JP5973825B2 - ガラス基板の分断方法及びダイシング方法並びにレーザ加工装置 - Google Patents
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Description
第1方向第1及び第2工程(第1方向のすべての分断予定ラインの1回目の加工)→第2方向第1及び第2第2工程(第2方向のすべての分断予定ラインの1回目の加工)→第2方向第3及び第4工程(第2方向のすべての分断予定ラインの2回目の加工)→第1方向第3及び第4工程(第1方向のすべての分断予定ラインの2回目の加工)
ここでは、第2方向の第1及び第2工程の加工と、第2方向の第3及び第4工程の加工とが連続して実行される。したがって、ガラス基板の方向を変える工程が減り、位置の誤差が生じにくく、より高い精度で加工することができる。
第1方向第1機能:第1方向に沿って延びる複数の分断予定ラインに沿って、基板内部の第1深さに集光位置が設定されたレーザ光を照射し、分断予定ラインに沿って基板内部に加工痕を形成する。
分断対象としての強化ガラスを図1に示す。このガラス基板は、表面に圧縮応力を有するとともに内部に引張応力を有する強化ガラスである。具体的には、表面及び裏面の近傍において、表面及び裏面に近づくほど大きな圧縮応力(CS)を有している。そして、表面及び裏面から所定の深さに達する基板内部では、逆に引張応力(CT)を有している。図1において、「DOL」は基板表面の圧縮応力を有する強化層深さを示している。
図2は、本発明の一実施形態による加工方法を実施するためのレーザ加工装置5の概略構成を示したものである。レーザ加工装置5は、レーザ光線発振器6aやレーザ制御部6bを含むレーザ光線発振ユニット6と、レーザ光を所定の方向に導くための複数のミラーを含む伝送光学系7と、伝送光学系7からのレーザ光を集光させるための集光レンズ8と、を有している。レーザ光線発振ユニット6からは、ビーム強度等の照射条件が制御されたパルスレーザ光(以下、単にレーザ光と記す)が出射される。なお、ガラス基板Gはテーブル9に載置されている。テーブル9は、駆動制御部20によって駆動制御され、水平面内で移動が可能である。すなわち、テーブル9に載置されたガラス基板Gと集光レンズ8から照射されるレーザ光線とは水平面内で相対移動が可能である。また、レーザ光とガラス基板Gが載置されるテーブル9とは、相対的に上下方向に移動が可能である。レーザ制御部6b及び駆動制御部20は、加工制御部21によって制御されるようになっている。
まず、準備工程として、ガラス基板の裏面に粘着性樹脂テープや保持用のフィルム等を貼り、ガラス基板が複数のチップに分断されてもそれぞれが分離されないような処理をしておく。
X方向においては、図2(a)及び(b)に示すように、11本の分断予定ラインLx1〜Lx11が設定されている。
X方向のすべての分断予定ラインについて基板内部に加工痕が形成された後は、ガラス基板Gが載置されたテーブルを回転し、ガラス基板Gの姿勢を90°回転させる。
Y方向においては、図3(a)及び(b)に示すように、9本の分断予定ラインLy1〜Ly9が設定されている。
次に、先のY方向の加工痕形成工程において加工痕の形成された分断予定ラインに対して、分断処理を実行する。具体的には、レーザ光の集光位置を第1深さ位置より浅い第2深さ位置、すなわち、ガラス基板Gの第1表面側(レーザ光の照射側)に移動させ、Y方向加工痕形成工程とまったく同様の順序によってレーザ光を照射する。
Y方向のすべての分断予定ラインについて分断処理が終了すると、ガラス基板Gが載置されたテーブルを回転し、ガラス基板Gの姿勢を90°回転させる。
次に、先のX方向の加工痕形成工程において加工痕の形成された分断予定ラインに対して、分断処理を実行する。ここでは、レーザ光の集光位置はY方向分断工程と同様に第2深さ位置に設定する。そして、X方向加工痕形成工程とまったく同様の順序によってレーザ光を照射する。
厚さ1.1mmでDOLが40μmの強化ガラスについて、従来の順送り(隣接する分断予定ラインに対して順に加工を行う方法)と、本発明による方法(奇数番目ライン→偶数番目ライン(中飛ばし))を、分断予定ラインのX,Y方向のピッチを変えて分断を行った。その結果は以下の通りである。
なお、評価項目において、「NG」とは分断予定ラインに沿って分断されず、亀裂が分断予定ラインからずれて進展したことを示している。また、「OK」とは、亀裂進展のずれが分断予定ラインから50μm以下であったことを示している。
波長:3MHz
出力:7.5W
走査速度:600mm/s
加工位置:570μm
分断工程:
波長:1064nm
発振周波数:3MHz
出力:7.5W
走査速度:600mm/s
加工位置:287μm
以上の実験結果から、ガラス基板の厚みが1.1mm以下の場合、分断予定ラインのピッチは1mm以上1.5mm未満であれば、良好に分断されることがわかる。
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
Lx1〜11 X方向分断予定ライン
Ly1〜9 Y方向分断予定ライン
Claims (6)
- 表面に圧縮応力を有するとともに内部に引張応力を有するガラス基板を複数の所定ピッチの分断予定ラインに沿って分断するためのガラス基板の分断方法であって、
第1方向に沿って延びる複数の分断予定ラインに対して1本飛ばして前記分断予定ラインに沿って、基板内部の第1深さに集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記分断予定ラインに沿って基板内部に加工痕を形成する第1方向第1工程と、
前記第1工程によってレーザ光が照射された隣接する分断予定ラインの間の残りの分断予定ラインに沿って、基板内部の前記第1深さに集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記残りの分断予定ラインに沿って基板内部に加工痕を形成する第1方向第2工程と、
前記第1方向第1工程で加工痕が形成された分断予定ラインに沿って、前記第1深さ位置よりレーザ光照射側の面に近い基板内部の第2深さ位置に集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記分断予定ラインに沿ってガラス基板を分断する第1方向第3工程と、
前記第1方向第2工程で加工痕が形成された分断予定ラインに沿って、基板内部の前記第2深さ位置に集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記分断予定ラインに沿ってガラス基板を分断する第1方向第4工程と、
を含む、ガラス基板の分断方法。 - 前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びる複数の分断予定ラインに対して1本飛ばして前記分断予定ラインに沿って、基板内部の第3深さ位置に集光位置が設置されたレーザ光を照射し、前記分断予定ラインに沿って基板内部に加工痕を形成する第2方向第1工程と、
前記第2方向第1工程によってレーザ光が照射された隣接する分断予定ラインの間の残りの分断予定ラインに沿って、基板内部の前記第3深さ位置に集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記残りの分断予定ラインに沿って基板内部に加工痕を形成する第2方向第2工程と、
前記第2方向第1工程で加工痕が形成された分断予定ラインに沿って、前記第3深さ位置よりレーザ光照射側の面に近い基板内部の第4深さ位置に集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記分断予定ラインに沿ってガラス基板を分断する第2方向第3工程と、
前記第2方向第2工程で加工痕が形成された分断予定ラインに沿って、基板内部の前記第4深さ位置に集光位置が設定されたレーザ光を照射し、前記分断予定ラインに沿ってガラス基板を分断する第2方向第4工程と、
をさらに含む、請求項1に記載のガラス基板の分断方法。 - 前記第1深さ位置と前記第3深さ位置とは同じ位置であり、前記第2深さ位置と前記第4深さ位置とは同じ位置である、請求項2に記載のガラス基板の分断方法。
- 前記第2方向第1工程から前記第2方向第4工程までの工程は、前記第1方向第2工程と前記第1方向第3工程との間に実行される、請求項2又は3に記載のガラス基板の分断方法。
- 前記ガラス基板の厚みは1.1mm以下であり、複数の分断予定ラインのピッチは1mm以上1.5mm未満である、請求項1から4のいずれかに記載のガラス基板の分断方法。
- 前記ガラス基板はマザー基板であり、請求項1から5のいずれかに記載の分断方法を用いて前記ガラス基板を個々のチップに分断する、ガラス基板のダイシング方法。
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