CN106470814B - 脆性衬底的切断方法及划线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脆性衬底的切断方法及划线装置。将具有突起部(PP)及和突起部(PP)相连的前部的刀尖(51)按压于脆性衬底(4)的表面(SF)。使被按压的刀尖(51)在脆性衬底(4)的表面(SF)上向着前部所朝向的方向(DA)滑动。通过使刀尖(51)滑动而在脆性衬底(4)产生塑性变形，由此在脆性衬底(4)的表面(SF)上形成具有沟槽形状的沟槽线。在使刀尖(51)滑动时，使刀尖(51)的前部的多个位置(O1及O2)为与脆性衬底(4)的表面(SF)相同高度的位置。

Description

脆性衬底的切断方法及划线装置

技术领域

本发明涉及一种脆性衬底的切断方法及划线装置。

背景技术

在平面表示器面板或太阳能电池面板等电气设备的制造中，常常需要切断玻璃衬底等脆性衬底。首先在衬底上形成划线，接下来沿着该划线切断衬底。划线可通过使刀尖在衬底上滑动而形成。通过该滑动，在衬底上形成由塑性变形所致的沟槽，同时，在该沟槽的正下方形成垂直裂痕。其后，进行称作断裂步骤的应力赋予。通过断裂步骤使裂痕在厚度方向完全前进，由此切断衬底。

例如根据日本专利特开2013-71871号公报，使用具有刀部的金刚石尖头在衬底形成划线。根据该公报，通过对金刚石尖头的刀部喷射冷却气体而抑制因在刀部与衬底之间产生的摩擦热所致的刀部氧化，由此实现金刚石尖头的长寿命化。

[先前技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2013-71871号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

在脆性衬底的划线中延长刀尖的寿命在该领域中仍是重要的问题，寻求进一步的技术。作为刀尖，在使用并非如划线轮般滚动而是如金刚石尖头般滑动的刀尖的情况下，该问题尤其严重。

本发明是为了解决以上问题而完成的，其目的在于提供一种能够延长刀尖寿命的脆性衬底的切断方法及划线装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的脆性衬底的切断方法具有以下步骤。将具有突起部及与突起部相连的前部的刀尖按压于一脆性衬底的表面。使被按压的刀尖在脆性衬底的表面上向着前部所朝的方向滑动。通过使刀尖滑动而在脆性衬底产生塑性变形，由此在脆性衬底的表面上形成具有沟槽形状的至少1条沟槽线。在使刀尖滑动时，使刀尖前部的多个位置为与脆性衬底表面相同高度的位置。

[发明的效果]

根据本发明，在使刀尖滑动时，使刀尖前部的多个位置为与脆性衬底的表面相同高度的位置。由此，分散刀尖特别会磨损的位置。因此能够延长刀尖的寿命。

附图说明

图1为概略性表示本发明的实施方式1的划线装置的构成的图。

图2为概略性表示本发明的实施方式1的刀尖的移位情况的图(A)、及在其箭头IIB视角表示刀尖的图(B)。

图3的(A)为概略性表示无裂痕状态的沟槽线的构成的截面图；及(B)为概略性表示裂痕线的构成的截面图。

图4为表示在本发明的实施方式1的脆性衬底的切断方法中，在使刀尖滑动时使作为刀尖前部的侧部的多个位置为与脆性衬底表面相同高度的位置的情况的图。

图5的(A)～(C)为表示本发明的实施方式1的脆性衬底的切断方法中的载荷变化的第1～第3例的各者的立体图。

图6为表示本发明的实施方式1的脆性衬底的切断方法中的载荷变化的第4例的截面图。

图7为概略性表示本发明的实施方式2的刀尖的移位情况的图(A)、及在其箭头VIIB 视角表示刀尖的图(B)。

图8的(A)为表示在本发明的实施方式2的脆性衬底的切断方法中，在使刀尖滑动时使作为刀尖前部的顶面的多个位置为与脆性衬底表面相同高度的位置的情况的图，及(B)为其箭头VIIIB视角的图。

图9为概略性表示本发明的实施方式3的划线装置的构成的图。

图10为概略性表示本发明的实施方式3的变化例的划线头的构成的图。

图11的(A)及(B)为概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的切断方法的第1及第2步骤的各者的俯视图。

图12的(A)及(B)为概略性表示本发明的实施方式4的第1变化例的脆性衬底的切断方法的第1及第2步骤的各者的俯视图。

图13为概略性表示本发明的实施方式4的第2变化例的脆性衬底的切断方法的俯视图。

图14为概略性表示本发明的实施方式4的第3变化例的脆性衬底的切断方法的俯视图。

图15为概略性表示本发明的实施方式5的脆性衬底的切断方法的第1步骤的俯视图。

图16为概略性表示本发明的实施方式5的脆性衬底的切断方法的第2步骤的俯视图。

图17为概略性表示本发明的实施方式5的脆性衬底的切断方法的第3步骤的俯视图。

图18为概略性表示本发明的实施方式5的第1变化例的脆性衬底的切断方法的俯视图。

图19的(A)及(B)为概略性表示本发明的实施方式5的第2变化例的脆性衬底的切断方法的第1及第2步骤的各者的俯视图。

图20为概略性表示本发明的实施方式5的第3变化例的脆性衬底的切断方法的俯视图。

图21为概略性表示本发明的实施方式6的脆性衬底的切断方法的俯视图。

图22的(A)及(B)为概略性表示本发明的实施方式7的脆性衬底的切断方法的第1及第2步骤的各者的俯视图。

图23的(A)及(B)为概略性表示本发明的实施方式8的脆性衬底的切断方法的第1及第2步骤的各者的俯视图。

图24为概略性表示本发明的实施方式8的变化例的脆性衬底的切断方法的俯视图。

图25为概略性表示本发明的实施方式9的刀尖的移位情况的图(A)、及在其箭头XXVB视角表示刀尖的图(B)。

图26为表示在本发明的实施方式9的脆性衬底的切断方法中，在使刀尖滑动时使作为刀尖前部的侧部的多个位置为与脆性衬底表面相同高度的位置的情况的图。

图27为概略性表示本发明的实施方式9的变化例的刀尖的移位情况的图(A)、及在其箭头XXVIIB视角表示刀尖的图(B)。

图28为表示在本发明的实施方式9的变化例的脆性衬底的切断方法中，在使刀尖滑动时使刀尖前部的多个位置为与脆性衬底表面相同高度的位置的情况的图。

具体实施方式

以下，基于图式对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下图式中对相同或相当部分标注相同的参照编号且不重复其说明。

(实施方式1)

图1为概略性表示本实施方式的划线装置100的构成的图。图中，以双点链线表示被切断的玻璃衬底4(脆性衬底)。此外，为了方便说明而示出XYZ正交坐标系，在图示的例中，进行沿着X方向的切断。划线装置100具有划线头60、驱动部70、载物台80(衬底支撑部)及控制部90。

划线头60具有切割器具50、姿势调整部61、保持部62、加压部63及本体部64。切割器具50具有刀尖51及刀柄52(图2(A))。姿势调整部61能够调整切割器具50的姿势地支撑切割器具50。保持部62保持姿势调整部61。加压部63为固定于本体部64且能够对保持部62施加力的致动器。

载物台80为支撑具有表面SF的一玻璃衬底4(一脆性衬底)者。

驱动部70为使被支撑于载物台80的玻璃衬底4、与刀尖51相对性地移位者。因此驱动部70可为使刀尖51及载物台80的任一者移位者，或也可为使刀尖51及载物台80 的各者均移位者。在本实施方式中，驱动部70具有：载物台驱动部71，其使载物台80 移位；及头驱动部72，其用以使划线头60的本体部64移位。载物台驱动部71例如对载物台80赋予沿着图中XYZ轴的各者的平移移位、与绕图中Z轴的旋转移位。头驱动部72例如对划线头60的本体部64赋予沿着图中X轴的平移移位。

控制部90具有滑动前控制部91、滑动控制部92及滑动后控制部93。控制部90为控制驱动部70及加压部63者。

滑动前控制部91以在刀尖51在玻璃衬底4的表面SF上滑动之前将刀尖51按压于表面SF上的方式控制驱动部70。

滑动控制部92以刀尖51在玻璃衬底4的表面SF上向着刀尖51的前部所朝的方向滑动的方式控制驱动部70。此外，滑动控制部92以使在玻璃衬底4上滑动的刀尖51的前部的多个位置为与玻璃衬底4表面相同高度的位置的方式控制加压部63。换言之，滑动控制部92通过控制加压部63，而于在玻璃衬底4上滑动的刀尖51的前部使与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置移位。在该目的下，滑动控制部92通过使加压部63产生的力变化而使施加于刀尖51的载荷变化。

滑动后控制部93为以在刀尖51在玻璃衬底4的表面SF上进行滑动之后，刀尖51 自玻璃衬底4的表面SF上离开的方式控制驱动部70者。

参照图2(A)及(B)，在刀尖51设置有顶面SD1(第1面)、及包围顶面SD1的多个面。这些多个面包含侧面SD2(第2面)及侧面SD3(第3面)。顶面SD1、侧面SD2及SD3(第 1～第3面)朝向互不相同的方向，且互为相邻。刀尖51具有顶面SD1、侧面SD2及SD3 会合的顶点，由该顶点构成刀尖51的突起部PP。因此，顶面SD1与突起部PP相连。此外，侧面SD2及SD3形成构成刀尖51的侧部PS的棱线。侧部PS与突起部PP相连，且自突起部PP线状地延伸。此外，由于侧部PS如上述般为棱线，故具有线状延伸的凸形状。

刀尖51优选为金刚石尖头。即，自硬度及能够缩小表面粗糙度的方面而言，刀尖51优选为由金刚石制成。更优选为刀尖51由单晶金刚石制成。进而优选为自结晶学而言，顶面SD1为{001}面，侧面SD2及SD3的各自为{111}面。在该情况下，侧面SD2 及侧面SD3虽具有不同朝向，但在结晶学上为相互等效的结晶面。

另外，也可使用不为单晶的金刚石，例如使用以CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)法合成的多晶体金刚石。或也可使用如下的烧结金刚石，该烧结金刚石是使自微粒石墨或非石墨状碳以不包含铁族元素等结合材烧结而成的多晶体金刚石粒子通过铁族元素等结合材结合而成。

刀柄52沿着轴方向AX延伸。刀尖51优选为以顶面SD1的法线方向大致沿着轴方向AX的方式安装于刀柄52。轴方向AX相对于玻璃衬底4的表面SF的角度优选为能够利用姿势调整部61(图1)调整。在该情况下，能够利用姿势调整部61调整刀尖51相对于表面SF的姿势。

接下来对划线装置100的动作进行说明。

首先，通过滑动前控制部91控制驱动部70及加压部63而将刀尖51按压于玻璃衬底4的表面SF。当将刀尖51按压于表面SF时，突起部PP位于较衬底表面SF更靠衬底内部侧。

接下来，通过滑动控制部92控制驱动部70，而使被按压的刀尖51大致沿着将侧部PS投影于上表面SF1上的方向在表面SF上滑动。本实施方式中，在滑动中，刀尖51 的侧部PS为前部，使被按压的刀尖51在玻璃衬底4的表面SF上向着侧部PS所朝向的方向DA(图中，+X轴方向)滑动。方向DA对应于将自刀尖51延伸的轴方向AX投影于表面SF上的方向。滑动中利用刀柄52在表面SF上拖引刀尖51。

通过使刀尖51滑动而在玻璃衬底4产生塑性变形，由此在玻璃衬底4的表面SF上形成具有沟槽形状的至少1条沟槽线TL(图3(A)或(B))。沟槽线TL通过玻璃衬底4的塑性变形而产生，但此时也可略微切削玻璃衬底4。然而，由于此种切削会产生微细的碎片，故优选为尽可能地少。

通过刀尖51的滑动，存在不伴随裂痕而形成沟槽线TL(图3(A))的情况、及形成沟槽线TL且实质上大致同时形成裂痕线CL的情况。裂痕线CL为自沟槽线TL的凹部在厚度方向DT伸展的裂痕，在表面SF上线状地延伸。

在前者之情况下，形成沟槽线TL的步骤如下般进行，即，获得在沟槽线TL的正下方玻璃衬底4在与沟槽线TL的延伸方向(图中，X轴方向)交叉的方向DC(图中，Y轴方向)上连续相连的状态即无裂痕状态。为了获得无裂痕状态，施加于刀尖51的载荷设为小至不产生裂痕的程度，且大至产生塑性变形的程度。在形成该无裂痕状态的沟槽线 TL(图3(A))后，通过后文叙述的方法，沿着沟槽线TL使厚度方向DT上的玻璃衬底4 的裂痕伸展，由此能够形成裂痕线CL(图3(B))。通过形成裂痕线CL而打破无裂痕状态。即，裂痕线CL在沟槽线TL的正下方且在与沟槽线TL交叉的方向DC上将玻璃衬底4 的连续相连断开。

在任一种情况下，均沿着裂痕线CL切断玻璃衬底4。此时，根据需要，进行所谓的断裂步骤。

通过滑动控制部92，在使刀尖51滑动时使作为刀尖51的前部的侧部PS的多个位置(例如，图4的位置O1及O2)为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置。在该目的下，使施加于正在滑动的刀尖51的载荷变化。通过调整加压部63所产生的力而能够使载荷变化。位置O1及O2例如优选高度为0.5～2.5μm左右，且相互分开。

另外，无需仅使位置O1及O2为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置，也可在滑动中使表面SF在位置O1与O2之间连续地移位。在该情况下，位置O1与O2之间的任意位置均具有与表面SF相同高度的时点。

根据本实施方式，在使刀尖51在1个玻璃衬底4上滑动时使对刀尖51的载荷变化。载荷例如能够以最大值相对于其最小值为1.5～2倍左右的方式变化。由此，使作为刀尖 51的前部的侧部PS上的位置O1及O2(图4)为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置。因此，与在使刀尖51在1个玻璃衬底4上滑动时仅使刀尖51的前部的一位置(例如仅位置O1)为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置的情况相比，刀尖51特别会磨损的位置分散，因此能够延长刀尖51的寿命。

能够使赋予至滑动中的刀尖51的载荷在对于1个脆性衬底的划线的任意时期变化。以下，对其例进行说明。

图5(A)～(C)各者表示对于作为脆性衬底的玻璃衬底4的划线的例。图中，粗线表示相对较大的载荷，细线表示相对较小的载荷。

在图5(A)的例中，刀尖51(图2(A))在玻璃衬底4的表面SF上的滑动沿着沿X轴的直线SLXm及沿Y轴的直线SLYm进行。在直线SLXm各者的滑动中对刀尖51赋予载荷变化。在直线SLYm各者中也相同。

在图5(B)之例中，刀尖51(图2(A))在玻璃衬底4的表面SF上的滑动沿着沿X轴之直线SLXw及SLXs、与沿Y轴的直线SLYw及SLYs进行。向各直线上的滑动中的刀尖51的载荷为固定。直线SLXs上的载荷与直线SLXw上的载荷互不相同。换言之，在直线SLXs与SLXw之间使载荷变化。此外，SLYs上的载荷、与直线SLYw上的载荷互不相同。换言之，在直线SLYs与SLYw之间使载荷变化。在本例中，在相互相邻的直线间，所使用的载荷不同。例如，在以排列于一方向(图中为右方向)上的直线SLYs、 SLYw、SLYs及SLYw的顺序进行滑动的情况下，在这些直线上的滑动中交替地赋予载荷的强弱变化。

在图5(C)的例中，在玻璃衬底4的表面SF上的刀尖51的滑动沿着沿X轴的直线SLXs及沿Y轴的直线SLYw进行。向各直线上的滑动中的刀尖51的载荷为固定。直线 SLXs上的载荷与直线SLYw上的载荷互不相同。换言之，在直线SLXs与直线SLYw之间使载荷变化。

在图6的例中，在1个单元衬底4C(脆性衬底)的表面SF上进行滑动。单元衬底4C 具有由脆性材料制作的衬底(例如玻璃衬底)4T及4B。衬底4T及4B隔着接合部9相互积层。由此，表面SF具有包含衬底4T的部分ST、与包含衬底4B的部分SB。在单元衬底4C的表面SF上的刀尖51的滑动是在部分ST上(参照箭头SLTw)及部分SB上(参照箭头SLBs)进行。向在部分ST上的滑动中的刀尖51的载荷为固定，此外，向在部分 SB上的滑动中的刀尖51的载荷为固定。另一方面，与部分ST上相比，在部分SB上，增大向滑动中的刀尖51的载荷。换言之，在部分ST与SB之间使载荷变化。

(实施方式2)

参照图7(A)及(B)，在本实施方式中，使刀尖51朝向与方向DA(图2 (A)及(B))相反的方向DB滑动。另外，关于除上述以外的构成，由于与上述实施方式1的构成大致相同，故对相同或对应的要素标注相同的符号，不重复其说明。

根据本实施方式，通过在使刀尖51在1个玻璃衬底4上滑动时使向刀尖51的载荷变化，而使作为刀尖51的前部的顶面SD1的位置O1及O2(图8(A))为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置。由此，与在使刀尖51在1个玻璃衬底4上滑动时仅使刀尖51 的前部的一位置为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置的情况相比，刀尖51特别会磨损的位置分散。因此可延长刀尖51的寿命。

此外，刀尖51朝向方向DB滑动的情况，与刀尖51朝向方向DA滑动的情况不同，由于在位置O1及O2的各者，玻璃衬底4与刀尖51以特定的长度接触(参照图8(B))，故能够进一步延长刀尖51的寿命。

(实施方式3)

图9为概略性表示本实施方式的划线装置100V的构成的图。图中，以双点链线表示所要切断的玻璃衬底4。此外，为了方便说明而显示XYZ正交坐标系，在图示的例中，进行沿着X方向的切断。划线装置100V具有划线头60V与控制部90V。

划线头60V具有在使刀尖51(图2(A))滑动时能够使刀尖51的姿势变化(图中，参照箭头)的姿势调整部61V。作为姿势的变化，例如使轴方向AX(图2(A)或图7(A))相对于表面SF的角度变化。

控制部90V为控制驱动部70、加压部63及姿势调整部61V者，且包含滑动控制部92V。滑动控制部92V以在玻璃衬底4的表面SF上使刀尖51向着刀尖51的前部所朝的方向滑动的方式控制驱动部70。此外，滑动控制部92V以使在玻璃衬底4上滑动的刀尖51的前部的多个位置为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置的方式控制姿势调整部61V。换言之，滑动控制部92V通过控制姿势调整部61V，而使在玻璃衬底4上滑动的刀尖51的前部的与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置变化。在该目的下，滑动控制部92V使刀尖51的姿势变化。例如，优选为使刀尖51的角度变化1～5°。当刀尖51的姿势变化时，刀尖51向表面SF中陷入的程度变化，由此，刀尖51的前部的与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置变化。

图10为概略性表示作为本实施方式的划线头60V(图9)的变化例的划线头60W的构成的图。划线头60W具有主体部110、切割器具50、加压部63W、及本体部64W。切割器具50安装于主体部110。利用来自主体部110的作用，切割器具50以载荷F按压于玻璃衬底4的表面SF。主体部110具有主体本体111及切割器具支撑构件112。切割器具支撑构件112能够调整切割器具50的刀柄52的轴方向AX(图2)地支撑刀柄52。本体部64W具有基台本体151及限制器152。基台本体151具有将主体部110能够旋动地支撑的支点ST。限制器152限制主体部110能够朝向下方旋动的范围。加压部63W被支撑于本体部64W。加压部63W为能够以将切割器具50按压于玻璃衬底4的表面SF 上的方式对主体部110施加连续性的力LD者。加压部63W具有用以产生力LD的气压缸、及用以传递力的按压销。

根据本变化例的划线头60W，通过使加压部63W的力LD变化，而使施加于刀尖 51(图2)的载荷F变化，同时通过主体部110绕支点ST的旋动也能够使刀尖51的姿势变化。因此，即便在划线中也能够容易地变更刀尖51的姿势。此外，与具有用于划线中的调整姿势的专用机构的情况相比，划线头60W具有更简单的构成。因此，划线头 60W能够容易地轻量化，故也应用于低载荷的划线。

另外，关于除上述以外的构成，由于与上述实施方式1或2的构成大致相同，故对相同或对应的要素标注相同的符号，不重复其说明。

(实施方式4)

在实施方式4以后的脆性衬底的切断方法中，使用在实施方式1～3中的任一者所说明的方法形成无裂痕状态的沟槽线TL(图3(A))，而且形成沿着沟槽线TL的裂痕线 CL(图3(B))。另外，如上述般，在为了形成沟槽线TL而使刀尖51滑动时，使刀尖51 的前部的多个位置为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置。

参照图11(A)，首先准备玻璃衬底4。作为表面SF(图2(A))，玻璃衬底4具有平坦的上表面SF1。包围上表面SF1的缘包含互相对向的边ED1及边ED2。在图11(A)所示的例中，缘为长方形状。因此边ED1及ED2为互相平行的边。此外，在图11(A)所示的例中，边ED1及ED2为长方形的短边。此外，玻璃衬底4具有与上表面SF1垂直的厚度方向DT(图2(A))。

接下来，将刀尖51在位置N1按压于上表面SF1。位置N1的详情在后文予以叙述。刀尖51的按压参照图2(A)，以在玻璃衬底4的上表面SF1上将刀尖51的突起部PP配置于边ED1与侧部PS之间，且将刀尖51的侧部PS配置于突起部PP与边ED2之间的方式进行。

接下来，在上表面SF1上形成沟槽线TLa～TLe(也通称为沟槽线TL)。此时，如实施方式1中说明般，在刀尖51滑动时能够对刀尖51赋予载荷或姿势的变化。具体而言，也可与图5(A)的直线SLXm同样地在沟槽线TLa～TLe各者上使刀尖51的载荷或姿势变化。或，也可与图5(B)的直线SLXw及SLXs相同，在沟槽线TLa～TLe中不同的沟槽线之间使刀尖51的载荷或姿势变化。例如，可以相对较大的载荷形成沟槽线TLa、 TLc及TLe，以相对较小的载荷形成沟槽线TLb及TLd。

沟槽线TL的形成在位置N1(第1位置)与位置N3之间进行。位置N2(第2位置)位于位置N1与N3之间。因此，在位置N1与N2之间、及在位置N2与N3之间形成沟槽线TL。位置N1及N3自玻璃衬底4的上表面SF1的缘隔开。因此，所形成的沟槽线TL 可如图11(A)所示般位于自玻璃衬底4的缘隔开的位置，或，也可其中一者或两者位于上表面SF1的缘。所要形成的沟槽线TL在前者的情况下与玻璃衬底4的缘隔开，在后者的情况下与玻璃衬底4的缘相接。

位置N1及N2中，位置N1更接近边ED1，此外，位置N1及N2中，位置N2更接近边ED2。另外，在图11(A)所示的例中，位置N1在边ED1及ED2中更接近边ED1，位置N2在边ED1及ED2中更接近边ED2，但也可为位置N1及N2的两者均位于接近边ED1或ED2中任一者。

在形成沟槽线TL时，在本实施方式中，使刀尖51自位置N1向位置N2移位，进而自位置N2向位置N3移位。即，参照图2(A)，使刀尖51向自边ED1朝向边ED2的方向即方向DA移位。方向DA对应于将自刀尖51延伸的轴方向AX投影于上表面SF1 上的方向。在该情况下，利用刀柄52在上表面SF1上拖引刀尖51。

参照图11(B)，在形成沟槽线TL后，通过沿着沟槽线TL自位置N2向位置N1(图中，参照虚线箭头)使厚度方向DT上的玻璃衬底4的裂痕伸展，而形成裂痕线CL(图 3(B))。裂痕线CL的形成通过辅助线AL及沟槽线TL在位置N2交叉而开始。在该目的下，在形成沟槽线TL后形成辅助线AL。辅助线AL为伴随着厚度方向DT上的裂痕的一般划线，且为释放沟槽线TL附近的内部应力的应变者。辅助线AL的形成方法无特别限定，但可如图11(B)所示，将上表面SF1的缘作为基点而形成。

另外，与自位置N2向位置N1的方向相比，自位置N2向位置N3的方向更难以形成裂痕线CL。即，裂痕线CL的伸展容易度存在方向依存性。因此，可能产生在位置 N1与N2之间形成裂痕线CL，但未在位置N2与N3之间形成的现象。本实施方式以沿着位置N1与N2间切断玻璃衬底4为目的，而非以沿着位置N2与N3间切断玻璃衬底 4为目的。因此，必须在位置N1与位置N2间形成裂痕线CL，另一方面，在位置N2 与位置N3间裂痕线CL的形成难度则不成问题。

接下来，沿着裂痕线CL切断玻璃衬底4。具体而言进行断裂步骤。另外，在裂痕线CL于其形成时在厚度方向DT上完全前进的情况下，能够同时产生裂痕线CL的形成与玻璃衬底4的切断。在该情况下，能够省略断裂步骤。

通过以上进行玻璃衬底4的切断。

接下来，就上述切断方法的第1～第3变化例进行以下说明。

参照图12(A)，第1变化例为关于以辅助线AL与沟槽线TL的交叉作为裂痕线CL(图11(B))开始形成的契机不够充分的情况者。参照图12(B)，通过对玻璃衬底4施加产生弯曲力矩等的外力，而沿着辅助线AL使厚度方向DT上的裂痕伸展，其结果玻璃衬底4 分离。由此开始裂痕线CL的形成。另外，在图12(A)中，辅助线AL形成于玻璃衬底4 的上表面SF1上，但用以分离玻璃衬底4的辅助线AL也可形成于玻璃衬底4的下表面 (与上表面SF1相反的表面)上。在该情况下，辅助线AL与沟槽线TL在俯视布局上，在位置N2互相交叉，但未互相直接接触。

参照图13，在第2变化例中，在玻璃衬底4的上表面SF1将刀尖51按压于位置N3。在形成沟槽线TL时，在本变化例中，使刀尖51自位置N3向位置N2移位，进而自位置N2向位置N1移位。即，参照图7，使刀尖51自边ED2朝向边ED1的方向、即朝向方向DB移位。方向DB对应于与将自刀尖51延伸的轴AX投影于上表面SF1上的方向相反的方向。在该情况下，利用刀柄52在上表面SF1上推进刀尖51。

参照图14，在第3变化例中，在形成包含于多个沟槽线TL的各沟槽线TLm时，与位置N1相比而在位置N2以更大的载荷将刀尖51按压于玻璃衬底4的上表面SF1。具体而言，将位置N4作为位置N1与N2之间的位置，且在沟槽线TLm形成到达位置 N4的时点，提高刀尖51的载荷。换言之，与位置N1相比，在沟槽线TLm的终端部即位置N4与N3之间提高沟槽线TLm的载荷。由此，减轻除终端部以外的载荷，并且可更容易引起自位置N2形成裂痕线CL。

根据本实施方式，可自沟槽线TL更切实地形成裂痕线CL。此外，与实施方式1～ 3相同，通过分散刀尖51特别磨损的位置，而可延长刀尖51的寿命。

(实施方式5)

对本实施方式的脆性衬底的切断方法，使用图15～图17进行以下说明。

参照图15，在本实施方式中，在形成沟槽线TL之前形成辅助线AL。辅助线AL 的形成方法本身与图11(B)(实施方式4)相同。

参照图16，接下来，将刀尖51按压于上表面SF1，接下来，形成沟槽线TL。沟槽线TL的形成方法本身与图11(A)(实施方式4)相同。辅助线AL及沟槽线TL在位置N2 互相交叉。

参照图17，接下来，利用对玻璃衬底4施加产生弯曲力矩等的外力的一般断裂步骤，沿着辅助线AL分离玻璃衬底4。由此，开始与实施方式4相同的裂痕线CL的形成(图中，参照虚线箭头)。另外，在图15中辅助线AL形成于玻璃衬底4的上表面SF1上，但用以分离玻璃衬底4的辅助线AL也可形成于玻璃衬底4的下表面上。在该情况下，辅助线AL及沟槽线TL在俯视布局上，在位置N2互相交叉，但不互相直接接触。

另外，关于除上述以外的构成，与上述实施方式4的构成大致相同。

参照图18，在第1变化例中，通过辅助线AL及划线SL在位置N2互相交叉而开始裂痕线CL的形成。

参照图19(A)，在第2变化例中，与图13(实施方式4)相同，自位置N3向位置N1 进行各沟槽线TL的形成。参照图19(B)，通过对玻璃衬底4施加产生弯曲力矩等的外力，而沿着辅助线AL分离玻璃衬底4。由此开始裂痕线CL的形成(图中，参照虚线箭头)。

参照图20，在第3变化例中，在形成包含于多个沟槽线TL的各沟槽线TLm时，与位置N1相比而在位置N2以更大的力将刀尖51按压于玻璃衬底4的上表面SF1。具体而言，将位置N4作为位置N1与N2间的位置，在沟槽线TLm形成到达位置N4的时点，提高刀尖51的载荷。换言之，与位置N1相比，在沟槽线TL的终端部即位置N4 与N3之间提高沟槽线TLm的载荷。由此，减轻除终端部以外的载荷，可更容易引起自位置N2起形成裂痕线CL。

(实施方式6)

参照图21，在本实施方式的各沟槽线TL的形成中，使刀尖51自位置N1越过边 ED2而滑动。在刀尖51通过边ED2时，在沟槽线TL正下方的衬底内部产生的应力的应变被释放，且裂痕线自位于边ED2上的沟槽线TL的边端向位置N1伸展。

在形成沟槽线TL时施加于刀尖51的载荷也可为固定，但也可在使刀尖51自位置N1向位置N2移位时，在位置N2增大施加于刀尖51的载荷。例如载荷增大50％左右。使施加有增大的载荷的刀尖51越过边ED2滑动。换言之，在沟槽线TL的终端部增大刀尖51的载荷。当刀尖51到达边ED2时，裂痕线自位于边ED2上的沟槽线TL的边端经由位置N2向位置N1伸展。在如此进行载荷增大的情况下，由于应力的应变也增大，且在刀尖51通过边ED2时更容易释放该应力的应变，故可更切实地形成裂痕线。

另外，关于除上述以外的构成，与上述实施方式4的构成大致相同。

(实施方式7)

参照图22(A)，在本实施方式的脆性衬底的切断方法中，形成自位置N1经由位置N2到达边ED2的沟槽线TL。

参照图22(B)，接下来在位置N2与边ED2之间施加使沟槽线TL附近的内部应力的应变释放的应力。由此，引起裂痕线沿着沟槽线TL形成。作为应力的施加，具体而言，在上表面SF1上在位置N2与边ED2之间(图中，虚线及边ED2之间的区域)，使被按压的刀尖51滑动。该滑动进行至到达边ED2为止。刀尖51优选为以交叉于最初形成的沟槽线TL的轨道的方式滑动，更优选为以与最初形成的沟槽线TL的轨道重叠的方式滑动。该再次滑动的长度例如0.5mm左右。此外，该再次滑动可在形成多条沟槽线TL(图 22(A))后对各条沟槽线TL进行，或，也可对每条沟槽线TL依序进行1条沟槽线TL的形成及再次滑动的步骤。

作为变化例，为了在位置N2与边ED2之间施加应力，可代替上述刀尖51的再次滑动，而在上表面SF1上在位置N2与边ED2之间照射雷射光。也可通过由此产生的热应力而释放沟槽线TL附近的内部应力的应变，从而可由此引起裂痕线开始形成。

另外，关于除上述以外的构成，与上述实施方式4的构成大致相同。

(实施方式8)

参照图23(A)，在本实施方式的脆性衬底的切断方法中，通过使刀尖51自位置N1向位置N2、接下来进而向位置N3移位，而形成与上表面SF1的缘隔开的沟槽线TL。沟槽线TL的形成方法本身与图11(A)(实施方式4)大致相同。

参照图23(B)，进行与图22(B)(实施方式7或其变化例)相同的应力施加。由此引起裂痕线沿着沟槽线TL形成。

另外，关于除上述以外的构成与上述实施方式4的构成大致相同。

参照图24，作为图23(A)步骤的变化例，在沟槽线TL的形成中，也可使刀尖51自位置N3向位置N2、接下来自位置N2向位置N1移位。

(实施方式9)

参照图25(A)及(B)，在上述各实施方式中，也可代替刀尖51(图2(A)及(B))而使用刀尖51v。刀尖51v具有包含顶点与圆锥面SC的圆锥形状。刀尖51v的突起部PPv由顶点构成。刀尖的侧部PSv沿着自顶点在圆锥面SC上延伸的假想线(图25(B)的虚线) 构成。由此，侧部PSv具有线状延伸的凸形状。

在本实施方式中，在滑动中刀尖51v的侧部PSv为前部，在玻璃衬底4的表面SF 上，被按压的刀尖51v向着侧部PS所朝的方向DA滑动。方向DA为对应于将自刀尖 51v延伸的轴方向AX投影于表面SF上的方向。滑动中，利用刀柄52在表面SF上拖引刀尖51v。

根据本实施方式，通过在1个玻璃衬底4上使刀尖51v滑动时使刀尖51v的载荷或姿势变化，而使作为刀尖51v的前部的侧部PSv的位置O1及O2(图26)为与玻璃衬底4 的表面SF相同高度的位置。由此，与使刀尖51v在1个玻璃衬底4上滑动时仅使刀尖 51v的前部上的一位置为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置的情况相比，刀尖51v 特别会磨损的位置分散。因此可延长刀尖51v的寿命。

参照图27，作为变化例，可使刀尖51v在与方向DA相反的方向DB滑动。通过在使刀尖51v在1个玻璃衬底4上滑动时使刀尖51v的载荷或姿势变化，而使刀尖51v的前部(与侧部PSv相反的部分)的位置O1及O2(图28)为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置。由此，与在使刀尖51v在1个玻璃衬底4上滑动时仅使刀尖51v的前部的一位置为与玻璃衬底4的表面SF相同高度的位置的情况相比，以更大的面积与玻璃衬底4 的表面SF接触，从而刀尖51v特别会磨损的位置分散。因此可延长刀尖51v的寿命。

在上述各实施方式中，玻璃衬底的缘的第1及第2边为长方形的短边，但第1及第 2边也可为长方形的长边。此外，缘的形状并非限定于长方形者，例如也可为正方形。此外，第1及第2边并非限定于直线状者，也可为曲线状。此外，在上述各实施方式中，玻璃衬底的面为平坦面，但玻璃衬底的面也可弯曲。

虽使用玻璃衬底作为特别适合上述切断方法的脆性衬底，但脆性衬底并非限定于玻璃衬底者。脆性衬底也可由除玻璃以外的材料制作，例如可由陶瓷、硅、化合物半导体、蓝宝石、或石英制作。

划线装置的控制部可由包含输入部、输出部、存储部及CPU(Central ProcessingUnit: 中央处理器)的计算机构成。在该情况下，程序使CPU执行控制部的处理。程序可记录于记录介质。记录介质为例如记录磁盘、固体存储器或记录磁带。

本发明在其发明范围内可自由地组合各实施方式，或可适当变化、省略各实施方式。

[符号的说明]

4 玻璃衬底(脆性衬底)

4C 单元衬底(脆性衬底)

51 刀尖

51v 刀尖

60 划线头

60V 划线头

60W 划线头

61 姿势调整部

61V 姿势调整部

62 保持部

63 加压部

63W 加压部

64 本体部

64W 本体部

70 驱动部

71 载物台驱动部

72 头驱动部

80 载物台

90 控制部

90V 控制部

91 滑动前控制部

92 滑动控制部

92V 滑动控制部

93 滑动后控制部

100 划线装置

100V 划线装置

AL 辅助线

CL 裂痕线

SL 划线

TL 沟槽线

Claims (7)

1.一种脆性衬底的切断方法，其具备以下步骤：

将具有突起部及与上述突起部相连的前部的刀尖按压于一脆性衬底的表面；及使所按压的上述刀尖在上述脆性衬底的上述表面上向着上述前部所朝的方向滑动；且通过使上述刀尖滑动的步骤而在上述脆性衬底产生塑性变形，由此在上述脆性衬底的上述表面上形成具有沟槽形状的至少1条沟槽线，且在使上述刀尖滑动的步骤中，使上述刀尖的上述前部的多个位置为与上述脆性衬底的上述表面相同高度的位置；

且使上述刀尖滑动的步骤以获得上述脆性衬底在上述沟槽线的正下方在与上述沟槽线交叉的方向上为连续相连的状态即无裂痕状态的方式进行。

2.根据权利要求1所述的脆性衬底的切断方法，其特征在于：在使上述刀尖滑动的步骤中，使施加于上述刀尖的载荷变化。

3.根据权利要求1所述的脆性衬底的切断方法，其特征在于：在使上述刀尖滑动的步骤中，使上述刀尖的姿势变化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的脆性衬底的切断方法，其特征在于：进而具备以下步骤：

藉由使上述脆性衬底的裂痕沿着上述沟槽线伸展而形成裂痕线，该裂痕线将上述脆性衬底在上述沟槽线正下方在与上述沟槽线的交叉之方向上的连续相连断开。

5.根据权利要求4所述的脆性衬底的切断方法，其特征在于：在按压上述刀尖的步骤中，上述脆性衬底的上述表面包含一面，且上述一面被包含互相对向的第1及第2边的缘包围；

上述刀尖的上述前部为上述刀尖的侧部，上述侧部自上述突起部延伸且具有凸形状；

按压上述刀尖的步骤以在上述脆性衬底的上述一面上，将上述刀尖的上述突起部配置于上述第1边与上述侧部之间，且将上述刀尖的上述侧部配置于上述突起部与上述第2边之间的方式进行；

在使上述刀尖滑动的步骤中，在接近上述第1及第2边中的上述第1边的第1位置、与接近上述第1及第2边中的上述第2边的第2位置之间形成上述沟槽线，

形成上述沟槽线的步骤通过使上述脆性衬底的裂痕沿着上述沟槽线自上述第2位置向上述第1位置伸展而进行。

6.根据权利要求4所述的脆性衬底的切断方法，其特征在于：在按压上述刀尖的步骤中，上述脆性衬底的上述表面包含一面，且上述一面被包含互相对向的第1及第2边的缘包围；

上述刀尖包含侧部，该侧部自上述突起部延伸且具有凸形状；

按压上述刀尖的步骤以在上述脆性衬底的上述一面上，将上述刀尖的上述突起部配置于上述第1边及上述侧部之间，且将上述刀尖的上述侧部配置于上述突起部与上述第2边之间的方式进行；

在使上述刀尖滑动之步骤中，在接近上述第1及第2边中的上述第1边的第1位置、与接近上述第1及第2边中的上述第2边的第2位置之间形成上述沟槽线；

形成上述沟槽线的步骤通过使上述脆性衬底的裂痕沿着上述沟槽线自上述第2位置向上述第1位置伸展而进行。

7.一种划线装置，其具备：衬底支撑部，其支撑具有表面的一脆性衬底；

刀尖，其具有突起部、及与上述突起部相连的前部；

驱动部，其使上述脆性衬底与上述刀尖相对移位；

加压部，其施加载荷于上述刀尖；及

滑动控制部，其以在上述脆性衬底的上述表面上使上述刀尖向着上述刀尖的上述前部所朝的方向滑动的方式控制上述驱动部；且利用上述滑动控制部，使在上述脆性衬底上滑动的上述刀尖的上述前部的多个位置为与上述脆性衬底的上述表面相同高度的位置，并以获得上述脆性衬底在通过上述刀尖的滑动所形成的沟槽线的正下方在与上述沟槽线交叉的方向上为连续相连的状态即无裂痕状态的方式，施加载荷于上述刀尖。