WO2010044217A1 - ディスプレイ用マザーガラス基板および脆性材料基板の切断方法、ディスプレイの製造方法 - Google Patents

ディスプレイ用マザーガラス基板および脆性材料基板の切断方法、ディスプレイの製造方法 Download PDF

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WO2010044217A1
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substrate
glass substrate
region
laser
brittle material
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PCT/JP2009/005192
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亀井政行
中山晶之
社本英泰
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株式会社リンクスタージャパン
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091—Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/07—Cutting armoured, multi-layered, coated or laminated, glass products
    • C03B33/076—Laminated glass comprising interlayers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133351—Manufacturing of individual cells out of a plurality of cells, e.g. by dicing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/241—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases the vessel being for a flat panel display
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to processing technology for brittle material substrates such as glass substrates and semiconductor substrates.
  • FPDs flat panel displays
  • LCDs liquid crystal displays
  • plasma displays organic EL displays
  • the size of FPD ranges from several tens of inches used for large LCD TVs to several inches used for mobile phone terminals, and the thickness of FPDs varies from several mm used for large LCD TVs. Wide range of several hundred ⁇ m used for mobile phone terminals.
  • a laser beam is irradiated to a point on the planned processing line while being moved along the planned processing line on the glass substrate, and then heated locally, and then cooled by spraying a cooling medium in the vicinity of the heating region.
  • thermal stress is generated in the direction of pulling the glass substrate perpendicular to the planned processing line, and a scribe line along the planned processing line grows on the glass substrate.
  • mechanical stress is applied to the glass substrate by a breaker device as necessary, and the glass substrate is cut along the scribe line.
  • the scribe line is penetrated to the deep part in the thickness direction of the glass substrate, and the full cut that cleaves the glass substrate without breaking by the breaker device (Also called full body cut).
  • a full cut using a laser is very useful from the viewpoint of mass productivity because it requires no post-processing by a breaker device and can cleave the glass substrate in a single step.
  • the mother glass substrate is composed of two glass substrates bonded together by a sealing material. In the manufacturing process of the liquid crystal panel, it is necessary to cut the four sides of each cell substrate from the mother glass substrate having a plurality of cell substrates sealed on the four sides to cut out the individual sides.
  • scribe lines are formed in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the front surface side substrate (first substrate), and then the mother glass substrate is reversed to the back side substrate (second substrate). Then, scribe lines are formed in the vertical direction and the horizontal direction (scribing step). Subsequently, the second substrate is cleaved along the scribe line, the mother glass substrate is inverted again, and the first substrate is cleaved along the scribe line (cutting step).
  • the scribing process, the cutting process, and the number of inversions of the mother glass substrate accompanying them are small. This requirement is not limited to the cutting of a mother glass substrate for a flat display, but also applies to the cutting of a general brittle material substrate.
  • the present invention has been made in view of the related problems, and one of its purposes is to provide a technology for processing a brittle material substrate with a reduced number of steps.
  • One embodiment of the present invention relates to a method for cutting a mother glass substrate of a display panel including a first glass substrate and a second glass substrate bonded together by a sealing material that partitions a plurality of cells arranged in a matrix.
  • This method includes the following steps. 1. A processing line is arranged in the gap between the sealing materials of adjacent cells, and a laser is irradiated on the first glass substrate along the processing line to form a scribe line on the first glass substrate. 2. Along the processing line, the second glass substrate is irradiated with laser, the vicinity of the region irradiated with the laser is cooled, and the second glass substrate is cleaved. 3. The stress generated when the second glass substrate is cleaved is transmitted to the first glass substrate through the sealing material, so that the first glass substrate is cleaved along the scribe line substantially simultaneously with the cleaving of the second glass substrate. To do.
  • two laminated glasses can be cut by one scribing process and one break (breaking) process, the processing process can be simplified, and the yield and processing quality can be improved.
  • the depth of the scribe line formed on the first glass substrate may be in the range of 1/3 to 1/2 of the thickness of the first glass substrate. By setting the depth of the scribe line within this range, the first glass substrate can be suitably cleaved by the stress from the second glass substrate.
  • the number of steps can be reduced.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a mother glass substrate to be cut.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating a flow of the cutting method according to the embodiment.
  • FIGS. 3A to 3C are diagrams showing a cutting mechanism when a horizontally long laser beam LB is irradiated. It is a figure which shows the structure of the irradiation optical system for patterning a laser beam horizontally long. It is a block diagram which shows the whole structure of the laser processing apparatus which concerns on embodiment.
  • 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the substrate table according to the embodiment.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating the amount of bending when the substrate table according to the embodiment is used. It is a figure which shows the structure of the board
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a mother glass substrate to be cut. Since the structure of the mother glass substrate 1 is general, only a brief description will be given here.
  • 1A is a plan view of the mother glass substrate
  • FIG. 1B is a cross-sectional view.
  • the mother glass substrate 1 includes a plurality of cells 3 arranged in a matrix. As shown in FIG. 1B, the mother glass substrate 1 includes a first glass substrate G1 and a second glass substrate G2 bonded together by a sealing material 5.
  • the sealing material 5 defines the periphery of the cell 3, and a light emitting region surrounded by the sealing material 5 is filled with a liquid crystal material 11.
  • the planned processing lines L1 and L2 in the column direction and the row direction of the matrix are arranged, respectively.
  • the processing lines L1 and L2 are virtual.
  • the cell 3 is divided into individual sides by cutting the mother glass substrate 1 along the planned processing lines L1 and L2.
  • the above is the outline of the mother glass substrate 1 to be processed. Next, a method for cutting the mother glass substrate 1 according to the embodiment will be described.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a flow of a cutting method according to the embodiment.
  • the cutting method includes a first step (FIG. 2A) and a second step (FIG. 2B) as substantial steps, and further includes a third step as an additional step thereof.
  • the first glass substrate G1 is irradiated with the laser beam LB, and the mother glass substrate 1 and the laser beam LB are relatively moved in the direction of the planned processing line L1 (L2).
  • a scribe line SL is formed on the surface of the first glass substrate G1.
  • the shape of the region 40 irradiated with the laser beam LB is desirably a vertically long shape having a major axis in the direction of the planned processing line L1 (L2).
  • FIG.2 (b) shows the figure which reversed the upper and lower sides of the mother glass substrate 1 from the state of Fig.2 (a).
  • the second glass substrate G2 is irradiated with the laser beam LB to be heated and expanded, and then the vicinity of the region 40 irradiated with the laser beam LB (cooling region 44).
  • the second glass substrate G2 is cleaved by cooling by injecting the coolant onto the second glass substrate G2.
  • the processing apparatus which can irradiate the laser beam LB from two directions of the upper surface and lower surface of the mother glass substrate 1, it is not necessary to invert the mother glass substrate 1 between a 1st process and a 2nd process.
  • the shape of the region 40 irradiated with the laser beam LB has a major axis in the direction of the planned machining line L1 (L2), but as will be described later, the planned machining line L1 (L2). ) May have a minor axis.
  • a scribe line may be formed by irradiating the second glass substrate G2 with a laser along the planned processing line.
  • the stress generated when the second glass substrate G2 is cleaved is transmitted to the first glass substrate G1 through the sealing material 5 and the liquid crystal material 11. This stress acts so as to tear the first glass substrate G1 in the direction perpendicular to the planned processing line L1 (L2). Since the scribe line SL is formed on the first glass substrate G1 in the first step, the stress is cleaved substantially simultaneously with the second glass substrate G2.
  • the depth d of the scribe line SL formed in the first step is an extremely important parameter.
  • the depth d of the scribe line SL is preferably in the range of 1/3 to 1/2 of the thickness d1 of the first glass substrate G1.
  • the depth of the scribe line SL is 0.09 mm, that is, the substrate If the thickness exceeds 1/2 of the thickness, the crack caused by the scribing itself grows, and it becomes impossible to break only the first glass substrate G1 and simultaneously cleave both glass substrates or to control the crack propagation. Caused inconvenience.
  • the depth of the scribe line SL is 0.06 mm, that is, less than 1/3 of the substrate thickness, the strength of the first glass substrate G1 is too high, so that the first glass substrate G1 is cleaved in the third step. I can't.
  • the first glass substrate G1 can be cleaved simultaneously with the second glass substrate G2 in the third step. It can. Similar findings have been obtained for other substrate thicknesses.
  • First step 1a A scribe line SL is formed in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the first glass substrate G1.
  • Second step 2a Subsequently, the mother glass substrate 1 is inverted, and scribe lines are formed in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the second glass substrate G2 on the back surface side.
  • Third step 3a Subsequently, the second glass substrate G2 is cleaved along the scribe line.
  • the mother glass substrate 1 can be cut by one scribing process and one cutting process. Reduction in the number of processes leads to improvement in yield and reliability, and contributes to cost reduction of the liquid crystal panel.
  • the mother glass substrate 1 when attention is paid to the number of inversions of the mother glass substrate 1, it has been once in the embodiment, whereas it has been twice in the past.
  • the mother glass substrate 1 When the mother glass substrate 1 is inverted, there is a higher possibility that defects such as cracks and chips will occur in the mother glass substrate 1 due to vibrations, etc.
  • the number of inversions is reduced in the cutting method according to the embodiment, the occurrence of defects Can be suppressed.
  • the reversing process itself of the mother glass substrate 1 can be omitted.
  • the mother glass substrate 1 (stage) can be irradiated with a laser beam from both the upper surface and the lower surface, and a cooling mechanism is provided on at least one surface side (usually above the stage).
  • the mother glass substrate 1 is arranged on the stage so that the first glass substrate G1 is on the upper side where the cooling mechanism is provided.
  • a scribe line is formed using a laser beam from the surface side (lower side) of the first glass substrate G1 of the mother glass substrate 1, and in the second step, the first glass substrate G1 is inverted. Without doing so, the second glass substrate G2 is cut using the laser beam from the surface side (upper side) of the second glass substrate G2 of the mother glass substrate 1 and the cooling mechanism.
  • the profile of the laser beam LB is substantially elliptical or rectangular with a minor axis in the direction of the planned processing line L1 (L2) and a major axis in the direction perpendicular to the planned processing line. It is desirable to be. More specifically, the ratio of the major axis to the minor axis is from 3: 2 to 5: 1.
  • FIGS. 3A to 3C are diagrams showing a cutting mechanism when a horizontally long laser beam LB is irradiated.
  • FIG. 3A shows a temperature distribution immediately after heating the laser beam LB.
  • the second glass substrate G2 is cleaved when the crack 45 grows downward in the second glass substrate G2.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the irradiation optical system 16 for patterning the laser beam LB horizontally.
  • the irradiation optical system 16 includes a first cylindrical lens CL1 and a second cylindrical lens CL2.
  • the first cylindrical lens CL1 and the second cylindrical lens CL2 are arranged such that the cross sections having curvatures are perpendicular to each other.
  • the first cylindrical lens CL1 is an optical element that condenses the laser beam LB in a first direction (Y-axis direction) perpendicular to the propagation direction (Z-axis opposite direction). Specifically, the first cylindrical lens CL1 is a plano-convex cylindrical lens, and reduces the laser beam LB in the Y-axis direction. The curvature of the first cylindrical lens CL1 is determined according to the diameter of the original laser beam LB and the size of the laser irradiation region. As an alternative to the first cylindrical lens CL1, a concave cylindrical mirror may be used.
  • the second cylindrical lens CL2 is an optical element that diverges the laser beam LB in a second direction (X-axis direction) perpendicular to the propagation direction (Z-axis opposite direction) and the first direction (Y-axis direction). .
  • the Y axis coincides with the direction of the planned machining line L1.
  • the second cylindrical lens CL2 is a plano-concave cylindrical lens and expands the laser beam LB in the X-axis direction. Similar to the first cylindrical lens CL1, the curvature of the second cylindrical lens CL2 is also determined according to the diameter of the original laser beam LB and the size of the laser irradiation region.
  • a convex cylindrical mirror may be used as an alternative to the second cylindrical lens CL2, a convex cylindrical mirror may be used.
  • the first cylindrical lens CL1 and the second cylindrical lens CL2 are arranged so that the mother glass substrate 1 side is a plane, but may be in opposite directions, and the positions of the first cylindrical lens CL1 and the second cylindrical lens CL2 are It may be replaced.
  • the first cylindrical lens CL1 and the second cylindrical lens CL2 are mounted on a movable mounter, and can move independently in the path direction of the laser beam LB. That is, the distance between the first cylindrical lens CL1 and the mother glass substrate 1 and the distance between the second cylindrical lens CL2 and the mother glass substrate 1 can be adjusted independently. As a result, the length in the X-axis direction and the width in the Y-axis direction of the laser irradiation region 40 shown in FIG. 3A can be adjusted independently.
  • the second glass substrate G2 is cleaved using the laser beam LB shown in FIG. 2B or FIG. 4 (particularly FIG. 4), if the laser irradiation region 40 overlaps the sealing material 5, the intensity of the laser beam LB. Is too high, or when the heat resistance of the sealing material 5 is low, the sealing material 5 may be damaged.
  • the length of the laser irradiation region 40 in the direction perpendicular to the planned processing line L1 (L2) is made shorter than the interval of the sealing material 5 so that the laser irradiation region 40 It is desirable to take care not to overlap the sealant 5.
  • the cells cut by the above-described cutting method are assembled into a display device casing together with a gate driver (scan driver), a source driver (data driver), a memory, a control IC, an interface circuit, and the like to complete the display device.
  • the cutting method according to the embodiment has been described above by taking the cutting of the mother glass substrate 1 of the display device as an example.
  • the application range of the present invention is not limited to the cutting of the mother glass substrate 1, and can be applied to cutting of various laminated glasses used for other purposes.
  • it is not limited to a glass substrate, but can be applied to other brittle material substrates.
  • a method for cutting a substrate to be processed including a first brittle material substrate and a second brittle material substrate bonded together by a fixing material is provided.
  • the first brittle material substrate is irradiated with a laser along a planned processing line arranged between two fixing materials arranged apart from each other, and the first brittle material is obtained.
  • a scribe line is formed on the substrate.
  • the second brittle material substrate is irradiated with the laser along the planned processing line, and the vicinity of the region irradiated with the laser is cooled to cleave the second brittle material substrate.
  • the stress generated when the second brittle material substrate is cleaved in the second step is transmitted to the first brittle material substrate through the fixing material, so that the second brittle material substrate is cut substantially simultaneously with the cleaving of the second brittle material substrate.
  • One brittle material substrate is cleaved along the scribe line.
  • the sealing material 5 and the liquid crystal material 11 are exemplified as the fixing material.
  • These can also be understood as utilizing the structure of the mother glass substrate 1 as an original function in the cutting method according to the present invention. From another point of view, when two brittle material substrates are cut simultaneously, the adhesive material is applied to the two regions sandwiching the planned processing line, the two brittle material substrates are bonded together, and cut according to the above procedure. May be.
  • a scribe line may be formed by irradiating the second brittle material substrate with a laser along a planned processing line. In this case, the cutting of the substrate can be assisted and the processing quality can be improved.
  • the second embodiment relates to a laser processing technique for cutting a substrate such as glass, and more particularly to a substrate table for fixing and holding the substrate.
  • the second embodiment can be used separately from the first embodiment or can be combined therewith.
  • a conventional technique is used in which a scribe line is formed with a cutter such as diamond, and breaks along the scribe line. It has been.
  • This method has a problem that glass powder and glass cullet are generated at the time of cleaving.
  • a technique laser scribing that uses a laser beam instead of a cutter for forming a scribe line has been developed.
  • the laser In laser scribing, while moving along the planned cutting line on the substrate to be cut, the laser is irradiated on the planned cutting line to locally heat it, and then cooled by spraying / spraying a cooling medium near the heating area. .
  • thermal stress is generated in the direction of pulling the substrate to be cut perpendicular to the planned cutting line according to the heat distribution of the substrate to be cut, and a scribe line (crack) along the planned cutting line grows on the substrate to be cut. ⁇ Progress. Thereafter, mechanical stress is applied to the substrate to be cut by the breaker device, and the substrate is cut along the scribe line.
  • the scribe line is penetrated to a deep part in the thickness direction of the substrate to be cut, and the substrate to be cut is cut without being cut by the breaker device.
  • Full cut also called full body cut
  • Full cutting using a laser is very useful from the viewpoint of mass productivity because post-processing by a breaker device is not necessary and the substrate to be cut can be cleaved in a single process.
  • a table for setting the substrate to be cut (hereinafter simply referred to as a substrate table) is provided.
  • a substrate table one using a mechanical means such as a clamp or one using vacuum suction is known.
  • a metal material such as aluminum in which a large number of suction holes are formed on a surface that contacts a substrate to be cut is known.
  • a suction path is provided inside the table, and the substrate to be cut is sucked and fixed by connecting the suction path to a vacuum source.
  • a technique using a porous material As another technique using vacuum adsorption, a technique using a porous material has been proposed.
  • a substrate to be cut is adsorbed and fixed by being connected to a vacuum source (pump) through a suction path to a porous body that is sealed and sealed except for one surface that contacts the substrate to be cut.
  • a table made of a porous material has fine adsorption holes and is present on the table surface at a high density.
  • a fixing method using such a porous table is disclosed in Patent Document 3, for example.
  • a typical adsorption hole diameter (in particular, the diameter means a diameter) is about 0.5 mm to 1.0 mm, and the hole surface density is 0.5 mm. About 5 / cm 2 .
  • the substrate can be fixed, but the surface density of the suction holes is not sufficient, and further, the flatness of the substrate to be cut is also affected, so the adhesion at the cutting part Is unbalanced, and local mechanical vibration is generated in the vicinity of the cutting line of the substrate to be cut, so that there is a problem that the cutting accuracy is affected, for example, the cutting line is bent.
  • the technology disclosed in the second embodiment has been made in view of such a problem, and according to the second embodiment, a table capable of increasing the cutting accuracy, and a laser using the same.
  • a processing apparatus is provided.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the laser processing apparatus 100 according to the embodiment.
  • the laser processing apparatus 100 cuts (full cuts) the substrate 110, which is an object to be processed, from the start end 112 toward the end end 114 along a planned cutting line, or forms a scribe line on the surface thereof.
  • Specific examples of the substrate 110 include various glass substrates used for flat panel displays (FPD).
  • the glass substrate may be a single plate or a bonded substrate.
  • the substrate to be processed may be a brittle material substrate other than glass, or can be used for cutting a semiconductor wafer such as silicon.
  • the left direction in FIG. 5 is the X direction
  • the front direction perpendicular to the paper surface is the Y direction
  • the upward direction is the Z axis.
  • the dimensions of each member and the like shown in some drawings are appropriately expanded or reduced for easy understanding within a scope not related to the essence of the invention, and the positional relationship between each member is easy to understand. For the sake of illustration, it is modified or changed as appropriate.
  • the laser processing apparatus 100 includes a movable stage 2, a substrate table 4, an initial crack generation unit 6, a laser light source 8, a laser irradiation device 10, a cooling device 20, a temperature sensor 30, and a control unit 32.
  • the substrate 110 is fixed on the substrate table 4.
  • the substrate table 4 has a large number of suction holes perforated on the surface thereof, and the substrate table 4 is fixed by negative pressure suction (vacuum suction).
  • the substrate 110 is disposed in parallel with the XY plane.
  • the movable stage 2 moves the substrate table 4 on which the substrate 110 is fixed.
  • the substrate table 4 By moving the substrate table 4 in a scanning direction SCAN (in the direction opposite to the X axis) parallel to the planned cutting line, the substrate 110 moves relative to a laser irradiation region and a cooling region described later.
  • FIG. 5 assumes a case where the planned cutting line is formed in the X-axis direction.
  • the movable stage 2 is configured to be able to adjust the angle ⁇ around the Z-axis, thereby adjusting the direction of the planned cutting line with respect to the substrate 110.
  • the laser irradiation apparatus 10 and the temperature sensor 30 may be moved relative to the substrate 110 using the movable stage 2 as a fixed stage.
  • the laser light source 8 is appropriately selected according to the wavelength dependence of the absorption rate of the substrate 110.
  • a carbon dioxide laser (CO 2 laser) having a wavelength of 10.6 ⁇ m is preferably used. It can.
  • the glass substrate is transparent with respect to visible light, but is opaque with respect to such an infrared wavelength range, so that the energy of the laser light is efficiently absorbed and converted into heat.
  • Some scribing devices and cutting devices using lasers use lasers having wavelengths in the visible light, ultraviolet region, or near infrared region. Therefore, the processing technique according to the present embodiment using a CO 2 laser is similar to the processing technique using the near infrared or shorter wavelength than the near infrared in the heating or subsequent cooling process. It should be noted that the knowledge obtained by the processing technology according to the form is useful for such processing technology.
  • the laser light source 8 emits a laser beam LB1 having a circular beam profile.
  • the cross-sectional intensity profile of a laser beam has a Gaussian distribution, but it may be a beam whose outer periphery is cut off by an aperture or the like, or may be a beam having another intensity distribution.
  • the beam profile is usually a perfect circle, but the shape can be corrected by the irradiation optical system at the subsequent stage, so it may be an ellipse, a square, or a rectangle. Rather, it may be better to positively correct the shape of the laser beam emitted from the laser light source in order to achieve the optimum heating for full cut.
  • the laser irradiation apparatus 10 patterns the laser beam LB1 emitted from the laser light source 8, and irradiates the patterned laser beam LB2 onto the planned cutting line of the substrate 110, which is the substrate 110.
  • the laser beam LB2 irradiated to the substrate 110 has an elongated shape whose planned cutting line is in the longitudinal direction.
  • the size of the region (laser irradiation region) irradiated with the laser beam LB2 on the substrate 110 is optimized according to the material and thickness of the substrate 110. Furthermore, the size and shape may be changed in accordance with the position where the laser beam is irradiated.
  • the cooling device 20 injects the cooling medium CM to a predetermined cooling region on the planned cutting line in the vicinity of the region (laser irradiation region) irradiated with the laser on the substrate 110.
  • the cooling device 20 is configured by a nozzle that injects a mixture of gas and liquid, for example.
  • the nozzle is configured to be movable in the X-axis direction, and the distance between the cooling region and the tail end of the laser irradiation region 40 is optimal according to the material, thickness, size of the laser irradiation region, etc. It becomes.
  • the initial crack generation unit 6 is provided to form an initial crack at the start end 112 of the substrate 110 on the planned cutting line.
  • the initial crack generation unit 6 is composed of a cutter such as diamond.
  • the laser irradiation region and the cooling region are scanned along the planned cutting line with the initial crack as a starting point, and a full-cut split section grows using the initial crack as a seed. Note that, depending on the substrate 110 and processing conditions, a full cut may be possible without forming an initial crack.
  • the above is the overall configuration of the laser processing apparatus 100. Next, the characteristic substrate table 4 will be described in detail.
  • FIGS. 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the substrate table 4 according to the embodiment.
  • FIG. 6A shows the configuration of the substrate table 4 and its surroundings.
  • a substrate 110 to be processed is mounted on the surface of the substrate table 4.
  • the laser irradiation region 40 on the planned cutting line L1 is irradiated with the laser beam, and the cooling region 44 is cooled.
  • a plurality of suction holes are formed on the surface of the substrate table 4 that contacts the substrate 110.
  • the suction holes communicate with the exhaust holes 50 and 52 through the inside of the substrate table 4.
  • the exhaust holes 50 and 52 are connected to the vacuum source 60 via suction paths 68 and 70, respectively.
  • the substrate 110 is sucked and fixed to the substrate table 4 by the vacuum pressure generated by the vacuum source 60.
  • FIG. 6B is a plan view of the substrate table 4 as viewed from above.
  • a plurality of suction holes H ⁇ b> 1 and H ⁇ b> 2 are formed on the surface of the substrate table 4.
  • the substrate table 4 is largely divided into a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 has a strip shape including the planned cutting line L1
  • the second region R2 is a region at both ends sandwiching the first region R1.
  • the plurality of first adsorption holes H1 formed in the first region R1 are connected to the exhaust holes 50 in FIG. 6A, and the plurality of second adsorption holes H2 formed in the second region R2 are illustrated in FIG. 6 (a) is connected to the second exhaust hole 52.
  • the first region R1 and the second region R2 are designed so that the diameter and density of the adsorption holes H1 and H2 formed inside each satisfy at least one of the following two conditions, preferably both.
  • the average diameter ⁇ 1 of the suction holes (also referred to as first suction holes) H1 formed in the first region R1 is smaller than the average diameter ⁇ of the suction holes in all regions including the first region R1 and the second region R2. ⁇ 1 ⁇ (1)
  • the average diameter ⁇ 1 of the first suction holes H1 may be smaller than the average diameter ⁇ 2 of the suction holes (also referred to as second suction holes) H2 formed in the second region R2. This condition may be satisfied simultaneously with the above (1). ⁇ 1 ⁇ 2 (1a)
  • the average diameter ⁇ 1 of the suction holes formed in the first region is 10 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less
  • the average diameter ⁇ 2 of the suction holes H2 formed in the second region is 100 ⁇ m or more. 10 ⁇ m ⁇ ⁇ 1 ⁇ 80 ⁇ m (1b) ⁇ 2 ⁇ 100 ⁇ m (1c)
  • the average diameter of the suction holes H1 formed at a high density in the first region R1 is less than 10 ⁇ m, clogging occurs and the suction force tends to be insufficient, and if it exceeds 80 ⁇ m, the open end becomes brittle and lost. It is easy to induce mechanical damage, resulting in severe damage to the cutting quality.
  • the average diameter ⁇ 2 of the suction holes H2 formed in the second region R2 is less than 100 ⁇ m, machining for drilling becomes complicated.
  • the line density in the direction of the planned cutting line L1 of the suction holes H1 formed in the first region R1 is 50 / cm or more and 800 / cm or less, and the suction holes H2 formed in the second region R2
  • the linear density is 0.1 piece / cm or more and 10 piece / cm or less.
  • the reason is that if the line density in the direction of the cutting line L1 of the suction hole H1 formed in the first region R1 is less than 50 / cm, the suction force is insufficient, and if it exceeds 800 / cm, clogging is likely to occur. Because it becomes. If the linear density of the suction holes H2 formed in the second region R2 is less than 0.1 / cm, the fixing force of the glass substrate is insufficient, and if it exceeds 10 / cm, the drilling machining becomes complicated.
  • the average linear density n1 and the average diameter ⁇ 1 are 0.50 ⁇ n1 ⁇ ⁇ 1 ⁇ 0.75.
  • the substrate table 4 is preferably specifically configured as follows.
  • the first region R1 is provided to the minimum necessary to maintain high cutting quality by eliminating mechanical vibrations during cutting by providing an appropriate suction force by providing suction holes for densely fixing the substrate.
  • the second region R2 is a region for providing suction holes sparsely and fixing the cutting substrate with a minimum necessary suction force.
  • the first region R1 and the second region R2 are physically separated so that different adsorption forces can be provided, but the first region R1 and the second region R2 are physically separated, Made of different materials.
  • the two types of structures are configured to be able to contact each other without any gap or step so as not to affect the cutting quality. Since the first region R1 is easily consumed because it is irradiated with a laser, and clogging due to the cullet generated from the substrate 110 is likely to occur, it is desirable that the structure be easily replaceable with a cartridge type. If only the portion of the first region R1 can be replaced, it is not necessary to replace the entire substrate table 4, so that the maintenance cost can be significantly reduced.
  • porous ceramics having high density and fine pores are suitable.
  • the heat resistance temperature is 400 degrees Celsius and the porosity is made by sintering alumina particles using a low melting point binder.
  • Commercially available porous alumina of about 20% to 45% can be used.
  • the low-density suction hole region (second region R2) other than the vicinity of the planned cutting line is formed of a metal in which a plurality of suction holes H2 are mechanically perforated. More specifically, an aluminum table structure in which a large number of holes are formed by machining with an adsorption hole diameter of 0.5 mm and a hole surface density of 1 piece / cm 2 can be used.
  • the substrate table 4 is composed of at least two regions. That is, the substrate table 4 includes a low-density suction hole region (second region R2) for fixing the substrate 110 and a fine suction hole region (highly provided to ensure higher quality cutting quality). It is a composite table (Hybrid Table) composed of the first region R1).
  • the low-density suction hole region (R2) an aluminum table structure in which the suction holes and the suction path are processed is used, so that the density near the planned cutting line is high.
  • a porous alumina table structure in which the suction path is processed is used for the fine adsorption hole region (R1) provided.
  • the substrate table 4 has the following characteristics.
  • the filter 64 for water removal is provided on the suction path 68 connected to the suction hole H1 formed in 1st area
  • the water droplets injected into the cooling region 44 are drained from the first exhaust hole 50 via the first adsorption hole H1 provided in the region around the planned cutting line L1, that is, the first region R1, and are used as a water removal filter. It is collected at 64 and discharged to the outside.
  • a water removal filter 64 may also be provided on the suction path 70 as necessary.
  • the intake pressures of the suction holes H1 formed in the first region R1 and the suction holes H2 formed in the second region R2 can be adjusted independently. It is desirable to be.
  • a first pressure regulator 62 and a second pressure regulator 66 are provided in the first suction path 68 and the second suction path 70, respectively.
  • the first pressure regulator 62 can adjust and optimize the adsorption force of the first region R1 in the vicinity of the planned cutting line L1 according to the properties of the substrate 110, specifically according to the material, thickness, and size. it can. Similarly, the adsorption force of the entire substrate 110 can be adjusted by the second pressure regulator 66 in the second region R2 provided with the low density adsorption holes H2.
  • the glass substrate having the LCD cell structure to be processed is formed by bonding two pieces of glass. Specifically, a parting process of cutting out a 36 mm ⁇ 44 mm LCD cell unit (individual sides) from a cell structure LCD substrate having a size of 144 mm ⁇ 144 mm bonded with glass having a glass thickness of 0.15 mm, followed by cutting The “bending amount ⁇ ” at the processing end portion (114 in FIG. 5) was measured. The bend amount ⁇ was measured using a shape measuring instrument (manufactured by Nakaden: FS1400) at the substrate cutting end portion 114 where the bend amount ⁇ is the largest and easily generated. As shown in FIG.
  • a shape measuring instrument manufactured by Nakaden: FS1400
  • the “bend amount ⁇ ” here is the amount of displacement with respect to the orthogonal direction of the planned cutting line L1 at the point of the substrate cutting end portion 114 and the point 3 mm before the end portion 114, respectively. It is defined by the difference of ( ⁇ 2 ⁇ 1).
  • the portion of the first region R1 of the substrate table 4 used in the experiment is a porous ceramic material having fine pores formed at a high density with a porosity of 40%, and is centered on the planned cutting line L1 of the first region R1.
  • the width is 10 mm.
  • the average linear density n1 and average diameter ⁇ 1 of the pores of the porous alumina used in this experiment are about 200 holes / cm and 36 ⁇ m, respectively.
  • the average linear density n1 is obtained by measuring five points on the planned cutting line using a stereomicroscope and calculating the average value, but only the pore diameters of about 10 ⁇ m or more are counted.
  • the average pore diameter ⁇ 1 is calculated from the measured value of the porosity ⁇ .
  • the porosity ⁇ is measured in accordance with JIS R1634 (measuring method of sintered ceramic density / open porosity of fine ceramics).
  • ⁇ 1 2 ( ⁇ / ⁇ ) 1/2 / n1 (4) That is, since the porosity ⁇ is 40% and the average linear density n1 is 100 / cm, the average diameter ⁇ 1 is obtained as 36 ⁇ m.
  • a similar glass substrate was cut using an aluminum table in which only a low-density suction hole was drilled by machining with a suction hole diameter of 0.5 mm and a linear density of suction holes of 1 piece / cm. Went.
  • the laser used for heating was a CO 2 laser, the cutting speed was 50 mm / s, the amount of heat applied to the substrate 110 was 1.3 W / mm 2 , and the amount of cooling water was about 6.6 ml / min.
  • the result of calculating ⁇ is shown in FIG.
  • the average value of the bending amount ⁇ is 1/4 compared to the case of fixing by the conventional aluminum table.
  • the variation was 1/5, and a significant improvement was obtained.
  • the substrate 110 is fixed by a conventional aluminum table
  • the water intervening between the table and the substrate 110 is unstable, and the cutting sometimes stops midway.
  • the substrate 110 was fixed by the hybrid substrate table 4 according to the embodiment, the cutting did not stop midway. This means that productivity is increased by using the substrate table 4.
  • the substrate 110 was fixed with a conventional aluminum table, the substrate 110 stuck to the table due to water intervening between the table and the substrate 110 and was difficult to remove.
  • the substrate table 4 according to the embodiment is used, there is an effect that the substrate 110 is not attached and can be easily removed.
  • the entire table surface necessary for fixing the substrate 110 is a hybrid type of the same size as compared with the case where the entire linear surface is made of porous ceramics having an average linear density of 200 / cm, an average pore diameter of 36 ⁇ m, and a porosity of 40%.
  • the required suction capacity is about half in the calculation, and a small vacuum source with a smaller capacity can be used. This leads to a reduction in the size and cost of the entire apparatus, and can be said to be a great advantage of the substrate table 4 according to the embodiment.
  • the width W of the first region R1 is an important parameter.
  • the width around the planned cutting line L1 in the first region R1 was 10 mm.
  • the width W of the first region R1 was verified.
  • the table structure used in the experiment is (1) A low-density adsorption hole structure made of aluminum is provided as a part of the second region R2, and a porous ceramic material having a high-density fine hole having a width of 3 mm with the planned cutting line L1 as the center is provided as a part of the first region R1.
  • a low-density adsorption hole structure made of aluminum is provided as a part of the second region R2, and a high-density fine hole having a width of 5 mm made of a porous ceramic material is provided around the planned cutting line L1 as a part of the first region R1.
  • a high-density fine hole having a width of 5 mm made of a porous ceramic material is provided around the planned cutting line L1 as a part of the first region R1.
  • a soda-lime glass plate having a substrate size of 150 mm ⁇ 150 mm and a thickness of 0.7 mm is divided into five strips of 30 mm ⁇ 150 mm. Processing was performed, and the bending ⁇ of the cutting line was compared after processing.
  • the laser used for heating was a CO 2 laser, the cutting speed was 50 mm / s, the amount of heat applied to the substrate 110 was 1.8 W / mm 2 , and the amount of cooling water was about 1.5 ml / min.
  • the number of samples measured is 8 each.
  • the width W of the porous ceramic material provided in the vicinity of the cutting line in (2) is 5 mm
  • the average value of the bending amount is 220 ⁇ m, which is almost the same as the average value of 190 ⁇ m in the case of (3). It was.
  • the width W of the porous ceramic material provided in the vicinity of the cutting line of (1) was 3 mm
  • the average value of the bending amount ⁇ was 330 ⁇ m, which was about 1.5 times worse. Therefore, it can be seen that the width W of the first region R1 made of high-density fine holes provided in the vicinity of the cutting line is preferably secured at least 5 mm or more around the cutting line.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a substrate table 4 according to a modified example.
  • the substrate table 4a can be used when cutting out one glass substrate into three rows and three columns, and is cut in the X direction.
  • a first region R1 having high-density fine holes is provided with a predetermined width along the planned line L1x and the planned cutting line L1y in the Y direction.
  • the region other than the first region R1 is a second region R2 having a low density adsorption hole structure.
  • the present invention is not limited to this. That is, it may be integrally formed with the same material. Even in this case, the substrate table 4 is virtually divided into the first region R1 and the second region R2, and at least one of the above-described conditions (1) and (2), preferably both, is applied to each region. What is necessary is just to process and form the suction hole which fills.
  • a substrate table of a certain aspect is provided in a laser processing apparatus that cuts a substrate to be processed along a planned cutting line, and fixes the substrate.
  • the substrate table includes a plurality of suction holes formed on a surface that contacts the substrate.
  • the distribution density of the plurality of adsorption holes is higher as it approaches the planned cutting line, and lower as it moves away.
  • the distribution density of the suction holes may change discretely or stepwise as shown in FIG. 6B, or may change continuously.
  • a substrate table of a certain aspect is provided in a laser processing apparatus that cuts a substrate to be processed along a planned cutting line, and fixes the substrate.
  • the substrate table includes a plurality of suction holes formed on a surface that contacts the substrate. The diameters of the plurality of suction holes are smaller as they approach the planned cutting line and are larger as they move away. As shown in FIG. 6B, the diameter of the suction hole may change discretely or stepwise, or may change continuously.
  • a certain aspect of the present invention relates to a substrate table that is provided in a laser processing apparatus that cuts a substrate to be processed along a planned cutting line and fixes the substrate.
  • the substrate table includes a plurality of suction holes formed on a surface that contacts the substrate of the substrate table.
  • the substrate table is configured to include a relatively narrow first area including a planned cutting line and a relatively wide second area excluding the first area.
  • the average linear density of the suction holes in the direction of the cutting line included in the first region is larger than the average linear density of the suction holes in the entire region for fixing the substrate, and the suction holes on the cutting line included in the first region are The average diameter is smaller than the average diameter of the entire region.
  • the first area and the second area may be physically or mechanically divided, or may be virtually divided. According to this aspect, by distributing high-density suction holes with a small diameter in a region in the vicinity of the planned cutting line, the substrate can be securely fixed, the processing accuracy can be improved, and it is separated from the planned cutting line. By distributing large-diameter adsorption holes at a low density in the region, the capacity required for the pump can be reduced.
  • the average diameter ⁇ 1 of the suction holes formed in the first region is preferably 10 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, and the average diameter ⁇ 2 of the suction holes formed in the second region may be 100 ⁇ m or more.
  • the linear density n1 of the suction holes formed in the first region in the direction of the cutting line is 50 / cm or more and 800 / cm or less, and the linear density n2 of the suction holes formed in the second region is 0.1. Pieces / cm or more and 10 pieces / cm or less may be used.
  • the average diameter ⁇ 1 and the linear density n1 of the suction holes provided in the first region are 0.5 ⁇ n1 ⁇ ⁇ 1 ⁇ 0.75 It is preferable to have the following relationship.
  • the width of the first region in the direction perpendicular to the planned cutting line is preferably 5 mm or more. If this width is too small, the fixing force may be insufficient. However, if the width is 5 mm or more, sufficient fixing force can be maintained with respect to the workpieces (cutting substrates) of various sizes and materials. Accuracy can be increased.
  • the suction holes formed in the first region may be in communication with each other inside the substrate, and the suction holes formed in the second region may be in communication with each other within the substrate.
  • the substrate table of a certain aspect may further include a filter for removing water provided on a suction path communicating with at least the suction hole formed in the first region.
  • a filter for removing water provided on a suction path communicating with at least the suction hole formed in the first region.
  • the suction pressures of the suction holes formed in the first region and the suction holes formed in the second region may be independently adjustable. In this case, since the optimum pressure can be applied to the workpiece for each position, the machining accuracy can be further increased.
  • the first area portion and the second area portion of the substrate table may be physically separated, and at least the first area portion may be configured to be replaceable. Since the first region is irradiated with the laser through the substrate, it is easily damaged by heat, and clogging due to cullet generated from the substrate is likely to occur. Therefore, the maintenance cost can be reduced by making the part of the first region replaceable.
  • the first region of the substrate table is a material that can withstand such high temperatures in order to form a high-temperature region exceeding 350 degrees Celsius inside the substrate such as glass by heating by laser irradiation, and is a fine through-hole of 80 ⁇ m or less or connected. It is preferable that the material is capable of easily forming fine holes densely and can be easily ground or polished on a smooth surface. For example, porous ceramics or porous silica gel having such heat resistance may be used.
  • the second area of the substrate table does not directly irradiate the laser on the table, so high heat resistance is not required, but it is a relatively wide area for fixing the substrate.
  • a certain aspect of the present invention relates to a substrate table that is provided in a laser processing apparatus that cuts a substrate to be processed along a planned cutting line and fixes the substrate.
  • the substrate table includes a plurality of suction holes formed on a surface that contacts the substrate of the substrate table.
  • the substrate table is divided into a first region including a planned cutting line and a second region sandwiching the first region, and suction holes are formed in the first region at a higher density than the second region.
  • the diameter of the suction holes formed in the second region is smaller than the diameter of the suction holes formed in the second region.
  • the maximum diameter of the suction holes formed in the first region may be 50 ⁇ m or less, and the average diameter of the suction holes formed in the second region may be 100 ⁇ m or more.
  • the line density in the direction of the cutting line of the suction holes formed in the first region is 50 / cm or more, more preferably 100 or more, and the surface density of the suction holes formed in the second region is 5 / It may be cm 2 or less, more preferably 1 piece / cm 2 or less.
  • the porosity of the material constituting the first region is in the range of 10% to 50%, and the linear density of the suction holes formed in the first region is in the range of 50 / cm to 500 / cm. Good.
  • the average diameter of the suction holes formed in the second region may be 100 ⁇ m or more, and the surface density of the suction holes may be 0.1 / cm 2 or more and 5 / cm 2 or less.
  • This laser processing apparatus includes a substrate table according to any one of the above-described embodiments for fixing a substrate, and laser irradiation for patterning a laser beam and irradiating the patterned laser beam onto a planned cutting line of the substrate fixed on the substrate table. Relative movement of the device, a cooling device that cools a predetermined cooling area on the planned cutting line by jetting a cooling medium, a substrate table that fixes the substrate, a laser irradiation area, and a cooling area in the direction of the planned cutting line A movable mechanism.
  • the present invention relates to processing technology for brittle material substrates such as glass substrates and semiconductor substrates.

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Abstract

　マトリクス状に配置された複数のセルを区画するシーリング材５により張り合わされた第１ガラス基板Ｇ１と第２ガラス基板Ｇ２を含むディスプレイパネルのマザーガラス基板１を切断する方法が提供される。第１工程では、隣接するセルのシーリング材５の間隙に加工予定線Ｌ１を配置し、加工予定線Ｌ１に沿って、第１ガラス基板Ｇ１にレーザを照射し、第１ガラス基板Ｇ１にスクライブラインを形成する。第２工程では、加工予定線Ｌ１に沿って、第２ガラス基板Ｇ２にレーザを照射するとともに、レーザが照射される領域４０の近傍を冷却し、第２ガラス基板Ｇ２を割断する。第２ガラス基板Ｇ２が割断する際に発生する応力がシーリング材５を介して第１ガラス基板Ｇ１に伝わることにより、第２ガラス基板Ｇ２の割断と実質的に同時に、第１ガラス基板Ｇ１をスクライブラインに沿って割断する。

Description

ディスプレイ用マザーガラス基板および脆性材料基板の切断方法、ディスプレイの製造方法
　本発明は、ガラス基板や半導体基板をはじめとする脆性材料基板の加工技術に関する。
　液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイをはじめとするＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）は、一枚のマザーガラス基板を所定サイズの複数の領域に切断することにより形成される。ＦＰＤのサイズは、大型液晶テレビに使用されるような数十インチから、携帯電話端末に使用される数インチの多岐にわたっており、またＦＰＤの厚みも、大型液晶テレビに使用される数ｍｍから、携帯電話端末に使用される数百μｍ程度と幅広い。
　ガラスなどの脆性材料基板を切断する方法として、従来よりダイヤモンドなどのカッターによってスクライブラインを形成し、スクライブラインに沿ってブレーク（割断）する技術が用いられている。この方法では、割断時にガラス粉、ガラスカレットが発生するという問題がある。近年では、スクライブラインの形成に、カッターに代えてレーザビームを用いる技術（レーザスクライブという）が開発されている。
　レーザスクライブでは、ガラス基板上を加工予定線に沿って移動させながら、加工予定線上に一点にレーザを照射して局所的に加熱し、しかる後に加熱領域近傍に冷却媒体を噴射して冷却する。その結果、レーザ基板上の熱分布に応じて、ガラス基板を加工予定線と垂直に引っ張る方向に熱応力が発生し、ガラス基板上に加工予定線に沿ったスクライブラインが成長していく。その後、必要に応じてブレイカ装置によってガラス基板に機械的な応力が印加され、スクライブラインに沿って割断される。
　また、加熱条件、冷却条件、加工速度等を調整することによって、スクライブラインをガラス基板の厚み方向の深い箇所まで浸透させて、ブレイカ装置による割断処理を経ずに、ガラス基板を割断するフルカット（フルボディカットともいう）することも可能である。レーザを利用したフルカットは、ブレイカ装置による後処理が不要となり、単一工程でガラス基板を割断できることから、量産性の観点で非常に有用である。
国際公開第０３／００８１６８号パンフレット 特開２００７－５２１８８号公報 特開２００２－１５３９８４号公報 特開２００５－０８００３２号公報 特開２０００－２３３９３６号公報 特開２００４－２０９６３３号公報
　マザーガラス基板は、シーリング材によって互いに張り合わされた２枚のガラス基板で構成される。液晶パネルの製造工程においては、４辺を封止されたセル基板を複数個有するマザーガラス基板から、各セル基板の４辺を切断し、個辺を切り出す必要がある。
　このとき、まず表面側の基板（第１基板）に対して、縦方向および横方向にスクライブラインを形成し、続いてマザーガラス基板を反転し、裏面側の基板（第２基板）に対して、縦方向および横方向にスクライブラインを形成する（スクライブ工程）。続いて、第２基板をスクライブ線に沿って割断し、再度マザーガラス基板を反転して、第１基板をスクライブ線に沿って割断する（切断工程）。
　したがって従来の加工では、基板を２回反転させる必要があり、そのたびにスクライブラインを形成し、あるいは切断する必要があるため、加工操作と反転操作の回数が多くなり、作業能率が低下し、生産コストが増大するという課題があった。またその操作の過程で、振動などでマザーガラス基板の割れや欠けといった欠陥が発生する可能性があり、歩留まりが低下する要因のひとつとなっていた。
　つまり、歩留まりを高め、あるいは良好な切断面を得るためには、スクライブ工程、切断工程、それらにともなうマザーガラス基板の反転回数は少ないことが望ましい。この要求は、フラットディスプレイ用マザーガラス基板の切断に限定されず、一般的な脆性材料基板の切断にも当てはまる。
　本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、工程数を削減した脆性材料基板の加工技術の提供にある。
　本発明のある態様は、マトリクス状に配置された複数のセルを区画するシーリング材により張り合わされた第１ガラス基板と第２ガラス基板を含むディスプレイパネルのマザーガラス基板を切断する方法に関する。この方法は、以下の工程を有する。
　１．　隣接するセルのシーリング材の間隙に加工予定線を配置し、当該加工予定線に沿って、第１ガラス基板にレーザを照射し、第１ガラス基板にスクライブラインを形成する。
　２．　加工予定線に沿って、第２ガラス基板にレーザを照射するとともに、レーザが照射される領域の近傍を冷却し、第２ガラス基板を割断する。
　３．　第２ガラス基板が割断する際に発生する応力がシーリング材を介して第１ガラス基板に伝わることにより、第２ガラス基板の割断と実質的に同時に、第１ガラス基板をスクライブラインに沿って割断する。
　この態様によると、１回のスクライブ処理と１回のブレーク（割断）処理によって、２枚の合わせガラスを切断することができ、処理工程を簡素化し、歩留まりや加工品質の向上を図ることができる。
　第１ガラス基板に形成されるスクライブラインの深さは、第１ガラス基板の厚みの１／３～１／２の範囲であってもよい。スクライブラインの深さをこの範囲とすることにより、第２ガラス基板からの応力によって、第１ガラス基板を好適に割断することができる。
　なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明のある態様によれば、工程数を削減できる。
図１（ａ）、（ｂ）は、切断の対象とするマザーガラス基板の構成を示す図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る切断方法のフローを示す図である。 図３（ａ）～（ｃ）は、横長のレーザビームＬＢを照射したときの、切断のメカニズムを示す図である。 レーザビームを横長にパターニングするための照射光学系の構成を示す図である。 実施の形態に係るレーザ加工装置の全体構成を示すブロック図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る基板テーブルの構成を示す図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る基板テーブルを用いた場合の曲がり量を説明する図である。 変形例に係る基板テーブルの構成を示す図である。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態は、液晶パネルの切断方法に関する。図１（ａ）、（ｂ）は、切断の対象とするマザーガラス基板の構成を示す図である。マザーガラス基板１の構成は一般的なものであるから、ここでは簡単に説明するにとどめる。図１（ａ）は、マザーガラス基板の平面図を、同図（ｂ）は断面図を示す。マザーガラス基板１は、マトリクス状に配置された複数のセル３を含んでいる。図１（ｂ）に示されるように、マザーガラス基板１は、シーリング材５によって張り合わされた第１ガラス基板Ｇ１と第２ガラス基板Ｇ２を備える。シーリング材５はセル３の周辺を規定しており、シーリング材５によって囲まれる発光領域には、液晶材料１１が充填される。
　隣接するセル３のシーリング材５の間隙に、マトリクスの列方向、行方向それぞれの加工予定線Ｌ１、Ｌ２が配置される。加工予定線Ｌ１、Ｌ２は仮想的なものである。加工予定線Ｌ１、Ｌ２に沿ってマザーガラス基板１を切断することにより、セル３が個辺に分断される。
　以上が加工対象となるマザーガラス基板１の概要である。続いて、実施の形態に係るマザーガラス基板１の切断方法を説明する。
　図２（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る切断方法のフローを示す図である。切断方法は、実質的な工程として第１工程（図２（ａ））および第２工程（図２（ｂ））を含み、さらにそれらの付随的な工程として第３工程を含む。
１．　第１工程
　図２（ａ）に示すように、第１ガラス基板Ｇ１にレーザビームＬＢを照射し、マザーガラス基板１とレーザビームＬＢを、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）の方向に相対移動させる。その結果、第１ガラス基板Ｇ１の表面には、スクライブラインＳＬが形成される。図２（ａ）において、レーザビームＬＢが照射される領域４０の形状は、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）方向に長径を有する縦長であることが望ましい。
２．　第２工程
　図２（ｂ）は、図２（ａ）の状態からマザーガラス基板１の上下を反転した図を示す。この状態において、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）に沿って、第２ガラス基板Ｇ２にレーザビームＬＢを照射して加熱膨張させ、その後、レーザビームＬＢが照射される領域４０の近傍（冷却領域４４）に冷媒を噴射することにより冷却し、第２ガラス基板Ｇ２を割断する。なお、マザーガラス基板１の上面と下面の２方向からレーザビームＬＢを照射可能な加工装置を用いる場合、第１工程と第２工程の間で、マザーガラス基板１を反転する必要はない。なお、図２（ｂ）において、レーザビームＬＢが照射される領域４０の形状は、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）方向に長径を有しているが、後述するように、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）方向に短径を有してもよい。
　なお、第２工程、すなわち第２ガラス基板Ｇ２を割断するステップに先立ち、加工予定線に沿って、第２ガラス基板Ｇ２にレーザを照射してスクライブラインを形成してもよい。この前処理を行うことにより、工程数が増加するというデメリットと引き替えに、第２ガラス基板Ｇ２を切断しやすくでき、さらに、加工品質、すなわち直線性や切断面の平坦性を高めることができる。
３．　第３工程
　第２工程において、第２ガラス基板Ｇ２が割断する際に発生する応力がシーリング材５および液晶材料１１を介して第１ガラス基板Ｇ１に伝わる。この応力は、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）と垂直方向に第１ガラス基板Ｇ１を引き裂くように作用する。第１工程において第１ガラス基板Ｇ１にはスクライブラインＳＬが形成されているため、この応力によって第２ガラス基板Ｇ２と実質的に同時に割断される。
　マザーガラス基板１を良好に切断するためには、第１工程で形成するスクライブラインＳＬの深さｄが、極めて重要なパラメータである。スクライブラインＳＬの深さｄは、第１ガラス基板Ｇ１の厚みｄ１の１／３～１／２の範囲であることが望ましい。
　本発明者の実験では、第１ガラス基板Ｇ１、第２ガラス基板Ｇ２の厚みがそれぞれｄ１＝０．１８ｍｍのマザーガラス基板１を切断する場合、スクライブラインＳＬの深さが０．０９ｍｍ、つまり基板厚みの１／２を超えると、スクライブによる亀裂が自ら伸長し第１ガラス基板Ｇ１のみを破断せしめて同時に両ガラス基板を割断することが不可能になるかあるいは亀裂進展の制御が不可能になるといった不都合を生じた。また、スクライブラインＳＬの深さが０．０６ｍｍ、つまり基板厚みの１／３に満たない場合、第１ガラス基板Ｇ１の強度が高すぎるため、第３工程において第１ガラス基板Ｇ１を割断することができない。
　スクライブラインＳＬの深さを第１ガラス基板Ｇ１の厚みの１／３～１／２の範囲とした場合、第３工程において第２ガラス基板Ｇ２と同時に、第１ガラス基板Ｇ１を割断することができる。その他の基板厚みに対しても同様の知見が得られている。
　実施の形態に係る切断方法の効果は、従来の切断方法との対比によってより明確となろう。従来の切断方法は、以下の工程を経てなされるのが一般的であった。
　第１工程　１ａ．　第１ガラス基板Ｇ１に対して、縦方向および横方向にスクライブラインＳＬを形成する。
　第２工程　２ａ．　続いてマザーガラス基板１を反転し、裏面側の第２ガラス基板Ｇ２に対して、縦方向および横方向にスクライブラインを形成する。
　第３工程　３ａ．　続いて、第２ガラス基板Ｇ２をスクライブ線に沿って割断する。
　第４工程　４ａ．　再度マザーガラス基板１を反転して、第１ガラス基板Ｇ１をスクライブ線に沿って割断する。
　したがって従来の加工では、２回のスクライブ工程と、２回の切断工程が必要であった。
　これに対して、実施の形態に係る切断方法では、１回のスクライブ工程と、１回の切断工程で、マザーガラス基板１を切断することができる。工程数の削減は、歩留まりや信頼性の向上につながり、液晶パネルの低コスト化にも資することになる。
　またマザーガラス基板１の反転回数に着目すると、従来は２回であったのに対して、実施の形態では、１回となっている。マザーガラス基板１を反転させると、振動などによってマザーガラス基板１に割れや欠けといった欠陥が発生する可能性が高まるところ、実施の形態に係る切断方法では反転回数が低減されるため、欠陥の発生を抑制できる。
　変形例として、実施の形態に係る切断方法において、マザーガラス基板１の反転工程そのものを省略することも可能である。この変形例は、マザーガラス基板１（ステージ）に対して、上面および下面の両方からレーザビームを照射可能であり、少なくとも一方の面側（通常はステージの上方である）に冷却機構が設けられる加工装置を利用して実現できる。この場合、ステージ上にマザーガラス基板１を、第１ガラス基板Ｇ１が冷却機構が設けられる上側となる向きにて配置する。そして第１工程において、マザーガラス基板１の第１ガラス基板Ｇ１の面側（下側）からのレーザビームを利用して、スクライブラインを形成し、第２工程において、第１ガラス基板Ｇ１を反転することなく、マザーガラス基板１の第２ガラス基板Ｇ２の面側（上側）からのレーザビームおよび冷却機構を利用して、第２ガラス基板Ｇ２を切断する。
　この変形例によれば、マザーガラス基板１の反転工程が不要となるため、マザーガラス基板１に欠陥が発生する可能性をより一層低下させることができる。
　続いて、第２工程におけるレーザビームＬＢの好適なプロファイルを説明する。
　第２ガラス基板Ｇ２を割断する第２工程において、レーザビームＬＢのプロファイルは、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）方向に短径を、加工予定線と垂直方向に長径を有する略楕円もしくは略矩形状であることが望ましい。より具体的には、長径と短径の比は、３：２以上５：１以下である。
　図３（ａ）～（ｃ）は、横長のレーザビームＬＢを照射したときの、切断のメカニズムを示す図である。図３（ａ）は、レーザビームＬＢの加熱直後の温度分布を示す。加工予定線Ｌ１（Ｌ２）と垂直方向に長径を有するレーザビームＬＢを照射すると、広範囲が加熱される。
　続いて加工予定線Ｌ１（Ｌ２）上に冷却媒体を噴射すると、図３（ｂ）に示すように、加工予定線Ｌ１（Ｌ２）を中心として温度が下がり、衝撃力が発生し、亀裂４５が発生する。加工予定線Ｌ１から垂直方向に離れた領域には熱が残っているが、亀裂４５の直下には熱は溜まっておらず、したがって第２ガラス基板Ｇ２の亀裂４５の直下の領域４７は力学的にニュートラルな状態となっている。
　図３（ｃ）に示すように、亀裂４５が第２ガラス基板Ｇ２の下方向に成長することにより第２ガラス基板Ｇ２が割断される。
　もし領域４７に熱が残っていると、そこに圧縮加重が発生するため、亀裂４５の成長を妨げることになってしまう。かかる状況は縦長のビームプロファイルで高い強度で加熱した場合に発生しうる。なぜならこの場合、第２ガラス基板Ｇ２が図３（ａ）よりも深い領域まで加熱されるからである。これに対して横長のレーザビームで加熱した場合、領域４７に圧縮加重が発生するのを抑制でき、亀裂４５の成長を妨げることなく、第２ガラス基板Ｇ２を良好に切断できる。
　図４は、レーザビームＬＢを横長にパターニングするための照射光学系１６の構成を示す図である。
　照射光学系１６は、第１シリンドリカルレンズＣＬ１、第２シリンドリカルレンズＣＬ２を含む。第１シリンドリカルレンズＣＬ１と第２シリンドリカルレンズＣＬ２は、曲率を有する断面が、互いに垂直となるよう配置される。
　第１シリンドリカルレンズＣＬ１は、レーザビームＬＢを、その伝搬方向（Ｚ軸反対方向）と垂直な第１方向（Ｙ軸方向）に集光する光学素子である。具体的には、第１シリンドリカルレンズＣＬ１は平凸型のシリンドリカルレンズであり、レーザビームＬＢをＹ軸方向に縮小する。第１シリンドリカルレンズＣＬ１の曲率は、もとのレーザビームＬＢの径、レーザ照射領域のサイズに応じて決定される。第１シリンドリカルレンズＣＬ１の代替として、凹型のシリンドリカルミラーを用いてもよい。
　第２シリンドリカルレンズＣＬ２は、レーザビームＬＢを、伝搬方向（Ｚ軸反対方向）および第１方向（Ｙ軸方向）とに対して垂直な第２方向（Ｘ軸方向）に発散させる光学素子である。Ｙ軸は加工予定線Ｌ１方向と一致する。具体的には第２シリンドリカルレンズＣＬ２は平凹型のシリンドリカルレンズであり、レーザビームＬＢをＸ軸方向に拡大させる。第１シリンドリカルレンズＣＬ１と同様、第２シリンドリカルレンズＣＬ２の曲率もまた、もとのレーザビームＬＢの径、レーザ照射領域のサイズに応じて決定される。第２シリンドリカルレンズＣＬ２の代替として、凸型のシリンドリカルミラーを用いてもよい。
　第１シリンドリカルレンズＣＬ１および第２シリンドリカルレンズＣＬ２は、マザーガラス基板１側が平面となるよう配置されるが、反対向きであってもよく、また第１シリンドリカルレンズＣＬ１と第２シリンドリカルレンズＣＬ２の位置は入れ換えても良い。
　第１シリンドリカルレンズＣＬ１および第２シリンドリカルレンズＣＬ２は可動マウンタにマウントされており、独立にレーザビームＬＢの経路方向に移動可能となっている。つまり第１シリンドリカルレンズＣＬ１とマザーガラス基板１の距離、第２シリンドリカルレンズＣＬ２とマザーガラス基板１の距離は独立に調節可能である。その結果、図３（ａ）に示すレーザ照射領域４０のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の幅が、独立に調整できる。
　図２（ｂ）または図４（特に図４）に示されるレーザビームＬＢを用いて第２ガラス基板Ｇ２を割断する際、レーザ照射領域４０がシーリング材５とオーバーラップすると、レーザビームＬＢの強度が高すぎる場合、あるいはシーリング材５の耐熱性が低い場合に、シーリング材５にダメージを与えるおそれがある。この場合、レーザビームＬＢのプロファイルを決定する際に、レーザ照射領域４０の加工予定線Ｌ１（Ｌ２）と垂直方向の長さを、シーリング材５の間隔よりも短くして、レーザ照射領域４０がシーリング材５とオーバーラップしないように配慮することが望ましい。
　上述の切断方法により切断されたセルは、ゲートドライバ（スキャンドライバ）、ソースドライバ（データドライバ）、メモリ、コントロールＩＣ、インタフェース回路などとともに、ディスプレイ装置の筐体にアッセンブリされ、ディスプレイ装置が完成する。
　以上、実施の形態に係る切断方法について、ディスプレイ装置のマザーガラス基板１の切断を例に説明した。しかしながら本発明の適用範囲は、マザーガラス基板１の切断に限定されるものではなく、その他の用途で使用されるさまざまな貼り合わせガラスの切断に適用できる。さらにガラス基板に限定されるものでなく、その他の脆性材料基板にも適用しうる。
　当業者には、本実施の形態に開示される技術には、以下の技術思想が含まれていることが理解されよう。すなわち、本発明のある態様では、固着材により張り合わされた第１の脆性材料基板と第２の脆性材料基板を含む加工対象の基板を切断する方法が提供される。
　この方法では、第１工程として、離間して配置される２箇所の固着材の間に配置される加工予定線に沿って、第１の脆性材料基板にレーザを照射し、第１の脆性材料基板にスクライブラインを形成する。続いて第２工程として、加工予定線に沿って、第２の脆性材料基板にレーザを照射するとともに、レーザが照射される領域の近傍を冷却し、第２の脆性材料基板を割断する。第２工程において第２の脆性材料基板が割断する際に発生する応力が固着材を介して第１の脆性材料基板に伝わることにより、第２の脆性材料基板の割断と実質的に同時に、第１の脆性材料基板がスクライブラインに沿って割断される。
　つまり、実施の形態では、固着材としてシーリング材５および液晶材料１１が例示されている。これらはマザーガラス基板１が本来の機能として有している構造を、本発明に係る切断方法に利用しているとも捉えることができる。視点を変えれば、２枚の脆性材料基板を同時に切断する際に、加工予定線を挟む２つの領域に、固着材を塗布して２枚の脆性材料基板を貼り合わせ、上述の手順によって切断してもよい。
　また第２の脆性材料基板を割断するステップに先立ち、加工予定線に沿って、第２の脆性材料基板にレーザを照射してスクライブラインを形成してもよい。この場合、基板の切断をアシストできるとともに、加工品質を高めることができる。
（第２の実施の形態）
　第２の実施の形態はガラスなどの基板を切断するレーザ加工技術に関し、特に基板を固定・保持する基板テーブルに関する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態とは別に利用でき、あるいはそれと組み合わせることが可能である。
　ガラスやセラミックス、半導体ウェハをはじめとする種々の基板（被切断基板）を切断する方法として、従来よりダイヤモンドなどのカッターによってスクライブラインを形成し、スクライブラインに沿ってブレーク（割断）する技術が用いられている。この方法では、割断時にガラス粉、ガラスカレットが発生するという問題がある。近年では、スクライブラインの形成に、カッターに代えてレーザビームを用いる技術（レーザスクライブという）が開発されている。
　レーザスクライブでは、被切断基板上を切断予定線に沿って移動させながら、切断予定線上にレーザを照射して局所的に加熱し、しかる後に加熱領域近傍に冷却媒体を噴射・噴霧して冷却する。その結果、被切断基板の熱分布に応じて、被切断基板を切断予定線と垂直に引っ張る方向に熱応力が発生し、被切断基板上に切断予定線に沿ったスクライブライン（亀裂）が成長・進展していく。その後、ブレイカ装置によって被切断基板に機械的な応力が印加され、スクライブラインに沿って割断される。
　また、加熱条件、冷却条件、加工速度等を調整することによって、スクライブラインを被切断基板の厚み方向の深い箇所まで浸透させて、ブレイカ装置による割断処理を経ずに、被切断基板を割断するフルカット（フルボディカットともいう）することも可能である。レーザを利用したフルカットは、ブレイカ装置による後処理が不要となり、単一工程で被切断基板を割断できることから、量産性の観点で非常に有用である。
　被切断基板を固定してズレを防止し、あるいはレーザに対して相対移動せしめるために、被切断基板設置用テーブル（以下、単に基板テーブルと称する）が設けられる。かかる基板テーブルとしては、クランプなどの機械的手段を用いたもの、あるいは真空吸着を利用したものが知られている。
　真空吸着を利用した基板テーブルの典型的な例としては、被切断基板が接触する面に多数の吸着穴が穴開け加工されたアルミニウム等の金属材料のものが知られている。このテーブルの内部には吸引路が設けられ、この吸引路を真空源と連結することで、被切断基板が吸着固定される。
　真空吸着を用いた別の手法として、多孔質材料を利用する技術が提案されている。この技術では、被切断基板と接触する一面を除いて封止、密封された多孔質体に、吸引路を介して真空源（ポンプ）と連結させることで、被切断基板が吸着固定される。多孔質材料からなるテーブルは、吸着孔が微細で、かつ高密度にテーブル表面に存在している。この様な多孔質テーブルを利用した固定方法は、例えば特許文献３などに開示されている。
　穴開け加工された金属の基板テーブルを用いる場合、典型的な吸着孔径（特に断りが内限り、径とは直径をいう）は、０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度、孔面密度は０．５～５個／ｃｍ２程度である。このような基板テーブルを用いた場合、基板固定は可能だが、その吸着孔の面密度は十分とは言えず、さらには被切断基板の平坦度の悪さも影響して、切断部においての密着性がアンバランスになり、被切断基板の切断線近傍において局在的な機械振動が発生する為に、切断線が曲がるなど切断精度に影響を及ぼす問題があった。
　一方、多孔質材料からなるテーブルを用いた場合、多孔質体という構造上、必要な吸引容積が大きいため、真空源が大型化するという問題があった。
　第２の実施の形態で開示される技術は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、第２の実施の形態によれば、切断精度を高めることが可能なテーブル、およびそれを用いたレーザ加工装置が提供される。
　図５は、実施の形態に係るレーザ加工装置１００の全体構成を示すブロック図である。レーザ加工装置１００は、加工対象物である基板１１０を切断予定線に沿って、始端部１１２から終端部１１４に向かって切断（フルカット）し、あるいはその表面にスクライブラインを形成する。具体的な基板１１０としては、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に利用される種々のガラス基板が例示される。ガラス基板は単板であっても貼り合わせ基板であってもよい。加工対象の基板は、あるいはガラス以外の脆性材料基板であってもよいし、シリコンなどの半導体ウェハの切断にも用いることができる。
　なお、説明の簡略化のため、図５の紙面左方向をＸ方向、紙面垂直の手前方向をＹ方向、紙面上方向をＺ軸とする。また、いくつかの図面に示される各部材等のディメンジョンは、発明の本質と関係のない範囲で理解の容易のために適宜拡大、縮小されており、また各部材の位置関係も、理解の容易のために適宜修正、変更して示されている。
　レーザ加工装置１００は、可動ステージ２、基板テーブル４、初期クラック生成部６、レーザ光源８、レーザ照射装置１０、冷却装置２０、温度センサ３０、制御部３２を備える。
　基板１１０は、基板テーブル４上に固定される。詳しくは後述するが、基板テーブル４は、その表面に穿孔された多数の吸着孔を有しており、負圧吸着（真空吸着）によって基板テーブル４を固定する。基板１１０は、ＸＹ平面と平行に配置される。
　可動ステージ２は、基板１１０が固定される基板テーブル４を移動させる。基板テーブル４を切断予定線と平行なスキャン方向ＳＣＡＮ（Ｘ軸反対方向）に移動させることにより、基板１１０が、後述するレーザ照射領域および冷却領域に対して相対移動する。図５は、切断予定線がＸ軸方向に形成される場合を想定している。また可動ステージ２は、Ｚ軸回りの角度Φを調整可能に構成され、それによって基板１１０に対する切断予定線の方向を調整できる。可動ステージ２を固定ステージとして、レーザ照射装置１０および温度センサ３０を基板１１０に対して相対的に移動させてもよい。
　レーザ光源８は、基板１１０の吸収率の波長依存性に応じて適宜選択され、たとえばＦＰＤに使用されるガラス基板の場合、１０．６μｍの波長を有する炭酸ガスレーザ（ＣＯ２レーザ）が好適に利用できる。ガラス基板は、可視光に対しては透明であるが、かかる赤外線の波長域に対しては不透明であるため、レーザ光のエネルギーが効率的に吸収されて、熱に変換される。レーザを用いたスクライブ装置、切断装置では、可視光、紫外領域、あるいは近赤外領域の波長のレーザを用いたものも存在する。したがってＣＯ２レーザを用いた本実施の形態に係る加工技術は、近赤外あるいは近赤外よりも短い波長を利用した加工技術と、加熱、あるいはその後の冷却プロセスにおいて類似しており、本実施の形態に係る加工技術で得られた知見が、そうした加工技術に役立つことに留意されたい。
　レーザ光源８は、円形のビームプロファイルを有するレーザビームＬＢ１を出射する。通常、レーザビームの断面強度プロファイルがガウシアン分布を有するが、アパーチャなどによって外周が切り取られたビームであっても構わず、さらには別の強度分布を有するビームであっても構わない。また、ビームプロファイルは通常は正円であるが、後段の照射光学系によって形状を修正できるため、楕円であっても構わず、あるいは正方形、長方形であっても構わない。むしろ、フルカットに最適な加熱を実現するためには、レーザ光源から出射されるレーザビームの形状を積極的に修正した方がよい場合もあろう。
　レーザ照射装置１０は、レーザ光源８から出射されるレーザビームＬＢ１をパターニングし、パターニングされたレーザビームＬＢ２を基板１１０である基板の切断予定線上に照射する。基板１１０に照射されるレーザビームＬＢ２は、切断予定線が長手方向となる細長い形状を有している。
　基板１１０上のレーザビームＬＢ２が照射される領域（レーザ照射領域）のサイズは、基板１１０の材質、厚みに応じて最適化される。さらにはレーザビームを照射する位置に応じて、そのサイズや形状を変化させてもよい。
　冷却装置２０は、基板１１０上のレーザが照射される領域（レーザ照射領域）の近傍の、切断予定線上の所定の冷却領域に対して冷却媒体ＣＭを噴射する。冷却装置２０は、たとえば気体と液体の混合体を噴射するノズルで構成される。ノズルはＸ軸方向に対して可動に構成されており、冷却領域とレーザ照射領域４０のテール側の端部との間隔は、基板１１０の材質、厚み、レーザ照射領域のサイズ等に応じて最適化される。
　初期クラック生成部６は、切断予定線上の基板１１０の始端部１１２に、初期クラックを形成するために設けられる。たとえば初期クラック生成部６は、ダイヤモンドなどのカッターで構成される。レーザ照射領域と冷却領域は、初期クラックを始点として切断予定線に沿ってスキャンされ、フルカットの割断面が初期クラックを種として成長していく。なお、基板１１０および加工条件によっては初期クラックの形成をしなくてもフルカットできる場合もある。
　以上がレーザ加工装置１００の全体構成である。続いて、その特徴的な基板テーブル４について詳細に説明する。
　図６（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る基板テーブル４の構成を示す図である。
　図６（ａ）は、基板テーブル４およびその周辺の構成を示す。基板テーブル４の表面には、加工対象の基板１１０が搭載される。加工時には、切断予定線Ｌ１上のレーザ照射領域４０にレーザビームが照射され、冷却領域４４が冷却される。
　基板テーブル４の基板１１０と接触する表面には、複数の吸着孔（不図示）が形成される。この吸着孔は、基板テーブル４の内部を介して排気孔５０、５２と連通している。排気孔５０、５２はそれぞれ、吸引路６８、７０を介して真空源６０と接続される。真空源６０によって発生する真空圧力によって、基板１１０が基板テーブル４に対して吸着固定される
　図６（ｂ）は、基板テーブル４の上方からみた平面図である。基板テーブル４の表面には、複数の吸着孔Ｈ１、Ｈ２が形成されている。
　基板テーブル４は、大きく第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２に分割されている。第１領域Ｒ１は、切断予定線Ｌ１を含む帯状であり、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を挟む両端の領域である。第１領域Ｒ１に形成される複数の第１吸着孔Ｈ１は、図６（ａ）の排気孔５０に接続されており、第２領域Ｒ２に形成される複数の第２吸着孔Ｈ２は、図６（ａ）の第２排気孔５２に接続される。
　第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２では、それぞれ内部に形成される吸着孔Ｈ１、Ｈ２の径および密度が以下の２つの条件の少なくとも一方、好ましくは両方を満たすように設計されている。
（条件１）
　第１領域Ｒ１に形成される吸着孔（第１吸着孔とも称する）Ｈ１の平均径φ１は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２を含む全領域の吸着孔の平均径φよりも小さい。
　φ１＜φ　　…（１）
　あるいは、第１吸着孔Ｈ１の平均径φ１を、第２領域Ｒ２に形成される吸着孔（第２吸着孔とも称する）Ｈ２の平均径φ２よりも小さくしてもよい。この条件は、上記（１）と同時に満たされる場合もある。
　φ１＜φ２　　…（１ａ）
　好ましくは、第１領域に形成される吸着孔の平均径φ１は、１０μｍ以上８０μｍ以下であり、第２領域に形成される吸着孔Ｈ２の平均径φ２は１００μｍ以上である。
　１０μｍ≦φ１≦８０μｍ　　…（１ｂ）
　φ２≧１００μｍ　　　　　　…（１ｃ）
　第１領域Ｒ１に高密度で形成される吸着孔Ｈ１の平均径が１０μｍ未満の場合目詰まりが発生し吸着力が不十分になりやすく、８０μｍを超えると開孔端が脆くなり失われてテーブルの機械的損傷を誘発しやすくなり、結果として切断品質に大きなダメージを与える。第２領域Ｒ２に形成される吸着孔Ｈ２の平均径φ２が１００μｍ未満になると穴あけのための機械加工が煩雑になる。
（条件２）
　基板テーブル４の第１領域Ｒ１内に設けられた吸着孔Ｈ１の平均先密度ｎ１は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２から構成される全領域における吸着孔のＨの平均線密度ｎよりも高い。
　ｎ１＞ｎ　　…（２）
　好ましくは、第１領域Ｒ１に形成される吸着孔Ｈ１の切断予定線Ｌ１方向の線密度は５０個／ｃｍ以上、８００個／ｃｍ以下であり、第２領域Ｒ２に形成される吸着孔Ｈ２の線密度は０．１個／ｃｍ以上１０個／ｃｍ以下である。
　それらの理由は、第１領域Ｒ１に形成される吸着孔Ｈ１の切断予定線Ｌ１方向の線密度が５０個／ｃｍ未満では吸着力が不足し、８００個／ｃｍを超えると目詰まりを起こしやすくなるからである。また第２領域Ｒ２に形成される吸着孔Ｈ２の線密度は０．１個／ｃｍ未満ではガラス基板の固定力が不足し、１０個／ｃｍを超えると穴あけの機械加工が煩雑になる。
　またより好ましくは、第１領域に形成される吸着孔Ｈ１に関しては、平均線密度ｎ１と平均径φ１とが
　０．５０≦ｎ１×φ１≦０．７５
なる関係を有する。
　第１領域Ｒ１に形成される吸着孔Ｈ１の平均線密度ｎ１と平均径φ１がなす関係χ＝ｎ１×φ１が０．５未満の場合、吸着力が不十分になり、０．７５を超えると剛性が失われてテーブルの機械的損傷を誘発しやすくなり切断品質に大きなダメージを与える。また、目詰まりにより吸着力が低下する。
　条件１、２を同時に充足するために、好ましくは基板テーブル４は具体的に以下のように構成される。
　第１領域Ｒ１は、密に基板を固定する吸着孔を設けて適正な吸着力を供することにより切断の際の機械的振動を排除して切断品質を高く維持するために必要最小限に設けられた領域であり、第２領域Ｒ２は、疎に吸着孔を設け必要最小限の吸着力でもって切断基板を固定するための領域である。
　第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とには異なる吸着力を供することが可能なように物理的に分離されているが、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２は物理的に分離されており、異なる材料で形成される。二種類の構造体は、切断品質に影響を与えることがないように互いに隙間も段差も無く接触可能に構成される。第１領域Ｒ１にはレーザが照射されることから消耗し易く、また基板１１０から発生するカレットによる目詰まりが発生しやすいことから、カートリッジ式で容易に交換可能な構造であることが望ましい。第１領域Ｒ１の部分のみを交換可能であれば、基板テーブル４全体を交換する必要がないため、メンテナンスコストを大幅に下げることが可能となる。
　第１領域Ｒ１としては、高密度で微細な孔を有する多孔質セラミックスが好適であり、たとえば低融点バインダーを用いてアルミナ粒子を焼結して作成した、耐熱温度が摂氏４００度、気孔率が２０％から４５％程度の市販の多孔質アルミナが利用できる。
　切断予定線近傍以外の低密度の吸着孔領域（第２領域Ｒ２）は、複数の吸着孔Ｈ２が機械的に穴開け加工された金属で形成される。より具体的には、吸着孔径０．５ｍｍ、孔の面密度１個／ｃｍ２にて機械加工により多数の孔が穿設されたアルミニウムテーブル構造が利用できる。
　この構成をまとめると、以下の通りである。すなわち、基板テーブル４は少なくとも二つの領域から構成されている。即ち基板テーブル４は、基板１１０を固定するための低密度の吸着孔領域（第２領域Ｒ２）と、より高品質な切断品質を確保するために高密度に設けた微細な吸着孔の領域（第１領域Ｒ１）から構成された複合テーブル（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｔａｂｌｅ）である。実施の形態に係る基板テーブル４においては、かかる低密度の吸着孔領域（Ｒ２）として、吸着孔及び吸引路が加工されたアルミニウム製のテーブル構造を用いており、切断予定線近傍の高密度に設けた微細な吸着孔の領域（Ｒ１）に関しては吸引路を加工した多孔質アルミナ製のテーブル構造を用いている。
　以上が基板テーブル４の構成である。
　より良好な固定状態を実現するために、基板テーブル４は以下の特徴を有している。
　図６（ａ）に示すように、第１領域Ｒ１に形成された吸着孔Ｈ１に接続される吸引路６８上には、水除去用フィルタ６４が設けられる。冷却領域４４に噴射される冷媒としては高沸点、大熱容量であることが要求されるため、水が利用される場合が多い。冷却領域４４に噴射される水滴は、切断予定線Ｌ１を中心とした領域、すなわち第１領域Ｒ１に設けられた第１吸着孔Ｈ１を介して第１排気孔５０から排水され、水除去用フィルタ６４にて回収されて外部へと排出される。必要に応じて吸引路７０上にも、水除去用フィルタ６４を設けてもよい。
　さらに基板テーブル４が基板１１０を安定に固定するためには、第１領域Ｒ１に形成される吸着孔Ｈ１と第２領域Ｒ２に形成される吸着孔Ｈ２それぞれの吸気圧は、独立に調節可能であることが望ましい。このために、第１吸引路６８および第２吸引路７０にはそれぞれ、第１圧力調節器６２および第２圧力調節器６６が設けられている。
　第１圧力調節器６２によって、基板１１０の性質に応じて、具体的には材質、厚み、サイズに応じて、切断予定線Ｌ１近傍の第１領域Ｒ１の吸着力を調整、最適化することができる。同様に、低密度吸着孔Ｈ２を設けた第２領域Ｒ２の第２圧力調節器６６によって、基板１１０全体の吸着力を調整することができる。
　続いて、実施の形態に係る基板テーブル４を用いて、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）セル構造を有するガラス基板を固定し、図５の装置によって切断した場合の切断品質について検証した結果について説明する。
　加工対象のＬＣＤセル構造を有するガラス基板は、２枚のガラスを貼り合わせて構成される。具体的には、ガラス厚み０．１５ｍｍのガラスを貼り合わせた１４４ｍｍ×１４４ｍｍのサイズのセル構造ＬＣＤ用基板から、３６ｍｍ×４４ｍｍのＬＣＤセルユニット（個辺）を切り出す分断加工を行い、その後、切断加工終端部（図５の１１４）における、「曲がり量δ」を測定した。曲がり量δの測定は、形状測定器（ナカデン製：ＦＳ１４００）を用いて、曲り量δが最も大きく、発生し易い基板切断終端部１１４にて行った。ここでの「曲り量δ」は、図７（ａ）に示されるように、基板切断終端部１１４の地点と、終端部１１４の手前３ｍｍ地点それぞれにおける、切断予定線Ｌ１の直交方向に対する変位量（δ２－δ１）の差で定義される。
　実験に用いた基板テーブル４の第１領域Ｒ１の部分は、気孔率４０％でもって高密度に微細孔を形成している多孔質セラミックス材であり、第１領域Ｒ１の切断予定線Ｌ１を中心とした幅は１０ｍｍである。本実験に用いた多孔質アルミナの孔の平均線密度ｎ１と平均径φ１は、それぞれ２００個／ｃｍ、３６μｍ程度である。平均線密度ｎ１は、実体顕微鏡を用いて切断予定線上の５箇所を測定し平均値を求めるが、凡そ１０μｍ以上の孔径のみをカウントする。平均孔径φ１は直接求めることが困難であることから気孔率γの測定値から換算して求める。気孔率γはＪＩＳ　Ｒ１６３４（ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法）に準じて測定される。換算式は下記の通りである。
　厚みｄの多孔質アルミナ板を考える。その中に含まれる全空隙体積をΔV１、板の嵩体積をＶ１とすると、気孔率γとの関係が次式で与えられる。
　　　γ＝ΔV１／Ｖ１　・・・・・（３）
したがって、開孔端の形状を近似的に円とみなすことにより仮想的な平均孔径φ１は円周率をπとして次式で与えられる。
　　　φ１＝２（γ／π）１／２／ｎ１　・・・・・・（４）
　即ち、気孔率γが４０％、平均線密度ｎ１が１００個／ｃｍなので、平均径φ１が３６μｍとして求められる。
　また比較のために、吸着穴径０．５ｍｍ、吸着孔の線密度１個／ｃｍでもって低密度吸着孔のみが機械加工により穿孔されたアルミ製のテーブルを用いて、同様のガラス基板の切断を行った。
　加熱に用いたレーザはＣＯ２レーザであり、切断速度は５０ｍｍ／ｓ、基板１１０に与えた熱量は１．３Ｗ／ｍｍ２、また、冷却水量は約６．６ミリリットル／分であった。
　従来のアルミテーブルを用いた場合と、実施の形態に係る基板テーブル４を用いた場合それぞれについて、ｎ＝２０個のサンプルに対して曲がり量δを測定し、その平均値およびばらつき（標準偏差）σを算出した結果を図７（ｂ）に示す。
　実施の形態に係る図６（ａ）、（ｂ）のハイブリッド型の基板テーブル４にて固定した場合、従来のアルミテーブルにて固定した場合と比べて、曲り量δの平均値が１／４、ばらつきが１／５となっており、大幅な改善が得られた。
　また切断時においては、基板１１０を従来のアルミテーブルにて固定した場合、テーブルと基板１１０の間に介在する水は不安定であり、切断が途中で止まることもあった。これに対して、基板１１０を実施の形態に係るハイブリッド型の基板テーブル４にて固定した場合は切断が途中で止まることは無かった。これは基板テーブル４を利用することにより生産性が高まることを意味する。
　さらに切断後においては、基板１１０を従来のアルミテーブルにて固定した場合、テーブルと基板１１０の間に介在する水により、基板１１０がテーブルに張り付き、取り外しが困難であった。これに対して、実施の形態に係る基板テーブル４を用いた場合、基板１１０の張り付きは無く、取り外しが容易となるという効果が得られた。
　さらに基板１１０をテーブルから取り外した後においては、従来のアルミテーブルを用いた場合、その表面に水が残留するため除去作業が必要であった。これに対して実施の形態に係る基板テーブル４を用いた場合、第１領域Ｒ１に高密度に設けられた第１吸着孔Ｈ１によって効率的に排水することができるため、基板テーブル４上に水は存在しておらず、除去作業が不要となるという利点も得られる。
　さらに、基板１１０の固定に必要なテーブル面全体を、平均線密度２００個／ｃｍ、平均孔径３６μｍ、気孔率４０％仕様の多孔質セラミックスにて構成した際と比較し、同サイズのハイブリッド型の基板テーブル４では、必要とされる吸引容量は計算上において約半分となり、より容量の小さい小型の真空源を用いることが可能である。このことは装置全体のサイズダウン、コストダウンにつながり、実施の形態に係る基板テーブル４の大きな利点といえる。
　実施の形態に係る基板テーブル４では、第１領域Ｒ１の幅Ｗが重要なパラメータとなる。図７（ｂ）の実験に用いた基板テーブル４において、第１領域Ｒ１の切断予定線Ｌ１を中心とする幅は１０ｍｍであった。第１領域Ｒ１の部分を交換可能とする場合、あるいは交換可能でなくても、多孔質セラミックス材などの高価な材料を用いる場合、その幅は可能な限り小さくすることが望ましいといえる。この観点から、第１領域Ｒ１の幅Ｗに対する検証を行った。
　第１領域Ｒ１（微細孔領域）の適正な幅Ｗの範囲（切断線に直交する方向）を求めるために、２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさのテーブルを用いて実験をおこなった。
　実験に用いたテーブル構造は、
　（１）第２領域Ｒ２の部分としてアルミ製の低密度吸着孔構造を、第１領域Ｒ１の部分として切断予定線Ｌ１を中心にして幅３ｍｍの高密度微細孔の多孔質セラミックス材を設けた構造、
　（２）第２領域Ｒ２の部分としてアルミ製の低密度吸着孔構造を、第１領域Ｒ１の部分として切断予定線Ｌ１を中心にして多孔質セラミックス材からなる幅５ｍｍの高密度微細孔を設けた構造
　（３）テーブル全体が多孔質セラミックス材のみから構成された構造
の３種類である。
　（１）～（３）の３種類の構造を用いて、基板の大きさとして１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのソーダライムガラス板を３０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさの短冊状に５分割する切断加工をおこない、加工後に切断線の曲りδを比較した。加熱に用いたレーザはＣＯ２レーザであり、切断速度は５０ｍｍ／ｓ、基板１１０に与えた熱量は１．８Ｗ／ｍｍ２、また、冷却水量は約１．５ミリリットル／分であった。
　測定したサンプルの数は、各々８枚である。測定の結果では、（２）の切断線近傍に設けた多孔質セラミックス材の幅Ｗが５ｍｍの場合、曲がり量の平均値が２２０μmであり、（３）の場合の平均値１９０μmとほぼ変わらなかった。一方、（１）の切断線近傍に設けた多孔質セラミックス材の幅Ｗを３ｍｍにした場合、曲がり量δの平均値が３３０μmとなり約１．５倍に悪化した。したがって、切断線近傍に設ける高密度微細孔からなる第１領域Ｒ１の幅Ｗは切断線を中心に少なくとも５ｍｍ以上確保することが好ましいことがわかる。
　以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
　図６（ａ）、（ｂ）に示す基板テーブル４を用いた場合、第１領域Ｒ１が１本の帯状に設けられているため、単一の基板１１０を複数回にわたって切断したい場合、切断ごとに、基板１１０を位置合わせする必要がある。一方、基板１１０全体のサイズおよび切断後の個辺のサイズが予め定まっている場合には、想定される切断予定線Ｌ１に沿って第１領域Ｒ１を格子状に配置しておくことにより、基板１１０の位置あわせの手間が軽減される。図８は、変形例に係る基板テーブル４の構成を示す図である基板テーブル４ａは、１枚のガラス基板を、３行３列の個辺に切り出す際に利用可能であり、Ｘ方向の切断予定線Ｌ１ｘと、Ｙ方向の切断予定線Ｌ１ｙに沿って、高密度微細孔を有する第１領域Ｒ１が所定の幅で設けられている。第１領域Ｒ１以外の領域は、低密度吸着孔構造を有する第２領域Ｒ２となっている。
　実施の形態に係る基板テーブル４において、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２は、物理的に切り分けられている場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、同一の材料で一体成形されていてもよい。この場合であっても、基板テーブル４を第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２を仮想的に分割し、それぞれの領域に、上述した条件（１）、（２）の少なくとも一方、好ましくは両方を満たす吸着孔を加工形成すればよい。
　本発明は別の観点から以下のように把握することもできる。
　１．　ある態様の基板テーブルは、加工対象の基板を切断予定線に沿って切断するレーザ加工装置に設けられ、基板を固定する。この基板テーブルは、基板と接触する表面に形成された複数の吸着孔を備える。複数の吸着孔の分布密度は、切断予定線に近づくほど高く、遠ざかるほど低い。
　吸着孔の分布密度は、図６（ｂ）のように、離散的、段階的に変化してもよいし、連続的に変化してもよい。
　２．　ある態様の基板テーブルは、加工対象の基板を切断予定線に沿って切断するレーザ加工装置に設けられ、基板を固定する。この基板テーブルは、基板と接触する表面に形成された複数の吸着孔を備える。複数の吸着孔の径は、切断予定線に近づくほど小さく、遠ざかるほど大きい。
　吸着孔の径は、図６（ｂ）のように、離散的、段階的に変化してもよいし、連続的に変化してもよい。
　第２の実施の形態からは以下の技術的思想を導くことができる。
　本発明のある態様は、加工対象の基板を切断予定線に沿って切断するレーザ加工装置に設けられ、基板を固定するための基板テーブルに関する。この基板テーブルは、基板テーブルの基板と接触する表面に形成された複数の吸着孔を備える。基板テーブルは、切断予定線を含む比較的狭い第１領域と、第１領域を除く比較的広い第２領域を含んで構成される。第１領域内に含まれる割断予定線方向の吸着孔の平均線密度は基板固定のための全領域の吸着孔の平均線密度より大きく、第１領域内に含まれる切断予定線上の吸着孔の平均径が全領域の平均径より小さい。
　第１領域と第２領域は、物理的、機械的に分割されていてもよいし、仮想的に分割されていてもよい。
　この態様によると、切断予定線の近傍の領域に、径の小さな吸着孔を高密度に分布させることにより、基板を確実に固定し、加工精度を高めることができ、また切断予定線から離れた領域には、径の大きな吸着孔を低密度で分布させることにより、ポンプに必要とされる容量を小さくすることができる。
　第１領域に形成される吸着孔の平均径φ１は、１０μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、第２領域に形成される吸着孔の平均径φ２は１００μｍ以上であってもよい。また第１領域に形成される吸着孔の切断予定線方向の線密度ｎ１は５０個／ｃｍ以上８００個／ｃｍ以下であり、第２領域に形成される吸着孔の線密度ｎ２は０．１個／ｃｍ以上、１０個／ｃｍ以下であってもよい。
　第１領域に設けた吸着孔の平均径φ１と線密度ｎ１とが、
　０．５≦ｎ１×φ１≦０．７５
なる関係を有することが好ましい。
　第１領域の前記切断予定線と垂直方向の幅は、５ｍｍ以上であることが好ましい。この幅が小さすぎると固定力が不十分となる場合があるが、５ｍｍ以上とすれば、さまざまなサイズ、材料の加工対象物（被切断基板）に対して十分な固定力を維持でき、切断精度を高めることができる。
　ある態様において、第１領域に形成された吸着孔は、基板内部で互いに連通しており、第２領域に形成された吸着孔は、基板内部で互いに連通していていもよい。
　ある態様の基板テーブルは、少なくとも第１領域に形成された吸着孔と連通する吸引路上に設けられた水除去用のフィルタをさらに備えてもよい。
　基板を冷却する際に噴霧される水が基板テーブル上に残留すると加工精度が悪化するところ、この態様によれば、基板テーブルから効率的に除去し、回収することができる。
　第１領域に形成される吸着孔と第２領域に形成される吸着孔それぞれの吸気圧は、独立に調節可能であってもよい。この場合、加工対象物を位置ごとに最適な圧力を与えることができるため、より加工精度を高めることができる。
　基板テーブルの第１領域の部分と第２領域の部分は物理的に分離しており、少なくとも第１領域の部分は交換可能に構成されてもよい。
　第１領域には、基板を介してレーザが照射されるため、熱によるダメージを受け易く、また基板から発生するカレットによる目詰まりが発生し易い。そこで第１領域の部分を交換可能とすることにより、メンテナンスコストを下げることができる。
　基板テーブルの第１領域は、レーザ照射による加熱によりガラスなどの基板内部に摂氏３５０度を超える高温領域を形成する必要上、かかる高温に耐え得る材料であり、８０μｍ以下の微細貫通孔あるいは連結した微細孔を緻密に形成しやすくまた平滑面に容易に研削あるいは研磨加工が可能な材料であることが好ましい。例えば、前記耐熱性を有する程度の多孔質セラミックスや多孔質シリカゲルなどを用いてよい。他方、基板テーブルの第２領域は第１領域とは異なりテーブル上で直接レーザ照射をおこなわないことから高い耐熱性は求められないが、基板を固定する比較的広い領域なので、基板の切断品質に影響を及ぼさないよう切断加工時に不要な撓みを生じない程度の剛性を有することが好ましい。また、第１領域とは異なり緻密に微細孔を設ける必要性はないが、バランスのよい固定が可能な程度に複数の吸着孔を設けることが必要なので、アルミやステンレスなどの一般的な金属材料を所定の孔径、孔密度でもって機械的な穴開け加工した多孔板が好ましい。
　本発明のある態様は、加工対象の基板を切断予定線に沿って切断するレーザ加工装置に設けられ、基板を固定するための基板テーブルに関する。この基板テーブルは、基板テーブルの基板と接触する表面に形成された複数の吸着孔を備える。基板テーブルは、切断予定線を含む第１領域と、第１領域を挟む第２領域に分割されており、第１領域には第２領域よりも高い密度で吸着孔が形成され、第１領域に形成される吸着孔の径は、第２領域に形成される吸着孔の径よりも小さい。
　第１領域に形成される吸着孔の最大径は５０μｍ以下、第２領域に形成される吸着孔の平均径は１００μｍ以上であってもよい。また第１領域に形成される吸着孔の切断予定線方向の線密度は５０個／ｃｍ以上、より好ましくは１００個以上であり、第２領域に形成される吸着孔の面密度は５個／ｃｍ２以下、より好ましくは１個／ｃｍ２以下であってもよい。
　第１領域を構成する材料の気孔率は１０％から５０％の範囲にあって、第１領域に形成される吸着孔の線密度は５０個／ｃｍから５００個／ｃｍの範囲であってもよい。第２領域に形成される吸着孔の平均径は１００μｍ以上であり、その吸着孔の面密度は０．１個／ｃｍ２以上、５個／ｃｍ２以下であってもよい。
　本発明の別の態様は、加工対象の基板を切断予定線に沿って切断するレーザ加工装置に関する。このレーザ加工装置は、基板を固定する上述のいずれかの態様の基板テーブルと、レーザビームをパターニングし、パターニングされたレーザビームを基板テーブル上に固定された基板の切断予定線上に照射するレーザ照射装置と、切断予定線上の所定の冷却領域を、冷却媒体を噴射して冷却する冷却装置と、基板を固定する基板テーブルとレーザの照射領域および冷却領域とを、切断予定線の方向に相対移動させる可動機構と、を備える。
　実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
１…マザーガラス基板、Ｌ１…加工予定線、Ｌ２…加工予定線、３…セル、５…シーリング材、Ｇ１…第１ガラス基板、Ｇ２…第２ガラス基板、１１…液晶材料、１６…照射光学系、４０…レーザ照射領域、４４…冷却領域、ＣＬ１…第１シリンドリカルレンズ、ＣＬ２…第２シリンドリカルレンズ、ＬＢ…レーザビーム。
　本発明は、ガラス基板や半導体基板をはじめとする脆性材料基板の加工技術に関する。

Claims (13)

  1. 　マトリクス状に配置された複数のセルを区画するシーリング材により張り合わされた第１ガラス基板と第２ガラス基板を含むディスプレイパネルのマザーガラス基板を切断する方法であって、
    　隣接するセルの前記シーリング材の間隙に加工予定線を配置し、当該加工予定線に沿って、前記第１ガラス基板にレーザを照射し、前記第１ガラス基板にスクライブラインを形成するステップと、
    　前記加工予定線に沿って、前記第２ガラス基板にレーザを照射するとともに、レーザが照射される領域の近傍を冷却し、前記第２ガラス基板を割断するステップと、
    　を備え、
    　前記第２ガラス基板が割断する際に発生する応力が前記シーリング材を介して前記第１ガラス基板に伝わることにより、前記第２ガラス基板の割断と実質的に同時に、前記第１ガラス基板を前記スクライブラインに沿って割断することを特徴とする方法。
  2. 　前記第１ガラス基板に形成されるスクライブラインの深さは、前記第１ガラス基板の厚みの１／３～１／２の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 　前記第２ガラス基板を割断するステップにおいて、前記レーザのプロファイルは、前記加工予定線方向に短径を、前記加工予定線と垂直方向に長径を有する略楕円もしくは略矩形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
  4. 　前記長径と短径の比は、３：２以上５：１以下であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 　前記第２ガラス基板を割断するステップにおいて、前記レーザのプロファイルは、前記第２ガラス基板上の前記レーザが照射される領域が前記シーリング材とオーバーラップしないように決定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  6. 　前記第２ガラス基板を割断するステップに先立ち、前記加工予定線に沿って、前記第２ガラス基板にレーザを照射してスクライブラインを形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の方法により、ディスプレイパネルのマザーガラス基板をセルに切断するステップと、
    　切断されたセルを筐体に組み込むステップと、
    　を備えることを特徴とするディスプレイの製造方法。
  8. 　固着材により張り合わされた第１の脆性材料基板と第２の脆性材料基板を含む加工対象の基板を切断する方法であって、
    　離間して配置される２箇所の固着材の間に配置される加工予定線に沿って、前記第１の脆性材料基板にレーザを照射し、前記第１の脆性材料基板にスクライブラインを形成するステップと、
    　前記加工予定線に沿って、前記第２の脆性材料基板にレーザを照射するとともに、レーザが照射される領域の近傍を冷却し、前記第２の脆性材料基板を割断するステップと、
    　を備え、
    　前記第２の脆性材料基板が割断する際に発生する応力が前記固着材を介して前記第１の脆性材料基板に伝わることにより、前記第２の脆性材料基板の割断と実質的に同時に、前記第１の脆性材料基板を前記スクライブラインに沿って割断することを特徴とする方法。
  9. 　前記第１の脆性材料基板に形成されるスクライブラインの深さは、前記第１の脆性材料基板の厚みの１／３～１／２の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 　前記基板は、ディスプレイパネルのマザーガラス基板であり、前記固着材は複数のセルを区画するシーリング材であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  11. 　前記第２の脆性材料基板を割断するステップにおいて、前記レーザのプロファイルは、前記加工予定線方向に短径を、前記加工予定線と垂直方向に長径を有する略楕円もしくは略矩形状であることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の方法。
  12. 　前記長径と短径の比は、３：２以上５：１以下であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 　前記第２の脆性材料基板を割断するステップに先立ち、前記加工予定線に沿って、前記第２の脆性材料基板にレーザを照射してスクライブラインを形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の方法。
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