JPWO2009157319A1 - 面取り加工装置 - Google Patents

Abstract

Ｃ面あるいはＲ面等の面取り加工面にすることができる脆性材料基板の面取り加工装置を提供する。レーザ光源１３と集光部材１５との間のレーザビームの光路に設けられ、レーザビームの集光部材への入射光路を偏向して集光部材から出射するレーザビームが形成する集光点の位置を走査させるビーム偏向部１４と、エッジラインＥＬの斜め前方からエッジラインに向けてレーザビームが照射され、エッジライン近傍の基板表面又は基板内部に集光点がエッジラインと交差する面に沿って走査されるように基板を支持する基板支持部２、７、１１、１２とを備え、集光部材１５は、エッジラインと交差する面に形成される集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状又は直線状になる光学素子ユニットにすることで、基板外側に向けて凸状の面取り加工を行う。

Description

本発明は、脆性材料基板の端面に形成されるエッジライン（稜線）の面取り加工方法に関し、さらに詳細にはレーザビームの照射によりエッジラインのＲ面取りまたはＣ面取りを行う面取り加工方法および面取り加工装置に関する。
ここで加工対象となる脆性材料基板には、ガラス基板のほか、石英、単結晶シリコン、サファイヤ、半導体ウェハ、セラミック等の基板が含まれる。

ガラス基板等の脆性材料基板は、所望の寸法、形状に加工することにより各種の製品に用いられている。一般に、脆性材料基板の加工は、ダイシング、ホイールスクライブ、レーザスクライブ等の既存の加工技術により行われるが、これらの加工技術により分断された基板端面のエッジラインは非常に鋭く、わずかな衝撃が加わるだけでもチッピングやマイクロクラック等の不具合が生じる。例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板では、エッジが欠けることにより発生した破片がＦＰＤ用基板の表面に傷を付ける原因となり、製品の歩留まりに影響を与える。
そのため、基板を分断した後に発生する基板のエッジ部分の欠け等を防止するために、エッジラインに沿って面取り加工が行われている。

従来からの面取り加工のひとつに、多量の水を供給しつつダイヤモンド砥石により研磨するウェット研磨法がある。しかしながら、ウェット研磨法により形成される面取り加工面には、微小なクラックが連続的に残存しており、面取り加工面の強度は周囲より著しく低下することになっていた。

これに対し、面取り加工を行おうとするエッジラインに沿ってレーザビームを走査し、エッジラインに沿って、レーザビームの焦点が移動することによりエッジ上が加熱溶融することにより面取りを行う加熱溶融法が提案されている。たとえばガラス部材全体を常温より高い温度に保持（余熱）した状態で、稜線部近傍をレーザ加熱して稜線部を軟化させて丸くすることにより面取りを行う方法が開示されている（特許文献１参照）。

図８は、ＣＯ_２レーザ光源を用いて加熱溶融法により面取り加工を行う際のレーザ照射状態を示す断面図である。予め、図示しないヒータを用いてガラス基板１０全体を軟化温度より低い所定温度に徐々に加熱しておき、続いて所定温度に保持されたガラス基板１０の面取り加工を行うエッジライン５１に沿って、ＣＯ_２レーザ光源５０からのレーザ光を集光レンズ５３により集光し、焦点を加工部分近傍に合わせて走査する。その際、レーザ出力、走査速度を調整することにより、レーザ照射されたエッジ部分が高温になって軟化するようにし、これによりレーザ照射されたエッジ部分が丸みを帯びるように加工する。

この場合、予備加熱、加工後の冷却に時間がかかる。また、基板全体を予備加熱する必要があり、加熱できないデバイスやセンサ等の機能膜が基板上に既に形成されている場合には、この方法による面取り加工を実施できない場合もある。また、余熱が不十分であれば熱応力により割れ（クラック）が発生し、良好な面取り加工ができなくなる。さらに、上述した加熱溶融法による面取り加工では、溶融部分が変形してその一部（丸みを帯びた部分の一部）が周囲よりも膨れてしまい、基板端面の平坦度が損なわれることがある。

加熱溶融法とは異なり、予備加熱の必要がないレーザ照射による面取り方法として、エッジ近傍にレーザ光を照射して加熱することでガラス基板１０にクラックを発生させ、レーザ光を相対的にエッジライン方向に走査することによりクラックをエッジラインに沿って成長させ、ガラス基板からエッジ近傍を分離することにより面取りを行うレーザスクライブ法が開示されている（特許文献２）。

図９は、ＣＯ_２レーザ光源を用いてレーザスクライブにより面取り加工を行う際のレーザ照射状態を示す図である。ガラス基板１０のエッジライン５１付近にＣＯ_２レーザ光源５０からのレーザ光を集光レンズ５３により局所的に照射し、軟化温度より低い温度で加熱する。このとき局所的熱膨張にともなう熱応力によってクラック５２が発生する。そして、エッジライン５１に沿ってレーザ光を走査することにより、順次発生するクラック５２がエッジライン５１に沿って成長し、エッジライン５１を含むエッジ近傍（角部分）が分離される。
特許文献２によれば、レーザスクライブによる面取り加工を行うことにより、ガラス基板の精度を損なうことなく、高い生産性と洗浄工程を必要としない面取り加工を施すことができるとされている。
特開平２−２４１６８４号公報 特開平９−２２５６６５号公報

ここで、レーザスクライブによる面取り加工によって形成される加工面について説明する。図１０は、ＣＯ_２レーザを用いたレーザスクライブにより面取り加工を行ったときの加工断面の拡大図である。

面取り加工により、ガラス基板１０の角部分Ｕが分離（剥離）され、ガラス基板１０のエッジライン５３は角部分Ｕとともに消失するが、新たに面取り加工面５４が形成される。
この面取り加工面５４の断面形状を観察すると、ガラス基板１０側に凹んだ円弧形状の逆Ｒ面を有している。面取り加工面５４が凹んでいる結果、ガラス基板Ｓの基板表面５５、５６との交差部分には、２つのエッジライン５７、５８が形成されることになる。これらエッジライン５７、５８は、当初のエッジライン５３に比べるとエッジの鋭さは改善されているが、それでも凹みが大きくなると、鋭利なエッジが形成されてしまうことになる。
特にフラットパネルディスプレイ用（ＦＰＤ用）ガラス基板では、エッジライン５７、５８の直上にＴＡＢテープが配線されることがあり、面取り加工後に、この部分に鋭利なエッジが残っているとＴＡＢテープが断線される可能性が高くなる。
そのため、面取り加工面５４は、凹みをなくし、面取り部分が平面であるＣ面、あるいは、外側に向けて凸状になるＲ面にすることが求められている。

しかしながら、上述したような従来のＣＯ_２レーザを用いたレーザスクライブ法による面取り加工面５４ではどうしても面取り加工面に凹みが発生してしまう。これはエッジライン５３に照射するレーザの照射方向を変化させたりしても、結果はほぼ同じであり、面取り加工面の形状を制御することが困難であった。

近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等では、従来よりも大型のガラス基板が用いられ、ガラス基板の大型化に伴って、基板の加工品質についても、これまで以上に高い精度や信頼性が求められるようになってきている。面取り加工面の形状についても、これまで以上に高い精度と信頼性が求められている。

そこで本発明は、レーザ照射により形成される面取り加工面を、逆Ｒ面ではなく、Ｃ面あるいはＲ面、あるいは基板外側に向けて凸になる曲面にすることができる面取り加工装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の面取り加工装置は、特殊な光学素子ユニットを用いてレーザビームの集光点を走査することによりＣ面、Ｒ面、基板外側に向けて凸になる曲面の面取り加工を実現するようにしている。
すなわち、本発明の面取り加工装置は、脆性材料基板の面取り加工を行う面取り加工装置であって、レーザ光源と、レーザ光源から放射されたレーザビームを集光して基板に導く集光部材と、レーザ光源から集光部材を介して基板に至るまでのレーザビームの光路上に設けられ、レーザビームの入射光路を偏向してレーザビームが形成する集光点の位置を走査させるビーム偏向部と、面取り加工を行うエッジラインに対し、エッジラインを端辺とする２つの隣接面の斜め前方からエッジラインに向けてレーザビームが照射され、エッジライン近傍の基板表面又は基板内部に前記集光点がエッジラインと交差する面に沿って走査されるように基板を支持する基板支持部とを備え、集光部材は、エッジラインと交差する面に形成される集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状又は直線状になる光学パラメータを有する光学素子ユニットからなるようにしている。

ここで、脆性材料基板には、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、サファイヤ基板、シリコンその他の半導体ウェハ、セラミック基板が含まれる。
また、レーザ光源は、レーザ光の波長により基板の吸収特性が異なるので、基板の種類、基板表面から走査するか基板内部を走査するかによって、使用するレーザ光源を選択する。
例えば、ガラス基板に対し、表面付近を走査する場合には基板材料の吸収係数が大きいＣＯ_２レーザやＣＯレーザを用いるのが好ましい（但し基板表面を走査する場合はレーザを集光しさえすれば吸収の小さいレーザでも使用できる）。一方、基板内部を走査する場合には基板材料の吸収係数が小さいＹＡＧレーザ（Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｅｒ−ＹＡＧレーザ等）を用いるのが好ましい。

また、集光部材となる光学素子ユニットには、レンズユニットまたはミラーユニットを用いることができる。一般に、レンズユニットではその屈折率分布、レンズ曲面形状を調整することにより、また、ミラーユニットではその反射面形状を調整することにより、レンズユニット、ミラーユニットへの入射光に対する出射光の光路方向や集光点を設計することができる。したがって、本発明に用いる光学素子ユニット（レンズユニット、ミラーユニット）の光学パラメータとして、ビーム偏向部によって入射光路が偏向されたときに集光部材により形成される集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状又は直線状になる光学パラメータを有するものを用いる。なお、このような走査軌跡を得る光学パラメータは幾何学的な計算、あるいは有限要素法による解析、あるいは試行錯誤的な設計を行うことにより求めることができる。

また、ここでいう光学素子ユニットには、単レンズだけでははく、組み合わせレンズのように、複数のレンズや鏡を直列に並べた構造にすることにより、素子全体として、集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状になるようにしたものも含まれる。

本発明によれば、レーザ光源から放射されるレーザビームが、ビーム偏向部、集光部材を経て、基板の面取り加工を行うエッジラインに対し、基板の斜め前方方向から照射されるように光学系が配置される。ビーム偏向部は、レーザ光源から放射されたレーザビームの集光部材への入射光路を偏向する。集光部材はビーム偏向部によって入射光路が偏向されることにより、集光部材から出射するレーザビームの進行方向が偏向される。その結果、集光部材から出射するレーザビームにより形成される集光点の位置が、基板のエッジライン近傍で走査されるようになる。このとき集光部材には、エッジラインと交差する面に形成される集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状又は直線状になる光学パラメータを有する光学素子ユニットを用いてあるので、エッジライン近傍の集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状又は直線状になる。そして基板表面又は基板内部で集光点が走査されると、その軌跡に沿ってアブレーション現象が生じるようになり、集光点の走査軌跡に沿って基板の一部が除去されるようになる。したがって走査軌跡が直線状である場合はＣ面の面取り加工が行われ、走査軌跡が集光部材からみて凹状である場合は、その凹状に対応して定まるＲ面、放物面、楕円面等の凸状の面取り加工が行われる。

本発明によれば、レーザ照射によって形成される面取り加工面を、Ｃ面、あるいはＲ面、あるいは、基板外側に向けて凸になる曲面にすることができる。

（その他の課題解決手段および効果）
上記発明において、集光部材はｆθレンズ又はｆθミラーからなる光学素子ユニットであってもよい。
集光部材をｆθレンズ又はｆθミラーからなる光学素子ユニットにした場合の集光点の走査軌跡は、直線状になるので、Ｃ面の面取り加工を行うことができる。

上記発明において、集光部材は、テレセントリックでないｆθレンズと平面平行板との組み合わせた光学素子ユニットであってもよい。
集光部材をテレセントリックでないｆθレンズと平面平行板との組み合わせた光学素子ユニットにした場合の集光点の走査軌跡は、基板外側に向けて凸状になるので、当該凸状の面取り加工を行うことができる。

上記発明において、集光点が前記エッジラインに沿って相対移動するように基板側又はレーザビーム側を移動させる送り機構を備えるようにしてもよい。
これによれば、エッジラインに沿って、エッジライン全体の面取り加工を行うことができる。

上記発明において、基板支持部は基板を水平に載置するテーブルからなり、前記集光部材およびビーム偏向部は水平に載置された基板のエッジラインに対し斜め４５度方向を中心方向にして前記集光点が走査されるように配置されるようにしてもよい。
これによれば、基板を水平なテーブル上に安定に載置したまま面取り加工を行うことができる。

上記発明において、ビーム偏向部はガルバノミラー又はポリゴンミラーにより構成されるようにしてもよい。
ガルバノミラーの場合は反射鏡の揺動運動により、また、ポリゴンミラーの場合は反射鏡の回転運動により、簡単な機構で集光部材に向かうレーザビームを正確かつ再現性よく偏向させることができる。

上記発明において、基板又は前記集光部材の位置をレーザビームの照射方向に移動することにより前記集光点の基板に対する深さ方向の位置を調整する深さ調整機構をさらに備えるようにしてもよい。
これによれば、集光点の基板内の深さ位置を、面取り加工の加工予定深さに合わせて面取り加工を行うことにより、所望の深さの面取り加工を行うことができる。
また、深い面取り加工を行うような場合に、浅い面取り加工を行い、徐々に深さを変化させて深い面取り加工を行うようにして、深さ方向の走査位置を調整しながらエッジラインの起点から終点まで連続的に相対移動させることにより、無理のない面取り加工を行うことができる。

本発明の一実施形態である脆性材料基板の面取り加工装置の構成を示す図。 図１の走査光学系の拡大図。 図１の面取り加工装置の制御系のブロック図。 面取り加工面を深く形成する場合の手順を示す図。 走査光学系の変形例の拡大図。 走査光学系の変形例の拡大図。 走査光学計の変形例の拡大図。 ＣＯ_２レーザ光源を用いて加熱溶融法により面取り加工を行う際のレーザ照射状態を示す断面図。 ＣＯ_２レーザ光源を用いてレーザスクライブ法により面取り加工を行う際のレーザ照射状態を示す図。 ＣＯ_２レーザを用いたレーザスクライブ法により面取り加工を行ったときの加工断面の拡大図。

２ スライドテーブル
７ 台座
１１ 昇降テーブル
１２ 吸着テーブル
１３ レーザ光源
１４ ガルバノミラー（ビーム偏向部）
１４ａポリゴンミラー
１５ レンズユニット（集光部材）
１５ａｆθレンズ
１５ｂユニット
１６ 走査光学系

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。ここでは、ガラス基板についての面取り加工について説明する。
なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施形態である脆性材料基板の面取り加工装置ＬＭを示す図である。図２は、図１の走査光学系を示す拡大図である。

面取り加工装置ＬＭは、水平な架台１上に平行に配置された一対のガイドレール３、４に沿って、図１の紙面前後方向（以下Ｙ方向という）に往復移動するスライドテーブル２が設けられている。両ガイドレール３、４の間に、スクリューネジ５が前後方向に沿って配置され、このスクリューネジ５に、前記スライドテーブル２に固定されたステー６が螺合されており、スクリューネジ５をモータ（図示外）によって正、逆転することにより、スライドテーブル２がガイドレール３、４に沿ってＹ方向に往復移動するように形成されている。

スライドテーブル２上には、水平な台座７がガイドレール８に沿って、図１の左右方向（以下Ｘ方向という）に往復移動するように配置されている。台座７に固定されたステー１０ａに、モータ９によって回転するスクリューネジ１０が貫通螺合されており、スクリューネジ１０が正、逆転することにより、台座７がガイドレール８に沿って、Ｘ方向に往復移動する。

台座７上には、高さ方向（以下Ｚ方向という）の調整を行う昇降テーブル１１と、吸引チャックを搭載した吸着テーブル１２が設けられており、この吸着テーブル１２の上に、ガラス基板Ｇが水平な状態でセットされる。このとき、面取り加工を行うエッジラインＥＬは上方に向けられ、後述するレーザビームが斜め４５度方向から入射されるように支持される。
なお、ガラス基板Ｇはカメラ２０および基板に形成されたアライメントマーク（不図示）を利用して位置決めを行い、エッジラインＥＬをＹ方向に向けるようにする。基板Ｇが一定である場合には、吸着テーブル１２の表面に位置決め用のガイドを設けておき、基板の一部をガイドに当接させるようにして位置決めを行ってもよい。

ガラス基板Ｇの上方には、レーザ光源１３と、ガルバノミラー１４（ビーム偏向部）と、レンズユニット１５（集光部材）とが取り付けられている。ガルバノミラー１４とレンズユニット１５とは走査光学系１６を構成する。
レーザ光源１３にはＮｄ−ＹＡＧレーザ光源が用いられる。レーザ光源１３はＸＺ面内で出射方向が左斜め下方４５度に向けられている。
ガルバノミラー１４は、レーザ光源１３から出射されるレーザビームの光路上に反射鏡を配置してあり、レーザビームを右斜め下方に出射するとともに、反射鏡の揺動運動により、ビームの出射方向をＸＺ面内で偏向する。このときのガルバノミラー１４の揺動運動の範囲は、加工対象物の面取り加工を行う角度範囲に応じて調整する。
レンズユニット１５は、ガルバノミラー１４から出射されるレーザビームを集光し、集光点を形成する。また、ガルバノミラー１４によって出射方向が偏向されて、レーザビームのレンズユニット１５への入射位置が走査される結果、レンズユニット１５から出射されるレーザビームによる集光点は、ＸＺ面内（すなわちエッジラインＥＬに直交する面内）で走査され、走査軌跡がレンズユニット側から見て凹状（基板外側に向けて凸状）になる。
例えば図２に示すように、ガルバノミラー１４の揺動運動により集光点の走査軌跡はＦ０、Ｆ１、Ｆ２を結ぶ弧Ｒ０となる。

ここでレンズユニット１５の具体例について説明する。レンズユニット１５は、テレセントリックでないｆθレンズと平行平面板とを組み合わせたレンズユニットとすることにより、集光点の走査軌跡を上述したＦ０、Ｆ１、Ｆ２を結ぶ弧Ｒ０のような形状（基板外側に向けて凸状）にすることができる。

ガルバノミラー１４とレンズユニット１５とは装置のフレームに固定してあり、これらの光学素子により形成される集光点の位置および集光点の走査軌跡は、一定の位置および軌跡になるので、予め、集光点の座標（Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２の座標）や軌跡（弧Ｒ０）を表す関数を幾何学的計算により（または実測で）求めておくことができる。

したがって、ガラス基板Ｇをセットした後、スライドテーブル２および台座７および昇降テーブル１１によるＸＹＺ方向の位置調整を行うことにより、集光点Ｆ０をエッジラインＥＬ上、あるいはエッジラインＥＬ近傍に設定した加工予定面の位置に合わせるようにする。

続いて、面取り加工装置ＬＭの制御系について説明する。図３は制御系のブロック図である。面取り加工装置ＬＭは、各種制御データ、設定パラメータおよびプログラム（ソフトウェア）を記憶するメモリ、演算処理を実行するＣＰＵからなる制御部５０を備えている。

この制御部５０は、スライドテーブル２、台座７、昇降テーブル１１の位置決めや移動を行うためのモータ（モータ９等）を駆動するテーブル駆動部５１、吸着テーブル１２の吸引チャックを駆動する吸着機構駆動部５２、ガルバノミラー１４を駆動するビーム偏向部駆動部５３、レーザ照射を行うレーザ駆動部５４の各駆動系を制御する。また、制御部５０は、キーボード、マウスなどからなる入力部（不図示）、および、表示画面上に各種表示を行う表示部（不図示）が接続され、必要な情報が画面に表示するとともに、必要な指令や設定が入力できるようにしてある。

次に、面取り加工装置ＬＭによる面取り動作について説明する。基板Ｇを吸着テーブル１２に載せ、カメラ２０を用いて位置調整を行う。そしてエッジラインＥＬをＹ方向に向けるとともに、集光点Ｆ０の座標がエッジラインＥＬ上またはこの近傍の加工予定面の深さにくるようにスライドテーブル２、台座７、昇降テーブル１１により位置調整する。
この場合、台座７と昇降テーブル１１とを連動して移動させれば、基板を斜め方向に移動することができるので、集光点Ｆ０の基板の深さ方向の位置調整機構として用いることができる。
続いて、ガルバノミラー１４およびレーザ光源１３を駆動してレーザビームをエッジライン近傍で走査する。その結果、集光点近傍でアブレーションにより基板材料が溶融除去され、面取り加工面が形成される。

エッジラインＥＬの全長にわたって面取りを行うときは、スライドテーブル２を一定速度で送り、レーザビームの走査面（ＸＺ面）に対し基板ＧをＹ方向へ移動する。このとき、スライドテーブル２を間欠的に送り、同じ加工位置に対して複数回レーザビームが走査されるようにしてもよい。

また、面取り加工面を深く形成する場合には、複数回に分けて面取り加工を行う。すなわち、図４に示すように、初回の面取り加工はエッジラインＥＬに近い浅い位置に集光点を設定してＹ方向へ移動しながら加工を行い、２回目移行は集光点の位置を基板内部側に少しずつシフトさせて同様の加工を繰り返すようにする。

次に、変形実施例について説明する。
図５は、集光部材をレンズユニット１５から、ｆθレンズ１５ａに代えたときの走査光学系の拡大図である。この場合は、集光点の走査軌跡がＸＺ面で直線状になるのでＣ面の面取り加工を行うことができる。

なお、レンズユニット１５の曲面形状、曲率半径、屈折率等の光学パラメータを適宜設計すれば、所望の走査軌跡を描くことができる自由曲面レンズを作成することができるので、この自由曲面レンズを用いて、面取り加工面を放物面にしたり、楕円面にしたり、任意の自由曲面にすることもできる。さらにレンズによる走査軌跡と同じ軌跡を、レンズに代えて反射鏡を用いて描かせることもできる。

また、ビーム偏向部をガルバノミラーからポリゴンミラーに代えても同様の面取り加工を行うことができる。

図６は走査光学系の変形例である。図２と同じものについては同符号を付すことで説明を省略する。図２の走査光学系ではガルバノミラー１４により焦点の位置を走査したが、ここではガルバノミラー１４に代えて、レンズユニット１５の平面平行板に揺動機構（不図示）を取り付け、これ揺動させることにより、実質的に図２と同じ走査軌跡をなすようにしている。

また、図７は集光部材をテレセントリックでないｆθミラーと平面平行板とからなるユニット１５ｂに代えたときの走査光学系の拡大図である。
ユニット１５ｂについても、図２で説明したテレセントリックでないｆθレンズと平面平行板との組み合わせのときと同様に、集光点の走査軌跡を上述したＦ０、Ｆ１、Ｆ２を結ぶ弧Ｒ０のような形状（基板外側に向けて凸状）にすることができる。
これらの走査光学系を用いた場合も、図２と同様の面取り加工を行うことができる。

また、有限要素法を用いで適切な光学パラメータを有する非球面レンズや非球面ミラーを設計することにより、単レンズあるいは単ミラーだけで、テレセントリックでないｆθレンズと平面平行板との組み合わせレンズと等価な光学系を形成することも可能である。

また、エッジラインＥＬに沿って面取り加工を行う際に、図２の面取り加工装置ＬＭでは基板Ｇを載せたスライドテーブル２を移動したが、走査光学系（ガルバノミラー１４、レンズユニット１５）側を移動することもできる。

以上、ガラス基板についての面取り加工について説明したが、他の脆性材料基板についても、それぞれの基板材料の吸収特性に応じて使用可能なレーザ光源を選択することにより、同様の面取り加工を実現することができる。

本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板の面取り加工に利用される。

２ スライドテーブル
７ 台座
１１ 昇降テーブル
１２ 吸着テーブル
１３ レーザ光源
１４ ガルバノミラー（ビーム偏向部）
１５ レンズユニット（集光部材）
１５ａ ｆθレンズ
１５ｂ ユニット
１６ 走査光学系

Claims (8)

1. 脆性材料基板の面取り加工を行う面取り加工装置であって、
   レーザ光源と、
   前記レーザ光源から放射されたレーザビームを集光して前記基板に導く集光部材と、
   前記レーザ光源から前記集光部材を介して前記基板に至るまでのレーザビームの光路上に設けられ、レーザビームの入射光路を偏向してレーザビームが形成する集光点の位置を走査させるビーム偏向部と、
   面取り加工を行うエッジラインに対し、前記エッジラインを端辺とする２つの隣接面の斜め前方からエッジラインに向けてレーザビームが照射され、エッジライン近傍の基板表面又は基板内部に前記集光点がエッジラインと交差する面に沿って走査されるように基板を支持する基板支持部とを備え、
   前記集光部材は、エッジラインと交差する面に形成される集光点の走査軌跡が集光部材からみて凹状又は直線状になる光学パラメータを有する光学素子ユニットからなることを特徴とする面取り加工装置。
2. 集光部材が、ｆθレンズ又はｆθミラーからなる光学素子ユニットである請求項１に記載の面取り加工装置。
3. 集光部材が、テレセントリックでないｆθレンズと平面平行板とを組み合わせた光学素子ユニットである請求項１に記載の面取り加工装置。
4. 前記集光点が前記エッジラインに沿って相対移動するように基板側又はレーザビーム側を移動させる送り機構を備えた請求項１に記載の面取り加工装置。
5. 前記基板支持部は基板を水平に載置するテーブルからなり、前記集光部材およびビーム偏向部は水平に載置された基板のエッジラインに対し斜め４５度方向を中心方向にして前記集光点が走査されるように配置される請求項１に記載の面取り加工装置。
6. ビーム偏向部はガルバノミラー又はポリゴンミラーにより構成される請求項１に記載の面取り加工装置。
7. 前記集光部材の前記平面平行板が揺動可能に構成され、ビーム偏向部として兼用される請求項３に記載の面取り加工装置。
8. 前記基板又は前記集光部材の位置をレーザビームの照射方向に移動することにより前記集光点の基板に対する深さ方向の位置を調整する深さ調整機構をさらに備えた請求項１に記載の面取り加工装置。

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