JP4818120B2 - 脆性材料基板のスクライブ方法ならびにスクライブ装置および脆性材料基板の分断システム。 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハ、ガラス基板、セラミックス基板等の脆性材料基板をその脆性材料基板のスクライブ予定ラインに沿ってスクライブするスクライブ方法およびその方法を用いたスクライブ装置、ならびに脆性材料基板の分断システムに関する。

液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルの表示装置では、２枚の脆性材料基板であるガラス基板を貼り合わせてパネル基板を構成している。このようなパネル基板を製造する際には、マザーガラス基板を所定の大きさのガラス基板に分断する。ガラス基板の分断工程は、マザーガラス基板のスクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを形成し、次いで、形成されたスクライブラインを中心軸として所定の曲げ応力を印加させることにより、マザーガラス基板をスクライブラインに沿って分断する。

表示装置であるフラットパネルディスプレイに使用されるパネル基板は、大きな面積のマザーガラス基板を、複数枚の所定の大きさのガラス基板に分断して製造される。近年、フラットパネルディスプレイの大型化に伴って、マザーガラス基板も大面積化しており、例えば、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍの大きな面積になっている。しかも、マザーガラス基板の厚さは薄くなる傾向にあり、０．５ｍｍの厚さのマザーガラス基板が使用されるようになっている。さらには、１５００ｍｍ×１８００ｍｍの大面積であって厚さが０．７ｍｍというマザーガラス基板も使用されている。

スクライブラインの形成方法としては、マザーガラス基板を保持テーブル上に固定し、次いで、スクライブ用のホイールカッターを基板上で圧接転動させるか、あるいはマザーガラス基板に予め亀裂を作り、その亀裂の先端にレーザビームを照射して基板に熱歪みを発生させるとともにレーザビームの照射位置を移動させることにより、亀裂を成長させる。これによって、マザーガラス基板の厚さ方向に沿った垂直クラックからなるスクライブラインが生成される。

図１２（ａ）は従来のスクライブ方法を用いてマザーガラス基板をスクライブする場合に生じる不具合を説明する模式図である。また、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の側断面図である。マザーガラス基板９０が固定される保持テーブル９０１には、上面に開口した多数の吸引孔９０２が設けられており、各吸引孔９０２が真空ポンプや吸引モータ等の吸引手段９０３によって真空状態とされ、保持テーブル９０１の上面に載置されたマザーガラス基板９０を吸引することによって、マザーガラス基板９０は保持テーブル９０１に吸着固定される。

しかしながら、上述したように、例えば、縦横の寸法が１１００ｍｍ×１２５０ｍｍで厚さが０．５ｍｍといったような大きな面積であって厚さの薄いマザーガラス基板９０を、保持テーブル９０１に載置し、保持テーブル９０１に形成された多数の吸引孔９０２から吸引して保持テーブル９０１上に吸着固定させるような場合、保持テーブル９０１の表面の平面度が５０μｍ以上あるために保持テーブル９０１上に吸着固定されたマザーガラス基板９０の表面にうねりが生じやすい。

このために、マザーガラス基板の内部には、図１２（ａ）において矢印で示すように、引張り応力と圧縮応力とが混在し、不均一な内部応力が生じる。なお、図中矢印で示した方向は内部応力の勾配を示す。

このように、マザーガラス基板９０に不均一な内部応力が生じている状態で、スクライブ予定ラインに沿ってカッターホイール９０４をマザーガラス基板９０の表面に圧接転動させてスクライブすると、マザーガラス基板９０の内部応力の影響を受けて、スクライブ時に生成される垂直クラック（図中ではスクライブラインＳＬで表す）に連続して、不特定で制御できない方向へ不要なクラックＵＣが派生してしまうおそれがある。この現象は、垂直クラックが形成されることによってマザーガラス基板９０の内部応力の緩和と、スクライブ方向（前方側）に生じているマザーガラス基板９０の歪みとによって生じるものと考えられる。

このようにしてスクライブ予定ラインに沿って垂直クラック（スクライブライン）が精確に形成されないと、その後の分断（ブレイク）工程において、マザーガラス基板を所定の大きさのガラス基板に分断できないため、フラットパネルディスプレイのパネル基板の製造に対する歩留まりが著しく低下するおそれがある。このような内部応力のばらつきによる悪影響は、マザーガラス基板が大面積になるほど、顕著に現れる。

また、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせた液晶基板等の貼り合わせ基板の場合には、マザーガラス基板同士を貼り合わせた後に、貼り合わされた一対のマザーガラス基板のそれぞれの表面をスクライブラインを形成した後に分断することが行われている。この場合には、マザーガラス基板同士を貼り合わせることによって、各マザーガラス基板には局所的に大きな歪みが生じている。このような大きな歪みが生じているマザーガラス基板を保持テーブル上に固定しスクライブすることは、スクライブ時に上述した不特定な方向へ制御できない不必要なクラックが発生する度合いが高まり、マザーガラス基板の分断不良品が生産される確率が高くなる。

特開平１１−７９７７０号公報（特許文献１）には、ガラス基板にカッターによってスクライブラインを形成する際に、カッターの進行方向に対して直交する方向に沿ってガラス基板に張力を付与するために、ガラス基板におけるスクライブラインが形成される部分を上方に向かって突出するように押圧する。そして、このように押圧された状態でスクライブする構成が開示されている。
特開平１１−７９７７０号公報

特許文献１に記載されているスクライブ装置を用いてマザーガラス基板９０をスクライブする様子を図１３（ａ）および（ｂ）に示す。この場合、図１３（ｂ）に示すように、マザーガラス基板９０に張力Ｆを付与して、マザーガラス基板９０におけるスクライブラインが形成される部分を上方に向かって突出するように押圧する。このような構成は、強制的にガラス基板を凸状曲面に変形させてスクライブ時に垂直クラックをガラス基板の厚み方向に伸展させるものである。しかしながら、スクライブラインが形成される部分を上方に向かって突出させて、そのスクライブ予定ラインに沿ってカッターホイール９０４を圧接転動させると、マザーガラス基板９０には垂直クラック（スクライブラインＳＬ）の形成と連続して、スクライブ方向へ制御できないクラックＵＣが派生するので、真直なスクライブラインが形成されないおそれがある。

本発明はこのような問題を解決するものであり、その目的は、ガラス基板等の脆性材料基板にスクライブ予定ラインに沿って精確にスクライブラインを形成し、脆性材料基板の分断作業の歩留まりを著しく向上させることができるスクライブ方法ならびにスクライブ装置および分断システムを提供することにある。

本発明によれば、脆性材料基板の少なくとも一方の面に設定されたスクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを形成するに際し、前記脆性材料基板に予め微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化させることを特徴とする脆性材料基板のスクライブ方法が提供される。

本発明によれば、脆性材料基板の少なくとも一方の面に設定されたスクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを形成するスクライブ装置であって、前記脆性材料基板の厚さ方向に垂直クラックを形成するスクライブ手段と、前記脆性材料基板に微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化する内部応力均一化手段とを具備することを特徴とする脆性材料基板のスクライブ装置が提供される。

さらに本発明の別の観点によれば、本発明のスクライブ装置と、前記スクライブ装置によって前記脆性材料基板に形成されたスクライブラインに沿って前記脆性材料基板をブレイクするブレイク装置とを有する脆性材料基板の分断システムが提供される。

本発明のスクライブ方法によれば、脆性材料基板に予め微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化するので、脆性材料基板に形成された垂直クラックから不要なクラックが派生することが防止される。
前記脆性材料基板が潜在的に有する圧縮方向あるいは引っ張り方向に向かう内部応力分布の極大値および極小値の差をスクライブ予定ラインに沿って相殺するように前記脆性材料基板に予め微小な歪みを形成するので、内部応力が均一化されたスクライブ予定ラインに沿って精確な垂直クラックを形成することができる。

スクライブ予定ラインに沿う方向に基板を引っ張りあるいは圧縮することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化する形態が挙げられる。この場合、脆性材料基板に発生する内部応力の方向は精確にスクライブ方向と一致するので、脆性材料基板に形成される垂直クラックから前方に不必要なクラックが派生することが防止される。

スクライブ予定ラインに直交する方向に基板を引っ張りあるいは圧縮することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化する形態が挙げられる。この場合、脆性材料基板に発生する内部応力の方向は精確にスクライブ方向と直交するので、スクライブ予定ラインに沿って精確なスクライブラインを形成することができ、不必要なクラックが派生することが防止される。

スクライブラインを形成する方法としては、前記スクライブ予定ラインに沿ってレーザビームを照射する方法および/または前記スクライブ予定ラインに沿ってホイールカッターを転動させる方法が挙げられる。

レーザビームを照射する方法は、脆性材料基板に発生する熱歪みを利用して垂直クラックを生成させスクライブラインを形成するため、内部応力が均一化された領域をスクライブした際、脆性材料基板の分断後の分断面のエッジに内部応力歪みが残ることが無く、分断面の不要なカケの発生を防止することができる。

ホイールカッターを転動させる方法では、内部応力が均一化された領域をスクライブすることにより、脆性材料基板にスクライブラインを形成できる条件の範囲が広がるため、スクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを安定して形成することができる。

脆性材料基板を一対の保持テーブル上に跨るように載置し、次いで前記基板を前記保持テーブル上に吸着固定し、前記各保持テーブルをスクライブ予定ラインと直交する方向（またはスクライブ予定ラインに沿う方向）に相互に接近または離隔させることにより、前記基板に微小な歪み（ゆがみ）を形成するので、内部応力の均一化が簡単な機構で得られる。

脆性材料基板に微小な歪みを形成するに際し、スクライブ予定ラインの近傍における応力の均一化を内部応力検知手段により検知することができる。

内部応力検知手段によって検出された検出結果に応じて、前記各保持テーブルを接近または離間させるので、内部応力が均一化された基板上の領域を精確にスクライブすることができる。

この発明の脆性材料基板のスクライブ装置によれば、脆性材料基板に予め微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化するので、脆性材料基板に形成された垂直クラックから不要なクラックが派生することが防止される。

内部応力均一化手段としては、間隔を有して配設され、前記脆性材料基板を吸着固定する一対の保持テーブルと、各保持テーブルを相互に接近および離隔させるテーブル移動手段とを具備してなる構成が挙げられる。

スクライブ予定ラインの近傍における内部応力の均一化を検知する内部応力検知手段をさらに具備することが望ましい。

内部応力検知手段によって検出された検出結果に応じて前記テーブル移動手段に対して前記各保持テーブルを接近または離間させるよう指令を行う制御部をさらに具備するので、内部応力が均一化された基板上の領域を精確にスクライブすることができる。

本発明のスクライブ装置と、前記スクライブ装置によって脆性材料基板に形成されたスクライブラインに沿って前記基板をブレイクするブレイク装置とが一体に接続されてなる脆性材料基板の分断システムは、スクライブラインを形成する工程と、形成されたスクライブラインに沿って前記基板をブレイクする工程とが１本のライン構成装置上で連続して行うことができる。

この発明のスクライブ方法を用いて、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って脆性材料基板を分断する方法が提供される。この脆性材料基板の分断方法では、前記スクライブラインが形成された一方の主面から前記スクライブラインに近接する両側の領域部位を保持手段で保持するとともに、他方の主面から前記スクライブラインに近接する両側の領域部分を押圧手段で押圧し、前記保持手段と前記押圧手段を前記スクライブラインに沿って同時に移動させ、脆性材料基板をスクライブラインに沿って分断する。

上記の分断方法によれば、スクライブライン上の小部分に押圧手段による加圧力を集中させることができるので、スクライブ装置のスクライブ手段で脆性材料基板の内部に生成された垂直クラックを確実に伸展させて分断することができる。

この発明の脆性材料基板の分断方法では、前記押圧手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、他方の主面上を転動するローラであるので、ローラによって脆性材料基板の主面が押圧されるため、脆性材料基板をほぼ線状に集中させて加圧させることができる。

前記押圧手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、他方の主面上を移動するコンベアであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記押圧手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、他方の主面上を転動するベアリングであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記押圧手段は、前記スクライブラインと対向する外周面に溝部が形成されているので、スクライブラインに沿って脆性材料基板を分断させるとき、押圧手段がスクライブラインと非接触な状態となるため、分断加工中、分断面部にカケが発生することを防止できる。

前記保持手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、転動するローラであるので、押圧手段と組み合わせて脆性材料基板を挟み込みながらスクライブラインに沿って移動させることで、脆性材料基板をその一方の端面から他方の端面に順に分断し、複数の分断開始点が存在しないため凹凸の無い分断面が形成される。

前記保持手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って移動するコンベアであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記保持手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って転動するベアリングであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記保持手段は、前記スクライブラインと接触する外周面に溝部が形成されているので、スクライブラインに沿って脆性材料基板を分断させるとき、保持手段がスクライブラインと非接触状態となるため、分断加工中、分断面部にカケが発生することを防止できる。

前記保持手段の外周面に溝部が形成され、前記脆性材料基板の一方の主面上に形成されたスクライブラインの両側を保持する保持部位間の間隔は、前記押圧手段の外周面に溝が形成され、前記スクライブラインの両側を他方の主面側から押圧する押圧部位の間隔よりも広いので、押圧手段の一部が保持手段の溝の中に入り込み、押圧手段による脆性材料基板の押圧部位がたわみやすくなるため、確実にスクライブラインに沿って脆性材料基板を分断することができる。

前記押圧手段がスクライブラインに沿って移動する方向の前方に、前記スクライブラインに沿って脆性材料基板の両主面上を対向しながら移動し、前記脆性材料基板を支持する一対の第１基板補助支持手段が配置されるので、第１基板補助支持手段が分断される前のスクライブラインの箇所を支持し、脆性材料基板の分断加工中のスクライブラインの箇所に不要な力が加わらないため、分断面部のカケの発生が防止される。

前記押圧手段がスクライブラインに沿って移動する方向の後方に、前記スクライブラインに沿って脆性材料基板の両主面上を対向しながら移動し、前記脆性材料基板を支持する一対の第２基板補助支持手段が配置されるので、第２基板補助支持手段が分断された脆性材料基板を支持し、脆性材料基板の分断加工中のスクライブラインの箇所に不要な力が加わらないため、分断面部のカケの発生が防止される。

前記脆性材料基板は脆性材料基板を貼り合わせた貼合わせ基板であって、本発明のスクライブ方法を用いて前記貼り合わせ基板の両主面にスクライブラインを形成し、前記貼り合わせ基板の一方の主面を押圧する第１貼り合わせ基板押圧手段と前記貼り合わせ基板の他方の主面を保持する第１貼り合わせ基板保持手段および前記脆性材料基板の他方の主面を押圧する第２貼り合わせ基板押圧手段と前記貼り合わせ基板の一方の主面を保持する第２貼り合わせ基板保持手段を貼り合わせ基板の主面に対向させ、前記スクライブラインに沿って移動させることにより、前記貼り合わせ基板の両主面に形成されたスクライブラインに沿って貼り合わせ基板を分断するので、貼り合わせ基板の両主面に本発明のスクライブ方法を用いてスクライブラインを形成し、スクライブラインの形成と同時または引き続き、第１貼り合わせ基板押圧手段と第１貼り合わせ基板保持手段を貼り合わせ基板の主面に対向させ、前記スクライブラインに沿って移動させ、一方の脆性材料基板のスクライブライン上の部位に第１貼り合わせ押圧手段による加圧力を集中させことができる。また、第２貼り合わせ基板押圧手段と第２貼り合わせ基板保持手段を貼り合わせ基板の主面に対向させ、スクライブラインに沿って移動させ、他方の脆性材料基板のスクライブライン上の部位に第２貼り合わせ基板押圧手段による加圧力を集中させることができるため、本発明のスクライブ装置で貼り合わせ基板の両基板に生成された垂直クラックを確実に伸展させて分断することができる。

また、この発明の脆性材料基板の分断装置では、前記押圧手段は、前記スクライブ装置により脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、他方の主面上を転動する押圧ローラであるので、脆性材料基板をほぼ線状に集中させて加圧させることができる。

前記押圧手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、他方の主面上を移動するコンベアであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記押圧手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、他方の主面上を転動するベアリングであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記押圧手段は前記スクライブラインと対向する外周面に溝部が形成されているので、スクライブラインに沿って脆性材料基板を分断させるとき、スクライブ手段がスクライブラインと非接触であるため、分断加工中、分断面部のカケの発生が防止される。

前記保持手段は、前記スクライブライン形成手段により脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って、転動するローラであるので、押圧手段と組み合わせて脆性材料基板を挟み込みながらスクライブラインに沿って移動させるため、脆性材料基板の一方の端面から他方の端面に順に分断され、複数の分断開始点が存在しない、凹凸の無い分断面が形成される。

前記保持手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って移動するコンベアであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記保持手段は、脆性材料基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って転動するベアリングであるので、スクライブラインに沿って容易に圧接転動させることができる。

前記保持手段は、前記スクライブラインと接触する外周面に溝部が形成されているので、スクライブラインに沿って脆性材料基板を分断させるとき、保持手段がスクライブラインと非接触であるため、分断加工中、分断面部のカケの発生を防止できる。

前記保持手段の外周面に溝部が形成され、前記脆性材料基板の一方の主面上に形成されたスクライブラインの両側を保持する保持部位間の間隔は、前記押圧手段の外周面に溝が形成され、前記スクライブラインの両側を他方の主面側から押圧する押圧部位の間隔よりも広いので、押圧手段の一部が保持手段の溝のなかに入り込み、押圧手段による押圧部位がたわみやすくなるため、確実にスクライブラインに沿って脆性材料基板を分断することができる。

前記押圧手段がスクライブラインに沿って移動する方向の前方に、前記スクライブラインに沿って脆性材料基板の両主面上を脆性材料基板を支持しながら移動する、一対の第１基板補助支持手段をさらに具備するので、第１基板補助支持手段が分断される前のスクライブラインの箇所を支持し、脆性材料基板の分断加工中のスクライブラインの箇所に不必要な力が加わらないため、分断面部のカケの発生を防止できる。

前記押圧手段がスクライブラインに沿って移動する方向の後方に、前記スクライブラインに沿って脆性材料基板の両主面上を前記脆性材料基板を支持しながら移動する、一対の第２基板補助保持手段をさらに具備するので、第２基板補助支持手段が分断された脆性材料基板を支持し、脆性材料基板の分断加工中のスクライブラインの箇所に不必要な力が加わらないため、分断面部のカケの発生を防止できる。

前記第１基板補助支持手段の一方が前記押圧手段と一体となってスライドし、前記第１基板補助支持手段の他方が前記保持手段と一体となってスライドするので、第１基板補助支持手段、押圧手段および保持手段の移動速度を同一にすることができるので、第１基板補助支持手段が安定して脆性材料基板を支持することができる。

前記第２基板補助支持手段の一方が前記押圧手段と一体となってスライドし、前記第２基板補助支持手段の他方が前記保持手段と一体となってスライドするので、第２基板補助支持手段、押圧手段、保持手段の移動速度を同一にすることができるので、第２基板補助支持手段が安定して脆性材料基板を支持することができる。

前記脆性材料基板は脆性材料基板を貼り合わせた貼り合わせ基板であって、請求項７乃至１２のいずれか一つに記載のスクライブ装置と、前記スクライブ装置によって前記貼り合わせ基板の両主面に形成されたスクライブラインに沿って前記貼り合わせ基板をブレイクするブレイク装置と、を備え、前記ブレイク装置は、前記貼り合わせ基板の一方の主面を押圧する第１貼り合わせ基板押圧手段と、前記貼り合わせ基板の他方の主面を保持する第１貼り合わせ基板保持手段と、前記脆性材料基板の他方の主面を押圧する第２貼り合わせ基板押圧手段と、前記貼り合わせ基板の一方の主面を保持する第２貼り合わせ基板保持手段と、を具備し、前記第１貼り合わせ基板押圧手段と前記第１貼り合わせ基板保持手段は、対向して貼り合わせ基板の他方の主面に形成されたスクライブラインに沿って移動し、前記第２貼り合わせ基板押圧手段と第２貼り合わせ基板保持手段は、対向して貼り合わせ基板の一方の主面に形成されたスクライブラインに沿って移動することにより、前記貼り合わせ基板の両主面に形成されたスクライブラインに沿って貼り合わせ基板を分断するので、貼り合わせ基板の両主面に本発明のスクライブ装置を用いてスクライブラインを形成し、スクライブラインの形成と同時または引き続き、第１貼り合わせ基板押圧手段と第１貼り合わせ基板保持手段を貼り合わせ基板の主面に対向させ、スクライブラインに沿って移動させ、一方の脆性材料基板のスクライブライン上の小部分に第１貼り合わせ基板押圧手段による加圧力を集中させることができる。また、第２貼り合わせ基板押圧手段と第２貼り合わせ基板保持手段を貼り合わせ基板の主面に対向させ、前記スクライブラインに沿って移動させ、他方の脆性材料基板のスクライブライン上の小部分に第２貼り合わせ基板押圧手段による加圧力を集中させることができるため、貼り合わせ基板の両基板の内部に生成された垂直クラックを確実に伸展させて分断することができる。

また、本発明では、ガラス基板等の脆性材料基板にスクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを確実に形成することができるために、脆性材料基板の分断作業の歩留まりを著しく向上させることができる。

本発明の実施の形態１によるスクライブ装置の一例の概略構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図１のスクライブ装置における主要部である一対の保持テーブルの概略正面図、（ｂ）は、その平面図である。 本発明の実施の形態２によるスクライブ装置の一例の概略構成を示す斜視図である。 歪み検出ユニットの構成を示した概略構成模式図である。 （ａ）は、そのスクライブ装置における主要部である一対の保持テーブルの概略正面図、（ｂ）は、その平面図である。 本発明の実施の形態３によるスクライブ装置の一例の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４による分断システムの一例の概略構成を示す斜視図である。 （ａ）は、その分断装置における主要部である一対の保持テーブルおよびそれらのテーブルの吸着機構の概略構成図、（ｂ）は、その平面図である。 図７の分断システムに使用されるスクライブユニットおよびブレイクユニットの一例を示す正面図である。 図７のブレイクユニット１４０に用いられる押圧ローラ機構の構成の一例を示す正面図である。 押圧ローラ１４２ａが、マザーガラス基板９０の上面部分に所定の圧力で圧接される状態を示した図である。 （ａ）は従来のスクライブ方法用いてマザーガラス基板をスクライブする場合に生じる不具合を説明する模式図である。（ｂ）は図１２（ａ）の側断面図である。 （ａ）は従来のスクライブ装置を用いてマザーガラス基板をスクライブする場合を説明する模式図である。（ｂ）は図１３（ａ）の装置を説明する模式図である。

符号の説明

１０、４０、６０ スクライブ装置
２５ ガイドバー
２８ スクライブユニット
２９ スクライブヘッド
３１ カッターホイール
３２ チップホルダー
４７ 歪み検出ユニット（内部応力検知手段）
９０ マザーガラス基板
１００ 分断システム
１１２ 上部ガイドレール
１１３ 下部ガイドレール
１２０ 基板支持機構
１３０ スクライブユニット
１３８ａ カッターホイールチップ
１４０ ブレイクユニット
１８０ 歪み検出ユニット（内部応力検知手段）

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は以下の実施の形態によって限定されるものではない。

＜実施の形態１＞
実施の形態１では、予め脆性材料基板をスクライブ方向に一致する方向に圧縮あるいは引張を行うことによりスクライブ予定ライン近傍の内部応力の均一化を行うスクライブ方法の一例を示す。

図１は、本発明のスクライブ装置の概略構成を示す斜視図である。このスクライブ装置１０は、マザーガラス基板９０にスクライブラインを形成する装置である。スクライブ装置１０は、図１に示すように、架台１１に沿って水平方向（図中Ｙ軸方向に）に往復移動するスライドテーブル１２を備えている。

スライドテーブル１２は架台１１の上面にＹ軸方向に沿って互いに平行に配置された一対の水平なガイドレール１４および１５に沿ってスライド可能に支持されている。両ガイドレール１４および１５の中間部には、ガイドレール１４および１５と平行にボールネジ１３がモータ１６によって回転するように設けられている。ボールネジ１３には、ボールナット（不図示）が螺合しており、ボールネジ１３の正転および逆転によって、ボールネジ１３に沿って両方向にスライドする。これにより、ボールナットと一体的に取り付けられたスライドテーブル１２が、各ガイドテーブル１４および１５に沿ってＹ軸方向にスライドする。

スライドテーブル１２上には回転機構１７が設けられており、この回転機構１７の上にはサブテーブル１８が水平な状態で回転機構１７に取り付けられている。回転機構１７は、基準位置に対して任意の回転角度θとなるように、サブテーブル１８を垂直方向に沿った中心軸の周りに回転させる。

サブテーブル１８の上には水平状態でＹ軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿ってそれぞれが往復移動する一対の第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２を備えている。第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２は、ボールネジとモータまたはリニアモータ等の駆動機構２３および２４によって、サブテーブル１８の上面にＸ軸方向に沿って平行に配置された一対の水平なガイドレール１９および２０に沿ってスライド可能に支持されている。第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２はマザーガラス基板９０のサイズに応じてＸ軸方向に所定の間隔をおいて配置され、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の上面にはマザーガラス基板９０を吸引固定させる複数の図示しない吸引孔が設けられ、これら複数の吸引孔は真空ポンプにつながっている。

第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の上方には、サブテーブル１８のスライド方向（Ｙ軸方向）と直交するＸ軸方向に沿って延びるガイドビーム２５が一対の支柱２６の上端部間に架設されており、このガイドビーム２５にガイドレール２７が設けられている。そして、ガイドレール２７には、スクライブユニット２８がスライド可能に設けられており、例えばモータ３３とボールネジ（図示せず）等の駆動機構によりスクライブユニット２８はＸ軸方向にスライドさせられる。スクライブユニット２８には、スクライブヘッド２９が取り付けられており、カッターホイールチップ３１を回転自在に支持するチップホルダー３２が昇降自在にスクライブヘッド２９に設けられる。

ガイドビーム２５の近傍には、マザーガラス基板９０を位置決めする際に、マザーガラス基板９０に設けられたアライメントマークを撮像するための一対のＣＣＤカメラ３４ａおよび３４ｂが支持台３５に設けられている。ＣＣＤカメラ３４ａおよび３４ｂは、微動テーブル３６ａおよび３６ｂによってＹ軸方向の位置がそれぞれ調整され、また、モータおよびボールネジまたはリニアモータの駆動機構より駆動されるＸ軸方向に個別に移動可能になっている。

このような構成のスクライブ装置を用いてマザーガラス基板９０にスクライブラインを形成する方法について以下に説明する。

まず、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２がマザーガラス基板９０のサイズに合わせたＸ軸方向の位置に設定されるとともに、第１保持テーブル２１と第２保持テーブル２２との間隔が調節される。このような状態にされると、マザーガラス基板９０が第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の上に載置され、真空ポンプ（不図示）が駆動され、マザーガラス基板９０が第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の表面に設けられた吸引孔から吸引されて、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２に吸着されて固定される。

その後、ＣＣＤカメラ３４ａおよびＣＣＤカメラ３４ｂの撮像中心を結ぶラインがスクライブ予定ラインと平行となるように、ＣＣＤカメラ３４ａとＣＣＤカメラ３４ｂのＹ軸方向の位置をそれぞれ微動テーブル３６ａおよび３６ｂを用いて調整する。この後、ＣＣＤカメラ３４ａおよびＣＣＤカメラ３４ｂを個別にＸ軸方向へ移動させ、スライドテーブル１２をＹ軸方向に移動させ、さらに、サブテーブル１８を回転させることにより、ＣＣＤカメラ３４ａとＣＣＤカメラ３４ｂの撮像中心にマザーガラス基板９０に設けられた一対のアライメントマークの中心位置を一致させる（以下、このサブテーブル１８の位置および一対のＣＣＤカメラ３４ａおよび３４ｂの位置をアライメント位置と呼ぶ）。これにより、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインは、実際にスクライブラインが形成されるＸ軸方向と平行となる。

図２（ａ）は、第1保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の平面図である。

基板９０の前記アライメントの後、例えば第１保持テーブル２１が、第２保持テーブル２２に接近するように微小距離（例えば１００μｍ）をＸ軸方向に沿ってスライドする。これにより、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２間のマザーガラス基板９０の部分に向かうように、内部応力（図示せず）が、スクライブ予定ラインに沿って均一化される。この場合、第２保持テーブル２２のみが静止した第１保持テーブル２１に向かって微小距離をＸ軸方向に沿ってスライドするようにしてもよく、また、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２が相互に接近するように微小距離をＸ軸方向に沿ってスライドするようにしてもよい。

このような状態になると、スクライブ予定ライン上のスクライブライン形成開始位置に、スクライブヘッド２９のカッターホイール３１を位置させて、スクライブ方向（Ｘ軸方向）にスクライブユニット２８をスライドさせ、マザーガラス基板９０上のスクライブ予定ラインに沿ってカッターホイールチップ３１を圧接転動させる。これにより、スクライブ予定ライン（分断予定ライン）に沿ってスクライブラインが形成される。

この場合、図２（ｂ）に示すように、カッターホイール３１が圧接転動するマザーガラス基板９０には、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２との間の境界線ＢＬに沿って内部応力が均一化される。すなわち、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の表面に設けられて吸引孔から真空ポンプ等により吸引され、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２に吸引固定されたときにマザーガラス基板９０内部の不均一な内部応力は、上述したように第１保持テーブル２１および／または第２保持テーブル２２が微小距離をＸ軸方向に沿って移動することにより、均一化される。

第１保持テーブル２１および／または第２保持テーブル２２がＸ軸方向に沿って移動する微小距離はスクライブカッターの選定、スクライブカッターがマザーガラス基板９０を圧接するために与えられる刃先荷重、スクライブ速度等のスクライブ条件の設定時に予め設定される。

また、マザーガラス基板９０に発生する内部応力の方向は精確にカッターホイール３１によるスクライブ方向と一致し、上述のスクライブ条件の設定時に、カッターホイール３１によってマザーガラス基板９０に形成される垂直クラックから前方に不必要なクラックが派生することがないように条件設定されるため、スクライブ予定ラインに沿った垂直クラックを確実に形成することができる。

なお、本実施の形態１では、両テーブル２１を互いに接近させることによりマザーガラス基板９０をスクライブ方向（Ｘ軸方向）に沿って圧縮させる内部応力を形成してスクライブするように説明したが、例えば、マザーガラス基板９０に引張り内部応力が形成されるように、第１保持テーブル２１および／または第２保持テーブル２２が、相互に離れるように微小距離をＸ軸方向に沿って移動するようにしてもよい。

また、マザーガラス基板９０に発生させる内部応力の大きさは、スクライブとほぼ同時にマザーガラス基板９０を分断させないように、マザーガラス基板を変形させない程度で、わずかにマザーガラス基板９０の主面に歪みが生じる程度が最も好ましい。スクライブとほぼ同時にマザーガラス基板９０が分断した場合には、マザーガラス基板９０の内部応力の影響を受けて分断面が傾斜面となり、分断されたガラス基板は不良品となるおそれがある。

このように、本実施の形態１では、マザーガラス基板９０が第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の表面に設けられた吸引孔から真空ポンプ等により吸引され、第１保持テーブル２１および第２保持テーブル２２に吸引固定されたときにマザーガラス基板９０の内部に内在する不均一な内部応力は、上述したように第１保持テーブル２１および／または第２保持テーブル２２が微小距離を移動することにより、均一化される。次いで、この状態でスクライブされる。したがって、不要なクラックの発生を抑えることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２では、予め脆性材料基板をスクライブ方向に直交する方向に圧縮あるいは引張を行うことによりスクライブ予定ライン近傍の内部応力の均一化を行うスクライブ装置の一例を示す。なお、この例では、内部応力検知手段を備えたスクライブ装置の一例を示す。

図３は、本発明のスクライブ装置の別の実施の形態を示した概略構成斜視図である。このスクライブ装置４０は、第１保持テーブルと第２保持テーブルの構成およびマザーガラス基板９０の表面の歪みを検出する歪み検出ユニット４７がガイドバー２５に沿って移動する以外は図１に示す実施の形態１のスクライブ装置と構造的な相違はないため、それらの詳細な説明は同一の部材に同一の符号を用いることで省略する。

サブテーブル１８の上には水平状態でＹ軸方向に沿って往復移動する一対の第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２を備えている。第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２は、サブテーブル１８の上面にＹ軸方向に沿って平行に配置された一対のガイドレール４３および４４に、水平な状態で各ガイドレール４３および４４に沿ってスライド可能に支持されており、ボールネジとモータまたはリニアモータ等の駆動機構４５および４６によって、スライドされる。他の構成は、実施の形態1と共通するため説明を省略する。

また、ガイドレール２７には、歪み検出ユニット４７がＸ軸方向にスライド可能に設けられており、例えばモータ４８とボールネジ（図示せず）等の駆動機構により歪み検出ユニット４７はＸ軸方向に移動させられる。

図４は歪み検出ユニット４７の構成を示した概略構成模式図である。

架台１１上に設置されたダイオードレーザ５１から出射されたレーザ光を凸型レンズ５２で絞り、ベンドミラー５３およびベンドミラー５４で歪み検出ユニット４７内に投入し、第１エタロン５５を通過させることにより一列に配列した平行な複数のレーザ光群を形成する。この一列の複数のレーザ光群が第２エタロン５６を通過することにより複数行に配列した１束のレーザ光群を形成し、マザーガラス基板９０の表面に照射して反射した１束のレーザ光群をＣＣＤカメラ５７で検出し、それらの強度信号を画像処理装置（不図示）にて処理したデータを演算処理装置（不図示）で解析し、マザーガラス基板９０の表面に生じた極微小な変位を検出する。

この他の装置構成は、実施形態１のスクライブ装置と同様であるので詳細な説明を省略する。

このような構成のスクライブ装置を用いてマザーガラス基板９０にスクライブラインを形成するスクライブ方法について以下に説明する。
まず、図３に示すように、第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２がマザーガラス基板９０のサイズに適応させたＹ軸方向の位置に設定されるとともに、第１保持テーブル４１と第２保持テーブル４２との間隔が調節される。

このような状態にされると、マザーガラス基板９０が第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２の上に載置され、真空ポンプ（不図示）が駆動され、マザーガラス基板９０が第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２の表面に設けられた吸引孔から吸引されて、第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２に吸着されて固定される。

その後、ＣＣＤカメラ３４ａおよびＣＣＤカメラ３４ｂの撮像中心を結ぶラインがスクライブ予定ラインと一致するように、ＣＣＤカメラ３４ａとＣＣＤカメラ３４ｂのＹ軸方向の位置をそれぞれ微動テーブル３６ａおよび３６ｂを用いて調整する。この後、ＣＣＤカメラ３４ａおよびＣＣＤカメラ３４ｂを個別にＸ軸方向へ移動させ、スライドテーブル１２をＹ軸方向に移動させ、さらに、サブテーブル１８を回転させることにより、ＣＣＤカメラ３４ａとＣＣＤカメラ３４ｂの撮像中心にマザーガラス基板９０に設けられた一対のアライメントマークの中心位置を一致させる。これにより、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインは、実際にスクライブラインが形成されるＸ軸方向と平行となる。

図５（ａ）は、第1保持テーブル２１および第２保持テーブル２２の正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の平面図である。マザーガラス基板９０の前記アライメントの後、例えば、第１保持テーブル４１を第２保持テーブル４２に接近するように、微小距離（例えば１００μｍ）だけＹ軸方向に沿ってスライドさせる。これにより、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２間のマザーガラス基板９０の部分に向かうように、内部応力（図示せず）がスクライブ予定ラインＳＬ上に沿って均一化される。

この場合、第２保持テーブル４２のみが微小距離をＹ軸方向に沿ってスライドするようにしてもよく、また、第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２が相互に接近するように微小距離をＹ軸方向に沿ってスライドするようにしてもよい。

上記のように、内部応力がマザーガラス基板９０の全体にわたってほぼ均一に発生すると、歪み検出ユニット４７の１束のレーザ光の照射ラインとマザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬが一致するようにスライドテーブル１２をＹ軸方向に移動させた後、Ｘ軸方向に歪み検出ユニット４７を移動させて、マザーガラス基板９０の歪み（マザーガラス基板の表面の微小な変位量）を検出する。このとき、スクライブ予定ライン上でＹ軸方向における変位量の絶対値が最大となるように第１保持テーブル４１および／または第２保持テーブル４２をＹ軸方向に沿って移動させる。これにより、第１保持テーブル４１と第２保持テーブル４２との間の距離間隔が調整される。

つまり、第１保持テーブル４１と第２保持テーブル４２との間の距離間隔の調整により、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬ上において、Ｙ軸方向に沿った内部応力がマザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬ上に沿って均一化される。

このような状態とされた後、スクライブ予定ライン上のスクライブライン形成開始位置に、スクライブヘッド２９のカッターホイール３１を位置させて、スクライブ方向（Ｘ軸方向）にスクライブユニット２８をスライドさせて、マザーガラス基板９０上のスクライブ予定ラインに沿ってカッターホイールチップ３１を圧接転動させる。これにより、スクライブ予定ライン（分断予定ライン）ＳＬに沿ってスクライブラインが形成される。

このとき、カッターホイール３１が圧接転動するマザーガラス基板９０には、第１保持テーブル４１および第２保持テーブル４２との間の境界線ＢＬを挟んでＹ軸方向に沿った内部応力が均一化される。

尚、第１保持テーブル４１および／または第２保持テーブル４２がＹ軸方向に沿って移動する微小距離は、スクライブ加工時に形成される垂直クラックに連続して、不必要なクラックが先行して派生しないよう（先走りしないよう）に、スクライブカッターの選定、スクライブカッターにマザーガラス基板９０を圧接するために与えられる刃先荷重、スクライブ速度等のスクライブ条件の設定時に予め設定される。

また、マザーガラス基板９０に発生させる内部応力の大きさは、スクライブとほぼ同時にマザーガラス基板９０を分断させないように、マザーガラス基板を変形させない程度で、わずかにマザーガラス基板９０の主面に歪みが生じる程度が最も好ましい。スクライブとほぼ同時にマザーガラス基板９０が分断した場合には、マザーガラス基板９０の内部応力の影響を受けて分断面が傾斜面となり、分断されたガラス基板は不良品となるおそれがある。

本実施の形態２では、第１保持テーブル４１および／または第２保持テーブル４２が微小距離をＹ軸方向に移動することにより、マザーガラス基板９０に発生する内部応力方向の境界線ＢＬをスクライブ予定ラインＳＬと一致させ、且つ、上記微小距離はスクライブ時に不必要なクラックが先走りしないように設定されるので、カッターホイール３１によってマザーガラス基板９０に形成される垂直クラックから連続して、スクライブ予定ラインＳＬからずれる不必要なクラックが派生するおそれがなく、スクライブ予定ラインＳＬに沿った垂直クラックを確実に形成することができる。

なお、本実施の形態２の上述の説明では、マザーガラス基板９０を圧縮させるようなスクライブ方向（Ｙ軸方向）に沿った内部応力を形成してスクライブするように記述したが、例えば、マザーガラス基板９０の内部に引張り内部応力が形成されるように、第１保持テーブル４１および／または第２保持テーブル４２が、相互に離れるように微小距離をＹ軸方向に沿って移動するようにしてもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態３では、予め脆性材料基板をスクライブ方向に対して水平方向に４５度傾斜した方向に圧縮あるいは引張を行うことにより、スクライブ予定ライン近傍の内部応力の均一化を行うスクライブ装置の一例を示す。

図６は、本発明のスクライブ装置の別の実施形態を示した概略構成斜視図である。このスクライブ装置６０は、第１保持テーブルと第２保持テーブルの構成と第１保持テーブルおよび第２保持テーブルの移動方向が、スライドテーブル１２のスライド方向とは直交するＸ軸方向に対して４５度の傾斜角度で設定された状態になっていること以外は、図１に示す実施の形態２のスクライブ装置と構造的な相違はないため、それらの詳細な説明は同一の部材に同一の符号を用いることで省略する。

第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２の移動方向が、スライドテーブル１２のスライド方向とは直交するＸ軸方向に対して４５度の傾斜角度で設定された状態になっており、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２によってマザーガラス基板９０をそれぞれ吸着した状態で、相互に接近させることにより、または、相互に離間させることにより、マザーガラス基板９０の全体に、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２の移動方向に沿って、マザーガラス基板９０に内部応力を生成させる。そして、このような状態で、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２上に載置されたマザーガラス基板９０がスクライブされる。

この場合、カッターホイール３１が圧接転動するマザーガラス基板９０には、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２との間の境界線ＢＬを挟んで相互に逆向きに、Ｘ軸方向に対して角度４５゜傾斜した方向に沿った内部応力が全体にわたって発生する。すなわち、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２の表面に設けられて吸引孔から真空ポンプまたは吸引モータ等により吸引され、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２に吸引固定されたときにマザーガラス基板９０の内部に発生する不均一な内部応力は、上述したように第１保持テーブル６１および／または第２保持テーブル６２が微小距離をＸ軸方向に対して角度４５゜傾斜した方向に沿って移動することにより、Ｘ軸方向に対して角度４５゜傾斜した方向において均一化される。第１保持テーブル６１および／または第２保持テーブル６２がＸ軸方向に対して角度４５゜傾斜した方向に沿って移動する微小距離は、スクライブ加工時に形成される垂直クラックに連続して、不必要クラックが派生しないように、スクライブカッターの選定、スクライブカッターにマザーガラス基板９０を圧接するために与えられる刃先荷重、スクライブ速度等のスクライブ条件の設定時に予め設定される。

また、上述のスクライブ条件の設定時に、カッターホイール３１によってマザーガラス基板９０に形成される垂直クラックから前方にクラックが派生することがないように条件設定されるため、スクライブ予定ラインＳＬに沿った垂直クラックを確実に形成することができる。

また、マザーガラス基板９０に発生させる内部応力の大きさは、スクライブとほぼ同時にマザーガラス基板９０を分断させないように、マザーガラス基板９０を変形させない程度で、わずかにマザーガラス基板９０の主面に歪みが生じる程度が最も好ましい。スクライブとほぼ同時にマザーガラス基板９０が分断した場合には、マザーガラス基板９０の内部応力の影響を受けて分断面が傾斜面となり、分断されたガラス基板は不良品となるおそれがある。

なお、本実施の形態３では、マザーガラス基板９０をスクライブ方向（Ｘ軸方向）に対して水平方向に４５゜傾斜した方向に沿って圧縮させるような内部応力を形成してスクライブするよう説明したが、例えば、マザーガラス基板９０に引張り内部応力が形成されるように、第１保持テーブル６１および／または第２保持テーブル６２が、相互に離れるように微小距離をＸ軸方向に対して水平方向に４５゜傾斜した方向に沿って移動するようにしてもよい。

また、第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２の移動方向はスクライブ方向（Ｘ軸方向）に対して水平方向に傾斜させる傾斜角度が４５゜に限らず、マザーガラス基板のスクライブ条件に合わせて種々の角度に設定される。

このように、本実施の形態３ではマザーガラス基板９０が第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２の表面に設けられて吸引孔から真空ポンプ等により吸引され第１保持テーブル６１および第２保持テーブル６２に吸引固定されたときにマザーガラス基板９０の内部に発生する不均一な内部応力を、上述したように第１保持テーブル６１および／または第２保持テーブル６２が微小距離をスクライブ方向（Ｘ軸方向）に対して水平方向に所定角度を傾斜させた方向へ移動することにより、スクライブ方向（Ｘ軸方向）に対して水平方向に所定角度を傾斜させた方向に整え、マザーガラス基板９０をスクライブする。

＜実施の形態４＞
実施の形態４では、スクライブ装置にブレイク機構を加えた脆性材料基板の分断装置の一例を示す。図７は、本発明のスクライブ方法を用いて脆性材料基板にスクライブラインを形成し、引き続き脆性材料基板をブレイクするブレイク機能を備えた脆性材料基板の分断システム１００の概略構成を示す斜視図である。この分断装置は、例えば、液晶表示パネルに使用される脆性材料基板であるマザーガラス基板９０を所定の大きさに分断するために使用される。

この分断システム１００は、分断されるマザーガラス基板９０が水平状態で載置される一対の基板支持機構１２０が基台１１８上に設けられるとともに、両基板支持機構１２０によって架設状態で支持されたマザーガラス基板９０をスクライブおよび分断するために備えられるスクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０が両基板支持機構１２０の間に設けられている。

各基板支持機構１２０は、マザーガラス基板９０が載置される第１保持テーブル１２１Ａと第２保持テーブル１２１Ｂをそれぞれ備えている。第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂは、それぞれ、基台１１８上に設けられた一対の支持台１２３にて、基板の搬送方向（図７に示すＹ軸方向）に水平な状態でスライド可能に支持されており、第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂが、それぞれ一対の支持台１２３に対して、リニアモータ等の図示しないスライド駆動機構によってＹ軸方向に沿ってスライドされるようになっている。

第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂには、それぞれ、載置されるマザーガラス基板９０をＹ軸方向に搬送する複数の搬送ローラ１２２が回転自在に設けられている。各搬送ローラ１２２は、それぞれの軸方向が、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂのスライド方向（Ｙ軸方向）とは直交するＸ軸方向に沿った状態になっており、Ｙ軸方向に沿って複数の列（図７の場合は２列）を形成し、各列において、それぞれの搬送ローラ１２２は、隣接する各搬送ローラ１２２とは一定の間隔をあけて配置されている。各搬送ローラ１２２は、それぞれ、エアシリンダやモータを用いた駆動機構により昇降させる図示しない昇降装置を有する。この昇降装置により、各搬送ローラ１２２の上部が、第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂの上面よりもそれぞれ上方に突出した状態から、第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂの上面から突出しない状態とされる。

また、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂには、載置されるマザーガラス基板９０を吸引して吸着する複数の吸引孔１２４がそれぞれ設けられている。

図８（ａ）は第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂに設けられる吸着機構の概略構成図であり、図８（b）はその平面図である。

この吸着機構は、従来のガラス基板の分断装置において使用される吸着機構と同様に、第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂの上面に開口する複数の吸引孔１２４と、各吸引孔１２４内を負圧状態とする真空ポンプまたは吸引モータ等の吸引手段１２５とを備えている。

再び図７に戻って、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０は、基板支持機構１２０によるマザーガラス基板９０の搬送方向とは直交するＸ軸方向に沿って配置された上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３に、例えば、リニアモータ機構によって、スライド可能に取り付けられている。上部ガイドレール１１２の各端部は、基台１１８上に垂直状態に設けられた一対の支柱１１１の上部間に水平状態で架設されており、下部ガイドレール１１３の各端部は、一対の支柱１１１の下部間に水平状態で架設されている。

各支柱１１１は、それぞれ、スライダ１１４によって、基台１１８の上面に対して、上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３とは直交するＹ軸方向に沿ってスライド可能になっている。各支柱１１１は、上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３と一体に構成されており、スライダ１１４によって支持された各支柱１１１がスライドされることによって、上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３が一体となってＹ軸方向に沿ってスライドする。

各支柱１１１の下部間に配置された下部ガイドレール１１３の長手方向中央部の下方には、直線補間用駆動部が設けられている。この直線補間用駆動部は、下部ガイドレール１１３と直交するＹ軸方向に沿ったボールネジ１１５を有しており、このボールネジ１１５がモータ１１６によって正逆回転されるようになっている。ボールネジ１１５には、下部ガイドレール１１３の長手方向中央部に取り付けられたボールナット（図示せず）が螺合している。ボールネジ１１５がモータ１１６によって回転されると、下部ガイドレール１１３に、マザーガラス基板９０の搬送方向に沿った力が加わり、これにより、スライダ１１４によってスライド可能に支持された各支柱１１１が、上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３とは直交する方向にスライドされる。

上部ガイドレール１１２の近傍には、マザーガラス基板９０の上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３に対する傾きを演算するためにマザーガラス基板９０に設けられたアライメントマークを撮像するための一対の位置決め用カメラ１１７が、上部ガイドレール１１２の長手方向にマザーガラス基板９０のサイズに適合させた間隔で設けられている。

図９は、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０の構成を示す正面図である。まず、スクライブユニット１３０について説明する。なお、以下で説明するスクライブユニット１３０の各機構は、図7に示すように、下部ガイドレール１１３に沿ってスクライブユニット１３０と一体的に移動する。

図９に示すように、搬送されるマザーガラス基板９０の下方に設けられたスクライブユニット１３０は、下部ガイドレール１１３にスライド可能に取り付けられたユニット本体１３１と、ユニット本体１３１のほぼ中央部に、冷却水を上方に向かって噴き付ける冷却機構１３２と、この冷却機構１３２の一方の側方に配設され、レーザビームを上方に向けて照射するレーザビーム照射光学系１３３とからなる。レーザビーム照射光学系１３３は、一対の基板支持機構１２０によって架設状態で保持されたマザーガラス基板９０にレーザビームを照射し、冷却機構１３２は、マザーガラス基板９０におけるレーザビームが照射された部分の近傍に冷却水を噴き付ける。

レーザビーム照射光学系１３３に対して冷却機構１３２とは反対側の側方には、マザーガラス基板９０のスクライブ開始位置にスクライブ加工のトリガーとしての垂直クラック（切り目）を形成する切り込み用カッター機構１３４が設けられている。切り込み用カッター機構１３４は、スクライブユニット１３０のスライド方向に沿って配置された刃部１３４ａを有しており、この刃部１３４ａが、ブラケット１３４ｂの上端部に刃先を上方に向けた状態で取り付けられている。ブラケット１３４ｂは、ユニット本体１３１に設けられた昇降用のエアシリンダ１３４ｃによって昇降されるようになっている。

冷却機構１３２は、冷却水を上方に向かって吹き付けるノズル部１３２ａを有しており、このノズル部１３２ａはエアシリンダ１３２ｂによって、ノズル部１３２ａが冷却水を噴射するマザーガラス基板９０に近接した噴射位置と、マザーガラス基板９０から離隔した下方の待機位置との間を昇降可能である。

冷却機構１３２に対してレーザビーム照射光学系１３３とは反対側の側方には、基板保持用ローラ機構１３５と、この基板保持用ローラ機構１３５と冷却機構１３２との間に設けられた第１補助ローラ機構１３６と、基板保持用ローラ機構１３５に対して第１補助ローラ機構１３６とは反対側に設けられた第２補助ローラ機構１３７とが設けられている。

第１補助ローラ機構１３６は、スクライブユニット本体１３１に取り付けられた昇降用のエアシリンダ１３６ｂの上端部に、第１補助ローラ１３６ａが回転自在に取り付けられている。第１補助ローラ１３６ａは、その軸心方向をスクライブユニット１３０のスライド方向（Ｘ軸方向）に直交した状態で取り付けられている。

基板保持用ローラ機構１３５および第２補助ローラ機構１３７は、スクライブユニット本体１３１に取り付けられている。基板保持用ローラ機構１３５には、後述する押圧ローラ機構１４２と同様の構成であり、ヘッド部１３５ｂが不図示のモータにより昇降自在に設けられており、ローラホルダに基板保持用ローラ１３５ａが回転自在に取り付けられている。基板保持用ローラ１３５ａは、その軸心方向をスクライブユニット１３０のスライド方向（Ｘ軸方向）に直交した状態で取り付けられている。

第２補助ローラ機構１３７にも、昇降用のエアシリンダ１３７ｂが設けられており、この昇降用のエアシリンダ１３７ｂの上端部に第２補助ローラ１３７ａが回転自在に取り付けられている。第２補助ローラ１３７ａも、その軸心方向をスクライブユニット１３０のスライド方向（Ｘ軸方向）に直交した状態で取り付けられている。

なお、第２補助ローラ１３７ａは、基板保持用ローラ１３５ａに近接して配置されているが、第１補助ローラ１３６ａは、基板保持用ローラ１３５ａと第２補助ローラ１３７ａとの間隔よりも広い間隔をあけて基板保持用ローラ１３５ａから離れて配置されている。

次に、ブレイクユニット１４０について説明する。なお、以下で説明するブレイクユニット１４０の各機構は、図7に示すように、上部ガイドレール１１２に沿ってブレイクユニット１４０と一体的に移動する。

図９に示すように、上部ガイドレール１１２に設けられたブレイクユニット１４０は、上部ガイドレール１１２に対してスライド可能になったブレイクユニット本体１４１と、ブレイクユニット本体１４１に取り付けられた押圧ローラ機構１４２と、この押圧ローラ機構１４２に対して一方の側方に設けられた押圧側第１補助ローラ機構１４３と押圧ローラ機構１４２に対して他方の側方に設けられた押圧側第２補助ローラ機構を有している。押圧ローラ機構１４２、押圧側第１補助ローラ機構１４３及び押圧側第２補助ローラ機構１４４は、ブレイクユニット本体１４１に取り付けられており、押圧ローラ機構１４２の押圧ローラ１４２ａが、スクライブユニット１３０の基板保持用ローラ機構１３５の基板保持用ローラ１３５ａに対向された状態になると、押圧側第１補助ローラ機構１４３の押圧側第１補助ローラ１４３ａ及び押圧側第２補助ローラ機構１４４の押圧側第２補助ローラ１４４ａが、それぞれスクライブユニット１３０の第２補助ローラ機構１３７の第２補助ローラ１３７ａおよび第１補助ローラ機構１３６の第１補助ローラ１３６ａに対向されるように配置されている。

なお、前述したスクライブユニット１３０に設けられた基板保持用ローラ機構１３５も、上下を反転させたこと以外は、押圧ローラ機構１４２と同様の構成になっている。

図９に示すように、押圧側第１補助ローラ機構１４３には、昇降用のエアシリンダ１４３ｂが設けられており、このエアシリンダ１４３ｂの下端部に押圧側第１補助ローラ１４３ａが回転自在に取り付けられている。この押圧側第１補助ローラ１４３ａは、マザーガラス基板９０をブレイクする際に、スクライブユニット１３０における第２補助ローラ機構１３７の第２補助ローラ１３７ａに対向される。

押圧側第２補助ローラ機構１４４には、昇降用のエアシリンダ１４４ｂが設けられており、このエアシリンダ１４４ｂの下端部に押圧側第２補助ローラ１４４ａが回転自在に取り付けられている。この押圧側第２補助ローラ１４４ａは、マザーガラス基板９０をブレイクする際に、スクライブユニット１３０における第１補助ローラ機構１３６の第１補助ローラ１３６ａに対向される。

ブレイクユニット１４０には、押圧ローラ機構１４２に対して押圧側補助ローラ機構１４３とは反対側の側方に、スクライブユニット１３０に設けられたレーザビーム照射光学系１３３から照射されるレーザビームおよび冷却機構１３２から噴射される冷却水を受けるレーザビーム・冷却水受け部１４５が設けられている。

図１０は、押圧ローラ機構１４２の構成を示す正面図である。押圧ローラ機構１４２は、押圧ローラ１４２ａと、エアシリンダ１４２ｂと、ヘッド部１４２ｄと、スライドブロック１４２ｅと、ローラホルダ１４２ｆと、支持軸１４２ｇと、ベアリング１４２ｈと、ストッパー１４２ｋとを含む。

スライドブロック１４２ｅは、ヘッド部１４２ｄに回動自在に取り付けられ、ヘッド部１４２ｄに設けられたエアシリンダ１４２ｂによって付勢力が加えられる。スライドブロック１４２ｅには、ローラホルダ１４２ｆがベアリング１４２ｈを介して垂直軸回りに回転自在に取り付けられる。ローラホルダ１４２ｆはスライドブロック１４２ｅの下方に突出しており、ローラホルダ１４２ｆの下端部には、支持軸１４２ｇが水平状態で設けられ、押圧ローラ１４２ａがその支持軸１４２ｇに回転自在に取り付けられ、マザーガラス基板９０の分断加工時、基板保持用ローラ１３５ａに対向する。

ヘッド部１４２ｄに設けられるストッパー１４２ｋは、押圧ローラ１４２ａがマザーガラス基板９０に接触するときのヘッド部１４２ｄの位置（高さ）を検出する。押圧ローラ機構のモータ（不図示）によってヘッド部が下降され、押圧ローラ１４２ａがマザーガラス基板９０の一方の主面と所定の圧力で接触したとき、微小電流が既にストッパー１４２ｋとスライドブロック１４２ｅの間に流されており、ストッパー１４２ｋは、スライドブロック１４２ｅがストッパー１４２ｋと接触している状態から離間した状態への変化を検出する。また、ストッパー１４２ｋは、スライドブロック１４２ｅの回動動作のストッパーとしても機能する。

スライドブロック１４２ｅがストッパー１４２ｋと接触している状態から離間した状態への変化が検出されたとき、制御部によってヘッド部１４２ｄのＺ方向の位置が算出される。この制御部は、モータがヘッド部１４２ｄを昇降するようにモータを駆動する。例えば、押圧ローラ１４２ａがマザーガラス基板９０に接触したときのヘッド部１４２ｄのガラス基板面に対する垂直方向（Ｚ方向）の位置（零点位置）が求められ、零点位置に基づいてマザーガラス基板９０に対して押圧ローラ１４２ａを押し込む量（距離）が設定される。

なお、基板保持用ローラ機構１３５の構成は、例えば、上下を反転させたこと以外は、押圧ローラ機構３２と同様である。

押圧手段（例えば押圧ローラ機構１４２）がスクライブラインに沿って転動する場合には、スクライブラインに沿って押圧手段を容易に移動させることができる。また、押圧手段がローラである場合には、スクライブラインに沿って容易に押圧手段を転動させることができる。

歪み検出ユニット１８０は実施形態３の歪み検出ユニット４７と同様のユニットを用いて、図４と同様の検出機構を備え、マザーガラス基板９０の表面の歪みを検出する。したがって、詳細な説明は省略する。

このような構成の脆性材料基板の分断システム１００の動作を説明する。

図７において、まず、各基板支持機構１２０における各搬送ローラ１２２が、第１保持テーブル１２１Ａ及び第２保持テーブル１２１Ｂの上面から突出するように、それぞれ上昇される。このような状態で、一方の基板支持機構１２０における第１保持テーブル１２１Ａ上にマザーガラス基板９０が搬送され、マザーガラス基板９０は、その基板支持機構１２０の各搬送ローラ１２２に支持される。このような状態になると、マザーガラス基板９０は、各搬送ローラ１２２の回転によって、他方の基板支持機構１２０における第２保持テーブル１２１Ｂの各搬送ローラ１２２上に向かって搬送される。そして、マザーガラス基板９０が両基板支持機構１２０の間に架設された状態になり、マザーガラス基板９０における所定のスクライブ予定ラインが、両基板支持機構１２０の間の所定の位置まで搬送されると、各基板支持機構１２０におけるすべての搬送ローラ１２２が下降され、マザーガラス基板９０は、各基板支持機構１２０の支持テーブル１２１間に架設された状態で、両支持テーブル１２１上に載置される。

その後、各基板支持機構１２０の吸着機構の真空ポンプ１２５が駆動され、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂ上に載置されたマザーガラス基板９０部分が、それぞれ、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂに吸着されて固定される。

このような状態で、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂを、互いに接近させる。これにより、図８（ｂ）に示すように、第１保持テーブル１２１Ａと第２保持テーブル１２１Ｂとの間のマザーガラス基板９０の部分に向かうように、矢印Ａで示す内部応力が、マザーガラス基板９０の全体にわたって発生することになる。

例えば、第１保持テーブル１２１Ａが、第２保持テーブル１２１Ｂに接近するように微小距離（例えば１００μｍ）をＹ軸方向に沿ってスライドさせる。これにより、図８（ｂ）のように第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂ間のマザーガラス基板９０の部分に向かうように、内部応力が、スクライブ予定ラインに沿って均一化される。この場合には、第２保持テーブル１２１Ｂのみが微小距離をＹ軸方向に沿ってスライドするようにしてもよく、また、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂが相互に接近するように微小距離をＹ軸方向に沿ってスライドするようにしてもよい。

このような状態になると、位置決め用カメラ１１７によって撮像された画像およびマザーガラス基板９０のガラスサイズとマザーガラス基板９０に設けられたアライメントマークの位置データ等に基づいて、マザーガラス基板９０のＸ軸方向に対する傾き及びマザーガラス基板９０のスクライブ開始位置およびスクライブ終了位置が制御部により演算され、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインが設定される。

次に、マザーガラス基板９０に設定されたスクライブ予定ラインに沿って歪み検出ユニット４７が移動されるときに、１束のレーザ光の照射ラインとマザーガラス基板のスクライブ予定ラインが一致するように歪み検出ユニット４７をＸ軸方向に沿って移動させつつ、スライダ１１４によってスライド可能に支持された各支柱１１１をＹ軸方向に沿って移動させる。次いで、歪み検出ユニット４７がマザーガラス基板９０の歪み（マザーガラス基板９０の表面の微小な変位量）を検出する。このとき、スクライブ予定ライン上のレーザ照射により検出した範囲においてＹ軸方向の変位量の絶対値の最大となるように、第１保持テーブル１２１Ａおよび／または第２保持テーブル１２１Ｂが微小距離をＹ軸方向に移動し、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂとの間の間隔を微細に調整する。なお、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂの両テーブルの間隔を調整してもマザーガラス基板９０の位置は変わらない。

第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂの両テーブルの間隔の調整は、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ライン上がマザーガラス基板９０の表面の変位が最大となるように、即ち、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬ上が第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂとの間の境界線ＢＬとなってＹ軸方向に沿った内部応力が均一化されるように行われる。

その後、図９に示すように、ブレイクユニット１４０は、上部ガイドレール１１２における一方（＋Ｘ側）の端部の待機位置から、マザーガラス基板９０の−Ｘ側の側縁までスライドされて、押圧ローラ１４２ａがマザーガラス基板９０のスクライブ開始位置に対向した状態とされる。また、スクライブユニット１３０も、下部ガイドレール１１３における一方（−Ｘ側）の端部の待機位置から、マザーガラス基板９０の−Ｘ側の側縁におけるスクライブ開始位置にまでスライドされて、切り込み用カッター機構１３４がマザーガラス基板９０のスクライブ開始位置の側方に位置される。

次に、ブレイクユニット１４０の押圧ローラ１４２ａが押圧ローラ機構の昇降用のモータ（不図示）によって下降されて、マザーガラス基板９０の上面に圧接されるとともに、スクライブユニット１３０の切り込み用カッター機構１３４が昇降用のエアシリンダ１３４ｂによって上昇させられる。そして、切り込み用カッター機構１３４の刃部１３４ａによってマザーガラス基板９０のスクライブ開始位置に切り目が形成されるように、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０が同期してスクライブ方向（＋Ｘ軸方向）に所定の距離だけスライドさせられる。これにより、切り込み用カッター機構１３４の刃部１３４ａは、押圧ローラ１４２ａによって保持されたマザーガラス基板９０のスクライブ開始位置に所定の長さにわたって切り目を形成する。

このようにして、マザーガラス基板９０の下面におけるスクライブ開始位置に所定の長さにわたって切り目が形成されると、押圧ローラ機構１４２は上昇させられるとともに、スクライブユニット１３０の切り込み用カッター機構１３４が下降させられる。

その後、ブレイクユニット１４０は、スクライブ方向（＋Ｘ軸方向）に所定距離だけスライドされて、レーザビーム・冷却水受け部１４５におけるスライド方向の中央部が、レーザビーム照射光学系１３３の光学軸に一致した状態とされる。また、スクライブユニット１３０では、冷却機構１３２のノズル部１３２ａが、昇降用のエアシリンダ１３６ｂによって上方の冷却水の噴き付け位置とされる。このような状態になると、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０が同期してスクライブ方向（＋Ｘ軸方向）にスライドさせられるとともに、ノズル部１３２ａから冷却水が上方に向かって噴き付けられ、さらには、レーザビーム照射光学系１３３からレーザビームが上方に向かって照射される。

スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０が同期してスクライブ方向（＋Ｘ軸方向）にスライドさせられると、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ライン（分断予定ライン）ＳＬに沿ってレーザビームが照射されるとともに、レーザビームが照射された部分の近傍部分が冷却水によって冷却される。これにより、マザーガラス基板９０のスクライブ開始位置に設けられた切り目から連続して、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬに沿って垂直クラックが連続的して生成される。

この場合、レーザビーム照射光学系１３３から照射されるレーザビームは、直線補間用駆動部によって、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬに沿うように照射される。すなわち、直線補間用駆動部によって、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０のスライドに伴って、そのスライド方向（＋Ｘ軸方向）とは直交する方向（Ｙ軸方向）に上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３がスライドされ、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ラインＳＬに沿ってレーザビームが照射される。

レーザビームが照射されるマザーガラス基板９０には、第１保持テーブル１２１Ａと第２保持テーブル１２１Ｂとの間の境界線ＢＬ１を挟んで相互に逆向きに、Ｙ軸方向に沿った内部応力が全体にわたって発生しているために、マザーガラス基板９０に局所的に歪が発生することが防止されており、マザーガラス基板９０に形成される垂直クラックは、レーザビームの照射位置よりも前方において、スクライブ予定ラインＳＬからずれるような不必要なクラックが派生することなく、スクライブ予定ラインＳＬに沿った垂直クラックを確実に形成することができる。

すなわち、第１保持テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂの表面に設けられている吸引孔から真空ポンプ等により吸引され第１テーブル１２１Ａおよび第２保持テーブル１２１Ｂに吸引固定されたときにマザーガラス基板の内部に内在する不均一な内部応力は、上述したように第１保持テーブル１２１Ａおよび／または第２保持テーブル１２１Ｂが微小距離をＹ軸方向に沿って移動することにより、均一化される。（Ｙ軸方向に整えられる。）

尚、第１保持テーブル１２１Ａおよび／または第２保持テーブル１２１ＢがＹ軸方向に沿って移動する微小距離はスクライブ時に形成される垂直クラックに連続して、不必要なクラックが先行して派生しないように、つまり、「先走り」が発生しないように、レーザ発振器の出力、レーザビームの密度、スクライブ速度、レーザビームがマザーガラス基板９０に照射されて、マザーガラス基板９０に形成されるレーザスポットの形状、強度分布などがスクライブ条件のパラメータとして予め設定される。

本実施の形態４では、第１保持テーブル１２１Ａおよび／または第２保持テーブル１２１Ｂが微小距離をＹ軸方向に沿って移動することにより、マザーガラス基板９０の内部に発生する内部応力方向の境界線をスクライブ予定ラインＳＬと一致させ、かつ上記微小距離はスクライブ時に不必要なクラックが先走りしないように設定されるため、スクライブ予定ラインＳＬに沿った垂直クラックを確実に形成することができる。

なお、マザーガラス基板９０を圧縮させるようなスクライブ方向（Ｙ軸方向）に沿った内部応力を形成してスクライブするように上述したが、例えば、マザーガラス基板９０に引張り内部応力が形成されるように、第１保持テーブル１２１Ａおよび／または第２支持テーブル１２１Ｂが、相互に離れるように微小距離をＹ軸方向に沿って移動するようにしてもよい。

このようにして、マザーガラス基板９０の一方の側縁から他方の側縁にわたって、スクライブユニット１３０およびスクライブユニット１４０がスライドさせられると、マザーガラス基板９０のスクライブ予定ライン（分断予定ライン）ＳＬに沿って連続した垂直クラックが形成され、マザーガラス基板９０の一方の側縁から他方の側縁にわたってスクライブラインＳが形成される。

マザーガラス基板９０にスクライブラインＳが形成されると、レーザビーム照射光学系１３３からのレーザビームの照射が停止されるとともに、冷却機構１３２からの冷却水の噴き付けが停止され、ノズル部１３２ａは、下方の待機位置とされる。その後、上側のブレイクユニット１４０は、スクライブ方向とは反対方向（−Ｘ軸方向）にスライドされて、押圧ローラ１４２ａが、形成されたスクライブラインＳの−Ｘ側の端部に対向される。また、下側のスクライブユニット１３０は、基板保持用ローラ１３５ａがスクライブラインの−Ｘ側の端部に対向されるようにスライドされる。

さらに、スクライブユニット１３０では、第１補助ローラ１３６ａが昇降用のエアシリンダ１３６ｂによって上昇されるとともに、第２補助ローラ１３７ａが昇降用のエアシリンダ１３７ｂによって上昇されてマザーガラス基板９０の下面に当接した状態とされる。また、基板保持用ローラ１３５ａはヘッド部１３５ｂを昇降させるモータ（不図示）によって上昇されて、マザーガラス基板９０の下面に所定の圧力で当接した状態とされる。

このような状態になると、ブレイクユニット１４０の押圧側第１補助ローラ１４３ａが下降されて、スクライブユニット１３０における第２補助ローラ１３７ａが当接した位置に対向したマザーガラス基板９０の上面部分に、押圧側第１補助ローラ１４３ａが当接する状態とされる。さらに、押圧ローラ１４２ａはヘッド部１４２ｂを昇降させるモータ（不図示）によって下降されて、押圧ローラ１４２ａが、基板保持用ローラ１３５ａに対向したマザーガラス基板９０の上面部分に所定の圧力で圧接される。

図１１は、押圧ローラ１４２ａが、マザーガラス基板９０の上面部分に所定の圧力で圧接される状態を示した図である。

この場合、図１１に示すように外周面がＶ字状に窪んだ状態になった下側の基板保持用ローラ１３５ａは、マザーガラス基板９０に形成されたスクライブラインＳの両側に、幅方向の両側の平坦な側縁部がそれぞれ圧接された状態になる。また、押圧ローラ１４２ａは、幅方向の中央部に形成されたＵ字状の溝部４５ｇの中央部が、マザーガラス基板９０に形成されたスクライブラインＳに対向しており、押圧ローラ１４２ａが、基板保持用ローラ１３５ａの窪みに入り込むようにすることで、マザーガラス基板９０を確実にスクライブラインＳに沿って分断することができる。

例えば、押圧ローラ１４２ａの幅方向の寸法が基板保持用ローラ１３５ａの幅方向寸法の１／２程度になっていることによって、基板保持用ローラ１３５ａの両側の側縁部にて保持されたマザーガラス基板９０の下面部分よりもスクライブラインＳに近接したマザーガラス基板９０の上面部分に押圧ローラ１４２ａが圧接される。この場合、押圧ローラ１４２ａは、マザーガラス基板９０の上面から例えば、０．３ｍｍ以上の下方位置に達するように設定されて、マザーガラス基板９０の上面に圧接される。

このように、基板保持用ローラ１３５ａの両側の側縁部にて保持されたマザーガラス基板９０の下面部分よりもスクライブラインＳに近接したマザーガラス基板９０の上面部分が押圧ローラ１４２ａによって押圧されることにより、マザーガラス基板９０は、スクライブラインＳを中心として下方に突出するように撓んだ状態になり、マザーガラス基板９０の下面に形成されたスクライブラインＳの−Ｘ側の端部の垂直クラックは、ガラス基板の厚み方向へ伸展してマザーガラス基板９０の上面に達する。これにより、マザーガラス基板９０は分断（ブレイク）される。

このようにして、スクライブラインＳの−Ｘ側の端部の位置において、マザーガラス基板９０が分断された状態になると、押圧ローラ１４２ａは若干上昇されて、押圧ローラ１４２ａによるマザーガラス基板９０対する押し込みを若干低下させる。この場合、押圧ローラ１４２ａは、マザーガラス基板９０の上面から０．３ｍｍ以内の下方位置に達するように設定される。

このような状態になると、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０は、同期して、前記スクライブ方向（＋Ｘ側）にスライドが開始された後、押圧側第２補助ローラ１４４ａはマザーガラス基板９０上にスクライブユニット１３０の第１補助ローラ１３６ａに対向するように下降させられる。これにより、マザーガラス基板９０は、基板保持用ローラ１３５ａにて保持されたスクライブラインＳの両側部分に押圧ローラ１４２ａが押圧されて、基板保持用ローラ１３５ａと押圧ローラ１４２ａがそれぞれマザーガラス基板９０の下面と上面を転接し、スクライブラインの−Ｘ側の端部の位置から連続して、スクライブラインＳに沿って分断される。

この場合、押圧ローラ１４２ａのスライド方向の前方に位置する押圧側第１補助ローラ１４３ａと第２補助ローラ１３７ａおよびは押圧ローラ１４２ａのスライド方向の後方に位置する押圧側第２補助ローラ１４４ａと第１補助ローラ１３６ａは、分断されるスクライブラインＳの前方の領域と分断後のマザーガラス基板９０を上下から押圧して保持するために、押圧ローラ１４２ａの押圧によってマザーガラス基板９０がスクライブラインＳに沿ってブレイク（分断）される際、マザーガラス基板９０の分断加工部位に不必要な力が加わらないので、マザーガラス基板９０が分断された後の製品に不良の原因となるカケ、裂き、割れ等が発生することが防止される。

また、マザーガラス基板９０のブレイク（分断）加工中にスクライブラインＳに沿って分断されたマザーガラス基板９０は、スクライブユニット１３０における基板保持用ローラ１３５ａから所定の間隔をあけて配置された第１補助ローラ１３６ａおよび押圧側第２補助ローラ１４４ａによって保持されるために、分断されたマザーガラス基板９０が撓むことが防止され、マザーガラス基板９０が分断された後の製品に不良の原因となるカケ、裂き、割れ等が発生することが防止される。

このようにして、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０が、スクライブ方向（＋Ｘ軸方向）にスライドされて、＋Ｘ側のマザーガラス基板９０の側縁に達すると、スクライブラインの全域に沿ってマザーガラス基板９０が分断される。このような状態になると、スクライブユニット１３０では、第２補助ローラ１３７ａが下降されるとともに、基板保持用ローラ１３５ａも下降され、さらには、第１補助ローラ１３６ａも下降されて、全てのローラがマザーガラス基板９０の下面から離れた状態とされる。また、ブレイクユニット１４０においては、押圧側第１補助ローラ１４３ａが上昇されるとともに、押圧ローラ１４２ａおよび押圧側第２補助ローラ１４４ａも上昇されて、これらのローラもマザーガラス基板９０から離れた状態とされる。

その後、スクライブユニット１３０およびブレイクユニット１４０は、それぞれスライドさせられて、上部ガイドレール１１２および下部ガイドレール１１３の端部の待機位置にさせられる。

このように、実施の形態４の脆性材料基板の分断システムでは、スクライブ予定ラインＳＬに沿った状態に確実にスクライブラインＳを形成することができる。しかも、スクライブラインＳが形成されたマザーガラス基板９０をスクライブラインＳに沿って確実に分断することができる。さらには、スクライブラインＳの形成に連続してマザーガラス基板９０を分断することができるために、作業効率が向上する。また、マザーガラス基板９０の分断に際して、マザーガラス基板９０の分断面部にカケ、割れ等が発生するおそれがない。

なお、本発明の実施の形態４ではブレイクユニット１４０を上部ガイドレール１１２にスライド可能に取り付け、スクライブユニット１３０を下部ガイドレール１１３にスライド可能に取り付けているが、これに限定されるものではなく、ブレイクユニット１４０を下部ガイドレール１１３にスライド可能に取り付け、スクライブユニット１３０を上部ガイドレール１１２にスライド可能に取り付けてもよい。

また、本発明の脆性材料基板の分断システム（脆性材料基板の分断システム１００）によれば、保持手段（基板保持用ローラ機構１３５）が脆性材料基板（マザーガラス基板９０）の第１の主面を保持し、かつ押圧手段（押圧ローラ機構１４２）が脆性材料基板の第２の主面を押圧した状態で、本発明のスクライブ方法を用いて脆性材料基板の第１の主面に形成されたスクライブラインＳに沿って押圧手段を移動することができるので、スクライブラインＳが形成された第１の主面に対向する第２の主面に押圧力を作用させることができる。その結果、スクライブラインＳから延びた垂直クラックを確実に基板の厚さ方向に伸展させるような曲げモーメントを脆性材料基板に作用させることができるため、脆性材料基板を分断することができる。

なお、実施の形態１〜４の説明においては、脆性材料基板としてフラットパネルディスプレイの一つである液晶表示パネル基板を構成するマザーガラス基板のスクライブ方法およびその方法を用いたスクライブ装置並びに分断する方法及びその方法を用いた分断システムについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単板の脆性材料基板として石英基板、サファイア基板、半導体ウェハ、セラミック基板などに本発明を適用することができる。

また、実施形態１〜３では、スクライブラインＳの形成手段として、スクライブ予定ラインＳＬに沿って転動させるホイールカッターを例示したが、スクライブ予定ラインＳＬに沿ってレーザビームを照射してスクライブラインを形成してもよい。また、実施形態４では、スクライブラインＳの形成手段としてレーザビームを照射してスクライブラインを形成することとしたが、スクライブ予定ラインＳＬに沿ってホイールカッターを転動させるようにしてもよい。

実施の形態１〜４で説明したように、本発明のスクライブ方法およびスクライブ装置によれば、吸着固定されたマザーガラス基板に圧縮または引張による微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化するので、マザーガラス基板に形成された垂直クラックから不要なクラックが派生するのが防止される。言い換えれば、マザーガラス基板に微小な歪みを形成することによって、前記基板が有する不特定の方向に向かう内部応力が均一化され、スクライブ予定ラインに沿って精確な垂直クラックを形成することができる。

吸着固定されたマザーガラス基板を引っ張りあるいは圧縮することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化するので、従来からマザーガラス基板の固定に用いられる吸着固定機構を使用できる。したがって、内部応力均一化のための複雑な機構を別途設ける必要がない。

脆性材料基板を一対の保持テーブル上に跨るように載置し、次いで前記基板を前記保持テーブル上に吸着固定し、前記各保持テーブルをスクライブ予定ラインと直交する方向（またはスクライブ予定ラインに沿う方向）に相互に接近または離隔させることにより、前記基板に微小な歪み（ゆがみ）を形成するので、内部応力の均一化が簡単な機構で実現される。

スクライブ予定ラインの近傍における内部応力の均一化を歪み検出ユニット４７（内部応力検知手段）により検知することができるので、内部応力が均一化された基板上の領域を精確にスクライブすることができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、単板の脆性材料基板として石英基板、サファイア基板、半導体ウェハ、セラミック基板等の脆性材料基板をそのスクライブ予定ラインに沿ってスクライブするスクライブ方法ならびにその方法を用いたスクライブ装置およびブレイク機能を備えた分断システムに適用される。また、脆性材料基板としては、フラットディスプレイパネルの一種であるプラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネル、無機ＥＬパネル、透過型プロジェクター基板、反射型プロジェクター基板などの貼り合わせ基板あるいは単板にも、本発明のスクライブ方法およびその方法を用いたスクライブ装置並びに分断する方法及びその方法を用いた分断システムを有効に適用することができる。

本発明によれば、ガラス基板等の脆性材料基板に対してそのスクライブ予定ラインに沿って精確にスクライブラインを形成し、脆性材料基板の分断作業の歩留まりを著しく向上させることができる。また、前記スクライブ手段により脆性材料基板に形成される垂直クラックから連続して、予め設定されたスクライブ予定ラインからずれるように不要なクラックが派生することが防止される。

本発明の脆性材料基板のスクライブ方法で脆性材料基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインの形成と同時または引き続き、前記押圧手段と前記保持手段を脆性材料基板の主面に対向させ、前記スクライブラインに沿って移動させるため、スクライブライン上の小部分に押圧手段による加圧力を集中させることができるので、スクライブ装置のスクライブ手段で脆性材料基板の内部に生成された垂直クラックを確実に伸展させて分断することができる。

本発明の脆性材料基板のスクライブ装置で脆性材料基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインの形成と同時または引き続き、前記ブレイク装置の前記押圧手段と前記保持手段を脆性材料基板の主面に対向させ、前記スクライブラインに沿って移動させるため、スクライブラインの小部分に押圧手段による加圧力を集中させることができるので、スクライブ装置のスクライブ手段で脆性材料基板の内部に生成された垂直クラックを確実に伸展させて分断することができる。

Claims (12)

1. 脆性材料基板の少なくとも一方の面に設定されたスクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを形成するに際し、
   前記スクライブ予定ラインの近傍における内部応力分布を、前記スクライブ予定ラインの延在方向と同じ方向に移動可能に設けられた内部応力検知手段によって検知し、
   前記脆性材料基板に予め微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化させることを特徴とする脆性材料基板のスクライブ方法。
2. 前記脆性材料基板が潜在的に有する圧縮方向あるいは引っ張り方向に向かう内部応力分布の極大値および極小値の差をスクライブ予定ラインに沿って相殺するように前記脆性材料基板に予め微小な歪みを形成する請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
3. 前記スクライブ予定ラインに沿う方向に基板を引っ張りあるいは圧縮することにより、前記スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化する請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
4. 前記スクライブ予定ラインに直交する方向に基板を引っ張りあるいは圧縮することにより、前記スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化する請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
5. 前記スクライブ予定ラインに沿ってレーザビームを照射するレーザビーム照射部および/または前記スクライブ予定ラインに沿って移動するカッターホイールを用いてスクライブラインを形成する請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
6. 前記脆性材料基板を一対の保持テーブル上に跨るように載置し、次いで前記脆性材料基板を前記保持テーブル上に吸着固定し、前記各保持テーブルを前記スクライブ予定ラインと直交する方向またはスクライブ予定ラインに沿う方向に相互に接近または離隔させることにより、前記基板に微小な歪みを形成する請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
7. 前記内部応力検知手段によって検出された検出結果に応じて、前記各保持テーブルを接近または離間させる請求項６に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
8. 脆性材料基板の少なくとも一方の面に設定されたスクライブ予定ラインに沿ってスクライブラインを形成するスクライブ装置であって、
   前記脆性材料基板の厚さ方向に垂直クラックを形成するスクライブ手段と
   前記スクライブ予定ラインの延在方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記スクライブ予定ラインの近傍における内部応力分布を検知する内部応力検知手段と、
   前記脆性材料基板に微小な歪みを形成することにより、スクライブ予定ラインの近傍における内部応力を均一化させる内部応力均一化手段とを具備することを特徴とする脆性材料基板のスクライブ装置。
9. 前記内部応力均一化手段は、間隔を有して配設され、前記脆性材料基板を吸着固定する一対の保持テーブルと、前記各保持テーブルを相互に接近および離隔させるテーブル移動手段とを具備してなる請求項８に記載の脆性材料基板のスクライブ装置。
10. 前記内部応力検知手段によって検出された検出結果に応じて前記テーブル移動手段に対して前記各保持テーブルを接近または離間させるよう指令を行う制御部をさらに具備する請求項９に記載の脆性材料基板のスクライブ装置。
11. 前記スクライブ手段が、前記スクライブ予定ラインに沿ってレーザビームを照射するレーザビーム照射部および/または前記スクライブ予定ラインに沿って移動するホイールカッターである請求項８に記載の脆性材料基板のスクライブ装置。
12. 請求項８〜１１のいずれか１つに記載の脆性材料基板のスクライブ装置と、
    前記スクライブ装置によって前記脆性材料基板に形成されたスクライブラインに沿って前記脆性材料基板をブレイクするブレイク装置とを有する脆性材料基板の分断システム。

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