(57)【要約】【課題】異常破壊も切れ残り現象による外トゲも発生しにくいスクライブ方法を提供する。【解決手段】脆性材料基板に切り出す製品Ｒの輪郭を構成する輪郭用スクライブライン１２を形成するとともに、輪郭用スクライブライン１２の外側に分断を補助する補助スクライブライン１１ａ〜１１ｄを形成する脆性材料基板のスクライブ方法であって、補助スクライブライン１１ａ〜１１ｄを輪郭用スクライブライン１２よりも先に形成し、かつ、輪郭用スクライブライン１２を形成する側の基板面Ａとは反対側の基板面Ｂに補助スクライブライン１１を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板に、スクライビングホイールを用いて、切り出す製品の輪郭を構成する輪郭用スクライブラインを形成するとともに、前記輪郭用スクライブラインの外側に分断を補助する補助スクライブラインを形成する脆性材料基板のスクライブ方法であって、
補助スクライブラインを輪郭用スクライブラインよりも先に形成し、かつ、輪郭用スクライブラインを形成する側の基板面とは反対側の基板面に補助スクライブラインを形成することを特徴とする脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項２】
補助スクライブラインを形成するときのスクライビングホイールの停止位置と輪郭用スクライブラインの水平距離が２ｍｍ以下である請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項３】
補助スクライブラインを、脆性材料基板の端末部から輪郭用スクライブライン方向に向けて、または輪郭用スクライブライン近傍から脆性材料基板の端末部に向けて形成する請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料基板から製品を切り出すときに、基板面に予め形成するスクライブラインのスクライブ方法に関する。本発明は、例えばガラス基板から、円や楕円のような閉曲線で囲まれた領域を切り出す際のスクライブ加工において用いられる。
なお、ここでいう脆性材料には、ガラス基板の他に、セラミックス、単結晶シリコン、半導体ウェハ、サファイア等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガラス基板などから製品を切り出すときには、スクライビングホイール（カッターホイールとも呼ばれる）を用いる方法が広く利用されている。
すなわち、まず、製品の輪郭線を含む分断予定ラインに沿ってスクライビングホイールを圧接しながら移動することにより、スクライブラインを形成する。このスクライブラインは基板を貫通しない深さのクラックで構成される。次いで、スクライブラインに沿って基板を撓ませる力（曲げモーメント）を加える。これにより、スクライブラインによって形成されたクラックが深さ方向に伸展して裏面まで貫通するようになり、基板は完全に分断されたブレイク状態になる。
【０００３】
切り出す製品の輪郭形状が円形や楕円形のような閉曲線で囲まれた形状である場合には、基板上でのレイアウトによっては、製品の輪郭全体が基板内で閉曲線をなすことがある。そのような場合に、基板に形成するスクライブラインは、製品の輪郭に沿ったスクライブライン（輪郭用スクライブラインという）を形成するとともに、輪郭用スクライブラインの外側にある端材領域に、分断を補助する補助スクライブラインを形成する。
【０００４】
補助スクライブラインは、隣接する製品の輪郭用スクライブラインが先にブレイク状態になり、クラックが裏面まで貫通しているときに、分断しようとする輪郭用スクライブラインの位置まで、裏面まで貫通するクラックを誘導するために利用される。また、当該輪郭用スクライブラインがブレイク状態のときに、周囲の端材を分割して取り除くために利用される。
【０００５】
補助スクライブラインを利用した従来からの分断方法としては、例えば、一つの基板内に、円形をなした複数の輪郭用スクライブラインと、それらの間を結ぶ補助スクライブラインとからなる割断線を利用して、円形を次々に分断する方法が開示されている（特許文献１参照）。この文献によれば、輪郭用スクライブラインに対し、交差する方向から補助スクライブラインが接近するようにしてある。そして、基板端に形成した初亀裂から亀裂を進行させることや、補助スクライブラインを設けることで分断しやすくなることが開示されている。
【０００６】
一方、閉曲線を形成する輪郭用スクライブラインと、補助スクライブラインとが交わっていると、先に補助スクライブラインの破壊が進むとその交点で異常破壊が生じ、所望の形状が得られないばかりか板ガラスが破損し使用できない場合がある。これを防ぐために、補助スクライブラインと閉曲線を形成する輪郭用スクライブラインとの間に２ｍｍ程度の間隙を設けておくことが開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−５５０７２号公報
【特許文献２】特許第２９２６５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４は、特許文献２に記載されたスクライブラインのレイアウトの一例を示す図である。ここでは方形ガラス基板１００から円板Ｒ１を切り出す際に、円形の輪郭用スクライブライン１０１と、基板の対角線上に配置した４本の補助スクライブライン１０２ａ〜１０２ｄとを同じ基板面上に形成する。このとき補助スクライブライン１０２ａ〜１０２ｄと輪郭用スクライブライン１０１とが直接交差すると、交点付近で異常破壊が発生するおそれがあるため、補助スクライブライン１０２ａ〜１０２ｄを２ｍｍ程度手前で停止するようにして間隙１０３ａ〜１０３ｄを設けるようにして異常破壊を抑えるようにしている。
【０００８】
しかしながら、輪郭用スクライブラインと補助スクライブラインとの間に間隙を設けた場合には、切れ残り現象がかなりの割合で発生してしまうという別の問題が発生した。図５は、切れ残り現象を示す図である。図４の間隙１０３ａ〜１０３ｄに対応する位置に、基板の外側に突出するトゲ状の切れ残り部分１０４ａ〜１０４ｄ（外ソゲともいう）が発生する。
【０００９】
そこで本発明は、異常破壊が発生せず、しかも切れ残り現象による外トゲも発生しにくいスクライブ方法を提供することを目的とする。
また、本発明は加工品質が高いスクライブ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、輪郭用スクライブラインと補助スクライブラインとの位置関係および加工順を工夫することにより上記課題を解決した。
すなわち、本発明のスクライブ方法は、脆性材料基板に、スクライビングホイールを用いて、切り出す製品の輪郭を構成する輪郭用スクライブラインを形成するとともに、輪郭用スクライブラインの外側に分断を補助する補助スクライブラインを形成する脆性材料基板のスクライブ方法であって、補助スクライブラインを輪郭用スクライブラインよりも先に形成し、かつ、輪郭用スクライブラインを形成する側の面とは反対側の面に補助スクライブラインを形成する。
【００１１】
これまでのスクライブは、先に輪郭用スクライブラインを形成してから補助スクライブラインを形成していたが、その場合、補助スクライブラインを形成するときに、先に形成してある輪郭用スクライブライン付近に力が加わり、大きなソゲ（力を加える方向とは異なる方向に浸透するクラック）が発生することがあった。これに対し、本発明では、先に補助スクライブラインを形成し、後から輪郭用スクライブラインを形成するようにして、輪郭用スクライブラインから大きなソゲが発生しにくいようにする。
【００１２】
さらに、補助スクライブラインを形成する基板面を、輪郭用スクライブラインを形成する基板面とは反対側の面にする。これにより、基板内部に発生している補助スクライブラインの断面の形状が従来の形状とは大きく異なるようになり、大きな外ソゲが発生しにくい状況になる。この点について、模式図に基づいて説明する。
【００１３】
図１は補助スクライブラインと輪郭用スクライブラインとを形成したときの基板の断面を示す模式図である。このうち、図１（ａ）は従来のスクライブ方法によって基板の表面側（Ａ面という）に、補助スクライブラインと輪郭用スクライブラインとを形成したときの断面を示す。また、図１（ｂ）は本発明のスクライブ方法により、先に補助スクライブラインを基板の裏面側（Ｂ面という）に形成した後に、輪郭用スクライブラインを基板の表面側（Ａ面）に形成したときの断面を示す。
【００１４】
図１（ａ）に示した従来方法では、スクライビングホイールＷ２（実線で示す）を、紙面の前後方向に移動させる。このとき輪郭用スクライブライン１２を構成する鉛直方向のクラックが形成される。
次いで、スクライビングホイールＷ１（一点鎖線で示す）を基板１０の右端から中央に向けて移動させることにより、補助スクライブライン１１を形成する。補助スクライブライン１１を構成するクラックが輪郭用スクライブライン１２と交差しないように、スクライビングホイールＷ１は輪郭用スクライブライン１２の直前で停止させられる。このとき補助スクライブライン１１の断面（図においてハッチングで示す）形状は、スクライビングホイールＷ１が停止した位置に近づくにつれてクラックの浸透深さが浅くなっている。
そして、スクライビングホイールＷ１が停止位置に接近したときに、輪郭用スクライブライン１２にも圧接力が働き、輪郭用スクライブライン１２を構成するクラックは深さ方向にさらに浸透するようになる。このとき、輪郭用スクライブライン１２より右側の基板表面（Ａ面）には補助スクライブライン１１が形成されており、この影響を受けてソゲ１３が発生する。一般に、ソゲは基板内部で応力が開放された方向に延びる傾向がある。補助スクライブライン１１によって基板内部の応力が開放されると、輪郭用スクライブライン１２は補助スクライブライン１１側である外側（図１では右側）に向いたソゲ１３が発生するようになる。その後、ブレイクを行ったときも、応力が開放されている外側に向いたソゲ１３が進行するようになる。
【００１５】
これに対し、図１（ｂ）に示した本発明のスクライブ方法では、最初にスクライビングホイールＷ１（一点鎖線で示す）を、基板１０の右端から中央に向けて移動させることにより、基板裏面側（Ｂ面側）に補助スクライブライン１１を形成する。
次いで、スクライビングホイールＷ２を基板表面側（Ａ面側）で紙面の前後方向に移動させることにより輪郭用スクライブライン１２を形成する。このとき補助スクライブライン１１の停止位置の上方付近に形成する。
【００１６】
輪郭用スクライブライン１２を構成するクラックは鉛直方向に伸展するが、補助スクライブライン１１を基板の裏面側（Ｂ面側）に形成すると、補助スクライブライン１１の先端が輪郭用スクライブライン１２を構成するクラックの先端近くまで進行している。
そのため、ブレイクを行ったときに、輪郭用スクライブライン１２を構成するクラックが真下の方向に伸びるだけで、補助スクライブライン１１に到達するため、大きなソゲが発生することなく、分断されることとなる。
【００１７】
このように、スクライビングホイール１１によって形成される補助スクライブライン１１の先端部分の断面形状の違いによって、輪郭用スクライブライン１２の真下部分の応力状態が異なり、基板裏面側（Ｂ面側）に補助スクライブラインを形成したときの方が、ソゲが発生しにくい断面形状となるため、本発明のように外ソゲのほとんど発生しない加工が可能になる。
【００１８】
なお、上記発明で、補助スクライブラインを形成するときのスクライビングホイールの停止位置すなわち補助スクライブラインの終端位置から輪郭用スクライブラインまでの水平距離は２ｍｍ以下であるのが好ましい。
これによれば、輪郭用スクライブラインを形成したときに、補助スクライブラインの先端が確実に輪郭用スクライブラインの真下まで進行するようになり、その後のブレイクの際にクラックが真下に伸展するようになる。
【００１９】
また、上記発明で、補助スクライブラインを、脆性材料基板の端末部から輪郭用スクライブライン方向に向けて、または輪郭用スクライブライン近傍から脆性材料基板の端末部に向けて形成するようにしてもよい。
スクライブ開始点と停止点とでは、いずれもクラックの浸透深さが浅くなるので、補助スクライブラインのスクライブ方法は、脆性材料基板の端末部から輪郭用スクライブライン方向に向けてもよいし、逆であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、異常破壊が発生せず、しかも切れ残り現象による外トゲも発生しにくいスクライブが可能になり、加工品質が高いスクライブ方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のスクライブ方法の一実施形態について図面を用いて説明する。図２は、ガラス基板から円形製品を切り出す際の加工手順の一例を示す図である。また、図３はスクライブラインを形成するときに使用するスクライビングホイールの一例を示す図であり、図３（ａ）はその正面図、図３（ｂ）は使用状態を示す図である。
【００２２】
まず、使用するスクライビングホイールについて説明する。スクライビングホイールの刃先は、図３（ａ）に示すように、基板面に対しホイールの刃先先端がすべりにくい溝付きスクライビングホイールＳＨが一例として挙げられる。溝付きスクライビングホイールを用いることで、基板内に閉曲線からなる輪郭用スクライブラインを形成したり、停止位置（終端）が基板内にある直線状の補助スクライブラインを形成したりすることが容易になる。また、図３（ｂ）に示すように、溝付きスクライビングホイールＳＨを用いた場合に基板Ｇに形成されるクラックＭは、溝無しスクライビングホイールを用いた場合よりも深く伸展するようになる。これにより、切れ残りが低減されるのでより好ましい。具体的には、溝付きスクライビングホイールとして、三星ダイヤモンド工業株式会社製の溝付スクライビングホイールであるペネット（登録商標）を用いることができる。
【００２３】
次に、スクライブ方法について説明する。まず、ガラス基板１０に切り出す製品のレイアウトを設定する。ここでは円板Ｒ（図２（ｄ）参照）を一つ配置させたレイアウトとする。
基板１０の中央に、切り出そうとする仮想の円板Ｒが配置されているとして、図２（ａ）に示すように、仮想の円板Ｒの外側となる位置に、補助スクライブライン１１ａ〜１１ｄを形成する。補助スクライブライン１１ａ〜１１ｄを形成した基板面を便宜上、裏面側（Ｂ面側）とする。
続いて、図２（ｂ）に示すように、基板１０を反転させる。
【００２４】
続いて、図２（ｃ）に示すように、基板１０の表面側（Ａ面側）に、円板Ｒの輪郭用スクライブライン１２を形成する。このとき、補助スクライブライン１１ａ〜１１ｄを形成するときのスクライビングホイールの停止位置と輪郭用スクライブライン１２との水平距離を２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下にしておく。これにより、輪郭用スクライブライン１２を形成するときの圧接によって、補助スクライブライン１１ａ〜１１ｄの先端は確実に輪郭用スクライブライン１２の真下まで進行するようになる。
続いて、輪郭用スクライブライン１２に沿って、力（曲げモーメント）を加えるブレイク処理を行う。このとき、輪郭用スクライブライン１２を構成するクラックの下に、補助スクライブライン１１を構成するクラックが存在しているため（図１（ｂ）参照）、外ソゲが発生することなく、輪郭用スクライブライン１２を構成するクラックが真下方向に伸展するようになる。その結果、図２（ｄ）に示すように、輪郭用スクライブライン１２に沿って切り出された円板Ｒはソゲがほとんど発生せず、加工品質の高い分断面が形成される。
【００２５】
本実施形態では、スクライビングホイールを片側方向から圧接するために、基板を反転して加工するようにしたが、上下にスクライビングホイールを配置して加工するようにしてもよい。
本実施形態では１つの基板から１つの円板状の製品を切り出すようにしたが、１つの基板に複数の製品を並べて配置して、各製品ごとに本発明を適用してもよい。切り出す製品の形状についても円板に限られず、楕円その他の形状であってもよい。また、製品の輪郭全体が基板内で閉曲線をなす場合に限らず、一部の輪郭が基板の周縁によって形成されている場合でもよい。その場合は、基板の周縁以外の輪郭の部分について、本発明が適用される。
また、本実施形態では、１つの円板状の製品の周囲に４つの補助スクライブラインを形成したが、補助スクライブラインの裏面（Ｂ面）内での配置や数は適宜に調整すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のスクライブ方法は、ガラス基板等から閉曲線で囲まれた製品を切り出す際のスクライブ加工において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】補助スクライブラインと輪郭用スクライブラインとを形成したときの基板の断面を示す模式図。
【図２】本発明の一実施形態であるスクライブ方法により形成するスクライブラインのレイアウトの一例を示す図。
【図３】スクライビングホイールの一例を示す図。
【図４】従来からのスクライブラインのレイアウト例を示す図。
【図５】切れ残り現象を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ガラス基板
１１ａ〜１１ｄ  補助スクライブライン  
１２    輪郭用スクライブライン
Ａ    基板表面
Ｂ    基板裏面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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