專利名稱：母基板的分?jǐn)喾椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種由玻璃、氧化鋁等陶瓷、藍(lán)寶石等的脆性材料所構(gòu)成的母基板的分?jǐn)喾椒ā?br> 背景技術(shù)：
先前以來，作為將母基板分?jǐn)酁閱挝换?單位制品)的方法，以下的方法眾所周知例如，如專利文獻(xiàn)I所揭示般，利用由局部加熱所形成的熱應(yīng)力在基板上形成劃線(龜裂)，接下來將形成有劃線的基板傳送至裂斷裝置中，并以裂斷棒或裂斷輥等推壓，借此沿著劃線進(jìn)行分?jǐn)唷＞唧w而言，使用借由激光束而在基板上形成的光束點(diǎn)作為加熱源，將在平臺上使保持的基板對光束點(diǎn)相對移動，借此沿著意欲分?jǐn)嗟木€(分?jǐn)囝A(yù)定線)局部地進(jìn)行加熱，并且追隨其自冷卻單元的噴嘴局部地噴射冷媒。此時，利用借由加熱與其后的急冷而產(chǎn)生的應(yīng)力分布，以預(yù)先形成于基板的端部的初期龜裂(觸發(fā))為起點(diǎn)使龜裂向分?jǐn)囝A(yù)定線的方向延展，而形成一條劃線。接下來，將該形成有劃線的基板搬送至裂斷裝置中，以借由將裂斷棒等抵壓于劃線而使基板彎曲，而自劃線裂斷基板而分?jǐn)唷＠脽釕?yīng)力而形成的劃線的切槽具有以下的特征與利用激光消熔加工、或借由刀輪所進(jìn)行的機(jī)械加工而形成的切槽相比，加工質(zhì)量十分優(yōu)異，且可進(jìn)行端面強(qiáng)度較強(qiáng)的分?jǐn)嗉庸ぁ榱颂岣咭粤褦喟舻葘⒒宸謹(jǐn)鄷r的加工質(zhì)量，必需進(jìn)行使使裂斷棒抵接的位置相對于形成于基板上的劃線正確地一致的對準(zhǔn)作業(yè)。因此，使用以下的方法預(yù)先將可在母基板上以照相機(jī)光學(xué)地讀取的一對對準(zhǔn)標(biāo)記標(biāo)注于基板的角部，以其為基準(zhǔn)確定刻線位置而進(jìn)行刻線加工，接下來再次將對準(zhǔn)標(biāo)記作為基準(zhǔn)而確定裂斷位置而進(jìn)行裂斷加工。[先前技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)I]日本特開2001-058281號公報

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所欲解決的問題]即便對于未設(shè)置對準(zhǔn)標(biāo)記的基板(素板)，也實(shí)施進(jìn)行刻線與裂斷而分?jǐn)嗟募庸ぁＴ诖饲樾螘r采用以下的方法在以刻線加工而在基板上形成可目視確認(rèn)的加工痕跡時，進(jìn)行刻線加工，繼而在裂斷步驟之時，光學(xué)地讀取先形成的劃線的加工痕跡而進(jìn)行裂斷加工。然而，由利用熱應(yīng)力而形成的龜裂所構(gòu)成的劃線中，在剛加工后暫時由于借由熱應(yīng)力而產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力的影響而可目視確認(rèn)刻線槽， 但立刻變?yōu)闊o法目視確認(rèn)的細(xì)微裂紋。由于若劃線變?yōu)榧?xì)微裂紋，則無法以光學(xué)照相機(jī)檢測劃線，故在其次的裂斷步驟之時，無法光學(xué)地讀取劃線而定位。因此，不易于裂斷步驟中正確地對準(zhǔn)而自劃線分?jǐn)唷Ｒ虼耍谖丛O(shè)置對準(zhǔn)標(biāo)記的玻璃基板的情形時，如圖7所示，在光學(xué)地檢測基板W的端緣34并將其作為基準(zhǔn)而在每特定間距加工X方向的劃線SI后，使基板旋轉(zhuǎn)90度并將端緣35作為基準(zhǔn)以特定間距加工Y方向的劃線S2。其后，將基板W搬送至裂斷裝置中而光學(xué)地檢測各自的端緣34、35，并將其作為基準(zhǔn)而對準(zhǔn)劃線S1、S2的位置，自劃線裂斷基板W而取出單位制品Wl。然而，在刻線步驟中即便為將母基板W的端緣34、35作為基準(zhǔn)而形成劃線的情形時，也存在起因于激光束與冷卻點(diǎn)的位置的偏移等，導(dǎo)致已形成的劃線自將端緣34、35作為基準(zhǔn)的特定的位置偏移一定的距離的情形。在此情形時，已形成的各劃線的間隔為特定的間隔，但各劃線的位置自特定的位置偏移，且該特定的位置是自端緣34、35起。因此，在裂斷步驟中，若將母基板W的端緣34、35作為基準(zhǔn)而調(diào)整基板的對準(zhǔn)，則會對于全部的劃線產(chǎn)生對準(zhǔn)偏移。進(jìn)而，除此之外，在裂斷步驟中，在光學(xué)地檢測母基板W的端緣34、35并將其作為基準(zhǔn)而對準(zhǔn)劃線的位置的情形時，由于作為基準(zhǔn)的端緣34、35是以粗糙的面形成，故存在于劃線與裂斷棒的刃前緣棱線的位置上產(chǎn)生略微的誤差的情形。裂斷棒的刃前緣棱線的寬度約為20 u m,若該刃前緣棱線的中心未相對于劃線以± 10 ii m的精度正確地配置，則推壓力會不對稱地對劃線施加，而如圖8所示，存在于裂斷時產(chǎn)生劃線的垂直方向的龜裂(crack)K在基板的背面附近向傾斜方向傾斜的所謂稱作“裂痕”的異常的情形。如此的“裂痕”當(dāng)然是損害分?jǐn)嗪蟮闹破返馁|(zhì)量者，且使制造正品率降低的較大原因。因此，本發(fā)明的目的在于解決先前的問題，并提供一種可沿著分?jǐn)囝A(yù)定線精度較佳地進(jìn)行分?jǐn)嗟幕宓牧褦喾椒ā?br> `
[解決問題的技術(shù)手段]為了解決上述問題而完成的本發(fā)明是由利用熱應(yīng)力的激光刻線于脆性材料基板上形成分?jǐn)嘤脛澗€的刻線步驟、及沿著分?jǐn)嘤脛澗€裂斷基板的裂斷步驟所構(gòu)成的脆性材料基板的岔斷方法，并由以下的順序構(gòu)成。首先，在刻線步驟中，以特定的間距形成多條劃線。接下來，在裂斷步驟中，沿著上述多條劃線之一即第I劃線裂斷基板，并在此時將沿著第I劃線而形成的基板的端緣作為基準(zhǔn)移動上述特定的間距，而沿著其它劃線將裂斷手段定位而裂斷上述基板。此處，所謂“特定的間距”是指預(yù)先設(shè)定的鄰接的劃線間的距離，通常將全部鄰接的劃線間的間距設(shè)定為固定間隔。因此，若正確地確定任一條劃線的位置，則其它劃線即存在于自其移動“特定的間距”的整數(shù)倍的距離的位置上。[發(fā)明的效果]根據(jù)本發(fā)明的分?jǐn)喾椒ǎ谛纬傻亩鄺l劃線中，以先裂斷第I劃線而作為端緣而使其可視化，并在以后將其作為基準(zhǔn)而以移動特定的間距而進(jìn)行對準(zhǔn)，即便各分?jǐn)嘤脛澗€為細(xì)微裂紋，也可正確地將裂斷手段對準(zhǔn)于分?jǐn)嘤脛澗€。借此，可顯著地減少上述的“裂痕”的產(chǎn)生，且可獲得分?jǐn)嗝孑^佳的高質(zhì)量的單位制品，并且可提聞?wù)仿省Ｔ谏鲜霭l(fā)明中，裂斷步驟中，較佳為光學(xué)地檢測沿著第I劃線而形成的基板的端緣。由于第I劃線是因先裂斷而可視化，故可以光學(xué)照相機(jī)等光學(xué)地檢測，借此可正確地進(jìn)行位置對準(zhǔn)。在上述發(fā)明中，較佳為第I劃線是在多條劃線中最接近于一者的基板端部的劃線。借此，只要其它分?jǐn)嘤脛澗€向一方向每特定的間距地移動，則可實(shí)現(xiàn)順序正確的定位，且可進(jìn)行正確的裂斷。在此情形時，第I劃線也可為與用以自母基板分離單位基板的劃線分開形成的對準(zhǔn)用劃線。由于以將最接近于一者的基板端部的最初的劃線作為對準(zhǔn)用劃線而與分?jǐn)嘤脛澗€分開形成，而可使基板端部與對準(zhǔn)用劃線的間隔小于其它“特定的間距”，故可在基板的端部形成(用以廢棄的)邊角材料區(qū)域而加工的情形時，使邊角材料區(qū)域較小。在上述發(fā)明中，脆性材料基板也可為玻璃、氧化鋁陶瓷、藍(lán)寶石材料。由于所述材料借由利用熱應(yīng)為的刻線易形成細(xì)微裂紋，故可有效地利用本發(fā)明。


圖1表示用以實(shí)施本發(fā)明的刻線裝置的一例的概略圖。圖2表示用以實(shí)施本發(fā)明的裂斷裝置的一例的概略圖。圖3表示本發(fā)明中的刻線步驟的順序的圖。圖4表示本發(fā)明中的裂斷步驟的順序的圖。圖5表不基板裂斷機(jī)構(gòu)的一例的剖面圖。 圖6表示本發(fā)明中的其它實(shí)施例的圖。圖7說明先前的刻線方法的俯視圖。圖8說明先前的在裂斷時產(chǎn)生的“裂痕”的現(xiàn)象的圖。1:刻線裝置的平臺2、13:軌道3、14 :螺桿軸4、15 :旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部5、16:支持柱6 :引導(dǎo)棒7、18:橋接器8:引導(dǎo)槽9 :刻線頭10 :激光照射部11 :冷媒噴射部12 :裂斷裝置的平臺12a:吸附孔17 :橫桿19 :軸20 :裂斷棒21:圓筒22:照相機(jī)23 :監(jiān)視器30、31 :母基板的端緣32,33 :在自對準(zhǔn)用劃線分?jǐn)嗪笮纬傻哪富宓亩司?4、35 :端緣A :刻線裝置B :裂斷裝置M1、M2:馬達(dá)W:母基板Wl :單位制品Wa :短條狀基板Wb :母基板的最初的部分AS1、AS2 :對準(zhǔn)用劃線S1、S2:分?jǐn)嘤脛澗€X、Y:向
具體實(shí)施例方式以下，基于圖式詳細(xì)地說明本發(fā)明的母基板的分?jǐn)喾椒āＴ僬撸诒景l(fā)明中所謂“母基板”是指玻璃基板等脆性材料，且借由分?jǐn)嗫汕谐鰹閱挝换?單位制品)的基板。圖1表示在本發(fā)明的分?jǐn)喾椒ㄖ校瑸榱嗽谀富迳闲纬蓜澗€而使用的刻線裝置的一例的概略圖。該刻線裝置A包括載置母基板W的平臺I。平臺I以可將載置于其上的基板W保持于固定位置的方式包括保持機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中，作為該保持機(jī)構(gòu)，經(jīng)由在平臺I上開口的多個小空氣吸附孔(圈示以外)將基板吸附保持。又，平臺I可沿著水平的軌道2在Y方向上(圖1的前后方向)移動，且借由利用馬達(dá)(圖示以外)而旋轉(zhuǎn)的螺桿軸3驅(qū)動。進(jìn)而，平臺I可借由內(nèi)置馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部4在水平面內(nèi)旋動。包括夾平臺I而設(shè)置的兩側(cè)的支持柱5、5及在X方向上延伸的引導(dǎo)棒6的橋接器7是以橫跨于平臺I上的方式而設(shè)置。以可沿著于引導(dǎo)棒6中形成的引導(dǎo)槽8而移動的方式設(shè)置有刻線頭9，且該刻線頭9可借由馬達(dá)Ml的旋轉(zhuǎn)而在X方向上移動。在刻線頭9中設(shè)置有作為加熱源的激光照射部10、及追隨由該激光照射部10所形成的加熱區(qū)域(激光點(diǎn))而冷卻加熱區(qū)域的后方最近處的冷媒噴射部11。圖2表示在本發(fā) 明的分?jǐn)喾椒ㄖ校詣澗€裂斷母基板而進(jìn)行分?jǐn)嗟牧褦嘌b置的一例的概略圖。該裂斷裝置B包括載置母基板W的水平的平臺12。該平臺12可沿著軌道13、13在Y方向上移動，且借由利用馬達(dá)M2而旋轉(zhuǎn)的螺桿軸14驅(qū)動。又，平臺12可借由內(nèi)置馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部15而在水平面內(nèi)旋動。平臺12包括在其上表面開口的多個吸附孔12a，可將載置于平臺12上的母基板W吸附保持于固定位置。包括夾平臺12而設(shè)置的兩側(cè)的支持柱16、16及在X方向上延伸的橫桿17的橋接器18是以橫跨于平臺12上的方式而設(shè)置。經(jīng)由軸19將裂斷棒20可升降地保持于橫桿17上，且該裂斷棒20是以借由汽缸21升降的方式而設(shè)置。又，在橋接器18的上部設(shè)置有可檢測載置于平臺12上的母基板W的端緣的照相機(jī)22。該照相機(jī)22可借由以手動操作上下移動而調(diào)整拍攝的焦點(diǎn)。以照相機(jī)22拍攝的圖像顯示于監(jiān)視器23。其次，對使用上述的刻線裝置A以及裂斷裝置B的本發(fā)明的分?jǐn)喾椒ㄟM(jìn)行詳細(xì)敘述。在本發(fā)明的分?jǐn)喾椒ㄖ校诹褦嘀埃栌煽叹€裝置A在母基板W上形成沿著分?jǐn)囝A(yù)定線的劃線。在該刻線步驟中，如圖3(a)所示，首先，最初自母基板W的端緣30隔開固定的間距而依序形成與該線平行的X方向的分?jǐn)嘤脛澗€SI 。分?jǐn)嘤脛澗€SI是借由自激光照射部10將激光束照射至基板W而使壓縮應(yīng)力局部地產(chǎn)生，并追隨于該加熱區(qū)域(激光點(diǎn))，在加熱區(qū)域的后方最近處自冷媒噴射部11噴射冷媒液，使由急冷所形成的拉伸應(yīng)力產(chǎn)生，而使龜裂向分?jǐn)囝A(yù)定線的方向進(jìn)展而形成。龜裂是如形成隱藏于基板內(nèi)部的“細(xì)微裂紋”。其次，如圖3(b)所示，借由使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部4 (參閱圖1)旋轉(zhuǎn)，而使母基板W旋轉(zhuǎn)90度后，如圖3(c)所示，與上述同樣地，形成與上述的劃線SI交叉的劃線S2…。其后，將母基板W搬送至裂斷裝置B中。在裂斷裝置B中以形成有劃線的側(cè)朝向平臺面?zhèn)鹊姆绞蕉d置。
在利用裂斷裝置B的裂斷步驟中，首先，借由照相機(jī)22檢測母基板W的端緣30，并以將該端緣30作為基準(zhǔn)且最接近于端緣30的劃線SI位于裂斷棒20的下方最近處的方式而配置基板W。其后，借由壓下裂斷棒20，如自圖4(a)至圖4(b)所示，自最接近于端緣30的劃線SI裂斷母基板W。借此，將最初的部分Wb分?jǐn)唷Ｔ僬撸纾鐖D5所示，借由裂斷棒20所進(jìn)行的基板的裂斷是可借由隔著緩沖片材24 (形成有對應(yīng)于吸附孔12a的圖示以外的孔)將母基板W載置于平臺12上，且自分?jǐn)嘤脛澗€SI的上方以裂斷棒20擠壓基板W而使母基板W彎曲為V字形而進(jìn)行。在將母基板W自最接近于端緣30的劃線SI分?jǐn)嗪螅哉障鄼C(jī)22檢測借由該分?jǐn)喽纬傻幕錡的端緣32，并將該端緣32作為基準(zhǔn)而借由平臺12使母基板W移動劃線SI的間距。接下來，在正確地使裂斷棒20與分?jǐn)嘤脛澗€SI 一致的狀態(tài)下，自分?jǐn)嘤脛澗€SI將母基板分?jǐn)酁槿鐖D4(c)所示的短條狀的基板Wa。進(jìn)而，使短條狀基板Wa旋轉(zhuǎn)90度而載置于平臺12上，與迄今為止同樣地，自最接近于基板Wa的端緣31的劃線S2分?jǐn)嗷錡a，將借由分?jǐn)喽纬傻亩司?3作為基準(zhǔn)并使基板Wa移動劃線S2的間距，并借由裂斷棒20自分?jǐn)嘤脛澗€S2分?jǐn)?參閱圖4(d)及圖4(e))。借此，如圖4(f)所示般取出單位制品W1。再者，將在最終劃線SI以及S2與基板端緣之間形成的狹窄區(qū)域部分作為邊角材料而廢棄。由于如上述般取出的單位制品Wl是在裂斷時正確地使裂斷棒20與分?jǐn)嘤脛澗€SI一致的狀態(tài)下進(jìn)行對準(zhǔn)，而自分?jǐn)嘤脛澗€Si裂斷，故可顯著地減少上述的“裂痕”的產(chǎn)生，并可獲得分 斷面較佳的高質(zhì)量的單位制品。下述的表I表示將借由本發(fā)明方法所得的單位制品的“裂痕”量與在圖7所示的借由先前以來的裂斷方法所得的制品相比較的數(shù)值者。將單位制品以相同素材分別制作3個，在單位制品Wl的⑴ ⑷的4個部位觀察“裂痕”。其結(jié)果，可知在借由本發(fā)明方法所得的單位制品中的任一部位，“裂痕”量均顯著減少。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涫怯梢岳脽釕?yīng)力的激光刻線在脆性材料基板形成分?jǐn)嘤脛澗€的刻線步驟、及沿著上述分?jǐn)嘤脛澗€裂斷上述基板的裂斷步驟所構(gòu)成的脆性材料基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟? 在上述刻線步驟中，以特定的間距形成多條劃線； 接下來，在上述裂斷步驟中，沿著上述多條劃線之一即第I劃線而裂斷上述基板，并將沿著第I劃線而形成的基板的端緣作為基準(zhǔn)，移動上述特定的間距而沿著其它劃線將裂斷手段定位而裂斷上述基板。
2.如權(quán)利要求1所述的母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟谄湓谏鲜隽褦嗖襟E中，光學(xué)地檢測沿著第I劃線而形成的基板的端緣。
3.如權(quán)利要求1所述的母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟谄涞贗劃線是在上述多條劃線中最接近于一者的基板端部的劃線。
4.如權(quán)利要求2所述的母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟谄涞贗劃線是在上述多條劃線中最接近于一者的基板端部的劃線。
5.如權(quán)利要求3所述的母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟谄涞贗劃線與用以自母基板分離單位基板的劃線分開形成的對準(zhǔn)用劃線。
6.如權(quán)利要求4所述的母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟谄涞贗劃線與用以自母基板分離單位基板的劃線分開形成的對準(zhǔn)用劃線。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的母基板的分?jǐn)喾椒ǎ涮卣髟谟谄渖鲜龃嘈圆牧匣迨怯刹ＡА⒀趸X陶瓷、藍(lán)寶石材料形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可沿著分?jǐn)囝A(yù)定線精度較佳地進(jìn)行分?jǐn)嗟幕宓牧褦喾椒āＴ诳叹€步驟中，以特定的間距形成多條劃線，接下來在裂斷步驟中，沿著上述多條劃線之一即第1劃線裂斷基板，并將沿著第1劃線而形成的基板的端緣作為基準(zhǔn)，移動特定的間距而沿著其它劃線將裂斷機(jī)構(gòu)定位而裂斷上述基板。
文檔編號C03B33/02GK103030263SQ20121029300
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者福原健司, 山本幸司 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司