(57)【要約】【課題】サンドブラスト法を利用して薄いガラス基板に微小な貫通穴を歩留り良く形成することのできる貫通穴付きガラス基板の製造方法を提案すること。【解決手段】厚さ方向に貫通する貫通穴を備えたガラス基板の製造方法では、まず、ガラス基板１よりも厚いガラス基板素材１０の表面１０ａ、裏面１０ｂにおける貫通穴２の形成位置に対応する部位に、サンドブラストによって、貫通穴と同一径の表面側凹部１１、裏面側凹部１２を形成する（工程ＳＴ２、ＳＴ３）。次に、ガラス基板素材１０の表面１０ａ、裏面１０ｂをウエットエッチングすることで、当該ガラス基板素材１０をガラス基板１の厚さとなるまでスリミングして表面側凹部１１と裏面側凹部１２を連通させて貫通穴２とする（工程ＳＴ４）。これによって、貫通穴２を備えたガラス基板１が得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に貫通する１個あるいは複数個の貫通穴を備えた貫通穴付きガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板よりも厚いガラス基板素材の表面に、サンドブラストによって、前記貫通穴の穴形状と同一あるいは当該貫通穴よりも一回り小さな形状で、前記ガラス基板素材の板厚の１／２未満の深さの表面側凹部を形成する表面側凹部形成工程と、
前記ガラス基板素材の裏面における前記表面側凹部に対応する部位に、サンドブラストによって、前記貫通穴と同一あるいは当該貫通穴よりも一回り小さな穴形状で、前記ガラス基板素材の板厚の１／２未満の深さの裏面側凹部を形成する裏面側凹部形成工程と、
前記ガラス基板素材の前記表面および前記裏面をウエットエッチングすることで、当該ガラス基板素材を前記ガラス基板の板厚と同一となるまでスリミングして、前記表面側凹部と前記裏面側凹部を連通させて前記貫通穴を形成する貫通穴形成工程とを有していることを特徴とする貫通穴付きガラス基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記貫通穴の最大開口幅は３０μｍから７００μｍまでの範囲内の値であり、
前記ガラス基板の板厚は前記貫通穴の最大開口幅の２倍以上であることを特徴とする貫通穴付きガラス基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記貫通穴の最大開口幅は３０μｍ〜５０μｍであり、
前記ガラス基板の板厚は１００μｍであり、
前記ガラス基板素材の板厚は３００μｍであることを特徴とする貫通穴付きガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通穴が所定のピッチで形成されている貫通穴付きガラス基板の製造方法に関する。さらに詳しくは、シリコンウエハー加工時に裏当て板として用いるガラス基板、集積回路等の電極基板として用いるガラス基板、センサ回路基板等として用いるガラス基板、その他のガラス基板に数十μｍオーダーの微小な貫通穴を形成するのに適した貫通穴付きガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄いガラス基板に貫通穴を形成する方法としてはサンドブラスト法が広く用いられている。特許文献１には、軟質裏当て部材によって平板状ワークを支持した状態でサンドブラストによって当該平板状ワークに貫通穴を形成する方法が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、半導体容量式加速度センサに用いるガラス板に接続孔を加工するために、サンドブラスト法で厚みが４００μｍ程度のガラス板の一方の面から接続孔の途中深さまで掘り込みを行い、次に、ウエットエッチング法により残りの深さ分の孔の掘り込みを行って、ガラス板を厚さ方向に貫通する直径が５００μｍ程度の接続孔を形成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３８６２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１９４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年においては、電子機器に搭載される半導体回路基板などの小型化、薄型化、高集積化の要求に応じるために、これらに用いられるガラス基板も薄いものが使用され、また、そこに形成される貫通穴も微小なものが要求されるようになってきている。
【０００６】
サンドブラスト法によってガラス基板に貫通穴を形成する場合、ブラスト材の衝突圧等によってガラス基板に損傷が生じやすい。特に、板厚が１００μｍ程度のガラス基板の場合には、特許文献１に記載されているように軟質裏当て材によって支持したとしても、歩留りが悪化してしまい、実用化に耐えない。また、このような薄いガラス基板に３０μｍ〜５０μｍ程度の微小な貫通穴を歩留り良く形成することは極めて困難である。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、サンドブラスト法を利用して薄いガラス基板に微小な貫通穴を歩留り良く形成することのできる貫通穴付きガラス基板の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、厚さ方向に貫通する１個あるいは複数個の貫通穴を備えた貫通穴付きガラス基板の製造方法において、前記ガラス基板よりも厚いガラス基板素材の表面に、サンドブラストによって、前記貫通穴の穴形状と同一あるいは当該貫通穴よりも一回り小さな形状で、前記ガラス基板素材の板厚の１／２未満の深さの表面側凹部を形成する表面側凹部形成工程と、前記ガラス基板素材の裏面における前記表面側凹部に対応する部位に、サンドブラストによって、前記貫通穴と同一あるいは当該貫通穴よりも一回り小さな穴形状で、前記ガラス基板素材の板厚の１／２未満の深さの裏面側凹部を形成する裏面側凹部形成工程と、前記ガラス基板素材の前記表面および前記裏面をウエットエッチングすることで、当該ガラス基板素材を前記ガラス基板の板厚と同一となるまでスリミングして、前記表面側凹部と前記裏面側凹部を連通させて前記貫通穴を形成する貫通穴形成工程とを有していることを特徴としている。
【０００９】
本発明の方法では、薄いガラス基板に対して直接にサンドブラストによって貫通穴を形成する代わりに、厚いガラス基板素材の両面にサンドブラストによって表面側凹部および裏面側凹部を形成している。ガラス基板素材を厚くすることで、サンドブラストによってガラス基板素材が損傷してしまうことを回避でき、また、薄いガラス基板に比べて厚いガラス基板素材の取り扱いも容易である。
【００１０】
また、サンドブラスト法では、形成される穴の幅と深さの比（アスペクト比）が１．５程度であり、最大でも２．０程度である。このため、微小な径の貫通穴を、その径よりも２倍以上厚いガラス基板に掘り込むことは困難である。本発明では、サンドブラストによってガラス基板よりも厚いガラス基板素材の両面に、貫通穴に対応する開口幅（径）の凹部を、サンドブラストによって形成可能な深さで形成しておくだけでよい。
【００１１】
さらに、表面側凹部および裏面側凹部を形成した後のガラス基板素材を両面からウエットエッチングしてスリミングすることで、ガラス基板素材をガラス基板の厚さまで薄くしている。この両面からのスリミングによって、薄い板厚のガラス基板に、微小な開口幅（径）の表面側凹部と裏面側凹部が連通して、微小な開口幅（径）の貫通穴が形成される。また、形成された貫通穴はサンドブラストによる場合に内周面に生じるマイクロクラックがなく、また、内周面の平滑度が高いという利点もある。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明によれば、最初から薄い板厚のガラス基板に対して直接に微小な貫通穴を形成する場合に比べて、薄いガラス基板に微小な幅（径）の貫通穴を歩留り良く加工することができる。特に、本発明によれば、従来においては困難であった３０〜１００μｍの開口幅（径）の微小な貫通穴を、サンドブラスト法を利用して、板厚が１００〜２００μｍのガラス基板に形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によって製造されたガラス基板の一例を示す平面図である。
【図２】図１の貫通穴付きガラス基板の製造方法を示す概略工程図である。
【図３】図２の表面側凹部形成工程、裏面側凹部形成工程および貫通穴形成工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した貫通穴付きガラス基板の製造方法の実施の形態を説明する。なお、以下の説明においては、シリコンウエハーの加工のために当該シリコンウエハーの裏当て用基板として用いられる貫通穴付きガラス基板を製造する場合について説明するが、本発明はこのような用途のガラス基板に限定されるものではなく、電極基板、回路基板、センサ支持基板等の各種の用途に用いられるガラス基板に１個あるいは複数個の貫通穴を形成するために用いることができる。
【００１５】
図１に示すように、ガラス基板１は、その表面１ａから裏面１ｂに貫通している多数の貫通穴２が一定のピッチで形成されている。薄いシリコンウエハー、例えば、板厚が５μｍの極薄のシリコンウエハーでは、そのままでは加工ラインに流すことができない。そこで、裏面に接着剤で裏当て用の基板としてガラス基板１を接着して加工ラインに流すようにしている。シリコンウエハーの加工が終了した後は、剥離液に浸漬して、ガラス基板および接着剤をシリコンウエハーから除去している。この際に、ガラス基板１には多数の貫通穴２が形成されているので、貫通穴２を通って剥離液がシリコンウエハーとガラス基板１の間に浸透しやすい。この結果、剥離時間の短縮化を図ることができる。
【００１６】
ガラス基板１の板厚Ｔは１００μｍ〜７００μｍであり、本例では、１００μｍである。各貫通穴２は円形、多角形などの穴であり、その開口幅（直径）Ｌは３０μｍ〜５００μｍであり、本例の貫通穴２は直径が３０μｍ〜５０μｍの円形貫通穴である。また、貫通穴２の形成ピッチＰは例えば１００μｍである。
【００１７】
図２は貫通穴２を備えたガラス基板１の製造方法を示す概略工程図である。この図に示すように、まず、ガラス基板１を製造するための素材として、ガラス基板１の板厚Ｔよりも厚い板厚Ｔ１のガラス基板素材１０を用意する（工程ＳＴ１：ガラス基板素材の製造）。例えば、板厚Ｔ１が３００μｍのガラス基板素材１０を用意する。
【００１８】
次に、ガラス基板素材１０の一方の面、例えば表面１０ａに、サンドブラストによって、貫通穴２と同一あるいは当該貫通穴２よりも一回り小さな直径Ｌ１で、ガラス基板素材１０の板厚Ｔ１の１／２未満の深さの表面側凹部１１を形成する（工程ＳＴ２：表面側凹部形成）。そして、ガラス基板素材１０の裏面１０ｂにおける表面側凹部に対応する部位に、サンドブラストによって、貫通穴２と同一あるいは当該貫通穴２よりも一回り小さな直径Ｌ１で、ガラス基板素材１０の板厚Ｔ１の１／２未満の深さの裏面側凹部１２を形成する（工程ＳＴ３：裏面側凹部形成）。
【００１９】
この後は、ガラス基板素材１０の表面１０ａおよび裏面１０ｂをウエットエッチングすることで、ガラス基板素材１０を板厚Ｔのガラス基板１となるまでスリミングして、表面側凹部と裏面側凹部を連通させて貫通穴とする。これにより、直径Ｌの貫通穴２を備えた厚さＴのガラス基板１が得られる（工程ＳＴ４：貫通穴形成）。
【００２０】
図３を参照して更に詳しく説明する。まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板素材１０の表面に表面側凹部を形成する表面側凹部形成工程ＳＴ２では、ガラス基板素材１０の表面１０ａにマスク材としてドライフィルム１３（ＤＲＦ）などのフォトレジスト膜を塗布する（工程ＳＴ２１）。例えば、厚さ５０μｍのドライフィルム１３を形成する。ドライフィルム１３にフォトリソグラフィ法により露光、現像を行って、表面側凹部１１の形成位置に対応する部位を除去するパターニングを行う（工程ＳＴ２２）。
【００２１】
パターニング後のガラス基板素材１０をサンドブラスト加工機（図示せず）に搬入してそのワーク載置台に設置する。そして、ドライフィルム１３の上からサンドブラスト加工を行い、ドライフィルム１３のパターニング開口１３ａから露出しているガラス基板素材１０の表面１０ａに表面側凹部１１を形成する（工程ＳＴ２３）。なお、サンドブラスト加工においては、一般に、パターニング後のガラス基板素材１０の裏面１０ｂに裏当て用の基板を取り付けてガラス基板素材１０を支持した状態で行う。
【００２２】
サンドブラスト加工において使用するブラスト材（ビーズ）としては各種の形状、材質のものを用いることができる。その粒径としては、貫通穴２の直径よりも十分に小さなものを用いればよく、例えば、４μｍ程度のものを用いることができる。また、サンドブラスト加工によって形成された表面側凹部１１は、例えば、その直径が約３０μｍであり、その深さが約５５μｍである。
【００２３】
この後は、ガラス基板素材１０の表面からドライフィルム１３を剥離除去する。例えば、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）などの剥離用の溶液を用いてドライフィルム１３を除去する（工程ＳＴ２４）。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示すように、表面側凹部１１の形成と同様な工程ＳＴ３１〜ＳＴ３３を経て、ガラス基板素材１０の裏面１０ｂに裏面側凹部１２をサンドブラスト法によって形成する。本例では、表面側凹部１１と裏面側凹部１２は同一形状の凹部としてある。これにより、ガラス基板素材１０の表裏の面には、１００μｍのピッチで、貫通穴２に対応する位置に表面側凹部１１、裏面側凹部１２が形成される。
【００２５】
この後は、図３（ｃ）に示すように、ガラス基板素材１０をその両面からウエットエッチングしてスリミングを施す（工程ＳＴ４１）。例えば、フッ化系化合物（ＨＦ、ＢＨＦ、ＮＨ４Ｆ）の水溶液によりガラス基板素材１０をウエットエッチングする。エッチング液としては水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液などを用いることもできる。
【００２６】
スリミングによりガラス基板素材１０の板厚を１００μｍまで薄くする。エッチングによって、表面側凹部１１、裏面側凹部１２は開口径が変わらないまま内部へ掘り進められるので、表面側凹部１１と裏面側凹部１２が連通してほぼ同一径の貫通穴２が形成される。この結果、１００μｍピッチで直径３０μｍの貫通穴２が形成されている板厚Ｔ＝１００μｍのガラス基板１が得られる（工程ＳＴ４２）。
【符号の説明】
【００２７】
１    ガラス基板
１ａ  表面
１ｂ  裏面
２    貫通穴
１０  ガラス基板素材
１０ａ  表面
１０ｂ  裏面
１１  表面側凹部
１２  裏面側凹部
１３  ドライフィルム
１３ａ  パターニング開口
【図１】
2013147404.tif 000003
【図２】
2013147404.tif 000004
【図３】
2013147404.tif 000005