CN107001103B - 脆性衬底的分断方法 - Google Patents

Abstract

通过使刀尖(51)在上表面(SF1)上移动而产生塑性变形，由此形成沟槽线(TL)。形成沟槽线(TL)的步骤是以能够获得无裂纹状态的方式进行。形成沟槽线(TL)的步骤包含形成低负荷区间(LR)及高负荷区间(HR)的步骤。在形成高负荷区间(HR)的步骤中对刀尖(51)施加的负荷，高于在形成低负荷区间(LR)的步骤使用的负荷。通过使裂纹仅在沟槽线(TL)中高负荷区间(HR)伸展，而沿沟槽线(TL)的一部分形成裂纹线。沿沟槽线(TL)分断玻璃衬底(11)。分断玻璃衬底(11)的步骤包含以裂纹线为起点沿低负荷区间(LR)使裂纹伸展的步骤。

Description

脆性衬底的分断方法

技术领域

本发明涉及脆性衬底的分断方法。

背景技术

在平板显示器面板或太阳能电池面板等电气设备的制造中，经常需要分断玻璃衬底等脆性衬底。首先在衬底上形成划线，其次沿所述划线分断衬底。刻划能够通过使用刀尖对衬底机械加工而形成。通过刀尖在衬底上滑动或滚动，而在衬底上形成由塑性变形所致的沟槽，并同时在所述沟槽的正下方形成垂直裂纹。其后，进行称为分断步骤的应力赋予。由此，通过使所述垂直裂纹在厚度方向上完全进展而分断衬底。

分断衬底的步骤相对多的是于在衬底形成划线的步骤后立刻进行。但是，也提出有在形成划线的步骤与分断步骤之间进行加工衬底的步骤。

例如根据国际公开第2002/104078号的技术，在有机EL(Electroluminescence，电致发光)显示器的制造方法中，能够在安装密封盖之前针对成为各有机EL显示器的每一区域在玻璃衬底上形成划线。因此，能够避免在设置密封盖后在玻璃衬底上形成划线时成为问题的密封盖与玻璃切割器的接触。

此外，例如根据国际公开第2003/006391号的技术，在液晶显示面板的制造方法中，能够将2个玻璃衬底在形成划线后贴合。由此，能够用1次分断步骤将2个脆性衬底同时分断。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：国际公开第2002/104078号

专利文献2：国际公开第2003/006391号

发明内容

[发明所要解决的问题]

根据所述先前技术，在形成划线后进行对脆性衬底的加工，且通过其后的应力赋予而进行分断步骤。此意味着在对脆性衬底加工时沿划线整体已存在垂直裂纹。因此，能够能会因在加工中意外产生所述垂直裂纹在厚度方向上的进而伸展，而在加工中应为一体的脆性衬底分离。此外，即使于不在划线的形成步骤与衬底的分断步骤之间进行衬底的加工步骤的情况下，一般也需要在划线的形成步骤后且衬底的分断步骤前进行衬底的搬送或保管，此时能够能意外分断衬底。

本发明人为解决所述问题而开发了独自的分断技术。根据所述技术，作为规定分断脆性衬底的位置的线，首先，在其正下方形成不具有裂纹的沟槽线。通过形成沟槽线，而规定成为分断脆性衬底的位置。其后，只要维持在沟槽线的正下方不存在裂纹的状态，就不易产生沿沟槽线的分断。通过使用所述状态，即使预先规定成为分断脆性衬底的位置，也能够防止在应分断的时点之前意外分断脆性衬底。

所述沟槽线的形成是通过使用刀尖的机械加工进行。在所述机械加工时刀尖受损，最终不再适合使用。因此必须在适当的时机更换刀尖，所述作业负担在分断步骤中较大。根据本发明人的研究，与一般的划线的形成相比，沟槽线的形成不易产生对刀尖的损伤。但是，为了所述作业负担的进而减轻，期望开发对刀尖的损伤更小的分断方法。

本发明是为了解决如以上问题而完成的，其目的是提供一种能够减小对进行规定分断脆性衬底的位置的加工的刀尖损伤的脆性衬底的分断方法。

[解决问题的技术手段]

脆性衬底的分断方法具有以下步骤。

准备脆性衬底，所述脆性衬底具有第1面及与第1面相反的第2面，且具有垂直于第1面的厚度方向。其次，通过一面将刀尖向脆性衬底的第1面上按压，一面使刀尖在第1面上移动而在脆性衬底的第1面上产生塑性变形，由此形成沟槽线。形成沟槽线的步骤是以能够获得在沟槽线的正下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向连续相连的状态即无裂纹状态的方式进行。形成沟槽线的步骤包含：形成作为沟槽线的一部分的低负荷区间的步骤，与形成作为沟槽线的一部分的高负荷区间的步骤。在形成高负荷区间的步骤中对刀尖施加的负荷，高于形成低负荷区间的步骤所使用的负荷。其次，通过使厚度方向上的脆性衬底的裂纹沿沟槽线仅在沟槽线中高负荷区间伸展，而沿沟槽线的一部分形成裂纹线。在形成裂纹线的步骤之后，沿沟槽线分断脆性衬底。分断脆性衬底的步骤包含如下步骤，即，通过对脆性衬底施加应力而以裂纹线为起点沿低负荷区间使裂纹伸展。

[发明的效果]

根据本发明，在形成用以规定分断脆性衬底的位置的沟槽线时，相比于高负荷区间，在低负荷区间内能够减轻对刀尖施加的负荷。由此能够减小对刀尖的损伤。

附图说明

图1是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的流程图。

图2是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图3是沿图2的线III-III的概略剖视图。

图4是沿图2的线IVA-IVA的概略剖视图(A)、及沿图2的线IVB-IVB的概略剖视图(B)。

图5是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图6是沿图5的线VI-VI的概略剖视图。

图7是沿图5的线VII-VII的概略剖视图。

图8是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图9是沿图8的线IX-IX的概略剖视图。

图10是沿图8的线X-X的概略剖视图。

图11是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图12是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的剖视图。

图13是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的剖视图。

图14是依据对应于图13的箭头XIV的视野的概略性侧视图。

图15是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的剖视图。

图16是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的一步骤的剖视图。

图17是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法中所使用的刻划工具的构成的侧视图(A)，及对应于图17(A)的箭头XVII的视野下的刀尖的仰视图(B)。

图18是概略性表示本发明的实施方式1的第1变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图19是概略性表示本发明的实施方式1的第2变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图20是概略性表示本发明的实施方式1的第3变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图21是概略性表示本发明的实施方式1的第4变化例的脆性衬底的分断方法中所使用的刻划工具的构成的侧视图(A)，及对应于图21(A)的箭头XXI的视野下的刀尖的仰视图(B)。

图22是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图23是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图24是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图25是概略性表示本发明的实施方式2的第1变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图26是概略性表示本发明的实施方式2的第1变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图27是概略性表示本发明的实施方式2的第2变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图28是概略性表示本发明的实施方式2的第3变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图29是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法中所使用的刻划工具的构成的侧视图。

图30是概略性表示图29的划线轮及销的构成的前视图(A)，及图30(A)的局部放大图(B)。

图31是概略性表示本发明的实施方式3的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图32是概略性表示本发明的实施方式3的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图33是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图34是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图35是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图36是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图37是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图38是概略性表示本发明的实施方式5的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图39是概略性表示本发明的实施方式5的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图40是概略性表示本发明的实施方式5的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。

图41是概略性表示本发明的实施方式6的脆性衬底的分断方法的一步骤的局部俯视图(A)～(D)。

图42是沿图41(A)的线XLIIA-XLIIA的概略局部剖视图(A)，沿图41(B)的线XLIIB-XLIIB的概略局部剖视图(B)，沿图41(C)的线XLIIC-XLIIC的概略局部剖视图(C)，及沿图41(D)的线XLIID-XLIID的概略局部剖视图(D)。

具体实施方式

以下，基于图示对本发明的各实施方式的脆性衬底的分断方法进行说明。另外，以下的图示中，对相同或相当的部分标注相同参照序号，且不重复其说明。

(实施方式1)

对本实施方式的玻璃衬底11(脆性衬底)的分断方法，以下一面参照流程图(图1)一面说明。

参照图2～图4，准备玻璃衬底11(图1：步骤S10)。玻璃衬底11具有上表面SF1(第1面)、与下表面SF2(与第1面相反的第2面)。此外，玻璃衬底11具有垂直于上表面SF1的厚度方向DT。

此外，准备具有刀尖的刻划工具。关于刻划工具的详细内容见后述。

其次，一面将刀尖向玻璃衬底11的上表面SF1上按压，一面使刀尖51在上表面SF1上从起点N1经由中途点N2向终点N3移动。由此，能够在玻璃衬底11的上表面SF1上产生塑性变形。由此，在上表面SF1上，形成从起点N1经由中途点N2延伸至终点N3的沟槽线TL(图1：步骤S20)。在图2中，通过刀尖向方向DA的移动而形成3条TL。

形成沟槽线TL的步骤包含：形成作为沟槽线TL的一部分的低负荷区间LR的步骤(图1：步骤S20L)；及形成作为沟槽线TL的一部分的高负荷区间HR的步骤(图1：步骤S20H)。在图2中，从起点N1至中途点N2形成低负荷区间，且从中途点N2至终点N3形成高负荷区间。在形成高负荷区间HR的步骤中对刀尖51施加的负荷，高于在形成低负荷区间LR的步骤使用的负荷。反言之，在形成低负荷区间LR的步骤中对刀尖51施加的负荷低于在形成高负荷区间HR的步骤使用的负荷，例如为高负荷区间HR的负荷的30～50％左右。因此，高负荷区间HR的沟槽线的宽度大于低负荷区间LR的宽度。例如，高负荷区间HR具有10μm宽度，低负荷区间LR具有5μm宽度。此外，高负荷区间HR的深度大于低负荷区间LR的深度。沟槽线TL的剖面具有例如角度150°左右的V字形状。

另外，由于在高负荷区间HR中对刀尖51施加较高负荷，因此如果考虑到刀尖51的寿命，那么优选高负荷区间HR的距离较小。此外，于在沟槽线TL的形成中使负荷变化的情况下，为了在更小的距离使高负荷区间HR的负荷足够大，优选在高负荷区间HR使刻划速度较小。也就是说，因为难以进行使刀尖51的负荷瞬间增加的控制，所以实际上一面以位置N2为起点，至在固定区间达到预先设定的负荷为止使负荷增大，一面进行刻划。因此，通过减小在高负荷区间HR的速度，能够在更小的距离成为高负荷，从而能够缩小高负荷区间HR整体的距离。

形成沟槽线TL的步骤是以能够获得在沟槽线TL的正下方玻璃衬底11在与沟槽线TL交叉的方向DC(图4(A)及(B))连续相连的状态，也就是说无裂纹状态的方式进行。因此，将对刀尖施加的负荷设为大至使玻璃衬底11产生塑性变形的程度，且小至不会产生以所述塑性变形部为起点的裂纹的程度。

其次，如以下那样形成裂纹线(图1：步骤S30)。

参照图5～图7，首先，在玻璃衬底11的上表面SF1上形成交叉于高负荷区间HR的辅助线AL。辅助线AL伴随着在玻璃衬底11的厚度方向上渗透的裂纹。辅助线AL能够利用一般的刻划方法形成。

其次，沿辅助线AL分离玻璃衬底11。所述分离能够通过一般的分断步骤进行。以所述分离为契机，使厚度方向上的玻璃衬底11的裂纹沿沟槽线TL仅在沟槽线TL中高负荷区间HR伸展。

参照图8及图9，通过以上方法沿沟槽线TL的一部分形成裂纹线CL。具体而言，在高负荷区间HR中，在通过分离而新产生的边与中途点N2之间的部分形成裂纹线CL。形成裂纹线CL的方向与形成沟槽线TL的方向DA(图2)相反。另外，在通过分离而新产生的边与终点N3之间的部分不易形成裂纹线CL。所述方向相关性是起因于形成高负荷区间HR时的刀尖的状态者，下文详细叙述。

参照图10，通过裂纹线CL而在沟槽线TL的高负荷区间HR的正下方，玻璃衬底11在与沟槽线TL的延伸方向交叉的方向DC上断开连续相连。此处所谓「连续相连」，换言之是未被裂纹截断的相连。另外，在如所述般断开连续相连的状态下，玻璃衬底11的部分彼此也可经由裂纹线CL的裂纹而接触。

其次，进行沿沟槽线TL分断玻璃衬底11的分断步骤(图1：步骤S40)。此时，通过对玻璃衬底11施加应力而使裂纹以裂纹线CL为起点沿低负荷区间LR伸展。裂纹伸展的方向(图11的箭头PR)与形成沟槽线TL的方向DA(图2)相反。

其次，针对所述分断步骤的详细内容在以下进行说明。

参照图12，以玻璃衬底11的上表面SF1介隔衬垫81对向于工作台80的方式，将形成有裂纹线CL的玻璃衬底11(图9)介隔衬垫81置放在工作台80上。衬垫81包含与玻璃衬底11及工作台80的材料相比更易变形的材料。

参照图13及图14准备分断杆85。分断杆85优选如图14所示般具有以能够局部按压玻璃衬底11的表面的方式突出的形状，在图14中具有大致V字状形状。如图13所示，所述突出部分以直线状延伸。

其次，使分断杆85接触于玻璃衬底11的下表面SF2的一部分。所述接触部分从下表面SF2中在厚度方向(图13的纵方向)上与裂纹线CL对向的对向部分SF2C离开。

其次，如箭头CT1所示，所述接触部分沿沟槽线TL的低负荷区间LR扩展，向对向部分SF2C靠近。在所述最初接触时，或通过其后的接触部分的扩展而产生如下状态，即，分断杆85在下表面SF2上接触于与低负荷区间LR对向的部分，且从与高负荷区间HR对向的部分离开。

参照图15，如箭头CT2所示，所述接触部分到达至对向部分SF2C。换言之，分断杆85通过所述的步骤先对裂纹线CL中的低负荷区间LR施加应力，其后，进而也同时对裂纹线CL施加应力。通过所述应力，裂纹从裂纹线CL(图15)沿低负荷区间LR伸展(参照图16的箭头PR)。

通过以上的分断步骤，进行玻璃衬底的分断(图11)。

参照图17(A)及(B)，针对适用于所述沟槽线TL的形成的刻划工具50进行说明。刻划工具50通过安装在划线头(未图示)而相对于玻璃衬底11相对移动，由此进行对玻璃衬底11的划线。刻划工具50具有刀尖51及刀柄52。刀尖51被保持在刀柄52。

在刀尖51设置有顶面SD1(第1面)、及包围顶面SD1的多个面。这些多个面包含侧面SD2(第2面)及侧面SD3(第3面)。顶面SD1、侧面SD2及SD3朝向互不相同的方向，且相互相邻。刀尖51具有顶面SD1、侧面SD2及SD3交汇的顶点，且通过所述顶点而构成刀尖51的突起部PP。此外，侧面SD2及SD3形成构成刀尖51的侧部PS的棱线。侧部PS从突起部PP以线状延伸。此外，侧部PS由于如所述般为棱线，因此具有线状延伸的凸形状。

刀尖51优选为金刚石笔。也就是说，刀尖51优选由金刚石制成。在所述情况下，能够容易地提高硬度并减小表面粗糙度。更优选为刀尖51由单晶金刚石制成。尤其优选从结晶学方面来说，顶面SD1为{001}面，侧面SD2及SD3各自为{111}面。在所述情况下，侧面SD2及SD3是虽具有不同方向但结晶学上相互等价的晶面。

另外，也可使用不为单晶的金刚石，例如，也可使用以CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)法合成的多晶金刚石。或者，也可使用从微粒石墨或非石墨状碳以不包含铁族元素等结合材烧结的多晶金刚石，或将金刚石粒子通过铁族元素等结合材结合的烧结金刚石。

刀柄52沿轴方向AX延伸。刀尖51优选以使顶面SD1的法线方向大致沿轴方向AX的方式安装在刀柄52。

在使用刻划工具50的沟槽线TL的形成中，首先将刀尖51按压于玻璃衬底11的上表面SF1。具体而言，将刀尖51的突起部PP及侧部PS向玻璃衬底11所具有的厚度方向DT按压。

其次，使被按压的刀尖51在上表面SF1向方向DA滑动。方向DA是将从突起部PP沿侧面PS延伸的方向投影在上表面SF1上者，大致对应于将轴方向AX投影于上表面SF1上的方向。滑动时，刀尖51通过刀柄52在上表面SF1拖动。通过所述滑动，在玻璃衬底11的上表面SF1上产生塑性变形。通过所述塑性变形形成沟槽线TL。

另外，在本实施方式的从起点N1至终点N3的沟槽线TL的形成中，如果使刀尖51朝方向DB移动，换言之，以刀尖51的移动方向为基准使刀尖51的姿势向反方向倾斜，那么与采用方向DA的情况相比，图9所示的裂纹线CL更难以形成、及图16所示的裂纹更难以前进。更一般而言，在通过刀尖51向方向DA移动而形成的沟槽线TL中，裂纹容易向与方向DA相反的方向伸展。另一方面，在通过刀尖51向方向DB移动而形成的沟槽线TL中，裂纹容易向与方向DB相同的方向伸展。这种方向相关性推测可能与起因于沟槽线TL的形成时产生的塑性变形而在玻璃衬底11内产生的应力分布相关联。

根据本实施方式，在形成用以规定分断玻璃衬底11的位置的沟槽线TL(图2及图3)时，相比于高负荷区间HR，在低负荷区间LR内能够减轻对刀尖51(图17(A))施加的负荷。由此能够减小对刀尖51的损伤。

此外，在低负荷区间LR及高负荷区间HR中的低负荷区间LR为无裂纹状态的情况下(图8及图9)，在低负荷区间LR不存在成为分断玻璃衬底11的起点的裂纹。因此在所述状态下对玻璃衬底11进行任意处理的情况下，即便对低负荷区间LR施加意外的应力，也难以在玻璃衬底11产生意外的分断。因此能够稳定地进行所述处理。

此外，在低负荷区间LR及高负荷区间HR的两者为无裂纹状态的情况下(图2及图3)，在沟槽线TL不存在成为分断玻璃衬底11的起点的裂纹。因此在所述状态下对玻璃衬底11进行任意处理的情况下，即便对沟槽线TL施加意外的应力，亦难以在玻璃衬底11产生意外的分断。因此能够更稳定地进行所述处理。

此外，沟槽线TL是在辅助线AL形成之前形成。由此，能够避免在沟槽线TL形成时辅助线AL产生影响。尤其是，能够避免为了形成沟槽线TL时刀尖51刚通过辅助线AL后的形成异常。

其次，以下针对实施方式1的变化例进行说明。

参照图18，也可将辅助线AL交叉于沟槽线TL时作为契机而形成裂纹线CL。在辅助线AL的形成时对玻璃衬底11施加的应力较大的情况下，能够能产生这种现象。

参照图19，也可首先在玻璃衬底11的上表面SF1形成辅助线AL，其后形成沟槽线TL(在图19中未图示)。

参照图20，也可将辅助线AL以在平面布局中与高负荷区间HR交叉的方式，形成于玻璃衬底11的下表面SF2上。由此，能够相互不影响地形成辅助线AL及沟槽线TL两者。

参照图21(A)及(B)，也可取代刻划工具50(图17(A)及(B))，而使用刻划工具50v。刀尖51v具有包含顶点与圆锥面SC的圆锥形状。刀尖51v的突起部PPv由顶点构成。刀尖的侧部PSv是从顶点沿在圆锥面SC上延伸的假想线(图21(B)的虚线)构成。由此侧部PSv具有线状延伸的凸形状。

(实施方式2)

参照图22，首先准备玻璃衬底11。此外，准备具有刀尖的刻划工具。关于刻划工具的详细内容见后述。

其次，通过在玻璃衬底11的上表面SF1上刀尖向方向DB移动，而在上表面SF1上形成交叉于后述的高负荷区间HR(图23)的辅助线AL。

参照图23，通过刀尖向方向DB的移动，而在玻璃衬底11的上表面SF1上从起点Q1经由中途点Q2至终点Q3形成沟槽线TL。从起点Q1至中途点Q2的沟槽线TL形成为高负荷区间HR。从中途点Q2至终点Q3的沟槽线TL形成为低负荷区间LR。

其次，沿辅助线AL分离玻璃衬底11。所述分离能够通过一般的分断步骤进行。以所述分离为契机使厚度方向上的玻璃衬底11的裂纹沿沟槽线TL仅在沟槽线TL中高负荷区间HR伸展。

参照图24，通过所述裂纹的伸展，而沿沟槽线TL的一部分形成裂纹线CL。具体而言，在高负荷区间HR中通过分离而新产生的边与中途点Q2之间的部分形成裂纹线CL。形成裂纹线CL的方向与形成沟槽线TL的方向DB(图23)相同。另外，在通过分离而新产生的边与中途点Q2之间的部分难以形成裂纹线CL。所述方向相关性是起因于形成高负荷区间HR时的刀尖的状态，详细内容见后述。

其次，通过与实施方式1相同的分断步骤(图12～图16)，进行以裂纹线CL为起点沿沟槽线TL从中途点Q2朝向终点Q3使裂纹伸展的分断步骤。由此分断脆性衬底11。

参照图25及图26，作为第1变化例，也可首先形成沟槽线TL，其后形成辅助线AL。参照图27，作为第2变化例，也能以辅助线AL的形成为契机形成裂纹线CL。参照图28，也可将辅助线AL以在平面布局中与高负荷区间HR交叉的方式，形成于玻璃衬底11的下表面SF2上。此外，在本实施方式中高负荷区间HR虽从起点Q1开始形成，但高负荷区间HR只要形成于与辅助线AL交叉的部分即可。例如，也可从起点Q1直至与辅助线AL交叉的部分近前为止形成低负荷区间LR，且其后以与辅助线AL交叉的方式形成高负荷区间HR。

参照图29，针对适用于本实施方式的沟槽线TL的形成的刻划工具50R进行说明。刻划工具50R具有划线轮51R、固持器52R、及销53。划线轮51R具有大致圆盘状形状，且其直径典型为数mm左右。划线轮51R经由销53能够绕旋转轴RX旋转地保持在固持器52R。

划线轮51R具有设置有刀尖的外周部PF。外周部PF绕旋转轴RX圆环状延伸。外周部PF如图30(A)所示，在目视精度下切为棱线状，由此，构成包含棱线与倾斜面的刀尖。另一方面，在显微镜精度下，如图30(B)所示，通过划线轮51R向上表面SF1内侵入而在实际作用的部分(图30(B)的较两点链线更下方)，外周部PF的棱线具有微细的表面形状MS。表面形状MS优选在前视时(图30(B))，具有包含有限曲率半径的曲线形状。划线轮51R是使用超硬合金、烧结金刚石、多晶金刚石或单晶金刚石等硬质材料形成。就减小所述的棱线及倾斜面的表面粗糙度的观点来说，划线轮51R也可整体由单晶金刚石制成。

使用刻划工具50R的沟槽线TL的形成是通过如下方式进行，即，在玻璃衬底11的上表面SF1上使划线轮51R滚动(图29：箭头RT)，由此划线轮51R在上表面SF1上向前进方向DB前进。由所述滚动所致的前进是一面通过对划线轮51R施加负荷F而将划线轮51R的外周部PF向玻璃衬底11的上表面SF1上按压一面进行。由此，通过在玻璃衬底11的上表面SF1上产生塑性变形，而形成具有沟槽形状的沟槽线TL。负荷F具有平行于玻璃衬底11的厚度方向DT的垂直成分Fp、与平行于上表面SF1的面内成分Fi。前进方向DB与面内成分Fi的方向相同。

另外，沟槽线TL的形成也可使用向方向DB移动的刻划工具50(图17(A)及(B))或50v(图21(A)及(B))取代向方向DB移动的刻划工具50R。

另外，对于除所述以外的构成，因与所述实施方式1的构成大致相同，所以对同一或对应的要件标注同一符号，且不重复其说明。

通过本实施方式，也可获得与实施方式1大致相同的效果。此外，在本实施方式中，由于能够使用旋转的刀尖而非固定的刀尖形成沟槽线TL，因此能够延长刀尖的寿命。

(实施方式3)

参照图31，首先准备玻璃衬底11、与具有刀尖的刻划工具。通过刀尖的移动，在玻璃衬底11的上表面SF1上在点R1及R6之间形成沟槽线TL。点R1及点R2之间、点R3及点R4之间、点R5及点R6之间的沟槽线TL形成为高负荷区间HR。点R2及点R3之间、点R4及点R5之间的沟槽线TL形成为低负荷区间LR。沟槽线TL的形成方法能够采用在所述的实施方式1或2(包含所述变化例)说明的任意者。

其次，沿各自交叉于高负荷区间HR的多条分断线BL分离玻璃衬底11。所述分断线BL的形成以一般的刻划步骤，或从沟槽线TL产生垂直裂纹的步骤等的任何方法进行均可，且分断线BL的分离能够通过一般的分断步骤进行。

参照图32，以所述的玻璃衬底11的分离为契机，在通过分离而新产生的边、与隔着所述边的1对中途点中的一者之间的部分形成裂纹线CL。形成裂纹线CL的方向，在向方向DA(图17(A)或图21(A))形成沟槽线TL的情况下与方向DA相反，在向方向DB(图17(A)、图21(A)或图29)形成沟槽线TL的情况下与方向DB相同。

其次，通过与实施方式1相同的分断步骤(图12～图16)，进行使裂纹以裂纹线CL为起点沿沟槽线TL伸展的分断步骤。由此分断脆性衬底11。

根据本实施方式，能够通过多条沟槽线TL、及交叉于其等的多条分断线BL而规定分断玻璃衬底11的位置。

(实施方式4)

参照图33，通过刀尖51向方向DA的移动(参照图17(A))，在玻璃衬底11的上表面SF1上在端点S1及S3之间向方向DL形成沟槽线。端点S1及中途点S2之间的沟槽线TL形成为低负荷区间LR。中途点S2及端点S3之间的沟槽线TL形成为高负荷区间HR。

参照图34，其次，通过一面将刀尖51向玻璃衬底11的上表面SF1上按压，一面使刀尖51在玻璃衬底的上表面SF1上向方向DA(图17(A))移动，而在玻璃衬底11的上表面SF1上产生塑性变形，由此在上表面SF1上沿方向DM形成与沟槽线TL的低负荷区间LR交叉的交叉沟槽线TM。形成交叉沟槽线TM的步骤是与沟槽线TL相同，以能够获得无裂纹状态的方式进行。也就是说，形成交叉沟槽线TM的步骤是以能够获得在交叉沟槽线TM的正下方，玻璃衬底11在与交叉沟槽线TM交叉的方向连续相连的状态即无裂纹状态的方式进行。

其次，沿与交叉沟槽线TM交叉的分断线BM分离玻璃衬底11。所述分离能够通过一般的刻划步骤及分断步骤进行。分断线BM在从交叉沟槽线TM与沟槽线TL的交叉点向方向DM偏移的点与交叉沟槽线TM交叉。以所述分离为契机，沿交叉沟槽线TM形成伴随着在玻璃衬底11的厚度方向上渗透的裂纹的裂纹线CM(图35)。

其次，沿与沟槽线TL的高负荷区间HR交叉的分断线BL分离玻璃衬底11。所述分离能够通过一般的刻划步骤及分断步骤进行。以所述分离为契机，沿高负荷区间HR形成伴随着在玻璃衬底11的厚度方向上渗透的裂纹的裂纹线CL(图36)。

其次，通过与实施方式1相同的分断步骤(图12～图16)，进行使裂纹以裂纹线CL为起点沿沟槽线TL伸展的分断步骤。由此，沿沟槽线TL分断脆性衬底11(图37)。其后，沿裂纹线CM进行分断步骤，进而分断脆性衬底11。

根据本实施方式，能够通过沟槽线TL、及交叉于其等的交叉沟槽线TM规定分断玻璃衬底11的位置。

另外，也可取代刀尖51(图17(A))，而使用刀尖51v(图21(A))。此外，沟槽线TL的形成也可向与方向DL(图33)相反的方向进行，在所述情况下，将刀尖51(图17(A))向方向DB移动。同样，交叉沟槽线TM的形成也可向与方向DM(图34)相反的方向进行，在所述情况下，将刀尖51(图17(A))向方向DB移动。在将刀尖向方向DB移动的情况下，也可取代刀尖51，而使用划线轮51R(图29)的刀尖。

(实施方式5)

参照图38，一面通过施加负荷而将划线轮51R(图29)的刀尖向玻璃衬底11的上表面SF1上按压，一面在上表面SF1上使刀尖向方向DB(图29)移动。由此，在玻璃衬底11的上表面SF1上产生塑性变形。其结果，在上表面SF1上向方向DM(图38)形成交叉沟槽线TM。在开始交叉沟槽线TM的形成时，划线轮51R(图29)的刀尖进行跨上玻璃衬底11的缘的动作。此时，在玻璃衬底11的缘产生微细缺口CP。其结果，在交叉沟槽线TM的一侧端，设置有位于玻璃衬底11的缘上的缺口CP。

参照图39，其次，通过使刀尖在上表面SF1上移动，而在上表面SF1上在点T1及T6之间形成沟槽线TL。点T1及点T2之间、点T3及点T4之间、点T5及点T6之间的沟槽线TL形成为高负荷区间HR。点T2及点T3之间、点T4及点T5之间的沟槽线TL形成为低负荷区间LR。交叉沟槽线TM在上表面SF1上与高负荷区间HR交叉。另外，沟槽线TL的形成方法能够采用在所述的实施方式1或2(包含这些变化例)说明的任意者。

其次，使裂纹以缺口CP为起点沿交叉沟槽线TM伸展。由此沿交叉沟槽线TM分离玻璃衬底11(图40)。以所述分离为契机，在通过分离而新产生的边与隔着所述边的1对中途点中的一者之间的部分，在高负荷区间HR形成裂纹线CL。

其次，通过与实施方式1相同的分断步骤(图12～图16)，进行使裂纹以裂纹线CL为起点沿沟槽线TL伸展的分断步骤。由此分断脆性衬底11。

通过本实施方式，也可获得与实施方式4大致相同的效果。此外，根据本实施方式，利用缺口CP作为产生沿交叉沟槽线TM的裂纹的起点。因此能够省略沿交叉于交叉沟槽线TM的分断线BM(图34)的分断步骤。此外，通过跨上玻璃衬底11的缘的刀尖为划线轮51R(图29)，而与使用固定的刀尖即刀尖51(图17(A))或51v(图21(A))的情况相比，能够抑制因跨上而对刀尖施加的损伤。另外，在所述损伤不会特别成为问题的情况下，也可取代划线轮51R(图29)的刀尖，而使用刀尖51或刀尖51v。

(实施方式6)

参照图41(A)及图41(B)，首先，对本实施方式的玻璃衬底11的分断装置进行说明。分断装置具有刻划工具50(亦参照图17(A))、输送机70、分断辊61、及辅助辊62。输送机70一面露出玻璃衬底11的上表面SF1一面向方向CV搬送玻璃衬底11。刻划工具50被固定在划线头(未图示)，且通过与利用输送机70移动的玻璃衬底11接触，而对玻璃衬底11的上表面SF1进行刻划。分断辊61是用以进行分断步骤而局部按压玻璃衬底11的下表面SF2的部件。辅助辊62是以可进行利用分断辊61向下表面SF2上按压的方式在相反面即上表面SF1上接触于玻璃衬底11的辊。以能够通过分断辊61的按压而使玻璃衬底11稳定地弯曲的方式，在平面布局(在图41(A))中将辅助辊62配置在与分断辊61不同的位置，且优选以在旋转轴方向(图41(A)的纵方向)上隔着分断辊的方式配置。

另外，在图41(A)及图42(A)中为了便于观察图而通过二点链线示意性地表示输送机70。对于其他图也相同。

其次，以下对利用所述分断装置的分断方法进行说明。

随着输送机70向搬送方向CV的移动，玻璃衬底11被向搬送方向CV搬送。由此，刻划工具50的刀尖51(也参照图17)从玻璃衬底11的右缘跨上上表面SF1上。通过所述跨上，而在玻璃衬底11的右缘形成缺口CP。

跨上上表面SF1上的刀尖51通过玻璃衬底11向搬送方向CV的移动，而相对于玻璃衬底11的上表面SF1相对性地向与搬送方向CV相反的方向移动。将刀尖51相对于上表面SF1的相对性的移动方向设为对应于方向DB(图17(A))。所述移动中，通过对刀尖51施加负荷，而在上表面SF1上形成沟槽线TL的高负荷区间HR。

参照图41(B)及图42(B)，在进而搬送玻璃衬底11后，通过使对刀尖51施加的负荷小于高负荷区间HR，而开始沟槽线TL的低负荷区间LR的形成。

参照图41(C)及图42(C)，通过将玻璃衬底11进而搬送，而利用分断辊61及辅助辊62进行向设置有缺口CP的高负荷区间HR的应力施加。由此，裂纹从缺口CP伸展，其结果，在高负荷区间HR形成裂纹线CL。在图42(C)中，裂纹线CL在厚度方向贯穿玻璃衬底11而到达至下表面SF2。

参照图41(D)及图42(D)，通过将玻璃衬底11进而搬送，而开始利用分断辊61及辅助辊62对低负荷区间LR的应力施加。裂纹从所述的裂纹线CL伸展至低负荷区间LR中受到应力施加的部分。其后，随着玻璃衬底11的搬送的进展，而在低负荷区间LR中裂纹伸展。在使裂纹伸展时，通过利用刻划工具50形成低负荷区间LR，而延长低负荷区间LR。由此，一面延长沟槽线TL的低负荷区间LR，一面对应于延长的长度而使玻璃衬底11的分断进展。也就是说，使玻璃衬底11的连续分断进展。

根据本实施方式，能够连续地分断玻璃衬底11。由此，能够不受到玻璃衬底11长度的制约而分断玻璃衬底11。

此外，与高负荷区间HR不同，在低负荷区间LR中，裂纹不易伸展至尚未受到分断辊61的应力施加的部分。因此，在图42(D)所示的连续分断步骤中，能够防止裂纹到达至刀尖51、或进而超出刀尖51的位置而伸展。由此，能够稳定地进行玻璃衬底11的连续分断。

另外，在本实施方式中虽为了使裂纹线CL产生而使用玻璃衬底11的缘的缺口CP，但也可使用其他契机形成裂纹线CL。此外，也可使用刻划工具50v(图21)或50R(图29)取代刻划工具50。

所述各实施方式的脆性衬底的分断方法虽特别适合于玻璃衬底，但脆性衬底也可由除玻璃以外的材料制成。例如，作为除玻璃以外的材料，也可使用陶瓷、硅、化合物半导体、蓝宝石、或石英。

[符号的说明]

AL 辅助线

BL、BM 分断线

CL、CM 裂纹线

CP 缺口

HR 高负荷区间

SC 圆锥面

PF 外周面

SD1 顶面

SD2、SD3 侧面

AX 轴方向

SF1 上表面

SF2 下表面

LR 低负荷区间

TL 沟槽线

PP、PPv 突起

MS 表面形状

TM 交叉沟槽线

PS、PSv 侧部

SF2C 对向部分

RX 旋转轴

11 玻璃衬底(脆性衬底)

50、50R、50v 刻划工具

51、51v 刀尖

51R 划线轮

52 刀柄

52R 固持器

53 销

61 分断辊

62 辅助辊

70 输送机

80 工作台

81 衬垫

85 分断杆

Claims (7)

1.一种脆性衬底的分断方法，包含：

准备脆性衬底的步骤，所述脆性衬底具有第1面及与所述第1面相反的第2面，且具有垂直于所述第1面的厚度方向；及

通过一面将刀尖向所述脆性衬底的第1面上按压，一面使所述刀尖在所述第1面上移动而在所述脆性衬底的所述第1面上产生塑性变形，由此形成沟槽线的步骤；且形成所述沟槽线的步骤以能够获得所述脆性衬底在所述沟槽线的正下方处在与所述沟槽线交叉的方向上连续相连的状态即无裂纹状态的方式进行，且形成所述沟槽线的步骤包含：

形成作为沟槽线的一部分的低负荷区间的步骤；及

形成作为沟槽线的一部分的高负荷区间的步骤；且在形成所述高负荷区间的步骤中对所述刀尖施加的负荷，高于在形成所述低负荷区间的步骤使用的负荷，该脆性衬底的分断方法进而包含：

通过使所述厚度方向的所述脆性衬底的裂纹沿所述沟槽线仅在所述沟槽线中的所述高负荷区间伸展，而沿所述沟槽线的一部分形成裂纹线的步骤；及

在形成所述裂纹线的步骤后，沿所述沟槽线分断所述脆性衬底的步骤；且分断所述脆性衬底的步骤包含如下步骤，即，通过对所述脆性衬底施加应力而使裂纹以所述裂纹线为起点沿所述低负荷区间伸展。

2.根据权利要求1所述的脆性衬底的分断方法，其中形成所述裂纹线的步骤包含如下步骤，即，伴随着在所述脆性衬底的所述厚度方向渗透的裂纹，而在所述脆性衬底的所述第1面上形成交叉于所述高负荷区间的辅助线。

3.根据权利要求2所述的脆性衬底的分断方法，其中形成所述裂纹线的步骤包含沿所述辅助线分离所述脆性衬底的步骤。

4.根据权利要求1所述的脆性衬底的分断方法，其进而包含在所述脆性衬底的所述第2面上形成辅助线的步骤；且所述辅助线在平面布局中与所述高负荷区间交叉；且

形成所述裂纹线的步骤包含沿所述辅助线分离所述脆性衬底的步骤。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的脆性衬底的分断方法，其进而包含如下步骤，即，在形成所述沟槽线的步骤后，通过一面将刀尖向所述脆性衬底的第1面上按压，一面使所述刀尖在所述脆性衬底的所述第1面上移动而在所述脆性衬底的所述第1面上产生塑性变形，由此在所述第1面上形成与所述沟槽线的所述低负荷区间交叉的交叉沟槽线；且形成所述交叉沟槽线的步骤是以能够获得所述脆性衬底在所述交叉沟槽线的正下方处在与所述交叉沟槽线交叉的方向上连续相连的状态即无裂纹状态的方式进行；且

该脆性衬底的分断方法进而包含如下步骤，即，沿所述交叉沟槽线形成伴随着在所述脆性衬底的所述厚度方向上渗透的裂纹的裂纹线。

6.根据权利要求1所述的脆性衬底的分断方法，其进而包含如下步骤，即，在形成所述沟槽线的步骤前，通过一面利用施加负荷而将刀尖向所述脆性衬底的第1面上按压，一面使所述刀尖在所述第1面上移动而在所述脆性衬底的所述第1面上产生塑性变形，由此在所述第1面上形成与所述沟槽线的所述高负荷区间交叉的交叉沟槽线；且形成所述交叉沟槽线的步骤是以能够获得所述脆性衬底在所述交叉沟槽线的正下方处在与所述交叉沟槽线交叉的方向上连续相连的状态即无裂纹状态的方式进行；且

形成所述裂纹线的步骤是通过如下方式进行，即，使裂纹沿所述交叉沟槽线伸展而分离所述脆性衬底。

7.根据权利要求1所述的脆性衬底的分断方法，其中在进行使所述裂纹伸展的步骤时，同时进行形成所述低负荷区间的步骤，由此，延长所述低负荷区间。