JP2010017990A - Substrate dividing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の内部にレーザ光を照射して、基板に設定された分割予定線に沿って改質領域を形成する基板分割方法に関する。 The present invention relates to a substrate dividing method for forming a modified region along a predetermined division line set on a substrate by irradiating the inside of the substrate with laser light.
従来、この種の技術としては、例えば、基板に集光したレーザ光を照射して、基板の分割予定線に沿って改質領域を形成することによって、基板を容易に分割することを可能とする方法がある（例えば、特許文献１及び２参照）。
しかしながら、上記従来技術にあっては、外力を加えて基板を分割する際に、基板の分割予定線に沿って形成された改質領域以外の部分に割れが発生し、分割予定の形状と実際に分割された基板の形状との一致性が低下する恐れがある。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、分割予定の形状と実際に分割された基板の形状との一致性の低下を抑制することが可能な基板分割方法を提供することを課題とする。
However, in the above prior art, when an external force is applied to divide the substrate, cracks occur in portions other than the modified region formed along the planned dividing line of the substrate, and the shape to be divided and the actual shape Consistency with the shape of the substrate divided into two may be reduced.
The present invention has been made in view of the above prior art, and provides a substrate dividing method capable of suppressing a decrease in coincidence between a shape to be divided and the shape of a substrate actually divided. Is an issue.
上記目的を達成するために、第一の発明に係る基板分割方法は、基板の内部にレーザ光を照射して、基板に、基板に設定された分割予定線に沿って改質領域を形成する改質領域形成工程と、改質領域が形成された基板に外力を加えて、基板を分割する分割工程と、を有する基板分割方法であって、基板に、改質領域と基板の端部とを結ぶ線に沿って、基板の脆弱性を高めた領域である分割補助領域を形成する分割補助領域形成工程を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate dividing method according to a first aspect of the present invention irradiates a laser beam inside the substrate, and forms a modified region on the substrate along a predetermined dividing line set on the substrate. A substrate dividing method comprising: a modified region forming step; and a dividing step of dividing the substrate by applying an external force to the substrate on which the modified region is formed. A division assisting region forming step of forming a division assisting region which is a region with increased fragility of the substrate along a line connecting the two is provided.
第一の発明に係る基板分割方法では、基板の分割予定線に沿って形成された改質領域と、この改質領域と基板の端部とを結ぶ線に沿って形成された分割補助領域とによって、基板において、分割形状の周囲の切片が区切られる。これによって、基板に外力を加えた際に、分割形状の周囲の切片が割れ易くなり、切片が分割形状から分離され易くなる。
したがって、第一の発明に係る基板分割方法によれば、分割予定の形状と実際に分割された基板の形状との一致性の低下を抑制することが可能となる。
特に、分割形状が四角形以外の異形の分割基板を形成する場合には、分割形状の複雑さ等の理由から、基板の分割予定線に沿って形成された改質領域から逸れて基板が分割され易い。しかしながら、第一の発明に係る基板分割方法によれば、基板に外力を加えた際に、分割補助領域と改質領域とにおいて基板が分割されるため、分割形状が異形の分割基板を形成する場合であっても、目的とする形状に基板を分割することが可能となる。
In the substrate dividing method according to the first invention, a modified region formed along a planned dividing line of the substrate, and a dividing auxiliary region formed along a line connecting the modified region and the end of the substrate, As a result, the section around the divided shape is divided on the substrate. Accordingly, when an external force is applied to the substrate, the section around the divided shape is easily broken, and the section is easily separated from the divided shape.
Therefore, according to the substrate dividing method according to the first invention, it is possible to suppress a decrease in the consistency between the shape to be divided and the shape of the actually divided substrate.
In particular, when forming an odd-shaped divided substrate other than a quadrangle, the substrate is separated from the modified region formed along the planned dividing line of the substrate due to the complexity of the divided shape and the like. easy. However, according to the substrate dividing method according to the first invention, when an external force is applied to the substrate, the substrate is divided in the division assisting region and the modified region, so that a divided substrate having an irregular shape is formed. Even in this case, the substrate can be divided into a desired shape.
ここで、分割基板とは、基板を分割して形成された目的とする基板をいう（以下、同様）。また、分割形状とは、目標とする分割基板の形状をいう（以下、同様）。さらに、異形とは、円形、星形、ハート形等、四角形以外の形状をいう。
また、分割予定線とは、分割前の基板に設定された、基板を分割する目標となる線をいう（以下、同様）。なお、分割予定線は、仮想の線であっても、基板の表面に形成された溝等からなる線であっても構わない。
さらに、分割補助領域とは、基板の脆弱性を高めた領域をいう（以下、同様）。分割補助領域は、基板にレーザ光を照射することによって形成された改質領域、ダイヤモンドカッターによって基板の表面に形成されたスクライブ溝等からなる。
また、第二の発明に係る基板分割方法は、第一の発明に係る基板分割方法において、分割補助領域形成工程において、分割補助領域として、基板の内部にレーザ光を照射することによって改質領域を形成することを特徴とする。
Here, the divided substrate refers to a target substrate formed by dividing the substrate (hereinafter the same). Further, the divided shape refers to a target divided substrate shape (hereinafter the same). Further, the irregular shape means a shape other than a quadrangle such as a circle, a star, or a heart.
Further, the division line is a line that is set for the substrate before the division and is a target for dividing the substrate (hereinafter the same). The planned dividing line may be a virtual line or a line made of a groove or the like formed on the surface of the substrate.
Further, the division assist area refers to an area where the vulnerability of the substrate is increased (the same applies hereinafter). The division assist region includes a modified region formed by irradiating the substrate with laser light, a scribe groove formed on the surface of the substrate by a diamond cutter, and the like.
The substrate dividing method according to the second invention is the substrate dividing method according to the first invention, wherein the modified auxiliary region is formed by irradiating the inside of the substrate with laser light as the dividing auxiliary region in the dividing auxiliary region forming step. It is characterized by forming.
第二の発明に係る基板分割方法によれば、基板の分割予定線に沿って形成される改質領域及び分割補助領域をともにレーザ光によって形成することによって、分割基板を形成する際の作業効率を向上させることが可能となる。
また、第三の発明に係る基板分割方法は、第一又は第二の発明に係る基板分割方法において、分割予定線が、直線部を有し、分割補助領域形成工程において、分割補助領域を、直線部の延長線に沿って形成することを特徴とする。
According to the substrate dividing method according to the second invention, the working efficiency when forming the divided substrate by forming both the modified region and the dividing auxiliary region formed along the planned dividing line of the substrate with the laser beam. Can be improved.
Further, the substrate dividing method according to the third invention is the substrate dividing method according to the first or second invention, wherein the planned dividing line has a straight line portion, and in the dividing auxiliary region forming step, the dividing auxiliary region is It is characterized by being formed along an extension line of the straight portion.
第三の発明に係る基板分割方法では、分割補助領域の延びる方向と改質領域の延びる方向とが一致していることによって、分割補助領域で発生した割れが分割形状内に延びることを抑制することが可能となる。
また、第四の発明に係る基板分割方法は、第一乃至第三のうちいずれか一の発明に係る基板分割方法において、分割予定線が、曲線部を有し、分割補助領域形成工程において、分割補助領域を、曲線部上の所定点において、接線と０°以上４５°以内の角度をなす直線に沿って形成することを特徴とする。
In the substrate dividing method according to the third aspect of the invention, the extending direction of the dividing auxiliary region and the extending direction of the modified region coincide with each other, thereby suppressing the cracks generated in the dividing auxiliary region from extending into the divided shape. It becomes possible.
Further, the substrate dividing method according to the fourth invention is the substrate dividing method according to any one of the first to third inventions, wherein the planned dividing line has a curved portion, and in the dividing auxiliary region forming step, The division assisting area is formed along a straight line that forms an angle of 0 ° to 45 ° with a tangent at a predetermined point on the curved portion.
第四の発明に係る基板分割方法では、分割補助領域の延びる方向と改質領域の所定点における接線の延びる方向とのなす角度を０°以上４５°以内とすることによって、分割補助領域で発生した割れが分割形状内に延びることを抑制することが可能となる。
また、第五の発明に係る基板分割方法は、第一乃至四のうちいずれか一の発明に係る基板分割方法において、分割補助領域形成工程において、分割補助領域を、分割予定線によって区画される分割形状の中心部から基板の端部に向かって延びる直線に沿って形成することを特徴とする。
In the substrate dividing method according to the fourth aspect of the invention, the angle formed between the extending direction of the dividing auxiliary region and the extending direction of the tangent line at a predetermined point of the modified region is 0 ° or more and 45 ° or less, and is generated in the dividing auxiliary region. It becomes possible to suppress that the crack which carried out extends in a division | segmentation shape.
The substrate dividing method according to a fifth aspect of the present invention is the substrate dividing method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the division auxiliary region is partitioned by the planned dividing line in the division auxiliary region forming step. It is characterized by being formed along a straight line extending from the center of the divided shape toward the end of the substrate.
第五の発明に係る基板分割方法では、分割補助領域を分割形状の中心部から基板の端部に向かって延びる直線に沿って形成することによって、分割形状の周囲の切片の分割形状からの分離が容易となる。
さらに、第六の発明に係る基板分割方法は、第一乃至第五のうちいずれか一の発明に係る基板分割方法において、分割工程において、外力として、基板に、基板の平面方向に沿う放射状の引張力を加えることを特徴とする。
第六の発明に係る基板分割方法では、分割形状の周囲の切片を分割形状から引き離す方向に力が加わるため、分割形状の内側に割れが発生することを抑制することが可能となる。
In the substrate dividing method according to the fifth invention, the dividing auxiliary region is formed along a straight line extending from the central portion of the dividing shape toward the edge of the substrate, thereby separating the section around the dividing shape from the dividing shape. Becomes easy.
Further, a substrate dividing method according to a sixth invention is the substrate dividing method according to any one of the first to fifth inventions, wherein, in the dividing step, the substrate is radially applied along the plane direction of the substrate as an external force. It is characterized by applying a tensile force.
In the substrate dividing method according to the sixth aspect of the present invention, a force is applied in the direction of separating the segment around the divided shape from the divided shape, so that it is possible to suppress the occurrence of cracks inside the divided shape.
次に、本発明に係る基板分割方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る基板分割方法は、石英ガラス基板、水晶基板、サファイア基板、シリコン基板等の脆性材料により形成された基板の分割に適用することに適している。また、本発明に係る基板分割方法によって形成される基板としては、例えば、液晶表示パネルに使用されるＴＦＴ基板が含まれる。
本実施形態では、本発明に係る基板分割方法を、石英ガラス基板の分割に適用した場合の一例について説明する。
Next, an embodiment of a substrate dividing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The substrate dividing method according to the present invention is suitable for application to dividing a substrate formed of a brittle material such as a quartz glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, or a silicon substrate. The substrate formed by the substrate dividing method according to the present invention includes, for example, a TFT substrate used for a liquid crystal display panel.
In the present embodiment, an example in which the substrate dividing method according to the present invention is applied to dividing a quartz glass substrate will be described.
（レーザスクライブ方法について）
まず、分割対象基板４をレーザ光（ビーム）で分割するレーザスクライブ方法について説明する。
ここで、分割対象基板４は、分割形状の基板を切り出す（分割する）前の基板をいう。分割対象基板４は、本実施形態では、石英ガラスにより形成されている。また、以下、分割対象基板４を分割して形成された基板を、分割基板という。さらに、分割形状とは、目標とする分割基板の形状をいう。
(About laser scribing method)
First, a laser scribing method for dividing the
Here, the
図１は、レーザスクライブ方法の概念図である。
図１に示すように、後述するレーザビーム照射装置１０により、分割対象基板４の内部に集光したレーザ光を照射すると、分割対象基板４におけるレーザ光の集光領域５に改質領域が形成される。
そして、改質領域が形成された分割対象基板４に外力を加えると、改質領域に沿って分割対象基板４が分割される。これにより、分割形状の周囲の余分な切片が分離され、分割対象基板４から分割基板が形成される。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a laser scribing method.
As shown in FIG. 1, when a laser beam focused on the inside of the
When an external force is applied to the
（レーザビーム照射装置の構成）
次に、レーザスクライブ方法の実施に使用するレーザビーム照射装置１０について説明する。
図２は、レーザビーム照射装置を示す概略構成図である。
図２に示すレーザビーム照射装置１０は、レーザ光を出射するレーザ光源１１と、出射されたレーザ光を反射するダイクロイックミラー１２と、反射したレーザ光を集光する集光レンズ１３と、分割対象基板４を載置するステージ１７とを備えている。
(Configuration of laser beam irradiation device)
Next, the laser
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a laser beam irradiation apparatus.
A laser
レーザ光源１１としては、例えば、チタンサファイヤを固体光源とするレーザ光をフェムト秒のパルス幅で出射する、所謂フェムト秒レーザが用いられる。この場合、パルスレーザ光は、波長分散特性を有しており、中心波長が８００ｎｍ、パルス幅は凡そ３００ｆｓ（フェムト秒）、パルス周期は５ｋＨｚ、出力は凡そ１０００ｍＷである。また、レーザ光源１１としては、ピコ秒パルスレーザ（中心波長：８００ｎｍ、パルス幅：３ｐｓ、平均出力：１Ｗ）、ＹＡＧレーザ（波長：３５５ｎｍ、パルス幅：３５ｎｓ、平均出力：１０Ｗ）等を用いることも可能である。 As the laser light source 11, for example, a so-called femtosecond laser that emits a laser beam having titanium sapphire as a solid light source with a pulse width of femtosecond is used. In this case, the pulse laser beam has wavelength dispersion characteristics, the center wavelength is 800 nm, the pulse width is about 300 fs (femtosecond), the pulse period is 5 kHz, and the output is about 1000 mW. As the laser light source 11, a picosecond pulse laser (center wavelength: 800 nm, pulse width: 3 ps, average output: 1 W), YAG laser (wavelength: 355 nm, pulse width: 35 ns, average output: 10 W) or the like is used. Is also possible.
集光レンズ１３としては、例えば、倍率１００倍、開口数（ＮＡ）０．８、ＷＤ（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）３ｍｍの対物レンズが用いられる。なお、集光レンズ１３は、開口数が０．１以上であればよく、上記に限定されるものではない。集光レンズ１３は、Ｚ軸スライド機構１４から延設されたスタンドアーム１４ａによって支持されている。
また、レーザビーム照射装置１０は、ステージ１７を集光レンズ１３に対してＸ軸方向（図２の左右方向）に移動させるＸ軸スライド部２０と、ステージ１７を集光レンズ１３に対してＹ軸方向（図２の奥行き方向）に移動させるＹ軸スライド部２１とを備えている。Ｘ軸スライド部２０及びＹ軸スライド部２１は、ステージ１７の水平方向の位置を調整することによって、ステージ１７に載置された分割対象基板４に対して照射されるレーザ光の水平方向の位置を調整することができる。
As the
Further, the laser
また、レーザビーム照射装置１０は、集光レンズ１３をステージ１７に対してＺ軸方向（図２の上下方向）に移動させるＺ軸スライド機構１４を備えている。Ｚ軸スライド機構１４は、集光レンズ１３の上下方向の位置を調整することによって、ステージ１７に載置された分割対象基板４に対して照射されるレーザ光の集光領域の上下方向の位置を調整することができる。Ｚ軸スライド機構１４には、移動距離を検出可能な位置センサ（図示せず）が内蔵されている。
また、レーザビーム照射装置１０は、レーザ光の収差を補正する石英ガラス板１６を備えている。石英ガラス板１６は、集光レンズ１３と分割対象基板４との間にレーザ光の光軸に対して直交するように配置されている。石英ガラス板１６は、Ｚ軸スライド機構１４と共に移動するモータ１５から延びる回転アーム１５ａの先端部に取り付けられている。なお、レーザビーム照射装置１０では、石英ガラス板１６に代えて、収差補正機能を有する集光レンズ１３を備える構成としても構わない。
The laser
Further, the laser
また、レーザビーム照射装置１０は、ステージ１７に載置された分割対象基板４を撮像する撮像装置２２を備えている。撮像装置２２は、ダイクロイックミラー１２を挟んで集光レンズ１３の反対側に配置されている。撮像装置２２は、同軸落射型光源及びＣＣＤ（固体撮像素子）を有し、同軸落射型光源から出射した可視光が、集光レンズ１３を透過して焦点を結ぶように構成されている。
また、レーザビーム照射装置１０は、前記各構成を制御するメインコンピュータ３０を備えている。メインコンピュータ３０は、ＣＰＵと、各種メモリと、撮像装置２２で撮像した画像情報を処理する画像処理部３４とを備えている。
Further, the laser
In addition, the laser
メインコンピュータ３０には、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力する入力部３５及びレーザ加工時の各種情報を表示する表示部３６がそれぞれ接続されている。また、メインコンピュータ３０には、レーザ光源１１の出力、パルス幅及びパルス周期を制御するレーザ制御部３１及びＺ軸スライド機構１４を駆動して集光レンズ１３のＺ軸方向の位置を制御するレンズ制御部３２がそれぞれ接続されている。さらに、メインコンピュータ３０には、Ｘ軸スライド部２０及びＹ軸スライド部２１をそれぞれレール１８，１９に沿って移動させるサーボモータ（図示せず）を駆動するステージ制御部３３が接続されている。
Connected to the
レンズ制御部３２は、Ｚ軸スライド機構１４に内蔵されている位置センサの出力を検出して、集光レンズ１３のＺ軸方向の位置を制御することが可能となっている。これにより、撮像装置２２の同軸落射型光源から出射した可視光の焦点が分割対象基板４の表面に一致するように集光レンズ１３をＺ軸方向に移動させることによって、分割対象基板４の深さ方向（図１及び図２の上下方向）の寸法を計測することが可能となっている。また、レンズ制御部３２は、Ｚ軸スライド機構１４を駆動するとともに、モータ１５を駆動して回転アーム１５ａをＺ軸回りに回転させることによって、集光レンズ１３の開口部１３ａの前面に石英ガラス板１６を挿入することが可能となっている。
また、レーザビーム照射装置１０は、レーザ光を用いた反射型距離計測装置９を備えている。反射型距離計測装置９は、例えば、複数の石英ガラス基板を積層した分割対象基板４であっても、各石英基板の表裏面の距離を計測することにより、各石英ガラス基板の深さ方向の寸法を検出することが可能となっている。
The
Further, the laser
（レーザビーム照射装置の作用）
レーザビーム照射装置１０は、ステージ１７に載置された分割対象基板４にレーザ光を照射し、分割対象基板４におけるレーザ光の集光領域に改質領域を形成する。
そして、レーザビーム照射装置１０は、分割対象基板４に設定された分割予定線Ｄ（図５参照）に沿って改質領域を形成することができる。ここで、分割予定線Ｄとは、分割対象基板４に設定された、分割対象基板４を分割する目標となる線をいう。なお、分割予定線Ｄは、仮想の線であっても、分割対象基板４の表面に形成された溝等からなる線であっても構わない。
また、レーザビーム照射装置１０は、収差補正手段としての石英ガラス板１６を用いてレーザ光の集光領域を長くすること、つまりエネルギー密度の高い領域を長くすることによって、改質領域を深さ方向に長く形成することが可能となっている。
(Operation of laser beam irradiation device)
The laser
Then, the laser
Further, the laser
（本発明に係る基板分割方法について）
次に、本発明に係る基板分割方法について説明する。
図３は、本発明に係る基板分割方法を示すフローチャートである。
本発明に係る基板分割方法では、図３に示すように、まず、分割対象基板４に分割予定線Ｄを設定する（ステップＳ１００）。
本実施の形態では、分割予定線Ｄは、分割形状Ｆ（図５参照）を区画するように設定される。
(About the substrate dividing method according to the present invention)
Next, the substrate dividing method according to the present invention will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a substrate dividing method according to the present invention.
In the substrate dividing method according to the present invention, as shown in FIG. 3, first, a division line D is set on the division target substrate 4 (step S100).
In the present embodiment, the division line D is set so as to partition the division shape F (see FIG. 5).
次に、レーザビーム照射装置１０によって、ステップＳ１００で設定された分割予定線Ｄに沿って改質領域を形成する（ステップＳ１０１：改質領域形成工程）。
本実施形態では、改質領域は、分割対象基板４の表面部に形成する。ここで、改質領域が形成される分割対象基板４の表面部とは、改質領域を形成した場合に、分割対象基板４の表面に亀裂（以下、表面亀裂という）が発生する位置をいう。なお、表面亀裂とは、改質領域から分割対象基板４の表面に達する微細な亀裂をいう。例えば、改質領域は、改質領域の表面側の端部と分割対象基板４の表面との間隔が４０〜５０μｍとなる位置に形成する。
Next, the modified region is formed by the laser
In the present embodiment, the modified region is formed on the surface portion of the
なお、改質領域は、分割対象基板４の深さ方向に沿う複数の位置に形成しても構わない。
そして、ステップＳ１０１で形成された改質領域と分割対象基板４の端部とを結ぶ線に沿って分割補助領域を形成する（ステップＳ１０２：分割補助領域形成工程）。
ここで、分割補助領域とは、分割対象基板４の脆弱性を高めた領域をいう（以下、同様）。本実施形態では、分割補助領域として、分割対象基板４の内部にレーザ光を照射することによって改質領域を形成する。
分割補助領域は、分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域と分割対象基板４の端部とを連続させるように形成されることが好ましい。
The modified regions may be formed at a plurality of positions along the depth direction of the
Then, a division auxiliary region is formed along a line connecting the modified region formed in step S101 and the end of the division target substrate 4 (step S102: division auxiliary region formation step).
Here, the division auxiliary area refers to an area in which the vulnerability of the
The division assisting region is preferably formed so that the modified region formed along the planned division line D and the end of the
なお、分割補助領域は、ダイヤモンドカッターによって分割対象基板４の表面に形成されたスクライブ溝等によって構成しても構わない。分割補助領域をスクライブ溝によって構成する場合には、スクライブ溝は、少なくとも、分割対象基板４に発生する表面亀裂に連続するように形成される。
さらに、改質領域及び分割補助領域が形成された分割対象基板４に外力を加えて、分割対象基板４を分割する（ステップＳ１０３：分割工程）。
本実施形態では、外力として、分割対象基板４に、分割対象基板４の平面方向に沿う放射状の引張力を加える。すなわち、改質領域及び分割補助領域が形成された分割対象基板４をエキスパンドテープに貼り付ける。そして、分割対象基板４が貼り付けられたエキスパンドテープを、エキスパンドリングを用いて放射状に引き伸ばす。これによって、分割対象基板４に対して、分割対象基板４の平面方向に沿う放射状の引張力が加えられる。
In addition, you may comprise the division | segmentation auxiliary | assistant area | region by the scribe groove | channel etc. which were formed in the surface of the division | segmentation target board |
Further, the
In the present embodiment, as an external force, a radial tensile force along the plane direction of the
改質領域及び分割補助領域が形成された分割対象基板４に外力を加えると、分割対象基板４が、分割対象基板４の分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域に沿って分割されて、分割基板が形成される。
この場合に、本発明に係る基板分割方法では、ステップＳ１０２において、分割対象基板４の分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域と分割対象基板４の端部とを結ぶ線に沿って分割補助領域を形成している。
これによって、分割対象基板４の分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域と、この改質領域と分割対象基板４の端部とを結ぶ線に沿って形成された分割補助領域とによって、分割対象基板４において、分割形状の周囲の切片が区切られる。
これによって、ステップＳ１０３において、分割対象基板４に外力が加えられた際に、分割形状の周囲の切片が割れ易くなり、切片が分割形状から分離され易くなる。
When an external force is applied to the
In this case, in the substrate dividing method according to the present invention, in step S <b> 102, along the line connecting the modified region formed along the planned division line D of the
As a result, the modified region formed along the planned division line D of the
Accordingly, when an external force is applied to the
したがって、本発明に係る基板分割方法によれば、分割予定の形状と実際に分割された分割基板の形状との一致性の低下を抑制することが可能となる。
この場合、ステップＳ１０２で形成される分割補助領域の数を増やすほど、分割形状の周囲の切片が小さく区切られるため、さらに有効となる。
特に、分割形状が四角形以外の異形の分割基板を形成する場合には、分割形状の複雑さ等の理由から、分割対象基板４の分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域から逸れて基板が分割され易い。しかしながら、本発明に係る基板分割方法によれば、分割対象基板４に外力を加えた際に、分割補助領域と分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域とにおいて分割対象基板４が分割されるため、分割形状が異形の分割基板を形成する場合であっても、目的とする形状に基板を分割することが可能となる。なお、異形とは、円形、星形、ハート形等、四角形以外の形状をいう。
Therefore, according to the substrate dividing method according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in coincidence between the shape to be divided and the shape of the divided substrate actually divided.
In this case, as the number of division assist areas formed in step S102 is increased, the segments around the divided shape are divided into smaller sections, which is more effective.
In particular, in the case of forming an odd-shaped divided substrate other than a quadrangle, because of the complexity of the divided shape and the like, it deviates from the modified region formed along the planned division line D of the
また、本発明に係る基板分割方法では、分割対象基板４の分割予定線に沿って形成される改質領域及び分割補助領域を、ともにレーザ光によって形成することによって、分割基板を形成する際の作業効率を向上させることが可能となる。
また、本発明に係る基板分割方法では、ステップＳ１０３で、分割対象基板４に加えられる外力が、分割対象基板４の平面方向に沿う放射状の引張力となっている。これによって、分割形状の周囲の切片を分割形状から引き離す方向に力が加わるため、分割形状の内側に割れが発生することを抑制することが可能となる。
In the substrate dividing method according to the present invention, the modified region and the dividing auxiliary region formed along the planned dividing line of the substrate to be divided 4 are both formed by laser light, thereby forming the divided substrate. Work efficiency can be improved.
In the substrate dividing method according to the present invention, the external force applied to the
図４は、エキスパンドテープを用いて分割対象基板に加えられた放射状の引張力の分布を示す図である。なお、図４では、分割対象基板の各部分に作用する力の向きを、矢印の向きによって示している。また、図４では、分割対象基板の各部分に作用する力の大きさと矢印の大きさとを比例させて示している。
エキスパンドテープを用いて分割対象基板４に対して平面方向に沿う放射状の引張力を加えると、分割対象基板４の各部分に作用する引張力は、図４に示すように、分割対象基板４の中心部で最も小さく、分割対象基板４の端部に近づくにしたがって大きくなる。
FIG. 4 is a diagram showing a distribution of radial tensile force applied to the substrate to be divided using the expanded tape. In FIG. 4, the direction of the force acting on each part of the division target substrate is indicated by the direction of the arrow. Further, in FIG. 4, the magnitude of the force acting on each part of the division target substrate and the magnitude of the arrow are shown in proportion.
When a radial tensile force along the plane direction is applied to the
したがって、ステップＳ１０３で分割対象基板４に対して平面方向に沿う放射状の引張力を加えると、まず、分割補助領域の分割対象基板４の端部側で割れが発生する。そして、分割補助領域の分割対象基板４の端部側で発生した割れは、分割補助領域に沿って分割予定線Ｄ側に向かって延びて、分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域に伝達される。
よって、分割補助領域が分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域に対して割れの契機を与えることによって、さらに、分割予定の形状と実際に分割された分割基板の形状との一致性の低下を抑制することが可能となる。
ここで、図３のステップＳ１０１とＳ１０２とは、順序が逆であっても構わない。すなわち、分割対象基板４において、分割補助領域を形成した後に、分割予定線Ｄに沿って改質領域を形成しても構わない。
また、分割対象基板４に加えられる外力は、曲げモーメントであっても構わない。
Therefore, when a radial tensile force along the plane direction is applied to the
Therefore, by providing an opportunity for cracking in the reformed region formed along the planned division line D, the matching between the shape to be divided and the shape of the divided substrate actually divided is further achieved. Can be suppressed.
Here, the order of steps S101 and S102 in FIG. 3 may be reversed. That is, in the
Further, the external force applied to the
（分割補助領域形成工程の第一の実施例）
次に、図３のステップＳ１０２の分割補助領域形成工程の第一の実施例について詳細に説明する。
図５は、分割対象基板に形成される分割補助領域の第一の配置例を示す模式図である。
以下、分割補助領域形成工程の第一の実施例を、分割形状Ｆが円形の分割基板を形成する場合を例にして説明する。
上述したように、ステップＳ１０２では、分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域から分割対象基板４の端部に向かって延びる分割補助領域を形成する。
(First Example of Division Auxiliary Region Formation Step)
Next, the first embodiment of the division assisting region forming step in step S102 of FIG. 3 will be described in detail.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first arrangement example of the auxiliary division regions formed on the division target substrate.
Hereinafter, a first embodiment of the division assisting region forming step will be described by taking as an example the case where a divided substrate having a divided division F is formed.
As described above, in step S <b> 102, a division assist region extending from the modified region formed along the planned division line D toward the end of the
この場合に、本実施例では、分割補助領域が、分割予定線Ｄによって区画される分割形状Ｆの中心部から分割対象基板４の端部に向かって延びる直線Ｓに沿って形成される。
すなわち、図５に示すように、分割補助領域が、分割予定線Ｄによって区画される円形の分割形状Ｆの中心部から分割対象基板４の端部に向かって延びる直線Ｓ１〜Ｓ４に沿って形成される。ここで、分割補助領域を形成する数は、任意に設定して構わない（以下、同様）。なお、本実施例では、分割補助領域は、放射状に４本形成されている。
これによって、本実施例に係る基板分割方法では、分割補助領域を分割形状Ｆの中心部から分割対象基板４の端部に向かって延びる直線Ｓに沿って形成することによって、分割形状Ｆの周囲の切片の分割形状Ｆからの分離が容易となる。
In this case, in the present embodiment, the division assist region is formed along a straight line S extending from the center of the division shape F partitioned by the planned division line D toward the end of the
That is, as shown in FIG. 5, the division assist region is formed along straight lines S <b> 1 to S <b> 4 extending from the center of the circular division shape F partitioned by the planned division line D toward the end of the
Thus, in the substrate dividing method according to the present embodiment, the dividing auxiliary region is formed along the straight line S extending from the center of the dividing shape F toward the end of the dividing
（分割補助領域形成工程の第二の実施例）
次に、図３のステップＳ１０２の分割補助領域形成工程の第二の実施例について詳細に説明する。
図６は、分割対象基板に形成される分割補助領域の第二の配置例を示す模式図である。
以下、分割補助領域形成工程の第二の実施例を、分割形状Ｆが星形の分割基板を形成する場合を例にして説明する。
上述したように、ステップＳ１０２では、分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域から分割対象基板４の端部に向かって延びる分割補助領域を形成する。
(Second Example of Division Auxiliary Region Formation Step)
Next, the second embodiment of the auxiliary division region forming step in step S102 of FIG. 3 will be described in detail.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second arrangement example of the division assist regions formed on the division target substrate.
Hereinafter, a second embodiment of the division assisting region forming step will be described by taking as an example the case where a division substrate having a division shape F of star shape is formed.
As described above, in step S <b> 102, a division assist region extending from the modified region formed along the planned division line D toward the end of the
この場合に、本実施例では、分割補助領域が、分割予定線Ｄの直線部ＤＳの延長線Ｅに沿って形成される。
すなわち、図６に示すように、分割補助領域が、星形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄを構成するそれぞれの直線部ＤＳの延長線Ｅ１〜Ｅ１０に沿って形成される。
これによって、本実施例に係る基板分割方法では、分割補助領域の延びる方向と改質領域の延びる方向とが一致していることによって、分割補助領域で発生した割れが分割形状Ｆ内に延びることを抑制することが可能となる。
In this case, in the present embodiment, the division assist region is formed along the extension line E of the straight line portion DS of the planned division line D.
That is, as shown in FIG. 6, the division assist region is formed along the extension lines E <b> 1 to E <b> 10 of the respective straight line portions DS that constitute the planned division line D that divides the star-shaped division shape F.
Accordingly, in the substrate dividing method according to the present embodiment, the crack generated in the dividing auxiliary region extends in the dividing shape F because the extending direction of the dividing auxiliary region and the extending direction of the reforming region coincide with each other. Can be suppressed.
（分割補助領域形成工程の第三の実施例）
次に、図３のステップＳ１０２の分割補助領域形成工程の第三の実施例について詳細に説明する。
図７は、分割対象基板に形成される分割補助領域の第三の配置例を示す模式図である。図８は、分割対象基板に形成される分割補助領域の第四の配置例を示す模式図である。
以下、分割補助領域形成工程の第三の実施例を、分割形状Ｆが円形の分割基板を形成する場合を例にして説明する。
上述したように、ステップＳ１０２では、分割予定線Ｄに沿って形成された改質領域から分割対象基板４の端部に向かって延びる分割補助領域を形成する。
(Third embodiment of the division auxiliary region forming step)
Next, a third embodiment of the division assisting region forming step in step S102 of FIG. 3 will be described in detail.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a third arrangement example of the auxiliary division regions formed on the division target substrate. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a fourth arrangement example of the auxiliary division regions formed on the division target substrate.
Hereinafter, a third embodiment of the division assisting region forming step will be described by taking as an example a case where a divided substrate having a circular division shape F is formed.
As described above, in step S <b> 102, a division assist region extending from the modified region formed along the planned division line D toward the end of the
この場合に、本実施例では、分割補助領域が、分割予定線Ｄの曲線部ＤＣ上の所定点ａにおける接線Ｔに対して０°以上４５°以内の角度をなし、所定点ａにおいて曲線部ＤＣと交わる直線Ｌに沿って形成される。ここで、所定点ａは、任意に設定して構わない。
すなわち、図７に示すように、分割補助領域が、円形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄの所定点ａにおいて、接線Ｔと０°以上４５°以内の角度をなす直線Ｌに沿って形成される。
これによって、本実施例に係る基板分割方法では、分割補助領域の延びる方向と改質領域の所定点における接線の延びる方向とのなす角度を０°以上４５°以内とすることによって、分割補助領域で発生した割れが分割形状Ｆ内に延びることを抑制することが可能となる。
In this case, in the present embodiment, the division assistance area forms an angle of 0 ° or more and 45 ° or less with respect to the tangent line T at the predetermined point a on the curved portion DC of the planned division line D, and the curved portion at the predetermined point a. It is formed along a straight line L that intersects DC. Here, the predetermined point a may be set arbitrarily.
That is, as shown in FIG. 7, the division assisting region is along a straight line L that forms an angle of 0 ° or more and 45 ° or less with the tangent line T at a predetermined point a of the division line D that divides the circular division shape F. It is formed.
Thus, in the substrate dividing method according to the present embodiment, the angle formed between the extending direction of the dividing auxiliary region and the extending direction of the tangent line at a predetermined point of the modified region is set to 0 ° or more and 45 ° or less. It is possible to suppress the crack generated in
特に、分割補助領域は、図８に示すように、分割予定線Ｄの曲線部ＤＣ上の所定点ａにおいて、接線Ｔと０°の角度をなす直線、即ち接線Ｔに沿って形成されることが好ましい。なお、図８では、分割補助領域が、円形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄの４つの所定点ａ１〜ａ４における接線Ｔ１〜Ｔ４に沿って形成されている。
分割補助領域が、分割予定線Ｄの曲線部ＤＣ上の所定点ａにおける接線Ｔに沿って形成されることによって、分割補助領域の延長線が円形の分割形状Ｆ内に入り込むことがないため、分割補助領域が契機となって分割対象基板４に発生する割れが円形の分割形状Ｆ内に延びることを、さらに抑制することが可能となる。
以上、ステップＳ１０２の分割補助領域形成工程の第一乃至第三の実施例について説明したが、ステップＳ１０２の分割補助領域形成工程の第一乃至第三の実施例は、適宜、組み合わせることが可能となっている。
In particular, as shown in FIG. 8, the division assisting area is formed along a straight line that forms an angle of 0 ° with the tangent line T at a predetermined point a on the curved line DC of the planned division line D, that is, the tangent line T. Is preferred. In FIG. 8, the division assist region is formed along tangents T <b> 1 to T <b> 4 at four predetermined points a <b> 1 to a <b> 4 of the planned division line D that divides the circular division shape F.
Since the division auxiliary region is formed along the tangent line T at the predetermined point a on the curved portion DC of the planned division line D, the extension line of the division auxiliary region does not enter the circular divided shape F. It is possible to further suppress the crack generated in the
The first to third embodiments of the division assist region forming process in step S102 have been described above. However, the first to third embodiments of the partition assistant region forming process in step S102 can be combined as appropriate. It has become.
図９は、分割対象基板に形成される分割補助領域の第五の配置例を示す模式図である。図１０は、分割対象基板に形成される分割補助領域の第六の配置例を示す模式図である。
すなわち、分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄが直線部ＤＳ及び曲線部ＤＣを有している場合には、分割補助領域が、分割予定線Ｄの直線部ＤＳの延長線に沿って形成されるとともに、分割予定線Ｄの曲線部ＤＣ上の所定点ａにおいて、接線Ｔと０°以上４５°以内の角度をなす直線Ｌに沿って形成される。
例えば、図９に示すように、ハート形の分割形状Ｆの分割基板を形成する場合には、ハート形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄの直線部ＤＳの延長線Ｅ１，Ｅ２に沿って分割補助領域を形成する。また、ハート形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄの曲線部ＤＣ上の所定点ａ１〜ａ６における接線Ｔ１〜Ｔ６に沿って分割補助領域を形成する。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a fifth arrangement example of the division assist regions formed on the division target substrate. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a sixth arrangement example of the division assist regions formed on the division target substrate.
That is, when the planned division line D that divides the division shape F includes the straight line portion DS and the curved line portion DC, the division auxiliary region is formed along the extended line of the straight line portion DS of the planned division line D. In addition, at a predetermined point a on the curved line DC of the planned dividing line D, it is formed along a straight line L that forms an angle with the tangent line T between 0 ° and 45 °.
For example, as shown in FIG. 9, in the case of forming a divided substrate having a heart-shaped divided shape F, along the extended lines E1, E2 of the straight line portion DS of the planned dividing line D that divides the heart-shaped divided shape F. To form a division assist region. Moreover, a division | segmentation auxiliary | assistant area | region is formed along the tangent T1-T6 in the predetermined points a1-a6 on the curve part DC of the division | segmentation planned line D which divides the heart-shaped division | segmentation shape F. FIG.
また、図１０に示すように、扇形の分割形状Ｆの分割基板を形成する場合には、扇形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄの直線部ＤＳの延長線Ｅ１〜Ｅ４に沿って分割補助領域を形成する。また、扇形の分割形状Ｆを区画する分割予定線Ｄの曲線部ＤＣ上の所定点ａ１，ａ２における接線Ｔ１，Ｔ２に沿って分割補助領域を形成する。
このように、ステップＳ１０２の分割補助領域形成工程の第一乃至第三の実施例を、適宜、組み合わせることによって、分割形状が異形の分割基板を形成する場合であっても、目的とする形状に基板を分割することが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 10, in the case of forming a divided substrate having a fan-shaped divided shape F, it is divided along the extended lines E1 to E4 of the straight line portion DS of the planned dividing line D that defines the fan-shaped divided shape F. An auxiliary region is formed. Moreover, a division | segmentation auxiliary | assistant area | region is formed along the tangent T1, T2 in the predetermined points a1, a2 on the curve part DC of the division | segmentation planned line D which divides the sector-shaped division shape F. FIG.
As described above, the first to third embodiments of the division assisting region forming step in step S102 are appropriately combined, so that even if a divided substrate having an irregular shape is formed, the target shape is obtained. The substrate can be divided.
４ 分割対象基板、１０ レーザビーム照射装置、 Ｄ 分割予定線、 Ｆ 分割形状。 4 Substrate to be divided, 10 Laser beam irradiation device, D division planned line, F division shape.
Claims (6)
前記改質領域が形成された基板に外力を加えて、該基板を分割する分割工程と、
を有する基板分割方法であって、
前記基板に、前記改質領域と該基板の端部とを結ぶ線に沿って、該基板の脆弱性を高めた領域である分割補助領域を形成する分割補助領域形成工程を有することを特徴とする基板分割方法。 A modified region forming step of irradiating the inside of the substrate with laser light to form a modified region on the substrate along a predetermined division line set on the substrate;
A dividing step of dividing the substrate by applying an external force to the substrate on which the modified region is formed;
A substrate dividing method comprising:
A division auxiliary region forming step of forming a division auxiliary region on the substrate along a line connecting the modified region and an end of the substrate, the division auxiliary region being a region having increased vulnerability of the substrate; Substrate dividing method.
前記分割補助領域形成工程において、前記分割補助領域を、前記直線部の延長線に沿って形成することを特徴とする請求項１又は２記載の基板分割方法。 The planned dividing line has a straight line part,
3. The substrate dividing method according to claim 1, wherein in the dividing auxiliary region forming step, the dividing auxiliary region is formed along an extension line of the straight line portion.
前記分割補助領域形成工程において、前記分割補助領域を、前記曲線部上の所定点において、接線と０°以上４５°以内の角度をなす直線に沿って形成することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の基板分割方法。 The planned dividing line has a curved portion,
2. The division auxiliary region forming step, wherein the division auxiliary region is formed along a straight line that forms an angle of 0 ° or more and 45 ° or less at a predetermined point on the curved portion. 4. The substrate dividing method according to claim 1.
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