TWI466749B - Method for Segmentation of Fragile Material Substrate - Google Patents

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TWI466749B
TWI466749B TW97130472A TW97130472A TWI466749B TW I466749 B TWI466749 B TW I466749B TW 97130472 A TW97130472 A TW 97130472A TW 97130472 A TW97130472 A TW 97130472A TW I466749 B TWI466749 B TW I466749B
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Norifumi Arima
Koji Yamamoto
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Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd
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Description

脆性材料基板之分割方法
本發明係關於一種照射雷射光束而對脆性材料基板進行分割之方法。此處，脆性材料基板包括玻璃基板、藍寶石基板、燒結材料之陶瓷、單晶矽、半導體晶圓、陶瓷基板等。
對於玻璃等之脆性材料基板而言，採用如下的基板分割方法：沿著設定於基板之分割預定線照射雷射而形成裂痕(加工部分之材料未被除去)或槽(加工部分之材料被除去)，並沿著所形成的裂痕或槽進行斷裂處理，藉此分割基板。
圖12係表示藉由雷射照射而形成於基板內之槽或裂痕的一例的示意剖面圖。圖12(a)表示藉由雷射剝蝕加工所形成之槽，圖12(b)表示藉由雷射剝蝕加工所形成之槽以及裂痕，又，圖12(c)表示藉由雷射劃線加工所形成之裂痕。
雷射剝蝕加工中，沿著分割預定線掃描UV雷射等雷射光束，且以基板之熔融溫度以上的溫度進行加熱而使其蒸散，藉此形成槽101，或者不僅形成槽101而且形成誘發於槽101底部之裂痕102。
又，雷射劃線加工中，將CO2 雷射等之雷射光束照射於加工對象基板而於加工面形成光束點，並掃描該光束 點，以軟化點以下之溫度下沿著分割預定線進行加熱，之後沿著光束點之軌跡進行冷卻。藉此，根據加熱部位周圍所產生的壓縮應力與冷卻部位周圍所產生的拉伸應力之間的應力差，而形成裂痕103(例如，參照專利文獻1)。
繼而，沿著藉由雷射剝蝕加工所形成之槽101(或槽101與裂痕102)、或者藉由雷射劃線加工所形成之裂痕103，自基板之背面R側(形成有槽或裂痕之面的相反面)施加彎曲力矩M(斷裂壓)而進行斷裂處理，藉此，使裂痕102、103或槽101在板厚方向上延伸，從而分割基板。
通常，分割脆性材料基板時，為了可僅以較小之彎曲力矩(斷裂壓)來簡單且切實地進行斷裂處理，較佳為，預先儘可能於板厚方向上形成較深的裂痕或槽。又，為了減少分割面之「缺口」之產生而使分割面之品質良好，最好預先於板厚方向上形成較深的裂痕或槽。
然而，雷射剝蝕加工中，就技術方面而言可形成較深的槽(或槽與裂痕)，但因槽之深度與加工時間大致成正比，故若欲形成較深之槽，則需要較長的加工時間。然而，進行剝蝕加工時，加工時間越長，則自成為槽之部位所蒸散的基板物質之量越多，其會污染周圍的基板表面。因此，就加工時間、基板污染之觀點考慮，形成較深的槽並不實用。故，較理想的為，藉由較淺之槽來確實地分割。
另一方面，雷射劃線加工中，基板物質不會蒸散，故不會產生基板污染之問題，但會由於基板內部所產生之熱應變之影響而阻礙裂痕較深地延伸，在技術方面較為困 難。以下，就阻礙裂痕延伸之基板內的熱應變的影響加以說明。
圖13係表示以基板之軟化溫度以下的溫度對基板進行雷射照射而掃描光束點、繼而進行冷卻時基板內所產生之熱應變分布的示意剖面圖。圖中，雷射光束自紙面之內側向紙面之近前側連續地移動。
如圖13(a)所示，由雷射光束之光束點所加熱的部位100，於如圖中虛線箭頭所示之方向產生壓縮應力。繼而，如圖13(b)所示，若在藉由光束點之通過而受到加熱之部位100附近，藉由噴附冷媒而形成冷卻點110時，則會產生如圖中實線箭頭所示的拉伸應力。
從而，如圖13(c)所示，與此等之應力差對應地，形成在相對於拉伸應力成直角方向之基板的板厚方向上延伸之裂痕120。
然而，即便形成有冷卻點110，產生足以形成裂痕120之應力差的部位亦限於基板表面部分。若自冷卻點110朝基板之板厚方向擴散的熱、與自受到加熱之部位100朝基板之板厚方向擴散的熱之間，並無足以形成裂痕120之應力差、亦即溫差，則可認為，自受到加熱之部位100在基板內之板厚方向上擴散的剩餘之熱，會成為壓縮應力區域130而殘存於基板內。壓縮應力區域130被定義為基板內之相對熱應變。
如圖13(c)所示，壓縮應力區域130會妨礙裂痕120在基板之板厚方向上筆直地垂直延伸之作用。從而，於使 雷射光束在脆性材料基板之表面上以實用速度進行掃描之情形時，裂痕120於板厚方向上之延伸程度為板厚之2成~4成左右之深度。
因此，於沿著裂痕形成預定線(圖13中為垂直於紙面之方向)連續地掃描光束點之情形時，基板係沿著線而不間斷地連續受到加熱，基板內部會連續地形成壓縮應力區域，因此，由於存在壓縮應力區域，故而，原理上，難以在裂痕形成預定線之正下方形成較深之裂痕。
相對於此，亦揭示有如下的裂痕形成方法：於雷射劃線加工中，沿著裂痕形成預定線(分割預定線)而交替地形成受到雷射光束之強烈照射的高溫部分、及所受之雷射光束之照射弱於該高溫部分的低溫部分，藉此，筆直地垂直延伸出較深之裂痕(參照專利文獻2)。
專利文獻2中發現，在沿著裂痕而形成預定線照射雷射光束而於脆性基板表面形成裂痕時，對裂痕形成預定線上之一部分脆性基板之表面加以遮光而形成不受雷射光束照射之區域，由此會產生如下現象。
亦即，發現了如下現象：若對雷射光束之遮光長度(裂痕形成預定線方向上的遮光部分之長度)較大，則裂痕在遮光部分停止延伸，但若逐漸縮小遮光長度，則最終遮光部分中亦連續地形成有裂痕，並且遮光部分所形成的裂痕之深度變深。
上述現象中，相對於非遮光部分而言，將遮光部分定義為低溫部分，而將非遮光部分定義為高溫部分。藉由將 該低溫部分在裂痕形成預定線方向上的長度適當化，可抑制低溫部分產生熱應變，使高溫部分中連續地形成的垂直裂痕在低溫部分不會中斷，而且可形成較深之裂痕，並且可將該裂痕導至照射雷射光束之下一個高溫部分。
亦即，藉由將低溫部分在裂痕形成預定線方向上的長度適當化(使裂痕在低溫部分不會中斷並儘可能地延長低溫部分之長度)，基板內部不存在壓縮應力區域、或即便存在壓縮應力區域亦可將該壓縮應力區域之產生狀況抑制為最小限度，因此可於低溫部分與高溫部分中於板厚方向上高精度地形成筆直且較深之連續裂痕。藉此，可使得用以分割脆性基板之斷裂裝置簡略化，有時亦可省略斷裂裝置。
[專利文獻1]日本專利第3027768號公報[專利文獻2]WO2006/11608號公報
如專利文獻2所記載，若沿著裂痕形成預定線(分割預定線)，以適當的長度交替地形成受到雷射光束之強烈照射的高溫部分、與所受雷射光束之照射弱於該高溫部分的低溫部分，則可使裂痕垂直且筆直地延伸得較深，從而可容易地進行之後的斷裂處理。
然而，為了實行該方法，必須預先在雷射劃線加工(裂痕形成)之時將高溫區域與低溫區域設定為適當之間隔，為此，需要工時來進行設定或調整。當如對同一規格、同 一材料之基板反覆進行加工之情形般無須頻繁地變更設定時，並無大礙，但於欲接連不斷地分割不同種類之基板等之情形時，此時必須變更設定，因而需要設定之工時。
因此，本發明之目的在於提供一種分割方法，其於照射雷射而於基板上形成槽或裂痕，並沿著所形成之槽或裂痕進行斷裂處理而分割基板之情形時，可穩定地分割基板，並且可減少分割所需要之彎曲力矩(斷裂壓)。
又，本發明之目的在於提供一種如下之分割方法，其無須顧及為了不受基板內部所形成之壓縮應力區域之影響而設定的適當之加熱、冷卻條件，亦即，即便於產生壓縮應力區域之加熱、冷卻條件下進行加工，亦可僅藉由賦予充分小之彎曲力矩而進行分割。
為了解決上述課題而研發出之本發明之脆性材料基板之分割方法，包含如下步驟：使藉由雷射光束之照射所形成之光束點沿著設定於脆性材料基板之分割預定線相對移動，而以軟化點以下之溫度自基板表面側對上述基板進行加熱，繼而，使藉由自噴嘴噴射冷媒而形成之冷卻點以追隨上述光束點之方式相對移動而使基板冷卻，藉此形成裂痕之步驟；以及，藉由沿著所形成之裂痕施加彎曲力矩而進行分離之斷裂步驟；該脆性材料基板之分割方法中，於形成裂痕之步驟中，使加熱條件或/及冷卻條件沿著分割預定線週期性地變化，藉此，形成裂痕之最大深度在由基板內部之壓縮應力區域所限制之深度以內、且裂痕之深度沿著分割預定線方向以上述加熱條件或/及冷卻條件之週期變 化的週期裂痕；於斷裂步驟中，自基板背面側對上述週期裂痕施加彎曲力矩。
根據本發明，於形成裂痕之步驟中，使對基板之加熱條件或冷卻條件中的至少任一個沿著分割預定線而週期性地變化，從而，對基板賦予週期性地變化之溫差。藉此，基板內，由加熱引起之壓縮應力與由冷卻引起之拉伸應力的內部應力差會週期性地變化。從而，藉由應力差而產生之裂痕亦週期性地變化，而形成「週期裂痕」。此時，由於上文已述之理由，基板內部產生壓縮應力區域(參照圖13)，週期裂痕之最大深度受到壓縮應力區域的限制(最大深度為板厚之1成~4成左右)。而另一方面，若沿著形成有週期裂痕之分割預定線自基板之背面側施加彎曲力矩，則彎曲力矩會集中於週期裂痕上之任意之裂痕波峰部分(應力集中)，即便裂痕形成得較淺，亦可僅藉由賦予較小之彎曲力矩而使其斷裂。
根據本發明，由於形成週期裂痕，且於裂痕形成後之斷裂處理中使應力集中於週期裂痕之任意之裂痕波峰部分，因此，可僅藉由賦予較小之彎曲力矩(斷裂壓)，將應力集中點作為起點而容易地進行斷裂處理。
上述發明中，形成裂痕之步驟中之加熱條件或冷卻條件，亦可使(1)形成冷卻點之冷媒噴射量、(2)光束點之掃描速度、(3)光束點通過後至冷卻點到達為止之時間、(4)形成光束點之雷射光束之照射強度、(5)形成光束點之雷射光束之脈衝間隔、以及(6)光束點之形狀中的至 少任一個週期性地變化。
該等參數均為可使基板之加熱程度、冷卻程度變化而使基板之板厚方向上之溫度梯度產生差之參數，因此，藉由使任一參數或幾個參數連動地週期性變化，可形成週期裂痕。
上述發明中，亦可使週期裂痕之波長為10mm~200mm，週期裂痕之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%。
據此，無論週期裂痕之波長過短(小於10mm)還是過長(超過200mm)，在斷裂時彎曲力矩(斷裂壓)均難以集中，因此，藉由設置成適當之波長(10mm~200mm)，而能容易集中地施加彎曲力矩。又，藉由使週期裂痕之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%，可顯著地表現出裂痕之波峰部分，因而可容易集中地施加彎曲力矩。尤其，當脆性材料基板為玻璃基板時，若形成該數值範圍之週期裂痕，則可容易地進行分割。
又，為了解決本發明之課題而研發出之本發明之其他的脆性材料基板之分割方法，包含如下步驟：使藉由雷射光束之照射所形成之光束點沿著設定於脆性材料基板之分割預定線相對移動，而以熔融溫度以上之溫度對上述基板進行加熱而形成槽之步驟；以及，藉由沿著所形成之槽施加彎曲力矩進行分離之斷裂步驟；該脆性材料基板之分割方法中，於形成槽之步驟中，藉由使加熱條件沿著分割預定線週期性地變化，從而形成槽之深度沿著分割預定線方 向以上述加熱條件之週期變化之週期槽；於斷裂步驟中，自基板背面側對上述週期槽施加彎曲力矩。
根據本發明，於形成槽之步驟中，使對基板之加熱條件沿著分割預定線而週期性地變化，藉此形成深度週期性地變化之「週期槽」。繼而，若沿著形成有週期槽之分割預定線自基板之背面側施加彎曲力矩，則彎曲力矩會集中於週期槽之任意之深度波峰部分(應力集中)，即便槽整體形成得較淺，亦可僅藉由賦予較小之彎曲力矩而使其斷裂。亦即，由於槽整體形成得較淺，故由基板表面之蒸散所引起之污染較少，而且可藉由較小之彎曲力矩確實地使其斷裂。
上述本發明中，於形成槽之步驟中，當形成有週期槽並且於週期槽之底部形成有週期裂痕時，亦可對週期槽以及週期裂痕施加彎曲力矩。
據此，當週期槽之底部形成有週期裂痕時，係對週期裂痕之波峰集中地施加彎曲力矩，因而，此時亦同樣地賦予較小之彎曲力矩就可使其斷裂。由於槽整體形成得較淺，故基板表面之污染亦較少。
上述兩個發明中，形成裂痕時之加熱條件，亦可使(1)雷射光束之掃描速度、(2)雷射光束之照射強度、(3)雷射光束之焦點之深度、以及(4)雷射光束之脈衝間隔中的至少任一個週期性地變化。
該等參數均對基板之熔融量(或熔融部分之深度)有影響，因此，藉由使任一參數或幾個參數連動地週期性變 化，可形成週期槽。
上述發明中，亦可使週期槽深度之變化波長為1mm~10mm，週期槽之最大深度與最小深度之深度差為基板之板厚之1%~5%。
據此，藉由將週期槽深度之變化波長設定為適當之波長(1mm~10mm)，容易集中地施加彎曲力矩。又，藉由使週期槽之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%，槽之波峰部分顯著地表現出來，容易集中地施加彎曲力矩。尤其，當脆性材料基板為藍寶石基板時，若形成該數值範圍之週期裂痕則可容易地分割。
參照圖式就本發明之實施形態加以說明。此處，以分割一片玻璃基板之情形為例進行說明，但即便是玻璃以外之脆性材料基板、或平板顯示器用基板之類的貼合有多片基板之貼合基板，亦可應用本發明。
(第一實施形態)
作為本發明之第一實施形態，就利用雷射劃線加工之分割方法加以說明。該分割方法中，使用沿著分割預定線形成週期裂痕之雷射劃線裝置、以及沿著所形成之週期裂痕施加彎曲力矩(斷裂壓)之斷裂裝置。
首先，就雷射劃線裝置加以說明。圖1係作為本發明之一實施形態的脆性基板之分割方法中所使用之雷射劃線裝置之構成圖，圖2係其控制系統之方塊圖。
根據圖1，就雷射劃線裝置之整體構成加以說明。雷射劃線裝置LS中設置有滑台2，該滑台2沿著平行配置在水平架台1上之一對導軌3、4，在紙面的前後方向(以下稱為Y方向)上往返移動。其係以如下方式而構成：於兩導軌3、4之間，沿著前後方向而配置有導螺桿5，固定於滑台2上之支架6螺合於該導螺桿5，利用馬達(圖中未示)來使導螺桿5旋轉，藉此，滑台2沿著導軌3、4在Y方向上移動，根據馬達之轉向而往返移動。
於滑台2上，配置有可沿導軌8在圖1之左右方向(以下稱為X方向)上往返移動的水平之台座7。在固定於台座7上之支架10上，貫穿螺合有藉由馬達9的驅動而旋轉之導螺桿10a，因導螺桿10a旋轉，台座7沿著導軌8在X方向上移動，根據馬達之轉向而往返移動。
於台座7上，設置有藉由旋轉機構11而旋轉之旋轉台12，於該旋轉台12之載置面上，以水平狀態載置有作為切斷對象之脆性材料基板即玻璃基板G，並視需要使其固定。旋轉機構11係以如下方式而形成：使旋轉台12以垂直於載置面之軸作為旋轉軸而旋轉，且可相對於基準位置旋轉至任意之旋轉角度。玻璃基板G係藉由例如吸盤而固定於旋轉台12上。
於旋轉台12之上方，於安裝框架15固定有雷射13以及光學系統調整機構14，上述雷射13以預定之功率(照射強度)以及脈衝間隔振盪射出剖面為圓形之雷射光束，上述光學系統調整機構14使上述雷射光束之剖面形狀產生光 學變形而於玻璃基板G上形成橢圓形狀之光束點HS(圖2)。
為了不使基板熔融而在小於基板熔融溫度之溫度下進行加熱，該雷射13係使用波長較長之雷射，例如CO2 雷射。圖3係表示光學系統調整機構14之內部構成之圖。沿著雷射光束之光路L，於上側安裝有平凸透鏡14a，於下側安裝有柱狀透鏡14b，分別以可藉由馬達(圖中未示)在上下方向(Z方向)上調整位置之方式由透鏡位置調整機構14c、14d所支撐。藉由調整平凸透鏡14a之位置，主要對形成橢圓形狀之光束點時的短軸長度進行調整(寬度方向之調整)，藉由調整柱狀透鏡14b之位置而調整長軸的長度。
於安裝框架15、光學系統調整機構14附近安裝有冷卻噴嘴16。自該冷卻噴嘴16對玻璃基板G噴射冷卻水、氦氣、二氧化碳等冷媒，而於玻璃基板G之表面形成冷卻點CS(圖2)。冷媒係自冷媒供給源(圖中未示)經由流量調整閥16a而被送至噴嘴16。藉由該流量調整閥16a之開閉來控制開始噴射及停止噴射，並且藉由調整開度來控制冷媒之噴射量。
於噴嘴16設置有噴嘴位置調整機構16b，其藉由馬達(圖中未示)驅動而調整噴嘴16之X方向上的位置。利用噴嘴位置調整機構16b來調整冷卻點CS與光束點HS之點間距離，藉此調整自加熱起至冷卻為止之時間。
又，於安裝框架15，經由上下調整機構17而安裝有刀輪18。該刀輪18係以燒結金剛石或超硬合金為材料、且外周面上具備以頂點為刀尖之V字形稜線部者，且該刀輪18 對玻璃基板G之壓接力可藉由上下調整機構17來調整。欲在玻璃基板G之端緣(或端緣以外亦可)形成初始龜裂TR時，使刀輪18暫時下降。
進而，於安裝框架15上安裝有攝影機20，該攝影機20拍出壓印於玻璃基板G上之對準標記。玻璃基板G上之對準標記的位置係預先儲存於控制系統中，可藉由對準標記來進行玻璃基板之定位(對玻璃基板之特定位置進行雷射照射及冷媒噴射)。
繼而，就控制系統加以說明。如圖2所示，雷射劃線裝置LS之控制系統係由包含CPU且對裝置整體進行控制之控制部50、包含鍵盤及滑鼠且進行各種輸入操作之輸入部51、包含液晶面板且顯示控制資訊或參數之輸入畫面的顯示部52、儲存有控制程式或用於控制之參數的儲存部53、以及各驅動部(於控制部50之控制下受到驅動之台驅動部61、雷射驅動部62、光學系統驅動部63、冷媒驅動部64、噴嘴驅動部65、攝影機驅動部66、切割器驅動部67)所構成。
儲存部53中，預先儲存有冷媒噴射量、光束點及冷卻點相對於基板之相對掃描速度、光束點與冷卻點之點間距離、雷射照射強度(雷射輸出)、雷射脈衝間隔、以及光束點形狀，以作為用作加熱條件或冷卻條件之控制參數。該等控制參數可藉由輸入部51以及顯示部52上所顯示之輸入畫面而適當地設定。
接著，控制部50根據儲存部53中所儲存之上述控制 參數，而生成用以形成週期裂痕之控制訊號。亦即，藉由產生使作為加熱條件或冷卻條件之控制參數中的至少一個週期性地變化之控制訊號而進行控制，以使在沿著分割預定線掃描雷射光束時，對基板G進行週期性變化之加熱或冷卻。具體之控制將於後文中描述。所生成之控制訊號被分別傳送至所對應之驅動部而實行控制動作。
以下，就各驅動部加以說明。台驅動部61係驅動用以進行滑台2及台座7、旋轉台12之定位的馬達(馬達9等)。形成週期裂痕時，根據儲存部53中所設定之掃描速度，對台座7之X方向上進行掃描。
雷射驅動部62自雷射13照射雷射光束。形成週期裂痕時，根據儲存部53中所設定之雷射照射強度、雷射脈衝間隔而照射雷射光束。
光學系統驅動部63對光學系統調整機構14之透鏡位置調整機構14c、14d進行驅動。形成週期裂痕時，照射根據儲存部53中所設定之光束點之形狀(長軸長度、短軸長度)而變形之光束點。
冷媒驅動部64對控制冷媒噴射量之流量調整閥16a進行驅動。形成週期裂痕時，根據儲存部53中所設定之冷媒噴射量而噴射冷媒。
噴嘴驅動部65對用以調整冷卻噴嘴16之位置的噴嘴位置調整機構16b進行驅動。形成週期裂痕時，根據儲存部53中所設定之點間距離而調整噴嘴16之位置。再者，根據點間距離以及掃描速度來決定光束點HS通過之後至冷 卻點CS通過為止之時間(稱為加熱/冷卻間時間)。加熱/冷卻間時間越長則裂痕之深度越深。
除上述各驅動部以外，攝影機驅動部66對攝影機20進行驅動而拍出對準標記。根據所拍出之對準標記而進行基板G之定位。
又，切割器驅動部67對刀輪18進行驅動。藉此，於基板G形成初始龜裂。
繼而，就形成週期裂痕時之控制訊號加以具體說明。為了形成週期裂痕，而生成使儲存部53中所儲存之控制參數中的至少一個週期性變化之控制訊號。以下，對控制參數逐一進行說明。
(1)冷媒噴射量
就使冷媒噴射量週期變化、而將其他控制參數維持為固定之控制訊號而言，冷媒噴射量較少之部分中裂痕之深度變淺，而冷媒噴射量較多之部分中裂痕之深度變深。亦即，大量噴射冷媒而強烈地冷卻之部分中，基板厚度方向上之溫度梯度(溫差)變大，該部分之應力差變大而裂痕延伸得較深。
(2)掃描速度
就使光束點(及冷卻點)在基板上之掃描速度週期變化、而將其他控制參數維持為固定之控制訊號而言，掃描速度較快之部分中裂痕之深度變淺，而掃描速度較慢之部分中裂痕之深度變深。亦即，掃描速度較慢之部分中供熱量增加而受到強烈加熱，該部分之應力差變大而裂痕延伸 得較深。
(3)光束點與冷卻點間之距離(點間距離)
就使點間距離週期變化、而將其他控制參數維持為固定(光束點之掃描速度亦固定)之控制訊號而言，縮短點間距離而縮短加熱/冷卻間時間(光束點HS通過之後至冷卻點CS通過為止之時間)之部分中裂痕之深度變淺，延長點間距離而延長加熱冷卻間時間之部分中裂痕之深度變深。亦即，延長點間距離之部分而形成裂痕時之壓縮應力區域(亦即裂痕延伸受到限制之區域)變深，因而裂痕延伸得較深。
(4)雷射照射強度(功率)
就使雷射照射強度(功率)週期變化、而將其他控制參數維持為固定之控制訊號而言，雷射光束之照射強度較弱之部分中裂痕之深度變淺，而雷射光束之照射強度較強之部分中裂痕之深度變深。亦即，照射強度較強之部分中供熱量增加而受到強烈加熱，該部分之應力差變大而裂痕延伸得較深。
(5)雷射脈衝間隔
於使雷射之脈衝間隔週期變化、而將其他控制參數維持為固定之情形時，雷射之脈衝間隔較長之部分中裂痕之深度變淺，而雷射之脈衝間隔較短之部分中裂痕之深度變深。亦即，脈衝間隔較短之部分中供熱量增加而受到強烈加熱，該部分之應力差變大而裂痕延伸得較深。
(6)光束點形狀
雷射劃線加工中，使橢圓形狀等之光束點之長軸方向與分割預定線(劃線預定線)對準而掃描光束點。於使此時之長軸長度週期變化、而使其他控制參數固定之情形時，存在如下傾向：長軸長度較短之部分中每單位面積之熱量變多而裂痕之深度變深，長軸長度較長之部分中每單位面積之熱量變少而裂痕之深度變淺。
又，關於上述(1)~(6)之控制參數，亦可使複數個控制參數同時產生週期變化。例如，亦可使冷媒噴射量與雷射照射強度同時變化而增大基板內所產生之溫差。
繼而，就劃線動作加以說明。與習知之劃線動作相比，利用上述雷射劃線裝置LS時的不同點為，藉由一部分控制參數週期性變化之控制訊號而使驅動部動作，其餘相同。
亦即，藉由刀輪18於分割預定線之端部形成初始龜裂TR，繼而使光束點HS以及冷卻點CS沿著分割預定線進行掃描。此時，藉由一部分控制參數週期性變化之控制訊號而對各驅動部進行控制。藉此，於基板G形成週期裂痕。
圖4係表示一邊使控制參數週期性變化一邊進行雷射劃線加工時形成於基板G之週期裂痕的示意圖，圖4(a)係基板G之立體圖、圖4(b)係A－A'剖面圖，圖4(c)係B－B'剖面圖，圖4(d)係C－C'剖面圖。
自初始龜裂TR起以直線狀掃描光束點HS以及冷卻點CS，藉此如圖4(a)所示般形成裂痕Cr，且於基板表面形成直線狀之劃線SL。
此時，如圖4(a)、(b)所示，在板厚方向上延伸之 裂痕Cr的頂端部分，形成週期與控制參數變動之週期相同的波形W，且形成有週期裂痕。
所形成之週期裂痕之波長對應於控制參數之變動週期(亦即波長)而變化。若使週期裂痕之波長為適當之波長，則在使用後述斷裂裝置對基板G施加彎曲力矩時，彎曲力矩(斷裂壓)會集中於週期裂痕之波峰(山部分)，故即便所施加之彎曲力矩較小亦可容易地分割。
就玻璃之類的基板而言，根據經驗可判斷，彎曲力矩(斷裂壓)容易集中於週期裂痕之波峰(山部分)之週期裂痕的波長為10mm~200mm。因此，考慮與掃描速度之關係而調整控制參數之週期，使其在該波長範圍內。
又，若週期裂痕之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%，則週期裂痕之山以及谷的波峰部分會顯著地表現出來，因而斷裂裝置容易集中地施加彎曲力矩。
雖然週期裂痕之最大深度與最小深度之深度差亦取決於基板G之板厚，但例如，若基板之板厚為0.5mm~1mm左右，則該深度差為5 μm~50 μm之範圍即可。
此外，如圖4(c)、(d)所示，所形成之週期裂痕之頂端(最深部)由於受到裂痕形成時基板內所產生之壓縮應力區域之影響而停止延伸，其結果，週期裂痕之深度通常為板厚之10%~40%，而並不進一步延伸。
其次，就斷裂裝置加以說明。圖5(a)係作為本發明之一實施形態的脆性基板之分割方法中所使用之斷裂裝置的概略構成圖。對與圖1相同之構成標記相同符號，藉此 省略部分說明。
此處，為了方便說明而使用空間座標(x,y,z)，將與斷裂裝置10之設置地面平行的台基準面設為(x,y,z0 )，將與設置地面垂直的方向設為z軸，將基板G之分割方向(斷裂方向)設為y軸。斷裂裝置BM具有：可在－x軸方向上滑動之滑台23a，以及能以與y軸平行之旋轉軸為中心而傾斜且可在＋x軸方向上滑動之傾斜台23b。
圖5b係表示斷裂裝置BM之左側單元BM(A)與右側單元BM(B)處於分離狀態之立體圖。當斷裂裝置BM整體安裝於圖5a之架台1上時，左側單元BM(A)係指設置於圖5a所示之基板G上之劃線SL的左側(－x軸方向)之機構部，右側單元BM(B)係指設置於基板G之劃線SL的右側(＋x軸方向)之機構部。
又，為了載置並保持欲切割之基板G，而將第1製品台24a固定於滑台23a上，將第2製品台24b固定於傾斜台23b。又，於第1製品台24a之上部安裝有第1製品夾固單元25a，於第2製品台24b之上部安裝有第2製品夾固單元25b。使基板G之劃線SL與y軸平行，以劃線SL為中心將基板之－x軸側(左側)之區域稱為基板左部GL，而將＋x軸側(右側)之區域稱為基板右部GR。第1製品夾固單元25a強固地推壓基板左部GL之右端部而固定基板，第2製品夾固單元25b強固地推壓基板右部GR之左端部而固定基板。
左側單元BM(A)中設置有滑動機構26。滑動機構26 用以將滑台23a往－x軸方向彈壓，設置有賦予彈壓力之彈性構件，例如氣缸、彈簧等。此外，滑動機構26中設置有限制滑動範圍之止動器、以及限制滑動速度之阻尼器等(圖中未示)。
右側單元BM(B)係由作為支柱的一對水平保持塊體上部27a以及一對水平保持塊體下部27b所保持。水平保持塊體下部27b固定於架台1，水平保持塊體上部27a旋轉自如地保持傾斜台23b。於水平保持塊體上部27a與水平保持塊體下部27b之間設置有滑動單元(圖中未示)，水平保持塊體上部27a可在x軸方向上滑動調整。而且，於＋y軸側及－y軸側之水平保持塊體上部27a設置有傾斜軸28，傾斜台23b、第2製品台24b、及第2製品夾固單元25b以能夠以傾斜軸28作為旋轉軸而傾斜之方式而受到保持。傾斜軸28例如於水平塊體上部27a設置軸承座，並藉由被按入至該軸承座中之滾珠軸承來保持該傾斜軸28。此處，將水平保持塊體上部27a及傾斜軸28稱為傾斜機構。
第1製品夾固單元25a固定基板左部GL，並使剪應力以及彎曲應力集中於基板之劃線SL。於第1製品夾固單元25a設置有對基板G之劃線SL附近進行推壓之第1夾固條29a。該第1夾固條29a之頂端位於第1製品台24a之右側邊緣，可於z軸方向上微動。同樣，第2製品夾固單元25b固定基板右部GR，並使剪應力以及彎曲應力集中於基板之劃線SL。於第2製品夾固單元25b設置有對基板G之劃線SL附近進行推壓之第2夾固條29b。第2夾固條29b之頂 端位於第2製品台24b之左側邊緣，可於Z方向上微動。
作為基板G之保持方法，可藉由真空吸附及其他方法而固定於製品台上。當基板為玻璃、且其表面上成膜有樹脂時，亦可藉由靜電吸附而加以固定。
繼而，就傾斜台23b之傾斜機構加以說明。如圖5a、b所示，水平保持塊體上部27a之傾斜軸28，使水平保持塊體下部27b除外之整個右側單元BM(B)能夠以該傾斜軸28為旋轉軸而在圖6a中之CW方向或CCW方向上旋轉。圖6a係表示傾斜軸28之安裝位置的斷裂裝置之主要部分剖面圖。為了經由傾斜機構使傾斜台23b旋轉，而設置有旋轉控制部30。旋轉控制部30可使用馬達之旋轉力或液壓缸來使傾斜台23b旋轉既定角度，或者，亦可經由臂或連桿而手動地旋轉傾斜台23b。又，傾斜台23b係在開始旋轉之同時在＋x軸方向上移動。
斷裂裝置之初始設定中，第1製品台24a與第2製品台24b係定位成相對於一片基板G保持同一載置面。調整傾斜軸28之高度，以使該傾斜軸28在自載置於台上之基板G之上表面與下表面觀察時均位於中央位置。
將基板G之厚度設為2d0 。第1製品台24a之載置面為(x,y,－d0 )，傾斜軸28之位置為(0,y,－d0 ~＋d0 )。傾斜軸28之位置可根據基板G之厚度及材料而調整。又，將第1製品台24a之右邊緣與第2製品台24b之左邊緣的間隔設為2g時，較理想為，第1夾固條29a對基板G之推壓位置與第2夾固條29b對基板G之推壓位置的間隔與2g為相同程 度。此外，較理想為，傾斜軸28與基板G之劃線SL平行，且位於基板之厚度範圍內。
圖6(b)係以劃線SL為中心之斷裂裝置的局部放大剖面圖。此處，用實線來表示基板G的分割後之位置。將傾斜軸28之位置(x,y,z)設為(0,y,0)。於分割後之基板右部GR，將劃線SL之終點設為PR。又，將基板右部GR與第2製品台24b之左邊緣相接觸之線的終點設為PR'。此外，使基板G分割切斷之前的PR與PL(分割後之基板左部GL的劃線SL之終點)一致。
如圖6(b)所示，當使第2製品台24b向CCW方向傾斜角度θ時，點PR'之位置自(0,y,0)移動至(x2 ,y,z2 )。此處，各座標值如下所示。
x1 ＝0 z1 ＝－d0 x2 ＝d0 Sin θ z2 ＝d0 (1－COS θ)－d0
若藉由第2夾固條29b之推壓力使基板右部GR之點PR'(x2 ,Y,z2 )之部分相對於第2製品台24b而成為不動點，則自上述不動點PR'向位於基板右部GR之點PR的斷裂部分施加剪力以及拉伸力(彎曲力矩)，而將基板G分割。切斷基板G時藉由滑動機構26使－x軸方向之彈壓力作用於基板左部GL，又，傾斜台23b在開始旋轉之同時向＋x軸方向移動，並且作為基板左部GL之切割面的右邊緣部向－x軸方向後退，而不與基板右部GR之左邊緣部接觸。因 此，不會損傷玻璃基板之分割面，可獲得平滑之分割面。
計算此時之水平移動量x2 －x1 ，當θ＝3°時，x2 －x1 為0.039mm。
於劃線SL處左右分割之基板GR、GL，自基板G上解除第1夾固條29a、第2夾固條29b，藉此，可自製品台卸下基板GR、GL。將在x軸方向上呈帶狀之一片基板分割成多數個部分時，於基板G之既定位置分別設置劃線SL。繼而，在x方向上以既定間距搬送基板G，並設置製品夾固單元25a、25b，逐次使傾斜台23b傾斜。藉由重複此種操作，可由一片母基板製造出複數片基板。
若第2製品台傾斜，則施加彎曲力矩(彎曲應力)，使基板之剖面以劃線形成位置為中心而形成V字。而且，當以形成V字之方式施加彎曲力矩時，裂痕自基板下表面(與製品台相接觸之面)擴展，故彎曲力矩集中於更接近下表面側之裂痕頂端部分(週期裂痕之山峰)。此時，於週期裂痕之谷底處，相對紙面在前後部***痕頂端僅較淺地延伸，故開始分割時需要較大之彎曲力矩。相對於此，於週期裂痕之山峰處，相對於紙面在前後部***痕頂端更深地延伸，故開始分割時無需較大之彎曲力矩。因此，可容易地將週期裂痕之山峰作為起點而分割。
(第二實施形態)
其次，說明作為本發明之第二實施形態之使用雷射剝蝕加工之分割方法。此處，以分割一片藍寶石基板之情形為例進行說明。該分割方法中，使用沿著分割預定線形成 週期槽之雷射剝蝕裝置、以及沿著所形成之週期槽施加彎曲力矩(斷裂壓)之斷裂裝置。其中，斷裂裝置與第一實施形態中所說明之斷裂裝置相同，故省略說明。
就雷射剝蝕裝置加以說明。圖7係作為本發明之一實施形態的脆性基板之分割方法中所使用之雷射剝蝕裝置的構成圖，圖8係其控制系統之方塊圖。此外，對與圖1、圖2之雷射劃線裝置LS相同之構成部分標記相同符號，藉此省略部分說明。該雷射剝蝕裝置LA中，使用與雷射劃線裝置相比更容易使基板熔融之短波長雷射。又，加熱後之強制冷卻亦並非必需，故不使用冷卻機構。
繼而，就雷射剝蝕裝置LA之整體構成加以說明。用以使藍寶石基板G之位置在XY方向以及旋轉方向上移動之滑台2、台座7、旋轉台12，與雷射劃線裝置LS中的相同。
於旋轉台12之上方，於安裝框架15固定有雷射35以及光學系統調整機構36，上述雷射35以預定之輸出以及脈衝間隔振盪射出雷射光束(原光束)，上述光學系統調整機構36使原光束聚光以於玻璃基板G之表面上或表面附近形成光束點HS(圖8)。
為了以熔融溫度以上之溫度進行加熱以使基板材料熔融，雷射35係使用波長較短之雷射，例如UV雷射。
圖9係表示光學系統調整機構36之內部構成之圖。沿著雷射光束之光路L安裝有凸透鏡36a，且可利用由馬達(圖中未示)所驅動之透鏡位置調整機構36b來調整位置。藉由改變該凸透鏡36a之焦點位置，可設定光束點HS之形狀 並且調整熔融基板時之深度位置。
繼而，就控制系統加以說明。如圖8所示，雷射剝蝕裝置LA之控制系統係由控制部50、輸入部51、顯示部52、儲存部55以及於各驅動部(於控制部50之控制下受到驅動之台驅動部61、雷射驅動部62、攝影機驅動部66、光學系統驅動部63)所構成。
儲存部55中，預先儲存有基板之掃描速度、雷射光束之焦點深度、雷射照射強度(雷射功率)、以及雷射脈衝間隔，作為控制參數。該等控制參數可藉由輸入部51以及顯示部52上所顯示之輸入畫面而適當設定。
又，控制部50根據儲存部55中所儲存之上述控制參數，生成用以形成週期槽之控制訊號。亦即，藉由產生使控制參數的至少一個週期性地變化之控制訊號而進行如下控制，即，使基板G產生沿著分割預定線而週期性變化之熔融狀態。具體之控制將於後文中描述。所生成之控制訊號被分別傳送至所對應之驅動部而實行控制動作。
繼而就各驅動部加以說明。台驅動部61對用以對滑台2及台座7、旋轉台12進行定位之馬達(馬達9等)進行驅動。形成週期槽時，根據儲存部55中所設定之掃描速度，對台座7於X方向上進行掃描。
雷射驅動部62自雷射35照射雷射光束。形成週期槽時，根據儲存部55中所設定之雷射照射強度(輸出)、雷射脈衝間隔而照射雷射光束。
光學系統驅動部63對光學系統調整機構36之透鏡位 置調整機構36b進行驅動。形成週期槽時，根據儲存部55中所設定之焦點深度來調整雷射光束之焦點位置。
繼而，就形成週期槽時之控制訊號加以具體說明。為了形成週期槽，而生成上述控制參數中之至少一個週期性變化之控制訊號。以下，就控制參數逐一進行說明。
(1)掃描速度
就使掃描速度週期變化、而將其他條件維持為固定之控制訊號而言，掃描速度較快之部分中槽之深度變淺，而掃描速度較慢之部分中槽之深度變深。亦即，掃描速度較慢之部分的供熱量增加而受到強烈熔融，該部分之槽形成得較深。
(2)焦點深度
就使雷射光束之焦點深度週期變化、而將其他條件維持為固定(掃描速度亦為固定)之控制訊號而言，焦點深度處於基板表面或較淺位置之部分中槽深度變淺，而焦點深度處於較深位置之部分中槽深度變深。亦即，焦點深度形成得較深之部分較深地受到強烈熔融，從而槽延伸得較深。
(3)雷射照射強度
就使雷射照射強度週期變化、而將其他條件維持為固定之控制訊號而言，雷射光束之照射強度較弱之部分中槽深度變淺，而照射強度較強之部分中槽深度變深。亦即，照射強度較強之部分中供熱量增加而受到強烈熔融，該部分之槽形成得較深。
(4)雷射脈衝間隔
於使雷射之脈衝間隔週期變化、而將其他條件維持為固定之情形時，雷射之脈衝間隔較長之部分中槽深度變淺，脈衝間隔較短之部分中槽深度變深。亦即，脈衝間隔較短之部分中的供熱量增加而受到強烈熔融，該部分之槽形成得較深。
又，關於上述(1)~(4)之控制參數，亦可使複數個控制參數同時產生週期變化。例如，亦可使掃描速度與焦點深度同時變化。
繼而，就剝蝕動作加以說明。與先前之剝蝕動作相比，利用上述雷射剝蝕裝置LA時的不同點為，藉由一部分控制參數週期性變化之控制訊號而使驅動部動作，其餘相同。
亦即，使光束點HS沿著分割預定線掃描，並使基板G熔融。此時，藉由一部分控制參數週期性變化之控制訊號來對各驅動部進行控制。藉此，於基板G中形成週期槽。
圖10係表示一邊使控制參數週期性地變化一邊進行雷射剝蝕加工時形成於基板G上的週期槽之示意圖，圖10(a)係基板G之立體圖，圖10(b)係A-A'剖面圖，圖10(c)係B-B'剖面圖，圖10(d)係C-C'剖面圖。
藉由使光束點HS以直線狀進行掃描，而如圖10(a)所示般形成槽Gr，並於基板表面形成直線狀之劃線AL。
此時，如圖10(a)、(b)所示，於沿板厚方向延伸之槽Gr的頂端部分，成為週期與控制參數變動之週期相同的波形W，且形成有週期槽。
所形成之週期槽之波長對應於控制參數之變動週期(亦即波長)而變化。藉由使週期槽之波長為適當的波長，可在使用斷裂裝置BM對基板G施加彎曲力矩時，將彎曲力矩(斷裂壓)集中地施加於週期槽之波峰(山部分)，且僅藉由施加較小之彎曲力矩就可容易且穩定地分割。
就藍寶石之類的基板而言，根據經驗可判斷，可集中地施加彎曲力矩(斷裂壓)之週期槽的波長為1mm~10mm。因此，考慮到與掃描速度之關係而調整控制參數之週期，使其在該波長範圍內。
又，若週期槽之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%，則週期槽之山以及谷之波峰部分可顯著地表現出來，因而斷裂裝置容易集中地施加彎曲力矩。
此外，若延長雷射剝蝕之加工時間，則亦可使所形成之週期槽變深，然而，儘可能地縮短加工時間而於週期槽較淺之狀態下進行斷裂動作。即便週期槽之深度較淺，亦可藉由對週期槽之波峰部分集中地施加彎曲力矩，而以較小之彎曲力矩進行分割，而且亦可減少剝蝕加工中對基板表面所產生之污染。
又，已對於藉由上述雷射剝蝕加工形成槽Gr之情形進行了說明，但視基板材料之材料或加熱條件不同，亦存在如下情形：如圖11所示，不僅形成有槽Gr，而且於槽Gr之底部形成有裂痕Cr，波形W係由週期槽以及週期裂痕所形成。
該情形亦與圖10中所說明之形成有週期槽之情形相 同，若於儘可能淺之週期槽以及週期裂痕之狀態下進行斷裂動作，則能以較小之彎曲力矩進行分割，而且可減少剝蝕加工中所產生之基板表面之污染。
[實施例]
其次，就本發明之實施形態之具體例加以說明。
(實施例1)改變冷媒噴射量而形成週期裂痕
於形成有初始龜裂TR之無鹼玻璃基板(長度300mm×寬度300mm×厚度0.7mm)上，掃描CO2 雷射(輸出為120W)而形成劃線，此時改變冷媒噴射量而形成週期裂痕。將光束點及冷卻點之掃描速度設為150mm/s，將冷媒噴射量之變動週期(切換間隔)設為1秒，以0.8cc/min、1cc/min，0.8cc/min依次來切換冷卻水量之設定。結果示於表1中。
若將其他條件設定為固定，則每單位時間之冷卻水量較多的位置(距離端部150mm)的裂痕形成得較深。滲透深度之變動幅度為13μm~15μm，為基板板厚(0.7mm)之1.8%~2.1%。
(實施例2)改變掃描速度而形成週期裂痕
於形成有初始龜裂TR之無鹼玻璃基板(長度300mm×寬度300mm×厚度0.7mm)上，掃描CO2 雷射(輸出為150w)而形成劃線，此時改變掃描速度而形成週期裂痕。
使雷射光束及冷卻點之掃描速度以220mm/s與300mm/s兩種速度而改變。結果示於表2中。
若使其他條件固定而改變掃描速度，則掃描速度較慢之位置形成有較深之裂痕。
(實施例3)改變雷射照射強度(輸出)而形成週期裂痕
於形成有初始龜裂TR之無鹼玻璃基板(長度800mm×寬度300mm×厚度0.7mm)上，使用CO2 雷射形成劃線，此時改變照射強度而形成週期裂痕。
使雷射光束及冷卻點之掃描速度固定為220mm/s，使雷射照射強度(輸出)以150W與110W兩種功率而改變。結果示於表3。
若使其他條件固定，則照射強度(輸出)較大之位置形成有較深之裂痕。
[表3]
(實施例4)改變光束形狀而形成週期裂痕
於形成有初始龜裂TR之無鹼玻璃基板(長度300mm×寬度300mm×厚度0.7mm)上，使用CO2 雷射(輸出為150W)形成劃線，此時改變橢圓形狀之光束點之長軸以及短軸之長度而形成週期裂痕。
使雷射光束及冷卻點之掃描速度固定為220mm/s，使長軸與短軸以(40mm×1.5mm)與(27mm×1.9mm)兩種形狀而改變。結果示於表4中。
若使其他條件固定，則光束點之長軸較長之位置形成有較淺之裂痕。
本發明可用於照射雷射光束對玻璃基板等脆性材料基板進行分割之方法中。
12‧‧‧旋轉台
13‧‧‧雷射(CO2 雷射)
14‧‧‧光學系統調整機構
16‧‧‧冷卻噴嘴
16a‧‧‧流量調整閥
16b‧‧‧噴嘴位置調整機構
23a、23b‧‧‧滑台
25a、25b‧‧‧製品夾固單元
35‧‧‧雷射(UV雷射)
36‧‧‧光學系統調整機構
50‧‧‧控制部
53、55‧‧‧儲存部
CS‧‧‧冷卻點
HS‧‧‧光束點
SL‧‧‧劃線(裂痕)
AL‧‧‧劃線(槽)
W‧‧‧週期裂痕或週期槽之波形
Cr‧‧‧裂痕
Gr‧‧‧槽
LS‧‧‧雷射劃線裝置
BM‧‧‧斷裂裝置
LA‧‧‧雷射剝蝕裝置
圖1係本發明之一實施形態的脆性基板之分割方法中所使用的雷射劃線裝置之構成圖。
圖2係表示圖1中的雷射劃線裝置之控制系統之構成的方塊圖。
圖3係表示圖1中的雷射劃線裝置之光學系統調整機構之內部構成的圖。
圖4係表示已進行雷射劃線加工時形成於基板上的週期裂痕之示意圖。
圖5a係本發明之一實施形態的脆性基板之分割方法中所使用的斷裂裝置之概略構成圖。
圖5b係表示圖5a中的斷裂裝置之左側單元(A)與右側單元(B)之分離狀態的立體圖。
圖6係用以說明形成有週期裂痕的玻璃基板之斷裂處理的示意圖。
圖7係作為本發明之另一實施形態的脆性基板之分割方法中所使用的雷射剝蝕裝置之構成圖。
圖8係表示圖7中的雷射剝蝕裝置的控制系統之構成的方塊圖。
圖9係表示圖7中的雷射剝蝕裝置的光學系統調整機構之內部構成的圖。
圖10係表示已進行雷射剝蝕加工時形成於基板上之週期槽的示意圖。
圖11係表示已進行雷射剝蝕加工時形成於基板上之週期槽以及週期裂痕的示意圖。
圖12係表示藉由雷射照射而形成於基板內的槽或裂痕之例的示意剖面圖。
圖13係表示掃描光束點且繼而進行冷卻時基板內所產生之熱應變分布的示意剖面圖。
Cr‧‧‧裂痕
G‧‧‧玻璃基板
SL‧‧‧劃線(裂痕)
TR‧‧‧初始龜裂
W‧‧‧週期裂痕或週期槽之波形

Claims (8)

  1. 一種脆性材料基板之分割方法，包含：使藉由雷射光束之照射所形成之光束點沿著設定於脆性材料基板的分割預定線相對移動，且以軟化點以下之溫度自基板表面側對上述基板進行加熱，繼而，使藉由自噴嘴噴射冷媒所形成之冷卻點以追隨上述光束點之方式相對移動以使基板冷卻，藉此形成裂痕之步驟；以及，藉由沿著所形成之裂痕從基板背面側施加彎曲力矩而進行分離之斷裂步驟；其特徵在於：於形成裂痕之步驟中，藉由使加熱條件或/及冷卻條件沿著分割預定線週期性地變化，從而形成裂痕之最大深度在由基板內部之壓縮應力區域所限制之深度以內、且裂痕之深度沿著分割預定線方向以上述加熱條件或/及冷卻條件之週期變化之週期裂痕；形成該週期裂痕之步驟之加熱條件或冷卻條件，係使以下之(1)~(6)之至少任一個參數以下述方式週期性地變化：(1)使形成冷卻點之冷媒噴射量變化，淺裂痕即減少噴射量，深裂痕則增多噴射量；(2)使光束點之掃描速度變化，淺裂痕即增快掃描速度，深裂痕則減慢掃描速度；(3)使光束點通過後直至冷卻點到達為止的時間變化，淺裂痕即縮短時間，深裂痕則增長時間；(4)使形成光束點之雷射光束的照射強度變化，淺裂 痕即減弱照射強度，深裂痕則增強照射強度；(5)使形成光束點之雷射光束的脈衝間隔變化，淺裂痕即增長脈衝間隔，深裂痕則縮短脈衝間隔；以及(6)使光束點之形狀成為具有長軸之形狀且使其長軸方向成為沿著劃線預定線之方向而使該長軸方向之形狀變化，淺裂痕即增長長軸長度，深裂痕則縮短長軸長度。
  2. 如申請專利範圍第1項之脆性材料基板之分割方法，其中，上述週期裂痕之波長為10mm~200mm，週期裂痕之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%。
  3. 如申請專利範圍第1項之脆性材料基板之分割方法，其中，脆性材料基板為玻璃基板。
  4. 一種脆性材料基板之分割方法，包含：使藉由雷射光束之照射所形成的光束點沿著設定於脆性材料基板的分割預定線相對移動，且以熔融溫度以上之溫度對上述基板進行加熱以形成槽之步驟；以及，藉由沿著所形成之槽從基板背面側施加彎曲力矩，從而進行分離之斷裂步驟；其特徵在於：於形成槽之步驟中，藉由使加熱條件沿著分割預定線週期性地變化，從而形成槽之深度沿著分割預定線方向以上述加熱條件之週期變化之週期槽；形成該週期槽之步驟之加熱條件，係使以下之(1)~(3)之至少任一個參數以下述方式週期性地變化：(1)使雷射光束之掃描速度變化，淺槽即增快掃描速度，深槽則減慢掃描速度； (2)使雷射光束之照射強度變化，淺槽即減弱照射強度，深槽則增強照射強度；以及(3)使雷射光束之脈衝間隔變化，淺槽即增長脈衝間隔，深槽則縮短脈衝間隔。
  5. 如申請專利範圍第4項之脆性材料基板之分割方法，其中，於形成槽之步驟中，形成週期槽並且於週期槽之底部形成週期裂痕，且向週期槽以及週期裂痕施加彎曲力矩。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之脆性材料基板之分割方法，其中，形成槽之步驟時之加熱條件，係使雷射光束之焦點的深度週期性地變化。
  7. 如申請專利範圍第4或5項之脆性材料基板之分割方法，其中，上述週期槽之波長為1mm~10mm，週期槽之最大深度與最小深度之深度差為基板板厚的1%~5%。
  8. 如申請專利範圍第4或5項之脆性材料基板之分割方法，其中，脆性材料基板為藍寶石基板。
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