KR20120016781A - Laser scribing method and apparatus - Google Patents

Laser scribing method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20120016781A
KR20120016781A KR1020100079227A KR20100079227A KR20120016781A KR 20120016781 A KR20120016781 A KR 20120016781A KR 1020100079227 A KR1020100079227 A KR 1020100079227A KR 20100079227 A KR20100079227 A KR 20100079227A KR 20120016781 A KR20120016781 A KR 20120016781A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
laser beam
scribing
processed
thermal stress
Prior art date
Application number
KR1020100079227A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101262923B1 (en
Inventor
정영대
성천야
김형욱
이감명
김환
Original Assignee
주식회사 이오테크닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이오테크닉스 filed Critical 주식회사 이오테크닉스
Priority to KR1020100079227A priority Critical patent/KR101262923B1/en
Publication of KR20120016781A publication Critical patent/KR20120016781A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101262923B1 publication Critical patent/KR101262923B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/033—Apparatus for opening score lines in glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/08—Making a superficial cut in the surface of the work without removal of material, e.g. scoring, incising
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/027—Scoring tool holders; Driving mechanisms therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/08—Severing cooled glass by fusing, i.e. by melting through the glass
    • C03B33/082—Severing cooled glass by fusing, i.e. by melting through the glass using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091—Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/10—Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • C03B33/102—Glass-cutting tools, e.g. scoring tools involving a focussed radiation beam, e.g. lasers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Abstract

PURPOSE: Scribing method and apparatus using laser are provided to easily form scribing lines of crack forms on the surface of a target without excessive energy by amplifying thermal stress on the target based on additional laser beam. CONSTITUTION: A scribing method using laser includes the following: thermal stress is applied to a target(50) by irradiating first laser using a first laser head(100). Scribing lines are formed on the surface of the target by irradiating second laser beam to the target using a second laser head(200) and amplifying thermal stress on the target. When the thermal stress is applied to the target, the first laser beam is focused to the surface or the inside of the target. The scribing apparatus includes the first laser head and a second laser head. The scribing apparatus further includes a condenser lens(40) which focuses the first laser beam on the surface of the target.

Description

레이저를 이용한 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치{Laser scribing method and apparatus}Scribing method and scribing apparatus using a laser {Laser scribing method and apparatus}

본 발명은 레이저를 이용한 스크라이빙 방법 및 레이저 스크라이빙 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a scribing method using a laser and a laser scribing apparatus.

유리, 사파이어 기판 등의 투광성 취성 재료는 디스플레이 장치의 기판이나, 반도체 공정의 기판으로 널리 활용되고 있다. 기판은 다이아몬드 휠 등을 이용한 기계적 방법, 워터 젯트를 이용한 방법, 레이저를 이용한 방법 등에 의하여 원하는 형태로 절단될 수 있다. Translucent brittle materials, such as glass and a sapphire substrate, are widely used for the board | substrate of a display apparatus, or the board | substrate of a semiconductor process. The substrate may be cut into a desired shape by a mechanical method using a diamond wheel or the like, a method using a water jet, a method using a laser, or the like.

기계적 절단방법은 절단 시에 발생되는 파편에 의하여 유리 표면이 오염되거나 손상될 우려와, 커팅 휠의 마모로 인하여 휠 교체 비용과 시간이 소요되는 불리한 점이 있다. 또, 절단선 부근에 미세 크랙이 발생될 수 있다.Mechanical cutting methods are disadvantageous in that the glass surface may be contaminated or damaged by debris generated during cutting, and wheel replacement costs and time may be required due to wear of the cutting wheel. In addition, fine cracks may occur near the cutting line.

레이저를 이용하는 방법은 기판에 레이저 에너지를 가하여 완전 절단하는 풀-커팅(full cutting) 방식과, 유리에 레이저 빔을 조사하여 열 스트레스를 가하여 절단라인을 형성한 후에 재료에 기계적 또는 열적 충격을 주어 절단라인을 따라 절단하는 스크라이빙 방식이 있다. The method using a laser is a full-cutting method in which a substrate is completely cut by applying laser energy to the substrate, and a cutting line is formed by applying a laser beam to the glass to apply thermal stress to the glass, and then cutting the mechanical or thermal impact on the material. There is a scribing method that cuts along a line.

본 발명은 유리 기판, 사파이어 기판 등의 가공 대상물에 레이저를 이용하여 스크라이빙 라인을 형성하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 가공 대상물의 표면에 형성된 적층물에 미치는 열영향을 감소시킬 수 있는 레이저 스크라이빙 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for forming a scribing line using a laser on an object to be processed, such as a glass substrate or a sapphire substrate. It is also an object of the present invention to provide a laser scribing method and apparatus capable of reducing the thermal effect on a laminate formed on the surface of a workpiece.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저를 이용한 스크라이빙 방법은, 제1레이저 헤드를 이용하여 상기 가공 대상물에 제1레이저 빔을 조사하여 열적 스트레스를 가하는 단계; 제2레이저 헤드를 이용하여 상기 가공 대상물에 제2레이저 빔을 조사하여 상기 열적 스트레스를 증폭시켜 상기 가공 대상물의 표면에 절단을 위한 스크라이빙 라인을 형성하는 단계;를 포함한다.The scribing method using a laser of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: applying a thermal stress by irradiating a first laser beam to the object to be processed using a first laser head; And irradiating a second laser beam to the workpiece using a second laser head to amplify the thermal stress to form a scribing line for cutting on the surface of the workpiece.

열적 스트레스를 가하는 단계는, 상기 가공 대상물의 표면에 상기 제1레이저 빔을 집광시킬 수 있다.In the step of applying thermal stress, the first laser beam may be focused on the surface of the workpiece.

열적 스트레스를 가하는 단계는, 상기 제1레이저 빔을 상기 가공 대상물의 내부에 집광시킬 수 있다. 상기 제1레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할하고, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 가공 대상물의 두께 방향의 서로 다른 위치에 집광시킬 수 있다. 상기 복수의 레이저 빔은 상기 가공 대상물의 두께 방향의 아래쪽에 집광되는 레이저 빔이 가공방향으로 앞쪽에 위치되도록 배치될 수 있다. 상기 제2레이저 빔은 상기 복수의 레이저 빔 중 적어도 상기 가공 대상물의 두께 방향의 위쪽에 집광되는 레이저 빔에 의하여 상기 가공 대상물 내에 발생되는 크랙을 상기 가공 대상물의 표면에까지 연장시킬 수 있다.In the step of applying thermal stress, the first laser beam may be focused on the inside of the object. The first laser beam may be divided into a plurality of laser beams, and the plurality of laser beams may be focused at different positions in the thickness direction of the object to be processed. The plurality of laser beams may be disposed such that a laser beam that is focused below the thickness direction of the processing object is positioned forward in the processing direction. The second laser beam may extend the cracks generated in the object to be processed to the surface of the object by a laser beam focused at least in the thickness direction of the object among the plurality of laser beams.

상기 가공 대상물은 적어도 일면에 반도체 적층물이 형성된 기판일 수 있다.상기 제1, 제2레이저 빔의 입사면은 상기 기판의 상기 반도체 적층물이 형성된 면의 반대쪽 면일 수 있다.The object to be processed may be a substrate on which a semiconductor stack is formed on at least one surface. An incident surface of the first and second laser beams may be a surface opposite to a surface on which the semiconductor stack of the substrate is formed.

상기 제2레이저 헤드는 CO2레이저 헤드일 수 있다.The second laser head may be a CO 2 laser head.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 스크라이빙 장치는, 가공 대상물에 제1레이저 빔을 조사하여 열적 스트레스를 발생시키는 제1레이저 헤드; 상기 가공 대상물에 제2레이저 빔을 조사하여 상기 열적 스트레스를 증폭시켜 스크라이빙 라인을 형성시키는 제2레이저 헤드;를 포함한다.The laser scribing apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a first laser head for generating a thermal stress by irradiating a first laser beam to the object to be processed; And a second laser head for irradiating a second laser beam to the object to amplify the thermal stress to form a scribing line.

상기 장치는, 상기 제1레이저 빔을 상기 가공 대상물의 표면에 집광시키는 집광렌즈를 더 구비할 수 있다.The apparatus may further include a condenser lens for condensing the first laser beam on the surface of the object.

상기 장치는, 상기 제1레이저 빔을 상기 가공 대상물의 내부에 집광시키는 집광렌즈를 더 구비할 수 있다. 상기 장치는, 상기 제1레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할하는 빔 분리기;를 더 구비하며, 상기 집광 렌즈는 상기 복수의 레이저 빔을 상기 가공 대상물의 두께 방향의 서로 다른 위치에 집광시킬 수 있다. 상기 복수의 레이저 빔은 상기 가공 대상물의 두께 방향의 아래쪽에 집광되는 레이저 빔이 가공방향으로 앞쪽에 위치되도록 배치될 수 있다. 상기 제2레이저 빔은 상기 복수의 레이저 빔 중 적어도 상기 가공 대상물의 두께 방향의 위쪽에 집광되는 레이저 빔에 의하여 상기 가공 대상물 내에 발생되는 크랙을 상기 가공 대상물의 표면에까지 연장시킬 수 있다.The apparatus may further include a condenser lens for condensing the first laser beam inside the object to be processed. The apparatus may further include a beam splitter configured to split the first laser beam into a plurality of laser beams, and the condenser lens may focus the plurality of laser beams at different positions in the thickness direction of the object to be processed. . The plurality of laser beams may be disposed such that a laser beam that is focused below the thickness direction of the processing object is positioned forward in the processing direction. The second laser beam may extend the cracks generated in the object to be processed to the surface of the object by a laser beam focused at least in the thickness direction of the object among the plurality of laser beams.

상기 가공 대상물은 적어도 일면에 반도체 적층물이 형성된 기판일 수 있다. 상기 제1, 제2레이저 빔의 입사면은 상기 기판의 상기 반도체 적층물이 형성된 면의 반대쪽 면일 수 있다.The object to be processed may be a substrate on which a semiconductor laminate is formed on at least one surface. An incident surface of the first and second laser beams may be a surface opposite to a surface on which the semiconductor stack of the substrate is formed.

상기 제2레이저 헤드는 CO2레이저 헤드일 수 있다.The second laser head may be a CO 2 laser head.

본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 방법 및 장치에 따르면, 제1레이저 빔(L1)에 의하여 가공 대상물에 형성된 열적 스트레스를 제2레이저 빔(L2)을 이용하여 증폭시킴으로써 가공 대상물의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 가공 댁상물에 과도한 에너지를 가하지 않고 그 표면에 크랙 형태의 스크라이빙 라인을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 적층물이 형성된 기판 형태의 가공 대상물인 경우 적층물에 미치는 열 영향을 줄일 수 있다.According to the laser scribing method and apparatus according to the present invention, scribing on the surface of the object by amplifying the thermal stress formed on the object by the first laser beam (L1) using the second laser beam (L2) Lines can be formed. Therefore, it is possible to easily form a scribing line in the form of a crack on the surface thereof without applying excessive energy to the workpiece. In addition, in the case of the object to be processed in the form of a substrate on which the laminate is formed, the thermal effect on the laminate may be reduced.

또한, 가공 대상물의 내부에 제1레이저 빔(L1)을 집광시키는 경우, 제1레이저 빔(L1)에 의하여 축적된 열적 스트레스를 증폭시켜 가공 대상물의 표면에까지 크랙을 성장시켜 가공 대상물의 표면에 용이하게 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.In addition, in the case of condensing the first laser beam L1 inside the object, the thermal stress accumulated by the first laser beam L1 is amplified to grow cracks on the surface of the object, thereby facilitating the surface of the object. It is possible to form a scribing line.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 일 실시예의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 스크라이빙 장치에 적용된 스캐너의 일 예를 개략적으로 도시한 구성도.
도 3은 가공 대상물의 일 예를 도시한 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 레이저 스크라이빙 장치의 일 실시예에 의한 스크라이빙 과정을 보여주는 사시도.
도 5는 스크라이빙 라인을 형성한 후에 브레이킹 과정을 설명하는 도면.
도 6과 도 7은 제1레이저 빔(L1)을 가공 대상물의 내부에 집광시켜 스크라이빙 라인을 형성하는 과정을 도시한 도면들.
도 8은 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 다른 실시예의 구성도.
도 9는 가공 방향에 따른 복수의 레이저 빔의 배열을 보여주는 도면.
도 10과 도 11은 도 8에 도시된 레이저 스크라이빙 장치의 다른 실시예에 따른 스크라이빙 과정을 보여주는 도면들.1 is a block diagram of an embodiment of a laser scribing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing an example of a scanner applied to the laser scribing apparatus shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing an example of a processing object.
4 is a perspective view illustrating a scribing process according to an embodiment of the laser scribing apparatus shown in FIG. 1.
5 is a diagram illustrating a braking process after forming a scribing line.
6 and 7 illustrate a process of forming a scribing line by condensing the first laser beam L1 inside an object to be processed.
8 is a block diagram of another embodiment of a laser scribing apparatus according to the present invention.
9 shows an arrangement of a plurality of laser beams along a processing direction.
10 and 11 illustrate a scribing process according to another embodiment of the laser scribing apparatus shown in FIG. 8.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이저를 이용한 스크라이빙 방법 및 레이저 스크라이빙 장치의 실시예들을 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of a scribing method and a laser scribing apparatus using a laser according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 구성도이다. 본 실시예의 스크라이빙 장치는 레이저 빔을 가공 대상물, 특히 취성 재료, 예를 들면 유리(glass), 사파이어 기판 등에 조사하고, 레이저 빔이 조사된 가공 대상물에 열적 스트레스를 증폭시켜 절단을 위한 스크라이빙 라인을 형성한다. 1 is a block diagram of a laser scribing apparatus according to an embodiment of the present invention. The scribing apparatus of this embodiment irradiates a laser beam to an object to be processed, particularly a brittle material such as glass or sapphire substrate, and amplifies thermal stress to the object to which the laser beam is irradiated, thereby scribing for cutting. Form an ice line.

도 1을 보면, 가공 대상물(50)이 놓여지는 테이블(60)과, 제1레이저 빔(L1)을 가공 대상물(50)에 조사하는 제1레이저 헤드(100)가 도시되어 있다. 제1레이저 헤드(100)는 제1레이저 빔(L1)을 발생시키는 레이저 발진기(10)와, 제1레이저 빔(L1)을 가공 대상물(50)의 두께 방향의 원하는 위치에 집광시키는 집광 렌즈(40)를 포함할 수 있다. 제1레이저 헤드(100)는 제1레이저 빔(L1)을 집광 렌즈(40)로 안내하기 위하여 예를 들어 반사미러(20)와 같은 포함하는 부가적인 광학요소를 더 구비할 수 있다. 1, the table 60 on which the object 50 is placed and the first laser head 100 for irradiating the object 50 with the first laser beam L1 are shown. The first laser head 100 includes a laser oscillator 10 for generating a first laser beam L1 and a condenser lens for condensing the first laser beam L1 at a desired position in the thickness direction of the object 50 ( 40). The first laser head 100 may further comprise additional optical elements, such as, for example, reflecting mirrors 20, for guiding the first laser beam L1 to the condensing lens 40.

레이저 발진기(10)로서는 가공 대상물(50)의 종류에 따라 가공 대상물(50)에 흡수될 수 있는 파장 대약의 레이저 빔을 발생시킬 수 있는 다양한 형태의 레이저 발진기가 채용될 수 있다. 또한, 레이저 빔의 플루언스(fluence), 펄스 폭, 반복 수 등은 가공 대상물(50)의 종류, 두께, 가공 속도 등의 조건에 따라 적절히 선정될 수 있다. 예를 들어, 필요에 따라서는 피코초, 펨토초 범위의 펄스 폭을 가진 초단 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발진기가 채용될 수도 있다. As the laser oscillator 10, various types of laser oscillators capable of generating a wavelength beam laser beam that can be absorbed by the object 50 according to the type of the object 50 may be employed. In addition, fluence, pulse width, number of repetitions, and the like of the laser beam may be appropriately selected according to conditions such as the type, thickness, processing speed, etc. of the object to be processed 50. For example, if necessary, a laser oscillator may be employed to generate an ultra-short laser beam having a pulse width in the range of picoseconds, femtoseconds.

가공 대상물(50)에 스크라이빙 라인을 형성하기 위하여 제1레이저 헤드(100)와 가공 대상물(50)은 XY 평면 내에서 상대 이동이 가능하다. 예를 들어, 가공 대상물(50)이 적치되는 테이블(60)은 고정된 위치에 위치되고, 제1레이저 헤드(100)가 X방향과 Y방향으로 이동될 수 있다. 반대로, 제1레이저 헤드(100)가 고정된 위치에 위치되고, 테이블(60)이 X방향과 Y방향으로 이동될 수 있다. 또, 제1, 제2레이저 헤드(100)(200)가 X, Y방향 중 어느 한 방향으로 이동되고, 테이블(60)이 나머지 한 방향으로 이동될 수도 있다. In order to form a scribing line on the object 50, the first laser head 100 and the object 50 can be moved relative to each other in the XY plane. For example, the table 60 on which the object 50 is placed may be positioned at a fixed position, and the first laser head 100 may be moved in the X direction and the Y direction. On the contrary, the first laser head 100 may be positioned at a fixed position, and the table 60 may be moved in the X direction and the Y direction. In addition, the first and second laser heads 100 and 200 may be moved in one of the X and Y directions, and the table 60 may be moved in the other direction.

제1레이저 헤드(100)는 제1레이저 빔(L1)을 가공 대상물(50)에 대하여 상대이동시키는 스캐너(30)를 구비할 수도 있다. 도 2는 스캐너(30)의 일 예를 상세히 도시한 구성도이다. 예를 들어, 도 2에 도시된 스캐너(30)는 갈바노 스캐너이다. 도 2를 보면, 스캐너(30)는 레이저 빔을 X 방향으로 스캔하기 위한 X-갈바노미러유닛(31)과, 레이저 빔을 Y 방향으로 스캔하기 위한 Y-갈바노미러유닛(32)을 구비할 수 있다. X-갈바노미러유닛(31)은 X-반사미러(311)와, 이를 회전시키는 X-미러모터(312)를 포함할 수 있다. Y-갈바노미러유닛(32)은 Y-반사미러(321)와, 이를 회전시키는 Y-미러모터(322)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여 X-반사미러(311)와 Y-반사미러(321)를 필요에 따라 X1, X2, Y1, Y2방향으로 회전시킴으로써, 제1레이저 헤드(100) 또는 테이블(60)를 이동시키지 않고 레이저 빔을 X방향 및 Y방향으로 이동시킬 수 있다.The first laser head 100 may include a scanner 30 for relatively moving the first laser beam L1 with respect to the object to be processed 50. 2 is a diagram illustrating in detail an example of the scanner 30. For example, the scanner 30 shown in FIG. 2 is a galvano scanner. 2, the scanner 30 includes an X-galvano mirror unit 31 for scanning the laser beam in the X direction, and a Y-galvano mirror unit 32 for scanning the laser beam in the Y direction. can do. The X-galvano mirror unit 31 may include an X-reflective mirror 311 and an X-mirror motor 312 rotating the same. The Y-galvano mirror unit 32 may include a Y-reflective mirror 321, and a Y-mirror motor 322 for rotating it. By such a configuration, the first laser head 100 or the table 60 is moved by rotating the X-reflective mirror 311 and the Y-reflective mirror 321 in the X1, X2, Y1, and Y2 directions as necessary. The laser beam can be moved in the X direction and the Y direction without making a change.

가공 대상물(50)은 예를 들면, 유리 기판, 사파이어 기판 등의 취성 재료일 수 있으며, 이외에도 실리콘 기판과 같은 결정성 재료일 수도 있다. 또, 가공 대상물(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 그 표면(51)에 적층물(55)이 형성된 것 일 수 있다. 예를 들어, 적층물(55)은 발광 다이오드(LED: light emitting diode) 구조물일 수 있다. 스크라이빙을 위하여 레이저 빔은 가공 대상물(50)의 두 표면(51)(52) 중 어느 한 표면으로 입사될 수 있다. 레이저 빔에 의하여 적층물(55)에 가해지는 열 영향을 줄이기 위하여, 레이저 빔은 가공 대상물(50)의 적층물(55)에 없는 표면(52)으로 입사될 수 있다. The object to be processed 50 may be, for example, a brittle material such as a glass substrate or a sapphire substrate, or may be a crystalline material such as a silicon substrate. In addition, as shown in FIG. 3, the object to be processed 50 may have a laminate 55 formed on its surface 51. For example, the stack 55 may be a light emitting diode (LED) structure. For scribing the laser beam may be incident on either of the two surfaces 51, 52 of the workpiece 50. In order to reduce the thermal effect exerted on the stack 55 by the laser beam, the laser beam may be incident on the surface 52 not in the stack 55 of the workpiece 50.

본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는 제2레이저 헤드(200)를 더 구비한다. 제2레이저 헤드(200)는 상세하게 도시되지는 않았지만, 제2레이저 빔(L2)을 생시키는 레이저 발진기와, 제2레이저 빔(L2)을 가공 대상물(50)에 집광시키기 위한 집광렌즈를 구비할 수 있다. 또, 필요에 따라서는 도 2에 도시된 스캐너(30)를 구비할 수도 있다. 제2레이저 헤드(200)는 상대적으로 저렴하고 고출력이 가능한 CO2레이저 발진기를 채용할 수 있다. 제2레이저 헤드(200)를 이용함으로써 레이저 빔에 의하여 가공 대상물(50) 자체 및 적층물(55)에 미치는 열 영향을 줄일 수 있다.The laser scribing apparatus according to the present invention further includes a second laser head 200. Although not shown in detail, the second laser head 200 includes a laser oscillator for generating the second laser beam L2, and a condenser lens for condensing the second laser beam L2 on the object to be processed 50. can do. If necessary, the scanner 30 shown in Fig. 2 may be provided. The second laser head 200 may employ a CO 2 laser oscillator that is relatively inexpensive and capable of high output. By using the second laser head 200, it is possible to reduce the thermal effect on the object 50 itself and the laminate 55 by the laser beam.

도 4를 보면, 제1 레이저 헤드(100)는 예를 들어, 절단 예정 라인(L)을 추종하여 가공 대상물(50)에 대하여 상대적으로 이동되면서 절단 예정 라인(L)을 따라 제1레이저 빔(L1)을 조사한다. 물론, 가공 대상물(50)이 적치된 테이블(60)이 이동될 수도 있다. 이때, 제1레이저 빔(L1)은 집광 렌즈(40)에 의하여 가공 대상물(50)의 표면(52)에 집광된다. 제1레이저 빔(L1)의 에너지에 의하여 가공 대상물(50)은 국소적으로 가열된다. 레이저 빔의 에너지는 가공 대상물(50)이 기화, 용융되지 않고 가열만이 발생되도록 설정된다. 국소적으로 가열된 부분은 열팽창하려는 경향을 가지나, 주변부는 가열되지 않은 상태이므로 팽창하지 못한다. 따라서, 제1레이저 빔(L1)이 조사된 부분에는 국부적으로 압축 응력이 발생된다. 압축 응력은 제1레이저 빔(L1)이 조사된 부분을 중심으로 하여 반경 방향으로 발생되며, 그에 직교하는 방향으로는 인장응력이 발생된다. 제1레이저 빔(L1)을 조사할 때에 이 인장응력이 가공 대상물(50)의 파괴 역치를 넘지 않도록 제1레이저 빔(L1)의 에너지가 제어된다. 이에 의하여 가공 대상물(50)에는 절단 예정 라인(L)을 따라 열적 스트레스가 축적된다.Referring to FIG. 4, the first laser head 100 may move along the cutting target line L while following the cutting target line L and move relative to the object 50, for example. Examine L1). Of course, the table 60 on which the object 50 is placed may be moved. At this time, the first laser beam L1 is focused on the surface 52 of the object 50 by the condenser lens 40. The object 50 is locally heated by the energy of the first laser beam L1. The energy of the laser beam is set such that only the heating is generated without the object 50 being vaporized or melted. The locally heated portion tends to thermally expand, but the periphery is not heated and thus cannot expand. Therefore, the compressive stress is locally generated at the portion to which the first laser beam L1 is irradiated. The compressive stress is generated in a radial direction centering on the portion irradiated with the first laser beam L1, and a tensile stress is generated in a direction orthogonal thereto. When irradiating the first laser beam L1, the energy of the first laser beam L1 is controlled so that the tensile stress does not exceed the breaking threshold of the object 50 to be processed. As a result, thermal stress is accumulated in the object 50 along the cutting line L.

제1레이저 빔(L1)에 뒤이어, 제2레이저 헤드(200)는 절단 예정 라인(L)을 따라 제2레이저 빔(L2)을 가공 대상물(50)에 조사한다. 제2레이저 빔(L2)은 제1레이저 빔(L1)이 조사된 가공 대상물(50)의 표면에 집광될 수 있다. 제2레이저 빔(L2)의 에너지는 가공 대상물(50)의 표면을 가열하여 제1레이저 빔(L1)에 의하여 형성된 열적 스트레스를 더욱 증폭시킨다. 그러면, 가공 대상물(50)에의 인장응력이 증폭되면서 가공 대상물(50)의 표면(52)으로부터 소정 깊이에 걸쳐 크랙(도 3의 53)이 발생된다. 이에 의하여, 가공 대상물(50)의 표면(52)에는 절단 예정 라인(L)을 따라 스크라이빙 라인(SL)이 형성된다. Following the first laser beam L1, the second laser head 200 irradiates the object 50 to the second laser beam L2 along the cut line L. The second laser beam L2 may be focused on the surface of the object 50 to which the first laser beam L1 is irradiated. The energy of the second laser beam L2 heats the surface of the object 50 to further amplify the thermal stress formed by the first laser beam L1. Then, cracks (53 in FIG. 3) are generated from the surface 52 of the object 50 over a predetermined depth while the tensile stress to the object 50 is amplified. Thereby, the scribing line SL is formed in the surface 52 of the to-be-processed object 50 along the cutting plan line L. FIG.

상기한 바와 같이, 제1레이저 빔(L1)과 제2레이저 빔(L2)을 순차 조사함으로써, 가공 대상물(50)의 표면에서의 열적 스트레스를 증폭하여, 다시 말하면 제1레이저 빔(L1)에 의하여 발생된 가공 대상물(50)의 표면의 열 스트레스를 제2레이저 빔(L2)을 이용하여 증폭하여, 스크라이빙 라인(SL)을 형성할 수 있다.As described above, by sequentially irradiating the first laser beam L1 and the second laser beam L2, thermal stress on the surface of the object to be processed 50 is amplified, that is, applied to the first laser beam L1. The thermal stress on the surface of the object 50 generated by the amplification may be amplified using the second laser beam L2 to form the scribing line SL.

상술한 방법에 따르면, 레이저 빔에 의하여 가공 대상물(50)에 미치는 열 영향을 줄일 수 있다. 또한, 가공 대상물(50)의 적층물(55)에 미치는 열영향을 줄일 수 있다. 즉, 제1레이저 빔(L1)의 에너지는 가공 대상물(50)에 열적 스트레스를 줄 정도로 결정되고, 또 제2레이저 빔(L2)은 이 열적 스트레스를 증폭할 정도로 결정된다. 따라서, 제1레이저 빔(L1)의 에너지를 한 번의 레이저 조사에 의하여 스크라이빙 라인(SL)을 형성하는 경우에 비하여 줄일 수 있으므로, 한 번의 레이저 조사에 의하여 스크라이빙 라인(SL)을 형성하는 경우에 비하여 가공 대상물(50) 자체 및 적층물(55)에의 열영향을 줄일 수 있다. According to the above-described method, it is possible to reduce the thermal effect on the object to be processed 50 by the laser beam. In addition, it is possible to reduce the thermal effect on the laminate 55 of the object to be processed 50. That is, the energy of the first laser beam L1 is determined to give a thermal stress to the object 50, and the second laser beam L2 is determined to amplify the thermal stress. Therefore, since the energy of the first laser beam L1 can be reduced as compared with the case of forming the scribing line SL by one laser irradiation, the scribing line SL is formed by one laser irradiation. Compared to the case, the thermal effects on the object 50 itself and the laminate 55 can be reduced.

상술한 공정에 의하여 적층물(55)에의 열 영향을 저감시키면서 가공 대상물(50)에 크랙(53) 형태의 스크라이빙 라인(SL)을 형성할 수 있다. 스크라이빙 라인(SL)이 형성된 가공 대상물(50)은 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 브레이킹 블레이드(56)로 가압하여 크랙(53)을 가공 대상물(50)의 두께 방향으로 성장시킴으로써 절단할 수 있다. By the above-described process, the scribing line SL in the form of a crack 53 may be formed on the object to be processed 50 while reducing the heat influence on the laminate 55. The object 50 on which the scribing line SL is formed is cut by, for example, pressing the breaking blade 56 to grow the crack 53 in the thickness direction of the object 50 as shown in FIG. 5. can do.

상술한 실시예에서는 제1레이저 빔(L1)을 가공 대상물(50)의 표면(52)에 집광하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 제1레이저 빔(L1)은 가공 대상물(50)의 표면(52 또는 51)으로부터 두께 방향의 내측에 집광될 수도 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(50)의 내부에 제1레이저 빔(L1)이 집광되면, 열적 스트레스에 의하여 그 물성이 변화된 영역(54)이 생긴다. 이 과정에서, 영역(54)에는 열적 스트레스에 의하여 크랙이 형성될 수도 있다. 그런 다음, 제2레이저 빔(L2)에 가공 대상물(50)에 조사되면, 제2레이저 빔(L2)의 에너지에 의하여 영역(54)의 열적 스트레스를 더욱 증폭 시킨다. 그러면, 도 7에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(50) 내부에서의 인장응력이 증폭되면서 가공 대상물(50)의 표면(52)을 향하여 크랙(57)이 성장하며, 가공 대상물(50)의 표면(52)에는 절단 예정 라인(L)을 따라 스크라이빙 라인(SL)이 형성된다. In the above-described embodiment, the case where the first laser beam L1 is focused on the surface 52 of the object 50 is described, but the scope of the present invention is not limited thereto. The first laser beam L1 may be focused on the inner side in the thickness direction from the surface 52 or 51 of the object to be processed 50. For example, as shown in FIG. 6, when the first laser beam L1 is condensed inside the object 50, a region 54 whose physical properties are changed by thermal stress is generated. In this process, cracks may be formed in the region 54 by thermal stress. Then, when the object 50 is irradiated to the second laser beam (L2), the thermal stress of the region 54 is further amplified by the energy of the second laser beam (L2). Then, as shown in FIG. 7, while the tensile stress in the object 50 is amplified, the cracks 57 grow toward the surface 52 of the object 50, and the surface of the object 50 is processed. The scribing line SL is formed along the cut schedule line L at 52.

스크라이빙 라인(SL)이 가공 대상물(50)의 내부에만 형성된 경우에는 추후의 브레이킹 공정에서 영역(54)으로부터 가공 대상물(50)의 표면(52)에 이르는 절단선이 불규칙할 수 있으나, 본 발명에 따르면, 영역(54)으로부터 표면(52)에 이르는 크랙(57)이 형성되어 있기 때문에 보다 양호하고 깨끗한 절단선을 얻을 수 있다.When the scribing line SL is formed only inside the object 50, the cutting line from the region 54 to the surface 52 of the object 50 may be irregular in a later braking process. According to the invention, since the crack 57 extending from the region 54 to the surface 52 is formed, a better and cleaner cut line can be obtained.

가공 대상물(50)의 두께 방향으로 복수의 위치에 복수의 제1레이저 빔(L1)을 집광시킬 수 있다. 예를 들어, 가공 대상물(50)의 두께가 두꺼운 경우, 또는 가공 대상물(50)의 성질에 따라, 예를 들어 가공 대상물(50)이 강도가 높은 사파이어 기판인 경우, 가공 대상물(50)의 두께 방향의 복수의 위치에 제1레이저 빔(L1)을 집광시켜 스크라이빙 라인 라인을 형성할 수 있다. The plurality of first laser beams L1 can be focused at a plurality of positions in the thickness direction of the object to be processed 50. For example, when the thickness of the object 50 is thick, or when the object 50 is a sapphire substrate having high strength, for example, depending on the property of the object 50, the thickness of the object 50 is processed. A scribing line line may be formed by condensing the first laser beam L1 at a plurality of positions in the direction.

이를 위하여, 도 8 도시된 바와 같이 제1레이저 헤드(100)는 발진된 제1레이저 빔(L1)을 복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)으로 분할하는 빔 분리기(90)를 구비할 수 있다. 빔 분리기(90)는 예를 들어, 회절광학소자(DOE: diffraction optical element)일 수 있다. 빔 분리기(90)에 의하여 제1레이저 빔(L1)은 복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)으로 분리되며, 집광 렌즈(41)에 의하여 가공 대상물(50)의 내부에 집광된다. To this end, as shown in FIG. 8, the first laser head 100 divides the oscillated first laser beam L1 into a plurality of laser beams L1-1, L1-2, and L1-3. Separator 90 may be provided. The beam splitter 90 may be, for example, a diffraction optical element (DOE). The first laser beam L1 is separated into a plurality of laser beams L1-1, L1-2, and L1-3 by the beam splitter 90, and the object 50 is processed by the condenser lens 41. Is condensed inside.

복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)의 광축이 동일하면, 두께 방향의 아래쪽으로 입사되는 레이저 빔이 산란될 수 있다. 다시 말하면, 레이저 빔이 집광된 가공 대상물(50)의 내부는 그 물성이 변하게 되는데, 이때 두께 방향의 위쪽 부분의 성질이 변하면 아래쪽으로 입사되는 레이저 빔을 산란시키거나 진행 경로를 변경시켜 원하는 위치에 집광되지 않거나 집광이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. When the optical axes of the plurality of laser beams L1-1, L1-2, and L1-3 are the same, the laser beam incident downward in the thickness direction may be scattered. In other words, the inside of the object 50 to which the laser beam is focused changes its physical properties. At this time, if the property of the upper portion in the thickness direction changes, scattering the laser beam incident downward or changing the propagation path may be performed. It may not collect or may not collect properly.

본 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이 두께 방향으로 서로 다른 위치에 집광되는 복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)이 가공 방향으로 서로 다른 위치에 위치되도록 정렬된다. 가공 방향은, 가공 대상물(50)에 대한 레이저 빔의 상대이동방향을 말한다. 즉, 가공 대상물(50)이 고정된 위치에 위치되고, 반사미러(20), 빔 분리기(90), 및 집광 렌즈(31)가 X방향으로 이동되는 경우에, X방향이 가공방향이 된다. 두께 방향으로 가장 아래쪽에 집광되는 레이저 빔(L1-1)이 X 방향으로 가장 앞쪽에 위치되고, 다음으로 레이저 빔(L1-2), 다음으로 레이저 빔(L1-3)가 위치되도록 배열된다. 이 구성에 의하면, 레이저 빔(L1-1)에 의하여 가공 대상물(50)의 내부의 가장 아래쪽이 가공된 후에 순차로 레이저 빔(L1-2)(L1-3)에 의하여 위쪽이 가공되므로, 레이저 빔(L1-1)에 의하여 가공된 부분에 의하여 레이저 빔(L1-2)(L1-3)가 영향을 받지 않는다. 또, 레이저 빔(L1-2)에 의하여 가공된 부분에 의하여 레이저 빔(L1-3)가 영향을 받지 않는다. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the plurality of laser beams L1-1, L1-2, and L1-3, which are focused at different positions in the thickness direction, are aligned at different positions in the machining direction. do. The machining direction refers to the relative movement direction of the laser beam with respect to the workpiece 50. That is, when the object 50 to be processed is positioned at a fixed position and the reflective mirror 20, the beam separator 90, and the condenser lens 31 are moved in the X direction, the X direction becomes the processing direction. The laser beam L1-1, which is collected at the bottom in the thickness direction, is positioned at the frontmost in the X direction, and is next arranged so that the laser beam L1-2 and then the laser beam L1-3 are positioned. According to this structure, since the uppermost part of the inside of the object 50 is processed by the laser beam L1-1, since the upper part is processed by the laser beams L1-2 and L1-3 sequentially, a laser The laser beams L1-2 and L1-3 are not affected by the portion processed by the beam L1-1. Moreover, the laser beam L1-3 is not influenced by the part processed by the laser beam L1-2.

만일, 레이저 빔의 위치가 고정되고, 가공 대상물(50)이 X방향으로 이동된다면, 이 경우에 가공 방향은 도 9에 도시된 바와 같이 -X 방향이 되며, 가장 아래쪽에 집광되는 레이저 빔(L1-1)이 -X방향으로 가장 앞에 위치되고, 이어서 레이저 빔(L1-2), 레이저 빔(L1-3)의 순으로 배치된다. 제2레이저 헤드(200)는 가공 방향의 하류측에 위치된다. If the position of the laser beam is fixed and the object to be processed 50 is moved in the X direction, in this case, the processing direction becomes the -X direction as shown in FIG. 9, and the laser beam L1 that is focused at the bottom -1) is positioned at the forefront in the -X direction, followed by the laser beam L1-2 and the laser beam L1-3. The second laser head 200 is located downstream in the machining direction.

집광 렌즈(41)는 복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)을 가공 대상물(50)의 두께 방향으로 서로 다른 위치에 집광시킬 수 있는 형태를 갖는다. 예를 들어, 집광렌즈(41)는 영역에 따라 초점 길이가 다른 복수의 렌즈의 조합체일 수 있다. 또, 도면으로 도시되지는 않았지만, 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3) 각각에 대응되는 세 개의 집광 렌즈가 구비될 수도 있다.The condenser lens 41 has a form in which the plurality of laser beams L1-1, L1-2 and L1-3 can be focused at different positions in the thickness direction of the object 50 to be processed. For example, the condenser lens 41 may be a combination of a plurality of lenses having different focal lengths according to regions. Although not shown in the drawings, three condensing lenses corresponding to each of the laser beams L1-1, L1-2, and L1-3 may be provided.

상술한 구성에 의하여, 복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)을 가공 대상물(50)의 내부에 조사하면, 가공 대상물(50)의 내부에는 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 레이저 빔(L1-1)(L1-2)(L1-3)에 의하여 열적 스트레스가 축적된 영역(54-1)(54-2)(54-3)이 발생된다. 영역(54-1)(54-2)(54-3)은 물성이 변화된 영역일 수 있으며, 크랙의 형태일 수도 있다. 또, 도 11에 도시된 바와 같이, 영역(54-1)(54-2)로부터 발생된 크랙(53-1)(53-2)은 영역(54-2)(54-3)을 향하여 성장될 수 있다. 크랙(53-1)(53-2)은 각각 영역(54-2)(54-3)에 도달되어 영역(54-1)(54-2)(54-3) 사이는 크랙(53-1)(53-2)에 의하여 서로 연결될 수도 있다. By the above-described configuration, when the plurality of laser beams L1-1, L1-2 and L1-3 are irradiated to the inside of the object 50, the inside of the object 50 is shown in FIG. As described above, regions 54-1, 54-2, and 54-3 in which thermal stress is accumulated are generated by the plurality of laser beams L1-1, L1-2, and L1-3. The regions 54-1, 54-2, and 54-3 may be regions in which physical properties are changed, or may be in the form of cracks. 11, cracks 53-1 and 53-2 generated from regions 54-1 and 54-2 grow toward regions 54-2 and 54-3. Can be. Cracks 53-1 and 53-2 reach regions 54-2 and 54-3, respectively, and cracks 53-1 between regions 54-1, 54-2 and 54-3. 53-2 may be connected to each other.

뒤이어, 제2레이저 헤드(200)로부터 가공 대상물(50)에 제2레이저 빔(L2)이 조사된다. 제2레이저 빔(L2)은 열적 스트레스를 증폭하기 위한 것이므로, 가공 대상물(50)에 이를 위한 에너지를 공급할 수 있도록 조사되면 족하다. 즉, 제2레이저 빔(L2)은 가공 대상물(50)의 표면에 집광되어 표면을 가열할 수 있다. 영역(54-1)에서 발생된 크랙(53-3)은 표면(52)을 향하여 성장되어 표면(52)에 도달된다. 이에 의하여, 가공 대상물(50)의 내부로부터 표면(52)에까지 연장된 스크라이빙 라인(SL)이 형성된다. 제2레이저 빔(L2)의 에너지는 영역(54-2)(54-3)에 영향을 미칠 수도 있다. 이에 의하여 영역(54-1)(54-2)(54-3) 사이는 크랙(53-1)(53-2)에 의하여 서로 완전히 연결될 수도 있다. Subsequently, the second laser beam L2 is irradiated to the object 50 from the second laser head 200. Since the second laser beam L2 is for amplifying the thermal stress, the second laser beam L2 may be irradiated to supply energy for this to the processing object 50. That is, the second laser beam L2 may be focused on the surface of the object 50 to heat the surface. Cracks 53-3 generated in region 54-1 grow toward surface 52 and reach surface 52. Thereby, the scribing line SL extended from the inside of the object 50 to the surface 52 is formed. The energy of the second laser beam L2 may affect the regions 54-2 and 54-3. Accordingly, the regions 54-1, 54-2, and 54-3 may be completely connected to each other by the cracks 53-1 and 53-2.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 영역(54-3)에서 발생된 크랙(53-3)은 가공 대상물(50)의 표면(52)에까지 연장된다. 또, 가공 대상물(50) 내부의 복수의 영역(54-1)(54-2)(54-3)이 크랙(53-1)(53-2)에 의하여 상호 연결될 수 도 있다. 따라서, 추후의 브레이킹 공정에서 양호하고 깨끗한 절단선을 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the crack 53-3 generated in the region 54-3 extends to the surface 52 of the object 50 to be processed. In addition, the plurality of regions 54-1, 54-2, and 54-3 within the object 50 may be interconnected by cracks 53-1 and 53-2. Therefore, a good and clean cutting line can be obtained in a later braking step.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

10......레이저 발진기 20......반사미러
30...스캐너 31...X-갈바노미러유닛
311...X-반사미러 312...X-미러모터
32...Y-갈바노미러유닛 321...Y-반사미러
322...Y-미러모터 40, 41..집광 렌즈
50...가공 대상물 53...크랙
55...적층물 60...테이블
100, 200.....제1, 제2,레이저 헤드 L...절단예정라인
SL...스크라이빙 라인10 ...... Laser Oscillator 20 ...... Reflection Mirror
30.Scanner 31 ... X-galvano mirror unit
311 ... X-reflective mirror 312 ... X-mirror motor
32 ... Y-galvanic mirror unit 321 ... Y-reflective mirror
322 ... Y-mirror motors 40, 41.
50 ... object 53 ... crack
55 Stacks 60 Tables
100, 200 ..... 1st, 2nd, Laser head L ...
SL ... Scribing Line

Claims (18)

제1레이저 헤드를 이용하여 상기 가공 대상물에 제1레이저 빔을 조사하여 열적 스트레스를 가하는 단계;
제2레이저 헤드를 이용하여 상기 가공 대상물에 제2레이저 빔을 조사하여 상기 열적 스트레스를 증폭시켜 상기 가공 대상물의 표면에 절단을 위한 스크라이빙 라인을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.Irradiating a first laser beam on the object to be subjected to thermal stress using a first laser head;
Irradiating a second laser beam to the object by using a second laser head to amplify the thermal stress to form a scribing line for cutting on the surface of the object; Bing way. 제1항에 있어서,
열적 스트레스를 가하는 단계는,
상기 가공 대상물의 표면에 상기 제1레이저 빔을 집광시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method of claim 1,
The thermal stress step is
The scribing method using a laser, characterized by condensing the first laser beam on the surface of the object. 제1항에 있어서,
열적 스트레스를 가하는 단계는,
상기 제1레이저 빔을 상기 가공 대상물의 내부에 집광시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method of claim 1,
The thermal stress step is
A scribing method using a laser, wherein the first laser beam is focused on the inside of the object. 제3항에 있어서,
상기 제1레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할하고, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 가공 대상물의 두께 방향의 서로 다른 위치에 집광시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method of claim 3,
And dividing the first laser beam into a plurality of laser beams and condensing the plurality of laser beams at different positions in the thickness direction of the object to be processed. 제4항에 있어서,
상기 복수의 레이저 빔은 상기 가공 대상물의 두께 방향의 아래쪽에 집광되는 레이저 빔이 가공방향으로 앞쪽에 위치되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method of claim 4, wherein
And the plurality of laser beams are arranged such that a laser beam focused below the thickness direction of the object is positioned forward in the processing direction. 제5항에 있어서,
상기 제2레이저 빔은 상기 복수의 레이저 빔 중 적어도 상기 가공 대상물의 두께 방향의 위쪽에 집광되는 레이저 빔에 의하여 상기 가공 대상물 내에 발생되는 크랙을 상기 가공 대상물의 표면에까지 연장시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method of claim 5,
The second laser beam extends a crack generated in the object to be processed by a laser beam focused at least in the thickness direction of the object among the plurality of laser beams to the surface of the object. Scribing method used. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가공 대상물은 적어도 일면에 반도체 적층물이 형성된 기판인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method according to any one of claims 1 to 6,
The object to be processed is a scribing method using a laser, characterized in that the substrate formed with a semiconductor laminate on at least one surface. 제7항에 있어서,
상기 제1, 제2레이저 빔의 입사면은 상기 가공 대상물의 상기 반도체 적층물이 형성된 면의 반대쪽 면인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method of claim 7, wherein
And an incident surface of the first and second laser beams is a surface opposite to a surface on which the semiconductor stack of the object is formed. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2레이저 헤드는 CO2레이저 헤드인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이빙 방법.The method according to any one of claims 1 to 7,
The second laser head is a scribing method using a laser, characterized in that the CO2 laser head. 가공 대상물에 제1레이저 빔을 조사하여 열적 스트레스를 발생시키는 제1레이저 헤드;
상기 가공 대상물에 제2레이저 빔을 조사하여 상기 열적 스트레스를 증폭시켜 스크라이빙 라인을 형성시키는 제2레이저 헤드;를 포함하는 레이저 스크라이빙 장치.A first laser head for generating a thermal stress by irradiating a first laser beam to the object to be processed;
And a second laser head for irradiating a second laser beam to the object to amplify the thermal stress to form a scribing line. 제10항에 있어서,
상기 제1레이저 빔을 상기 가공 대상물의 표면에 집광시키는 집광렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 10,
And a condenser lens for condensing the first laser beam on a surface of the object to be processed. 제10항에 있어서,
상기 제1레이저 빔을 상기 가공 대상물의 내부에 집광시키는 집광렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 10,
And a condenser lens for condensing the first laser beam inside the object to be processed. 제12항에 있어서,
상기 제1레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할하는 빔 분리기;를 더 구비하며,
상기 집광 렌즈는 상기 복수의 레이저 빔을 상기 가공 대상물의 두께 방향의 서로 다른 위치에 집광시키는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 12,
And a beam splitter dividing the first laser beam into a plurality of laser beams.
And said condensing lens condenses said plurality of laser beams at different positions in the thickness direction of said object to be processed. 제13항에 있어서,
상기 복수의 레이저 빔은 상기 가공 대상물의 두께 방향의 아래쪽에 집광되는 레이저 빔이 가공방향으로 앞쪽에 위치되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 13,
And the plurality of laser beams are arranged such that a laser beam focused below a thickness direction of the object is positioned forward in the processing direction. 제14항에 있어서,
상기 제2레이저 빔은 상기 복수의 레이저 빔 중 적어도 상기 가공 대상물의 두께 방향의 위쪽에 집광되는 레이저 빔에 의하여 상기 가공 대상물 내에 발생되는 크랙을 상기 가공 대상물의 표면에까지 연장시키는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 14,
The second laser beam extends the cracks generated in the object to the surface of the object by a laser beam focused at least in the thickness direction of the object among the plurality of laser beams. Crying Device. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가공 대상물은 적어도 일면에 반도체 적층물이 형성된 투광성 기판인 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.16. The method according to any one of claims 10 to 15,
The object to be processed is a laser scribing apparatus, characterized in that the translucent substrate having a semiconductor laminate formed on at least one surface. 제16항에 있어서,
상기 제1, 제2레이저 빔의 입사면은 상기 반도체 적층물이 형성된 면의 반대쪽 면인 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 16,
And the incident surface of the first and second laser beams is opposite to the surface on which the semiconductor stack is formed. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2레이저 헤드는 CO2레이저 헤드인 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.16. The method according to any one of claims 10 to 15,
And the second laser head is a CO2 laser head.
KR1020100079227A 2010-08-17 2010-08-17 Laser scribing method and apparatus KR101262923B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100079227A KR101262923B1 (en) 2010-08-17 2010-08-17 Laser scribing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100079227A KR101262923B1 (en) 2010-08-17 2010-08-17 Laser scribing method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120016781A true KR20120016781A (en) 2012-02-27
KR101262923B1 KR101262923B1 (en) 2013-05-09

Family

ID=45838923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100079227A KR101262923B1 (en) 2010-08-17 2010-08-17 Laser scribing method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101262923B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100673073B1 (en) 2000-10-21 2007-01-22 삼성전자주식회사 Method and Apparatus for cutting non-metal substrate using a laser beam
JP5345334B2 (en) * 2008-04-08 2013-11-20 株式会社レミ Thermal stress cleaving method for brittle materials
JP5590642B2 (en) 2009-02-02 2014-09-17 独立行政法人国立高等専門学校機構 Scribing apparatus and scribing method
KR100958745B1 (en) * 2009-11-30 2010-05-19 방형배 Laser scribing apparatus, method, and laser scribing head

Also Published As

Publication number Publication date
KR101262923B1 (en) 2013-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3206829B1 (en) Method of laser processing for substrate cleaving or dicing through forming "spike-like" shaped damage structures
JP5101073B2 (en) Laser processing equipment
KR101549271B1 (en) Laser processing method
JP5193326B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20110132885A1 (en) Laser machining and scribing systems and methods
JP2015519722A (en) Laser scribing with high depth action in the workpiece
TWI469841B (en) Method and apparatus for machining workpieces using tilted laser scanning
JP5620669B2 (en) Laser dicing method and laser dicing apparatus
JP2005179154A (en) Method and apparatus for fracturing brittle material
JP2007013056A (en) Method for cutting work to be machined
CN108472765B (en) Laser patterning method for semiconductor workpiece
WO2007032392A1 (en) Laser processing method and laser processing device
KR20120037369A (en) Laser machining device and laser machining method
WO2008035679A1 (en) Laser processing method and laser processing apparatus
JP5117806B2 (en) Laser processing method and laser processing apparatus
WO2012063348A1 (en) Laser processing method and device
KR20150130835A (en) Laser processing method for cutting semiconductor with metal layer and laser processing apparatus
KR20130126287A (en) Substrate cutting and method
EP2943973B1 (en) Thermal processing by transmission of mid infra-red laser light through semiconductor substrate
JP2005178288A (en) Method and device for cutting brittle material
JP2016030288A (en) Laser processing method and manufacturing method of sheet glass blank
KR101164418B1 (en) Substrate Dicing Method by Nonlinear Focal Shift using Femtosecond Pulse Lasers
KR101262923B1 (en) Laser scribing method and apparatus
KR20130143433A (en) Laser machinning method and the apparatus adopting the same
KR101271104B1 (en) Laser scribing apparatus and method using intra-beam V-shaped micro-crack

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160114

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170112

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180223

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190319

Year of fee payment: 7