JP4329741B2 - Laser irradiation apparatus and laser scribing method - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ照射装置、およびこのレーザ照射装置を用いた半導体等の基板のレーザスクライブ方法に関する。   The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a laser scribing method for a substrate such as a semiconductor using the laser irradiation apparatus.

半導体等の基板にレーザを照射して基板を切断あるいは分割するための分割領域を形成するレーザ照射装置としては、パルス幅が1μs以下のレーザ光を出射するレーザ光源と、出射されたレーザ光を集光する集光レンズとを備えたレーザ加工装置が知られている(特許文献1)。   A laser irradiation apparatus that forms a divided region for irradiating a substrate such as a semiconductor to cut or divide the substrate includes a laser light source that emits a laser beam having a pulse width of 1 μs or less, and an emitted laser beam. A laser processing apparatus provided with a condensing lens for condensing light is known (Patent Document 1).

このレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法(レーザスクライブ方法)は、加工対象物の内部に集光部を合わせてレーザ光を照射し、加工対象物の内部に多光子吸収による改質領域を形成するものである。そして、この改質領域により構成され、加工対象物のレーザ光入射面側の表面より所定距離内側に離間した領域に切断予定ラインを形成する。その後、加工対象物に外部から応力を加えると、切断予定ラインを起点にして加工対象物が割れる。また、集光点におけるピークパワー密度が1×108(W/cm2)以上となるようにレーザ光を集光させている。 A laser processing method (laser scribing method) using this laser processing apparatus irradiates a laser beam with a condensing part inside the object to be processed, and forms a modified region by multiphoton absorption inside the object to be processed. To do. A line to be cut is formed in a region that is constituted by the modified region and is spaced a predetermined distance inward from the surface on the laser light incident surface side of the workpiece. Thereafter, when a stress is applied to the workpiece from the outside, the workpiece is cracked starting from the planned cutting line. Further, the laser beam is condensed so that the peak power density at the condensing point is 1 × 10 8 (W / cm 2 ) or more.

このレーザ加工方法は、加工対象物の内部に集光部を合わせて改質領域を形成するため、加工対象物のレーザ光入射面側の表面に、回路を構成する配線等が存在しても、これらの配線等に熱的なダメージを与えることなく、切断予定ラインに沿って厚み方向に加工対象物を割ることができるとしている。   In this laser processing method, since the modified region is formed by aligning the light converging part inside the processing object, even if there is a wiring or the like constituting a circuit on the laser light incident surface side surface of the processing object The processing object can be divided in the thickness direction along the planned cutting line without causing thermal damage to these wirings.

また、このレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法において、加工対象物の内部に形成される改質領域あるいはこれを起点として形成されるクラック部(クラックスポット)の大きさは、集光レンズの特性と、レーザ光のピークパワー密度に依存する。例えば、上記特許文献1に示されたガラス(厚さ700μm)をYAGレーザを用いて切断する実施例では、集光レンズの開口数が0.55の場合、ピークパワー密度がおよそ1×1011(W/cm2)では、クラックスポットの大きさは、およそ100μmである。また、ピークパワー密度がおよそ5×1011(W/cm2)では、およそ250μmである。 Further, in the laser processing method using this laser processing apparatus, the size of the modified region formed inside the object to be processed or the crack portion (crack spot) formed from this is determined by the characteristics of the condensing lens. And depends on the peak power density of the laser beam. For example, in the embodiment in which the glass (thickness 700 μm) disclosed in Patent Document 1 is cut using a YAG laser, the peak power density is about 1 × 10 11 when the numerical aperture of the condenser lens is 0.55. In (W / cm 2 ), the size of the crack spot is approximately 100 μm. Further, when the peak power density is about 5 × 10 11 (W / cm 2 ), it is about 250 μm.

特開2002−192370号公報JP 2002-192370 A

しかしながら、加工対象物の厚みが、クラックスポットの大きさよりも相当に厚い場合は、切断予定ラインを形成した後に、加工対象物を破断面が変形することなく割ることは困難である。外部応力を加えたときに改質領域を起点としたクラックの成長方向がずれて切断予定ラインに沿って割れず外形不良が生じるという課題がある。このような課題を改善するには、加工対象物の厚みに対応して、改質領域が厚み方向に連続するように、繰り返してレーザ光を照射する方法が考えられるが、レーザ光を照射する加工時間が長くなり生産性が低下するという課題を有している。   However, when the thickness of the workpiece is considerably larger than the size of the crack spot, it is difficult to break the workpiece without deforming the fracture surface after forming the line to be cut. When external stress is applied, there is a problem that the growth direction of the crack starting from the modified region is shifted and the outer shape defect is generated without cracking along the planned cutting line. In order to improve such a problem, a method of repeatedly irradiating a laser beam so that the modified region is continuous in the thickness direction corresponding to the thickness of the workpiece can be considered, but the laser beam is irradiated. There is a problem that the processing time becomes long and the productivity decreases.

本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、1回のレーザ照射により形成される改質領域の大きさを拡大して高い生産性で加工対象物のスクライブが可能なレーザ照射装置、このレーザ照射装置を用いたレーザスクライブ方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above problems, and a laser irradiation apparatus capable of enlarging the size of a modified region formed by one laser irradiation and scribing a workpiece with high productivity. An object of the present invention is to provide a laser scribing method using this laser irradiation apparatus.

本発明のレーザ照射装置は、波長分散特性を有するパルスレーザ光を出射するレーザ光源と、パルスレーザ光を集光する集光手段と、パルスレーザ光の集光点の加工対象物に対する位置を調整可能な調整手段と、集光手段に対して加工対象物をパルスレーザ光の光軸と略直交する平面内で相対的に移動可能な移動手段と、パルスレーザ光が集光された集光領域が加工対象物の厚み方向の所定の位置に配置されるように調整手段を制御すると共に、加工対象物の切断予定位置に沿って集光領域が相対的に移動するように移動手段を制御する制御部とを有し、集光手段と加工対象物との間の光軸上に、屈折率が1よりも大きい軸上色収差拡大手段を備えていることを特徴とする。   The laser irradiation apparatus of the present invention adjusts the position of a laser light source that emits pulsed laser light having wavelength dispersion characteristics, a condensing unit that condenses the pulsed laser light, and a focused point of the pulsed laser light with respect to the workpiece. Possible adjusting means, moving means capable of moving the workpiece relative to the light collecting means in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the pulse laser light, and a light collecting area where the pulse laser light is condensed Is adjusted at a predetermined position in the thickness direction of the workpiece, and the moving means is controlled so that the light collection region moves relatively along the planned cutting position of the workpiece. And an axial chromatic aberration enlarging unit having a refractive index larger than 1 on the optical axis between the condensing unit and the object to be processed.

この構成によれば、制御部が調整手段を制御して、パルスレーザ光の集光領域が加工対象物の厚み方向の所定の位置に配置されるように集光点の位置を調整し、加工対象物の切断予定位置に沿って集光領域が相対的に移動するように移動手段を制御すれば、集光領域において加工対象物がパルスレーザ光を多光子吸収して形成される改質領域を加工対象物の厚み方向に渡って形成することができる。集光手段と加工対象物との間の光軸上に、屈折率が1よりも大きい軸上色収差拡大手段を備えているので、集光手段によって集光されたパルスレーザ光は、集光領域において波長分散による軸上色収差が拡大された状態となる。したがって、加工対象物の厚み方向に形成された改質領域をより拡大することができる。すなわち、1回のレーザ照射により形成される改質領域の大きさを拡大して、より少ない照射回数で加工対象物の厚み方向に渡って改質領域を形成することができるため、高い生産性で加工対象物のスクライブが可能なレーザ照射装置を提供することができる。   According to this configuration, the control unit controls the adjusting means to adjust the position of the condensing point so that the condensing region of the pulsed laser light is arranged at a predetermined position in the thickness direction of the object to be processed. If the moving means is controlled so that the condensing region moves relatively along the intended cutting position of the object, the modified region is formed in the condensing region by the multi-photon absorption of the pulse laser beam by the processing object. Can be formed in the thickness direction of the workpiece. Since the axial chromatic aberration enlarging means having a refractive index larger than 1 is provided on the optical axis between the condensing means and the object to be processed, the pulse laser beam condensed by the condensing means In FIG. 3, the axial chromatic aberration due to wavelength dispersion is expanded. Therefore, the modified region formed in the thickness direction of the workpiece can be further expanded. That is, the size of the modified region formed by one laser irradiation can be enlarged, and the modified region can be formed in the thickness direction of the workpiece with a smaller number of irradiations, so that high productivity is achieved. Thus, it is possible to provide a laser irradiation apparatus capable of scribing a workpiece.

また、上記軸上色収差拡大手段を光軸に略直交するように挿入可能な挿入手段をさらに備え、制御部は、挿入手段を制御して、軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に挿入することが好ましい。   The axial chromatic aberration enlarging means further includes an inserting means that can be inserted so as to be substantially orthogonal to the optical axis, and the control unit controls the inserting means so that the axial chromatic aberration enlarging means is connected to the condensing means and the object to be processed. It is preferable to insert between them.

この構成によれば、制御部は、挿入手段を制御して軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に挿入することが可能なため、パルスレーザ光の集光領域における軸上色収差の幅を軸上色収差拡大手段の挿入によって変えることができる。集光領域の幅が変われば加工対象物がパルスレーザ光を多光子吸収して形成される改質領域の幅を変えることができる。したがって、加工対象物の厚みに応じて軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に挿入して、集光領域の幅を変えることにより、形成される改質領域の幅を変えて生産性がより高い状態で、加工対象物のスクライブを行うことができる。   According to this configuration, since the control unit can control the insertion unit to insert the axial chromatic aberration expansion unit between the condensing unit and the processing target, the axis in the condensing region of the pulsed laser light The width of the upper chromatic aberration can be changed by inserting the axial chromatic aberration expanding means. If the width of the condensing region is changed, the width of the modified region formed by multi-photon absorption of the pulse laser beam by the workpiece can be changed. Therefore, the width of the modified region to be formed is changed by inserting the axial chromatic aberration enlarging means between the light condensing means and the object to be processed according to the thickness of the object to be processed, and changing the width of the light condensing area. In other words, the workpiece can be scribed while the productivity is higher.

本発明のレーザスクライブ方法は、上記発明に記載のレーザ照射装置を用い、波長分散特性を有する集光されたパルスレーザ光を加工対象物に照射して、加工対象物が多光子吸収して形成される改質領域を加工対象物の切断予定位置に沿った厚み方向に形成するレーザスクライブ方法であって、パルスレーザ光の光軸が加工対象物の切断予定位置の線上に位置するように集光手段と加工対象物とを相対的に位置決めする位置決め工程と、軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に配置して、パルスレーザ光の集光領域の少なくとも一部が加工対象物のパルスレーザ光の入射面と反対側の表面に掛かるように集光点の位置を調整手段によって調整する調整工程と、集光手段に対して加工対象物を相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する第1の走査工程と、調整手段によって集光領域を加工対象物の厚み方向にずらし、集光手段に対して加工対象物を相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して、第1の走査工程で形成された第1の改質領域に厚み方向において連続するように第2の改質領域を形成する第2の走査工程とを備えることを特徴とする。   The laser scribing method of the present invention is formed by irradiating a processing object with focused pulsed laser light having wavelength dispersion characteristics using the laser irradiation apparatus described in the above invention, and the processing object absorbs multiphotons. A laser scribing method for forming a modified region to be processed in a thickness direction along a planned cutting position of a workpiece, and collecting so that an optical axis of a pulsed laser beam is positioned on a line of the planned cutting position of the workpiece. A positioning step for relatively positioning the light means and the object to be processed, and an axial chromatic aberration enlarging means are disposed between the light collecting means and the object to be processed, so that at least a part of the condensing region of the pulse laser beam is An adjustment process for adjusting the position of the condensing point by the adjusting means so that it is applied to the surface opposite to the incident surface of the pulse laser beam of the processing object, and a cutting schedule while moving the processing object relative to the condensing means Along the position The first scanning step of irradiating the pulsed laser beam to form the first modified region and the adjusting unit shifts the condensing region in the thickness direction of the processing object, and the processing object is moved with respect to the condensing unit. The second modified region is formed so as to be continuous with the first modified region formed in the first scanning step in the thickness direction by irradiating the pulse laser beam along the planned cutting position while relatively moving. And a second scanning step.

この方法によれば、位置決め工程でパルスレーザ光の光軸と加工対象物の切断予定位置とが位置決めされ、調整工程では、調整手段によって、加工対象物の厚み方向においてパルスレーザ光の集光領域の少なくとも一部が加工対象物のパルスレーザ光の入射面と反対側の表面に掛かるように集光点の位置が調整される。そして、第1の走査工程では、軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に配置することにより、集光領域において軸上色収差が拡大した状態でレーザ照射が行われて加工対象物の切断予定位置に沿うと共に厚み方向に第1の改質領域が形成される。第2の走査工程では、調整手段によって集光領域を加工対象物の厚み方向にずらして、第1の走査工程と同様にレーザ照射が行われて、第1の改質領域に厚み方向において連続するように第2の改質領域が形成される。したがって、軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に配置しない場合に比べて、軸上色収差が拡大した集光領域では、多光子吸収して形成される改質領域が拡大するので、加工対象物の厚み方向に渡って改質領域を連続して形成するためのレーザ照射の走査回数を低減することができる。よって、高い生産性で加工対象物のスクライブが可能なレーザスクライブ方法を提供することができる。   According to this method, the optical axis of the pulsed laser beam and the intended cutting position of the workpiece are positioned in the positioning step, and in the adjusting step, the focusing region of the pulsed laser beam in the thickness direction of the workpiece is adjusted by the adjusting means. The position of the condensing point is adjusted so that at least a part of the light is applied to the surface of the workpiece opposite to the incident surface of the pulse laser beam. In the first scanning step, the axial chromatic aberration enlarging means is arranged between the condensing means and the object to be processed, and laser irradiation is performed in a state where the axial chromatic aberration is enlarged in the condensing region. A first modified region is formed in the thickness direction along the planned cutting position of the object. In the second scanning step, the condensing region is shifted in the thickness direction of the object to be processed by the adjusting means, and laser irradiation is performed in the same manner as in the first scanning step, and the first modified region continues in the thickness direction. Thus, the second modified region is formed. Therefore, compared with the case where the axial chromatic aberration enlarging means is not disposed between the condensing means and the object to be processed, the modified area formed by multiphoton absorption is enlarged in the condensing area where the axial chromatic aberration is enlarged. Therefore, the number of scans of laser irradiation for continuously forming the modified region across the thickness direction of the workpiece can be reduced. Therefore, it is possible to provide a laser scribing method capable of scribing a workpiece with high productivity.

また、本発明の他のレーザスクライブ方法は、請求項2に記載のレーザ照射装置を用い、波長分散特性を有する集光されたパルスレーザ光を加工対象物に照射して、加工対象物が多光子吸収して形成される改質領域を加工対象物の切断予定位置に沿った厚み方向に形成するレーザスクライブ方法であって、パルスレーザ光の光軸が加工対象物の切断予定位置の線上に位置するように集光手段と加工対象物とを相対的に位置決めする位置決め工程と、パルスレーザ光の集光領域の少なくとも一部が加工対象物のパルスレーザ光の入射面と反対側の表面に掛かるように集光点の位置を調整する調整工程と、集光手段に対して加工対象物を相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する第1の走査工程と、挿入手段によって軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に挿入すると共に調整手段によって集光領域を加工対象物の厚み方向にずらし、集光手段に対して加工対象物を相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して、第1の走査工程で形成された第1の改質領域に厚み方向において連続するように第2の改質領域を形成する第2の走査工程とを備えることを特徴とする。   Further, another laser scribing method of the present invention uses a laser irradiation apparatus according to claim 2 to irradiate a focused pulsed laser beam having a wavelength dispersion characteristic onto a processing target, thereby causing many processing targets. A laser scribing method in which a modified region formed by photon absorption is formed in a thickness direction along a planned cutting position of a workpiece, and the optical axis of the pulsed laser beam is on the line of the planned cutting position of the workpiece. A positioning step for relatively positioning the focusing means and the workpiece so as to be positioned, and at least a part of the focusing area of the pulsed laser beam on the surface opposite to the incident surface of the pulsed laser beam on the workpiece An adjustment step for adjusting the position of the condensing point so as to be applied, and forming a first modified region by irradiating the laser beam along the planned cutting position while moving the object to be processed relative to the condensing means First scan Then, the axial chromatic aberration enlarging means is inserted between the condensing means and the object to be processed by the inserting means, and the condensing region is shifted in the thickness direction of the object to be processed by the adjusting means, and the object to be processed is The second modified region is formed so as to be continuous with the first modified region formed in the first scanning step in the thickness direction by irradiating a pulse laser beam along the planned cutting position while relatively moving And a second scanning step.

この方法によれば、第1の走査工程では、軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に挿入せずに、集光領域において軸上色収差が少ない状態で第1の改質領域が形成される。第2の走査工程では、軸上色収差拡大手段を集光手段と加工対象物との間に挿入した状態、すなわち第1の走査工程に比べて軸上色収差が拡大した状態で、第2の改質領域が第1の改質領域に厚み方向に連続して形成される。よって、第1の改質領域が第2の改質領域に比べ、厚み方向の幅が狭い状態すなわち改質密度が高い状態で形成されるので、外部応力を加えて加工対象物を切断予定位置で切断する際に、第1の改質領域が形成された表面側から容易に切断される。すなわち、第1の改質領域をきっかけとして第2の改質領域側に切断が進んで、破断面に外形不良が発生することを低減することができる。   According to this method, in the first scanning step, the first modification is performed in a state where the axial chromatic aberration expanding means is not inserted between the light collecting means and the object to be processed and the axial chromatic aberration is small in the light collecting region. A quality region is formed. In the second scanning step, the second modification is performed in a state where the axial chromatic aberration enlarging means is inserted between the condensing means and the object to be processed, that is, in a state where the axial chromatic aberration is enlarged as compared with the first scanning step. A quality region is continuously formed in the thickness direction in the first modified region. Therefore, the first modified region is formed in a state where the width in the thickness direction is narrower than that of the second modified region, that is, in a state in which the modified density is high. When cutting with, it is easily cut from the surface side where the first modified region is formed. That is, it is possible to reduce the occurrence of a defect in the outer shape of the fractured surface due to the cutting to the second modified region side triggered by the first modified region.

本発明の実施形態は、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルを製造する工程において、液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を切断する工程で用いられるレーザ照射装置と、このレーザ照射装置を用いたレーザスクライブ方法を例に説明する。   An embodiment of the present invention uses a laser irradiation device used in a step of cutting a mother substrate on which a liquid crystal display panel is partitioned in a step of manufacturing a liquid crystal display panel constituting a liquid crystal display device, and uses this laser irradiation device. The laser scribing method used will be described as an example.

(液晶表示パネル)
まず、液晶表示パネルについて説明する。図1は、液晶表示パネルの構造を示す概略図である。同図(a)は概略正面図、同図(b)は同図(a)のA−A線で切った概略断面図である。
(LCD panel)
First, the liquid crystal display panel will be described. FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a liquid crystal display panel. The figure (a) is a schematic front view, The figure (b) is the schematic sectional drawing cut | disconnected by the AA line of the figure (a).

図1(a)および(b)に示すように、液晶表示パネル10は、TFT(Thin Film Transistor)素子3を有する素子基板1と、対向電極6を有する対向基板2と、シール材4によって接着された両基板1,2の隙間に充填された液晶5とを備えている。素子基板1は対向基板2より一回り大きく額縁状に張り出した状態となっている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a liquid crystal display panel 10 is bonded to an element substrate 1 having a TFT (Thin Film Transistor) element 3, a counter substrate 2 having a counter electrode 6, and a sealing material 4. And the liquid crystal 5 filled in the gap between the two substrates 1 and 2. The element substrate 1 protrudes in a frame shape that is slightly larger than the counter substrate 2.

素子基板1は、厚みおよそ1.2mmの石英ガラス基板を用いており、その表面には画素を構成する画素電極(図示省略)と、3端子のうちの一つが画素電極に接続されたTFT素子3が形成されている。TFT素子3の残りの2端子は、画素電極を囲んで互いに絶縁状態で格子状に配置されたデータ線(図示省略)と走査線(図示省略)とに接続されている。データ線は、Y軸方向に引き出されて端子部1aにおいてデータ線駆動回路部9に接続されている。走査線は、X軸方向に引き出され、左右の額縁領域に形成された2つの走査線駆動回路部13,13に個々に接続されている。各データ線駆動回路部9および走査線駆動回路部13の入力側配線は、端子部1aに沿って配列した実装端子11にそれぞれ接続されている。端子部1aとは反対側の額縁領域には、2つの走査線駆動回路部13,13を繋ぐ配線12が設けられている。   The element substrate 1 uses a quartz glass substrate having a thickness of about 1.2 mm, and on its surface, a pixel electrode (not shown) constituting a pixel and a TFT element in which one of three terminals is connected to the pixel electrode. 3 is formed. The remaining two terminals of the TFT element 3 are connected to a data line (not shown) and a scanning line (not shown) which are arranged in a grid pattern so as to surround the pixel electrode and are insulated from each other. The data line is drawn in the Y-axis direction and connected to the data line driving circuit unit 9 at the terminal unit 1a. The scanning lines are drawn out in the X-axis direction and are individually connected to two scanning line drive circuit units 13 and 13 formed in the left and right frame regions. The input side wirings of the data line driving circuit unit 9 and the scanning line driving circuit unit 13 are connected to the mounting terminals 11 arranged along the terminal unit 1a. In the frame region opposite to the terminal portion 1a, a wiring 12 that connects the two scanning line driving circuit portions 13 and 13 is provided.

対向基板2は、厚みおよそ1.0mmの透明なガラス基板を用いており、共通電極としての対向電極6が設けられている。対向電極6は、対向基板2の四隅に設けられた上下導通部14を介して素子基板1側に設けられた配線と導通しており、当該配線も端子部1aに設けられた実装端子11に接続されている。   The counter substrate 2 is a transparent glass substrate having a thickness of approximately 1.0 mm, and is provided with a counter electrode 6 as a common electrode. The counter electrode 6 is electrically connected to the wiring provided on the element substrate 1 side through the vertical conduction parts 14 provided at the four corners of the counter substrate 2, and the wiring is also connected to the mounting terminal 11 provided in the terminal part 1a. It is connected.

液晶5に面する素子基板1の表面および対向基板2の表面には、それぞれ配向膜7,8が形成されている。   Alignment films 7 and 8 are respectively formed on the surface of the element substrate 1 facing the liquid crystal 5 and the surface of the counter substrate 2.

液晶表示パネル10は、外部駆動回路と電気的に繋がる中継基板が実装端子11に接続される。そして、外部駆動回路からの入力信号が各データ線駆動回路部9および走査線駆動回路部13に入力されることにより、TFT素子3が画素電極ごとにスイッチングされ、画素電極と対向電極6との間に駆動電圧が印加されて表示が行われる。   In the liquid crystal display panel 10, a relay substrate that is electrically connected to an external drive circuit is connected to the mounting terminal 11. An input signal from the external drive circuit is input to each data line drive circuit unit 9 and the scan line drive circuit unit 13, whereby the TFT element 3 is switched for each pixel electrode, and the pixel electrode and the counter electrode 6 are switched. In the meantime, a drive voltage is applied to display.

尚、図1には図示省略したが、液晶表示パネル10の表裏面には、それぞれ入出射する光を偏向する偏光板が設けられる。   Although not shown in FIG. 1, polarizing plates for deflecting incoming and outgoing light are provided on the front and back surfaces of the liquid crystal display panel 10, respectively.

図2は、液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を示す概略図である。同図(a)は概略平面図、同図(b)は、同図(a)のB−B線で切った概略断面図である。   FIG. 2 is a schematic view showing a mother substrate on which a liquid crystal display panel is partitioned. FIG. 4A is a schematic plan view, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

図2(a)に示すように、1つの液晶表示パネル10に相当する素子基板1がマザー基板としてのウェハ状の基板Wに複数区画形成されている。そして、図2(b)に示すように、対向基板2が個々に区画形成された素子基板1と接着されている。1つの液晶表示パネル10は、区画領域Dx,Dyに沿った切断予定位置を切断して、基板Wから取り出される。この場合、基板Wは、厚み1.2mm、直径12インチの石英ガラス基板であり、200個分の液晶表示パネル10が区画形成されている。   As shown in FIG. 2A, a plurality of element substrates 1 corresponding to one liquid crystal display panel 10 are formed on a wafer-like substrate W as a mother substrate. Then, as shown in FIG. 2B, the counter substrate 2 is bonded to the element substrate 1 which is partitioned and formed individually. One liquid crystal display panel 10 is taken out from the substrate W by cutting the planned cutting positions along the partition regions Dx and Dy. In this case, the substrate W is a quartz glass substrate having a thickness of 1.2 mm and a diameter of 12 inches, and 200 liquid crystal display panels 10 are partitioned and formed.

尚、本実施形態では、基板Wに個々の対向基板2を接着した形態であるが、ウェハ状の基板内に対向基板2が複数区画形成された他のマザー基板と基板Wとを接着し、相方のマザー基板を切断して液晶表示パネル10を取り出すようにしてもよい。   In this embodiment, each counter substrate 2 is bonded to the substrate W. However, another mother substrate in which a plurality of counter substrates 2 are formed in a wafer-like substrate is bonded to the substrate W. The liquid crystal display panel 10 may be taken out by cutting the opposite mother substrate.

(レーザ照射装置)
次に、本発明を適用したレーザ照射装置について説明する。図3は、レーザ照射装置の構成を示す概略図である。
(Laser irradiation device)
Next, a laser irradiation apparatus to which the present invention is applied will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the laser irradiation apparatus.

図3に示すように、レーザ照射装置100は、パルスレーザ光を出射するレーザ光源101と、出射されたパルスレーザ光を反射するダイクロイックミラー102と、反射したパルスレーザ光を集光する集光手段としての集光レンズ103とを備えている。また、加工対象物としての基板Wを載置するステージ107と、ステージ107を集光レンズ103に対してX,Y軸方向に移動させる移動手段としてのX軸スライド部110およびY軸スライド部108とを備えている。また、ステージ107に載置された基板Wに対して集光レンズ103のZ軸方向の位置を変えて、パルスレーザ光の集光点の位置を調整する調整手段としてのZ軸スライド機構104と、集光レンズ103と基板Wとの間の光軸101aに直交するように配置される軸上色収差拡大手段としての石英ガラス板106とを備えている。さらには、ダイクロイックミラー102を挟んで集光レンズ103と反対側に位置する撮像装置112を備えている。   As shown in FIG. 3, a laser irradiation apparatus 100 includes a laser light source 101 that emits pulsed laser light, a dichroic mirror 102 that reflects the emitted pulsed laser light, and a condensing unit that collects the reflected pulsed laser light. As a condensing lens 103. Also, a stage 107 on which a substrate W as a processing target is placed, and an X-axis slide unit 110 and a Y-axis slide unit 108 as moving means for moving the stage 107 in the X and Y axis directions with respect to the condenser lens 103. And. Further, a Z-axis slide mechanism 104 serving as an adjustment unit that adjusts the position of the condensing point of the pulse laser beam by changing the position of the condensing lens 103 in the Z-axis direction with respect to the substrate W placed on the stage 107; And a quartz glass plate 106 as an axial chromatic aberration enlarging means arranged so as to be orthogonal to the optical axis 101a between the condenser lens 103 and the substrate W. Furthermore, an imaging device 112 is provided that is located on the opposite side of the condenser lens 103 with the dichroic mirror 102 interposed therebetween.

レーザ照射装置100は、上記各構成を制御するメインコンピュータ120を備えており、メインコンピュータ120には、CPUや各種メモリーの他に撮像装置112が撮像した画像情報を処理する画像処理部124を有している。撮像装置112は、同軸落射型光源とCCD(固体撮像素子)が組み込まれたものである。同軸落射型光源から出射した可視光は、集光レンズ103を透過して焦点を結ぶ。   The laser irradiation apparatus 100 includes a main computer 120 that controls each of the above components. The main computer 120 includes an image processing unit 124 that processes image information captured by the imaging apparatus 112 in addition to a CPU and various memories. is doing. The imaging device 112 incorporates a coaxial incident light source and a CCD (solid-state imaging device). Visible light emitted from the coaxial incident light source passes through the condenser lens 103 and is focused.

メインコンピュータ120には、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力する入力部125とレーザ加工時の各種情報を表示する表示部126が接続されている。また、レーザ光源101の出力やパルス幅、パルス周期を制御するレーザ制御部121と、Z軸スライド機構104を駆動して集光レンズ103のZ軸方向の位置を制御するレンズ制御部122とが接続されている。さらに、X軸スライド部110とY軸スライド部108をそれぞれレール109,111に沿って移動させるサーボモータ(図示省略)を駆動するステージ制御部123が接続されている。   Connected to the main computer 120 are an input unit 125 for inputting data of various processing conditions used in laser processing and a display unit 126 for displaying various information at the time of laser processing. In addition, a laser control unit 121 that controls the output, pulse width, and pulse period of the laser light source 101, and a lens control unit 122 that drives the Z-axis slide mechanism 104 to control the position of the condenser lens 103 in the Z-axis direction. It is connected. Further, a stage control unit 123 that drives a servo motor (not shown) that moves the X-axis slide unit 110 and the Y-axis slide unit 108 along the rails 109 and 111, respectively, is connected.

集光レンズ103をZ軸方向に移動させるZ軸スライド機構104には、移動距離を検出可能な位置センサが内蔵されており、レンズ制御部122は、この位置センサの出力を検出して集光レンズ103のZ軸方向の位置を制御可能となっている。したがって、撮像装置112の同軸落射型光源から出射した可視光の焦点が基板Wの表面と合うように集光レンズ103をZ軸方向に移動させれば、基板Wの厚みを計測することが可能である。   The Z-axis slide mechanism 104 that moves the condensing lens 103 in the Z-axis direction has a built-in position sensor capable of detecting the moving distance, and the lens control unit 122 detects the output of the position sensor and collects the light. The position of the lens 103 in the Z-axis direction can be controlled. Therefore, the thickness of the substrate W can be measured by moving the condenser lens 103 in the Z-axis direction so that the focus of the visible light emitted from the coaxial incident light source of the imaging device 112 is aligned with the surface of the substrate W. It is.

レーザ光源101は、例えばチタンサファイアを固体光源とするレーザ光をフェムト秒のパルス幅で出射するいわゆるフェムト秒レーザである。この場合、パルスレーザ光は、波長分散特性を有しており、中心波長が800nmであり、その半値幅はおよそ10nmである。またパルス幅はおよそ300fs(フェムト秒)、パルス周期は1kHz、出力はおよそ700mWである。   The laser light source 101 is a so-called femtosecond laser that emits laser light having, for example, titanium sapphire as a solid light source with a femtosecond pulse width. In this case, the pulsed laser light has wavelength dispersion characteristics, the center wavelength is 800 nm, and the half width is about 10 nm. The pulse width is about 300 fs (femtosecond), the pulse period is 1 kHz, and the output is about 700 mW.

集光レンズ103は、この場合、倍率が100倍、開口数(NA)が0.8、WD(Working Distance)が3mmの対物レンズである。集光レンズ103はZ軸スライド機構104から延びたスライドアーム104aによって支持されている。また、Z軸スライド機構104と共に移動するモータ105から延びた回転アーム105aの端部に石英ガラス板106が支持されている。レンズ制御部122は、Z軸スライド機構104を駆動すると共に、モータ105を駆動して回転アーム105aをZ軸を回転軸として回転させる。これにより集光レンズ103の開口部103aの前面に石英ガラス板106を挿入可能となっている。   In this case, the condensing lens 103 is an objective lens having a magnification of 100 times, a numerical aperture (NA) of 0.8, and a WD (Working Distance) of 3 mm. The condenser lens 103 is supported by a slide arm 104 a extending from the Z-axis slide mechanism 104. A quartz glass plate 106 is supported on the end of a rotating arm 105 a extending from a motor 105 that moves together with the Z-axis slide mechanism 104. The lens control unit 122 drives the Z-axis slide mechanism 104 and also drives the motor 105 to rotate the rotary arm 105a about the Z-axis as a rotation axis. Thereby, the quartz glass plate 106 can be inserted in front of the opening 103 a of the condenser lens 103.

尚、本実施形態では、ステージ107は、Y軸スライド部108に支持されているが、X軸スライド部110とY軸スライド部108との位置関係を逆転させてX軸スライド部110に支持される形態としてもよい。また、ステージ107をθテーブルを介してY軸スライド部108に支持することが好ましい。これによれば、基板Wを光軸101aに対してより垂直な状態とすることが可能である。   In this embodiment, the stage 107 is supported by the Y-axis slide unit 108, but is supported by the X-axis slide unit 110 by reversing the positional relationship between the X-axis slide unit 110 and the Y-axis slide unit 108. It is good also as a form. Moreover, it is preferable to support the stage 107 on the Y-axis slide part 108 via the θ table. According to this, it is possible to make the substrate W more perpendicular to the optical axis 101a.

図4は、軸上色収差の拡大状態を示す概略図である。同図(a)は軸上色収差拡大手段を挿入しないときのパルスレーザ光の集光状態を示し、同図(b)は軸上色収差拡大手段を挿入したときのパルスレーザ光の集光状態を示すものである。軸上色収差拡大手段としての石英ガラス板106は、厚み2mmであり、屈折率は約1.46である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing an enlarged state of longitudinal chromatic aberration. FIG. 6A shows the condensing state of the pulsed laser light when the axial chromatic aberration enlarging means is not inserted, and FIG. 5B shows the condensing state of the pulsed laser light when the axial chromatic aberration enlarging means is inserted. It is shown. The quartz glass plate 106 as the axial chromatic aberration expanding means has a thickness of 2 mm and a refractive index of about 1.46.

図4(a)に示すように、石英ガラス板106を挿入していないときには、集光レンズ103によって集光されたパルスレーザ光113は、屈折率が1よりも大きい基板Wに入射して屈折し、短波長側のパルスレーザ光114から長波長側のパルスレーザ光115までその集光点が光軸101a上でずれた集光領域116に集光される。集光領域116は、いわゆる軸上色収差を有している。   As shown in FIG. 4A, when the quartz glass plate 106 is not inserted, the pulse laser beam 113 collected by the condenser lens 103 is incident on the substrate W having a refractive index larger than 1 and refracted. Then, the condensing point from the short-wavelength side pulse laser beam 114 to the long-wavelength side pulse laser beam 115 is focused on the condensing region 116 shifted on the optical axis 101a. The condensing region 116 has a so-called axial chromatic aberration.

図4(b)に示すように、石英ガラス板106を挿入したときには、集光レンズ103によって集光されたパルスレーザ光は、屈折率が1よりも大きい石英ガラス板106を透過して屈折する。よって、短波長側のパルスレーザ光114と長波長側のパルスレーザ光115とでは、集光点がずれた状態で基板Wに入射する。そして、入射後さらに屈折して短波長側のパルスレーザ光114から長波長側のパルスレーザ光115までその集光点が光軸101a上でずれた集光領域117に集光される。すなわち、より軸上色収差が拡大した集光領域117となる。   As shown in FIG. 4B, when the quartz glass plate 106 is inserted, the pulsed laser light collected by the condenser lens 103 is refracted through the quartz glass plate 106 having a refractive index larger than 1. . Therefore, the short-wavelength side pulse laser beam 114 and the long-wavelength side pulse laser beam 115 are incident on the substrate W in a state where the focal points are shifted. Then, the light is further refracted after being incident, and is condensed in a condensing region 117 whose focal point is shifted on the optical axis 101 a from the short-wavelength pulse laser beam 114 to the long-wavelength pulse laser beam 115. That is, the light condensing region 117 is further expanded in axial chromatic aberration.

ここで多光子吸収による改質領域の形成について説明する。加工対象物が透明な材料であっても、材料の吸収のバンドギャップEgよりも光子のエネルギーhνが非常に大きいと吸収が生じる。これを多光子吸収と言い、レーザ光のパルス幅を極めて短くして、多光子吸収を加工対象物の内部に起こさせると、多光子吸収のエネルギーが熱エネルギーに転化せずに、イオン価数変化、結晶化または分極配向等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率変化領域が形成される。本実施形態では、この屈折率変化領域を改質領域と呼ぶ。   Here, the formation of the modified region by multiphoton absorption will be described. Even if the object to be processed is a transparent material, absorption occurs when the photon energy hν is much larger than the absorption band gap Eg of the material. This is called multiphoton absorption. When the pulse width of the laser beam is made extremely short and multiphoton absorption is caused to occur inside the workpiece, the energy of the multiphoton absorption is not converted into thermal energy, and the ionic valence. Permanent structural changes such as change, crystallization or polarization orientation are induced to form a refractive index change region. In the present embodiment, this refractive index change region is called a modified region.

図5は、多光子吸収により形成された改質領域を示す写真である。同図(a)は、図4(a)に対応する改質領域を示し、同図(b)は図4(b)に対応する改質領域を示すものである。いずれも基板Wの断面写真である。   FIG. 5 is a photograph showing a modified region formed by multiphoton absorption. FIG. 4A shows a modified region corresponding to FIG. 4A, and FIG. 4B shows a modified region corresponding to FIG. Both are cross-sectional photographs of the substrate W.

図5(a)に示すように、石英ガラス板106を挿入せずにパルスレーザ光113を基板Wに照射した場合、パルスレーザ光113の集光領域116において形成された改質領域20は、基板Wの断面から見ると、基板Wの厚み方向におよそ300μmの幅を有している。この場合の集光領域116におけるピークパワー密度は、8×1012W/cm2である。また、集光領域116の位置が、パルスレーザ光113の入射面Waに近づくにつれて、短波長側のパルスレーザ光114と長波長側のパルスレーザ光115との光路差が少なくなり、入射面Waの近傍では、改質領域20の幅は、およそ50μmとなる。 As shown in FIG. 5A, when the substrate W is irradiated with the pulse laser beam 113 without inserting the quartz glass plate 106, the modified region 20 formed in the light condensing region 116 of the pulse laser beam 113 is When viewed from the cross section of the substrate W, it has a width of about 300 μm in the thickness direction of the substrate W. In this case, the peak power density in the condensing region 116 is 8 × 10 12 W / cm 2 . Further, as the position of the condensing region 116 approaches the incident surface Wa of the pulse laser beam 113, the optical path difference between the short wavelength side pulse laser beam 114 and the long wavelength side pulse laser beam 115 decreases, and the incident surface Wa. In the vicinity of, the width of the modified region 20 is approximately 50 μm.

図5(b)に示すように、石英ガラス板106を挿入してパルスレーザ光を基板Wに照射した場合、パルスレーザ光の集光領域117において形成された改質領域21は、基板Wの断面から見ると、基板Wの厚み方向におよそ700μmの幅を有している。すなわち、波長分散特性を有するパルスレーザ光の特性を利用して、石英ガラス板106を挿入することにより軸上色収差を拡げ、改質領域の幅を拡大することが可能である。   As shown in FIG. 5B, when the quartz glass plate 106 is inserted and the substrate W is irradiated with the pulse laser beam, the modified region 21 formed in the condensing region 117 of the pulse laser beam is When viewed from the cross section, the substrate W has a width of about 700 μm in the thickness direction. That is, it is possible to expand the axial chromatic aberration and expand the width of the modified region by inserting the quartz glass plate 106 using the characteristics of the pulsed laser light having wavelength dispersion characteristics.

このような改質領域20,21を形成するためのパルスレーザ光113の照射条件としては、加工対象物によってパルスレーザ光の出力やパルス幅、パルス周期、レーザスキャン速度等の設定が必要なことは言うまでもない。特に、レーザ光源101が有する出力は、ダイクロイックミラー102や集光レンズ103および石英ガラス板106などの光軸101a上に配置される透過性物質による吸収で減衰することを考慮する必要がある。したがって、実際の加工対象物を用いた予備試験を実施して、最適な照射条件を導くことが望ましい。   As the irradiation conditions of the pulse laser beam 113 for forming such modified regions 20 and 21, it is necessary to set the output of the pulse laser beam, the pulse width, the pulse period, the laser scan speed, etc. depending on the object to be processed. Needless to say. In particular, it is necessary to consider that the output of the laser light source 101 is attenuated by absorption by a transmissive material disposed on the optical axis 101a such as the dichroic mirror 102, the condenser lens 103, and the quartz glass plate 106. Therefore, it is desirable to carry out a preliminary test using an actual processing object to derive the optimum irradiation conditions.

(レーザスクライブ方法)
次に本発明を適用したレーザスクライブ方法について説明する。図6は、レーザスクライブ方法を示すフローチャートである。
(Laser scribing method)
Next, a laser scribing method to which the present invention is applied will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a laser scribing method.

図6に示すように、本実施形態のレーザスクライブ方法は、レーザ照射装置100を用い、パルスレーザ光の光軸101aが基板Wの切断予定位置の線上に位置するように集光レンズ103と基板Wとを相対的に位置決めする位置決め工程(ステップS1)と、パルスレーザ光の集光領域が基板Wの厚み方向(Z軸方向)の所定の位置に位置するように集光点の位置を調整する調整工程(ステップS3)とを備えている。また、集光レンズ103に対して基板Wを相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する第1の走査工程としての1次レーザスキャン(ステップS4)を備えている。さらに、Z軸スライド機構104によって集光領域をZ軸方向にずらし、集光レンズ103に対して基板Wを相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して、1次レーザスキャンで形成された第1の改質領域にZ軸方向において連続するように第2の改質領域を形成する第2の走査工程としての2次レーザスキャン(ステップS5)を備えている。   As shown in FIG. 6, the laser scribing method of the present embodiment uses a laser irradiation apparatus 100, and the condensing lens 103 and the substrate so that the optical axis 101 a of the pulse laser beam is positioned on the line of the planned cutting position of the substrate W. Positioning step (step S1) for relatively positioning W and the position of the condensing point so that the condensing region of the pulse laser beam is located at a predetermined position in the thickness direction (Z-axis direction) of the substrate W Adjusting step (step S3). In addition, a primary laser scan (first scanning step) for forming a first modified region by irradiating a pulsed laser beam along a planned cutting position while moving the substrate W relative to the condenser lens 103. Step S4) is provided. Further, the focusing region is shifted in the Z-axis direction by the Z-axis slide mechanism 104, and the primary laser scan is performed by irradiating the laser beam along the planned cutting position while moving the substrate W relative to the focusing lens 103. A secondary laser scan (step S5) is provided as a second scanning process for forming the second modified region so as to be continuous with the first modified region formed in step Z in the Z-axis direction.

図6のステップS1は、位置決め工程である。ステップS1では、図2に示した基板Wを対向基板2側がステージ107の表面に接するように載置する。そして、区画領域DxがX軸方向に平行となるように基板Wを位置決めする。また、ステージ制御部123は、パルスレーザ光の光軸101aが基板Wの任意の区画領域Dx,Dyの切断予定位置の線上に位置するように、サーボモータを駆動しX軸スライド部110およびY軸スライド部108を移動させる。この場合、ウェハ状の基板Wに方向を規定するオリフラ等を形成しておけば、比較的容易に位置決めすることができる。そして、ステップS2へ進む。   Step S1 in FIG. 6 is a positioning process. In step S <b> 1, the substrate W illustrated in FIG. 2 is placed so that the counter substrate 2 side is in contact with the surface of the stage 107. Then, the substrate W is positioned so that the partition region Dx is parallel to the X-axis direction. In addition, the stage controller 123 drives the servo motor so that the optical axis 101a of the pulsed laser beam is positioned on the line of the planned cutting positions of the arbitrary partitioned regions Dx and Dy of the substrate W, and the X-axis slide unit 110 and Y The shaft slide part 108 is moved. In this case, if an orientation flat or the like for defining the direction is formed on the wafer-like substrate W, positioning can be performed relatively easily. Then, the process proceeds to step S2.

図6のステップS2は、基板Wの厚みを測定する工程である。ステップS2では、オペレータは、メインコンピュータ120を操作して、基板Wの厚み測定を実施する。撮像装置112が捉えた映像を表示部126に表示させ、基板Wのパルスレーザ光の入射面Wa(図4参照)と、もう一方の反対側の表面Wb(図4参照)とに撮像装置112から出射される可視光の焦点を合わせる動作を行わせることにより、メインコンピュータ120は、Z軸スライド機構104の位置センサの出力から基板Wの厚みを演算する。演算結果は、メインコンピュータ120の記憶部にZ軸方向の座標として記憶される。そして、ステップS3に進む。   Step S2 in FIG. 6 is a step of measuring the thickness of the substrate W. In step S <b> 2, the operator operates the main computer 120 to measure the thickness of the substrate W. The image captured by the imaging device 112 is displayed on the display unit 126, and the imaging device 112 is displayed on the incident surface Wa (see FIG. 4) of the pulse laser beam of the substrate W and the other surface Wb (see FIG. 4) on the other side. The main computer 120 calculates the thickness of the substrate W from the output of the position sensor of the Z-axis slide mechanism 104 by performing the operation of focusing the visible light emitted from the Z-axis slide mechanism 104. The calculation result is stored in the storage unit of the main computer 120 as coordinates in the Z-axis direction. Then, the process proceeds to step S3.

図6のステップS3は、パルスレーザ光の集光点の位置を調整する調整工程である。先に述べたように石英ガラス板106を挿入した場合は、軸上色収差が拡がった集光領域117となる。撮像装置112が捉えた可視光の焦点と集光領域117とのZ軸方向の位置関係をあらかじめレーザ照射する予備試験の結果から求めておき、データとして入力しておく。このデータとステップS2で求められた基板Wの厚みデータ(Z軸方向の座標)とに基づいて、ステップS3では、レンズ制御部122は、モータ105を駆動して石英ガラス板106を集光レンズ103の開口部103aの前面に挿入する。そして、図4(b)に示すように、レンズ制御部122は、Z軸スライド機構104を駆動して集光領域117の少なくとも一部が基板Wのパルスレーザ光の入射面Waと反対側の表面Wbに掛かるように集光レンズ103をZ軸方向に移動させる。そして、ステップS4へ進む。   Step S3 in FIG. 6 is an adjustment process for adjusting the position of the condensing point of the pulse laser beam. As described above, when the quartz glass plate 106 is inserted, the light condensing region 117 in which the longitudinal chromatic aberration is widened. The positional relationship in the Z-axis direction between the focus of visible light captured by the imaging device 112 and the light condensing region 117 is obtained in advance from the result of a preliminary test for laser irradiation and input as data. Based on this data and the thickness data (coordinates in the Z-axis direction) of the substrate W obtained in step S2, in step S3, the lens control unit 122 drives the motor 105 to move the quartz glass plate 106 to the condenser lens. 103 is inserted in front of the opening 103a. Then, as shown in FIG. 4B, the lens control unit 122 drives the Z-axis slide mechanism 104 so that at least a part of the condensing region 117 is on the side opposite to the incident surface Wa of the pulsed laser light of the substrate W. The condenser lens 103 is moved in the Z-axis direction so as to be placed on the surface Wb. Then, the process proceeds to step S4.

図6のステップS4は、1次レーザスキャン工程である。ステップS4では、集光レンズ103に対して基板Wを相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する。この場合、図2に示すように基板Wには複数(200個)の液晶表示パネル10が区画形成されており、区画領域Dxに対応してX軸方向に基板Wを横断するレーザスキャンを19回行う。また、続いて区画領域Dyに対応してY軸方向に基板Wを横断するレーザスキャンを15回行う。当然、液晶表示パネル10の基板Wにおける区画配置に対応して所定のピッチでX軸またはY軸方向にずらしながら各レーザスキャンを行う。切断予定位置は、あらかじめデータとして入力されているので、メインコンピュータ120は、このデータに基づいた制御信号をステージ制御部123に送る。ステージ制御部123は、制御信号に基づいてX軸スライド部110とY軸スライド部108とを移動させることにより、基板Wを集光レンズ103に対して相対移動させる。この場合、パルスレーザ光の照射に対応して基板Wを移動させる速度すなわちレーザースキャン速度は、およそ20mm/秒である。したがって、X軸方向へ19回およびY軸方向へ15回のレーザスキャンに要する時間は、基板Wのウェハサイズが12インチ(300mm)のため、およそ9分である。そして、ステップS5へ進む。   Step S4 in FIG. 6 is a primary laser scanning process. In step S <b> 4, the first modified region is formed by irradiating the laser beam along the planned cutting position while moving the substrate W relative to the condenser lens 103. In this case, as shown in FIG. 2, a plurality (200) of liquid crystal display panels 10 are partitioned on the substrate W, and a laser scan that crosses the substrate W in the X-axis direction corresponding to the partitioned region Dx is performed. Do it once. Subsequently, a laser scan is performed 15 times across the substrate W in the Y-axis direction corresponding to the partition region Dy. Naturally, each laser scan is performed while shifting in the X-axis or Y-axis direction at a predetermined pitch corresponding to the partition arrangement on the substrate W of the liquid crystal display panel 10. Since the scheduled cutting position is input as data in advance, the main computer 120 sends a control signal based on this data to the stage control unit 123. The stage control unit 123 moves the substrate W relative to the condenser lens 103 by moving the X-axis slide unit 110 and the Y-axis slide unit 108 based on the control signal. In this case, the speed at which the substrate W is moved corresponding to the irradiation of the pulsed laser beam, that is, the laser scanning speed is approximately 20 mm / second. Accordingly, the time required for the laser scanning 19 times in the X-axis direction and 15 times in the Y-axis direction is approximately 9 minutes because the wafer size of the substrate W is 12 inches (300 mm). Then, the process proceeds to step S5.

図6のステップS5は2次レーザスキャン工程である。ステップS5では、レンズ制御部122は、Z軸スライド機構104を駆動して集光領域117をZ軸方向にずらす。そして、集光レンズ103に対して基板Wを相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して、1次レーザスキャンで形成された第1の改質領域にZ軸方向において連続するように第2の改質領域を形成する。レーザスキャンの方法は、ステップS4と同じである。この場合、集光領域117において形成される改質領域21の幅は、およそ700μmであるため、集光領域117の位置をZ軸方向におよそ500μmずらせば、基板Wの厚み1.2mmの幅内に改質領域21が連続して形成される。尚、基板Wの厚みが700μm未満ならば、ステップS4の1次レーザスキャンのみでよい。また、基板Wの厚みが700μm以上ならば、その厚みに応じて集光領域117をZ軸方向にずらしたレーザスキャンを繰り返せばよい。そして、ステップS6へ進む。   Step S5 in FIG. 6 is a secondary laser scanning process. In step S5, the lens control unit 122 drives the Z-axis slide mechanism 104 to shift the condensing region 117 in the Z-axis direction. Then, the laser beam is irradiated along the planned cutting position while moving the substrate W relative to the condensing lens 103, and continuously in the Z-axis direction to the first modified region formed by the primary laser scan. Thus, the second modified region is formed. The laser scanning method is the same as in step S4. In this case, since the width of the modified region 21 formed in the condensing region 117 is about 700 μm, if the position of the condensing region 117 is shifted about 500 μm in the Z-axis direction, the width of the substrate W having a thickness of 1.2 mm The reformed region 21 is continuously formed inside. If the thickness of the substrate W is less than 700 μm, only the primary laser scan in step S4 is required. Further, if the thickness of the substrate W is 700 μm or more, the laser scan with the condensing region 117 shifted in the Z-axis direction according to the thickness may be repeated. Then, the process proceeds to step S6.

図6のステップS6は、形成された改質領域に沿って基板Wを分割(ブレイク)する工程である。図7は、ブレイク方法を示す概略断面図である。同図(a)は外部応力の与え方を示す断面図、同図(b)はブレイク後の断面図である。ステップS6では、例えば図7(a)に示すように、ステップS4およびステップS5によって、基板Wの厚み方向に連続して形成された改質領域Rcに対して、CまたはD方向に外部応力を加える。これにより基板Wは、図7(b)に示すように、改質領域Rcで分断される。図8は、分断後の基板の断面写真である。図8に示すように、改質領域Rcが、基板Wの厚み方向の全域に渡って形成されている。この場合の改質領域Rcの幅(Z軸方向に直交する方向の幅)は、およそ10〜20μmである。   Step S6 in FIG. 6 is a step of dividing (breaking) the substrate W along the formed modified region. FIG. 7 is a schematic sectional view showing a breaking method. FIG. 4A is a cross-sectional view showing how to apply external stress, and FIG. 4B is a cross-sectional view after breaking. In step S6, for example, as shown in FIG. 7A, external stress is applied in the C or D direction to the modified region Rc continuously formed in the thickness direction of the substrate W by steps S4 and S5. Add. As a result, the substrate W is divided at the modified region Rc as shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional photograph of the substrate after division. As shown in FIG. 8, the modified region Rc is formed over the entire region in the thickness direction of the substrate W. In this case, the width of the modified region Rc (the width in the direction orthogonal to the Z-axis direction) is approximately 10 to 20 μm.

以上のレーザスクライブ方法によれば、改質領域Rcが基板Wの厚み方向に連続して形成されているため、精度よくかつ容易に切断することが可能である。また、破断面に外形不良等が生じにくい。また、石英ガラス板106を挿入せずに、基板Wの厚み方向に連続した改質領域Rcを形成する場合、パルスレーザ光113の集光領域116は、入射面Waに近づくに従って軸上色収差が少なくなる。その結果改質領域20の幅が小さくなるため、厚み1.2mmの基板Wの厚み方向に連続した改質領域Rcを形成するには、およそ10回(約90分)のレーザスキャン工程が必要になる。本実施形態のレーザスクライブ方法では、2回(約18分)のレーザスキャン工程で済むため、レーザ加工の所要時間を大幅に短縮することが可能となる。   According to the laser scribing method described above, the modified region Rc is continuously formed in the thickness direction of the substrate W, and therefore can be cut accurately and easily. In addition, it is difficult for external defects to occur on the fracture surface. Further, when the modified region Rc continuous in the thickness direction of the substrate W is formed without inserting the quartz glass plate 106, the condensing region 116 of the pulse laser beam 113 has axial chromatic aberration as it approaches the incident surface Wa. Less. As a result, the width of the modified region 20 is reduced, and in order to form the modified region Rc that is continuous in the thickness direction of the substrate W having a thickness of 1.2 mm, approximately 10 (about 90 minutes) laser scanning steps are required. become. In the laser scribing method according to the present embodiment, two laser scanning steps (about 18 minutes) are sufficient, and the time required for laser processing can be greatly reduced.

上記実施形態の効果は、以下の通りである。
(1)上記実施形態のレーザ照射装置100は、集光レンズ103の開口部103aの前面に石英ガラス板106を挿入することが可能な構成となっているため、集光レンズ103を透過したパルスレーザ光を屈折させて、軸上色収差が拡がった集光領域117にパルスレーザ光を集光させることができる。したがって、このような波長分散特性を有するパルスレーザ光を石英ガラス基板からなる基板Wの内部に集光点を結ぶように照射すれば、集光領域117において多光子吸収されて形成される改質領域21を、石英ガラス板106を挿入しないで形成される改質領域20に比べて拡大することができる。ゆえに、1回のレーザ照射により形成される改質領域の大きさを拡大して高い生産性で基板Wのスクライブが可能なレーザ照射装置100を提供することができる。
The effect of the said embodiment is as follows.
(1) Since the laser irradiation apparatus 100 of the above embodiment has a configuration in which the quartz glass plate 106 can be inserted in front of the opening 103 a of the condenser lens 103, the pulse transmitted through the condenser lens 103. By refracting the laser light, the pulsed laser light can be condensed on the condensing region 117 where the longitudinal chromatic aberration is widened. Therefore, if a pulsed laser beam having such wavelength dispersion characteristics is irradiated so as to form a condensing point inside a substrate W made of a quartz glass substrate, a modification formed by multiphoton absorption in the condensing region 117. The region 21 can be enlarged as compared with the modified region 20 formed without inserting the quartz glass plate 106. Therefore, it is possible to provide the laser irradiation apparatus 100 that can scribe the substrate W with high productivity by increasing the size of the modified region formed by one laser irradiation.

(2)上記実施形態のレーザ照射装置100は、レンズ制御部122は、挿入手段としてのモータ105を駆動して石英ガラス板106を集光レンズ103と基板Wとの間に挿入することができる。したがって、パルスレーザ光の集光領域における軸上色収差の幅を石英ガラス板106の挿入によって変えることができる。集光領域の幅が変われば基板Wがパルスレーザ光を多光子吸収して形成される改質領域の幅を変えることができる。したがって、基板Wの厚みに応じて石英ガラス板106を集光レンズ103と基板Wとの間に挿入して、集光領域の幅を変えることにより、形成される改質領域の幅を変えて生産性がより高い状態で、加工対象物のスクライブを行うことができる。   (2) In the laser irradiation apparatus 100 of the above-described embodiment, the lens control unit 122 can drive the motor 105 as insertion means to insert the quartz glass plate 106 between the condenser lens 103 and the substrate W. . Therefore, the width of the longitudinal chromatic aberration in the condensing region of the pulse laser beam can be changed by inserting the quartz glass plate 106. If the width of the condensing region is changed, the width of the modified region formed by the substrate W by multiphoton absorption of the pulse laser beam can be changed. Accordingly, by inserting the quartz glass plate 106 between the condensing lens 103 and the substrate W according to the thickness of the substrate W and changing the width of the condensing region, the width of the modified region to be formed is changed. The workpiece can be scribed in a state where the productivity is higher.

(3)上記実施形態のレーザスクライブ方法は、レーザ照射装置100を用い、石英ガラス板106を挿入した状態で、パルスレーザ光の集光領域117の少なくとも一部がパルスレーザ光の入射面Waと反対側の表面Wbに掛かるように集光点の位置を調整する調整工程を備えている。また、集光レンズ103に対して基板Wを相対移動させながら切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する1次レーザスキャン工程を備えている。さらに、Z軸スライド機構104を駆動して集光レンズ103をZ軸方向に移動させることにより集光領域117をZ軸方向にずらし、再び切断予定位置に沿ってパルスレーザ光を照射して、1次レーザスキャン工程で形成された第1の改質領域にZ軸方向において連続するように第2の改質領域を形成する2次レーザスキャン工程を備えている。したがって、基板Wの厚み方向に沿って連続した改質領域Rcを形成することができ、この改質領域Rcを分断する外部応力を加えれば、破断面に外形不良が発生することを低減して、基板Wを精度よくかつ容易に切断することができる。また、1回のレーザ照射により形成される改質領域21の大きさが、石英ガラス板106を挿入しない場合に比べて拡大されているので、より少ないレーザスキャン工程の回数で基板Wの厚み方向に沿って連続した改質領域Rcを形成することができる。すなわち、高い生産性を有するレーザスクライブ方法を提供することができる。   (3) In the laser scribing method of the above embodiment, the laser irradiation apparatus 100 is used, and the quartz glass plate 106 is inserted, and at least a part of the condensing region 117 of the pulse laser beam is incident on the incident surface Wa of the pulse laser beam. An adjustment step of adjusting the position of the light condensing point so as to be applied to the surface Wb on the opposite side is provided. In addition, a primary laser scanning step of forming a first modified region by irradiating pulse laser light along a planned cutting position while moving the substrate W relative to the condenser lens 103 is provided. Further, by driving the Z-axis slide mechanism 104 and moving the condensing lens 103 in the Z-axis direction, the condensing region 117 is shifted in the Z-axis direction, and the pulse laser beam is irradiated again along the planned cutting position. A secondary laser scanning step is provided in which the second modified region is formed so as to be continuous with the first modified region formed in the primary laser scanning step in the Z-axis direction. Therefore, it is possible to form a modified region Rc that is continuous along the thickness direction of the substrate W. If an external stress that divides the modified region Rc is applied, it is possible to reduce the occurrence of an external defect on the fracture surface. The substrate W can be cut accurately and easily. Further, since the size of the modified region 21 formed by one laser irradiation is enlarged as compared with the case where the quartz glass plate 106 is not inserted, the thickness direction of the substrate W can be reduced with a smaller number of laser scanning steps. A continuous modified region Rc can be formed. That is, a laser scribing method having high productivity can be provided.

上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。
(変形例1)上記実施形態のレーザ照射装置100において、石英ガラス板106を挿入可能な挿入手段としてのモータ105を備えているが、これに限定されない。石英ガラス板106を集光レンズ103の開口部103a側に固定して配置してもよい。
Modifications other than the above embodiment are as follows.
(Modification 1) In the laser irradiation apparatus 100 of the above embodiment, the motor 105 is provided as an insertion means into which the quartz glass plate 106 can be inserted. However, the present invention is not limited to this. The quartz glass plate 106 may be fixedly disposed on the opening 103 a side of the condenser lens 103.

(変形例2)上記実施形態のレーザ照射装置100において、軸上色収差拡大手段は、石英ガラス板106に限定されない。例えば、回折格子や回折レンズ等の屈折率を調整可能な部材を用いても同様な効果を奏する。また、集光レンズ103の屈折率を軸上色収差が拡がるように、屈折率調整材料を表面にコーティグする等の手法を用いてもよい。さらには、石英ガラス板106のような固体に限らず、屈折率が1よりも大きな液体をレーザ光を透過する容器に充填したものでもよい。   (Modification 2) In the laser irradiation apparatus 100 of the above embodiment, the axial chromatic aberration expanding means is not limited to the quartz glass plate 106. For example, the same effect can be obtained by using a member capable of adjusting the refractive index, such as a diffraction grating or a diffraction lens. In addition, a method of coating the refractive index adjusting material on the surface so that the axial chromatic aberration spreads the refractive index of the condensing lens 103 may be used. Further, the liquid is not limited to a solid such as the quartz glass plate 106, but may be a liquid filled with a liquid having a refractive index larger than 1 in a container that transmits laser light.

(変形例3)上記実施形態のレーザ照射装置100において、パルスレーザ光の集光点の位置の調整を行う調整手段や基板Wを集光レンズ103に対して相対的に移動させる移動手段の構造は、これに限定されない。例えば、集光レンズ103を固定し、基板W側がX,Y,Z軸方向に移動可能な構成としてもよい。また、基板W側を固定し、レーザ光源101とダイクロイックミラー102および集光レンズ103とが一体となってX,Y,Z軸方向に移動可能な構成としてもよい。   (Modification 3) In the laser irradiation apparatus 100 of the above-described embodiment, the structure of the adjusting means for adjusting the position of the condensing point of the pulse laser light and the moving means for moving the substrate W relative to the condensing lens 103 Is not limited to this. For example, the condensing lens 103 may be fixed and the substrate W side may be movable in the X, Y, and Z axis directions. Alternatively, the substrate W side may be fixed, and the laser light source 101, the dichroic mirror 102, and the condenser lens 103 may be integrally movable in the X, Y, and Z axis directions.

(変形例4)上記実施形態のレーザスクライブ方法は、これに限定されない。例えば、1次レーザスキャン工程では、石英ガラス板106を挿入しない状態でレーザスキャンを実施して幅が狭い第1の改質領域(図5(a)の改質領域20に相当)を形成する。続いて2次レーザスキャン工程で、石英ガラス板106を挿入して幅の広い第2の改質領域(図5(b)の改質領域21に相当)を第1の改質領域に連続するように形成してもよい。これによれば、第1の改質領域は、軸上色収差が少なく集光領域においてより電界強度あるいはピークパワー密度が高い状態すなわち改質密度が高い状態で形成されるため、分割(ブレイク)工程において、外部応力を加えた時に、この第1の改質領域をきっかけとして第2の改質領域が形成された方向に切断を進めることができる。ゆえに、基板Wの厚み方向に連続した改質領域Rcをより容易に切断可能な状態に形成することができる。   (Modification 4) The laser scribing method of the above embodiment is not limited to this. For example, in the primary laser scanning step, laser scanning is performed without inserting the quartz glass plate 106 to form a first modified region having a narrow width (corresponding to the modified region 20 in FIG. 5A). . Subsequently, in the secondary laser scanning step, the quartz glass plate 106 is inserted, and the second modified region having a large width (corresponding to the modified region 21 in FIG. 5B) is continued to the first modified region. You may form as follows. According to this, the first modified region is formed in a state where the axial chromatic aberration is small and the electric field strength or the peak power density is higher in the condensing region, that is, in the state where the modified density is high. In this case, when an external stress is applied, the cutting can proceed in the direction in which the second modified region is formed with the first modified region as a trigger. Therefore, the modified region Rc continuous in the thickness direction of the substrate W can be formed so as to be more easily cut.

(変形例5)上記実施形態のレーザスクライブ方法において、加工対象物は石英ガラスからなる基板Wに限定されない。レーザ光に対して透明な加工対象物であれば本発明のレーザスクライブ方法を適用することが可能であり、例えば、低アルカリガラスやソーダガラス、あるいはシリコン等からなる半導体ウェハのスクライブにも用いることができる。   (Modification 5) In the laser scribing method of the above embodiment, the object to be processed is not limited to the substrate W made of quartz glass. The laser scribing method of the present invention can be applied to any object to be processed that is transparent to laser light. For example, it can be used for scribing a semiconductor wafer made of low alkali glass, soda glass, silicon, or the like. Can do.

(変形例6)上記実施形態のレーザスクライブ方法において、工順は、これに限定されない。例えば、1次レーザスキャン工程が終わったところで、基板Wを反転してステージ107に載置し、再び基板Wの位置決め工程と調整工程で、集光点の位置を調整する。そして、2次レーザスキャン工程を実施する。このようにすれば、1次と2次レーザスキャン工程における集光領域の厚み方向における幅をほぼ同等として改質領域を形成することができる。すなわち、基板Wの表裏面から内部に向けて形成される改質領域を表裏面からの距離に寄らずほぼ同等な密度で形成することができる。   (Modification 6) In the laser scribing method of the above embodiment, the routing is not limited to this. For example, when the primary laser scanning process is finished, the substrate W is inverted and placed on the stage 107, and the position of the condensing point is adjusted again by the positioning process and the adjusting process of the substrate W. Then, a secondary laser scanning process is performed. In this way, the modified region can be formed with substantially the same width in the thickness direction of the condensing region in the primary and secondary laser scanning steps. That is, the modified region formed from the front and back surfaces of the substrate W toward the inside can be formed with substantially the same density regardless of the distance from the front and back surfaces.

液晶表示パネルの構造を示す概略図。Schematic which shows the structure of a liquid crystal display panel. 液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を示す概略図。Schematic which shows the mother board | substrate with which the liquid crystal display panel was dividedly formed. レーザ照射装置の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of a laser irradiation apparatus. 軸上色収差の拡大状態を示す概略図。Schematic which shows the expansion state of axial chromatic aberration. 多光子吸収により形成された改質領域を示す写真。A photograph showing a modified region formed by multiphoton absorption. レーザスクライブ方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the laser scribing method. ブレイク方法を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the breaking method. 分断後の基板の断面写真。Cross-sectional photograph of the substrate after cutting.

符号の説明Explanation of symbols

20…改質領域、21…拡大された改質領域、100…レーザ照射装置、101…レーザ光源、101a…光軸、103…集光手段としての集光レンズ、104…調整手段としてのZ軸スライド機構、105…挿入手段としてのモータ、106…軸上色収差拡大手段としての石英ガラス板、108…移動手段としてのX軸スライド部、110…移動手段としてのY軸スライド部、113…パルスレーザ光、116,117…集光領域、120…制御部としてのメインコンピュータ、W…加工対象物としての基板、Wa…パルスレーザ光の入射面、Wb…パルスレーザ光の入射面と反対側の表面。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Modified | denatured area | region, 21 ... Enlarged modified | denatured area | region, 100 ... Laser irradiation apparatus, 101 ... Laser light source, 101a ... Optical axis, 103 ... Condensing lens as a condensing means, 104 ... Z axis as an adjusting means Slide mechanism 105 ... Motor as insertion means 106 ... Quartz glass plate as axial chromatic aberration enlargement means 108 ... X-axis slide part as movement means 110 ... Y-axis slide part as movement means 113 ... Pulse laser Light, 116, 117 ... Condensing region, 120 ... Main computer as control unit, W ... Substrate as object to be processed, Wa ... Incident surface of pulse laser beam, Wb ... Surface opposite to incident surface of pulse laser beam .

Claims (4)

波長分散特性を有するパルスレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記パルスレーザ光を集光する集光手段と、
前記パルスレーザ光の集光点の加工対象物に対する位置を調整可能な調整手段と、
前記集光手段に対して前記加工対象物を前記パルスレーザ光の光軸と略直交する平面内で相対的に移動可能な移動手段と、
前記パルスレーザ光が集光された集光領域が前記加工対象物の厚み方向の所定の位置に配置されるように前記調整手段を制御すると共に、前記加工対象物の切断予定位置に沿って前記集光領域が相対的に移動するように前記移動手段を制御する制御部とを有し、
前記集光手段と前記加工対象物との間の前記光軸上に、屈折率が1よりも大きい軸上色収差拡大手段を備えていることを特徴とするレーザ照射装置。
A laser light source that emits pulsed laser light having wavelength dispersion characteristics;
Condensing means for condensing the pulse laser beam;
Adjustment means capable of adjusting the position of the focused point of the pulsed laser light with respect to the workpiece;
Moving means capable of moving the workpiece relative to the condensing means in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the pulsed laser light;
The adjustment means is controlled so that a condensing region where the pulse laser beam is condensed is arranged at a predetermined position in the thickness direction of the workpiece, and the cutting object is cut along the planned cutting position. A control unit that controls the moving means so that the light collection region moves relatively,
An on-axis chromatic aberration enlarging unit having a refractive index larger than 1 is provided on the optical axis between the condensing unit and the workpiece.
前記軸上色収差拡大手段を前記光軸に略直交するように挿入可能な挿入手段をさらに備え、
前記制御部は、前記挿入手段を制御して、前記軸上色収差拡大手段を前記集光手段と前記加工対象物との間に挿入することを特徴とする請求項1に記載のレーザ照射装置。
Further comprising an insertion means capable of inserting the longitudinal chromatic aberration expanding means so as to be substantially orthogonal to the optical axis,
The laser irradiation apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the insertion unit to insert the axial chromatic aberration expansion unit between the condensing unit and the object to be processed.
請求項1または2に記載のレーザ照射装置を用い、波長分散特性を有する集光されたパルスレーザ光を加工対象物に照射して、前記加工対象物が多光子吸収して形成される改質領域を前記加工対象物の切断予定位置に沿った厚み方向に形成するレーザスクライブ方法であって、
前記パルスレーザ光の光軸が前記加工対象物の前記切断予定位置の線上に位置するように前記集光手段と前記加工対象物とを相対的に位置決めする位置決め工程と、
前記軸上色収差拡大手段を前記集光手段と前記加工対象物との間に配置して、前記パルスレーザ光の集光領域の少なくとも一部が前記加工対象物の前記パルスレーザ光の入射面と反対側の表面に掛かるように集光点の位置を前記調整手段によって調整する調整工程と、
前記集光手段に対して前記加工対象物を相対移動させながら前記切断予定位置に沿って前記パルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する第1の走査工程と、
前記調整手段によって前記集光領域を前記加工対象物の厚み方向にずらし、前記集光手段に対して前記加工対象物を相対移動させながら前記切断予定位置に沿って前記パルスレーザ光を照射して、前記第1の走査工程で形成された前記第1の改質領域に前記厚み方向において連続するように第2の改質領域を形成する第2の走査工程とを備えることを特徴とするレーザスクライブ方法。
Modification using the laser irradiation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the object to be processed is irradiated with a focused pulsed laser beam having wavelength dispersion characteristics, and the object to be processed is absorbed by multiphotons. A laser scribing method for forming a region in a thickness direction along a planned cutting position of the workpiece,
A positioning step of relatively positioning the condensing means and the processing object so that an optical axis of the pulse laser beam is positioned on a line of the planned cutting position of the processing object;
The axial chromatic aberration enlarging means is disposed between the condensing means and the object to be processed, and at least a part of the condensing region of the pulsed laser light is an incident surface of the pulsed laser light of the object to be processed. An adjustment step of adjusting the position of the condensing point by the adjusting means so as to be on the opposite surface;
A first scanning step of forming a first modified region by irradiating the pulsed laser light along the planned cutting position while moving the workpiece relative to the condensing means;
The adjustment means shifts the condensing region in the thickness direction of the object to be processed, and irradiates the pulse laser beam along the planned cutting position while moving the object to be processed relative to the condensing means. And a second scanning step of forming a second modified region so as to be continuous in the thickness direction with the first modified region formed in the first scanning step. Scribe method.
請求項2に記載のレーザ照射装置を用い、波長分散特性を有する集光されたパルスレーザ光を加工対象物に照射して、前記加工対象物が多光子吸収して形成される改質領域を前記加工対象物の切断予定位置に沿った厚み方向に形成するレーザスクライブ方法であって、
前記パルスレーザ光の光軸が前記加工対象物の前記切断予定位置の線上に位置するように前記集光手段と前記加工対象物とを相対的に位置決めする位置決め工程と、
前記パルスレーザ光の集光領域の少なくとも一部が前記加工対象物の前記パルスレーザ光の入射面と反対側の表面に掛かるように集光点の位置を調整する調整工程と、
前記集光手段に対して前記加工対象物を相対移動させながら前記切断予定位置に沿って前記パルスレーザ光を照射して第1の改質領域を形成する第1の走査工程と、
前記挿入手段によって前記軸上色収差拡大手段を前記集光手段と前記加工対象物との間に挿入すると共に前記調整手段によって前記集光領域を前記加工対象物の厚み方向にずらし、前記集光手段に対して前記加工対象物を相対移動させながら前記切断予定位置に沿って前記パルスレーザ光を照射して、前記第1の走査工程で形成された前記第1の改質領域に前記厚み方向において連続するように第2の改質領域を形成する第2の走査工程とを備えることを特徴とするレーザスクライブ方法。
A modified region formed by irradiating a processing object with a focused pulsed laser beam having wavelength dispersion characteristics using the laser irradiation apparatus according to claim 2 and absorbing the multiphoton by the processing object. A laser scribing method for forming in a thickness direction along a planned cutting position of the workpiece,
A positioning step of relatively positioning the condensing means and the processing object so that an optical axis of the pulse laser beam is positioned on a line of the planned cutting position of the processing object;
An adjustment step of adjusting the position of the condensing point so that at least a part of the condensing region of the pulsed laser light is applied to the surface of the workpiece opposite to the incident surface of the pulsed laser light;
A first scanning step of forming a first modified region by irradiating the pulsed laser light along the planned cutting position while moving the workpiece relative to the condensing means;
The axial chromatic aberration enlarging means is inserted between the condensing means and the object to be processed by the inserting means, and the condensing region is shifted in the thickness direction of the object to be processed by the adjusting means, and the condensing means In the thickness direction, the first modified region formed in the first scanning step is irradiated with the pulse laser beam along the planned cutting position while relatively moving the object to be processed. And a second scanning step for forming the second modified region so as to be continuous.
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