(57)【要約】【課題】基板の端面上部においてレーザ加工によって面取り加工をする際の基板の品質を向上させる。【解決手段】基板２１の面取り加工方法は、基板２１の上側角部２１ａ側の端面２３にダミー基板４１の端面４３を近接又は当接して配置するダミー基板配置ステップ、基板２１の上側角部２１ａ及びその近傍の上面２５に、断面三角形の入射基板４１を配置する入射基板配置ステップ、基板２１とダミー基板３１との間及び基板２１と入射基板４１との間に、基板２１、ダミー基板３１及び入射基板４１１と屈折率が略均しい液体５１を配置する液体配置ステップ、及び入射基板４１、基板２１の上側角部２１ａ、ダミー基板３１を通過するようにレーザ光Ｌを照射するレーザ光照射ステップを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の面取り加工方法であって、
前記基板の面取り予定部側の端面にダミー基板の端面を近接又は当接して配置するダミー基板配置ステップと、
前記基板の面取り予定部及びその近傍の上面に、断面三角形の入射基板を配置する入射基板配置ステップと、
前記基板と前記ダミー基板との間及び前記基板と前記入射基板との間に、前記基板、前記ダミー基板及び前記入射基板と屈折率が略均しい液体を配置する液体配置ステップと、
前記入射基板、前記基板の上側角部、前記ダミー基板を通過するようにレーザ光を照射するレーザ光照射ステップと、
を備えた基板の面取り加工方法。
【請求項２】
前記ダミー基板は、前記基板に比べて、屈折率が略等しく、かつ、レーザ加工における加工閾値が高い、請求項１に記載の基板の面取り加工方法。
【請求項３】
前記ダミー基板は、ＢＫ７、サファイア、石英、フッ化カルシウムのいずれかである、請求項１又は２に記載の基板の面取り加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の面取り加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板をスクライブ加工する方法として、レーザ加工が知られている。レーザ加工では、例えば、赤外線ピコ秒レーザが用いられている。この場合、レーザパルスによる内部加工を平面方向に断続的に行って複数のレーザフィラメントを形成することで、スクライブラインを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特許文献１に示す技術では、収束レーザビームは、基板内で自己収束を引き起こし、結果としてフィラメントを作り出すように選択されたエネルギー及びパルス持続時間を有するパルスで構成される。そして、複数のフィラメントによって、スクライブラインが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３−５３６０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、基板を分断した後に、基板の端面上部において角部を取り去る面取り加工が行われている。
しかし、レーザ光は基板の上端部から斜めに入射され、基板の端面において反射することが考えられる。この場合、端面で反射されたレーザ光によって、基板内で意図しない加工痕が形成されてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、基板の端面上部においてレーザ加工によって面取り加工をする際の基板の品質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【０００７】
本発明の一見地に係る基板の面取り加工方法は、下記のステップを備えている。
◎基板の面取り予定部側の端面にダミー基板の端面を近接又は当接して配置するダミー基板配置ステップ
◎基板の面取り予定部及びその近傍の上面に、断面三角形の入射基板を配置する入射基板配置ステップ
◎基板とダミー基板との間及び基板と入射基板との間に、基板、ダミー基板及び入射基板と屈折率が略均しい液体を配置する液体配置ステップ
◎入射基板、基板の上側角部、ダミー基板を通過するようにレーザ光を照射するレーザ光照射ステップ
この方法では、レーザ光は、入射基板、基板、ダミー基板の順番で入射される。つまり、基板を通過したレーザ光は、ダミー基板に入射されることで、基板側に反射されにくい。この結果、反射されたレーザ光による基板の加工が生じにくい。
【０００８】
ダミー基板は、基板に比べて、屈折率が略等しく、かつ、レーザ加工における加工閾値が高くてもよい。
この方法では、ダミー基板の上記性質によって、基板を通過したレーザ光は、基板側に反射されにくい。このため、反射されたレーザ光による基板の加工が生じにくい。また、ダミー基板の寿命が長くなる。
【０００９】
ダミー基板は、ＢＫ７、サファイア、石英、フッ化カルシウムのいずれかであってもよい。
この方法では、ダミー基板が上記種類であることによって、基板を通過したレーザ光は、基板側に反射されにくい。このため、反射されたレーザ光による基板の加工が生じにくい。また、ダミー基板の寿命が長くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る基板の面取り加工方法では、基板の端面上部においてレーザ加工によって面取り加工をする際の基板の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のレーザ加工装置の模式図。
【図２】基板をレーザ加工する動作を示す基板の模式的断面図。
【図３】面取り加工後の基板の模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．第１実施形態
（１）全体構成
図１を用いて、本発明の一実施形態によるガラス基板切断用のレーザ加工装置１の全体構成を説明する。図１は、第１実施形態のレーザ加工装置の模式図である。
レーザ加工装置１は、基板２１をフルカット加工するための装置である。
基板２１は、例えば、ソーダガラスであり、厚みが例えば１．８ｍｍであり、１．１〜３ｍｍの範囲にある。
【００１３】
レーザ加工装置１は、レーザ装置３を備えている。レーザ装置３は、基板２１にレーザ光Ｌを照射するためのレーザ発振器１５と、レーザ制御部１７とを有している。レーザ発振器１５は、例えば、波長３４０〜１１００ｎｍのピコ秒レーザである。レーザ制御部１７はレーザ発振器１５の駆動及びレーザパワーを制御できる。
レーザ装置３は、レーザ光を後述する機械駆動系に伝送する伝送光学系５を有している。伝送光学系５は、例えば、集光レンズ１９、複数のミラー（図示せず）、プリズム（図示せず）等を有する。
レーザ加工装置１は、集光レンズ１９の位置を光軸方向に移動させることによって、レーザ光の集光角を変更する駆動機構１１を有している。
【００１４】
レーザ加工装置１は、基板２１が載置される加工テーブル７を有している。加工テーブル７は、テーブル駆動部１３によって移動される。テーブル駆動部１３は、加工テーブル７をベッド（図示せず）に対して水平方向に移動させる移動装置（図示せず）を有している。移動装置は、ガイドレール、モータ等を有する公知の機構である。
【００１５】
レーザ加工装置１は、制御部９を備えている。制御部９は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。制御部９は、記憶部（記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応）に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
制御部９は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。
【００１６】
制御部９は、レーザ制御部１７、駆動機構１１、及びテーブル駆動部１３を制御できる。
制御部９には、図示しないが、基板２１の大きさ、形状及び位置を検出するセンサ、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
【００１７】
（２）スクライブ加工方法
図２を用いて、基板２１のレーザ加工方法を説明する。図２は、基板をレーザ加工する動作を示す基板の模式的断面図である。
【００１８】
最初に、端面同士が近接するように、基板２１に対してダミー基板３１を配置する。具体的には、基板２１の上側角部２１ａ側の端面２３に対して、ダミー基板３１の端面３３が近接又は当接させられる。
また、上記の端面は、互いに密着可能な形状であることが好ましく、具体的には、平面視で直線であり、上下方向に垂直に延びる面である。
【００１９】
次に、基板２１の上面２５のうち上側角部２１ａ（面取り予定部）及びその近傍に、断面三角形の入射基板４１が配置される。入射基板４１は、図の紙面直交方向に延びる三角柱である。入射基板４１は、斜面４３が端面３３から基板２１の内側を向いており、下面４５が基板２１の上面２５に当接又は近接している。
【００２０】
次に、基板２１とダミー基板３１との間（より具体的には、基板２１の端面２３とダミー基板３１の端面３３との間）、基板２１と入射基板４１との間（より具体的には、基板２１の上面２５と入射基板４１の下面４５との間）に、液体５１を配置する。液体５１は、基板２１、ダミー基板３１及び入射基板４１と屈折率が略均しい。なお、前記液体５１はたとえば水であるが、特に限定されない。
入射基板４１、基板２１の上側角部２１ａ、ダミー基板３１を通過するように、レーザ光Ｌが照射される。これにより、具体的には、基板２１内部に光軸に沿って形成された複数の加工痕２７が、連続して形成される。そして、レーザ光Ｌの照射は、図２の紙面直交方向に順番に行われる。
この結果、図３に示すように、基板２１において面取り部２ｂが形成される。面取り部２１ｂは、例えば、断面直線状である。図３は、面取り加工後の基板の模式的断面図である。
【００２１】
以上に述べたように、レーザ光Ｌは、入射基板４１、基板２１、ダミー基板３１の順番で入射される。つまり、基板２１を通過したレーザ光は、ダミー基板３１に入射されることで、基板２１側に反射されにくい。この結果、反射されたレーザ光による基板２１の加工が生じにくい。
【００２２】
ダミー基板３１は、基板２１に比べて、屈折率が略等しく、かつ、レーザ加工における加工閾値が高い。例えば、ダミー基板は、ＢＫ７、サファイア、石英、フッ化カルシウムのいずれかである。ダミー基板３１の上記性質によって、基板２１を通過したレーザ光は、基板２１側に反射されにくい。このため、反射されたレーザ光による基板２１の加工が生じにくい。また、ダミー基板３１の寿命が長くなる。
【００２３】
この方法では、基板２１とダミー基板３１の間に及び基板２１と入射基板４１の間に、液体５１が配置されているので、基板２１の面取り加工の精度が向上する。
【００２４】
２．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施例及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
基板は、ガラス、半導体ウェハ、セラミックス等の脆性材料基板であればよく、特に限定されない。
面取りの形状は特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、基板のレーザ加工方法に広く適用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１      ：レーザ加工装置
３      ：レーザ装置
５      ：伝送光学系
７      ：加工テーブル
９      ：制御部
１１    ：駆動機構
１３    ：テーブル駆動部
１５    ：レーザ発振器
１７    ：レーザ制御部
１９    ：集光レンズ
２１    ：基板
２１ａ  ：上側角部
２１ｂ  ：面取り部
２３    ：端面
２７    ：加工痕
３１    ：ダミー基板
３３    ：端面
４１    ：入射基板
４３    ：斜面
４５    ：下面
５１    ：液体
Ｌ      ：レーザ光
【図１】
2020028903.tif 000003
【図２】
2020028903.tif 000004
【図３】
2020028903.tif 000005