[发明专利]脆性材料基板的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过对脆性材料基板照射激光光束进行局部加热， 然后对加热部位进行冷却，从而利用在基板上产生的热应力（拉伸应力） 形成裂纹的脆性材料基板的加工方法。

此处所谓的脆性材料基板指的是玻璃基板、烧结材料的陶瓷、单晶 硅、半导体芯片、蓝宝石基板、陶瓷基板等。

并且，“裂纹”在其深度方向的前端未到达基板的背面时是划线，在 到达基板的背面后则成为分割线（全分割线，full cut line）。对于划线， 通过进行沿着划线施加弯曲力矩的折断（break）处理来进行分割，或者 施加使裂纹进一步渗入至基板的深处的后续工序来进行分割。

另外，在以下的说明中，为了便于说明，“裂纹的渗入”指的是裂纹 在基板的深度方向（厚度方向）前进的状态，以与裂纹在基板的表面方 向前进的状态（称为“裂纹的伸展”）区别使用。

并且，在以下的说明中，“浅裂纹”指的是深度方向的前端未到达基 板的背面的裂纹（即形成划线）中、为了直接分割必须沿着裂纹施加较 大的弯曲力矩，必须使裂纹沿厚度方向渗入之后进行分割的裂纹。

背景技术

玻璃基板等脆性材料基板在各种产品中被加工成适当的大小和形状 后进行使用。例如，液晶显示面板通常是经过下述工序制造的：制成一 种贴合了两片玻璃基板的大面积母板，在将液晶注入这两片玻璃基板的 间隙后，分割成一个一个的单位显示基板。

在分割玻璃基板的工序中，例如专利文献1所记载的那样，利用如 下的方法：通过一边将刀轮压接在基板上一边移动刀轮，从而在基板上 刻出划线，然后沿着该划线在基板的厚度方向上施加弯曲力矩使其折断， 由此来分割基板。

在使用刀轮形成划线（裂纹）时，除了沿厚度方向渗入的垂直裂纹 之外，有时还在划线附近产生碎屑（cullet）。在相对于母板、即大面积玻 璃基板纵横地形成多根划线，以得到多面较小的单位基板的情况下，由 刀轮形成的划线的累计长度变得相当长。随着该累计长度变长，产生碎 屑的几率变高，并且，碎屑的产生量增加。一旦产生碎屑，则必须频繁 地清扫那些飞散至划线形成装置（裂纹形成装置）或者沿着划线对基板 施加弯曲力矩的折断装置的工作台上的碎屑。

相对于此，作为能够抑制碎屑产生量的加工方法，近年来，下述的 激光划线法已经实用化（参照专利文献2）：通过照射激光光束在基板面 上形成射束点，通过沿着划线预定线扫描该射束点从而在基板的软化温 度以下进行局部加热的工序和沿着射束点通过而成的轨迹局部地喷射制 冷剂进行冷却的工序，在基板上产生热应力，利用该热应力形成划线。

然而，在从母板切除较小的单位基板时，需要进行纵横地形成划线 的交叉划线（cross scribe），但是当利用激光划线法进行交叉划线时，在 划线的交差点附近有时会产生导致产品不合格的大裂纹（不良裂纹）。为 了防止该情况，公开了以使第二方向的垂直划线的深度比第一方向的垂 直划线的深度要浅的方式对激光划线的条件进行控制的方法（参照专利 文献3）。具体而言，公开了下述的方法：与第一方向相比抑制形成第二 方向的划线时的激光输出，或者使第二方向的扫描速度比第一方向的扫 描速度快，从而对垂直裂纹的深度进行控制。

该情况下，当形成第一方向的垂直裂纹时，必须使裂纹深入。如上 述文献中所记载的那样，通过提高激光照射的输出来增加热量输入量， 或者通过降低激光的扫描速度来增加单位长度的加热时间由此增加热量 输入量。基板的温度也上升热量输入量增加的量，通过增大其后的冷却 时的温度差，能够产生较大的热应力（拉伸应力），能够使裂纹深入。

但是，必须增加对基板的热量输入量以提高基板温度，但是根据产 品不同有时希望避免基板温度的上升。并且，如果降低扫描速度，则对 生产率造成影响，因此优选尽可能高速地形成裂纹。