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JP2009190943A - Substrate cutting apparatus, substrate cutting method, and substrate manufactured using the method - Google Patents

Substrate cutting apparatus, substrate cutting method, and substrate manufactured using the method Download PDF

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JP2009190943A
JP2009190943A JP2008034105A JP2008034105A JP2009190943A JP 2009190943 A JP2009190943 A JP 2009190943A JP 2008034105 A JP2008034105 A JP 2008034105A JP 2008034105 A JP2008034105 A JP 2008034105A JP 2009190943 A JP2009190943 A JP 2009190943A
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line
laser beam
scribe
modified region
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JP2008034105A
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Suguru Uchiyama
傑 内山
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Laser Beam Processing (AREA)
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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

【課題】大型基板を高精度に分断させることができて、加工効率、及び加工精度の向上を実現することができるようにする。
【解決手段】
ステージにセットされている大型基板110の予め設定されている分断予定ライン31に沿って、超短パルスレーザ光を照射するレーザ光照射装置20と分断予定ライン31上にスクライブラインLを形成するスクライブカッタ25とを備え、レーザ光照射装置20から照射された超短パルスレーザ光にて分断予定ライン31の板厚方向内部に改質領域Sを形成し、分断予定ライン31に沿ってスクライブカッタ25を所定圧で押接しながら移動させて、分断予定ライン31の板厚方向に改質領域Sに到達する浸透性の高い垂直クラックKを発生させる。
【選択図】図3
A large-sized substrate can be divided with high accuracy, and processing efficiency and processing accuracy can be improved.
[Solution]
A laser beam irradiating device 20 that irradiates an ultrashort pulse laser beam and a scribe line L that forms a scribe line L on the planned division line 31 along a predetermined division line 31 of the large substrate 110 set on the stage. A modified region S is formed in the plate thickness direction inside the planned cutting line 31 by the ultrashort pulse laser beam irradiated from the laser beam irradiation apparatus 20, and the scribe cutter 25 is formed along the planned cutting line 31. Is moved while being pressed at a predetermined pressure to generate a highly penetrating vertical crack K that reaches the reformed region S in the thickness direction of the planned dividing line 31.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、大型基板をパルスレーザ光とスクライブカッタとを用いて、ブレークレスで分断するようにした基板の分断装置、基板の分断方法、及びその方法を用いて製造された基板に関する。   The present invention relates to a substrate cutting apparatus, a substrate cutting method, and a substrate manufactured by using the method, in which a large substrate is cut using a pulse laser beam and a scribe cutter in a breakless manner.

周知のように、電気光学装置、例えば液晶装置は、ガラス基板、石英基板、シリコン基板等からなる2枚の基板間に液晶が挟持されて構成されており、一方の基板(TFT基板)に、TFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子及び画素電極をマトリクス状に配置し、他方の基板(対向基板)に対向電極を配置して、両基板間に挟持した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能としている。   As is well known, an electro-optical device, for example, a liquid crystal device is configured by sandwiching liquid crystal between two substrates made of a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, etc., and one substrate (TFT substrate) Switching elements such as TFTs (Thin Film Transistors) and pixel electrodes are arranged in a matrix, and a counter electrode is arranged on the other substrate (counter substrate). The optical characteristics of the liquid crystal layer sandwiched between the two substrates are used as image signals. It is possible to display an image by changing it accordingly.

このTFT基板と対向基板とは、いわゆる前工程において、大型基板の状態で複数枚が一括して製造される。そして、大型基板同士を貼り合わせ、或いはTFT基板が形成されている大型基板に対してチップ状に分断された対向基板を貼り合わせた後、液晶装置単位毎に分断することで、複数の液晶装置を製造する。   In the so-called pre-process, a plurality of TFT substrates and counter substrates are collectively manufactured in a large substrate state. A plurality of liquid crystal devices can be obtained by bonding large substrates to each other, or by bonding a counter substrate divided in a chip shape to a large substrate on which a TFT substrate is formed, and then dividing each liquid crystal device. Manufacturing.

大型基板を液晶装置単位毎に分断するに際しては、ダイシング法やスクライブ法が知られている。しかし、ダイシング法では、分断に際して水を用いる必要があるばかりでなく、生産効率が低いという問題がある。一方、スクライブ法では、分断後、TFT基板の外形精度を確保し難いばかりでなく、スクライブラインに対して垂直方向、即ち大型基板の水平方向に、クラックが発生してしまう場合がある等の問題がある。   A dicing method or a scribe method is known for dividing a large substrate into liquid crystal device units. However, the dicing method has a problem that not only it is necessary to use water for dividing, but also the production efficiency is low. On the other hand, the scribing method not only makes it difficult to ensure the accuracy of the outer shape of the TFT substrate after dividing, but also causes problems such as cracking in the vertical direction with respect to the scribe line, that is, in the horizontal direction of the large substrate. There is.

又、最近では、例えば特許文献1(特開2002−192370号公報)に開示されているように、多光子吸収を起こさせる条件で且つ加工対象物である基板の内部に集光点を合わせ、パルスレーザ光を基板の表面の分断予定ラインに沿って照射することにより、改質領域を分断予定ライン内部に形成することで、基板を分断予定ラインに沿って容易に分断させることのできる技術も知られている。
特開2002−192730号公報
In addition, recently, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-192370), a focusing point is set on the inside of a substrate that is a processing target under conditions that cause multiphoton absorption, A technology that can easily divide the substrate along the planned dividing line by forming the modified region inside the planned dividing line by irradiating the surface of the substrate with the pulsed laser light. Are known.
JP 2002-192730 A

最近の大型基板では、TFT基板をより高密度に実装する傾向にあり、必然的に分断しろが狭小化されるため、狭い領域内で高精度に分断させることのできる技術が切望されている。この技術として、上述した文献に記載されているパルスレーザ光が有望視されている。   In recent large-sized substrates, the TFT substrate tends to be mounted at a higher density, and the separation margin is inevitably narrowed. Therefore, there is a strong demand for a technology capable of performing separation with high accuracy within a narrow region. As this technique, the pulsed laser light described in the above-mentioned literature is considered promising.

しかし、分断しろが狭小化された場合、高エネルギーで照射すると分断しろ周辺にある電極など基板に形成された膜にダメージを与える問題が発生する。そのため、低エネルギー域での使用を余儀なくされるが、低エネルギーの照射ではガラス内部に改質される領域が小さくなるため、分断が非常に困難となる。   However, when the dividing margin is narrowed, there is a problem of damaging a film formed on the substrate such as an electrode around the dividing margin when irradiated with high energy. For this reason, use in a low energy region is unavoidable, but the region to be modified inside the glass becomes small by irradiation with low energy, so that the separation becomes very difficult.

この対策として、レーザ光の照射回数を増やすなどの方法はあるが時間とコストが掛かかるため、実現性に乏しい。   As a countermeasure against this, there is a method of increasing the number of times of laser light irradiation, but it takes time and cost, so it is not feasible.

本発明は、上記事情に鑑み、大型基板の加工時間を長時間化することなく、高精度に分断させることができて、加工効率、及び加工精度の向上を実現することのできる基板の分断装置、基板の分断方法、及びその方法を用いて製造された基板を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention is a substrate cutting apparatus that can be divided with high accuracy without increasing the processing time of a large substrate, and that can improve processing efficiency and processing accuracy. An object of the present invention is to provide a method for dividing a substrate and a substrate manufactured using the method.

上記目的を達成するため本発明による基板の分断装置は、ステージにセットされている大型基板の予め設定されている分断予定ラインに沿って超短パルスレーザ光を照射するレーザ光照射装置と、前記分断予定ライン上にスクライブラインを形成するスクライブカッタとを備え、前記レーザ光照射装置から照射された超短パルスレーザ光にて前記分断予定ラインの板厚方向内部に改質領域を形成し、前記分断予定ラインに沿って前記スクライブカッタを所定圧で押接しながら移動させて、該分断予定ラインの板厚方向に前記改質領域に到達する垂直クラックを発生させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a substrate cutting apparatus according to the present invention includes a laser beam irradiation apparatus that irradiates an ultrashort pulse laser beam along a preset division line of a large substrate set on a stage, and A scribing cutter for forming a scribe line on the planned cutting line, and forming a modified region inside the thickness direction of the planned cutting line with an ultrashort pulse laser beam irradiated from the laser beam irradiation device, The scribe cutter is moved while being pressed against the parting line with a predetermined pressure to generate a vertical crack that reaches the modified region in the thickness direction of the parting line.

このような構成では、超短パルスレーザ光を用いて大型基板内に改質領域を形成し、その後この改質領域に到達する垂直クラックをスクライブカッタの相対移動にて発生させるようにしたので、この改質領域と垂直クラックとの組み合わせにより、大型基板をブレークレスで分断することができる。その結果、大型基板の板厚方向の全てに改質領域を形成する必要が無く、しかもブレークレスで分断させることができるため、加工時間が長時間化すること無く、大型基板を高精度に分断させることができ、加工効率、及び加工精度を向上させることができる。   In such a configuration, a modified region is formed in a large substrate using ultrashort pulse laser light, and then a vertical crack that reaches this modified region is generated by relative movement of the scribe cutter. The combination of the modified region and the vertical crack allows the large substrate to be cut without breaks. As a result, it is not necessary to form a modified region in the entire thickness direction of the large substrate, and it is possible to divide without break, so that the large substrate can be divided with high accuracy without increasing the processing time. It is possible to improve processing efficiency and processing accuracy.

本発明による基板の分断装置は、前記基板の分断装置において、前記レーザ光照射装置と前記スクライブカッタとが、前記ステージに対設されている加工ヘッドに固設されて、一体で移動することが好ましい。   In the substrate cutting device according to the present invention, in the substrate cutting device, the laser beam irradiation device and the scribe cutter may be fixedly mounted on a processing head provided on the stage so as to move integrally. preferable.

このような構成では、レーザ光照射装置による改質領域の形成に続けて、スクライブカッタにより垂直クラックを発生させることができるため、作業効率が向上する。   In such a configuration, since the vertical crack can be generated by the scribe cutter following the formation of the modified region by the laser beam irradiation apparatus, the working efficiency is improved.

本発明による基板の分断方法は、ステージにセットされている大型基板をチッブ状の基板に分断する基板の分断方法において、ステージにセットされている大型基板の予め設定されている分断予定ラインに沿って、超短パルスレーザ光を照射して該大型基板の分断予定ラインの板厚方向内部に改質領域を形成する改質領域形成工程と、前記分断予定ラインに沿って前記スクライブカッタを所定圧で押接しながら移動させて該分断予定ラインの板厚方向に前記改質領域に到達する垂直クラックを発生させる垂直クラック形成工程とを備えることを特徴とする。   The substrate dividing method according to the present invention is a substrate dividing method for dividing a large substrate set on a stage into a chip-shaped substrate, and follows a preset dividing line of the large substrate set on the stage. A modified region forming step of irradiating an ultrashort pulse laser beam to form a modified region in the thickness direction of the division line of the large substrate, and a predetermined pressure on the scribe cutter along the division line. And a vertical crack forming step of generating a vertical crack that reaches the modified region in the plate thickness direction of the line to be divided by pressing while pressing.

このような構成では、超短パルスレーザ光を用いて大型基板内に改質領域を形成し、その後この改質領域に到達する垂直クラックをスクライブカッタの相対移動にて発生させるようにしたので、この改質領域と垂直クラックとの組み合わせにより、大型基板をブレークレスで分断することができる。その結果、大型基板の板厚方向の全てに改質領域を形成する必要が無く、しかもブレークレスで分断させることができるため、加工時間が長時間化すること無く、大型基板を高精度に分断させることができ、加工効率、及び加工精度を向上させることができる。   In such a configuration, a modified region is formed in a large substrate using ultrashort pulse laser light, and then a vertical crack that reaches this modified region is generated by relative movement of the scribe cutter. The combination of the modified region and the vertical crack allows the large substrate to be cut without breaks. As a result, it is not necessary to form a modified region in the entire thickness direction of the large substrate, and it is possible to divide without break, so that the large substrate can be divided with high accuracy without increasing the processing time. It is possible to improve processing efficiency and processing accuracy.

本発明による基板は、前記基板の分断方法を用いて大型基板から分断したので、高精度に製造することができる。   Since the board | substrate by this invention was cut | disconnected from the large sized board | substrate using the said board | substrate cutting method, it can be manufactured with high precision.

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1〜図3に本発明の第1実施形態を示す。図1は液晶装置の概略断面図、図2は大型基板にチップ状の対向基板が貼り合わされた状態の斜視図である。
[First Embodiment]
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal device, and FIG. 2 is a perspective view of a state in which a chip-like counter substrate is bonded to a large substrate.

先ず、図1を参照して液晶装置の全体構成について簡単に説明する。同図には、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置が示されている。同図の符号100は、電気光学装置としての液晶装置であり、石英ガラス基板等からなる第1の基板としてのTFT(Thin Film Transistor)基板30と、これに対向配置される石英ガラス基板等からなる第2の基板としての対向基板40とがシール材52を介して貼り合わされており、両基板30,40とシール材52とによって区画された領域に、電気光学物質としての液晶50が封入されている。   First, the overall configuration of the liquid crystal device will be briefly described with reference to FIG. This figure shows a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit. Reference numeral 100 in FIG. 1 denotes a liquid crystal device as an electro-optical device, which includes a TFT (Thin Film Transistor) substrate 30 as a first substrate made of a quartz glass substrate and the like, and a quartz glass substrate and the like disposed so as to face the TFT substrate. A counter substrate 40 as a second substrate is bonded through a sealing material 52, and a liquid crystal 50 as an electro-optical material is sealed in a region defined by the substrates 30, 40 and the sealing material 52. ing.

TFT基板30上には画素を構成する画素電極(ITO)9a等がマトリクス状に配置され、又、対向基板40上には全面に対向電極(ITO)41が設けられている。更に、TFT基板30の画素電極9a上、及び対向基板40上の全面に亘って、ラビング処理が施された配向膜16,42が各々形成されている。尚、各配向膜16,42は、ポリイミド膜等の透明な有機膜で構成されている。   Pixel electrodes (ITO) 9a constituting pixels are arranged in a matrix on the TFT substrate 30, and a counter electrode (ITO) 41 is provided on the entire surface of the counter substrate 40. Further, the alignment films 16 and 42 subjected to the rubbing process are formed on the entire surface of the pixel electrode 9a of the TFT substrate 30 and the counter substrate 40, respectively. Each alignment film 16, 42 is made of a transparent organic film such as a polyimide film.

又、TFT基板30のシール材52が形成された領域の外側の一辺に、データ線駆動回路101、及び外部接続端子102が形成されている。尚、図示しないが、この一辺に隣接する2辺に沿って走査線駆動回路が設けられ、更に、残る一辺に、走査線駆動回路間をつなぐ配線パターンが形成されている。   A data line driving circuit 101 and an external connection terminal 102 are formed on one side outside the region where the sealing material 52 of the TFT substrate 30 is formed. Although not shown, a scanning line driving circuit is provided along two sides adjacent to the one side, and a wiring pattern for connecting the scanning line driving circuits is formed on the remaining side.

TFT基板30と対向基板40とは、異なる工程を経て個別に製造された後、貼り合わされる。図2に示すように、貼り合わせに際しては、多数のTFT基板30が形成されている大型基板110に対して、チップ状に形成された対向基板40をシール材52(図1参照)を介して貼り合わせ、その後、TFT基板30と対向基板40とシール材52とで形成された領域に液晶を注入し、封入する。   The TFT substrate 30 and the counter substrate 40 are individually manufactured through different processes and then bonded together. As shown in FIG. 2, when bonding, a counter substrate 40 formed in a chip shape is attached to a large substrate 110 on which a large number of TFT substrates 30 are formed via a sealing material 52 (see FIG. 1). After bonding, liquid crystal is injected into a region formed by the TFT substrate 30, the counter substrate 40, and the sealing material 52 and sealed.

次いで、大型基板110の裏面(対向基板40が貼り合わせている面の反対側の面)側から、液晶装置100が形成されている領域間の分断予定ライン31上に超短パルスレーザ光を照射し、分断予定ライン31の板厚方向に改質領域を形成し、その後、スクライブカッタにより、分断予定ライン31上に垂直クラックを形成し、チップ状の液晶装置100を切り出す。このとき大型基板110が、チップ状のTFT基板30に切り出される。   Next, the ultrashort pulse laser beam is irradiated onto the planned division line 31 between the regions where the liquid crystal device 100 is formed from the back surface (the surface opposite to the surface to which the counter substrate 40 is bonded) of the large substrate 110. Then, a modified region is formed in the plate thickness direction of the division line 31, and then a vertical crack is formed on the division line 31 by a scribe cutter to cut out the chip-like liquid crystal device 100. At this time, the large substrate 110 is cut out to the chip-like TFT substrate 30.

次に、図3に示す工程図を参照し、大型基板110からチッブ状の液晶装置100を切り出す方法について説明する。大型基板110を分断する工程は、レーザ光照射工程とスクライブ工程とがある。   Next, a method for cutting the chip-shaped liquid crystal device 100 from the large substrate 110 will be described with reference to the process chart shown in FIG. The process of dividing the large substrate 110 includes a laser light irradiation process and a scribe process.

図3(a)に示すように、レーザ光照射工程には、レーザ加工装置(図示せず)が設けられている。このレーザ加工装置は、水平方向へ二次元的に移動自在なステージ(図示せず)を有し、このステージの上方に、レーザ光照射装置20が配設されている。   As shown in FIG. 3A, a laser processing apparatus (not shown) is provided in the laser light irradiation process. This laser processing apparatus has a stage (not shown) that can move two-dimensionally in the horizontal direction, and a laser beam irradiation apparatus 20 is disposed above the stage.

レーザ光照射装置20は、超短パルスレーザ光Lsを発生するレーザ光源21、このレーザ光源21から出射される超短パルスレーザ光Lsを集光する集光レンズ22を有している。超短パルスレーザ光Lsは、パルス幅が10〜12秒以下のフェムト秒レーザ光が知られている。このフェムト秒レーザ光はフェムト秒(10〜15秒)オーダーの短いパルス幅を有するレーザ光である。   The laser beam irradiation apparatus 20 includes a laser light source 21 that generates an ultrashort pulse laser beam Ls and a condenser lens 22 that condenses the ultrashort pulse laser beam Ls emitted from the laser light source 21. As the ultrashort pulse laser beam Ls, a femtosecond laser beam having a pulse width of 10 to 12 seconds or less is known. This femtosecond laser beam is a laser beam having a short pulse width on the order of femtoseconds (10 to 15 seconds).

又、ステージ上には、大型基板110が反転された状態でセットされている。従って、ステージ側に、大型基板110に貼り合わされている対向基板40が面している。尚、この各対向基板40のステージに対向する面に、1枚の接着シート111が貼り付けられている。この接着シート111は、大型基板110から液晶装置100が切り出された際に、各液晶装置100が分散されてしまうことを防止するためのものである。尚、符号11は、大型基板110に形成されている、配線層や半導体層等の回路パターン層である。   On the stage, the large substrate 110 is set in an inverted state. Therefore, the counter substrate 40 bonded to the large substrate 110 faces the stage side. A single adhesive sheet 111 is attached to the surface of each counter substrate 40 facing the stage. The adhesive sheet 111 is for preventing the liquid crystal devices 100 from being dispersed when the liquid crystal device 100 is cut out from the large substrate 110. Reference numeral 11 denotes a circuit pattern layer formed on the large substrate 110, such as a wiring layer or a semiconductor layer.

一方、図3(b)に示すように、スクライブ工程には、図示しない基板スクライブ装置が設けられている。この基板スクライブ装置は、水平方向へ二次元的に移動自在なステージ(図示せず)を有し、このステージに上述した大型基板110が反転された状態でセットされる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, a substrate scribing device (not shown) is provided in the scribing process. This substrate scribing apparatus has a stage (not shown) that can move two-dimensionally in the horizontal direction, and the large substrate 110 described above is set on the stage in an inverted state.

又、このステージの上方に、ホイール状のスクライブカッタ25が配設されている。このスクライブカッタ25は、支持軸26を中心に回転自在にされていると共に、図示しない昇降装置を介して、ステージにセットされている大型基板110に対し設定圧力で押接自在にされている。又、このスクライブカッタ25の刃先25aに、円周方向に沿って所定間隔毎に、数ミクロン程度の突起部が形成されている。更に、このスクライブカッタ25は、ステージに載置される大型基板110に対して、ステージの移動により所定のスクライブ速度で、水平方向へ二次元的に相対移動される。   A wheel-shaped scribe cutter 25 is disposed above the stage. The scribe cutter 25 is rotatable about a support shaft 26 and is also capable of being pressed against a large substrate 110 set on a stage with a set pressure via a lifting device (not shown). Further, protrusions of about several microns are formed on the cutting edge 25a of the scribe cutter 25 at predetermined intervals along the circumferential direction. Further, the scribe cutter 25 is relatively moved two-dimensionally in the horizontal direction at a predetermined scribe speed by moving the stage with respect to the large-sized substrate 110 placed on the stage.

先ず、同図(a)に示すように、回路パターン11上に、複数のチップ状の対向基板40が貼り合わされている大型基板110が、反転させた状態で、レーザ加工装置のステージにセットされると、レーザ光照射装置20が下降し、レーザ光源21から発生する超短パルスレーザ光Lsを集光レンズ22を通して、大型基板110内の回路パターン11側に焦集光させて、大型基板110の最深部(回路パターン11付近)に、改質領域S1を形成する。又、テーブルは一本の分断予定ライン31に沿って移動されており、従って、改質領域S1は1本の分断予定ライン31に沿って形成される。   First, as shown in FIG. 2A, a large substrate 110 having a plurality of chip-like counter substrates 40 bonded on a circuit pattern 11 is set on a stage of a laser processing apparatus in an inverted state. Then, the laser beam irradiation device 20 is lowered, and the ultrashort pulse laser beam Ls generated from the laser light source 21 is focused on the circuit pattern 11 side in the large substrate 110 through the condensing lens 22, so that the deepest of the large substrate 110 is obtained. The modified region S1 is formed in the portion (near the circuit pattern 11). In addition, the table is moved along one scheduled split line 31, and therefore, the reformed region S <b> 1 is formed along one scheduled split line 31.

そして、最初の改質領域S1が1つの分断予定ライン31に形成された場合、次の分断予定ライン31の最深部に同様に改質領域S1を形成する。これを全ての分断予定ライン31に対して行う。   Then, when the first modified region S1 is formed in one division planned line 31, the modified region S1 is similarly formed in the deepest part of the next planned division line 31. This is performed for all the division planned lines 31.

そして、全ての分断予定ライン31内に改質領域S1が形成された後は、この大型基板110に照射される超短パルスレーザ光Lsの焦点(集光点)を、少なくとも一層分上方へ移動させて、ステージの移動により分断予定ライン31内に、次の改質領域S2を形成する。これを所定層分だけ繰り返して行い、大型基板110の分断予定ライン31内に、予め設定されている高さhまで所定階層の改質領域S(S=S1〜Sn)を形成する。この超短パルスレーザ光Lsは、改質領域Sを非接触状態で形成するため、分断予定ライン31に沿ってほぼ直線状に形成することができる。   After the modified region S1 is formed in all the planned dividing lines 31, the focal point (condensing point) of the ultrashort pulse laser beam Ls irradiated to the large substrate 110 is moved upward by at least one layer. Thus, the next modified region S2 is formed in the planned dividing line 31 by moving the stage. This is repeated for a predetermined layer, and a reformed region S (S = S1 to Sn) of a predetermined level is formed in the planned cutting line 31 of the large substrate 110 up to a preset height h. Since the ultrashort pulse laser beam Ls forms the modified region S in a non-contact state, the ultrashort pulse laser beam Ls can be formed almost linearly along the planned dividing line 31.

従って、大型基板110の実装密度が高く、互いに隣接する対向基板40間の距離が近接された結果、分断予定ライン31の許容幅mが狭くなっても、改質領域Sを分断予定ライン31に沿って比較的容易に形成することができる。   Therefore, even if the allowable width m of the planned dividing line 31 is narrowed as a result of the mounting density of the large substrates 110 being high and the distance between the adjacent opposing substrates 40 being close to each other, the modified region S becomes the planned dividing line 31. And can be formed relatively easily.

そして、全ての分断予定ライン31内に、所定高さhの改質領域S(S=S1〜Sn)が形成された場合、この大型基板110を、次のスクライブ工程へ移送する。   When the modified region S (S = S1 to Sn) having a predetermined height h is formed in all the division lines 31, the large substrate 110 is transferred to the next scribe process.

図3(b)に示すように、スクライブ工程では、支持軸26に支持された状態で回転するスクライブカッタ25が昇降装置の動作により下降し、その刃先25aが、ステージの移動により、大型基板110の縁部から分断予定ライン31の始端に食い込まれた後、分断予定ライン31に沿って移動され、大型基板110上に、断面V字状のスクライブラインを形成する。   As shown in FIG. 3B, in the scribing step, the scribe cutter 25 that rotates while being supported by the support shaft 26 is lowered by the operation of the lifting device, and the blade edge 25a is moved by the stage to move the large substrate 110. After being cut into the starting end of the planned dividing line 31 from the edge of the line, it is moved along the planned dividing line 31 to form a scribe line having a V-shaped cross section on the large substrate 110.

その際、スクライブカッタ25は大型基板110に対して設定圧で押接されており、しかも、刃先25aの円周上に、数ミクロン程度の突起部が所定間隔毎に形成されているため、スクライブラインLが刻設されるのとほぼ同時に、スクライブラインLから直下方向に、改質領域Sに到達する浸透性の高い垂直クラック(高浸透垂直クラック)Kが発生する。その結果、スクライブカッタ25が通過した分断予定ライン31は、ブレークレスで分断されることになる。   At that time, the scribe cutter 25 is pressed against the large substrate 110 with a set pressure, and projections of about several microns are formed at predetermined intervals on the circumference of the blade edge 25a. Almost simultaneously with the engraving of the line L, a highly penetrating vertical crack (highly penetrating vertical crack) K that reaches the modified region S is generated in a direction directly below the scribe line L. As a result, the division planned line 31 through which the scribe cutter 25 has passed is divided without breaks.

そして、全ての分断予定ライン31にスクライブラインLが刻設されると、図3(c)に示すように、大型基板110がスクライブラインLに沿って分断され、この大型基板110から多数の液晶装置100が切り出される。尚、このとき、対向基板40に接着シート111が貼り付けられているため、各液晶装置100が分散されてしまうことはない。   When the scribe lines L are engraved on all the division lines 31, the large substrate 110 is divided along the scribe lines L as shown in FIG. The device 100 is cut out. At this time, since the adhesive sheet 111 is attached to the counter substrate 40, the liquid crystal devices 100 are not dispersed.

このように、本実施形態によれば、大型基板110に対して、先ず超短パルスレーザ光Lsの照射により、所定高さhの改質領域Sを形成し、次いで、この改質領域Sの上方に高浸透垂直クラックKをスクライブカッタ25の相対移動により形成して、この大型基板110をブレークレスで分断させることが可能となり、大型基板110を高い加工精度で分断させることができ、分断不良による製品歩留りを大幅に向上させることができる。   Thus, according to the present embodiment, the modified region S having a predetermined height h is first formed on the large substrate 110 by irradiation with the ultrashort pulse laser beam Ls, and then the modified region S is formed. A high penetration vertical crack K is formed on the upper side by relative movement of the scribe cutter 25, so that the large substrate 110 can be divided without break, and the large substrate 110 can be divided with high processing accuracy, resulting in poor separation. The product yield can be greatly improved.

又、改質領域Sは大型基板110の板厚に対して所定高さhまでしか形成していないため、加工時間が長時間化せず、比較的短時間で大型基板110を分断せることができ、加工効率が向上する。   Further, since the modified region S is formed only up to a predetermined height h with respect to the thickness of the large substrate 110, the processing time is not prolonged and the large substrate 110 can be divided in a relatively short time. And processing efficiency is improved.

[第2実施形態]
図4に本発明の第2実施形態を示す。上述した第1実施形態では、レーザ光照射工程とスクライブ工程とを別々のラインで行う態様について説明したが、本実施形態では、上述した第1実施形態と同様のレーザ光照射装置20とスクライブカッタ25とを、1台の基板加工ヘッドに収容したものである。
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the above-described first embodiment, the mode in which the laser light irradiation process and the scribe process are performed on separate lines has been described. However, in this embodiment, the laser light irradiation apparatus 20 and the scribe cutter similar to those in the above-described first embodiment are used. 25 are accommodated in one substrate processing head.

すなわち、本実施形態では、ステージ120の上方に加工ヘッド121が配設されており、この加工ヘッド121に、第1実施形態と同様のレーザ光照射装置20とスクライブカッタ25とが配設されており、又、このスクライブカッタ25は昇降装置(図示せず)に連設されている。尚、レーザ光照射装置20に設けられている集光レンズ22(図3(a)参照)は、一定時間毎に上下方向へ往復移動しており、この集光レンズ22の上下方向への往復移動により超短パルスレーザ光Lsの焦点が上下方向へ往復移動される。   That is, in this embodiment, the processing head 121 is disposed above the stage 120, and the laser light irradiation device 20 and the scribe cutter 25 similar to those in the first embodiment are disposed on the processing head 121. The scribing cutter 25 is connected to an elevating device (not shown). The condensing lens 22 (see FIG. 3A) provided in the laser light irradiation device 20 reciprocates in the vertical direction at regular intervals, and the condensing lens 22 reciprocates in the vertical direction. The focal point of the ultrashort pulse laser beam Ls is reciprocated up and down by the movement.

ステージ120上にセットされている大型基板110を、分断予定ライン31(図2参照)に沿って分断するに際しては、先ず、ステージ120を大型基板110の分断予定ライン31に沿って移動させる。そして、レーザ光照射装置20から照射される超短パルスレーザ光Lsを所定タイミングでステップ的に上下動させて、大型基板110内に、第1時津市形態と同様、所定高さの改質領域S(S=S1〜S4)を形成する。   When the large substrate 110 set on the stage 120 is divided along the division line 31 (see FIG. 2), first, the stage 120 is moved along the division line 31 of the large substrate 110. Then, the ultrashort pulse laser beam Ls irradiated from the laser beam irradiation device 20 is moved up and down stepwise at a predetermined timing, and a modified region having a predetermined height is formed in the large-sized substrate 110 as in the first Togitsu form. S (S = S1 to S4) is formed.

尚、第1実施形態では、改質領域Sを全ての分断予定ライン31に対して一層毎に形成したが、本実施形態では、加工ヘッド121の相対移動により改質領域S(S=S1〜S4)を形成しながら移動する。   In the first embodiment, the modified region S is formed for each layer with respect to all the division lines 31. However, in the present embodiment, the modified region S (S = S1˜1) is generated by relative movement of the processing head 121. Move while forming S4).

スクライブカッタ25は、レーザ光照射装置20の進行方向の後方に配設されており、従って、改質領域Sが形成された後を追従するように、スクライブカッタ25が改質領域Sの上方にスクライブラインLを刻設する。又、このスクライブラインLの刻設とほぼ同時に、このスクライブラインLの直下に、改質領域Sに到達する高浸透垂直クラックKが形成される。   The scribe cutter 25 is disposed behind the laser beam irradiation device 20 in the traveling direction. Therefore, the scribe cutter 25 is positioned above the modified region S so as to follow after the modified region S is formed. A scribe line L is engraved. Further, almost simultaneously with the engraving of the scribe line L, a high penetration vertical crack K reaching the modified region S is formed immediately below the scribe line L.

このように、本実施形態によれば、1つのステージ上で、超短パルスレーザ光の照射に追従して高浸透垂直クラックKが形成されるので、第1実施形態のように、大型基板110をレーザ光照射工程とスクライブ工程とに移送する必要が無く、1つのステージ上で同時に行えことができるため、個々の工程で行うアライメント作業が1回で良くなり、作業効率が向上する。   As described above, according to the present embodiment, the high penetration vertical crack K is formed on one stage following the irradiation of the ultrashort pulse laser beam, so that the large substrate 110 is formed as in the first embodiment. Is not required to be transferred to the laser beam irradiation process and the scribe process, and can be performed simultaneously on one stage. Therefore, the alignment work performed in each process can be performed only once, and the work efficiency is improved.

本発明において、電気光学装置は、TFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置以外に、パッシブマトリックス型の液晶装置、TFD(薄型ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶装置であっても良く、更に、液晶装置に限らず、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display、及びSurface-Conductin Electron-Emitter Display)、更には、DLP(Digital Light Processing)やDMD(Digital Micromirror Device)等の各種の電気光学装置に、本発明を適用することも可能である。   In the present invention, the electro-optical device may be a liquid crystal device having a passive matrix type liquid crystal device or a TFD (thin diode) as a switching element in addition to the TFT active matrix driving type liquid crystal device. In addition to electroluminescence devices, organic electroluminescence devices, plasma display devices, electrophoretic display devices, devices using electron-emitting devices (Field Emission Display and Surface-Conductin Electron-Emitter Display), and DLP (Digital The present invention can also be applied to various electro-optical devices such as light processing and DMD (digital micromirror device).

第1実施形態による液晶装置の概略断面図1 is a schematic sectional view of a liquid crystal device according to a first embodiment. 同、大型基板にチップ状の対向基板が貼り合わされた状態の斜視図The perspective view of the state where the chip-like counter substrate is bonded to the large substrate 同、大型基板を分断する過程を示す工程図Process diagram showing the process of dividing a large substrate 第2実施形態による基板加工装置の概略図Schematic of the substrate processing apparatus according to the second embodiment

符号の説明Explanation of symbols

20…レーザ光照射装置、21…レーザ光源、25…スクライブカッタ、25a…刃先、30…TFT基板、31…分断予定ライン、40…対向基板、100…液晶装置、110…大型基板、111…接着シート、120…ステージ、121…加工ヘッド、K…高浸透垂直クラック、L…スクライブライン、Ls…超短パルスレーザ光、S,S1〜Sn…改質領域   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Laser beam irradiation apparatus, 21 ... Laser light source, 25 ... Scribe cutter, 25a ... Cutting edge, 30 ... TFT substrate, 31 ... Planned parting line, 40 ... Opposite substrate, 100 ... Liquid crystal device, 110 ... Large substrate, 111 ... Adhesion Sheet, 120 ... Stage, 121 ... Processing head, K ... High penetration vertical crack, L ... Scribe line, Ls ... Ultrashort pulse laser beam, S, S1 to Sn ... Modified region

Claims (4)

ステージにセットされている大型基板の予め設定されている分断予定ラインに沿って超短パルスレーザ光を照射するレーザ光照射装置と、前記分断予定ライン上にスクライブラインを形成するスクライブカッタとを備え、
前記レーザ光照射装置から照射された超短パルスレーザ光にて前記分断予定ラインの板厚方向内部に改質領域を形成し、前記分断予定ラインに沿って前記スクライブカッタを所定圧で押接しながら移動させて、該分断予定ラインの板厚方向に前記改質領域に到達する垂直クラックを発生させる
ことを特徴とする基板の分断装置。
A laser beam irradiation device that irradiates an ultrashort pulse laser beam along a preset division line of a large substrate set on a stage, and a scribe cutter that forms a scribe line on the division line. ,
A modified region is formed in the thickness direction inside the planned cutting line with the ultrashort pulse laser beam irradiated from the laser beam irradiation device, and the scribe cutter is pressed and pressed along the planned cutting line with a predetermined pressure. A substrate cutting apparatus characterized in that it generates a vertical crack that reaches the modified region in the thickness direction of the line to be cut.
前記レーザ光照射装置と前記スクライブカッタとが、前記ステージに対設されている加工ヘッドに固設されて、一体で移動する
ことを特徴とする請求項1記載の基板の分断装置。
The substrate cutting apparatus according to claim 1, wherein the laser beam irradiation device and the scribe cutter are fixedly mounted on a processing head that is opposite to the stage and move together.
ステージにセットされている大型基板をチッブ状の基板に分断する基板の分断方法において、
ステージにセットされている大型基板の予め設定されている分断予定ラインに沿って、超短パルスレーザ光を照射して該大型基板の分断予定ラインの板厚方向内部に改質領域を形成する改質領域形成工程と、
前記分断予定ラインに沿って前記スクライブカッタを所定圧で押接しながら移動させて該分断予定ラインの板厚方向に前記改質領域に到達する垂直クラックを発生させる垂直クラック形成工程と
を備えることを特徴とする基板の分断方法。
In the method of dividing the substrate, which divides the large substrate set on the stage into chip-shaped substrates,
A modified region is formed inside the planned dividing line of the large substrate by irradiating an ultrashort pulse laser beam along a predetermined dividing line of the large substrate set on the stage. Quality region forming process,
A vertical crack forming step of generating a vertical crack that reaches the modified region in the plate thickness direction of the planned cutting line by moving the scribe cutter along the planned cutting line with a predetermined pressure. A method for dividing a substrate, which is characterized.
請求項3記載の基板の分断方法を用いて分断されたことを特徴とする基板。   A substrate cut by the method for dividing a substrate according to claim 3.
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