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脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法及其分割方法與流程

文檔序號:11120192閱讀:461來源:國知局
脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法及其分割方法與制造工藝

本發明涉及一種用于分割脆性材料基板的方法,特別是,涉及一種在分割脆性材料基板時形成垂直裂紋的方法。



背景技術:

平面顯示器面板或太陽能電池面板等的制造過程一般包括對由玻璃基板、陶瓷基板、半導體襯底等脆性材料構成的基板(母基板)進行分割的工序。該分割廣泛應用了利用金剛石頭或切割輪等的劃線工具在基板表面形成劃線,并使裂紋(垂直裂紋)從該劃線向基板厚度方向伸展的方法。在形成了劃線的情況下,既有垂直裂紋在厚度方向上完全伸展并使基板分割的情況,但也存在垂直裂紋在厚度方向上僅部分伸展的情況。在后者的情況下,在形成劃線后,進行被稱為擊斷工序的應力賦予的步驟。通過擊斷工序使垂直裂紋在厚度方向上完全地行進,基板會沿劃線被分割。

作為這樣的通過形成劃線來使垂直裂紋伸展的方法,已知有形成作為垂直裂紋伸展的起點(觸發點)的、也稱為輔助線的線狀加工痕跡的方法(例如,參考專利文獻1)。

此外,已知有在脆性材料基板上形成孔部的情況等,要切割閉曲線區域的情況下適用于形成劃線的切割輪(例如,參考專利文獻2~4)。

[現有技術文獻]

[專利文獻1]日本特開2015-74145號公報

[專利文獻2]日本特開2000-219527號公報

[專利文獻3]日本特開平07-223828號公報

[專利文獻4]國際公開2010/087423號公報



技術實現要素:

[發明要解決的技術問題]

例如如專利文獻中公開的那樣,利用了輔助線的方法與不利用輔助線的方法相比,具有能夠在形成分割用的劃線時,降低切割輪或金剛石頭等的劃線工具施加于基板的力(沖擊)這一優點。例如,即使采用施加看似垂直裂紋難以伸展的較弱的力(負荷)來形成劃線的方式,也能夠以輔助線作為觸發點,使垂直裂紋從劃線適當地伸展。

但是,特別是對于在量產的制造工序中進行的脆性材料基板的分割會追求高的成品率(可靠的分割),在專利文獻1中公開的技術并不一定保證每次以輔助線為起點的垂直裂紋的伸展的可靠性。

本發明是鑒于上述課題提出的,目的在于,提供一種能夠在脆性材料基板預先確定的分割位置上高可靠性地形成垂直裂紋的方法。

[解決問題的技術手段]

為了解決上述課題,第一方式的發明提供一種脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法,在厚度方向上分割脆性材料基板時在分割位置上形成垂直裂紋,其特征在于,所述脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法具備:槽線形成工序,在所述脆性材料基板的一主面上形成作為線狀槽部的槽線;以及輔助線形成工序,通過使劃線輪在所述一主面上壓接滾動來形成作為與所述槽線相交的加工痕跡的輔助線,所述劃線輪的外周具備等間隔設置有多個槽的刀尖,在所述槽線形成工序中,以在所述槽線的正下方維持無裂紋狀態的方式形成所述槽線,在所述輔助線形成工序中,使用所述多個槽相對于所述外周非對稱的形狀形成的所述劃線輪,形成所述輔助線,使垂直裂紋以所述槽線與所述輔助線的交點作為起點從所述槽線沿所述脆性材料基板的厚度方向伸展。

第二方式的發明是根據第一方式所述的脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法,其特征在于,在所述輔助線形成工序中,使內部裂紋區域伴隨所述輔助線的形成而產生,所述內部裂紋區域為所述脆性材料基板的內部并且在所述輔助線的側方存在多個輔助裂紋;確定所述槽線與所述輔助線的形成位置,以使所述內部裂紋區域在所述槽線上的垂直裂紋的計劃伸展方向一側形成。

第三方式的發明是根據第二方式所述的脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法,其特征在于,所述輔助線以在與所述槽線上的垂直裂紋的計劃伸展方向相反方向一側附近與所述槽線相交的方式形成。

第四方式的發明是根據第一至第三的任一方式所述的脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法,其特征在于,在形成所述槽線之后,形成所述輔助線。

第五方式的發明提供一種脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法,在厚度方向上分割脆性材料基板時在分割位置上形成垂直裂紋,其特征在于,所述脆性材料基板中的垂直裂紋形成方法具備:槽線形成工序,在所述脆性材料基板的一主面上形成作為線狀槽部的槽線;以及輔助線形成工序,通過使劃線輪在所述一主面上壓接滾動來形成作為與所述槽線相交的加工痕跡的輔助線,所述劃線輪的外周具備等間隔設置有多個槽的刀尖,在所述槽線形成工序中,以在所述槽線的正下方維持無裂紋狀態的方式形成所述槽線,在所述輔助線形成工序中,使用所述多個槽以在所述外周的左右側具有不同深度的方式形成的所述劃線輪,形成所述輔助線,使垂直裂紋以所述槽線與所述輔助線的交點作為起點從所述槽線沿所述脆性材料基板的厚度方向伸展。

第六方式的發明提供一種脆性材料基板的分割方法,對脆性材料基板在厚度方向上進行分割,其特征在于,所述脆性材料基板的分割方法具備:垂直裂紋形成工序,通過第一至第五的任一方式所述的垂直裂紋形成方法,在所述脆性材料基板上形成垂直裂紋;以及斷開工序,沿著所述垂直裂紋而斷開所述脆性材料基板。

[發明的技術效果]

根據第一至第六方式的發明,由于能夠在脆性材料基板預先確定的分割位置上高可靠性地使垂直裂紋伸展,因此能夠在該分割位置上可靠地分割脆性材料基板。

附圖說明

圖1是概略地示出劃線裝置100結構的圖。

圖2是部分A中劃線輪51的放大圖。

圖3是例示出形成槽線TL后的情況的脆性材料基板W的俯視圖。

圖4是概略示出用于形成槽線TL的金剛石頭151的結構的圖。

圖5是包含槽線TL的垂直截面的zx部分截面圖。

圖6是例示出形成輔助線AL時的情況的脆性材料基板W的俯視圖。

圖7是例示出垂直裂紋VC隨著輔助線AL的形成而伸展的情況的脆性材料基板W的俯視圖。

圖8是例示出垂直裂紋VC隨著輔助線AL的形成而伸展的情況的脆性材料基板W的俯視圖。

圖9是包含槽線TL與垂直裂紋VC的垂直截面的zx部分截面圖。

圖10是示出形成垂直裂紋VC時的輔助線AL附近情況的示意圖。

圖11是分別對于實施例和比較例,VC實現率相對于形成輔助線AL時施加的負荷作圖所得的圖表。

圖12是通過變形例的劃線輪51的槽G的部分放大截面圖。

[附圖標記說明]

1臺;2劃線頭;50、150劃線工具;51劃線輪;52銷;53保持部;100劃線裝置;151金剛石頭;152柄;A1(輔助線TL的)起點;A2(輔助線TL的)終點;AL輔助線;AX軸中心;C(槽線TL與輔助線AL的)交點;CR內部裂紋區域;DP劃線方向;G(劃線輪51的)槽;OP(劃線輪51的)外周;P(劃線輪51的)突起;PF(劃線輪51的)刀尖;SF1(脆性材料基板W的)一個主面(上表面);SF2(脆性材料基板W的)另一個主面(下表面);T1(槽線TL的)起點;T2(槽線TL的)終點;TL槽線;VC垂直裂紋;W脆性材料基板。

具體實施方式

<劃線裝置>

圖1是概略示出本發明的實施方式中所用的劃線裝置100的結構的圖。劃線裝置100一般是在把玻璃基板、陶瓷基板、半導體襯底等脆性材料基板W在既定的分割位置在厚度方向DT上分割以小尺寸化時所使用,但在本實施方式中,劃線裝置100是為了在脆性材料基板W的一個主面SF1側的分割位置上伸展垂直裂紋,所進行的輔助線AL(圖6等參照)的形成所使用的。此外,在本實施方式中,輔助線AL是指,在與在主面SF1側的分割位置上形成的槽線TL(參照圖3等)相交的位置上形成的、使垂直裂紋在槽線TL的正下方伸展時作為起點(觸發點)的加工痕跡。此外,槽線TL是指其正下方作為垂直裂紋的形成位置的微細的線狀槽部(凹部)。關于輔助線AL和槽線TL會在下文進行詳細說明。

劃線裝置100主要具備承載脆性材料基板W的臺1以及保持劃線工具50的劃線頭2。

劃線裝置100具備未圖示的臺移動機構及劃線頭移動機構的其中一個或兩個,并且由于具備這些機構,在劃線裝置100中,劃線頭2能夠以保持劃線工具50的狀態,相對于臺1在水平面內相對移動。在下文中,為了說明的簡單起見,在進行劃線動作時,設劃線頭2相對于臺1向圖1所示的劃線方向DP移動。

劃線工具50是用于對脆性材料基板W進行劃線的工具。劃線工具50具有劃線輪(切割輪)51、銷52以及保持部53。

劃線輪51形成為圓盤狀(算盤珠狀),并且沿著其外周OP具備刀尖。圖2是圖1所示的部分A中劃線輪51的放大圖。圖2(a)是對包含外周OP的面的部分A的放大截面圖,圖2(b)是對于部分A的更局部的一部分從箭頭B所示的、與劃線輪51的外周垂直的方向看的圖。

劃線輪51的外周OP從宏觀來看好像是與圖1所示的同樣的圓形,但實際上,如圖2所示,在外周OP等間隔地設置有多個細微的槽G,并且相鄰的槽G彼此之間會形成突起P,由此構成刀尖PF。換言之,劃線輪51是具有槽G和突起P交替存在的刀尖PF的所謂的帶槽輪。此外,突起P形成為由棱線和夾著棱線的一對傾斜面構成的、剖面大致等腰三角形的形狀。

更詳細而言,如圖2(b)所示,槽G被設置成相對于外周OP不對稱的形狀。這是通過使槽G相對于包含外周OP的面傾斜來設置從而實現的。由此,槽G在外周OP的左右,具有相對較深的部分G1(圖2(b)中靠近外周OP的左側),以及相對較淺的部分G2(圖2(b)中靠近外周OP右側)。

該劃線輪51典型地具有幾mm左右的直徑。另外,槽G的深度在部分G1中最大為幾μm~幾十μm左右,在部分G2中最大為幾μm左右。槽G設置有大約幾百個。

此外,作為具有這樣的槽形狀的劃線輪51,例如,能夠適用于在切割閉曲線區域的情況中用以形成劃線。

銷52垂直地插入到劃線輪51的軸中心AX的位置。保持部53被劃線頭2所保持,同時以劃線輪51能夠在軸中心AX的周圍旋轉的方式,支撐插入到劃線輪51中的銷52。換言之,保持部53軸支撐從而能夠在軸中心AX的周圍旋轉銷52和劃線輪51。更詳細而言,劃線輪51被軸支撐成槽G的部分G1相對于圖1所示的劃線方向DP位于右側(附圖的眼前側),部分G2相對于劃線方向DP位于左側(附圖的里側)。另外,保持部53水平地支撐銷52,以使作為劃線輪51的刀尖PF(外周OP)的面向垂直方向延伸。

在劃線輪51中,至少設置有槽G和突起P的外周附近部分,例如,使用超硬合金、燒結金剛石、多晶金剛石或單晶金剛石等硬質材料來形成。從減少上述棱線及傾斜面的表面粗糙度的觀點來看,劃線輪51可以整體以單晶金剛石來制成。

在具有以上結構的劃線裝置100中,脆性材料基板W的另一主面SF2被水平地承載固定在作為承載面的臺1之上,使保持著劃線工具50的劃線頭2對著該脆性材料基板W的一個主面(以下也稱為上表面)SF1,并在壓接劃線輪51的狀態下,在劃線方向DP上移動。如此一來,處于壓接脆性材料基板W的狀態下的劃線輪51使刀尖PF以稍微入侵到脆性材料基板W的狀態向著以箭頭RT示出的方向圍繞軸中心AX旋轉。由此,在脆性材料基板W的上表面SF1上,伴隨著該劃線輪51的壓接滾動,產生沿著劃線輪51的移動方向的塑性變形。在本實施方式中,把產生該塑性變形的劃線輪51的壓接滾動動作,稱為劃線輪51的劃線動作。

由于劃線輪51如上所述地具有對外周OP不對稱的槽G,因此在進行劃線動作時,劃線輪51作用于脆性材料基板W的應力也是對劃線方向DP不對稱。具體而言,作用于槽G中相對較深的部分G1所位于的、相對于劃線方向DP的右側的應力會相對地變大,而作用于槽G中相對較淺的部分G2所位于的、相對于劃線方向DP的左側的應力會相對地變小。

此外,在對上表面SF1壓接劃線輪51時,劃線輪51施加于脆性材料基板的負荷,能夠利用劃線頭2所具備的未圖示的負荷調整機構來進行調整。

<垂直裂紋的形成順序>

接著,對本實施方式中所進行的、利用輔助線AL在分割位置上形成垂直裂紋的順序進行說明。圖3至圖9是逐步示出該垂直裂紋的形成情況的圖。在下文中,以對于矩形的脆性材料基板W預先設定一組對邊平行的多個分割位置(分割線)的情況為例進行說明。另外,在各圖中,附上以形成輔助線AL的行進方向為x軸正方向,以形成槽線TL的行進方向為y軸正方向,以垂直上方為z軸正方向的右手系xyz坐標。

首先,形成槽線TL。圖3是例示出形成槽線TL后的情況的脆性材料基板W的俯視圖(xy平面圖)。圖4是概略示出用于形成槽線TL的劃線工具150的結構的圖。圖5的包含槽線TL的垂直截面的zx部分截面圖。圖3所示的槽線TL的形成位置相當于對脆性材料基板W從其上表面SF1側俯視的情況下的分割位置。

在本實施方式中,使用具備金剛石頭151的劃線工具150來形成槽線TL。金剛石頭151是例如圖4所示地形成為平截頭棱錐體形狀,并設置有頂面SD1(第1面)和包圍頂面SD1的多個面。更詳細而言,如圖4(b)所示地,這些多個面包括側面SD2(第2面)及側面SD3(第3面)。頂面SD1、側面SD2及SD3相互朝向不同方向,并且互相相鄰。在金剛石頭151中,刀尖PF2由側面SD2及SD3構成的棱線PS和頂面SD1、側面SD2及SD3的3個面所成的頂點PP所形成。金剛石頭151被保持成頂面SD1成為如圖4(a)所示的棒狀(柱狀)的柄152的一個端部側上的最下端部的狀態。

在使用劃線工具150的情況下,如圖4(a)所示,以使柄152的軸方向AX2從垂直方向向移動方向DA的前方(y軸正方向)以既定角度傾斜后的狀態,就是說使頂面SD1朝向移動方向DA的后方(y軸負方向)的姿勢,使金剛石頭151與脆性材料基板W的上表面SF1抵接。然后,保持該抵接狀態,同時使劃線工具150向移動方向DA前方移動,以使金剛石頭151的刀尖PF2滑動。由此,會產生沿著金剛石頭151的移動方向DA的塑性變形。在本實施方式中,產生該塑性變形的金剛石頭151的滑動動作也稱為金剛石頭151的劃線動作。

如圖3及圖5所示,槽線TL是以在脆性材料基板W的上表面SF1在y軸方向上延伸的方向形成的微細的線狀槽部。槽線TL作為在使劃線工具150的姿勢相對于移動方向DA對稱的狀態下,通過滑動金剛石頭151,在脆性材料基板W的上表面SF1上產生塑性變形的結果來形成。在該情況下,如圖5中示意性地所示,槽線TL大概形成為與其延伸方向垂直的截面的形狀為線對稱的槽部。

如圖3所示,在脆性材料基板W的上表面SF1上規定的分割位置上,向以箭頭AR1示出的y軸正方向,從起點T1到終點T2為止形成槽線TL。在下文中,把槽線TL中相對接近起點T1的范圍也稱為上游側,相對接近終點T2的范圍也稱為下游側。

此外,在圖3中,槽線TL的起點T1及終點T2位于與脆性材料基板W的端部稍微離開一點的位置上,但這并不是必須的方式,根據作為分割對象的脆性材料基板W的種類和分割后單片的用途等,也可以適當地把任一個或兩個都設置位于脆性材料基板W的端部位置。但是,使起點T1位于脆性材料基板W的端部的方式,與如圖3所例示那樣使起點T1位于與端部稍微離開一點的位置上的情況相比,由于施加到劃線工具150的刀尖PF2的沖擊會變大,需要留意刀尖PF2的壽命這一點以及會產生沒有預想到的垂直裂紋這一點。

另外,多個分割位置的各自的槽線TL的形成,可以在未圖示的、具備一個劃線工具150的加工裝置中利用該劃線工具150依次形成的方式,也可以采用用以形成多個槽線TL的加工裝置同時并行地形成的方式。

在形成槽線TL時,對劃線工具150所施加的負荷(相當于把劃線工具150從垂直上方向脆性材料基板W的上表面SF1按壓的力)進行設定,使得在可靠地形成槽線TL的同時,在脆性材料基板W的厚度方向DT上不產生從該槽線TL的垂直裂紋的伸展(圖5)。

換言之,槽線TL的形成會以在槽線TL的正下方,脆性材料基板W與槽線TL相交的方向上維持連續相連的狀態(無裂紋狀態)的方式來進行。此外,在該對應下形成槽線TL的情況下,在脆性材料基板W的槽線TL附近(距離槽線TL大約5μm~10μm以內的范圍),會殘留有作為塑性變形的結果的內部應力。

該槽線TL的形成是,例如,通過把劃線工具150所施加的負荷設置為,與利用相同劃線工具150形成伴隨有垂直裂紋的伸展的劃線的情況相比較小的值來實現。

在無裂紋狀態下,即使形成了槽線TL,由于垂直裂紋不會從該槽線TL伸展,因此即使假設彎矩會作用于脆性材料基板W,與形成有垂直裂紋的情況相比,難以產生沿著槽線TL的分割。

在形成槽線TL后,接著,利用具備劃線工具50的劃線裝置100來形成輔助線AL。圖6是例示出形成輔助線AL時的情況的脆性材料基板W的俯視圖。圖7及圖8是例示出垂直裂紋VC隨著輔助線AL的形成而伸展的情況的脆性材料基板W的俯視圖。圖9是包含槽線TL與垂直裂紋VC的垂直截面的zx部分截面圖。

在本實施方式中,輔助線AL如圖6所示,是通過在槽線TL的下游側附近,向以箭頭AR2示出的x軸正方向(與槽線TL正交地),從起點A1到終點A2的范圍內使脆性材料基板W的上表面SF1發生塑性變形來形成的加工痕跡。

輔助線AL的形成是通過使以箭頭AR2示出的輔助線AL的形成行進方向與劃線方向DP(x軸正方向)相一致的方式來進行的。換言之,在使劃線輪51壓接到脆性材料基板W的上表面SF1上的狀態下,通過使劃線頭2向劃線方向DP移動,來轉動劃線輪51。如此一來,輔助線AL每次與槽線TL相交,如圖7中箭頭AR3所示地,從與各個槽線TL的交點C的位置向垂直裂紋VC的計劃伸展方向(圖7的情況為槽線TL的上游側)依次地,會發生如圖9所示的、從槽線TL向脆性材料基板W的厚度方向DT的垂直裂紋VC的伸展。

此外,輔助線AL的形成也與形成槽線TL的情況一樣,由于目的不在于在其正下方伸展垂直裂紋,因此在形成輔助線AL時劃線輪51施加的負荷,與使用相同的劃線輪51形成伴隨有垂直裂紋的伸展的劃線的情況相比,也能夠設置為較小的值。

最終,如圖8所示,在全部分割位置上,垂直裂紋VC會從槽線TL伸展。換言之,以輔助線AL的形成作為契機(輔助線AL為觸發點),在到此之前雖形成有槽線TL但無裂紋狀態的脆性材料基板W的各個分割位置上,形成從槽線TL延伸的垂直裂紋VC。

這是由于,在使用具備了金剛石頭151的劃線工具150來形成槽線TL的情況下,在槽線TL正下方產生的垂直裂紋VC具有向頂面SD1所在的一側伸展的性質。即,在輔助線AL附近產生的垂直裂紋VC具有向特定的一個方向伸展的性質。以在槽線TL上的上游側配置金剛石頭的頂面SD1的方式來形成槽線TL的本實施方式中,在形成輔助線AL后,垂直裂紋VC在槽線TL的上游側伸展,但難以在反方向上伸展。

通過該方式在分割位置上形成垂直裂紋VC的脆性材料基板W,會被交付給未圖示的既定的擊斷裝置。在擊斷裝置中,通過所謂的3點彎曲或者4點彎曲的方法,把彎矩作用于脆性材料基板W,以此進行使垂直裂紋VC伸展至脆性材料基板W的下表面SF2的擊斷工序。經過該擊斷工序,脆性材料基板W會在分割位置被分割。

在上述順序的情況下,由于分割位置上的槽線TL的形成并不是伴隨著垂直裂紋VC的伸展而進行的,因此相比于現有的那種以形成劃線的同時形成垂直裂紋的方式來對分割位置進行劃線的情況,具有能夠降低施加到劃線工具50的負荷的優點。該優點有利于延長在分割位置上用于分割的劃線工具50的壽命。

<垂直裂紋伸展的詳細說明>

圖10是示出在形成槽線TL后接著通過形成輔助線AL來形成垂直裂紋VC時,輔助線AL附近情況的示意圖。此外,在圖6至圖8中,作為大概連續的線狀加工痕跡對輔助線AL進行圖示,但微觀上,如圖10所示,輔助線AL反映了槽G與突起P交替存在的刀尖PF的形狀,形成為以幾十μm左右的短線段間斷樣子的加工痕跡。

如果在劃線方向DP即x軸正方向(與y軸垂直的方向上)形成輔助線AL,在其整個形成位置上,在脆性材料基板W的內部、y軸負方向側(在圖10中為輔助線AL的圖面視同中稍下側)的輔助線AL的一側,會形成有以輔助線AL為起點的、存在有無數輔助裂紋的內部裂紋區域CR。

更詳細而言,內部裂紋區域CR是以輔助線AL的任意位置作為起點,以存在于從變為(-y,-z)的方向開始到-z方向的范圍內的方式產生。在俯視上表面SF1的情況下,內部裂紋區域CR是在從輔助線AL起向y軸負方向上,距離輔助線AL最大約數十μm左右的范圍內形成。

這被認為是與形成輔助線AL時劃線輪51的方向有關。換言之,在劃線方向DP即x軸正方向上形成輔助線AL的情況下,用于形成輔助線AL的劃線輪51以使槽G中相對較深的部分G1向著作為垂直裂紋VC計劃伸展方向的槽線TL的上游側(即y軸負方向側),而相對較淺的部分G2向著作為其相反方向的槽線TL的下游側(y軸正方向側)的姿勢來旋轉。在該情況下,如上所述地,在部分G1所位于的相對于劃線方向DP的右側,即作為垂直裂紋VC計劃伸展方向的槽線TL的上游側(y軸負方向側),會作用有相對較大的應力。因此可以認為,在y軸負方向側容易發生來自輔助線AL的輔助裂紋的形成。

內部裂紋區域CR是在整條輔助線AL上形成的,因此內部裂紋區域CR在輔助線AL與槽線TL相交的部位附近也會以高概率產生。如上所述,由于在槽線TL的附近殘留有內部應力,在形成了輔助線以使內部裂紋區域CR形成于槽線TL的垂直裂紋VC計劃伸展方向側的情況下,內部裂紋區域CR在殘留內部應力的存在區域中的形成會作為契機,使得槽線TL附近的殘留內部應力得到釋放。其結果是,如圖10(b)中箭頭AR4所示,垂直裂紋VC向著垂直裂紋VC的計劃伸展方向(在本實施方式中為槽線TL的上游側),從槽線TL發生伸展。這是利用上述的本實施方式的方法來伸展垂直裂紋VC的細節。

此外,雖然圖10中省略了圖示,但槽G的相對較淺的部分G2所位于的y軸正方向側也作用有應力,另外,輔助裂紋的形成由于是隨機發生的現象,因此也有可能產生輔助裂紋。然而,由于所作用的應力相比于部分G1所位于的一側更小,因此其產生的概率較小,并且即使使部分G2向著垂直裂紋VC的計劃伸展方向進行劃線,與上述的本實施方式的方法相比,也不會提高垂直裂紋VC伸展的可靠性。

或者另外,考慮通過使用具備了具有相對于外周對稱的形狀的槽的劃線輪來形成輔助線AL的方式,該情況下的內部裂紋區域CR的形成相對于劃線方向DP的左右變為各向同性,但是,對與目的—--垂直裂紋VC向垂直裂紋VC的計劃伸展方向的伸展—而言,在與垂直裂紋VC的計劃伸展方向相反的一側相對積極的形成內部裂紋區域CR這一方法并沒有特別的優點,因此在該情況下,與上述的本實施方式中的方法相比,仍然不會提高垂直裂紋VC的伸展的可靠性。

如上文所說明的那樣,根據本實施方式,在預定的分割位置上分割脆性材料基板時,在與該分割位置相應的形成位置上,通過在正下方不產生垂直裂紋為條件來形成槽線,以及在水平面內使用有意地使其傾斜的劃線輪,以使輔助裂紋偏向作為垂直裂紋VC計劃伸展方向的槽線的上游側的方式來形成輔助線,由此,能夠在該分割位置上高可靠性地使垂直裂紋發生伸展。通過可靠地形成垂直裂紋,在作為后工序的擊斷工序中,能夠在該分割位置上可靠地分割脆性材料基板。在該情況下,在形成槽線和輔助線時,能夠把劃線輪所施加的負荷設定為,比伴隨著垂直裂紋的伸展來進行劃線動作的情況更小的值。

<實施例>

作為實施例,按照上述的實施方式中示出的順序,每次改變輔助線AL的形成條件來多次進行槽線TL和輔助線AL的形成,并對垂直裂紋VC的伸展的產生狀況進行評價。作為脆性材料基板W,使用了0.3mm厚的玻璃基板。

具體而言,輔助線AL是通過把施加到劃線輪51的負荷分為0.8N、1.1N、1.5N、1.9N、2.3N、2.6N、3.0N的7個水平來形成的。劃線頭2的移動速度設定為100mm/sec。另外,作為劃線輪51,使用輪徑為2.0mm、厚度為0.65mm、銷52的插入孔的直徑為0.8mm、刀尖角度為110°、槽G的數量為360個、槽G的最大深度為3μm的劃線輪。

另外,固定施加到劃線工具150的負荷,并對輔助線AL的各個形成條件各自形成100條槽線TL。

另外,作為比較例,除了使用了相對于外周對稱地設置有槽的劃線輪以外,以與實施例相同的條件,對垂直裂紋VC的伸展的產生狀況進行評價。

圖11是把實施例及比較例中的從共100條的槽線TL中的垂直裂紋VC伸展的產生率(以下稱為VC實現率),與在形成輔助線AL時施加的負荷相對應地制成的圖表。

如圖11所示,在比較例中,在負荷為1.5N以下的情況下,能夠獲得90%以上的VC實現率,其最大值停留在負荷為0.8N的情況下的93%。與此相對,在實施例中,在比較例中獲得90%以上的VC實現率的1.5N以下的負荷范圍中,獲得了比比較例更加高的95%以上的VC實現率,而在負荷為1.1N的情況下達到了100%的VC實現率。

這些結果示出了具有相對于外周不對稱形狀的槽部的上述實施方式的方法,適用于垂直裂紋伸展的可靠化這一點。

另外,如果使用相同條件的劃線輪51來進行劃線動作,并使在形成劃線的同時延伸垂直裂紋的話,由于至少需要施加3~4N左右的負荷,因此本實施例的結果也示出了,相比于進行伴隨垂直裂紋伸展的劃線動作時劃線輪51所施加的負荷,輔助線AL的形成能夠通過施加更小的負荷來進行。進一步來說,槽線TL的形成能夠以與形成輔助線AL時同樣程度或更小的負荷施加來進行,因此也可以認為,上述實施方式的方法是能夠以比通過劃線動作直接地使垂直裂紋發生伸展的方法更低的負荷施加來伸展垂直裂紋的手法。

<變形例及參考例>

在上述的實施方式中,是在形成槽線TL后形成輔助線AL,但是也可以顛倒槽線TL和輔助線AL的形成順序。

另外,在上述的實施方式中,雖然使槽線TL和輔助線AL在脆性材料基板W的上表面SF1上正交,但這并不是必須的方式,只要可以適當地隨著輔助線AL的形成而實現從槽線TL伸展垂直裂紋的話,也可以采用使槽線TL與輔助線AL傾斜相交的方式。

另外,在上述的實施方式中,利用劃線工具150來進行的槽線TL的形成,是在使柄152的軸方向AX2向著移動方向DA前方傾斜的狀態,就是說在使頂面SD1朝向移動方向DA后方的姿勢下,通過滑動金剛石頭151來進行的,但也可以代替性地,也可以在使柄152的軸方向AX2向著移動方向DA后方傾斜的狀態下,就是說在使頂面SD1朝向移動方向DA前方的姿勢下,通過滑動金剛石頭151,來形成槽線TL。

或者,在上述的實施方式中,對于槽線TL的形成使用了金剛石頭151,但也可以代替性地,采用通過使劃線輪壓接滾動來形成槽線TL的方式。在該情況下,作為劃線輪,優選的是使用在刀尖沒有設置槽的劃線輪。

但是,在采用后面二者的方式的情況下,與上述的實施方式不同,垂直裂紋的計劃伸展方向為槽線TL的下游側。因此,在這些方式中,把劃線輪51配置成槽G中相對較深的部分G1向著槽線TL的下游側,并在槽線TL的上游側附近形成輔助線AL。

在該情況下,也與上述的實施方式同樣地,以使輔助裂紋AC偏向作為垂直裂紋VC計劃伸展方向的槽線TL下游側的方式來形成輔助線AL,并由此,在垂直裂紋VC的計劃伸展方向上,會適當地產生從槽線TL的垂直裂紋的伸展。其結果是,能夠在形成槽線TL的分割位置上高可靠性地使垂直裂紋發生伸展。

另外,劃線輪51中槽G的形成方式并不限于上述實施方式所示的方式。只要能夠產生多個輔助裂紋偏向于輔助線側方中的其中一方的內部裂紋區域,例如如專利文獻2所公開的那樣,也可以采用具有相對于外周OP不對稱的形狀的各種形成方式。

此外,圖12是通過變形例的劃線輪51的槽G的部分放大截面圖。在上述的實施方式中,劃線輪51(更詳細而言,為其突起P)形成為由棱線和夾著棱線的一對傾斜面組成的剖面大致等腰三角形的形狀,但作為會產生有多個輔助裂紋偏向于輔助線側方中的其中一方的內部裂紋區域的劃線輪51,如圖12所示,也能夠使用具有相對于外周OP的角度(θ1,θ2)互相不同的2個傾斜面的劃線輪51。

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