JP2014014840A - Substrate processing method and device - Google Patents

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勇一 下田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deformation of a substrate by thermal diffusion in the substrate generated during laser irradiation on a substrate body rolled into a roll shape and to allow the substrate to effectively cope with subsequent conveyance by half-cut cutting/dividing.SOLUTION: It is adjusted: a relative moving speed of laser light moving to a substrate serially drawn from the rolled substrate body rolled into a roll shape; wavelength of the laser light; and pulse interval with a material of the substrate in order to realize processing of a substrate material of not so excellent absorption characteristics with small thermal effect by nonlinear effect caused by condensing light near a substrate surface with a processing head. Heat generation caused by laser irradiation during processing is reduced by using a laser light source of shortened pulse resulting in effective prevention of a glass substrate from deformation by heat generation during processing. A substrate subjected to half-cut processing is rolled into a roll shape again so as to allow the rolled substrate body subjected to half-cut processing to be subsequently and effectively conveyed.

Description

本発明は、FPD(Flat Panel Display)用パネルのガラス基板や半導体基板などの基板をレーザ光で加工する基板加工装置に係り、特に厚み約100[μm]以下の基板を高精度に加工することのできる基板加工装置及び装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a glass substrate or a semiconductor substrate of an FPD (Flat Panel Display) panel with a laser beam, and particularly, to process a substrate having a thickness of about 100 [μm] or less with high accuracy. It is related with the substrate processing apparatus and apparatus which can be performed.

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置およびタッチパネル用カバーガラスなどのガラス基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機EL(ELECTRO LUMINESCENCE)表示パネル等の製造は、ベースとなるガラス基板を規定サイズに切断することによって行われる。ガラス基板の切断面の微細クラックやカレットにより基板に傷や異物等の欠陥が存在すると、次工程でクロム膜等の形成やパターンの転写が良好に行われず、不良の原因となる。このため、欠陥のないガラス切断方法が要求されている。このような脆性基板であるガラス基板や半導体基板の切断又は割断加工、スクライブ加工をレーザ光の照射によって行うものとして、特許文献1に記載のものが知られている。   Manufacturing of glass substrates such as liquid crystal display devices used as display panels and cover glass for touch panels, color filter substrates, plasma display panel substrates, organic EL (ELECTRO LUMINESENCE) display panels, etc., the base glass substrate is the specified size. Done by cutting into. If defects such as scratches or foreign matter are present on the substrate due to fine cracks or cullet on the cut surface of the glass substrate, formation of a chromium film or the like and pattern transfer are not performed satisfactorily in the next step, causing defects. For this reason, a glass cutting method without defects is required. The thing of patent document 1 is known as what performs the cutting | disconnection or cutting process of a glass substrate which is such a brittle board | substrate, or a semiconductor substrate, and a scribe process by irradiation of a laser beam.

特開2009−255346号公報JP 2009-255346 A

ガラス基板の切断時のカレットや残渣の再付着や熱応力による基板変形が存在すると、次工程でクロム膜等の形成やパターンの転写が良好に行われず、不良の原因となる。このため、このような欠陥の発生を極力抑え、脆性基板であるガラス基板の切断/割断(本明細書中ではハーフカット及びフルカットの両方を意味する)を高精度に行なうことのできる加工方法が要求されている。特許文献1に記載の基板加工装置を用いて、厚み100[μm]以下の薄いガラス基板を切断/割断(ハーフカット及びフルカット)する場合、単に炭酸ガスなどのレーザ照射による加熱では、熱吸収性が高いため周辺への熱拡散によって、ガラス基板の熱変形と脆性化が周辺部へも進むため、良好な加工状態を得ることが困難であった。   If the cullet or residue is reattached or the substrate is deformed due to thermal stress when the glass substrate is cut, the formation of a chromium film or the like and the transfer of the pattern are not performed well in the next step, which causes a defect. For this reason, the processing method which suppresses generation | occurrence | production of such a defect as much as possible, and can perform the cutting / cleaving (meaning both half cut and full cut in this specification) of the glass substrate which is a brittle substrate with high precision. Is required. When a thin glass substrate having a thickness of 100 [μm] or less is cut / cleaved (half cut or full cut) using the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, heat absorption is simply performed by heating by laser irradiation of carbon dioxide gas or the like. Because of its high performance, thermal deformation and embrittlement of the glass substrate proceed to the peripheral part due to thermal diffusion to the periphery, and it has been difficult to obtain a good processing state.

ガラス基板の切断時のカレットや残渣の再付着や熱応力による基板変形が存在すると、次工程でクロム膜等の形成やパターンの転写が良好に行われず、不良の原因となる。このため、このような欠陥の発生を極力抑え、脆性基板であるガラス基板の切断/割断(本明細書中ではハーフカットを意味する)を高精度に行なうことのできる加工方法が要求されている。特許文献1に記載の基板加工装置を用いて、厚み100[μm]以下の薄いガラス基板を切断/割断(ハーフカット)する場合、単に炭酸ガスなどのレーザ照射による加熱では、熱吸収性が高いため周辺への熱拡散によって、ガラス基板の熱変形と脆性化が周辺部へも進み、良好なハーフカット加工状態を得ることが困難であった。そのために、脆性基板であるガラス基板をロール形状化したものに対して、ハーフカット切断/割断を行い、その後それを再びロール形状化して、搬送し、他の場所でフルカット切断/割断を行なうという処理を行なうことが困難となっていた。   If the cullet or residue is reattached or the substrate is deformed due to thermal stress when the glass substrate is cut, the formation of a chromium film or the like and the transfer of the pattern are not performed well in the next step, which causes a defect. Therefore, there is a demand for a processing method that can suppress the occurrence of such defects as much as possible and can perform cutting / cleaving (in this specification, half-cutting) of a glass substrate that is a brittle substrate with high accuracy. . When a thin glass substrate having a thickness of 100 [μm] or less is cut / cleaved (half cut) using the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, heating by laser irradiation such as carbon dioxide gas has high heat absorbability. Therefore, due to thermal diffusion to the periphery, thermal deformation and embrittlement of the glass substrate proceeded to the peripheral portion, and it was difficult to obtain a good half-cut processing state. For this purpose, half-cut cutting / cleaving is performed on a glass substrate which is a brittle substrate, and then cut into half-cuts / cleaved, then re-rolled, transported, and full-cut cut / cleaved elsewhere. It was difficult to perform the process.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ロール形状した基板に対して、レーザ照射によって生じる基板内の熱拡散による基板の変形を防止し、ハーフカット切断/割断を行い、その後の搬送にも良好に対応することのできる基板加工方法及び装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and prevents deformation of the substrate due to thermal diffusion in the substrate caused by laser irradiation on the roll-shaped substrate, and performs half-cut cutting / cleaving, and then It is an object of the present invention to provide a substrate processing method and apparatus that can cope with the conveyance of the substrate.

本発明に係る基板加工方法の第1の特徴は、ロール状に巻回されたロール状基板体から引き出された基板に対して、レーザ光を相対的に移動させながら照射すると共に前記レーザ光の移動後の加工付近に冷却媒体を吹き付け、前記基板の加工表面部を冷却し、割断に有効な応力を発生させることによって基板表面に所定の加工を施す基板加工方法であって、前記基板の加工予定ラインに従って前記レーザ光を所定速度で移動させながら前記基板に照射し、前記レーザ光の照射によって発生する熱を前記レーザ光の波長とパルス間隔によって制御することにある。
これは、ロール状に巻回されたロール状基板体から順次引き出された基板に対して移動するレーザ光の相対的な移動速度と、レーザ光の波長と、パルス間隔とを基板の材料に合わせ、加工ヘッドで基板表面付近に集光させることによって生じる非線形効果により、吸収特性のあまりよくない基板材料についても熱影響の少ない加工を行なえるようにしたものである。加工時のレーザ照射による発熱は、短パルス化したレーザ光源を用いることによって低減することができるので、加工時の発熱によるガラス基板の変形を有効に防止することができる。これは、短パルス化したレーザ光を集光することにより非線形光学効果で、レーザ波長に対する吸収特性の低い材料においても、加熱され、さらに加熱が進むと吸収性が増加し、加工温度まで達するという現象によるものである。尖頭値の高い短いパルスを使用することで、温度上昇を一定にし、加工予定ラインに沿って加工し、加工先端に発生する熱量を抑え、熱拡散する熱を加工予定ライン付近で吸収する冷却気流とその流れ方向により、レーザの熱拡散熱を吸収し、拡散する熱による基板変形を防止することができる。また、このようにしてハーフカット加工の施された基板を再びロール状に巻回すことによって、その後においてロール状基板体の搬送を良好に行なうことができるという効果がある。
The first feature of the substrate processing method according to the present invention is that the substrate pulled out from the roll-shaped substrate wound in a roll shape is irradiated while moving the laser beam relatively, and the laser beam A substrate processing method for performing predetermined processing on a substrate surface by spraying a cooling medium in the vicinity of processing after movement, cooling a processing surface portion of the substrate, and generating stress effective for cleaving. The laser beam is irradiated to the substrate while moving the laser beam at a predetermined speed according to a predetermined line, and the heat generated by the laser beam irradiation is controlled by the wavelength of the laser beam and the pulse interval.
This is because the relative movement speed of the laser beam, the wavelength of the laser beam, and the pulse interval are matched to the substrate material, with respect to the substrate sequentially drawn from the rolled substrate body wound in a roll. The non-linear effect caused by condensing light near the substrate surface by the processing head enables processing with less thermal influence even for a substrate material with poor absorption characteristics. Heat generation due to laser irradiation during processing can be reduced by using a short-pulse laser light source, so that deformation of the glass substrate due to heat generation during processing can be effectively prevented. This is a non-linear optical effect by condensing short pulse laser light. Even a material with low absorption characteristics with respect to the laser wavelength is heated. As the heating further proceeds, the absorption increases and reaches the processing temperature. This is due to the phenomenon. By using a short pulse with a high peak value, the temperature rise is kept constant, machining is performed along the planned machining line, the amount of heat generated at the machining tip is suppressed, and heat diffusing heat is absorbed near the planned machining line. Depending on the air flow and the flow direction, the heat diffusion heat of the laser can be absorbed, and the substrate deformation due to the diffused heat can be prevented. Further, by winding the substrate subjected to the half-cut process in a roll shape again in this way, there is an effect that the roll-shaped substrate body can be transported satisfactorily thereafter.

本発明に係る基板加工方法の第2の特徴は、前記第1の特徴に記載の基板加工方法において、前記基板表面の反射光に基づいて前記基板表面と前記加工ヘッドとの間の相対距離を一定となるように前記基板の表面に倣いながら移動させることにある。
これは、ロール状に巻回されたロール状基板体から順次引き出された基板に対してレーザ式等の距離センサ(三角測量式)を用いて、基板表面の反射光に基づいて加工ヘッドと基板表面との距離を測定し、この測定された距離に従ってその距離を一定となるように制御し、焦点位置をガラス面から所定の深さに移動させ、ガラス基板の表面形状に倣うように追従させるようにしたものである。ビームの形状をもとに全体の高さを調整する焦点粗調整機構と、加工部分(温度上昇中心までの距離)を調整する光学系を微動させる焦点微調整機構を設けることによって、加工ヘッドの高さを基板の表面に倣いながら移動させることができる。加工ヘッドの高さを基板の表面に倣いながら移動させることによって、切断加工状態を成長させるための加熱温度から周囲の加工しない冷却温度までの距離、すなわち加工深さ及び加工幅を安定させて、ロール状に巻回されたロール状基板に対して、レーザ照射によって生じる基板内の熱拡散による基板の変形を防止したハーフカット加工を施すことができる。
A second feature of the substrate processing method according to the present invention is the substrate processing method according to the first feature, wherein the relative distance between the substrate surface and the processing head is determined based on the reflected light of the substrate surface. It is to move while following the surface of the substrate so as to be constant.
This is based on the reflected light from the substrate surface using a laser-type distance sensor (triangulation) with respect to the substrate sequentially drawn from the rolled substrate body wound in a roll shape. The distance to the surface is measured, and the distance is controlled to be constant according to the measured distance, and the focal position is moved from the glass surface to a predetermined depth so as to follow the surface shape of the glass substrate. It is what I did. By providing a coarse focus adjustment mechanism that adjusts the overall height based on the beam shape and a fine focus adjustment mechanism that finely moves the optical system that adjusts the processing portion (distance to the center of temperature rise). The height can be moved while following the surface of the substrate. By moving the height of the processing head while following the surface of the substrate, the distance from the heating temperature for growing the cut processing state to the cooling temperature at which the surrounding processing is not performed, that is, the processing depth and processing width are stabilized, Half-cut processing that prevents deformation of the substrate due to thermal diffusion within the substrate caused by laser irradiation can be performed on the rolled substrate wound in a roll shape.

本発明に係る基板加工方法の第3の特徴は、前記第1又は第2の特徴に記載の基板加工方法において、前記レーザ光の経路上に設けられた平凸レンズ手段及びビームエクスパンダ手段によって、前記レーザ光を規定のサイズの円形ビームに変形すると共に前記加工予定ラインに前記レーザ光の光軸が合致するように前記基板表面に照射することにある。これは、レーザ光の光軸すなわちガウス分布の中心を加工予定ラインに合致させながら加工することによって、加工先端部の溶融温度及びスクライブラインの幅と加工深さを安定化させると共に、高温部分による温度拡散を最小化し安定化させるようにしたものである。   According to a third feature of the substrate processing method of the present invention, in the substrate processing method according to the first or second feature, the plano-convex lens means and the beam expander means provided on the laser beam path, The laser light is deformed into a circular beam of a prescribed size and the surface of the substrate is irradiated so that the optical axis of the laser light coincides with the planned processing line. This is done by making the optical axis of the laser beam, that is, the center of the Gaussian distribution match the planned processing line, thereby stabilizing the melting temperature of the processing tip, the width of the scribe line and the processing depth, and depending on the high temperature part. The temperature diffusion is minimized and stabilized.

本発明に係る基板加工方法の第4の特徴は、前記第1、第2又は第3の特徴に記載の基板加工方法において、液体である冷却媒体とキャリアガスを混合したものを前記基板表面に適量吹き付けることによって、前記基板の加工表面部を冷却し、割断に有効な応力を発生させると共に前記加工付近に発生する加工ガス及び残渣を取り除くことにある。これは、冷却手段が圧縮空気などのキャリアガスと冷却媒体との混合したものをノズルなどから吹き付けることによって、レーザ照射と冷却による基板変形を低減した割断加工をスムースに行わせるようにしたものである。レーザ光の光軸移動方向と平行、すなわちレーザ光による加工付近にガスを吹き付け、加工時に発生する加工ガス及び残渣を吹き飛ばすようにしたものである。加工時に発生する加工残渣は、加工の邪魔となるため、この加工残渣を除去することによって、基板の熱変形と不要な熱拡散範囲を効率的に規制することができるようになる。なお、吹き付けるガスは、レーザ光による加工付近の光軸移動方向と平行であって加工予定(予想割断)ラインに沿って吹き付けることによって、効率的に加工残渣を吹き飛ばすことができる。   According to a fourth aspect of the substrate processing method of the present invention, in the substrate processing method according to the first, second, or third feature, a mixture of a cooling medium that is a liquid and a carrier gas is added to the surface of the substrate. By spraying an appropriate amount, the processing surface portion of the substrate is cooled to generate stress effective for cleaving and to remove processing gas and residues generated in the vicinity of the processing. This is because the cooling means sprays a mixture of a carrier gas such as compressed air and a cooling medium from a nozzle, etc., so that cleaving processing with reduced substrate deformation due to laser irradiation and cooling can be performed smoothly. is there. A gas is blown in the direction parallel to the optical axis movement direction of the laser beam, that is, near the processing by the laser beam, and the processing gas and residues generated during the processing are blown off. Since the processing residue generated at the time of processing becomes an obstacle to processing, it is possible to efficiently regulate the thermal deformation of the substrate and the unnecessary heat diffusion range by removing the processing residue. It should be noted that the processing residue can be efficiently blown off by blowing the gas to be blown along a processing planned (predicted cleaving) line that is parallel to the optical axis moving direction in the vicinity of the processing by the laser beam.

本発明に係る基板加工方法の第5の特徴は、前記第1、第2、第3又は第4の特徴に記載の基板加工方法において、前記基板を搬送するステージ手段の上面からエアの噴出しと吸引をバランスさせて前記基板を浮上させて見かけ上のバネ剛性を高くした状態で、所定の加工によってハーフカットされた前記基板の前記加工予定ラインの裏側からガス噴流を吹き付けて前記基板をフルカットすることにある。これは、切断加工前後において基板をエアの吹き出しと吸引により、基板の姿勢を平坦化されたバランスされた状態とし、さらに浮上時の高さと見かけ上のバネ剛性を高くした状態で、ガス噴流をハーフカットされた裏面に集中的に吹き付けることによって、基板の一部を膨らませ、この部分に内部応力を加えさせ、加工予定ラインに沿ってガラスの内部にクラックが形成され、それが成長することによって、部分的に応力が大きくなり、レーザ加工に影響の少ない場所で基板がフルカットされるようにしたものである。このようにフルカットする場所をレーザ加工とは異なる場所で行なうことによって、基板のフルカット時に発生する加工残渣がレーザ加工に及ぼす影響を極力無くすことができるという効果がある。   According to a fifth aspect of the substrate processing method of the present invention, in the substrate processing method according to the first, second, third, or fourth feature, air is blown from an upper surface of a stage unit that conveys the substrate. In a state where the substrate is floated by balancing the suction and the apparent spring rigidity is increased, a gas jet is blown from the back side of the planned processing line of the substrate half-cut by a predetermined processing to fill the substrate fully. It is to cut. This is because the substrate is flattened and balanced by blowing out and sucking air before and after the cutting process, and the gas jet is flown in a state where the floating height and apparent spring rigidity are increased. By intensively spraying the half-cut back surface, a part of the substrate is expanded, internal stress is applied to this part, cracks are formed inside the glass along the planned processing line, and it grows The substrate is fully cut in a place where the stress is partially increased and the laser processing is less affected. Thus, by performing the full cut at a place different from the laser processing, there is an effect that the influence of the processing residue generated during the full cutting of the substrate on the laser processing can be minimized.

本発明に係る基板加工装置の第1の特徴は、ロール状に巻回されたロール状基板体から引き出された基板表面に対して、レーザ光を照射することによって前記基板に所定の加工を施す基板加工装置において、前記基板の加工予定ラインに従って所定速度で移動させながら前記レーザ光を前記基板に照射し、前記レーザ光の照射によって発生する熱を前記レーザ光の波長とパルス間隔によって制御するレーザ照射手段を備えたことにある。これは、前記基板加工方法の第1の特徴に記載のものを実現した基板加工装置の発明である。   The first feature of the substrate processing apparatus according to the present invention is that a predetermined processing is performed on the substrate by irradiating a laser beam onto the substrate surface drawn from the roll-shaped substrate wound in a roll shape. In the substrate processing apparatus, a laser that irradiates the substrate with the laser beam while moving the substrate at a predetermined speed according to a processing line of the substrate, and controls heat generated by the irradiation of the laser beam according to a wavelength and a pulse interval of the laser beam. The irradiation means is provided. This is an invention of a substrate processing apparatus that realizes the first feature of the substrate processing method.

本発明に係る基板加工装置の第2の特徴は、前記第1の特徴に記載の基板加工装置において、前記レーザ照射手段は、前記基板表面の反射光に基づいて前記基板表面と前記加工ヘッドとの間の相対距離を一定となるように前記基板の表面に倣いながら移動させることにある。これは、前記基板加工方法の第2の特徴に記載のものを実現した基板加工装置の発明である。   According to a second feature of the substrate processing apparatus of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first feature, the laser irradiating means includes the substrate surface, the processing head, and the like based on reflected light from the substrate surface. The relative distance between them is moved while following the surface of the substrate so as to be constant. This is an invention of a substrate processing apparatus that realizes the second feature of the substrate processing method.

本発明に係る基板加工装置の第3の特徴は、前記第1又は第2の特徴に記載の基板加工装置において、前記レーザ照射手段は、前記レーザ光の経路上に設けられた平凸レンズ手段及びビームエクスパンダ手段によって、前記レーザ光を規定のサイズの円形ビームに変形すると共に前記加工予定ラインに前記レーザ光の光軸が合致するように前記基板表面に照射することにある。これは、前記基板加工方法の第3の特徴に記載のものを実現した基板加工装置の発明である。   According to a third feature of the substrate processing apparatus of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first or second feature, the laser irradiation means includes a plano-convex lens means provided on the path of the laser light, and The beam expander means transforms the laser light into a circular beam of a prescribed size and irradiates the substrate surface so that the optical axis of the laser light matches the planned processing line. This is an invention of a substrate processing apparatus that realizes the third feature of the substrate processing method.

本発明に係る基板加工装置の第4の特徴は、前記第1、第2又は第3の特徴に記載の基板加工装置において、液体である冷却媒体とキャリアガスを混合したものを前記基板表面に適量吹き付けることによって、前記基板の加工表面部を冷却し、割断に有効な応力を発生させると共に前記加工付近に発生する加工ガス及び残渣を取り除く冷却手段を備えたことにある。これは、前記基板加工方法の第4の特徴に記載のものを実現した基板加工装置の発明である。   According to a fourth aspect of the substrate processing apparatus of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first, second, or third feature, a mixture of a cooling medium that is a liquid and a carrier gas is added to the substrate surface. A cooling means is provided for cooling the processed surface portion of the substrate by spraying an appropriate amount, generating stress effective for cleaving, and removing processing gas and residues generated in the vicinity of the processing. This is an invention of a substrate processing apparatus that realizes the fourth feature of the substrate processing method.

本発明に係る基板加工装置の第5の特徴は、前記第1、第2、第3又は第4の特徴に記載の基板加工装置において、前記基板を搬送するステージ手段の上面からエアの噴出しと吸引をバランスさせて前記基板を浮上させて見かけ上のバネ剛性を高くした状態で、所定の加工によってハーフカットされた前記基板の前記加工予定ラインの裏側からガス噴流を吹き付けて前記基板をフルカットする基板分断手段を備えたことにある。これは、前記基板加工方法の第5の特徴に記載のものを実現した基板加工装置の発明である。   According to a fifth aspect of the substrate processing apparatus of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first, second, third, or fourth feature, air is blown from an upper surface of a stage unit that conveys the substrate. In a state where the substrate is floated by balancing the suction and the apparent spring rigidity is increased, a gas jet is blown from the back side of the planned processing line of the substrate half-cut by a predetermined processing to fill the substrate fully. The substrate cutting means for cutting is provided. This is an invention of a substrate processing apparatus that realizes the fifth feature of the substrate processing method.

本発明に係るパネル製造方法の特徴は、前記第1、第2、第3、第4若しくは第5の特徴に記載の基板加工方法、又は前記第1、第2、第3と、第4若しくは第5の特徴に記載の基板加工装置を用いて、表示用パネルを製造することにある。これは、前記基板加工方法又は基板加工装置のいずれか1を用いて、表示用パネルを製造するようにしたものである。   The panel manufacturing method according to the present invention is characterized by the substrate processing method according to the first, second, third, fourth, or fifth feature, or the first, second, third, fourth, or fourth feature. A display panel is manufactured using the substrate processing apparatus described in the fifth feature. In this method, a display panel is manufactured using any one of the substrate processing method and the substrate processing apparatus.

本発明によれば、レーザ照射によって生じる基板内の熱拡散による基板の変形を防止し、ハーフカット切断/割断を行い、その後の搬送にも良好に対応することができるという効果がある。   According to the present invention, there is an effect that deformation of the substrate due to thermal diffusion in the substrate caused by laser irradiation can be prevented, half-cut cutting / cleaving can be performed, and subsequent conveyance can be handled well.

本発明の一実施の形態に係る基板加工装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. レーザ加工処理を行う図1の加工エリア部を斜め上方から見た鳥瞰図である。It is the bird's-eye view which looked at the process area part of FIG. 1 which performs a laser processing from diagonally upward. 図1及び図2の局所冷却ノズル付光学系の概略構成を示す図であり、この局所冷却ノズル付光学系を図1及び図2のX方向から見た図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical system with a local cooling nozzle of FIG.1 and FIG.2, and is the figure which looked at this optical system with a local cooling nozzle from the X direction of FIG.1 and FIG.2. 図3の局所冷却ノズル付光学系をY方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the optical system with a local cooling nozzle of Drawing 3 from the Y direction. レーザ加工時に移動する局所冷却ノズル付光学系の移動状態を示す図であり、図3の局所冷却ノズル付光学系をY方向から見た側面図である。It is a figure which shows the movement state of the optical system with a local cooling nozzle which moves at the time of laser processing, and is the side view which looked at the optical system with a local cooling nozzle of FIG. 3 from the Y direction. 局所冷却ノズル付光学系の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of an optical system with a local cooling nozzle. 基板加工装置の加工安定方法の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the process stabilization method of a board | substrate processing apparatus. 本発明に一実施の形態に係る基板加工装置の変形例の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the modification of the substrate processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 図3の局所冷却ノズル付光学系の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the optical system with a local cooling nozzle of FIG. ハーフカットされた基板をフルカットする機能の概略を示す図であり、図1又は図8の加工エリア部の一部をX方向から見た側面図である。It is a figure which shows the outline of the function which fully cuts the board | substrate half-cut, and is the side view which looked at a part of process area part of FIG. 1 or FIG. 8 from the X direction. 図10のハーフカットされた基板をフルカットする機能を搭載した基板加工装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the board | substrate processing apparatus carrying the function which fully cuts the half-cut board | substrate of FIG. 本発明に一実施の形態に係る基板加工装置の別の変形例の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of another modification of the substrate processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る基板加工装置の概略構成を示す図である。この基板加工装置は、ロール状に巻回されたロール状基板体の端面から順次ガラス基板を引き出して、液晶ディスプレイ製造装置のレーザ光加工処理(ガラス基板割断加工)を行ない、加工処理後のガラス基板を再度ロール状基板体として巻回すものである。加工処理後のロール状基板体は他の加工場所等に搬送され、そこでフルカット処理が施される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This substrate processing apparatus sequentially pulls out a glass substrate from the end surface of a roll-shaped substrate body wound in a roll shape, performs laser light processing (glass substrate cutting processing) of a liquid crystal display manufacturing apparatus, and glass after processing The substrate is wound again as a rolled substrate. The rolled substrate body after the processing is transported to another processing place or the like, where full cut processing is performed.

レーザ加工ステーション101は、ロール状基板体15の端面から引き出されたガラス基板1を切断又は割断(ハーフカット)加工、スクライブ加工を行うものである。レーザ加工ステーション101は、グリッパ部106、グリッパ支持駆動部110、加工エリア部112を備えて構成されている。グリッパ部106は、アライメント処理されたガラス基板1の搬送方向に沿った辺の一方側(図1におけるガラス基板1の下辺側)をエア吸着保持する。グリッパ支持駆動部110は、グリッパ部106に保持されたガラス基板1を加工エリア部112のレーザ光に同期させて、レーザ加工時にガラス基板1を移動させる。ガラス基板1は、マザーガラスサイズに切断された状態で上流工程から搬送され、ガラス端面による位置決めの後、指定サイズに切断又は割断される。なお、グリッパ支持駆動部110は、ボールネジやリニアモータ等が用いられるが、これらの図示は省略してある。図1では、グリッパ部106及びグリッパ支持駆動部110をガラス基板1の一辺側だけに存在する場合を示しているが、ガラス基板1の両辺側に設けて、ガラス基板1の両辺を吸着するようにしてもよい。   The laser processing station 101 performs cutting or cleaving (half-cut) processing and scribing on the glass substrate 1 drawn out from the end face of the roll-shaped substrate body 15. The laser processing station 101 includes a gripper unit 106, a gripper support driving unit 110, and a processing area unit 112. The gripper unit 106 holds air by suction on one side (the lower side of the glass substrate 1 in FIG. 1) along the conveying direction of the glass substrate 1 subjected to the alignment process. The gripper support driving unit 110 synchronizes the glass substrate 1 held by the gripper unit 106 with the laser light of the processing area unit 112 and moves the glass substrate 1 during laser processing. The glass substrate 1 is conveyed from an upstream process in a state of being cut into a mother glass size, and after being positioned by the glass end face, it is cut or cleaved to a specified size. In addition, although the ball screw, a linear motor, etc. are used for the gripper support drive part 110, these illustration is abbreviate | omitted. Although FIG. 1 shows a case where the gripper unit 106 and the gripper support driving unit 110 exist only on one side of the glass substrate 1, they are provided on both sides of the glass substrate 1 so as to adsorb both sides of the glass substrate 1. It may be.

ガラス基板1の移動に同期させて加工エリア部112は、グリッパ部106に保持されエア浮上搬送されるガラス基板1にレーザ光を照射して所定の切断又は割断の加工処理を行う。図では、グリッパ部106に保持されたガラス基板1を、点線で示されたガラス基板1の位置までエア浮上した状態で移動させながら、所定の加工を行う状態が示してある。   In synchronization with the movement of the glass substrate 1, the processing area unit 112 performs predetermined cutting or cleaving processing by irradiating the glass substrate 1 held by the gripper unit 106 and conveyed by air floating with laser light. In the figure, a state is shown in which the glass substrate 1 held by the gripper unit 106 is subjected to predetermined processing while being moved to the position of the glass substrate 1 indicated by a dotted line in a state of air floating.

ここでの処理は次のように行われる。前段の処理ステージとなる装置から搬送されて来たロール状基板体15の端面から引き出されるガラス基板1は、レーザ加工ステーション101で、図示していないが、機械的あるいは画像処理によってアライメント処理される。所定の一辺を基準としてアライメント処理されたガラス基板1は、グリッパ部106に保持され、ガラス基板1として加工エリア部112においてエア浮上ステージ9〜13によってエア浮上移動されて、所定の切断又は割断の加工処理が施される。グリッパ部106に保持されているガラス基板1に対するレーザ加工処理が終了すると、グリッパ部106に保持されているガラス基板1は、再度ロール状基板体(加工済ロール状基板体)16として巻回され、次段の処理装置(フルカット装置など)へ搬送される。   The processing here is performed as follows. The glass substrate 1 drawn from the end surface of the roll-shaped substrate body 15 conveyed from the apparatus serving as the previous processing stage is aligned at the laser processing station 101 by mechanical or image processing (not shown). . The glass substrate 1 that has been subjected to the alignment process with a predetermined one side as a reference is held by the gripper unit 106, and is moved as the glass substrate 1 by the air levitation stages 9 to 13 in the processing area unit 112, and is subjected to predetermined cutting or cutting. Processing is performed. When the laser processing for the glass substrate 1 held by the gripper unit 106 is completed, the glass substrate 1 held by the gripper unit 106 is wound again as a roll-shaped substrate body (processed roll-shaped substrate body) 16. Then, it is transported to the next processing device (full cut device or the like).

従来は、ガラス基板1の裏面の全面を吸着したステージで支持した状態で、加工を行っている。そのため、基板の厚さが薄くなるほど、フォーカス面と支持ステージ表面とが近くなり、加工ビームによってレーザ加工時にステージまでをも加工してしまう。その結果、ステージ表面に盛り上がりやライン状のダメージを与えてしまい、経時的に吸着不良などを発生させる恐れがあった。この実施の形態では、これを防止するため、加工エリア部に設置された分割されたエア浮上ステージ9〜13を用い、ガラス基板1の裏面側に間隙すなわちレーザ加工エリアの下側に空間を設けるようにしている。また、エア浮上ステージ9〜13の噴出穴からのエアの吹き出しと、吸引穴へのエアの吸い込みにより浮上状態を安定させ、エアの流れを制御し、浮上時におけるガラス基板1の平坦化及び姿勢の安定化を図っている。すなわち、エア浮上ステージ9〜13上面に設けられたエア噴出穴とエア吸引穴の適度な分布によって、ガラス基板1の浮上と拘束を行なっている。また、エア浮上ステージ9〜13間に形成される間隙部分においても空気の流れが発生するため、ガラス基板1の姿勢を安定に保つことができる。さらに、加工エリアにおいて、中央部の間隙は加工時の余分なレーザ光をトラップすると共に加工残渣を吸引除去可能としている。   Conventionally, processing is performed in a state where the entire back surface of the glass substrate 1 is supported by a sucked stage. Therefore, the thinner the substrate is, the closer the focus surface and the support stage surface are, and the processing beam is used to process the stage even during laser processing. As a result, the stage surface is swelled or line-shaped damaged, and there is a risk of causing poor adsorption over time. In this embodiment, in order to prevent this, the divided air levitation stages 9 to 13 installed in the processing area part are used, and a space is provided on the back side of the glass substrate 1, that is, a space below the laser processing area. I am doing so. In addition, the floating state is stabilized by blowing out air from the ejection holes of the air levitation stages 9 to 13 and sucking air into the suction holes, the air flow is controlled, and the flatness and posture of the glass substrate 1 at the time of levitation We are trying to stabilize. That is, the glass substrate 1 is levitated and restrained by an appropriate distribution of air ejection holes and air suction holes provided on the upper surfaces of the air levitation stages 9 to 13. In addition, since an air flow is generated in a gap portion formed between the air levitation stages 9 to 13, the posture of the glass substrate 1 can be kept stable. Further, in the processing area, the gap at the center portion traps excess laser light during processing and enables removal of processing residues by suction.

エア浮上ステージ9〜13は、エアの吹き出しと吸い込みによりガラス基板1の浮上状態を安定させることができる。また、エア浮上ステージ9〜13間における加工エリア部112は間隙部を形成しているため、エアの流れを制御し、ガラス基板1の姿勢を安定させることができる。特に薄く透明なガラス基板1が、ステージ支持面に搭載されている場合、吸着ステージからの反射信号により、ガラス基板1の上面の信号判定に影響を与え、安定なフォーカスがかからない場合がある。エア浮上ステージ9〜13による支持方法の場合、左右あるいはどちらか片側のみを吸着し、移動させ、裏面は気流に支えられて空間となるため、フォーカス信号に影響する外乱がなくなるという効果がある。   The air levitation stages 9 to 13 can stabilize the floating state of the glass substrate 1 by blowing and sucking air. Moreover, since the processing area part 112 between the air levitation stages 9 to 13 forms a gap, the air flow can be controlled and the posture of the glass substrate 1 can be stabilized. In particular, when the thin and transparent glass substrate 1 is mounted on the stage support surface, the signal determination on the upper surface of the glass substrate 1 may be affected by the reflection signal from the suction stage, and stable focus may not be applied. In the case of the support method using the air levitation stages 9 to 13, the right and left or only one side is adsorbed and moved, and the back surface is supported by the air flow to become a space, so that there is no effect of disturbance affecting the focus signal.

加工エリア部112の上部には、レーザヘッド20、レーザシャッター21、アッテネータ22、トラッキングミラー23,24及び局所冷却ノズル付光学系30が設けられている。これらの各構成要素は、図示していないベース部材上に設けられており、局所冷却ノズル付光学系30は図示していない移動部材によって、Z方向(上下方向)へ移動制御されるようになっている。レーザヘッド20で発生したレーザ光は、レーザシャッター21、アッテネータ22及びトラッキングミラー23,24によって局所冷却ノズル付光学系30に導入される。アッテネータ22は、レーザ光パワーを可変減衰するパワー調整光学系である。レーザシャッター21は、レーザ光がガラス基板1から外れた場合にレーザ光の出射を遮蔽する。トラッキングミラー23,24は、レーザヘッド20から出射したレーザ光を所定の位置に誘導する。   A laser head 20, a laser shutter 21, an attenuator 22, tracking mirrors 23 and 24, and an optical system 30 with a local cooling nozzle are provided above the processing area portion 112. Each of these components is provided on a base member (not shown), and the optical system 30 with a local cooling nozzle is controlled to move in the Z direction (vertical direction) by a moving member (not shown). ing. Laser light generated by the laser head 20 is introduced into the optical system 30 with a local cooling nozzle by a laser shutter 21, an attenuator 22, and tracking mirrors 23 and 24. The attenuator 22 is a power adjustment optical system that variably attenuates the laser light power. The laser shutter 21 shields the emission of laser light when the laser light is detached from the glass substrate 1. The tracking mirrors 23 and 24 guide the laser beam emitted from the laser head 20 to a predetermined position.

図2は、レーザ加工処理を行う図1の加工エリア部を斜め上方から見た鳥瞰図である。局所冷却ノズル付光学系30は、導入されたレーザ光をガラス基板1上の加工予定ライン上に導くものである。基板板厚測定部50は、ガラス基板1の厚さを測定することにより切断時の初期高さを調整するものである。レーザヘッド20からのレーザ光は、ガラス基板1の端部を始点として加工予定ラインに沿ってスキャンされ、ハーフカットの切断又は割断加工を実行する。局所冷却ノズル付光学系30は、図2に示すように、エア浮上ステージ9〜13の対向部の間隙上側を覆うように設けられている。局所冷却ノズル付光学系30は、レーザ光のX方向の移動に従って移動する移動光学系を備えている。   FIG. 2 is a bird's-eye view of the processing area portion of FIG. 1 that performs laser processing as viewed obliquely from above. The local cooling nozzle-equipped optical system 30 guides the introduced laser beam onto a planned processing line on the glass substrate 1. The substrate plate thickness measuring unit 50 adjusts the initial height at the time of cutting by measuring the thickness of the glass substrate 1. The laser beam from the laser head 20 is scanned along the planned processing line with the end of the glass substrate 1 as a starting point, and half-cut cutting or cleaving is executed. As shown in FIG. 2, the local cooling nozzle-equipped optical system 30 is provided so as to cover the upper side of the gap between the opposed portions of the air levitation stages 9 to 13. The local cooling nozzle-equipped optical system 30 includes a moving optical system that moves in accordance with the movement of the laser light in the X direction.

図3は、図1及び図2の局所冷却ノズル付光学系の概略構成を示す図であり、この局所冷却ノズル付光学系を図1及び図2のX方向から見た図である。図4は、図3の局所冷却ノズル付光学系をY方向から見た側面図である。図5は、レーザ加工時に移動する局所冷却ノズル付光学系の移動状態を示す図であり、同じく図3の局所冷却ノズル付光学系をY方向から見た側面図である。図3、図4及び図5において、局所冷却ノズル付光学系30の筐体部は点線で示してある。図3において、エア浮上ステージ9,13は省略してある。ロール状基板体15の端面から引き出されたガラス基板1は、上流側にある基板板厚測定部50で厚さ変化を読み取り、読み取った値で概略のAF変動値を光学系高さにフィードバックする。左右のいずれか一辺に設けられた基板吸着用のグリッパ部106により基板は吸着されるが、上面の吸着パターンに溝を加えることにより、吸着面がレーザ加工されないようにすることができる。ガラス基板1に対しては、エア浮上ステージ9〜13で浮上した状態でハーフカット加工をおこなう。基板吸着用のグリッパ部106は、ガラス基板1の左右両辺に設けてもよい。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the optical system with a local cooling nozzle in FIGS. 1 and 2, and is a view of the optical system with a local cooling nozzle as viewed from the X direction in FIGS. 1 and 2. 4 is a side view of the optical system with a local cooling nozzle in FIG. 3 as viewed from the Y direction. FIG. 5 is a diagram showing a moving state of the optical system with a local cooling nozzle that moves during laser processing, and is also a side view of the optical system with a local cooling nozzle in FIG. 3 viewed from the Y direction. 3, 4, and 5, the casing of the optical system 30 with the local cooling nozzle is indicated by a dotted line. In FIG. 3, the air levitation stages 9 and 13 are omitted. The glass substrate 1 drawn out from the end face of the roll-shaped substrate body 15 reads the thickness change by the substrate plate thickness measuring unit 50 on the upstream side, and feeds back an approximate AF fluctuation value to the optical system height by the read value. . The substrate is adsorbed by the substrate adsorbing gripper portion 106 provided on either one of the left and right sides, but by adding a groove to the adsorbing pattern on the upper surface, the adsorption surface can be prevented from being laser processed. Half-cut processing is performed on the glass substrate 1 in a state of being levitated by the air levitation stages 9 to 13. The substrate suction gripper portions 106 may be provided on both the left and right sides of the glass substrate 1.

局所冷却ノズル付光学系30は、ビームエクスパンダ31、加工ヘッド32、平凸レンズ(集光レンズ)33及び局所冷却ノズル36から構成される。ビームエクスパンダ31、加工ヘッド32及び平凸レンズ(集光レンズ)33は、トラッキングミラー24の移動に従って局所冷却ノズル付光学系30の上部をX方向に移動する。ビームエクスパンダ31は、レーザヘッド20から出射され、トラッキングミラー24から落射して来るレーザ光をその移動方向に沿った長円状のビームスポット形状に拡大し、加工ヘッド32内の平凸レンズ(集光レンズ)33に導入する。加工ヘッド32内の平凸レンズ(集光レンズ)33は、拡大加工されたレーザ光をガラス基板1に結像する。   The optical system 30 with a local cooling nozzle includes a beam expander 31, a processing head 32, a plano-convex lens (condensing lens) 33, and a local cooling nozzle 36. The beam expander 31, the processing head 32, and the plano-convex lens (condensing lens) 33 move in the X direction on the optical system 30 with a local cooling nozzle in accordance with the movement of the tracking mirror 24. The beam expander 31 expands the laser light emitted from the laser head 20 and incident from the tracking mirror 24 into an elliptical beam spot shape along the moving direction, and a plano-convex lens (collector) in the processing head 32. Optical lens) 33 is introduced. A plano-convex lens (condensing lens) 33 in the processing head 32 forms an image of the enlarged laser beam on the glass substrate 1.

加工ヘッド32には、レーザ式距離センサ37が取り付けられており、平凸レンズ(集光レンズ)33の初期フォーカスをガラス基板1の表面にフォーカスが合うように加工ヘッド32を上下移動制御している。レーザ式距離センサ37は、検出光照射用レーザとオートフォーカス用フォトダイオードとから構成され、検出光照射用レーザから照射された光の中でガラス基板1の表面から反射した反射光を受光し、その反射光量に応じて加工ヘッド32の下端部とガラス基板1の表面との間の距離すなわち加工ヘッド32の高さを測定する。すなわち、基板加工装置は、レーザ切断用の加工ヘッド32の横に設置したレーザ式距離センサ37を用いてガラス基板1と加工ヘッド32との間の距離、すなわち高さの変化を測定し、この高さのデータによって、ガラス基板1とレーザ切断用の加工ヘッド32との距離を最適な高さに調整し、ガラス基板1などの脆性基板やプラスチック樹脂などをハーフカット又はフルカットの基板切断加工を行なうように構成されている。   A laser type distance sensor 37 is attached to the processing head 32, and the processing head 32 is controlled to move up and down so that the initial focus of the plano-convex lens (condensing lens) 33 is focused on the surface of the glass substrate 1. . The laser type distance sensor 37 includes a detection light irradiation laser and an autofocus photodiode, and receives reflected light reflected from the surface of the glass substrate 1 among the light irradiated from the detection light irradiation laser. The distance between the lower end of the processing head 32 and the surface of the glass substrate 1, that is, the height of the processing head 32 is measured according to the amount of reflected light. That is, the substrate processing apparatus measures a distance between the glass substrate 1 and the processing head 32, that is, a change in height, using a laser distance sensor 37 installed beside the processing head 32 for laser cutting. The distance between the glass substrate 1 and the laser cutting head 32 is adjusted to the optimum height according to the height data, and a brittle substrate such as the glass substrate 1 or a plastic resin is half-cut or full-cut. It is comprised so that it may perform.

加工エリア部112では、加工ヘッド32の横に設置されたレーザ式距離センサ37でガラス基板1の高さ変化を測定し、測定された高さデータに基づいて、ガラス基板1と加工ヘッド32との距離を最適な高さに調整しつつ、ガラス基板1の切断加工を行っている。すなわち、この実施の形態では、加工開始部のガラス基板1の高さ変動を加工ヘッド32の横に設置したレーザ式距離センサ37で測定し、この測定結果をもとに加工ビームによる加工幅とフォーカス位置を最適化している。   In the processing area part 112, the height change of the glass substrate 1 is measured by the laser type distance sensor 37 installed beside the processing head 32, and the glass substrate 1, the processing head 32, and the like are measured based on the measured height data. The glass substrate 1 is cut while adjusting the distance to an optimum height. That is, in this embodiment, the height variation of the glass substrate 1 at the processing start portion is measured by the laser distance sensor 37 installed beside the processing head 32, and the processing width by the processing beam is determined based on this measurement result. The focus position is optimized.

この実施の形態に係る基板加工装置は、ガラス基板1の表面が完全なフラットでない場合、すなわちロール状基板体15から引き出されることによって、ガラス基板1の上面にうねりなどの変動が存在する場合、局所冷却ノズル付光学系30の焦点深度に応じて加工ヘッド32の高さ範囲を適宜決定し、ガラス基板1の表面と検出光学系との距離を最適となるように設定している。レーザ加工時は加工ビームのモニタ結果に従って、フォーカス位置を調整すると共に冷却ノズルまでの位置調整を行うこともできる。加工開始時と同様に、ガラス基板1の上面変形に倣いながら、その変形データを利用し、加工可能高さに移動させてもよい。予めガラス基板1の上面変形を倣うことによって、加工ビーム移動に伴って高さ距離の測定を行なわなくてもよくなる。しかしながら、加工によってガラス基板1の表面のフラット性が変化した場合などには、常に加工ビーム移動に伴って高さ距離の測定を行なうことが好ましい。また、レーザスポット径を測定することによって、高さ距離の測定を行なうこともでき、加工時の冷却位置までの時間変動の低減と加工ヘッドの接触防止を図ることも可能となる。   In the substrate processing apparatus according to this embodiment, when the surface of the glass substrate 1 is not completely flat, that is, by being pulled out from the roll-shaped substrate body 15, there are fluctuations such as waviness on the upper surface of the glass substrate 1, The height range of the processing head 32 is appropriately determined according to the focal depth of the optical system 30 with the local cooling nozzle, and the distance between the surface of the glass substrate 1 and the detection optical system is set to be optimum. At the time of laser processing, the focus position can be adjusted and the position to the cooling nozzle can be adjusted according to the monitoring result of the processing beam. Similarly to the time when processing is started, the deformation data may be used to move to a processable height while following the upper surface deformation of the glass substrate 1. By following the deformation of the upper surface of the glass substrate 1 in advance, it is not necessary to measure the height distance as the machining beam moves. However, when the flatness of the surface of the glass substrate 1 is changed by processing, it is preferable to always measure the height distance as the processing beam moves. Further, by measuring the laser spot diameter, it is possible to measure the height distance, and it is possible to reduce the time fluctuation to the cooling position during processing and to prevent the processing head from contacting.

なお、この場合のフォーカスの調整は加工ヘッド32全体で上下制御してもよいし、平凸レンズ(集光レンズ)33のみを上下制御してもよい。平凸レンズ(集光レンズ)33を独立に動作可能にすることによって、ガラス基板1の部分的な変形に対しても良好に追従させることが可能となる。なお、ガラス基板1の部分的な変形が少ない場合は、加工ヘッド32全体を動作させる構造のみでもよい。局所冷却ノズル36は、加工ヘッド32の側面に取り付けられ、レーザ光による加工箇所に空気や窒素などの冷却ガス(冷媒)を拡散して吹き付ける。局所冷却ノズル36は、液体である冷却媒体とキャリアガスを混合し、適量を吹き付けることによって、ガラス基板1の加工表面部を冷却し、切断又は割断に有効な応力を発生させることができるようになっている。なお、低温にしたガスを噴出し、適量に吹き付けるようにしてもよい。このようなガスの吹き付けによって、加工残渣を効率的に除去できるようになっている。   Note that the focus adjustment in this case may be vertically controlled by the entire processing head 32, or only the plano-convex lens (condensing lens) 33 may be vertically controlled. By making the plano-convex lens (condensing lens) 33 operable independently, it is possible to satisfactorily follow the partial deformation of the glass substrate 1. In addition, when there is little partial deformation | transformation of the glass substrate 1, only the structure which operates the whole process head 32 may be sufficient. The local cooling nozzle 36 is attached to the side surface of the processing head 32 and diffuses and blows a cooling gas (refrigerant) such as air or nitrogen to a processing position by laser light. The local cooling nozzle 36 mixes a cooling medium that is a liquid and a carrier gas, and sprays an appropriate amount so as to cool the processed surface portion of the glass substrate 1 and generate stress effective for cutting or cleaving. It has become. Note that a low temperature gas may be ejected and sprayed in an appropriate amount. Processing residues can be efficiently removed by such gas spraying.

レーザヘッド20から出射されるパルスレーザは、波長による物質の吸収特性が悪い状態にあっても、集光することによる非線形効果による加工部ができ、この加工部ができると屈折率や吸収特性が変化し、レーザ光によるハーフカットライン加工が可能となる。この加工レーザのパルス間隔と繰り返し周波数を最適化することにより、加工時の発熱をハーフカットライン付近のみとするものである。これにより、レーザ光による加工時の発熱による拡散熱を制御し、拡散する熱によるガラス基板1の変形を防止している。100[μm]以下の薄いガラス基板1をレーザ光加工によってフルカットする場合、単にレーザ光の照射による加熱と冷却のみでは、周辺への熱拡散により、ガラス基板1の熱変形と脆性化がその周辺部へも進むため、良好な加工が得られなかった。そこで、この実施の形態では、吸収特性の悪い波長においても、短パルスレーザ、のパルス間隔と繰り返し周波数を合わせ、基板加工時の発熱を制御し、拡散する熱をハーフカットライン付近のみに制御することによって、加工時の熱拡散によるガラス基板1の変形を防止している。   The pulse laser emitted from the laser head 20 has a processed part due to the nonlinear effect by focusing even if the absorption characteristic of the substance due to the wavelength is poor, and if this processed part is formed, the refractive index and the absorption characteristic are increased. The half cut line processing by the laser beam becomes possible. By optimizing the pulse interval and repetition frequency of the processing laser, heat generation during processing is limited to the vicinity of the half-cut line. Thereby, the diffusion heat by the heat_generation | fever at the time of the process by a laser beam is controlled, and the deformation | transformation of the glass substrate 1 by the heat to diffuse is prevented. When a thin glass substrate 1 having a thickness of 100 [μm] or less is fully cut by laser beam processing, thermal deformation and embrittlement of the glass substrate 1 are caused by thermal diffusion to the periphery only by heating and cooling by laser beam irradiation. Since it also proceeds to the periphery, good processing could not be obtained. Therefore, in this embodiment, even at wavelengths with poor absorption characteristics, the pulse interval of the short pulse laser and the repetition frequency are matched to control the heat generation during substrate processing, and the heat to diffuse is controlled only near the half-cut line. This prevents deformation of the glass substrate 1 due to thermal diffusion during processing.

図6は、局所冷却ノズル付光学系の変形例を示す図である。この変形例に係る光学系は、図3、図4及び図5の光学系に新たにレーザダイオード40、コリメータレンズ41、投影マスクパターン42、投影用4分の1波長板(λ/4波長板)43、加工レーザ用4分の1波長板44、偏光ビームスプリッタ45,46、迷光板47,48、CCDカメラ49から構成される位置調整手段を備えたものである。図6において、図3と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。   FIG. 6 is a diagram showing a modification of the optical system with a local cooling nozzle. The optical system according to this modification is newly provided with a laser diode 40, a collimator lens 41, a projection mask pattern 42, a projection quarter-wave plate (λ / 4 wavelength plate) in addition to the optical systems shown in FIGS. ) 43, a position adjusting means including a quarter-wave plate 44 for processing laser, polarizing beam splitters 45 and 46, stray light plates 47 and 48, and a CCD camera 49. In FIG. 6, since the same code | symbol is attached | subjected to the thing of the same structure as FIG. 3, the description is abbreviate | omitted.

レーザダイオード40からの出射光であるレーザビームは、コリメータレンズ41、投影マスクパターン42、投影用4分の1波長板43、加工レーザ用4分の1波長板44、偏光ビームスプリッタ45,46、加工ヘッド32の平凸レンズ(集光レンズ)33を介してガラス基板1の表面に照射される。ガラス基板1の表面で反射したレーザビームは、再び加工ヘッド32内の平凸レンズ(集光レンズ)33を通り、また平行光に戻されて、偏光ビームスプリッタ46、偏光ビームスプリッタ45を通過してCCDカメラ49に入射する。反射光は、加工レーザ用4分の1波長板44を2回通過するので、位相がλ/2ずれるため、加工光源側(トラッキングミラー24の方向)に戻らないようになる。透明ガラスにおいても波長によって4〜10%は反射するため、パワー密度の大きいレーザ光であれば、十分な強度で反射光を利用することができる。   The laser beam that is emitted from the laser diode 40 includes a collimator lens 41, a projection mask pattern 42, a projection quarter-wave plate 43, a processing laser quarter-wave plate 44, polarizing beam splitters 45 and 46, The surface of the glass substrate 1 is irradiated through a plano-convex lens (condensing lens) 33 of the processing head 32. The laser beam reflected by the surface of the glass substrate 1 again passes through the plano-convex lens (condensing lens) 33 in the processing head 32 and is returned to parallel light, and passes through the polarization beam splitter 46 and the polarization beam splitter 45. The light enters the CCD camera 49. Since the reflected light passes through the processing laser quarter-wave plate 44 twice, the phase is shifted by λ / 2, so that it does not return to the processing light source side (the direction of the tracking mirror 24). Since the transparent glass also reflects 4 to 10% depending on the wavelength, the reflected light can be used with sufficient intensity if the laser light has a high power density.

CCDカメラ49の前面には、ガラス基板1の投影像を結像するために結像レンズが配置されている。なお、投影用4分の1波長板(λ/4波長板)43と、加工レーザ用4分の1波長板44と、偏光ビームスプリッタ45,46との組み合わせは、レーザビームの強度に応じてハーフミラーなどで構成することも可能である。ガラス基板1の表面で反射した反射光は、投影用4分の1波長板43と加工レーザ用4分の1波長板44を2回通過するため、前述のように、位相がλ/2ずれ、加工光源側には戻らない。迷光板47,48は、偏光ビームスプリッタ45,46を透過した光が他に影響を与えないようにするものである。   An imaging lens is disposed on the front surface of the CCD camera 49 in order to form a projected image of the glass substrate 1. The combination of the projection quarter-wave plate (λ / 4 wavelength plate) 43, the processing laser quarter-wave plate 44, and the polarization beam splitters 45 and 46 depends on the intensity of the laser beam. A half mirror or the like can also be used. Since the reflected light reflected from the surface of the glass substrate 1 passes through the projection quarter-wave plate 43 and the processing laser quarter-wave plate 44 twice, the phase is shifted by λ / 2 as described above. It does not return to the processing light source side. The stray light plates 47 and 48 prevent the light transmitted through the polarization beam splitters 45 and 46 from affecting others.

図6の位置調整手段は、加工ヘッド32をモータ等の駆動系によって上下方向(Z方向)に駆動できる構造をしている。加工ヘッド32が駆動系で上下移動することによって、ガラス基板1の表面でレーザビームの直径が変化するので、この直径が最小となった位置を結像位置として設定する。従来のレーザ光によるガラス基板1の切断は、テーブル上にガラス基板1を吸着などにより固定し、ステージをX,Y方向に移動させ所定の位置を切断していた。ガラス基板1は固定しても、搬送による微小な変形が残っている場合があるため、レーザ式距離センサ37(三角測量式)でガラス基板1の表面までの距離を測定している。ガラス基板1の微小に変形した形状に従って、焦点位置をガラス基板1の表面から所定の深さに移動させ、表面形状に正確に追従させている。   6 has a structure in which the machining head 32 can be driven in the vertical direction (Z direction) by a drive system such as a motor. As the processing head 32 moves up and down by the drive system, the diameter of the laser beam changes on the surface of the glass substrate 1, and the position where the diameter is minimized is set as the imaging position. In the conventional cutting of the glass substrate 1 by laser light, the glass substrate 1 is fixed on the table by suction or the like, and the stage is moved in the X and Y directions to cut a predetermined position. Even if the glass substrate 1 is fixed, a minute deformation due to conveyance may remain, so the distance to the surface of the glass substrate 1 is measured by a laser distance sensor 37 (triangulation type). The focal position is moved from the surface of the glass substrate 1 to a predetermined depth according to the minutely deformed shape of the glass substrate 1 to accurately follow the surface shape.

一方、レーザ加工を行うビーム形状は円形であるのため、投影されたビーム形状のどこにフォーカスを合わせるか、またガラス表面のうねりもあるので加熱部のガラス加工面温度が異なり、安定しないことがある。このため、図6の位置調整手段を用いて、照射され、反射したビームの形状をCCDカメラ49で計測し、全体の高さを調整する焦点粗調整機構と、加工部分を調整する光学系を微動させる焦点微調整機構により、加工深さと位置を安定化させると共に高温部分の深さ安定化させるようにしたものである。すなわち、レーザ光源のパワーとレーザ光のスポット面積(直径)の関係とガラス基板の板厚、ガラス材料により加工最適条件を先に求めておき、レーザ光軸上に反射像をモニタするCCDカメラ49を設け、ガラス基板1の上に投影したビームサイズから最適距離を計算し、粗動させることにより加工可能な高さに合わせ(フォーカス位置を合わせ)、最高表面温度位置と冷却位置とまでの距離を安定させたガラス基板1の切断を実現している。加工中のビーム形状をモニタし、ビーム全体を規定サイズにするよう光学系全体の高さを調整し、全体画面サイズに対するビーム径の割合から、特定の高さの平均位置を冷却部位に対し、距離を安定させるよう光学部品の高さを調整することで良好な加工を行なうことができる。   On the other hand, since the beam shape for laser processing is circular, the glass processing surface temperature of the heating part may be different and unstable because there is undulation of the glass surface where the projected beam shape is focused. . For this reason, the position adjustment means of FIG. 6 is used to measure the shape of the irradiated and reflected beam with the CCD camera 49, and to adjust the overall height, and a focal coarse adjustment mechanism and an optical system for adjusting the processing portion. A fine focus adjustment mechanism for fine movement stabilizes the processing depth and position and stabilizes the depth of the high temperature portion. That is, a CCD camera 49 that monitors the reflected image on the laser optical axis by previously obtaining the optimum processing conditions based on the relationship between the power of the laser light source and the spot area (diameter) of the laser light, the thickness of the glass substrate, and the glass material. The optimal distance is calculated from the beam size projected on the glass substrate 1 and adjusted to the height that can be processed by coarse movement (the focus position is adjusted), and the distance between the maximum surface temperature position and the cooling position Cutting of the glass substrate 1 is realized. Monitor the beam shape during processing, adjust the height of the entire optical system so that the entire beam becomes the specified size, and from the ratio of the beam diameter to the entire screen size, the average position of the specific height relative to the cooling part, Good processing can be performed by adjusting the height of the optical component so as to stabilize the distance.

レーザ加工に使用する光源は、ガラスに対する熱吸収率の低いYAGレーザやNd:YVO4 レーザ(第2高調波、第3高調波)やチタンサファイヤレーザが利用される。すなわち、加工ヘッド32を上下させる移動機構の原点をガラス基板1から離れる方向(上側に)設置し、上から下方向に移動することにより、CCDカメラ49からの画像を常時監視し、ビームの特定比率の場所にウィンドウを設け、その幅を計測することにより特定の場所のフォーカス位置に制御することができる。また、フォーカスを見失った場合、必ず原点方向に移動させることにより、ガラス基板1との接触を防止することができる。この機能を利用して、自動的にガラス基板の特定の深さを一定にしたフォーカス位置に移動させることもできる。 As a light source used for laser processing, a YAG laser, an Nd: YVO 4 laser (second harmonic, third harmonic) or a titanium sapphire laser having a low heat absorption rate for glass is used. That is, the origin of the moving mechanism for moving the processing head 32 up and down is set in a direction away from the glass substrate 1 (upward), and moved from the top to the bottom, thereby constantly monitoring the image from the CCD camera 49 and specifying the beam. It is possible to control the focus position at a specific location by providing a window at the ratio location and measuring its width. Further, when the focus is lost, it is possible to prevent contact with the glass substrate 1 by always moving the focus in the direction of the origin. Using this function, the glass substrate can be automatically moved to a focus position with a specific depth fixed.

図6の変形例では、切断光学ヘッドとなる加工ヘッド32全体をモータ等の駆動手段を用いて上下方向に駆動できる構造であり、上下方向の移動に従って、ガラス基板1の表面におけるビームサイズが変化し、ビーム径が最小となった位置が合焦点位置である。ガラス基板1は、エア浮上ステージ9〜13のエア浮上によってその裏面を支えられており、ガラス基板1の表面に投影したビーム径の基準からのずれを、高さ計算にしたがって、加工ヘッド32を移動させることによってガラス基板1との間隔をほぼ同一高さにすることができる。また、CCDカメラ49の画面に画像処理のウィンドウを設けることにより、冷却位置までの距離をビームの特定の割合位置から一定にし、安定した切断条件を提供する光学系と冷却システムを構築することができる。   In the modification of FIG. 6, the entire processing head 32 serving as a cutting optical head can be driven in the vertical direction using a driving means such as a motor, and the beam size on the surface of the glass substrate 1 changes according to the vertical movement. The position where the beam diameter is minimized is the in-focus position. The back surface of the glass substrate 1 is supported by the air levitation of the air levitation stages 9 to 13. The deviation of the beam diameter projected on the surface of the glass substrate 1 from the reference is adjusted according to the height calculation. By moving, the distance from the glass substrate 1 can be made substantially the same height. Further, by providing an image processing window on the screen of the CCD camera 49, the distance to the cooling position can be made constant from a specific ratio position of the beam, and an optical system and a cooling system that provide stable cutting conditions can be constructed. it can.

ガラス基板1の端部付近を吸着するグリッパ部106の吸着パッドを細かくすることにより、多数の基板サイズの切断時に吸着面が予想される加工予定ラインにかからないようにして、基板加工を行うことができ、グリッパ部106の吸着パッドへのダメージを低減させることができる。また、合焦点状態のビーム幅を全体に対する大きさとして予め登録しておけば、結像状態かどうかの判別を切断光学ヘッドの上下移動ステージの位置と関連付けることによって、切断光学ヘッドまたはステージの異常を判定する場合に使用することができる。ガラス切断方法として、加工ヘッド32(切断光学ヘッド)の向きを合わせる回転機構を設けることにより、加工予定ラインに対するずれを、検出し、補正することができる。また、平凸レンズ(集光レンズ)33をいずれかの方向に回転可能な機構を設け、レーザ光(ビーム)の向きをCCDカメラ49の画面に基づいて、所定の向きとなるように補正を行えるようにしてもよい。グリッパ部106は、規定高さでガラス基板1と接触することによって、加工時の変形を防止することができ、その高さを調整することができるので、ガラス基板1の多数の材質や板厚に容易に対応することができる。   By making the suction pad of the gripper portion 106 that sucks the vicinity of the edge of the glass substrate 1 into a substrate, the substrate can be processed so that the suction surface does not fall on the expected processing line when cutting a large number of substrate sizes. It is possible to reduce the damage to the suction pad of the gripper unit 106. Also, if the beam width in the focused state is registered in advance as the overall size, it is possible to determine whether there is an abnormality in the cutting optical head or stage by associating the determination of whether it is in the imaging state with the position of the vertically moving stage of the cutting optical head. Can be used to determine As a glass cutting method, by providing a rotation mechanism for aligning the direction of the processing head 32 (cutting optical head), it is possible to detect and correct a deviation from the processing scheduled line. Further, a mechanism capable of rotating the plano-convex lens (condensing lens) 33 in any direction is provided, and the direction of the laser light (beam) can be corrected based on the screen of the CCD camera 49 so as to be a predetermined direction. You may do it. The gripper portion 106 can be prevented from deformation during processing by contacting the glass substrate 1 at a specified height, and the height thereof can be adjusted, so that many materials and plate thicknesses of the glass substrate 1 can be adjusted. Can be easily accommodated.

図6の構成は一例であり、同軸光路上に平行にレーザ光を入れ、ガラス基板1上にレーザ加工用ビーム形状を作成するようにしてもよい。ビーム成形には平凸レンズ(集光レンズ)を使用し、各平凸レンズ(集光レンズ)の焦点距離と脆性基板との間隔を変えて、その加工幅と加工深さを任意に変更可能としてもよい。加工中のビーム形状をモニタし、ビーム全体を規定サイズとなるよう光学系30全体の高さを調整する。ビーム全体の割合から特定の位置の平均位置を冷却部位に対し、噴射距離を安定させるよう光学部品の高さを調整することで良好な切断又は割断加工を行うことができる。   The configuration in FIG. 6 is an example, and laser beams may be put in parallel on the coaxial optical path to create a laser processing beam shape on the glass substrate 1. It is possible to use a plano-convex lens (condensing lens) for beam shaping and change the processing width and processing depth arbitrarily by changing the focal length of each plano-convex lens (condensing lens) and the distance between the brittle substrate. Good. The shape of the beam being processed is monitored, and the overall height of the optical system 30 is adjusted so that the entire beam has a specified size. Good cutting or cleaving can be performed by adjusting the height of the optical component so that the jetting distance is stabilized with respect to the cooling position of the average position of the specific position from the ratio of the entire beam.

図7は、基板加工装置の加工安定方法の概念を示す図である。図7(A)は、図6のCCDカメラ49の観察画面の一例を示し、図7(B)は、ガラス基板とレーザビームの深さ方向のビーム形状の概念を示す図である。図7(A)において、上側の小円49aが加工時点におけるレーザビームのスポットであり、その下側の点線円49bが前回の加工時点にレーザビームの照射されたスポット領域である。レーザビームは、パルス上の断続的な照射が可能であり、加工ヘッド32の移動速度とレーザ発信周波数を調整して、小円49aと点線円49bとが互いにオーバーラップするように、一定条件で加工している。これによって、ガラス基板1の内部の加工温度を安定化させることができる。さらに、レーザビームをオーバーラップさせることによって、熱影響を低減し、かつ、切断又は割断部を安定化させるという効果がある。なお、図には記載していないが長楕円やスリット状のビームにはシリンドリカルレンズを使用し構成することにより、X,Yの一方向を最適幅とすることができ、この場合ビームの幅を最適にすることにより、同様の効果を得ることができる。   FIG. 7 is a diagram showing the concept of the processing stabilization method of the substrate processing apparatus. FIG. 7A shows an example of an observation screen of the CCD camera 49 of FIG. 6, and FIG. 7B is a diagram showing the concept of the beam shape in the depth direction of the glass substrate and the laser beam. In FIG. 7A, the upper small circle 49a is the spot of the laser beam at the processing time, and the lower dotted circle 49b is the spot area irradiated with the laser beam at the previous processing time. The laser beam can be irradiated intermittently on the pulse, and the moving speed of the processing head 32 and the laser transmission frequency are adjusted, so that the small circle 49a and the dotted circle 49b overlap each other under certain conditions. Processing. Thereby, the processing temperature inside the glass substrate 1 can be stabilized. Furthermore, by overlapping the laser beams, there is an effect of reducing the thermal influence and stabilizing the cut or cleaved portion. Although not shown in the figure, a cylindrical lens is used for an elliptical or slit beam, so that one of the X and Y directions can be set to an optimum width. By optimizing, the same effect can be obtained.

また、平凸レンズ(集光レンズ)33を通過したレーザビームは焦点を結ぶため、高さ方向に応じてスポットのサイズが変化することが知られている。すなわち、平凸レンズ(集光レンズ)33を通過したレーザ光は、図7(B)に示すように、その高さに比例して直径が徐々に変化する。そして、ガラス基板1内の合焦点位置で焦点を結ぶようになる。すなわち、この合焦点位置(フォーカス面)における直径が最小となるように、加工ヘッド32の高さを調整する。なお、合焦点位置から下側に行くに従って、レーザビームの直径は徐々に拡大するようになる。そこで、ガラス基板1の表面におけるレーザビームのスポット径を検出し、登録したレンズ倍率でのフォーカス時のスポット径を基準とすることによって、平凸レンズ(集光レンズ)33の合焦点位置(フォーカス面)がガラス基板1内の所定位置となるように制御する。   Further, since the laser beam that has passed through the plano-convex lens (condensing lens) 33 is focused, it is known that the spot size changes according to the height direction. That is, as shown in FIG. 7B, the diameter of the laser light that has passed through the plano-convex lens (condensing lens) 33 gradually changes in proportion to its height. And it comes to focus on the focal point position in the glass substrate 1. That is, the height of the machining head 32 is adjusted so that the diameter at the in-focus position (focus plane) is minimized. Note that the diameter of the laser beam gradually increases as it goes downward from the in-focus position. Therefore, the spot diameter of the laser beam on the surface of the glass substrate 1 is detected, and the focal spot position (focusing surface) of the plano-convex lens (condensing lens) 33 is determined based on the spot diameter at the time of focusing at the registered lens magnification. ) Is controlled to be a predetermined position in the glass substrate 1.

図7(A)に示すように、CCDカメラ49の観察画面におけるレーザビームのスポット径に基づいて、加工ヘッド32のガラス基板1に対する高さを間接的に検出し、加工ヘッド32がガラス基板1に接触するのを防止することができる。また、加工時はレーザビームの直径をモニタすることによって、そのフォーカス位置を調整すると共に冷却ノズルの噴流位置調整を行うこともできる。加工開始時と同様に、基板上面変形に従って、変形データを利用し、加工可能高さに移動させることもできる。これによって、移動に伴う高さ距離測定が不要となり、レーザスポット径を測定することにより、加工時の冷却位置までの時間変動の低減と加工ヘッドの接触防止をはかることも可能となる。   As shown in FIG. 7A, the height of the processing head 32 relative to the glass substrate 1 is indirectly detected based on the spot diameter of the laser beam on the observation screen of the CCD camera 49, and the processing head 32 detects the glass substrate 1. Can be prevented from touching. Further, by monitoring the diameter of the laser beam during processing, the focus position can be adjusted and the jet position of the cooling nozzle can be adjusted. Similarly to the time of starting processing, the deformation data can be used to move to a processable height according to the deformation of the upper surface of the substrate. This eliminates the need to measure the height distance associated with the movement, and by measuring the laser spot diameter, it is possible to reduce the time variation to the cooling position during processing and to prevent contact of the processing head.

図8は、本発明に一実施の形態に係る基板加工装置の変形例の概略構成を示す図である。図8において、図1と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図8の基板加工装置が図1のものと異なる点は、アッテネータ22から局所冷却ノズル付光学系30までに、レーザ光を導入するためにライドガイドファイバ27を用いた点である。ライドガイドファイバ27は、入射用コリメートレンズと出射用コリメートレンズを付属している。ライドガイドファイバ27を用いることによって、移動する局所冷却ノズル付光学系30へのレーザ光の導入を容易にすることができる。   FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a modified example of the substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The substrate processing apparatus in FIG. 8 is different from that in FIG. 1 in that a ride guide fiber 27 is used to introduce laser light from the attenuator 22 to the optical system 30 with a local cooling nozzle. The ride guide fiber 27 includes an incident collimating lens and an outgoing collimating lens. By using the ride guide fiber 27, laser light can be easily introduced into the moving optical system 30 with the local cooling nozzle.

図9は、図3の局所冷却ノズル付光学系の変形例を示す図である。図9において、図3と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図9の局所冷却ノズル付光学系が図3のものと異なる点は、加工時の加工部周辺の冷却と加工時に発生する残漬による加工阻害を防止するガスフロー方式を採用した点である。ブローノズル81,82は、加工ヘッド32の両側下側に設けられ、集光レンズ33の上側となる加工ヘッド32の上部から加工ヘッド32内を通過し、加工ヘッド32の下側開口部からガラス基板1に向かうように流れる気流の流れを作るものである。この気流の流れによって、加工残渣の除去と加工周辺の温度冷却と集光レンズ33への加工時の昇華ガスの付着による汚れを防止すると共に集光レンズ33方向に上昇する残渣の除去を行なっている。また、集光レンズ33のレーザによる温度変動についても、ガス温度を恒温調整することにより集光距離の安定化を図る。   FIG. 9 is a diagram showing a modification of the optical system with a local cooling nozzle in FIG. In FIG. 9, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The optical system with a local cooling nozzle in FIG. 9 is different from that in FIG. 3 in that a gas flow method is employed that prevents the processing hindrance caused by cooling around the processing portion during processing and residual picking generated during processing. The blow nozzles 81 and 82 are provided on both lower sides of the processing head 32, pass through the processing head 32 from the upper part of the processing head 32 above the condenser lens 33, and glass from the lower opening of the processing head 32. A flow of airflow that flows toward the substrate 1 is created. By this air flow, removal of processing residues, cooling of the temperature around the processing, and contamination due to sublimation gas adhering to the condenser lens 33 are prevented, and residues rising in the direction of the condenser lens 33 are removed. Yes. Further, regarding the temperature fluctuation caused by the laser of the condensing lens 33, the condensing distance is stabilized by adjusting the gas temperature at a constant temperature.

ブローノズル83は、ガラス基板1の加工付近の表面にガスを流すものであり、これにより加工部周辺のガラス基板1の表面を冷却すると共に加工先端に発生する加工ガス、残渣も取り除いている。吸引ダクト84は、ブローノズル83によってガラス基板1の表面から取り除かれた加工ガス及び残渣を吸い取り、外部に排出処理する。吸引ダクト85,86は、ガラス基板1の両サイドであって、エア浮上ステージ11と、エア浮上ステージ10,12との間の間隙部に設置されている。この吸引ダクト85,86は、ガラス基板1の上面を移動する全体の残渣を吸引することで、基板加工装置の加工部付近の残渣の降り積もりを防止するものである。ブローノズル81,82と、ブローノズル83を別々に設けているが、加工ヘッド32及び集光レンズ33とガラス基板1との距離が小さい場合には、ブローノズル81,82でブローノズル83の機能を共用することもできる。吸引ダクト85,86は、エア浮上ステージ11と、エア浮上ステージ10,12との間の間隙部全体に渡って設けてもよいし、基板加工装置がガラス基板1をハーフカットする場合には、エア浮上ステージ9〜13の両側に設けるようにしてもよい。このように、エア浮上ステージ9〜13のそれぞれの間に所定の間隔をあけた構成とし、加工エリア部112の下側を空間化し、そこに吸引ダクト85,86を配置することによって、加工残渣を効率よく吸引除去することができる。このような吸引ダクト85,86を用いた構成は、タクト短縮化のため、加工ヘッド数に従って複数構成してもよい。また、ブローノズル81,82を用いた構成によって、集光レンズ33内に気流の流れを作ることができ、加工残渣の除去と加工周辺温度冷却と集光レンズ33への加工時の昇華ガスの付着による汚れを効率的に防止することができる。   The blow nozzle 83 allows gas to flow on the surface of the glass substrate 1 near the processing, thereby cooling the surface of the glass substrate 1 around the processing portion and removing processing gas and residues generated at the processing tip. The suction duct 84 sucks the processing gas and residues removed from the surface of the glass substrate 1 by the blow nozzle 83 and discharges them to the outside. The suction ducts 85 and 86 are installed on both sides of the glass substrate 1 and in a gap between the air levitation stage 11 and the air levitation stages 10 and 12. The suction ducts 85 and 86 suck the entire residue moving on the upper surface of the glass substrate 1, thereby preventing the residue from being accumulated near the processing portion of the substrate processing apparatus. Although the blow nozzles 81 and 82 and the blow nozzle 83 are provided separately, when the distance between the processing head 32 and the condenser lens 33 and the glass substrate 1 is small, the blow nozzles 81 and 82 function as the blow nozzle 83. Can also be shared. The suction ducts 85 and 86 may be provided over the entire gap between the air levitation stage 11 and the air levitation stages 10 and 12, or when the substrate processing apparatus half-cuts the glass substrate 1, It may be provided on both sides of the air levitation stages 9 to 13. In this way, a predetermined interval is provided between each of the air levitation stages 9 to 13, a space is formed under the processing area 112, and suction ducts 85 and 86 are disposed therein, thereby processing residues. Can be efficiently removed by suction. A plurality of configurations using such suction ducts 85 and 86 may be configured in accordance with the number of processing heads in order to reduce tact time. Further, the configuration using the blow nozzles 81 and 82 can create a flow of airflow in the condenser lens 33, and removes processing residues, cools the processing ambient temperature, and generates sublimation gas during processing of the condenser lens 33. Dirt due to adhesion can be efficiently prevented.

図10は、ハーフカットされた基板をフルカットする機能の概略を示す図であり、加工エリア部の一部をX方向から見た側面図である。基板加工装置のレーザヘッド20からのレーザ光は、加工予定ラインに沿ってスキャンされ、ハーフカットのスクライブライン1aを形成する。図10(A)では、このハーフカットのスクライブライン1aが、加工エリア部のエア浮上ステージ12,13間に位置した状態が示してある。ガラス基板1は、エア浮上ステージ12,13によって浮上した状態で、かつエア浮上ステージ12,13に挟まれているため、バネ定数の高い状態で拘束された状態にある。エア噴出部60は、エア浮上ステージ12,13間の間隙下側から上方のガラス基板1のハーフカットラインに対してエア噴流を吹き付けるノズルを備えている。この基板加工装置では、エア噴出部60は、ハーフカット加工されたスクライブライン1aの存在する箇所に対して、ガラス基板1の裏面からエア噴流を吹き付ける。エア噴出部60がエア噴流を吹き付けることによって、ガラス基板1の該当個所の一部が上方に膨らみ、この部分に内部応力が加わり、切断予定部のスクライブライン1aに沿ってガラス基板1の内部にクラックが形成し、それが成長することによって、ガラス基板1は、スクライブライン1aに沿って切断する。なお、エア噴出部60は、エア浮上ステージ12,13間の間隙下側に設置され、それがX方向に移動するようになっている。また、エア噴出部60をエア浮上ステージ12,13間の間隙下側のX方向に複数個配置してもよいし、また複数のエア噴出部60がX方向に移動するように構成してもよい。   FIG. 10 is a diagram illustrating an outline of a function of full-cutting a half-cut substrate, and is a side view of a part of the processing area portion viewed from the X direction. The laser beam from the laser head 20 of the substrate processing apparatus is scanned along the planned processing line to form a half-cut scribe line 1a. FIG. 10A shows a state where the half-cut scribe line 1a is positioned between the air levitation stages 12 and 13 in the processing area. Since the glass substrate 1 is floated by the air levitation stages 12 and 13 and is sandwiched between the air levitation stages 12 and 13, the glass substrate 1 is constrained with a high spring constant. The air ejection part 60 includes a nozzle that blows an air jet against the half cut line of the upper glass substrate 1 from the lower side of the gap between the air levitation stages 12 and 13. In this board | substrate processing apparatus, the air ejection part 60 sprays an air jet from the back surface of the glass substrate 1 with respect to the location where the scribe line 1a by which the half cut process existed. When the air jet part 60 blows the air jet, a part of the corresponding part of the glass substrate 1 swells upward, and internal stress is applied to this part, and along the scribe line 1a of the part to be cut, inside the glass substrate 1 When the crack is formed and grows, the glass substrate 1 is cut along the scribe line 1a. In addition, the air ejection part 60 is installed below the gap between the air levitation stages 12 and 13, and it moves in the X direction. In addition, a plurality of air ejection portions 60 may be arranged in the X direction below the gap between the air levitation stages 12 and 13, or the plurality of air ejection portions 60 may be configured to move in the X direction. Good.

図11は、図10のハーフカットされた基板をフルカットする機能を搭載した基板加工装置の変形例を示す図である。図11は、図3に対応して、変形個所の概略を示している。図11において、図3と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図11の基板加工装置が図3のものと異なる点は、エア浮上ステージ12,13間の間隙下側から上方のガラス基板1に対してエア噴流を吹き付けるエア噴出部60と、分断されたガラス基板1cをガラス収納パレット75内に搬出する搬送ロボット70とを備えている点である。エア噴出部60は、ハーフカット加工されたスクライブライン1aの存在する箇所に対して、ガラス基板1の裏面からエア噴流を吹き付け、ガラス基板1をガラス基板1cとして分断する。分断されたガラス基板1cは、破損しないようにグリッパ部106によってエア浮上ステージ12,13上をY方向に移動し、搬送ロボット70の真下に搬送される。搬送ロボット70は、吸引吸着手段によってガラス基板1cを保持し、ガラス収納パレット75内に搬出する。図11の基板加工装置は、このような動作を連続的に実行し、所定サイズのガラス基板1cをガラス収納パレット75に順次収納する。なお、エア浮上ステージ12,13の間隙間に図9に示すような吸引ダクトを配置して、ガラス基板分断時に発生するゴミ等を効率的に排出するようにしてもよい。なお、エア噴出部60の上部に、図9に示すようなブローノズル83及び吸引ダクト84を設け、分断時に発生する残渣を吸い取り、外部に排出処理するようにしてもよい。また、図9に示すような吸引ダクトをガラス基板1の上面側にエア噴出部60に対応付けてそれぞれ設け、分断時に発生する残渣を吸い取り、外部に排出処理するようにしてもよい。さらに、ロール状基板体15に代えて加工済ロール状基板体16を配置し、エア浮上ステージ11及びその上部の光学系を省略することによって、加工済ロール状基板体16をフルカットする加工装置を構成することができる。   FIG. 11 is a diagram showing a modification of the substrate processing apparatus equipped with a function of full-cutting the half-cut substrate of FIG. FIG. 11 shows an outline of the deformed portion corresponding to FIG. In FIG. 11, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The substrate processing apparatus of FIG. 11 is different from that of FIG. 3 in that an air jet part 60 that blows an air jet against the upper glass substrate 1 from the lower side of the gap between the air levitation stages 12 and 13 and the divided glass. It is a point provided with the conveyance robot 70 which carries out the board | substrate 1c in the glass storage pallet 75. FIG. The air ejection part 60 sprays an air jet from the back surface of the glass substrate 1 to the location where the scribe line 1a subjected to the half cut process exists, and divides the glass substrate 1 as the glass substrate 1c. The divided glass substrate 1c is moved in the Y direction on the air levitation stages 12 and 13 by the gripper unit 106 so as not to be broken, and is transported directly below the transport robot 70. The transfer robot 70 holds the glass substrate 1 c by suction suction means and carries it out into the glass storage pallet 75. The substrate processing apparatus of FIG. 11 continuously executes such an operation, and sequentially stores glass substrates 1c of a predetermined size in the glass storage pallet 75. Note that a suction duct as shown in FIG. 9 may be disposed in the gap between the air levitation stages 12 and 13 to efficiently discharge dust generated when the glass substrate is cut. Note that a blow nozzle 83 and a suction duct 84 as shown in FIG. 9 may be provided on the upper part of the air ejection part 60 to absorb the residue generated at the time of cutting and discharge it to the outside. Further, a suction duct as shown in FIG. 9 may be provided on the upper surface side of the glass substrate 1 so as to be associated with the air ejection portion 60, so that residues generated at the time of division may be sucked and discharged to the outside. Further, a processing device that fully cuts the processed roll-shaped substrate body 16 by disposing the processed roll-shaped substrate body 16 in place of the roll-shaped substrate body 15 and omitting the air levitation stage 11 and its upper optical system. Can be configured.

図12は、本発明に一実施の形態に係る基板加工装置の別の変形例の概略構成を示す図である。図12において、図1と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図12の基板加工装置が図1のものと異なる点は、図1のエア浮上ステージ11が省略され、エア浮上ステージ10,12間の分かれ目をレーザビームが通過し、その分かれ目で加工を行なうように構成している点である。また、エア浮上ステージ10,12の前後のエア浮上ステージが、3分割された分割エアステージで構成されている点も異なる。エア浮上ステージ10,12の上面のエアの噴出と吸引穴の分布によって、ガラス基板1の浮上と拘束を行なっているが、この分かれ目となる中央の間隙部分においても空気の流れが発生するので、ガラス基板1の姿勢を安定に保つことができる。また、エア浮上ステージ10,12の外側のエア浮上ステージも分割されているので、それぞれの分割空間からも空気の流れを有効に発生させることができ、加工残渣等を効率的に排出できるという効果がある。図8の基板加工装置においても同様に、エア浮上ステージの分かれ目で加工を行なうようにしてもよい。   FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of another modified example of the substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention. In FIG. 12, the same components as those in FIG. The substrate processing apparatus in FIG. 12 differs from that in FIG. 1 in that the air levitation stage 11 in FIG. 1 is omitted, and the laser beam passes through the division between the air levitation stages 10 and 12, and processing is performed at that division. It is the point which comprises. Another difference is that the air levitation stages before and after the air levitation stages 10 and 12 are constituted by three divided air stages. The glass substrate 1 is floated and restrained by the air jets and the distribution of the suction holes on the upper surfaces of the air levitation stages 10 and 12, but the air flow is also generated in the central gap portion that becomes the division. The attitude of the glass substrate 1 can be kept stable. In addition, since the air levitation stage outside the air levitation stages 10 and 12 is also divided, the air flow can be effectively generated from the respective divided spaces, and the processing residue and the like can be efficiently discharged. There is. Similarly, in the substrate processing apparatus of FIG. 8, processing may be performed at a break of the air levitation stage.

この実施の形態に係る基板加工装置の動作の一例を説明する。まず、ロール状に巻回されたロール状基板体15の端面から引き出されたガラス基板1を、グリッパ部106によって少なくとも1辺を吸着した状態でエア浮上ステージ9〜10上に搬送する。ガラス基板1が加工位置に搬送される直前で、基板板厚測定部50によって測定されたガラス基板1の厚さに基づいて、加工ヘッド32の初期高さを修正する。加工ヘッド32の高さをガラス基板1の厚さに従って変更した後に、ガラス基板1をY方向に移動させる。Y方向に移動するガラス基板に対してレーザ式距離センサ37を直角方向(X方向)に移動させ、加工予定ライン上のガラス基板1の変移を測定する。ガラス基板1の全体の変移を測定することによって、オートフォーカス不能な部位を最小化することができる。変移の測定が終了した後に、ガラス基板1をエア浮上ステージ10,12間の所定の加工位置に移動させる。また、上述の位置調整手段によって加工時におけるガラス基板1の変移を測定し、加工ヘッド32の高さを最適条件に設定し、ガラス基板1の表面に対して所定の高さにフォーカスを合わせるようにする。また、位置調整手段は、レーザ光のビーム状態が所定のサイズとなるように加工ヘッド32の高さを調整することによって、短い間隔のレーザ光を与え、ガラス基板1をハーフカットする。さらに、位置調整手段によって、照射レーザ光のビーム投影パターンを監視することにより、ガラス基板1の加工状態の安定化を図ることができる。極薄いガラス基板1の場合、ハーフカットの切断又は割断加工が完了した場合、加工処理後のガラス基板1を加工済ロール状基板体16として再度巻回して、他の加工場所等に搬送する。なお、図10及び図11に示すようにエア噴出部60からのエア噴流によって、ガラス基板1を分割し、その後にガラス基板1が破損しないようにグリッパ部106によってY方向に移動し、図11に示すように分断されたガラス基板1を搬送ロボット70などを用いて、ガラス収納パレット75内に搬出してもよい。グリッパ部106は、ガラス基板1をエア浮上ステージ12によって浮上した状態で端部を吸着しているので、分割後のガラス基板1に余計な応力を与えることなく搬出することができる。また、工程により、次工程で加工済ロール状基板体16からフルカット分断した場合は、ガラス基板1の先頭部の移送と、分断したガラス基板1の搬送を行うことも同様の構成で行うことが可能である。   An example of the operation of the substrate processing apparatus according to this embodiment will be described. First, the glass substrate 1 drawn out from the end surface of the roll-shaped substrate body 15 wound in a roll shape is conveyed onto the air levitation stages 9 to 10 with at least one side adsorbed by the gripper unit 106. Immediately before the glass substrate 1 is transported to the processing position, the initial height of the processing head 32 is corrected based on the thickness of the glass substrate 1 measured by the substrate plate thickness measuring unit 50. After changing the height of the processing head 32 according to the thickness of the glass substrate 1, the glass substrate 1 is moved in the Y direction. The laser type distance sensor 37 is moved in a right angle direction (X direction) with respect to the glass substrate moving in the Y direction, and the displacement of the glass substrate 1 on the processing line is measured. By measuring the entire transition of the glass substrate 1, it is possible to minimize a portion where autofocus is impossible. After the measurement of displacement is completed, the glass substrate 1 is moved to a predetermined processing position between the air levitation stages 10 and 12. Further, the displacement of the glass substrate 1 at the time of processing is measured by the above-described position adjusting means, the height of the processing head 32 is set to the optimum condition, and the focus is adjusted to a predetermined height with respect to the surface of the glass substrate 1. To. Further, the position adjusting means adjusts the height of the processing head 32 so that the beam state of the laser light becomes a predetermined size, thereby giving laser light at a short interval and half-cutting the glass substrate 1. Furthermore, the processing state of the glass substrate 1 can be stabilized by monitoring the beam projection pattern of the irradiation laser light by the position adjusting means. In the case of an extremely thin glass substrate 1, when the half-cut cutting or cleaving process is completed, the processed glass substrate 1 is wound again as a processed roll-shaped substrate body 16 and conveyed to another processing place or the like. As shown in FIGS. 10 and 11, the glass substrate 1 is divided by the air jet flow from the air ejection portion 60, and then moved in the Y direction by the gripper portion 106 so that the glass substrate 1 is not damaged. The glass substrate 1 divided as shown in FIG. 5 may be carried out into the glass storage pallet 75 using the transfer robot 70 or the like. Since the gripper section 106 adsorbs the end portion in a state where the glass substrate 1 is floated by the air levitation stage 12, it can be carried out without applying extra stress to the divided glass substrate 1. In addition, when the process is cut into full cuts from the processed roll substrate 16 in the next process, it is also possible to transfer the leading portion of the glass substrate 1 and transport the cut glass substrate 1 with the same configuration. Is possible.

1,1c…ガラス基板、
9〜13…エア浮上ステージ、
101…レーザ加工ステーション、
106…グリッパ部、
110…グリッパ支持駆動部、
112…加工エリア部、
15…ロール状基板体
16…加工済ロール状基板体
1a…スクライブライン、
20…レーザヘッド、
21…レーザシャッター、
22…アッテネータ、
23,24…トラッキングミラー、
27…ライドガイドファイバ、
30…局所冷却ノズル付光学系、
31…ビームエクスパンダ、
32…加工ヘッド、
33…平凸レンズ(集光レンズ)、
36…局所冷却ノズル、
37…レーザ式距離センサ、
40…レーザダイオード、
41…コリメータレンズ、
42…投影マスクパターン、
43…投影用4分の1波長板、
44…加工レーザ用4分の1波長板、
45,46…偏光ビームスプリッタ、
47,48…迷光板、
49…CCDカメラ、
50…基板板厚測定部、
60…エア噴出部、
70…搬送ロボット、
75…ガラス収納パレット、
81,82,83…ブローノズル、
84,85,86…吸引ダクト
1, 1c ... glass substrate,
9-13 ... Air levitation stage,
101 ... Laser processing station,
106 ... gripper part,
110 ... gripper support drive unit,
112 ... processing area part,
15 ... Roll-shaped substrate body 16 ... Processed roll-shaped substrate body 1a ... Scribe line,
20 ... Laser head,
21 ... Laser shutter,
22 ... Attenuator,
23, 24 ... Tracking mirror,
27 ... Ride guide fiber,
30 ... Optical system with local cooling nozzle,
31 ... Beam expander,
32. Processing head,
33 ... Plano-convex lens (condenser lens),
36 ... Local cooling nozzle,
37 ... Laser distance sensor,
40 ... Laser diode,
41 ... Collimator lens,
42 ... projection mask pattern,
43 ... a quarter-wave plate for projection,
44... Quarter wave plate for processing laser,
45, 46 ... Polarizing beam splitter,
47, 48 ... stray light plate,
49 ... CCD camera,
50: Substrate plate thickness measuring section,
60 ... Air ejection part,
70 ... transfer robot,
75 ... Glass storage pallet,
81, 82, 83 ... blow nozzles,
84, 85, 86 ... suction duct

Claims (11)

ロール状に巻回されたロール状基板体から引き出された基板に対して、レーザ光を相対的に移動させながら照射すると共に前記レーザ光の移動後の加工付近に冷却媒体を吹き付け、前記基板の加工表面部を冷却し、割断に有効な応力を発生させることによって基板表面に所定の加工を施す基板加工方法であって、
前記基板の加工予定ラインに従って前記レーザ光を所定速度で移動させながら前記基板に照射し、前記レーザ光の照射によって発生する熱を前記レーザ光の波長とパルス間隔によって制御することを特徴とする基板検査方法。
The substrate drawn out from the roll substrate wound in a roll is irradiated while moving the laser beam relatively, and a cooling medium is blown near the processing after the movement of the laser beam. A substrate processing method for performing predetermined processing on a substrate surface by cooling a processing surface portion and generating stress effective for cleaving,
A substrate that irradiates the substrate while moving the laser beam at a predetermined speed according to a processing line of the substrate, and controls heat generated by the irradiation of the laser beam by a wavelength and a pulse interval of the laser beam. Inspection method.
請求項1に記載の基板加工方法において、前記基板表面の反射光に基づいて前記基板表面と前記加工ヘッドとの間の相対距離を一定となるように前記基板の表面に倣いながら移動させることを特徴とする基板加工方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate is moved while following the surface of the substrate so that a relative distance between the substrate surface and the processing head is constant based on reflected light of the substrate surface. A substrate processing method. 請求項1又は2に記載の基板加工方法において、前記レーザ光の経路上に設けられた平凸レンズ手段及びビームエクスパンダ手段によって、前記レーザ光を規定のサイズの円形ビームに変形すると共に前記加工予定ラインに前記レーザ光の光軸が合致するように前記基板表面に照射することを特徴とする基板加工方法。   3. The substrate processing method according to claim 1, wherein the laser beam is deformed into a circular beam having a predetermined size by the plano-convex lens unit and the beam expander unit provided on the laser beam path, and the processing schedule is set. Irradiating the surface of the substrate so that the optical axis of the laser beam coincides with a line. 請求項1、2又は3に記載の基板加工方法において、液体である冷却媒体とキャリアガスを混合したものを前記基板表面に適量吹き付けることによって、前記基板の加工表面部を冷却し、割断に有効な応力を発生させると共に前記加工付近に発生する加工ガス及び残渣を取り除くことを特徴とする基板加工方法。   4. The substrate processing method according to claim 1, wherein the processing surface portion of the substrate is cooled by spraying an appropriate amount of a mixture of a cooling medium that is a liquid and a carrier gas to the surface of the substrate, and effective for cleaving. A substrate processing method characterized by generating a stress and removing a processing gas and residue generated in the vicinity of the processing. 請求項1、2、3又は4に記載の基板加工方法において、前記基板を搬送するステージ手段の上面からエアの噴出しと吸引をバランスさせて前記基板を浮上させて見かけ上のバネ剛性を高くした状態で、所定の加工によってハーフカットされた前記基板の前記加工予定ラインの裏側からガス噴流を吹き付けて前記基板をフルカットすることを特徴とする基板加工方法。   5. The substrate processing method according to claim 1, wherein the apparent spring rigidity is increased by balancing the blow-out and suction of air from the upper surface of the stage means for transporting the substrate to float the substrate. In this state, the substrate is fully cut by blowing a gas jet from the back side of the planned processing line of the substrate half-cut by predetermined processing. ロール状に巻回されたロール状基板体から引き出された基板表面に対して、レーザ光を照射することによって前記基板に所定の加工を施す基板加工装置において、
前記基板の加工予定ラインに従って所定速度で移動させながら前記レーザ光を前記基板に照射し、前記レーザ光の照射によって発生する熱を前記レーザ光の波長とパルス間隔によって制御するレーザ照射手段を備えたことを特徴とする基板加工装置。
In a substrate processing apparatus for performing predetermined processing on the substrate by irradiating a laser beam to the substrate surface drawn out from the roll-shaped substrate body wound in a roll shape,
Laser irradiation means is provided for irradiating the substrate with the laser beam while moving the substrate at a predetermined speed according to a processing line of the substrate, and controlling the heat generated by the irradiation of the laser beam by the wavelength of the laser beam and the pulse interval A substrate processing apparatus.
請求項6に記載の基板加工装置において、前記レーザ照射手段は、前記基板表面の反射光に基づいて前記基板表面と前記加工ヘッドとの間の相対距離を一定となるように前記基板の表面に倣いながら移動させることを特徴とする基板加工装置。   The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the laser irradiation unit is arranged on the surface of the substrate so that a relative distance between the substrate surface and the processing head is constant based on reflected light from the substrate surface. A substrate processing apparatus that moves while copying. 請求項6又は7に記載の基板加工装置において、前記レーザ照射手段は、前記レーザ光の経路上に設けられた平凸レンズ手段及びビームエクスパンダ手段によって、前記レーザ光を規定のサイズの円形ビームに変形すると共に前記加工予定ラインに前記レーザ光の光軸が合致するように前記基板表面に照射することを特徴とする基板加工装置。   8. The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the laser irradiation means converts the laser light into a circular beam of a prescribed size by a plano-convex lens means and a beam expander means provided on the laser light path. A substrate processing apparatus that irradiates the surface of the substrate so that the optical axis of the laser beam coincides with the planned processing line while being deformed. 請求項6、7、又は8に記載の基板加工装置において、液体である冷却媒体とキャリアガスを混合したものを前記基板表面に適量吹き付けることによって、前記基板の加工表面部を冷却し、割断に有効な応力を発生させると共に前記加工付近に発生する加工ガス及び残渣を取り除く冷却手段を備えたことを特徴とする基板加工装置。   9. The substrate processing apparatus according to claim 6, 7, or 8, wherein the processing surface portion of the substrate is cooled and cleaved by spraying an appropriate amount of a mixture of a liquid cooling medium and a carrier gas onto the substrate surface. A substrate processing apparatus comprising a cooling means for generating effective stress and removing processing gas and residues generated near the processing. 請求項6、7、8又は9に記載の基板加工装置において、前記基板を搬送するステージ手段の上面からエアの噴出しと吸引をバランスさせて前記基板を浮上させて見かけ上のバネ剛性を高くした状態で、所定の加工によってハーフカットされた前記基板の前記加工予定ラインの裏側からガス噴流を吹き付けて前記基板をフルカットする基板分断手段を備えたことを特徴とする基板加工装置。   10. The substrate processing apparatus according to claim 6, 7, 8, or 9, wherein the apparent spring rigidity is increased by floating the substrate by balancing air blowing and suction from the upper surface of the stage means for transporting the substrate. A substrate processing apparatus comprising: a substrate cutting unit that blows a gas jet from the back side of the planned processing line of the substrate that has been half-cut by predetermined processing in a state of being cut. 請求項1、2、3、4若しくは5に記載の基板加工方法、又は請求項6、7、8、9若しくは10に記載の基板加工装置を用いて、表示用パネルを製造することを特徴とする基板加工装置。   A display panel is manufactured using the substrate processing method according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, or the substrate processing apparatus according to claim 6, 7, 8, 9, or 10. Substrate processing equipment.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016043690A (en) * 2014-08-21 2016-04-04 三星ダイヤモンド工業株式会社 Substrate breaking device
JP2017160064A (en) * 2016-03-07 2017-09-14 日本電気硝子株式会社 Production method of glass plate
JP2018020953A (en) * 2016-08-05 2018-02-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 Glass substrate nonstop parting device
JP2019113627A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 凸版印刷株式会社 Manufacturing method of dimming sheet and roll body for manufacturing dimming sheet
US20210020481A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-21 The Japan Steel Works, Ltd. Substrate-floatation-type laser processing apparatus and method for measuring floating height
KR20210151857A (en) * 2019-04-11 2021-12-14 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼 laser processing unit

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016043690A (en) * 2014-08-21 2016-04-04 三星ダイヤモンド工業株式会社 Substrate breaking device
JP2020037270A (en) * 2014-08-21 2020-03-12 三星ダイヤモンド工業株式会社 Substrate break device
JP2017160064A (en) * 2016-03-07 2017-09-14 日本電気硝子株式会社 Production method of glass plate
JP2018020953A (en) * 2016-08-05 2018-02-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 Glass substrate nonstop parting device
JP2019113627A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 凸版印刷株式会社 Manufacturing method of dimming sheet and roll body for manufacturing dimming sheet
KR20210151857A (en) * 2019-04-11 2021-12-14 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼 laser processing unit
KR102648635B1 (en) * 2019-04-11 2024-03-18 제이에스더블유 악티나 시스템 가부시키가이샤 laser processing device
US11964342B2 (en) 2019-04-11 2024-04-23 Jsw Aktina System Co., Ltd. Laser processing apparatus
US20210020481A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-21 The Japan Steel Works, Ltd. Substrate-floatation-type laser processing apparatus and method for measuring floating height
JP2021015931A (en) * 2019-07-16 2021-02-12 株式会社日本製鋼所 Substrate levitation type laser processing device and levitation amount measurement method
US11749545B2 (en) * 2019-07-16 2023-09-05 Jsw Aktina System Co., Ltd Substrate-floatation-type laser processing apparatus and method for measuring floating height

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