(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板のエッジと第１切断予定線とが交差する切断開始点から所定の長さほど、前記第１切断予定線に沿って第１レーザビームを照射して初期クラックを形成する段階と、前記初期クラックから前記第１切断予定線の最後まで連続的に第２レーザビームを照射しかつ冷却流体で冷却して、前記第１切断予定線にスクライブクラックを形成する段階と、前記スクライブクラックに第３レーザビームを照射し、前記第１切断予定線に沿って第１切断面を形成する段階とを含み、
前記第１レーザビームは、波長の長さが２６６ｎｍ以上３５５ｎｍ以下であり、
前記第２レーザビーム及び前記第３レーザビームは、二酸化炭素レーザビームであることを特徴とするガラス基板の切断方法。
【請求項２】
前記第１切断面を横切って第２切断面が形成される第２切断予定線に沿って前記第１レーザビームを照射して、前記第２切断予定線に沿って前記第１切断面に到達しない所定の長さの前記初期クラックを形成する段階と、
前記初期クラックを通過して前記第２レーザビームを照射し、かつ冷却流体で冷却して、前記第２切断予定線に沿って第１スクライブクラックを形成する段階と、
前記第１切断面と前記第２切断予定線が交差する交差点に到達する前までの前記第２切断予定線に沿って前記第１スクライブクラック上に前記第３レーザビームを照射する段階と、
前記第１レーザビームを照射して、前記交差点から前記第２切断予定線に沿って所定の長さを有する交差クラックを形成する段階と、
前記交差クラック上に前記第２レーザビームを照射し、かつ冷却流体で冷却して前記第２切断予定線に沿って第２スクライブクラックを形成する段階と、
前記第２スクライブクラック上に前記第３レーザビームを照射して前記第２切断面を形成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の切断方法。
【請求項３】
前記第１レーザビームは９０％以上が前記ガラス基板に吸収される波長を有することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の切断方法。
【請求項４】
前記第１レーザビームは１０〜１５％が前記ガラス基板に吸収される波長を有することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザビームを利用して非金属基板を相当に精密に切断する非金属基板切断方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、半導体薄膜工程の技術開発に従って高集積、高性能半導体製品を生産する半導体産業の発達が著しい。このような、半導体製品は非メタル材料即ち非金属材料のうちの一つである単結晶シリコンで製作されたウェーハと呼ばれる純度が相当に高い基板上に数〜数千万個の半導体素子が半導体薄膜工程によって集積される。
【０００３】
このような半導体製品は多様な電子機器に適用されデジタル信号の形態でデータを貯蔵したり、貯蔵されたデータを相当に早い時間内に演算処理する役割をする。
【０００４】
かつ、半導体技術分野は表示装置の技術開発にも大きい影響を及ぼす。特に、半導体技術分野は、表示装置のうちでも液晶を薄膜トランジスターで出力された電界により制御し、液晶の制御により制御された光で映像をディスプレーする液晶表示装置の技術開発が急速に進行している。
【０００５】
これら半導体製品と液晶表示装置は非メタル基板、即ち純度が高いシリコン基板及びガラス基板に形成される共通点を有している。
【０００６】
しかし、これら非メタル基板は衝撃に弱くて割れやすいという短所を有しているが、一枚のウェーハまたは一枚の大型ガラス基板に複数個の半導体チップまたはＬＣＤ単位セルを形成した後、個別化しやすいという長所を有する。
【０００７】
半導体製品の場合、一枚のウェーハに数〜数百個の半導体チップを同時に形成した後、個別化工程を通じて個別化された半導体チップにパッケージ工程を進行して半導体製品を製作する。
【０００８】
液晶表示装置の場合には、母基板と呼ばれる大型ガラス基板に少なくとも２個以上のＬＣＤ単位セルを同時に形成した後、個別化工程によりＬＣＤ単位セルを母基板から個別化させてアセンブリ工程を進行する。
【０００９】
この時、個別化工程は製品生産の殆ど最後段階に属するので、個別化工程での不良、即ち、定常動作すべき製品が定常的に作動しないことをもたらす切断不良は、製品の量産性及び収率に大きい影響を及ぶことになる。
【００１０】
特に、液晶表示装置に使用される母基板の場合、ガラス特性上結晶構造を有しないためにシリコンウェーハに比べて脆性が大きくて、切断過程でエッジに形成された微細クラックによって後続工程が進行される際に脆弱したところに沿って応力が急速に増幅されて、所望でない部分が切断される不良が発生しやすい。
【００１１】
このような従来の問題点は、図１に示したように物理的にガラスクラックを形成するダイアモンドカッター１０を使用する過程で発生する。
【００１２】
具体的には、図１に示すように、ダイアモンドカッター１０は回転ディスク１、回転装置２及び移送装置３により構成される。この時、回転ディスク１は厚さが相当に薄い円板で円周面にはダイアモンド１ａが微細に植え付けられている。一方、回転ディスク１の回転中心には、回転ディスク１を高速で回転させる回転装置２が連結される。このような、回転ディスク１及び回転装置２は移送装置３により移送される。
【００１３】
このような構成を有するダイアモンドカッター１０は、図１に示すように、ガラス基板７の表面に微細な深さを有するスクライブ溝（ｓｃｒｉｂｅ  ｇｒｏｏｖｅ）７ａを形成する。この時、ガラス基板７の表面に形成されたスクライブ溝７ａは、図２に示すように、切断する領域Ｌの境界に形成される。
【００１４】
この時、例えば、切断する領域Ｌが四角形状を有し、これにより切断する境界が四カ所とする場合、ダイアモンドカッター１０は図２に示すように１−２、３−４、５−６、７−８に沿って動き、切断する領域Ｌの境界にスクライブ溝７ａを形成する。
【００１５】
以後、文字ｘで表示された部分に弱い衝撃を加えることにより、スクライブ溝７ａから垂直方向へクラックが伝播され切断する領域Ｌは、図３に示すように、ガラス基板７から完全に分離される。以下、切断する領域Ｌに符号８を付与し、切断基板と称する。
【００１６】
このように、ガラス基板７から分離された切断基板８の一部分であるＡ部分を図４に示すように、高倍率拡大すると、切断基板８の切断面８ａが相当に荒く、部分的にクラック８ｂが形成されていることが分かる。
【００１７】
このように、切断面８ａから発生したクラック８ｂは、非常に微弱な衝撃により図５に示すように、分離された切断基板８の内部に伝播され、結局、切断基板８の一部が再び切断される問題点を有する。
【００１８】
また、ダイアモンドカッター１０によるガラス基板７の切断は、図１に示すように、多量のガラスチップ７ｂを発生させ、周辺設備を激しく汚染させ、ガラス基板７を洗浄しなければならないという問題点を有する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、非金属基板からＬＣＤセルを分離するために、ＬＣＤセルのうち、互いに向き合うエッジを優先１次カッティングして、部分切断されたＬＣＤセルを非金属基板から製作した後、部分切断されたＬＣＤセルのうちの不必要な部分が付いているその他のエッジを２次カッティングして部分切断ＬＣＤセルからＬＣＤセルを分離する非金属基板切断方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の第２の目的は、非金属基板からＬＣＤセルを分離するために、ＬＣＤセルのうちに向き合うエッジを優先１次カッティングして第１切断面を形成し、ＬＣＤセルのうちの不必要な部分を再びカッティングするために、第１切断面と交差する第２切断面によりＬＣＤセルを非金属基板から切断するとき、第２切断面が第２切断面を横切って形成されることができる非金属基板切断方法を提供することにある。
【００２１】
また、本発明の第３の目的は、非金属基板を切断してＬＣＤセルを形成する過程で、非金属基板のチップの発生を最少化、非金属基板の切断工程を最少化及び切断が開始される部分又は二つのクラックが交差する部分でも切断工程の中断なしに連続的な基板切断工程が進行されることができるようにする非金属基板切断装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１目的を達成するための非金属基板切断方法は、第１乃至第４エッジを有する四角形ＬＣＤセルがマトリックス状に配置された非金属基板を、前記ＬＣＤセルの対向する二つの第１、第２エッジに沿う第１切断予定線に沿ってレーザビームを利用して切断し、前記非金属基板から部分切断されたＬＣＤセルグループを分離する段階と、分離された前記部分切断されたＬＣＤセルグループを、その他二つの第３、第４エッジに沿う第２切断予定線に沿って前記レーザビームを利用して切断して、前記部分切断されたＬＣＤセルグループから前記ＬＣＤセルを完全に分離する段階とを含む。
【００２３】
また、本発明の前記第２目的を達成するための非金属基板切断方法は、第１乃至第４エッジを有する四角形ＬＣＤセルがマトリックス状に配置された非金属基板を、前記ＬＣＤセルに向き合う前記第１、第２エッジに沿う第１切断予定線に沿ってレーザビームを利用して切断し、前記第１、第２エッジに第１切断面を形成する段階と、前記第１切断面を横切る方向へ形成された第２切断予定線と交差する交差点から前記第２切断予定線に沿って所定の長さほど第１エネルギーを有する前記第１レーザビームを供給して交差クラックを形成する段階と、前記第２切断予定線上に前記第１エネルギーより小さい大きさの第２エネルギーを有する第２レーザビームを供給しかつ冷却流体で冷却し、前記切断予定線に沿って第１切断面に到達するまで第１スクライブクラックを形成する段階と、前記交差クラックに前記第１エネルギーより小さい大きさの第２エネルギーを有する第２レーザビームを供給しかつ冷却流体で冷却し、前記第２切断予定線のその他の部分にわたり第２スクライブクラックを形成する段階とを含む。
【００２４】
また、本発明の非金属基板切断装置は、非金属基板のエッジ及び切断予定線と交差する切断開始点から所定の長さほど、前記切断予定線に沿って第１エネルギーを有する第１レーザビームを供給して初期クラックを形成する第１レーザビーム供給装置と、前記初期クラックから前記切断予定線の最後まで連続的に前記第１エネルギーより小さい大きさの第２エネルギーを有する第２レーザビームを供給しかつ冷却流体で冷却し、前記切断予定線にスクライブクラックを形成するスクライブクラック形成装置とを含む。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
図７は、本発明の望ましい一実施形態によりガラス基板１００を精密に切断する切断メカニズムを示す。
【００２７】
まず、図７に示すように、符号１０１はガラス基板１００のうちの切断される部分を示す切断予定線である。この切断予定線１０１上には、第１レーザビーム２１０、第２レーザビーム２２０、冷却流体２４０、第３レーザビーム２３０がこの順序で形成される。
【００２８】
この時、第１レーザビーム２１０は、ガラス基板１００に非接触、非衝撃方式により“初期クラック（ｉｎｉｔｉａｌ  ｃｒａｃｋ）”又は“交差クラック（ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｃｒａｃｋ）”を形成する役割を有する。以下、本発明で頻繁に使用される用語“初期クラック”は、切断予定線１０１に沿ってクラックが伝播されることができるように形成される最初のクラックを総称し、交差クラックはガラス基板１００に予め形成されたクラックを横切る線に沿ってその交差点から延びるように用意されたクラックを総称する。
【００２９】
この初期クラックは、図８に示したようにガラス基板１００の滑らかな第１切断面１０３である縁からガラス基板１００の内部に向かう方向へクラックが伝播されるようにする役割を有する。
【００３０】
一方、交差クラックは例えば、図１３に示すように、ガラス基板１００上に予め形成された第１クラック１１０を第２クラック１２０が横切って形成されることができるようにする。この時、交差クラックは第１クラック１１０に塞がって一時的に切れる第２クラック１２０が第１クラック１１０を横切って繋がるようにする役割を有する。このような、交差クラックは、特に、ガラス基板１００の一部が交差される角を有するさらに小さい切片が切断されるようにする場合、特に有用に使用される。
【００３１】
一方、交差クラック又は初期クラックをガラス基板１００に形成されるようにするための第１レーザビーム２１０は短時間内に十分なエネルギーをガラス基板１００に供給しなければならない。
【００３２】
以下、ガラス基板１００に初期クラック又は交差クラックが形成されるようにするに必要であるエネルギーを以下、“第１エネルギー”と称する。
【００３３】
このように、第１エネルギーをガラス基板１００に供給するために、図７の第１レーザビーム２１０は特にＹＡＧレーザを高調波化した３次高調波ＹＡＧレーザビーム（３ｔｈ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ＹＡＧ  ｌａｓｅｒ  ｂｅａｍ）又は４次高調波ＹＡＧレーザビーム（４ｔｈ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ＹＡＧ  ｌａｓｅｒｂｅａｍ）が使用される。
【００３４】
より具体的に、図６のグラフを参照すると、ガラス基板１００に第１エネルギーを指定された時間内に供給するための３次高調波ＹＡＧレーザは、１０６４ｎｍの波長長さを有するＹＡＧレーザを高調波化した３５５ｎｍの波長の長さを有する。このような波長の長さを有する３次高調波ＹＡＧレーザは一実施形態として、ガラス基板（ＳＡＭＳＵＮＧ  ＣＯＲＮＩＮＧ（株）１７３７ＧＬＡＳＳ）に１０〜１５％の吸収率を有する。この時、３次高調波ＹＡＧレーザは１０〜１５％にすぎない低い吸収率を有し、一方、高いパワーにレーザビームを出力させることが容易であるので、指定された時間内に第１エネルギーをガラス基板１００に供給することができる。
【００３５】
一方、ガラス基板１００に第１エネルギーを指定された時間内に供給するための４次高調波ＹＡＧレーザは、１０６４ｎｍの波長の長さを有するＹＡＧレーザを高調波化して２６６ｎｍの波長長さを有する。このような、波長長さを有する４次高調波ＹＡＧレーザはガラス基板（ＳＡＭＳＵＮＧ  ＣＯＲＮＩＮＧ（株）１７３７ＧＬＡＳＳ）に９０％以上の高い吸収率を有する。ここで、４次高調波ＹＡＧレーザは９０％以上の高い吸収率を有することにより、低いパワーでのレーザビームの出力が可能であり、指定された時間内に第１エネルギーをガラス基板１００に供給することができる。
【００３６】
図６のグラフＡはガラス基板１００の厚さが０．７ｍｍでのＹＡＧレーザビームの波長別透過率グラフであり、グラフＢはガラス基板１００の厚さが１．１ｍｍでのＹＡＧレーザビームの波長別透過率グラフである。
【００３７】
一方、図７に示すように、詳細に説明した第１レーザビーム２１０の進行方向を基準にして第１レーザビーム２１０の後側に該当する切断予定線１０１には第２レーザビーム２２０が照射される。
【００３８】
この第２レーザビーム２２０は、“第２エネルギー”をガラス基板１００に供給する二酸化炭素レーザビームが使用される。この時、第２エネルギーはガラス基板１００を完全に切断するには多少足りないように調節される。
【００３９】
このような第２レーザビーム２２０は、切断予定線１０１に向かう方向へは第１長さＳ１を有し、切断予定線１０１と直交する方向へは第１長さＳ１より短い第２長さＳ２を有する楕円形状を有する。
【００４０】
一方、第２レーザビーム２２０の進行方向を基準にして、第２レーザビーム２２０の後側端部には、スポット形状に冷却流体２４０が供給される。この時、冷却流体２４０は第２レーザビーム２２０により加熱された切断予定線１０１の温度に比べて相対的に低い多様な流体が使用されることができる。
【００４１】
このような、第２レーザビーム２２０及び冷却流体２４０の作用により前述した初期クラックは切断予定線１０１に沿って伝播され、スクライブクラックが形成される。この時、スクライブクラックはガラス基板１００の表面から溝形状に所定深さを有する。このスクライブクラックは、後述される第２切断面が形成されるようにガイドする役割を有する。
【００４２】
一方、ガラス基板１００からスクライブクラックに沿って所望である部分が完全に分離され第２切断面が形成されるようにするために、ガラス基板に形成されたスクライブクラックには再び第３レーザビーム２３０が照射される。この時、第３レーザビーム２３０は二酸化炭素レーザビームで“第３エネルギー”をガラス基板に供給する。この時、第３エネルギーはスクライブクラックがガラス基板１００を切断する方向へ伝播されるようにしてガラス基板１００が切断されるようにする。
【００４３】
以下、前述した第１レーザビーム２１０、第２レーザビーム２２０、冷却流体２４０及び第３レーザビーム２３０を利用してガラス基板を切断する方法を二つの実施形態を通じて説明する。
【００４４】
〈第１実施形態〉
以下、添付された図８乃至図１２には、ガラス基板１００の第１切断面１０３からガラス基板１００の内部に形成された“ＬＣＤセル”を切断することができる方向へ第２切断面１０８が伝播されるようにする方法を説明する。
【００４５】
まず、図８で符号１００はガラス基板であり、符号１０３は第１切断面であり、符号２１０は第１レーザビーム、符号２２０は第２レーザビーム、符号２３０は第３レーザビーム、符号２４０は冷却流体である。
【００４６】
まず、図８に示すように、切断されるガラス基板１００が指定された位置にセッチングされる。続いて、ガラス基板１００は第１レーザビーム２１０に向かう方法へ移送される。この時、符号Ｇ及び符号Ｈを連結する線は、第１切断予定線１０１であり、この切断予定線１０１は第１レーザビーム２１０、第２レーザビーム２２０、第３レーザビーム２３０と正確にアライン（整合）される。またこの時、第１切断予定線１０１はＬＣＤセルのエッジとアラインされる。
【００４７】
ガラス基板１００は続けて移送され、ガラス基板１００の第１切断面１０３のうちの第１切断予定線１０１と交差される交差点１０４と第１レーザビーム２１０が一致する瞬間、該交差点１０４には、第１レーザビーム２１０が照射される。この時、第１レーザビーム２１０は一実施形態として波長長さが２６６ｎｍである４次高調波ＹＡＧレーザが使用される。
【００４８】
他の実施形態として、第１レーザビーム２１０は４次高調波ＹＡＧレーザに比べて吸収率は低いが、パワーが一層増加された３次高調波ＹＡＧレーザが使用されてもよい。
【００４９】
この時、第１レーザビーム２１０が、交差点１０４から第１切断予定線１０１に沿って所定の長さ、例えば、図９に示すようにＷの長さほど照射されることにより、図１０に示すように初期クラック１０６が形成される。
【００５０】
初期クラック１０６が形成された状態でかつガラス基板１００に照射された第１レーザビーム２１０の照射が停止された状態で、ガラス基板１００は続けて移送される。その後、ガラス基板１００に形成された初期クラック１０６は再び第２レーザビーム２２０の照射位置に到達される。続いて、図１１に示すように、第２レーザビーム２２０は初期クラック１０６を通過して第１切断予定線１０１に沿って照射される。これにより、初期クラック１０６を含む第１切断予定線１０１は急速加熱される。
【００５１】
このような状態で、第２レーザビーム２２０が第１切断予定線１０１に沿って動く方向を基準にして、第２レーザビーム２２０の後方には冷却流体２４０が供給される。この時、冷却流体２４０の温度は第２レーザビーム２２０により加熱された温度と大きな差ができるようにする。
【００５２】
このように、ガラス基板１００の第１切断予定線１０１に第２レーザビーム２２０が照射された後、冷却流体２４０が供給されることにより、冷却流体２４０が供給された所から初期クラック１０６は第１切断予定線１０１に沿って伝播される。
【００５３】
以下、このように初期クラック１０６から第１切断予定線１０１に沿って伝播されたクラックを“スクライブクラック１０７”と称する。この“スクライブクラック１０７”はガラス基板１００を完全に切断するほどの深さを有せず、ガラス基板１００の切断される部分を予めガイドする役割を有する。
【００５４】
前述したように、初期クラック１０６からスクライブクラック１０７が形成されるようにした状態で、スクライブクラック１０７は再び、クラック伝播過程を通じてガラス基板１００に第２切断面１０８が形成されるようにして、ガラス基板１００が複数個の切片に分けられるようにする。
【００５５】
スクライブクラック１０７の伝播過程を図１２を参照してより詳細に説明すると、次のとおりである。
【００５６】
第２切断面１０８を形成するためには、ガラス基板１００を続けて移送し、スクライブクラック１０７には再び第３レーザビーム２３０を照射する。この時、スクライブクラック１０７は再び第３レーザビーム２３０により急速加熱され、スクライブクラック１０７は体積膨張される。体積膨張される過程で発生した熱応力はスクライブクラック１０７が成長しつつ、再び伝播されるようにする。
【００５７】
この過程でスクライブクラック１０７がガラス基板１００を完全に切断させ、スクライブクラック１０７が位置した所で第２切断面１０８が形成されるようにする。
【００５８】
図８乃至図１２では、ガラス基板１００の縁として称される“第１切断面１０３”からガラス基板１００の内部へ初期クラック１０６が生成され、初期クラック１０６の成長によりスクライブクラック１０７が形成され、スクライブクラック１０７の成長により第２切断面１０８を形成する方法が説明された。
【００５９】
一方、図１３乃至図１５では、ガラス基板１００に予め形成された“第２切断面”に“第３切断面”が交差された状態に形成する方法が説明される。
【００６０】
この時、符号１１０は、ガラス基板１００に予め形成された第２切断面であり、符号２１０は第１レーザビーム、符号２２０は第２レーザビーム、符号２４０は冷却流体、符号２３０は第３レーザビームである。
【００６１】
まず、図１３に示すように、第２切断面１１０を横切るように形成された第２切断予定線１０２には、第２レーザビーム２２０及び冷却流体２４０によりスクライブラインが形成され、第３レーザビーム２３０により第３切断面１２０が形成され始める。
【００６２】
ガラス基板１００がさらに移送され、第１レーザビーム２１０と第２切断面１１０との間の間隔は狭くなる。
【００６３】
次いで、第２切断面１１０と第２切断予定線１０２の交差点１１９と第１レーザビーム２１０の照射位置が一致されると同時に、第１レーザビーム２１０は交差点１１９に照射され始めて、図１４に示すようにＷ１の長さの間照射される。
【００６４】
この時、第１レーザビーム２１０は前述したように、３次又は４次高調波ＹＡＧレーザを使用することができる。これにより、第２切断面１１０と第２切断予定線１０２の交差点１１９から所定の長さＷ１の長さにほぼ対応して交差クラック１１９ａが形成される。
【００６５】
この時、第３切断面１２０の端部１２２は交差クラック１１９ａに到達しない状態である。この状態で第３切断面１２０は続けて伝播され、第２切断面１１０に到達されるやすぐに停止される。しかし、第３切断面１２０は交差点１１９から第３切断面１２０が形成される方向へ新しく形成された交差クラック１１９ａから第２レーザビーム２２０及び冷却流体２４０の作用により新しい切断が開始される。以後、切断が開始され図１５に示したようにガラス基板１００には第２切断面１１０に第３切断面１２０が交差された状態が形成される。
【００６６】
〈第２実施形態〉
前述した第１実施形態ではガラス基板１００に予め形成された第２切断面１１０を横切って、第３切断面１２０が形成されることができるようにする方法について説明した。
【００６７】
一方、実施形態２ではこれと他の方式により、ガラス基板１００に形成されたＬＣＤセルをガラス基板１００から分離する方法が説明される。
【００６８】
図１６に示すように、ガラス基板１００には符号１乃至６で示した６個のＬＣＤセルが示されている。ここで、ＬＣＤセルはＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板又はこれらが合着された基板であってもよい。
【００６９】
このように、ガラス基板１００に形成されたＬＣＤセル１、２、３、４、５、６のエッジを以下、１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄと称する。
【００７０】
この時、ガラス基板１００に形成されたＬＣＤセル１、２、３、４、５、６のうちの符号１０９ａまたは１０９ｂで示したエッジは、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで示した切断予定線に沿って切断される。
【００７１】
勿論、切断予定線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとガラス基板１００の縁部が交差する部分には、図７に示すように第１レーザビーム２１０により初期クラックが形成され、初期クラックは第２レーザビーム２２０により急速加熱された後、冷却流体２４０により冷却されスクライブラインが形成される。続いて、スクライブラインには、第３レーザビーム２３０が供給され、ＬＣＤセルはガラス基板１００からスクライブラインに沿って分離される。
【００７２】
しかし、図１７に示したように、ＬＣＤセル１、２、３、４、５、６は例えば、符号１及び４、符号２及び５、符号３及び６という組み合わせで各々対になって分離される。ここで、符号１５０は一実施形態として、２個が一つの対よりなるＬＣＤセルのエッジに付いている不必要なガラス基板の一部を示す。
【００７３】
この時、ＬＣＤセル１、２、３、４、５、６を図１９に示したように、全て個別化するためにはＬＣＤセルの１０９ｂ、１０９ｄで示したエッジに付いている不必要であるガラス基板が除去されなければならない。
【００７４】
これのために、図１８に示したように２個のＬＣＤセルが対からなるガラス基板は切断予定線Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒに沿って切断される。
【００７５】
勿論、この時、切断予定線Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒとガラス基板１００の縁部が交差する部分には、図７に示したように、第１レーザビーム２１０により初期クラックが形成される。この時、初期クラックは第２レーザビーム２２０により急速加熱された後、冷却流体２４０により冷却されスクライブラインが形成される。続いて、スクライブラインには第３レーザビーム２３０が供給され、ＬＣＤセルはガラス基板１００からスクライブラインに沿って分離される。従って、図１９に示したようにガラス基板１００からはＬＣＤセル１、２、３、４、５、６が分離される。
【００７６】
以下、前述した〈第１実施形態〉及び〈第２実施形態〉により非金属基板の切断方法を具現するための非金属基板切断装置を図２０を参照して説明すると、次のとおりである。
【００７７】
非金属基板切断装置５００は全体的な面で、第１レーザビーム供給装置５１０、第２レーザビーム供給装置５２０及び冷媒供給装置５４０により構成されたスクライブクラック発生装置、第３レーザビーム発生装置５３０、制御ユニット５５０及び基板移送装置５６０により構成される。
【００７８】
より具体的には、第１レーザビーム供給装置５１０は、第１レーザビーム発生装置５１２及び周波数変調装置５１４により構成される。
【００７９】
より詳細には、第１レーザビーム発生装置５１２は一実施形態として１０６４ｎｍの波長の長さを有するＹＡＧレーザを発生し、周波数変調装置５１４は１０６４ｎｍの長さを有する波長が２６６ｎｍ又は３５５ｎｍの波長長さを有する４次又は３次の高調波ＹＡＧレーザに変換する。この第１レーザビーム発生装置５１２は交差クラック又は初期クラックを発生させる。
【００８０】
一方、第２レーザビーム供給装置５２０は、第２レーザビーム発生装置５２２及びレーザビーム形状加工装置５２４により構成される。第２レーザビーム発生装置５２２は二酸化炭素レーザビームを発生させ、レーザビーム形状加工装置５２４はレーザビームが非金属基板に投影された形状が円形状から楕円形状になるように加工する。これを具現するためには、凸レンズ及び凹レンズにより構成されたレンズグループを必要とする。
【００８１】
一方、冷媒供給装置５４０は冷媒を指定された圧力及び温度で噴射するに適合した構成を有する。最後に、第３レーザビーム供給装置５３０は二酸化炭素レーザビームを発生させる第３レーザビーム発生装置５３２を含む。
【００８２】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によると、非金属基板を切断する過程で発生する切断不良防止、切断工程数増加防止、非金属基板を切断する過程で発生するチップ発生抑制、非金属基板の連続的な切断の提供、切断に要する時間までも大きく短縮させるなどの多様な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のダイアモンドカッターを利用してガラス基板にスクライブ溝を形成することを示す概念図である。
【図２】  従来のスクライブ溝が形成されたガラス基板に衝撃を加えてガラス基板から切断基板を分離することを示す概念図である。
【図３】  従来の切断基板を示す概念図である。
【図４】  図３のＡ部円内の拡大図である。
【図５】  従来の切断基板に致命的なクラックが形成されることを示す概念図である。
【図６】  本発明の一実施形態に関し第１レーザビームの波長別光透過度を示すグラフである。
【図７】  本発明の一実施形態による非金属切断メカニズムを説明するための概念図である。
【図８】  本発明の一実施形態により非金属基板に初期クラックを発生するために第１レーザビームに向かってガラス基板が移送されることを示す工程図である。
【図９】  本発明の一実施形態によりガラス基板の縁部と切断予定線の交差点に第１レーザビームが照射されることを示す工程図である。
【図１０】  本発明の一実施形態により交差点に初期クラックが形成されたことを示す工程図である。
【図１１】  本発明の一実施形態により初期クラックが切断予定線に沿って伝播成長してスクライブラインが形成されることを示す工程図である。
【図１２】  本発明の一実施形態によりスクライブラインが完全に切断されることを示す工程図である。
【図１３】  本発明の一実施形態によりガラス基板に予め形成された切断面に向かって、また他の切断面が接近することを示す工程図である。
【図１４】  本発明の一実施形態によりガラス基板に予め形成された切断面と切断予定線の交差点から切断予定線に沿って所定の長さで初期クラックが形成されることを示す工程図である。
【図１５】  本発明の一実施形態によりガラス基板に予め形成された切断面に他の切断面が交差された状態に形成されたことを示す工程図である。
【図１６】  本発明の他の実施形態によりガラス基板に形成された第１乃至第６セルの対向する両側エッジをレーザビーム及び冷却流体で切断することを示す工程図である。
【図１７】  図１６の工程により各々が２個のセルを含むようにストライプ形態に部分切断されたガラス基板を示す工程図である。
【図１８】  図１７で部分切断されたストライプ形態のガラス基板のうちの不必要である部分を再び切断するための工程を示す工程図である。
【図１９】  本発明の一実施形態によりガラス基板から不必要である部分が全て除去された図面を示す工程図である。
【図２０】  本発明の一実施形態による非金属基板を切断する非金属基板切断装置の概念図である。
【符号の説明】
１００    ガラス基板
１０１    切断予定線
１１０、１２０    切断面
１１９    交差点
２１０    第１レーザビーム
２２０    第２レーザビーム
２３０    第３レーザビーム
２４０    冷却流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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