特許 7137238 脆性材料基板の加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-06

(45)【発行日】2022-09-14

(54)【発明の名称】脆性材料基板の加工方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 33/027 20060101AFI20220907BHJP

   B28D 5/00 20060101ALI20220907BHJP

   B26F 3/00 20060101ALI20220907BHJP

【ＦＩ】

C03B33/027

B28D5/00 Z

B26F3/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020164871

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056887

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2021-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】390000608

【氏名又は名称】三星ダイヤモンド工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114030

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿島 義雄

(72)【発明者】

【氏名】池内 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】森 亮

【審査官】須藤 英輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６５２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２１８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１００２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１８２２４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１５１７５５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ３３／０２－３３／０４

Ｂ２８Ｄ １／００－７／０４

Ｂ２６Ｆ １／００－３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

脆性材料基板の表面に対し、前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ開始点として固定刃のスクライビングツールを押し付けて順方向への移動を行うことによりクラックを伴わない溝状の少なくとも１本のトレンチラインを前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ終点として形成する第１工程と、
前記表面上で前記トレンチラインに対し、回転刃のカッターホイールを押し付けて前記順方向と逆方向で、かつ、前記トレンチラインとの交差角度θが３°～２５°の鋭角で交差するように移動してアシストラインを形成することにより、交点位置から前記トレンチラインにクラックを誘導して当該トレンチラインの少なくとも一部を、クラックを伴うクラックラインに変化させる第二工程とを含む脆性材料基板の加工方法。

【請求項2】

前記第二工程での前記交差角度θが１０°～２５°の鋭角である請求項１に記載の脆性材料基板の加工方法。

【請求項3】

前記スクライビングツールには、先端角部を固定刃の刃先としたスクライビングツールを使用する請求項１～２の何れか１項に記載の脆性材料基板の加工方法。

【請求項4】

前記カッターホイールには、外周稜線に溝が形成された刃が形成された溝付きカッターホイールである請求項1～３のいずれか１項に記載の脆性材料基板の加工方法。

【請求項5】

前記第二工程の後に、前記交点位置近傍に前記クラックを伴うクラックラインが形成されているかを確認する検査工程を行い、前記トレンチラインにクラックが誘導されていないときに、前記トレンチライン上で前回の交点位置と異なる位置に追加のアシストラインを形成するための追加の第二工程を行う請求項１～４のいずれか１項に記載の脆性材料基板の加工方法。

【請求項6】

前記脆性材料基板は板厚が１００μｍ以下のガラス基板である請求項１～５のいずれか１項に記載の脆性材料基板の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）等の表示パネル、太陽電池パネル等に用いられるガラス基板等の脆性材料基板の加工方法に関し、さらに詳細には板厚が２００μｍ以下の薄い脆性材料基板においても確実に高品質な分断加工を行うために必要な加工方法に関する。

【0002】

ガラス基板等の分断方法では、回転刃のカッターホイール、あるいは先の尖ったダイヤモンド刃等の固定刃を用いたスクライビングツールの刃先で基板表面上をスクライブすることにより、基板表面に線状に延びる溝を形成する。この溝は、基板表面が塑性変形された切り欠きであり、線状に延びる溝は「スクライブライン」と称されている。

【0003】

なお、本明細書において、カッターホイールのような回転刃ではなく、尖ったダイヤモンド刃等のような固定刃を用いて基板に塑性変形の溝を刻設する工具を、スクライビングツールと称する。

【0004】

基板の端縁にスクライビングツールまたはカッターホイール（回転刃）を乗り上げるようにしてから基板上を摺動または転動させてスクライブラインを形成すると、図８（ｂ）に示すように、その刻設と同時に、スクライブラインＳＬから直下方向に延びるクラックＣを伴わせることができる。このクラックＣを伴ったスクライブラインをここでは「クラックラインＣＬ」と称する。

【0005】

そして、このクラックＣを（少なくとも一部に）伴うクラックラインＣＬが形成されれば、続くブレイク工程で基板を撓ませる等で機械的に応力を付与したり、局所加熱等で熱的に応力を付与したりすることによって（ブレイク処理）、クラックラインＣＬのクラックＣの深さを厚さ方向に進行させ、ライン方向に伸展させて確実に基板を完全分断することができる。
言い換えれば、基板を完全分断するには、ブレイク処理工程の前段階で、クラックＣを伴うクラックラインＣＬを基板に確実に加工することができる基板加工方法を確立すればよいことになる。

【0006】

このようなクラックラインＣＬの形成には、その起点となるトリガー（起点クラック）が必要である。トリガーは（基板の外側から）基板の端縁へのスクライビングツールまたはカッターホイール（回転刃）の刃先の乗り上げによって、既述のとおり容易に形成することができる。これは基板の端縁においては回転刃の乗り上げの際の衝撃により局所的な破壊が生じるからである。この乗り上げた刃先がさらに基板の表面上を移動することで、トリガーから刃先の移動方向にクラックラインを伸展させることができる。なお、基板の端縁からカッターホイールを転動させてスクライブする場合のように、基板の端縁も含めてスクライブするスクライブ加工方法を「外切り」と称する。また、基板端縁を含まず基板端縁から基板内側に離れた位置をスクライブ開始点（あるいはスクライブ終点）とするスクライブ方法を「内切り」と称する。

【0007】

外切り加工では、刃先が基板の端縁を加工する際の衝撃が必要以上に強すぎると、刃先へのダメージ、基板の端縁での欠けの発生、基板の割れを招きかねない。よって刃先の移動速度や刃先荷重等のスクライブ条件が厳しく制限されることになる。

【0008】

そこで、外切り加工を使わずにトリガーを形成する方法として、本出願人は先に特許文献１並びに特許文献２に示す加工方法を提案した。
すなわち、固定刃のスクライビングツールまたはカッターホイールを用いて、基板表面の一端縁に近い箇所から他端縁に近い箇所まで、端縁を含まないようにスクライブして、上記したクラックＣを伴わない浅い溝状のスクライブラインＳＬ（図８（ａ）参照）を形成する。これにより、スクライブ開始点に強い衝撃を与えることなくスクライブ開始位置からスクライブ加工することができるので、確実にクラックＣを伴わない溝状のスクライブラインＳＬを加工できる。以下、クラックＣを伴わない溝状のスクライブラインＳＬ（図８（ｂ）参照）を「トレンチラインＴＬ」と称する。

【0009】

次いでトレンチラインＴＬの一端近傍位置で、当該トレンチラインＴＬに対して、特許文献１では直交する方向に、特許文献２では斜めに交差する方向に刃先をスクライブさせる「アシストライン」を形成する。そして、形成したアシストラインに沿ってブレイク処理することで、アシストラインとトレンチラインＴＬとの交点位置のトレンチラインＴＬ側にもクラックＣが厚さ方向に進行してクラックＣが誘導され（図８（ｂ）参照）、これが起点となってトレンチラインＴＬに沿ってクラックＣを伸展させることができるようになりクラックラインＣＬに変化するようになる。

【0010】

この加工方法では、最初のスクライブラインを加工する際に、クラックＣを伴うスクライブライン（すなわちクラックラインＣＬ）を形成する必要がないため、スクライブ条件の選択範囲が広がる。すなわち、クラックＣを伴わないトレンチラインＴＬの形成は、低いスクライブ荷重でも容易に加工できることから、基板が割れずに傷の少ない高品質のトレンチラインＴＬを加工することができるようになり、しかも刃先の摩耗やダメージを抑えることもできる。そして続くアシストラインの加工、さらに続くアシストラインのブレイク処理により、トレンチラインＴＬとアシストラインとの交点位置からトレンチラインＴＬ側にクラックＣを誘導することができるので、その後に続くクラックラインＣＬへの応力付与によるブレイク処理で完全分断が行なえるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特許６２４９０９１号公報

【文献】特許６５８９３５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

表示パネルや太陽電池パネル等のデバイスでは、現状においては板厚が１００μｍより厚い基板、主として２００μｍ以上の厚さの基板の分断加工が行われているが、このような板厚の基板の分断では、特許文献１、特許文献２に記載されているアシストラインを利用する分断方法を採用することで分断が可能であることが確認できている。

【0013】

しかしながら、これらのデバイスに対する薄型化、軽量化の要求が強い。今後は１０μm～１００μｍといったこれまで以上の極薄基板の分断加工が求められる。このような極めて薄い基板の加工になると、もはや上記特許文献に記載された分断方法によっても高い信頼性を維持してクラックラインＣを形成できない場合があり、ブレイク処理に至る前の加工工程における「歩留まり」が悪くなるといった問題点があった。

【0014】

そこで本発明は、上記の技術にさらに改良を加えることで極めて薄い脆性材料基板であっても高い歩留まりで信頼性が高く、品質の高い分断加工を可能にするための脆性材料基板の加工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

既述のように、高品質で信頼性の高い分断加工を実現するには、ブレイク処理工程の前段階で、基板の分断予定ラインとなるトレンチラインに対して、クラックを伴うクラックラインを確実に形成することが必要であり、クラックラインができさえすれば、機械的または熱的に応力を付与することで完全分断することができる。そこで発明者らは極めて薄い板厚の基板においても、そのようなクラックラインを安定して形成できる基板の加工方法を検討した。

【0016】

すなわち、本発明に係る脆性材料基板の加工方法は、脆性材料基板の表面に対し、前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ開始点として固定刃のスクライビングツールを押し付けて順方向への移動を行うことによりクラックを伴わない溝状のトレンチラインを前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ終点として形成する第一工程と、前記表面上で前記トレンチラインに対し、回転刃のカッターホイールを押し付けて前記順方向と逆方向で、かつ、前記トレンチラインとの交差角度θが３～２５°の鋭角で交差するように移動してアシストラインを形成することにより、交点位置から前記トレンチラインにクラックを誘導して当該トレンチラインの少なくとも一部を、クラックを伴うクラックラインに変化させる第二工程とを含むように脆性材料基板の加工を行う。

【発明の効果】

【0017】

本発明では、基板の端縁から離れた位置をスクライブ開始点およびスクライブ終点とする、いわゆる内切り-内切りで、固定刃のスクライビングツールの刃先が滑らない範囲でスクライブ荷重を低荷重にして押し付けて順方向にスクライブ加工を行うことにより、クラックを伴わないトレンチラインを形成する。その上で、同一表面上に、前記トレンチラインとの交差角度θが３～２５°の鋭角で交差するようにスクライビングツールを移動して順方向と逆方向にアシストラインを形成する。これにより、クラックを伴わないトレンチラインに高い確率（８５％以上）でクラックを誘導する加工を行うことができ、歩留まりの高い基板加工を実現することができる。
また、第二工程での前記交差角度θが１０°～２５°の鋭角にすれば、さらに高い確率（９０％以上）でクラックを誘導する加工を行うことができる。

【0018】

ここで、スクライビングツールには、先端角部を固定刃の刃先としたスクライビングツールを使用するようにしてもよい。
また、カッターホイールには、外周稜線に溝が形成された刃が形成された溝付きカッターホイールを使用するようにしてもよい。

【0019】

また、上記発明において、前記第二工程の後に、前記交点位置近傍に前記クラックを伴うクラックラインが形成されているかを確認する検査工程を行い、前記トレンチラインにクラックが誘導されていないときに、前記トレンチライン上で前回の交点位置と異なる位置に追加のアシストラインを形成するための追加の第二工程を行うようにしてもよい。
検査工程としては、例えばクラックＣからの反射光を光学的に確認することでクラックＣの形成を確認してもよい。
これによれば、検査工程で交点位置近傍にクラックが誘導されていないことが判明した場合に、追加の第二工程により、新たな交点位置近傍にクラックを誘導できるので、追加の第二工程後に、工程全体として、より高い成功確率でトレンチライン側にクラックを誘導する加工方法を確立することができる。

【0020】

なお、追加の第二工程を１回追加する加工工程とすることで、実用上、問題ない成功確率（歩留まり）にすることができるが、追加の第二工程を複数回繰り返してさらに成功確率（歩留まり）を高めてもよい。

【0021】

また、上記発明において、前記脆性材料基板は板厚が１００μｍ以下のガラス基板であってもよい。
本発明に係る基板加工方法は、板厚に限定されず高品質な基板加工を行う上で有効であるが、ガラス基板では１０μｍ～１００μｍのような極薄基板まで製造されており、そのような極薄基板に対しても、基板が割れることなく確実にクラックを伴うクラックラインを形成する他の有効な基板加工方法がないので、本発明の基板加工方法は上記板厚範囲の極薄ガラス基板に対して特に有効な加工方法となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態１の基板加工方法において用いられるスクライビングツールの一例を示す図。

【図2】本発明の実施形態１の基板加工方法において用いられるカッターホイールの一例を示す断面図。

【図3】本発明の実施形態１の第一工程を示す説明図。

【図4】本発明の実施形態１の第二工程を示す説明図。

【図5】上記第二工程の終了時を示す説明図。

【図6】本発明実施形態１の追加の第二工程を示す説明図。

【図7】図６の一部拡大図。

【図8】図８（ａ）は基板に形成されるクラックＣのないスクライブライン（トレンチライン）を示し、図８（ｂ）はクラックＣが含まれるスクライブライン（クラックラインＣＬ）を示す断面図。

【図9】本発明の第二の実施形態の工程を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。本発明による加工対象基板としては、ガラス基板、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が、なかでも本発明が特に有効な加工対象基板は、分断予定ラインに沿っての分断が非常に困難である板厚が１００μｍ以下の極薄のガラス基板である。

【0024】

本実施の形態においては、図１に示すスクライビングツール１と、図２に示すカッターホイール２が用いられる。
スクライビングツール１は、ホルダ１ａに支持された四角錐台形状の部材からなる刃先部１ｂを備えており、刃先部先端の天面１ｃと、刃先部周囲の稜線１ｄとが結ぶ角部がそれぞれ刃先１ｅ（固定刃）を形成している。なお、刃先部１ｂは四角錘台の形態に代えて、三角錘台または五角錘台等の多角錘台として形成することもできる。また、角柱または多角形の板状の刃先部１ｂの角部に天面及び稜線を形成して刃先部１ｅとすることもできる。

【0025】

カッターホイール２は、中心に軸受け穴２ａを備えたリング体であり、その周面に先端を尖らせた稜線部が刃先２ｂを形成している。ここでは、直径２ｍｍで刃先角度αが１１０度のカッターホイールを用いる。
なお、アシストラインから効率よくトレンチラインに確実にクラックを誘導してクラックラインに変化させるために、本実施形態では外周稜線に溝が形成された刃が形成された溝付きカッターホイールを用いている（溝付きカッターホイールについては例えば特開平9-188534号参照）。
また、上記スクライビングツールの刃先部１ｂ並びにカッターホイール２はダイヤモンド、超硬合金などの超硬材料で形成するようにしている。

【0026】

次に、本発明の一実施形態の基板加工方法について説明する。本発明は、既述の特許文献１、２に記載する基板分断方法、すなわち（ａ）基板上にクラックを伴わない溝状のスクライブラインであるトレンチラインを形成する第一工程、（ｂ）トレンチラインの少なくとも一部にクラックを誘導してクラックラインとする第二工程、（ｃ）クラックラインに応力を付与して完全分断するブレイク処理工程からなる基板分断方法の改良を想定した発明であり、（ｃ）でブレイク処理を行う前の工程である（ａ）の第一工程、（ｂ）の第二工程での基板加工を改良することにより、高い信頼性でクラックを伴わない溝状のトレンチラインに確実にクラックを誘導してクラックラインに変化させることが可能な基板加工を実現するものである。

【0027】

＜実施形態１＞
以下に説明する実施形態１では、本発明の基板加工方法の一例を説明するが、当該加工方法による統計的な検証結果（効果）を説明する便宜上、多数のトレンチラインを形成しているので、統計をとるために用いた基板形状およびトレンチラインの加工方法についても併せて説明する。

【0028】

先ず、図３に示すように、互いに対向する辺３ａ、３ｂ並びに４ａ、４ｂを四方に有する平面視四角形で、平らな表面を備えたガラス基板Ｗ（以下単に基板という）を準備する。使用する基板の板厚としては特に加工が困難である１００μｍ以下の基板、具体的には１０～１００μｍの基板を準備するのが好ましい。本発明の検証例においては３０μｍ、５０μｍを用いている。

【0029】

次いで、基板加工の第一工程として、基板Ｗの表面にスクライビングツール１の刃先１ｅを位置Ｎ１（スクライブ開始点）で押し付ける。位置Ｎ１は基板Ｗの端縁から離れており辺３ａに近い位置である。そして刃先１ｅを基板の表面に押しつけた状態で、位置Ｎ１から相対する辺３ｂに近い位置Ｎ２（スクライブ終点）まで直線状にスクライブすることによって、トレンチラインＴＬを形成する。このときの方向を順方向とする。このトレンチラインＴＬは、図８（ａ）に示すように、基板Ｗの表面に形成される浅い溝（トレンチ）であって、厚み方向に延びるクラックＣは形成されないようにしている。従って、クラックＣを伴うスクライブラインＳＬ（クラックラインＣＬ）を形成する場合よりも低い荷重を選択することができ、より広いスクライブ条件で、トレンチライン形成のためのスクライブ加工が可能である。
そして上記と同様な手法により、所定の間隔をあけて複数の（図では４本のみ図示）平行なスクライブラインＳＬを基板Ｗの表面に形成する。本発明の検証においては１つの基板上に３０ｍｍの間隔をあけて検証に必要な本数（例えば５０本のトレンチラインＴＬ）を加工するようにしている。

【0030】

次に第二工程として、図４に示すように、基板ＷのトレンチラインＴＬを設けた面と同じ表面上にカッターホイール２を用いてアシストラインＡＬ１を形成する。このアシストラインＡＬ１は、各トレンチラインＴＬの一端側、本実施例では辺３ｂに近い一端部分（スクライブ終点側）でこのスクライブラインに対し、それぞれ角度θで交差するようにする。アシストラインＡＬ１のトレンチラインＴＬに対する交差角度（進入角度）θは順方向とは逆方向に３～２５°の範囲で行なわれ（より好ましくは１０～２５°の範囲）、基板表面上の端縁から離れた内側からスクライブさせて、トレンチラインＴＬとの交点Ｐを越えたＮ３の位置で終了する。アシストラインＡＬはクラックＣが形成されたクラックラインＣＬとするのがよい。

【0031】

このようにしてアシストラインＡＬ１をトレンチラインＴＬの順方向とは逆方向から交差させることにより、少なくとも交点位置Ｐ近傍のトレンチラインＴＬの溝に厚み方向に伸びるクラックＣが誘導される。このクラックＣは環境条件やスクライブ条件に応じてトレンチラインＴＬ側に長く伸展することも、交点Ｐ近傍のみに短く伸展することもあるが、いずれの場合であっても、その後に応力付与により確実にトレンチライン全体に伸展させることができるので一部にクラックＣが誘導できればよい。これにより、トレンチラインＴＬは図８（ｂ）に示すようなクラックＣを伴うクラックラインＣＬに変化させることができたこととなる（図５）。

【0032】

そして、以下に説明する光学的な検査方法で、クラックＣが誘導されたか否かを、交差角度（進入角度）θをパラメータとして変化させて検証したところ、板厚が５０μｍでは、θが３～２５°の範囲であれば、５回の測定では１００％の成功確率でクラックＣが誘導されていることが検証された。また、検証精度を上げるため、θを１０°、２５°にして約５０回ずつ測定を行ったところ、いずれも９６％以上の確率でクラックＣが誘導されていることが検証された（後述する検証例１、２参照）。
また、板厚が３０μｍでも、カッターホイールによるアシストラインの交差角度θ、スクライブ速度、スクライブ設定圧を最適化することで５０回の測定で９４～９６％の確率でクラックＣが誘導されていることが検証された（後述する検証例３、４参照）

【0033】

検証に用いたクラックＣの光学的な検査方法について説明する。トレンチラインＴＬとアシストラインとの交点Ｐの近傍に光を照射すると、トレンチラインＴＬ側にクラックＣが誘導されている場合は、その位置にクラックＣからの反射散乱光が得られることがわかった。よってクラックＣからの反射散乱光を、目視検査または受光素子を用いた検査装置による自動検査で検出するようにすれば、クラックＣの誘導が成功したか否の測定を行う検査工程に用いることができる。

【0034】

以上の第一工程、第二工程により、５０μｍの極薄い基板において、所定の成功確率でトレンチラインＴＬへクラックＣを誘導できることが確認できたが、さらに高い成功確率でクラックＣの誘導を成功させる基板加工方法を確立することが望まれる。そのために、以下に説明する第三工程（追加の第二工程）を加えた。

【0035】

すなわち、第二工程に続けて、上記の光学的検査方法を用いて、トレンチラインＴＬへのクラックＣの誘導の成否を確認し、クラックＣの誘導が不完全であるクラックラインＣＬ’の有無および存在する場合の位置を検出する。

【0036】

そして検出された不完全なクラックラインＣＬ’（トレンチライン）に対して２回目のアシストラインＡＬ２を形成する。２回目のアシストラインＡＬ２は、図６並びに図７の拡大図で示すように、一回目のアシストラインＡＬ１と平行で少しずらした位置、本実施例では一回目のアシストラインＡＬ１と不完全なクラックラインＣＬ’との交点Ｐより基板内側（分断したい側）に間隔Ｌだけ、例えば３ｍｍだけずらした位置に形成され、クラックラインＣＬ’と交差させてＮ４の位置で終了する。この２回目のアシストラインＡＬ２の加工により、クラックが不完全であったラインを、前回と同様の成功確率でクラックを誘導させることができるようになる。そして、検査工程とともに同様のアシストラインの追加加工を複数回繰り返すことで、クラックＣ誘導の成功確率を増大（１００％化）することができる（後述する検証例２参照）。

【0037】

以上、極めて薄い基板においてクラックＣをトレンチラインへ誘導することが可能な本発明の基板加工方法について説明したが、クラックラインＣＬが形成された後は、クラックラインＣＬに沿って機械的あるいは熱的に応力を付与することができる既存のブレイク処理装置を用いることで所望の分断加工を実現することができることは言うまでもない。

【0038】

（検証例１）
目的：トレンチラインＴＬへのクラックＣ誘導の成功率が良好な最適交差角度（進入角度）θの範囲の確認
５０μｍ基板（無アルカリガラス）に対して、スクライビングツール１でトレンチラインＴＬを形成し、続いて、溝付きのカッターホイール２で交差角度（進入角度）θをパラメータとして１°～８５°の範囲で変化させてアシストラインＡＬを形成したときに、θに対するトレンチラインＴＬへのクラックＣ形成の成功率（歩留まり）について検証する（θが９０°～１８０°の交差角度についても検証したが全範囲で低成功率であったため検証結果の説明を省略する）。
検証での主な設定条件、測定方法を以下に示す。
・第一工程：
スクライビングツールの設定圧力：０．０４ＭＰａ
スクライビングツールのスクライブ速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・第二工程：
カッターホイールの設定圧力：０．１０ＭＰａ
カッターホイールのスクライブ速度：５ｍｍ／ｓｅｃ
交差角度θの範囲１～８５°のうち、１～５°については１°刻み、５～８５°については５°刻みで検証する。
１つのθに対し、５回（Ｎ数）の測定を行い、クラックＣの成否を確認し、成功率（歩留まり）を求める。

【0039】

【表1】

【0040】

検証例１の結果： 表１に示すように、交差角度θが１°、２°、および、３０～８５°（６０°を除く）については少なくとも１回はクラックＣが形成されなかったが（不成功）、θが３°～２５°については１００％の成功率（歩留まり）であった。

【0041】

（検証例２）
目的：検証例１で見つけた最適交差角度（進入角度）θの一部についての成功率の詳細検討、および、追加の第二工程による成功率の１００％化の確認
・第一工程：（検証例１と同じ）
スクライビングツールの設定圧力：０．０４ＭＰａ
スクライビングツールのスクライブ速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・第二工程：
カッターホイールの設定圧力：０．１０ＭＰａ
カッターホイールのスクライブ速度：５ｍｍ／ｓｅｃ
検証例１で得られた最適交差角度範θの範囲３～２５°の範囲のうち、１０°および２５°について、５０回の測定を行い、クラックＣの成否を確認し、成功率（SSP）を求める。さらに１回目に成功しなかったラインについては、追加（２回目）の第二工程によるアシストライン形成を行い、クラックＣの成否を再度確認し、成功率、歩留まりを求める。

【0042】

【表2】

【0043】

検証例２の結果： 表２に示すように、５０回の測定で、交差角度θが１０°、２５°のいずれについても、９６％の成功率が得られた。そして１回目に成功しなかったライン（２本）について追加の第二工程（二度切）の結果、これらにクラックＣが形成された結果、全体で１００％の成功率にすることができた。

【0044】

（検証例３）
目的：検証例１よりもさらに薄い基板（３０μｍ）での最適交差角度（進入角度）θの一部についての成功率（歩留まり）の詳細検討
・第一工程：
スクライビングツールの設定圧力：０．０３ＭＰａ
スクライビングツールのスクライブ速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・第二工程：
カッターホイールの設定圧力：０．１０ＭＰａ
カッターホイールのスクライブ速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ
予備測定（検証１と同様の方法で最適交差角度範囲θを求めるための予備測定）で得られた最適交差角度θの一つである１５°について、４９回の測定を行い、クラックＣの成否を確認し、成功率、歩留まりを求める。

【0045】

【表3】

【0046】

検証例３の結果： 表３に示すように、４９回の測定で、交差角度θが１５°について、８５．７％の成功率が得られた。

【0047】

（検証例４）
目的：検証例３の基板（３０μｍ）の最適交差角度θが１５°での検証において、さらにスクライブ速度および設定圧をパラメータとして変化させたときの成功率の詳細検討
・第一工程：
スクライビングツールの設定圧力：０．０３ＭＰａ
スクライビングツールのスクライブ速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・第二工程：
カッターホイールの設定圧力：０．０５～０．２０ＭＰａ
カッターホイールのスクライブ速度：５～１００ｍｍ／ｓｅｃ
最適交差角度θの１５°について、カッターホイールの設定圧力、スクライブ速度の設定条件の組み合わせを変更して５０回（４９回）の測定を行い、クラックＣの成否を確認し、成功率、歩留まりを求める。

【0048】

【表4】

【0049】

検証例４の結果： 表４に示すように、パラメータの設定範囲においては設定圧よりもスクライブ速度の変更の影響が大きくなった。特に、スクライブ速度を５ｍｍ／ｓｅｃとした場合に、０．０５～０．１５Ｐａで９４～９６％の成功率が得られた。

【0050】

＜実施形態２＞
実施形態１では、基板上に直線状の複数本の基板加工を行う例について説明した。この実施形態は方形基板を短冊状に切り出す加工の場合に応用できる。
一方、以下の実施形態２では基板上に非直線状の加工を行う例について説明する。ここでは閉曲線を切出す加工について説明する。
図９に示すように、スクライビングツール１で基板Ｗ上に位置Ｎ１をスクライブ開始点として位置Ｎ２、Ｎ３を経て、スクライブ終点の位置Ｎ４までを、この方向を順方向として一筆書きでスクライブすることにより、「６」字状のトレンチラインＴＬを形成する。このときＮ１からＮ３までの閉曲線部分と、Ｎ３からＮ４までの非閉曲線部分（捨て切り部分）とが形成される。

【0051】

続いて、スクライブ終点近傍であるＮ３、Ｎ４間の非閉曲線部分に対し、アシストラインを形成する。すなわち、トレンチラインＴＬ形成時の順方向と逆方向となるように位置Ｎ５から位置Ｎ６に、交差角度を３°～２５°にしてアシストラインＡＬ１を形成する。これにより、Ｎ３、Ｎ４間のトレンチラインＴＬにクラックＣを誘導することができ、この部分から閉曲線部分のトレンチラインＴＬまでをクラックラインＣＬに変化させることができる。したがって、その後に閉曲線部分に熱応力（光照射、温熱、冷熱噴射等特に限定されない）を付与することで閉曲線に沿ってくり抜くように分断加工が可能になる。

【0052】

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものでない。例えば、上記実施形態では、脆性材料基板の厚みが１００μｍ以下のものを加工対象としたが、それ以上の厚みのものであっても適用することは可能である。その他本発明は、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明方法は、ガラス基板等の脆性材料基板の分断する際に、ブレイク処理前の基板加工に利用することができる。

【符号の説明】

【0054】

ＡＬ１ １回目のアシストライン
ＡＬ２ ２回目のアシストライン
Ｃ クラック
ＣＬ クラックライン
ＳＬ スクライブライン
Ｗ 基板
１ スプライビングツール
２ カッターホイール
３ａ 基板の一方の辺
３ｂ 基板の他方の辺

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】