JP6638514B2 - 脆性基板の切断方法 - Google Patents
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Description
図3(a)及び(b)に示すように、ステップS1は、レーザー溶断を使って多層構造体1を切断するサブステップS11を含む。レーザー源282は、レーザー溶断に用いるレーザー光(第1のレーザー光)L1を出射するものであって、例えば、ダイオード励起固体レーザー(DPSS)やCO2ガスレーザーが用いられる。レーザー源282は、図3(a)に示すように、多層構造体1の上方に配置してもよいし、図3(b)に示すように、多層構造体1の下方に配置してもよい。
図4に示すように、ステップS2は、レーザー加工法を使って多層構造体1の接着剤層14及びポリマー層16を選択的に除去するサブステップS21を含む。レーザー源322は、レーザー加工法に用いるレーザー光Lsを出射するものであって、例えば、ダイオード励起固体レーザー(DPSS)やCO2ガスレーザーが用いられる。レーザー光Lsの焦点324は、多層構造体1の範囲内またはデフォーカス法による距離だけ多層構造体1の範囲外にある。
図5に示すように、ステップS3は、レーザー加工法を使って多層構造体1の切断端面の表層部を剥離するサブステップS31を含む。このサブステップS31では、レーザー加工法に用いるレーザー光L2が、ガラス層12の切断端面に隣接する主表面(第1の表面121又は第2の表面122)、すなわちオフセット領域127におけるガラス層12の主表面に照射される。以下では、レーザー光L2が照射される側のガラス層12の主表面を処理表面ということもある。
上述のポリマー層16/接着剤層14/ガラス層12からなる多層構造体1のガラス層12の切断端面を修正するステップS3では、2つの問題が発生しやすい。すなわち、第1の問題は、ポリマー層16及び接着剤層14が、レーザー光によって加熱されると熱的に変形することであり、第2の問題は、ガラス層12の表面が処理中に損傷を受けやすく、ガラス層12の表面強度が低下することである。したがって、この実施形態では、多層構造体1はこれらの2つの問題を克服するように設計され、この多層構造体1の切断端面を修正する方法も以降で記載する。
(1)保護フィルムP1及びP2を配置せずに、レーザー光L2をガラス層12側から照射した場合の切断端面の修正(図10(a)を参照)
(2)保護フィルムP1及びP2を配置し、レーザー光L2をガラス層12側から照射した場合の切断端面の修正(図10(b)を参照)
(3)保護フィルムP1及びP2を配置せずに、レーザー光L2をポリマー層16側から照射した場合の切断端面の修正(図11(a)を参照)
(4)保護フィルムP1及びP2を配置し、レーザー光L2をポリマー層16側から照射した場合の切断端面の修正(図11(b)を参照)
図13に示すように、ポリマー層16を上、ガラス層12を下に向けた状態で、ポリマー層16側から切断端面を修正すると(上面剥離処理)、レーザー光L2はガラス層12の底面よりも先にガラス層12の上面に当たる。そのため、ガラス層12の上面と底面の温度分布が異なる。この温度分布の差異が、修正後のガラス層12の切断端面に傾斜角を持たせる。傾斜角は、視覚的認識および位置決め(例えば、CCD位置決め)による基板の整列に悪影響を与える。
ステップS3におけるガラス層12の切断端面の表層部の剥離は、図15(a)に示すように、凹状角部、特に小さい曲率半径(例えば、5mm以下の曲率半径)の内孔H1に対して実施するのが難しい。これは、図15(b)に示すように、内孔H1の切断端面に存在する複数の微小欠陥Cには、微小欠陥Cを開くような力を作用させにくいためである。そこで、小さい曲率半径の内孔H2に対しては、内孔H2の切断端面の修正経路中に直線部H21を設けることが好ましい。図15(c)に示すように、直線部H21の切断端面に存在する微小欠陥Cには、微小欠陥Cを開くような力を作用させやすくなる。そのため、直線部H21に沿ってレーザー光L2を走査すると、直線部H21の微小欠陥Cが剥離起点となり、内孔H2の凹状角部H22の微小欠陥Cの剥離を進展させやすくなる。直線部H21の長さは、例えば5〜10mmである。
切断及び端面の修正は2つの処理であるが、これらは共通のレーザー(例えば、CO2レーザー)により実施することができる。そのため、図16(a)〜(c)に示すように、多層構造体1を切断するステップS1及びガラス層12の切断端面を修正するステップS3を一つの工程で行うことができる。詳細には、1つの工程で、レーザー光L1によりある形状の多層構造体1を切断しながら、同時に別の切断された多層構造体1’の端面をレーザー光L2で修正することができる。レーザー光L1,L2のそれぞれのレーザーヘッドの比率を調整することで、切断時間と端面修正時間を一致させることができる。
12 ガラス層(脆性層)
14 接着剤層
16 ポリマー層
127 オフセット領域(露出部)
E1 切断端面(溶断端面)
L1 第1のレーザー光
L2 第2のレーザー光
P1 第1の保護フィルム
P2 第2の保護フィルム
Claims (10)
- ガラス層を備えた脆性基板を切断する切断方法であって、
前記脆性基板に第1のレーザー光を照射して前記脆性基板を溶断する溶断工程と、
前記溶断工程で形成された前記ガラス層の溶断端面又は前記溶断端面に隣接する少なくとも一方の前記ガラス層の主表面に第2のレーザー光を照射して前記溶断端面の表層部を剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする脆性基板の切断方法。 - 前記脆性基板が、前記ガラス層に接着剤層を介してポリマー層を積層一体化した多層構造を有することを特徴とする請求項1に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記溶断工程で、前記脆性基板を前記第1のレーザー光で溶断することによって、前記溶断端面において、前記接着剤層及び前記ポリマー層が除去されて前記ガラス層の前記主表面が露出した露出部を形成することを特徴とする請求項2に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記第2のレーザー光の照射前に、前記脆性基板の前記ポリマー層側に第1の保護フィルムを配置することを特徴とする請求項2又は3に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記第2のレーザー光の照射前に、前記脆性基板の前記ガラス層側に第2の保護フィルムを配置することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記脆性基板の前記ガラス層側からのみ、前記第2のレーザー光を前記ガラス層の一方の前記主表面に照射することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記脆性基板の前記ポリマー層側と前記ガラス層側の両側から、前記第2のレーザー光を前記ガラス層の両方の前記主表面に照射することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記第2のレーザー光の走査経路が閉じた経路で構成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記走査経路が直線部と凸状部の少なくとも一方を有し、前記第2のレーザー光の走査が前記直線部又は前記凸状部から開始されることを特徴とする請求項8に記載の脆性基板の切断方法。
- 前記第2のレーザー光を前記ガラス層の前記主表面に照射するとともに、
前記ガラス層の前記主表面における前記第2のレーザー光のスポットの直径をa、前記第2のレーザー光の前記ガラス層の前記主表面における前記第2のレーザー光のスポットの中心から前記溶断端面までの前記ガラス層の厚み方向に直交する方向に沿った距離をbとした場合に、0.5≦b/a≦2なる関係が成立することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の脆性基板の切断方法。
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