JPH11104869A - 炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製造方法 - Google Patents
炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製造方法Info
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- JPH11104869A JPH11104869A JP10049391A JP4939198A JPH11104869A JP H11104869 A JPH11104869 A JP H11104869A JP 10049391 A JP10049391 A JP 10049391A JP 4939198 A JP4939198 A JP 4939198A JP H11104869 A JPH11104869 A JP H11104869A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板の割断を割断ガイド溝に沿って精度よくパ
ーティクルレスおよびドライプロセスで確実に行うこと
ができる炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法を提
供することにある。 【解決手段】基板1の表面に炭酸ガスレーザ光を照射し
て該基板を割断する際に、予め割断線のための割断ガイ
ド溝5を化学的なエッチング技術によって形成してお
き、該溝に該レーザ光を照射することによって基板1を
割断する。化学的なエッチング技術によって形成するの
で、溝5の幅及び深さを高精度に制御することができ、
結果的に割断切り代幅Sを狭く抑え、また溝の側面も均
一な面に抑えることができるので、割断溝に沿って忠実
に高寸法精度で割断することができると共に、割断後の
基板の側面も均一な面を保持することができる。
ーティクルレスおよびドライプロセスで確実に行うこと
ができる炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法を提
供することにある。 【解決手段】基板1の表面に炭酸ガスレーザ光を照射し
て該基板を割断する際に、予め割断線のための割断ガイ
ド溝5を化学的なエッチング技術によって形成してお
き、該溝に該レーザ光を照射することによって基板1を
割断する。化学的なエッチング技術によって形成するの
で、溝5の幅及び深さを高精度に制御することができ、
結果的に割断切り代幅Sを狭く抑え、また溝の側面も均
一な面に抑えることができるので、割断溝に沿って忠実
に高寸法精度で割断することができると共に、割断後の
基板の側面も均一な面を保持することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非金属材料基板に
CO2 レーザ(炭酸ガスレーザ)光を照射することによ
り、非接触で基板を割断する方法及びその方法を用いた
非金属材料基板部品の製造方法に関するものである。
CO2 レーザ(炭酸ガスレーザ)光を照射することによ
り、非接触で基板を割断する方法及びその方法を用いた
非金属材料基板部品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、ガラス材料基板や磁性材料基板、
半導体材料基板、さらには誘電体材料基板などの非金属
材料からなる基板に、電子回路や光回路などを実装した
デバイスの製品開発が活発に行われるようになってき
た。これらのデバイスは上記基板の中、あるいは表(又
は裏)面に数個から数千個形成されている。そのため、
最後の工程で、基板を切断してそれぞれのデバイスを分
離しなければならない。その切断・分離方法として、ダ
イヤモンドブレードダイシングを行うか、レーザ光を照
射してスクライビングを行う方法などが用いられてい
る。
半導体材料基板、さらには誘電体材料基板などの非金属
材料からなる基板に、電子回路や光回路などを実装した
デバイスの製品開発が活発に行われるようになってき
た。これらのデバイスは上記基板の中、あるいは表(又
は裏)面に数個から数千個形成されている。そのため、
最後の工程で、基板を切断してそれぞれのデバイスを分
離しなければならない。その切断・分離方法として、ダ
イヤモンドブレードダイシングを行うか、レーザ光を照
射してスクライビングを行う方法などが用いられてい
る。
【0003】図10は、本発明者が先に提案したCO2
レーザ光の照射によるガラスの切断装置(特願平5−6
3775号)を示している。この装置は、CO2 レーザ
(炭酸ガスレーザ)801のレーザ光Lの周りにアシス
トガス導入管802からアシストガスGを吹き付け、こ
のレーザ光Lをベース803上のガラス基板804に照
射して、このガラス基板804を2つの基板A及びBに
切断する際に、ガラス基板をA側及びB側でそれぞれベ
ース803に真空吸着して固定するものである。ベース
803のA側、B側間に設けた溝805はレーザ光Lが
ガラス基板804を貫通するようにしたもので、溝80
5があることにより、切断中に同じ切断条件を保つこと
ができる。
レーザ光の照射によるガラスの切断装置(特願平5−6
3775号)を示している。この装置は、CO2 レーザ
(炭酸ガスレーザ)801のレーザ光Lの周りにアシス
トガス導入管802からアシストガスGを吹き付け、こ
のレーザ光Lをベース803上のガラス基板804に照
射して、このガラス基板804を2つの基板A及びBに
切断する際に、ガラス基板をA側及びB側でそれぞれベ
ース803に真空吸着して固定するものである。ベース
803のA側、B側間に設けた溝805はレーザ光Lが
ガラス基板804を貫通するようにしたもので、溝80
5があることにより、切断中に同じ切断条件を保つこと
ができる。
【0004】レーザを用いて切断幅を要することなくガ
ラスを任意の形状に精度よく切断する従来方法として、
特開平3−258476号に以下のような方法が記載さ
れている。すなわち、ガラスの少なくとも片方の面に連
続した罫書き線を形成し、罫書き線上にレーザ光を照射
するレーザ切断方法であり、レーザの波長として4μm
以上のものを用い、罫書き線を機械的手段によって形成
する方法である。
ラスを任意の形状に精度よく切断する従来方法として、
特開平3−258476号に以下のような方法が記載さ
れている。すなわち、ガラスの少なくとも片方の面に連
続した罫書き線を形成し、罫書き線上にレーザ光を照射
するレーザ切断方法であり、レーザの波長として4μm
以上のものを用い、罫書き線を機械的手段によって形成
する方法である。
【0005】また特開平5−221673号には、板体
の割断加工方法として、脆性材料製の板体の外周部分に
部分的切断溝を形成し、前記部分的切断溝を始点とする
割断目標ラインに沿って割断用加熱体を移動させながら
前記部分的切断溝を始点とする板体の割断を進展させる
割断加工方法において、前記板体の前記割断目標ライン
に沿う部分を予加熱する方法及び前記板体表面に予め微
細な加工溝をダイアモンド工具あるいは噴射加工などに
よって形成しておく方法が開示されている。
の割断加工方法として、脆性材料製の板体の外周部分に
部分的切断溝を形成し、前記部分的切断溝を始点とする
割断目標ラインに沿って割断用加熱体を移動させながら
前記部分的切断溝を始点とする板体の割断を進展させる
割断加工方法において、前記板体の前記割断目標ライン
に沿う部分を予加熱する方法及び前記板体表面に予め微
細な加工溝をダイアモンド工具あるいは噴射加工などに
よって形成しておく方法が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、図10の
CO2 レーザ装置を用いて非金属材料基板を割断により
切断する方法、すなわち、非金属材料の基板の表面上に
CO2 レーザ光を所望速度で移動させ、CO2 レーザ光
の照射軌跡を上記基板の表面上にもたらすことによっ
て、その照射された部分に熱応力による亀裂を発生さ
せ、自動的に割る方法を試みた。
CO2 レーザ装置を用いて非金属材料基板を割断により
切断する方法、すなわち、非金属材料の基板の表面上に
CO2 レーザ光を所望速度で移動させ、CO2 レーザ光
の照射軌跡を上記基板の表面上にもたらすことによっ
て、その照射された部分に熱応力による亀裂を発生さ
せ、自動的に割る方法を試みた。
【0007】しかしながら、次のような問題点が発生す
ることが分かった。
ることが分かった。
【0008】(1)種々の組み合わせで割断実験を行っ
た結果、割断できる条件とできない条件があった。また
非金属材料基板の種類によっても割断できる条件とでき
ない条件があった。
た結果、割断できる条件とできない条件があった。また
非金属材料基板の種類によっても割断できる条件とでき
ない条件があった。
【0009】また、特開平3−258476号及び特開
平5−221673号の切断及び割断方法には、次のよ
うな問題点があった。
平5−221673号の切断及び割断方法には、次のよ
うな問題点があった。
【0010】(1)特開平3−258476号は、ガラ
スの少なくとも片方の面に連続した罫書き線を形成し、
罫書き線上にレーザ光を照射するレーザ切断方法である
が、罫書き線を機械的手段によって形成しているため、
これでは、形成時にガラスのパーテクルが発生し、ガラ
ス板上に付着してしまい、ガラス板上の光あるいは電気
回路に悪影響を及ぼす。
スの少なくとも片方の面に連続した罫書き線を形成し、
罫書き線上にレーザ光を照射するレーザ切断方法である
が、罫書き線を機械的手段によって形成しているため、
これでは、形成時にガラスのパーテクルが発生し、ガラ
ス板上に付着してしまい、ガラス板上の光あるいは電気
回路に悪影響を及ぼす。
【0011】(2)特開平5−221673号は、脆性
材料製の板体の外周部分に部分的切断溝を形成し、これ
を始点とする割断目標ラインに沿って割断用加熱体を移
動させながら前記部分的切断溝を始点とする板体の割断
を進展させる割断加工方法において、前記板体表面に予
め微細な加工溝をダイアモンド工具あるいは噴射加工な
どによって形成しておく方法であるが、前者の加工溝の
形成にダイアモンド工具を用いる方法では、これも上記
(1)と同様にパーティクルを発生してしまう。またダ
イアモンド工具ではよほどうまく溝を形成しても、その
溝幅は100μm前後と広く、かつ、きれいな溝ではな
い。このように広い溝は割断幅を広くする結果になり、
また不均一な溝も高寸法精度の割断を困難にしてしま
う。なお、噴射加工で溝を形成する方法も開示されてい
るが、割断加工する基板表面あるいは内面にレーザ回路
や電子回路が形成されている場合には、水などを噴射し
て溝を加工することは上記回路に光及び電気的ダメージ
や損壊を伴わせてしまう。また水の付着により、上記回
路の特性が大幅に劣化したり、特性の変化を伴う。
材料製の板体の外周部分に部分的切断溝を形成し、これ
を始点とする割断目標ラインに沿って割断用加熱体を移
動させながら前記部分的切断溝を始点とする板体の割断
を進展させる割断加工方法において、前記板体表面に予
め微細な加工溝をダイアモンド工具あるいは噴射加工な
どによって形成しておく方法であるが、前者の加工溝の
形成にダイアモンド工具を用いる方法では、これも上記
(1)と同様にパーティクルを発生してしまう。またダ
イアモンド工具ではよほどうまく溝を形成しても、その
溝幅は100μm前後と広く、かつ、きれいな溝ではな
い。このように広い溝は割断幅を広くする結果になり、
また不均一な溝も高寸法精度の割断を困難にしてしま
う。なお、噴射加工で溝を形成する方法も開示されてい
るが、割断加工する基板表面あるいは内面にレーザ回路
や電子回路が形成されている場合には、水などを噴射し
て溝を加工することは上記回路に光及び電気的ダメージ
や損壊を伴わせてしまう。また水の付着により、上記回
路の特性が大幅に劣化したり、特性の変化を伴う。
【0012】従って、本発明の目的は、前記した従来技
術の問題点を解決し、基板の割断を割断ガイド溝に沿っ
て精度よくパーティクルレスおよびドライプロセスで確
実に行うことができる炭酸ガスレーザ光を用いた基板の
割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製
造方法を提供することにある。
術の問題点を解決し、基板の割断を割断ガイド溝に沿っ
て精度よくパーティクルレスおよびドライプロセスで確
実に行うことができる炭酸ガスレーザ光を用いた基板の
割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製
造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法
は、次のように構成したものである。
め、本発明の炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法
は、次のように構成したものである。
【0014】(1)請求項1に記載の発明は、基板表面
に炭酸ガスレーザ光を照射して該基板を割断する際に、
予め割断線のための割断ガイド溝を化学的なエッチング
技術によって形成しておき、該溝に該レーザ光を照射す
ることによって基板を割断する方法である。
に炭酸ガスレーザ光を照射して該基板を割断する際に、
予め割断線のための割断ガイド溝を化学的なエッチング
技術によって形成しておき、該溝に該レーザ光を照射す
ることによって基板を割断する方法である。
【0015】割断ガイド溝を化学的なエッチング技術に
よって形成するので、ダイアモンド工具などの機械的手
段による場合のように、割断ガイド溝の形成時にパーテ
クルが発生しない。従って、パーテクルが基板上に付着
して、基板上の光あるいは電気回路に悪影響を及ぼす心
配ががない。
よって形成するので、ダイアモンド工具などの機械的手
段による場合のように、割断ガイド溝の形成時にパーテ
クルが発生しない。従って、パーテクルが基板上に付着
して、基板上の光あるいは電気回路に悪影響を及ぼす心
配ががない。
【0016】また、割断ガイド溝を化学的なエッチング
技術によって形成するので、割断ガイド溝の幅及び深さ
を高精度に制御することができ、これが結果的に割断切
り代幅を狭くすることにつながる。また、その割断の切
り代幅は、割断ガイド溝の幅以内に抑え、かつ、その割
断溝の側面も均一な面に抑えることができるので、割断
溝に沿って忠実に高寸法精度で割断することができると
共に、割断後の基板の側面も均一な面を保持することが
できる。
技術によって形成するので、割断ガイド溝の幅及び深さ
を高精度に制御することができ、これが結果的に割断切
り代幅を狭くすることにつながる。また、その割断の切
り代幅は、割断ガイド溝の幅以内に抑え、かつ、その割
断溝の側面も均一な面に抑えることができるので、割断
溝に沿って忠実に高寸法精度で割断することができると
共に、割断後の基板の側面も均一な面を保持することが
できる。
【0017】(2)請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の基板の割断方法において、基板表面の割断ガイ
ド溝の幅は数μmから80μmの範囲から選ばれること
を特徴とする基板の割断方法である。
に記載の基板の割断方法において、基板表面の割断ガイ
ド溝の幅は数μmから80μmの範囲から選ばれること
を特徴とする基板の割断方法である。
【0018】上記したように、本発明では割断ガイド溝
を化学的なエッチング技術によって形成するので、割断
ガイド溝の幅及び深さを高精度に制御することができ、
これが結果的に割断切り代幅を狭くすることにつなが
る。
を化学的なエッチング技術によって形成するので、割断
ガイド溝の幅及び深さを高精度に制御することができ、
これが結果的に割断切り代幅を狭くすることにつなが
る。
【0019】このうち割断ガイド溝の幅は割断切り代幅
を決める重要なパラメータであるので、従来のダイアモ
ンド工具により形成される溝幅である100μm前後よ
りも小さい範囲とするのが好ましい。幅wが80μm以
上でも割断はできるが、切り代幅はできる限り狭い方が
良いので、割断ガイド溝の幅は数μmから80μmの範
囲とするのがよい。
を決める重要なパラメータであるので、従来のダイアモ
ンド工具により形成される溝幅である100μm前後よ
りも小さい範囲とするのが好ましい。幅wが80μm以
上でも割断はできるが、切り代幅はできる限り狭い方が
良いので、割断ガイド溝の幅は数μmから80μmの範
囲とするのがよい。
【0020】(3)請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2記載の基板の割断方法において、割断ガイド溝の
深さは数μmから100μmの範囲から選ばれることを
特徴とする基板の割断方法である。
又は2記載の基板の割断方法において、割断ガイド溝の
深さは数μmから100μmの範囲から選ばれることを
特徴とする基板の割断方法である。
【0021】割断ガイド溝の深さは割断の容易性を決め
るパラメータ、例えば、割断の速度を決めるパラメータ
の一つである。この割断ガイド溝の深さも100μm以
上の方が割断速度を速くする上で好ましいが、化学的な
エッチング技術によるため、溝の深さが大きい場合には
形成が難しくなる。従って、割断ガイド溝の深さの値は
化学的なエッチング技術により形成が容易な数μmから
100μmの範囲とするのが好ましい。
るパラメータ、例えば、割断の速度を決めるパラメータ
の一つである。この割断ガイド溝の深さも100μm以
上の方が割断速度を速くする上で好ましいが、化学的な
エッチング技術によるため、溝の深さが大きい場合には
形成が難しくなる。従って、割断ガイド溝の深さの値は
化学的なエッチング技術により形成が容易な数μmから
100μmの範囲とするのが好ましい。
【0022】(4)請求項4に記載の発明は、請求項
1、2又は3記載の基板の割断方法において、割断ガイ
ド溝の断面形状がU型かV型からなることを特徴とする
基板の割断方法である。本発明は割断ガイド溝の断面形
状には本質的に制約を受けないものである。U型形状は
ドライエッチングによって容易に形成することができ、
V型形状はウエットエッチングによって形成することが
できる。
1、2又は3記載の基板の割断方法において、割断ガイ
ド溝の断面形状がU型かV型からなることを特徴とする
基板の割断方法である。本発明は割断ガイド溝の断面形
状には本質的に制約を受けないものである。U型形状は
ドライエッチングによって容易に形成することができ、
V型形状はウエットエッチングによって形成することが
できる。
【0023】(5)請求項5に記載の発明は、請求項
1、2、3又は4記載の基板の割断方法において、割断
ガイド溝は基板表面上に直線、曲線、あるいはその両方
を用いて閉ループ、開ループ、クロス状の何れかのパタ
ーンで描かれて形成されていることを特徴とする基板の
割断方法である。
1、2、3又は4記載の基板の割断方法において、割断
ガイド溝は基板表面上に直線、曲線、あるいはその両方
を用いて閉ループ、開ループ、クロス状の何れかのパタ
ーンで描かれて形成されていることを特徴とする基板の
割断方法である。
【0024】本発明は基板表面上に描かれる割断ガイド
溝のパターン形状には本質的に制約を受けないものであ
り、得ようとする基板部分の形状に応じて、閉ループ、
開ループ、クロス状の任意のパターンで描くことができ
る。これにより、基板を任意の形状に、例えば長方形、
四角形、三角形、多角形、円形、楕円形、波形曲線、な
どの形状に割断することができる。
溝のパターン形状には本質的に制約を受けないものであ
り、得ようとする基板部分の形状に応じて、閉ループ、
開ループ、クロス状の任意のパターンで描くことができ
る。これにより、基板を任意の形状に、例えば長方形、
四角形、三角形、多角形、円形、楕円形、波形曲線、な
どの形状に割断することができる。
【0025】(6)請求項6に記載の発明は、請求項
1、2、3、4又は5記載の基板の割断方法において、
割断ガイド溝はドライエッチング技術によって形成され
ていることを特徴とする基板の割断方法である。
1、2、3、4又は5記載の基板の割断方法において、
割断ガイド溝はドライエッチング技術によって形成され
ていることを特徴とする基板の割断方法である。
【0026】本発明では、割断前後で全くパーティクル
が発生しないので、基板表面あるいは内面の光又は電子
回路にダメージを与えない。特に、割断溝をドライエッ
チングによって形成しておけば、全てをドライプロセス
で行えるので、基板表面あるいは内面に形成した光ある
いは電気回路にダメージを与えることなく割断すること
ができる。
が発生しないので、基板表面あるいは内面の光又は電子
回路にダメージを与えない。特に、割断溝をドライエッ
チングによって形成しておけば、全てをドライプロセス
で行えるので、基板表面あるいは内面に形成した光ある
いは電気回路にダメージを与えることなく割断すること
ができる。
【0027】(7)請求項7に記載の発明は、請求項
1、2、3、4、5又は6記載の基板の割断方法におい
て、基板は非金属材料からなることを特徴とする基板の
割断方法である。本発明は、種々の非金属材料からなる
基板の割断に利用することができる。例えば、セラミッ
クス基板、絶縁膜付きSi基板(絶縁膜:SiO2 、S
iO2 にP、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、N
などのドーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3
N4 、ポリマ材料、など)などの非金属材料基板の割断
を行うことができる。
1、2、3、4、5又は6記載の基板の割断方法におい
て、基板は非金属材料からなることを特徴とする基板の
割断方法である。本発明は、種々の非金属材料からなる
基板の割断に利用することができる。例えば、セラミッ
クス基板、絶縁膜付きSi基板(絶縁膜:SiO2 、S
iO2 にP、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、N
などのドーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3
N4 、ポリマ材料、など)などの非金属材料基板の割断
を行うことができる。
【0028】(8)請求項8に記載の発明は、請求項
1、2、3、4、5、6又は7記載の基板の割断方法に
おいて、基板は同一材料か、あるいは異種材料の多層状
に形成されていることを特徴とする基板の割断方法であ
る。
1、2、3、4、5、6又は7記載の基板の割断方法に
おいて、基板は同一材料か、あるいは異種材料の多層状
に形成されていることを特徴とする基板の割断方法であ
る。
【0029】(9)請求項9に記載の発明は、請求項1
〜8記載の割断方法を用いて、非金属材料からなる基板
を割断し、分離したことを特徴とする非金属材料基板部
品の製造方法である。
〜8記載の割断方法を用いて、非金属材料からなる基板
を割断し、分離したことを特徴とする非金属材料基板部
品の製造方法である。
【0030】本発明は、同一材料から成る基板に適用で
きることは勿論、異種材料が多層状に形成された基板、
例えば、Si基板上にSiO2 層とポリイミド層が多層
状に形成されたものの割断にも適用することができる。
きることは勿論、異種材料が多層状に形成された基板、
例えば、Si基板上にSiO2 層とポリイミド層が多層
状に形成されたものの割断にも適用することができる。
【0031】上記の点より明らかなように、本発明の基
板の割断方法によれば、次のような効果を得ることがで
きる。
板の割断方法によれば、次のような効果を得ることがで
きる。
【0032】(1)基板の割断を割断ガイド溝に沿って
精度良く、パーティクルレス及びドライプロセスで確実
に行うことができる。
精度良く、パーティクルレス及びドライプロセスで確実
に行うことができる。
【0033】(2)その割断の切り代幅は割断ガイド溝
の幅以内に、かつ、その割断側面を均一形状に抑えるこ
とができる。
の幅以内に、かつ、その割断側面を均一形状に抑えるこ
とができる。
【0034】(3)割断ガイド溝にレーザ光が照射され
ると、該ガイド溝の段差形状により、該ガイド溝の深さ
方向と幅方向の熱分布の違いが発生し、これによって該
ガイド溝部に熱応力による亀裂が生じる。この亀裂がレ
ーザ光の軌跡によってどんどん進行して基板が割断され
る。従って、ガイド溝の深さdと幅wのアスペクト比
(d/wの値)が大きいほど、レーザ光の照射前後によ
って発生する熱応力による亀裂が発生し易く、割断を容
易に、かつ高速で行うことができる。
ると、該ガイド溝の段差形状により、該ガイド溝の深さ
方向と幅方向の熱分布の違いが発生し、これによって該
ガイド溝部に熱応力による亀裂が生じる。この亀裂がレ
ーザ光の軌跡によってどんどん進行して基板が割断され
る。従って、ガイド溝の深さdと幅wのアスペクト比
(d/wの値)が大きいほど、レーザ光の照射前後によ
って発生する熱応力による亀裂が発生し易く、割断を容
易に、かつ高速で行うことができる。
【0035】(4)割断ガイド溝をフォトリソグラフィ
技術を用いて、ドライあるいはウエットエッチングによ
り形成しているので、精確なガイド溝を形成することが
でき、このため高寸法高精度で基板を割断することがで
きる。またガイド溝の側面を平滑に形成することができ
るので、割断した基板の側面も荒れが少なく、かつ、マ
イクロクラックの発生もない。
技術を用いて、ドライあるいはウエットエッチングによ
り形成しているので、精確なガイド溝を形成することが
でき、このため高寸法高精度で基板を割断することがで
きる。またガイド溝の側面を平滑に形成することができ
るので、割断した基板の側面も荒れが少なく、かつ、マ
イクロクラックの発生もない。
【0036】(5)基板を任意の形状に割断することが
できる。例えば長方形、四角形、三角形、多角形、円
形、楕円形、波形曲線、などの形状を実現することがで
きる。
できる。例えば長方形、四角形、三角形、多角形、円
形、楕円形、波形曲線、などの形状を実現することがで
きる。
【0037】(6)種々の非金属材料からなる基板の割
断を行なうことができる。例えば、セラミックス基板、
絶縁膜付きSi基板(絶縁膜:SiO2 、SiO2 に
P、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、Nなどのド
ーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3 N4 、ポ
リマ材料、など)などの非金属材料基板の割断を行うこ
とができる。また異種材料が多層状に形成された基板、
例えば、Si基板上にSiO2 層とポリイミド層が多層
状に形成されたものの割断も行うことができる。
断を行なうことができる。例えば、セラミックス基板、
絶縁膜付きSi基板(絶縁膜:SiO2 、SiO2 に
P、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、Nなどのド
ーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3 N4 、ポ
リマ材料、など)などの非金属材料基板の割断を行うこ
とができる。また異種材料が多層状に形成された基板、
例えば、Si基板上にSiO2 層とポリイミド層が多層
状に形成されたものの割断も行うことができる。
【0038】(7)割断前後で全くパーティクルが発生
しないので、基板表面あるいは内面の光又は電子回路に
ダメージを与えない。しかもドライエッチングを用いれ
ば、全てをドライプロセスで行えるので、基板表面の上
記回路へのダメージもない。
しないので、基板表面あるいは内面の光又は電子回路に
ダメージを与えない。しかもドライエッチングを用いれ
ば、全てをドライプロセスで行えるので、基板表面の上
記回路へのダメージもない。
【0039】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【0040】(実施形態例1)図1に本発明の基板の割
断方法の原理図を示す。同図1(a)は割断前の基板の
上面図、同図1(b)は割断前の基板の側面図、同図1
(c)は割断後の基板の側面図をそれぞれ示したもので
ある。
断方法の原理図を示す。同図1(a)は割断前の基板の
上面図、同図1(b)は割断前の基板の側面図、同図1
(c)は割断後の基板の側面図をそれぞれ示したもので
ある。
【0041】まず割断前の基板1には、同図1(a)及
び(b)に示したように、CO2 レーザ光を照射して行
く軌跡2(矢印Aから矢印B方向)に従って、割断ガイ
ド溝5を予め化学的エッチング技術によって、加工して
おく。
び(b)に示したように、CO2 レーザ光を照射して行
く軌跡2(矢印Aから矢印B方向)に従って、割断ガイ
ド溝5を予め化学的エッチング技術によって、加工して
おく。
【0042】基板1には、非金属材料基板が好ましく、
例えば、アルミナ、ステアタイト、フォルステライト、
などのセラミックス基板、絶縁膜(SiO2 、SiO2
にP、B、Ti、Ge、Al、F、N、Na、Kなどの
ドーパントを少なくとも一種含んだもの、SiON、S
i3 N4 など)付きの半導体(Si、GaAsなど)の
基板、などを用いることができる。その基板1の厚みt
は0.数mmから数mmのものを用いることができる。
例えば、アルミナ、ステアタイト、フォルステライト、
などのセラミックス基板、絶縁膜(SiO2 、SiO2
にP、B、Ti、Ge、Al、F、N、Na、Kなどの
ドーパントを少なくとも一種含んだもの、SiON、S
i3 N4 など)付きの半導体(Si、GaAsなど)の
基板、などを用いることができる。その基板1の厚みt
は0.数mmから数mmのものを用いることができる。
【0043】そして上記基板1の表面上に割断ガイド溝
5の幅wと深さdが加工されているものを用いる。しか
も溝5の内壁面は表面荒れが極めて小さい(その凹凸値
は、1μm以下のもの)ことが重要である。
5の幅wと深さdが加工されているものを用いる。しか
も溝5の内壁面は表面荒れが極めて小さい(その凹凸値
は、1μm以下のもの)ことが重要である。
【0044】この幅wは、割断切り代幅を決める重要な
パラメータであるので、数μmから80μmの範囲が好
ましい。幅wが80μm以上でも割断はできるが、切り
代幅はできる限り狭い方が良いので、幅wも小値の方が
好ましい。
パラメータであるので、数μmから80μmの範囲が好
ましい。幅wが80μm以上でも割断はできるが、切り
代幅はできる限り狭い方が良いので、幅wも小値の方が
好ましい。
【0045】深さdは割断の容易性を決めるパラメー
タ、例えば、割断の速度を決めるパラメータの一つであ
り、その値は数μmから100μmの範囲が好ましい。
この深さdも100μm以上の方が割断速度を速くする
上で好ましいが、割断ガイド溝5は、フォトリソグラフ
ィ技術を用いてドライ又はウエットエッチングにより形
成するため、dが大きい場合には形成が難しくなる。従
って、100μm以下の値が好ましい。
タ、例えば、割断の速度を決めるパラメータの一つであ
り、その値は数μmから100μmの範囲が好ましい。
この深さdも100μm以上の方が割断速度を速くする
上で好ましいが、割断ガイド溝5は、フォトリソグラフ
ィ技術を用いてドライ又はウエットエッチングにより形
成するため、dが大きい場合には形成が難しくなる。従
って、100μm以下の値が好ましい。
【0046】また上記dとwのアスペクト比(d/wの
値)が大きい程、レーザ光の照射前後によって生ずる割
断ガイド溝5部の熱応力による亀裂は発生し易くなるの
で、上記アスペクト比は大きく選んだ方がよい。
値)が大きい程、レーザ光の照射前後によって生ずる割
断ガイド溝5部の熱応力による亀裂は発生し易くなるの
で、上記アスペクト比は大きく選んだ方がよい。
【0047】CO2 レーザ光としては、連続発振あるい
はパルス発振しているレーザ光を照射する。そのレーザ
光出力が大きい程、割断速度を速くすることができる。
例えば、連続発振出力としては20Wから数百Wの範囲
のものを用いることができる。また、パルス発振したレ
ーザ光を用いる場合には、パルス幅が1μsから2m
s、繰り返し速度が10pps から1kppsの範囲のものを
用いることができる。レーザ光のレーザ光径は、基板1
の表面上で50μmから300μmの範囲が好ましい
が、より小さい値の方が割断後の切り代幅Sを小さくで
きる点で有利である。また割断部6における割断面61
及び62の表面荒れを小さくする上からも有利である。
なお、レーザ光の照射中はレーザ光の照射方向に沿って
ガス(N2 、O2 、Ar、空気など)を吹き付け、基板
1表面のクリーン化と亀裂の促進化に寄与させる。
はパルス発振しているレーザ光を照射する。そのレーザ
光出力が大きい程、割断速度を速くすることができる。
例えば、連続発振出力としては20Wから数百Wの範囲
のものを用いることができる。また、パルス発振したレ
ーザ光を用いる場合には、パルス幅が1μsから2m
s、繰り返し速度が10pps から1kppsの範囲のものを
用いることができる。レーザ光のレーザ光径は、基板1
の表面上で50μmから300μmの範囲が好ましい
が、より小さい値の方が割断後の切り代幅Sを小さくで
きる点で有利である。また割断部6における割断面61
及び62の表面荒れを小さくする上からも有利である。
なお、レーザ光の照射中はレーザ光の照射方向に沿って
ガス(N2 、O2 、Ar、空気など)を吹き付け、基板
1表面のクリーン化と亀裂の促進化に寄与させる。
【0048】実施例1 図1の実施形態における具体的な実施例として、基板1
に厚さtが1mmのアルミナ基板を用い、このアルミナ基
板1にフォトリソグラフィとドライエッチングプロセス
により割断ガイド溝5を形成した。この割断ガイド溝5
の幅wを30μmとし、深さdを50μmとした。そし
てCO2 レーザ光として120Wで連続発振しているも
のを用い、レーザ光径が約100μmのレーザ光を基板
1上に照射した。基板1をBからA方向に移動しながら
CO2 レーザ光を割断ガイド溝5に照射した。基板1の
B方向からA方向への移動は、基板1をXステージ上に
固定し、該ステージをパルスモータで駆動することによ
って行った。その移動速を15mm/sから28mm/sの
範囲で基板1を割断することができた。
に厚さtが1mmのアルミナ基板を用い、このアルミナ基
板1にフォトリソグラフィとドライエッチングプロセス
により割断ガイド溝5を形成した。この割断ガイド溝5
の幅wを30μmとし、深さdを50μmとした。そし
てCO2 レーザ光として120Wで連続発振しているも
のを用い、レーザ光径が約100μmのレーザ光を基板
1上に照射した。基板1をBからA方向に移動しながら
CO2 レーザ光を割断ガイド溝5に照射した。基板1の
B方向からA方向への移動は、基板1をXステージ上に
固定し、該ステージをパルスモータで駆動することによ
って行った。その移動速を15mm/sから28mm/sの
範囲で基板1を割断することができた。
【0049】割断切り代幅Sは、割断面61及び62の
側面荒れ(数μm以下)、AからBの非直線性も含め、
50μm以下であった。この割断面の側面荒れが少なか
ったことは、溝5をドライエッチングによって加工した
ことによるものであった。なお、14mm/s以下でも基
板は割れたが、割断面61及び62に多数のマイクロク
ラックが入っていた。
側面荒れ(数μm以下)、AからBの非直線性も含め、
50μm以下であった。この割断面の側面荒れが少なか
ったことは、溝5をドライエッチングによって加工した
ことによるものであった。なお、14mm/s以下でも基
板は割れたが、割断面61及び62に多数のマイクロク
ラックが入っていた。
【0050】実施例2 もう1つの実施例として、基板1として、SiO2 膜
(膜厚15μm)付きSi基板(厚み約0.5mm)の割
断を行った。幅wとして10μm、深さdとして10μ
mを形成しておき、基板1の移動速度を変え、上記第1
の実施例と同じ仕様の連続発振しているCO2 レーザ光
を照射して割断実験を行った。その結果、上記SiO2
膜付きSi基板を5mm/sから10mm/sの速度で割断
することができた。
(膜厚15μm)付きSi基板(厚み約0.5mm)の割
断を行った。幅wとして10μm、深さdとして10μ
mを形成しておき、基板1の移動速度を変え、上記第1
の実施例と同じ仕様の連続発振しているCO2 レーザ光
を照射して割断実験を行った。その結果、上記SiO2
膜付きSi基板を5mm/sから10mm/sの速度で割断
することができた。
【0051】ちなみに図1の割断を従来方法で行ってみ
た。すなわち、溝5をダイヤモンドペンで形成したが、
その幅wは120μm±10μmで、しかも溝の内壁面
は±10数μm程度の表面荒れをもっていた。この状態
のものにCO2 レーザ光を照射して割断することができ
た。しかし、割断切り代幅Sは側面荒れ、非直線性をも
含め、200数十μmであり、大きいことが分かった。
た。すなわち、溝5をダイヤモンドペンで形成したが、
その幅wは120μm±10μmで、しかも溝の内壁面
は±10数μm程度の表面荒れをもっていた。この状態
のものにCO2 レーザ光を照射して割断することができ
た。しかし、割断切り代幅Sは側面荒れ、非直線性をも
含め、200数十μmであり、大きいことが分かった。
【0052】(実施形態例2)図2は、割断前の基板1
に形成する割断ガイド溝5の変形例を示したものであ
る。この実施形態例は、長方形の基板1を長方形の4つ
の基板11〜14に四分割するために、割断ガイド溝5
を割断ガイド溝51と52の2つとし、両者を図示のよ
うに十字状(クロス状)に設けたものである。同図2
(a)は上面図、同図2(b)は側面図、同図2(c)
は下面図である。CO2 レーザ光の照射軌跡を矢印Aか
らB、矢印CからDのように十字状にもたらすことによ
って、基板1を基板11から基板14のように四分割す
るものである。
に形成する割断ガイド溝5の変形例を示したものであ
る。この実施形態例は、長方形の基板1を長方形の4つ
の基板11〜14に四分割するために、割断ガイド溝5
を割断ガイド溝51と52の2つとし、両者を図示のよ
うに十字状(クロス状)に設けたものである。同図2
(a)は上面図、同図2(b)は側面図、同図2(c)
は下面図である。CO2 レーザ光の照射軌跡を矢印Aか
らB、矢印CからDのように十字状にもたらすことによ
って、基板1を基板11から基板14のように四分割す
るものである。
【0053】(実施形態例3)図3も基板の割断例を示
したものである。同図3(a)は割断前の基板1を、同
図3(b)は割断によって得た円板状基板15を示す。
このように円板状に基板1を割断する場合は、基板1に
円形状に割断ガイド溝53を形成しておき、その後、こ
のガイド溝53に沿って、CO2 レーザ光の軌跡を描く
ことによって、同図3(b)のような円板状基板15を
得ることができる。
したものである。同図3(a)は割断前の基板1を、同
図3(b)は割断によって得た円板状基板15を示す。
このように円板状に基板1を割断する場合は、基板1に
円形状に割断ガイド溝53を形成しておき、その後、こ
のガイド溝53に沿って、CO2 レーザ光の軌跡を描く
ことによって、同図3(b)のような円板状基板15を
得ることができる。
【0054】(実施形態例4)図4も基板の割断例を示
したものである。同図4(a)は割断前の基板、同図4
(b)割断によって得た三角形基板16を示したもので
ある。同図4(a)の割断前の基板1には、3本の直線
的な割断ガイド溝54、55及び56が、基板1の輪郭
の四角形に内接する三角形を形づくるように設けられ、
これらのガイド溝54〜56に沿って、CO2 レーザ光
の軌跡を描くことによって、同図4(b)に示すような
三角形基板16を得ることができる。
したものである。同図4(a)は割断前の基板、同図4
(b)割断によって得た三角形基板16を示したもので
ある。同図4(a)の割断前の基板1には、3本の直線
的な割断ガイド溝54、55及び56が、基板1の輪郭
の四角形に内接する三角形を形づくるように設けられ、
これらのガイド溝54〜56に沿って、CO2 レーザ光
の軌跡を描くことによって、同図4(b)に示すような
三角形基板16を得ることができる。
【0055】(実施形態例5、6)図5は基板1に形成
する割断ガイド溝5の断面形状の一例を示したものであ
る。この図は基板1の断面図であり、割断ガイド溝5は
ここではU型形状の割断ガイド溝5aとして形成されて
いる。同様に図6も基板1に形成される割断ガイド溝5
の断面形状の別の例を示したものである。この図6の割
断ガイド溝5はV型形状の割断ガイド溝5bにより形成
されている。U型形状はドライエッチングによって容易
に形成することができ、V型形状はウエットエッチング
によって形成することができる。これらの割断ガイド溝
5a、5bの内壁面はいずれも表面荒れの少ないこと
が、割断した側面の平滑性を得る上で重要である。
する割断ガイド溝5の断面形状の一例を示したものであ
る。この図は基板1の断面図であり、割断ガイド溝5は
ここではU型形状の割断ガイド溝5aとして形成されて
いる。同様に図6も基板1に形成される割断ガイド溝5
の断面形状の別の例を示したものである。この図6の割
断ガイド溝5はV型形状の割断ガイド溝5bにより形成
されている。U型形状はドライエッチングによって容易
に形成することができ、V型形状はウエットエッチング
によって形成することができる。これらの割断ガイド溝
5a、5bの内壁面はいずれも表面荒れの少ないこと
が、割断した側面の平滑性を得る上で重要である。
【0056】このように基板1に形成する割断ガイド溝
5は、その断面形状をU型又はV型に形成することがで
きる。
5は、その断面形状をU型又はV型に形成することがで
きる。
【0057】(実施形態例7)図7は絶縁膜8付きのS
i基板7上に、U型割断ガイド溝5aを形成した実施形
態の例である。この図7も基板7の断面図を示したもの
であり、U型割断ガイド溝5aは絶縁膜8上に形成され
ている。絶縁膜8としては、SiO2 、SiO2 にB、
P、Ti、Ge、Al、Na、K、F、Nなどのドーパ
ントが少なくとも一種添加されたもの、SiON、など
を用いることができる。
i基板7上に、U型割断ガイド溝5aを形成した実施形
態の例である。この図7も基板7の断面図を示したもの
であり、U型割断ガイド溝5aは絶縁膜8上に形成され
ている。絶縁膜8としては、SiO2 、SiO2 にB、
P、Ti、Ge、Al、Na、K、F、Nなどのドーパ
ントが少なくとも一種添加されたもの、SiON、など
を用いることができる。
【0058】(実施形態例8)図8は、Si基板7上に
第1の絶縁膜8aと第2の絶縁膜8bが多層状に形成さ
れたものに、U型割断ガイド溝5aを形成した場合の断
面図を示したものである。上記割断ガイド溝5aは、第
1の絶縁膜8aの他に、第2の絶縁膜8bの中まで形成
しておいてもよい。また絶縁膜8aと8bの材質は同じ
であっても良く、別の材質であってもよい。
第1の絶縁膜8aと第2の絶縁膜8bが多層状に形成さ
れたものに、U型割断ガイド溝5aを形成した場合の断
面図を示したものである。上記割断ガイド溝5aは、第
1の絶縁膜8aの他に、第2の絶縁膜8bの中まで形成
しておいてもよい。また絶縁膜8aと8bの材質は同じ
であっても良く、別の材質であってもよい。
【0059】(実施形態例9)図9は、Si基板7の表
面に絶縁膜8aを形成すると共に、裏面にも絶縁膜8b
が形成している実施形態における基板の断面図を示した
ものである。割断ガイド溝5aは基板7の表面の絶縁膜
8aの表面に形成されている。
面に絶縁膜8aを形成すると共に、裏面にも絶縁膜8b
が形成している実施形態における基板の断面図を示した
ものである。割断ガイド溝5aは基板7の表面の絶縁膜
8aの表面に形成されている。
【0060】上記した実施の形態の基板の割断方法によ
れば、次のような優れた効果が得られる。
れば、次のような優れた効果が得られる。
【0061】(1)基板の割断を割断ガイド溝に沿っ
て、かつ、その溝形状に相当して精度良く、確実に行う
ことができる。
て、かつ、その溝形状に相当して精度良く、確実に行う
ことができる。
【0062】(2)その割断の切り代幅は割断ガイドの
幅及び溝内壁面の表面荒れを小さく形成しておくと、ほ
ぼその溝の形状に相当した幅になる。
幅及び溝内壁面の表面荒れを小さく形成しておくと、ほ
ぼその溝の形状に相当した幅になる。
【0063】(3)割断ガイド溝にレーザ光が照射され
ると、該ガイド溝の段差形状により、該ガイド溝の深さ
方向と幅方向の熱分布の違いが発生し、これによって該
ガイド溝部に大きな引張り応力と圧縮応力の境界が生じ
てこの熱応力による亀裂が生じる。この亀裂がレーザ光
の軌跡によってどんどん進行して基板が割断される。し
たがって、ガイド溝の深さdと幅wのアスペクト比(d
/wの値)が大きい程、レーザ光の照射前後によって発
生する熱応力による亀裂が発生し易く、割断を容易に、
かつ高速で行うことができる。
ると、該ガイド溝の段差形状により、該ガイド溝の深さ
方向と幅方向の熱分布の違いが発生し、これによって該
ガイド溝部に大きな引張り応力と圧縮応力の境界が生じ
てこの熱応力による亀裂が生じる。この亀裂がレーザ光
の軌跡によってどんどん進行して基板が割断される。し
たがって、ガイド溝の深さdと幅wのアスペクト比(d
/wの値)が大きい程、レーザ光の照射前後によって発
生する熱応力による亀裂が発生し易く、割断を容易に、
かつ高速で行うことができる。
【0064】(4)割断ガイド溝をフォトリソグラフィ
技術を用いて、ドライあるいはウエットエッチングによ
り形成することにより、精確なガイド溝を形成すること
ができるので、高寸法精度で基板を割断することができ
る。またガイド溝の側面を平滑に形成することができる
ので、割断した基板の側面も荒れが少なく、かつマイク
ロクラックの発生もない。
技術を用いて、ドライあるいはウエットエッチングによ
り形成することにより、精確なガイド溝を形成すること
ができるので、高寸法精度で基板を割断することができ
る。またガイド溝の側面を平滑に形成することができる
ので、割断した基板の側面も荒れが少なく、かつマイク
ロクラックの発生もない。
【0065】(5)上記実施形態では長方形、三角形、
および円形に基板を割断する場合について述べたが、こ
れに限定されない。長方形、四角形、三角形、多角形、
円形、楕円形、波形曲線、などの任意の形状に基板を割
断することができる。
および円形に基板を割断する場合について述べたが、こ
れに限定されない。長方形、四角形、三角形、多角形、
円形、楕円形、波形曲線、などの任意の形状に基板を割
断することができる。
【0066】(6)なお、種々の非金属材料からなる基
板の割断を行うことができる。例えば、セラミックス基
板、絶縁膜付きSi基板(絶縁膜;SiO2 、SiO2
にP、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、Nなどの
ドーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3 N4 、
ポリマ材料、など)、などの非金属材料基板の割断を行
うことができる。また、異種材料が多層状に形成された
基板、例えば、Si基板上にSiO2 層とポリイミド層
が多層状に形成されたものの割断も行うことができる。
板の割断を行うことができる。例えば、セラミックス基
板、絶縁膜付きSi基板(絶縁膜;SiO2 、SiO2
にP、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、Nなどの
ドーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3 N4 、
ポリマ材料、など)、などの非金属材料基板の割断を行
うことができる。また、異種材料が多層状に形成された
基板、例えば、Si基板上にSiO2 層とポリイミド層
が多層状に形成されたものの割断も行うことができる。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように本発明の基板の割断
方法によれば、次のような優れた効果が得られる。
方法によれば、次のような優れた効果が得られる。
【0068】(1)請求項1に記載の発明によれば、割
断ガイド溝を化学的なエッチング技術によって形成する
ので、ダイアモンド工具などの機械的手段による場合の
ように、割断ガイド溝の形成時にパーテクルが発生しな
い。従って、パーテクルが基板上に付着して、基板上の
光あるいは電気回路に悪影響を及ぼす心配がない。
断ガイド溝を化学的なエッチング技術によって形成する
ので、ダイアモンド工具などの機械的手段による場合の
ように、割断ガイド溝の形成時にパーテクルが発生しな
い。従って、パーテクルが基板上に付着して、基板上の
光あるいは電気回路に悪影響を及ぼす心配がない。
【0069】また、割断ガイド溝を化学的なエッチング
技術によって形成するので、割断ガイド溝の幅及び深さ
を高精度に制御することができ、これが結果的に割断切
り代幅を狭くすることにつながる。また、その割断の切
り代幅は、割断ガイド溝の幅以内に抑え、かつ、その割
断溝の側面も均一な面に抑えることができるので、割断
溝に沿って忠実に高寸法精度で割断することができると
共に、割断後の基板の側面も均一な面を保持することが
できる。
技術によって形成するので、割断ガイド溝の幅及び深さ
を高精度に制御することができ、これが結果的に割断切
り代幅を狭くすることにつながる。また、その割断の切
り代幅は、割断ガイド溝の幅以内に抑え、かつ、その割
断溝の側面も均一な面に抑えることができるので、割断
溝に沿って忠実に高寸法精度で割断することができると
共に、割断後の基板の側面も均一な面を保持することが
できる。
【0070】要するに、基板の割断を割断ガイド溝に沿
って、かつ、その溝形状に相当して精度良く、確実に行
うことができる。また、その割断の切り代幅は割断ガイ
ドの幅及び溝内壁面の表面荒れを小さく形成しておく
と、ほぼその溝の形状に相当した幅になる。
って、かつ、その溝形状に相当して精度良く、確実に行
うことができる。また、その割断の切り代幅は割断ガイ
ドの幅及び溝内壁面の表面荒れを小さく形成しておく
と、ほぼその溝の形状に相当した幅になる。
【0071】(2)請求項2に記載の発明によれば、基
板表面の割断ガイド溝の幅が数μmから80μmの範囲
から選ばれるので、従来のダイアモンド工具により形成
される溝幅である100μm前後よりも小さい範囲でか
つ割断切り代幅を狭く定めることができる。
板表面の割断ガイド溝の幅が数μmから80μmの範囲
から選ばれるので、従来のダイアモンド工具により形成
される溝幅である100μm前後よりも小さい範囲でか
つ割断切り代幅を狭く定めることができる。
【0072】(3)請求項3に記載の発明によれば、割
断ガイド溝の深さが数μmから100μmの範囲から選
ばれるので、化学的なエッチング技術による形成が困難
となる100μmを越えない深さで、割断の速度を高く
維持して割断の容易化を図ることができる。
断ガイド溝の深さが数μmから100μmの範囲から選
ばれるので、化学的なエッチング技術による形成が困難
となる100μmを越えない深さで、割断の速度を高く
維持して割断の容易化を図ることができる。
【0073】(4)請求項4に記載の発明によれば、割
断ガイド溝がU型かV型からなる断面形状に形成され
る。このU型形状はドライエッチングによって容易に形
成することができ、V型形状はウエットエッチングによ
って形成することができるので、実際的である。
断ガイド溝がU型かV型からなる断面形状に形成され
る。このU型形状はドライエッチングによって容易に形
成することができ、V型形状はウエットエッチングによ
って形成することができるので、実際的である。
【0074】(5)請求項5に記載の発明によれば、割
断ガイド溝は基板表面上に直線、曲線、あるいはその両
方を用いて閉ループ、開ループ、クロス状の何れかのパ
ターンで描かれて形成される。これにより、基板を任意
の形状に、例えば長方形、四角形、三角形、多角形、円
形、楕円形、波形曲線、などの形状に割断することがで
きる。
断ガイド溝は基板表面上に直線、曲線、あるいはその両
方を用いて閉ループ、開ループ、クロス状の何れかのパ
ターンで描かれて形成される。これにより、基板を任意
の形状に、例えば長方形、四角形、三角形、多角形、円
形、楕円形、波形曲線、などの形状に割断することがで
きる。
【0075】(6)請求項6に記載の発明によれば、割
断ガイド溝がドライエッチング技術によって形成され
る。このため全てをドライプロセスで行えるので、基板
表面あるいは内面に形成した光あるいは電気回路にダメ
ージを与えることなく割断することができる。
断ガイド溝がドライエッチング技術によって形成され
る。このため全てをドライプロセスで行えるので、基板
表面あるいは内面に形成した光あるいは電気回路にダメ
ージを与えることなく割断することができる。
【0076】(7)請求項7に記載の発明によれば、非
金属材料からなる基板に適用される。例えば、セラミッ
クス基板、絶縁膜付きSi基板(絶縁膜:SiO2 、S
iO2 にP、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、N
などのドーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3
N4 、ポリマ材料、など)などの非金属材料基板の割断
を行うことができる。
金属材料からなる基板に適用される。例えば、セラミッ
クス基板、絶縁膜付きSi基板(絶縁膜:SiO2 、S
iO2 にP、B、Ge、Ti、Al、Na、K、F、N
などのドーパントを少なくとも一種含んだもの、Si3
N4 、ポリマ材料、など)などの非金属材料基板の割断
を行うことができる。
【0077】(8)請求項8に記載の発明によれば、同
一材料か、あるいは異種材料の多層状に形成されている
基板に適用される。すなわち、本発明は、同一材料から
成る基板に適用できることは勿論、異種材料が多層状に
形成された基板、例えば、Si基板上にSiO2 層とポ
リイミド層が多層状に形成されたものの割断にも適用す
ることができる。
一材料か、あるいは異種材料の多層状に形成されている
基板に適用される。すなわち、本発明は、同一材料から
成る基板に適用できることは勿論、異種材料が多層状に
形成された基板、例えば、Si基板上にSiO2 層とポ
リイミド層が多層状に形成されたものの割断にも適用す
ることができる。
【図1】本発明の基板の割断方法の第1の実施形態例を
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断前の基板の側面図、(c)は割断後の基板の側面図
である。
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断前の基板の側面図、(c)は割断後の基板の側面図
である。
【図2】本発明の基板の割断方法の第2の実施形態例を
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断前の基板の側面図、(c)は割断後の基板の下面図
である。
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断前の基板の側面図、(c)は割断後の基板の下面図
である。
【図3】本発明の基板の割断方法の第3の実施形態例を
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断後の基板を示す上面図である。
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断後の基板を示す上面図である。
【図4】本発明の基板の割断方法の第4の実施形態例を
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断後の基板を示す上面図である。
示すもので、(a)は割断前の基板の上面図、(b)は
割断後の基板を示す上面図である。
【図5】本発明の基板の割断方法の第5の実施形態例を
示す基板の断面図である。
示す基板の断面図である。
【図6】本発明の基板の割断方法の第6の実施形態例を
示す基板の断面図である。
示す基板の断面図である。
【図7】本発明の基板の割断方法の第7の実施形態例を
示す基板の断面図である。
示す基板の断面図である。
【図8】本発明の基板の割断方法の第8の実施形態例を
示す基板の断面図である。
示す基板の断面図である。
【図9】本発明の基板の割断方法の第9の実施形態例を
示す基板の断面図である。
示す基板の断面図である。
【図10】本発明者が先に提供したCO2 レーザ切断装
置を示す図である。
置を示す図である。
1 基板 2 CO2 レーザ光の照射軌跡 3 割断部 5 割断ガイド溝 5a U型形状の割断ガイド溝 5b V型形状の割断ガイド溝 6 割断部 7 Si基板 8、8a、8b 絶縁膜 11〜14 基板 15 円板状基板 16 三角形基板 51〜56 割断ガイド溝 61、62 割断面 S 割断切り代幅
Claims (9)
- 【請求項1】炭酸ガスレーザ光を照射して基板を切断す
る際に、基板表面に予め割断線のための割断ガイド溝を
化学的なエッチング技術によって形成しておき、該割断
ガイド溝に前記レーザ光を照射することによって基板を
割断することを特徴とする炭酸ガスレーザ光を用いた基
板の割断方法。 - 【請求項2】請求項1記載の炭酸ガスレーザ光を用いた
基板の割断方法において、前記基板表面の割断ガイド溝
はその幅が数μmから80μmの範囲から選ばれること
を特徴とする炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方
法。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の炭酸ガスレーザ光を
用いた基板の割断方法において、前記割断ガイド溝はそ
の深さが数μmから100μmの範囲から選ばれること
を特徴とする炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方
法。 - 【請求項4】請求項1、2又は3記載の炭酸ガスレーザ
光を用いた基板の割断方法において、前記割断ガイド溝
はその断面形状がU型又はV型からなることを特徴とす
る炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法。 - 【請求項5】請求項1、2、3又は4記載の炭酸ガスレ
ーザ光を用いた基板の割断方法において、前記割断ガイ
ド溝は、基板表面上に直線、曲線あるいはその両方を用
いて閉ループ、開ループ、クロス状の何れかのパターン
で描かれて形成されていることを特徴とする炭酸ガスレ
ーザ光を用いた基板の割断方法。 - 【請求項6】請求項1、2、3、4又は5記載の炭酸ガ
スレーザ光を用いた基板の割断方法において、前記割断
ガイド溝がドライエッチング技術によって形成されてい
ることを特徴とする炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割
断方法。 - 【請求項7】請求項1、2、3、4、5又は6記載の炭
酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法において、前記
基板が非金属材料からなることを特徴とする炭酸ガスレ
ーザ光を用いた基板の割断方法。 - 【請求項8】請求項1、2、3、4、5、6又は7記載
の炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法において、
前記基板には同一材料あるいは異種材料の多層状に形成
された基板を用いたことを特徴とする炭酸ガスレーザ光
を用いた基板の割断方法。 - 【請求項9】請求項1〜8記載の割断方法を用いて、非
金属材料からなる基板を割断し、分離したことを特徴と
する非金属材料基板部品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10049391A JPH11104869A (ja) | 1997-08-07 | 1998-03-02 | 炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21339197 | 1997-08-07 | ||
JP9-213391 | 1997-08-07 | ||
JP10049391A JPH11104869A (ja) | 1997-08-07 | 1998-03-02 | 炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11104869A true JPH11104869A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=26389781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10049391A Pending JPH11104869A (ja) | 1997-08-07 | 1998-03-02 | 炭酸ガスレーザ光を用いた基板の割断方法及びその方法を用いた非金属材料基板部品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11104869A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100531421B1 (ko) * | 2000-10-11 | 2005-11-28 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 제조 공정용 웨이퍼 소잉 방법 및 이를 위한장치 |
US7642113B2 (en) | 2005-11-09 | 2010-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor wafer dividing method |
JP2011203265A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | 振動型ジャイロスコープの製造方法 |
JP2013043193A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | レーザ光によるセラミック基板の加工方法 |
CN118063086A (zh) * | 2024-04-17 | 2024-05-24 | 四川坤鸿电子科技有限公司 | 一种玻璃盖板切割***及切割方法 |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP10049391A patent/JPH11104869A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100531421B1 (ko) * | 2000-10-11 | 2005-11-28 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 제조 공정용 웨이퍼 소잉 방법 및 이를 위한장치 |
US7642113B2 (en) | 2005-11-09 | 2010-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor wafer dividing method |
JP2011203265A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | 振動型ジャイロスコープの製造方法 |
JP2013043193A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | レーザ光によるセラミック基板の加工方法 |
CN118063086A (zh) * | 2024-04-17 | 2024-05-24 | 四川坤鸿电子科技有限公司 | 一种玻璃盖板切割***及切割方法 |
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