JP2002100590A - Splitting device and method therefor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a splitting device and a method therefor with which highly accurate splitting can be easily and economically performed along with a splitting plan line without generating working chips. SOLUTION: A cooling pipe 8 is mechanically contacted to a spot to be heated by a laser 3, a cooling means is located between plural lasers 23 and 33 or at one heating position at least or by cooling a position to be divided in the state of heating the whole to a prescribed temperature, the position to be split is sufficiently heated and thermal stress caused by a temperature gradient generated by that cooling is locally, uniformly and further sufficiently generated so that highly accurate splitting working can be performed. As a result, split can be completed with one process, especially, a comparatively thin material can be easily and economically split without working chips.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、割断装置及びその
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting device and a cutting method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体ウエーハやガラス等の脆性材料を
切断する方法としては、従来、研磨剤を使用する研削、
又はレーザービームによる溶断等の方法があるが、これ
らの方法によると、いずれの場合も、加工点に熱による
歪みが発生したり（溶断時）、機械的な構造破壊等の発
生によって加工点の周辺に研削割れ等が生じる（研削
時）等のように材料の劣化を伴うという欠点があり、
又、研磨屑の発生（研削時）や蒸発や溶融による材料の
損失・ゆがみ（溶断時）が避けられない等の欠点があ
る。2. Description of the Related Art As a method for cutting a brittle material such as a semiconductor wafer or glass, there have conventionally been used grinding using an abrasive,
Alternatively, there is a method such as fusing by a laser beam. In any case, according to these methods, a distortion due to heat is generated at a processing point (during fusing) or a mechanical structural destruction is caused. There is a disadvantage that the material is deteriorated, such as when grinding cracks occur in the periphery (during grinding), etc.
In addition, there are disadvantages such as generation of polishing dust (at the time of grinding) and loss and distortion of the material due to evaporation and melting (at the time of fusing).

【０００３】そこで、このような欠点を解消するため
に、レーザービームの照射によって生じる熱応力を利用
して材料を割断する、いわゆるレーザー割断方法が、例
えば特開平７−３２３３８４公報「脆性材料の割断方
法」に提案されている。[0003] In order to solve such a drawback, a so-called laser cutting method in which a material is cut using thermal stress generated by irradiation of a laser beam is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-323384. Method ".

【０００４】この方法は、脆性材料に、予め切欠き等に
より加工予定線を形成しておき、その近傍にレーザービ
ームを照射して、その加熱によって発生する熱応力によ
り微小亀裂を発生させ、さらに、レーザービームを加工
予定線に沿う方向に誘導することによって、亀裂を加工
予定線上で発生させ、材料の分子間の結合を切り、加工
屑の発生なしに割断するというものである。According to this method, a processing line is formed in advance in a brittle material by a notch or the like, and a laser beam is radiated in the vicinity thereof to generate a micro crack due to thermal stress generated by the heating. By guiding the laser beam in the direction along the line to be processed, a crack is generated on the line to be processed, breaking the bonds between the molecules of the material, and breaking the material without generating debris.

【０００５】しかし、この技術を実際に実施しようとし
た場合に、予め材料にある程度の深さ以上の切欠きがな
いと加工予定線通りに割断することができず、その場
合、切り屑を発生させてしまい、材料の損失が少なくな
るという利点が若干失われてしまう。又、加工の手間と
しては、切欠きなしで切断してしまっても、結果が変わ
らなくなるという問題が指摘されている。[0005] However, when this technique is actually implemented, if the material does not have a notch of a certain depth or more in advance, the material cannot be cut along the planned processing line, in which case chips are generated. The advantage of reduced material loss is somewhat lost. In addition, it has been pointed out that, as a troublesome work, even if the cutting is performed without the notch, the result does not change.

【０００６】そして、もし、切欠きを用いた加工予定線
を予め形成しなかった場合には、特に加工材料におい
て、加工予定箇所を挟んで材料の両側の幅が対称でない
ものでは、両側のそれぞれの材料の体積や表面積等が違
うために剛性が両側で違ってしまう。この結果、加工予
定線に発生する熱応力に不均衡が生じ、幅の狭い側にお
いてレーザーのスポットの中心から外れた部分で割断が
起こり、レーザーの誘導通りに割断を行なうことができ
ないという問題もある。If the planned processing line using the notch is not formed beforehand, especially in the case of the processed material, if the width of both sides of the material is not symmetrical with respect to the planned processing portion, each side of the material is not symmetric. The stiffness differs on both sides due to differences in the volume and surface area of the material. As a result, there is an imbalance in the thermal stress generated at the planned processing line, and the laser beam is cut off from the center of the laser spot on the narrow side, and the laser cannot be cut as guided by the laser. is there.

【０００７】これに対し、例えば特開平７−３２３３８
５公報「脆性材料の割断方法」、特開平７−３２８７８
１公報「脆性材料の割断方法」、特開平９−１３７０公
報「割断加工方法及び割断加工装置」、特開平１１−１
０３７４公報「割断加工方法」、特開平１１−１０３７
５公報「割断加工方法」等では、割断（加工）予定線を
挟んだ両側の幅が非対称なものに対しても、レーザーの
誘導通りに割断するための制御方法が開示されている。
これらは、例えば、加工用の熱源を２個以上準備して全
体の熱量をセンサー等で監視しながら、亀裂発生部分の
熱が均等に分布するように、それぞれの熱源の熱量を調
整する技術や、常に画像等で加工部分を監視しながら、
亀裂が加工予定線からずれた場合には、レーザーの位置
を調整して加工予定線にもどるように誘導する技術等で
あるが、いずれも、制御に大変高度な技術が必要であ
り、設備等にも多くの費用がかかり難しいものが多かっ
た。On the other hand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-32338
5, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-32878, "Method of Cleaving Brittle Materials"
JP-A-11-1370, "Cleaving method for brittle material", JP-A-9-1370, "Cleaving method and cleaving apparatus", JP-A-11-1
0374, "Cleaving method", JP-A-11-1037
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H05-209, “Cleaving method” and the like discloses a control method for performing cutting as guided by a laser, even when the widths on both sides of the planned cutting (processing) line are asymmetric.
These include, for example, a technique of preparing two or more heat sources for processing and monitoring the total amount of heat with a sensor or the like, and adjusting the amount of heat of each heat source so that the heat of the crack generation portion is evenly distributed. , While always monitoring the processed parts with images etc.
If the cracks deviate from the planned processing line, it is a technique to adjust the position of the laser and guide it to return to the planned processing line, but in each case, very advanced technology is required for control, equipment etc. Many of them were expensive and difficult.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】こうした割断方法で
は、レーザービームにより起こる高温部と、レーザー通
過後の自然冷却による温度低下部とで発生する温度勾配
（温度差）から加工予定線に亀裂を発生させていた。こ
れに対し、レーザービームを移動させながら照射し、こ
の通過後の熱をもった部分に冷風を当てることにより急
冷し、亀裂の発生を促進させる方法もあった。In such a cutting method, a crack is generated in a line to be processed due to a temperature gradient (temperature difference) generated between a high-temperature portion caused by a laser beam and a temperature-lowering portion caused by natural cooling after passing through the laser. I was letting it. On the other hand, there is also a method of irradiating a laser beam while moving it, and quenching by applying a cool air to a heated portion after passing the laser beam to accelerate the generation of cracks.

【０００９】即ち、特許第３０２７７６８号「脆弱非金
属材料の分断方法」等では、簡易制御法として、冷却風
の吹付けによる強制冷却で材料の任意の箇所に熱応力差
を発生させて割断する方法が提案されている。しかしな
がら、実際に半導体ウエーハやガラス等で実施してみる
と、これらは熱伝達性が悪い材料であるために、冷却風
を当てた部分（表面）では綺麗にクラックが入るが、完
全には材料を割断できず、最終的には、機械的にかつ強
制的に分断しなければならない。このため、切り屑が発
生し、手間もかかり、実用的ではなかった。That is, in Japanese Patent No. 3027768 "Method for cutting brittle non-metallic material" or the like, as a simple control method, thermal stress is generated at an arbitrary portion of the material by forced cooling by blowing cooling air to cut the material. A method has been proposed. However, when actually performed on semiconductor wafers and glass, etc., since these materials are poor in heat transfer, cracks are formed clearly in the portion (surface) exposed to the cooling air, but completely cracked in the material. Cannot be divided, and ultimately must be mechanically and forcibly divided. For this reason, chips are generated, it takes much time and is not practical.

【００１０】しかも、この方法によると、吹き出し口か
ら冷風を放出するので、冷却風が被加工面に当たって拡
がってしまい、冷却点を絞れないことになるので、割断
ラインが不均一となることがあった。又、冷却用に冷媒
ガスを使用するので、冷却装置の構造が複雑となった
り、放出されたガスを再利用できないという欠点もあっ
た。In addition, according to this method, since the cool air is discharged from the outlet, the cool air hits the surface to be processed and spreads, so that the cooling point cannot be narrowed, so that the cutting line may become uneven. Was. Further, since the refrigerant gas is used for cooling, there are disadvantages that the structure of the cooling device is complicated and the released gas cannot be reused.

【００１１】本発明は、上記のような従来の実情に鑑み
てなされたものであって、その目的は、加工屑の発生な
しに、割断予定線に沿って高精度の割断を容易かつ経済
的に行なえる割断装置及びその方法を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has as its object to easily and economically perform high-precision cutting along a planned cutting line without generating machining waste. The present invention provides a cleaving device and a cleaving method which can be performed on the same.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第１の発
明は、被割断位置を加熱するための加熱手段と、前記加
熱手段が加熱した個所に機械的に接触して前記個所を冷
却する冷却手段とを有する割断装置、及びその方法に係
るものである。That is, a first aspect of the present invention is a heating means for heating a position to be cut, and cooling the point by mechanically contacting the point heated by the heating means. The present invention relates to a cleaving device having a cooling means for performing the cutting and a method thereof.

【００１３】また、本発明の第２の発明は、被割断位置
を加熱する第一の加熱手段と、前記第一の加熱手段に後
続して前記被割断位置を再加熱する第二の加熱手段とを
有し、前記第一の加熱手段による加熱位置と前記第二の
加熱手段による加熱位置との間、又はその少なくとも一
方に冷却手段が配置されている割断装置、及びその方法
に係るものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a first heating means for heating a position to be cut, and a second heating means for reheating the position to be cut following the first heating means. And a cleaving device in which a cooling means is arranged between a heating position by the first heating means and a heating position by the second heating means, or at least one of the heating means, and a method thereof. is there.

【００１４】また、本発明の第３の発明は、被加工体の
全体を所定の温度に設定する第一の温度設定手段と、前
記被加工体の被割断位置を前記所定温度とは逆方向に温
度変化させる第二の温度設定手段を有する割断装置、及
びその方法に係るものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a first temperature setting means for setting a whole temperature of a workpiece to a predetermined temperature, and a cutting position of the workpiece in a direction opposite to the predetermined temperature. The present invention relates to a cleaving device having second temperature setting means for changing the temperature to a predetermined value, and a method therefor.

【００１５】更に、本発明は、加熱手段によって被割断
位置を走査しながら加熱すると共に、この加熱個所を冷
却手段によって冷却し、しかる後、前記加熱手段を元の
位置に戻して前記被割断位置を再度走査しながら加熱す
る割断方法も提供するものである。Further, according to the present invention, the cutting position is heated while being scanned by the heating means, and the heated portion is cooled by the cooling means. Thereafter, the heating means is returned to the original position and the cutting position is changed. The method also provides a cleaving method of heating while scanning again.

【００１６】本発明によれば、加熱手段による加熱個所
に冷却手段を機械的に接触させたり、複数の加熱手段間
又は少なくとも一方の加熱位置に冷却手段を配し、また
一旦加熱、冷却した箇所を再び原位置から加熱し、或い
は全体を所定温度に設定した状態で被割断位置を逆方向
に温度変化させているので、被割断位置を十二分に加熱
すると共に、その冷却により生じる温度勾配に基づく熱
応力を局部的にかつ均一に、しかも十二分に生じさせる
ことができ、高精度の割断加工が可能となる。この結
果、割断を一工程で行え、特に比較的薄い材料であれ
ば、容易に割断することができ、加工屑を出さないで容
易かつ経済的に割断することができる。According to the present invention, the cooling means is brought into mechanical contact with the heating point by the heating means, or the cooling means is arranged between the plurality of heating means or at least one of the heating positions. Is heated from the original position again, or the temperature of the cut position is changed in the opposite direction with the whole set at a predetermined temperature, so that the cut position is heated more than enough and the temperature gradient generated by its cooling Can be generated locally and uniformly and more than enough, and high-precision cutting can be performed. As a result, the cleaving can be performed in one step, and particularly when the material is relatively thin, the cleaving can be easily performed, and the cleaving can be easily and economically performed without generating the processing waste.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】本発明においては、前記加熱手段
による加熱面積よりも前記冷却手段による冷却面積が小
さく、前記冷却手段の冷却部が所定幅で若しくは点接触
的に前記個所に接触するのが望ましい。In the present invention, the cooling area of the cooling means is smaller than the heating area of the heating means, and the cooling portion of the cooling means contacts the location with a predetermined width or in point contact. Is desirable.

【００１８】又、前記加熱手段がレーザービームなどの
加熱ビームの照射手段からなり、前記冷却手段が冷媒流
通式に構成され、前記加熱手段と前記冷却手段とが相前
後して配置され、前記被割断位置に対して順次移動する
のが望ましい。Further, the heating means comprises a means for irradiating a heating beam such as a laser beam, the cooling means is constituted by a refrigerant flow type, and the heating means and the cooling means are arranged one after another, and It is desirable to move sequentially to the cutting position.

【００１９】特に本発明の第２の発明においては、前記
第一の加熱手段による加熱面積よりも前記冷却手段によ
る冷却面積が小さく、前記第一の加熱手段による加熱面
積に対し、前記第二の加熱手段による加熱面積が小さい
のが望ましい。In particular, in the second invention of the present invention, the cooling area by the cooling means is smaller than the heating area by the first heating means, and the second heating area is smaller than the heating area by the first heating means. It is desirable that the heating area by the heating means is small.

【００２０】又、前記冷却手段が所定幅で若しくは点接
触的に前記個所に接触する冷却部を有するか、或いは前
記個所に冷媒を吹付ける構造を有しているのが望まし
い。It is preferable that the cooling means has a cooling portion having a predetermined width or a point contact with the point, or has a structure for blowing a refrigerant to the point.

【００２１】又、前記第一及び第二の加熱手段がレーザ
ービームなどの加熱ビームの照射手段からなり、前記冷
却手段が冷媒流通式又は冷媒吹付け式に構成され、前記
第一及び第二の加熱手段と前記冷却手段とが相前後して
配置され、被割断位置に対して順次移動するのが望まし
い。Further, the first and second heating means are constituted by irradiation means of a heating beam such as a laser beam, and the cooling means is constituted by a refrigerant flow type or a refrigerant spraying type. It is desirable that the heating means and the cooling means are arranged one behind the other and move sequentially with respect to the position to be cut.

【００２２】特に本発明の第３の発明においては、前記
第一の温度設定手段が前記被加工体の加熱又は冷却手段
からなり、前記第二の温度設定手段が冷却又は加熱手段
からなるのが望ましい。In particular, in the third invention of the present invention, the first temperature setting means comprises a means for heating or cooling the workpiece, and the second temperature setting means comprises a cooling or heating means. desirable.

【００２３】又、前記第一の温度設定手段が加熱手段か
らなり、前記第二の温度設定手段が所定幅で若しくは点
接触的に前記被加工体に接触する冷却部を有するか、或
いは前記個所に冷媒を吹付ける構造を有しているのがよ
い。この場合、前記第一の温度設定手段がヒーターから
なり、前記第二の温度設定手段が冷媒流通式又は冷媒吹
付け式に構成されているのが望ましい。Also, the first temperature setting means comprises a heating means, and the second temperature setting means has a cooling portion which comes into contact with the workpiece with a predetermined width or in point contact, or It is preferable to have a structure in which a refrigerant is blown to the surface. In this case, it is desirable that the first temperature setting means is constituted by a heater, and the second temperature setting means is constituted by a refrigerant flow type or a refrigerant spray type.

【００２４】又、前記第二の温度設定手段が前記被割断
位置に対して移動するのが好ましい。Preferably, the second temperature setting means moves with respect to the position to be cut.

【００２５】以下、本発明を好ましい実施形態について
図面参照下に詳細に説明する。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【００２６】第１の実施の形態 本実施の形態による装置は、図１の（ａ）及び（ｂ）に
示すように、ガラス、アルミナセラミック、シリコンウ
エーハ等の被加工材料１を載置するステージ２と、ステ
ージ２上に置かれた被加工材料１にレーザービーム１９
を照射するレーザー３及び冷却用の冷却パイプ８を含む
割断加工機１２とで構成されている。 First Embodiment As shown in FIGS. 1A and 1B, an apparatus according to the present embodiment comprises a stage on which a workpiece 1 such as glass, alumina ceramic, or silicon wafer is placed. 2 and the workpiece 1 placed on the stage 2
And a cleaving machine 12 including a cooling pipe 8 for cooling.

【００２７】そして、レーザー３と冷却パイプ８とは、
矢印の方向へ移動させることができ、その移動により、
レーザービーム１９の被加工材料１への照射位置を割断
加工予定線７上に沿って移動させることができる。The laser 3 and the cooling pipe 8 are
It can be moved in the direction of the arrow, and by that movement,
The irradiation position of the laser beam 19 on the material 1 to be processed can be moved along the planned cutting line 7.

【００２８】ここでは、図１（ａ）に示すように、冷媒
１１の循環用の冷却パイプ８を、レーザービーム１９の
照射位置の後方近傍に被加工材料１に接触して配置して
いる。なお、冷却パイプ８の冷却径１４（冷媒１１によ
る冷却域の径）をレーザービーム径１３より小さなもの
とする。これにより、割断に必要な温度勾配をつけ易く
なり、熱応力がシャープになる。Here, as shown in FIG. 1A, a cooling pipe 8 for circulating a coolant 11 is disposed in contact with the workpiece 1 near the rear of the irradiation position of the laser beam 19. In addition, the cooling diameter 14 of the cooling pipe 8 (the diameter of the cooling area by the coolant 11) is smaller than the laser beam diameter 13. Thereby, it becomes easy to give a temperature gradient necessary for cleaving, and the thermal stress becomes sharp.

【００２９】又、本実施の形態では、冷却パイプ８のパ
イプ径は例えばφ０．３ｍｍ程度とし、その先端８ａが
被加工材料１に対してビーム照射位置から例えば１０．
０ｍｍ後方にずらした場所に所定幅又は点接触的に当る
ように配置する。しかし、同等の効果があるならば、パ
イプ径や位置等は自由に変えてよい。In the present embodiment, the diameter of the cooling pipe 8 is, for example, about 0.3 mm, and the tip 8a of the cooling pipe 8 extends from the beam irradiation position to, for example, 10.3 mm.
It is arranged so as to hit a place shifted 0 mm rearward by a predetermined width or point contact. However, if the same effect is obtained, the pipe diameter and the position may be freely changed.

【００３０】冷却パイプ８は被加工材料１の表面に一定
の圧力で接しながらレーザー３に後続して移動するが、
その接触圧や接触面積は任意に変えてもよい。The cooling pipe 8 moves following the laser 3 while contacting the surface of the workpiece 1 with a constant pressure.
The contact pressure and contact area may be arbitrarily changed.

【００３１】なお、冷却法としては、冷却パイプ８のよ
うに、レーザービーム径１３より幅の小さな凸状部又は
エッジ状に形成された先端８ａを有し、これを被割断体
１に接触させて熱を奪うものとしてよいが、その他の同
様の形状の冷却部材を用いてもよい。As a cooling method, like the cooling pipe 8, a tip 8a formed in a convex portion or an edge shape smaller in width than the laser beam diameter 13 is brought into contact with the cut object 1. However, a cooling member having another similar shape may be used.

【００３２】次に、割断加工に際しては、先ず、レーザ
ー３からレーザービーム１９を被加工材料１の加工開始
点５に照射して加熱し、そこに熱応力による微小亀裂を
発生させる。Next, in the cleaving process, first, a laser beam 19 is radiated from the laser 3 to the processing start point 5 of the material 1 to be processed and heated to generate a microcrack due to thermal stress.

【００３３】この場合、例えば、レーザー３の出力は８
０Ｗ〜１００Ｗとし、スポット径はφ６〜７ｍｍ程度と
し、レーザー３及び冷却パイプ８を有する割断加工機１
２の送り速度は３０ｍｍ／ｓｅｃとする。In this case, for example, the output of the laser 3 is 8
0 W to 100 W, the spot diameter is about 6 to 7 mm, and the cleaving machine 1 having the laser 3 and the cooling pipe 8
The feed speed of No. 2 is 30 mm / sec.

【００３４】次いで、レーザー３を、レーザービーム１
９の照射位置が被加工材料１の割断加工予定線７上に沿
うように移動させてスポット加熱を連続して行い、かつ
その照射に後続して、冷却パイプ８によりレーザー加熱
部分を点接触的に冷却し、レーザービーム１９の進行方
向の後方に急峻な温度勾配を生じさせる。Next, the laser 3 is irradiated with the laser beam 1.
The irradiation position of 9 is moved along the planned cutting line 7 of the material 1 to perform spot heating continuously, and the laser heating portion is point-contacted by the cooling pipe 8 following the irradiation. And a steep temperature gradient is generated behind the laser beam 19 in the traveling direction.

【００３５】即ち、循環する冷却剤１１によって冷却さ
れた冷却パイプ８の先端部８ａを、加熱された加工部に
点接触させて急冷却する。That is, the tip 8a of the cooling pipe 8, which has been cooled by the circulating coolant 11, is brought into point contact with the heated processed portion and rapidly cooled.

【００３６】その時、亀裂の先端の応力拡大係数が被加
工材料１の破壊靭性値を超えることにより、亀裂がレー
ザー３及び冷却パイプ８の進行に付随して順次進行して
いき、最終的に、亀裂が被加工材料１の加工終点６に達
した時点で、１ライン分の割断加工が完了する。At this time, since the stress intensity factor at the tip of the crack exceeds the fracture toughness value of the work material 1, the crack progresses sequentially with the progress of the laser 3 and the cooling pipe 8, and finally, When the crack reaches the processing end point 6 of the material 1 to be processed, the cutting process for one line is completed.

【００３７】ここで、従来までの加工法においては、レ
ーザービームにより生じる高温部がレーザービーム通過
後の自然冷却で温度低下することにより発生する温度勾
配（温度差）から亀裂を発生させていたが、本実施の形
態では、レーザービームの通過後の熱をもった部分に冷
却部を点接触で当てることにより急冷し、亀裂の発生を
促進させることができる。Here, in the conventional processing method, cracks are generated due to a temperature gradient (temperature difference) generated when a high temperature portion generated by a laser beam is cooled by natural cooling after passing through the laser beam. In the present embodiment, the cooling portion is applied to the heated portion after the passage of the laser beam by point contact so that the portion is rapidly cooled and the generation of cracks can be promoted.

【００３８】これにより、従来の加工法のようにレーザ
ー加工後に自然冷却を用いる方法では、割断加工予定線
７の両側の材料の幅が異なるためにそれぞれの放熱効率
の差によって不均一になる温度勾配の発生部分が、本発
明に基づく方法による強制冷却で意図する限定された場
所である割断加工予定線７上に存在するようになる。従
って、たとえ割断加工予定線７の両側の材料が非対称で
あったとしても、レーザービームの誘導通りに割断でき
るように制御可能となり、これは実験でも確認されてい
る。Thus, in the method using natural cooling after laser processing as in the conventional processing method, since the widths of the materials on both sides of the scheduled cutting line 7 are different, the temperature becomes non-uniform due to the difference in the respective heat radiation efficiency. The portion where the gradient occurs is present on the planned cutting line 7 which is a limited place intended by the forced cooling according to the method of the present invention. Therefore, even if the material on both sides of the planned cutting line 7 is asymmetric, control can be performed so that the cutting can be performed as guided by the laser beam, and this has been confirmed in experiments.

【００３９】なお、冷却ノズル８内を通過する冷媒の温
度や送量は、被加工材料１の種類、厚さやレーザー３の
出力パワー等の諸条件によって異なるが、本実施の形態
では、室温（２５℃程度）の水等の液体１１を送ること
により割断加工を行なえる。The temperature and the amount of the coolant passing through the cooling nozzle 8 vary depending on various conditions such as the type and thickness of the material 1 to be processed, the output power of the laser 3, and the like. By sending a liquid 11 such as water (at about 25 ° C.), cleaving can be performed.

【００４０】さらに、加熱方法に対しては、レーザービ
ームに限らず、赤外線ヒーターや電熱線等の如く加熱で
きるものであればよい。又、冷却パイプ８内の冷媒の冷
却温度については、温度勾配によって熱応力を発生させ
て亀裂を進展させる技術であるため、低くできればでき
る程、加工速度が上がることから、結果が一層良好とな
る。なお、加熱部を強制冷却することが目的であるた
め、冷媒はガス状の気体である必要はなく、冷却水や液
体窒素等の冷却液体を用いてよい。Further, the heating method is not limited to a laser beam, but may be any method that can be heated, such as an infrared heater or a heating wire. In addition, the cooling temperature of the refrigerant in the cooling pipe 8 is a technique in which a thermal stress is generated by a temperature gradient to propagate a crack. Therefore, the lower the temperature can be, the higher the processing speed is, and the better the result is. . Since the purpose is to forcibly cool the heating unit, the refrigerant does not need to be a gaseous gas, and a cooling liquid such as cooling water or liquid nitrogen may be used.

【００４１】上記したことから、本実施の形態は、レー
ザービーム１９による加熱個所に冷却パイプ８の先端部
８ａを機械的に接触させているので、被割断位置を十二
分に加熱すると共に、その冷却で生じる温度勾配による
熱応力を局部的にかつ均一に、しかも十二分に生じさせ
ることができ、高精度の割断加工が可能となる。この結
果、割断を一工程で行え、特に比較的薄い材料であれ
ば、容易に割断することができ、加工屑を出さないで容
易かつ経済的に割断することができる。As described above, in this embodiment, since the tip 8a of the cooling pipe 8 is brought into mechanical contact with the heating point by the laser beam 19, the position to be cut is sufficiently heated, The thermal stress due to the temperature gradient generated by the cooling can be locally and uniformly generated more than sufficiently, and high-precision cutting can be performed. As a result, the cleaving can be performed in one step, and particularly when the material is relatively thin, the cleaving can be easily performed, and the cleaving can be easily and economically performed without generating the processing waste.

【００４２】しかも、冷却パイプ８からは冷媒１１が放
出されないので、冷却点を先端部８ａにより絞れて割断
ラインが均一となり、又、冷却用の冷媒を循環させて再
利用できる。In addition, since the refrigerant 11 is not discharged from the cooling pipe 8, the cooling point is narrowed by the tip 8a to make the cutting line uniform, and the cooling refrigerant can be circulated and reused.

【００４３】このように、これまでネックとなっていた
レーザービームによる割断加工の制御を、安価で簡易に
実施できるようになり、また、材料の損失が少なくな
り、効率的に材料を使用することができるようになる。As described above, the control of the cutting process by the laser beam, which has been a bottleneck so far, can be performed easily at a low cost, and the loss of the material is reduced, and the material can be used efficiently. Will be able to

【００４４】従来までの割断技術では、切り屑、研磨屑
等が発生し、洗浄工程が材料の加工後に必要であった
が、この加工方法を実現できることにより、屑が殆ど発
生しないため、洗浄の必要が無くなり、工程削減が図
れ、洗浄設備も必要無くなり、大幅なコストダウンが可
能となる。In the conventional cutting technique, chips, polishing chips and the like are generated, and a cleaning step is required after processing the material. However, by realizing this processing method, almost no debris is generated. This eliminates the need, reduces the number of steps, eliminates the need for cleaning equipment, and enables a significant cost reduction.

【００４５】又、従来までの接触加工方法では、治具の
磨耗等が発生するため、加工前半と後半とでの製品の精
度のバラツキ、定期的なメンテナンス、又、治具の刃等
の消耗品の交換等が発生していたが、非接触のレーザー
が使用できるのでその必要がなくなる。Further, in the conventional contact processing method, since the jig is worn, etc., the accuracy of the product in the first half and the second half of the processing is uneven, regular maintenance is performed, and the jig blade is worn. Although replacement of the product has occurred, the necessity is eliminated because a non-contact laser can be used.

【００４６】又、非接触加工であるレーザービームの溶
断加工方法は、ウエーハ等で実施しようとすると、溶解
若しくは蒸発した物質がウエーハ等に集積したＬＳＩや
ＩＣの表面に付着し、電極部の導電性を劣化させる等の
悪影響があったため、行なえなかったが、本発明に基づ
けば実施できるようになる。When a laser beam fusing method, which is non-contact processing, is to be carried out on a wafer or the like, a dissolved or evaporated substance adheres to the surface of an LSI or IC integrated on the wafer or the like, and the conductive portion of the electrode portion is electrically conductive. It could not be performed due to adverse effects such as deterioration of performance, but can be implemented based on the present invention.

【００４７】又、特に、ウエーハに関しては、加熱温度
が３００℃を越えると、配線、回路にダメージを与える
ため、強力なレーザービームを照射し難かったが、冷却
媒体１１の温度を低くすることにより加熱部と冷却部と
の温度差を大きくとれるので、レーザー自体の加熱温度
を抑え、冷却に例えば液体窒素を使うことで大きな温度
差を生じさせることができ、実施できるようになる。In particular, with respect to the wafer, if the heating temperature exceeds 300 ° C., it is difficult to irradiate a powerful laser beam because the wirings and circuits are damaged. Since the temperature difference between the heating unit and the cooling unit can be made large, the heating temperature of the laser itself can be suppressed, and a large temperature difference can be generated by using, for example, liquid nitrogen for cooling, and this can be implemented.

【００４８】又、特に、ウエーハ等の加工では、その品
質の維持のために、クリーンルームでの加工や、何回も
の洗浄が行なわれるが、屑の出ない本加工法により、工
程を大幅に削減でき、又、品質信頼性を向上させること
ができる。In particular, in the processing of wafers and the like, in order to maintain the quality, processing in a clean room and cleaning are performed many times. And the quality reliability can be improved.

【００４９】さらに、この手法においては、急峻な温度
勾配（又は応力勾配）で割断を行なうため、割断後の形
状は短冊状に限定する必要がなく、意図的な曲線でカッ
トすることも可能となり、例えば円形にカットすること
も可能となる。Further, in this method, since the cutting is performed with a steep temperature gradient (or a stress gradient), the shape after the cutting does not need to be limited to a strip shape, and the cutting can be performed with an intentional curve. For example, it can be cut into a circle.

【００５０】第２の実施の形態 本実施の形態による装置は、図２に示すように、ガラ
ス、アルミナセラミック、シリコンウエーハ等の被加工
材料１を載置するステージ２と、このステージ２上に置
かれた被加工材料１にレーザービーム１９を照射するレ
ーザー３及び冷却用の冷却ノズル４を含む割断加工機１
２とで構成されている。 Second Embodiment As shown in FIG. 2, an apparatus according to the present embodiment has a stage 2 on which a workpiece 1 such as glass, alumina ceramic, or silicon wafer is placed, and a stage 2 on which the workpiece 2 is placed. A cutting machine 1 including a laser 3 for irradiating a laser beam 19 to a placed work material 1 and a cooling nozzle 4 for cooling.
And 2.

【００５１】そして、レーザー３と冷却ノズル４とは、
矢印の方向へ移動させることができ、その移動により、
レーザービーム１９の被加工材料１への照射位置を割断
加工予定線上に沿って移動させることができる。The laser 3 and the cooling nozzle 4 are
It can be moved in the direction of the arrow, and by that movement,
The irradiation position of the laser beam 19 on the material to be processed 1 can be moved along the line for cutting.

【００５２】そして、図２に示すように、冷風噴出用の
冷却ノズル４をレーザービーム１９の照射位置の後方近
傍に配置していて、その被加工材料１に所定幅又は点接
触的に接する冷却部４ａの冷却径は、レーザービーム１
９の径より小さなものとする。これにより、温度勾配の
幅が狭くなり、熱応力がシャープになる。Then, as shown in FIG. 2, a cooling nozzle 4 for jetting cold air is arranged in the vicinity of the rear of the irradiation position of the laser beam 19, and the cooling nozzle 4 comes into contact with the workpiece 1 by a predetermined width or point contact. The cooling diameter of the part 4a is
9 shall be smaller than the diameter. Thereby, the width of the temperature gradient becomes narrower, and the thermal stress becomes sharper.

【００５３】又、本実施の形態では、冷却ノズル４の径
は例えばφ０．３ｍｍ程度とし、被加工材料１へのビー
ム照射位置から例えば１０．０ｍｍ後方にずらした場所
に先端部４ａが当るよう配置した。しかし、同等の効果
があるならば、ノズルの径や位置は自由に変えてよい。In the present embodiment, the diameter of the cooling nozzle 4 is, for example, about 0.3 mm so that the tip 4 a hits a position shifted, for example, 10.0 mm backward from the beam irradiation position on the workpiece 1. Placed. However, the diameter and position of the nozzle may be freely changed if the same effect is obtained.

【００５４】さらに、冷却ノズル４の曲部（先端部）４
ａは被加工材料１の表面に一定の圧力で接しながら、レ
ーザー３に後続して移動するが、その接触圧や接触面積
は任意に変えてよい。Further, the curved portion (tip portion) 4 of the cooling nozzle 4
Although a moves after the laser 3 while contacting the surface of the workpiece 1 with a constant pressure, the contact pressure and the contact area may be arbitrarily changed.

【００５５】次に、割断加工に際しては、先ず、レーザ
ー３からレーザービーム１９を被加工材料１の加工開始
点５に照射して加熱し、そこに熱応力による微小な亀裂
を発生させる。Next, at the time of cleaving, first, a laser beam 19 is irradiated from the laser 3 onto the processing start point 5 of the material 1 to be processed and heated, and a minute crack due to thermal stress is generated there.

【００５６】この場合も、例えば、レーザー３の出力は
８０Ｗ〜１００Ｗとし、スポット径はφ６〜７ｍｍ程度
とし、レーザー３及び冷却ノズル４を有する割断加工機
１２の送り速度は３０ｍｍ／ｓｅｃとする。Also in this case, for example, the output of the laser 3 is set to 80 W to 100 W, the spot diameter is set to about φ6 to 7 mm, and the feed speed of the cleaving machine 12 having the laser 3 and the cooling nozzle 4 is set to 30 mm / sec.

【００５７】次いで、レーザー３を、レーザービーム１
９の照射位置が被加工材料１の割断加工予定線（図示せ
ず）上に沿うように移動させて加熱し、レーザービーム
１９の進行方向の後方に急峻な温度勾配を生じさせる。Next, the laser 3 was irradiated with the laser beam 1.
The irradiation position 9 is moved and heated so as to be along the planned cutting line (not shown) of the material 1 to be processed, so that a steep temperature gradient is generated behind the traveling direction of the laser beam 19.

【００５８】即ち、冷却ノズル４内を通る冷却材１１に
よって冷却された冷却ノズル４の曲部４ａをレーザー加
熱された加工部に点接触させて急冷却する。なお、冷却
剤１１は噴出口１６より噴出する。That is, the curved portion 4a of the cooling nozzle 4 cooled by the coolant 11 passing through the inside of the cooling nozzle 4 is brought into point contact with the laser-heated processed portion and rapidly cooled. Note that the coolant 11 is ejected from the ejection port 16.

【００５９】その時、亀裂の先端の応力拡大係数が被加
工材料１の破壊靭性値を超えることにより、亀裂がレー
ザー３及び冷却ノズル４の進行に付随して順次進行して
いき、最終的に、亀裂が被加工材料１の加工終点６に達
した時点で、１ライン分の割断加工が完了する。At this time, when the stress intensity factor at the tip of the crack exceeds the fracture toughness value of the work piece 1, the crack progresses sequentially with the advance of the laser 3 and the cooling nozzle 4, and finally, When the crack reaches the processing end point 6 of the material 1 to be processed, the cutting process for one line is completed.

【００６０】本実施の形態では、レーザービームの通過
後の熱をもった部分に冷却部４ａを点接触で当てること
により急冷し、亀裂の発生を促進させることができる。In the present embodiment, the cooling portion 4a is applied to the heated portion after the passage of the laser beam by point contact, whereby the portion is rapidly cooled, and the generation of cracks can be promoted.

【００６１】これにより、温度勾配が発生する部分が、
上記の如き強制冷却により意図する限定された場所であ
る割断加工予定線７上に存在するようになり、たとえ割
断加工予定線の両側の材料の形が非対称であったとして
も、レーザービームの誘導通りに割断することができる
ようになる。Thus, the portion where the temperature gradient occurs is
Due to the forced cooling as described above, it is present on the intended cutting line 7 which is an intended limited place. Even if the shape of the material on both sides of the intended cutting line is asymmetric, the laser beam is guided. You will be able to cut the street.

【００６２】なお、冷却ノズル４内に送り込む冷却剤１
１の温度や送量は、被加工材料１の種類、厚さやレーザ
ー３の出力パワー等の諸条件によって異なるが、本実施
の形態では、室温（２５℃程度）の冷却材１１を冷却ノ
ズル４内に送ることで割断加工を行なえる。The coolant 1 sent into the cooling nozzle 4
Although the temperature and the feed amount of 1 vary depending on various conditions such as the type and thickness of the material 1 to be processed and the output power of the laser 3, in the present embodiment, the coolant 11 at room temperature (about 25 ° C.) It can be cut by sending it inside.

【００６３】その他、本実施の形態は、上述の第１の実
施の形態の優れた作用効果を得ることができる。In addition, the present embodiment can obtain the excellent operation and effect of the above-described first embodiment.

【００６４】第３の実施の形態 本実施の形態による装置は、図３（ａ）及び（ｂ）に示
すように、ガラス、アルミナセラミック、シリコンウエ
ーハ等の被加工材料１を載置するステージ２と２と、こ
のステージ２上に置かれた被加工材料１にレーザービー
ムを照射する第１のレーザー２３、冷却パイプ８、第２
のレーザー３３を順次配置した割断加工機１２で構成さ
れている。 Third Embodiment As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), an apparatus according to the present embodiment comprises a stage 2 on which a workpiece 1 such as glass, alumina ceramic, or silicon wafer is placed. And 2, a first laser 23 for irradiating a laser beam to the workpiece 1 placed on the stage 2, a cooling pipe 8,
Of the cutting machine 12 in which the lasers 33 are sequentially arranged.

【００６５】そして、第１のレーザー２３と冷却パイプ
８と第２のレーザー３３とは矢印の方向へ同時に移動さ
せることができ、その移動により第１及び第２のレーザ
ービームの被加工材料１への照射位置を割断加工予定線
７上に沿って移動させることができる。Then, the first laser 23, the cooling pipe 8 and the second laser 33 can be simultaneously moved in the direction of the arrow, and the movement causes the first and second laser beams to reach the material 1 to be processed. Can be moved along the planned cutting line 7.

【００６６】ここでは、図３に示すように、冷却パイプ
８を第１のレーザー２３と第２のレーザー３３との間
で、かつレーザービームの照射位置近傍に配置してい
る。Here, as shown in FIG. 3, the cooling pipe 8 is arranged between the first laser 23 and the second laser 33 and near the irradiation position of the laser beam.

【００６７】冷却パイプ８のパイプ径は例えばφ０．３
ｍｍ程度とし、その冷却部８ａは被加工材料１への第１
のレーザー２３のレーザービーム１９の照射位置から例
えば１０．０ｍｍ後方にずらした場所に当るよう配置し
ている。しかし、パイプ径や位置は同等の効果があるな
らば、自由に変えて良い。The pipe diameter of the cooling pipe 8 is, for example, φ0.3.
mm, and the cooling part 8a
The laser 23 is positioned so as to be shifted, for example, 10.0 mm backward from the irradiation position of the laser beam 19 of the laser 23. However, the pipe diameter and position may be freely changed as long as they have the same effect.

【００６８】さらに、冷却パイプ８の曲部（冷却部）８
ａは、被加工材料１に一定の圧力で接しながら、レーザ
ー２３、３３と共に移動するが、その接触圧、接触面積
は任意に変えてよい。Further, a curved portion (cooling portion) 8 of the cooling pipe 8
While a moves with the lasers 23 and 33 while being in contact with the workpiece 1 at a constant pressure, the contact pressure and the contact area may be arbitrarily changed.

【００６９】次に、割断加工に際しては、先ず、第１の
レーザー２３からレーザービーム１９を被加工材料１の
加工開始点５に照射して加熱し、そこに熱応力による微
小亀裂を発生させる。Next, at the time of cleaving, first, the laser beam 19 is irradiated from the first laser 23 to the processing start point 5 of the material 1 to be processed and heated, and a microcrack is generated there by thermal stress.

【００７０】ここで、例えば、第１及び第２のレーザー
２３、３３の出力は、それぞれ７０Ｗとし、スポット径
はφ６〜７ｍｍ程度とし、加工機１２の送り速度は３０
ｍｍ／ｓｅｃとする。又、冷却パイプ８の冷却径１４は
第１のレーザー２３のレーザービーム１９の径より小さ
なものとする。これによって温度勾配が生じる領域が狭
くなり、熱応力がシャープになる。Here, for example, the outputs of the first and second lasers 23 and 33 are respectively 70 W, the spot diameter is about φ6 to 7 mm, and the feed speed of the processing machine 12 is 30.
mm / sec. The cooling diameter 14 of the cooling pipe 8 is smaller than the diameter of the laser beam 19 of the first laser 23. This narrows the area where the temperature gradient occurs and sharpens the thermal stress.

【００７１】次いで、第１のレーザー２３を、レーザー
ビーム１９の照射位置が被加工材料１の割断加工予定線
７上に沿うように移動させ、そのレーザービーム１９の
進行方向の後方に急峻な温度勾配を生じさせる。Next, the first laser 23 is moved so that the irradiation position of the laser beam 19 is along the planned cutting line 7 of the material 1 to be processed. Generate a gradient.

【００７２】即ち、循環する冷却剤１１によって冷却さ
れた冷却パイプ８の曲部８ａを第１のレーザー２３のレ
ーザービーム１９によって加熱された加工部に点接触さ
せて急冷却する。That is, the curved portion 8 a of the cooling pipe 8 cooled by the circulating coolant 11 is brought into point contact with the processed portion heated by the laser beam 19 of the first laser 23 and rapidly cooled.

【００７３】次いで、それに追随して、第２のレーザー
３３を、第１のレーザービームより小さなスポット径１
３の第２のレーザービーム１９の照射位置が被加工材料
１の割断加工予定線７上に沿うように移動させて、冷却
された加工部を急速加熱し、急峻な温度勾配を再び生じ
させる。Next, following the above, the second laser 33 is irradiated with a spot diameter 1 smaller than the first laser beam.
3, the irradiation position of the second laser beam 19 is moved along the planned cutting line 7 of the material 1 to be processed, and the cooled processed portion is rapidly heated to generate a steep temperature gradient again.

【００７４】その時、亀裂の先端の応力拡大係数が被加
工材料１の破壊靭性値を超えることにより、亀裂が第１
のレーザー２３と冷却パイプ８と第２のレーザー３３と
の進行に付随して順次進行していき、最終的に、亀裂が
被加工材料１の加工終点６に達した時点で、１ライン分
の割断加工が完了する。At this time, when the stress intensity factor at the tip of the crack exceeds the fracture toughness value of the work material 1,
The laser 23, the cooling pipe 8 and the second laser 33 sequentially advance, and finally, when the crack reaches the processing end point 6 of the material 1 to be processed, one line of the crack is reached. The cleaving process is completed.

【００７５】本実施の形態では、第１のレーザービーム
の通過後の熱をもった部分に冷却部８ａを点接触させる
ことにより急冷し、さらに第２のレーザービームによっ
て再加熱することによって亀裂の発生を一層促進させる
ことができる。In the present embodiment, the cooling portion 8a is brought into point contact with a portion having heat after the passage of the first laser beam to rapidly cool it, and further reheated by the second laser beam to form a crack. Generation can be further promoted.

【００７６】これにより、割断加工予定線７の両側の材
料のそれぞれの放熱効率の差によって生じうる不均一な
温度勾配の発生部分が、上記の如く強制冷却により意図
する限定された場所である割断加工予定線７上に存在す
るようになり、たとえ割断加工予定線７の両側の材料の
形が非対称であったとしても、レーザービームの誘導通
りに割断できるように制御できるようになる。As a result, a portion where a non-uniform temperature gradient may be generated due to a difference in heat radiation efficiency between the materials on both sides of the planned cutting line 7 is a limited place intended by forced cooling as described above. Since it exists on the planned processing line 7, even if the shape of the material on both sides of the planned cutting line 7 is asymmetric, it can be controlled so that the cutting can be performed as guided by the laser beam.

【００７７】なお、冷却パイプ８を循環する冷却剤１１
の温度や送量は、被加工材料１の種類、厚さやレーザー
の出力パワー等の諸条件によって異なるが、本実施の形
態では、室温（２５℃程度）の冷媒を送ることで割断加
工を行なう。又、この方法は、加熱部を強制冷却するこ
とが目的であるため、ガス等の気体である必要はなく、
冷却水や液体窒素等の冷却液体を用いてよい。The coolant 11 circulating through the cooling pipe 8
Although the temperature and the amount of feed vary depending on various conditions such as the type and thickness of the material 1 to be processed, the output power of the laser, and the like, in the present embodiment, the cutting is performed by sending a refrigerant at room temperature (about 25 ° C.). . In addition, since this method is for the purpose of forcibly cooling the heating unit, there is no need to use a gas such as a gas.
A cooling liquid such as cooling water or liquid nitrogen may be used.

【００７８】本実施の形態によれば、２本のレーザービ
ームの中間に冷却部を配置しているので、割断面の蛇行
が１本のレーザービームの時よりは少なく、割断面の断
面が垂直になり易い。即ち、１本ビームの時は、割断加
工予定線の両側のうち被加工材料の面積が小さい側に割
断エッジがせり出す傾向があり、また１本ビームの場合
にはそのパワーを上げると、マイクロクラック（うろこ
状の断面）が入りやすいが、本実施の形態に用いる２本
ビームでは、各レーザーのパワー（熱源エネルギー）を
増やさず、割断加工予定線の付近に効率良く、急峻な温
度勾配を形成できるので、１本ビームの場合のような傾
向は生じ難くなる。According to the present embodiment, since the cooling section is disposed between the two laser beams, the meandering of the split section is smaller than that of the single laser beam, and the section of the split section is vertical. Easy to be. That is, in the case of a single beam, the cutting edge tends to protrude to the side where the area of the material to be processed is smaller, on both sides of the planned cutting line. (Scaly section) is easy to enter, but the two beams used in the present embodiment do not increase the power (heat source energy) of each laser, and form a steep temperature gradient efficiently near the scheduled cutting line. Therefore, the tendency as in the case of a single beam hardly occurs.

【００７９】このように冷却部を両レーザービームの中
間に配置する場合は、１本目のレーザービームで与えら
れた熱とこれに続く冷却によって、表面に微細なクラッ
クが入り、２本目のレーザービームが通過した時点で、
再度加熱され、後方に引っ張り応力の極大値が生じ、割
断されることになるが、割断は表面のクラックが起点と
なって進展するので、割断の蛇行が抑制される。In the case where the cooling section is arranged between the two laser beams, fine cracks are formed on the surface by the heat given by the first laser beam and the subsequent cooling, and the second laser beam is used. Is passed,
When heated again, a maximum value of tensile stress is generated behind and the substrate is split. However, since the splitting starts from a crack on the surface, the cutting is prevented from meandering.

【００８０】なお、冷却パイプ８の如き冷却部は、レー
ザービームの１本目と２本目の中間に配したが、２本目
のビームの真下に冷却位置を持っていくこともできる。
このように２本目のビームの真下に冷却位置を持ってい
く場合は、レーザービームの後方にて冷却するより、よ
り急峻な温度差を形成でき、割断深さが大きくなると考
えられる。Although the cooling section such as the cooling pipe 8 is arranged between the first and second laser beams, the cooling position can be set just below the second beam.
When the cooling position is set immediately below the second beam in this way, it is considered that a steeper temperature difference can be formed and the cutting depth becomes larger than when cooling is performed behind the laser beam.

【００８１】その他、本実施の形態は、上述した第１の
実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。In addition, the present embodiment can obtain the same operation and effects as those of the above-described first embodiment.

【００８２】第４の実施の形態 本実施の形態による装置は図４の（ａ）及び（ｂ）に示
すように、第１のレーザー２３と第２のレーザー３３と
の間に、冷却剤１１’（例えば冷却風）を吹付けるよう
に構成しており、それ以外は上述の第３の実施の形態と
同様である。 Fourth Embodiment As shown in FIGS. 4A and 4B, an apparatus according to this embodiment comprises a coolant 11 between a first laser 23 and a second laser 33. '(For example, cooling air) is blown, and the rest is the same as the third embodiment described above.

【００８３】割断加工に際しては、先ず、第１のレーザ
ー２３からレーザービーム１９を被加工材料１の加工開
始点５に照射して加熱し、そこに熱応力による微小亀裂
を発生させる。At the time of cleaving, first, a laser beam 19 is irradiated from the first laser 23 to the processing start point 5 of the material 1 to be processed and heated, and microcracks are generated there by thermal stress.

【００８４】次に、ノズル４’から冷却風１１’を、第
１のレーザー２３のレーザービーム１９によって加熱さ
れた加工部に吹付けて急冷却する。Next, the cooling air 11 ′ is blown from the nozzle 4 ′ to the processing portion heated by the laser beam 19 of the first laser 23 to rapidly cool it.

【００８５】次いで、それに追随して第２のレーザー３
３を、レーザービーム１９の照射位置が被加工材料１の
割断加工予定線７上に沿うように移動させて、冷却され
た加工部を急速加熱し、急峻な温度勾配を再び生じさせ
る。Next, the second laser 3
3 is moved so that the irradiation position of the laser beam 19 is along the planned cutting line 7 of the material 1 to be processed, and the cooled processed portion is rapidly heated to generate a steep temperature gradient again.

【００８６】その時、亀裂の先端の応力拡大係数が被加
工材料１の破壊靭性値を超えることにより、亀裂が第１
のレーザー２３と冷却ノズル４と第２のレーザー３３と
の進行に付随して順次進行していき、最終的に、亀裂が
被加工材料１の加工終点６に達した時点で、１ライン分
の割断加工が完了する。At this time, since the stress intensity factor at the tip of the crack exceeds the fracture toughness of the work material 1,
The laser 23, the cooling nozzle 4 and the second laser 33 sequentially advance, and finally, when the crack reaches the processing end point 6 of the material 1 to be processed, one line of the crack is reached. The cleaving process is completed.

【００８７】第５の実施の形態 本実施の形態による装置は、図５の（ａ）及び（ｂ）に
示すように、ガラス、アルミナセラミック、シリコンウ
エーハ等の被加工材料１を載置するステージ２にヒータ
ー（図示せず）を内蔵し、被加工材料１の全体を予め２
００℃以上に加熱すると共に、ステージ２上に置かれた
被加工材料１に冷却剤１１’を吹き付ける冷却ノズル
４’を具備している。 Fifth Embodiment As shown in FIGS. 5A and 5B, an apparatus according to the present embodiment comprises a stage on which a workpiece 1 such as glass, alumina ceramic, or silicon wafer is placed. 2, a heater (not shown) is built in, and the entire material 1 to be processed is
A cooling nozzle 4 ′ for heating the workpiece 1 placed on the stage 2 to a temperature higher than 00 ° C. and spraying a coolant 11 ′ is provided.

【００８８】そして、冷却ノズル４’は矢印の方向へ移
動させることができ、その移動により、冷却ノズル４’
の被加工材料１への冷媒噴出口１６の位置を割断加工予
定線７上に沿って移動させることができる。Then, the cooling nozzle 4 'can be moved in the direction of the arrow, and the movement causes the cooling nozzle 4' to move.
The position of the coolant outlet 16 on the material 1 to be processed can be moved along the planned cutting line 7.

【００８９】なお、本実施の形態では、冷却ノズル４’
は上述の第４の実施の形態のものと同様である。In the present embodiment, the cooling nozzle 4 ′
Is similar to that of the above-described fourth embodiment.

【００９０】割断加工に際しては、電熱線（又は赤外線
ランプ）で被加工材料１の全体を２００℃以上に加熱し
た後、冷却ノズル４’の噴出口１６から噴出する冷却剤
１１’を被加工材料１の加工開始点５に吹付けて冷却
し、熱応力による微小な亀裂を発生させる。In the cleaving process, the entire material 1 to be processed is heated to 200 ° C. or more by a heating wire (or an infrared lamp), and then the coolant 11 ′ ejected from the ejection port 16 of the cooling nozzle 4 ′ is cooled. It is cooled by spraying on the processing start point 5 of 1 to generate minute cracks due to thermal stress.

【００９１】なお、この方法は、加熱された被加工材料
１を局部的に強制冷却することが目的であるので、冷媒
１１’として必ずしも冷却風のような気体を用いる必要
はなく、冷却水や液体窒素等の冷却液体を用いてもよ
い。この場合は、図６の（ａ）に示すように、冷却剤１
１を通した冷却パイプ８の先端部８ａを加熱された被加
工材料１に点接触させ、強制冷却する方法や、図６の
（ｂ）に示すように、冷却剤１１を通した冷却ノズル４
の曲部４ａを加熱された被加工材料１に点接触させる方
法等を用いてもよく、その方法にはこだわらない。パイ
プ８や４は上述した第１、第２の実施の形態と同様のも
のである。Since the purpose of this method is to forcibly locally cool the heated work material 1, it is not always necessary to use a gas such as cooling air as the refrigerant 11 ′, A cooling liquid such as liquid nitrogen may be used. In this case, as shown in FIG.
1 and the tip 8a of the cooling pipe 8 is brought into point contact with the heated work material 1 and forced cooling is performed. Alternatively, as shown in FIG.
Alternatively, a method of bringing the curved portion 4a into point contact with the heated work material 1 may be used, and the method is not particular. The pipes 8 and 4 are the same as those in the first and second embodiments.

【００９２】こうして、加熱された被加工材料１に、局
部冷却による温度勾配で熱応力を発生させ、亀裂を進展
させることができる。In this way, thermal stress can be generated in the heated work material 1 by a temperature gradient due to local cooling, and a crack can be propagated.

【００９３】この手法は、冷却に常温より遥かに低いも
のを利用することによって、加熱自体をレーザーに頼ら
ず、ヒーター等で被加工材料全体を加熱し、割断加工予
定線に沿って冷却するので、設備的にも安価で実施する
ことも可能である。According to this method, the material to be processed is heated by a heater or the like without using a laser for heating itself and cooled along the scheduled cutting line by using a material much lower than room temperature for cooling. It is also possible to implement it at low cost in terms of equipment.

【００９４】以上に説明した実施の形態は、本発明の技
術的思想に基づいて更に変形が可能である。The embodiment described above can be further modified based on the technical idea of the present invention.

【００９５】例えば、被加工材料に所定幅若しくは点接
触で接触する冷却手段は、上述したもの以外であってよ
く、例えば、ペルティエ素子のような電気的制御が可能
な冷却用素子を用いると、冷却径を一層小さくでき、か
つ高効率な冷却が可能となり、また冷却部を小型、軽量
化し、構造も簡略化できる。ペルティエ素子はまた、局
部加熱用としてもレーザービームの代りに用いることも
できる。For example, the cooling means that comes into contact with the material to be processed at a predetermined width or at a point contact may be other than those described above. For example, when an electrically controllable cooling element such as a Peltier element is used, The cooling diameter can be further reduced, high-efficiency cooling can be achieved, and the cooling section can be reduced in size and weight, and the structure can be simplified. Peltier elements can also be used in place of a laser beam for local heating.

【００９６】また、上述の第３又は第４の実施の形態と
は異なり、１本のレーザーを用い、これを走査して加熱
した直後に、接触式又は非接触式の冷却（例えば水冷パ
イプや冷風噴出ノズル又は自然冷却）で冷却して割断加
工予定線上にクラックを入れた後、上記レーザーを元の
位置に戻して前記被割断位置を再度走査しながら加熱す
ると、上述の第３又は第４の実施の形態と同様の効果を
1本のレーザーの使用によって（或いは既知の割断装置
を用いても）得ることができる。Further, unlike the third or fourth embodiment described above, a single laser is used, and immediately after scanning and heating, a contact type or non-contact type cooling (for example, a water cooling pipe or After cooling with a cold air jet nozzle or natural cooling) to form a crack on the planned cutting line, the laser is returned to the original position and heated while scanning the cutting position again. The same effect as in the embodiment
It can be obtained by using a single laser (or even using a known cleaving device).

【００９７】また、被加工材料の全体を冷却しておき、
これを割断加工線に沿って加熱して熱応力による割断を
行うこともできる。レーザーによる加熱個所及びその冷
却個所の個数や位置も種々変えてよい。Also, the whole material to be processed is cooled,
This can be heated along the cleaving line to perform cleaving by thermal stress. The number and positions of the heating location and the cooling location by the laser may be variously changed.

【００９８】[0098]

【発明の作用効果】本発明によれば、加熱手段による加
熱個所に冷却手段を機械的に接触させたり、複数の加熱
手段間又は少なくとも一方の加熱位置に冷却手段を配
し、或いは全体を所定温度に設定した状態で被割断位置
を逆方向に温度変化させているので、被割断位置を十二
分に加熱すると共に、その冷却により生じる温度勾配に
基づく熱応力を局部的にかつ均一に、しかも十二分に生
じさせることができ、高精度の割断加工が可能となる。
この結果、割断を一工程で行え、特に比較的薄い材料で
あれば、容易に割断することができ、加工屑を出さない
で容易かつ経済的に割断することができる。According to the present invention, according to the present invention, the cooling means is brought into mechanical contact with the heating point by the heating means, the cooling means is arranged between a plurality of heating means or at least one of the heating positions, or the whole is provided with a predetermined number. Since the cut position is changed in temperature in the opposite direction with the temperature set, the cut position is heated more than enough, and the thermal stress based on the temperature gradient caused by its cooling is locally and uniformly generated. Moreover, it can be generated more than enough, and high-precision cutting can be performed.
As a result, the cleaving can be performed in one step, and particularly when the material is relatively thin, the cleaving can be easily performed, and the cleaving can be easily and economically performed without generating the processing waste.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施の形態による割断加工機の
断面図及びその平面図である。FIG. 1 is a sectional view and a plan view of a cleaving machine according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施の形態による割断加工機の
断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a cleaving machine according to a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第３の実施の形態による割断加工機の
断面図及びその平面図である。FIG. 3 is a sectional view and a plan view of a cleaving machine according to a third embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第４の実施の形態による割断加工機の
断面図及びその平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view and a plan view of a cleaving machine according to a fourth embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第５の実施の形態による割断加工機の
断面図及びその平面図である。FIG. 5 is a sectional view and a plan view of a cleaving machine according to a fifth embodiment of the present invention.

【図６】同、他の割断加工機の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of another cleaving machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…被加工材料、２…ステージ、３…レーザー、４、
４’…冷却ノズル、５…加工開始点、６…加工終了点、
７…割断加工予定線、８…冷却パイプ、１０…集光レン
ズ、１１、１１’…冷却剤（冷媒）、１２…割断加工
機、１３…レーザービーム径、１４…冷却径、１５…熱
分布曲線、１６…噴出口、１９…レーザービーム、２３
…第１のレーザー、３３…第２のレーザー1: Material to be processed, 2: Stage, 3: Laser, 4,
4 ': cooling nozzle, 5: processing start point, 6: processing end point,
7: scheduled cutting line, 8: cooling pipe, 10: condenser lens, 11, 11 ': coolant (refrigerant), 12: cutting machine, 13: laser beam diameter, 14: cooling diameter, 15: heat distribution Curve, 16 ... Spout, 19 ... Laser beam, 23
... the first laser, 33 ... the second laser

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｂ (72)発明者 沢田 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3C060 CF08 CF16 4E068 AA05 AE01 AJ00 AJ03 CB06 DA10 DB13 4G015 FA06 FB01 FC11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H01L 21 / 78B (72) Inventor Naoki Sawada 6-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Stock Company F term (reference) 3C060 CF08 CF16 4E068 AA05 AE01 AJ00 AJ03 CB06 DA10 DB13 4G015 FA06 FB01 FC11

Claims (37)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 被割断位置を加熱するための加熱手段
と、前記加熱手段が加熱した個所に機械的に接触して前
記個所を冷却する冷却手段とを有する割断装置。1. A cleaving apparatus comprising: heating means for heating a position to be cleaved; and cooling means for mechanically contacting a location heated by the heating means and cooling the location. 【請求項２】 前記加熱手段による加熱面積よりも前記
冷却手段による冷却面積が小さい、請求項１に記載の割
断装置。2. The cleaving device according to claim 1, wherein a cooling area by the cooling unit is smaller than a heating area by the heating unit. 【請求項３】 前記冷却手段の冷却部が所定幅で若しく
は点接触的に前記個所に接触する、請求項１に記載の割
断装置。3. The cleaving device according to claim 1, wherein the cooling section of the cooling means contacts the location with a predetermined width or in a point contact manner. 【請求項４】 前記加熱手段が加熱ビーム照射手段から
なり、前記冷却手段が冷媒流通式に構成されている、請
求項１に記載の割断装置。4. The cleaving device according to claim 1, wherein said heating means comprises a heating beam irradiation means, and said cooling means is constituted by a refrigerant flow type. 【請求項５】 前記加熱手段と前記冷却手段とが相前後
して配置され、前記被割断位置に対して順次移動する、
請求項１に記載の割断装置。5. The heating means and the cooling means are arranged one after another, and sequentially move with respect to the cut position.
The cutting device according to claim 1. 【請求項６】 被割断位置を加熱する第一の加熱手段
と、前記第一の加熱手段に後続して前記被割断位置を再
加熱する第二の加熱手段とを有し、前記第一の加熱手段
による加熱位置と前記第二の加熱手段による加熱位置と
の間、又はその少なくとも一方に冷却手段が配置されて
いる割断装置。6. A first heating means for heating a position to be cut, and a second heating means for reheating the position to be cut following the first heating means, A cleaving device in which a cooling means is arranged between a heating position by a heating means and a heating position by the second heating means, or at least one of them. 【請求項７】 前記第一の加熱手段による加熱面積より
も前記冷却手段による冷却面積が小さい、請求項６に記
載の割断装置。7. The cleaving device according to claim 6, wherein a cooling area by the cooling unit is smaller than a heating area by the first heating unit. 【請求項８】 前記第一の加熱手段による加熱面積に対
し、前記第二の加熱手段による加熱面積が小さい、請求
項６に記載の割断装置。8. The cleaving device according to claim 6, wherein a heating area by the second heating means is smaller than a heating area by the first heating means. 【請求項９】 前記冷却手段が所定幅で若しくは点接触
的に前記個所に接触する冷却部を有するか、或いは前記
個所に冷媒を吹付ける構造を有している、請求項６に記
載の割断装置。9. The cleaving device according to claim 6, wherein said cooling means has a cooling portion having a predetermined width or a point contact with said portion, or has a structure for blowing a refrigerant to said portion. apparatus. 【請求項１０】 前記第一及び第二の加熱手段が加熱ビ
ーム照射手段からなり、前記冷却手段が冷媒流通式又は
冷媒吹付け式に構成されている、請求項６に記載の割断
装置。10. The cleaving device according to claim 6, wherein said first and second heating means comprise heating beam irradiation means, and said cooling means is of a refrigerant flow type or a refrigerant spray type. 【請求項１１】 前記第一及び第二の加熱手段と前記冷
却手段とが相前後して配置され、前記被割断位置に対し
て順次移動する、請求項６に記載の割断装置。11. The cleaving device according to claim 6, wherein the first and second heating means and the cooling means are arranged one after another and move sequentially with respect to the cleaved position. 【請求項１２】 被加工体の全体を所定の温度に設定す
る第一の温度設定手段と、前記被加工体の被割断位置を
前記所定温度とは逆方向に温度変化させる第二の温度設
定手段を有する割断装置。12. A first temperature setting means for setting the entire workpiece to a predetermined temperature, and a second temperature setting for changing a cutting position of the workpiece in a direction opposite to the predetermined temperature. Cleaving device having means. 【請求項１３】 前記第一の温度設定手段が前記被加工
体の加熱又は冷却手段からなり、前記第二の温度設定手
段が冷却又は加熱手段からなる、請求項１２に記載の割
断装置。13. The cleaving apparatus according to claim 12, wherein said first temperature setting means comprises heating or cooling means for said workpiece, and said second temperature setting means comprises cooling or heating means. 【請求項１４】 前記第一の温度設定手段が加熱手段か
らなり、前記第二の温度設定手段が所定幅で若しくは点
接触的に前記被加工体に接触する冷却部を有するか、或
いは前記個所に冷媒を吹付ける構造を有している、請求
項１３に記載の割断装置。14. The first temperature setting means comprises a heating means, and the second temperature setting means has a cooling portion which comes into contact with the workpiece with a predetermined width or in point contact, or The cleaving device according to claim 13, wherein the cleaving device has a structure for blowing a refrigerant to the chopper. 【請求項１５】 前記第一の温度設定手段がヒーターか
らなり、前記第二の温度設定手段が冷媒流通式又は冷媒
吹付け式に構成されている、請求項１３に記載の割断装
置。15. The cleaving device according to claim 13, wherein the first temperature setting means comprises a heater, and the second temperature setting means is of a refrigerant flow type or a refrigerant spray type. 【請求項１６】 前記第二の温度設定手段が前記被割断
位置に対して移動する、請求項１２に記載の割断装置。16. The cleaving device according to claim 12, wherein said second temperature setting means moves with respect to said cleaved position. 【請求項１７】 被割断位置を加熱し、この加熱個所に
冷却手段を機械的に接触させて前記個所を冷却する割断
方法。17. A cleaving method in which a cleaved position is heated, and a cooling means is mechanically brought into contact with the heated portion to cool said portion. 【請求項１８】 前記加熱による加熱面積よりも前記冷
却による冷却面積を小さくする、請求項１７に記載の割
断方法。18. The cutting method according to claim 17, wherein a cooling area by the cooling is smaller than a heating area by the heating. 【請求項１９】 前記冷却手段の冷却部を所定幅で若し
くは点接触的に前記加熱個所に接触させる、請求項１７
に記載の割断方法。19. The heating unit according to claim 17, wherein the cooling unit of the cooling unit is brought into contact with the heating portion at a predetermined width or in point contact.
Cleaving method described in. 【請求項２０】 前記加熱を加熱ビームの照射によって
行ない、前記冷却を冷媒流通式に行なう、請求項１７に
記載の割断方法。20. The cleaving method according to claim 17, wherein the heating is performed by irradiating a heating beam, and the cooling is performed by a refrigerant flow system. 【請求項２１】 前記加熱と前記冷却とを前記被割断位
置に対して順次行なう、請求項１７に記載の割断方法。21. The cleaving method according to claim 17, wherein the heating and the cooling are sequentially performed on the cleaved position. 【請求項２２】 被割断位置を加熱する第一の加熱を行
ない、この第一の加熱に後続して前記被割断位置を再加
熱する第二の加熱を行ない、前記第一の加熱による加熱
位置と前記第二の加熱による加熱位置との間、又はその
少なくとも一方を冷却する割断方法。22. A first heating for heating the cut position, a second heating for reheating the cut position following the first heating, and a heating position by the first heating. And a cutting method for cooling at least one of the heating position and the heating position by the second heating. 【請求項２３】 前記第一の加熱による加熱面積よりも
前記冷却による冷却面積を小さくする、請求項２２に記
載の割断方法。23. The cleaving method according to claim 22, wherein a cooling area by the cooling is smaller than a heating area by the first heating. 【請求項２４】 前記第一の加熱による加熱面積に対
し、前記第二の加熱による加熱面積を小さくする、請求
項２２に記載の割断方法。24. The cleaving method according to claim 22, wherein a heating area by the second heating is smaller than a heating area by the first heating. 【請求項２５】 前記冷却を所定幅で若しくは点接触的
に前記個所に接触する冷却部によって行なうか、或いは
前記個所に冷媒を吹付けることによって行なう、請求項
２２に記載の割断方法。25. The cleaving method according to claim 22, wherein the cooling is performed by a cooling unit having a predetermined width or in point contact with the location, or by blowing a coolant to the location. 【請求項２６】 前記第一及び第二の加熱を加熱ビーム
の照射によって行ない、前記冷却を冷媒流通式又は冷媒
吹付け式で行なう、請求項２２に記載の割断方法。26. The cutting method according to claim 22, wherein the first and second heating are performed by irradiation of a heating beam, and the cooling is performed by a refrigerant flow type or a refrigerant spray type. 【請求項２７】 前記第一及び第二の加熱と前記冷却と
を前記被割断位置に対して順次行なう、請求項２２に記
載の割断方法。27. The cleaving method according to claim 22, wherein the first and second heating and the cooling are sequentially performed on the cleaved position. 【請求項２８】 加熱手段によって被割断位置を走査し
ながら加熱すると共に、この加熱個所を冷却手段によっ
て冷却し、しかる後、前記加熱手段を元の位置に戻して
前記被割断位置を再度走査しながら加熱する割断方法。28. A heating device scans the cut position while heating it, and cools the heated portion by a cooling device. Thereafter, the heating device is returned to the original position and the cut position is scanned again. Cleaving method to heat while heating. 【請求項２９】 前記加熱による加熱面積よりも前記冷
却による冷却面積を小さくする、請求項２８に記載の割
断方法。29. The cutting method according to claim 28, wherein a cooling area by the cooling is smaller than a heating area by the heating. 【請求項３０】 前記冷却手段の冷却部を所定幅で若し
くは点接触的に前記加熱個所に接触させる、請求項２８
に記載の割断方法。30. The cooling portion of the cooling means is brought into contact with the heating portion at a predetermined width or in a point contact manner.
Cleaving method described in. 【請求項３１】 前記加熱を加熱ビームの照射によって
行ない、前記冷却を冷媒流通式に行なう、請求項２８に
記載の割断方法。31. The cleaving method according to claim 28, wherein the heating is performed by irradiating a heating beam, and the cooling is performed by a refrigerant flowing system. 【請求項３２】 前記加熱と前記冷却とを前記被割断位
置に対して順次行なう、請求項２８に記載の割断方法。32. The cleaving method according to claim 28, wherein the heating and the cooling are sequentially performed on the cleaved position. 【請求項３３】 被加工体の全体を所定の温度に設定
し、前記被加工体の被割断位置を前記所定温度とは逆方
向に温度変化させる割断方法。33. A cutting method in which the whole workpiece is set at a predetermined temperature, and the position of the cutting of the workpiece is changed in temperature in a direction opposite to the predetermined temperature. 【請求項３４】 前記被加工体の加熱又は冷却して前記
温度設定を行ない、前記逆方向への温度変化を冷却又は
加熱で行なう、請求項３３に記載の割断方法。34. The cleaving method according to claim 33, wherein the temperature is set by heating or cooling the workpiece, and the temperature change in the opposite direction is performed by cooling or heating. 【請求項３５】 前記温度設定を加熱によって行い、前
記逆方向への温度変化を所定幅で若しくは点接触的に前
記被加工体に冷却部を接触させることにより行なう、請
求項３３に記載の割断方法。35. The cleaving method according to claim 33, wherein the temperature is set by heating, and the temperature change in the opposite direction is performed by bringing a cooling portion into contact with the workpiece with a predetermined width or in point contact. Method. 【請求項３６】 前記温度設定をヒーターによる加熱で
行い、前記冷媒流通式又は冷媒吹付け式に行なう、請求
項３３に記載の割断方法。36. The cleaving method according to claim 33, wherein the temperature is set by heating with a heater, and the temperature is set by the refrigerant flow type or the refrigerant spray type. 【請求項３７】 前記逆方向への温度変化を前記被割断
位置に対して移動しながら行なう、請求項３３に記載の
割断方法。37. The cleaving method according to claim 33, wherein the temperature change in the opposite direction is performed while moving with respect to the cleaved position.