TWI392550B - Method for processing brittle material substrates - Google Patents

Description

脆性材料基板之加工方法

本發明係關於一種脆性材料基板之加工方法，更詳言之，係沿設定於基板之劃線預定線照射第一次之雷射光束，於基板上形成由有限深度之裂痕構成的劃線，其次照射第2次之雷射光束，以使劃線更深地滲透或完全地斷開。

此處之脆性材料基板係指玻璃基板、燒結材料之陶瓷、單結晶矽、半導體晶圓、藍寶石基板、陶瓷基板等。

若使用對玻璃基板等之脆性材料基板照射雷射光束、掃描形成於基板上之光束點進行線狀加熱並進而在加熱後立即噴吹冷媒以使其冷卻的雷射劃線加工方法，即能使碎屑之產生較使用刀輪等機械式加工更為減低，且能提升端面強度。因此，在分割以平面面板顯示器為首之玻璃基板等所需的各種製程中，係採用雷射劃線加工。一般而言，雷射劃線加工中，係設定欲從該處分割之假想線(稱為劃線預定線)。接著，藉由刀輪等於劃線預定線之開始端即基板端形成初期龜裂，從形成於開始端之初期龜裂的位置沿劃線預定線掃描光束點及冷卻點(噴射冷媒之區域)。此時，在基於劃線預定線附近所產生之溫度分布而產生應力梯度的結果，即會形成線狀之裂痕(參照專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3)。此外，藉由對脆性材料基板掃描雷射光束而形成之線狀裂痕中，有裂痕之深度方向之前端未到達基板背面之「有限深度之裂痕」、以及裂痕到達基板背面而使基板一次斷開的「貫通裂痕」(參照例如專利文獻2)。藉由前者之「有限深度之裂痕」而形成之切痕稱為劃線，後者之貫通裂痕之分割線稱為全切斷線。此等係藉由不同之方式形成。圖8係以示意方式顯示形成有限深度之方式之基板的截面圖。亦即，藉由先進行之雷射加熱，而如圖8(a)所示於基板GA產生壓縮應力HR。其次，藉由加熱後之冷卻，而如圖8(b)所示於基板表面產生拉伸應力CR。此時因熱之移動而使壓縮硬力HR於基板內部移動，而形成內部之應力場Hin。其結果，即如圖8(c)所示，產生深度方向之應力梯度，而形成裂痕Cr。藉由上述方式形成裂痕Cr的條件中，需為了阻止存在於基板內部之壓縮應力場Hin往裂痕Cr之深度方向進一步滲透，裂痕Cr係在基板內部之壓縮應力場Hin前停止，原理上裂痕Cr即形成有限深度。因此，為了使基板完全斷開，在形成裂痕Cr之有限深度之劃線後，必須進一步進行裂斷處理。另一方面，裂痕Cr之劃線之加工端面非常漂亮(表面凹凸小)且直進性優異，作為加工端面為理想狀態。圖9係以示意方式顯示形成貫通裂痕之方式之基板的立體圖(圖9(a))與俯視圖(圖9(b))。亦即藉由從初期龜裂TR之位置掃描之雷射光束之光束點BS，使基板表面產生壓縮應力HR。同時，藉由位於光束點BS後方之冷卻點CS，使基板表面產生拉伸應力CR。其結果，於掃描線上(劃線預定線L上)形成前後方向之應力梯度，藉由此應力梯度，產生沿掃描線方向使基板左右裂開之力量，而形成貫通裂痕，藉以使基板斷開。形成此「貫通裂痕」之情形，具有在不進行裂斷處理之情況下即能使基板斷開(全切斷)的優點，依加工用途之不同雖亦有使用此方式之斷開較佳的情形，然而與上述劃線之加工端面相較，有時會有全切斷線之加工端面之直進性受損的情形，又，全切斷線之端面之漂亮程度(表面之凹凸)與上述劃線相較其品質亦較差。此外，藉由雷射劃線加工形成劃線或全切斷線，係取決於加熱條件(雷射波長、照射時間、輸出功率、掃描速度等)、冷卻條件(冷媒溫度、噴吹量、噴吹位置等)、基板之板厚等。一般而言，玻璃基板之板厚較薄之情形與較厚之情形相較，較容易成為全切斷線，能形成劃線之加工條件之製程容許度較為狹窄。

基於上述情事，當欲對玻璃基板等進行端面品質優異之分割加工時，係選擇不形成全切斷線而形成劃線之方式的條件進行雷射劃線，其後進行裂斷處理。在雷射劃線加工後進行之裂斷處理方法，有利用機械式之裂斷處理，亦即將裂斷具等緊壓於劃線以施加彎曲力矩。在機械式裂斷處理之情形，當對基板施加較大之彎曲力矩時即會產生碎屑。因此，在須避免碎屑產生之製程中，需儘可能地形成深劃線，並僅施加較小彎曲力矩來進行裂斷處理。因此，以往係進行以下之雷射裂斷處理：沿透過雷射劃線加工形成之劃線進行第二次之雷射照射，使有限深度之裂痕更深地滲透(此時係再度進行機械式裂斷處理)或使裂痕滲透至背面以使其斷開(參照例如專利文獻1～專利文獻3)。專利文獻1：日本特開2001-130921號公報專利文獻2：日本特開2006-256944號公報專利文獻3：WO2003/008352號公報

如上述，藉由第1次之雷射照射進行用以形成劃線之雷射劃線加工，其次藉由第2次之雷射照射進行雷射裂斷處理，即能實現可抑制碎屑產生之斷開加工。然而，當雷射劃線加工、亦即藉由第1次之雷射照射而形成之劃線較淺時，即難以藉由其後之雷射裂斷處理使裂痕到達基板背面。因此，欲藉由雷射裂斷處理使基板完全地斷開，須在雷射劃線加工時先形成較深之劃線。

又，即使透過雷射裂斷處理不完全使基板斷開的情形，在雷射劃線加工先形成較深之劃線，亦能在其後之雷射裂斷處理中較容易地形成更深之劃線，因此非常理想。

此外，當欲藉由雷射劃線加工形成較以往技術深之劃線，則須變更以往形成劃線時之加熱條件或冷卻條件。具體而言，需提高雷射輸出以增大加熱之熱輸入量，或增大冷卻時之冷媒噴吹量，設定成較以往更容易產生深度方向之溫度差的極端條件，以增大於基板產生之深度方向的應力梯度。

然而，若按照以往雷射劃線加工之加工步驟，移行至增大應力梯度之加熱條件、冷卻條件，即無法藉由第1次之雷射照射形成較深的劃線，反倒是裂痕會貫通基板(移行至形成貫通裂痕之方式)，而形成全切斷線。亦即，藉由適當地選擇雷射劃線加工時之加熱條件或冷卻條件雖能較容易地形成淺劃線，然而即使欲形成較深劃線，而將加熱條件或冷卻條件變更為較以往所使用之條件稍微極端的條件，即會有可供設定之加熱條件或冷卻條件之範圍不存在或即使存在但可供設定之範圍(製程容許度)亦狹窄而不穩定，導致突然移行至形成全切斷線的條件，而難以形成所欲之較深劃線。

因此，本發明之目的在於，在於提供一種脆性材料基板之加工方法，其能在藉由雷射劃線加工於基板形成劃線後，進行雷射裂斷處理使基板完全斷開或形成較深之裂痕時，能進行穩定之雷射裂斷處理。

又，本發明之目的在於提供一種脆性材料基板之加工方法，其能穩定地執行加工端面之端面品質優異的斷開加工。

本發明係觀察以雷射劃線加工形成之加工面並檢討其特徵後所完成。亦即，為解決上述課題而完成之本發明之脆性材料基板之加工方法，係沿設定於脆性材料基板之第1基板端至第2基板端之劃線預定線，藉由以下步驟進行二次雷射照射，以對基板進行加工。

(a)首先進行初期龜裂形成步驟，係於該第1基板端附近之劃線預定線上形成初期龜裂。此時，雖亦可與以往之雷射劃線加工時之初期龜裂同樣地形成於基板端(第1基板端)，但亦可在劃線預定線上形成於基板內側。

(b)其次進行雷射劃線步驟，使第1次雷射照射之光束點自第1基板端側沿劃線預定線相對移動至第2基板端，而將基板以軟化溫度以下之溫度加熱，且對光束點通過後之部位立即噴吹冷媒以使其冷卻，利用於劃線預定線產生之深度方向之應力梯度沿劃線預定線形成有限深度的劃線。

此時，藉由適當選擇光束點之加熱條件、冷卻點之冷卻條件，形成基於深度方向之應力梯度形成之有限深度的裂痕所構成的劃線，且不形成全切斷線。具體而言，若過於設定使基板表面之溫度差變為極端之加熱條件(例如增大雷射輸出)或冷卻條件(例如增大冷媒噴射量)，即會有較劃線更容易形成為全切斷線的傾向，因此係不設成與以往相同程度之條件，亦即不將加熱條件或冷卻條件設定成過於極端之條件。

(c)進而進行雷射裂斷步驟，使第2次雷射照射之光束點沿劃線自第2基板端以反方向相對移動至該第1基板端，以使劃線更深地滲透或完全地斷開。

亦即，發明人發現，可於進行(b)之雷射劃線步驟後之加工終端即第2基板端局部地形成較深之裂痕。接著，發明人發現，若以較深裂痕為起點進行雷射裂斷處理，與以較淺裂痕為起點之雷射裂斷處理相較，能將劃線形成為較深。

因此，發明人發現，在(b)之雷射劃線步驟後，執行第2次雷射照射之雷射裂斷步驟時，可從局部形成有較深裂痕之第2基板端沿劃線往反方向進行加熱。藉此，以存在於第2基板端之較深裂痕為起點的裂痕，即可沿劃線一邊維持裂痕深度一邊進行，而能將此時形成之裂痕深度，形成為與第2基板端附近之深裂痕同等以上的深度。藉由此方法，可簡單地形成較第2次雷射照射沿與第1次雷射照射相同方向進行時更深的裂痕，又，能使深裂痕到達背面側而使其斷開。

根據本發明，藉由以在雷射劃線步驟形成之第2基板端之局部較深之裂痕為起點進行雷射裂斷處理，即能沿劃線預定線往反方向使較深裂痕進展，而能簡單且穩定地形成較以往技術深之劃線，且能簡單地進行斷開加工。

又，由於能以局部較深之裂痕為起點執行雷射裂斷處理，因此在雷射裂斷處理時，能使可供設定之製程容許度(能設定為加工條件之範圍)較寬。

在上述發明之(a)之初期龜裂形成步驟中，該初期龜裂最好係形成為與第1基板端分離。

藉由使初期龜裂與第1基板端分離，而可在(b)之雷射劃線步驟時不易形成全切斷線。因此，能將雷射劃線步驟時之加熱條件或冷卻條件，變更為較以往技術溫度差更大之條件(較以往技術更為激烈之條件)，可供設定之製程容許度較寬廣，且能形成較以往技術更深之裂痕。

又，與在第1基板端形成初期龜裂之情形相較，能減低裂痕之行進方向無法控制之先行現象的產生。所謂「先行」，係指圖10所示，在劃線預定線L之開始雷射照射之側之基板端即開始端(第1基板端)，形成於開始端之初期龜裂TR被光束點BS加熱時，在以光束點BS之加熱區域為起點朝向光束點前方之無法控制的方向形成裂痕K的現象。當產生「先行」現象時，即無法形成沿著劃線預定線L之劃線，劃線之直進性顯著受損。

於第1基板端形成初期龜裂之情形下，雖在欲形成較深劃線而將加熱條件或冷卻條件調整至較以往更極端之加熱條件或冷卻條件時，上述「先行」現象產生之頻率亦增高，但藉由使初期龜裂與第1基板端分離，即使調整至稍微極端之加熱條件或冷卻條件時，亦不會產生先行現象。

再者，在(a)之初期龜裂形成步驟中，該初期龜裂亦可係藉由壓接於刀尖形成有週期槽之具槽部刀輪而形成。

此處，作為具週期槽部刀輪，具體而言可使用三星鑽石工業股份有限公司製之高滲透刀尖「PENET」(註冊商標)或「APIO」(註冊商標)。

藉由使用於刀尖形成有週期槽之刀輪，在刀尖於基板面變得不易滑動，而於與基板端分離之位置形成初期龜裂時，能僅滾動較短之距離(1mm～2mm左右)即確實地形成穩定之初期龜裂。

又，在(c)之雷射裂斷步驟中，亦可在使第2次雷射照射之光束點沿劃線自第2基板端沿反方向相對移動至第1基板端時，對光束點通過之前方部位噴吹冷媒以使其冷卻。

藉此，在雷射裂斷步驟時，可藉由基板表面與基板內部間之較大溫度差，使基板表面強烈產生壓縮應力，使基板內部強烈產生拉伸應力，而能產生往深度方向拉裂之力，使深裂痕更深地滲透。

以下，根據圖式說明本發明之實施形態。

最初，說明實施本發明之加工方法時所使用之基板加工裝置一例。

圖1係能實施本發明之加工方法之基板加工裝置LS1的概略構成圖。此處雖以加工玻璃基板之情形為例進行說明，但矽基板等之脆性材料基板亦相同。

首先，說明基板加工裝置LS1之整體構成。設有沿著於水平架台1上平行配置之一對導軌3、4於圖1紙面前後方向(以下稱為Y方向)上往復移動的滑動台2。且形成為：於兩導軌3、4之間沿著前後方向配置有導螺桿5，於該導螺桿5上螺合有固定於滑動台2之固定件6，並藉由以馬達(未圖示)使導螺桿5正、反轉動，使滑動台2沿著導軌3、4往復移動於Y方向上。

於滑動台2上配置有沿著導軌8往復移動於圖1之左右方向(以下稱為X方向)之水平台座7。於固定於台座7上之支架10a上貫通螺合有以馬達9轉動之導螺桿10，藉由導螺桿10正、反轉動，使台座7沿著導軌8往復移動於X方向。

於台座7上設置有以旋轉機構11轉動之旋轉台12，且玻璃基板A在水平之狀態下安裝於該旋轉台12上。該玻璃基板A係例如用於切出較小單位基板之母基板。旋轉機構11係使旋轉台12繞垂直之軸旋轉，且形成為可以相對於基準位置成為任意旋轉角度之方式進行旋轉。又，玻璃基板A藉由吸引夾頭固定於旋轉台12上。

於旋轉台12之上方，雷射裝置13與光學保持器14保持於安裝框架15上。

雷射裝置13，作為脆性材料基板之加工用途，使用通常之雷射裝置即可，具體而言，使用準分子雷射、YAG雷射、二氧化碳雷射或一氧化碳雷射等。於玻璃基板A之加工中，較佳為使用可振盪出玻璃材料之能量吸收效率較大之波長之光的二氧化碳雷射。

自雷射裝置13射出之雷射光束，其預先設定之形狀之光束點藉由組裝有用於調整光束形狀之透鏡光學系統的光學保持器14照射至玻璃基板A上。關於光束點之形狀，雖具有長軸之形狀(橢圓形、長圓形等)可沿著劃線預定線高效率地進行加熱這一方面較為優異，但只要可在低於軟化溫度之溫度下進行加熱之形狀，光束點之形狀並無特別限定。本實施形態中係形成橢圓形狀之光束點。

於安裝框架15，接近光學保持器14設置有冷卻嘴16。冷媒由冷卻嘴16進行噴射。冷媒可使用冷卻水、壓縮空氣、氦氣、二氧化碳等，於本實施形態中係噴射壓縮空氣。從冷卻嘴16噴射出之冷卻媒體朝向自光束點之左端稍微分離的位置，藉以於玻璃基板A表面形成冷卻點。

又，於安裝框架15透過升降機構17安裝有具週期槽部之刀輪18。該刀輪18係在於玻璃基板A形成初期龜裂Tr時，從玻璃基板A上方暫時地下降而使用。

圖2係具週期槽部之刀輪的示意圖，圖2(a)係前視圖，圖2(b)係側視圖。此具週期槽部之刀輪18係沿刀尖18a週期性地形成有槽部18b(此外，圖2中為了方便說明，係將於刀尖18a之槽部18b的大小較實際更為誇張地描繪)。具體而言係按照1～20mm之刀輪徑，在20μm～200μm的範圍設置槽間距。又，槽深為2μm～2500μm。

藉由使用上述特殊刀尖之刀輪，不僅能形成較不具槽部之刀輪更深地滲透的裂痕，且刀尖不易於基板面滑動，因此在形成初期龜裂時，能僅滾動較短之距離(1mm～2mm左右)即於基板面確實地形成初期龜裂。

又，於基板加工裝置LS1中搭載有可檢測刻印於玻璃基板A上之用於定位之對準標記的攝影機20，可自藉由攝影機20所檢測出之對準標記之位置求出設定於基板A上之劃線預定線之位置與旋轉台12的對應位置關係，並正確地定位成刀輪18之下降位置或雷射光束之照射位置可到達劃線預定線上。

繼而，就上述基板加工裝置LS1之加工動作進行說明。圖3係顯示藉由第1次雷射照射而形成劃線為止之雷射劃線加工之加工動作步驟的圖，圖4係顯示藉由第2次雷射照射而進行雷射裂斷處理為止之加工動作步驟的圖。此外，圖3、圖4中僅圖示圖1之主要部位。

首先，如圖3(a)所示，將玻璃基板A載置於旋轉台12之上，且以吸引夾頭固定。藉由攝影機20(圖1)檢測出刻印於玻璃基板A之對準標記(未圖示)，並根據其檢測結果，建立劃線預定線、旋轉台12、滑動台2、台座7之位置關係。之後，使旋轉台12以及滑動台2作動，以將位置調整成刀輪18之刀尖方向與劃線預定線之方向一致。

其次，如圖3(b)所示，使台座7作動以使旋轉台12移動，以使刀輪18來到玻璃基板A中將形成第1初期龜裂Tr之第1基板端A1附近且與第1基板端A1分離之位置的上方。

其次，如圖3(c)所示，使升降機構17作動而使刀輪18下降。接著使刀尖壓接於基板A以形成初期龜裂Tr。此時使台座7移動2mm左右而在基板上使刀輪18滾動，藉以確實地形成穩定之初期龜裂Tr。

其次，如圖3(d)所示，使升降機構17及旋轉台12返回原來的位置(圖3(a)之位置)，並使雷射裝置13作動以照射雷射光束。且自冷卻嘴16噴射冷媒。此時照射之雷射輸出或冷媒噴射量等之加熱條件、冷卻條件，係設定在不會於初期龜裂Tr之位置產生貫通裂痕(亦即不成為全切斷)的範圍內。

如本實施形態所示，由於將初期龜裂Tr與基板端(第1基板端A1)分離而形成於基板內側位置，因此即使於第1基板端A1產生往左右拉裂的力(使之成為全切斷狀態之力)，無初期龜裂Tr之第1基板端A1仍係難以產生裂痕的狀態，因此與預先於基板端A1形成初期龜裂之情形相較，不易成為全切斷。又，關於所照射之雷射輸出或冷媒噴射量等加熱條件、冷卻條件，可選擇不致成為全切斷之條件的製程容許度係增加。因此，作為所設定之加熱條件或冷卻條件，亦可選擇較初期龜裂形成於基板端時更極端之條件、亦即可形成更深劃線的條件。

其次，如圖3(e)所示，使台座7(圖1)移動，以使形成於基板A上之雷射光束的光束點及來自冷卻嘴16之冷媒的冷卻點沿劃線預定線掃描。

藉由以上動作，於基板A形成以初期龜裂Tr之位置為起點之由有限深度之裂痕Cr所構成的劃線。接著，在不致成為貫通裂痕之範圍內選擇雷射之加熱條件或冷媒之冷卻條件，藉此能形成以往難以形成的較深劃線。此時，於基板A之初期龜裂Tr側之基板端(第1基板端A1)存在未形成有裂痕Cr的區域。

另一方面，於基板A之劃線終端(第2基板端A2)，局部地形成有較形成於基板中央之有限深度之裂痕Cr深之裂痕Cr1的區域。其原因在於，在基板中央之劃線與基板終端之劃線之間，加熱、冷卻後之熱的移動狀況不同，在基板端之熱較中央部分更容易聚集，且溫度變化較為激烈。

圖5係顯示劃線之分割面之照片，圖5(a)係基板中央部分，圖5(b)係終端部分。板厚為2.8mm之基板中，相較於裂痕Cr之深度在基板中央部分為0.48mm，終端之裂痕Cr1係滲透至1.6mm。

如上述，由於可在劃線終端形成局部較深之裂痕Cr1，因此為了利用此點進行雷射裂斷處理，第2次雷射照射係自終端(第2基板端A2)側往反方向掃描。

亦即，如圖4(f)所示，使雷射裝置13作動而照射雷射光束。此時之加熱條件，留待後述。

其次，如圖4(g)所示，使台座7移動，而使基板A上所形成之光束點沿劃線自第2基板端A2以反方向往第1基板端A1掃描。藉此深裂痕Cr1即成為起點而陸續沿劃線行進，而可將較以往深之劃線形成至第1基板端A1為止。此外，於第1基板端A1附近雖存在未形成有裂痕Cr的區域，但深裂痕仍能毫無問題地連續行進至第1基板端A1。

此處，說明雷射裂斷處理時之加熱條件。雷射輸出等之加熱條件，雖亦可與第1次雷射照射時相同，但最好係設定成如下。

在雷射裂斷處理中，係設定成使掃描速度較第1次雷射照射時更快，縮短在劃線上之各點的加熱時間(雷射輸出設定成較高)，且對劃線表層僅加熱短時間。其理由在於，如此可在基板表層與基板內部之間形成用以使裂痕Cr深入滲透的應力梯度。

圖6，係以示意方式顯示將在雷射裂斷處理時形成之應力梯度的截面圖。短時間加熱基板表層而形成加熱區域H。接著，於基板表層形成較大壓縮應力HR，受到其影響使基板內部產生相反之拉伸應力CR。當於基板內部存在裂痕Cr時，拉伸應力即集中於裂痕Cr前端，其結果，裂痕Cr可更深地滲透。

若逐漸增長基板表層之加熱時間，熱即傳遞至基板內部使產生於深度方向之溫度差變小。其結果使深度方向之應力梯度變弱。因此，在雷射裂斷處理中，為了設定易於基板表層形成壓縮應力、於基板內部形成拉伸應力之加熱條件、冷卻條件，最好選擇在基板不軟化之溫度範圍內於短時間內強烈加熱的加熱條件。又，亦可藉由在加熱前預先噴吹冷媒先予以冷卻，即能使深度方向之溫度差變大，以較容易於基板內部產生拉伸應力。

又，說明藉由以深裂痕Cr1為起點而形成較以往深之劃線的理由。

藉由以形成於第2基板端A2之較深之裂痕Cr1作為雷射裂斷處理的開始端，能將拉伸應力集中之裂痕前端之初期位置設為基板的較深位置。在此狀態下進行雷射照射，藉此能給予基板表層強烈之壓縮應力。藉此，拉伸應力集中於較深位置之裂痕前端，基板表面至裂痕前端之距離越長至某程度，即越能使欲將裂痕擴展開之較大力量(力矩)作用於拉斷裂痕前端之方向，因此能使裂痕簡單地滲透。

圖7，係以示意方式顯示以深裂痕Cr1為開始端進行雷射裂斷處理時之分割面之行進狀態的截面圖。隨著光束點之掃描，而如圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)所示，藉由一邊維持深裂痕Cr1之深度一邊進行雷射裂斷處理，使裂痕Cr2陸續行進。

如上述，在雷射裂斷處理時，藉由從第2基板端側朝向第1基板端以反方向照射雷射照射，而能形成較以往更深之裂痕Cr2所構成的劃線，又，當裂痕Cr2深達背面時即能藉由雷射裂斷處理使基板完全斷開。

藉由此方式形成之斷開面非常漂亮且直進性優異，作為加工端面為理想狀態。

此外，上述實施形態中，雖係將初期龜裂Tr形成於與第1基板端A1分離的位置，但亦可與習知相同地自第1基板端A1形成。此情形下，在雷射劃線加工時，由於在第1次雷射照射之加熱條件、冷卻條件之製程容許度較為狹窄，因此藉由第1次雷射照射形成之劃線與習知同樣地無法形成地較深，但在此情形下，藉由使第2次之雷射照射從第2基板端A2朝向第1基板端A1掃描，即能以深裂痕Cr1為開始端形成較以往深之裂痕Cr2所構成的劃線。

此外，為了確認雷射劃線加工中之裂痕之形成及雷射裂斷處理中之裂痕之滲透，亦可以光學感測器檢測裂痕之有無或深度。此時，只要在雷射劃線加工時以冷卻點之相對移動方向後方為檢查範圍，在雷射裂斷處理時以光束點之相對移動方向後方為檢查範圍檢測裂痕之有無或深度即可。亦可於與上述兩個檢查範圍分別對應之位置設置兩個感測器，亦可設置一個感測器使其藉由氣缸等而能移動至與上述兩個檢查範圍分別對應之位置。

本發明，能利用於將較深劃線形成於玻璃基板等之脆性材料基板之加工，或利用於使之完全斷開的加工。

2．．．滑動台

7．．．台座

12．．．旋轉台

13．．．雷射裝置

16．．．冷卻嘴

17．．．升降機構

18．．．具週期槽部之刀輪

A．．．玻璃基板(脆性材料基板)

BS．．．光束點

CS．．．冷卻點

Cr．．．裂痕

Cr1．．．深裂痕

Cr2．．．裂痕

Tr．．．初期龜裂

圖1係在實施本發明之基板加工方法時所使用之基板加工裝置的概略構成圖。

圖2(a)及(b)係顯示具週期槽部之刀輪構成的圖。

圖3(a)～(e)係顯示本發明一實施形態之加工方法之動作步驟一部分的圖。

圖4(f)及(g)係顯示本發明一實施形態之加工方法之動作步驟一部分的圖。

圖5(a)及(b)係顯示劃線之分割面的照片。

圖6係示意地顯示將在雷射裂斷處理時形成之應力梯度的截面圖。

圖7(a)～(c)係以示意方式顯示以深裂痕為開始端進行雷射裂段處理時之分割面之行進狀態的截面圖。

圖8(a)～(c)係以示意方式顯示形成有限深度之方式的截面圖。

圖9(a)及(b)係以示意方式顯示形成全切斷線之方式的立體圖及俯視圖。

圖10係顯示在基板端產生之先行現象的圖。

12．．．旋轉台

13．．．雷射裝置

16．．．冷卻嘴

17．．．升降機構

A．．．玻璃基板(脆性材料基板)

A1．．．第1基板端

A2．．．第2基板端

Cr．．．裂痕

Cr1．．．深裂痕

Cr2．．．裂痕

Tr．．．初期龜裂

Claims (4)

1. 一種脆性材料基板之加工方法，係沿設定於脆性材料基板之第1基板端至第2基板端之劃線預定線進行二度雷射照射，以對該基板進行加工，其特徵在於，具有：(a)初期龜裂形成步驟，係於該第1基板端附近之劃線預定線上形成初期龜裂；(b)雷射劃線步驟，使第1次雷射照射之光束點自該第1基板端側沿該劃線預定線相對移動至該第2基板端，而將該基板以軟化溫度以下之溫度加熱，且對該光束點通過後之部位立即噴吹冷媒以使其冷卻，利用於該劃線預定線產生之深度方向之應力梯度沿該劃線預定線形成有限深度的劃線；(c)雷射裂斷步驟，使第2次雷射照射之光束點沿該劃線自該第2基板端以與雷射劃線步驟相反方向相對移動至第1基板端，以使該劃線更深地滲透或完全地斷開。
2. 如申請專利範圍第1項之脆性材料基板之加工方法，其中，在(a)之初期龜裂形成步驟中，該初期龜裂形成為與第1基板端分離。
3. 如申請專利範圍第2項之脆性材料基板之加工方法，其中，在(a)之初期龜裂形成步驟中，該初期龜裂係藉由壓接於刀尖形成有週期槽之具槽部刀輪形成。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之脆性材料基板之加工方法，其中，在(c)之雷射裂斷步驟中，在使第2次雷射照射之光束點沿該劃線自該第2基板端沿反方向相對 移動至該第1基板端時，係對光束點通過之前方部位噴吹冷媒以使其冷卻。