JP2000263258A - Method for working non-metal material substrate and device therefor - Google Patents

Method for working non-metal material substrate and device therefor

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JP2000263258A
JP2000263258A JP11068306A JP6830699A JP2000263258A JP 2000263258 A JP2000263258 A JP 2000263258A JP 11068306 A JP11068306 A JP 11068306A JP 6830699 A JP6830699 A JP 6830699A JP 2000263258 A JP2000263258 A JP 2000263258A
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JP
Japan
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material substrate
processing
metallic material
laser beam
substrate
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JP11068306A
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Japanese (ja)
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Katsuyuki Imoto
克之 井本
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/09Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a high cleaving speed and to promote rounding of a cleaved edge part. SOLUTION: When a crack 5 is generated by irradiating a non-metal material substrate 1 surface with a laser beam 3-2 while blowing inert gases 8-1, 8-2 containing fluorine and the crack propagates, the surface of the substrate 1 is turned to a plasma state by irradiation of the laser beam 3-2 and blowing of the inert gases 8-1, 8-2 containing fluorine, the development of the crack 5 is accelerated, and further the edge part of the generated crack 5 is etched by fluorine gas and rounded.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非金属材料基板の
加工方法及びその装置に関する。
The present invention relates to a method and an apparatus for processing a non-metallic material substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス基板等の非金属材料基板を切断加
工する方法として種々の方法が知られている。切断加工
方法の中にレーザ照射による切断加工方法がある。
2. Description of the Related Art Various methods are known for cutting a non-metallic material substrate such as a glass substrate. Among the cutting methods, there is a cutting method by laser irradiation.

【0003】図9は従来の非金属材料基板の加工方法を
示す概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a conventional method for processing a non-metallic material substrate.

【0004】この加工方法は、平行ビームで伝搬してき
たレーザビーム(例えばCO2 レーザビーム)3−1を
集光レンズ4で集光して加工用ガラス基板1上にレーザ
ビーム3−2として照射し、光エネルギーを利用して加
工用ガラス基板1上に熱応力による亀裂5を発生させる
と共に、加工用ガラス基板1を矢印2方向に所望速度で
移動させ、亀裂5を進展させることにより、加工用ガラ
ス基板1を分断する、いわゆる割断方法である。この割
断を利用して加工用ガラス基板1を分断すると、図10
に示すように、分断されたガラス基板1−1及びガラス
基板1−2の割断面は、略垂直な端面となる。なお、図
10は図9に示した加工方法で切断されたガラス基板の
断面図である。
In this processing method, a laser beam (for example, a CO 2 laser beam) 3-1 propagated as a parallel beam is condensed by a condenser lens 4 and irradiated on a processing glass substrate 1 as a laser beam 3-2. Then, cracks 5 due to thermal stress are generated on the processing glass substrate 1 using light energy, and the processing glass substrate 1 is moved at a desired speed in the direction of arrow 2 to propagate the cracks 5. This is a so-called cutting method for dividing the glass substrate 1 for use. When the processing glass substrate 1 is divided by using this cleavage, FIG.
As shown in FIG. 5, the cut cross sections of the divided glass substrate 1-1 and glass substrate 1-2 are substantially vertical end faces. FIG. 10 is a cross-sectional view of the glass substrate cut by the processing method shown in FIG.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガラス基板の加工方法には以下のような問題がある。
However, the conventional glass substrate processing method has the following problems.

【0006】(1) 割断面6a、6bは垂直な端面のた
め、割断エッジ部7−1、7−2、7−3、7−4が他
の部材(図示せず)に接触すると、割断エッジ部7−1
〜7−4から亀裂5が発生し、その亀裂5が進展して加
工用ガラス基板1にクラックが生じやすい。
(1) Since the split sections 6a and 6b are vertical end faces, when the split edges 7-1, 7-2, 7-3 and 7-4 come into contact with other members (not shown), the split sections are cut. Edge part 7-1
7-4, cracks 5 are generated, and the cracks 5 are likely to develop and cracks are likely to occur in the glass substrate 1 for processing.

【0007】(2) (1) で述べた接触により、割断エッジ
部7−1〜7−4からガラス片のチッピングが生じやす
い。
(2) Due to the contact described in (1), chipping of the glass piece easily occurs from the cleaved edge portions 7-1 to 7-4.

【0008】(3) (1),(2) を解決するためには割断エッ
ジ部7−1〜7−4を砥石や研磨材を用いて丸め加工を
施さなければならないが、丸め加工には水処理が必要で
ある。しかし、切断されたガラス基板1−1、1−2が
水に漬かるため、乾燥工程を設けなければならないが、
経費がかかるためコスト高になる。また、ガラス基板1
(1−1、1−2)が水に濡れると電気的特性や光学的
特性に影響を及ぼす。
(3) In order to solve the problems (1) and (2), the cleaved edge portions 7-1 to 7-4 must be rounded using a grindstone or an abrasive. Water treatment is required. However, since the cut glass substrates 1-1 and 1-2 are immersed in water, a drying process must be provided.
The cost is high because of the expense. Also, the glass substrate 1
If (1-1, 1-2) gets wet with water, it affects the electrical and optical properties.

【0009】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、割断速度が速く、割断したエッジ部の丸め化を促進
できる非金属材料基板の加工方法及びその装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for processing a non-metallic material substrate which solves the above-mentioned problems, has a high cutting speed, and can promote the rounding of the cut edge.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の非金属材料基板の加工方法は、非金属材料基
板を所望速度で移動させ、その非金属材料基板の表面に
レーザビームを照射し、レーザビームの熱エネルギーを
利用して非金属材料基板に熱応力による亀裂を発生さ
せ、亀裂を進展させることにより非金属材料基板を割断
する非金属材料基板の加工方法において、レーザビーム
の照射された非金属材料基板表面に、フッ素を含んだ不
活性ガスを吹き付けるものである。
In order to achieve the above object, a method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention comprises moving a non-metallic material substrate at a desired speed and applying a laser beam to a surface of the non-metallic material substrate. Irradiation, the thermal energy of the laser beam is used to generate a crack in the non-metallic material substrate by thermal stress, and the non-metallic material substrate is cut by expanding the crack. An inert gas containing fluorine is blown onto the irradiated surface of the non-metallic material substrate.

【0011】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、非金属材料基板を移動させる代わりにレー
ザビームを移動させてもよい。
In addition to the above configuration, in the method of processing a nonmetallic material substrate according to the present invention, a laser beam may be moved instead of moving the nonmetallic material substrate.

【0012】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、割断された非金属材料基板のエッジ部に、
再度レーザビームを照射しながらフッ素を含んだ不活性
ガスを吹き付けるのが好ましい。
In addition to the above structure, the method of processing a non-metallic material substrate according to the present invention further comprises the steps of:
It is preferable to blow an inert gas containing fluorine while irradiating the laser beam again.

【0013】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、フッ素を含んだ不活性ガスとして、C
4 、C3 8 、C2 6 、XeF2 等を少なくとも1
種類含んだHeガスあるいはArガスを用いるのが好ま
しい。
In addition to the above structure, the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention further comprises:
F 4 , C 3 F 8 , C 2 F 6 , XeF 2, etc.
It is preferable to use a He gas or an Ar gas containing various types.

【0014】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、レーザビームとして、CO2 、CO、エキ
シマ等のレーザビームを用いるのが好ましい。
In the method for processing a non-metallic material substrate of the present invention, in addition to the above configuration, it is preferable to use a laser beam of CO 2 , CO, excimer or the like as the laser beam.

【0015】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、非金属材料基板表面に照射されるレーザビ
ーム形状として、略円形、略楕円形あるいは所望幅と所
望長さとを有する線形のいずれかとするのが好ましい。
In addition to the above structure, the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention is characterized in that the shape of the laser beam applied to the surface of the non-metallic material substrate is substantially circular, substantially elliptical or linear having a desired width and a desired length. Preferably, either one is used.

【0016】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、非金属材料基板を溝付きワークテーブル上
に固定し、レーザビームを非金属材料基板に照射すると
共に、その照射位置が溝付きワークテーブルの溝の上に
なるようにするのが好ましい。
In addition to the above structure, the method of processing a non-metallic material substrate according to the present invention comprises fixing the non-metallic material substrate on a grooved work table, irradiating the non-metallic material substrate with a laser beam, and irradiating the laser beam to the groove. It is preferred that it be above the groove of the work table with the attachment.

【0017】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、非金属材料基板のレーザビームの照射面の
直後を急冷することにより、急加熱と、急冷とを行うの
が好ましい。
In addition to the above structure, in the method for processing a non-metallic material substrate of the present invention, it is preferable to perform rapid heating and rapid cooling by rapidly cooling immediately after the laser beam irradiation surface of the non-metallic material substrate.

【0018】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工方法は、加工は強制排気機構付きボックス内で行う
のが好ましい。
In addition to the above structure, in the method of processing a nonmetallic material substrate according to the present invention, the processing is preferably performed in a box with a forced exhaust mechanism.

【0019】本発明の非金属材料基板の加工装置は、非
金属材料基板を固定して所望速度で少なくとも1軸方向
に移動させることが可能な移動ステージと、非金属材料
基板の表面にレーザビームを照射するレーザ発振装置と
を備えた非金属材料基板の加工装置において、非金属材
料基板表面にフッ素を含んだ不活性ガスを吹き付ける吹
き付け装置を有するものである。
According to the present invention, there is provided an apparatus for processing a non-metallic material substrate, comprising: a moving stage capable of fixing the non-metallic material substrate and moving the non-metallic material substrate at a desired speed in at least one axial direction; And a laser oscillating device for irradiating the non-metallic material substrate with a blowing device for blowing an inert gas containing fluorine onto the surface of the nonmetallic material substrate.

【0020】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、レーザビームを移動させるレーザビーム移
動機構を有するのが好ましい。
In addition to the above configuration, the apparatus for processing a nonmetallic material substrate of the present invention preferably has a laser beam moving mechanism for moving a laser beam.

【0021】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、不活性ガスでフッ素ガスを搬送させる搬送
機構を有するのが好ましい。
In addition to the above configuration, the apparatus for processing a nonmetallic material substrate of the present invention preferably has a transport mechanism for transporting fluorine gas with an inert gas.

【0022】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、レーザ発振装置として、CO2 、CO、エ
キシマ等のレーザ発振装置を用いるのが好ましい。
In addition to the above configuration, in the apparatus for processing a nonmetallic material substrate of the present invention, it is preferable to use a laser oscillation device such as CO 2 , CO, excimer, etc. as the laser oscillation device.

【0023】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、レーザ発振装置からのレーザビームを略円
形、略楕円形あるいは所望幅と長さとを有する線形のい
ずれかに変形できる変形機構を有するのが好ましい。
In addition to the above-described structure, the apparatus for processing a non-metallic material substrate according to the present invention provides a deformation mechanism capable of deforming a laser beam from a laser oscillation apparatus into a substantially circular shape, a substantially elliptical shape, or a linear shape having a desired width and length. It is preferred to have

【0024】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、移動ステージ上の非金属材料基板を固定す
るワークテーブルを有し、そのワークテーブル上に溝が
形成されているのが好ましい。
In addition to the above configuration, the apparatus for processing a non-metallic material substrate of the present invention preferably has a work table for fixing the non-metallic material substrate on the moving stage, and a groove is preferably formed on the work table. .

【0025】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、非金属材料基板表面を急冷するための急冷
装置を有するのが好ましい。
In addition to the above structure, the apparatus for processing a non-metallic material substrate of the present invention preferably has a rapid cooling device for rapidly cooling the surface of the non-metallic material substrate.

【0026】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、非金属材料基板あるいはレーザビームを所
望方向に往復移動させる往復機構を有してもよい。
In addition to the above configuration, the apparatus for processing a non-metallic material substrate according to the present invention may have a reciprocating mechanism for reciprocating the non-metallic material substrate or the laser beam in a desired direction.

【0027】上記構成に加え本発明の非金属材料基板の
加工装置は、非金属材料基板の加工部には強制排気機構
付きボックスが設けられているのが好ましい。
[0027] In addition to the above configuration, in the apparatus for processing a non-metallic material substrate according to the present invention, it is preferable that a box with a forced exhaust mechanism is provided in a processing portion of the non-metallic material substrate.

【0028】本発明の加工方法によれば、基板表面にフ
ッ素を含んだ不活性ガス(HeガスやArガス等)を吹
き付けながらレーザビームを照射して亀裂を発生させ、
その亀裂を進展させていく際に、レーザビーム照射とフ
ッ素を含んだ不活性ガスの吹き付けとにより、基板表面
がプラズマ状態となり、亀裂の進展速度がより速くな
り、かつ発生した亀裂のエッジ面がフッ素ガスでエッチ
ングされて丸め加工される。
According to the processing method of the present invention, a crack is generated by irradiating a laser beam while blowing an inert gas containing fluorine (He gas, Ar gas, or the like) onto the substrate surface.
When the crack is propagated, the laser beam irradiation and the blowing of an inert gas containing fluorine cause the substrate surface to be in a plasma state, the crack growth speed becomes faster, and the edge surface of the generated crack becomes Rounded by etching with fluorine gas.

【0029】特に非金属材料基板として、ガラス基板を
用いた場合にはフッ素を含んだ不活性ガスの吹き付けは
エッジ部のエッチングを強力に促進させることができ
る。
In particular, when a glass substrate is used as the non-metallic material substrate, the blowing of the inert gas containing fluorine can strongly promote the etching of the edge portion.

【0030】また、不活性ガスでフッ素ガスを搬送させ
ることにより、エッチングが促進される。
The etching is promoted by transporting the fluorine gas with an inert gas.

【0031】本発明の加工方法によれば、ステージを移
動させる代わりにレーザビームを移動させることにより
割断することにより、加工装置を小形化することができ
る。
According to the processing method of the present invention, the size of the processing apparatus can be reduced by cutting the laser beam by moving the stage instead of moving the stage.

【0032】さらに、本発明の加工方法によれば、非金
属材料基板の割断エッジ面をより高速で丸め化すること
が可能なフッ素系ガス(CF4 、C3 8 、C2 6
XeF2 等)の中から基板の材料に応じて選択すること
ができる。しかもこれらのフッ素系ガスはレーザビーム
照射で局部的に高温(500〜800℃)に加熱された
基板表面に吹き付けられて反応するので、その基板表面
のエッチングと亀裂の進展とが促進され、他の基板表面
には悪影響を及ぼさない。また、フッ素系ガスの吹き付
けプロセスはクリーンドライプロセスであるのでHFが
発生しにくい。
Furthermore, according to the processing method of the present invention, a fluorine-based gas (CF 4 , C 3 F 8 , C 2 F 6 ,
XeF 2 etc.) according to the material of the substrate. In addition, since these fluorine-based gases react by being sprayed locally on the substrate surface heated to a high temperature (500 to 800 ° C.) by laser beam irradiation, the etching of the substrate surface and the growth of cracks are promoted, No adverse effect on the substrate surface. Further, since the fluorine gas blowing process is a clean dry process, HF hardly occurs.

【0033】本発明の加工方法によれば、非金属材料基
板(ガラス、セラミックス、サファイア、LiNb
3 、LiTaO5 、絶縁膜付きSi等)にレーザビー
ムがよく吸収されるCO2 、CO、エキシマ等のレーザ
ビームを用いるので、高速で割断を行うことができる。
According to the processing method of the present invention, a non-metallic material substrate (glass, ceramics, sapphire, LiNb
O 3 , LiTaO 5 , Si with an insulating film, etc.) are used because a laser beam such as CO 2 , CO, excimer, etc., in which the laser beam is well absorbed, is used, so that cutting can be performed at high speed.

【0034】本発明の加工方法によれば、基板表面に照
射するレーザビーム形状として、略円形、略楕円形ある
いは線形のいずれかを選択することができるので、種々
の非金属材料基板を割断することができる。
According to the processing method of the present invention, the shape of the laser beam applied to the substrate surface can be selected from any of a substantially circular shape, a substantially elliptical shape, and a linear shape. be able to.

【0035】本発明の加工方法によれば、非金属材料基
板を溝付きワークテーブル上に固定し、レーザビームを
その溝の上の基板表面に照射するので、割断した基板の
表面と裏面のエッジ部にフッ素を含んだ不活性ガスが吹
き付けられ、両エッジ部を丸め化することができる。
According to the processing method of the present invention, since the non-metallic material substrate is fixed on the grooved work table, and the laser beam is irradiated on the substrate surface above the groove, the edge of the front surface and the rear surface of the cut substrate are cut. An inert gas containing fluorine is blown to the portions, and both edges can be rounded.

【0036】本発明の加工方法によれば、レーザビーム
の照射されている基板表面の直後を急冷することによ
り、非常に高い温度差が基板に与えられるので、割断速
度の向上と、割断寸法精度の向上を図ることができる。
According to the processing method of the present invention, a very high temperature difference is given to the substrate by rapidly cooling immediately after the surface of the substrate irradiated with the laser beam. Can be improved.

【0037】本発明の加工方法によれば、フッ素を含ん
だガスを吹き付けながらレーザビーム照射で割断した
後、再度割断した基板エッジ部にフッ素を含んだガスを
吹き付けながらレーザビームを照射することにより、基
板エッジ部をより丸め化することができる。
According to the processing method of the present invention, after cutting by laser beam irradiation while blowing a gas containing fluorine, the laser beam is irradiated while blowing a gas containing fluorine again on the substrate edge portion cut again. In addition, the substrate edge can be more rounded.

【0038】本発明の加工方法によれば、非金属材料基
板の割断加工を強制排気機構付きボックス内で行うよう
にしているので、大気中の水分やゴミが基板に付着する
ことがなくなる。またフッ素を含んだ不活性ガスが外部
に漏れることもなく安全な作業を行うことができる。
According to the processing method of the present invention, since the non-metallic material substrate is cut in a box with a forced exhaust mechanism, moisture and dust in the air do not adhere to the substrate. In addition, a safe operation can be performed without an inert gas containing fluorine leaking to the outside.

【0039】本発明の加工装置によれば、非金属材料基
板の割断と、その割断したエッジ部の丸め化を行うこと
ができる。
According to the processing apparatus of the present invention, it is possible to cut a non-metallic material substrate and to round off the cut edge.

【0040】本発明の加工装置によれば、より低価格、
小型の装置を提供することができる。
According to the processing apparatus of the present invention, a lower price,
A small device can be provided.

【0041】本発明の加工装置によれば、非金属材料基
板の種類によってレーザ発振装置の種類を選択すること
ができ、広範な非金属材料基板の加工装置として使用で
きる。
According to the processing device of the present invention, the type of the laser oscillation device can be selected according to the type of the non-metallic material substrate, and it can be used as a processing device for a wide range of non-metallic material substrates.

【0042】本発明の加工装置によれば、レーザビーム
形状の変形機構を用いることにより、種々の非金属材料
基板に対して、直線割断、曲線割断、高速割断、高寸法
精度割断等を行うことができる。
According to the processing apparatus of the present invention, it is possible to perform linear cutting, curve cutting, high-speed cutting, high dimensional accuracy cutting, and the like on various non-metallic material substrates by using a laser beam shape deformation mechanism. Can be.

【0043】本発明の加工装置によれば、非金属材料基
板の割断した表及び裏のエッジ部の丸め化を行うことが
できる。
According to the processing apparatus of the present invention, the cut front and back edges of the nonmetallic material substrate can be rounded.

【0044】本発明の加工装置によれば、より高速、高
寸法精度で非金属材料基板の割断を行うことができる。
According to the processing apparatus of the present invention, a nonmetallic material substrate can be cut with higher speed and higher dimensional accuracy.

【0045】本発明の加工装置によれば、割断工程と、
丸め化工程と、さらなる丸め化工程を有する装置を提供
することができる。
According to the processing apparatus of the present invention,
An apparatus having a rounding step and a further rounding step can be provided.

【0046】本発明の加工装置によれば、ドライクリー
ンな加工工程と、より安全な加工工程とを有する装置を
提供することができる。
According to the processing apparatus of the present invention, it is possible to provide an apparatus having a dry-clean processing step and a safer processing step.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0048】図1は本発明の非金属材料基板の加工方法
の一実施の形態を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention.

【0049】この方法は非金属材料基板(以下「基板」
という。)1を矢印2方向に所望速度で移動させている
状態で、基板1の一方の端(図では左端)からCO2
ーザビーム3−2を照射しつつ、矢印8−1、8−2方
向にCF4 を含んだHeガス(以下「8−1、8−2で
表す」)を吹き付けて、一方の端から他方の端(図では
右端)まで徐々に亀裂5を発生、進展させて割断させる
方法である。
This method uses a non-metallic material substrate (hereinafter referred to as a “substrate”).
That. 1) While moving 1 in the direction of arrow 2 at a desired speed, while irradiating the CO 2 laser beam 3-2 from one end (left end in the figure) of the substrate 1, the direction of arrows 8-1 and 8-2 Is sprayed with He gas containing CF 4 (hereinafter referred to as “8-1, 8-2”) to gradually generate and propagate a crack 5 from one end to the other end (the right end in the figure), thereby cutting the steel. It is a way to make it.

【0050】CO2 レーザビームは平行ビーム3−1を
集光レンズ4を通すことによって集光させたレーザビー
ム3−2を用いる。このレーザビーム3−2は連続発振
あるいはパルス発振したもののいずれを用いてもよい。
CF4 を含んだHeガス8−1、8−2はレーザビーム
3−2の伝搬方向に沿って吹き付ける。このガス圧は
0.5kg/cm2 から数kg/cm2 の範囲が好まし
い。割断エッジ部の丸め化を促進させるにはガス圧は高
い方が好ましい。基板1としては石英系ガラス、多成分
系ガラス(ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、無
アルカリガラス等)、セラミックス、サファイア、Li
NbO5 等を用いることができる。
As the CO 2 laser beam, a laser beam 3-2 obtained by condensing a parallel beam 3-1 by passing through a condenser lens 4 is used. This laser beam 3-2 may use either continuous oscillation or pulse oscillation.
He gases 8-1 and 8-2 containing CF 4 are blown along the propagation direction of the laser beam 3-2. This gas pressure is preferably in the range of 0.5 kg / cm 2 to several kg / cm 2 . It is preferable that the gas pressure is higher to promote the rounding of the cleaved edge portion. The substrate 1 may be made of quartz glass, multi-component glass (borosilicate glass, soda lime glass, non-alkali glass, etc.), ceramics, sapphire, Li
NbO 5 or the like can be used.

【0051】特に割断エッジ部の丸め化を必要とする多
成分系ガラス、セラミックス基板はこの加工方法に好適
である。
In particular, a multi-component glass or ceramic substrate that requires rounding of the cleaved edge portion is suitable for this processing method.

【0052】次に図1に示した加工方法を詳しく説明す
る。
Next, the working method shown in FIG. 1 will be described in detail.

【0053】基板1には無アルカリガラス基板(サイ
ズ:厚さ1.1mm、長さ500mm、幅750mm)
を用い、この基板1を20mm/secで移動させ、C
2 レーザビーム(連続発振出力80W、ビームスポッ
ト径1.5mmの略円形)3−2を照射し、かつ、CF
4 を500cc/minをHeガスで搬送させ、直径2
mmのノズルから矢印8−1、8−2方向に2kg/c
2 の圧力で噴射させて基板1に亀裂5を発生させるこ
とができ、その亀裂5を進展させて基板1を二つに分
断、割断を行うことができた。割断した基板1のエッジ
部は手で触れても手に傷がつかない程度に丸め化されて
いた。
The substrate 1 is a non-alkali glass substrate (size: thickness 1.1 mm, length 500 mm, width 750 mm)
The substrate 1 is moved at 20 mm / sec by using
Irradiate an O 2 laser beam (approximately circular with a continuous oscillation output of 80 W and a beam spot diameter of 1.5 mm) 3-2 and a CF
4 with 500 cc / min of He gas
2kg / c in the directions of arrows 8-1 and 8-2
The cracks 5 could be generated in the substrate 1 by spraying at a pressure of m 2 , and the cracks 5 could be propagated to divide and split the substrate 1 into two. The cut edge of the substrate 1 was rounded to such an extent that the hand would not be damaged even if touched.

【0054】なお、CF4 を含んだHeガスの効果を確
認するためにCF4 を流さないで割断を行った結果、割
断速度は約8%遅くなることが分かった。また、割断エ
ッジ部は明らかに垂直エッジとなっており、フッ素ガス
の導入効果が有効であることが確認できた。
[0054] Incidentally, as a result of fracture not flush the CF 4 in order to confirm the effect of He gas containing CF 4, cleaving rate was found to be about 8% slower. Further, the cleaved edge portion was clearly a vertical edge, and it was confirmed that the effect of introducing the fluorine gas was effective.

【0055】図2は本発明の非金属材料基板の加工方法
の他の実施の形態を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention.

【0056】この加工方法は、図1に示した加工方法で
割断した基板1−1と基板1−2との間に隙間gをもた
せ、この隙間gに再びCF4 を含んだHeガスを矢印8
−1、8−2方向に吹き付けながらCO2 レーザビーム
3−2を照射して割断した基板1−1、1−2のエッジ
部9−1、9−2、9−3、9−4を丸め化する方法で
ある。
In this processing method, a gap g is provided between the substrate 1-1 and the substrate 1-2 cut by the processing method shown in FIG. 1, and He gas containing CF 4 is again supplied to the gap g with an arrow. 8
The edge portions 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 of the substrates 1-1, 1-2 cut by irradiating the CO 2 laser beam 3-2 while spraying in the directions of -1, 8-2. This is a method of rounding.

【0057】なお、基板1−1と基板1−2とは所望速
度で移動させながら割断加工を行う。
The substrate 1-1 and the substrate 1-2 are cleaved while being moved at a desired speed.

【0058】図3は図2に示した方法で丸め加工を行っ
た後の割断エッジ部の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a cleaved edge portion after being rounded by the method shown in FIG.

【0059】基板1の表面及び裏面のエッジ部9−1〜
9−4を丸め化することができた。なお、図2におい
て、CO2 レーザビーム3−2の焦点は基板1−1(1
−2)の厚さの略真中の部分に集光させるようにしてお
くのが好ましい。
Edge portions 9-1 to 9-1 on the front and back surfaces of substrate 1
9-4 could be rounded. In FIG. 2, the focal point of the CO 2 laser beam 3-2 is the substrate 1-1 (1).
It is preferable that light is condensed to a substantially center part of the thickness of -2).

【0060】図4は本発明の非金属材料基板の加工方法
を適用した加工装置の概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a processing apparatus to which the method for processing a nonmetallic material substrate according to the present invention is applied.

【0061】この加工装置は、基板1を固定して所望速
度で少なくとも1軸方向に移動させることが可能な移動
ステージ16と、基板1の表面にレーザビーム3−2を
照射するレーザ発振器10とを備えた加工装置であっ
て、基板1表面にフッ素を含んだ不活性ガスを吹き付け
る吹き付け装置を有することを特徴とする。
The processing apparatus comprises a moving stage 16 capable of moving the substrate 1 at least in one axial direction at a desired speed and a laser oscillator 10 for irradiating the surface of the substrate 1 with a laser beam 3-2. And a spraying device for blowing an inert gas containing fluorine onto the surface of the substrate 1.

【0062】基板1は溝付きワークテーブル14の上に
真空吸着により固定されている。ワークテーブル14は
XYZθ移動ステージ16によって、X軸方向、Y軸方
向、Z軸方向及びθ軸方向(XY平面におけるX軸を基
準とする回転角度)にモータ駆動(図示せず)により移
動されるようになっている。CO2 レーザ発振器10か
ら出射した平行ビーム3はフード12内に全反射ミラー
11−1、11−2によって反射されながら矢印3−
0、3−1方向に伝搬し、集光レンズ4に案内される。
この集光レンズ4によってレーザビームは矢印3−2の
ように集光され、基板1上に照射される。
The substrate 1 is fixed on a grooved work table 14 by vacuum suction. The work table 14 is moved by the motor (not shown) in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the θ-axis direction (a rotation angle based on the X axis in the XY plane) by the XYZθ moving stage 16. It has become. The parallel beam 3 emitted from the CO 2 laser oscillator 10 is reflected in the hood 12 by the total reflection mirrors 11-1 and 11-2 while being reflected by arrows 3-3.
The light propagates in the directions 0 and 3-1 and is guided to the condenser lens 4.
The laser beam is condensed by the condensing lens 4 as shown by an arrow 3-2, and is irradiated on the substrate 1.

【0063】ここで、レーザビームの照射位置はワーク
テーブル14の溝15−1、15−2の真上の基板1の
表面上に設定される。レーザビーム3−2の外周からは
CF4 、C3 8 、C2 6 、XeF2 等のフッ素系ガ
スを少なくとも1種類含んだ不活性ガスがノズル13を
通って矢印8−1、8−2方向に吹き付けられる。フッ
素系ガスを含んだ不活性ガスは基板1に発生した亀裂の
わずかな隙間を通って溝15−1内に入り込み、基板1
の裏面の割断エッジ部をエッチングする。
Here, the irradiation position of the laser beam is set on the surface of the substrate 1 directly above the grooves 15-1 and 15-2 of the work table 14. From the outer periphery of the laser beam 3-2, an inert gas containing at least one fluorine-based gas such as CF 4 , C 3 F 8 , C 2 F 6 , XeF 2 passes through the nozzle 13 through arrows 8-1 and 8 -Sprayed in two directions. The inert gas containing the fluorine-based gas enters the groove 15-1 through a small gap of the crack generated in the substrate 1, and
The cleaved edge portion on the back surface of is etched.

【0064】なお、ワークテーブル14はX軸方向、Y
軸方向、Z軸方向及びθ軸方向のいずれの方向にも基板
1を正方向及び逆方向に移動させることができる。すな
わち、ワークテーブル14は基板1を往復運動させるこ
とができるようになっている。
The work table 14 is in the X-axis direction,
The substrate 1 can be moved in the forward direction and the reverse direction in any of the axial direction, the Z-axis direction, and the θ-axis direction. That is, the work table 14 can reciprocate the substrate 1.

【0065】図4において、全反射ミラー11−1と、
全反射ミラー11−2との間の距離を自由に変化させる
ことができるようなフード機構(例えばジャバラ構造、
ズーム構造等)を設けることにより、ワークテーブル1
4を移動させる代わりにレーザビーム3−2を移動させ
て基板1を割断することができる。この結果、XYZθ
移動ステージ16を簡単な構造にすることができ、低価
格な装置を実現することができる。また、CO2 レーザ
発振器10の代わりに、COレーザ発振器やエキシマレ
ーザ発振器等を用いてもよい。
In FIG. 4, a total reflection mirror 11-1 and
A hood mechanism (for example, a bellows structure,
By providing a zoom structure), the work table 1
The substrate 1 can be cut by moving the laser beam 3-2 instead of moving the substrate 4. As a result, XYZθ
The moving stage 16 can have a simple structure, and a low-cost device can be realized. Further, instead of the CO 2 laser oscillator 10, a CO laser oscillator, an excimer laser oscillator, or the like may be used.

【0066】図5は本発明の非金属材料基板の加工方法
の他の実施の形態を示す概念図である。図5(a)は非
金属材料基板が固定されたワークテーブルの正面図であ
り、図5(b)は非金属材料基板が固定されたワークテ
ーブルの側面図である。
FIG. 5 is a conceptual view showing another embodiment of the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention. FIG. 5A is a front view of a work table to which a non-metallic material substrate is fixed, and FIG. 5B is a side view of the work table to which a non-metallic material substrate is fixed.

【0067】図5(a)、(b)に示すように矢印2−
1方向に所望速度で移動するワークテーブル14上に固
定された基板1上にCO2 レーザビームを照射しつつフ
ッ素ガスを含んだ不活性ガスを吹き付けて割断と丸め化
とを同時に進行させる。なお、この工程においてCO2
レーザビーム3−2の形状が略円形か略楕円形の場合に
は、デフォーカス状態で基板1上に照射される。また、
CO2 レーザビーム3−2の形状が幅W、長さLの略線
形の場合には集光レンズ4と基板1との間にZnSeの
円柱か円管を挿入し、集光レンズ4と円柱(あるいは円
管)の距離か円柱(あるいは円管)と基板1との間の距
離等を調節することにより、幅W、長さLを制御する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the arrow 2-
While irradiating a CO 2 laser beam onto the substrate 1 fixed on a work table 14 moving at a desired speed in one direction, an inert gas containing fluorine gas is blown to simultaneously perform cutting and rounding. In this process, CO 2
When the shape of the laser beam 3-2 is substantially circular or substantially elliptical, it is irradiated onto the substrate 1 in a defocused state. Also,
If the shape of the CO 2 laser beam 3-2 is substantially linear with a width W and a length L, a ZnSe cylinder or tube is inserted between the condenser lens 4 and the substrate 1, and the condenser lens 4 and the cylinder are inserted. The width W and the length L are controlled by adjusting the distance of the (or circular tube) or the distance between the column (or circular tube) and the substrate 1.

【0068】同図5(a)、(b)に示すように二つに
割断された基板1−1、1−2は図6(a)、(b)に
示すように割断エッジ部の丸め化が行われる。
The substrates 1-1 and 1-2 cut into two as shown in FIGS. 5A and 5B have rounded edges as shown in FIGS. 6A and 6B. Is performed.

【0069】図6は本発明の非金属材料基板の加工方法
の他の実施の形態を示す概念図である。図6(a)は非
金属材料基板が固定されたワークテーブルの正面図であ
り、図6(b)は非金属材料基板が固定されたワークテ
ーブルの側面図である。
FIG. 6 is a conceptual view showing another embodiment of the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention. FIG. 6A is a front view of a work table to which a non-metallic material substrate is fixed, and FIG. 6B is a side view of the work table to which a non-metallic material substrate is fixed.

【0070】すなわち、この加工方法は、ワークテーブ
ル14上の割断された基板1−1、1−2の間にわずか
な隙間をもたせて固定し、ワークテーブル14を矢印2
−2方向に所望速度で移動させつつCO2 レーザビーム
3−2の照射とフッ素を含んだ不活性ガスを吹き付ける
方法である。
That is, in this working method, the work table 14 is fixed with a slight gap between the cut substrates 1-1 and 1-2 on the work table 14, and the work table 14 is
This is a method of irradiating a CO 2 laser beam 3-2 and blowing an inert gas containing fluorine while moving the CO 2 laser beam 3-2 at a desired speed.

【0071】ここで、図5(a)、(b)に示したレー
ザビームにはCO2 レーザビームを用い、図6(a)、
(b)に示したレーザビームにはCO2 レーザビーム以
外にエキシマレーザビームを用いてもよい。
Here, the laser beam shown in FIGS. 5A and 5B is a CO 2 laser beam, and FIGS.
The laser beam shown in (b) may be an excimer laser beam in addition to CO 2 laser beam.

【0072】図7は本発明の非金属材料基板の加工方法
の他の実施の形態を示す概念図である。図7(a)は非
金属材料基板が固定されたワークテーブルの正面図であ
り、図7(b)は非金属材料基板が固定されたワークテ
ーブルの側面図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention. FIG. 7A is a front view of a work table to which a non-metallic material substrate is fixed, and FIG. 7B is a side view of the work table to which a non-metallic material substrate is fixed.

【0073】図7(a)、(b)は図5(a)、(b)
に示した加工方法に他の工程を付加したものである。す
なわち、図7(a)、(b)において、基板1上を移動
するCO2 レーザビーム3−2の照射面の直後に急冷剤
を矢印17方向に吹き付けて急加熱、急冷却することに
よって、より高速に割断を促進させるようにしたもので
ある。急冷剤としては、例えばオゾン層を破壊しないフ
ロンガス(ハイドロフフロロカーボン、商品名HFC1
34a、ハイドロクロロアルカン、商品名HFA134
d、瞬間凍結剤の商品名マイナス96、フリーズイット
2000等)を用いることができる。
FIGS. 7A and 7B show FIGS. 5A and 5B, respectively.
Are obtained by adding other steps to the processing method shown in FIG. That is, in FIGS. 7A and 7B, a quenching agent is sprayed in the direction of arrow 17 immediately after the irradiation surface of the CO 2 laser beam 3-2 moving on the substrate 1 to rapidly heat and cool, It is intended to promote cutting at a higher speed. Examples of the quenching agent include Freon gas (Hydrofluorocarbon, trade name: HFC1) which does not destroy the ozone layer.
34a, hydrochloroalkane, trade name HFA134
d, trade name of a quick-freezing agent minus 96, Freeze It 2000, etc.) can be used.

【0074】図7(a)、(b)に示す二つに割断され
た基板1−1、1−2は図8(a)、(b)に示すよう
に割断エッジ部の丸め化が行われる。
As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the two cut substrates 1-1 and 1-2 shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) have rounded edges. Will be

【0075】なお、図8は本発明の非金属材料基板の加
工方法の他の実施の形態を示す概念図である。図8
(a)は非金属材料基板が固定されたワークテーブルの
正面図であり、図8(b)は非金属材料基板が固定され
たワークテーブルの側面図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention. FIG.
8A is a front view of a work table to which a non-metallic material substrate is fixed, and FIG. 8B is a side view of the work table to which a non-metallic material substrate is fixed.

【0076】本発明は上記実施の形態に限定されない。
まず図4において、加工部(破線18で囲んだ部分)を
強制排気装置付きボックスで覆い、強制排気を行いなが
ら加工を行うようにするとドライクリーンで、かつ安全
性の高い加工を実現することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment.
First, in FIG. 4, if the processing portion (portion surrounded by the broken line 18) is covered with a box with a forced exhaust device and the processing is performed while performing the forced exhaust, dry-clean and highly safe processing can be realized. it can.

【0077】ここで、フッ素ガスを搬送するガスとして
は、Heの方が丸め化を促進させる上で最もよいが、A
rガスを用いてもよい。また、CF4 にH2 を混合させ
たHeガスを用いてもよい。さらにCF4 、C3 8
2 6 、XeF2 以外のエッチング用フッ素ガスを用
いることも可能である。
Here, He is the best gas for carrying the fluorine gas in promoting the rounding.
r gas may be used. Further, He gas in which H 2 is mixed with CF 4 may be used. Furthermore, CF 4 , C 3 F 8 ,
It is also possible to use a fluorine gas for etching other than C 2 F 6 and XeF 2 .

【0078】以上において本発明によれば、 (1) フッ素ガスを含んだHeあるいはAr等の不活性ガ
スを吹き付けながらレーザビーム照射によって、より割
断速度を速くすることができると共に、割断したエッジ
部の丸め加工も合わせて行うことができる。
As described above, according to the present invention, (1) the cutting speed can be further increased by laser beam irradiation while blowing an inert gas such as He or Ar containing fluorine gas, Can be rounded together.

【0079】(2) 割断エッジ部に再度フッ素ガスを含ん
だ不活性ガスを吹き付けながらレーザビームを照射する
ことにより、エッジ部をさらに丸め化を促進させること
ができる。
(2) By irradiating a laser beam while blowing an inert gas containing fluorine gas again onto the cleaved edge portion, the edge portion can be further rounded.

【0080】(3) 非金属材料基板の種類や加工形状によ
って、CO2 、CO、エキシマ等のレーザビームを使い
分けることができ、レーザビーム形状を略円形、略楕円
形、略線形等に使い分けることができる。
(3) Laser beams such as CO 2 , CO, and excimer can be selectively used depending on the type and processing shape of the nonmetallic material substrate, and the laser beam shape can be selectively used in a substantially circular shape, a substantially elliptical shape, a substantially linear shape, and the like. Can be.

【0081】(4) 非金属材料基板を固定するワークテー
ブルに溝付きのものを用い、その溝の真上の基板上にレ
ーザビーム照射とフッ素を含んだ不活性ガスを吹き付け
ることにより、基板表面及び裏面の割断エッジ部の丸め
化を行うことができる。
(4) Using a grooved work table for fixing the non-metallic material substrate, irradiating the substrate directly above the groove with a laser beam and blowing an inert gas containing fluorine onto the substrate, In addition, the cutting edge portion on the back surface can be rounded.

【0082】(5) レーザビーム照射とフッ素系ガス吹き
付け以外に、基板上のレーザビーム照射部の直後を急冷
することにより、割断速度の向上と割断寸法精度の向上
を図ることができる。
(5) In addition to laser beam irradiation and fluorine-based gas blowing, rapid cooling immediately after the laser beam irradiation portion on the substrate can improve the cutting speed and the cutting dimensional accuracy.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0084】割断速度が速く、割断したエッジ部の丸め
化を促進できる非金属材料基板の加工方法及びその装置
の提供を実現することができる。
It is possible to provide a method of processing a nonmetallic material substrate and a device therefor, which have a high cutting speed and can promote the rounding of the cut edge portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の非金属材料基板の加工方法の一実施の
形態を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a method for processing a nonmetallic material substrate according to the present invention.

【図2】本発明の非金属材料基板の加工方法の他の実施
の形態を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a nonmetallic substrate of the present invention.

【図3】図2に示した方法で丸め加工を行った後の割断
エッジ部の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a cleaved edge portion after being rounded by the method shown in FIG. 2;

【図4】本発明の非金属材料基板の加工方法を適用した
加工装置の概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a processing apparatus to which the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention is applied.

【図5】本発明の非金属材料基板の加工方法の他の実施
の形態を示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a nonmetallic material substrate of the present invention.

【図6】本発明の非金属材料基板の加工方法の他の実施
の形態を示す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a nonmetallic material substrate of the present invention.

【図7】本発明の非金属材料基板の加工方法の他の実施
の形態を示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a non-metallic material substrate according to the present invention.

【図8】本発明の非金属材料基板の加工方法の他の実施
の形態を示す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing another embodiment of the method for processing a nonmetallic substrate of the present invention.

【図9】従来の非金属材料基板の加工方法を示す概念図
である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a conventional method for processing a non-metallic material substrate.

【図10】図9に示した加工方法で切断されたガラス基
板の断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the glass substrate cut by the processing method shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板(非金属材料基板) 3−2 レーザビーム 5 亀裂 8−1、8−2 不活性ガス Reference Signs List 1 substrate (non-metallic material substrate) 3-2 laser beam 5 crack 8-1, 8-2 inert gas

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 26/10 B23K 26/10 26/12 26/12 26/14 26/14 Z 26/16 26/16 31/00 31/00 C03B 33/09 C03B 33/09 C03C 15/02 C03C 15/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 26/10 B23K 26/10 26/12 26/12 26/14 26/14 Z 26/16 26/16 31/00 31/00 C03B 33/09 C03B 33/09 C03C 15/02 C03C 15/02

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非金属材料基板を所望速度で移動させ、
その非金属材料基板の表面にレーザビームを照射し、該
レーザビームの熱エネルギーを利用して上記非金属材料
基板に熱応力による亀裂を発生させ、該亀裂を進展させ
ることにより上記非金属材料基板を割断する非金属材料
基板の加工方法において、上記レーザビームの照射され
た非金属材料基板表面に、フッ素を含んだ不活性ガスを
吹き付けることを特徴とする非金属材料基板の加工方
法。
A non-metallic material substrate is moved at a desired speed,
The surface of the non-metallic material substrate is irradiated with a laser beam, and the thermal energy of the laser beam is used to generate a crack in the non-metallic material substrate due to thermal stress. A method of processing a non-metallic material substrate, comprising blowing an inert gas containing fluorine onto the surface of the non-metallic material substrate irradiated with the laser beam.
【請求項2】 上記非金属材料基板を移動させる代わり
に上記レーザビームを移動させる請求項1に記載の非金
属材料基板の加工方法。
2. The method for processing a non-metallic material substrate according to claim 1, wherein the laser beam is moved instead of moving the non-metallic material substrate.
【請求項3】 割断された非金属材料基板のエッジ部
に、再度レーザビームを照射しながらフッ素を含んだ不
活性ガスを吹き付ける請求項1または2に記載の非金属
材料基板の加工方法。
3. The method for processing a nonmetallic material substrate according to claim 1, wherein an inert gas containing fluorine is blown onto the edge of the cut nonmetallic material substrate while irradiating the laser beam again.
【請求項4】 上記フッ素を含んだ不活性ガスとして、
CF4 、C3 8 、C2 6 、XeF2 等を少なくとも
1種類含んだHeガスあるいはArガスを用いる請求項
1から3のいずれかに記載の非金属材料基板の加工方
法。
4. As the inert gas containing fluorine,
CF 4, C 3 F 8, C 2 F 6, XeF 2 , etc. at least one inclusive nonmetallic material substrate processing methods according to any one of claims 1 to 3, using a He gas or Ar gas.
【請求項5】 上記レーザビームとして、CO2 、C
O、エキシマ等のレーザビームを用いる請求項1から4
のいずれかに記載の非金属材料基板の加工方法。
5. The method according to claim 1, wherein the laser beam is CO 2 , C
5. A method according to claim 1, wherein a laser beam such as O or excimer is used.
The method for processing a nonmetallic substrate according to any one of the above.
【請求項6】 上記非金属材料基板表面に照射されるレ
ーザビーム形状として、略円形、略楕円形あるいは所望
幅と所望長さとを有する線形のいずれかとする請求項1
から5のいずれかに記載の非金属材料基板の加工方法。
6. A laser beam shape applied to the surface of the non-metallic material substrate is substantially circular, substantially elliptical, or linear having a desired width and a desired length.
6. The method for processing a nonmetallic material substrate according to any one of items 1 to 5.
【請求項7】 上記非金属材料基板を溝付きワークテー
ブル上に固定し、上記レーザビームを上記非金属材料基
板に照射すると共に、その照射位置が上記溝付きワーク
テーブルの溝の上になるようにする請求項1から6のい
ずれかに記載の非金属材料基板の加工方法。
7. The non-metallic material substrate is fixed on a grooved work table, the laser beam is irradiated on the non-metallic material substrate, and the irradiation position is on the groove of the grooved work table. The method for processing a nonmetallic material substrate according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 上記非金属材料基板の上記レーザビーム
の照射面の直後を急冷することにより、急加熱と、急冷
とを行う請求項1から7のいずれかに記載の非金属材料
基板の加工方法。
8. The processing of a non-metallic material substrate according to claim 1, wherein the non-metallic material substrate is rapidly cooled immediately after the laser beam irradiation surface to perform rapid heating and rapid cooling. Method.
【請求項9】 上記加工は強制排気機構付きボックス内
で行う請求項1から8のいずれかに記載の非金属材料基
板の加工方法。
9. The method for processing a nonmetallic material substrate according to claim 1, wherein the processing is performed in a box with a forced exhaust mechanism.
【請求項10】 非金属材料基板を固定して所望速度で
少なくとも1軸方向に移動させることが可能な移動ステ
ージと、上記非金属材料基板の表面にレーザビームを照
射するレーザ発振装置とを備えた非金属材料基板の加工
装置において、上記非金属材料基板表面にフッ素を含ん
だ不活性ガスを吹き付ける吹き付け装置を有することを
特徴とする非金属材料基板の加工装置。
10. A moving stage capable of fixing a non-metallic material substrate and moving the non-metallic material substrate at least in one axial direction at a desired speed, and a laser oscillation device for irradiating a laser beam to a surface of the non-metallic material substrate. An apparatus for processing a non-metallic material substrate, comprising: a blowing device for blowing an inert gas containing fluorine onto the surface of the non-metallic material substrate.
【請求項11】 上記レーザビームを移動させるレーザ
ビーム移動機構を有する請求項10に記載の非金属材料
基板の加工装置。
11. The apparatus for processing a nonmetallic material substrate according to claim 10, further comprising a laser beam moving mechanism for moving the laser beam.
【請求項12】 不活性ガスで上記フッ素ガスを搬送さ
せる搬送機構を有する請求項10または11に記載の非
金属材料基板の加工装置。
12. The non-metallic material substrate processing apparatus according to claim 10, further comprising a transport mechanism for transporting the fluorine gas with an inert gas.
【請求項13】 上記レーザ発振装置として、CO2
CO、エキシマ等のレーザ発振装置を用いた請求項10
から12のいずれかに記載の非金属材料基板の加工装
置。
13. The laser oscillation device according to claim 13, wherein the laser oscillation device comprises CO 2 ,
11. A laser oscillation device such as CO, excimer or the like.
13. The processing apparatus for a non-metallic material substrate according to any one of items 1 to 12.
【請求項14】 上記レーザ発振装置からのレーザビー
ムを略円形、略楕円形あるいは所望幅と長さとを有する
線形のいずれかに変形できる変形機構を有する請求項1
0から13のいずれかに記載の非金属材料基板の加工装
置。
14. A deformation mechanism capable of deforming a laser beam from the laser oscillation device into a substantially circular shape, a substantially elliptical shape, or a linear shape having a desired width and length.
14. The apparatus for processing a nonmetallic material substrate according to any one of 0 to 13.
【請求項15】 上記移動ステージ上の非金属材料基板
を固定するワークテーブルを有し、そのワークテーブル
上に溝が形成されている請求項10から14のいずれか
に記載の非金属材料基板の加工装置。
15. The non-metallic material substrate according to claim 10, further comprising a work table for fixing the non-metallic material substrate on the moving stage, wherein a groove is formed on the work table. Processing equipment.
【請求項16】 上記非金属材料基板表面を急冷するた
めの急冷装置を有する請求項10から15のいずれかに
記載の非金属材料基板の加工装置。
16. The apparatus for processing a nonmetallic material substrate according to claim 10, further comprising a quenching device for quenching the surface of the nonmetallic material substrate.
【請求項17】 上記非金属材料基板あるいはレーザビ
ームを所望方向に往復移動させる往復機構を有する請求
項10から16のいずれかに記載の非金属材料基板の加
工装置。
17. The apparatus for processing a nonmetallic material substrate according to claim 10, further comprising a reciprocating mechanism for reciprocating the nonmetallic material substrate or the laser beam in a desired direction.
【請求項18】 上記非金属材料基板の加工部には強制
排気機構付きボックスが設けられている請求項10から
17のいずれかに記載の非金属材料基板の加工装置。
18. The apparatus for processing a nonmetallic material substrate according to claim 10, wherein a box with a forced exhaust mechanism is provided in the processing section of the nonmetallic material substrate.
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Cited By (5)

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