KR20200063996A - Laser processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 레이저 가공 장치, 특히, 기판의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 레이저 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser processing apparatus, particularly a laser processing apparatus for simultaneously processing from both sides of a substrate.
유리 기판을 스크라이브 가공하는 방법으로서, 레이저 가공이 알려져 있다. 레이저 가공에서는, 예를 들어, 적외선 피코초 레이저가 사용되고 있다. 이 경우, 레이저가 펄스에 의한 내부 가공을 평면 방향으로 단속적으로 실시하여 복수의 레이저 필라멘트를 형성함으로써, 스크라이브 라인을 형성하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조). As a method of scribing a glass substrate, laser processing is known. In laser processing, an infrared picosecond laser is used, for example. In this case, a method is known in which a scribe line is formed by intermittently performing a laser pulsed internal processing in a plane direction to form a plurality of laser filaments (for example, refer to Patent Document 1).
특허문헌 1 에 나타내는 기술에서는, 수속 레이저 빔은, 기판 내에 필라멘트를 만들어 내도록 선택된 에너지 및 펄스 지속 시간을 갖는 펄스로 구성된다. 그리고, 복수의 필라멘트가 평면 방향으로 나란히 형성됨으로써, 스크라이브 라인이 형성된다.In the technique shown in
대상이 첩합 (貼合) 기판인 경우에는, 2 장의 기판의 스크라이브 라인을 동시에 분단하는 것이 요망된다. 첩합 기판이란, 예를 들어, 박막 트랜지스터 (TFT) 가 형성된 기판과 컬러 필터 (CF) 가 형성된 기판을 시일재를 개재하여 첩합된 마더 기판이다. 이 마더 기판이 분단됨으로써 개개의 액정 패널이 취득된다.When the object is a bonded substrate, it is desired to simultaneously divide the scribe lines of the two substrates. The bonded substrate is, for example, a mother substrate on which a substrate on which a thin film transistor (TFT) is formed and a substrate on which a color filter (CF) is formed are bonded through a sealing material. By splitting this mother substrate, individual liquid crystal panels are obtained.
상기한 가공을 실시하는 것은, 레이저 발생 장치로부터 나온 레이저 광을 분할하여, 그것들을 첩합 기판의 양면에 동시에 조사하는 레이저 가공 장치이다.The above-described processing is a laser processing apparatus that divides laser light emitted from a laser generating apparatus and simultaneously irradiates them to both surfaces of a bonded substrate.
상기의 구성에 있어서, 분할 후의 일방의 레이저 광의 광학계를 제 1 광학계로 하고, 분할 후의 타방의 레이저 광의 광학계를 제 2 광학계로 한다. 제 1 광학계의 레이저 광은, 첩합 기판이 없는 위치에 조사된 경우 또는 첩합 기판에 조사되었지만 통과한 경우, 제 2 광학계를 통하여 레이저 발생 장치로 되돌아갈 가능성이 있다. 또, 제 2 광학계의 레이저 광은, 첩합 기판이 없는 위치에 조사된 경우 또는 첩합 기판에 조사되었지만 통과하여 제 1 광학계를 통하여 레이저 발생 장치로 되돌아갈 가능성이 있다. 상기가 발생하면 레이저 발생 장치가 고장나거나, 레이저 발진이 불안정해지거나 한다.In the above structure, the optical system of one laser light after division is set as the first optical system, and the optical system of the other laser light after division is set as the second optical system. When the laser light of the first optical system is irradiated to a position where there is no bonded substrate, or when it is irradiated but passed through the bonded substrate, there is a possibility that it returns to the laser generator through the second optical system. Moreover, there is a possibility that the laser light of the second optical system is irradiated to a position where there is no bonding substrate or is irradiated to the bonding substrate, but passes through and returns to the laser generating device through the first optical system. When the above occurs, the laser generating device may fail, or the laser oscillation may become unstable.
본 발명의 목적은, 기판의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저 광이 레이저 광원으로 되돌아가는 것을 방지하는 것에 있다.An object of the present invention is to prevent a laser light from returning to a laser light source in a laser processing apparatus for processing simultaneously from both sides of a substrate.
이하에, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 양태를 설명한다. 이들 양태는, 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.Hereinafter, a plurality of aspects will be described as a means for solving the problem. These aspects can be arbitrarily combined as needed.
본 발명의 일 견지에 관련된 레이저 가공 장치는, 기판의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 장치로서, 단일의 레이저 광원과, 분기부와, 편광 방향 회전부와, 제 1 광학계와, 제 2 광학계를 구비하고 있다.A laser processing apparatus according to one aspect of the present invention is an apparatus for simultaneously processing from both sides of a substrate, and includes a single laser light source, a diverging portion, a polarization direction rotating portion, a first optical system, and a second optical system. .
분기부는, 레이저 광원으로부터의 레이저 광을, 제 1 분기광과 제 2 분기광으로 분기한다.The branching unit splits the laser light from the laser light source into first and second branched lights.
편광 방향 회전부는, 제 1 분기광에 대하여 제 2 분기광의 편광 방향을 소정 각도 회전시킨다.The polarization direction rotating unit rotates the polarization direction of the second branch light with respect to the first branch light by a predetermined angle.
제 1 광학계는, 제 1 분기광을 기판의 제 1 면에 조사한다.The first optical system irradiates the first branch light to the first surface of the substrate.
제 2 광학계는, 제 2 분기광을 기판의 제 2 면에 조사한다.The second optical system irradiates the second branch light to the second surface of the substrate.
이 장치에서는, 제 1 분기광은, 기판의 제 1 면에 조사된다. 기판 근방을 지났거나 또는 기판을 통과한 제 1 분기광은, 제 2 광학계를 통과하여, 편광 방향 회전부에 입사된다. 이 경우, 제 1 분기광은, 편광 방향 회전부에 있어서 반사되어, 레이저 광원으로는 되돌아가지 않는다. 제 2 분기광은, 기판의 제 2 면에 조사된다. 기판 근방을 지났거나 또는 기판을 통과한 제 2 분기광은, 제 1 광학계를 통과하여, 편광 방향 회전부에 입사된다. 이 경우, 제 2 분기광은, 편광 방향 회전부에 있어서 반사되어, 레이저 광원으로는 되돌아가지 않는다. 따라서, 기판의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저 광이 레이저 광원으로 되돌아가는 것을 방지한다. In this apparatus, the first branch light is irradiated to the first surface of the substrate. The first branch light passing through the substrate or passing through the substrate passes through the second optical system and is incident on the rotating portion in the polarization direction. In this case, the 1st branch light is reflected by the rotation part of a polarization direction, and does not return to a laser light source. The second branch light is irradiated to the second surface of the substrate. The second branch light passing through the substrate or passing through the substrate passes through the first optical system and is incident on the rotating portion in the polarization direction. In this case, the second branch light is reflected by the rotating portion in the polarization direction, and does not return to the laser light source. Therefore, in the laser processing apparatus for simultaneously processing from both sides of the substrate, it is prevented that the laser light is returned to the laser light source.
분기부와 편광 방향 회전부는, 1 개의 편광 빔 스플리터로 이루어져 있어도 된다.The branching portion and the rotating portion in the polarization direction may be formed of one polarizing beam splitter.
분기부는 1 개의 무편광 빔 스플리터로 이루어져 있어도 된다.The branch part may consist of one unpolarized beam splitter.
편광 방향 회전부는, 제 1 광학계에 형성된 제 1 편광판과, 제 2 광학계에 형성된 제 2 편광판으로 이루어져 있어도 된다.The polarization direction rotating portion may include a first polarizing plate formed on the first optical system and a second polarizing plate formed on the second optical system.
본 발명에서는, 기판의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저 광이 레이저 광원으로 되돌아가지 않는다.In the present invention, in the laser processing apparatus for simultaneously processing from both sides of the substrate, the laser light does not return to the laser light source.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 레이저 가공 장치의 모식도이다.
도 2 는, 스크라이브 라인 형성 공정에 있어서의 기판의 모식적 단면이다.
도 3 은, 스크라이브 라인 형성 공정에 있어서의 기판의 모식적 평면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 레이저 가공 장치의 모식도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 레이저 가공 장치의 모식도이다.1 is a schematic view of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a substrate in a scribe line forming process.
3 is a schematic plan view of a substrate in a scribe line forming process.
4 is a schematic view of a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of a laser processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
1. 제 1 실시형태 1. First embodiment
(1) 전체 구성 (1) Overall composition
도 1 을 사용하여, 레이저 가공 장치 (1) 의 전체 구성을 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 레이저 가공 장치의 모식도이다.The overall configuration of the
레이저 가공 장치 (1) 는, 첩합 기판 (W) (이하, 「기판 (W)」) 에 스크라이브 라인을 형성하는 장치이다. 기판 (W) 은, 제 1 기판 (W1) 과 제 2 기판 (W2) 을 갖고 있다. 기판 (W) 은, 예를 들어, 액정 유리 기판이다.The
도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 기판 (W1) 과 제 2 기판 (W2) 은, 시일재 (30) 에 의해 첩합되어 있다. 제 1 기판 (W1) 은 외측면 (25) 과 내측면 (26) 을 갖고 있다. 제 2 기판 (W2) 은 외측면 (27) 과 내측면 (28) 을 갖고 있다. 내측면 (26) 과 내측면 (28) 사이에 시일재 (30) 가 배치되어 있다.2, the 1st board|substrate W1 and the 2nd board|substrate W2 are bonded by the sealing
레이저 가공 장치 (1) 는, 레이저 장치 (3) 를 갖고 있다. 레이저 장치 (3) 는, 기판 (W) 의 제 1 기판 (W1) 에 제 1 스크라이브 라인 (S1) 을 형성하고, 제 2 기판 (W2) 에 제 2 스크라이브 라인 (S2) 을 형성하기 위한 레이저 광을 발생시키는 장치이다.The
레이저 장치 (3) 는, 레이저 발진기 (15) (레이저 광원의 일례) 와, 레이저 제어부 (17) 를 갖고 있다. 레이저 발진기 (15) 는, 예를 들어, 파장 340 ∼ 1100 ㎚ 사이의 소정 파장의 피코초 레이저를 발진한다. 레이저 제어부 (17) 는, 레이저 발진기 (15) 의 구동 및 레이저 파워를 제어할 수 있다.The laser device 3 has a laser oscillator 15 (an example of a laser light source) and a
레이저 가공 장치 (1) 는, 전송 광학계 (5) 를 갖고 있다. 전송 광학계 (5) 는, 도출부 (5A) 와, 제 1 광학계 (5B) 와, 제 2 광학계 (5C) 를 갖고 있다. 도출부 (5A) 는, 레이저 발진기 (15) 로부터 레이저 광이 도출되는 부분이다. 제 1 광학계 (5B) 와 제 2 광학계 (5C) 는, 도출부 (5A) 로부터의 레이저 광 (L) 이 분기되어 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 이 통과하는 부분이다.The
도출부 (5A) 는, 셔터 (31) 와, 제 1 미러 (32) 와, 2 개의 빔 익스팬더 (33, 34) 와, 파장판 (35) 을, 레이저 발진기 (15) 에서부터 이 순서로 갖고 있다. 셔터 (31) 는, 도시되지 않은 셔터 구동 장치에 접속되어 있고, 레이저 광을 차단하는 위치와 통과시키는 위치 사이에서 이동 가능하다. 빔 익스팬더 (33, 34) 는, 출사 레이저 광의 빔 직경을 소정의 직경으로 확대하고, 그것을 대략 평행광으로 한다. 파장판 (35) 은, 1/2 파장판으로서, 회전시킴으로써, 후술하는 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 의 비율을 조정할 수 있다.The lead-out
전송 광학계 (5) 는, 편광 빔 스플리터 (37) (분기부, 편광 방향 회전부의 일례) 를 갖고 있다. 편광 빔 스플리터 (37) 는, 도출부 (5A) 의 종단에 형성되어 있다. 편광 빔 스플리터 (37) 는, 레이저 광 (L) 을 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 으로 분기시킨다. 구체적으로는, 제 1 분기광 (L1) 이 s 편광의 반사광이고, 제 2 분기광 (L2) 이 p 편광의 투과광이다. 편광 빔 스플리터 (37) 는, 제 1 분기광 (L1) 에 대하여 제 2 분기광 (L2) 의 편광 방향을 소정 각도 회전시킨다. 구체적으로는, 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 의 편광 방향은 서로 90 도 상이해진다. 이 실시형태에서는 편광 빔 스플리터 (37) 는, 프리즘형이지만, 평면형, 웨지 기판형이어도 된다.The transmission
제 1 광학계 (5B) 는, 제 2 미러 (41) 와, 제 3 미러 (42) 와, 제 4 미러 (43) 와, 제 1 집광 렌즈 (44) 를, 편광 빔 스플리터 (37) 에서부터 이 순서로 갖고 있다. 제 2 미러 (41) 는, 편광 빔 스플리터 (37) 로부터의 기판 (W) 의 주면 (主面) 에 평행하게 연장되는 제 1 분기광 (L1) 의 방향을 기판 (W) 에 직교하도록 90 도 상이하게 한다. 제 3 미러 (42) 는, 제 2 미러 (41) 로부터의 제 1 분기광 (L1) 의 방향을 기판 (W) 에 평행이 되도록 90 도 상이하게 한다. 제 4 미러 (43) 는, 제 3 미러 (42) 로부터의 제 1 분기광 (L1) 을 기판 (W) 에 직교하도록 90 도 상이하게 한다. 이상에 의해, 제 1 분기광 (L1) 은, 제 1 집광 렌즈 (44) 를 통하여 기판 (W) 의 제 1 기판 (W1) 에 입사된다. 또한, 제 2 미러 (41), 제 3 미러 (42), 및 제 4 미러 (43) 는, 제 1 분기광 (L1) 의 편광 방향을 바꾸지 않도록 (도 1 에 있어서의 지면에 대하여 수직인 편광 방향을 유지하도록) 설정되어 있다. In the first
제 1 광학계 (5B) 는, 추가로, 광로 길이 조정부 (61) 를 갖고 있다. 광로 길이 조정부 (61) 는, 제 2 미러 (41) 및 제 3 미러 (42) 를 동시에 같은 방향으로 이동시킴으로써, 제 1 광학계 (5B) 의 광로 길이를 제 2 광학계 (5C) 의 광로 길이와 동일하게 하기 위한 장치이다. 광로 길이 조정부 (61) 는, 제 2 미러 (41) 및 제 3 미러 (42) 를 일체로 지지하는 지지부 (도시 생략) 와, 지지부를 이동시키는 이동부 (도시 생략) 를 갖고 있다. 광로 길이 조정부 (61) 는, 제어부 (9) 에 의해 제어된다.The first
제 2 광학계 (5C) 는, 제 5 미러 (51) 와, 제 6 미러 (52) 와, 제 2 집광 렌즈 (53) 를, 편광 빔 스플리터 (37) 에서부터, 이 순서로 갖고 있다. 제 5 미러 (51) 은, 편광 빔 스플리터 (37) 로부터의 기판 (W) 의 주면에 직교하도록 연장되는 제 2 분기광 (L2) 의 방향을 기판 (W) 측으로 90 도 상이하게 한다. 제 6 미러 (52) 는, 제 5 미러 (51) 로부터의 제 2 분기광 (L2) 의 방향을 기판 (W) 에 직교하도록 90 도 상이하게 한다. 이상에 의해, 제 2 분기광 (L2) 은, 제 2 집광 렌즈 (53) 를 통하여 기판 (W) 의 제 2 기판 (W2) 에 입사된다. 또한, 제 5 미러 (51), 및 제 6 미러 (52) 는, 제 2 분기광 (L2) 의 편광 방향을 바꾸지 않도록 (도 1 에 있어서의 지면에 대하여 평행한 편광 방향을 유지하도록) 설정되어 있다.The 2nd
레이저 가공 장치 (1) 는, 기판 (W) 을 유지하여 구동시키는 구동 장치 (7) 를 갖고 있다. 구체적으로는, 구동 장치 (7) 는, 기판 (W) 을 흡착한다. 구동 장치 (7) 는, 구동 장치 조작부 (13) 에 의해 이동된다. 구동 장치 조작부 (13) 는, 구동 장치 (7) 를 수평 방향으로 이동시킨다.The
레이저 가공 장치 (1) 는, 제어부 (9) 를 구비하고 있다. 제어부 (9) 는, 프로세서 (예를 들어, CPU) 와, 기억 장치 (예를 들어, ROM, RAM, HDD, SSD 등) 와, 각종 인터페이스 (예를 들어, A/D 컨버터, D/A 컨버터, 통신 인터페이스 등) 를 갖는 컴퓨터 시스템이다. 제어부 (9) 는, 기억부 (기억 장치의 기억 영역의 일부 또는 전부에 대응) 에 보존된 프로그램을 실행시킴으로써, 각종 제어 동작을 실시한다.The
제어부 (9) 는, 단일의 프로세서로 구성되어 있어도 되지만, 각 제어를 위해서 독립된 복수의 프로세서로 구성되어 있어도 된다.The
제어부 (9) 는, 레이저 제어부 (17), 구동 장치 조작부 (13), 및 광로 길이 조정부 (61) 를 제어할 수 있다.The
제어부 (9) 에는, 도시되지 않지만, 기판 (W) 의 크기, 형상 및 위치를 검출하는 센서, 각 장치의 상태를 검출하기 위한 센서 및 스위치, 그리고 정보 입력 장치가 접속되어 있다.Although not shown, a sensor for detecting the size, shape and position of the substrate W, a sensor and a switch for detecting the state of each device, and an information input device are connected to the
(2) 스크라이브 가공 방법 (2) Method of scribing
도 2 및 도 3 을 사용하여, 레이저 가공 장치 (1) 에 의한 스크라이브 가공 방법을 설명한다. 도 2 는, 스크라이브 라인 형성 공정에 있어서의 기판의 모식적 단면이다. 도 3 은, 스크라이브 라인 형성 공정에 있어서의 기판의 모식적 평면도이다.The scribe processing method by the
(2-1) 제 1 분기광 조사 스텝 (2-1) First branch light irradiation step
제 1 기판 (W1) 측으로부터 제 1 분기광 (L1) 을 조사함으로써, 제 1 스크라이브 라인 (S1) 을 형성한다. 구체적으로는, 제 1 기판 (W1) 내부에 광축을 따라 형성된 복수의 제 1 가공흔 (21) 이, 평면 방향으로 (지면 직교 방향으로) 연속하여 형성된다.The first scribe line S1 is formed by irradiating the first branch light L1 from the first substrate W1 side. Specifically, a plurality of first processing marks 21 formed along the optical axis inside the first substrate W1 are continuously formed in a plane direction (in the direction perpendicular to the ground).
이 실시형태에서는, 제 1 스크라이브 라인 (S1) 의 평면에서 볼 때의 1 개 지점에서는, 복수의 제 1 가공흔 (21) 은 두께 방향으로 동시에 형성된다.In this embodiment, at one point when viewed from the plane of the first scribe line S1, the plurality of first machining marks 21 are simultaneously formed in the thickness direction.
(2-2) 제 2 분기광 조사 스텝 (2-2) Second branch light irradiation step
제 2 기판 (W2) 측으로부터 제 2 분기광 (L2) 을 조사함으로써, 제 2 스크라이브 라인 (S2) 을 형성한다. 구체적으로는, 제 2 기판 (W2) 내부에 광축을 따라 형성된 복수의 제 2 가공흔 (23) 이, 제 1 가공흔 (21) 을 따라 평면 방향으로 (지면 직교 방향으로) 연속하여 형성된다.The second scribe line S2 is formed by irradiating the second branch light L2 from the second substrate W2 side. Specifically, a plurality of second processing marks 23 formed along the optical axis inside the second substrate W2 are continuously formed in the plane direction (orthogonal to the ground) along the first processing marks 21.
이 실시형태에서는, 제 2 스크라이브 라인 (S2) 의 평면에서 볼 때의 1 개 지점에서는, 복수의 제 2 가공흔 (23) 은 두께 방향으로 동시에 형성된다. In this embodiment, at one point when viewed from the plane of the second scribe line S2, a plurality of second processing marks 23 are simultaneously formed in the thickness direction.
(2-3) 제 1 분기광과 제 2 분기광의 기판 (W) 에 대한 조사 조건 (2-3) Irradiation conditions for the substrate W of the first branch light and the second branch light
제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 은, 기판 (W) 의 평면에서 볼 때 동일한 위치에 동시에 조사된다. 요컨대, 양자는 위치 및 타이밍이 오프셋되어 있지 않다.The first branch light L1 and the second branch light L2 are simultaneously irradiated to the same position when viewed from the plane of the substrate W. In short, both are not offset in position and timing.
또, 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 은, 기판 (W) 의 주면에 대하여 수직으로 조사된다. Moreover, the 1st branch light L1 and the 2nd branch light L2 are irradiated perpendicularly to the main surface of the board|substrate W.
(2-4) 스크라이브 라인의 평면에서 볼 때의 형상 (2-4) Shape when viewed from the plane of the scribe line
도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스크라이브 라인 (S1) 및 제 2 스크라이브 라인 (S2) 은, 대체로 사각형의 셀 (C) 의 외주를 형성한다. 셀 (C) 은 모서리부가 곡선 형상이다. 따라서, 상기와 같이 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 이 양측으로부터 동일한 위치에 조사되는 레이저 가공 장치가 바람직하다.3, the 1st scribe line S1 and the 2nd scribe line S2 form the outer periphery of the substantially rectangular cell C. As shown in FIG. The cell C has a curved corner. Therefore, the laser processing apparatus in which the 1st branch light L1 and the 2nd branch light L2 are irradiated to the same position from both sides as mentioned above is preferable.
(2-5) 역행하는 분기광의 처리 (2-5) Treatment of retrograde divergent light
이 실시형태에 있어서, 반대측의 광학계를 역행하는 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 이 레이저 발진기 (15) 로 되돌아가지 않는 원리를 설명한다.In this embodiment, a principle will be described in which the first branch light L1 and the second branch light L2 that reverse the optical systems on opposite sides do not return to the
기판 (W) 이 없는 위치에 조사된 제 1 분기광 (L1) 은, 기판 (W) 의 가공점을 통과하면, 제 2 광학계 (5C) 를 역행하여, 편광 빔 스플리터 (37) 에 입사된다. 이 경우, 제 2 광학계 (5C) 를 역행하는 제 1 분기광 (L1) 은, 편광 빔 스플리터 (37) 에 있어서 도면 우측으로 반사되어, 레이저 발진기 (15) 로는 되돌아가지 않는다. 상기의 동작은, 기판 (W) 에 조사되었지만 통과한 제 1 분기광 (L1) 의 경우도 동일하다.When the first branch light L1 irradiated to the position without the substrate W passes through the processing point of the substrate W, the second
기판 (W) 이 없는 위치에 조사된 제 2 분기광 (L2) 은, 기판 (W) 의 가공점을 통과하면, 제 1 광학계 (5B) 를 역행하여, 편광 빔 스플리터 (37) 에 입사된다. 이 경우, 제 1 광학계 (5B) 를 역행하는 제 2 분기광 (L2) 은, 편광 빔 스플리터 (37) 를 도면 우측으로 통과하여, 레이저 발진기 (15) 로는 되돌아가지 않는다. 상기의 동작은, 기판 (W) 에 조사되었지만 통과한 제 2 분기광 (L2) 의 경우도 동일하다.When the second branch light L2 irradiated to the position without the substrate W passes through the processing point of the substrate W, it reverses the first
따라서, 첩합 기판 (W) 의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 레이저 가공 장치 (1) 에 있어서, 레이저 광이 레이저 발진기 (15) 로 되돌아가지 않는다.Therefore, in the
(2-6) 광로 길이 조정부의 효과 (2-6) Effect of optical path length adjuster
추가로 광로 길이 조정부 (61) 에 의해, 제 1 광학계 (5B) 의 광로 길이와 제 2 광학계 (5C) 의 광로 길이를 동일하게 할 수 있다. 따라서, 기판 (W) 에 있어서, 제 1 분기광 (L1) 의 빔 직경과 제 2 분기광 (L2) 의 빔 직경이 동일하거나 또는 거의 동일 (오차 5 % 이내) 하게 되어 있다. 따라서, 제 1 스크라이브 라인 (S1) 과 제 2 스크라이브 라인 (S2) 이 동일한 조건에서 형성된다. 또, 제 1 광학계 (5B) 와 제 2 광학계 (5C) 의 다른 조건을 변경할 필요가 없다.Further, the optical path
2. 제 2 실시형태 2. Second embodiment
제 1 실시형태에서는 분기광의 편광 방향을 상이하게 하는 데에 편광 빔 스플리터를 사용했지만, 분기광의 편광 방향을 상이하게 하는 것은 다른 수단이어도 된다.In the first embodiment, a polarizing beam splitter is used to make the polarization direction of the branch light different, but other means may be used to make the polarization direction of the branch light different.
도 4 를 사용하여, 그와 같은 실시형태를 제 2 실시형태로서 설명한다. 도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 레이저 가공 장치의 모식도이다.4, such an embodiment is described as a 2nd embodiment. 4 is a schematic view of a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
제 2 실시형태의 기본적인 구성은 제 1 실시형태와 동일하고, 이하는 상이한 점을 중심으로 설명한다.The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the following description will be mainly focused on different points.
이 실시형태에서는, 레이저 가공 장치 (1A) 는, 편광 빔 스플리터 대신에, 무편광 빔 스플리터 (37A) (편광 방향 회전부의 일례) 를 갖고 있다.In this embodiment, the
제 1 광학계 (5B) 는, 제 1 편광판 (71) 을 갖고 있다. 제 1 편광판 (71) 은, 무편광 빔 스플리터 (37A) 와 제 2 미러 (41) 사이에 형성되어 있다. 제 1 편광판 (71) 의 위치는 특별히 한정되지 않는다.The first
레이저 가공 장치 (1A) 는, 제 2 편광판 (72) 을 갖고 있다. 제 2 편광판 (72) 은, 제 5 미러 (51) 와 제 6 미러 (52) 사이에 형성되어 있다. 제 2 편광판 (72) 의 위치는 특별히 한정되지 않는다.The
제 1 편광판 (71) 과 제 2 편광판 (72) 은, 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 의 편광 방향을 서로 90 도 상이하게 하도록, 입사 레이저 광의 편광 방향에 대한 광학축의 각도가 설정되어 있다. The 1st
제 1 분기광 (L1) 은, 기판 (W) 의 가공점을 통과하면, 제 2 광학계 (5C) 를 역행하여, 제 2 편광판 (72) 에 의해 흡수 또는 반사된다. 요컨대, 제 2 광학계 (5C) 를 역행하는 제 1 분기광 (L1) 은, 제 2 편광판 (72) 을 통과할 수 없다.When the first branch light L1 passes through the processing point of the substrate W, the second
제 2 분기광 (L2) 은, 기판 (W) 의 가공점을 통과하면, 제 1 광학계 (5B) 를 역행하여, 제 1 편광판 (71) 에 의해 흡수 또는 반사된다. 요컨대, 제 1 광학계 (5B) 를 역행한 제 2 분기광 (L2) 은, 제 1 편광판 (71) 을 통과할 수 없다.When the second branch light L2 passes through the processing point of the substrate W, the first
또한, 역행하는 분기광이 제 1 편광판 (71) 또는 제 2 편광판 (72) 에서 반사되는 경우에는, 역행한 분기광은 가공용 레이저의 광로로부터 경사진 방향으로(예를 들어, 90°) 반사된다.In addition, when the retrograde divergent light is reflected from the first
이상의 결과, 반대측의 광학계를 역행하는 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 이 레이저 발진기 (15) 로 되돌아가지 않는다.As a result of the above, the first branch light L1 and the second branch light L2 that reverse the optical systems on opposite sides do not return to the
3. 제 3 실시형태3. Third embodiment
제 1 실시형태에서는 제 1 광학계는 광로 길이 조정부를 갖고 있었지만, 광로 길이 조정부는 생략되어도 된다.In the first embodiment, the first optical system has an optical path length adjustment unit, but the optical path length adjustment unit may be omitted.
도 5 를 사용하여, 그와 같은 실시형태를 제 3 실시형태로서 설명한다. 도 5 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 레이저 가공 장치의 모식도이다.5, such an embodiment is described as a third embodiment. 5 is a schematic view of a laser processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
제 3 실시형태의 기본적인 구성은 제 1 실시형태와 동일하고, 이하는 상이한 점을 중심으로 설명한다.The basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and the following description will mainly focus on different points.
제 1 광학계 (5B) 는, 제 1 실시형태의 제 3 미러 (42) 와 제 4 미러 (43) 를 갖고 있지 않고, 추가로 광로 길이 조정부를 갖고 있지 않다.The 1st
이 실시형태에서도, 반대측의 광학계를 역행하는 제 1 분기광 (L1) 과 제 2 분기광 (L2) 이 레이저 발진기 (15) 로 되돌아가지 않는다.Also in this embodiment, the first branch light L1 and the second branch light L2 that reverse the optical systems on opposite sides do not return to the
4. 다른 실시형태 4. Other embodiments
이상, 본 발명의 복수의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 기재된 복수의 실시예 및 변형예는 필요에 따라 임의로 조합 가능하다.As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Various changes are possible within the range which does not deviate from the summary of invention. In particular, the plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
기판은, 유리, 반도체 웨이퍼, 세라믹스 등의 취성 재료 기판이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.The substrate may be a brittle material substrate such as glass, semiconductor wafer, or ceramics, and is not particularly limited.
본 발명은, 기판의 양측으로부터 동시에 가공하기 위한 레이저 가공 장치에 널리 적용할 수 있다.The present invention can be widely applied to laser processing devices for processing simultaneously from both sides of a substrate.
1 : 레이저 가공 장치
3 : 레이저 장치
5 : 전송 광학계
5A : 도출부
5B : 제 1 광학계
5C : 제 2 광학계
15 : 레이저 발진기
37 : 편광 빔 스플리터
71 : 제 1 편광판
72 : 제 2 편광판
W : 첩합 기판
W1 : 제 1 기판
W2 : 제 2 기판 1: laser processing device
3: laser device
5: transmission optical system
5A: Derivation part
5B: 1st optical system
5C: Second optical system
15: laser oscillator
37: polarized beam splitter
71: 1st polarizing plate
72: second polarizing plate
W: Bonding board
W1: first substrate
W2: Second substrate
Claims (4)
단일의 레이저 광원과,
상기 레이저 광원으로부터의 레이저 광을, 제 1 분기광과 제 2 분기광으로 분기하는 분기부와,
상기 제 1 분기광에 대하여 상기 제 2 분기광의 편광 방향을 소정 각도 회전시키는 편광 방향 회전부와,
상기 제 1 분기광을 상기 기판의 제 1 면에 조사하는 제 1 광학계와,
상기 제 2 분기광을 상기 기판의 제 2 면에 조사하는 제 2 광학계를 구비한 레이저 가공 장치.A laser processing device for simultaneously processing from both sides of a substrate,
A single laser light source,
A branching section for splitting the laser light from the laser light source into first and second branched light,
A polarization direction rotation unit for rotating a polarization direction of the second branch light with respect to the first branch light at a predetermined angle;
A first optical system for irradiating the first branch light to the first surface of the substrate;
And a second optical system that irradiates the second branch light to the second surface of the substrate.
상기 분기부와 상기 편광 방향 회전부는, 1 개의 편광 빔 스플리터로 이루어지는, 레이저 가공 장치.According to claim 1,
The branching part and the rotation part of the polarization direction are made of one polarizing beam splitter, and a laser processing device.
상기 분기부는 1 개의 무편광 빔 스플리터로 이루어지고,
상기 편광 방향 회전부는, 상기 제 1 광학계에 형성된 제 1 편광판과, 상기 제 2 광학계에 형성된 제 2 편광판으로 이루어지는, 레이저 가공 장치.According to claim 1,
The branching part is composed of one unpolarized beam splitter,
The polarization-direction rotating portion is composed of a first polarizing plate formed on the first optical system and a second polarizing plate formed on the second optical system.
상기 제 1 광학계의 광로 길이의 길이를 조정 가능한 광로 길이 조정부를 추가로 구비하고 있는, 레이저 가공 장치.According to claim 1,
A laser processing apparatus further comprising an optical path length adjusting unit capable of adjusting the length of the optical path length of the first optical system.
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