JP2007319882A - 積層体の製造方法、レーザ加工装置、表示装置、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光を用いて積層体を切断・分割する製造方法において、基体同士が積層していたとしても、積層体を精度よく切断・分割することが可能な積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】積層体Ｐの製造方法は、配線パターン１１、１２を有する積層体Ｐの製造方法であって、積層体Ｐに第１のレーザ光４５ａを照射して、第１の材料変質部４７ａを形成する第１の材料変質部形成工程と、積層体Ｐに第１のレーザ光４５ａとは照射角度θの異なる第２のレーザ光４５ｂを照射して、第２の材料変質部４７ｂを形成する第２の材料変質部形成工程と、積層体Ｐに応力Ｆを加えて、分割片Ｑを形成する工程と、分割片Ｑを除去する工程と、分割片Ｑを除去した後に、配線パターン１１、１２の導通検査をする工程と、を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、レーザ光による積層体の製造方法、レーザ加工装置、表示装置、および、電気光学装置、並びに、電子機器に関する。

従来、半導体材料基板、圧電材料基板、ガラス基板などの基板を切断する場合、基板にレーザ光を照射させて、切断・分割する方法があった。

例えば特許文献１に開示されているように、半導体材料基板、圧電材料基板、ガラス基板などの基板を切断・分割する方法では、その切断予定ラインに沿って基板が吸収するレーザ光を照射し、多光子吸収による改質領域部を基板の表面から裏面に向けて形成し、この改質領域部に沿って切断・分割することで分割片を形成する方法が提案されていた。

特開２００２−１９２３７１号公報

ところが、特許文献１の方法では、基板に配線パターンが形成されていて、基板の一部のみを取り除いてから配線パターンの導通検査をするような場合は、基板の厚さ方向に対して直角に形成された改質領域部では、基板から分割片が抜けにくくなってしまう傾向にあった。そして、積層体から分割片を取り除くことができず、結果的に、配線パターンの導通検査をすることが困難となっていた。また、積層体を個々のチップに分割してから配線パターンの導通検査をする方法を採用すれば、積層体から分割片を取り除くことは可能ではあるが、個々のチップに分割するのに多くの時間が必要となってくるため、非効率的であった。

本発明の目的は、レーザ光を用いて積層体を切断・分割する製造方法において、基体同士が積層していたとしても、積層体を精度よく切断・分割することが可能な積層体の製造方法を提供することである。

本発明の積層体の製造方法は、配線パターンを有する積層体の製造方法であって、前記積層体に第１のレーザ光を照射して、第１の材料変質部を形成する第１の材料変質部形成工程と、前記積層体に前記第１のレーザ光とは照射角度の異なる第２のレーザ光を照射して、第２の材料変質部を形成する第２の材料変質部形成工程と、前記積層体に応力を加えて、分割片を形成する工程と、前記分割片を除去する工程と、前記分割片を除去した後に前記配線パターンの導通検査をする工程と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、積層体から分割片を除去した後に配線パターンの導通検査をすることができる。配線パターンの導通検査がチップに分割する前にできるようになれば、個々のチップの良否判定をすることができる。そこで、良品判定をしてから良品のみのチップを取り出すことができるようになれば、無駄な作業をすることが少なくなるので、効率的である。

本発明の積層体の製造方法は、前記積層体が、前記第１のレーザ光に対して透過性を有する材料で構成されており、前記第１の材料変質部形成工程では、前記積層体に前記第１のレーザ光を第１の集光素子で集光して照射させて、前記第１の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、積層体の所定の位置に第１の材料変質部を形成することができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記第１の材料変質部形成工程では、前記第１のレーザ光が、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザのうちのいずれかであり、前記チタンサファイヤレーザ、または前記ＹＡＧレーザの基本波を照射させて、前記第１の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波を積層体に照射させると、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波が、積層体に対して透過性を有している波長であるので、積層体の所定の位置に第１の材料変質部を形成することができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記第１の材料変質部形成工程では、前記第１のレーザ光の位置が、前記積層体の厚さ方向に対して照射して配置されており、前記第１のレーザ光を照射して前記第１の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、第１のレーザ光を積層体の厚さ方向に対して傾斜させて照射することで、第１の材料変質部を斜めに形成することができる。積層体から分割片を取り除くときに、分割片が第１材料変質部に沿って斜めに抜けてくるから、積層体から分割片を抜けやすくすることができるので、分割片を簡単に取り除くことができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記積層体が、前記第２のレーザ光に対して透過性を有する材料で構成されており、前記第２の材料変質部形成工程では、前記積層体に前記第２のレーザ光を第２の集光素子で集光して照射させて、前記第２の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、積層体の所定の位置に第２の材料変質部を形成することができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記第２の材料変質部形成工程では、前記第２のレーザ光が、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザのうちのいずれかであり、前記チタンサファイヤレーザ、または前記ＹＡＧレーザの基本波を照射させて、前記第２の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波を積層体に照射させると、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波が、積層体に対して透過性を有している波長であるので、積層体の所定の位置に第２の材料変質部を形成することができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記第２の材料変質部形成工程では、前記第２のレーザ光の位置が、前記積層体の厚さ方向に対して照射して配置されており、前記第２のレーザ光を照射して、前記第２の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、第２のレーザ光を積層体の厚さ方向に対して照射させて照射することで、第２の材料変質部を斜めに形成することができる。積層体から分割片を取り除くときに、分割片が第２材料変質部に沿って斜めに抜けてくるから、積層体から分割片を抜けやすくすることができるので、分割片を簡単に取り除くことができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記第２の材料変質部形成工程では、前記第２のレーザ光の光強度が、前記第１のレーザ光の光強度と略等しいことが望ましい。

この発明によれば、第１のレーザ光と、第２のレーザ光との、光強度が略等しいので、第１の材料変質部と、第２の材料変質部とを、ほぼ均等に形成することができる。そこで、積層体から分割片を形成する時に、ほぼ均等に応力が加わることになるから、分割不良による品質低下を抑制することができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記第２の材料変質部形成工程では、前記第２のレーザ光が、前記第１のレーザ光とほぼ同時に照射され、前記第２の材料変質部を形成することが望ましい。

この発明によれば、第１のレーザ光と、第２のレーザ光とを、ほぼ同時に照射することで、第１の材料変質部と、第２の材料変質部とを、ほぼ同時に形成することができるので、効率的である。

本発明の積層体の製造方法は、前記分割片を形成する工程では、前記積層体に曲げ応力または引っ張り応力のうち、いずれか一方の応力を加えて、前記分割片を形成することが望ましい。

この発明によれば、積層体に応力を加えるだけで積層体を切断・分割することができるので、分割片を簡単に形成することができる。

本発明の積層体の製造方法は、前記分割片を除去する工程では、前記分割片の除去方法が、真空吸着方法により前記分割片を除去することが望ましい。

この発明によれば、分割片を除去するときに真空吸着方法を採用することで、分割片を簡単に除去することができるので、効率的である。

本発明のレーザ加工装置は、積層体にレーザ光を照射させて、前記積層体を切断するレーザ加工装置であって、前記積層体を載置可能なステージと、前記ステージを制御するステージ制御部と、前記レーザ光は、光を反射する第１の反射板で反射した第１のレーザ光と、前記第１のレーザ光とは角度の異なる第２の反射板で反射した第２のレーザ光と、を含み、前記第１のレーザ光を集光する第１の集光素子と、前記第２のレーザ光を集光する第２の集光素子と、前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光源を制御するレーザ制御部と、前記第１の反射板および前記第２の反射板の角度を制御するミラー制御部と、前記第１の集光素子および第２の集光素子の位置を制御するレンズ制御部と、前記ステージ制御部と、前記レーザ制御部と、前記ミラー制御部と、レンズ制御部とを、制御する制御部を、備え、前記制御部は、前記第１の反射板および前記第２の反射板の角度を制御することで、第１の材料変質部および第２の材料変質部を照射させて形成することを特徴とする。

この発明によれば、レーザ光源から照射されたレーザ光を第１のレーザ光と、第２のレーザ光とに分けて、第１の材料変質部および第２の材料変質部をそれぞれ照射させて形成することが可能なレーザ加工装置を提供できる。

本発明のレーザ加工装置は、前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光が、チタンサファイヤレーザ、ＹＡＧレーザのいずれかであり、前記チタンサファイヤレーザ、または前記ＹＡＧレーザの基本波を照射する前記レーザ光源を備えていることが望ましい。

この発明によれば、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波が、基体に対して透過性を有している波長であるので、基体の所定の位置に材料変質部を形成することが可能なレーザ加工装置を提供できる。

本発明の表示装置は、前述に記載の積層体の製造方法を用いて形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、品質問題を抑制することが可能な製造方法で製造されているので、より品質の良好な表示装置を提供することができる。

本発明の電気光学装置は、前述に記載の表示装置を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、より品質の良好な表示装置を備えているので、より表示品質の良好な電気光学装置を提供することができる。

本発明の電子機器は、前述に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、より表示品質の良好な電気光学装置を備えているので、より表示性能の良好な電子機器を提供することができる。

以下、本発明の積層体の製造方法について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。なお、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、本実施形態で使用する基板、および基板内部に材料変質部を形成する形成方法について説明する。
＜基体＞

本実施形態で用いうる基板は、その材料にガラス、石英、水晶、シリコン、などの材料（主に、セラミックス材料）を用いることができる。なお、ここでは、基板材料として石英を用いた。
＜材料変質部の形成方法＞

基板にレーザ光を照射して基板内部に材料変質部を形成する形成方法について説明する。

図１は、レーザ光による改質層としての材料変質部の形成方法を説明するための説明図である。

図１において、基板Ｐの内部にレーザ光４５を集光して照射させて、スキャン方向Ｘ（分割方向）に、レーザ光４５をスキャンする。レーザ光４５は集光素子としてのレンズ４６で集光されるから、基板Ｐの内部に焦点を合わせることができる。スキャン方向Ｘ（分割方向）に、レーザ光４５をスキャンさせると、基板Ｐの内部に改質層としての材料変質部４７を形成できる。なお、レーザ光４５のスキャン方向Ｘにおける移動速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃである。基板Ｐの厚さは約２００μｍである。

また、レーザ光４５を１回スキャンさせるだけでは、改質層としての材料変質部４７のできる量が数十μｍであるので、基板Ｐの深さ方向全域に材料変質部４７を形成するためには、レーザ光４５を何回かスキャン方向Ｘ（分割方向）にスキャンさせる必要がある。そして、レーザ光４５をスキャンさせるごとに、集光素子としてのレンズ４６の焦点位置を基板Ｐの下面から上面に向かって上昇させる。ここで、基板Ｐの下面から上面に向けてレーザ光４５の焦点位置を上昇させるのは、先に形成された材料変質部４７によってレーザ光４５が散乱してしまい、基板Ｐの深さ方向全域にわたって材料変質部４７を形成することができなくなることを避けるためである。

（実施形態）
本実施形態では、積層体の面に照射角度の異なる２種類のレーザ光を照射させて照射して、積層体内部に２種類の材料変質部を形成し、積層体の外部から応力を加えて積層体の一部を切断・分割して分割片を形成し、その分割片を除去して、配線パターンの導通検査をする表示装置の製造方法について説明する。

図２は、本実施形態におけるレーザ加工装置の概略図であり、図３は、レーザ加工装置の制御系のブロック図である。

図２および図３を参照して、レーザ加工装置について説明する。

図２に示すように、レーザ加工装置１００は、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂを射出するレーザ光源１０１と、レーザ光源１０１から射出されたレーザ光を反射する第１の反射板としてのダイクロイックミラー１０２ａ、第２の反射板としてのダイクロイックミラー１０２ｂとを、備えている。また、ダイクロイックミラー１０２ａは、入射したレーザ光のうち略１／２の光量を反射させ、反射させて残ったレーザ光の残りの光量を透過する機能を有しており、ダイクロイックミラー１０２ｂは、入射したレーザ光の光量を全反射する機能を有している。そして、これらダイクロイックミラー１０２ａおよびダイクロイックミラー１０２ｂは、同図に示すように、積層体Ｐの表面に対して斜めに配置されている。

レーザ加工装置１００は、ダイクロイックミラー１０２ａで反射した第１のレーザ光４５ａを集光する第１の集光素子としてのレンズ４６ａと、ダイクロイックミラー１０２ｂで反射した第２のレーザ光４５ｂを集光する第２の集光素子としてのレンズ４６ｂとを、備えている。そして、これらレンズ４６ａおよびレンズ４６ｂは、同図に示すように、積層体Ｐの表面に対して斜めに配置されている。

また、加工対象物である積層体Ｐを載置するステージ１０７と、ステージ１０７を集光素子としてのレンズ４６ａ、４６ｂに対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向へ移動させるＸ軸スライド部１１０およびＹ軸スライド部１０８とを、備えている。

また、ステージ１０７に載置された積層体Ｐに対して集光素子としてのレンズ４６ａのＺ軸方向の位置を変えてレーザ光の集光点の位置を調整するＺ軸スライド機構１０４を備えている。集光素子としてのレンズ４６ａは、Ｚ軸スライド機構１０４から延びたスライドアーム１０４ａによって支持されている。同様に、集光素子としてのレンズ４６ｂのＺ軸方向の位置を変えてレーザ光の集光点の位置を調整するＺ軸スライド機構１０５を備えている。集光素子としてのレンズ４６ｂは、Ｚ軸スライド機構１０５から延びたスライドアーム１０５ａによって支持されている。これら集光素子としてのレンズ４６ａおよび４６ｂは、倍率が５０倍、開口数が０．８、ＷＤ（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）が３ｍｍの対物レンズである。

さらに、ダイクロイックミラー１０２ａを挟んで集光素子としてのレンズ４６ａの反対側に位置する撮像装置１１２ａを備えている。同様に、ダイクロイックミラー１０２ｂを挟んで集光素子としてのレンズ４６ｂの反対側に位置する撮像装置１１２ｂを備えている。これら撮像装置１１２ａおよび１１２ｂは、同軸落射型光源（図示省略）と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）（図示省略）とが、組み込まれたものである。撮像装置１１２ａおよび１１２ｂは、画像を撮像することができ、撮像した画像データは、画像処理部１２４に取り込まれるように構成されている。そして、同軸落射型光源から射出した可視光は、集光素子としてのレンズ４６ａおよび４６ｂを透過して焦点を結ぶ。

ここで、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂは、積層体Ｐに対して透過性を有するものが採用される。本実施形態では、レーザ光源１０１から射出されるレーザ光には、半導体レーザを励起するＹＡＧレーザを採用した。ＹＡＧレーザは、ナノ秒のパルス幅で射出するいわゆるナノ秒レーザである。第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂの詳細な条件は以下のとおりである。レーザ光源は、半導体レーザを励起するものである。レーザ媒質：Ｎｄ：ＹＡＧ。レーザ波長：１０６４ｎｍ。レーザ光スポット断面積：３．１４×１０^-8ｃｍ²。発振形態：Ｑスイッチパルス。繰り返し周波数：１００ＫＨｚ。パルス幅：３０ｎｓ。出力：２０μＪ／パルス。レーザ光品質：ＴＥＭ₀₀。偏光特性：直線偏光（Ｃ）。集光用レンズ倍率：５０倍。ＮＡ：０．５５。レーザ光波長に対する透過率：６０％（Ｄ）。移動速度：１００ｍｍ／ｓｅｃである。

ＹＡＧレーザのレーザ波長は、１０６４ｎｍにこだわることはなく、例えばＹＡＧレーザの第２高調波を用いてもよい。第２高調波のレーザ波長は、５３２ｎｍである。また、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂは、ＹＡＧレーザでなくてもよく、例えばチタンサファイヤレーザに代表される超短パルスレーザを採用してもよい。超短パルスレーザであるチタンサファイヤレーザを使用すれば、収差の影響でビーム径が多少大きくなったとしても、問題なく内部加工ができ、材料変質部４７（図１参照）を形成することができる。この場合の第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂの詳細な条件は以下のとおりである。レーザ波長：約８００ｎｍ。パルス幅：約３００ｆｓ（フェムト秒）。パルス周期：１ｋＨｚ。出力：約７００ｍＷである。

第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂを射出するレーザ光源１０１は、レーザ制御部１２１によって所定の条件で制御されている。

図３に示すように、レーザ加工装置１００（図２参照）は、上記各構成を制御することができるメインコンピュータ１２０を備えている。メインコンピュータ１２０には、ＣＰＵ１２７（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ１２８（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、画像処理部１２４とを、備えている。ＣＰＵ１２７は、加工異常が発生したら、その判定をすることができる機能を有している。ＲＡＭ１２８は、切断予定ラインの座標位置を記憶しておくことができる機能を有している。

メインコンピュータ１２０は、入力部１２５と、表示部１２６と、接続されている。入力部１２５は、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力することができる。表示部１２６は、レーザ加工時の各種情報を表示することができる。

レーザ制御部１２１は、Ｉ／Ｆ１３１を介して、バッファ１２９によってメインコンピュータ１２０と接続されており、第１レーザ光源１０１の出力や、パルス幅、パルス周期などを制御することができる。

レンズ制御部１２２は、Ｉ／Ｆ１３１を介して、バッファ１２９によってメインコンピュータ１２０と接続されている。レンズ制御部１２２には、移動距離を検出することが可能な位置センサ（図示省略）が内蔵されている。そして、この位置センサの出力を検出することにより、図２に示すＺ軸スライド機構１０４、１０５を駆動して集光素子としてのレンズ４６ａ、４６ｂのＺ軸方向の位置を制御することができる。

ステージ制御部１２３は、Ｉ／Ｆ１３１を介して、バッファ１２９によってメインコンピュータ１２０と接続されている。ステージ制御部１２３は、図２に示すＸ軸スライド部１１０と、Ｙ軸スライド部１０８とを、それぞれレール１１１、１０９（図２参照）に沿って移動させるサーボモータ（図示省略）を駆動することができる。

画像処理部１２４は、撮像装置１１２ａ、１１２ｂと接続されている。画像処理部１２４は、撮像装置１１２ａ、１１２ｂで取得された画像情報の撮像データに基づいて、集光素子としてのレンズ４６ａ、４６ｂのＺ軸方向の位置を確認することや、集光素子としてのレンズ４６ａ、４６ｂの焦点位置を調整する処理を行うことができる。さらに、画像処理部１２４は、積層体Ｐにおける切断予定ラインの位置を確認することや、その位置を調整する処理を行うこともできる。

ミラー制御部１３２は、Ｉ／Ｆ１３１を介して、バッファ１２９によってメインコンピュータ１２０と接続されている。ミラー制御部１３２は、ダイクロイックミラー１０２ａ、１０２ｂを回転させる制御をすることができる。ダイクロイックミラー１０２ａ、１０２ｂを回転させることで、第１レーザ光４５ａ、第２レーザ光４５ｂの射出角度を変更することができる。

レーザ加工装置１００は、これら、レーザ制御部１２１と、レンズ制御部１２２と、ステージ制御部１２３と、ミラー制御部１３２と、画像処理部１２４とを、制御することができる制御部としてのメインコンピュータ１２０を備えている。

図４は、本実施形態における積層体の図であり、図（ａ）は、平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図である。

図４を参照して、積層体について説明する。

図４（ａ）に示すように、積層体Ｐには、シール材４と、配線パターン１１と、入力側配線パターン１２とが、形成されている。そして、これらシール材４、配線パターン１１、入力側配線パターン１２は、積層体Ｐに複数形成されている。

図４（ｂ）に示すように、積層体Ｐは、基板Ｐ１と、基板Ｐ２とで構成されており、基板Ｐ１の上には、シール材４と、配線パターン１１と、入力側配線パターン１２とが、形成されている。シール材４で囲まれた液晶注入部５ａには、所定の量の液晶５が注入されている。基板Ｐ２には、第１の材料変質部４７ａと、第２の材料変質部４７ｂとを、有している。これら第１の材料変質部４７ａ、第２の材料変質部４７ｂは、積層体Ｐのその平面に対して所定の照射角度θだけ傾いている。この照射角度θは、１５度である。ここで、基板Ｐ２の上部におけるｍ１と、ｎ１との間隔が幅Ｈ１であり、同様に、基板Ｐ２の下部におけるｍ２と、ｎ２との間隔が幅Ｈ２である。図に示すように、基板Ｐ２における上部の幅Ｈ１の方が、下部の幅Ｈ２より広い。

図５は、本実施形態における積層体を切断・分割して分割片を形成する製造方法を示す図であり、図（ａ）は、第１のレーザ光および第２のレーザ光を照射して第１の材料変質部および第２の材料変質部を形成する形成過程を示す図であり、図（ｂ）は、応力を加える図であり、図（ｃ）は、分割片を示す図であり、図（ｄ）は、導通検査を示す図である。図６は、積層体を切断・分割して導通検査をする製造手順を説明するためのフローチャートである。

図５および図６を参照して、分割片の製造方法について説明する。より、具体的には、積層体の表面に対して材料変質部を斜めに形成して、分割片を除去してから配線パターンの導通検査をする分割片の製造方法について説明する。

図６のステップＳ１では、図５（ａ）に示すように、内部加工を行う。この内部加工では、第１のレーザ光４５ａを集光素子としてのレンズ４６ａで集光して積層体Ｐ（基板Ｐ２）に対して照射して、積層体Ｐの内部に第１の材料変質部４７ａ（図５（ｂ）参照）を形成する。同様に、第２のレーザ光４５ｂを集光素子としてのレンズ４６ｂで集光して積層体Ｐ（基板Ｐ２）に対して照射して、積層体Ｐの内部に第２の材料変質部４７ｂ（図５（ｂ）参照）を形成する。そして、積層体Ｐ（基板Ｐ２）の厚さ方向全域に第１の材料変質部４７ａ、第２の材料変質部４７ｂを形成する（図５（ｂ）参照）。ここで射出される第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂは、ＹＡＧレーザを採用したナノ秒レーザである。

次に、図６のステップＳ２では、図５（ｂ）に示すように、分割を行う。ここでの分割方法は、積層体Ｐ（基板Ｐ２）の上面側から積層体Ｐに対して応力Ｆを加える。積層体Ｐの外部から応力Ｆを加える方法としては、例えば切断予定ラインに沿って積層体Ｐ（基板Ｐ２）に曲げや、せん断応力を加えることである。また、積層体Ｐに温度差を与えることによって熱応力を発生させることでもできる。第１の材料変質部４７ａおよび第２の材料変質部４７ｂを有する積層体Ｐに対して外部から応力Ｆを加えると、第１の材料変質部４７ａおよび第２の材料変質部４７ｂに沿って基板Ｐ２が割れ、分割片Ｑを形成することができる。

次に、図６のステップＳ３では、図５（ｃ）に示すように、分割片Ｑの除去を行う。ここでの分割片Ｑの除去方法は、真空ピンセットなどを使用して積層体Ｐ（基板Ｐ２）から分割片Ｑを持ち上げる方法でできる。

次に、図６のステップＳ４では、図５（ｄ）に示すように、導通検査を行う。ここでの導通検査の方法は、分割片Ｑを除去した後に、テスタＴを用いて、テスタ端子Ｔ１と配線パターン１１とを接続し、テスタ端子Ｔ２と入力側配線パターン１２とを接続して、導通検査を行う。この導通検査の結果、問題がなければ、基板Ｐ１を切断して、その箇所のチップのみを取り出す。

以上のような実施形態の積層体の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）積層体Ｐから分割片Ｑを除去した後に、配線パターン１１、入力側配線パターン１２の導通検査をすることができる。配線パターン１１、入力側配線パターン１２の導通検査がチップに分割する前にできるようになれば、個々のチップの良否判定をすることができる。そこで、良品判定をしてから良品のみのチップを取り出すことができるようになれば、無駄な作業をすることが少なくなるので、効率的である。
（２）積層体Ｐの所定の位置に第１の材料変質部４７ａや、第２の材料変質部４７ｂを形成することができる。
（３）チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波を積層体Ｐに照射させると、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波が、積層体Ｐに対して透過性を有している波長であるので、積層体Ｐの所定の位置に第１の材料変質部４７ａや、第２の材料変質部４７ｂを形成することができる。
（４）第１のレーザ光４５ａや、第２のレーザ光４５ｂを積層体Ｐの厚さ方向に対して傾斜させて照射することで、第１の材料変質部４７ａや、第２の材料変質部４７ｂを斜めに形成することができる。積層体Ｐから分割片Ｑを取り除くときに、分割片Ｑが第１材料変質部４７ａや、第２の材料変質部４７ｂに沿って斜めに抜けてくるから、積層体Ｐから分割片Ｑを抜けやすくすることができるので、分割片Ｑを簡単に取り除くことができる。
（５）第１のレーザ光４５ａと、第２のレーザ光４５ｂとの、光強度が略等しいので、第１の材料変質部４７ａと、第２の材料変質部４７ｂとを、ほぼ均等に形成することができる。そこで、積層体Ｐから分割片Ｑを形成する時に、ほぼ均等に応力Ｆが積層体Ｐに加わることになるから、分割不良による品質低下を抑制することができる。
（６）積層体Ｐに第１のレーザ光４５ａと、第２のレーザ光４５ｂとを、ほぼ同時に照射することで、第１の材料変質部４７ａと、第２の材料変質部４７ｂとを、ほぼ同時に形成することができるので、効率的である。
（７）積層体Ｐに応力Ｆを加えるだけで積層体Ｐを切断・分割することができるので、分割片Ｑを簡単に形成することができる。
（８）分割片Ｑを除去するときに真空吸着方法を採用することで、分割片Ｑを簡単に除去することができるので、効率的である。
（９）レーザ光源１０１から照射されたレーザ光を第１のレーザ光４５ａと、第２のレーザ光４５ｂとに分けて、第１の材料変質部４７ａおよび第２の材料変質部４７ｂをそれぞれ照射させて形成することが可能なレーザ加工装置を提供できる。
（１０）チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザの基本波が、積層体Ｐに対して透過性を有している波長であるので、積層体Ｐの所定の位置に第１の材料変質部４７ａおよび第２の材料変質部４７ｂを形成することが可能なレーザ加工装置１００を提供できる。

次に本発明に係る、表示装置としての液晶パネルについて説明する。

図７は、本実施形態における液晶パネルの構造を示す概略図であり、図（ａ）は、概略平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図である。

図７（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶パネル１０は、ＴＦＴ３を有するＴＦＴ基板１と、対向電極６を有する対向基板２と、シール材４によって接着されたＴＦＴ基板１と、対向基板２との隙間に充填された液晶５とを備えている。

ＴＦＴ基板１には、厚さ約１．２ｍｍの石英基板が用いられており、その表面には画素
を構成する画素電極（図示省略）と、複数のトランジスタ素子（図示省略）で構成されて
いるＴＦＴ３とが形成されている。ＴＦＴ３を構成する個々のトランジスタ素子の３端子
のうちの一つは画素電極に接続されており、残りの二つは、画素電極を囲んで互いに絶縁
状態で格子状に配置されたデータ線（図示省略）と走査線（図示省略）とに接続されてい
る。データ線および走査線は、配線パターン１１を介して端子部１ａにおいて駆動回路部９に接続されている。駆動回路部９の入力側配線パターン１２は、端子部１ａに配列形成された実装端子１３に接続されている。

対向基板２は、対向基板本体２ａ、マイクロレンズ１５およびカバーガラス１６より構成されている。対向基板本体２ａには、厚さ約１．１ｍｍの石英基板が用いられており、ＴＦＴ基板１の画素電極に対向する部分にはマイクロレンズ面２ｂが形成されている。マイクロレンズ１５は、対向基板本体２ａのマイクロレンズ面２ｂに合性樹脂を充填することにより形成したものである。カバーガラス１６には、厚さ約５０μｍの石英基板が用いられており、マイクロレンズ１５を形成している合性樹脂により、対向基板本体２ａに接着されている。

マイクロレンズ１５は、液晶パネル１０の開口率を向上させる働きをしており、画素電
極とは一対一で対応している。カバーガラス１６は、対向基板本体２ａの全域を覆うこと
により、マイクロレンズ１５を保護している。

対向基板２には、共通電極としての対向電極６が設けられている。対向電極６は、対向
基板２の四隅に設けられた上下導通部１４を介してＴＦＴ基板１側に設けられた配線パタ
ーン（図示省略）と導通しており、当該配線パターンも端子部１ａに設けられた実装端子
１３に接続されている。液晶５に面するＴＦＴ基板１の表面および対向基板２の表面には、それぞれ配向膜７、８が形成されている。

液晶パネル１０は、外部駆動回路（図示省略）と電気的に繋がる中継基板（図示省略）
が実装端子１３に接続される。そして、外部駆動回路からの入力信号が駆動回路部９に入
力されることにより、ＴＦＴ３が画素電極ごとにスイッチングされ、画素電極と対向電極
６との間に駆動電圧が印加されて表示が行われる。

液晶パネル１０が、本発明の切断・分割方法で製造されているので、ＴＦＴ基板１にごみＫが付着していたとしても、外形精度の良好な分割片Ｑを製造することができる。

次に本発明に係る、電気光学装置の一例である液晶表示装置について説明する。

図８は、電気光学装置としての液晶表示装置の分解斜視図である。

図８に示すように、液晶表示装置５００は、多層回路基板３０を備えている。そして、液晶表示装置５００は、カラー表示用の液晶パネル１０と、液晶パネル１０に接続される多層回路基板３０と、多層回路基板３０に実装される液晶駆動用ＩＣ３００などで構成されている。なお必要に応じて、バックライト等の照明装置や、その他の付帯機器が、液晶パネル１０に付設される。なお、液晶表示装置５００は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ・Ｏｎ・Ｆｉｌｍ）構造である。

液晶パネル１０は、シール材４によって接着された一対のＴＦＴ基板１および対向基板２を有し、これらのＴＦＴ基板１と、対向基板２との、間に形成される間隙（セルギャップ）に液晶５（図７参照）が封入され、封入された液晶５は、ＴＦＴ基板１と、対向基板２とに、よって挟持される。これらのＴＦＴ基板１と、対向基板２とは、一般には透光性材料、例えば石英、ガラス、合成樹脂等によって形成される。ＴＦＴ基板１および対向基板２の外側表面には偏光板５６が貼り付けられている。

また、ＴＦＴ基板１の内側表面には画素電極６６が形成され、対向基板２の内側表面には対向電極６が形成される。これらの画素電極６６、対向電極６は、例えばＩＴＯ（（Ｉｎｄｉｕｍ・Ｔｉｎ・Ｏｘｉｄｅ）：インジウムスズ酸化物）等の透光性材料によって形成される。ＴＦＴ基板１は対向基板２に対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の実装端子１３が形成されている。これらの実装端子１３は、ＴＦＴ基板１上に画素電極６６を形成するときに画素電極６６と同時に形成される。従って、これらの実装端子１３は、例えばＩＴＯによって形成される。これらの実装端子１３には、画素電極６６から一体に延びるもの、および導電材（図示省略）を介して対向電極６に接続されるものが含まれる。

一方、多層回路基板３０の表面には、配線パターン３９ａ、３９ｂが形成されている。すなわち、多層回路基板３０の一方の短辺から中央に向かって入力用配線パターン３９ａが形成され、他方の短辺から中央に向かって出力用配線パターン３９ｂが形成されている。これらの入力用配線パターン３９ａおよび出力用配線パターン３９ｂの中央側の端部には、電極パッド（図示省略）が形成されている。

多層回路基板３０の表面には、液晶駆動用ＩＣ３００が実装されている。具体的には、多層回路基板３０の表面に形成された複数の電極パッド（図示省略）に対して、液晶駆動用ＩＣ３００の能動面に形成された複数のバンプ電極が、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ・Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ・Ｆｉｌｍ：異方性導電膜）１６０を介して接続されている。このＡＣＦ１６０は、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂の中に、多数の導電性粒子を分散させることによって形成されている。このように、多層回路基板３０の表面に液晶駆動用ＩＣ３００を実装することにより、いわゆるＣＯＦ構造が実現されている。

そして、液晶駆動用ＩＣ３００を備えた多層回路基板３０が、液晶パネル１０のＴＦＴ基板１に接続されている。具体的には、多層回路基板３０の出力用配線パターン３９ｂが、ＡＣＦ１４０を介して、ＴＦＴ基板１の実装端子１３と電気的に接続されている。なお、多層回路基板３０は可撓性を有するので、自在に折り畳むことによって省スペース化を実現しうるようになっている。

上記のように構成された液晶表示装置５００では、多層回路基板３０の入力用配線パターン３９ａを介して、液晶駆動用ＩＣ３００に信号が入力される。すると、液晶駆動用ＩＣ３００から、多層回路基板３０の出力用配線パターン３９ｂを介して、液晶パネル１０に駆動信号が出力される。これにより、液晶パネル１０において画像表示が行われるようになっている。

品質が良好で、より安価な表示装置としての液晶パネル１０を備えているので、表示品質が良好で、より安価な電気光学装置としての液晶表示装置５００を提供することができる。

次に本発明の、電気光学装置としての液晶表示装置を搭載した電子機器について説明する。

図９は、電子機器としての携帯電話の斜視図である。

図９に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯電話２０００は、上述した液晶表示装置５００を表示手段として搭載している。携帯電話２０００は、表示部２００１を備えている。このように本発明に係る電子機器としての携帯電話２０００は、簡単に切断・分割することが可能な電気光学装置としての液晶表示装置５００を備えることができるので、生産効率の良好な電子機器としての携帯電話２０００を提供できる。また、電子機器としては、携帯電話２０００にこだわることはなく、例えばプリンタ、腕時計、ＮＯＴＥ―ＰＣ、ＰＤＡ、電子ペーパ、と呼ばれる携帯型情報機器、携帯端末機器、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、モニタ直視型のデジタルビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機等々の画像表示手段として好適に用いることができる。このようにすれば、電気光学装置としての液晶表示装置５００の用途は広がり、いろいろな電子機器を提供できる。

以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造および形状に設定できる。

（変形例１）
前述の実施形態で、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂの照射角度を１５度にしたがこれに限らない。例えば第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂの照射角度を１５度以上にしてもよいし、１５度以下にしてもよい。このようにしても、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂを用いて、照射角度θを有する第１の材料変質部４７ａおよび第２の材料変質部４７ｂを形成することができるので、実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例２）
前述の実施形態で、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂの照射角度を略等しくしたがこれに限らない。例えば第１のレーザ光４５ａの照射角度を第２のレーザ光４５ｂの照射角度より大きくしてもよいし、第２のレーザ光４５ｂの照射角度を第１のレーザ光４５ａの照射角度より大きくしてもよい。このようにしても、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂを用いて、照射角度θの異なる第１の材料変質部４７ａと、第２の材料変質部４７ｂとを、形成することができるので、実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例３）
前述の実施形態で、第１のレーザ光４５ａおよび第２のレーザ光４５ｂを同時に照射させたがこれに限らない。例えば第１のレーザ光４５ａを照射してから、第２のレーザ光４５ｂを照射してもかまわない。このようにしても、照射角度θを有する第１の材料変質部４７ａおよび第２の材料変質部４７ｂを形成することができるので、実施形態と同様の効果が得られる。

レーザ光による改質層としての材料変質部の形成方法を説明するための説明図。 実施形態におけるレーザ加工装置の概略図。 レーザ加工装置の制御系のブロック図。 積層体の図であり、図（ａ）は、平面図、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図。 積層体を切断・分割して分割片を形成する製造方法を示す図であり、図（ａ）は、第１のレーザ光および第２のレーザ光を照射して第１の材料変質部および第２の材料変質部を形成する形成過程を示す図であり、図（ｂ）は、応力を加える図であり、図（ｃ）は、分割片を示す図であり、図（ｄ）は、導通検査を示す図。 積層体を切断・分割して導通検査をする製造手順を説明するためのフローチャート。 表示装置としての液晶パネルの構造を示す概略図であり、図（ａ）は、概略平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図。 電気光学装置としての液晶表示装置の分解斜視図。 電子機器としての携帯電話の斜視図。

符号の説明

１０…表示装置としての液晶パネル、４５ａ…第１のレーザ光、４５ｂ…第２のレーザ光、４６ａ…第１の集光素子としてのレンズ、４６ｂ…第２の集光素子としてのレンズ、４７ａ…改質層としての第１の材料変質部、４７ｂ…改質層としての第２の材料変質部、１００…レーザ加工装置、１０１…第１レーザ光源、１０２ａ…第１の反射板としてのダイクロイックミラー、１０２ｂ…第２の反射板としてのダイクロイックミラー、１０７…ステージ、１１２ａ…撮像装置、１１２ｂ…撮像装置、１２０…制御部としてのメインコンピュータ、１２１…レーザ制御部、１２２…レンズ制御部、１２３…ステージ制御部、１３２…ミラー制御部、５００…電気光学装置としての液晶表示装置、２０００…電子機器としての携帯電話、Ｆ…応力、Ｐ…積層体、Ｐ１…基板、Ｐ２…基板、Ｑ…分割片、θ…照射角度。

Claims (16)

1. 配線パターンを有する積層体の製造方法であって、
   前記積層体に第１のレーザ光を照射して、第１の材料変質部を形成する第１の材料変質部形成工程と、
   前記積層体に前記第１のレーザ光とは照射角度の異なる第２のレーザ光を照射して、第２の材料変質部を形成する第２の材料変質部形成工程と、
   前記積層体に応力を加えて、分割片を形成する工程と、
   前記分割片を除去する工程と、
   前記分割片を除去した後に前記配線パターンの導通検査をする工程と、
   を備えていることを特徴とする積層体の製造方法。
2. 請求項１に記載の積層体の製造方法において、
   前記積層体が、前記第１のレーザ光に対して透過性を有する材料で構成されており、
   前記第１の材料変質部形成工程では、
   前記積層体に前記第１のレーザ光を第１の集光素子で集光して照射させて、
   前記第１の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の積層体の製造方法において、
   前記第１の材料変質部形成工程では、
   前記第１のレーザ光が、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザのうちのいずれかであり、
   前記チタンサファイヤレーザ、または前記ＹＡＧレーザの基本波を照射させて、前記第１の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
   前記第１の材料変質部形成工程では、
   前記第１のレーザ光の位置が、前記積層体の厚さ方向に対して傾斜して配置されており、前記第１のレーザ光を照射して前記第１の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
5. 請求項１に記載の積層体の製造方法において、
   前記積層体が、前記第２のレーザ光に対して透過性を有する材料で構成されており、
   前記第２の材料変質部形成工程では、
   前記積層体に前記第２のレーザ光を第２の集光素子で集光して照射させて、前記第２の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
6. 請求項１または請求項５に記載の積層体の製造方法において、
   前記第２の材料変質部形成工程では、
   前記第２のレーザ光が、チタンサファイヤレーザ、またはＹＡＧレーザのうちのいずれかであり、
   前記チタンサファイヤレーザ、または前記ＹＡＧレーザの基本波を照射させて、前記第２の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
7. 請求項１、請求項５または請求項６に記載の積層体の製造方法において、
   前記第２の材料変質部形成工程では、
   前記第２のレーザ光の位置が、前記積層体の厚さ方向に対して傾斜して配置されており、前記第２のレーザ光を照射して、前記第２の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
8. 請求項１、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
   前記第２の材料変質部形成工程では、
   前記第２のレーザ光の光強度が、前記第１のレーザ光の光強度と略等しいことを特徴とする積層体の製造方法。
9. 請求項１、請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
   前記第２の材料変質部形成工程では、
   前記第２のレーザ光が、前記第１のレーザ光とほぼ同時に照射され、前記第２の材料変質部を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
    前記分割片を形成する工程では、
    前記積層体に曲げ応力または引っ張り応力のうち、いずれか一方の応力を加えて、前記分割片を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
    前記分割片を除去する工程では、
    前記分割片の除去方法が、真空吸着方法により前記分割片を除去することを特徴とする積層体の製造方法。
12. 積層体にレーザ光を照射させて、前記積層体を切断するレーザ加工装置であって、
    前記積層体を載置可能なステージと、
    前記ステージを制御するステージ制御部と、
    前記レーザ光は、光を反射する第１の反射板で反射した第１のレーザ光と、前記第１のレーザ光とは角度の異なる第２の反射板で反射した第２のレーザ光と、を含み、
    前記第１のレーザ光を集光する第１の集光素子と、前記第２のレーザ光を集光する第２の集光素子と、
    前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光を照射するレーザ光源と、
    前記レーザ光源を制御するレーザ制御部と、
    前記第１の反射板および前記第２の反射板の角度を制御するミラー制御部と、
    前記第１の集光素子および第２の集光素子の位置を制御するレンズ制御部と、
    前記ステージ制御部と、前記レーザ制御部と、前記ミラー制御部と、レンズ制御部とを、制御する制御部を、備え、
    前記制御部は、前記第１の反射板および前記第２の反射板の角度を制御することで、第１の材料変質部および第２の材料変質部を傾斜させて形成することを特徴とするレーザ加工装置。
13. 請求項１２に記載のレーザ加工装置において、
    前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光が、チタンサファイヤレーザ、ＹＡＧレーザのいずれかであり、
    前記チタンサファイヤレーザ、または前記ＹＡＧレーザの基本波を照射する前記レーザ光源を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
14. 請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の積層体の製造方法を用いて形成されていることを特徴とする表示装置。
15. 請求項１４に記載の表示装置を備えていることを特徴とする電気光学装置。
16. 請求項１５に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
    

Images