JP6893691B2 - Method and system for manufacturing multi-layer brittle material substrate - Google Patents
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Description
本発明は、複数枚の板状の脆性材料が積層されてなる脆性材料基板の作製に関し、特に、最下部および最上部を構成する脆性材料の厚みが中間部を構成する脆性材料の厚みよりも小さい複層脆性材料基板の作製に関する。 The present invention relates to the production of a brittle material substrate in which a plurality of plate-shaped brittle materials are laminated, and in particular, the thickness of the brittle material forming the lowermost portion and the uppermost portion is larger than the thickness of the brittle material forming the intermediate portion. The present invention relates to the production of a small multi-layer brittle material substrate.
複数枚の板状の脆性材料基板(例えば、ガラス基板)を接着・積層した構成を有する複層基板として、上下2枚の脆性材料基板を貼り合わせたいわゆる貼り合わせ基板がすでに広く知られている。上下の脆性材料基板の間に液晶が封入されることで構成された液晶ディスプレイなどがその一例である。また、複数のセラミックス基板を積層した積層セラミックス基板も知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a multi-layer substrate having a structure in which a plurality of plate-shaped brittle material substrates (for example, glass substrates) are bonded and laminated, a so-called bonded substrate in which two upper and lower brittle material substrates are bonded is already widely known. .. An example is a liquid crystal display configured by enclosing a liquid crystal between the upper and lower brittle material substrates. Further, a laminated ceramic substrate in which a plurality of ceramic substrates are laminated is also known (see, for example, Patent Document 1).
また、所望のサイズの貼り合わせ基板を得るべく、あらかじめ作製されたその母基板を分断して個々の貼り合わせ基板に分離する技術として、カッターホイールやダイヤモンドカッターなどのツールを用いて母基板の表裏面それぞれにスクライブラインを形成し、係るスクライブラインからのクラック伸展によって分断を行うものがすでに公知である(例えば、特許文献1参照)。 In addition, as a technique for dividing a prefabricated mother substrate into individual bonded substrates in order to obtain a bonded substrate of a desired size, a tool such as a cutter wheel or a diamond cutter is used to surface the mother substrate. It is already known that a scribe line is formed on each of the back surfaces and the scribe line is divided by crack extension from the scribe line (see, for example, Patent Document 1).
3枚以上の板状の脆性材料を接着・積層した複層基板を使用したいという一定のニーズがある。工業的な量産という観点からは、係る複層基板を母基板の分断によって得るのが好ましいが、特許文献1に開示されているような、母基板の表裏面に形成したスクライブラインからのクラック伸展によって分断するという手法は、最上部と最下部の基板を分断することは可能であるものの、両者に挟まれた中間部の基板にはクラックが伸展しにくい場合がある。
There is a certain need to use a multi-layer substrate in which three or more plate-shaped brittle materials are bonded and laminated. From the viewpoint of industrial mass production, it is preferable to obtain the multi-layer substrate by dividing the mother substrate, but as disclosed in
また、ドリルやダイシングといった手法は、カーフロスが生じるほか、ドライ加工ができず、脆性材料の粉末が多量に発生するという問題がある。 Further, methods such as drilling and dicing have problems that carfloss occurs, dry processing cannot be performed, and a large amount of brittle material powder is generated.
一方、非接触な加工手法であるレーザー加工により分断を行うことも考えられる。しかしながら、CO2レーザーによりスクライブラインを形成し、係るクラックを伸展させるという手法は、ツールを用いた場合と同様、中間部の基板にはクラックが伸展しないために採用することができない。 On the other hand, it is also conceivable to perform division by laser processing, which is a non-contact processing method. However, the method of forming a scribe line with a CO 2 laser and extending the cracks cannot be adopted because the cracks do not extend on the substrate in the intermediate portion as in the case of using the tool.
これに対し、レーザー光の被照射部分において蒸発を生じさせるアブレーション加工の手法によれば分断は可能であるが、熱影響により、得られた脆性材料基板のエッジ強度が低下しやすい、という問題がある。 On the other hand, although it is possible to divide by the ablation processing method that causes evaporation in the irradiated portion of the laser beam, there is a problem that the edge strength of the obtained brittle material substrate tends to decrease due to the influence of heat. is there.
あるいは、レーザー光の被照射部分において局所的に融解を生じさせることで被照射部分を改質し、その後のブレイクにて分断を実現するという手法も考えられるが、ブレイク時にエッジ部分にチッピングが発生することがある。 Alternatively, it is conceivable to modify the irradiated portion by locally causing melting in the irradiated portion of the laser beam and realize the division at the subsequent break, but chipping occurs at the edge portion at the break. I have something to do.
また、そもそも、3枚以上の板状の脆性材料を接着・積層した複層基板を得るための母基板のうち、特に、最上部と最下部に位置する脆性材料の厚みが中間部に位置する脆性材料の厚みよりも小さいものについては、撓みが生じることに起因した貼り合わせや位置合わせなどの困難さから、それ自体を得ること自体が必ずしも容易ではない。 Further, among the mother substrates for obtaining a multi-layer substrate in which three or more plate-shaped brittle materials are adhered and laminated, the thickness of the brittle materials located at the uppermost portion and the lowermost portion is located in the middle portion. For materials smaller than the thickness of the brittle material, it is not always easy to obtain the material itself due to the difficulty of bonding and alignment due to the occurrence of bending.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、最下部および最上部を構成する脆性材料の厚みが中間部を構成する脆性材料の厚みよりも小さい複層脆性材料基板を好適に作製できる方法を、提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a method capable of suitably producing a multi-layer brittle material substrate in which the thickness of the brittle material constituting the lowermost portion and the uppermost portion is smaller than the thickness of the brittle material constituting the intermediate portion. The purpose is to provide.
上記課題を解決するため、本発明の複層脆性材料基板の作製方法は、板状の脆性材料が積層されてなり、最下部および最上部を構成する前記脆性材料の厚みが中間部を構成する前記脆性材料の厚みよりも小さい複層脆性材料基板を作製する方法であって、a)それぞれが前記複層脆性材料基板における前記最下部、前記最上部、および前記中間部を構成する脆性材料と同じ脆性材料にて構成された、前記複層脆性材料基板の最下部の狙い厚みよりも厚みの大きい最下部と、前記複層脆性材料基板の最上部の狙い厚みよりも厚みの大きい最上部と、前記複層脆性材料基板の中間部の狙い厚みと同じ厚みの中間部とを有し、かつ、前記複層脆性材料基板よりも平面サイズが大きい母基板を用意する工程と、b)前記母基板にレーザー光を照射することにより、前記母基板のあらかじめ定められた分断予定位置に、少なくとも前記中間部を横断し前記最下部および前記最上部に突出する改質領域を形成する工程と、c)前記工程b)を経た前記母基板を、当該母基板の前記最下部と前記最上部の厚みがそれぞれ前記複層脆性材料基板における前記最下部と前記最上部の狙い厚みと等しくなるように、エッチングする工程と、d)前記工程c)を経た前記母基板を前記中間部に残る前記改質領域に沿って分断する工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the method for producing a multi-layer brittle material substrate of the present invention, plate-shaped brittle materials are laminated, and the thickness of the brittle material forming the lowermost portion and the uppermost portion constitutes an intermediate portion. A method for producing a multi-layer brittle material substrate smaller than the thickness of the brittle material, a) with the brittle material constituting the lowermost portion, the uppermost portion, and the intermediate portion of the multi-layer brittle material substrate, respectively. A bottom portion made of the same brittle material and having a thickness larger than the target thickness of the lowermost portion of the multi-layer brittle material substrate, and a top portion having a thickness larger than the target thickness of the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate. , A step of preparing a mother substrate having an intermediate portion having the same thickness as the target thickness of the intermediate portion of the intermediate portion of the multi-layer brittle material substrate and having a plane size larger than that of the multi-layer brittle material substrate, and b) the mother. A step of forming a modified region that crosses at least the intermediate portion and projects to the lowermost portion and the uppermost portion at a predetermined planned division position of the mother substrate by irradiating the substrate with laser light, and c. ) The mother substrate that has undergone the step b) is provided so that the thicknesses of the lowermost portion and the uppermost portion of the mother substrate are equal to the target thicknesses of the lowermost portion and the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, respectively. It is characterized by including a step of etching and a step of dividing the mother substrate that has undergone d) the step c) along the modified region remaining in the intermediate portion.
前記工程a)において用意される前記母基板における前記最下部と前記最上部の厚みは前記中間部の厚みと等しいことができる。 The thickness of the lowermost portion and the uppermost portion of the mother substrate prepared in the step a) can be equal to the thickness of the intermediate portion.
前記工程c)はケミカルエッチングより行われることができる。 The step c) can be performed by chemical etching.
前記板状の脆性材料はガラス材料であることができる。 The plate-shaped brittle material can be a glass material.
本発明の複層脆性材料基板の作製システムは、板状の脆性材料が積層されてなり、最下部および最上部を構成する前記脆性材料の厚みが中間部を構成する前記脆性材料の厚みよりも小さい複層脆性材料基板を作製するためのシステムであって、それぞれが前記複層脆性材料基板における前記最下部、前記最上部、および前記中間部を構成する脆性材料と同じ脆性材料にて構成された、前記複層脆性材料基板の最下部の狙い厚みよりも厚みの大きい最下部と、前記複層脆性材料基板の最上部の狙い厚みよりも厚みの大きい最上部と、前記複層脆性材料基板の中間部の狙い厚みと同じ厚みの中間部とを有し、かつ、前記複層脆性材料基板よりも平面サイズが大きい母基板に、レーザー光を照射することにより、前記母基板のあらかじめ定められた分断予定位置に、少なくとも前記中間部を横断し前記最下部および前記最上部に突出する改質領域を形成するレーザー光照射手段と、前記改質領域を形成された前記母基板を、当該母基板の前記最下部と前記最上部の厚みがそれぞれ前記複層脆性材料基板における前記最下部と前記最上部の狙い厚みと等しくなるように、エッチングするエッチング手段と、前記エッチングされた前記母基板を前記中間部に残る前記改質領域に沿って分断する分断手段と、を備えることを特徴とする。 In the system for producing a multi-layer brittle material substrate of the present invention, plate-shaped brittle materials are laminated, and the thickness of the brittle material forming the lowermost portion and the uppermost portion is larger than the thickness of the brittle material forming the intermediate portion. A system for producing a small multi-layer brittle material substrate, each of which is composed of the same brittle material as the brittle material constituting the lowermost portion, the uppermost portion, and the intermediate portion of the multi-layer brittle material substrate. In addition, the bottom portion having a thickness larger than the target thickness of the lowermost portion of the multi-layer brittle material substrate, the uppermost portion having a thickness larger than the target thickness of the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, and the multi-layer brittle material substrate. By irradiating a mother substrate having an intermediate portion having the same thickness as the target thickness of the intermediate portion of the above and having a plane size larger than that of the multi-layer brittle material substrate, the mother substrate is predetermined. The mother substrate is provided with a laser beam irradiation means for forming a modified region that crosses at least the intermediate portion and projects to the lowermost portion and the uppermost portion at a planned division position, and the mother substrate on which the modified region is formed. The etching means for etching and the etched mother substrate so that the thicknesses of the lowermost portion and the uppermost portion of the substrate are equal to the target thicknesses of the lowermost portion and the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, respectively. It is characterized by comprising a dividing means for dividing along the modified region remaining in the intermediate portion.
本発明によれば、最下部と最上部の脆性材料の厚みが中間部の脆性材料の厚みに比して小さい複層脆性材料基板を、端部においてチッピングを生じさせることなく好適に得ることができる。 According to the present invention, it is possible to preferably obtain a multi-layer brittle material substrate in which the thickness of the brittle material at the bottom and the top is smaller than the thickness of the brittle material at the middle without causing chipping at the end. it can.
以降においては、複層脆性材料「基板」を得る場合を対象として、本実施の形態に係る方法およびシステムを説明するが、本実施の形態に係る方法およびシステムにより得られる複層脆性材料基板は、必ずしも一般的な「基板」としての使用に供されるものには限られない。 Hereinafter, the method and system according to the present embodiment will be described for the case of obtaining the multi-layer brittle material “substrate”, but the multi-layer brittle material substrate obtained by the method and system according to the present embodiment will be described. , Not necessarily limited to those used as a general "board".
図1は、本実施の形態に係る方法およびシステムを適用することで得られる複層脆性材料基板10の構成を模式的に示す図である。複層脆性材料基板10は、3枚の板状の脆性材料を接着・積層することで構成された、平面視矩形状の複層基板である。脆性材料は例えばガラス材料であるが、3枚の脆性材料が同じ材質である必要はない。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a multi-layer
より詳細には、複層脆性材料基板10は、所定の厚み(狙い厚み)t1の中間部1の2つの主面(表裏面)にそれぞれ、厚み(狙い厚み)t2の最下部2と厚み(狙い厚み)t3の最上部3とを接着させた構成を有する。ただし、好ましくは、少なくとも最下部2と最上部3とは同じ物質からなり、かつ、t2≒t3<t1である。例えばt1は数百μm〜数mm程度であり、t2、t3は数十μm〜数百μm程度である。あるいはさらに、中間部1についても同じ材質であってもよい。
More specifically, the multi-layer
最下部2は接着層A1にて中間部1と接着されており、最上部3は接着層A2にて中間部1と接着されているが、接着層A1およびA2の厚みはt2、t3に比べて十分に小さく、数μm〜数十μm程度である。なお、最下部2と中間部1との間と、最上部3と中間部1との間の少なくとも一方に液晶等の他の物質が封止される態様であってもよいが、本実施の形態においては便宜上、係る場合も含めて接着層A1およびA2による接着がなされているものとする。
The lowermost portion 2 is adhered to the
一方、複層脆性材料基板10の平面サイズは、その使用目的に応じて様々であり、数cm〜数m程度の範囲で適宜の寸法が選択される。
On the other hand, the plane size of the multi-layer
図2は、本実施の形態に係る方法およびシステムを利用して行う、母基板(複層母基板)10Mから複層脆性材料基板10を得る手順を示す図である。図2に示すように、母基板10Mから複層脆性材料基板10を分離するにあたってはまず、母基板10Mが用意される(ステップS1)。図3は、複層脆性材料基板10の作製に供される母基板10Mの斜視図である。
FIG. 2 is a diagram showing a procedure for obtaining a multi-layer
母基板10Mは、複層脆性材料基板10と同様、3枚の板状の脆性材料を接着・積層することで構成されている平面視矩形状の複層基板であるが、その平面サイズは脆性材料基板に比して十分に大きい。なお、図3においては、母基板10Mを平面視した際の2辺の延在方向をそれぞれx軸、y軸とし、積層方向をz軸とする、右手形のxyz座標を付している(図4においても同様)。
Like the multi-layer
また、母基板10Mは、複層脆性材料基板10と同様、中間部1Mの2つの主面(表裏面)にそれぞれ、最下部2Mと最上部3Mとを接着させた構成を有する。中間部1M、最下部2M、および最上部3Mの材質はそれぞれ、複層脆性材料基板10の中間部1、最下部2、および最上部3の材質と同じである。
Further, the
ただし、中間部1Mの厚みT1は複層脆性材料基板10の中間部1の厚みt1と同じであるのに対し、最下部2Mの厚みT2は複層脆性材料基板10の最下部2の厚みt2よりも大きく、最上部3Mの厚みT3は複層脆性材料基板10の最上部3の厚みt3よりも大きくなっている。すなわち、厚みT1〜T3はいずれも、数百μm〜数mm程度である。好ましくは、T2=T3であるが、さらにT2=T3=T1であってもよい。すなわち、3つの部分が同じ厚みであってもよい。
However, the thickness T1 of the
また、最下部2Mと中間部1Mとを接着する接着層A1Mと、最上部3Mと中間部1Mとを接着する接着層A2Mはそれぞれ、最終的に複層脆性材料基板10が得られたときに接着層A1、A2となる層である。
Further, the adhesive layer A1M that adheres the
係る構成を有する母基板10Mに対しては、x軸方向およびy軸方向のそれぞれについてあらかじめ、所定のピッチpa、pbにて、分断予定位置P(P1、P2)が設定されている。なお、図3においては、分断予定位置Pは最上部3Mの上面を横断する一点鎖線にて示されているが、より詳細には、分断予定位置Pは、係る一点鎖線を通りかつz軸方向に沿った面である。そして、x軸方向において隣り合う2つの分断予定位置P(P1)と、y軸方向において隣り合う2つの分断予定位置P(P2)との全4つの分断予定位置Pにて区画された領域が、最終的に1つの複層脆性材料基板10として母基板10Mから分離されることになる。換言すれば、ピッチpa、pbは概ね、4つの分断予定位置Pにおける分断を経て最終的に得られる複層脆性材料基板10の互いに直交する方向の平面サイズに相当する。
With respect to the
ただし、図3においては、x軸方向、y軸方向にそれぞれ2箇所の分断予定位置P(P1、P2)が示されているが、これはあくまで図示の都合によるものである。実際には、十分に大きな平面サイズを有する母基板10Mに対して多くの分断予定位置Pを設定することにより、1つの母基板10Mから多数個の複層脆性材料基板10を得ることが予定される。
However, in FIG. 3, two planned division positions P (P1, P2) are shown in the x-axis direction and the y-axis direction, respectively, but this is for convenience of illustration only. In practice, it is planned to obtain a large number of multi-layer
母基板10Mが用意されると、係る母基板10Mに対しレーザー光LBが照射されることにより、分断予定位置Pのうち少なくとも母基板10Mの内部に位置する部分が(より詳細には、当該部分の近傍を含む領域が)改質される(ステップS2)。図4は、母基板10Mにおいてx軸に垂直な分断予定位置P(P1)に対しレーザー光LBを照射する様子を示す斜視図である。また、図5は、レーザー光LBの照射により形成された改質領域RE1を示す母基板10Mのzx断面図である。ただし、図5においては便宜上、分断予定位置Pを、母基板10Mの外部にまで延在する一点鎖線として示している(図6および図7においても同様)。
When the
図4に示すように、母基板10Mが、図3と同様に最上部3Mの上面がz軸方向に垂直となる姿勢にある場合、レーザー光LBは、最上部3Mの鉛直上方側から分断予定位置Pに向けて(つまりはz軸負方向に)照射され、かつ、矢印AR1にて示すように、分断予定位置Pに沿って(図4に示す場合であればy軸負方向に)走査される。
As shown in FIG. 4, when the
ただし、レーザー光LBは、図5に示すように最下部2Mから最上部3Mに渡って改質領域RE1が形成される条件にて照射される。すなわち、改質領域RE1は、分断予定位置Pを含んで所定の幅wを有し、かつ、少なくとも、中間部1Mを横断する部分と、係る横断部分から最下部2Mに対してz軸負方向に突出する部分と、最上部3Mに対してz軸正方向に突出する部分とを有するように形成される。より詳細には、改質領域RE1は、最下部2Mへの突出部分の高さ(深さ)d2と、最上部3Mへの突出部分の高さ(深さ)d3とについて、d2≧t2、d3≧t3がみたされるように形成される。好ましくは、d2=t2(d2≒t2)、d3=t3(d3≒t3)となるように形成される。
However, as shown in FIG. 5, the laser beam LB is irradiated under the condition that the modified region RE1 is formed from the
レーザー光LBとしては、可視光レーザーやIRレーザーなどの種々のものが利用可能である。具体的なレーザー光LBの照射条件(例えばレーザー波長、エネルギー、ビームスポット径、焦点位置、走査速度など)については、母基板10Mおよび複層脆性材料基板10の各部の材質、厚みなどを鑑みて適宜に定められればよい。母基板10Mの厚みによっては、焦点位置を違えた複数回の照射がなされる態様であってもよい。
As the laser light LB, various lasers such as a visible light laser and an IR laser can be used. Specific laser light LB irradiation conditions (for example, laser wavelength, energy, beam spot diameter, focal position, scanning speed, etc.) are determined in consideration of the material and thickness of each part of the
また、改質領域RE1が中間部1Mのみならず、最下部2Mおよび最上部3Mを横断するように形成される態様(すなわちd2≒T2、d3≒T3)であってもよいが、アブレーションは生じないようにすることが必要である。
Further, the modified region RE1 may be formed so as to cross not only the
以上のように改質領域RE1が形成された母基板10Mは、続いて、エッチング処理に供される。
The
図6は、エッチング処理について説明するための母基板10Mのzx断面図である。図7は、エッチング処理後の母基板10Mのzx断面図である。
FIG. 6 is a zx cross-sectional view of the
エッチングは、図6において矢印AR2およびAR3にて示すように、最下部2Mおよび最上部3Mの一部を除去する目的で行われる。具体的には、最下部2Mおよび最上部3Mの表面が、エッチング後には少なくとも、図6において破線にて示す最下部2Mおよび最上部3Mにおける改質領域RE1の端部位置に到達するように、行われる(ステップS3)。
The etching is performed for the purpose of removing a part of the
エッチングの具体的手法としては、ケミカルエッチングを採用することが好ましい。エッチング剤の具体的成分やエッチング条件は、母基板10Mおよび複層脆性材料基板10の各部の材質、厚みなどを鑑みて適宜に選択されてよい。
As a specific etching method, it is preferable to adopt chemical etching. The specific components of the etching agent and the etching conditions may be appropriately selected in consideration of the material, thickness, and the like of each part of the
より厳密には、エッチングは、エッチング後の最下部2Mの厚みが複層脆性材料基板10の最下部2の厚みt2と同じとなり、最上部3Mの厚みが複層脆性材料基板10の最上部3の厚みt3と同じとなるように、行われる必要がある。それゆえ、d2>t2、d3>t3の場合には、最下部2Mおよび最上部3Mの表面が上述の端部位置に到達した後もさらに、厚みt2、t3に相当する位置まで、エッチングが行われる。
Strictly speaking, in the etching, the thickness of the
換言すれば、最下部2Mの表面(母基板10Mの裏面)からのエッチング深さe2と、最上部3Mの表面(母基板10Mの表面)からのエッチング深さe3はそれぞれ、e2=T2−t2、e3=T3−t3と表される。
In other words, the etching depth e2 from the lowermost 2M surface (back surface of the
実際には、以上のような態様にてエッチング処理が行われると、図7に示すように、改質領域RE1のうち最下部2Mおよび最上部3Mに突出していた部分は消失し、当該部分が存在していた箇所には溝部G2、G3がそれぞれに形成される。そして、中間部1Mにのみ改質領域RE2が残存する。これは、改質領域RE1の材料強度が周囲の最下部2Mおよび最上部3Mの材料強度に比して弱くなっており、それゆえエッチングレートが周囲に比して大きくなっていることによるものと考えられる。なお、図7においては図示の都合上、溝部G2、G3と母基板10Mの表面とのなすエッジ部分が角張っているように図示されているが、当該部分はミクロには曲面形状をなしている。いわば、面取された状態となっている。また、図7においては中間部1Mを横断する態様にて改質領域RE2が存在しているが、係る改質領域RE2に入り込むかたちで溝部G2、G3が形成される態様であってもよい。
Actually, when the etching treatment is performed in the above manner, as shown in FIG. 7, the portion of the modified region RE1 that protrudes to the
エッチング処理が完了すると、母基板10Mは、改質領域RE2に沿って分断される。図7に示す場合であれば、母基板10Mは、改質領域RE2を挟んで対向する2つの部分10A、10Bに分断される(ステップS4)。
When the etching process is completed, the
これは、それら2つの部分10A、10Bに対し、矢印AR4にて示すように、相反する向きの応力を印加することで実現される。改質領域RE2の材料強度が周囲の中間部1Mの材料強度に比して弱くなっていることから、係る応力の印加により、2つの部分10A、10Bは容易に、改質領域RE2のところで互いに分離される。これにより、2つの部分10A、10Bは品質よく分離される。なお、応力の印加は、部分10A、10Bを水平面内にて相反する向きに引っ張ることでなされてもよいし、いわゆる3点曲げの手法を適用することによりなされてもよい。
This is achieved by applying stresses in opposite directions to the two
係る場合において、実際に分離の対象となるのは、中間部1Mを横断する態様にて存在する改質領域RE2のみである。部分10Aと10Bの最下部2Mおよび最上部3Mはそれぞれ、すでに離隔した状態にある。それゆえ、分離の際に最下部2Mおよび最上部3Mにおいてチッピングが生じることはない。
In such a case, only the modified region RE2 existing in a manner crossing the
図8は、係る分断・分離を、図3に示した4つの分断予定位置P(P1、P2)のそれぞれの箇所に形成された改質領域のところで行うことによって得られる、分割個片10αを模式的に示す図である。なお、より詳細には、分断後の分割個片10αにおいてはその端面Fに改質領域RE1に存在していた物質が残存するが、当該物質は適宜の洗浄処理等にて除去される。 FIG. 8 shows the divided pieces 10α obtained by performing the division / separation at the modified region formed at each of the four planned division positions P (P1, P2) shown in FIG. It is a figure which shows typically. More specifically, in the divided piece 10α after the division, the substance existing in the modified region RE1 remains on the end face F, but the substance is removed by an appropriate cleaning treatment or the like.
係る分割個片10αは、厚みt1の中間部1αの2つの主面(表裏面)にそれぞれ、厚みt2の最下部2αと厚みt3の最上部3αとを接着させた構成を有する。すなわち、分割個片10αは、厚み方向において図1に示した複層脆性材料基板10と同じ構成を有する。それゆえ、上述のように分断予定位置Pのピッチを複層脆性材料基板10の平面サイズに一致させるようにすれば、図2に示した手順にて複層脆性材料基板10が得られることになる。
The divided piece 10α has a configuration in which a lowermost portion 2α having a thickness t2 and an uppermost portion 3α having a thickness t3 are adhered to two main surfaces (front and back surfaces) of an intermediate portion 1α having a thickness t1. That is, the divided piece 10α has the same structure as the multilayer
なお、厳密にいえば、端面Fの形状は、図1に示した複層脆性材料基板10の端部形状と若干異なっているが、分割個片10αのエッジ部分は上述のようにエッチング処理がなされた時点で面取りされた状態となっているので、端面強度の確保という点ではむしろ好ましい形状となっている。
Strictly speaking, the shape of the end face F is slightly different from the shape of the end of the multi-layer
また、分割個片10αの作製に際しては改質領域RE1の形成が必須であるが、これを見越して分断予定位置Pのピッチサイズを定めることで、分割個片の10αの平面サイズは所望する複層脆性材料基板10の平面サイズと一致させることは可能である。
Further, the formation of the modified region RE1 is indispensable when producing the divided piece 10α, but by determining the pitch size of the planned division position P in anticipation of this, the plane size of the divided piece 10α can be a desired multiple. It is possible to match the plane size of the layer
以上説明したように、本実施の形態によれば、3枚の板状の脆性材料を接着・積層することで構成された複層脆性材料基板であって、最下部と最上部の脆性材料の厚みが中間部の脆性材料の厚みに比して小さい複層脆性材料基板を、端部においてチッピングを生じさせることなく好適に得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is a multi-layer brittle material substrate formed by adhering and laminating three plate-shaped brittle materials, and is a bottom and top brittle material. A multi-layer brittle material substrate having a thickness smaller than the thickness of the brittle material in the intermediate portion can be suitably obtained without causing chipping at the end portion.
なお、最下部2Mと最上部3Mをなす脆性材料をあらかじめ、厚みt2、t3としたうえで中間部1Mをなす脆性材料に貼り合わせることで得られる母基板10Mを分断の対象とする対応も考えられるが、一般に、平面サイズが大きくかつ厚みの小さい脆性材料ほど、その撓みのために貼り合わせは難しくなる。また、仮に係る態様での貼り合わせが行われ、引き続いて分断予定位置での分断が行われたとしても、その端部を面取り加工することは難しい。上述した方法およびシステムは、これらを容易になし得るという点において優れているといえる。
It should be noted that the
<変形例>
上述した実施の形態では、中間部をなす板状の脆性材料は1枚であったが、中間部をなす脆性材料が複数枚存在していても、上述の実施の形態の手法は適用が可能である。係る場合、母基板を用意するに際しては、例えば、最下部および最上部をなす脆性材料の厚みを、中間部をなす一つの脆性材料の厚みと同じようにすればよい。
<Modification example>
In the above-described embodiment, the number of plate-shaped brittle materials forming the intermediate portion is one, but the method of the above-described embodiment can be applied even if there are a plurality of brittle materials forming the intermediate portion. Is. In such a case, when preparing the mother substrate, for example, the thickness of the brittle material forming the lowermost portion and the uppermost portion may be the same as the thickness of one brittle material forming the intermediate portion.
1 (複層脆性材料基板の)中間部
1M (母基板の)中間部
2 (複層脆性材料基板の)最下部
2M (母基板の)最下部
3 (複層脆性材料基板の)最上部
3M (母基板の)最上部
10 複層脆性材料基板
10α 分割個片
10M 母基板
A1、A2 (複層脆性材料基板の)接着層
A1M、A2M (母基板の)接着層
F 端面
G2、G3 溝部
LB レーザー光
P(P1、P2) 分断予定位置
RE1、RE2 改質領域
1 Intermediate part (of multi-layer brittle material substrate) 1M Intermediate part (of mother substrate) 2M Bottom part (of multi-layer brittle material substrate) 2M Bottom part (of mother substrate) 3 (
Claims (2)
a)それぞれが前記複層脆性材料基板における前記最下部、前記最上部、および前記中間部を構成する脆性材料と同じ脆性材料にて構成された、前記複層脆性材料基板の最下部の狙い厚みよりも厚みの大きい最下部と、前記複層脆性材料基板の最上部の狙い厚みよりも厚みの大きい最上部と、前記複層脆性材料基板の中間部の狙い厚みと同じ厚みの中間部とを有し、かつ、前記複層脆性材料基板よりも平面サイズが大きい母基板を用意する工程と、
b)前記母基板にレーザー光を照射することにより、前記母基板のあらかじめ定められた分断予定位置に、少なくとも前記中間部を横断し前記最下部および前記最上部に突出する改質領域を形成する工程と、
c)前記工程b)を経た前記母基板を、当該母基板の前記最下部と前記最上部の厚みがそれぞれ前記複層脆性材料基板における前記最下部と前記最上部の狙い厚みと等しくなるように、エッチングする工程と、
d)前記工程c)を経た前記母基板を前記中間部に残る前記改質領域に沿って分断する工程と、
を備えることを特徴とする、複層脆性材料基板の作製方法。 A method for producing a multi-layer brittle material substrate in which plate-shaped brittle materials are laminated and the thickness of the brittle material forming the lowermost portion and the uppermost portion is smaller than the thickness of the brittle material forming the intermediate portion. ,
a) The target thickness of the lowermost part of the multi-layered brittle material substrate, each of which is made of the same brittle material as the brittle material constituting the lowermost part, the uppermost part, and the intermediate part of the multi-layered brittle material substrate. A bottom portion having a thickness larger than that of the multi-layer brittle material substrate, an uppermost portion having a thickness larger than the target thickness of the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, and an intermediate portion having the same thickness as the target thickness of the intermediate portion of the multi-layer brittle material substrate. A step of preparing a mother substrate having a larger plane size than the multi-layer brittle material substrate.
b) By irradiating the mother substrate with a laser beam, a modified region is formed at a predetermined planned division position of the mother substrate so as to cross at least the intermediate portion and project to the lowermost portion and the uppermost portion. Process and
c) In the mother substrate that has undergone the step b), the thicknesses of the lowermost portion and the uppermost portion of the mother substrate are equal to the target thicknesses of the lowermost portion and the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, respectively. , Etching process and
d) A step of dividing the mother substrate that has undergone the step c) along the modified region remaining in the intermediate portion, and a step of dividing the mother substrate.
A method for producing a multi-layer brittle material substrate.
a)それぞれが前記複層脆性材料基板における前記最下部、前記最上部、および前記中間部を構成する脆性材料と同じ脆性材料にて構成された、前記複層脆性材料基板の最下部の狙い厚みよりも厚みの大きい最下部と、前記複層脆性材料基板の最上部の狙い厚みよりも厚みの大きい最上部と、前記複層脆性材料基板の中間部の狙い厚みと同じ厚みの中間部とを有し、かつ、前記複層脆性材料基板よりも平面サイズが大きい母基板に、レーザー光を照射することにより、前記母基板のあらかじめ定められた分断予定位置に、少なくとも前記中間部を横断し前記最下部および前記最上部に突出する改質領域を形成するレーザー光照射手段と、
前記改質領域を形成された前記母基板を、当該母基板の前記最下部と前記最上部の厚みがそれぞれ前記複層脆性材料基板における前記最下部と前記最上部の狙い厚みと等しくなるように、エッチングするエッチング手段と、
前記エッチングされた前記母基板を前記中間部に残る前記改質領域に沿って分断する分断手段と、
を備えることを特徴とする、複層脆性材料基板の作製システム。 A system for producing a multi-layer brittle material substrate in which plate-shaped brittle materials are laminated and the thickness of the brittle material forming the lowermost portion and the uppermost portion is smaller than the thickness of the brittle material forming the intermediate portion. There,
a) Aimed thickness of the bottom of the multi-layer brittle material substrate, each of which is made of the same brittle material as the brittle material constituting the bottom, top, and intermediate of the multi-layer brittle material substrate. A bottom portion having a thickness larger than that of the multi-layer brittle material substrate, an uppermost portion having a thickness larger than the target thickness of the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, and an intermediate portion having the same thickness as the target thickness of the intermediate portion of the multi-layer brittle material substrate. By irradiating the mother substrate, which has and has a larger plane size than the multi-layer brittle material substrate, with laser light, at least the intermediate portion is crossed at a predetermined predetermined division position of the mother substrate. A laser beam irradiating means for forming a modified region protruding from the lowermost portion and the uppermost portion, and
The thickness of the lowermost portion and the uppermost portion of the mother substrate on which the modified region is formed is equal to the target thickness of the lowermost portion and the uppermost portion of the multi-layer brittle material substrate, respectively. Etching means to etch,
A dividing means for dividing the etched mother substrate along the modified region remaining in the intermediate portion, and
A system for producing a multi-layer brittle material substrate.
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