JP2011245774A - Laser processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ加工方法、特に、脆性材料基板表面のスクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を照射し、スクライブ溝を形成するレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing method, and more particularly to a laser processing method for forming a scribe groove by irradiating a laser beam along a scribe line on the surface of a brittle material substrate.
ガラス基板、半導体基板、セラミック基板等の脆性材料基板を分断加工する方法の１つとして、レーザ光を用いた加工方法が提供されている。この方法では、まず、脆性材料基板の表面のスクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を移動させつつ照射することによって、スクライブ溝が形成される。その後、ブレーク装置等により、脆性材料基板上においてスクライブ溝の両側に押圧力を加えることにより、基板はスクライブ溝に沿って分断される（特許文献１及び２参照）。 As one of methods for cutting a brittle material substrate such as a glass substrate, a semiconductor substrate, or a ceramic substrate, a processing method using a laser beam is provided. In this method, first, a scribe groove is formed by irradiating a laser beam while moving it along a scribe line on the surface of the brittle material substrate. Thereafter, the substrate is divided along the scribe grooves by applying a pressing force to both sides of the scribe grooves on the brittle material substrate with a break device or the like (see Patent Documents 1 and 2).
以上のような、レーザ光によって脆性材料基板の表面にスクライブ溝を形成する場合、溝深さが深いほど容易に分断することができる。このため、特許文献３に示されるように、スクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を複数回走査し、前回の走査によって形成されたスクライブラインの底部に次回の走査によってスクライブラインを形成するようにした加工方法が提供されている。 In the case where the scribe groove is formed on the surface of the brittle material substrate by the laser beam as described above, it can be easily divided as the groove depth is deeper. For this reason, as shown in Patent Document 3, the laser beam is scanned a plurality of times along the scheduled scribe line, and the scribe line is formed by the next scan at the bottom of the scribe line formed by the previous scan. A processing method is provided.
特許文献１に記載された従来のアブレーション加工を用いてスクライブ溝を形成する方法では、アブレーションが生じた部分に、衝撃圧によるクラック、あるいは溶融及び急冷による微小クラックが生じるおそれがある。このため、端面強度が低くなるおそれがある。 In the method of forming a scribe groove using the conventional ablation process described in Patent Document 1, there is a possibility that a crack due to impact pressure or a micro crack due to melting and quenching may occur in a portion where ablation has occurred. For this reason, there is a possibility that end face strength may become low.
また、特許文献２に記載されたアブレーション加工を用いてスクライブ溝を形成する方法では、照射されたパルスレーザ光のガラスへの熱拡散を少なくして溶融を抑制することにより、凹凸等の表面欠陥、クラック等の発生を抑制することができる。しかし、表示パネル等のように非常に薄い（例えば厚さ０．５ｍｍ以下）ガラス基板にスクライブ溝を形成する場合は、特許文献２に記載された方法を用いても、十分な端面強度を得ることができない。 Moreover, in the method of forming a scribe groove using the ablation process described in Patent Document 2, surface defects such as irregularities are suppressed by reducing the thermal diffusion of the irradiated pulsed laser light to the glass to suppress melting. Generation of cracks and the like can be suppressed. However, when a scribe groove is formed on a very thin glass substrate such as a display panel (for example, a thickness of 0.5 mm or less), sufficient end surface strength is obtained even using the method described in Patent Document 2. I can't.
また、特許文献３に示されるように同一箇所に複数回レーザ光を照射すると、基板に欠陥が生じる可能性が高くなり、端面強度が低下する。 Further, as shown in Patent Document 3, when the same portion is irradiated with laser light a plurality of times, the possibility that a defect is generated in the substrate increases, and the end face strength decreases.
本発明の課題は、ガラス基板等の脆性材料基板にレーザ光を照射してスクライブ溝を形成する際に、高い端面強度を維持して深いスクライブ溝を形成できるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to form a deep scribe groove while maintaining high end face strength when a scribe groove is formed by irradiating a brittle material substrate such as a glass substrate with a laser beam.
第１発明に係るレーザ加工方法は、脆性材料基板表面のスクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を照射し、スクライブ溝を形成するレーザ加工方法であって、予備加工工程と、スクライブ工程と、を備えている。予備加工工程は、レーザ光を脆性材料基板のスクライブ予定ラインに沿って照射し、スクライブ予定ラインに対してアブレーションを起こさずに溶融のみを生じさせる。スクライブ工程は、パルスレーザ光をスクライブ予定ラインに沿って照射し、スクライブ溝を形成する。 A laser processing method according to a first aspect of the present invention is a laser processing method for forming a scribe groove by irradiating a laser beam along a scribe line on the surface of a brittle material substrate, comprising a preliminary processing step and a scribe step. ing. In the preliminary processing step, the laser beam is irradiated along the planned scribe line of the brittle material substrate, and only melting occurs without causing ablation on the planned scribe line. In the scribing step, a pulsed laser beam is irradiated along a scheduled scribe line to form a scribe groove.
ここでは、まず、スクライブ予定ラインに沿ってレーザ光が照射され、スクライブライン予定ラインの基板領域を溶融させる。このとき、アブレーションを起こさずに、溶融のみが生じるような加工条件でレーザ光が照射される。次に、いったん溶融された領域（スクライブ予定ライン）にパルスレーザ光が照射され、これによりスクライブ溝が形成される。 Here, first, laser light is irradiated along the planned scribe line to melt the substrate region of the planned scribe line. At this time, the laser beam is irradiated under a processing condition in which only melting occurs without causing ablation. Next, pulsed laser light is irradiated to the once melted region (scheduled scribe line), thereby forming a scribe groove.
ここでは、予備加工工程において、スクライブ予定ラインが溶融される。これにより、スクライブ予定ラインが熱的影響を受け、残留応力が発生する。そして、このような熱的影響を受けた後に、スクライブ工程において、同じ個所にパルスレーザ光が照射され、アブレーション加工によってスクライブ溝が形成される。このため、スクライブ工程において、より深く亀裂が進展し、端面強度を低下させることなく、従来に比較してより深いスクライブ溝を形成することができる。また、スクライブ工程における加工速度を速くすることができる。 Here, the scribe line is melted in the preliminary processing step. As a result, the scribe line is thermally affected and residual stress is generated. And after receiving such a thermal influence, in a scribing process, a pulse laser beam is irradiated to the same location, and a scribe groove is formed by ablation processing. For this reason, in a scribe process, a deeper scribe groove | channel can be formed compared with the past, without a crack progressing deeper and reducing an end surface intensity | strength. In addition, the processing speed in the scribe process can be increased.
第２発明に係るレーザ加工方法は、第１発明であって、予備加工工程において、レーザ光の強度は、７×１０７W/cm2以下で、かつスクライブ予定ラインを溶融させる強度であり、レーザ光をスクライブ予定ラインに沿って走査する回数は１回である。 The laser processing method according to the second invention is the first invention, wherein, in the preliminary processing step, the intensity of the laser beam is 7 × 10 7 W / cm 2 or less and is an intensity for melting the scribe line. The laser beam is scanned once along the scribe line.
ここでは、予備工程におけるレーザ光の強度を、７×１０７W/cm2以下で、かつスクライブ予定ラインを溶融させる強度にすることにより、スクライブ工程でより深いスクライブ溝を形成することができ、しかも、後工程で基板を分断した際に、端面強度が低下するのを避けることができる。 Here, by setting the intensity of the laser beam in the preliminary process to 7 × 10 7 W / cm 2 or less and the intensity to melt the scribe line, deeper scribe grooves can be formed in the scribe process, In addition, it is possible to avoid a decrease in end face strength when the substrate is divided in a subsequent process.
第３発明のレーザ加工方法は、第１又は第２発明のレーザ加工方法であって、スクライブ工程において、パルスレーザ光のレーザ強度は１．０×１０８以上１．０×１０１０W/cm2以下であり、パルスレーザ光をスクライブ予定ラインに沿って走査する回数は１回である。 The laser processing method of the third invention is the laser processing method of the first or second invention, and the laser intensity of the pulse laser beam is 1.0 × 10 8 or more and 1.0 × 10 10 W / cm in the scribing step. 2 or less, and the number of times the pulse laser beam is scanned along the scribe line is one.
スクライブ工程におけるパルスレーザ光の強度を１．０×１０８以上１．０×１０１０W/cm2以下にすることにより、基板は、アブレーション加工されると同時に、レーザ光が照射された脆性材料基板が熱影響を受けて加工部が溶融させられる。このような加工方法では、脆性材料基板の加工端面における欠陥やクラックを抑えて、端面強度を高く維持することができる。 By setting the intensity of the pulsed laser beam in the scribe process to 1.0 × 10 8 or more and 1.0 × 10 10 W / cm 2 or less, the substrate is ablated, and at the same time, the brittle material irradiated with the laser beam is used. The substrate is affected by heat and the processed part is melted. In such a processing method, defects and cracks on the processing end face of the brittle material substrate can be suppressed and the end face strength can be maintained high.
以上のような本発明では、ガラス基板等の脆性材料基板に対して、より深いスクライブ溝を比較的速い加工速度で形成することができ、しかも端面強度が低下するのを抑えることができる。 In the present invention as described above, a deeper scribe groove can be formed on a brittle material substrate such as a glass substrate at a relatively high processing speed, and a reduction in end face strength can be suppressed.
［レーザ加工装置］
本発明の一実施形態によるレーザ加工装置を図１に示す。このレーザ加工装置は、レーザ発振器１と、ミラー機構２と、レンズ機構３と、ＸＹステージ４と、を備えている。レーザ発振器１、ミラー機構２、及びレンズ機構３によりレーザ照射機構が構成され、またＸＹステージにより移動機構が構成されている。
[Laser processing equipment]
A laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. This laser processing apparatus includes a laser oscillator 1, a mirror mechanism 2, a lens mechanism 3, and an XY stage 4. The laser oscillator 1, the mirror mechanism 2, and the lens mechanism 3 constitute a laser irradiation mechanism, and the XY stage constitutes a moving mechanism.
レーザ発振器１はパルスレーザ光を発振する。このレーザ発振器１は、ＹＡＧレーザ、ＩＲレーザ等の周知のパルスレーザ光の発振器であれば、特に限定されるものではない。加工される脆性材料基板５の材質に応じて、アブレーション加工が可能な波長のレーザを適宜選択すればよい。また、パルスレーザ光のパルス幅は、レーザアブレーション加工が可能であり、脆性材料基板５に熱影響を与えるために、１ps以上１０００ns以下、より好ましくは１ns以上１０００ns以下の範囲であることが好ましい。 The laser oscillator 1 oscillates pulsed laser light. The laser oscillator 1 is not particularly limited as long as it is a known pulse laser oscillator such as a YAG laser or an IR laser. What is necessary is just to select suitably the laser of the wavelength which can be ablated according to the material of the brittle material board | substrate 5 processed. Further, the pulse width of the pulsed laser beam is preferably in the range of 1 ps or more and 1000 ns or less, more preferably 1 ns or more and 1000 ns or less in order to allow laser ablation processing and to affect the brittle material substrate 5 thermally.
ミラー機構２は、レンズ機構３とともに集光光学機構を形成し、脆性材料基板５に略鉛直方向からパルスレーザ光を照射できるように、パルスレーザ光の進行方向を変更する。ミラー機構２として、１又は複数の鏡面を用いてもよいし、プリズム、回折格子等を利用してもよい。 The mirror mechanism 2 forms a condensing optical mechanism together with the lens mechanism 3 and changes the traveling direction of the pulsed laser light so that the brittle material substrate 5 can be irradiated with the pulsed laser light from a substantially vertical direction. As the mirror mechanism 2, one or a plurality of mirror surfaces may be used, or a prism, a diffraction grating, or the like may be used.
レンズ機構３はパルスレーザ光を集光するものである。より詳細には、このレンズ機構３は、脆性材料基板５の厚みに応じて、パルスレーザ光を集光する位置である焦点位置の上下方向の位置を調整する。この焦点位置の調整は、レンズ機構３のレンズを交換することにより調整してもよいし、レンズ機構３の上下方向の位置を図示しないアクチュエータにより変更して調整してもよい。 The lens mechanism 3 collects pulsed laser light. More specifically, the lens mechanism 3 adjusts the vertical position of the focal position, which is the position where the pulse laser beam is focused, according to the thickness of the brittle material substrate 5. The focal position may be adjusted by exchanging the lens of the lens mechanism 3 or may be adjusted by changing the vertical position of the lens mechanism 3 with an actuator (not shown).
ＸＹステージ４は、分断の対象となるガラス基板等の脆性材料基板５を載置するテーブルであり、互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動可能である。このＸＹステージ４をＸ方向及びＹ方向に所定の速度で移動させることにより、ＸＹステージ４に載置された脆性材料基板５とパルスレーザ光との相対位置を自在に変更することができる。通常は、ＸＹステージ４を移動させて、脆性材料基板５の表面に形成されるスクライブ溝６の予定ラインに沿ってパルスレーザ光を移動させる。また、加工時のＸＹステージ４の移動速度は、図示しない制御部により制御され、これによりパルスレーザ光が所定のオーバーラップ率で脆性材料基板５に照射されることになる。 The XY stage 4 is a table on which a brittle material substrate 5 such as a glass substrate to be divided is placed, and is movable in the X and Y directions orthogonal to each other. By moving the XY stage 4 in the X and Y directions at a predetermined speed, the relative position between the brittle material substrate 5 placed on the XY stage 4 and the pulsed laser beam can be freely changed. Usually, the XY stage 4 is moved to move the pulsed laser light along a predetermined line of the scribe groove 6 formed on the surface of the brittle material substrate 5. Further, the moving speed of the XY stage 4 at the time of processing is controlled by a control unit (not shown), so that the pulsed laser light is irradiated onto the brittle material substrate 5 at a predetermined overlap rate.
［アブレーション加工の例］
ここでは、予備加工工程及びそれに続くスクライブ工程によって、脆性材料基板５のスクライブ予定ラインに沿ってスクライブ溝が形成される。スクライブ工程では、パルスレーザ光によってアブレーション加工が行われる。
[Example of ablation processing]
Here, a scribe groove is formed along the planned scribe line of the brittle material substrate 5 by the preliminary processing step and the subsequent scribe step. In the scribing process, ablation processing is performed with pulsed laser light.
図２は、パルスレーザ光によるアブレーション加工の一例を示したものである。この図に示されるように、レーザ発振器１から出射されたパルスレーザ光は、レンズ機構３により脆性材料基板５の上面近傍にて集光される。パルスレーザ光が吸収される場合、図２（ａ）に示すように、脆性材料基板５の焦点位置近傍が加熱される。 FIG. 2 shows an example of ablation processing using pulsed laser light. As shown in this figure, the pulse laser beam emitted from the laser oscillator 1 is condensed near the upper surface of the brittle material substrate 5 by the lens mechanism 3. When the pulsed laser beam is absorbed, as shown in FIG. 2A, the vicinity of the focal position of the brittle material substrate 5 is heated.
脆性材料基板５の焦点位置近傍の温度が、脆性材料基板５の沸点を超えた場合、図２（ｂ）に示すように、沸点を超える部分については成分が蒸散する。一方、焦点位置から少し離れた部分では、脆性材料基板５の沸点には到達しないが融点を超える部分が存在する。この部分は、図２（ｃ）に示すように表面が溶融し、その後放熱により温度が低下すると、図２（ｄ）に示すように固着することにより溶融痕が形成される。 When the temperature in the vicinity of the focal position of the brittle material substrate 5 exceeds the boiling point of the brittle material substrate 5, as shown in FIG. On the other hand, in a part slightly away from the focal position, there is a part that does not reach the boiling point of the brittle material substrate 5 but exceeds the melting point. When the surface melts as shown in FIG. 2 (c) and the temperature is lowered by heat dissipation thereafter, the portion is fixed as shown in FIG. 2 (d) to form a melt mark.
［集光径の制御］
本発明では、パルスレーザ光の焦点位置を、従来のように基板上面近傍ではなく下方に移動させ、パルスレーザ光の基板上面でのビーム直径（集光径）が所定の値になるようにしている。図３は、本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の焦点位置を示す模式図である。
[Control of condensing diameter]
In the present invention, the focal position of the pulse laser beam is moved downward rather than near the substrate upper surface as in the prior art so that the beam diameter (condensing diameter) of the pulse laser beam on the substrate upper surface becomes a predetermined value. Yes. FIG. 3 is a schematic diagram showing the focal position of the laser processing apparatus according to one embodiment of the present invention.
図３に示すように、従来のレーザ加工装置では、焦点位置が脆性材料基板５の上面近傍になるようにパルスレーザ光４１を集光している。これに対して本実施形態では、焦点位置４３を従来装置に比較して下方に移動させて、脆性材料基板５の上面におけるパルスレーザ光４２のビーム直径Ｄが所定の値になるように調整される。なお、上記の方法に代えて、パルスレーザ光の焦点位置を、基板上面よりも上方に位置させて、脆性材料基板５の上面におけるパルスレーザ光４２のビーム直径Ｄが所定の値になるように調整してもよい。 As shown in FIG. 3, in the conventional laser processing apparatus, the pulse laser beam 41 is condensed so that the focal position is near the upper surface of the brittle material substrate 5. In contrast, in the present embodiment, the focal position 43 is moved downward as compared with the conventional apparatus, and the beam diameter D of the pulse laser beam 42 on the upper surface of the brittle material substrate 5 is adjusted to a predetermined value. The Instead of the above method, the focal position of the pulsed laser light is positioned above the upper surface of the substrate so that the beam diameter D of the pulsed laser light 42 on the upper surface of the brittle material substrate 5 becomes a predetermined value. You may adjust.
［レーザ加工方法］
脆性材料基板５にスクライブ溝６を形成する場合は、まず、パルスレーザ光を集光して脆性材料基板５に照射し、このパルスレーザ光をスクライブ予定ラインに沿って走査する（予備加工工程）。なお、走査回数は１回である。この予備加工工程では、レーザ光の加工条件を調整し、スクライブ予定ラインに対してアブレーションを起こさずに溶融のみが生じるようにする。
[Laser processing method]
When the scribe groove 6 is formed in the brittle material substrate 5, first, the pulsed laser beam is condensed and irradiated onto the brittle material substrate 5, and the pulsed laser beam is scanned along the scribe line (preliminary processing step). . Note that the number of scans is one. In this preliminary processing step, the processing conditions of the laser beam are adjusted so that only melting occurs without causing ablation on the scribe line.
この予備加工工程を実施することにより、脆性材料基板５のレーザ光が照射された部分においては、熱的影響を受け、残留応力が発生した状態になっている。このため、後工程でさらにレーザ光を照射することにより、亀裂が進展しやすい状態になっている。 By performing this preliminary processing step, the portion of the brittle material substrate 5 irradiated with the laser light is subjected to thermal influence and is in a state where residual stress is generated. For this reason, it is in the state which a crack tends to advance by irradiating a laser beam further by a post process.
以上のような予備工程の後に、先にレーザ光を照射した部分（スクライブ予定ライン）に、パルスレーザ光を照射する。この場合のレーザ光の加工条件は、照射された部分において溶融アブレーションが生じるように調整される。なお、走査回数は１回である。これにより、スクライブ予定ラインに沿って、スクライブ溝６が形成される。ここで、本実施形態における「溶融アブレーション」とは、脆性材料基板に対してパルスレーザ光を用いたアブレーション加工を行うと同時に、脆性材料基板に熱影響を与えて加工部を溶融させる加工である。このような溶融アブレーションでは、従来のアブレーション加工と比較して、端面強度を維持することが可能である。 After the preliminary process as described above, the pulsed laser light is irradiated onto the portion (scheduled scribe line) that has been irradiated with the laser light previously. The processing conditions of the laser beam in this case are adjusted so that melt ablation occurs in the irradiated part. Note that the number of scans is one. Thereby, the scribe groove | channel 6 is formed along a scribe plan line. Here, “melt ablation” in the present embodiment is a process of performing an ablation process using a pulsed laser beam on a brittle material substrate and simultaneously melting the processing part by thermally affecting the brittle material substrate. . In such melt ablation, the end face strength can be maintained as compared with conventional ablation processing.
以下に、予備加工工程及びスクライブ工程の一実施例を示す。なお、以下の実施例では、脆性材料基板５としてOA10（製品名：日本電気硝子社製）を用いた。 An example of the preliminary processing step and the scribe step will be described below. In the following examples, OA10 (product name: manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was used as the brittle material substrate 5.
（１）予備加工
レーザ照射条件
レーザ強度 ：６．４２×１０７ W/cm2
オーバーラップ率：９９．２７％
走査回数 ：１回
なお、「オーバーラップ率」とは、隣接する２つのパルスレーザ光が重なり合う割合であり、走査速度と繰り返し周波数によって決まるものである。
(1) Preliminary processing Laser irradiation conditions Laser intensity: 6.42 × 10 7 W / cm 2
Overlap rate: 99.27%
Number of scans: 1 time The “overlap ratio” is a ratio of two adjacent pulse laser beams overlapping, and is determined by the scanning speed and the repetition frequency.
以上の加工条件で、加工した場合の脆性材料基板５の上面の様子を図４（ａ）に示している。ここでは、基板上面のスクライブ予定ラインに沿って、基板が溶融していることがわかる。 FIG. 4A shows the state of the upper surface of the brittle material substrate 5 when processed under the above processing conditions. Here, it can be seen that the substrate is melted along the scribe line on the upper surface of the substrate.
（２）スクライブ工程
レーザ照射条件
レーザ強度 ：３．２９×１０９ W/cm2
オーバーラップ率：９４．７５％
走査回数 ：１回
以上の加工条件で、加工した場合の脆性材料基板５の上面の様子を図４（ｂ）に示している。ここでは、基板上面のスクライブ予定ラインに沿ってスクライブ溝が形成されていることがわかる。
(2) Scribe process Laser irradiation conditions Laser intensity: 3.29 × 10 9 W / cm 2
Overlap rate: 94.75%
Number of scans: FIG. 4B shows the state of the upper surface of the brittle material substrate 5 when processed under the processing conditions of 1 time or more. Here, it can be seen that a scribe groove is formed along a scribe line on the upper surface of the substrate.
［加工深さ］
図５に従来の加工方法によるスクライブ溝深さと、本実施形態の加工方法によるスクライブ溝深さと、を示している。なお、図５は、スクライブ工程の後に、スクライブ溝の両側を押圧して分断した後の、分断面を示したものである。
[Processing depth]
FIG. 5 shows the scribe groove depth by the conventional processing method and the scribe groove depth by the processing method of this embodiment. In addition, FIG. 5 shows a divided cross section after the scribe step is pressed and divided on both sides of the scribe groove.
従来の加工方法では、溶融加工していない部分をレーザ光の照射によって加工しており、この場合の加工深さは、図５（ａ）に示すように、３３μｍである。一方、本実施形態では、予備加工工程によって溶融した部分を、スクライブ工程によって加工しているので、加工深さは７４μｍであり、従来の加工方法に比較してより深いスクライブ溝を形成することができることがわかる。 In the conventional processing method, the part not melt-processed is processed by laser light irradiation, and the processing depth in this case is 33 μm as shown in FIG. On the other hand, in this embodiment, since the part melted by the preliminary processing step is processed by the scribing step, the processing depth is 74 μm, and a deeper scribe groove can be formed compared to the conventional processing method. I understand that I can do it.
［端面強度について］
図６に、従来の加工方法（通常のアブレーション加工）による場合と、本実施形態の加工方法（溶融後アブレーション加工）を用いた場合の端面強度のデータを示している。この図６から、従来のアブレーションによる加工方法では、端面強度が低く、かつ欠陥率が高いのに比較して、本実施形態の加工方法では、高い端面強度が維持され、かつ欠陥率が低くなっていることがわかる。
[About end face strength]
FIG. 6 shows end face strength data in the case of using the conventional processing method (normal ablation processing) and in the case of using the processing method of the present embodiment (post-melt ablation processing). From FIG. 6, the processing method according to the present embodiment maintains a high end surface strength and the defect rate is lower in the processing method according to the present embodiment than the end surface strength is low and the defect rate is high in the conventional processing method by ablation. You can see that
［比較例］
図７に、従来のアブレーション加工により、２回走査してスクライブ溝を形成し、分断した場合の比較例を示している。図７（ａ）は基板正面の様子を示し、同図（ｂ）は分断面を示している。これらの図から、従来の加工方法では、基板上面に欠陥が生じ、また分断面にクラックが生じていることがわかる。このため、図６に示すように、従来の加工方法では、端面強度が低くなる。
[Comparative example]
FIG. 7 shows a comparative example in which a scribe groove is formed by scanning twice by a conventional ablation process and divided. FIG. 7A shows a state in front of the substrate, and FIG. 7B shows a sectional view. From these figures, it can be seen that in the conventional processing method, a defect is generated on the upper surface of the substrate, and a crack is generated in the sectional surface. For this reason, as shown in FIG. 6, in the conventional processing method, end surface strength becomes low.
［特徴］
以上のように、本実施形態の加工方法によれば、予備加工工程によって脆性材料基板５をアブレーションせずに溶融させ、その後スクライブ工程によってスクライブ溝を形成するので、端面強度の低下を抑えて、より深いスクライブ溝を形成することができる。
[Characteristic]
As described above, according to the processing method of the present embodiment, the brittle material substrate 5 is melted without ablation by the preliminary processing step, and then the scribe groove is formed by the scribe step, so that the decrease in the end face strength is suppressed, Deeper scribe grooves can be formed.
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes or modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
前記実施形態では、予備工程におけるレーザ強度を６．４２×１０７ W/cm2とし、スクライブ工程における３．２９×１０９ W/cm2としたが、レーザ強度に関してはこれらに限定されない。予備工程においては、スクライブ予定ラインに対してアブレーションを起こさずに溶融のみを生じさせる程度の強度、具体的には、７×１０７W/cm2以下で、かつスクライブ予定ラインを溶融させる強度であればよい。また、スクライブ工程においては、１．０×１０８以上１．０×１０１０W/cm2以下であればよい。 In the above embodiment, the laser intensity in the preliminary process is 6.42 × 10 7 W / cm 2 and 3.29 × 10 9 W / cm 2 in the scribing process, but the laser intensity is not limited thereto. In the preliminary process, the strength is sufficient to cause only melting without causing ablation on the planned scribe line. Specifically, the strength is 7 × 10 7 W / cm 2 or less and the strength to melt the planned scribe line. I just need it. In the scribing step, it may be 1.0 × 10 8 or more and 1.0 × 10 10 W / cm 2 or less.
１ レーザ発振器
５ 脆性材料基板
６ スクライブ溝
1 Laser oscillator 5 Brittle material substrate 6 Scribe groove
Claims (3)
レーザ光を脆性材料基板のスクライブ予定ラインに沿って照射し、前記スクライブ予定ラインに対してアブレーションを起こさずに溶融のみを生じさせる予備加工工程と、
パルスレーザ光を前記スクライブ予定ラインに沿って照射し、スクライブ溝を形成するスクライブ工程と、
を含む、
レーザ加工方法。 A laser processing method of irradiating a laser beam along a scribe line on the surface of a brittle material substrate to form a scribe groove,
Preliminary processing step of irradiating a laser beam along a scribe line of the brittle material substrate and causing only melting without causing ablation to the scribe line,
A scribe step of irradiating a pulse laser beam along the scribe line to form a scribe groove,
including,
Laser processing method.
レーザ光の強度は、７×１０７W/cm2以下で、かつ前記スクライブ予定ラインを溶融させる強度であり、
前記レーザ光を前記スクライブ予定ラインに沿って走査する回数は１回である、
請求項１に記載のレーザ加工方法。 In the preliminary processing step,
The intensity of the laser beam is 7 × 10 7 W / cm 2 or less and is an intensity for melting the scribe line.
The number of times the laser beam is scanned along the scribe line is one.
The laser processing method according to claim 1.
前記パルスレーザ光のレーザ強度は１．０×１０８以上１．０×１０１０W/cm2以下であり、
前記パルスレーザ光を前記スクライブ予定ラインに沿って走査する回数は１回である、
請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
In the scribing step,
The laser intensity of the pulse laser beam is 1.0 × 10 8 or more and 1.0 × 10 10 W / cm 2 or less,
The number of times of scanning the pulsed laser light along the scribe line is one.
The laser processing method according to claim 1 or 2.
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|---|---|---|---|---|
| JP2013136074A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Splitting device, method for splitting workpiece and method for splitting substrate with optical element pattern |
| CN103387335A (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | 灿美工程股份有限公司 | Substrate cutting device and substrate cutting method |
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| CN110325490A (en) * | 2017-05-16 | 2019-10-11 | 贺利氏德国有限两合公司 | Ceramet substrate with low amorphous phase |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237210A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Aisin Seiki Co Ltd | Laser beam machining method and apparatus |
| WO2007119740A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | Toray Engineering Co., Ltd. | Scribing method, scribing apparatus, and scribed substrate scribed by the method or apparatus |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237210A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Aisin Seiki Co Ltd | Laser beam machining method and apparatus |
| WO2007119740A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | Toray Engineering Co., Ltd. | Scribing method, scribing apparatus, and scribed substrate scribed by the method or apparatus |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014506228A (en) * | 2011-12-09 | 2014-03-13 | ローツェ システムズ コーポレーション | Tempered glass substrate cutting method |
| JP2013136074A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Splitting device, method for splitting workpiece and method for splitting substrate with optical element pattern |
| CN103387335A (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | 灿美工程股份有限公司 | Substrate cutting device and substrate cutting method |
| CN110325490A (en) * | 2017-05-16 | 2019-10-11 | 贺利氏德国有限两合公司 | Ceramet substrate with low amorphous phase |
| CN110325490B (en) * | 2017-05-16 | 2022-05-10 | 贺利氏德国有限两合公司 | Ceramic metal substrate with low amorphous phase |
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