JP5998968B2 - Glass substrate cutting method, glass substrate and near infrared cut filter glass - Google Patents

Glass substrate cutting method, glass substrate and near infrared cut filter glass Download PDF

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本発明は、ガラス基板の切断方法、ガラス基板及び近赤外線カットフィルタガラスに関する。   The present invention relates to a method for cutting a glass substrate, a glass substrate, and a near infrared cut filter glass.

半導体基板等の切断方法として、ステルスダイシング(登録商標)が知られている(例えば、特許文献1参照)。ステルスダイシングとは、半導体基板(例えば、シリコン(Si))を透過する波長のレーザー光を半導体基板内部に集光させて半導体基板内部に改質領域を形成し、その後、テープエキスパンドなど外部応力を加えることにより、改質領域を起点として半導体基板に亀裂を生じさせて半導体基板を切断する技術である。   As a method for cutting a semiconductor substrate or the like, stealth dicing (registered trademark) is known (see, for example, Patent Document 1). Stealth dicing focuses laser light with a wavelength that passes through a semiconductor substrate (for example, silicon (Si)) inside the semiconductor substrate to form a modified region inside the semiconductor substrate, and then applies external stress such as tape expansion. This is a technique for cutting the semiconductor substrate by causing a crack in the semiconductor substrate starting from the modified region.

このステルスダイシングでは、半導体基板の表面にダメージを与えずに半導体基板内部に局所的・選択的に改質領域を形成できるため、一般的なブレードダイシングで問題となる半導体基板の表面にチッピング等の不具合の発生を低減することができる。また、切削加工と異なり発塵などの問題も少ない。このため、近年では、半導体基板に限られず、ガラス基板の切断など広く用いられるようになっている。   In stealth dicing, a modified region can be locally and selectively formed inside a semiconductor substrate without damaging the surface of the semiconductor substrate. The occurrence of defects can be reduced. Also, unlike cutting, there are few problems such as dust generation. For this reason, in recent years, not only semiconductor substrates but also glass substrates have been widely used.

特開2009−135342号公報JP 2009-135342 A

しかしながら、半導体基板と異なり、ガラス基板では、その表面においてレーザー光が反射する。レーザー光の波長にもよるが、通常、数%程度がガラス基板の表面で反射される。このため、ガラス基板内部に入射されるレーザー光のエネルギーが低くなる。この結果、所望の位置に切断の起点として十分な程度の改質領域を形成することができないといった問題が生じる虞がある。また、レーザー光がガラス基板表面で反射することでエネルギー効率が低くなる。   However, unlike a semiconductor substrate, laser light is reflected on the surface of a glass substrate. Although depending on the wavelength of the laser beam, about several percent is usually reflected on the surface of the glass substrate. For this reason, the energy of the laser beam incident on the inside of the glass substrate is lowered. As a result, there is a possibility that a problem that a modified region having a sufficient degree as a starting point of cutting cannot be formed at a desired position. Moreover, energy efficiency becomes low because a laser beam reflects on the glass substrate surface.

本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、ステルスダイシングを行う際に使用するレーザー光の反射を抑制できるガラス基板の切断方法、ガラス基板及び近赤外線カットフィルタガラスを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in order to eliminate the said problem, and provides the cutting method of the glass substrate which can suppress the reflection of the laser beam used when performing stealth dicing, a glass substrate, and a near-infrared cut filter glass. For the purpose.

本発明に係るガラス基板の切断方法は、表面に光の反射を抑制する光学薄膜が設けられたガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして第1の光を照射し、ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、改質領域を起点としてガラス板の厚み方向に割れを生じさせ、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程と、を有し、光学薄膜側におけるガラス基板の第1の光に対する反射率が、0.05%から1%であり、改質領域を形成する工程は、光学薄膜が設けられた側から第1の光をガラス基板に照射することを特徴とする。 The method for cutting a glass substrate according to the present invention is such that the first light is irradiated so as to focus on the inside of the glass substrate provided with an optical thin film that suppresses reflection of light on the surface, and is selected inside the glass substrate. A step of forming a modified region and a step of generating a crack in the thickness direction of the glass plate starting from the modified region, and cutting the glass substrate along the modified region . The reflectance of the glass substrate with respect to the first light is 0.05% to 1%, and the step of forming the modified region is to irradiate the glass substrate with the first light from the side where the optical thin film is provided. It is characterized by.

本発明によれば、表面に光の反射を抑制する光学薄膜が設けられたガラス基板に、該光学薄膜が設けられた側から第1の光をガラス基板に照射して改質領域を形成している。このため、ガラス基板表面での光の反射を抑えることができる。   According to the present invention, the modified region is formed by irradiating the glass substrate with the first light from the side on which the optical thin film is provided on the glass substrate having the optical thin film that suppresses reflection of light on the surface. ing. For this reason, reflection of light on the glass substrate surface can be suppressed.

実施形態に係るガラス基板の側面図である。It is a side view of the glass substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係るガラス基板の切断装置の模式図である。It is a schematic diagram of the cutting device of the glass substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係るガラス基板の切断時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of the cutting | disconnection of the glass substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係るガラス基板の切断方法の説明図である。It is explanatory drawing of the cutting method of the glass substrate which concerns on embodiment. 実施形態に係るガラス基板を撮像装置に使用した一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example which used the glass substrate which concerns on embodiment for an imaging device.

以下、図面を参照して、実施形態に係るガラス基板の切断方法及びガラス基板について説明する。   Hereinafter, a glass substrate cutting method and a glass substrate according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

(実施形態)
図1は、実施形態に係るガラス基板100の側面図である。図1に示すように、本実施形態に係るガラス基板100は、例えば、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子(例えば、Charge Coupled Device(以下、CCD)やComplementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS))に用いられるカバーガラスや近赤外線カットフィルタ等の光学ガラスである。ガラス基板100は、透明基板110と、透明基板110の表面110A(透光面)に設けられた反射防止膜としての光学薄膜120と、透明基板110の裏面110B(透光面)に設けられた紫外(UV)線及び赤外(IR)線をカットするUVIRカット膜としての光学薄膜130とを有する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a side view of a glass substrate 100 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the glass substrate 100 according to the present embodiment is used for, for example, a solid-state imaging device such as a digital still camera (for example, Charge Coupled Device (hereinafter, CCD) or Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)). Optical glass such as cover glass and near infrared cut filter. The glass substrate 100 is provided on the transparent substrate 110, the optical thin film 120 as an antireflection film provided on the surface 110A (translucent surface) of the transparent substrate 110, and the back surface 110B (translucent surface) of the transparent substrate 110. And an optical thin film 130 as a UVIR cut film for cutting ultraviolet (UV) rays and infrared (IR) rays.

カバーガラスは、固体撮像素子の受光素子であるLSIチップが収められたアルミナセラミックパッケージに気密封着されるものであり、LSIチップを保護するだけでなく、受光面へ効率的に光を導入するため、可視光域に高い透過率特性が要求される。また、近赤外線カットフィルタは、視感度補正のための色補正フィルタに使用され、400〜600nmの可視光域を効率よく透過し、700nm付近におけるシャープカット特性に優れていることが要求される。   The cover glass is hermetically sealed to an alumina ceramic package containing an LSI chip that is a light receiving element of a solid-state image sensor, and not only protects the LSI chip but also efficiently introduces light to the light receiving surface. Therefore, high transmittance characteristics are required in the visible light range. The near-infrared cut filter is used as a color correction filter for correcting visibility, and is required to efficiently transmit a visible light range of 400 to 600 nm and to have excellent sharp cut characteristics in the vicinity of 700 nm.

(透明基板110)
透明基板110は、少なくとも可視波長域の光を透過できるものであり、透明基板110の材料としては、ガラスである。透明基板110は、他の部材と接合して用いられる場合は、熱膨張係数を合わせる必要があり、例えばCCD用カバーガラスの場合は、硼珪酸系ガラスが用いられる。その他、用途に応じて石英ガラスやソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス等が用いられる。また、透明基板110としては、特に、近赤外波長域の光を吸収するものが好ましい。近赤外波長域の光を吸収する透明基板110を用いることで、人間の視感度特性に近い画質を得ることができるためである。なお、近赤外波長域の光を吸収する透明基板110としては、例えば、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにCu2+(イオン)が添加された吸収型ガラスが挙げられる。
(Transparent substrate 110)
The transparent substrate 110 can transmit at least light in the visible wavelength range, and the material of the transparent substrate 110 is glass. When the transparent substrate 110 is used while being joined to another member, it is necessary to match the thermal expansion coefficient. For example, in the case of a cover glass for a CCD, borosilicate glass is used. In addition, quartz glass, soda-lime glass, alkali-free glass, or the like is used depending on the application. Moreover, as the transparent substrate 110, a substrate that absorbs light in the near-infrared wavelength region is particularly preferable. This is because by using the transparent substrate 110 that absorbs light in the near-infrared wavelength region, an image quality close to human visibility characteristics can be obtained. Examples of the transparent substrate 110 that absorbs light in the near-infrared wavelength region include absorption glass in which Cu 2+ (ion) is added to fluorophosphate glass or phosphate glass.

(光学薄膜120)
光学薄膜120は、反射防止膜であり、光の入射側となる透明基板110の表面110Aに設けられている。光学薄膜120は、ガラス基板100表面に入射する光の反射率を低減させて、透過率を増加させる。光学薄膜120は、例えば、MgFの単層膜やAl・TiOとZrOとの混合物膜・MgFを積層した多層膜やSiO・TiOの交互多層膜などで構成されている。これらの単層・多層膜は真空蒸着やスパッタリング等の成膜方法にて透明基板110の表面110Aに形成されている。なお、光学薄膜120は、後述するレーザー光(中心波長532nm)の反射率が1%以下から0.05%までの範囲内であることが好ましい。また、光学薄膜120としては、微細凹凸を形成するコーティング剤や低屈折率性を備えるコーティング剤を透明基板110の表面に塗膜として形成してもよい。
(Optical thin film 120)
The optical thin film 120 is an antireflection film, and is provided on the surface 110A of the transparent substrate 110 on the light incident side. The optical thin film 120 reduces the reflectance of light incident on the surface of the glass substrate 100 and increases the transmittance. The optical thin film 120 includes, for example, a single layer film of MgF 2 , a mixture film of Al 2 O 3 .TiO 2 and ZrO 2 , a multilayer film in which MgF 2 is laminated, or an alternating multilayer film of SiO 2 and TiO 2. ing. These single layer / multilayer films are formed on the surface 110A of the transparent substrate 110 by a film forming method such as vacuum deposition or sputtering. In addition, it is preferable that the optical thin film 120 has the reflectance of the laser beam (center wavelength 532 nm) described later in the range of 1% or less to 0.05%. Further, as the optical thin film 120, a coating agent for forming fine irregularities or a coating agent having a low refractive index may be formed on the surface of the transparent substrate 110 as a coating film.

(光学薄膜130)
また、透明基板110の裏面110Bには、紫外(UV)線及び赤外(IR)線をカットするUVIRカット膜としての光学薄膜130が設けられている。光学薄膜130は、例えば、SiO・TiO等、屈折率の異なる誘電体膜を積層した多層膜で構成されている。これら多層膜は真空蒸着やスパッタリング等の成膜方法にて透明基板110の裏面110Bに形成されている。なお、透明基板110が近赤外波長域の光を十分に吸収する場合は、光学薄膜130として紫外(UV)線をカットする光学薄膜だけを設けるようにしてもよい。また、ガラス基板100の近赤外線カット性能を向上する目的で、透明基板110と光学薄膜120との間もしくは透明基板110と光学薄膜130との間に、近赤外線吸収剤を樹脂に分散した樹脂コート層を介在させてもよい。
(Optical thin film 130)
Further, an optical thin film 130 as a UVIR cut film for cutting ultraviolet (UV) rays and infrared (IR) rays is provided on the back surface 110B of the transparent substrate 110. The optical thin film 130 is composed of a multilayer film in which dielectric films having different refractive indexes, such as SiO 2 and TiO 2 , are stacked. These multilayer films are formed on the back surface 110B of the transparent substrate 110 by a film forming method such as vacuum evaporation or sputtering. When the transparent substrate 110 sufficiently absorbs light in the near-infrared wavelength region, only the optical thin film that cuts ultraviolet (UV) rays may be provided as the optical thin film 130. Further, for the purpose of improving the near-infrared cut performance of the glass substrate 100, a resin coat in which a near-infrared absorber is dispersed in a resin between the transparent substrate 110 and the optical thin film 120 or between the transparent substrate 110 and the optical thin film 130. A layer may be interposed.

(ガラス基板の切断装置)
図2は、実施形態に係るガラス基板の切断装置200の模式図である。図2に示すように、切断装置200は、テーブル210と、駆動機構220と、レーザー光照射機構230と、光学系240と、距離測定系250と、制御機構260とを備える。
(Glass substrate cutting device)
FIG. 2 is a schematic diagram of a glass substrate cutting device 200 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the cutting device 200 includes a table 210, a drive mechanism 220, a laser light irradiation mechanism 230, an optical system 240, a distance measurement system 250, and a control mechanism 260.

テーブル210は、切断対象であるガラス基板100を載置するための台である。ガラス基板100は、反射防止膜である光学薄膜120が設けられている表面100A側を上側にしてテーブル210上に載置される。なお、テーブル210は、図2に示すXYZ方向移動可能に構成されている。また、テーブル210は、XY平面内において、図2に示すθ方向に回転可能に構成されている。   The table 210 is a table for placing the glass substrate 100 to be cut. The glass substrate 100 is placed on the table 210 with the surface 100A side on which the optical thin film 120 as an antireflection film is provided facing upward. The table 210 is configured to be movable in the XYZ directions shown in FIG. The table 210 is configured to be rotatable in the θ direction shown in FIG. 2 in the XY plane.

駆動機構220は、テーブル210に連結されており、制御機構260からの指示に基づいてテーブル210を水平方向(XY方向)、垂直方向(Z方向)及び回転方向(θ方向)に移動させる。レーザー光照射機構230は、レーザー光Lを照射する光源である。なお、光源には、YAGレーザーを使用することが好ましい。高いレーザー強度を得ることができ、省電力、比較的安価であるためである。   The drive mechanism 220 is connected to the table 210 and moves the table 210 in the horizontal direction (XY direction), the vertical direction (Z direction), and the rotation direction (θ direction) based on an instruction from the control mechanism 260. The laser beam irradiation mechanism 230 is a light source that irradiates the laser beam L. A YAG laser is preferably used as the light source. This is because high laser intensity can be obtained, power saving and relatively low cost.

YAGレーザーの場合、出力されるレーザー光Lの中心波長は、1064nmであるが、非線形光学結晶を用いて高調波を発生させることにより、中心波長532nm(緑色)のレーザー光や中心波長355nm(紫外線)のレーザー光を得ることもできる。本実施形態では、ガラス基板100を切断するため、中心波長が532nmのレーザー光を出力する光源を使用している。中心波長が532nmのレーザー光が、ガラス基板100をもっとも透過しやすく、切断に適しているためである。   In the case of a YAG laser, the center wavelength of the output laser beam L is 1064 nm. By generating a harmonic using a nonlinear optical crystal, a laser beam having a center wavelength of 532 nm (green) or a center wavelength of 355 nm (ultraviolet light) ) Laser light can also be obtained. In the present embodiment, in order to cut the glass substrate 100, a light source that outputs laser light having a center wavelength of 532 nm is used. This is because laser light having a center wavelength of 532 nm is most easily transmitted through the glass substrate 100 and is suitable for cutting.

なお、レーザー光照射機構230には、パルスレーザー光を照射できるものを使用することが好ましい。また、レーザー光照射機構230は、ガラス基板100の厚み(板厚)や形成する改質領域の大きさに応じて、レーザー光Lの波長、パルス幅、繰り返し周波数、照射時間、エネルギー強度等を任意に設定できるものを使用することが好ましい。   In addition, it is preferable to use what can irradiate a pulse laser beam for the laser beam irradiation mechanism 230. FIG. Further, the laser beam irradiation mechanism 230 determines the wavelength, pulse width, repetition frequency, irradiation time, energy intensity, etc. of the laser beam L according to the thickness (plate thickness) of the glass substrate 100 and the size of the modified region to be formed. It is preferable to use what can be arbitrarily set.

光学系240は、光学レンズOLを備え、レーザー光照射機構230からのレーザー光を透明基板110内部で収束させる。つまり、光学系240は、透明基板110の内部に集光点Pを形成し、ガラス基板100内部に改質領域Rを形成する。距離測定系250は、例えば、レーザー距離計であり、位相差測定方式によりガラス基板100表面、つまり光学薄膜120表面までの距離Hを測定する。距離測定系250は、所定の時間間隔(例えば、数ミリ秒ごと)にガラス基板100表面までの距離Hを測定し、制御機構260へ出力する。   The optical system 240 includes an optical lens OL and converges the laser light from the laser light irradiation mechanism 230 inside the transparent substrate 110. That is, the optical system 240 forms the condensing point P inside the transparent substrate 110 and forms the modified region R inside the glass substrate 100. The distance measurement system 250 is, for example, a laser distance meter, and measures the distance H to the surface of the glass substrate 100, that is, the surface of the optical thin film 120 by a phase difference measurement method. The distance measurement system 250 measures the distance H to the surface of the glass substrate 100 at a predetermined time interval (for example, every several milliseconds) and outputs the distance H to the control mechanism 260.

制御機構260は、ガラス基板100の予め予定された切断ライン(以下、切断予定ライン)に沿ってレーザー光を照射するように、駆動機構220を制御してテーブル210を移動させ、レーザー光照射機構230からレーザー光をガラス基板100に対して照射する。また、制御機構260は、距離測定系250から出力される距離情報に基づいて、テーブル210の高さを調整する。   The control mechanism 260 controls the drive mechanism 220 to move the table 210 so as to irradiate the laser beam along a predetermined cutting line (hereinafter, a scheduled cutting line) of the glass substrate 100, thereby moving the laser beam irradiation mechanism. The glass substrate 100 is irradiated with laser light from 230. Further, the control mechanism 260 adjusts the height of the table 210 based on the distance information output from the distance measurement system 250.

すなわち、制御機構260は、光学系240とガラス基板100との距離Hが一定の範囲内(例えば、±5μm)となるように、駆動機構220を制御し、ガラス基板100の高さ方向(Z方向)の位置を調整する。なお、切断後のガラス基板100の強度の観点から、ガラス基板100の高さは、レーザー光の集光点が、透明基板110の厚み方向の略中心となるように調整することが好ましい。   That is, the control mechanism 260 controls the drive mechanism 220 so that the distance H between the optical system 240 and the glass substrate 100 is within a certain range (for example, ± 5 μm), and the height direction (Z Adjust the (direction) position. In addition, from the viewpoint of the strength of the glass substrate 100 after cutting, the height of the glass substrate 100 is preferably adjusted so that the condensing point of the laser light is approximately the center in the thickness direction of the transparent substrate 110.

図3は、ガラス基板100の切断時の説明図である。図3に示すように、レーザー光の照射により透明基板110内部に形成される改質領域Rは、透明基板110の表面110A及び裏面110Bの少なくとも一方にまで達していないことが好ましい。   FIG. 3 is an explanatory diagram when the glass substrate 100 is cut. As shown in FIG. 3, it is preferable that the modified region R formed inside the transparent substrate 110 by irradiation with laser light does not reach at least one of the front surface 110 </ b> A and the back surface 110 </ b> B of the transparent substrate 110.

(切断方法)
図4は、ガラス基板100の切断方法の説明図である。以下、図4を参照して、ガラス基板100の切断方法について説明する。
(Cutting method)
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for cutting the glass substrate 100. Hereinafter, with reference to FIG. 4, the cutting method of the glass substrate 100 is demonstrated.

光学薄膜(反射防止膜)120が設けられた側を上側にしてガラス基板100をエキスパンド用のテープT1に貼りつけて、図2を参照して説明した切断装置200のステージ210上に載置する(図4(a)参照)。なお、図4(a)では、1枚のガラス基板100をテープT1に貼り付けているが、テープT1に貼り付けるガラス基板100の枚数は何枚であってもよい。   The glass substrate 100 is attached to the expanding tape T1 with the side on which the optical thin film (antireflection film) 120 is provided facing upward, and is placed on the stage 210 of the cutting apparatus 200 described with reference to FIG. (See FIG. 4 (a)). In FIG. 4A, one glass substrate 100 is attached to the tape T1, but any number of glass substrates 100 may be attached to the tape T1.

次に、切断装置200を用いて、切断予定ラインに沿って、光学薄膜120(反射防止膜)が設けられた側からガラス基板100にレーザー光を照射し、改質領域を形成する(図4(b)参照)。なお、改質領域は、切断予定ラインに沿ってレーザー光を複数回スキャンすることで形成してもよい。つまり、レーザー光の集光点をガラス基板100の板厚に方向に異ならせて、切断予定ラインに沿ってレーザー光を複数回スキャンするようにしてもよい。   Next, using the cutting device 200, the glass substrate 100 is irradiated with laser light from the side where the optical thin film 120 (antireflection film) is provided along the planned cutting line to form a modified region (FIG. 4). (See (b)). The modified region may be formed by scanning the laser beam a plurality of times along the planned cutting line. That is, the laser beam may be scanned a plurality of times along the planned cutting line by changing the condensing point of the laser beam in the direction of the thickness of the glass substrate 100.

このように、光学薄膜120(反射防止膜)が設けられた側からレーザー光を照射すると、レーザー光がガラス基板100の表面で反射されにくい。このため、ガラス基板100内部に入射されるレーザー光のエネルギー効率が低くなることを抑制することができる。この結果、所望の位置に所望の改質領域を形成することができないといった問題が生じる虞を低減することができる。   Thus, when laser light is irradiated from the side where the optical thin film 120 (antireflection film) is provided, the laser light is not easily reflected on the surface of the glass substrate 100. For this reason, it can suppress that the energy efficiency of the laser beam which injects into the glass substrate 100 falls. As a result, it is possible to reduce the possibility of a problem that a desired modified region cannot be formed at a desired position.

次に、テープT1を矢印の方向に拡張することで、ガラス基板100に引張切断応力を加える。これにより、ガラス基板100に形成された改質領域を起点として、切断予定ラインに沿ってガラス基板100が個片化される(図4(c)参照)。   Next, a tensile cutting stress is applied to the glass substrate 100 by expanding the tape T1 in the direction of the arrow. Thereby, the glass substrate 100 is separated into pieces along the scheduled cutting line, starting from the modified region formed on the glass substrate 100 (see FIG. 4C).

以上のように、本実施形態に係るガラス基板の切断方法及びガラス基板によれば、反射防止膜としての光学薄膜120が設けられた側からガラス基板100内にレーザー光を入射している。また、レーザー光の光学薄膜120側におけるガラス基板100の反射率を、0.05%から1%としている。このため、レーザー光がガラス基板100の表面で反射されにくく、ガラス基板100内部に入射されるレーザー光のエネルギー効率が低くなることを抑制することができる。反射率が0.05%未満であると、光学薄膜120の膜層数を非常に多くする必要があり、ガラス基板100の製造コストが高くなる。また、反射率が1%を超えると、ガラス基板100内部に入射されるレーザー光のエネルギー効率が低くなる。   As described above, according to the method for cutting a glass substrate and the glass substrate according to the present embodiment, laser light is incident on the glass substrate 100 from the side on which the optical thin film 120 as an antireflection film is provided. Further, the reflectance of the glass substrate 100 on the optical thin film 120 side of the laser light is set to 0.05% to 1%. For this reason, it is difficult for the laser light to be reflected on the surface of the glass substrate 100, and the energy efficiency of the laser light incident on the glass substrate 100 can be suppressed from being lowered. When the reflectance is less than 0.05%, it is necessary to increase the number of film layers of the optical thin film 120, and the manufacturing cost of the glass substrate 100 increases. On the other hand, if the reflectance exceeds 1%, the energy efficiency of the laser light incident on the glass substrate 100 is lowered.

また、改質領域をガラス基板100の表面ではなく、ガラス基板100の透明基板110内部に形成している。このため、ガラス基板100を個片化する際に、パーティクル等が発生しにくい。さらに、ガラス基板100にレーザー光を照射して改質領域を形成する際に、ガラス基板100の高さ方向の位置を検出し、レーザー光の集光点がガラス基板100の透明基板110厚み方向の略中心となるように調整している。このため、ガラス基板100にうねりや厚みばらつき等ある場合でも、所望の位置に改質領域を形成することができる。   Further, the modified region is formed not inside the surface of the glass substrate 100 but inside the transparent substrate 110 of the glass substrate 100. For this reason, when the glass substrate 100 is separated into individual pieces, particles or the like are hardly generated. Further, when the glass substrate 100 is irradiated with laser light to form the modified region, the position in the height direction of the glass substrate 100 is detected, and the condensing point of the laser light is the thickness direction of the transparent substrate 110 of the glass substrate 100. It is adjusted to be approximately the center of For this reason, even when the glass substrate 100 has waviness or thickness variation, the modified region can be formed at a desired position.

なお、レーザー距離計から照射されるレーザー光の光学薄膜120側におけるガラス基板100の反射率は、0.2%から50%の範囲内であることが好ましい。反射率が0.2%未満であると、ガラス基板100からの反射光が少なく、ガラス基板100の高さ方向の位置を検出することが困難となるためである。また、反射率が50%を超えると、ガラス基板100に改質領域を形成するためのレーザー光の反射率(0.05〜1%)との両立のため、光学薄膜120の膜層数を非常に多くする必要があり、ガラス基板100の製造コストが高くなる。   In addition, it is preferable that the reflectance of the glass substrate 100 in the optical thin film 120 side of the laser beam irradiated from a laser distance meter is in the range of 0.2% to 50%. This is because if the reflectance is less than 0.2%, the amount of reflected light from the glass substrate 100 is small and it is difficult to detect the position of the glass substrate 100 in the height direction. Further, if the reflectance exceeds 50%, the number of layers of the optical thin film 120 is reduced in order to achieve compatibility with the reflectance (0.05 to 1%) of the laser beam for forming the modified region on the glass substrate 100. It is necessary to greatly increase the manufacturing cost of the glass substrate 100.

図7は、上記のようにして切断したガラス基板100を撮像装置300に使用した一例を示す断面図である。撮像装置300は、固体撮像素子310(例えば、CCDやCMOS)を内蔵した筐体320に本発明のガラス基板100を気密封着したものである。本発明のガラス基板100を使用することで、端部に生じたチッピング等を起点として光学ガラスにひびが発生する懸念を抑制することができる。この結果、信頼性の高い撮像装置300を提供することができる。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example in which the glass substrate 100 cut as described above is used in the imaging apparatus 300. The imaging apparatus 300 is obtained by hermetically sealing the glass substrate 100 of the present invention on a housing 320 containing a solid-state imaging device 310 (for example, CCD or CMOS). By using the glass substrate 100 of the present invention, it is possible to suppress the concern that the optical glass is cracked starting from chipping or the like generated at the end. As a result, the imaging device 300 with high reliability can be provided.

以下、本発明の実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
透明基板110として、フツリン酸ガラス(AGCテクノグラス社製、NF−50、板厚0.3mm、寸法100mm×100mm)を用意した。実施例として、前記フツリン酸ガラスの一方の表面(レーザー光の入射面側)に反射防止膜(光学薄膜)を形成した。反射防止膜は、前記フツリン酸ガラス側から第1層がAl、第2層がTiOとZrOとの混合物膜、第3層がMgFの3層構造からなる反射防止膜を真空蒸着法にて形成した。なお、反射防止膜の物理膜厚(第1層〜第3層の合計)は、0.3μmであった。また、比較例として、前記フツリン酸ガラスの表面に反射防止膜を設けないものを用意した。
EXAMPLES Hereinafter, although it demonstrates in detail based on the Example of this invention, this invention is not limited only to these Examples.
As the transparent substrate 110, fluorophosphate glass (manufactured by AGC Techno Glass, NF-50, plate thickness 0.3 mm, dimensions 100 mm × 100 mm) was prepared. As an example, an antireflection film (optical thin film) was formed on one surface (laser light incident surface side) of the fluorophosphate glass. The antireflection film is an antireflection film having a three-layer structure in which the first layer is Al 2 O 3 , the second layer is a mixture of TiO 2 and ZrO 2, and the third layer is MgF 2 from the fluorophosphate glass side. It formed by the vacuum evaporation method. The physical thickness of the antireflection film (the total of the first to third layers) was 0.3 μm. In addition, as a comparative example, a non-reflective coating was provided on the surface of the fluorophosphate glass.

次いで、実施例及び比較例のガラス基板の光学特性を調べた。具体的には、各ガラス基板について、紫外可視近赤外分光光度計(PerkinElmer社製、商品名:LAMBDA 950)を用いて、波長532nmの反射率及び波長650nmの反射率を測定した。測定の結果、実施例のガラス基板は、波長532nmの反射率が0.7%、波長650nmの反射率が0.3%であった。これに対し、比較例のガラス基板は、波長532nmの反射率及び波長650nmの反射率はいずれも4%であった。   Next, the optical characteristics of the glass substrates of Examples and Comparative Examples were examined. Specifically, for each glass substrate, the reflectance at a wavelength of 532 nm and the reflectance at a wavelength of 650 nm were measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (trade name: LAMBDA 950, manufactured by PerkinElmer). As a result of the measurement, the glass substrate of the example had a reflectance at a wavelength of 532 nm of 0.7% and a reflectance at a wavelength of 650 nm of 0.3%. On the other hand, in the glass substrate of the comparative example, the reflectance at a wavelength of 532 nm and the reflectance at a wavelength of 650 nm were both 4%.

次に、実施例及び比較例のガラス基板を以下に示す条件にて、5mm×5mmの矩形状に切断した。ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程では、以下の条件で改質領域を形成した。レーザー光源としてYAGレーザー(中心波長1064nm)を用い、それを変調して中心波長532nmのレーザー光をガラスに入射した。また、レーザー出力は350mWであり、同一の切断予定ラインに対し、2回レーザー光を照射した。レーザー光の焦点は、ガラス基板の板厚方向の中心部(ガラス基板表面から板厚方向に0.15mmの位置)とした。   Next, the glass substrates of Examples and Comparative Examples were cut into a 5 mm × 5 mm rectangular shape under the following conditions. In the step of selectively forming the modified region inside the glass substrate, the modified region was formed under the following conditions. A YAG laser (center wavelength: 1064 nm) was used as a laser light source, which was modulated and laser light having a center wavelength of 532 nm was incident on the glass. Further, the laser output was 350 mW, and the same cutting scheduled line was irradiated with laser light twice. The focal point of the laser beam was the center of the glass substrate in the thickness direction (position 0.15 mm from the glass substrate surface in the thickness direction).

次いで、改質領域を形成したガラス基板を、改質領域を起点としてガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程を行った。この工程では、改質領域を形成したガラス基板を、延伸性を有する樹脂フィルムに貼り付け、その樹脂フィルムをガラス基板の平面方向に引っ張ることで、ガラス基板の改質領域に形成されたクラックをガラス基板の表面にまで伸展させることでガラスを切断した。   Next, the glass substrate on which the modified region was formed was cracked in the thickness direction of the glass substrate starting from the modified region, and the glass substrate was cut along the modified region. In this step, the glass substrate on which the modified region has been formed is attached to a stretchable resin film, and the resin film is pulled in the plane direction of the glass substrate, so that cracks formed in the modified region of the glass substrate are removed. The glass was cut by extending to the surface of the glass substrate.

実施例と比較例の各ガラス基板について切断性を確認したところ、実施例のガラス基板は全ての切断予定ラインが確実に切断された。一方、比較例のガラス基板は切断予定ラインの一部に切断できない箇所が発生した。これは、比較例は、ガラス表面でレーザー光の一部が反射され、レーザー出力の一部が低下することにより、改質領域に形成されるクラックの大きさが小さくなり、切断ができなかったものと考えられる。   When the severability was confirmed for each of the glass substrates of the example and the comparative example, all the planned cutting lines of the glass substrate of the example were surely cut. On the other hand, in the glass substrate of the comparative example, a portion that could not be cut was generated at a part of the planned cutting line. This is because, in the comparative example, a part of the laser beam is reflected on the glass surface and a part of the laser output is reduced, so that the size of the crack formed in the modified region is reduced and the cutting cannot be performed. It is considered a thing.

また、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程の前工程として、ガラス基板の板厚方向の位置を調整する目的で、レーザー変位計(光源波長:650nm)を用いてガラス基板が載置されている加工ステージを調整した。結果として、実施例、比較例のガラス基板とも、ガラス基板の改質領域が形成された位置は設定とおりであり、ガラス基板を位置決めする工程は問題なくできることを確認した。   Further, as a pre-process of the step of selectively forming the modified region inside the glass substrate, a glass is used with a laser displacement meter (light source wavelength: 650 nm) for the purpose of adjusting the position in the thickness direction of the glass substrate. The processing stage on which the substrate was placed was adjusted. As a result, it was confirmed that the positions where the modified regions of the glass substrate were formed were as set in the glass substrates of Examples and Comparative Examples, and the step of positioning the glass substrate could be performed without any problem.

本発明のガラス基板の切断方法は、薄い板厚で、かつ曲げ応力が付与される用途、例えば、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子(CCDやCMOS)に用いられるカバーガラスや近赤外線カットフィルタ等の光学ガラスに好適に用いることができる。   The glass substrate cutting method of the present invention has a thin plate thickness and is applied with bending stress, for example, a cover glass or a near infrared cut filter used for a solid-state imaging device (CCD or CMOS) such as a digital still camera. It can be suitably used for the optical glass.

100…ガラス基板、110…透明基板、120,130…光学薄膜、200…ガラス基板の切断装置、210…テーブル、210…ステージ、220…駆動機構、230…レーザー光照射機構、240…光学系、250…距離測定系、260…制御機構、OL…光学レンズ、T1,T2…テープ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Glass substrate, 110 ... Transparent substrate, 120, 130 ... Optical thin film, 200 ... Glass substrate cutting device, 210 ... Table, 210 ... Stage, 220 ... Drive mechanism, 230 ... Laser light irradiation mechanism, 240 ... Optical system, 250 ... Distance measuring system, 260 ... Control mechanism, OL ... Optical lens, T1, T2 ... Tape.

Claims (7)

表面に光の反射を抑制する光学薄膜が設けられたガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして第1の光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有し、
前記光学薄膜側における前記ガラス基板の前記第1の光に対する反射率が、0.05%から1%であり、
前記改質領域を形成する工程は、前記光学薄膜が設けられた側から前記第1の光を前記ガラス基板に照射することを特徴とするガラス基板の切断方法。
Irradiating the first light so as to focus on the inside of the glass substrate provided with an optical thin film that suppresses reflection of light on the surface, and selectively forming a modified region inside the glass substrate; ,
Generating a crack in the thickness direction of the glass plate starting from the modified region, and cutting the glass substrate along the modified region;
Have
The reflectance of the glass substrate on the optical thin film side with respect to the first light is 0.05% to 1%,
The step of forming the modified region comprises irradiating the glass substrate with the first light from the side on which the optical thin film is provided.
前記ガラス基板は、フツリン酸塩系ガラス及びリン酸塩系ガラスから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の切断方法。 The method for cutting a glass substrate according to claim 1, wherein the glass substrate is at least one selected from fluorophosphate glass and phosphate glass . 前記ガラス基板は、近赤外波長域の光を吸収する特性を備え、前記第1の光の中心波長が、532nmであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガラス基板の切断
方法。
3. The glass substrate according to claim 1, wherein the glass substrate has a property of absorbing light in a near-infrared wavelength region, and a center wavelength of the first light is 532 nm. Cutting method.
前記光学薄膜が設けられた側から第2の光を前記ガラス基板に照射し、前記光学薄膜を含む前記ガラス基板からの反射光を受光して、高さ方向における前記ガラス基板の位置決めを行う工程を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。   A step of irradiating the glass substrate with second light from the side on which the optical thin film is provided, receiving reflected light from the glass substrate including the optical thin film, and positioning the glass substrate in the height direction. The glass substrate cutting method according to claim 1, wherein the glass substrate is cut. 前記光学薄膜側における前記光学薄膜を含む前記ガラス基板の前記第2の光に対する反射率が、0.2%から50%であることを特徴とする請求項4に記載のガラス基板の切断方法。   The glass substrate cutting method according to claim 4, wherein a reflectance of the glass substrate including the optical thin film on the optical thin film side with respect to the second light is 0.2% to 50%. 前記光学薄膜は、赤外線を反射することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。   6. The method for cutting a glass substrate according to claim 1, wherein the optical thin film reflects infrared rays. 前記光学薄膜は、MgFThe optical thin film is MgF 2 からなる単層膜、AlA single layer film made of Al 2 O 3 ・TiO・ TiO 2 とZrOAnd ZrO 2 の混合物膜・MgFMixture film of MgF 2 が積層された多層膜、及びSiOMultilayer film laminated with SiO and SiO 2 とTiOAnd TiO 2 が交互に積層された多層膜から選ばれる1種以上からなることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のガラス基板の切断方法。The glass substrate cutting method according to any one of claims 1 to 6, wherein the glass substrate is made of at least one selected from multilayer films laminated alternately.
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