JP2013081951A - Glass substrate ablation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass substrate ablation method which can prevent energy diffusion and laser beam reflection.SOLUTION: The glass substrate ablation method ablates a glass substrate by emitting laser beams thereto and comprises a protective film forming process which applies a liquid resin mixed with fine powder of oxide having absorbability with respect to laser beam wavelength to at least glass substrate area to be ablated to so as form a protective film containing the fine powder and a laser processing process which emits laser beams to the glass substrate area with the protective film formed therein for ablation after the protective film forming process.

Description

本発明は、ガラス基板に対してレーザビームを照射してアブレーション加工を施すガラス基板のアブレーション加工方法に関する。   The present invention relates to a glass substrate ablation processing method for performing ablation processing by irradiating a glass substrate with a laser beam.

IC、LSI、LED等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたシリコンウエーハ、サファイアウエーハ等のウエーハは、例えばレーザ加工装置によるアブレーション加工によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。   A wafer such as a silicon wafer or a sapphire wafer formed on the surface by dividing a plurality of devices such as IC, LSI, LED, etc. by dividing lines is divided into individual devices by ablation processing by a laser processing apparatus, for example. Devices are widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.

レーザ加工装置によるアブレーション加工方法では、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザビームをウエーハに照射してアブレーション加工によりレーザ加工溝を形成する。そして、このレーザ加工溝に沿ってブレーキング装置でウエーハを割断して個々のデバイスへと分割する(例えば、特開平10−305420号公報参照)。   In the ablation processing method using a laser processing apparatus, a laser processing groove is formed by ablation processing by irradiating the wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that is absorptive to the wafer. Then, the wafer is cleaved by the braking device along the laser processing groove and divided into individual devices (see, for example, JP-A-10-305420).

特開平10−305420号公報JP-A-10-305420 特開2007−118011号公報JP 2007-118011 A

しかし、半導体ウエーハに対して吸収性を有する波長(例えば355nm)のパルスレーザビームを照射すると、吸収されたレーザビームのエネルギーがバンドギャップエネルギーに達して電子の結合力が破壊されアブレーション加工が行われるものの、半導体ウエーハの上面にガラス基板が積層されたMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ウエーハに対してパルスレーザビームを照射すると、ガラス基板を透過したレーザビームが半導体ウエーハにアブレーション加工を施し、内部からガラス基板を破壊するという問題が生じる。   However, when a semiconductor laser is irradiated with a pulsed laser beam having an absorptive wavelength (for example, 355 nm), the energy of the absorbed laser beam reaches the band gap energy, and the bonding force of electrons is destroyed and ablation processing is performed. However, when a pulsed laser beam is applied to a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) wafer in which a glass substrate is laminated on the upper surface of a semiconductor wafer, the laser beam transmitted through the glass substrate ablates the semiconductor wafer, and the glass is formed from the inside. The problem of destroying the substrate arises.

即ち、ガラス基板に照射されたパルスレーザビームはガラス基板を透過するとともにレーザビームの拡散及び反射が起こり、レーザビームのエネルギーがアブレーション加工に十分使用されずエネルギー損失が大きいという問題がある。   That is, the pulsed laser beam irradiated on the glass substrate is transmitted through the glass substrate and the laser beam is diffused and reflected, and there is a problem that the energy of the laser beam is not sufficiently used for the ablation processing and the energy loss is large.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射を抑制可能なガラス基板のアブレーション加工方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a glass substrate ablation processing method capable of suppressing energy diffusion and laser beam reflection.

本発明によると、ガラス基板にレーザビームを照射してアブレーション加工を施すガラス基板のアブレーション加工方法であって、少なくともアブレーション加工すべきガラス基板の領域にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂を塗布して該微粉末入り保護膜を形成する保護膜形成工程と、該保護膜形成工程を実施した後、該保護膜が形成されたガラス基板の領域にレーザビームを照射してアブレーション加工を施すレーザ加工工程と、を具備したことを特徴とするガラス基板のアブレーション加工方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a glass substrate ablation processing method for performing ablation processing by irradiating a glass substrate with a laser beam, wherein at least a region of the glass substrate to be ablated has an absorption property to the wavelength of the laser beam. A protective film forming step of forming a protective film containing fine powder by applying a liquid resin mixed with a fine powder of the product, and after performing the protective film forming step, on the region of the glass substrate on which the protective film is formed And a laser processing step of performing ablation processing by irradiating a laser beam.

好ましくは、酸化物の微粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さい。好ましくは、レーザビームの波長は355nm以下であり、酸化物の微粉末は、Fe3、ZnO、TiO、CeO、CuO、CuO及びMgOからなる群から選択された金属酸化物を含み、液状樹脂はポリビニルアルコールを含む。 Preferably, the average particle diameter of the fine oxide powder is smaller than the spot diameter of the laser beam. Preferably, the wavelength of the laser beam is 355 nm or less, and the fine oxide powder is a metal oxide selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , CeO 2 , CuO, Cu 2 O and MgO. The liquid resin contains polyvinyl alcohol.

本発明のガラス基板のアブレーション加工方法は、少なくともアブレーション加工をすべきガラス基板の領域にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂を塗布して保護膜を形成するので、レーザビームが酸化物の微粉末に吸収されてバンドギャップエネルギーに達して原子の結合力が破壊されることによって連鎖的にガラス基板のバンドギャップエネルギーに達してアブレーション加工が施され、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射が抑制されてガラス基板のアブレーション加工が効率的に円滑に遂行される。   According to the glass substrate ablation processing method of the present invention, a protective film is formed by applying a liquid resin mixed with an oxide fine powder having absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to at least a region of the glass substrate to be ablated. As it forms, the laser beam is absorbed by the fine oxide powder, reaches the band gap energy, and the bond strength of the atoms is broken, so that it reaches the band gap energy of the glass substrate in a chain, and ablation is performed. The diffusion of energy and the reflection of the laser beam are suppressed, and the ablation processing of the glass substrate is performed efficiently and smoothly.

本発明のアブレーション加工方法を実施するのに適したレーザ加工装置の斜視図である。It is a perspective view of the laser processing apparatus suitable for implementing the ablation processing method of this invention. レーザビーム照射ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a laser beam irradiation unit. 粘着テープを介して環状フレームにより支持されたガラス基板の斜視図である。It is a perspective view of the glass substrate supported by the annular frame via the adhesive tape. 液状樹脂塗布工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a liquid resin application | coating process. 各種金属酸化物の分光透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral transmittance of various metal oxides. アブレーション加工工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an ablation process process. アブレーション加工が終了した状態の粘着テープを介して環状フレームにより支持されたガラス基板の斜視図である。It is a perspective view of the glass substrate supported by the cyclic | annular frame via the adhesive tape of the state which ablation processing was complete | finished.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明のガラス基板のアブレーション加工方法を実施するのに適したレーザ加工装置の概略構成図を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus suitable for carrying out the glass substrate ablation processing method of the present invention.

レーザ加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り手段12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、すなわちX軸方向に移動される。   The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 mounted on a stationary base 4 so as to be movable in the X-axis direction. The first slide block 6 is moved along the pair of guide rails 14 in the machining feed direction, that is, the X-axis direction, by the machining feed means 12 including the ball screw 8 and the pulse motor 10.

第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り手段22により一対のガイドレール24に沿って割り出し方向、すなわちY軸方向に移動される。   A second slide block 16 is mounted on the first slide block 6 so as to be movable in the Y-axis direction. That is, the second slide block 16 is moved in the indexing direction, that is, the Y-axis direction along the pair of guide rails 24 by the indexing feeding means 22 constituted by the ball screw 18 and the pulse motor 20.

第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り手段12及び割り出し送り手段22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。チャックテーブル28には、チャックテーブル28に吸引保持された半導体ウエーハをクランプするクランプ30が設けられている。   A chuck table 28 is mounted on the second slide block 16 via a cylindrical support member 26, and the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the processing feed means 12 and the index feed means 22. . The chuck table 28 is provided with a clamp 30 for clamping the semiconductor wafer sucked and held by the chuck table 28.

静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザビーム照射ユニット34を収容するケーシング35が取り付けられている。レーザビーム照射ユニット34は、図2に示すように、YAGレーザ又はYVO4レーザを発振するレーザ発振器62と、繰り返し周波数設定手段64と、パルス幅調整手段66と、パワー調整手段68とを含んでいる。   A column 32 is erected on the stationary base 4, and a casing 35 for accommodating the laser beam irradiation unit 34 is attached to the column 32. As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 34 includes a laser oscillator 62 that oscillates a YAG laser or a YVO4 laser, a repetition frequency setting unit 64, a pulse width adjustment unit 66, and a power adjustment unit 68. .

レーザビーム照射ユニット34のパワー調整手段68により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング35の先端に取り付けられた集光器36のミラー70で反射され、更に集光用対物レンズ72によって集光されてチャックテーブル28に保持されているガラス基板11に照射される。   The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 68 of the laser beam irradiation unit 34 is reflected by the mirror 70 of the condenser 36 attached to the tip of the casing 35 and further collected by the condenser objective lens 72. The glass substrate 11 that is illuminated and held on the chuck table 28 is irradiated.

ケーシング35の先端部には、集光器36とX軸方向に整列してレーザ加工すべき加工領域を検出する撮像ユニット38が配設されている。撮像ユニット38は、可視光によってガラス基板の加工領域を撮像する通常のCCD等の撮像素子を含んでいる。   At the tip of the casing 35, an image pickup unit 38 that detects the processing region to be laser processed in alignment with the condenser 36 in the X-axis direction is disposed. The imaging unit 38 includes an imaging element such as a normal CCD that images the processing region of the glass substrate with visible light.

撮像ユニット38は更に、ガラス基板に赤外線を照射する赤外線照射器と、赤外線照射器によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線CCD等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像ユニットを含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ(制御手段)40に送信される。   The imaging unit 38 further includes an infrared irradiator that irradiates the glass substrate with infrared rays, an optical system that captures infrared rays irradiated by the infrared irradiator, and an infrared CCD that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system. An infrared imaging unit composed of an infrared imaging element such as an image sensor is included, and the captured image signal is transmitted to a controller (control means) 40.

コントローラ40はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)46と、カウンタ48と、入力インターフェイス50と、出力インターフェイス52とを備えている。   The controller 40 includes a central processing unit (CPU) 42 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 44 that stores a control program, and a random read / write that stores arithmetic results. An access memory (RAM) 46, a counter 48, an input interface 50, and an output interface 52 are provided.

56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段56の検出信号はコントローラ40の入力エンターフェイス50に入力される。   Reference numeral 56 denotes a processing feed amount detection means comprising a linear scale 54 disposed along the guide rail 14 and a read head (not shown) disposed on the first slide block 6. Is input to the input interface 50 of the controller 40.

60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段60の検出信号はコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。   Reference numeral 60 denotes index feed amount detection means comprising a linear scale 58 disposed along the guide rail 24 and a read head (not shown) disposed on the second slide block 16. The detection signal is input to the input interface 50 of the controller 40.

撮像ユニット38で撮像した画像信号もコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。一方、コントローラ40の出力インターフェイス52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザビーム照射ユニット34等に制御信号が出力される。   An image signal captured by the imaging unit 38 is also input to the input interface 50 of the controller 40. On the other hand, a control signal is output from the output interface 52 of the controller 40 to the pulse motor 10, the pulse motor 20, the laser beam irradiation unit 34, and the like.

図3に示すように、レーザ加工装置2の加工対象であるガラス基板11の表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画された領域に多数の水晶振動子13が形成されている。   As shown in FIG. 3, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally on the surface of the glass substrate 11 that is the processing target of the laser processing apparatus 2, and the first street S1. A large number of crystal resonators 13 are formed in a region partitioned by the second street S2.

好ましくは、ガラス基板11は石英ガラスから構成される。ガラス基板11は粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ガラス基板11はダイシングテープTを介して環状フレームFに支持された状態となり、図1に示すクランプ30により環状フレームFをクランプすることによりチャックテーブル28上に支持固定される。   Preferably, the glass substrate 11 is made of quartz glass. The glass substrate 11 is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer peripheral portion of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the glass substrate 11 is supported by the annular frame F via the dicing tape T, and is supported and fixed on the chuck table 28 by clamping the annular frame F by the clamp 30 shown in FIG.

本発明のガラス基板のアブレーション加工方法では、まず、ガラス基板11のアブレーション加工すべき領域にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布工程を実施する。   In the glass substrate ablation processing method of the present invention, first, a liquid resin coating is performed in which a liquid resin in which fine powder of an oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is mixed is applied to a region of the glass substrate 11 to be ablated. Perform the process.

例えば、図4に示すように、液状樹脂供給源76にはレーザビームの波長(例えば355nm)に対して吸収性を有する酸化物の微粉末(例えばTiO)を混入したPVA(ポリビニルアルコール)等の液状樹脂80が貯蔵されている。 For example, as shown in FIG. 4, the liquid resin supply source 76 includes PVA (polyvinyl alcohol) mixed with oxide fine powder (for example, TiO 2 ) having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam (for example, 355 nm). The liquid resin 80 is stored.

ポンプ78を駆動することにより、液状樹脂供給源76に貯蔵されている液状樹脂80を供給ノズル74からガラス基板11の表面に供給し、液状樹脂80をガラス基板11の表面に塗布する。そして、この液状樹脂80を硬化させてレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末が混入された保護膜82を形成する。   By driving the pump 78, the liquid resin 80 stored in the liquid resin supply source 76 is supplied from the supply nozzle 74 to the surface of the glass substrate 11, and the liquid resin 80 is applied to the surface of the glass substrate 11. Then, the liquid resin 80 is cured to form a protective film 82 in which fine powder of oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is mixed.

ガラス基板11の表面上への液状樹脂80の塗布方法は、例えばガラス基板11を回転させながら塗布するスピンコート法を採用可能である。PVA(ポリビニルアルコール)、PEG(ポリエチレングリコール)等の液状樹脂中に混入される酸化物の微粉末として、本実施形態ではTiOを採用した。 As a method for applying the liquid resin 80 onto the surface of the glass substrate 11, for example, a spin coating method in which the glass substrate 11 is applied while rotating can be employed. In this embodiment, TiO 2 is used as a fine powder of oxide mixed in a liquid resin such as PVA (polyvinyl alcohol) or PEG (polyethylene glycol).

図4に示す実施形態では酸化物の微粉末を含有する液状樹脂80をガラス基板11の全面に塗布して保護膜82を形成しているが、液状樹脂80をアブレーション加工すべき領域、即ち第1のストリートS1及び第2のストリートS2のみに塗布して保護膜を形成するようにしてもよい。液状樹脂に混入する酸化物の微粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さいのが好ましく、例えば10μmより小さいのが好ましい。   In the embodiment shown in FIG. 4, a liquid resin 80 containing fine oxide powder is applied to the entire surface of the glass substrate 11 to form the protective film 82. The protective film may be formed by applying only to the first street S1 and the second street S2. The average particle diameter of the fine oxide powder mixed in the liquid resin is preferably smaller than the spot diameter of the laser beam, for example, preferably smaller than 10 μm.

図5を参照すると、ZnO、TiO、CeO、Fe3の分光透過率が示されている。このグラフから、アブレーション加工に使用するレーザビームの波長を、355nm以下に設定すると、レーザビームがこれらの金属酸化物の微粉末に殆ど吸収されることが理解される。 Referring to FIG. 5, the spectral transmittances of ZnO, TiO 2 , CeO 2 , and Fe 2 O 3 are shown. From this graph, it is understood that when the wavelength of the laser beam used for ablation processing is set to 355 nm or less, the laser beam is almost absorbed by the fine powder of these metal oxides.

図5に示した金属酸化物以外にも、CuO、CuO及びMgOも同様な傾向の分光透過率を有しているため、液状樹脂に混入する微粉末として採用することができる。よって、液状樹脂に混入する酸化物の微粉末としては、TiO、Fe3、ZnO、CeO、CuO、CuO、MgOの何れかを採用することができる。 In addition to the metal oxide shown in FIG. 5, CuO, Cu 2 O, and MgO also have the same tendency of spectral transmittance, and thus can be employed as fine powder mixed in the liquid resin. Therefore, any one of TiO 2 , Fe 2 O 3 , ZnO, CeO 2 , CuO, Cu 2 O, and MgO can be used as the fine oxide powder mixed in the liquid resin.

表1にこれらの金属酸化物の消光係数(消衰係数)k及び融点を示す。ちなみに、消光係数kと吸収係数αとの間にはα=4πk/λの関係がある。ここで、λは使用する光の波長である。   Table 1 shows the extinction coefficient (extinction coefficient) k and melting point of these metal oxides. Incidentally, there is a relationship of α = 4πk / λ between the extinction coefficient k and the absorption coefficient α. Here, λ is the wavelength of light to be used.

Figure 2013081951
Figure 2013081951

液状樹脂塗布工程を実施してガラス基板11の表面に保護膜82を形成後、アブレーション加工によるレーザ加工工程を実施する。このレーザ加工工程では、図6に示すように、ガラス基板11及び保護膜82中の酸化物の微粉末に対して吸収性を有する波長(例えば355nm)のパルスレーザビーム37を集光器36で集光してガラス基板11の表面に照射しつつ、チャックテーブル28を図6で矢印X1方向に所定の加工送り速度で移動して、第1のストリートS1に沿ってアブレーション加工によりレーザ加工溝84を形成する。   After performing the liquid resin coating process to form the protective film 82 on the surface of the glass substrate 11, a laser processing process by ablation processing is performed. In this laser processing step, as shown in FIG. 6, a pulse laser beam 37 having a wavelength (for example, 355 nm) having an absorptivity with respect to fine oxide powder in the glass substrate 11 and the protective film 82 is collected by a condenser 36. While condensing and irradiating the surface of the glass substrate 11, the chuck table 28 is moved at a predetermined processing feed speed in the direction of the arrow X1 in FIG. 6, and laser processing grooves 84 are ablated along the first street S1. Form.

ガラス基板11を保持したチャックテーブル28をY軸方向に割り出し送りしながら、全ての第1のストリートに沿ってアブレーション加工により同様なレーザ加工溝84を形成する。   While indexing and feeding the chuck table 28 holding the glass substrate 11 in the Y-axis direction, similar laser processing grooves 84 are formed by ablation processing along all the first streets.

次いで、チャックテーブル28を90度回転してから、第1のストリートS1と直交する方向に伸長する全ての第2のストリートS2に沿ってアブレーション加工により同様なレーザ加工溝84を形成する。全てのストリートS1,S2に沿ってレーザ加工溝84を形成した状態の斜視図が図7に示されている。   Next, after the chuck table 28 is rotated 90 degrees, similar laser processing grooves 84 are formed by ablation along all the second streets S2 extending in the direction orthogonal to the first streets S1. FIG. 7 shows a perspective view of the state in which the laser processing grooves 84 are formed along all the streets S1 and S2.

本実施形態のレーザ加工条件は、例えば以下のように設定されている。   The laser processing conditions of this embodiment are set as follows, for example.

光源 :YAGパルスレーザ
波長 :355nm(YAGレーザの第3高調波)
平均出力 :0.5〜10W
繰り返し周波数 :10〜200kHz
スポット径 :φ1〜10μm
送り速度 :10〜100mm/秒
Light source: YAG pulse laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Average output: 0.5-10W
Repetition frequency: 10 to 200 kHz
Spot diameter: φ1-10μm
Feeding speed: 10 to 100 mm / sec

尚、本発明の加工対象となるガラス基板は、液晶用ガラス基板、タッチパネル用ガラス基板、PDP用ガラス基板、イメージセンサ用カバーガラス、レーザダイオード用カバーガラス、MEMS用ガラス基板、水晶振動子用ガラス基板を含む。また、ガラス基板の素材は、ソーダガラス、強化ガラス、クリスタルガラス、石英ガラス等を含む。   The glass substrate to be processed in the present invention is a glass substrate for liquid crystal, a glass substrate for touch panel, a glass substrate for PDP, a cover glass for image sensor, a cover glass for laser diode, a glass substrate for MEMS, and a glass for crystal resonator. Includes substrate. The material of the glass substrate includes soda glass, tempered glass, crystal glass, quartz glass and the like.

本実施形態のガラス基板のアブレーション加工方法によると、レーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂80をガラス基板11の表面に塗布して保護膜82を形成してから、アブレーション加工を実施するので、レーザビームのエネルギーが酸化物の微粉末に吸収されてバンドギャップエネルギーに達し原子の結合力が破壊されることによって連鎖的にガラス基板11のバンドギャップエネルギーに達してアブレーション加工が施される。   According to the glass substrate ablation processing method of the present embodiment, the protective film 82 is formed by applying a liquid resin 80 mixed with fine powder of an oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to the surface of the glass substrate 11. Then, since the ablation process is performed, the energy of the laser beam is absorbed by the fine oxide powder, reaches the band gap energy, and the bond strength of the atoms is broken, thereby chain band gap energy of the glass substrate 11 is chained. And ablation processing is performed.

よって、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射が抑制されてアブレーション加工が効率的に円滑に遂行される。液状樹脂中に混入される酸化物の微粉末は、加工促進剤としての作用を成すことになる。   Therefore, the diffusion of energy and the reflection of the laser beam are suppressed, and the ablation process is efficiently and smoothly performed. The fine oxide powder mixed in the liquid resin serves as a processing accelerator.

全てのストリートS1,S2に沿ってレーザ加工溝84を形成後、良く知られたブレーキング装置を使用して、ダイシングテープTを半径方向に拡張してガラス基板11に外力を付与し、この外力によりガラス基板11をレーザ加工溝84に沿って個々の水晶振動子13に分割する。   After forming the laser processing grooves 84 along all the streets S1 and S2, the dicing tape T is expanded in the radial direction by using a well-known braking device, and an external force is applied to the glass substrate 11, and this external force is applied. Thus, the glass substrate 11 is divided into individual crystal resonators 13 along the laser processing grooves 84.

T 粘着テープ(ダイシングテープ)
F 環状フレーム
2 レーザ加工装置
11 ガラス基板
13 水晶振動子
28 チャックテーブル
34 レーザビーム照射ユニット
36 集光器
80 微粉末含有液状樹脂
82 保護膜
84 レーザ加工溝
T Adhesive tape (dicing tape)
F annular frame 2 laser processing apparatus 11 glass substrate 13 crystal oscillator 28 chuck table 34 laser beam irradiation unit 36 condenser 80 fine powder-containing liquid resin 82 protective film 84 laser processing groove

Claims (3)

ガラス基板にレーザビームを照射してアブレーション加工を施すガラス基板のアブレーション加工方法であって、
少なくともアブレーション加工すべきガラス基板の領域にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂を塗布して該微粉末入り保護膜を形成する保護膜形成工程と、
該保護膜形成工程を実施した後、該保護膜が形成されたガラス基板の領域にレーザビームを照射してアブレーション加工を施すレーザ加工工程と、
を具備したことを特徴とするガラス基板のアブレーション加工方法。
A glass substrate ablation processing method for performing ablation processing by irradiating a glass substrate with a laser beam,
A protective film forming step of forming a protective film containing fine powder by applying a liquid resin mixed with fine powder of an oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam at least in a region of the glass substrate to be ablated;
A laser processing step of performing ablation processing by irradiating the region of the glass substrate on which the protective film is formed with a laser beam after performing the protective film formation step;
An ablation processing method for a glass substrate, comprising:
前記酸化物の微粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さいことを特徴とする請求項1記載のガラス基板のアブレーション加工方法。   2. The glass substrate ablation processing method according to claim 1, wherein an average particle diameter of the fine oxide powder is smaller than a spot diameter of the laser beam. 前記レーザビームの波長は355nm以下であり、前記酸化物の微粉末は、Fe3、ZnO、TiO、CeO、CuO、CuO及びMgOからなる群から選択された金属酸化物を含み、前記液状樹脂はポリビニルアルコールを含むことを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載のガラス基板のアブレーション加工方法。 The wavelength of the laser beam is 355 nm or less, and the fine oxide powder is a metal oxide selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , CeO 2 , CuO, Cu 2 O and MgO. The glass substrate ablation processing method according to claim 1, wherein the liquid resin contains polyvinyl alcohol.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042786A (en) * 2015-08-26 2017-03-02 株式会社ディスコ Resin agent for formation of protective film and laser processing method
JP2017065953A (en) * 2015-09-29 2017-04-06 Towa株式会社 Method and apparatus for processing member
KR20180056112A (en) 2016-11-18 2018-05-28 가부시기가이샤 디스코 Protective film forming resin and laser machining method
CN108373694A (en) * 2016-11-10 2018-08-07 株式会社迪思科 Protective film formation resina and laser processing
US10858524B2 (en) 2016-11-15 2020-12-08 Disco Corporation Protective film forming resin agent and laser processing method
CN112620960A (en) * 2020-12-24 2021-04-09 江南大学 Processing method for sapphire front etching assisted by metal oxide coating

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000301372A (en) * 1999-04-23 2000-10-31 Seiko Epson Corp Laser beam machining method for transparent material
JP2001111186A (en) * 1999-10-04 2001-04-20 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Polybenzazol fiber cloth substrate printed wiring board
US6372394B1 (en) * 1997-02-20 2002-04-16 Securency Pty Ltd Laser marking of articles
JP2002254184A (en) * 2001-03-01 2002-09-10 Kawamura Inst Of Chem Res Laser abration machining method
JP2005150523A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Disco Abrasive Syst Ltd Machining method of wafer
JP2005353935A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Disco Abrasive Syst Ltd Wafer processing method
JP2010087433A (en) * 2008-10-02 2010-04-15 Disco Abrasive Syst Ltd Laser processing method, laser processing apparatus, and manufacturing method of chip
US20110111179A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Blick Robert H Laser drilling technique for creating nanoscale holes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6372394B1 (en) * 1997-02-20 2002-04-16 Securency Pty Ltd Laser marking of articles
JP2000301372A (en) * 1999-04-23 2000-10-31 Seiko Epson Corp Laser beam machining method for transparent material
JP2001111186A (en) * 1999-10-04 2001-04-20 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Polybenzazol fiber cloth substrate printed wiring board
JP2002254184A (en) * 2001-03-01 2002-09-10 Kawamura Inst Of Chem Res Laser abration machining method
JP2005150523A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Disco Abrasive Syst Ltd Machining method of wafer
JP2005353935A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Disco Abrasive Syst Ltd Wafer processing method
JP2010087433A (en) * 2008-10-02 2010-04-15 Disco Abrasive Syst Ltd Laser processing method, laser processing apparatus, and manufacturing method of chip
US20110111179A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Blick Robert H Laser drilling technique for creating nanoscale holes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042786A (en) * 2015-08-26 2017-03-02 株式会社ディスコ Resin agent for formation of protective film and laser processing method
JP2017065953A (en) * 2015-09-29 2017-04-06 Towa株式会社 Method and apparatus for processing member
CN108373694A (en) * 2016-11-10 2018-08-07 株式会社迪思科 Protective film formation resina and laser processing
US10858524B2 (en) 2016-11-15 2020-12-08 Disco Corporation Protective film forming resin agent and laser processing method
KR20180056112A (en) 2016-11-18 2018-05-28 가부시기가이샤 디스코 Protective film forming resin and laser machining method
KR102541722B1 (en) 2016-11-18 2023-06-08 가부시기가이샤 디스코 Protective film forming resin and laser machining method
CN112620960A (en) * 2020-12-24 2021-04-09 江南大学 Processing method for sapphire front etching assisted by metal oxide coating

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