JP6413694B2 - Method for dividing brittle substrate - Google Patents
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Description
本発明は脆性基板の分断方法に関する。 The present invention relates to a method for dividing a brittle substrate.
フラットディスプレイパネルまたは太陽電池パネルなどの電気機器の製造において、ガラス基板などの脆性基板を分断することがしばしば必要となる。まず基板上にスクライブラインが形成され、次にこのスクライブラインに沿って基板が分断される。スクライブラインは、刃先を用いて基板を機械的に加工することによって形成され得る。刃先が基板上を摺動または転動することで、基板上に塑性変形によるトレンチが形成されると同時に、このトレンチの直下には垂直クラックが形成される。その後、ブレーク工程と称される応力付与がなされる。これにより上記垂直クラックを厚さ方向に完全に進行させることで、基板が分断される。 In the manufacture of electrical equipment such as flat display panels or solar cell panels, it is often necessary to break a brittle substrate such as a glass substrate. First, a scribe line is formed on the substrate, and then the substrate is divided along the scribe line. The scribe line can be formed by mechanically processing the substrate using the cutting edge. When the blade edge slides or rolls on the substrate, a trench due to plastic deformation is formed on the substrate, and at the same time, a vertical crack is formed immediately below the trench. Thereafter, stress is applied, which is called a break process. Thus, the substrate is divided by causing the vertical crack to advance completely in the thickness direction.
基板が分断される工程は、基板にスクライブラインを形成する工程の直後に行われることが比較的多い。しかしながら、スクライブラインを形成する工程とブレーク工程との間において基板を加工する工程を行なうことも提案されている。 The process of dividing the substrate is relatively often performed immediately after the process of forming a scribe line on the substrate. However, it has also been proposed to perform a process of processing the substrate between the process of forming the scribe line and the break process.
たとえば国際公開第2002/104078号の技術によれば、有機ELディスプレイの製造方法において、封止キャップを装着する前に各有機ELディスプレイとなる領域毎にガラス基板上にスクライブラインが形成される。このため、封止キャップを設けた後にガラス基板上にスクライブラインを形成したときに問題となる封止キャップとガラスカッターとの接触を回避させることができる。 For example, according to the technique of International Publication No. 2002/104078, in the method of manufacturing an organic EL display, a scribe line is formed on a glass substrate for each region to be each organic EL display before mounting a sealing cap. For this reason, the contact between the sealing cap and the glass cutter, which becomes a problem when the scribe line is formed on the glass substrate after the sealing cap is provided, can be avoided.
また、たとえば国際公開第2003/006391号の技術によれば、液晶表示パネルの製造方法において、2つのガラス基板が、スクライブラインが形成された後に貼り合わされる。これにより1度のブレーク工程で2枚の脆性基板を同時にブレークすることができる。 For example, according to the technique of International Publication No. 2003/006391, in a method for manufacturing a liquid crystal display panel, two glass substrates are bonded together after a scribe line is formed. As a result, two brittle substrates can be simultaneously broken in one break step.
上記従来の技術によれば、脆性基板への加工がスクライブラインの形成後に行われ、その後の応力付与によりブレーク工程が行われる。このことは、脆性基板への加工時にスクライブライン全体に沿って垂直クラックが既に存在していることを意味する。よって、この垂直クラックの厚さ方向におけるさらなる伸展が加工中に意図せず発生することで、加工中は一体であるべき脆性基板が分離されてしまうことがあり得た。また、スクライブラインの形成工程と基板のブレーク工程との間に基板の加工工程が行われない場合においても、通常、スクライブラインの形成工程の後かつ基板のブレーク工程の前に基板の搬送または保管が必要であり、その際に基板が意図せず分断されてしまうことがあり得た。 According to the above-described conventional technique, the brittle substrate is processed after the scribe line is formed, and then the break process is performed by applying stress. This means that vertical cracks already exist along the entire scribe line during processing into a brittle substrate. Therefore, the further extension in the thickness direction of the vertical crack occurs unintentionally during the processing, and the brittle substrate that should be integrated during the processing may be separated. Also, even when a substrate processing step is not performed between the scribe line formation step and the substrate break step, the substrate is usually transported or stored after the scribe line formation step and before the substrate break step. In this case, the substrate may be unintentionally divided.
上記課題を解決するために本発明者は独自の分断技術を開発してきた。この技術によれば、脆性基板が分断される位置を規定するラインとして、まず、その直下にクラックを有しないトレンチラインが形成される。トレンチラインが形成されることにより、脆性基板が分断されることになる位置が規定される。その後、トレンチラインの直下にクラックが存在していない状態が維持されていれば、トレンチラインに沿った分断が容易には生じにくい。この状態を用いることで、脆性基板が分断されることになる位置を予め規定しつつも、分断されるべき時点より前に脆性基板が意図せず分断されることを防ぐことができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has developed a unique cutting technique. According to this technique, as a line that defines a position where a brittle substrate is divided, first, a trench line having no crack is formed immediately below the line. The formation of the trench line defines the position where the brittle substrate will be divided. Thereafter, if a state in which no crack is present immediately below the trench line is maintained, division along the trench line is not easily generated. By using this state, it is possible to prevent the brittle substrate from being unintentionally divided before the time point at which it should be divided, while predefining the position where the brittle substrate is to be divided.
上述したようにトレンチラインは、通常のスクライブラインに比して、それに沿った分断が発生しにくい。これにより脆性基板の意図しない分断が防がれる一方で、脆性基板の分断をトレンチラインに沿って正確に行うことの難易度が高くなるという問題があった。 As described above, the trench line is less likely to break along the scribe line than the normal scribe line. This prevents unintentional fragmentation of the brittle substrate, while increasing the difficulty of accurately performing the fragmentation of the brittle substrate along the trench line.
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、その直下にクラックを有しないトレンチラインに沿った分断を正確に行うことができる脆性基板の分断方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a method for dividing a brittle substrate that can accurately perform division along a trench line that does not have a crack directly underneath it. It is to be.
脆性基板の分断方法は、以下の工程を有する。 The method for dividing a brittle substrate includes the following steps.
第1の面と第1の面と反対の第2の面とを有し、第1の面に垂直な厚さ方向を有する脆性基板が準備される。 A brittle substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface and having a thickness direction perpendicular to the first surface is prepared.
刃先を脆性基板の第1の面上へ押し付けながら第1の面上で刃先を移動させることによって脆性基板の第1の面上に塑性変形を発生させることで、第1および第2の部分を有するトレンチラインが形成される。トレンチラインを形成する工程は、トレンチラインの少なくとも第1の部分の直下において脆性基板がトレンチラインと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように行われる。 By generating plastic deformation on the first surface of the brittle substrate by moving the blade edge on the first surface while pressing the blade edge onto the first surface of the brittle substrate, the first and second portions are A trench line is formed. The step of forming the trench line is performed so as to obtain a crackless state in which the brittle substrate is continuously connected in a direction intersecting the trench line immediately below at least the first portion of the trench line.
脆性基板の第1の面がテーブルに対向するように脆性基板がテーブル上に置かれる。 The brittle substrate is placed on the table such that the first surface of the brittle substrate faces the table.
脆性基板の第2の面のうちトレンチラインの第1の部分に対向する第3の部分に接触しかつ第2の部分に対向する第4の部分から離れるように脆性基板の第2の面に応力印加部材が接触させられる。応力印加部材を接触させる工程は第1の部分がクラックレス状態に保持されるように行われる。 The second surface of the brittle substrate is in contact with the third portion of the second surface of the brittle substrate facing the first portion of the trench line and away from the fourth portion of the second surface facing the second portion. A stress applying member is brought into contact. The step of bringing the stress applying member into contact is performed so that the first portion is maintained in a crackless state.
応力印加部材が脆性基板の第2の面の第3の部分に接触している状態を保ちつつ、応力印加部材を脆性基板の第2の面の第4の部分に接触させることにより、トレンチラインの第2の部分から第1の部分へ向かって伸展するクラックを発生させることによって、トレンチラインに沿って脆性基板が分断される。 By keeping the stress applying member in contact with the third portion of the second surface of the brittle substrate while keeping the stress applying member in contact with the third portion of the second surface of the brittle substrate, the trench line By generating a crack extending from the second part toward the first part, the brittle substrate is divided along the trench line.
本発明によれば、脆性基板を分断するためにトレンチラインの第2の部分から第1の部分へ向かってクラックが伸展する際に、第2の面のうち第1の部分に対向する第3の部分が予め応力印加部材に接触している。これによりクラックがトレンチラインの第1の部分から外れて伸展することが抑制される。よってトレンチラインに沿った分断を正確に行うことができる。 According to the present invention, when the crack extends from the second portion of the trench line toward the first portion in order to divide the brittle substrate, the third portion that faces the first portion of the second surface is arranged. This part is in contact with the stress applying member in advance. As a result, the crack is prevented from extending out of the first portion of the trench line. Therefore, the division along the trench line can be performed accurately.
以下、図面に基づいて本発明の各実施の形態における脆性基板の分断方法について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, a method for dividing a brittle substrate in each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
本実施の形態のガラス基板11(脆性基板)の分断方法について、フローFL1(図1)を参照しつつ、以下に説明する。
(Embodiment 1)
A method for dividing the glass substrate 11 (brittle substrate) of the present embodiment will be described below with reference to the flow FL1 (FIG. 1).
図2〜図4を参照して、ガラス基板11が準備される(図1:ステップS110)。ガラス基板11は、上面SF1(第1の面)と、下面SF2(第1の面と反対の第2の面)とを有する。またガラス基板11は、上面SF1に垂直な厚さ方向DTを有する。
With reference to FIGS. 2-4, the
また刃先を有するスクライビング器具が準備される。スクライビング器具の詳細については後述する。 A scribing instrument having a cutting edge is also prepared. Details of the scribing device will be described later.
次に、刃先がガラス基板11の上面SF1上へ押し付けられながら、上面SF1上で刃先51が始点N1から途中点N2を経由して終点N3へ移動させられる。これによってガラス基板11の上面SF1上に塑性変形が発生させられる。これによって上面SF1上に、始点N1から途中点N2を経由して終点N3へ延びるトレンチラインTLが形成される(図1:ステップS120)。図2においては、方向DAへの刃先の移動により、3つのTLが形成される。
Next, while the blade edge is pressed onto the upper surface SF1 of the
トレンチラインTLを形成する工程は、トレンチラインTLの一部として低荷重区間LR(第1の部分)を形成する工程(図1:ステップS120L)と、トレンチラインTLの一部として高荷重区間HR(第2の部分)を形成する工程(図1:ステップS120H)とを含む。図2においては、始点N1から途中点N2まで低荷重区間が形成され、途中点N2から終点N3まで高荷重区間が形成される。高荷重区間HRを形成する工程において刃先51に加えられる荷重は、低荷重区間LRを形成する工程で用いられる荷重よりも高い。逆に言えば、低荷重区間LRを形成する工程において刃先51に加えられる荷重は、高荷重区間HRを形成する工程で用いられる荷重よりも低く、たとえば、高荷重区間HRの荷重の30〜50%程度である。そのため、高荷重区間HRの幅は、低荷重区間LRの幅よりも大きい。たとえば、高荷重区間HRが幅10μmを有し、低荷重区間LRが幅5μmを有する。また高荷重区間HRの深さは、低荷重区間LRの深さよりも大きい。トレンチラインTLの断面は、たとえば、角度150°程度のV字形状を有する。
The process of forming the trench line TL includes the process of forming the low load section LR (first portion) as a part of the trench line TL (FIG. 1: step S120L) and the high load section HR as a part of the trench line TL. Forming a (second portion) (FIG. 1: Step S120H). In FIG. 2, a low load section is formed from the start point N1 to the midpoint N2, and a high load section is formed from the midpoint N2 to the end point N3. The load applied to the
トレンチラインTLを形成する工程は、トレンチラインTLの高荷重区間HRおよび低荷重区間LRの直下においてガラス基板11がトレンチラインTLと交差する方向DC(図4(A)および(B))において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように行われる。このためには、刃先に加えられる荷重が、ガラス基板11の塑性変形を発生させる程度に大きく、かつ、この塑性変形部を起点としたクラックを発生させない程度に小さくされる。
The process of forming the trench line TL is continuous in the direction DC (FIGS. 4A and 4B) in which the
次に、クラックライン(図1:ステップS130)が、以下のように形成される。 Next, a crack line (FIG. 1: step S130) is formed as follows.
図5〜図7を参照して、まず、ガラス基板11の上面SF1上において高荷重区間HRに交差するアシストラインALが形成される。アシストラインALは、ガラス基板11の厚さ方向に浸透するクラックを伴う。アシストラインALは、通常のスクライブ方法によって形成し得る。
With reference to FIGS. 5 to 7, first, an assist line AL that intersects the high load section HR is formed on the upper surface SF <b> 1 of the
次に、アシストラインALに沿ってガラス基板11が分離される。この分離は、通常のブレーク工程によって行い得る。この分離をきっかけとして、厚さ方向におけるガラス基板11のクラックがトレンチラインTLに沿って、トレンチラインTLのうち高荷重区間HRにのみ伸展させられる。
Next, the
図8および図9を参照して、以上により、トレンチラインTLの低荷重区間LRおよび高荷重区間HRのうち高荷重区間HRにのみ沿ってクラックが発生させられる。具体的には、高荷重区間HRのうち、分離によって新たに生じた辺と、途中点N2との間の部分に、クラックラインCLが形成される。クラックラインCLが形成される方向は、トレンチラインTLが形成された方向DA(図2)と反対である。なお、分離によって新たに生じた辺と終点N3との間の部分にはクラックラインCLが形成されにくい。この方向依存性は、高荷重区間HRの形成時における刃先の状態に起因するものであり、詳しくは後述する。 With reference to FIGS. 8 and 9, the crack is generated only along the high load section HR among the low load section LR and the high load section HR of the trench line TL. Specifically, the crack line CL is formed in a portion between the side newly generated by the separation and the midpoint N2 in the high load section HR. The direction in which the crack line CL is formed is opposite to the direction DA (FIG. 2) in which the trench line TL is formed. Note that a crack line CL is hardly formed in a portion between the side newly generated by the separation and the end point N3. This direction dependency is caused by the state of the cutting edge when the high load section HR is formed, and will be described in detail later.
図10を参照して、クラックラインCLによってトレンチラインTLの高荷重区間HRの直下において、ガラス基板11はトレンチラインTLの延在方向と交差する方向DCにおいて連続的なつながりが断たれている。ここで「連続的なつながり」とは、言い換えれば、クラックによって遮られていないつながりのことである。なお、上述したように連続的なつながりが断たれている状態において、クラックラインCLのクラックを介してガラス基板11の部分同士が接触していてもよい。
Referring to FIG. 10, the continuous connection is broken in the direction DC intersecting the extending direction of the trench line TL in the
次に、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11を分断するブレーク工程が行われる(図1:ステップS140)。この際に、ガラス基板11に応力を加えることによってクラックラインCLを起点として低荷重区間LRに沿ってクラックが伸展させられる。クラックが伸展する方向(図11における矢印PR)は、トレンチラインTLが形成された方向DA(図2)と反対である。
Next, a break process for dividing the
次に上記ブレーク工程の詳細について、以下に説明する。 Next, details of the break process will be described below.
図12を参照して、ガラス基板11の上面SF1が敷物81を介してテーブル80に対向するように、クラックラインCLが形成されたガラス基板11(図9)が敷物81を介してテーブル80上に置かれる。敷物81は、ガラス基板11およびテーブル80の材料に比して変形しやすい材料からなる。
Referring to FIG. 12, glass substrate 11 (FIG. 9) on which crack line CL is formed is placed on table 80 via
図13および図14を参照して、ブレークバー85(応力印加部材)が準備される。ブレークバー85は、図14に示すように、ガラス基板11の表面を局所的に押し付けることができるように突出した形状を有することが好ましく、図14においては略V字状の形状を有する。図13に示すように、この突出部分は直線状に延在している。
With reference to FIGS. 13 and 14, a break bar 85 (stress applying member) is prepared. As shown in FIG. 14, the
次に、ブレークバー85がガラス基板11の下面SF2の一部に接触させられる。この接触部分は、下面SF2のうち厚さ方向(図13における縦方向)においてクラックラインCLと対向する部分SP4から離れている。部分SP4は、下面SF2のうち厚さ方向において高荷重区間HRと対向する部分でもある。
Next, the
次に、矢印CT1に示すように、上記接触部分が、トレンチラインTLの低荷重区間LRに沿って拡張され、部分SP4の方へ近づく。上述した最初の接触時、またはそれに続く接触部分の拡張によって、ブレークバー85が下面SF2上において、低荷重区間LRに対向する部分SP3(第3の部分)に接触し、かつ上述した部分SP4(第4の部分)からは離れた状態が生じる。このような選択的な接触は、たとえば、ある程度の弾性を有するブレークバー85の姿勢を変化させることにより容易に得られる。なおこの時点では、低荷重区間LRはクラックレス状態に保持されている。
Next, as indicated by an arrow CT1, the contact portion is expanded along the low load section LR of the trench line TL and approaches the portion SP4. The
図15を参照して、矢印CT2に示すようにさらに拡張が進むことにより、上記接触部分が部分SP4に達する。言い換えれば、ブレークバー85がガラス基板11の下面SF2の部分SP3に接触している状態を保ちつつ、ブレークバー85がガラス基板11の下面SF2の部分SP4に接触させられる。これによりブレークバー85は、前述した工程によってクラックラインCLのうち低荷重区間LRに先に応力を印加し、その後、さらにクラックラインCLにも同時に応力を印加する。この応力によりクラックラインCL(図15)から低荷重区間LRに沿ってクラックが伸展する(図16の矢印PR参照)。言い換えれば、トレンチラインTLの高荷重区間HRから低荷重区間LRへ向かって伸展するクラックが発生させられる。この結果、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される。
Referring to FIG. 15, the contact portion reaches portion SP4 by further expansion as shown by arrow CT2. In other words, the
以上のブレーク工程により、ガラス基板の分断(図11)が行われる。 The glass substrate is divided (FIG. 11) by the above break process.
図17(A)および(B)を参照して、上述したトレンチラインTLの形成に適したスクライビング器具50について説明する。スクライビング器具50は、スクライブヘッド(図示せず)に取り付けられることによってガラス基板11に対して相対的に移動することにより、ガラス基板11に対するスクライブを行うものである。スクライビング器具50は刃先51およびシャンク52を有する。刃先51は、シャンク52に保持されている。
With reference to FIGS. 17A and 17B, a
刃先51には、天面SD1(第1の面)と、天面SD1を取り囲む複数の面とが設けられている。これら複数の面は側面SD2(第2の面)および側面SD3(第3の面)を含む。天面SD1、側面SD2およびSD3は、互いに異なる方向を向いており、かつ互いに隣り合っている。刃先51は、天面SD1、側面SD2およびSD3が合流する頂点を有し、この頂点によって刃先51の突起部PPが構成されている。また側面SD2およびSD3は、刃先51の側部PSを構成する稜線をなしている。側部PSは突起部PPから線状に延びている。また側部PSは、上述したように稜線であることから、線状に延びる凸形状を有する。
The
刃先51はダイヤモンドポイントであることが好ましい。すなわち刃先51はダイヤモンドから作られていることが好ましい。この場合、容易に、硬度を高く、表面粗さを小さくすることができる。より好ましくは刃先51は単結晶ダイヤモンドから作られている。さらに好ましくは結晶学的に言って、天面SD1は{001}面であり、側面SD2およびSD3の各々は{111}面である。この場合、側面SD2およびSD3は、異なる向きを有するものの、結晶学上、互いに等価な結晶面である。
The
なお単結晶でないダイヤモンドが用いられてもよく、たとえば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法で合成された多結晶体ダイヤモンドが用いられてもよい。あるいは、微粒のグラファイトや非グラファイト状炭素から、鉄族元素などの結合材を含まずに焼結された多結晶体ダイヤモンド、またはダイヤモンド粒子を鉄族元素などの結合材によって結合させた焼結ダイヤモンドが用いられてもよい。 Diamond that is not a single crystal may be used. For example, polycrystalline diamond synthesized by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method may be used. Alternatively, polycrystalline diamond sintered from fine graphite or non-graphitic carbon without containing a binder such as an iron group element, or sintered diamond obtained by bonding diamond particles with a binder such as an iron group element May be used.
シャンク52は軸方向AXに沿って延在している。刃先51は、天面SD1の法線方向が軸方向AXにおおよそ沿うようにシャンク52に取り付けられることが好ましい。
The
スクライビング器具50を用いたトレンチラインTLの形成においては、まずガラス基板11の上面SF1に刃先51が押し付けられる。具体的には、刃先51の突起部PPおよび側部PSが、ガラス基板11が有する厚さ方向DTへ押し付けられる。
In forming the trench line TL using the
次に、押し付けられた刃先51が上面SF1上で方向DAへ摺動させられる。方向DAは、突起部PPから側部PSに沿って延びる方向を上面SF1上に射影したものであり、軸方向AXを上面SF1上へ射影した方向におおよそ対応している。摺動時、刃先51はシャンク52によって上面SF1上を引き摺られる。この摺動によって、ガラス基板11の上面SF1上に塑性変形が発生させられる。この塑性変形によりトレンチラインTLが形成される。
Next, the pressed
なお本実施の形態における始点N1から終点N3へのトレンチラインTLの形成において、刃先51が方向DBへ移動させられるとすると、言い換えれば、刃先51の移動方向を基準として刃先51の姿勢が逆方向に傾いているとすると、図9に示すクラックラインCLの形成、および図16に示すクラックの進行が、方向DAを用いた場合に比して生じにくくなる。より一般的に言えば、方向DAへの刃先51の移動により形成されたトレンチラインTLにおいては、方向DAとは逆方向にクラックが伸展しやすい。一方で、方向DBへの刃先51の移動により形成されたトレンチラインTLにおいては、方向DBと同方向にクラックが伸展しやすい。このような方向依存性は、トレンチラインTLの形成時に生じる塑性変形に起因してガラス基板11内に生じる応力分布と関連しているのではないかと推測される。
In the formation of the trench line TL from the start point N1 to the end point N3 in the present embodiment, if the
本実施の形態によれば、ガラス基板11を分断するためにトレンチラインTLの高荷重区間HRから低荷重区間LRへ向かってクラックが伸展する際に(図16:矢印PR)、図15に示すように、下面SF2のうち低荷重区間LRに対向する部分が予めブレークバー85に接触している。これによりクラックがトレンチラインTLの低荷重区間LRから外れて伸展することが抑制される。よってトレンチラインTLに沿った分断を正確に行うことができる。
According to the present embodiment, when the crack extends from the high load section HR to the low load section LR of the trench line TL in order to divide the glass substrate 11 (FIG. 16: arrow PR), it is shown in FIG. As described above, the portion of the lower surface SF2 that faces the low load section LR is in contact with the
またガラス基板11を分断する工程の前に、トレンチラインTLの低荷重区間LRおよび高荷重区間HRのうち高荷重区間HRにのみ沿ってクラックラインCLが形成される(図9)。つまり、ブレーク工程に先立ち、ガラス基板11の分断の起点としてのクラックラインCLが形成される。これによりブレーク工程におけるガラス基板11の分断をより確実に行うことができる。
Further, before the step of dividing the
また、ガラス基板11が分断される位置を規定するためのトレンチラインTL(図2および図3)の形成に際して、高荷重区間HRに比して低荷重区間LRにおいて、刃先51(図17(A))に加えられる荷重が軽減される。これにより刃先51へのダメージを小さくすることができる。
Further, when forming the trench line TL (FIGS. 2 and 3) for defining the position at which the
また低荷重区間LRおよび高荷重区間HRのうち低荷重区間LRがクラックレス状態である場合(図8および図9)、ガラス基板11が分断される起点となるクラックが低荷重区間LRにはない。よってこの状態においてガラス基板11に対して任意の処理を行う場合、低荷重区間LRに不慮の応力が加わっても、ガラス基板11の意図しない分断が生じにくい。よって上記処理を安定的に行うことができる。
In addition, when the low load section LR is in a crackless state among the low load section LR and the high load section HR (FIGS. 8 and 9), there is no crack in the low load section LR as a starting point at which the
また低荷重区間LRおよび高荷重区間HRの両方がクラックレス状態である場合(図2および図3)、ガラス基板11が分断される起点となるクラックがトレンチラインTLにない。よってこの状態においてガラス基板11に対して任意の処理を行う場合、トレンチラインTLに不慮の応力が加わっても、ガラス基板11の意図しない分断が生じにくい。よって上記処理をより安定的に行うことができる。
Further, when both the low load section LR and the high load section HR are in a crackless state (FIGS. 2 and 3), there is no crack in the trench line TL as a starting point at which the
またトレンチラインTLはアシストラインALの形成前に形成される。これにより、トレンチラインTLの形成時にアシストラインALが影響を及ぼすことを避けることができる。特に、トレンチラインTL形成のために刃先51がアシストラインAL上を通過した直後における形成異常を避けることができる。
The trench line TL is formed before the assist line AL is formed. Thereby, it is possible to avoid the influence of the assist line AL when the trench line TL is formed. In particular, the formation abnormality immediately after the
次に実施の形態1の変形例について、以下に説明する。 Next, a modification of the first embodiment will be described below.
図18を参照して、アシストラインALがトレンチラインTLを交差することをきっかけとして、クラックラインCLが形成されてもよい。アシストラインALの形成時にガラス基板11に加わる応力が大きい場合、このような事象が生じ得る。
Referring to FIG. 18, crack line CL may be formed in response to assist line AL intersecting trench line TL. Such a phenomenon may occur when the stress applied to the
図19を参照して、ガラス基板11の上面SF1に、まずアシストラインALが形成され、その後にトレンチラインTL(図19において図示せず)が形成されてもよい。
Referring to FIG. 19, assist line AL may first be formed on upper surface SF <b> 1 of
図20を参照して、アシストラインALは、平面レイアウトにおいて高荷重区間HRと交差するように、ガラス基板11の下面SF2上に形成されてもよい。これにより、アシストラインALおよびトレンチラインTLの両方を、互いに影響を及ぼし合うことなく形成することができる。
Referring to FIG. 20, assist line AL may be formed on lower surface SF2 of
図21(A)および(B)を参照して、スクライビング器具50(図17(A)および(B))の代わりに、スクライビング器具50vが用いられてもよい。刃先51vは、頂点と、円錐面SCとを有する円錐形状を有する。刃先51vの突起部PPvは頂点で構成されている。刃先の側部PSvは頂点から円錐面SC上に延びる仮想線(図21(B)における破線)に沿って構成されている。これにより側部PSvは、線状に延びる凸形状を有する。
Referring to FIGS. 21A and 21B, scribing
(実施の形態2)
図22を参照して、まずガラス基板11が準備される。また刃先を有するスクライビング器具が準備される。スクライビング器具の詳細については後述する。
(Embodiment 2)
Referring to FIG. 22, first,
次に、ガラス基板11の上面SF1上における方向DBへの刃先の移動により、後述する高荷重区間HR(図23)に交差することになるアシストラインALが上面SF1上に形成される。
Next, by moving the blade edge in the direction DB on the upper surface SF1 of the
図23を参照して、方向DBへの刃先の移動により、ガラス基板11の上面SF1上において始点Q1から途中点Q2およびQ3を経由して終点Q4までトレンチラインTLが形成される。始点Q1から途中点Q2まで、および途中点Q3から終点Q4までのトレンチラインTLは低荷重区間LRとして形成される。途中点Q2から途中点Q3までのトレンチラインTLは高荷重区間HRとして形成される。
Referring to FIG. 23, the movement of the cutting edge in the direction DB forms a trench line TL on the upper surface SF1 of the
次に、アシストラインALに沿ってガラス基板11が分離される。この分離は、通常のブレーク工程によって行い得る。この分離をきっかけとして、厚さ方向におけるガラス基板11のクラックがトレンチラインTLに沿って、トレンチラインTLのうち高荷重区間HRにのみ伸展させられる。
Next, the
図24を参照して、上述したクラックの伸展により、トレンチラインTLの一部に沿ってクラックラインCLが形成される。具体的には、高荷重区間HRのうち、分離によって新たに生じた辺と、途中点Q3との間の部分に、クラックラインCLが形成される。クラックラインCLが形成される方向は、トレンチラインTLが形成された方向DB(図23)と同じである。なお、分離によって新たに生じた辺と途中点Q2との間の部分にはクラックラインCLが形成されにくい。この方向依存性は、高荷重区間HRの形成時における刃先の状態に起因するものであり、詳しくは後述する。 Referring to FIG. 24, the crack line CL is formed along a part of the trench line TL by the extension of the crack described above. Specifically, the crack line CL is formed in a portion between the side newly generated by the separation and the midpoint Q3 in the high load section HR. The direction in which the crack line CL is formed is the same as the direction DB (FIG. 23) in which the trench line TL is formed. Note that the crack line CL is not easily formed in a portion between the side newly generated by the separation and the midpoint Q2. This direction dependency is caused by the state of the cutting edge when the high load section HR is formed, and will be described in detail later.
次に、実施の形態1と同様のブレーク工程(図12〜図16)により、クラックラインCLを起点としてトレンチラインTLに沿って途中点Q3から終点Q4に向かってクラックを伸展させるブレーク工程が行われる。これにより脆性基板11が分断される。
Next, a break process for extending the crack from the halfway point Q3 to the end point Q4 along the trench line TL with the crack line CL as a starting point is performed by the same break process (FIGS. 12 to 16) as in the first embodiment. Is called. Thereby, the
図25および図26を参照して、第1の変形例として、まずトレンチラインTLが形成され、その後、アシストラインALが形成されてもよい。図27を参照して、第2の変形例として、アシストラインALの形成をきっかけとして、クラックラインCLが形成されてもよい。図28を参照して、アシストラインALは、平面レイアウトにおいて高荷重区間HRと交差するように、ガラス基板11の下面SF2上に形成されてもよい。また本実施の形態においては高荷重区間HRが途中点Q2からQ3まで形成されるが、高荷重区間HRはアシストラインALと交差する部分に形成されていればよく、たとえば始点Q1から途中点Q3まで形成されてもよい。
Referring to FIGS. 25 and 26, as a first modification, first, trench line TL may be formed, and then assist line AL may be formed. Referring to FIG. 27, as a second modification, crack line CL may be formed with the formation of assist line AL as a trigger. Referring to FIG. 28, assist line AL may be formed on lower surface SF2 of
図29を参照して、次に本実施の形態におけるトレンチラインTLの形成に適したスクライビング器具50Rについて説明する。スクライビング器具50Rは、スクライビングホイール51Rと、ホルダ52Rと、ピン53とを有する。スクライビングホイール51Rは、おおよそ円盤状の形状を有しており、その直径は、典型的には数mm程度である。スクライビングホイール51Rは、ホルダ52Rにピン53を介して、回転軸RX周りに回転可能に保持されている。
With reference to FIG. 29, a
スクライビングホイール51Rは、刃先が設けられた外周部PFを有する。外周部PFは、回転軸RX周りに円環状に延びている。外周部PFは、図30(A)に示すように、目視レベルでは稜線状に切り立っており、それによって、稜線と傾斜面とからなる刃先を構成している。一方、顕微鏡レベルでは、図30(B)に示すように、スクライビングホイール51Rが上面SF1内へ侵入することによって実際に作用する部分(図30(B)の二点鎖線よりも下方)において外周部PFの稜線は微細な表面形状MSを有する。表面形状MSは、正面視(図30(B))において、有限の曲率半径を有する曲線形状を有することが好ましい。スクライビングホイール51Rは、超硬合金、焼結ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンドまたは単結晶ダイヤモンドなどの硬質材料を用いて形成されている。上述した稜線および傾斜面の表面粗さを小さくする観点でスクライビングホイール51R全体が単結晶ダイヤモンドから作られてもよい。
The
スクライビング器具50Rを用いたトレンチラインTLの形成は、ガラス基板11の上面SF1上でスクライビングホイール51Rを転動させることによって(図29:矢印RT)、スクライビングホイール51Rが上面SF1上を方向DBへと進行することにより行われる。この転動による進行は、スクライビングホイール51Rに荷重Fを加えることによってスクライビングホイール51Rの外周部PFをガラス基板11の上面SF1上へ押し付けながら行われる。これによりガラス基板11の上面SF1上に塑性変形を発生させることで、溝形状を有するトレンチラインTLが形成される。荷重Fは、ガラス基板11の厚さ方向DTに平行な垂直成分Fpと、上面SF1に平行な面内成分Fiとを有する。方向DBは面内成分Fiの方向と同じである。
The formation of the trench line TL using the
なお、トレンチラインTLの形成は、方向DBへ移動するスクライビング器具50Rによる代わりに、方向DBへ移動するスクライビング器具50(図17(A)および(B))または50v(図21(A)および(B))が用いられてもよい。
The trench line TL is formed by using the scribing tool 50 (FIGS. 17A and 17B) or 50v (FIGS. 21A and 21B) moving in the direction DB instead of using the
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。 Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is not repeated.
本実施の形態によっても、実施の形態1とほぼ同様の効果が得られる。また本実施の形態においては、固定された刃先ではなく回転する刃先を用いてトレンチラインTLを形成することができるため、刃先の寿命を長くすることができる。 Also according to the present embodiment, substantially the same effect as in the first embodiment can be obtained. In the present embodiment, since the trench line TL can be formed using a rotating blade edge instead of a fixed blade edge, the life of the blade edge can be extended.
(実施の形態3)
図31を参照して、まず、ガラス基板11と、刃先を有するスクライビング器具とが準備される。刃先の移動により、ガラス基板11の上面SF1上において点R1およびR6の間にトレンチラインが形成される。点R1および点R2の間と、点R3およびR4の間と、点R5およびR6の間のトレンチラインTLは高荷重区間HRとして形成される。点R2およびR3の間と、点R4およびR5の間のトレンチラインTLは低荷重区間LRとして形成される。トレンチラインTLの形成方法は、上述した実施の形態1または2(それらの変形例を含む)で説明した任意のものを用い得る。
(Embodiment 3)
With reference to FIG. 31, first, a
次に、各々が高荷重区間HRに交差する複数のブレークラインBLに沿って、ガラス基板11が分離される。このブレークラインBLの形成は、通常のスクライブ工程やトレンチラインTLから垂直クラックを発生させる工程など、どのような方法で行われてもよく、ブレークラインBLの分離は通常のブレーク工程によって行い得る。
Next, the
図32を参照して、上述したガラス基板11の分離をきっかけとして、分離によって新たに生じた辺と、その辺を挟む1対の途中点のうちの一方との間の部分に、クラックラインCLが形成される。クラックラインCLが形成される方向は、トレンチラインTLが方向DA(図17(A)または図21(A))へ形成された場合は方向DAと反対であり、トレンチラインTLが方向DB(図17(A)、図21(A)または図29)へ形成された場合は方向DBと同じである。
Referring to FIG. 32, with the separation of
次に、実施の形態1と同様のブレーク工程(図12〜図16)により、クラックラインCLを起点としてトレンチラインTLに沿ってクラックを伸展させるブレーク工程が行われる。これにより脆性基板11が分断される。
Next, a break process for extending cracks along the trench line TL starting from the crack line CL is performed by the same break process (FIGS. 12 to 16) as in the first embodiment. Thereby, the
本実施の形態によれば、ガラス基板11が分断される位置を、複数のトレンチラインTLと、それに交差する複数のブレークラインBLとによって規定することができる。
According to the present embodiment, the position where the
(実施の形態4)
図33を参照して、刃先51の方向DAへの移動により(図17(A)参照)、ガラス基板11の上面SF1上において端点S1およびS3の間にトレンチラインが方向DLに形成される。端点S1および途中点S2の間のトレンチラインTLは低荷重区間LRとして形成される。途中点S2および端点S3の間のトレンチラインTLは高荷重区間HRとして形成される。
(Embodiment 4)
Referring to FIG. 33, by moving
図34を参照して、次に、刃先51をガラス基板11の上面SF1上へ押し付けながらガラス基板11の上面SF1上で刃先51を方向DA(図17(A))移動させることによって、ガラス基板11の上面SF1上に塑性変形を発生させることで、上面SF1上においてトレンチラインTLの低荷重区間LRと交差する交差トレンチラインTMが、方向DMに形成される。交差トレンチラインTMを形成する工程は、トレンチラインTLと同様、クラックレス状態が得られるように行われる。つまり、交差トレンチラインTMを形成する工程は、交差トレンチラインTMの直下においてガラス基板11が交差トレンチラインTMと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように行われる。
Referring to FIG. 34, the glass substrate is then moved by moving the
次に、交差トレンチラインTMと交差するブレークラインBMに沿ってガラス基板11が分離される。この分離は、通常のスクライブ工程およびブレーク工程によって行い得る。ブレークラインBMは、交差トレンチラインTMとトレンチラインTLとの交差点から方向DMへずれた点において交差トレンチラインTMと交差する。この分離をきっかけとして、交差トレンチラインTMに沿って、ガラス基板11の厚さ方向に浸透するクラックを伴うクラックラインCM(図35)が形成される。
Next, the
次に、トレンチラインTLの高荷重区間HRに交差するブレークラインBLに沿ってガラス基板11が分離される。この分離は、通常のスクライブ工程およびブレーク工程によって行い得る。この分離をきっかけとして、高荷重区間HRに沿って、ガラス基板11の厚さ方向に浸透するクラックを伴うクラックラインCL(図36)が形成される。
Next, the
次に、実施の形態1と同様のブレーク工程(図12〜図16)により、クラックラインCLを起点としてトレンチラインTLに沿ってクラックを伸展させるブレーク工程が行われる。これによりトレンチラインTLに沿って脆性基板11が分断される(図37)。その後、クラックラインCMに沿ってブレーク工程が行われ、脆性基板11がさらに分断される。
Next, a break process for extending cracks along the trench line TL starting from the crack line CL is performed by the same break process (FIGS. 12 to 16) as in the first embodiment. Thereby, the
本実施の形態によれば、ガラス基板11が分断される位置を、トレンチラインTLと、それに交差する交差トレンチラインTMとによって規定することができる。
According to the present embodiment, the position where the
なお、刃先51(図17(A))に代わり、刃先51v(図21(A))が用いられてもよい。またトレンチラインTLの形成は、方向DL(図33)と逆方向に行われてもよく、その場合、刃先51(図17(A))は方向DBへ移動される。同様に、交差トレンチラインTMの形成は、方向DM(図34)と逆方向に行われてもよく、その場合、刃先51(図17(A))は方向DBへ移動される。刃先が方向DBへ移動される場合は、刃先51に代わり、スクライビングホイール51R(図29)の刃先が用いられてもよい。
Note that the
(実施の形態5)
図38は、本実施の形態におけるガラス基板11(脆性基板)の分断方法を概略的に示すフローFL2である。図39は、ステップS220(図38)直後の状態を概略的に示す上面図である。図40は、図39の線XL−XLに沿う視野で工程を順に示す概略部分断面図(A)〜(C)である。
(Embodiment 5)
FIG. 38 is a flow FL2 schematically showing a method for dividing the glass substrate 11 (brittle substrate) in the present embodiment. FIG. 39 is a top view schematically showing a state immediately after step S220 (FIG. 38). 40 is a schematic partial cross-sectional view (A) to (C) showing the steps in order in the visual field along the line XL-XL in FIG. 39.
まずガラス基板11が準備される(図38:ステップS210)。ガラス基板11は、縁EGを有する上面SF1と、下面SF2とを有する。またガラス基板11は、上面SF1に垂直な厚さ方向DTを有する。また刃先が設けられたスクライビングホイール51R(図30(A))を有するスクライビング器具50R(図29)が準備される。
First, the
次に、矢印M1(図40(A))に示すスクライビングホイール51Rの移動により、その刃先がガラス基板11の上面SF1の縁EGに接触する。次に、ガラス基板11へ刃先を押し付けながらガラス基板11上で刃先が移動させられる(図38:ステップS220)。以下、その工程について説明する。
Next, the cutting edge comes into contact with the edge EG of the upper surface SF <b> 1 of the
まず、矢印M2(図40(B))に示すスクライビングホイール51Rの移動により、ガラス基板11の縁EGに刃先が乗り上げる。これにより、縁EG上の一の位置である始点N1(図39)に欠けCP(図40(C))が形成される(図38:ステップS220C)。
First, the cutting edge rides on the edge EG of the
次に、上記のように欠けCPを形成する工程によって始点N1に乗り上げた刃先をガラス基板11の上面SF1上へ押し付けながら、矢印M3(図40(C))に示すように、上面SF1上で、刃先が設けられたスクライビングホイール51Rが移動させられる。これによって、ガラス基板11の上面SF1上に塑性変形が発生する。その結果、始点N1から、上面SF1上の他の位置である終点N3まで、トレンチラインTL(第1のトレンチライン)が形成される(図38:ステップS220T)。よってトレンチラインTLは、欠けCPから離れた第1の部分TP1(図43参照)と、欠けCP上に位置する第2の部分TP2(図43参照)とを有する。トレンチラインTLは、欠けCPから離れて位置する部分の直下において、前述したクラックレス状態が得られるように形成される。なお欠けCPも、その直下においてクラックレス状態が得られるように形成されることが好ましい。
Next, as shown in the arrow M3 (FIG. 40C), while pressing the blade edge that has reached the starting point N1 in the step of forming the chip CP as described above onto the upper surface SF1 of the
図41(A)を参照して、トレンチラインTLを形成する工程は、トレンチラインTLの直下においてガラス基板11がトレンチラインTLと交差する方向DCにおいて連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように行われる。クラックレス状態においては、塑性変形によるトレンチラインTLは形成されているものの、それに沿ったクラックは形成されていない。よってガラス基板11に曲げモーメントが加わっても、トレンチラインTLに沿った分断は容易には生じない。クラックレス状態を得るためには、刃先がガラス基板11に押し付けられる荷重が過度に大きくならないようにすればよい。なお図41(B)は、図41(A)の比較例を示すものであり、トレンチラインTLと、それに沿ってその直下に延びるクラックであるクラックラインCLとが形成された状態を示す。
Referring to FIG. 41A, the step of forming trench line TL is a crackless state in which
上述したトレンチラインTLの形成工程が必要に応じて繰り返されることにより、所望の数のトレンチラインが形成され得る。図39は、3つのトレンチラインTLが形成される場合を例示している。 A desired number of trench lines can be formed by repeating the process of forming the trench lines TL as necessary. FIG. 39 illustrates a case where three trench lines TL are formed.
図42を参照して、次にブレーク工程が行われる。具体的には、ガラス基板11に応力を加えることにより、欠けCPを起点としたクラックを始点N1から終点N3へ伸展させることによって、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される(図38:ステップS230)。ブレーク工程はトレンチラインTLの数に応じて複数回行い得る。なおブレーク工程のより詳細な方法は後述する。
Referring to FIG. 42, a break process is next performed. Specifically, the
以上により、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される。
As described above, the
次に本実施の形態におけるブレーク工程について、以下に説明する。 Next, the break process in this Embodiment is demonstrated below.
図43を参照して、ガラス基板11の上面SF1が敷物81を介してテーブル80に対向するように、トレンチラインTLが形成されたガラス基板11(図39)が敷物81を介してテーブル80上に置かれる。
Referring to FIG. 43, glass substrate 11 (FIG. 39) on which trench lines TL are formed is placed on table 80 via
図44および図45を参照して、ブレークバー85が準備される。ブレークバー85は、図45に示すように、ガラス基板11の表面を局所的に押し付けることができるように突出した形状を有することが好ましく、図45においては略V字状の形状を有する。図44に示すように、この突出部分は直線状に延在している。
44 and 45, a
次に、ブレークバー85がガラス基板11の下面SF2の一部に接触させられる。この接触部分は、下面SF2のうち厚さ方向(図9における縦方向)においてトレンチラインTLの部分TP2と対向する部分SP4から離れている。
Next, the
次に、矢印CT1に示すように、上記接触部分が、トレンチラインTLに沿って拡張され、部分SP4の方へ近づく。上述した最初の接触時、またはそれに続く接触部分の拡張によって、ブレークバー85が下面SF2のうちトレンチラインTLの部分TP1に対向する部分SP3(第3の部分)に接触し、かつ上述した部分SP4(第4の部分)からは離れた状態が生じる。このような選択的な接触は、たとえば、ある程度の弾性を有するブレークバー85の姿勢を変化させることにより容易に得られる。なおこの時点では、トレンチラインTLの部分TP1はクラックレス状態に保持されている。
Next, as indicated by an arrow CT1, the contact portion is expanded along the trench line TL and approaches the portion SP4. The
図46を参照して、矢印CT2に示すようにさらに拡張が進むことにより、上記接触部分が部分SP4に達する。言い換えれば、ブレークバー85が下面SF2の部分SP3に接触している状態を保ちつつ、ブレークバー85が下面SF2の部分SP4に接触させられる。これによりブレークバー85は、前述した工程によってトレンチラインTLの部分TP1に先に応力を印加し、その後、さらに欠けCPにも同時に応力を印加する。この応力により欠けCPからトレンチラインTLに沿ってクラックが伸展する(図47の矢印PR参照)。言い換えれば、トレンチラインTLの部分TP2から部分TP1へ向かって伸展するクラックが発生させられる。この結果、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される。
Referring to FIG. 46, as the expansion further proceeds as indicated by arrow CT2, the contact portion reaches portion SP4. In other words, the
以上のブレーク工程により、ガラス基板11の分断(図42)が行われる。
The
本実施の形態によれば、ガラス基板11を分断するために、トレンチラインTLの部分TP2から部分TP1へ向かってクラックが伸展する際に(図47:矢印PR)、図46に示すように、下面SF2のうち部分TP1に対向する部分SP3が予めブレークバー85に接触している。これによりクラックがトレンチラインの部分TP1から外れて伸展することが抑制される。よってトレンチラインTLに沿った分断を正確に行うことができる。
According to the present embodiment, when a crack extends from the portion TP2 of the trench line TL toward the portion TP1 in order to divide the glass substrate 11 (FIG. 47: arrow PR), as shown in FIG. A portion SP3 of the lower surface SF2 facing the portion TP1 is in contact with the
またトレンチラインTLに沿ってクラックを伸展させるきっかけとして、ガラス基板11の縁EGに形成された欠けCPが用いられる。この欠けCPは、トレンチラインTLの形成開始時に移動する刃先がガラス基板11の縁EGを乗り上げるだけで形成される。よってトレンチラインTLに沿ったガラス基板11の分断を簡素な工程で行うことができる。
In addition, a chip CP formed on the edge EG of the
また欠けCPの形成には、スクライビングホイール51Rの刃先、すなわち回転する刃先、が用いられる。これにより、ダイヤモンドポイントのような固定された刃先が用いられる場合に比して、ガラス基板11の縁EGに刃先が乗り上げる際に刃先が受けるダメージが抑制される。
For the formation of the chip CP, the cutting edge of the
(実施の形態6)
図48を参照して、本実施の形態においては、トレンチラインTLの一部として高荷重区間HRを形成する工程と、トレンチラインTLの一部として低荷重区間LRを形成する工程とが行われる。高荷重区間HRは、始点N1から、始点N1と終点N3との間の途中点N2まで形成される。低荷重区間LRは途中点N2から終点N3まで形成される。低荷重区間LRを形成する工程において刃先に加えられる荷重は、高荷重区間HRを形成する工程で用いられる荷重よりも低い。
(Embodiment 6)
Referring to FIG. 48, in the present embodiment, a process of forming high load section HR as a part of trench line TL and a process of forming low load section LR as a part of trench line TL are performed. . The high load section HR is formed from the start point N1 to an intermediate point N2 between the start point N1 and the end point N3. The low load section LR is formed from the midpoint N2 to the end point N3. The load applied to the cutting edge in the process of forming the low load section LR is lower than the load used in the process of forming the high load section HR.
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態5の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。 Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the fifth embodiment described above, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
本実施の形態によれば、トレンチラインTLのうち欠けCPから延びる部分である高荷重区間HRが、高荷重による塑性変形で形成される。これにより、低荷重区間LRで用いられる低荷重による塑性変形でトレンチラインTL全体が形成される場合に比して、欠けCPからトレンチラインTLへクラックが発生しやすくなる。よってブレーク工程(図43〜図47)において、欠けCPをきっかけとしたクラックをより確実に発生させることができる。よってこのクラックの伸展を用いた、トレンチラインTLに沿ったガラス基板11の分断をより確実に行うことができる。
According to the present embodiment, the high load section HR that is a portion extending from the chip CP in the trench line TL is formed by plastic deformation due to the high load. Thereby, compared with the case where the whole trench line TL is formed by the plastic deformation by the low load used in the low load section LR, the crack is likely to occur from the chip CP to the trench line TL. Therefore, in the break process (FIGS. 43 to 47), a crack triggered by the chip CP can be generated more reliably. Therefore, the
なお図39においては終点N3がガラス基板11の縁EGから離れているが、終点N3はガラス基板11の縁EG上(図39の例においてはガラス基板11の表面SF1の右辺の縁上)に位置してもよい。
39, the end point N3 is separated from the edge EG of the
(実施の形態7)
図49を参照して、まず、実施の形態5とほぼ同様の方法により、その始点に欠けCPを伴い、かつ終点まで延びるトレンチラインTLが、方向DLへ向けて形成される。
(Embodiment 7)
Referring to FIG. 49, first, a trench line TL having a chip CP at the start point and extending to the end point is formed in the direction DL by substantially the same method as in the fifth embodiment.
図50を参照して、次に、荷重を加えることによって刃先をガラス基板11の上面SF1上へ押し付けながら、上面SF1上で刃先が方向DMへ向けて移動させられる。これによってガラス基板11の上面SF1上に塑性変形を発生させることで、交差トレンチラインTM(第2のトレンチライン)が点T1およびT6の間に形成される。交差トレンチラインTMの形成は、トレンチラインTL(図41(A))に関して実施の形態5において説明したのと同様に、交差トレンチラインTMに関してクラックレス状態が得られるように行われる。
Referring to FIG. 50, next, the blade edge is moved toward the direction DM on the upper surface SF <b> 1 while pressing the blade edge onto the upper surface SF <b> 1 of the
点T1および点T2の間と、点T3およびT4の間と、点T5およびT6の間は、交差トレンチラインTMの一部として高荷重区間HSが形成される。点T2およびT3の間と、点T4およびT5の間は、交差トレンチラインTMの一部として低荷重区間LSが形成される。高荷重区間HSを形成する工程において刃先に加えられる荷重は、低荷重区間LSを形成する工程で用いられる荷重よりも高い。高荷重区間HSはトレンチラインTLと交差する。なお交差トレンチラインTMの形成方法は、トレンチラインTLの形成方法と同様のものを用いることができる。 A high load section HS is formed as a part of the intersecting trench line TM between the points T1 and T2, between the points T3 and T4, and between the points T5 and T6. Between the points T2 and T3 and between the points T4 and T5, a low load section LS is formed as a part of the intersecting trench line TM. The load applied to the cutting edge in the process of forming the high load section HS is higher than the load used in the process of forming the low load section LS. The high load section HS intersects with the trench line TL. The method for forming the intersecting trench line TM can be the same as the method for forming the trench line TL.
次に、実施の形態5と同様のブレーク工程により、欠けCPを起点としてトレンチラインTLに沿ってクラックが伸展させられる。これによりトレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される(図51)。この分断をきっかけとして交差トレンチラインTMのうち高荷重区間HSにのみクラックが伸展する。この結果、交差トレンチラインTMの一部に沿ってクラックラインCLが形成される。具体的には、分断によって新たに生じた辺と、その辺を挟む1対の途中点のうちの一方との間の部分において、高荷重区間HSにクラックラインCLが形成される。
Next, the crack is extended along the trench line TL starting from the chip CP by a break process similar to that of the fifth embodiment. Thereby, the
なお分断によって新たに生じた辺と、その辺を挟む1対の途中点のうちの他方との間の部分においては、高荷重区間HSであってもクラックラインCLが形成されにくい。この理由は、クラックラインCLに沿ったクラックの伸展のしやすさに方向依存性があるためである。この方向依存性は、ガラス基板11がスクライブされた際に生じる内部応力の分布に起因すると推測される。
It should be noted that a crack line CL is hardly formed in a portion between a side newly generated by the division and the other of the pair of intermediate points sandwiching the side even in the high load section HS. This is because the ease of extension of cracks along the crack line CL is direction-dependent. This direction dependency is presumed to be caused by the distribution of internal stress generated when the
高荷重区間HSにおいては、図41(B)に示すように、ガラス基板11は交差トレンチラインTMの直下においてクラックラインCLによって、交差トレンチラインTMの延在方向と交差する方向DCにおいて連続的なつながりが断たれている。ここで「連続的なつながり」とは、言い換えれば、クラックによって遮られていないつながりのことである。なお、上述したように連続的なつながりが断たれている状態において、クラックラインCLのクラックを介してガラス基板11の部分同士が接触していてもよい。
In the high load section HS, as shown in FIG. 41B, the
次に、実施の形態5と同様のブレーク工程によりガラス基板11に応力を加えることによって、クラックラインCLを起点として低荷重区間LSに沿ってクラックが伸展する。これにより、交差トレンチラインTMに沿ってガラス基板11が分断される。すなわち、前述したトレンチラインTLに沿った分断に加えてさらに、交差トレンチラインTMに沿った分断が行われる。
Next, by applying a stress to the
本実施の形態によれば、実施の形態5とほぼ同様の効果が得られる。またガラス基板11が分断される位置を、トレンチラインTLと、それに交差する交差トレンチラインTMとによって規定することができる。
According to the present embodiment, substantially the same effect as in the fifth embodiment can be obtained. Further, the position where the
(実施の形態8)
図52は、本実施の形態におけるガラス基板11(脆性基板)の分断方法を概略的に示すフローFL3である。図53は、ステップS320(図52)直後の状態を概略的に示す上面図である。
(Embodiment 8)
FIG. 52 is a flow FL3 schematically showing a method for dividing the glass substrate 11 (brittle substrate) in the present embodiment. FIG. 53 is a top view schematically showing a state immediately after step S320 (FIG. 52).
まずガラス基板11が準備される(図52:ステップS310)。ガラス基板11は、上面SF1と、その反対の面である下面とを有する。また、刃先51が設けられたスクライビング器具50(図17(A))が準備される。
First, the
次に、刃先がガラス基板11の上面SF1上へ押し付けられながら移動させられる。これによって上面SF1上に塑性変形が発生する。その結果、上面SF1上で点N1から点N2(一の点)を経由して点N3へ延びるトレンチラインTLが形成される(図52:ステップS320)。トレンチラインTLが形成される際、刃先は点N2上をスクライブ方向DL(一の方向)へ移動する。なお点N1〜N3は上面SF1上における位置を表している。
Next, the cutting edge is moved while being pressed onto the upper surface SF <b> 1 of the
上述したトレンチラインTLの形成工程が必要に応じて繰り返されることにより、所望の数のトレンチラインTLが形成され得る。図53は、3つのトレンチラインTLが形成される場合を例示している。 A desired number of trench lines TL can be formed by repeating the process of forming the trench lines TL as necessary. FIG. 53 illustrates a case where three trench lines TL are formed.
トレンチラインTLを形成する工程は、前述したクラックレス状態(図41(A))が得られるように行われる。なおクラックレス状態にない状態(図41(B))においては、ガラス基板11が、トレンチラインTLの直下においてトレンチラインTLに沿って延びるクラックラインCLによって、トレンチラインTLと交差する方向DCにおいて分断されている。ガラス基板を分断するために形成される従来の典型的なスクライブラインは、クラックラインCLを伴うものであり、クラックレス状態で形成されるものではない。
The step of forming the trench line TL is performed so as to obtain the above-described crackless state (FIG. 41A). In a state where there is no crackless state (FIG. 41B), the
次に、ガラス基板11の上面SF1上の点N2においてトレンチラインTLと交差するブレークラインBLに沿ってガラス基板11が分離される。この分離は、たとえば、ブレークラインBLに沿った通常のスクライブラインの形成と、その後の通常のブレーク工程とにより行い得る。
Next, the
図54を参照して、上記分離により、トレンチラインTLが露出した端面SEが形成される(図52:ステップS330)。トレンチラインTLが露出した箇所での端面SEの法線方向(法線ベクトル)DNは、スクライブ方向DL(図53)の成分を有する。法線方向DNとスクライブ方向DLとは、ほぼ同じであることが好ましい。 Referring to FIG. 54, the end surface SE where the trench line TL is exposed is formed by the separation (FIG. 52: step S330). The normal direction (normal vector) DN of the end surface SE at the location where the trench line TL is exposed has a component of the scribe direction DL (FIG. 53). The normal direction DN and the scribe direction DL are preferably substantially the same.
図55を参照して、ガラス基板11を分離する工程は、クラックレス状態が維持されるように行われる。そのためには、前述したトレンチラインTLの形成時に刃先に加えられる荷重が、上面SF1における塑性変形を発生させるのに十分な大きさとされつつも、過度に大きくならないようにすればよい。
Referring to FIG. 55, the step of separating
次に、端面SEの表面粗さが増大させられる。この工程は、端面SEの少なくともトレンチラインTLが露出した箇所に対して、微小な破砕を伴う機械的加工を行うことによって行うことができ、具体的には、端面SEのトレンチラインTLが露出した箇所を研削することによって行うことができる。この研削は、たとえばヤスリや軸付砥石などの工具を用いて行うことができる。 Next, the surface roughness of the end surface SE is increased. This process can be performed by performing mechanical processing with minute crushing on at least the trench line TL of the end surface SE, and specifically, the trench line TL of the end surface SE is exposed. This can be done by grinding the spot. This grinding can be performed, for example, using a tool such as a file or a grindstone with a shaft.
次に、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される(図52:ステップS340)。この目的で、トレンチラインTLが端面SE上において露出した箇所に応力を加えるブレーク工程により、この箇所を起点としてトレンチラインTLに沿ってクラックが伸展させられる。ブレーク工程はトレンチラインTLの数に応じて複数回行い得る。以下、好ましいブレーク工程の詳細について説明する。
Next, the
図56を参照して、ガラス基板11の上面SF1が敷物81を介してテーブル80に対向するように、トレンチラインTLが形成されたガラス基板11(図53)が敷物81を介してテーブル80上に置かれる。
Referring to FIG. 56, glass substrate 11 (FIG. 53) on which trench lines TL are formed is placed on table 80 via
図57を参照して、ブレークバー85が準備される。次に、ブレークバー85がガラス基板11の下面SF2の一部に接触させられる。この接触部分は、ガラス基板11の端面SEから離れている。
Referring to FIG. 57, a
次に、矢印CT1に示すように、上記接触部分が、トレンチラインTLに沿って拡張され、端面SEの方へ近づく。上述した最初の接触時、またはそれに続く接触部分の拡張によって、ブレークバー85が、下面SF2のうちトレンチラインTLの端面SEから離れた部分TP1に対向する部分SP3に接触し、かつ、下面SF2のうちトレンチラインTLの端面SEにつながる部分TP2からは離れた状態が生じる。このような選択的な接触は、たとえば、ある程度の弾性を有するブレークバー85の姿勢を変化させることにより容易に得られる。なおこの時点では、トレンチラインTLの部分TP1はクラックレス状態に保持されている。
Next, as indicated by an arrow CT1, the contact portion is expanded along the trench line TL and approaches the end surface SE. The
図58を参照して、矢印CT2に示すようにさらに拡張が進むことにより、上記接触部分が部分SP4に達する。言い換えれば、ブレークバー85が下面SF2の部分SP3に接触している状態を保ちつつ、ブレークバー85が下面SF2の部分SP4に接触させられる。これによりブレークバー85は、前述した工程によってトレンチラインTLの部分TP1に先に応力を印加し、その後、さらに端面SEにおいて露出部を有する部分TP2にも同時に応力を印加する。この応力により上記露出部からトレンチラインTLに沿ってクラックが伸展する(図59の矢印PR参照)。言い換えれば、トレンチラインTLの部分TP2から部分TP1へ向かって伸展するクラックが発生させられる。この結果、トレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される。
Referring to FIG. 58, as the expansion further proceeds as indicated by arrow CT2, the contact portion reaches portion SP4. In other words, the
以上のブレーク工程により、ガラス基板11の分断が行われる。
The
スクライビング器具50(図17(A))が本実施の形態に適用される場合、押し付けられた刃先51は上面SF1上で方向DAへ摺動させられる。方向DAと反対の方向DBが用いられると、本実施の形態においてはトレンチラインTLに沿ったクラックが発生しにくくなる。このような方向依存性は、トレンチラインTLの形成に起因して生じるガラス基板11内の応力の分布に起因すると推測される。なお変形例として、スクライビング器具50v(図21(A))が用いられてもよい。
When the scribing instrument 50 (FIG. 17A) is applied to the present embodiment, the pressed
本実施の形態によれば、ガラス基板11を分断するために、トレンチラインTLの部分TP2から部分TP1へ向かってクラックが伸展する際に(図59:矢印PR)、図58に示すように、下面SF2のうち部分TP1に対向する部分SP3が予めブレークバー85に接触している。これによりクラックがトレンチラインの部分TP1から外れて伸展することが抑制される。よってトレンチラインTLに沿った分断を正確に行うことができる。
According to the present embodiment, when a crack extends from the portion TP2 of the trench line TL toward the portion TP1 in order to divide the glass substrate 11 (FIG. 59: arrow PR), as shown in FIG. A portion SP3 of the lower surface SF2 facing the portion TP1 is in contact with the
またトレンチラインTLに沿ってクラックを伸展させるきっかけとなる部分を形成するために、トレンチラインTLが露出した端面SE(図55)の表面粗さが増大させられる。これにより、トレンチラインTLが端面SE上において露出した箇所を起点としたクラックが発生しやすくなる。よって、その直下にクラックを有しないトレンチラインTL(図3(A))に沿った分断を、トレンチラインTLが低荷重で形成された場合においても行うことができる。 In addition, in order to form a portion that causes the crack to extend along the trench line TL, the surface roughness of the end surface SE (FIG. 55) where the trench line TL is exposed is increased. As a result, cracks starting from the locations where the trench lines TL are exposed on the end surface SE are likely to occur. Therefore, the division along the trench line TL (FIG. 3A) that does not have a crack directly below it can be performed even when the trench line TL is formed with a low load.
(実施の形態9)
図60を参照して、実施の形態8(図53)とほぼ同様に、ガラス基板11の上面SF1上にトレンチラインTLが形成される。ただし本実施の形態においては、スクライビングホイール51Rを有するスクライビング器具50R(図29)が用いられることが好ましい。
(Embodiment 9)
Referring to FIG. 60, a trench line TL is formed on upper surface SF1 of
次に、実施の形態8と同様、ブレークラインBLに沿ってガラス基板11が分離される。
Next, as in the eighth embodiment, the
図61を参照して、上記分離により、トレンチラインTLが露出した端面SEが形成される。トレンチラインTLが露出した箇所での端面SEの法線方向DNは、本実施の形態においては、スクライブ方向DL(図60)と反対方向の成分を有する。法線方向DNとスクライブ方向DLとは、ほぼ逆であることが好ましい。 Referring to FIG. 61, the end surface SE where the trench line TL is exposed is formed by the above separation. In the present embodiment, the normal direction DN of the end face SE at the location where the trench line TL is exposed has a component in the direction opposite to the scribe direction DL (FIG. 60). It is preferable that the normal direction DN and the scribe direction DL are substantially opposite.
次に、実施の形態8とほぼ同様の工程が行われる。すなわち、端面SEの表面粗さが増大させられ、続いてトレンチラインTLに沿ってガラス基板11が分断される。
Next, almost the same process as in the eighth embodiment is performed. That is, the surface roughness of the end surface SE is increased, and then the
本実施の形態によっても実施の形態8とほぼ同様の効果が得られる。さらに本実施の形態によれば、トレンチラインTLの形成にスクライビングホイール51Rを用いることができる。なおスクライビングホイール51Rが実施の形態8に適用されると、本実施の形態に比して、トレンチラインTLに沿ったクラックが発生しにくい。
According to the present embodiment, substantially the same effect as in the eighth embodiment can be obtained. Furthermore, according to the present embodiment, the
なおスクライビング器具50Rの代わりにスクライビング器具50(図17(A))または50v(図21(A))が用いられてもよい。この場合、実施の形態8とは逆に、方向DAではなくその反対方向である方向DBが用いられることが好ましい。これにより、トレンチラインTLに沿ったクラックがより発生しやすくなる。
The scribing device 50 (FIG. 17A) or 50v (FIG. 21A) may be used instead of the
上記各実施の形態による脆性基板の分断方法はガラス基板に対して特に好適に適用されるが、脆性基板は、ガラス以外の材料から作られていてもよい。たとえば、ガラス以外の材料として、セラミックス、シリコン、化合物半導体、サファイア、または石英が用いられてもよい。 Although the method for dividing a brittle substrate according to each of the above embodiments is particularly preferably applied to a glass substrate, the brittle substrate may be made of a material other than glass. For example, ceramics, silicon, a compound semiconductor, sapphire, or quartz may be used as a material other than glass.
EG 縁
AL アシストライン
CL,CM クラックライン
CP 欠け
SE 端面
SF1 上面(第1の面)
HR,HS 高荷重区間(第2の部分)
TP2 第2の部分
SF2 下面(第2の面)
LR,LS 低荷重区間(第1の部分)
TP1 第1の部分
TL トレンチライン
SP3 第3の部分
SP4 第4の部分
11 ガラス基板(脆性基板)
50,50R,50v スクライビング器具
51,51v 刃先
51R スクライビングホイール
80 テーブル
81 敷物
85 ブレークバー
EG edge AL assist line CL, CM crack line CP chip SE end face SF1 upper face (first face)
HR, HS High load section (second part)
TP2 Second portion SF2 Lower surface (second surface)
LR, LS Low load section (first part)
TP1 First portion TL Trench line SP3 Third portion SP4
50, 50R, 50v
Claims (5)
刃先を前記脆性基板の第1の面上へ押し付けながら前記第1の面上で前記刃先を移動させることによって前記脆性基板の前記第1の面上に塑性変形を発生させることで、第1および第2の部分を有するトレンチラインを形成する工程とを備え、前記トレンチラインを形成する工程は、前記トレンチラインの少なくとも前記第1の部分の直下において前記脆性基板が前記トレンチラインと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように行われ、さらに
前記脆性基板の前記第1の面がテーブルに対向するように前記脆性基板を前記テーブル上に置く工程と、
前記脆性基板の前記第2の面のうち前記トレンチラインの前記第1の部分に対向する第3の部分に接触しかつ前記第2の部分に対向する第4の部分から離れるように前記脆性基板の前記第2の面に応力印加部材を接触させる工程とを備え、前記応力印加部材を接触させる工程は前記第1の部分がクラックレス状態に保持されるように行われ、さらに
前記応力印加部材が前記脆性基板の前記第2の面の前記第3の部分に接触している状態を保ちつつ、前記応力印加部材を前記脆性基板の前記第2の面の前記第4の部分に接触させることにより、前記トレンチラインの前記第2の部分から前記第1の部分へ向かって伸展するクラックを発生させることによって、前記トレンチラインに沿って前記脆性基板を分断する工程を備える、脆性基板の分断方法。 Providing a brittle substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface and having a thickness direction perpendicular to the first surface;
Generating plastic deformation on the first surface of the brittle substrate by moving the blade edge on the first surface while pressing the blade edge onto the first surface of the brittle substrate; Forming a trench line having a second portion, wherein the step of forming the trench line includes a step in which the brittle substrate intersects the trench line at least immediately below the first portion of the trench line. It is performed so as to obtain a crackless state that is continuously connected, and the step of placing the brittle substrate on the table so that the first surface of the brittle substrate faces the table;
The brittle substrate in contact with a third portion of the second surface of the brittle substrate that faces the first portion of the trench line and away from a fourth portion that faces the second portion. A step of bringing a stress applying member into contact with the second surface, wherein the step of bringing the stress applying member into contact is performed such that the first portion is held in a crackless state, and the stress applying member Maintaining the state in contact with the third portion of the second surface of the brittle substrate while bringing the stress applying member into contact with the fourth portion of the second surface of the brittle substrate. The step of dividing the brittle substrate, comprising the step of dividing the brittle substrate along the trench line by generating a crack extending from the second portion of the trench line toward the first portion. Method.
前記端面の表面粗さを増大させる工程と
をさらに備える、請求項1に記載の脆性基板の分断方法。 Before the step of dividing the brittle substrate, forming an end surface in which the second portion of the trench line is exposed on the brittle substrate;
The method for dividing a brittle substrate according to claim 1, further comprising increasing a surface roughness of the end face.
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