TW200628418A - Brittle workpiece splitting system and brittle workpiece splitting method - Google Patents

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200628418 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於藉由局部加熱一由堅硬、脆性材 料製成之基板以在該基板中造成一裂痕來分割該基板之脆 性工件分割系統。更特定言之，本發明係關於一種能夠以 咼處理品質快速達成用於切掉基板之邊緣部分之分割製程 的脆性工件分割系統，且係關於一種由該脆性工件分割系 統進行之脆性工件分割方法。此專利申請案係基於申請案 第2004-2962 15號，其内容係以引用的方式倂入本文中。 【先前技術】 一種分割一平面基板（諸如用於液晶顯示面板或電漿顯 示面板之玻璃基板或其類似物）之習知分割方法局部加熱 該基板且冷卻該經局部加熱之基板。藉由該經局部加熱及 局部冷卻之基板中所引發之熱應力（抗張應力）的作用而於 該基板中造成一裂痕且該基板分割開。 該習知之分割方法用一雷射束照射安裝在平臺上之基板 的一部分來局部加熱該基板以便藉由該經加熱之部分中所 引發之熱應力（抗張應力）的作用而於該基板中造成一裂 痕。一加熱點（该雷射束落在該加熱點上以局部加熱該基 板）沿著一期望之分割線移動以使該基板中之裂痕沿著該 期望之分割線延伸。將一冷卻劑噴灑在該經局部加熱之部 分上以局部冷卻該基板。因此，可增加該經局部冷卻之部 分中所引發之熱應力（抗張應力）且可促進該裂痕生長。 在此習知之分割方法中，有必要使該裂痕沿著該期望之 105603.doc 200628418 分割線在該基板中精確地延伸以精確地分割該基板。 在 JP-Α 第 7-328781 5虎、第 7_323384 號及第 2003-34545 號 中所提出之相關技術分割方法中，受控制者為用於以一雷 射束照射一基板之照射條件及雷射束所落之照射點與使一 裂痕在該基板中穩定生長之冷卻點之間的位置關係。 上述相關技術分割方法需要昂貴的控制系統及光學系統 來進行複雜的控制操作以控制雷射束照射及在該基板上喷 濃冷卻劑。EUb，該等先前技術分割方法需要昂貴、複雜 的裝置。 除了上述吩割方法外，已提出—種使用經改良之基板固 持機構在該基板中造成—裂痕且使該裂痕延伸之相關技術 分割方法。一種揭示於JP_4 2002_11〇589號巾之相關技 術分割方法藉由經固定夾具將—基板之部分分別固持在所 期望之分㈣的相對側©上來僵化該基板以使該基板之部 分均句地僵化來使-裂痕沿著—所期望之分割線線性地延 伸。该等固定a具之與該基板發生接觸之鄰近部分係由橡 膠，意即具有相對低彈性之彈性材料製成。 當該分割線在該基板之中心部分延伸時，jp-A第 η剛號中所提及之分割方法能夠使—裂痕沿著該分割線 於該基板中精確地線性延伸。然而，當此相關技術分割方 法應用至用於切掉基板之邊緣部分的切邊製程時，引起— 裂痕沿著-曲線延伸之問題且該分割方法不能使一裂痕精 確地線性延伸。當該期望之分割線接近該基板之一邊緣 (意即-自由端)且在離該邊緣短距離處(例士口，約随) 105603.doc 200628418 時，此問題變得更加顯著。術語”裂痕之精確線性延伸，，係 才曰（士）十分之若干耄米或低於十分之若干毫米之等級。自 期望之分割線偏離約士〇·4至約土1 mm之範圍之裂痕的延伸 為該裂痕之不精確延伸。更佳地，該裂痕自該期望之分割 線之偏離為該期望之分割線的相對側面上約（士）幾十毫 米。蒼看’’JSME International Journal Series A，第 68卷， 第670號，第93頁”來獲得關於線性精確度之進一步資訊。 【發明内容】 鑒於上述問題產生本發明且因此本發明之一目標為提供 一種能夠快速達成一用於以高處理品質切掉基板之邊緣部 分的分割製程的便宜、簡單的脆性工件分割系統及提供一 種藉由該脆性工件分割系統進行之脆性工件分割方法。 本發明之一第一態樣中的一種用於藉由局部加熱一脆性 基板以藉由該基板中所引發之熱應力的作用在該基板中造 成一裂痕來分割該基板的脆性工件分割系統包括：一固持 一基板之基板固持機構；及一處理單元，其藉由用一雷射 束照射該基板以局部加熱該基板之分割製程來分割由該基 板固持機構固持之基板；其中該基板固持機構及該處理單 元相對於彼此移動以使一在該基板中由該處理單元局部加 熱之區域/口著-期望之分割、線在該基板上移_，該基板固 持機構具有-邊緣夾持器’其適於自該基板之—邊緣部分 之相對表面的兩個側面失持該邊緣部分；及一支撐構件， 其用於自該基板之-表面的一側支撐在一預定高度處位於 其上的基板，該支撐構件相對於平行於該基板之邊緣部分 105603.doc 200628418 之期望分割線而安置在相 上，兮、毐絲十杜 ㈣的側面 孩邊、、彖夹持器之與該基 一呈古如慰- 炊七生接觸之至少一部分係由 u — ㈣f成’且該支撐構件支揮談 基板以在该分割製程期間 ^ 移而言可水平移動。 的位 在本發明之第-態樣中之脆性 單元較佳在該基板上之……刀丄“中’该處理 心、、、工局部加熱的區域上噴 以冷卻該經局部加熱之區域。 、々月1 2本發明之第—態樣中之脆性卫件分割㈣中， 广夾持之邊緣部分較佳具有1〇_或低於 ： 在本發明之第一態樣中 樣中之脆性工件分割系統中，彈性材 料較佳具有在10至數千[ 泮性材 则d—。該彈性材料較 數（、心 脂。 忒樹脂較佳含有氟樹 參 在本發明之第一態樣中之脆性 14. , 丁刀口】糸統中，該古碑 構件之與該基板發生接觸 牙 ^ , 季4由低摩擦材料f志以 允許該基板在分割製程期間水 i成以 基板發生接觸之邱八呈古 及支撑構件之與該 土板毛生接觸之』刀具有—可變形 許該基板在該分割製程期間水平移動。^了、交形構件允 本發明之-第二態樣中之—種用於藉 基板以藉由該基板中所引發之埶 ° σ…、一脆性 <熱應力的作 造成-裂痕來分㈣基板的脆性 5 板中 丨卞刀剖方法包衽·一 持步驟，藉由一基板固持機構固 · 口 一 付、、二文—分割製程之 105603.doc 200628418 基板；及一分割步驟， 加熱該基板及藉心著\一一苗于束照射該基板以局部 期望分割線移動=[:者該基板之一邊緣部分延伸之 板固持機構固持：：:：'經加熱之區域來分割由該基 之A祐mi主/ 其中在該固持步驟中固持該基板 "、機構具有一邊緣夹持器 緣部分之相斟本二i 八U %目3基板之邊 構件，盆用個側面夹持該邊緣部分；及一支樓 产Ν立於苴、4基板之一表面的一側支撐該在-預定高 二Γ上之基板，該支樓構件相對於平行於該基板之 =期望分割線而安置在相對於該邊緣夾持器-側 n㈣緣夾持11之與該基板發生接觸之至少-部 支撑板有：對Μ度之彈性材料製成，且該支撐構件 ^基板以在該分師驟期間對於該基板之-延伸平面 中的位移而言可水平移動。 ^本發明之第二態樣中之脆性工件分割方法中，較佳在 〜分割步驟中於該基板上之經局部加熱之區域上嘻灑一△ 卻劑以冷卻該經局部加熱之區域。 、 " =之第二態樣中之脆性工件分割方法中，由邊緣 卢持為夾持之邊緣部分較佳具有1G _或低於Μ _之寬 、在本發明之第二態樣中之脆性工件分割方法中，彈性材 料較佳具有在1〇至數千[MPa]範圍中之揚式模數。該彈性 材料lx佳為樹脂。該樹脂較佳含有氟樹脂。 在本發明之第二態樣中之脆性工件分割方法中，該支撐 構件之與該基板發生接觸之部分較佳由低摩擦材料製^ 105603,doc .10· 200628418 允許該基板在該分割製程期間水平㈣。該Μ㈣^ 該基板發生接觸之部分具有—可變形構件，該可變形構; 允許该基板在該分割製程期間水平移動。 根據本發明’將該邊緣夹持器之由具有相對高之硬度的 彈性材料製成的部分與該基板之邊緣部分的相對表面發生 接觸·持該基板’且在該支撐構件上支撐該基板以來在 遠分割步㈣間對於該基板之—延伸平面中的位移而言可 平移動因此’可以⑦處理品質快速切掉該基板之邊緣 J刀特疋5之’本發明不需要進行複雜的控制操作來用 该雷射束照射該基板且因此不需要任何昂貴的控制系統及 任何昂貴的光學系統。因此，本發明之脆性工件分割系統 為簡單且便宜的。 【實施方式】 參看附圖描述本發明之一較佳實施例中之脆性工件分割 系統。 參看圖1至圖4描述本發明之一較佳實施例中之脆性工件 分割系統的構造。 苓看圖1及圖2 ,脆性工件分割系統丨進行局部加熱由脆 [材料（諸如破璃）製成之基板5 1之分割製程以藉由基板5 1 斤引毛之熱應力在基板5 1中造成一裂痕。該脆性工件分 割系統1具有一用於固持基板51之基板固持機構1〇及一用 於藉由分割製程來處理該基板5 1之處理單元5。本文中假 定待藉由脆性工件分割系統1處理之基板51為玻璃基板。 基板固持機構1 0具有一邊緣夾持器12，其自基板5 1之邊 105603.doc 11 200628418 緣部分之相對表面的兩個側面夾持該邊緣部分；及支撐構 件19,其肖於支撐纟一預定高度處位於其上之由該邊緣爽 持器12固持之基板51的下表面。支撐構件19相對於平行於 基板5 1之邊緣之期望分割線而安置於相對於邊緣夾持器 12—側的侧面上。邊緣夾持器12及支撐構件19固定地固持 在基底11上。測定邊緣夾持器12之高度及支撐構件19之高 度以使藉由邊緣夾持器12夾持並支撐在支撐構件丨9上之基 板51平行於基底丨丨之表面。 籲 邊緣夾持器12具有一邊緣固持器15，基板51位於該邊緣 固持器15上及一壓力棒14，其用於抵著邊緣固持器。擠 壓基板5 1以將該基板5丨固持在邊緣固持器丨5與壓力棒丨斗之 間。 树月曰構件14a及15a分別附著至壓力棒Μ之下表面及邊緣 固持器15之上表面。樹脂構件14a及15a由具有相對高硬度 :彈性材料製成。該彈性材料較佳具有在1〇至數千[Mpa] Φ 1巳圍中之楊式核數（1 MPa=lxl〇9 N/m2)。樹脂構件14a及 、5&由相同材料製成。用於樹脂構件14a及15a之較佳材料 為，樹脂，諸如PTEF樹脂（Tefl〇n⑧）、pCTFE樹脂及pFA 树知來縮醛樹脂（P〇M樹脂）及MC耐綸。彼等典型材料之 個別揚式模數對於pTFE樹脂而言在〇·3與〇·6仰⑷ GPa 1χ10 N/m2)之間，對於聚乙稀樹脂而言在〇·4與u GPa之間。鐵（鋼）之楊式模數在2〇〇與22〇 Gpa之間，而銅 及橡膠之揚式模數分別為130 GPa及若干兆帕。 mm 樹脂構件14a及15a較佳具有在十分之若干毫米㈣ 105603.doc 200628418 之間之厚度。若樹脂構件14a及15a過薄，則基板51易於損 壞且基板51之固持在樹脂構件14a與15a之間之部分無法充 分變形。若樹脂構件14a及15a過厚，則基板51之固持在樹 脂構件14a與15a之間之部分過度變形且基板51之分別在分 割線6 1之相對側面上之部分不對稱地變形。 壓力棒14為能夠抵著邊緣固持器15擠壓基板“之一邊緣 部分之整個長度的剛性構件。當壓力棒14固持在其原位置 時，壓力棒14在基板51之上表面以上約若干毫米的位置 處。壓力棒14較佳由具有100 〇1^或1〇() Gpa以上之揚式模 數的金屬製成。壓力棒14較佳具有1〇 mm或低於1〇瓜瓜之 田比連寬度。更具體言之，假定切掉基板51之寬度為1〇麵 的邊緣。卩刀，則較佳將寬度為約5 之邊緣部分固持在壓 力棒14與邊緣固持器15之間。將自期望分割線似出之基 板51之邊緣部分（寬度為1〇瓜⑷的寬度為$❿瓜的部分固持 在壓力棒14與邊緣固持器15之間。 由支撐機構17支撐之每-槓桿13具有—連接至壓力棒14 之上部分的第一端及一與負載感應器18組合之第二端。馬 達16中所包括之致動桿16a連接至負載感應器18。當槓桿 13之第—端之施力點川向上移動時，槓桿η繞支點队轉 馬達16具有一轉子（未圖示）及一減速齒輪（未圖示）。 向馬達16給予一訊號以使該轉子旋轉。減速齒輪將轉子之 旋=轉化為致動桿16a之線性運動。一控制電路（未圖示）使 用、”口予馬達1 6之輸入訊號及由負载感應器丨8提供之輸出訊 號執行反饋控制操作以向該槓桿13之第二端（施力點Νι)施 105603.doc 200628418 加預定力Wi。 當槓桿13因此繞支點N4轉動時，槓桿13之第一端（負載 點NO向下移動以推動壓力棒14。接著，壓力棒“向下移 動以將基板51固持在壓力棒14與邊緣固持器15之間。將藉 由施加至槓桿丨3之第二端（施力點Νι)之力貿〖乘以槓桿^之 槓桿率所產生的力作用於槓桿13之第一端中的負載點N2。 因此，向基板51之邊緣部分中之負載點Μ;施加所要力。 由於支點N4與槓桿13之負載點乂之間之距離大於負載點 N2之移動距離，所以大體上垂直於基板51之表面來推動壓 力槓桿14。洇此，附著至壓力棒14之樹脂構件與基板 5 1之上表面發生大體上均一接觸以均一地擠壓該基板η。 存在若干個用於擠壓壓力棒14之槓桿13，槓桿13在平行 於期望分割線61之直線上排列以向對應於壓力棒14之槓桿 13的部分施加力。因此，壓力棒14能夠向基板^均一地施 加壓力。藉由不規則地排列槓桿13施加壓力之擠壓點可向 基板51不規則地施加壓力。舉例而言，可將高於或低於施 加至基板5!之邊緣部分之對應於圖2中所示之中間處理點 Ρ2的部分的壓力的壓力分別施加至基板51之邊緣部分之分 別對應於處理起始點Pl及處理結束點匕的部分。 支撐構件19支撐其上之基板51以在分割製程期間對於基 板51之一延伸平面中的位移而言可水平移動。每一支撐構 件1 9之至少一個與基板5丨發生接觸的部分由低摩擦材料製 成以允許基板51在分割製程期間水平移動。每一支撐構件 1 9之舁基板5 1發生接觸的上端表面係藉由拋光來修飾或經 105603.doc 200628418 一樹月旨塗佈以減少支撐構件19之上端表面與基板5ι之間之 摩擦。當支撐構件19之上端表面與由玻璃或其類似物製成 之基板51之間的摩擦因此減少時，基板51可相對於支撐構 件19水平地平滑滑動。用於塗佈支撐構件19之上端表面之 樹脂較佳為氟樹脂，諸如PTEF樹脂（例如Tefl〇n<8)、ραπ 樹脂及PFA樹脂。 將描述用於藉由分割製程處理由基板固持機構1〇固持之 基板51的處理單元5。 參看圖4,處理單元5包括一預熱單元2〇、一加熱單元 及一冷卻單元40。單元20、3〇及4〇可沿著期望之分割線61 在基板51上相對於基板51移動。該預熱單元2〇、加熱單元 30及冷卻單元40以相對於基板5丨之移動方向之次序排列於 一直線上。 預熱單元20用一雷射束LBi照射基板51以局部加熱該基 板。預熱單元20具有一具有約2〇() w之輸出容量的雷射振 盪1§ 21(諸如C〇2雷射）、一用於反射由該雷射振盪器以發 射之雷射光的反射鏡2 2及一用於以由該反射鏡2 2反射之雷 射光掃描基板5 1的旋轉多面鏡23。藉由反射鏡22將由雷射 振盪器21發射之雷射光反射至旋轉多面鏡23上，且接著旋 轉多面鏡23將該雷射光反射至基板5丨上來沿著期望之分割 線61重複地掃描長度Li之範圍以產生具有一線性光點之雷 射束LB!。该雷射束lb丨以如圖1中所示之沿著期望之分割 線6 1延伸的線性圖案62照射基板5 j。 加熱單元30用一用於局部加熱之雷射束lB2加熱由預熱 105603.doc -15- 200628418 單元20局部加熱之基板51的經預熱部分。加熱單元3〇具有 一具有在幾十至一百及幾十瓦特範圍中之輸出容量的雷射 振盪器31 (諸如C〇2雷射）、一用於反射由該雷射振盪器31 發射之雷射光的反射鏡32及一用於以由反射鏡32反射之雷 射光掃描基板51的旋轉多面鏡33。藉由反射鏡32將由該雷 射振盪器31發射之雷射光反射至旋轉多面鏡33上，且接著 旋轉多面鏡33將雷射束LB2反射至基板5丨上來沿著期望之 分割線6 3重複地掃描長度L 2之範圍以產生具有一線性光點 _ 之雷射束LB2。雷射束LB2以如圖1中所示之沿著期望之分 割線6 1延伸妁線性圖案63照射基板5 j。 冷卻單元40將冷卻劑C喷灑在由加熱單元3〇局部加熱之 基板51上以冷卻基板5 1之經局部加熱的部分。冷卻劑C可 為水、薄霧（意即，水與氣體之混合物）、氣體（例如，氮 虱）、散熱顆粒（例如，二氧化碳顆粒）、液體（例如，醇或 霧化醇）。冷卻單元40具有一用於在基板51表面上喷灑冷 φ 部刈C之冷部喷嘴41。藉由冷卻噴嘴4丨噴灑之冷卻劑匸以 如圖1中所不之基板51上的預定圖案64散佈。 抑基板固持機構1〇與包括預熱單元2〇、加熱單元％及冷卻 單το 40之處理單元5可相對於彼此移動。因此，經局部預 熱之區域之圖案62、經局部加熱之區域之圖案^及經局部 冷部之區域之圖案64沿著基板51上之期望分割線61移位。 7處理單元5之預熱單元20、加熱單元30及冷卻單元4〇安 裝2 一移動平臺（未圖示）上來平行於基板51之表面移動預 熱單元20、加熱單元3〇及冷卻單元4〇。可對準期望之分割 105603.doc -16- 200628418 線61以適當的間隔將預熱單元2〇、加熱單元％及冷卻單元 40排列在基板51上方。 將描述脆性工件分割系統1之運作。 將基板朝著圖1至圖3中所示之箭頭之方向載運至圖1至 圖4中所示之脆性工件分割系、統㈤基板固持機構ι〇。基板 51位於支撐構件19上’其中其邊緣部分置放於邊緣夹持器 12之邊緣固持器15與壓力棒14之間之間隔中。 接著，由基板固持機構1〇固持之基板51固持在邊緣夾持 器12之壓力棒14與邊緣固持器15之間。更具體言之，旋轉 馬達16之轉子（未圖示）來線性地提昇桿心以藉由負載感應 器1 8向槓桿13之第二端中之施力點N1施加力。因此，由支 撐機構17支撐之槓桿13分別繞支點队轉動，且槓桿。之第 一知中之負載點N2向下移動以推動壓力棒丨4。接著，壓力 棒14向下移動以將基板51之邊緣部分固持在壓力棒丨4與邊 緣固持器15之間。因此，基板51定位於基板固持機構1〇上 之預定位置處。 隨後’處理單元5相對於基板固持機構1〇移動以將該處 理單元5定位在定位於基板固持機構丨〇上之基板5丨上的期 望分剔線6 1上方。當處理單元5定位於基板5丨上之期望分 割線6 1上方時，預先排列處理單元5之預熱單元20、加熱 單兀30及冷卻單元4〇以便對準期望之分割線61以適當的間 隔將預熱單元20、加熱單元30及冷卻單元40排列在一直線 上。 接著’由一起始裂化單元（未圖示）在基板51之一端部分 105603.doc 200628418 P!中形成一小裂痕，且接著相對於基板固持機構1〇移動處 理單元5以沿著期望之分割線6 i以列出的次序相對於基板 51移動預熱單元20、加熱單元30及冷卻單元40。 如圖1及圖4所示，預熱單元20首先沿著期望之分割線6 1 在基板5 1上方移動以用雷射束lb i線性地照射基板5 1。因 此’在約30至約200°C範圍中之預定溫度下局部加熱基板 51之一區域。藉由反射鏡22將由雷射振盪器21發射之雷射 光反射至旋轉多面鏡23上，且接著旋轉多面鏡23將該雷射 光反射至基板5 1上來沿著期望之分割線61重複地掃描長度 L1之範圍以在線性圖案62中產生雷射束LB i。 接著’加熱單元3 0沿著期望之分割線6丨相對於由預熱單 元20局部預熱之基板5 1移動。加熱單元3 〇用雷射束lb2照 射基板5 1中之比由預熱單元2〇局部預熱之線性區域狹窄的 線性區域以在約1 〇〇至約4〇〇°c範圍中之預定溫度下局部加 熱該區域。藉由反射鏡32將由雷射振盪器31發射之雷射光 反射至旋轉多面鏡33上，且接著旋轉多面鏡33將該雷射光 反射至基板5 1上來沿著期望之分割線6丨重複地掃描長度L2 之範圍以在線性圖案6 3中產生雷射束l B丨。 接著’冷卻單元40沿著期望之分割線6丨相對於由加熱單 元30局部加熱之基板51移動。冷卻單元4〇將冷卻劑c喷灑 在基板51中之尺寸大體上等於由加熱單元3〇局部加熱之線 性區域的線性區域上以局部冷卻基板5丨中經加熱之部分。 冷卻劑c藉由冷卻喷嘴41喷灑在基板51之表面上的預定圖 案64中。 105603.doc -18- 200628418 因此，基板51在期望之分割線61上之部分連續地由預熱 單元20預熱、由加熱單元3〇加熱且由冷卻單元3〇冷卻。因 此哀痕主要係藉由基板51中由加熱引發之熱應力（抗張 應力）及基板51中由冷卻引發之抗張應力造成。當預熱單 7020、加熱單兀3〇及冷卻單元4〇沿著期望之分割線η相對 於基板51移動時，該裂痕沿著期望之分割線61延伸。 更具體言之，如圖5(a)及圖5(b)中所示，當用分別由預 熱單元20及加熱單元30發射之雷射束LBi及LB2局部加熱基 板5 1之一部分時，該經加熱之部分經歷熱膨脹。因此，該 經加熱之部分上升且基板51變形以致裂痕橫向膨脹。用雷 射束LB2照射之部分之外側上的基板51的外部部分 51&的寬度貨1^1(在如圖5(〇中所觀察之左手側）比用雷射束 LB2照射之部分之内側上的基板51的内部部分5ib的 寬度WL2(在如圖5(b)中所觀察之右手側）窄。因此，如圖 5(b)中所示，外部部分51a比内部部分5lb變形更大。 基板5 1之邊緣部分，意即外部部分5丨&之一部分固持在 樹脂構件14a與15a之間，該等樹脂構件14a及15a由具有相 對高硬度之彈性材料製成且附著至夾持器12之壓力棒丨斗及 邊緣固持器15。由該種彈性材料製成之樹脂構件14a及15& 月匕比由具有相對低硬度之材料（諸如橡膠）製成之彈性構件 更有效地抑制基板51之邊緣部分在複數個方向上的變形。 因此，基板51之外部部分51a及内部部分5卟大體上相同變 形且外部部分51a及内部部分51b之不對稱變形可抑制。 如圖6中所示，用雷射束LBi&LB2照射基板^引發抗張 105603.doc -19- 200628418 應力65且造成基板51熱膨脹。基板51之抗張應力65及熱膨 脹傾向於造成外部部分5 1 a及内部部分5 1 b縱向變形（咅 即’在平行於期望之分割線61之方向上）以如圖6所示彼此 分離。在圖6中，基板51在經受分割製程之前由虛線指示 且基板5 1在經受分割製程之後由實線指示。 脆性工件分割系統1使基板5 1之邊緣部分，意即外部部 为5 1 a之一部分固持在樹脂構件14 a與15 a之間，該等樹脂 構件14a及15a由具有相對高硬度之彈性材料製成且附著至 夾持器12之壓力棒14及邊緣固持器15。因此，可非常有效 地抑制基板-51之外部部分51a之變形。基板51之内部部分 5 lb支撐在由低摩擦材料製成之支撐構件19上以允許基板 51在分割製程期間水平移動。因此，基板51之内部部分 5 lb能夠在支撐構件19上水平地滑動並能夠在平行於期望 之分割線61之方向上縱向變形且以便可垂直於期望之分割 線6i遠離外部部分51a移動。因此，基板51中之裂痕”能 夠精確地沿著期望之分割線61在基板51上延伸。 脆性工件分割系統1抵著基板51之邊緣部分之上表面及 下表面擠壓樹脂構件14a及15a以固持基板51，且使基板51 支撐在由低摩擦材料製成之支撐構件19上以允許基板“在 分割製程期間水平移動，該等樹脂構件14a及15&由具有相 對高硬度之彈性材料製成且分別附著至邊緣夾持器=之壓 力棒14及邊緣固持器15。因此，用於切掉基板51之（例如） 寬度為10 mm或10 mm以下之一邊緣部分的分割製程可以 高處理品質快速達成。體現本發明之脆性工件分割系統丄 105603.doc •20- 200628418 之彼等的使用雷射束 脆性工件分割系統1 貴的光學系統且因此 不需要如習知脆性工件分割方法所需 來控制照射的複雜控制操作。因此， 不需要任何昂貴的控制系統及任何昂 脆性工件分割系統1構造簡單且便宜。

此實施例中之脆性工件分割系統i使基板η之下表面支 撐在邊緣夾持器12之邊緣固持器15及支樓構件⑺上且由邊 緣夾持益12之壓力棒14抵著邊緣固持器15擠壓基板^之上 表面基板51可ϋ由一種不同於脆性工件分割系統i固持 基板之方法的方法來固持。舉例而言，如圖7十所示，邊 緣夾持器12之邊緣固持器15及支撐構件19可安置在基板51 之上表面之側面且夾持器12之壓力棒14可安置在基板51之 下表面之側面且基板5丨之邊緣部分可固持在邊緣夾持器上2 之壓力棒14與邊緣固持器15之間。 脆〖生工件分割系統1藉由包括壓力棒14及邊緣固持器工5 之邊緣夾持器12固持基板5 1且使基板5 1支撐在支撐構件j 9 上’且自基板51之上表面之側面投射雷射束lB i&LB2。如 圖8所示，雷射束LB!及LB2可自由包括壓力棒14及邊緣固 持器15之邊緣夾持器12固持並支撐在支撐構件19上的基板 51的下表面的侧面投射。 脆性工件分割系統1使基板5 1之邊緣部分固持在附著至 壓力棒14之樹脂構件14a與附著至邊緣固持器1 5之樹脂構 件1 5a之間。如圖9中所示，可將具有一凹槽之樹脂構件55 放在基板5 1之邊緣部分以使其上壁及下壁與基板5丨之上表 面及下表面接觸，且可由壓力棒丨4及邊緣固持器15向上及 105603.doc 200628418 向下擠壓樹脂構件55。雖然脆性工件分割系使基板η 支撐在由低摩擦材料製成之支撐構件19上以允許基板叫 分割製程期間水平移動，但是如圖9中所示，可由穿過空 氣噴射孔56a向基板51鼓吹空氣或氣體（諸如氣氣或氧氣）之 充氣式支撐裝置56替代來支撐基板51。支撐構件19之與基 板51發生接觸之端表面可以球體或圓柱體形狀形成。 、，雖然脆性工件分割系統1之樹脂構件W及m由相同材 料製成’但是樹脂構件14a及15a可分別由分別具有在⑽ 至數千[MPa]範圍中之楊式模數的不同材料製成。 雖然脆性-工件分割系統i藉由邊緣夾持器12之壓力棒" 向基板51之上表面施加一.預定壓力，但是如圖η中所示， 可在基板5丨之上方或下方安置一用於量測基板51之位移的 位移感應器57 ’且可基於由該位移感應器57獲得之量測來 控制由壓力棒U施加至基板51之壓力。該位移感應器巧 為接觸型或非接觸型。位移感應器57之工作位置不需要在 如圖11所示之期望分割線的實線位置處（在如圖n中所觀 察之左手側）且可在期望之分割線61的貞線位置處（在如圖 11中所觀察之右手側）。 脆性工件分割系統丨具有支撐構件19,該等支撐構件 由低摩擦材料製成且能夠允許基板在分割製程期間水平移 動以允許基板5 1在支撐構件1 9上於基板5丨之延伸平面中水 平地滑動。然而，如圖12(a)所示，由彈性材料製成之7竿 軟、可變形構件可附著至支撐構件19之上端以便與$ 板51發生接觸。如圖12(b)中所示，該等柔軟、可變形構件 105603.doc -22 _ 200628418 19a變形以允許基板51在分割製程期間於基板”之水平平 面中水平地移動。 雖然當應用於切掉單-玻璃基板51之—邊緣部分時已描 述了體現本發明之脆性工件分割系統，但體現本發明之脆 性工件分割系統能夠以高處理品質快速達成一種用於切掉 f由在由兩個玻璃基板界定及由一密封構件密封之空間中 ⑴封」夜曰曰所形成之液晶面板的一彡緣部分的》割製程且 能夠高處理品質快速達成一種用於切掉不同於液晶面板之 脆性基板的分割製程。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明之一實施例中之脆性工件分割系統的平面 圖； 圖2為圖1中所示之脆性工件分割系統中所包括的基板固 持機構的側面正視圖； 圖3為圖i及圖2中所示之脆性工件分割系統中所包括的 邊緣夾持器的放大側面正視圖； 圖4為圖!及圖2中所示之脆性工件分割系統中所包括的 基板固持機構中所包括的處理單元的側面正視圖； 圖5⑷⑻為協助解釋藉由圖工至圖*中所示之脆性工件分 割系統處理—基板之分割製程的側面正視圖； 二為協助解釋藉由圖i至圖4中所示之脆性工件分割系 、洗處理一基板之分割製程的平面圖； 圖7為圖1至圖4中所+少# & f所不之脆性工件分割系統之第一修正 中的脆性工件分割系統的示意圖； 乂 \05603.doc -23 · 200628418 圖8為圖1至圖4中所示之脆性工件分割系統之第二修正 的脆性工件分割系統的示意圖； 圖9為圖1至圖4中所示之脆性工件分割系統之第三修正 的脆性工件分割系統的示意圖； 圖10為圖1至圖4中所示之脆性工件分割系統之第四修正 的脆性工件分割系統的示意圖； 圖11為圖1至圖4中所示之脆性工件分割系統之第五修正 的脆性工件分割系統的示意圖；及

圖12(a)(b)為圖1至圖4中所示之脆性工件分割系統之第 六修正的脆性工件分割系統的示意圖。 【主要元件符號說明】 1 脆性工件分割系統 5 處理單元 10 基板固持機構 11 基底 12 邊緣夾持器 13 槓桿 14 壓力棒/壓力槓桿 14a，15a，55 樹脂構件 15 邊緣固持器 16 馬達 16a 致動桿 17 支撐機構 18 負載感應器 105603.doc -24- 200628418

19 支撐構件 19a 可變形構件 20 預熱單元 21，31 雷射振盪器 22, 32 反射鏡 23, 33 旋轉多面鏡 30 加熱單元 40 冷卻單元 41 冷卻喷嘴 51 - 基板/玻璃基板 51a 外部部分 51b 内部部分 52 裂痕 56 充氣式支撐裝置 56a 空氣喷射孔 57 位移感應器 61 分割線 62, 63 線性圖案 64 預定圖案 65 抗張應力 C 冷卻劑 Li，L2 長度 L B 1，L B 2 雷射束 N! 施力點 105603.doc -25。 200628418 N2, n3 負 n4 支 Pi 處 P2 中 P3 處 WL1? WL2 ♦ 見 載點 點 理起始點/端部分 間處理點 理結束點 度

105603.doc 26-

Claims (1)

1. 200628418 申請專利範圍： 1. -種脆性工件分割系、统’其用於藉由局部加熱一脆性基 板以藉由該基板中所引發之熱應力之作用在該基板中造 成裂痕來分割該基板，該脆性工件分判系統包含· 固持基板之基板固持機構；及 處理單元’其藉由-用雷射束照射該基板以局部加数 該基板之分割製程，來分割該藉由該基板固持機構固持 之基板； 其中該基板固持機構及該處理單元相對於彼此移動， 以使-在該基板中待由該處理單元局部加熱之區域沿著 該基板上之一期望分割線移動， ,該基板固持機構具有-邊緣夾持器，其自該基板之一 邊緣部分之三相反表面側夹持該邊緣部分，·及—支撐構 件’其用㈣該基板之—表面的—側支撐該基板在:預 ^度處’該支撐構件相對於平行於該基板之該邊緣部 =之該期望分割線配置在與該邊緣夹持器之側相反的側 該邊緣夹持器之與該基板發生接觸之至少 具有相對高硬度之彈性材料製成，且 刀 該切構件支撐絲板成在該分#1製程_可 動而於5亥基板之一延伸平面中產生位移。 夕 2· Γ求項1之脆性工件分割系統，其中該處理單元在兮 土板上之該經局部加熱之區 οκ 經局部加熱之區域。 "部劑以冷卻該 105603.doc 200628418 3 ·如Μ求項1之脆性工件分 ..+ ^ 糸統，其中由該邊緣夾掊哭 所夾持之該邊緣部分具有冬人待為 4 ^ , 111111或1〇 nun以下之寬度。 4，如峋求項1之脆性工件分宝彳 .1Α σ糸統，其中該彈性材料I有 一在10至數千[MPa]範圍由 竹，、有 modulus) 0 圍中之揚式模數（Y〇Ung，s 其中該彈性材料 5 ·如清求項1之脆性工件分 d糸統 脂。 6.如請求項5之脆性工件分 脂。 牛刀°，]糸統，其中該樹脂含有說樹 7. 如請求項i之脆性工件分 與該基板發生接觸之部分/由^其中該支撐構件之一 該基板在該分割製程期間可水= 察材料製成’以允許 8. 如請求項1之脆性工件分割夺夕 與該基板發生接觸之部分撐構件之— 9. 件允㈣基板在該分割製程期間可水平移動。 生：件分割方法，其藉由局部加熱脆性基板以藉 基::中所引發之熱應力的作用在該基板中造成“ 痕來“"亥基板’該脆性工件分割方法包含. 固持步驟，其藉由基板固持機構固持待接受分割製程 之基板，及 分割步驟，其藉由用雷射束照射該基板以局部加_ 基板，及藉由沿著-沿著該基板之—邊緣部分延伸 望分割線移動該基板上之—經局部加熱的區域，來分割 該由該基板固持機構固持之基板； ϋ 105603.doc 200628418 其_在該固持步驟t固持該基板之該A# 有-邊緣夹持哭，… l亥基板固持機構具 ' /、自5亥基板之該邊緣部分之-相 面側夾持該邊緣部分；及一支樓構件，之-相反表 之一本工 支沒構件，其用於自該基板 表面的-側切該基板在—預定高度處，該支 件相對於平行於該基板之牙 九H良以 个丨刀叉朋主分割線配置 =\=:::::’rr 叫 ⑷刀係由一具有相對高硬产$ 隹性材料製成’且該支撐構 X 驟期間可水平絲板成在4分割步 移。動而於該基板之-延伸平面中產生位 ίο. 11. 12. 13. 14. 15. 咕求項9之脆性工件分割方法’其 於該基板上之該經 少驟中 ^ W熱之區域上喷灑一冷卻劑以A 部該經局部加熱之區域。 剞以冷 如請求項9之脆性工件分 夹持之該邊緣部分星有1〇 其中由該邊緣夹持器 /、有0 mm或10 mm以下之寬度。 = 件分割方法’其中該彈性 -，1。至數躺]範圍中之揚式模數。 l有 ::明求項9之脆性工件分割方法，其中該彈性 月曰0 如請求項13之脆性工件八 脂。 件刀副方法，其中該樹脂含有氟樹 法，其中該支撐構件之— 低摩彳祭材料製成，以允’ 平移動。 如請求項9之脆性工件分割方 與该基板發生接觸之部分係由 該基板在該分割製程期間可水 105603.doc 200628418 16.如請求項9之脆性工件分割方法，其中該支撐構件之一 與該基板發生接觸之部分具有可變形構件，該可變形構 件允許該基板在該分割製程期間可水平移動。

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