JPH11312656A - Method and device for cutting substrate - Google Patents

Method and device for cutting substrate

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Publication number
JPH11312656A
JPH11312656A JP10118883A JP11888398A JPH11312656A JP H11312656 A JPH11312656 A JP H11312656A JP 10118883 A JP10118883 A JP 10118883A JP 11888398 A JP11888398 A JP 11888398A JP H11312656 A JPH11312656 A JP H11312656A
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JP
Japan
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substrate
stage
fixing
cutting
dividing
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Pending
Application number
JP10118883A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Imoto
克之 井本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11312656A publication Critical patent/JPH11312656A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/03Glass cutting tables; Apparatus for transporting or handling sheet glass during the cutting or breaking operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2249/00Aspects relating to conveying systems for the manufacture of fragile sheets
    • B65G2249/04Arrangements of vacuum systems or suction cups

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting method and a device having high dimensional accuracy, without position deviation and the chipping of a substrate, during and after processing. SOLUTION: When a nonmetallic-material substrate 6 is cut and many pieces of chips are obtained, the substrate 6 is held on a stage 10 having a moving mechanism in at least one-axial direction through vacuum chucking. Furthermore, at least two parts of the end parts of the substrate 6 are fixed with substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4. Thus, gaps are not formed at cutting lines 11-1 to 11-5 formed on the substrate 6. Even if the cutting lines 11-1 to 11-4 and the cutting line 11-5 are made to cross at a right angle, the positional deviation of the substrate 6 does not occur. As a result, chipping is not generated, and the chip having the high dimensional accuracy can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の分断方法及
びその装置に関する。
The present invention relates to a method and an apparatus for cutting a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミックス、ガラスあるいは半導体等
の非金属材料基板を、数mmから数十mmのサイズの方
形のチップに高寸法精度で切断する技術が重要視されて
いる。この種の切断方法としては、ダイシング加工法や
スクライバーによるキズ付け後に応力を加えて割る方法
が用いられてきた。
2. Description of the Related Art A technique of cutting a non-metallic material substrate such as ceramics, glass or semiconductor into a square chip having a size of several mm to several tens mm with high dimensional accuracy has been regarded as important. As this kind of cutting method, a dicing method or a method of applying a stress and then applying a stress after scribing with a scriber has been used.

【0003】また、近年では基板表面にCO2 レーザ光
を照射して熱応力による亀裂を発生させ、その亀裂をC
2 レーザ光の照射軌跡に沿って進展させることによ
り、基板を割断する方法も検討されている。
In recent years, a substrate surface is irradiated with a CO 2 laser beam to generate a crack due to thermal stress.
A method of cleaving the substrate by progressing along the irradiation locus of the O 2 laser beam is also being studied.

【0004】さらに、ガラスの一方あるいは両方の面に
連続した罫書き線を形成し、その罫書き線上にレーザ光
を照射して割断する方法(特開平3−258476号公
報)や、脆性材料製の板体の外周部に部分的に切断溝を
形成し、この溝を始点とする割断目標ラインに沿って割
断用加熱体を移動させながら部分的に切断溝を始点とす
る板体の割断を進展させる割断工法において、板体表面
に予め微細な加工溝をダイヤモンド工具あるいは噴射加
工等によって形成しておく方法(特開平5−22167
3号公報)が開示されている。
Further, a continuous scoring line is formed on one or both surfaces of the glass, and a laser beam is irradiated on the scoring line to cut the glass (Japanese Patent Laid-Open No. 3-258476). A cutting groove is partially formed in the outer peripheral portion of the plate body, and the cutting body partially starting from the cutting groove is moved while the cutting heating body is moved along the target cutting line starting from this groove. In the cutting method to be advanced, a method in which fine processing grooves are formed in advance on the surface of the plate by a diamond tool or injection processing (Japanese Patent Laid-Open No. 22167/1993)
No. 3) is disclosed.

【0005】そこで、本発明者はCO2 レーザ光を用い
た基板の分断について図5に示す装置を用いて検討し
た。図5は本発明の前提となった基板の分断装置の概念
図である。
Therefore, the present inventor studied the division of the substrate using the CO 2 laser beam using the apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram of a substrate cutting device on which the present invention is based.

【0006】この分断装置は、CO2 レーザ装置1から
水平に進むCO2 レーザ光(平行光)2を全反射ミラー
3で鉛直方向に落射させ、集光レンズ4でCO2 レーザ
光を集光させて被加工用基板(以下「基板」という)6
へ照射させる。この基板6はXYθステージ100上の
真空吸着ステージ80上に置かれ、真空吸引穴7を通し
て真空排気装置9で真空排気することによって真空吸着
ステージ80上に真空吸着される。
[0006] The cutting apparatus proceeds from CO 2 laser device 1 horizontally CO 2 laser light (parallel light) 2 is incident vertically by the total reflection mirror 3, the condenser of the CO 2 laser beam by the condenser lens 4 To be processed (hereinafter referred to as “substrate”) 6
To be irradiated. The substrate 6 is placed on a vacuum suction stage 80 on an XYθ stage 100, and is evacuated by a vacuum exhaust device 9 through a vacuum suction hole 7 to be vacuum-sucked on the vacuum suction stage 80.

【0007】XYθステージ100をモータ駆動部(図
示せず)でX、Y、θ方向に移動させることによって基
板6をチップ状に分断する。基板6をチップ状に分断す
る際に、C02 レーザ光の照射方向に沿って矢印5−1
及び5−2方向にアシストガス(N2 、Ar、O2 、空
気等)を吹付けながら行うことにより、基板6の分析面
への熱変形歪の発生を抑えるようになっている。
The substrate 6 is divided into chips by moving the XYθ stage 100 in the X, Y, and θ directions by a motor drive unit (not shown). When dividing the substrate 6 into chips, arrows along the irradiation direction of the C0 2 laser beam 5-1
And the assist gas (N 2 , Ar, O 2 , air, etc.) is blown in the 5-2 direction to suppress the occurrence of thermal deformation strain on the analysis surface of the substrate 6.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の基板の
分断方法には次のような問題点があった。すなわち、図
5に示す装置を用いた方法で基板を格子状に分断して数
mm角から十数mm角のチップを得ようとすると、分断
時に基板の位置がずれてしまい高寸法精度で基板を分断
することができなかった。
However, the conventional substrate cutting method has the following problems. That is, when the substrate is cut into a lattice shape by a method using the apparatus shown in FIG. 5 to obtain a chip of several mm square to several tens of mm square, the position of the substrate is displaced at the time of cutting, and the substrate has high dimensional accuracy. Could not be divided.

【0009】ここで、高精度の寸法精度で基板を分断で
きない原因を図6を参照して説明する。図6は図5に示
した装置に用いられる基板の固定部の平面図である。
Here, the reason why the substrate cannot be cut with high dimensional accuracy will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view of a fixing portion of a substrate used in the apparatus shown in FIG.

【0010】基板6を真空吸着ステージ80上に真空吸
着しておき、C02 レーザ照射により基板6を切断線1
1−1、11−2、11−3、11−4、11−5で分
断し、次に格子状に切断しようとして切断線11−6を
形成すると、切断線11−5、11−4、11−3、1
1−2、11−1との各交差部12−1、12−2、1
2−3、12−4、12−5に不均一なずれが生じたま
ま切断されることが分かった。
[0010] substrate 6 in advance by vacuum suction on the vacuum suction stage 80, the substrate 6 cutting lines by C0 2 laser radiation 1
When cutting is performed at 1-1, 11-2, 11-3, 11-4, and 11-5, and then a cutting line 11-6 is formed in a lattice shape, cutting lines 11-5, 11-4, 11-3, 1
Each intersection 12-1, 12-2, 1 with 1-2, 11-1
It was found that cutting was performed with uneven displacement occurring in 2-3, 12-4, and 12-5.

【0011】つまり、基板6に切断線11−1〜11−
5を形成した段階で、基板6を複数個の真空吸引穴7に
よって真空吸着ステージ80上に真空吸着しているにも
かかわらず、基板6が切断線11−1〜11−5を形成
することにより6個に分断され、それぞれ分断された基
板片との間に数十μmから300μmの隙間が生じたの
である。この隙間の程度は真空吸着力やアシストガス5
−1、5−2のガス圧等に依存して変化した。このよう
な隙間が生じた状態で切断線11−6を形成すると、そ
れぞれの切断線の交差部12−1〜12−5に不均一な
ずれ(直交した切断線とはならず、非直交した切断線と
なること)が生じ、四角形(あるいは長方形)のチップ
を得ることができないという問題があった。
That is, the cutting lines 11-1 to 11-
5, the substrate 6 forms cutting lines 11-1 to 11-5 even though the substrate 6 is vacuum-sucked on the vacuum suction stage 80 by the plurality of vacuum suction holes 7 As a result, a gap of several tens of μm to 300 μm was formed between each of the divided substrate pieces. The degree of this gap depends on the vacuum suction force and the assist gas 5
-1, 5-2 depending on the gas pressure and the like. When the cutting lines 11-6 are formed in a state where such gaps are formed, the intersections 12-1 to 12-5 of the respective cutting lines are non-uniformly shifted (not orthogonal cutting lines but non-orthogonal cutting lines). (Cutting line) occurs, and a square (or rectangular) chip cannot be obtained.

【0012】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、加工中や加工後の基板の位置ずれやチッピングがな
い高寸法精度の分断方法及びその装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a high-dimensional accuracy cutting method and apparatus which do not cause displacement or chipping of a substrate during or after processing.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の基板の分断方法は、非金属材料基板を分断し
て多数個のチップを得るための基板の分断方法におい
て、少なくとも一軸方向に移動機構を有するステージ上
に基板を真空吸着により保持し、かつ、基板の端部の少
なくとも2か所を基板固定用ストッパーで固定し、基板
にCO2 レーザ光を照射しつつ、ステージを移動させて
基板を分断するものである。
In order to achieve the above object, a method of dividing a substrate according to the present invention is directed to a method of dividing a substrate for dividing a nonmetallic material substrate to obtain a large number of chips. The substrate is held on a stage having a moving mechanism by vacuum suction, and at least two ends of the substrate are fixed with a substrate fixing stopper, and the stage is moved while irradiating the substrate with CO 2 laser light. Then, the substrate is divided.

【0014】上記構成に加え本発明の基板の分断方法
は、表面に磁性膜が形成されたステージ上に基板を載置
し、磁性膜に吸着される金属製材料で形成された基板固
定用ストッパーで基板を固定した後、基板を分断しても
よい。
In addition to the above structure, the method for dividing a substrate according to the present invention is a method for mounting a substrate on a stage having a magnetic film formed on a surface thereof, and a stopper for fixing the substrate formed of a metal material adsorbed on the magnetic film. After fixing the substrate with, the substrate may be divided.

【0015】上記構成に加え本発明の基板の分断方法
は、磁性材料に吸着される金属材料で構成されたステー
ジ上に基板を載置し、磁性材料で形成された基板固定用
ストッパーで基板を固定した後、基板を分断してもよ
い。
In addition to the above structure, the method for dividing a substrate according to the present invention comprises placing the substrate on a stage made of a metal material adsorbed on a magnetic material, and holding the substrate with a substrate fixing stopper made of a magnetic material. After fixing, the substrate may be cut.

【0016】上記構成に加え本発明の基板の分断方法
は、基板固定用ストッパーの少なくとも一部を基板の固
定位置の基準面として利用してもよい。
In addition to the above configuration, the substrate cutting method of the present invention may use at least a part of the substrate fixing stopper as a reference surface for fixing the substrate.

【0017】上記構成に加え本発明の基板の分断方法
は、基板上に罫書き線を形成し、その罫書き線上に沿っ
てCO2 レーザ光を照射してもよい。
In addition to the above configuration, in the method of cutting a substrate according to the present invention, a score line may be formed on the substrate and a CO 2 laser beam may be irradiated along the score line.

【0018】本発明の基板の分断装置は、非金属材料基
板を分断して多数個のチップを得るための基板の分断装
置において、少なくとも一軸方向に移動機構を有するス
テージと、ステージ上に基板を保持する真空吸着機構
と、基板の端部の少なくとも2か所を基板固定用ストッ
パーで固定する固定機構と、CO2 レーザ装置から発せ
られたCO2 レーザ光を基板上に案内する案内機構とを
備えたものである。
The substrate cutting device of the present invention is a substrate cutting device for cutting a non-metallic material substrate to obtain a large number of chips, comprising: a stage having a moving mechanism in at least one axial direction; A holding mechanism for holding a vacuum suction mechanism, a fixing mechanism for fixing at least two portions of the end portion of the substrate with a stopper for fixing the substrate, and a guide mechanism for guiding the CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser device onto the substrate. It is provided.

【0019】上記構成に加え本発明の基板の分断装置の
ステージにはその表面に磁性膜の形成されたものが用い
られ、基板固定用ストッパーには磁性膜に吸着される金
属製材料が用いられてもよい。
In addition to the above construction, a stage having a magnetic film formed on its surface is used for the stage of the substrate cutting apparatus of the present invention, and a metal material adsorbed on the magnetic film is used for the substrate fixing stopper. You may.

【0020】上記構成に加え本発明の基板の分断装置の
固定用ストッパーには磁性材料で作られたものが用いら
れ、ステージには磁性材料に吸着される金属材料で構成
されたものが用いられてもよい。
In addition to the above configuration, a stopper made of a magnetic material is used for the fixing stopper of the substrate cutting apparatus of the present invention, and a stage made of a metal material adsorbed on the magnetic material is used for the stage. You may.

【0021】上記構成に加え本発明の基板の分断装置の
基板固定用ストッパーの少なくとも一部が基板の固定位
置の基準面としての機構を有してもよい。
In addition to the above configuration, at least a part of the substrate fixing stopper of the substrate cutting apparatus of the present invention may have a mechanism as a reference surface of a fixing position of the substrate.

【0022】上記構成に加え本発明の基板の分断装置
は、基板上に罫書き線を形成する罫書き線形成機構と、
CO2 レーザ光を上記罫書き線上に沿って照射するよう
に追跡する追跡機構とを有してもよい。
In addition to the above structure, the substrate cutting apparatus of the present invention comprises a score line forming mechanism for forming a score line on the substrate;
A tracking mechanism for tracking so as to irradiate the CO 2 laser beam along the score line.

【0023】本発明によれば、少なくとも一軸方向に移
動機構を有するステージ上に基板を真空吸着により保持
し、かつ、基板の端部の少なくとも2か所を基板固定用
ストッパーで固定することにより、基板上に形成される
切断線に隙間が生じることがなくなり、切断線を直交さ
せても基板の位置ずれがなくなる。その結果、基板にチ
ッピングが生じることなく高寸法精度の加工を行うこと
ができる。
According to the present invention, by holding a substrate by vacuum suction on a stage having a moving mechanism in at least one axial direction, and fixing at least two end portions of the substrate by a substrate fixing stopper, A gap is not generated in the cutting line formed on the substrate, and the displacement of the substrate is eliminated even if the cutting lines are made orthogonal. As a result, processing with high dimensional accuracy can be performed without chipping of the substrate.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0025】図1(a)は本発明の基板の分断方法を適
用した装置に用いられる基板の固定部の平面図であり、
図1(b)は図1(a)の側面図である。
FIG. 1A is a plan view of a substrate fixing portion used in an apparatus to which the substrate cutting method of the present invention is applied.
FIG. 1B is a side view of FIG.

【0026】CO2 レーザ光が照射されて加工される基
板6が、XYθステージ(XYステージあるいはYθス
テージでもよい)10上に配置されている。基板6は、
XYθステージ10に形成された真空吸引穴7を介して
真空排気装置9で真空排気することにより、XYθステ
ージ10上に吸着保持されている。CO2 レーザ光照射
(図示せず)時のアシストガス5−1、5−2(図5参
照)の吹き付けによってCO2 レーザの切断線11−1
〜11−6に隙間が発生しないように基板6の四隅に例
えば略L字形状の基板固定用ストッパー15−1〜15
−4が設けられている。
A substrate 6 to be processed by irradiation with a CO 2 laser beam is disposed on an XYθ stage (which may be an XY stage or a Yθ stage) 10. The substrate 6
The XYθ stage 10 is sucked and held on the XYθ stage 10 by evacuating the XYθ stage 10 through the vacuum suction holes 7 formed in the XYθ stage 10. CO 2 laser irradiation (not shown) assist gas 5-1 and 5-2 CO 2 laser cutting line by spraying (see FIG. 5) 11-1 when
For example, substantially L-shaped substrate fixing stoppers 15-1 to 15-15 are provided at the four corners of the substrate 6 so that no gap is generated in the substrates 11 to 11-6.
-4 is provided.

【0027】基板固定用ストッパー15−1〜15−4
は、XYθステージ10上に固定されている。基板固定
用ストッパー15−1〜15−4のXYθステージ10
上への固定方法としては、次のような方法を用いること
ができる。
Substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4
Are fixed on the XYθ stage 10. XYθ stage 10 of substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4
The following method can be used as the fixing method on the upper side.

【0028】第一の方法として、XYθステージ10の
表面13に磁性膜を形成しておき、基板固定用ストッパ
ー15−1〜15−4をその磁性膜に吸着される金属製
材料(鉄、鋼鉄等の強磁性体)で形成し、磁力により基
板6を保持する方法が挙げられる。
As a first method, a magnetic film is formed on the surface 13 of the XYθ stage 10, and the substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4 are made of a metal material (iron, steel, etc.) adsorbed on the magnetic film. And a method of holding the substrate 6 by magnetic force.

【0029】第二の方法として、基板固定用ストッパー
15−1〜15−4を磁性材料で形成し、XYθステー
ジ10の表面13或いは全体を強磁性体で構成し、磁力
により基板6を保持する方法が挙げられる。
As a second method, the substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4 are formed of a magnetic material, the surface 13 or the whole of the XYθ stage 10 is formed of a ferromagnetic material, and the substrate 6 is held by magnetic force. Method.

【0030】第三の方法として、基板固定用ストッパー
15−1〜15−4を、XYθステージ10の表面13
にネジで固定したり、スライド自在にしておきロックで
きるようにする等の機械的方法が挙げられる。
As a third method, the substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4 are attached to the surface 13 of the XYθ stage 10.
Mechanical methods such as fixing with a screw or making it slidable so that it can be locked.

【0031】これら第一から第三の方法で、基板6とX
Yθステージ10とを二重に固定するように構成するこ
とで、CO2 レーザ照射により、基板6に切断線11−
1〜11−5を形成しても分断された各々の基板片の切
断線には隙間が生じない。そのため、切断線11−1〜
11−5と直交して切断11−6を形成しても、それぞ
れの切断線との交差部12−1〜12−5は直交した状
態で切断線が形成され四角形のチップを得ることができ
る。
By the first to third methods, the substrate 6 and the X
The stage 6 is double-fixed to the Yθ stage 10 so that the substrate 6 is cut along the cutting line 11-by CO 2 laser irradiation.
Even if 1 to 11-5 are formed, no gap is formed in the cutting line of each divided substrate piece. Therefore, the cutting lines 11-1 to 11-1
Even if the cutting 11-6 is formed orthogonal to 11-5, the intersections 12-1 to 12-5 with the respective cutting lines are formed with the cutting lines orthogonal to each other, and a square chip can be obtained. .

【0032】また、基板固定用ストッパー15−1〜1
5−4のうち、基板固定用ストッパー15−3と基板固
定用ストッパー15−4、基板固定用ストッパー15−
1と基板固定用ストッパー15−2はX方向の基準面と
して用いることができ、基板固定用ストッパー15−1
と基板固定用ストッパー15−4、基板固定用ストッパ
ー15−2と基板固定用ストッパー15−3はY方向基
準面として用いることができるので、基板6をX方向及
びY方向に精度よく四角形に分断することができる。
The substrate fixing stoppers 15-1 to 15-1
5-4, the substrate fixing stopper 15-3, the substrate fixing stopper 15-4, and the substrate fixing stopper 15-
1 and the substrate fixing stopper 15-2 can be used as reference planes in the X direction.
And the substrate fixing stopper 15-4, the substrate fixing stopper 15-2, and the substrate fixing stopper 15-3 can be used as a Y-direction reference plane, so that the substrate 6 is accurately divided into quadrangles in the X and Y directions. can do.

【0033】図2(a)は本発明の基板の分断方法を適
用した装置に用いられる基板が円形状の場合の基板を固
定する固定部の平面図であり、図2(b)は図2(a)
の側面図である。
FIG. 2A is a plan view of a fixing portion for fixing a substrate when a substrate used in an apparatus to which the method for dividing a substrate of the present invention is applied is circular, and FIG. (A)
FIG.

【0034】この種の基板6aはGaAs基板やSi基
板等の半導体基板に多く、このような場合にも4つの基
板固定用ストッパー15−1〜15−4を用いて、基板
6aの外周部を抑えることにより、確実に基板6aの加
工時の位置ずれを抑えることができ、高寸法精度の加工
を行うことができる。
This type of substrate 6a is often used for a semiconductor substrate such as a GaAs substrate or a Si substrate. In such a case, the outer peripheral portion of the substrate 6a is formed by using four substrate fixing stoppers 15-1 to 15-4. By suppressing the displacement, the displacement of the substrate 6a during processing can be surely suppressed, and processing with high dimensional accuracy can be performed.

【0035】[0035]

【実施例】図3は本発明の基板の分断方法を適用した装
置の一実施例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an embodiment of an apparatus to which the method for dividing a substrate according to the present invention is applied.

【0036】この装置は、基板6をXYθステージ10
(図1参照)上に真空吸着により保持し、かつ、基板固
定用ストッパー15−1〜15−4で二重にXYθステ
ージ10上に固定した状態で、CO2 レーザ光2−3を
照射することによって基板6に亀裂を発生させ、その亀
裂に沿ってCO2 レーザ光2−3を追跡移動させること
により亀裂を進展させて分断するものである。
This apparatus uses the XYθ stage 10
Held by vacuum suction on (see FIG. 1), and, while fixed on the XYθ stage 10 doubly board fixing stopper 15-1 to 15-4, irradiating a CO 2 laser beam 2-3 crack is generated in the substrate 6 by, it is to divide by develop cracks by tracking movement of the CO 2 laser beam 2-3 along the crack.

【0037】この実施例では、CO2 レーザ装置(図示
せず)からのCO2 レーザ光2−1を全反射ミラー3で
下向きに反射させ、反射されたレーザ光2−2を集光レ
ンズ4で集光し、集光されたレーザ光2−3を基板6の
表面へ案内し、このCO2 レーザ光2−3を図には示さ
れていない移動機構によって矢印21方向に移動させる
ことにより、基板6へ亀裂20−1、20−2、20−
3、20−4を形成することができるようになってい
る。
In this embodiment, a CO 2 laser beam 2-1 from a CO 2 laser device (not shown) is reflected downward by a total reflection mirror 3, and the reflected laser beam 2-2 is collected by a condenser lens 4. And guides the focused laser beam 2-3 to the surface of the substrate 6 and moves the CO 2 laser beam 2-3 in the direction of arrow 21 by a moving mechanism (not shown). , Cracks 20-1, 20-2, 20-
3, 20-4 can be formed.

【0038】なお、亀裂20−1〜20−4は、亀裂2
0−1を形成した後、基板6が載置されたXYθステー
ジ(図1参照)10をY方向(矢印19方向)に移動す
ることにより2番目の亀裂20−2が形成され、同様の
操作を繰返すことによって亀裂20−3、20−4が形
成される。また、CO2 レーザ光2−3の照射位置を固
定しておき、基板6が載置されたXYθステージ10を
矢印22方向に移動させることにより基板6に亀裂を形
成してもよい。
The cracks 20-1 to 20-4 correspond to the crack 2
After forming 0-1, a second crack 20-2 is formed by moving the XYθ stage (see FIG. 1) 10 on which the substrate 6 is placed in the Y direction (the direction of arrow 19), and the same operation is performed. Are repeated to form cracks 20-3 and 20-4. Alternatively, cracks may be formed in the substrate 6 by fixing the irradiation position of the CO 2 laser beam 2-3 and moving the XYθ stage 10 on which the substrate 6 is mounted in the direction of the arrow 22.

【0039】図4は本発明の基板の分断方法を適用した
装置の他の実施例を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing another embodiment of the apparatus to which the method for dividing a substrate according to the present invention is applied.

【0040】この装置は、ダイヤモンドカッター14を
矢印16方向に移動させることにより基板6上に罫書き
線を形成しつつ、その罫書き線に沿ってCO2 レーザ光
2−3を照射すると共に矢印16と同方向の矢印21方
向に移動させることによって亀裂を発生させ、その亀裂
を進展させることにより基板6を分断するものである。
This apparatus forms a scribe line on the substrate 6 by moving the diamond cutter 14 in the direction of the arrow 16, irradiates the CO 2 laser beam 2-3 along the scribe line, and simultaneously draws the arrow. A crack is generated by moving the substrate 6 in the direction of the arrow 21 in the same direction as the direction 16, and the substrate 6 is divided by growing the crack.

【0041】ダイヤモンドカッター14で基板6上に罫
書き線を形成する場合、ダイヤモンドカッター14を基
板6の表面へ矢印16方向に圧力を加えて押しつけ矢印
17方向に回転させる必要があるが、この押し付け圧力
によって基板6の位置ずれが生じやすい。
When a score line is formed on the substrate 6 by the diamond cutter 14, it is necessary to press the diamond cutter 14 against the surface of the substrate 6 by applying pressure in the direction of arrow 16 and rotate the diamond cutter 14 in the direction of arrow 17. The displacement of the substrate 6 easily occurs due to the pressure.

【0042】そこで、固定用ストッパー15−1〜15
−4で基板6を固定する方法を併用することによって、
その位置ずれを防止することができ、その結果四隅が直
角の四角形のチップを得ることができる。また、四隅の
チッピングもなく、滑らかな破断面を実現できる。
Therefore, the fixing stoppers 15-1 to 15-15
By using together the method of fixing the substrate 6 at -4,
The displacement can be prevented, and as a result, a quadrangular chip having four right corners can be obtained. Further, a smooth fracture surface can be realized without chipping at four corners.

【0043】以上において本発明によれば、 (1) 基板を加工中、あるいは加工後に基板の位置ずれが
生じない。
As described above, according to the present invention, (1) there is no displacement of the substrate during or after processing the substrate.

【0044】(2) 基板を分断して多数個の四角形のチッ
プを得る際に、分断した部分に隙間が発生しないので、
チップの角部が直角に保たれ、チッピングのない、かつ
分断面の凹凸の極めて少ない四角形チップを得ることが
できる。
(2) When a large number of square chips are obtained by dividing the substrate, no gap is generated in the divided portions.
It is possible to obtain a quadrangular chip in which the corners of the chip are kept at a right angle, free of chipping, and having very few irregularities in the cross section.

【0045】(3) 固定用ストッパーはX面、Y面或いは
その両面の基準面として用いることができるので、高寸
法精度の分断加工を行うことができる。
(3) Since the fixing stopper can be used as a reference plane on the X-plane, the Y-plane or on both sides thereof, it is possible to perform a high-dimensional precision cutting process.

【0046】(4) 真空吸引穴の数を少なくすることがで
きるので、ステージの表面平坦度を向上することができ
る。その結果、より高寸法精度の基板分断加工ができ
る。
(4) Since the number of vacuum suction holes can be reduced, the surface flatness of the stage can be improved. As a result, a substrate cutting process with higher dimensional accuracy can be performed.

【0047】(5) CO2 レーザ光を基板上に照射するこ
とにより、亀裂を発生させ、その亀裂をCO2 レーザ光
の移動軌跡に沿って進展させ、割断作用により、基板を
分断する方法では、切り代幅が略「0」で分断すること
が可能であるが、一枚の基板を格子状に分断して多数個
のチップを得ようとすると、割断面に少しずつ隙間が生
じる。この隙間が悪影響を及ぼし、格子状に分断する際
に交差部が不均一に分断された。しかし、本発明の方法
では、このような隙間が生じないために、角部が直角の
四角形のチップを得ることができる。
(5) A method of irradiating a CO 2 laser beam onto a substrate to generate cracks, propagate the cracks along the movement trajectory of the CO 2 laser beam, and divide the substrate by a cleaving action Although it is possible to divide the cutting margin width to be approximately “0”, when a single substrate is divided into a lattice shape to obtain a large number of chips, a gap is gradually generated in the fractured surface. These gaps had an adverse effect, and the intersections were unevenly divided when divided in a lattice. However, in the method of the present invention, since such a gap does not occur, a square chip having a right-angled corner can be obtained.

【0048】(6) ダイヤモンドや超硬のカッターで予め
罫書き線を基板表面に形成し、その罫書き線に沿ってC
2 レーザ光を照射する方法では、罫書き線の形成時に
基板表面に圧力が加わるため、基板の位置ずれが生じ、
高寸法精度の分断が困難であったが、本発明の方法で
は、このようなカッターを併用する方法でも高寸法精度
の分断を行うことができる。
(6) A scribe line is formed on the substrate surface in advance using a diamond or a carbide cutter, and C is formed along the scribe line.
In the method of irradiating the O 2 laser beam, pressure is applied to the substrate surface when forming the scored line, so that a displacement of the substrate occurs,
Although it was difficult to divide with high dimensional accuracy, the method of the present invention can also perform dimensional accuracy with a method using such a cutter in combination.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0050】少なくとも一軸方向に移動機構を有するス
テージ上に基板を真空吸着により保持し、かつ、基板の
端部の少なくとも2か所を基板固定用ストッパーで固定
し、基板にCO2 レーザ光を照射しつつ、ステージを移
動させて基板を分断することにより、加工中や加工後の
基板の位置ずれやチッピングがない高寸法精度の分断方
法及びその装置の提供を実現することができる。
The substrate is held by vacuum suction on a stage having a moving mechanism in at least one axial direction, and at least two end portions of the substrate are fixed with a substrate fixing stopper, and the substrate is irradiated with CO 2 laser light. By moving the stage and dividing the substrate while moving the substrate, it is possible to provide a high-dimensional accuracy dividing method and an apparatus therefor which are free from displacement or chipping of the substrate during or after processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明の基板の分断方法を適用した装
置に用いられる基板の固定部の平面図であり、(b)は
(a)の側面図である。
FIG. 1A is a plan view of a fixing portion of a substrate used in an apparatus to which the substrate cutting method of the present invention is applied, and FIG. 1B is a side view of FIG.

【図2】(a)は本発明の基板の分断方法を適用した装
置に用いられる基板が円形状の場合の基板を固定する固
定部の平面図であり、(b)は(a)の側面図である。
FIG. 2A is a plan view of a fixing portion for fixing a substrate in a case where a substrate used in an apparatus to which the method for dividing a substrate of the present invention is applied has a circular shape, and FIG. 2B is a side view of FIG. FIG.

【図3】本発明の基板の分断方法を適用した装置の一実
施例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing one embodiment of an apparatus to which the substrate cutting method of the present invention is applied.

【図4】本発明の基板の分断方法を適用した装置の他の
実施例を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing another embodiment of an apparatus to which the substrate cutting method of the present invention is applied.

【図5】本発明の前提となった基板の分断装置の概念図
である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a substrate cutting device on which the present invention is based.

【図6】図5に示した装置に用いられる基板の固定部の
平面図である。
6 is a plan view of a fixing portion of a substrate used in the device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 非金属材料基板(基板) 7 真空吸引穴 10 ステージ(XYθステージ) 15−1〜15−4 基板固定用ストッパー 6 Non-metallic material substrate (substrate) 7 Vacuum suction hole 10 Stage (XYθ stage) 15-1 to 15-4 Stopper for fixing substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/68 H01L 21/68 P ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/68 H01L 21/68 P

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非金属材料基板を分断して多数個のチッ
プを得るための基板の分断方法において、少なくとも一
軸方向に移動機構を有するステージ上に上記基板を真空
吸着により保持し、かつ、上記基板の端部の少なくとも
2か所を基板固定用ストッパーで固定し、上記基板にC
2 レーザ光を照射しつつ、上記ステージを移動させて
上記基板を分断することを特徴とする基板の分断方法。
1. A method for dividing a non-metallic material substrate to obtain a large number of chips by dividing the non-metallic material substrate, wherein the substrate is held by vacuum suction on a stage having a moving mechanism in at least one axial direction, and Fix at least two ends of the substrate with a substrate fixing stopper,
A method for dividing a substrate, wherein the substrate is divided by moving the stage while irradiating O 2 laser light.
【請求項2】 表面に磁性膜が形成されたステージ上に
上記基板を載置し、上記磁性膜に吸着される金属製材料
で形成された基板固定用ストッパーで上記基板を固定し
た後、上記基板を分断する請求項1に記載の基板の分断
方法。
2. The method according to claim 1, wherein the substrate is placed on a stage having a magnetic film formed on a surface thereof, and the substrate is fixed by a substrate fixing stopper formed of a metal material adsorbed on the magnetic film. The method for dividing a substrate according to claim 1, wherein the substrate is divided.
【請求項3】 磁性材料に吸着される金属材料で構成さ
れたステージ上に上記基板を載置し、磁性材料で形成さ
れた基板固定用ストッパーで上記基板を固定した後、上
記基板を分断する請求項1に記載の基板の分断方法。
3. The substrate is placed on a stage made of a metal material adsorbed on a magnetic material, and the substrate is fixed by a substrate fixing stopper made of a magnetic material, and then the substrate is divided. The method for cutting a substrate according to claim 1.
【請求項4】 上記基板固定用ストッパーの少なくとも
一部を上記基板の固定位置の基準面として利用する請求
項1から3のいずれかに記載の基板の分断方法。
4. The substrate cutting method according to claim 1, wherein at least a part of the substrate fixing stopper is used as a reference surface of a fixing position of the substrate.
【請求項5】 上記基板上に罫書き線を形成し、その罫
書き線上に沿ってCO2 レーザ光を照射する請求項1に
記載の基板の分断方法。
5. The substrate cutting method according to claim 1, wherein a score line is formed on the substrate, and a CO 2 laser beam is irradiated along the score line.
【請求項6】 非金属材料基板を分断して多数個のチッ
プを得るための基板の分断装置において、少なくとも一
軸方向に移動機構を有するステージと、該ステージ上に
上記基板を保持する真空吸着機構と、上記基板の端部の
少なくとも2か所を基板固定用ストッパーで固定する固
定機構と、CO2 レーザ装置から発せられたCO2 レー
ザ光を上記基板上に案内する案内機構とを備えたことを
特徴とする基板の加工装置。
6. A stage dividing apparatus for dividing a nonmetallic material substrate to obtain a large number of chips, a stage having a moving mechanism in at least one axial direction, and a vacuum suction mechanism holding the substrate on the stage. A fixing mechanism for fixing at least two positions of the end of the substrate with a stopper for fixing the substrate, and a guide mechanism for guiding the CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser device onto the substrate. A substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 上記ステージにはその表面に磁性膜の形
成されたものが用いられ、基板固定用ストッパーには上
記磁性膜に吸着される金属製材料が用いられる請求項6
に記載の基板の加工装置。
7. The stage having a magnetic film formed on its surface is used for the stage, and a metal material adsorbed on the magnetic film is used for a substrate fixing stopper.
3. The substrate processing apparatus according to claim 1.
【請求項8】 上記固定用ストッパーには磁性材料で作
られたものが用いられ、上記ステージには上記磁性材料
に吸着される金属材料で構成されたものが用いられる請
求項6に記載の基板の加工装置。
8. The substrate according to claim 6, wherein the fixing stopper is made of a magnetic material, and the stage is made of a metal material adsorbed on the magnetic material. Processing equipment.
【請求項9】 上記基板固定用ストッパーの少なくとも
一部が上記基板の固定位置の基準面としての機構を有す
る請求項6から8のいずれかに記載の基板の加工装置。
9. The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein at least a part of the substrate fixing stopper has a mechanism as a reference surface of a fixing position of the substrate.
【請求項10】 上記基板上に罫書き線を形成する罫書
き線形成機構と、上記CO2 レーザ光を上記罫書き線上
に沿って照射するように追跡する追跡機構とを有する請
求項6に記載の基板の加工装置。
10. A scoring line forming mechanism for forming a scoring line on the substrate, and a tracking mechanism for tracing the CO 2 laser beam so as to irradiate the scoring line along the scoring line. A substrate processing apparatus according to the above.
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