WO2015151755A1 - 脆性材料基板の分断方法 - Google Patents

Abstract

　刃先（５１）の突起部（ＰＰ）が脆性材料基板（４）の第１の辺（ＥＤ１）および刃先（５１）の側部（ＰＳ）の間に配置されかつ刃先（５１）の側部（ＰＳ）が刃先（５１）の突起部（ＰＰ）と脆性材料基板（４）の第２の辺（ＥＤ２）の間に配置されるように刃先（５１）が脆性材料基板（４）に押し付けられる。脆性材料基板（４）上に、第１および第２の辺（ＥＤ１、ＥＤ２）のうち第１の辺（ＥＤ１）に近い第１の位置と、第１および第２の辺（ＥＤ１、ＥＤ２）のうち第２の辺（ＥＤ２）に近い第２の位置との間で、かき傷によるスクライブラインが形成される。スクライブラインが形成された後に、スクライブラインに沿って第２の位置から第１の位置の方へ、厚さ方向（ＤＴ）におけるクラックを伸展させることによってクラックラインが形成される。

Description

脆性材料基板の分断方法

　本発明は脆性材料基板の分断方法に関する。

　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材料基板を分断することがしばしば必要となる。典型的な分断方法においては、基板の厚さ方向に少なくとも部分的に進行したクラックが基板の表面上においてライン状に延びているもの（以下、クラックラインと称する）が、スクライブ装置によって形成される。

　特開平９－１８８５３４号公報（特許文献１）によれば、ガラス板の上面にあるくぼみがスクライブ時に生じたガラスの欠けであり、これをスクライブラインと称している。また上記公報によれば、スクライブラインの刻設と同時に、スクライブラインから直下方向に延びるクラックが発生する。つまり、スクライブラインの形成と同時にクラックラインが形成される。

　クラックが厚さ方向に完全に進行した場合は、クラックラインの形成のみでクラックラインに沿って基板が分断され得る。一方、クラックが厚さ方向に部分的にしか進行していない場合は、クラックラインの形成後に、ブレーク工程と称される応力付与がなされる。ブレーク工程によりクラックラインの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。このクラックラインが形成されなければ、ブレーク工程における応力付与がなされてもスクライブラインに沿った基板の分断を行うことはできない。従って、ガラス板を確実に分断するためには、クラックラインを確実に形成させることが必要とされてきた。

　また、クラックラインの形成には、その起点となるクラック（以下、起点クラックと称する）が必要である。起点クラックは、基板の縁への刃先の乗り上げによって容易に形成することができる。なぜならば基板の縁においては局所的な破壊が起こりやすいからである。この乗り上げた刃先がさらにガラス基板の表面上を摺動することで、起点クラックからクラックラインを伸展させることができる。しかしながら、刃先が基板の縁を乗り上げる動作は、刃先の大きなダメージ、または基板の縁の大きな欠けを招き得る。よってこのような動作を完全に避けること、またはその頻度を抑えることが望まれる場合も多い。

　起点クラックを形成する方法として、基板の縁への刃先の乗り上げに依存しない方法も検討されている。たとえば特開２０００－２６４６５６号公報（特許文献２）によれば、スクライブ装置は、カッタと、カッタに振動を付与する振動発生部材とを有するスクライブ本体を含む。この方法によれば、スクライブ本体を、ワークから上方に離した状態でワーク面に沿って相対移動させることにより、カッタがスクライブ開始点の真上に位置させられる。次に、スクライブ本体を下降させることにより、カッタの先端がスクライブ本体の自重をもってスクライブ開始点に当てられる。その後、スクライブ本体に衝撃を付与することで、ワーク面において縁から離れたスクライブ開始点に起点クラックが形成される。ワークに振動を与えることで、起点クラックをきっかけにしてスクライブラインが形成される。

特開平９－１８８５３４号公報 特開２０００－２６４６５６号公報

　クラックラインを形成するためには、ガラス板の種類、厚さなどの様々な要因を考慮してスクライブツールの形状やスクライブ荷重、速度などを調整する必要がある。近年、薄く、強度の高いガラスの開発に伴い、クラックラインを確実に形成することがますます困難になってきた。たとえば、確実なクラックラインの形成のため、スクライブ荷重を高くすれば刃先の摩耗が進むとともに、ガラス表面に生じる傷が大きくなり、粉じんの発生が多くなる。また、スクライブ速度を大きくすることも困難となる。このように、スクライブや使用する刃先の条件が狭まっていた。また、ガラス板またはガラス板を対置する台の表面のうねりなどによって、クラックラインがガラス板の厚さ方向に傾いて形成され、この結果分断後のガラス端面が傾斜する場合があった。

　さらにまた、上記公報に記載のスクライブ装置によれば、起点クラックが、スクライブ本体に衝撃を付与することで形成される。しかしながら衝撃にのみ依存してスクライブラインの起点を得ようとすると、カッタに対して大きな衝撃力を加える必要がある。このためカッタの刃先へ大きなダメージが加わるとともに、スクライブ開始点の基板表面にも微細な破壊が生じる。

　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、スクライブラインが形成された後に、スクライブラインに沿ってクラックラインを発生させることができ、また刃先および基板表面へのダメージを抑えることができる脆性材料基板の分断方法を提供することである。

　本発明の脆性材料基板の分断方法は、以下の工程を有する。

　互いに対向する第１および第２の辺を含む縁に囲まれた表面を有し、表面に垂直な厚さ方向を有する脆性材料基板が準備される。

　脆性材料基板の表面に刃先が押し付けられる。刃先は、突起部と、突起部から延びかつ凸形状を有する側部とを有する。刃先の押し付けは、脆性材料基板の表面上で刃先の突起部が第１の辺および側部の間に配置されかつ刃先の側部が突起部と第２の辺の間に配置されるように行なわれる。

　上述した刃先の押し付けによって押し付けられた刃先を脆性材料基板の表面上で摺動させることによって脆性材料基板の表面上に、第１および第２の辺のうち第１の辺に近い第１の位置と、第１および第２の辺のうち第２の辺に近い第２の位置との間で、溝状のスクライブラインが形成される。

　スクライブラインが形成された後に、スクライブラインに沿って第２の位置から第１の位置の方へ、厚さ方向における脆性材料基板のクラックを伸展させることによってクラックラインが形成される。

　クラックラインに沿って脆性材料基板が分断される。

　本発明によれば、スクライブラインが形成されたあと、スクライブラインに沿ってクラックラインを形成することができる。スクライブと同時にクラックラインを発生させる必要がないため、刃先やスクライブ条件の選択が容易になるとともに、スクライブ速度を高くすることが可能になる。また基板や戴置台の表面の凹凸の影響を受けにくく、分断後の脆性材料端面の品質が安定、向上する。さらにまた、刃先および基板表面へのダメージを抑えることができるので、刃先の長寿命化と、分断後の基板の強度の向上とが可能となる。

本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法に用いられる器具の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法に用いられる器具が有する刃先の構成を図１Ａの矢印ＩＢの視点で概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法において形成されるスクライブラインの構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法において形成されるクラックラインの構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法の構成を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１におけるガラス基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１の第１の変形例のガラス基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１の第１の変形例のガラス基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１の第２の変形例のガラス基板の分断方法の一工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１の第３の変形例のガラス基板の分断方法の一工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２におけるガラス基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２におけるガラス基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２におけるガラス基板の分断方法の第３の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第１の変形例のガラス基板の分断方法の一工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第２の変形例のガラス基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第２の変形例のガラス基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態２の第３の変形例のガラス基板の分断方法の一工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態３におけるガラス基板の分断方法の一工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態４におけるガラス基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態４におけるガラス基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態５におけるガラス基板の分断方法の第１の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態５におけるガラス基板の分断方法の第２の工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態５の変形例のガラス基板の分断方法の一工程を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態６におけるガラス基板の分断方法に用いられる器具の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態６におけるガラス基板の分断方法に用いられる器具が有する刃先の構成を図２３Ａの矢印ＸＸＩＩＩＢの視点で概略的に示す平面図である。

　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。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。

　（実施の形態１）
　本実施の形態においては、脆性材料基板としてガラス基板を用いる。脆性材料基板としては、このほかにたとえば低温焼成セラミックスや高温焼成セラミックスなどからなるセラミック基板、シリコン基板、化合物半導体基板、サファイア基板、石英基板などが挙げられる。

　図１Ａおよび図１Ｂを参照して、本実施の形態におけるガラス基板の分断方法には、カッティング器具５０が用いられる。カッティング器具５０は刃先５１およびシャンク５２を有する。刃先５１は、そのホルダとしてのシャンク５２に保持されている。

　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（第１～第３の面）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。

　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、硬度および表面粗さを小さくすることができる点からダイヤモンドから作られていることが好ましい。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。

　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。

　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。

　さらに図２Ａを参照して、カッティング器具５０を用いてスクライブラインＳＬを形成するためには、ガラス基板４の表面ＳＦに、刃先５１の突起部ＰＰおよび側部ＰＳが、ガラス基板４が有する厚さ方向ＤＴへ押し付けられる。次に側部ＰＳを表面ＳＦ上に射影した方向におおよそ沿って、刃先５１が表面上を摺動させられる。これにより表面ＳＦ上に、垂直クラックを伴わない溝状のスクライブラインが形成される。この溝状のスクライブラインは、ガラス基板４の塑性変形および削れの少なくともいずれかによって生じ得るが、削れによるガラスの微細な破片が生じないよう、塑性変形により形成されることが好ましい。

　さらに図２Ｂを参照して、刃先５１の摺動によって、スクライブラインＳＬおよびクラックラインＣＬが同時に形成される場合と、スクライブラインＳＬのみが形成される場合とがある。クラックラインＣＬは、スクライブラインＳＬのくぼみから厚さ方向ＤＴに伸展したクラックであり、表面ＳＦ上においては線状に延びている。後述する方法によれば、スクライブラインＳＬのみが形成された後、それに沿ってクラックラインＣＬを形成することができる。

　図３を参照して、ガラス基板４の分断方法は主にステップＳ１０～Ｓ５０を有する。以下、その詳細について説明する。

　図４を参照して、ステップＳ１０（図３）にて、まずガラス基板４が準備される。ガラス基板４は、互いに対向する辺ＥＤ１（第１の辺）および辺ＥＤ２（第２の辺）を含む縁に囲まれた、平坦な表面ＳＦを有する。ガラス基板は、表面ＳＦに垂直な厚さ方向ＤＴ（図１Ａ、図２Ａおよび図２Ｂ）を有する。図４で示す例においては、縁は長方形状である。よって辺ＥＤ１およびＥＤ２は互いに平行な辺である。また図４で示す例においては辺ＥＤ１およびＥＤ２は長方形の短辺である。

　ステップＳ２０（図３）にて、ガラス基板４の表面ＳＦに刃先５１が位置Ｎ１で押し付けられる。位置Ｎ１の詳細は後述する。刃先５１の押し付けは、図１Ａを参照して、ガラス基板４の表面ＳＦ上で刃先５１の突起部ＰＰが辺ＥＤ１および側部ＰＳの間に配置されかつ刃先５１の側部ＰＳが突起部ＰＰと辺ＥＤ２の間に配置されるように行なわれる。

　ステップＳ３０（図３）にて、ガラス基板４の表面ＳＦ上に複数のスクライブラインＳＬ（図中では５つのライン）が形成される。スクライブラインＳＬの形成は、位置Ｎ１（第１の位置）および位置Ｎ３の間で行なわれる。位置Ｎ１およびＮ２の間には位置Ｎ２（第２の位置）が位置する。よってスクライブラインＳＬは、位置Ｎ１およびＮ２の間と、位置Ｎ２およびＮ３の間とに形成される。位置Ｎ１、Ｎ２およびＮ３はガラス基板４の表面ＳＦの縁から離れている。よって、形成されるスクライブラインＳＬは、ガラス基板４の縁から離れている。位置Ｎ１は辺ＥＤ１およびＥＤ２のうち辺ＥＤ１に近い。位置Ｎ２は辺ＥＤ１およびＥＤ２のうち辺ＥＤ２に近い。スクライブラインＳＬは、ガラス基板４の表面ＳＦに押し付けられた刃先５１を表面ＳＦ上で摺動させることによるかき傷によって形成される。

　スクライブラインＳＬが形成される際には、本実施の形態においては、位置Ｎ１から位置Ｎ２へ刃先５１が変位させられ、さらに位置Ｎ２から位置Ｎ３へ変位させられる。すなわち、図１Ａを参照して、刃先５１が、辺ＥＤ１から辺ＥＤ２へ向かう方向である方向ＤＡへ変位させられる。方向ＤＡは、刃先５１から延びる軸ＡＸを表面ＳＦ上へ射影した方向に対応している。この場合、刃先５１はシャンク５２によって表面ＳＦ上を引き摺られる。

　図５を参照して、ステップＳ４０（図３）にて、スクライブラインＳＬが形成された後に、スクライブラインＳＬに沿って位置Ｎ２から位置Ｎ１の方へ（図中、破線矢印参照）、厚さ方向ＤＴ（図２Ｂ）におけるガラス基板４のクラックを伸展させることによってクラックラインＣＬが形成される。クラックラインＣＬの形成は、アシストラインＡＬおよびスクライブラインＳＬが位置Ｎ２で互いに交差することによって開始される。この目的で、スクライブラインＳＬを形成した後にアシストラインＡＬが形成される。アシストラインＡＬは、一種のクラックライン（図２Ｂ）であり、厚さ方向ＤＴにおけるガラス基板４のクラックにより形成される。

　アシストラインＡＬの形成方法は特に限定されないが、図５に示すように、表面ＳＦの縁を基点として形成されてもよい。この場合、刃先５１がガラス基板４の表面ＳＦの縁に乗り上げる動作がアシストラインＡＬの形成目的で必要となるが、アシストラインＡＬの数は典型的には１つであり、スクライブラインＳＬの数よりも小さいので、この動作に起因した影響は小さい。

　なお位置Ｎ２から位置Ｎ１への方向に比して、位置Ｎ２から位置Ｎ３への方向へは、クラックラインＣＬが形成されにくい。つまりクラックラインＣＬの伸展のしやすさには方向依存性が存在する。よってクラックラインＣＬが位置Ｎ１およびＮ２の間には形成され位置Ｎ２およびＮ３の間には形成されないという現象が生じ得る。本実施の形態は位置Ｎ１およびＮ２間に沿ったガラス基板４の分断を目的としており、位置Ｎ２およびＮ３間に沿ったガラス基板４の分離は目的としていない。よって位置Ｎ１およびＮ２間でクラックラインＣＬが形成されることが必要である一方で、位置Ｎ２およびＮ３間でのクラックラインＣＬの形成されにくさは問題とはならない。

　ステップＳ５０（図３）にて、クラックラインＣＬに沿ってガラス基板４が分断される。具体的にはブレーク工程が行なわれる。なおクラックラインＣＬがその形成時に厚さ方向ＤＴに完全に進行した場合は、クラックラインＣＬの形成とガラス基板４の分断とが同時に生じ得る。この場合、ブレーク工程を省略し得る。

　以上によりガラス基板４の分断が行なわれる。

　図６を参照して、第１の変形例は、アシストラインＡＬとスクライブラインＳＬとの交差が、クラックラインＣＬ（図５）の形成開始のきっかけとして不十分な場合に関するものである。図７を参照して、ガラス基板４へ応力を加えることでアシストラインＡＬに沿ってガラス基板４が分離される。これによりクラックラインＣＬの形成が開始される。なお、図６においてはアシストラインＡＬがガラス基板４の表面ＳＦ上に形成されるが、ガラス基板４を分離するためのアシストラインＡＬはガラス基板４の裏面（表面ＳＦと反対の面）上に形成されてもよい。この場合、アシストラインＡＬおよびスクライブラインＳＬは、平面レイアウト上、位置Ｎ２で互いに交差するが、互いに直接接触はしない。

　図８を参照して、第２の変形例においては、ステップＳ２０（図３）にて、ガラス基板４の表面ＳＦに刃先５１が位置Ｎ３で押し付けられる。ステップＳ３０（図３）にて、スクライブラインＳＬが形成される際には、本変形例においては、位置Ｎ３から位置Ｎ２へ刃先５１が変位させられ、さらに位置Ｎ２から位置Ｎ１へ変位させられる。すなわち、図１Ａを参照して、刃先５１が、辺ＥＤ２から辺ＥＤ１へ向かう方向である方向ＤＢへ変位させられる。方向ＤＢは、刃先５１から延びる軸ＡＸを表面ＳＦ上へ射影した方向と反対方向に対応している。この場合、刃先５１はシャンク５２によって表面ＳＦ上を押し進められる。

　図９を参照して、第３の変形例においては、ステップＳ３０（図３）にてスクライブラインＳＬが形成される際に、刃先５１はガラス基板４の表面ＳＦに位置Ｎ１に比して位置Ｎ２でより大きな力で押し付けられる。具体的には、位置Ｎ４を位置Ｎ１およびＮ２の間の位置として、スクライブラインＳＬの形成が位置Ｎ４に至った時点で、刃先５１の荷重が高められる。言い換えれば、スクライブラインＳＬの荷重が、位置Ｎ１に比して、スクライブラインＳＬの終端部である位置Ｎ４およびＮ３の間で高められる。これにより、終端部以外での荷重を軽減しつつ、位置Ｎ２からのクラックラインＣＬの形成を誘起されやすくすることができる。

　（実施の形態２）
　図１０を参照して、アシストラインＡＬが本実施の形態においてはスクライブラインＳＬの形成前に形成される。アシストラインＡＬの形成方法は、図５（実施の形態１）と同様である。

　図１１を参照して、次にステップＳ３０（図３）にて、スクライブラインＳＬが形成される。スクライブラインＳＬの形成方法は、図４（実施の形態１）と同様である。アシストラインＡＬおよびスクライブラインＳＬは位置Ｎ２で互いに交差する。

　図１２を参照して、ガラス基板４へ応力を加えることでアシストラインＡＬに沿ってガラス基板４が分離される。これにより、実施の形態１と同様のクラックラインＣＬの形成が開始される（図中、破線矢印参照）。なお、図１０においてはアシストラインＡＬがガラス基板４の表面ＳＦ上に形成されるが、ガラス基板４を分離するためのアシストラインＡＬはガラス基板４の裏面（表面ＳＦのと反対の面）上に形成されてもよい。この場合、アシストラインＡＬおよびスクライブラインＳＬは、平面レイアウト上、位置Ｎ２で互いに交差するが、互いに直接接触はしない。

　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。

　図１３を参照して、第１の変形例においては、クラックラインＣＬの形成が、アシストラインＡＬおよびスクライブラインＳＬが位置Ｎ２で互いに交差することによって開始される。

　図１４を参照して、第２の変形例においては、図８（実施の形態１）と同様に、スクライブラインＳＬの形成が位置Ｎ３から位置Ｎ１へ行なわれる。図１５を参照して、ガラス基板４へ応力を加えることでアシストラインＡＬに沿ってガラス基板４が分離される。これによりクラックラインＣＬの形成が開始される（図中、破線矢印参照）。

　図１６を参照して、第３の変形例においては、ステップＳ３０（図３）にてスクライブラインＳＬが形成される際に、刃先５１はガラス基板４の表面ＳＦに位置Ｎ１に比して位置Ｎ２でより大きな力で押し付けられる。具体的には、位置Ｎ４を位置Ｎ１およびＮ２の間の位置として、スクライブラインＳＬの形成が位置Ｎ４に至った時点で、刃先５１の荷重が高められる。言い換えれば、スクライブラインＳＬの荷重が、位置Ｎ１に比して、スクライブラインＳＬの終端部である位置Ｎ４およびＮ３の間で高められる。これにより、終端部以外での荷重を軽減しつつ、位置Ｎ２からのクラックラインＣＬの形成を誘起されやすくすることができる。

　（実施の形態３）
　図１７を参照して、本実施の形態においては、ステップＳ３０（図３）にて、スクライブラインＳＬは、以下のように形成される。

　位置Ｎ１から刃先５１が辺ＥＤ２を越えて摺動させられる。刃先５１が辺ＥＤ２を通過する際、スクライブライン直下の基板内部に生じた応力の歪みが解放され、辺ＥＤ２上に位置するスクライブラインＳＬの端から位置Ｎ１へ向かってクラックラインが伸展する（図３：ステップＳ４０）。

　スクライブラインＳＬを形成する際に刃先５１に加えられる荷重は一定であってもよいが、位置Ｎ１から位置Ｎ２へ刃先５１が変位させられた際に、位置Ｎ２で刃先５１に加える荷重が増大させられてもよい。たとえば荷重が５０％程度増大される。増大された荷重が加えられた刃先５１が辺ＥＤ２を越えて摺動させられる。言い換えれば、スクライブラインＳＬの終端部で刃先５１の荷重が増大される。刃先５１が辺ＥＤ２に達すると、辺ＥＤ２上に位置するスクライブラインＳＬの端から位置Ｎ２を経由して位置Ｎ１へ向かってクラックラインが伸展する（図３：ステップＳ４０）。このように荷重の増大が行われる場合、応力の歪みも増大し、刃先５１が辺ＥＤ２を通過する際にこの応力の歪みが解放されやすくなるので、クラックラインをより確実に形成することができる。

　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。

　（実施の形態４）
　図１８を参照して、本実施の形態においては、ステップＳ３０（図３）にて、位置Ｎ１から位置Ｎ２を経由して辺ＥＤ２へ達するスクライブラインＳＬが形成される。

　図１９を参照して、次に位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間に応力が加えられる。これによりスクライブラインＳＬに沿ったクラックラインの形成が誘起される（図３：ステップＳ４０）。

　応力の印加として具体的には、表面ＳＦ上において位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間（図中、破線および辺ＥＤ２の間の領域）で、押し付けられた刃先５１が摺動させられる。この摺動は辺ＥＤ２に達するまで行なわれる。刃先５１は好ましくは最初に形成されたスクライブラインＳＬの軌道に交差するように、より好ましくは最初に形成されたスクライブラインＳＬの軌道に重なるように摺動される。この再度の摺動の長さは、たとえば０．５ｍｍ程度である。またこの再度の摺動は、複数のスクライブラインＳＬ（図１８）が形成された後にそれぞれに対して行なわれてもよく、あるいは、１つのスクライブラインＳＬの形成および再度の摺動を行なう工程がスクライブラインＳＬごとに順次行なわれてもよい。

　変形例として、位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間に応力を加えるために、上述した刃先５１の再度の摺動に代えて、表面ＳＦ上において位置Ｎ２と辺ＥＤ２との間にレーザ光が照射されてもよい。これにより生じた熱応力によっても、クラックラインの形成開始を誘起することができる。

　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。

　（実施の形態５）
　図２０を参照して、本実施の形態においては、ステップＳ３０（図３）にて、位置Ｎ１から位置Ｎ２へ、そしてさらに位置Ｎ３へ刃先５１を変位させることによって、表面ＳＦの縁から離れたスクライブラインＳＬが形成される。スクライブラインＳＬの形成方法は図４（実施の形態１）とほぼ同様である。

　図２１を参照して、図１９（実施の形態４またはその変形例）と同様の応力印加が行われる。これによりスクライブラインＳＬに沿ったクラックラインの形成が誘起される（図３：ステップＳ４０）。

　図２２を参照して、図２０の工程の変形例として、スクライブラインＳＬの形成において、刃先５１が位置Ｎ３から位置Ｎ２へそして位置Ｎ２から位置Ｎ１へ変位させられてもよい。

　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。

　（実施の形態６）
　図２３Ａおよび図２３Ｂを参照して、上記各実施の形態において、刃先５１（図１Ａおよび図１Ｂ）に代わり、刃先５１ｖ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２３Ｂ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。

　なお、上記各実施の形態においてはガラス基板の縁の第１および第２の辺が長方形の短辺であるが、第１および第２の辺は長方形の長辺であってもよい。また縁の形状は長方形に限定されるものではなく、たとえば正方形であってもよい。また第１および第２の辺は直線状のものに限定されるものではなく曲線状であってもよい。また上記各実施の形態においてはガラス基板の表面が平坦であるが、表面は湾曲していてもよい。

　本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Ｎ１　位置（第１の位置）
Ｎ２　位置（第２の位置）
ＥＤ１　辺（第１の辺）
ＥＤ２　辺（第２の辺）
ＡＬ　アシストライン
ＣＬ　クラックライン
ＳＦ　表面
ＳＬ　スクライブライン
ＰＰ，ＰＰｖ　突起部
ＰＳ，ＰＳｖ　側部
４　ガラス基板
５０　カッティング器具
５１，５１ｖ　刃先
５２　シャンク

Claims (19)

1. 　互いに対向する第１および第２の辺（ＥＤ１、ＥＤ２）を含む縁に囲まれた表面（ＳＦ）を有し、前記表面に垂直な厚さ方向（ＤＴ）を有する脆性材料基板（４）を準備する工程と、
   　前記脆性材料基板の前記表面に刃先（５１，５１ｖ）を押し付ける工程とを備え、前記刃先は、突起部（ＰＰ，ＰＰｖ）と、前記突起部から延びかつ凸形状を有する側部（ＰＳ，ＰＳｖ）とを有し、前記押し付ける工程は前記脆性材料基板の前記表面上で前記刃先の前記突起部が前記第１の辺および前記側部の間に配置されかつ前記刃先の前記側部が前記突起部と前記第２の辺の間に配置されるように行なわれ、
   　前記押し付ける工程によって押し付けられた前記刃先を前記脆性材料基板の前記表面上で摺動させることによって前記脆性材料基板の前記表面上に、前記第１および第２の辺のうち前記第１の辺に近い第１の位置（Ｎ１）と、前記第１および第２の辺のうち前記第２の辺に近い第２の位置（Ｎ２）との間で、溝状のスクライブライン（ＳＬ）を形成する工程と、
   　前記スクライブラインを形成する工程の後に、前記スクライブラインに沿って前記第２の位置から前記第１の位置の方へ、前記厚さ方向における前記脆性材料基板のクラックを伸展させることによってクラックライン（ＣＬ）を形成する工程と、
   　前記クラックラインに沿って前記脆性材料基板を分断する工程と
   を備える、脆性材料基板の分断方法。
2. 　前記刃先（５１）は、互いに隣り合う第１から第３の面（ＳＤ１～ＳＤ３）と、前記第１から第３の面が合流する頂点と、前記第２および第３の面がなす稜線とを有し、
   　前記刃先の前記突起部は前記頂点で構成され、前記刃先の前記側部は前記稜線で構成される、
   請求項１に記載の脆性材料基板の分断方法。
3. 　前記刃先（５１ｖ）は、頂点および円錐面（ＳＣ）を有する円錐形状を有し、
   　前記刃先の前記突起部は前記頂点で構成され、前記刃先の前記側部は前記頂点から前記円錐面上に延びる仮想線に沿って構成される、
   請求項１に記載の脆性材料基板の分断方法。
4. 　前記スクライブラインを形成する工程は、前記第１の位置から前記第２の位置へ前記刃先を変位させる工程を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
5. 　前記スクライブラインを形成する工程は、前記第２の位置から前記第１の位置へ前記刃先を変位させる工程を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
6. 　前記スクライブラインを形成する工程は、前記縁から離れたスクライブラインを形成することによって行われ、
   　前記厚さ方向における前記脆性材料基板のクラックにより形成されたアシストライン（ＡＬ）を形成する工程をさらに備え、前記アシストラインおよび前記スクライブラインは前記第２の位置で互いに交差する、請求項１から５のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
7. 　前記クラックラインを形成する工程は、前記アシストラインおよび前記スクライブラインが前記第２の位置で互いに交差することによって開始される、請求項６に記載の脆性材料基板の分断方法。
8. 　前記クラックラインを形成する工程は、前記脆性材料基板へ応力を加えることで前記アシストラインに沿って前記脆性材料基板を分離することによって開始される、請求項６に記載の脆性材料基板の分断方法。
9. 　前記アシストラインを形成する工程において、前記アシストラインは前記脆性材料基板の前記表面と反対の面上に形成される、請求項８に記載の脆性材料基板の分断方法。
10. 　前記アシストラインを形成する工程は、前記スクライブラインを形成する工程の後に行われる、請求項６から９のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
11. 　前記アシストラインを形成する工程は、前記スクライブラインを形成する工程の前に行われる、請求項６から９のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
12. 　前記スクライブラインを形成する工程において、前記刃先は前記脆性材料基板の前記表面に前記第１の位置に比して前記第２の位置でより大きな力で押し付けられる、請求項６から１１のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
13. 　前記スクライブラインを形成する工程は、前記第１の位置から前記刃先を前記第２の辺を越えて摺動させる工程を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
14. 　前記スクライブラインを形成する工程は、
    　前記第１の位置から前記第２の位置へ前記刃先を変位させる工程と、
    　前記第２の位置で前記刃先に加える荷重を増大させる工程と、
    　増大された荷重が加えられた前記刃先を前記第２の辺を越えて摺動させる工程と
    を含む、請求項１３に記載の脆性材料基板の分断方法。
15. 　前記クラックラインを形成する工程は、前記スクライブラインを形成する工程の後に、前記第２の位置と前記第２の辺との間に応力を加える工程を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
16. 　前記スクライブラインを形成する工程は、前記第２の辺に達するスクライブラインを形成することによって行われる、請求項１５に記載の脆性材料基板の分断方法。
17. 　前記スクライブラインを形成する工程は、前記縁から離れたスクライブラインを形成することによって行われる、請求項１５に記載の脆性材料基板の分断方法。
18. 　前記応力を加える工程は、前記脆性材料基板の前記表面上において前記第２の位置と前記第２の辺との間で、押し付けられた刃先を摺動させる工程を含む、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。
19. 　前記応力を加える工程は、前記脆性材料基板の前記表面上において前記第２の位置と前記第２の辺との間にレーザ光を照射する工程を含む、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の脆性材料基板の分断方法。

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