JP2007022876A - 基板分割方法および基板分割装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクライブ加工された基板を高品質かつ確実に分割する基板分割方法および基板分割装置を提供すること。
【解決手段】 基部３０、弾性を有するシート２０、リング１０を有する基板分割装置１を用いる。（ａ）始めに、シート２０に基板７０を密着させる。（ｂ）次に、リング１０を押し下げてシート２０を延伸させ、基板７０に引張力を印加する。（ｃ）続いて、基部３０およびシート２０からなる密閉容器８０に空気を圧入し、シート２０を凸状に湾曲させる。このとき基板７０には曲げモーメントが印加され、スクライブ加工された箇所で分割される。（ｄ）最後に、シート２０の湾曲を緩和させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スクライブ加工された基板をチップに分割する基板分割方法および基板分割装置に関する。

周知のように、ガラス基板やシリコン基板等の基板をチップ（小片）に分割するためには、該チップの外形をかたどってスクライブ加工を行い、その後スクライブ位置に力を印加して該スクライブ位置において基板を分割する。スクライブ加工された基板をチップに分割する方法として、基板に直接外力を加えて曲げモーメントを印加することにより分割する曲げブレーク法や、粘着性のあるシートに基板を貼り付けて該シートを四方から引っ張り、基板に引張力を印加して分割するエキスパンド法などが知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−３３８８７号公報

しかしながら、曲げブレーク法においては、基板が汚染または欠損される可能性があるほか、分割すべき箇所のすべてを一度に分割することができないという問題があった。また、エキスパンド法においては、シートから印加される引張力では基板を分割しきれないことがあり、一方でこれを補うために引張力を増大させ過ぎると基板がシートから剥がれてしまうという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクライブ加工された基板を高品質かつ確実に分割する基板分割方法および基板分割装置を提供することにある。

本発明による基板分割方法は、基板載置部を有する基板分割装置を用いて、スクライブ加工された基板をチップに分割する基板分割方法であって、前記基板載置部に前記基板を密着させる第１のステップと、前記基板載置部を、該基板載置部の中央部から外縁部に向かう方向に延伸させることにより、前記基板に引張力を印加する第２のステップと、前記基板載置部の少なくとも一部を変位させて湾曲させることにより、前記基板に曲げモーメントを印加する第３のステップとを有することを特徴とする。

この方法によれば、第１のステップにおいて基板載置部に密着された基板は、第２のステップにおいて基板載置部が延伸されると、これに伴って引張力を印加される。該基板は、これに加えて、続く第３のステップにおいて基板載置部が湾曲されると、これに伴って曲げモーメントを印加される。こうして引張力および曲げモーメントを同時に印加された基板は、引張力または曲げモーメントを単独で印加された場合に比べて容易に分割される。また、上記方法において、基板は基板載置部以外とは接触しないため、汚染または破損なく分割される。このように、上記方法によれば、スクライブ加工された基板を高品質かつ確実に分割することができる。

上記基板分割方法において、前記第３のステップは、前記基板載置部のうち、前記基板の略中央部に相当する部位を最も大きく変位させ、前記基板の外縁部に近い部位ほど変位量が小さくなるように変位させて湾曲させるステップであることが好ましい。上記方法によれば、基板載置部は、その中央部を頂点とするドーム状に湾曲される。すなわち、基板載置部のいずれの箇所においても凸状に湾曲された状態となる。したがって、該基板載置部は、これに密着した基板の全体にわたって曲げモーメントを印加可能であり、基板を一度にチップに分割することができる。

上記基板分割方法において、前記第３のステップは、前記基板載置部を、前記基板が密着された面が凸面となるように湾曲させるステップであることが好ましい。この方法によれば、基板が分割される際に断面が開放されるような曲げモーメントが基板に印加される。よって、より容易に基板を分割することができる。

上記基板分割方法において、前記基板載置部は、弾性を有するシートであることが好ましい。こうした方法によれば、基板載置部を容易に延伸または湾曲させることができる。

上記基板分割方法において、前記基板載置部は、前記基板に含まれる前記チップのいずれかを保持可能な複数のチップ保持機構を含み、前記第３のステップは、前記チップ保持機構を互いに異なる角度に変位させるステップを含んでいてもよい。このような方法によれば、基板を直接基板載置部に密着させることなく基板を分割することができる。この方法は、基板載置部の表面が基板に対して好ましくない作用を及ぼす場合に好適に用いることができる。

上記基板分割方法において、前記第１のステップは、前記基板載置部が有する粘着性を利用して前記基板を密着させるステップであってもよい。この方法によれば、基板載置部と基板との間の密着性を容易に確保することができる。

上記基板分割方法において、前記第１のステップは、前記基板載置部を前記基板の帯電極性と逆の極性に帯電させるステップをさらに有し、静電気力を利用して前記基板を密着させるステップであってもよい。この方法によれば、基板表面を汚染または破損させることなく、基板載置部と基板とを固定することができる。

上記基板分割方法においては、前記第２のステップと前記第３のステップとを同時に行ってもよい。この方法によれば、より短時間で基板を分割することができる。また、基板に対して複雑に変化する力を印加することが可能なため、より容易に基板を分割することができる。

上記基板分割方法において、前記基板分割装置は、前記基板載置部を壁面に有する、流体を密閉可能な容器を備え、前記第３のステップは、密閉した前記容器に、該容器の外部の気圧より大きな圧力で流体を充填させることによって前記基板載置部を湾曲させるステップを含むことが好ましい。この方法によれば、基板載置部は、上記圧力および基板載置部の弾性に応じて容器の体積を増加させる方向に変形し、湾曲する。上記方法によれば、基板載置部を容易に上記した凸状に湾曲させることができるとともに、基板に曲げモーメントを印加することができる。

上記基板分割方法において、前記基板分割装置は、前記基板載置部を壁面に有する、流体を密閉可能な容器を備え、前記第３のステップは、密閉した前記容器の内部の圧力を、該容器の外部の気圧より小さくすることによって前記基板載置部を湾曲させるステップを含んでいてもよい。この方法によれば、基板載置部は、上記圧力および基板載置部の弾性に応じて容器の体積を減少させる方向に変形し、湾曲する。上記方法によれば、基板載置部を容易に上記した凸状に湾曲させることができるとともに、基板に曲げモーメントを印加することができる。

上記基板分割方法において、前記第３のステップは、前記基板載置部の、前記基板が密着された面と反対側の面に、凸面を有する剛体の前記凸面を押し当てることによって前記基板載置部を湾曲させるステップを含んでいてもよい。この方法によれば、基板載置部は、剛体から力を受けて、剛体の凸面の形状と同等の形状に湾曲される。上記方法によれば、基板載置部を容易に上記した凸状に湾曲させることができるとともに、基板に曲げモーメントを印加することができる。

上記基板分割方法において、前記第３のステップは、前記基板載置部の湾曲形状に略対応した凹面を有する押さえ部材によって前記基板を押さえるステップを含むことが好ましい。この方法によれば、基板載置部の湾曲によって曲げモーメントを印加されている基板を、押さえ部材によって押さえることができる。このため、基板が基板載置部から剥がれるのを防ぐことができる。また、押さえ部材は、その凹面の抗力によって基板に曲げモーメントを印加することもできる。すなわち、基板に対して、基板載置部の湾曲による曲げモーメントと、押さえ部材の凹面の抗力に起因する曲げモーメントとが共に印加されるので、より確実に基板を分割することができる。

上記基板分割方法において、前記基板載置部の湾曲を緩和させる第４のステップを有し、前記第４のステップの後に、前記第３のステップおよび前記第４のステップをこの順に一回以上繰り返すことが好ましい。この方法によれば、基板に対して断続的に、複雑に変化する曲げモーメントを印加することが可能であり、より容易に分割を行うことができる。

本発明による基板分割装置は、基板を密着させることが可能な、少なくとも一部が弾性を有する基板載置部と、前記基板載置部を、該基板載置部の中心から外縁部に向かう方向に延伸させる延伸機構と、前記基板載置部を壁面に有する、流体を密閉可能な容器とを備え、前記基板載置部に密着された基板に対し、前記延伸によって引張力を印加可能であるとともに、前記容器に、該容器の外部の気圧と異なる圧力で流体を充填させて前記基板載置部を湾曲させることによって前記基板に曲げモーメントを印加可能であることを特徴とする。

この構成によれば、基板を基板載置部に密着させること、該基板載置部を延伸させること、および、上記の容器に流体を充填させることにより、該基板載置部を湾曲させることができる。基板載置部に密着した基板は、基板載置部の延伸に伴って引張力を印加され、基板載置部の湾曲に伴って曲げモーメントを印加される。こうして引張力および曲げモーメントを同時に印加された基板は、引張力または曲げモーメントを単独で印加された場合に比べて容易に分割される。また、基板は基板載置部以外とは接触しないため、汚染または破損なく分割される。このように、上記構成の基板分割装置によれば、スクライブ加工された基板を高品質かつ確実に分割することができる。

本発明による基板分割装置は、基板を密着させることが可能な、少なくとも一部が弾性を有する基板載置部と、前記基板載置部を、該基板載置部の中心から外縁部に向かう方向に延伸させる延伸機構と、前記基板載置部を押圧可能な、凸面を有する剛体とを備え、前記基板載置部に密着された基板に対し、前記延伸によって引張力を印加可能であるとともに、前記基板載置部の、前記基板が密着された面と反対側の面に前記剛体の前記凸面を押し当てて前記基板載置部を湾曲させることによって前記基板に曲げモーメントを印加可能であることを特徴とする。

この構成によれば、基板を基板載置部に密着させた上で、基板載置部を延伸させるとともに、基板載置部に上記剛体の凸面を押し当てることによって基板載置部を湾曲させることができる。基板載置部に密着した基板は、基板載置部の延伸に伴って引張力を印加され、基板載置部の湾曲に伴って曲げモーメントを印加される。こうして引張力および曲げモーメントを同時に印加された基板は、引張力または曲げモーメントを単独で印加された場合に比べて容易に分割される。また、基板は基板載置部以外とは接触しないため、汚染または破損なく分割される。このように、上記構成の基板分割装置によれば、スクライブ加工された基板を高品質かつ確実に分割することができる。

上記基板分割装置は、前記基板載置部の前記湾曲の形状に略対応した凹面を有する押さえ部材を備えることが好ましい。この構成によれば、基板載置部の湾曲によって曲げモーメントを印加されている基板を、押さえ部材によって押さえることができる。このため、基板が基板載置部から剥がれるのを防ぐことができる。また、押さえ部材は、その凹面の抗力によって基板に曲げモーメントを印加することもできる。すなわち、基板に対して、基板載置部の湾曲による曲げモーメントと、押さえ部材の凹面の抗力に起因する曲げモーメントとが共に印加されるので、より確実に基板を分割することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板分割装置１を、構成要素に分離して描いた斜視図である。基板分割装置１は、基部３０と、「基板載置部」としてのシート２０と、リング１０とを有している。

基部３０は、円形の底面３２と、該底面３２の周りを囲う側壁３３とを有する金属製の部材である。基部３０の底面３２には、流体を注入、排出するための流体注入口３１が設けられている。シート２０は、弾性を有する樹脂からなり、表面には粘着性を有する層が形成されている。シート２０は、リング１０に相当する円の全体をカバーする広さを有している。リング１０は、基部３０の外径より大きな内径を有するリング状の金属製部材である。

シート２０に基板７０を押し付けて密着させることにより、シート２０に基板７０を固定させることができる。ここで、基板７０は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルの製造過程における石英基板であり、ＴＦＴ素子が形成された円形の素子基板７１と、これに対向して貼り合わされた複数の矩形の対向基板７２とからなる。素子基板７１は、個々の液晶パネルに対応するチップ７５（図３（ｃ）参照）の境界部分にレーザースクライブ加工がなされており、引張力または曲げモーメントの印加によって該レーザースクライブ位置で破断されやすくなっている。

図３は、基板分割装置１を用いて基板７０を分割する際の、各々のステップにおける基板分割装置１の状態を示した側断面図である。以下では、図３に基づいて、基板分割装置１を用いて基板７０をチップ７５に分割する方法について説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、基板７０のうちの素子基板７１をシート２０に密着させて、シート２０に基板７０を固定する。このステップが、本発明における「第１のステップ」に対応する。その後、基板７０が固定されたシート２０を、基部３０の側壁３３の上部に設置する。また、リング１０をシート２０に押し当てて密着させる。

次に、図３（ｂ）に示すように、リング１０を押し下げて基部３０の外周を囲う状態に移動させる。この状態の基板分割装置１を図２の斜視図に示す。リング１０の押し下げの際、リング１０にはシート２０が密着しているので、シート２０はリング１０に引っ張られて図３（ｂ）中の矢印が示す方向に延伸される。つまり、シート２０は、リング１０の押し下げの距離の分だけ、中央部から外縁部に向かう方向に均等に延伸される。このとき、基板７０は依然としてシート２０に密着しているので、基板７０はシート２０から引張力を受ける。該引張力は、基板７０の中央部から外縁部に向かう方向に均等に印加される。このステップが、本発明における「第２のステップ」に対応し、また、リング１０および基部３０が、本発明における「延伸機構」に対応する。

続いて、図３（ｃ）に示すように、シート２０を凸状に湾曲させる。このステップは、基部３０およびシート２０を壁面とする密閉容器８０に、流体注入口３１から「流体」としての空気を充填させることによって行う。空気は、容器８０の外の気圧よりも大きな圧力で充填される。これによってシート２０は、基板７０の密着した面を凸面とするドーム状に湾曲される。より詳細には、シート２０のうち、基板７０の略中央部に相当する部位が最も大きく変位し、基板７０の外縁部に近い部位ほど変位量が小さくなるように変位して湾曲される。このとき、基板７０は依然としてシート２０に密着しているので、シート２０の湾曲に伴って曲げモーメントを受ける。この曲げモーメントは、基板７０のすべてのレーザースクライブ加工部位に印加される。これは、シート２０がすべての部位において凸状に湾曲しているためである。そして、基板７０は、レーザースクライブ加工がなされて強度が弱くなっている部位で破断し、チップ７５に分割される。このステップが、本発明における「第３のステップ」に対応する。

最後に、図３（ｄ）に示すように、容器８０に充填されていた空気を排出してシート２０を再び平面に戻す。このステップが、本発明における「第４のステップ」に対応する。この段階で、基板７０のレーザースクライブ加工箇所であって分割されずに残っている箇所がある場合は、再び上記第３のステップおよび第４のステップをこの順に行い、すべてのレーザースクライブ箇所が分割されるまでこれを繰り返す。一度の曲げモーメントの印加で基板７０を分割されなくても、曲げモーメントの印加、緩和を繰り返すことによって分割することができる。

以上のように、本実施形態の基板分割方法によれば、基板７０に対して引張力および曲げモーメントを同時にかつ全面に印加することによって、基板７０を一度に確実にチップ７５に分割することができる。また、上記各ステップにおいて基板７０にはシート２０を除いて何も接触しないため、基板７０を汚染または欠損させることなく、高品質に分割することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、基板７０をシート２０に直接密着させて固定するが、これに代えて、シート２０上に配置されたチップ保持機構４０（図４参照）を介して基板７０を固定する構成とすることもできる。以下では、図４に基づいて、こうした構成の基板分割装置２を用いて基板７０をチップ７５に分割する方法について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、基板７０のうちの素子基板７１を、シート２０上に配置されたチップ保持機構４０に密着させて固定する。チップ保持機構４０は、基板７０に含まれるチップ７５のそれぞれに対応して配置されており、表面の粘着性を有する層によって基板７０（チップ７５）を密着させて固定する。また、チップ保持機構４０は、シート２０の所定の位置に固定されており、シート２０が延伸された場合はこれに伴って移動する。このステップが、本発明における「第１のステップ」に対応する。その後、基板７０が間接的に固定されたシート２０を、基部３０の側壁３３の上部に設置する。また、リング１０をシート２０に押し当てて密着させる。

次に、図４（ｂ）に示すように、リング１０を押し下げて基部３０の外周部に位置させ、シート２０を延伸させる。ここで、基板７０は依然としてチップ保持機構４０に密着しているので、基板７０はチップ保持機構４０から引張力を受ける。該引張力は、基板７０の中央部から外縁部に向かう方向に均等に印加される。このステップが、本発明における「第２のステップ」に対応する。

続いて、図４（ｃ）に示すように、第１の実施形態と同様の方法でシート２０を凸状に湾曲させる。このとき、シート２０に固定された各々のチップ保持機構４０もシート２０の湾曲に伴って動き、互いに異なる角度に変位する。一方、基板７０は依然としてチップ保持機構４０に密着しているので、基板７０は個々のチップ保持機構４０の角度の違いに応じた曲げモーメントを受ける。この曲げモーメントは、基板７０のすべてのレーザースクライブ加工部位に印加される。これは、すべてのチップ保持機構４０が互いに異なる角度にあるためである。そして、基板７０は、レーザースクライブ加工がなされて強度が弱くなっている部位で破断し、チップ７５に分割される。このステップが、本発明における「第３のステップ」に対応する。

最後に、図４（ｄ）に示すように、容器８０に充填されていた空気を排出してシート２０を再び平面に戻す。このステップが、本発明における「第４のステップ」に対応する。この段階で、基板７０のレーザースクライブ加工箇所であって分割されずに残っている箇所がある場合は、再び上記第３のステップおよび第４のステップをこの順に行い、すべてのレーザースクライブ箇所が分割されるまでこれを繰り返す。

以上のように、本実施形態の基板分割方法によっても、基板７０に対して引張力および曲げモーメントを同時にかつ全面に印加することにより、基板７０を一度に確実にチップ７５に分割することができる。また、上記各ステップにおいて基板７０にはチップ保持機構４０を除いて何も接触しないため、基板７０を汚染または欠損させることなく、高品質に分割することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態では、容器８０内に空気を流入させて高圧化させることによってシート２０を湾曲させるが、これに代えて、容器８０内を減圧させることによっても基板７０を分割することができる。以下では、図５を用いて、こうした方法によって基板７０をチップ７５に分割する手順について説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、基板７０のうちの素子基板７１をシート２０に密着させて、シート２０に基板７０を固定する。このステップが、本発明における「第１のステップ」に対応する。その後、基板７０が固定されたシート２０を、基部３０の側壁３３の上部に設置する。このとき、シート２０の基板７０が固定された面を基部３０の底面３２に向けて設置する。また、リング１０をシート２０に押し当てて密着させる。

次に、図５（ｂ）に示すように、リング１０を押し下げて基部３０の外周を囲う状態に移動させる。これにより、第１の実施形態と同様に、シート２０はリング１０に引っ張られて図５（ｂ）中の矢印が示す方向に延伸され、基板７０はシート２０から引張力を受ける。このステップが、本発明における「第２のステップ」に対応する。

続いて、図５（ｃ）に示すように、シート２０を下に凸のドーム状に湾曲させる。このステップは、基部３０およびシート２０を壁面とする密閉容器８０の内部の気圧を、外部の気圧より小さくすることによって行う。具体的には、容器８０の流体注入口３１から「流体」としての空気を排出することによって行う。これによってシート２０は、基板７０の密着した面を凸面とする、下に凸のドーム状に湾曲される。そして、第１の実施形態と同様の作用により、基板７０は、レーザースクライブ加工がなされて強度が弱くなっている部位で破断し、チップ７５に分割される。このステップが、本発明における「第３のステップ」に対応する。

最後に、図５（ｄ）に示すように、容器８０に空気を充填して外部との気圧差をなくし、シート２０を再び平面に戻す。このステップが、本発明における「第４のステップ」に対応する。この段階で、基板７０のレーザースクライブ加工箇所であって分割されずに残っている箇所がある場合は、再び上記第３のステップおよび第４のステップをこの順に行い、すべてのレーザースクライブ箇所が分割されるまでこれを繰り返す。

以上のように、本実施形態の基板分割方法によれば、基板７０に対して引張力および曲げモーメントを同時にかつ全面に印加することによって、基板７０を一度に確実にチップ７５に分割することができる。また、上記各ステップにおいて基板７０にはシート２０を除いて何も接触しないため、基板７０を汚染または欠損させることなく、高品質に分割することができる。

（第４の実施形態）
上記各実施形態は、シート２０を壁面に有する容器８０に流体を充填することにより、または該容器８０から流体を排出することによりシート２０を湾曲させるものであるが、これに代えて、シート２０に剛体５０（図６（ｃ）参照）を押し当ててシート２０を直接湾曲させる構成とすることもできる。以下では、図６を用いて、こうした構成の基板分割装置３を用いて基板７０をチップ７５に分割する手順について説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、基板７０のうちの素子基板７１をシート２０に密着させて、シート２０に基板７０を固定する。このステップが、本発明における「第１のステップ」に対応する。その後、基板７０が固定されたシート２０を、基部３０の側壁３３の上部に設置する。また、リング１０をシート２０に押し当てて密着させる。ここで、本実施形態の基部３０は底面３２を有しておらず、側壁３３のみからなる。

次に、図６（ｂ）に示すように、リング１０を押し下げて基部３０の外周を囲う状態に移動させる。これにより、第１の実施形態と同様に、シート２０はリング１０に引っ張られて図６（ｂ）中の矢印が示す方向に延伸され、基板７０はシート２０から引張力を受ける。このステップが、本発明における「第２のステップ」に対応する。

続いて、図６（ｃ）に示すように、シート２０を凸状に湾曲させる。このステップは、ドーム状の凸面を有する剛体５０の該凸面を、シート２０の、基板７０が密着された面と反対側の面に押し当てることによって行う。これによってシート２０は、基板７０の密着した面を凸面とするドーム状に湾曲される。そして、第１の実施形態と同様の作用により、基板７０は、レーザースクライブ加工がなされて強度が弱くなっている部位で破断し、チップ７５に分割される。このステップが、本発明における「第３のステップ」に対応する。

最後に、図６（ｄ）に示すように、剛体５０を取り除いてシート２０を再び平面に戻す。このステップが、本発明における「第４のステップ」に対応する。この段階で、基板７０のレーザースクライブ加工箇所であって分割されずに残っている箇所がある場合は、再び上記第３のステップおよび第４のステップをこの順に行い、すべてのレーザースクライブ箇所が分割されるまでこれを繰り返す。

以上のように、本実施形態の基板分割方法によっても、基板７０に対して引張力および曲げモーメントを同時にかつ全面に印加することによって、基板７０を一度に確実にチップ７５に分割することができる。また、上記各ステップにおいて基板７０にはシート２０を除いて何も接触しないため、基板７０を汚染または欠損させることなく、高品質に分割することができる。

（第５の実施形態）
上記各実施形態は、シート２０を湾曲させて基板７０に曲げモーメントを印加する手法をとっている。このため、上記各実施形態においては、シート２０の延伸による引張力のみによって基板を分割する従来の手法と比べ、基板７０がシート２０から剥がれる不具合が起こり難いが、本発明によれば、この不具合を予防することもできる。

具体的には、図７に示すように、シート２０を覆って、シート２０の変位による湾曲形状に略対応した凹面を有する押さえ部材６０を予め配置しておく。押さえ部材６０の素材は、金属等の剛体でもよく、また、樹脂等の弾性を有する材料でもよい。こうした構成によれば、シート２０の湾曲によって曲げモーメントを印加されている基板７０を、シート２０の反対側から押さえることができる。このため、基板７０がシート２０から剥がれるのを防ぐことができる。

また、押さえ部材６０は、その凹面の抗力によって基板７０に曲げモーメントを印加することもできる。すなわち、基板７０に対して、シート２０の湾曲による曲げモーメントと、押さえ部材６０の凹面の抗力に起因する曲げモーメントとが共に印加されるので、より確実に基板７０をチップ７５に分割することができる。なお、本実施形態は、上記第４の実施形態に示した剛体５０の押し当てによる分割方法に適用することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記各実施形態において、シート２０を延伸させて基板７０に引張力を印加するステップ（本発明の「第２のステップ」に対応）と、シート２０を湾曲させて基板７０に曲げモーメントを印加するステップ（本発明の「第３のステップ」に対応）は、同時に行ってもよい。こうした基板分割方法によっても、基板７０に対して引張力および曲げモーメントを同時にかつ全面に印加することが可能であり、基板７０を一度に確実にチップ７５に分割することができる。

（変形例２）
上記第１、第２、第５の各実施形態においては、容器８０の内部に流体を充填させてシート２０を湾曲させるが、これに代えて、容器８０を密閉し、該容器８０の外部の気圧を低減させることによってシート２０を湾曲させてもよい。また、上記第３の実施形態においては、容器８０内を減圧させることによってシート２０を湾曲させるが、これに代えて、容器８０を密閉し、該容器８０の外部の気圧を増大させることによってシート２０を湾曲させてもよい。

（変形例３）
上記第１、第２、第５の各実施形態において、容器８０内に充填する流体は空気であるが、この他にも様々な流体を用いることができる。具体的には、窒素を始めとする各種気体や、水や油を始めとする液体等を用いることができる。

（変形例４）
上記各実施形態は、シート２０を、基板７０の密着した面を凸面とするドーム状に湾曲させる構成であるが、これに代えて、シート２０をある一つの軸方向についてのみ湾曲させる構成であってもよい。すなわち、シート２０の一の軸方向については凸状に湾曲させ、これに直交する他の軸方向については湾曲させない、いわゆるかまぼこ状にシート２０を湾曲させる構成である。こうした基板分割方法によれば、基板７０のレーザースクライブ加工箇所のうち、前記一の軸方向に垂直な方向に加工された箇所のみを選択的に分割することができる。

（変形例５）
上記各実施形態において、シート２０またはチップ保持機構４０は、その表面の粘着性を有する層によって基板７０を固定するが、これに代えて、静電気力によって基板７０を固定する構成であってもよい。具体的には、シート２０に基板７０を固定するステップの前に、基板７０を正または負に帯電させるとともに、シート２０を基板７０の帯電極性と逆の極性に帯電させるステップをさらに設ける。その後、シート２０に基板７０を密着させれば、静電気力によってシート２０に基板７０を固定させることができる。また、チップ保持機構４０は、基板７０を真空吸着するものとすることもできる。

（変形例６）
シート２０を凸状に湾曲させるステップは、少し湾曲させた後に該湾曲を緩和させ、その後また少し湾曲させる、といったように、湾曲と、該湾曲の緩和とを繰り返しながら行ってもよい。湾曲と緩和の繰り返し周期は、基板７０の特性に応じて自由に決めることができる。この方法によれば、基板７０に対して断続的に曲げモーメントを印加することが可能であり、より容易に分割を行うことができる。この方法において、上記緩和を行うステップが、本発明の「第４のステップ」に対応する。

（変形例７）
上記各実施形態において、基板７０はレーザースクライブ加工されたものであるが、スクライブの手法はこれに限定されず、例えば刃状のスクライバーで基板７０の表面にスクライブ加工を行ったものであってもよい。

（変形例８）
上記各実施形態は、ＴＦＴ液晶パネルの製造過程における石英基板である基板７０を分割するものであるが、本発明はこの他にも様々な基板の分割に適用することができる。具体的には、ＴＦＤ（Thin Film Diode）液晶パネル、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶パネル等の各種液晶パネルの製造過程における基板、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置の製造過程における基板、半導体基板、インクジェットヘッドが形成されたシリコン基板、光デバイス等の各種ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）デバイスの製造過程における基板等の分割に適用することができる。

これらの基板の材質は、スクライブ加工が可能で、引張力または曲げモーメントの印加によって分割可能なものであれば何でもよく、例えば石英基板の他に、シリコン基板、ソーダガラス、無アルカリガラス等に幅広く適用することができる。

基板分割装置を構成要素に分離して描いた斜視図。 基板分割装置の斜視図。 第１の実施形態の基板分割方法を説明するための基板分割装置の側断面図。 第２の実施形態の基板分割方法を説明するための基板分割装置の側断面図。 第３の実施形態の基板分割方法を説明するための基板分割装置の側断面図。 第４の実施形態の基板分割方法を説明するための基板分割装置の側断面図。 第５の実施形態の基板分割方法を説明するための基板分割装置の側断面図。

符号の説明

１，２，３…基板分割装置、１０…リング、２０…「基板載置部」としてのシート、３０…基部、３１…流体注入口、４０…チップ保持機構、５０…剛体、６０…押さえ部材、７０…基板、７１…素子基板、７２…対向基板、７５…チップ、８０…容器。

Claims (16)

1. 基板載置部を有する基板分割装置を用いて、スクライブ加工された基板をチップに分割する基板分割方法であって、
   前記基板載置部に前記基板を密着させる第１のステップと、
   前記基板載置部を、該基板載置部の中央部から外縁部に向かう方向に延伸させることにより、前記基板に引張力を印加する第２のステップと、
   前記基板載置部の少なくとも一部を変位させて湾曲させることにより、前記基板に曲げモーメントを印加する第３のステップと
   を有することを特徴とする基板分割方法。
2. 請求項１に記載の基板分割方法であって、
   前記第３のステップは、前記基板載置部のうち、前記基板の略中央部に相当する部位を最も大きく変位させ、前記基板の外縁部に近い部位ほど変位量が小さくなるように変位させて湾曲させるステップであることを特徴とする基板分割方法。
3. 請求項１または２に記載の基板分割方法であって、
   前記第３のステップは、前記基板載置部を、前記基板が密着された面が凸面となるように湾曲させるステップであることを特徴とする基板分割方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
   前記基板載置部は、弾性を有するシートであることを特徴とする基板分割方法。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
   前記基板載置部は、前記基板に含まれる前記チップのいずれかを保持可能な複数のチップ保持機構を含み、
   前記第３のステップは、前記チップ保持機構を互いに異なる角度に変位させるステップを含むことを特徴とする基板分割方法。
6. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
   前記第１のステップは、前記基板載置部が有する粘着性を利用して前記基板を密着させるステップであることを特徴とする基板分割方法。
7. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
   前記第１のステップは、前記基板載置部を前記基板の帯電極性と逆の極性に帯電させるステップをさらに有し、静電気力を利用して前記基板を密着させるステップであることを特徴とする基板分割方法。
8. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
   前記第２のステップと前記第３のステップとを同時に行うことを特徴とする基板分割方法。
9. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
   前記基板分割装置は、前記基板載置部を壁面に有する、流体を密閉可能な容器を備え、
   前記第３のステップは、密閉した前記容器に、該容器の外部の気圧より大きな圧力で流体を充填させることによって前記基板載置部を湾曲させるステップを含むことを特徴とする基板分割方法。
10. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
    前記基板分割装置は、前記基板載置部を壁面に有する、流体を密閉可能な容器を備え、
    前記第３のステップは、密閉した前記容器の内部の圧力を、該容器の外部の気圧より小さくすることによって前記基板載置部を湾曲させるステップを含むことを特徴とする基板分割方法。
11. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
    前記第３のステップは、前記基板載置部の、前記基板が密着された面と反対側の面に、凸面を有する剛体の前記凸面を押し当てることによって前記基板載置部を湾曲させるステップを含むことを特徴とする基板分割方法。
12. 請求項１から３のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
    前記第３のステップは、前記基板載置部の湾曲形状に略対応した凹面を有する押さえ部材によって前記基板を押さえるステップを含むことを特徴とする基板分割方法。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の基板分割方法であって、
    前記基板載置部の湾曲を緩和させる第４のステップを有し、
    前記第４のステップの後に、前記第３のステップおよび前記第４のステップをこの順に一回以上繰り返すことを特徴とする基板分割方法。
14. 基板を密着させることが可能な、少なくとも一部が弾性を有する基板載置部と、
    前記基板載置部を、該基板載置部の中心から外縁部に向かう方向に延伸させる延伸機構と、
    前記基板載置部を壁面に有する、流体を密閉可能な容器と
    を備え、
    前記基板載置部に密着された基板に対し、前記延伸によって引張力を印加可能であるとともに、前記容器に、該容器の外部の気圧と異なる圧力で流体を充填させて前記基板載置部を湾曲させることによって前記基板に曲げモーメントを印加可能であることを特徴とする基板分割装置。
15. 基板を密着させることが可能な、少なくとも一部が弾性を有する基板載置部と、
    前記基板載置部を、該基板載置部の中心から外縁部に向かう方向に延伸させる延伸機構と、
    前記基板載置部を押圧可能な、凸面を有する剛体と
    を備え、
    前記基板載置部に密着された基板に対し、前記延伸によって引張力を印加可能であるとともに、前記基板載置部の、前記基板が密着された面と反対側の面に前記剛体の前記凸面を押し当てて前記基板載置部を湾曲させることによって前記基板に曲げモーメントを印加可能であることを特徴とする基板分割装置。
16. 請求項１４または１５に記載の基板分割装置であって、
    前記基板載置部の前記湾曲の形状に略対応した凹面を有する押さえ部材を備えることを特徴とする基板分割装置。
    

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