CN106477866B - 脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法和基板断开方法 - Google Patents

脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法和基板断开方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法和基板断开方法。在脆性材料基板中形成倾斜裂纹的方法包括：槽线形成工序，使具有包含棱线的刀尖的划线工具在脆性材料基板的一个主面上滑动或者滚动而形成槽线，其中，槽线是线状的槽部；以及裂纹形成工序，在槽线的正下方产生裂纹，在槽线形成工序中，在使金刚石刻刀于水平面内从槽线的形成前进方向按规定的倾斜角倾斜的状态下，以于槽线的正下方维持无裂纹状态的方式形成槽线，在上述裂纹形成工序中，使作为相对于脆性材料基板的主面倾斜的裂纹的倾斜裂纹从槽线扩展。

Description

脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法和基板断开方法
技术领域
本发明涉及用于断开脆性材料基板的方法，尤其涉及在断开脆性材料基板时形成倾斜裂纹的方法。
背景技术
平板显示器面板或者太阳能电池面板等的制造流程一般包括断开由玻璃基板、陶瓷基板、半导体基板等脆性材料构成的基板(母基板)的工序。对于这样的断开，广泛采用了使用金刚石刻刀、刀轮等划线工具在基板表面形成划线，并使裂纹(垂直裂纹)从该划线向基板厚度方向扩展的方法。当形成了划线时，垂直裂纹往往会在厚度方向上完全扩展而使基板断开，但是，垂直裂纹有时也会在厚度方向上仅局部扩展。在后者的情况下，当形成了划线之后会进行被称为断开工序的应力施加。通过断开工序使垂直裂纹在厚度方向上完全扩展下去，从而沿着划线将基板断开。
作为上述这样的通过形成划线来使垂直裂纹扩展的方法，已经公知的有：形成也被称为辅助线的、在使垂直裂纹扩展时成为起点(触发)的线状加工痕的方法(例如参照专利文献1)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-74145号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在多数情况下，使上述各种脆性材料基板在厚度方向上断开是垂直于基板主面进行的，但有时也会有意想要以断开面相对于基板主面倾斜的方式来进行断开。这样的断开是通过使裂纹相对于基板主面斜向扩展来实现的，但在专利文献1中，关于利用形成辅助线的方法来形成上述那样的裂纹(倾斜裂纹)的方式，既没有进行任何公开也没有给出任何启示。
本发明是鉴于上述技术问题而作出的，其目的在于，提供在脆性材料基板中形成倾斜裂纹的新的方法。
用于解决技术问题的方案
为解决上述技术问题，本发明的第一方面涉及用于在脆性材料基板中形成倾斜裂纹的方法，其特征在于，包括：槽线形成工序，通过使具有包含棱线的刀尖的划线工具沿着所述脆性材料基板的一个主面的预定的断开位置滑动或者滚动，从而形成槽线，所述槽线是线状的槽部；以及裂纹形成工序，使所述槽线的正下方产生裂纹，所述槽线形成工序中，在使所述划线工具的棱线于水平面内从规定方向按规定的倾斜角倾斜的状态下，以于所述槽线的正下方维持无裂纹状态的方式形成所述槽线，在所述裂纹形成工序中，使倾斜裂纹从所述槽线扩展，所述倾斜裂纹是相对于所述脆性材料基板的主面倾斜的裂纹。
本发明的第二方面在上述第一方面所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法的基础上，其特征在于，所述倾斜角的绝对值是1.0°～3.0°。
本发明的第三方面在上述第一方面或第二方面所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法的基础上，其特征在于，所述规定方向是所述槽线的形成前进方向。
本发明的第四方面在上述第一方面或第二方面所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法的基础上，其特征在于，所述断开位置被定为曲线状，所述规定方向是所述断开位置的切线方向。
本发明的第五方面涉及用于断开脆性材料基板的方法，其特征在于，包括：倾斜裂纹形成工序，通过上述第一方面至上述第四方面中任一方面所述的倾斜裂纹的形成方法，在所述脆性材料基板中形成倾斜裂纹；以及断开工序，沿所述倾斜裂纹断开所述脆性材料基板。
发明效果
根据上述本发明的第一方面至第五方面，可使用在槽线的正下方维持无裂纹状态的方法，以使断开面相对于基板主面倾斜的方式断开脆性材料基板。
附图说明
图1是例示槽线TL形成后的情形的脆性材料基板W的俯视图。
图2的(a)和(b)是概略示出形成槽线TL中使用的划线工具150的构成的图。
图3是包括槽线TL的垂直截面的zx局部截面图。
图4是例示形成辅助线AL时的情形的脆性材料基板W的俯视图。
图5是概略示出形成辅助线AL中使用的划线装置100的构成的图。
图6是例示倾斜裂纹IC随着辅助线AL的形成进行扩展的情形的脆性材料基板W的俯视图。
图7是例示倾斜裂纹IC随着辅助线AL的形成进行扩展的情形的脆性材料基板W的俯视图。
图8是包括槽线TL和倾斜裂纹IC的垂直截面的zx局部截面图。
图9是对应倾斜角θ的值相同的各情况将形成槽线TL时对金刚石刻刀151施加的负荷与所形成的裂纹的倾斜角δ的关系进行了标示而成的曲线图。
图10是针对给到金刚石刻刀151的3个水平的倾斜角θ分别标示出有关施加于金刚石刻刀151的负荷不同的6种裂纹的倾斜角δ的平均值、最大值和最小值的曲线图。
图11是针对将1.6N的负荷施加于倾斜角θ设为-2.1°的金刚石刻刀151而形成有槽线TL的玻璃基板，在形成倾斜裂纹IC后进行断开工序而得到的单片的光学显微镜像。
图12是断开位置定为圆形的情况下的槽线TL与辅助线AL的形成位置的示意图。
图13的(a)和(b)是示意性示出按照图12所示的方式形成槽线TL和辅助线AL后的脆性材料基板W的情形的图。
图14是将脆性材料基板W开为圆锥台状的情况下在与图12所示的方式不同的方式下的槽线TL和辅助线AL的形成位置的示意图。
图15是将脆性材料基板W开为圆锥台状的情况下在与图12所示的方式不同的方式下的槽线TL和辅助线AL的形成位置的示意图。
具体实施方式
以下所示的本发明实施方式所涉及的方法在脆性材料基板W的规定位置(断开位置)形成用于断开该脆性材料基板W的、相对于基板主面倾斜的裂纹(以下称为倾斜裂纹)。概略地说，该方法通过在断开位置形成被称为槽线的加工槽，随后以与该槽线交叉的方式形成辅助线，从而使倾斜裂纹从槽线起向基板厚度方向扩展。需要注意的是，在本实施方式中，所谓槽线是指，成为倾斜裂纹在基板厚度方向上的形成起点位置的细微的线状槽部(凹部)。另外，所谓辅助线是指，以与槽线交叉的方式形成于脆性材料基板W的主面上的、在使倾斜裂纹于槽线的正下方扩展时成为起点(触发)的加工痕。
下面，以对矩形状的脆性材料基板W预先设定与一组对边平行的多个直线状的断开位置(断开线)的情况为例进行说明。另外，在用于说明的图中适当地标注有以辅助线AL的形成前进方向为x轴正方向、以槽线TL的形成前进方向为y轴正方向、以竖直上方为z轴正方向的右手系的xyz坐标。
＜槽线的形成＞
图1是例示槽线TL形成后的情形的脆性材料基板W的俯视图(xy平面图)。图2是概略示出在槽线TL的形成中使用的划线工具150的构成的图。图3是包括槽线TL的垂直截面的zx局部截面图。图1所示的槽线TL的形成位置相当于从脆性材料基板W的一个主面(上表面)SF1侧俯视观察脆性材料基板W时的断开位置。
在本实施方式中，形成槽线TL时使用包括金刚石刻刀151的划线工具150。金刚石刻刀151例如形成为如图2所示的棱锥台形状，设有顶面SD1(第一面)和包围顶面SD1的多个面。更加详细地，如图2的(b)所示，这些多个面包括侧面SD2(第二面)和侧面SD3(第三面)。顶面SD1、侧面SD2和SD3朝向互不相同的方向、且彼此相邻。在金刚石刻刀151中，通过由侧面SD2和SD3构成的棱线PS、以及顶面SD1、侧面SD2和SD3这三个面所成的顶点PP形成刀尖PF2。如图2的(a)所示，金刚石刻刀151以在呈棒状(柱状)的柄152的一端部侧顶面SD1在最下端部的方式被保持。
另外，在本实施方式中，以金刚石刻刀151的移动方向DA为基准方向，将如图2的(b)所示使顶面SD1配置在xy平面内，在从顶面SD1侧观察金刚石刻刀151的状态下，金刚石刻刀151相对于移动方向DA于水平面内向顺时针方向倾斜角度θ时的角度θ定义为金刚石刻刀151的倾斜角。倾斜角θ也是金刚石刻刀151的棱线PS所成的竖直面与水平面的正交轴的延伸方向D1和金刚石刻刀151的移动方向DA所成的角。另外，倾斜角θ可取正负任一值。需要注意的是，在从柄152侧观察的情况下，逆时针方向是角度θ为正的方向。
在使用划线工具150的情况下，如图2的(a)所示，在使柄152的轴向AX2从竖直方向朝向移动方向DA前方(y轴正方向)倾斜规定的角度、且赋予了非0°的规定的倾斜角θ的状态下，使金刚石刻刀151抵接于脆性材料基板W的上表面SF1。然后，在边保持这样的抵接状态的同时、边使划线工具150向移动方向DA前方移动，从而使金刚石刻刀151的刀尖PF2滑动。由此，发生沿着金刚石刻刀151的移动方向DA的塑性变形。在本实施方式中，也将产生这样的塑性变形的金刚石刻刀151的滑动动作称为金刚石刻刀151的划线动作。
作为金刚石刻刀151，可使用公知的金刚石刻刀。不过，在形成槽线TL时，倾斜角θ的绝对值被设定在1.0°～3.0°的范围。在将倾斜角θ的绝对值设定为大于3.0°的情况下，无法适当地形成槽线TL。另外，在倾斜角θ的绝对值小于1.0°的情况下，从槽线TL起的裂纹的扩展方向大致与上表面SF1垂直，无法适当地形成倾斜裂纹。
如图1和图3所示，槽线TL在脆性材料基板W的上表面SF1上形成为向y轴方向延伸的细微的线状槽部。在使划线工具150的姿势相对于移动方向DA对称的状态下使金刚石刻刀151滑动，从而在脆性材料基板W的上表面SF1上发生塑性变形，其结果，形成槽线TL。
如图1所示，在脆性材料基板W的上表面SF1上规定的断开位置处，槽线TL沿着箭头AR1所示的y轴正方向从起点T1形成至终点T2。在后面的说明中，也将槽线TL中相对更接近起点T1的范围称为上游侧，将相对更接近终点T2的范围称为下游侧。
需要注意的是，在图1中，槽线TL的起点T1和终点T2设在与脆性材料基板W的端部分开一些的位置，但是，这并不是必须的方式，也可以根据作为断开对象的脆性材料基板W的种类、断开后的单片的用途等，适当地使任意一方或双方位于脆性材料基板W的端部位置。不过，与如图1所例示那样地将起点T1设为从端部分开一些的位置时相比，将起点T1设在脆性材料基板W的端部的方式会使施加于划线工具150的刀尖PF2的冲击增大，所以考虑到刀尖PF2的寿命这点以及产生意外的垂直裂纹、倾斜裂纹这点，需要加以注意。
并且，多个断开位置各自上的槽线TL的形成既可以采用在包括一个划线工具150的未图示的加工装置中利用该划线工具150依次形成的方式，也可以采用使用多个槽线TL形成用加工装置同时并行地形成的方式。
在形成槽线TL时，将划线工具150施加的负荷(相当于从竖直上方将划线工具150压进脆性材料基板W的上表面SF1的力)设定为能够可靠地形成槽线TL但又不会在脆性材料基板W的厚度方向DT上产生从该槽线TL起的垂直裂纹、倾斜裂纹的扩展的程度(图3)。
换言之，以在槽线TL的正下方脆性材料基板W维持为在与槽线TL交叉的方向上连续连接的状态(无裂纹状态)的方式进行槽线TL的形成。需要说明的是，与此对应地形成槽线TL时，在脆性材料基板W的槽线TL附近(离槽线TL大致5μm～10μm程度以内的范围)，作为塑性变形的结果，会残留有内部应力。
在倾斜角θ为正的情况下，这样的残留内部应力具有偏集(偏在)于槽线TL的形成前进方向(图1中用箭头AR1指示的方向)的右侧的趋势，在倾斜角θ为负的情况下，这样的残留内部应力具有偏集于槽线TL的形成前进方向(图1中用箭头AR1指示的方向)的左侧的趋势。若基于图3进行说明的话，前者的情况下，具有偏集于作为槽线TL形成的槽部的图中左半部分(x轴方向正侧)的下方的趋势，后者的情况下，具有偏集于该槽部的图中右半部分(x轴方向负侧)的下方的趋势。
例如，通过将划线工具150施加的负荷设定为比利用相同划线工具150形成伴有垂直裂纹、倾斜裂纹扩展的划线时小的值而实现该槽线TL的形成。
在无裂纹状态下，即使形成有槽线TL，也不会发生从该槽线TL起的垂直裂纹、倾斜裂纹的扩展，因此，即使假设对脆性材料基板W作用有弯曲力矩，与形成有那样的裂纹时相比，也不易发生沿着槽线TL的断开。
＜辅助线的形成和倾斜裂纹的扩展＞
当通过上述方式形成了槽线TL时，接着形成辅助线AL。
图4是例示形成辅助线AL时的情形的脆性材料基板W的俯视图。图5是概略示出在辅助线AL的形成中使用的划线装置100的构成的图。图6和图7是例示倾斜裂纹IC随着辅助线AL的形成进行扩展的情形的脆性材料基板W的俯视图。图8是包括槽线TL和倾斜裂纹IC的垂直截面的zx局部截面图。
在本实施方式中，如图4所示，辅助线AL是在槽线TL的下游侧附近沿着箭头AR2所示的x轴正方向(与槽线TL正交)使脆性材料基板W的上表面SF1在从起点A1至终点A2的范围内产生塑性变形而形成的加工痕。
使用图5所示的划线装置100中包括的划线工具50形成辅助线AL。划线装置100主要包括用于放置脆性材料基板W的工作台1、以及用于保持划线工具50的划线头2，划线工具50具有划线轮(刀轮)51、销52和支架53。
划线轮51呈圆盘状(算盘珠状)，具有沿着其外周的均匀的刀尖PF，在截面观察中，刀尖PF大致呈三角形形状(包括棱线和夹着棱线的一对倾斜面)。划线轮51典型地具有数mm左右的直径。销52垂直***划线轮51的轴中心AX的位置。支架53由划线头2保持，并以划线轮51能够绕轴中心AX旋转的方式支撑***划线轮51的销52。即、支架53借助销52对划线轮51进行轴支承，使其能够绕轴中心AX旋转。更详细地，支架53水平地支撑销52，以使划线轮51的刀尖PF(外周部)所成的面沿竖直方向延伸。
刀尖PF例如用超硬合金、烧结金刚石、多晶金刚石或者单晶金刚石等硬质材料形成。从减小上述的棱线及倾斜面的表面粗糙度的角度出发，也可以整个划线轮51由单晶金刚石制成。
形成辅助线AL时，在使划线轮51压接于以另一个主面SF2为放置面水平放置并固定在划线装置100的工作台1上的脆性材料基板W的上表面SF1的状态下，通过未图示的移动机构，使保持划线工具50的划线头2向划线方向DP移动，其中，该划线方向DP也是箭头AR2所示的辅助线AL的形成前进方向。于是，压接于脆性材料基板W的状态的划线轮51在刀尖PF进入脆性材料基板W一点的状态下沿箭头RT所示的方向绕轴中心AX滚动。由此，随着这样的划线轮51的压接滚动，在脆性材料基板W的上表面SF1上产生沿划线轮51的移动方向的塑性变形。
在本实施方式中，将产生这样的塑性变形的划线轮51的压接滚动动作称为划线轮51的划线动作。需要说明的是，可以通过划线头2所具有的未图示的负荷调节机构来调节将划线轮51压接于上表面SF1时划线轮51所施加在脆性材料基板上的负荷。
如果在划线轮51所施加的负荷在预定的阈值以上的条件下进行上述方式的辅助线AL的形成，则每当辅助线AL与槽线TL交叉时，如图6的箭头AR3所示，以与各个槽线TL的交点C的位置为起点，朝倾斜裂纹IC的预定扩展方向(图6中为槽线TL的上游侧)依次产生从槽线TL向脆性材料基板W的厚度方向DT的倾斜裂纹IC的扩展。
此时，倾斜裂纹IC在脆性材料基板W的厚度方向上的扩展方向、即倾斜裂纹IC的斜率根据形成槽线TL时的金刚石刻刀151的倾斜角θ。具体地说，如图8所示，以在θ＝0°而形成有槽线TL时扩展的垂直裂纹VC的扩展方向、即竖直下方(z轴正方向)为基准方向，从划线时棱线PS向顶面的延伸方向(本实施方式中槽线TL的下游侧)观察，以顺时针方向为正来定义倾斜裂纹IC的倾斜角δ，此时，若倾斜角θ为正，则δ也为正。也就是说，倾斜裂纹IC从槽线TL起向x轴方向正侧倾斜并扩展。另一方面，若倾斜角θ为负，则δ也为负。也就是说，倾斜裂纹IC从槽线TL起向x轴方向负侧倾斜并扩展。需要注意的是，这样的倾斜裂纹IC的倾斜方向与上述的、形成槽线TL时残留内部应力具有偏集趋势的一侧一致。其原因是，与形成辅助线AL一道在脆性材料基板W的表面产生的细微的龟裂、即微裂纹被导向槽线正下方，残留内部应力释放，发生倾斜裂纹IC的扩展。
如上所述，金刚石刻刀151的倾斜角θ的绝对值设定为1.0°～3.0°的范围，而倾斜裂纹IC的倾斜角δ的绝对值也为1.0°～3.0°。需要注意的是，在金刚石刻刀151的倾斜角θ和倾斜裂纹IC的倾斜角δ之间大致存在线性(線型)关系。
形成辅助线AL后，最终地，如图7所示，在所有的断开位置处产生从槽线TL起的倾斜裂纹IC的扩展。即、以辅助线AL的形成为契机(以辅助线AL为触发)，在至此之前虽形成有槽线TL但却是无裂纹状态的脆性材料基板W的各断开位置处形成从槽线TL延伸的倾斜裂纹IC。
需要说明的是，倾斜裂纹IC的预定扩展方向如上所述地是朝向槽线TL的上游侧的方向的原因在于，当利用包括金刚石刻刀151的划线工具150形成了槽线TL时，将在槽线TL的正下方产生的倾斜裂纹IC具有向存在顶面SD1一侧扩展的性质。即、倾斜裂纹IC具有向特定的一方向扩展的性质。在以金刚石刻刀的顶面SD1配置于槽线TL上的上游侧的方式形成槽线TL的本实施方式中，形成辅助线AL时，倾斜裂纹IC在槽线TL的上游侧扩展，但不易在反方向上扩展。
按照上述方式在断开位置上形成有倾斜裂纹IC的脆性材料基板W被提供到未图示的预定的断开装置。在断开装置中，通过所谓的三点弯曲或者四点弯曲的方法对脆性材料基板W作用弯曲力矩，以此进行使倾斜裂纹IC扩展至脆性材料基板W的下表面SF2的断开工序。经这样的断开工序，脆性材料基板W在断开位置处断开。
如上面所说明的，根据本实施方式，当要在预定的断开位置断开脆性材料基板时，在与该断开位置相应的形成位置上，边使金刚石刻刀倾斜的同时，边以正下方不会产生垂直裂纹和倾斜裂纹的条件进行槽线的形成，之后在该槽线的上游侧形成辅助线，由此能在该断开位置使倾斜裂纹扩展。
＜实施例＞
用倾斜角θ不同的金刚石刻刀151形成槽线TL，之后形成辅助线AL，对扩展的裂纹的倾斜角δ进行了评价。具体地说，作为金刚石刻刀151，准备了刀尖PF2的棱线PS的曲率半径为9.5μm的金刚石刻刀，使倾斜角θ变化为-2.1°、0.0°、1.9°这3种不同的倾斜角，并在形成槽线TL时使施加于金刚石刻刀151的负荷变化为1.0N、1.1N、1.3N、1.4N、1.5N和1.6N这6种不同的水准，从而针对全部18种情况求出倾斜角δ。
作为脆性材料基板W，准备了厚度为0.2mm的玻璃基板。将形成辅助线AL时的划线头2的移动速度设为100mm/sec，作为划线轮51，使用了轮径为2.0mm、厚度为0.65mm、销52的插通孔的直径为0.8mm、刀尖角度为100°的划线轮。
图9是按照倾斜角θ的值相同的各情况对形成槽线TL时施加于金刚石刻刀151的负荷与所形成的裂纹的倾斜角δ的关系进行了标示而成的曲线图。另外，图10是根据图9所示的结果，针对赋予金刚石刻刀151的3个水平的倾斜角θ分别标示出有关施加于金刚石刻刀151的负荷不同的6种裂纹的倾斜角δ的平均值(Ave.)、最大值(Max)和最小值(Min)的曲线图。
根据图9和图10可以确认，在形成槽线TL时赋予金刚石刻刀151的倾斜角θ与在形成该槽线TL后形成辅助线AL而从槽线TL起扩展的裂纹的倾斜角δ之间大致存在正相关。
另外，图11是针对将1.6N的负荷施加于倾斜角θ设为-2.1°的金刚石刻刀151而形成有槽线TL的玻璃基板，在形成倾斜裂纹IC后进行断开工序而得到的单片的光学显微镜像。更详细地说，图11示出了对以将倾斜角θ设为-2.1°且附图观察时的近前侧为下游侧的方式形成有槽线TL的玻璃基板进行断开而得到的单片。根据图11可以确认，断开面向图8中作为θ＜0的情况而示出的方向倾斜。这意味着向该方向形成有倾斜裂纹IC。
＜变形例＞
上述实施方式中，在形成槽线TL之后形成辅助线AL，但是，也可以将槽线TL和辅助线AL的形成顺序颠倒。
并且，上述实施方式中，槽线TL和辅助线AL在脆性材料基板W的上表面SF1上正交，但这并不是必须的方式，只要能够理想地实现随着辅助线AL的形成而使倾斜裂纹从槽线TL扩展，则槽线TL和辅助线AL也可以采用斜交叉的方式。
进而，在上述实施方式中，将槽线TL与辅助线AL的交叉点作为倾斜裂纹扩展的起点，但也可以采用通过在槽线TL附近形成微裂纹而使倾斜裂纹扩展的方式。例如，在脆性材料基板W的上表面SF1处，使用规定的按压体局部地按压槽线TL附近而形成压痕，由此来进行微裂纹的形成。伴随该压痕的形成，从压痕延伸的微裂纹到达槽线TL的下方，由此倾斜裂纹在上述槽线的正下方扩展。
另外，上述实施方式中，在使柄152的轴向AX2向移动方向DA前方倾斜的状态下、即以顶面SD1朝向移动方向DA后方的姿势来使金刚石刻刀151滑动，以此通过划线工具150形成槽线TL，但是，也可以代替上述方式而在使柄152的轴向AX2向移动方向DA后方倾斜的状态下、即以顶面SD1朝向移动方向DA前方的姿势来使金刚石刻刀151滑动，以此来形成槽线TL。
不过，在这样的方式的情况下，与上述实施方式不同，倾斜裂纹的预定扩展方向是槽线TL的下游侧。为此，这样的方式中，于槽线TL的上游侧附近形成辅助线AL。并且，这样的方式中，以在θ＝0°而形成有槽线TL时扩展的垂直裂纹VC的扩展方向、即竖直下方(z轴正方向)为基准方向，从划线时棱线PS向顶面的延伸方向(本实施方式中槽线TL的上游侧)观察，以顺时针方向为正来定义倾斜裂纹IC的倾斜角δ，此时，若倾斜角θ为正，则δ也为正。也就是说，倾斜裂纹IC从槽线TL起向x轴方向正侧倾斜并扩展。另一方面，若倾斜角θ为负，则δ也为负。也就是说，倾斜裂纹IC从槽线TL起向x轴方向负侧倾斜并扩展。需要注意的是，这样的倾斜裂纹IC的倾斜方向与上述的、形成槽线TL时残留内部应力具有偏集趋势的一侧一致。
该情况下，也与上述实施方式同样，在倾斜裂纹IC的预定扩展方向上适当地发生从槽线TL起的倾斜裂纹的扩展。
可选地，在上述实施方式中，使用金刚石刻刀151来形成槽线TL，但也可以代替上述方式而采用通过使划线装置100的划线轮51压接滚动来形成槽线TL的方式。在该情况下，包含划线轮的棱线PF的竖直面与水平面的正交轴的延伸方向和划线工具的移动方向所成的角为倾斜角，从支架侧观察，逆时针方向是角度θ为正的方向。
不过，在该方式中，也与上述实施方式不同，倾斜裂纹IC的预定扩展方向为槽线TL的下游侧。为此，在这些方式中，与上述实施例2同样地以倾斜角θ为负的方式使划线轮51倾斜，在该状态下于槽线TL的上游侧附近形成辅助线AL。与上述实施方式同样，在倾斜裂纹IC的预定扩展方向上适当地发生从槽线TL起的倾斜裂纹的扩展。
另外，在上述方式中，以在θ＝0°而形成有槽线TL时扩展的垂直裂纹VC的扩展方向、即竖直下方(z轴正方向)为基准方向，从槽线TL的下游侧观察，以顺时针方向为正来定义倾斜裂纹IC的倾斜角δ，此时，若倾斜角θ为正，则δ也为正。也就是说，倾斜裂纹IC从槽线TL起向x轴方向正侧倾斜并扩展。另一方面，若倾斜角θ为负，则δ也为负。也就是说，倾斜裂纹IC从槽线TL起向x轴方向负侧倾斜并扩展。需要注意的是，这样的倾斜裂纹IC的倾斜方向与上述的、形成槽线TL时残留内部应力具有偏集趋势的一侧一致。
＜应用于曲线状的断开＞
在上述实施方式中，使用于断开脆性材料基板W的断开位置为直线状，但在上述实施方式中，倾斜裂纹的形成也能应用于将断开位置定为曲线状的情况。下面，举例说明断开位置定为圆形、且沿着该断开位置将脆性材料基板W开为圆锥台状的情况。
图12是示出断开位置定为圆形时槽线TL和辅助线AL的形成位置的图。这样的情况下，在脆性材料基板W的上表面SF1上沿着预定的圆形的断开位置从起点T1开始形成槽线TL，此时，断开位置的切线方向对应上述实施方式中定义倾斜角θ时的金刚石刻刀151的移动方向DA，以该切线方向为基准赋予倾斜角θ(规定方向D1)。
于是，在维持倾斜角θ的状态下将槽线TL形成为圆形。不过，终点T2设定在比起点T1更稍向外侧错开的位置。若在终点T2附近以与槽线TL交叉的方式形成辅助线AL，则从其交叉点朝向起点T1发生沿着槽线TL的倾斜裂纹IC的扩展。
图13是示意性示出以图12所示的方式形成槽线TL和辅助线AL后的脆性材料基板W的情形的图。用图12所示的方式形成的倾斜裂纹IC如图13的(a)所示，相对于脆性材料基板W的厚度方向，向基板外侧倾斜。此时，被倾斜裂纹IC包围的区域为圆锥台状(截面观察时为梯形)。
在这样的情况下，当如箭头AR4所示地从脆性材料基板W的上方对被倾斜裂纹IC包围的区域施加力时，倾斜裂纹IC进一步扩展。最终，当倾斜裂纹IC到达反面(下表面SF2)时，如图13的(b)中的箭头AR5所示，钻出圆锥台状(截面观察时为梯形)的单片W1。
图14和图15是示出将脆性材料基板W开为圆锥台状的情况下以与图12所示的方式不同的方式下的槽线TL和辅助线AL的形成位置的图。在图14所示的方式中，终点T2设在比起点T1更向内侧错开的位置。在这样的情况下，也是当在终点T2附近以与槽线TL交叉的方式形成辅助线AL时，从其交叉点朝着起点T1发生沿着槽线TL的倾斜裂纹IC的扩展。
图12所示的方式通常适用于想要取得被开为圆锥台状的部分的情况，而图14所示的方式通常适用于想要取得被开为圆锥台状的部分之外的部分的情况。不管哪种方式，同样都是将未形成辅助线AL的部位作为取得对象。
另外，在图15所示的方式中，在起点T1附近以槽线TL本身重叠的方式设定终点T2。在这样的情况下，即使不形成辅助线AL，通过槽线TL的重复部分发挥作为辅助线AL的作用，也可以实现与图13的(b)所示的情况同样的、圆锥台状的单片的开取。
需要注意的是，在上述例子中将断开位置定为圆形，但在将断开位置定为其它曲线状的情况下，也能通过相对于其切线方向给以倾斜角θ的方式来形成槽线TL而使倾斜裂纹沿着断开位置扩展。
附图标记说明
1 工作台
2 划线头
50 划线工具
51 划线轮
100 划线装置
150 划线工具
151 金刚石刻刀
AL 辅助线
IC 倾斜裂纹
PF (划线轮的)刀尖
PF2 (金刚石刻刀的)刀尖
PP (金刚石刻刀的)顶点
PS (金刚石刻刀的)棱线
TL 槽线
W 脆性材料基板

Claims (5)

1.一种脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法，用于在脆性材料基板中形成倾斜裂纹，其特征在于，包括：
槽线形成工序，通过使具有包含棱线的刀尖的划线工具沿着所述脆性材料基板的一个主面的预定的断开位置滑动或者滚动，从而形成槽线，所述槽线是线状的槽部；以及
裂纹形成工序，使所述槽线的正下方产生裂纹，
所述槽线形成工序中，在使所述划线工具的所述棱线于水平面内从规定方向按规定的倾斜角倾斜的状态下，以于所述槽线的正下方维持无裂纹状态的方式形成所述槽线，
所述裂纹形成工序中，使倾斜裂纹从所述槽线扩展，所述倾斜裂纹是相对于所述脆性材料基板的主面倾斜的裂纹，
所述倾斜角是包括划线工具的所述刀尖的所述棱线的竖直面与水平面的正交轴的延伸方向和所述刀尖的移动方向所成的角。
2.根据权利要求1所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法，其特征在于，
所述倾斜角的绝对值是1.0°～3.0°。
3.根据权利要求1或2所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法，其特征在于，
所述规定方向是所述槽线的形成前进方向。
4.根据权利要求1或2所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法，其特征在于，
所述断开位置被定为曲线状，
所述规定方向是所述断开位置的切线方向。
5.一种脆性材料基板断开方法，用于断开脆性材料基板，其特征在于，包括：
倾斜裂纹形成工序，通过权利要求1至4中任一项所述的脆性材料基板中倾斜裂纹的形成方法，在所述脆性材料基板中形成倾斜裂纹；以及
断开工序，沿所述倾斜裂纹断开所述脆性材料基板。
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