TW202216400A - 脆性材料基板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基板加工方法，即便是極薄之板厚的脆性材料基板，亦能夠於以高良率形成不伴隨有裂紋之溝槽線後，使其變化為伴隨有裂紋之裂紋線。上述基板加工方法之構成包括：第一步驟，將自基板之端緣向內側遠離之位置作為刻劃開始點及刻劃終點，將固定刀之刻劃工具按壓並進行向順方向之移動，藉此形成不伴隨有裂紋之溝槽線；以及第二步驟，於同一表面上對於溝槽線，按壓刀輪而於與順方向相反之方向上，且以與溝槽線之交叉角度θ為3°～25°之銳角來交叉之方式移動，形成輔助線，藉此自交點位置起於溝槽線上引導出裂紋，使溝槽線變化為伴隨有裂紋之裂紋線。

Description

脆性材料基板的加工方法
本發明係關於使用在液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）或有機EL顯示器（Organic Light Emitting Diode，OLED）等顯示面板、太陽能電池面板等中之玻璃基板等脆性材料基板的加工方法，更詳細而言，係關於即使對板厚為200 μm以下之薄的脆性材料基板亦能確實地進行高品質之分斷加工而必需之加工方法。
於玻璃基板等之分斷方法中，藉由利用旋轉刀之刀輪、或者使用前端尖銳之鑽石刀等固定刀的刻劃工具之刀尖，於基板表面上進行刻劃，而於基板表面形成線狀延伸之溝槽。該溝槽係基板表面塑性變形而成之切口，線狀延伸之溝槽稱為「刻劃線」。
此外，本說明書中，將並非使用如刀輪般之旋轉刀，而是使用如尖銳之鑽石刀等般之固定刀，於基板上刻設塑性變形之溝槽的工具，稱為刻劃工具。
若將刻劃工具或刀輪（旋轉刀）騎上基板之端緣後，於基板上滑動或轉動而形成刻劃線，則如圖8（b）所示，於該刻設之同時，能夠伴隨有自刻劃線SL向緊鄰之下方向延伸之裂紋C。此處將伴隨有該裂紋C之刻劃線稱為「裂紋線CL」。
而且，若形成（於至少一部分）伴隨有該裂紋C之裂紋線CL，則於後續之裂斷步驟中，藉由使基板撓曲等來賦予機械應力，或藉由局部加熱等來賦予熱應力（裂斷處理），由此使裂紋線CL之裂紋C之深度於厚度方向上推進，且於線方向上伸展而能夠確實地將基板完全分斷。 換言之，為將基板完全分斷，只要確立於裂斷處理步驟之前階段中，能夠於基板上確實地加工出伴隨有裂紋C之裂紋線CL的基板加工方法即可。
為形成如上所述之裂紋線CL，需要成為其起點之觸發點（起點裂紋）。觸發點藉由刻劃工具或刀輪（旋轉刀）之刀尖（自基板之外側）騎上基板之端緣，而能夠如上所述般容易形成。其原因在於，於基板之端緣，由於旋轉刀之騎上時之衝擊而產生局部之破壞。藉由該騎上之刀尖進一步於基板之表面上移動，能夠使裂紋線自觸發點向刀尖之移動方向伸展。此外，如使刀輪轉動而自基板之端緣進行刻劃之情形般，將包括基板之端緣在內來刻劃之刻劃加工方法稱為「外切」。又，將不包括基板端緣，而是將自基板端緣向基板內側遠離之位置作為刻劃開始點（或者刻劃終點）之刻劃方法稱為「內切」。
於外切加工中，若刀尖對基板之端緣進行加工時之衝擊過強，則很可能導致對刀尖之損傷、在基板之端緣產生缺損、基板之破裂。因此，刀尖之移動速度或刀尖負載等刻劃條件受到嚴格限制。
因此，作為不使用外切加工來形成觸發點之方法，本申請人先前提出有專利文獻1及專利文獻2所示之加工方法。即，使用固定刀之刻劃工具或刀輪，自基板表面之接近一端緣之部位至接近另一端緣之部位為止，以不包括端緣之方式進行刻劃，形成不伴隨有上述裂紋C之淺溝槽狀之刻劃線SL（參照圖8（a））。藉此，能夠不對刻劃開始點施加強烈之衝擊而自刻劃開始位置進行刻劃加工，因此能夠確實地加工出不伴隨有裂紋C之溝槽狀之刻劃線SL。以下，將不伴隨有裂紋C之溝槽狀之刻劃線SL（參照圖8（b））稱為「溝槽線TL」。
接著，於溝槽線TL之一端附近位置，對於該溝槽線TL，於專利文獻1中是於正交之方向上，於專利文獻2中是於傾斜交叉之方向上形成使刀尖刻劃之「輔助線」。而且，藉由沿著所形成之輔助線來進行裂斷處理，而於輔助線與溝槽線TL之交點位置之溝槽線TL側，裂紋C亦於厚度方向上推進而引導裂紋C（參照圖8（b）），以此為起點而能夠使裂紋C沿著溝槽線TL來伸展，從而變化為裂紋線CL。
該加工方法中，於加工出最初之刻劃線時，無需形成伴隨有裂紋C之刻劃線（即裂紋線CL），因此刻劃條件之選擇範圍廣泛。即，不伴隨有裂紋C之溝槽線TL之形成係由於在低刻劃負載下亦能夠容易加工，故而基板不會破裂，能夠加工出傷痕少之高品質之溝槽線TL，而且亦能夠抑制刀尖之磨耗或損傷。然後藉由後續之輔助線之加工、進一步後續之輔助線之裂斷處理，能夠將裂紋C自溝槽線TL與輔助線之交點位置引導至溝槽線TL側，因此於其後續行之藉由對裂紋線CL賦予應力而進行之裂斷處理中可進行完全分斷。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利6249091號公報 [專利文獻2]日本專利6589358號公報
[發明所欲解決之問題]
於顯示面板或太陽能電池面板等器件（device）中，目前對板厚大於100 μm之基板、主要是200 μm以上之厚度之基板進行分斷加工，於如上所述之板厚之基板之分斷中，能夠確認可藉由採用專利文獻1、專利文獻2中記載之利用輔助線之分斷方法來分斷。
然而，對該等器件之薄型化、輕量化之要求強烈。今後要求10 μm～100 μm之更甚以往之極薄基板之分斷加工。若成為如上所述之極薄之基板之加工，則有著即便利用已記載於上述專利文獻中之分斷方法，亦無法維持高可靠性地形成裂紋線C之情形，而有著到達裂斷處理之前之加工步驟中之「良率」變差之問題點。
因此，本發明之目的在於提供一種脆性材料基板的加工方法，其藉由對上述技術進一步改良，即便是極薄之脆性材料基板，亦可以高良率來進行高可靠性且高品質之分斷加工。 [解決問題之手段]
如上所述，為了實現高品質且高可靠性之分斷加工，必須於裂斷處理步驟之前階段，對於成為基板之分斷預定線的溝槽線，確實地形成伴隨有裂紋之裂紋線，只要能夠形成裂紋線，則能夠藉由機械性或熱性地賦予應力而完全分斷。因此，發明者們對在極薄之板厚之基板中亦能夠穩定地形成如上所述之裂紋線的基板之加工方法進行研究。
即，本發明之脆性材料基板的加工方法包括以下步驟來進行脆性材料基板的加工：第一步驟，對於脆性材料基板之表面，將自上述基板之端緣向內側遠離之位置作為刻劃開始點，將固定刀之刻劃工具按壓並進行向順方向之移動，藉此，將自上述基板之端緣向內側遠離之位置作為刻劃終點而形成不伴隨有裂紋之溝槽狀之溝槽線；以及第二步驟，於上述表面上對於上述溝槽線，按壓旋轉刀之刀輪而於與上述順方向相反之方向上，且以與上述溝槽線之交叉角度θ為3～25°之銳角來交叉之方式移動，形成輔助線，藉此，自交點位置起於上述溝槽線上引導出裂紋，使該溝槽線之至少一部分變化為伴隨有裂紋之裂紋線。 [發明之效果]
本發明中，藉由將自基板之端緣遠離之位置作為刻劃開始點及刻劃終點的所謂內切-內切方式，於固定刀之刻劃工具之刀尖不打滑之範圍內將刻劃負載設為低負載來按壓，於順方向上進行刻劃加工，藉此形成不伴隨有裂紋之溝槽線。而且，於同一表面上，以與上述溝槽線之交叉角度θ為3～25°之銳角來交叉之方式，使刻劃工具移動而於與順方向相反之方向上形成輔助線。藉此，能夠進行以高機率（85%以上）於不伴隨有裂紋之溝槽線上引導出裂紋之加工，能夠實現良率高之基板加工。 又，若第二步驟中之上述交叉角度θ設為10°～25°之銳角，則能夠進行以更高之機率（90%以上）來引導裂紋之加工。
此處，刻劃工具中，亦可使用將前端角部設為固定刀之刀尖的刻劃工具。 又，刀輪中，亦可使用形成有於外周稜線上形成有溝槽之刀刃的帶溝槽刀輪。
又，上述發明中，於上述第二步驟之後，進行檢查步驟，其對是否於上述交點位置附近形成有伴隨有上述裂紋之裂紋線進行確認，當於上述溝槽線上未引導出裂紋時，亦可進行追加之第二步驟，其用以於上述溝槽線上與前次之交點位置不同之位置形成追加之輔助線。 作為檢查步驟，例如亦可藉由光學性地確認來自裂紋C之反射光而確認裂紋C之形成。 藉此，於在檢查步驟中判明未於交點位置附近引導出裂紋之情形時，能夠藉由追加之第二步驟而於新的交點位置附近引導出裂紋，因此於追加之第二步驟後，作為步驟整體，能夠確立以更高之成功機率將裂紋引導至溝槽線側之加工方法。
此外，藉由將追加之第二步驟設為追加1次之加工步驟，於實務上能夠達到無問題之成功機率（良率），但亦可將追加之第二步驟反覆進行複數次來進一步提高成功機率（良率）。
又，上述發明中，上述脆性材料基板亦可為板厚為100 μm以下之玻璃基板。 本發明之基板加工方法不論板厚如何，均可有效地進行高品質之基板加工，但玻璃基板中會製造出如10 μm～100 μm之類之極薄基板，由於對於此種極薄基板，缺乏於基板不會破裂之情況下確實地形成伴隨有裂紋之裂紋線的其他有效之基板加工方法，因此本發明之基板加工方法成為對於上述板厚範圍之極薄玻璃基板特別有效之加工方法。
以下，基於圖式來對本發明之實施方式進行說明。本發明之加工對象基板可列舉：玻璃基板、陶瓷基板、矽基板、化合物半導體基板、藍寶石基板、石英基板等，其中本發明特別有效之加工對象基板係沿著分斷預定線之分斷非常困難之板厚為100 μm以下之極薄之玻璃基板。
本實施方式中，使用圖1所示之刻劃工具1、以及圖2所示之刀輪2。 刻劃工具1包括刀尖部1b，其包含由固定器1a所支持之四角錐台形狀之構件，刀尖部前端之頂面1c、與刀尖部周圍之稜線1d連結之角部分別形成刀尖1e（固定刀）。此外，刀尖部1b除了四角錐台之形態，亦可形成為三角錐台或五角錐台等多角錐台。又，亦可於角柱或多角形之板狀之刀尖部1b之角部形成頂面及稜線而設為刀尖部1e。
刀輪2係於中心包括軸承孔2a之環體，且於其周面上使前端尖銳之稜線部形成刀尖2b。此處，使用直徑為2 mm且刀尖角度α為110度之刀輪。 此外，為了自輔助線效率良好地於溝槽線上確實地引導出裂紋而變化為裂紋線，本實施方式中使用形成有於外周稜線上形成有溝槽之刀刃的帶溝槽刀輪（關於帶溝槽刀輪，例如參照日本專利特開平9-188534號）。 又，上述刻劃工具之刀尖部1b以及刀輪2係由鑽石、超硬合金等超硬材料所形成。
其次，對本發明之一實施方式之基板加工方法進行說明。本發明係設想對已述之專利文獻1、2中記載之基板分斷方法，即包括以下步驟之基板分斷方法進行改良之發明，所述步驟為：（a）於基板上形成不伴隨有裂紋之溝槽狀之刻劃線即溝槽線的第一步驟、（b）於溝槽線之至少一部分引導出裂紋而設為裂紋線之第二步驟、以及（c）對裂紋線賦予應力而完全分斷之裂斷處理步驟；藉由對（c）中進行裂斷處理之前之步驟即（a）之第一步驟、（b）之第二步驟中之基板加工進行改良，而實現能夠以高可靠性，於不伴隨有裂紋之溝槽狀之溝槽線上確實地引導出裂紋而變化為裂紋線的基板加工。
＜實施方式1＞ 以下所說明之實施方式1中，對本發明之基板加工方法之一例進行說明，但為了便於對利用該加工方法之統計性驗證結果（效果）進行說明，而形成有多個溝槽線，因此對於為了進行統計而使用之基板形狀以及溝槽線之加工方法亦一併進行說明。
首先，如圖3所示，準備於四方包括相互對向之邊3a、3b及4a、4b之俯視四角形且包括平坦之表面之玻璃基板W（以下簡稱為基板）。作為所使用之基板之板厚，較佳為準備特別難以加工之100 μm以下之基板，具體而言為10～100 μm之基板。本發明之驗證例中使用30 μm、50 μm。
接著，作為基板加工之第一步驟，於基板W之表面，將刻劃工具1之刀尖1e按壓於位置N1（刻劃開始點）。位置N1係自基板W之端緣遠離且接近於邊3a之位置。然後於將刀尖1e按壓於基板之表面之狀態下，自位置N1直線狀地刻劃至相對向之接近於邊3b之位置N2（刻劃終點），藉此形成溝槽線TL。將此時之方向設為順方向。該溝槽線TL如圖8（a）所示，係形成於基板W之表面之淺溝槽（溝槽），於厚度方向上並不形成延伸之裂紋C。因此，能夠選擇較形成伴隨有裂紋C之刻劃線SL（裂紋線CL）之情形更低的負載，能夠以更廣泛之刻劃條件來進行用以形成溝槽線之刻劃加工。 然後利用與上述相同之方法，隔開既定之間隔而將複數條（圖中僅圖示4條）平行之刻劃線SL形成於基板W之表面。於本發明之驗證中，於1個基板上隔開30 mm之間隔來加工驗證所需之條數（例如50條溝槽線TL）。
其次，作為第二步驟，如圖4所示，於基板W之與設置有溝槽線TL之面相同之表面上，使用刀輪2來形成輔助線AL1。該輔助線AL1係於各溝槽線TL之一端側，本實施例中係在接近於邊3b之一端部分（刻劃終點側），相對於該刻劃線而分別以角度θ來交叉。輔助線AL1之相對於溝槽線TL之交叉角度（進入角度）θ係在與順方向相反之方向上以3～25°之範圍進行（更佳為10～25°之範圍），自基板表面上之遠離端緣之內側起刻劃，且於超過與溝槽線TL之交點P的N3之位置結束。輔助線AL宜設為形成有裂紋C之裂紋線CL。
藉由如上所述，使輔助線AL1自與溝槽線TL之順方向相反之方向交叉，至少於交點位置P附近之溝槽線TL之溝槽中引導出向厚度方向延伸之裂紋C。該裂紋C根據環境條件或刻劃條件，會長長地伸展至溝槽線TL側，亦會短短地伸展至交點P附近，但於任一情形時，其後均能夠藉由賦予應力而確實地於溝槽線整體上伸展，因此只要能夠於一部分中引導出裂紋C即可。藉此，溝槽線TL能夠變化為如圖8（b）所示之伴隨有裂紋C之裂紋線CL（圖5）。
而且，當利用以下所說明之光學性檢查方法，將交叉角度（進入角度）θ設為參數而使其變化，來驗證是否引導出裂紋C時，若於板厚為50 μm時，在θ為3～25°之範圍內，則於5次測定中驗證出以100%之成功機率引導出裂紋C。又，當為了提高驗證精度，而將θ設為10°、25°來各進行約50次測定時，均驗證出以96%以上之機率引導出裂紋C（參照後述之驗證例1、2）。 又，即便板厚為30 μm時，亦驗證出，藉由將利用刀輪之輔助線之交叉角度θ、刻劃速度、刻劃設定壓進行最佳化，而於50次之測定中以94～96%之機率引導出裂紋C（參照後述之驗證例3、4）
對驗證所使用之裂紋C之光學性檢查方法進行說明。若對溝槽線TL與輔助線之交點P之附近照射光，則於裂紋C被引導至溝槽線TL側之情形時，可知於該位置獲得來自裂紋C之反射散射光。因此，若藉由目視檢查或者利用使用受光元件之檢查裝置之自動檢查而檢測來自裂紋C之反射散射光，則能夠用於測定裂紋C之引導是否成功的檢查步驟。
藉由以上之第一步驟、第二步驟，於50 μm之極薄之基板中，可確認能夠以既定之成功機率將裂紋C向溝槽線TL引導，但目標為確立以更高之成功機率來成功引導出裂紋C之基板加工方法。因此，添加以下所說明之第三步驟（追加之第二步驟）。
即，繼第二步驟之後，使用上述光學性檢查方法，來確認裂紋C向溝槽線TL之引導之成功與否，並檢測裂紋C之引導不完全之裂紋線CL'之有無以及存在情形時之位置。
然後對所檢測到之不完全之裂紋線CL'（溝槽線）形成第2次之輔助線AL2。第二次之輔助線AL2如圖6及圖7之放大圖所示，形成於與第一次之輔助線AL1平行且稍微偏移之位置，於本實施例中形成於向較第一次之輔助線AL1與不完全之裂紋線CL'之交點P更靠基板內側（所欲分斷之側）偏移間隔L、例如3 mm之位置，且與裂紋線CL'交叉而於N4之位置結束。藉由該第二次之輔助線AL2之加工，能夠將裂紋不完全之線以與前次相同之成功機率引導出裂紋。而且，與檢查步驟一併，將同樣之輔助線之追加加工反覆進行複數次，藉此能夠使裂紋C引導之成功機率增大（100%化）（參照後述之驗證例2）。
以上，已對可於極薄之基板中將裂紋C向溝槽線引導之本發明之基板加工方法進行說明，但形成裂紋線CL後，當然能夠藉由使用可沿著裂紋線CL而機械性或熱性地賦予應力的現有之裂斷處理裝置，來實現所需之分斷加工。
（驗證例1） 目的：確認向溝槽線TL引導裂紋C之成功率良好之最佳交叉角度（進入角度）θ之範圍。 對於50 μm基板（無鹼玻璃），利用刻劃工具1來形成溝槽線TL，接著，利用帶溝槽之刀輪2，將交叉角度（進入角度）θ設為參數，使其於1°～85°之範圍內變化而形成輔助線AL時，對相對於θ而言之向溝槽線TL之形成裂紋C之成功率（良率）進行驗證（對於θ為90°～180°之交叉角度亦進行驗證，但於整個範圍內為低成功率，因此省略驗證結果之說明）。 將驗證中之主要設定條件、測定方法示於以下。 ・第一步驟： 刻劃工具之設定壓力：0.04 MPa 刻劃工具之刻劃速度：50 mm/sec ・第二步驟： 刀輪之設定壓力：0.10 MPa 刀輪之刻劃速度：5 mm/sec 於交叉角度θ之範圍1～85°中，對於1～5°以每1°來驗證，且對於5～85°以每5°來驗證。 對於一個θ，進行5次（N數）之測定，確認裂紋C之形成與否，求出成功率（良率）。
[表1]
N數 進入角度（°）
1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 35
1 × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
2 × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
3 × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○
4 × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
5 × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
良率 0/5 0/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 3/5 3/5
進入角度（°）
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○ ○ ○ × × ○ × ×
× × ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ×
○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ × × ○ ○ ○ ○ × × ○
4/5 3/5 4/5 3/5 5/5 4/5 4/5 3/5 3/5 3/5
驗證例1之結果：如表1所示，關於交叉角度θ為1°、2°及30～85°（60°除外），至少1次未形成裂紋C（不成功），關於θ為3°～25°，為100%之成功率（良率）。
（驗證例2） 目的：對於驗證例1中發現之最佳交叉角度（進入角度）θ之一部分的成功率之詳細研究、以及由追加之第二步驟所帶來之成功率之100%化之確認。 ・第一步驟：（與驗證例1相同） 刻劃工具之設定壓力：0.04 MPa 刻劃工具之刻劃速度：50 mm/sec ・第二步驟： 刀輪之設定壓力：0.10 MPa 刀輪之刻劃速度：5 mm/sec 於驗證例1中所獲得之最佳交叉角度θ之範圍3～25°之範圍中，對於10°及25°進行50次之測定，來確認裂紋C之形成與否，求出成功率（SSP）。進一步對於第1次未成功之線，進行藉由追加（第二次）之第二步驟之輔助線形成，再次確認裂紋C之形成與否，求出成功率、良率。
[表2]
進入 角度 切斷 次數 N數
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
10° 初次 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
二次 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
25° 初次 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
二次 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
N數
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
N數 良率 成功率
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ 48/50 96%
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 50/50 100%
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 48/50 96%
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 50/50 100%
驗證例2之結果：如表2所示，於50次之測定中，關於交叉角度θ為10°、25°中之任一者，均獲得96%之成功率。而且，對於第一次未成功之線（2條），追加之第二步驟（二次切）之結果為於該等形成裂紋C，結果能夠整體成為100%之成功率。
（驗證例3） 目的：對於較驗證例1更薄之基板（30 μm）中之最佳交叉角度（進入角度）θ之一部分的成功率（良率）之詳細研究。 ・第一步驟： 刻劃工具之設定壓力：0.03 MPa 刻劃工具之刻劃速度：50 mm/sec ・第二步驟： 刀輪之設定壓力：0.10 MPa 刀輪之刻劃速度：20 mm/sec 對預先測定（為了以與驗證1相同之方法來求出最佳交叉角度範圍θ之預先測定）中所獲得之最佳交叉角度θ之一的15°，進行49次之測定，確認裂紋C之形成與否，求出成功率、良率。
[表3]
設定壓 速度 N數
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
0.1 MPa 20 mm/s ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
N數
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ × ○ ○
N數 良率 成功率
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ 42/49 85.7%
驗證例3之結果：如表3所示，於49次之測定中，關於交叉角度θ為15°，獲得85.7%之成功率。
（驗證例4） 目的：於驗證例3之基板（30 μm）之最佳交叉角度θ為15°之驗證中，進一步將刻劃速度及設定壓設為參數而使其變化時之成功率之詳細研究。 ・第一步驟： 刻劃工具之設定壓力：0.03 MPa 刻劃工具之刻劃速度：50 mm/sec ・第二步驟： 刀輪之設定壓力：0.05～0.20 MPa 刀輪之刻劃速度：5～100 mm/sec 關於最佳交叉角度θ之15°，將刀輪之設定壓力、刻劃速度之設定條件之組合加以變更來進行50次（49次）之測定，確認裂紋C之形成與否，求出成功率、良率。
[表4]
速度 設定壓 良率 SSP成功率
20 mm/sec 0.10 MPa 42/49 85.7%
20 mm/sec 0.20 Mpa 32/50 64%
20 mm/sec 0.05 Mpa 46/50 92%
100 mm/sec 0.10 Mpa 33/50 66%
5 mm/sec 0.05 Mpa 47/50 94%
5 mm/sec 0.10 Mpa 47/50 94%
5 mm/sec 0.15 Mpa 48/50 96%
驗證例4之結果：如表4所示，於參數之設定範圍中，較設定壓而言，刻劃速度之變更之影響為大。尤其於將刻劃速度設為5 mm/sec之情形時，以0.05～0.15 MPa獲得94～96%之成功率。
＜實施方式2＞ 實施方式1中，已對在基板上進行直線狀之複數條之基板加工之例子進行說明。該實施方式能夠應用於將方形基板切割為長條狀之加工之情形。 另一方面，以下之實施方式2中對在基板上進行非直線狀之加工之例子進行說明。此處對切割封閉曲線之加工進行說明。 如圖9所示，利用刻劃工具1，於基板W上將位置N1作為刻劃開始點，經過位置N2、N3而到達刻劃終點之位置N4，將該方向設為順方向而一筆刻劃，藉此形成「6」字狀之溝槽線TL。此時形成自N1至N3為止之封閉曲線部分、以及自N3至N4為止之非封閉曲線部分（廢棄部分）。
接著，對於刻劃終點附近之N3、N4間之非封閉曲線部分形成輔助線。即，以與溝槽線TL形成時之順方向成為反方向之方式，將交叉角度設為3°～25°，將輔助線AL1自位置N5形成至位置N6。藉此，能夠將裂紋C引導至N3、N4間之溝槽線TL，能夠使自該部分至封閉曲線部分之溝槽線TL為止變化為裂紋線CL。因此，然後藉由對封閉曲線部分賦予熱應力（光照射、溫熱、冷熱噴射等，並無特別限定），能夠以沿著封閉曲線來抽出之方式進行分斷加工。
以上，已對本發明之代表性實施例進行說明，但本發明不一定要限定於上述實施方式。例如，上述實施方式中，將脆性材料基板之厚度為100 μm以下者作為加工對象，但即便是其以上之厚度者，亦可應用。除此以外，本發明可於達成其目的且不脫離請求範圍之範圍內適當修正、變更。 [產業上之可利用性]
本發明方法能夠於玻璃基板等脆性材料基板之分斷時，用於裂斷處理前之基板加工。
1:刻劃工具 1a:固定器 1b:刀尖部 1c:頂面 1d:稜線 1e:刀尖 2:刀輪 2a:軸承孔 2b:刀尖 3a:基板之一邊 3b:基板之另一邊 4a:基板之又一邊 4b:基板之又另一邊 AL1:（第一次之）輔助線 AL2:（第二次之）輔助線 C:裂紋 CL:裂紋線 CL':裂紋線 N1:位置（刻劃開始點） N2:位置（刻劃終點） N3:位置 N4:位置 N5:位置 N6:位置 P:交點（交點位置） SL:刻劃線 TL:溝槽線 W:基板 α:刀尖角度 θ:交叉角度（進入角度）
[圖1]係表示本發明之實施方式1之基板加工方法中所使用之刻劃工具之一例的圖。 [圖2]係表示本發明之實施方式1之基板加工方法中所使用之刀輪之一例的剖面圖。 [圖3]係表示本發明之實施方式1之第一步驟的說明圖。 [圖4]係表示本發明之實施方式1之第二步驟的說明圖。 [圖5]係表示上述第二步驟之結束時的說明圖。 [圖6]係表示本發明實施方式1之追加之第二步驟的說明圖。 [圖7]係圖6之一部分放大圖。 [圖8（a）]係表示形成於基板上之無裂紋C之刻劃線（溝槽線）的剖面圖，[圖8（b）]係表示包含裂紋C之刻劃線（裂紋線CL）的剖面圖。 [圖9]係表示本發明之第二實施方式之步驟的說明圖。
AL1:(第一次)之輔助線
3b:基板之另一邊
N3:位置
P:交點
TL:溝槽線
θ:交叉角度

Claims (6)

  1. 一種脆性材料基板的加工方法，包括： 第一步驟，對於脆性材料基板之表面，將自上述基板之端緣向內側遠離之位置作為刻劃開始點，將固定刀之刻劃工具按壓並進行向順方向之移動，藉此將自上述基板之端緣向內側遠離之位置作為刻劃終點而形成不伴隨有裂紋之溝槽狀之至少1根溝槽線；以及 第二步驟，於上述表面上對於上述溝槽線，按壓旋轉刀之刀輪而於與上述順方向相反之方向上，且以與上述溝槽線之交叉角度θ為3°～25°之銳角來交叉之方式移動，形成輔助線，藉此自交點位置起於上述溝槽線上引導裂紋，使上述溝槽線之至少一部分變化為伴隨有裂紋之裂紋線。
  2. 如請求項1之脆性材料基板的加工方法，其中 上述第二步驟中之上述交叉角度θ為10°～25°之銳角。
  3. 如請求項1或2之脆性材料基板的加工方法，其中 於上述刻劃工具中，使用將前端角部設為固定刀之刀尖的刻劃工具。
  4. 如請求項1或2之脆性材料基板的加工方法，其中 於上述刀輪中，係形成有於外周稜線上形成有溝槽之刀刃的帶溝槽刀輪。
  5. 如請求項1或2之脆性材料基板的加工方法，其中 於上述第二步驟之後，進行檢查步驟，其對是否於上述交點位置附近形成伴隨有上述裂紋之裂紋線進行確認，於上述溝槽線上未引導出裂紋時，進行追加之第二步驟，其用以於在上述溝槽線上與前次之交點位置不同之位置形成追加之輔助線。
  6. 如請求項1或2之脆性材料基板的加工方法，其中 上述脆性材料基板係板厚為100 μm以下之玻璃基板。
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