(57)【要約】      （修正有）【課題】基板を分割する際の容易性及び断面精度を確保しつつ、作業効率の低下を抑止することが可能な基板分割方法及び該基板分割方法を用いた表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板４にレーザ光を照射して、基板４の内部に、基板４の分割予定線に沿って改質領域ｒを形成して、改質領域ｒが形成された基板４に外力を加えることによって基板４を分割する基板分割方法であって、基板４の表面に亀裂を発生させる位置に、第一の改質領域ｒ１を形成する工程と、基板４に外力を加えた際に、基板４の表面に発生した亀裂を、基板４の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する位置に、第二の改質領域ｒ２を形成する工程と、を有する。【選択図】図６
2010024068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にレーザ光を照射して、前記基板の内部に、前記基板の分割予定線に沿って改質領域を形成して、該改質領域が形成された基板に外力を加えることによって基板を分割する基板分割方法であって、
前記基板の表面に亀裂を発生させる深さ位置に、第一の改質領域を形成する第一の改質領域形成工程と、
前記基板に外力を加えた際に、前記基板の表面に発生した亀裂を、該基板の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する深さ位置に、第二の改質領域を形成する第二の改質領域形成工程と、
を有することを特徴とする基板分割方法。
【請求項２】
前記第一の改質領域形成工程において、前記第一の改質領域を、前記基板の表面部に形成し、
前記第二の改質領域形成工程において、前記第二の改質領域を、前記基板の深さ方向の中心部に形成することを特徴とする請求項１記載の基板分割方法。
【請求項３】
前記第一の改質領域形成工程において、前記第一の改質領域を、前記基板の表面部に形成し、
前記第二の改質領域形成工程において、前記第二の改質領域を、前記第一の改質領域の裏面側の端部と前記基板の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法をｎ等分（ｎは、２以上の整数）する位置に形成することを特徴とする請求項１記載の基板分割方法。
【請求項４】
前記第二の改質領域形成工程において、前記第二の改質領域によってｎ等分されるそれぞれの未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍ以下となるように前記ｎの値を設定して、前記第二の改質領域を形成することを特徴とする請求項３記載の基板分割方法。
【請求項５】
前記第一の改質領域の深さ方向の寸法を、前記第二の改質領域の深さ方向の寸法と比較して大きく形成することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の基板分割方法。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の基板分割方法で前記基板から表示装置用基板を分割することを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にレーザ光を照射して、基板の内部に、基板の分割予定線に沿って改質領域を形成する基板分割方法及び該基板分割方法を用いた表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、集光したレーザ光を基板に照射して、基板の内部において、基板の深さ方向に沿う複数の位置に改質領域を形成する方法がある（例えば、特許文献１及び２参照）。
上記従来の技術では、基板の深さ方向に沿う複数の位置に改質領域を形成することによって、基板を容易に分割することができるとともに、分割された基板の断面精度を向上することができる。
【０００３】
なお、このような方法で基板を分割する場合、基板の深さ方向における改質領域の数が多いほど、基板を分割する際の容易性及び断面精度を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術においては、基板の深さ方向に形成する改質領域の数が多くなるほど、分割予定線に沿ってレーザ光を照射する時間が増大し、基板を分割する際の作業効率が低下する恐れがある。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、基板を分割する際の容易性及び断面精度を確保しつつ、作業効率の低下を抑制することが可能な基板分割方法及び該基板分割方法を用いた表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、第一の発明に係る基板分割方法は、基板にレーザ光を照射して、基板の内部に、基板の分割予定線に沿って改質領域を形成して、改質領域が形成された基板に外力を加えることによって基板を分割する基板分割方法であって、基板の表面に亀裂を発生させる深さ位置に、第一の改質領域を形成する第一の改質領域形成工程と、基板に外力を加えた際に、基板の表面に発生した亀裂を、基板の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する深さ位置に、第二の改質領域を形成する第二の改質領域形成工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
第一の発明に係る基板分割方法では、基板の表面に亀裂を発生させる深さ位置に第一の改質領域を形成することによって、基板に外力を加えた際の基板の割れ易さを確保することができる。また、基板に外力を加えた際に、基板の表面に発生した亀裂を、基板の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する深さ位置に第二の改質領域を形成することによって、分割された基板の断面精度を確保することができる。
また、基板の表面に亀裂を発生させる深さ位置及び基板の表面に発生した亀裂を基板の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する深さ位置に、それぞれ改質領域を形成することによって、基板の深さ方向における改質領域の配置の適切化が図られ、基板を分割する際の作業効率の低下を抑制することが可能となる。
ここで、分割予定線とは、分割前の基板に設定された、基板を分割する目標となる線をいう（以下、同様）。なお、分割予定線は、仮想の線であっても、溝等によって形成された線であっても構わない。
【０００７】
また、第二の発明に係る基板分割方法は、第一の発明に係る基板分割方法において、第一の改質領域形成工程において、第一の改質領域を、基板の表面部に形成し、第二の改質領域形成工程において、第二の改質領域を、基板の深さ方向の中心部に形成することを特徴とする。
第二の発明に係る基板分割方法では、第一の改質領域を基板の表面部に形成することによって、効率よく基板の表面に亀裂を発生させることが可能となる。また、第二の改質領域を基板の深さ方向の中心部に形成することによって、第一の改質領域により基板の表面に発生した亀裂を、効率よく基板の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導することが可能となる。
ここで、第一の改質領域が形成される、基板の表面部とは、例えば、第一の改質領域の基板の表面側の端部と基板の表面との間隔が４０〜５０μｍとなる位置をいう。
【０００８】
また、第三の発明に係る基板分割方法は、第一の発明に係る基板分割方法において、第一の改質領域形成工程において、第一の改質領域を、基板の表面部に形成し、第二の改質領域形成工程において、第二の改質領域を、第一の改質領域の裏面側の端部と基板の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法をｎ等分（ｎは、２以上の整数）する位置に形成することを特徴とする。
第三の発明に係る基板分割方法では、第一の改質領域を基板の表面部に形成することによって、効率よく基板の表面に亀裂を発生させることが可能となる。また、第二の改質領域を、第一の改質領域の裏面側の端部と基板の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法をｎ等分する位置に形成する。すなわち、第一の改質領域の裏面側の端部と基板の裏面との間の未改質領域において、ｎ−１の第二の改質領域が、ほぼ均等な配置となるように形成される。これによって、第一の改質領域により基板の表面に発生した亀裂を、効率よく基板の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導することが可能となる。
【０００９】
例えば、基板の深さ方向に沿って２つの改質領域を形成する場合には、基板の表面部に第一の改質領域を形成するとともに、第一の改質領域の裏面側の端部と基板の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法を２等分する位置に第二の改質領域を形成する。
同様に、基板の深さ方向に沿って３つの改質領域を形成する場合には、まず、基板の表面部に第一の改質領域を形成する。また、第一の改質領域の裏面側の端部と基板の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法を３等分する位置に、それぞれ、一つ目の第二の改質領域、二つ目の第二の改質領域を形成する。
【００１０】
また、第四の発明に係る基板分割方法は、第三の発明に係る基板分割方法において、第二の改質領域形成工程において、第二の改質領域によってｎ等分されるそれぞれの未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍ以下となるようにｎの値を設定して、第二の改質領域を形成することを特徴とする。
ここで、基板に存在する未改質領域の深さ方向の寸法が大きくなると、外力を加えて基板を分割した際に、分割断面の該未改質領域の部分に削げが発生する。特に、基板に存在する未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍを超えると、分割断面の該未改質領域の部分に発生する削げが顕著となる。なお、削げとは、分割された基板の分割断面に発生するバリ、斜め割れ等の凹凸をいう。
【００１１】
そこで、第四の発明に係る基板分割方法では、基板に存在するそれぞれの未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍ以下となるように第二の改質領域を形成することによって、分割断面に削げが発生することを抑制することが可能となる。
ここで、未改質領域とは、基板における、レーザ光の照射により改質されていない領域をいう。
【００１２】
また、第五の発明に係る基板分割方法は、第一乃至第四のうちいずれか一の発明に係る基板分割方法において、第一の改質領域の深さ方向の寸法を、第二の改質領域の深さ方向の寸法と比較して大きく形成することを特徴とする。
第五の発明に係る基板分割方法では、第一の改質領域の深さ方向の寸法を第二の改質領域の深さ方向の寸法と比較して大きく形成することによって、第一の改質領域の裏面側の端部と基板の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法が小さくなる。
したがって、第五の発明に係る基板分割方法によれば、基板に存在する未改質領域の深さ方向の寸法を小さくすることによって、分割断面に削げが発生することを抑制することが可能となる。
【００１３】
ここで、第一の改質領域の深さ方向の寸法を大きく形成する方法としては、レーザ光の収差を大きくすることによって、レーザ光の集光領域を長くする方法が考えられる。また、第一の改質領域の深さ方向の寸法を大きく形成する方法としては、レーザ光の強度を高める方法を採用しても構わない。
さらに、第六の発明に係る表示装置の製造方法は、第一乃至第五のうちいずれか一の発明に係る基板分割方法で基板から表示装置用基板を分割することを特徴とする。
第六の発明に係る表示装置の製造方法によれば、第一乃至第五のうちいずれか一の発明に係る基板分割方法で基板から表示装置用基板を分割することによって、断面精度が確保された基板で表示装置を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る基板分割方法及び表示装置の製造方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、本発明に係る基板分割方法及び表示装置の製造方法を、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの製造工程に適用した場合の一例について説明する。
特に、本実施形態では、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの製造工程において、液晶表示パネルに使用されるＴＦＴ基板を、ウエハ状の分割対象基板から切出す（分割する）方法について説明する。なお、液晶表示パネルは、ＴＦＴを有するＴＦＴ基板、対向電極を有する対向基板、両基板間の隙間に充填された液晶等を備えて構成される。
【００１５】
（分割対象基板の構成）
図１は、分割前の状態の分割対象基板を示す平面図である。
図１に示す分割対象基板４は、複数の石英基板を貼り合わせて形成されている。そして、分割対象基板４には、ＴＦＴ膜として、機能部を構成する絶縁層（図示せず）、画素電極（図示せず）等が設けられている。
【００１６】
（レーザスクライブ方法について）
次に、分割対象基板４をレーザ光（ビーム）で分割するレーザスクライブ方法について説明する。
図２は、レーザスクライブ方法の概念図である。なお、上述したように、ＴＦＴ基板は、複数の基板が貼り合わされて形成されているが、図２では、分割対象基板４を一枚の石英基板として示している。
図２に示すように、後述するレーザビーム照射装置１０により、分割対象基板４の内部に集光したレーザ光を照射すると、分割対象基板４におけるレーザ光の集光領域５に改質領域が形成される。
【００１７】
そして、分割対象基板４の内部に、分割対象基板４に設定された分割予定線に沿って改質領域を形成する。さらに、改質領域が形成された分割対象基板４に外力を加えると、改質領域に沿って分割対象基板４が分割される。これにより、分割対象基板４から液晶表示パネルに使用されるＴＦＴ基板が形成される。
ここで、分割予定線とは、分割対象基板４に設定された、分割対象基板４を分割する目標となる線をいう。なお、分割予定線は、仮想の線であっても、分割対象基板４の表面に形成された溝等からなる線であっても構わない。
【００１８】
（レーザビーム照射装置の構成）
次に、レーザスクライブ方法の実施に使用するレーザビーム照射装置１０について説明する。
図３は、レーザビーム照射装置を示す概略構成図である。
図３に示すレーザビーム照射装置１０は、レーザ光を出射するレーザ光源１１と、出射されたレーザ光を反射するダイクロイックミラー１２と、反射したレーザ光を集光する集光レンズ１３と、分割対象基板４を載置するステージ１７とを備えている。
レーザ光源１１としては、例えば、チタンサファイヤを固体光源とするレーザ光をフェムト秒のパルス幅で出射する、所謂フェムト秒レーザが用いられる。この場合、パルスレーザ光は、波長分散特性を有しており、中心波長が８００ｎｍ、パルス幅は凡そ３００ｆｓ（フェムト秒）、パルス周期は５ｋＨｚ、出力は凡そ２．５Ｗである。また、レーザ光源１１としては、ピコ秒パルスレーザ（中心波長：１０６４ｎｍ、パルス幅：１０ｐｓ、平均出力：１０Ｗ）、ＹＡＧレーザ（波長：３５５ｎｍ、パルス幅：３５ｎｓ、平均出力：１０Ｗ）等を用いることも可能である。
【００１９】
集光レンズ１３としては、例えば、倍率１００倍、開口数（ＮＡ）０．８、ＷＤ（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）３ｍｍの対物レンズが用いられる。なお、集光レンズ１３は、開口数が０．１以上であればよく、上記に限定されるものではない。集光レンズ１３は、Ｚ軸スライド機構１４から延設されたスタンドアーム１４ａによって支持されている。
また、レーザビーム照射装置１０は、ステージ１７を集光レンズ１３に対してＸ軸方向（図３の左右方向）に移動させるＸ軸スライド部２０と、ステージ１７を集光レンズ１３に対してＹ軸方向（図３の奥行き方向）に移動させるＹ軸スライド部２１とを備えている。Ｘ軸スライド部２０及びＹ軸スライド部２１は、ステージ１７の水平方向の位置を調整することによって、ステージ１７に載置された分割対象基板４に対して照射されるレーザ光の水平方向の位置を調整することができる。
【００２０】
また、レーザビーム照射装置１０は、集光レンズ１３をステージ１７に対してＺ軸方向（図３の上下方向）に移動させるＺ軸スライド機構１４を備えている。Ｚ軸スライド機構１４は、集光レンズ１３の上下方向の位置を調整することによって、ステージ１７に載置された分割対象基板４に対して照射されるレーザ光の集光領域の上下方向の位置を調整することができる。Ｚ軸スライド機構１４には、移動距離を検出可能な位置センサ（図示せず）が内蔵されている。
また、レーザビーム照射装置１０は、レーザ光の収差を補正する石英ガラス板１６を備えている。石英ガラス板１６は、集光レンズ１３と分割対象基板４との間にレーザ光の光軸に対して直交するように配置されている。石英ガラス板１６は、Ｚ軸スライド機構１４と共に移動するモータ１５から延びる回転アーム１５ａの先端部に取り付けられている。なお、レーザビーム照射装置１０では、石英ガラス板１６に代えて、収差補正機能を有する集光レンズ１３を備える構成としても構わない。
【００２１】
また、レーザビーム照射装置１０は、ステージ１７に載置された分割対象基板４を撮像する撮像装置２２を備えている。撮像装置２２は、ダイクロイックミラー１２を挟んで集光レンズ１３の反対側に配置されている。撮像装置２２は、同軸落射型光源及びＣＣＤ（固体撮像素子）を有し、同軸落射型光源から出射した可視光が、集光レンズ１３を透過して焦点を結ぶように構成されている。
また、レーザビーム照射装置１０は、前記各構成を制御するメインコンピュータ３０を備えている。メインコンピュータ３０は、ＣＰＵと、各種メモリと、撮像装置２２で撮像した画像情報を処理する画像処理部３４とを備えている。
【００２２】
メインコンピュータ３０には、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力する入力部３５及びレーザ加工時の各種情報を表示する表示部３６がそれぞれ接続されている。また、メインコンピュータ３０には、レーザ光源１１の出力、パルス幅及びパルス周期を制御するレーザ制御部３１及びＺ軸スライド機構１４を駆動して集光レンズ１３のＺ軸方向の位置を制御するレンズ制御部３２がそれぞれ接続されている。さらに、メインコンピュータ３０には、Ｘ軸スライド部２０及びＹ軸スライド部２１をそれぞれレール１８，１９に沿って移動させるサーボモータ（図示せず）を駆動するステージ制御部３３が接続されている。
【００２３】
レンズ制御部３２は、Ｚ軸スライド機構１４に内蔵されている位置センサの出力を検出して、集光レンズ１３のＺ軸方向の位置を制御することが可能となっている。これにより、撮像装置２２の同軸落射型光源から出射した可視光の焦点が分割対象基板４の表面に一致するように集光レンズ１３をＺ軸方向に移動させることによって、分割対象基板４の深さ方向（図３及び図５の上下方向）の寸法を計測することが可能となっている。また、レンズ制御部３２は、Ｚ軸スライド機構１４を駆動するとともに、モータ１５を駆動して回転アーム１５ａをＺ軸回りに回転させることによって、集光レンズ１３の開口部１３ａの前面に石英ガラス板１６を挿入することが可能となっている。
また、レーザビーム照射装置１０は、レーザ光を用いた反射型距離計測装置９を備えている。反射型距離計測装置９は、例えば、複数の石英基板を積層した分割対象基板４であっても、各石英基板の表裏面までの距離を計測することにより、各石英基板の深さ方向の寸法を検出することが可能となっている。
【００２４】
（レーザビーム照射装置の作用）
レーザビーム照射装置１０は、ステージ１７に載置された分割対象基板４にレーザ光を照射し、分割対象基板４におけるレーザ光の集光領域に改質領域を形成する。
そして、レーザビーム照射装置１０は、分割対象基板４に設定された分割予定線に沿って改質領域を形成することができる。
また、レーザビーム照射装置１０は、分割対象基板４の深さ方向（図５の上下方向）に沿う複数の位置（深さ位置）に改質領域を形成することができる。
さらに、レーザビーム照射装置１０は、収差補正手段としての石英ガラス板１６を用いてレーザ光の集光領域を長くすること、つまりエネルギー密度の高い領域を長くすることによって、改質領域を深さ方向に長く形成することが可能となっている。
【００２５】
（本発明に係る基板分割方法について）
次に、本発明に係る基板分割方法について説明する。
図４は、本発明に係る基板分割方法を示すフローチャートである。
本発明に係る基板分割方法は、図４に示すように、まず、レーザビーム照射装置１０により分割対象基板４の分割を行うにあたって、レーザビーム照射装置１０の設定についての事前調査を実行する（ステップＳ１００）。
ステップＳ１００の事前調査では、レーザビーム照射装置１０の集光レンズ１３のＺ軸方向の位置と、ステージ１７に載置された分割対象基板４に形成される改質領域の深さ方向の位置及び該改質領域の深さ方向の寸法との関係等を求める。
【００２６】
次に、レーザビーム照射装置１０により分割対象基板４に形成する改質領域の配置を決定する（ステップＳ１０１）。ここで、改質領域の配置とは、分割対象基板４の深さ方向における改質領域の配置をいう。
そして、本発明に係る基板分割方法では、分割対象基板４の深さ方向に沿う複数の位置に改質領域を配置する。
この場合、後述するステップＳ１０２で分割対象基板４に改質領域を形成した際に、分割対象基板４の表面に亀裂（以下、表面亀裂という）を発生させる位置に、第一の改質領域を配置する。
【００２７】
また、後述するステップＳ１０３で分割対象基板４に外力を加えた際に、分割対象基板４に発生した表面亀裂を、分割対象基板４の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する位置に、第二の改質領域を配置する。
そして、ステップＳ１０１で決定された配置にしたがって、レーザビーム照射装置１０により分割対象基板４に改質領域を形成する（ステップＳ１０２）。
この場合、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００の事前調査の結果に基づいて、レーザビーム照射装置１０の集光レンズ１３のＺ軸方向の位置等が調整される。
なお、分割対象基板４の深さ方向に沿う複数の位置に改質領域を形成する際には、分割対象基板４の裏面側に位置する改質領域から順に形成することが好ましいが、分割対象基板４の表面側に位置する改質領域から順に形成しても構わない。
【００２８】
さらに、深さ方向に沿う複数の位置に改質領域が形成された分割対象基板４に外力を加えて、分割対象基板４を分割する（ステップＳ１０３）。これにより、分割対象基板４が分割され、液晶表示パネルに使用されるＴＦＴ基板が形成される。
この場合、第一の改質領域によって分割対象基板４に発生した表面亀裂が、ステップＳ１０３で分割対象基板４に外力を加えた際の、分割対象基板４の割れ易さを確保する。
また、第二の改質領域が、ステップＳ１０３で分割対象基板４に外力を加えた際に、分割対象基板４に発生した表面亀裂を分割対象基板４の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導することによって、分割されたＴＦＴ基板の断面精度を確保する。
【００２９】
さらに、分割対象基板４に表面亀裂を発生させる位置及び分割対象基板４に発生した表面亀裂を分割対象基板４の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導する位置に、それぞれ改質領域を形成することによって、分割対象基板４の深さ方向における改質領域の配置の適切化が図られ、分割対象基板４を分割する際の作業効率の低下を抑制することが可能となる。
ここで、ステップＳ１０３の分割対象基板４に外力を加える方法としては、例えば、分割対象基板４に曲げモーメントを加えて、分割対象基板４の内部に曲げ応力を発生させる方法が用いられる。また、分割対象基板４に外力を加える方法としては、分割対象基板４をエキスパンドして、分割対象基板４の内部に引張り応力を発生させる方法を用いても構わない。
【００３０】
（ステップＳ１００の事前調査の方法について）
次に、図４のステップＳ１００の事前調査の方法について詳細に説明する。
図５は、事前調査の方法を説明するための概念図である。
上述したように、ステップＳ１００の事前調査では、レーザビーム照射装置１０の集光レンズ１３のＺ軸方向の位置と、ステージ１７に載置された分割対象基板４に形成される改質領域の深さ方向の位置及び該改質領域の深さ方向の寸法との関係等を求める。
レーザビーム照射装置１０では、集光レンズ１３を所定の基準位置からＺ軸方向に降下させる距離と、該集光レンズ１３により集光されたレーザ光によって分割対象基板４に形成される改質領域の、分割対象基板４の表面からの深さ方向の距離とには、線形関係が成立する。
【００３１】
すなわち、図５に示すように、まず、レーザ光の焦点が分割対象基板４の表面に位置する集光レンズ１３のＺ軸方向の位置を求め、該集光レンズ１３の位置を基準位置Ｐ０とする。
そして、集光レンズ１３を基準位置Ｐ０から下降させる距離Ｚと、該集光レンズ１３によって分割対象基板４に形成される改質領域Ｒの上端から分割対象基板４の表面までの距離Ｌとには、下記式（１）に示す線形関係が成立する。また、集光レンズ１３を基準位置Ｐ０から下降させる距離Ｚと、該集光レンズ１３によって分割対象基板４に形成される改質領域Ｒの下端から分割対象基板４の表面までの距離Ｍとには、下記式（２）に示す線形関係が成立する。
Ｌ（Ｚ）＝ａＺ+ｂ      ・・・（１）
Ｍ（Ｚ）＝ｃＺ+ｄ      ・・・（２）
【００３２】
そこで、集光レンズ１３を、基準位置Ｐ０から距離Ｚ１だけ下方の位置Ｐ１まで下降させ、該集光レンズ１３により分割対象基板４に改質領域Ｒ１を形成する。そして、分割対象基板４の表面から改質領域Ｒ１の上端までの距離Ｌ１及び分割対象基板４の表面から改質領域Ｒ１の下端までの距離Ｍ１を計測する。
また、集光レンズ１３を、基準位置Ｐ０から距離Ｚ２だけ下方の位置Ｐ２まで下降させ、該集光レンズ１３により分割対象基板４に改質領域Ｒ２を形成する。そして、分割対象基板４の表面から改質領域Ｒ２の上端までの距離Ｌ２及び分割対象基板４の表面から改質領域Ｒ２の下端までの距離Ｍ２を計測する。
そして、距離Ｚ１、距離Ｚ２、距離Ｌ１及び距離Ｌ２並びに上記式（１）より、ａ及びｂの値を求める。
【００３３】
また、距離Ｚ１、距離Ｚ２、距離Ｍ１及び距離Ｍ２並びに上記式（２）より、ｃ及びｄの値を求める。
これにより、集光レンズ１３を基準位置Ｐ０から下降させる距離Ｚと、該集光レンズ１３によって分割対象基板４に形成される改質領域Ｒの上端から分割対象基板４の表面までの距離Ｌとの関係を示す一次関数が得られる。また、集光レンズ１３を基準位置Ｐ０から下降させる距離Ｚと、該集光レンズ１３によって分割対象基板４に形成される改質領域Ｒの下端から分割対象基板４の表面までの距離Ｍとの関係を示す一次関数が得られる。
【００３４】
また、集光レンズ１３を基準位置から下降させる距離Ｚと、該集光レンズ１３によって分割対象基板４に形成される改質領域Ｒの深さ方向の寸法Ｈとの関係は、下記式（３）により示される。
Ｈ（Ｚ）＝Ｍ（Ｚ）−Ｌ（Ｚ）      ・・・（３）
例えば、改質領域Ｒ１の深さ方向の寸法Ｈ１は、距離Ｍ１から距離Ｌ１を減算することによって求められる。また、改質領域Ｒ２の深さ方向の寸法Ｈ２は、距離Ｍ２から距離Ｌ２を減算することによって求められる。
【００３５】
（改質領域の配置決定方法の第一の実施例）
次に、図４のステップＳ１０１の改質領域の配置を決定する方法の第一の実施例について詳細に説明する。
図６は、分割対象基板における改質領域の配置の一例を示す模式図である。
上述したように、ステップＳ１０１の改質領域の配置の決定では、レーザビーム照射装置１０により分割対象基板４に形成する改質領域の配置を決定する。
この場合、本発明に係る基板分割方法では、改質領域を、分割対象基板４の深さ方向に沿う複数の位置に形成する。
【００３６】
そして、本実施例では、図６に示すように、第一の改質領域ｒ１を、分割対象基板４の表面部に配置するとともに、第二の改質領域ｒ２を、分割対象基板４の深さ方向の中心部に配置する。
ここで、第一の改質領域ｒ１が配置される、分割対象基板４の表面部とは、例えば、第一の改質領域ｒ１の分割対象基板４の表面側の端部と分割対象基板４の表面との間隔が４０〜５０μｍとなる位置をいう。
【００３７】
第二の改質領域ｒ２が配置される、分割対象基板４の深さ方向の中心部とは、分割対象基板４の深さ方向の寸法ｔの中心をいう。この場合、第二の改質領域ｒ２は、第二の改質領域ｒ２の深さ方向の中心Ｃ２が、分割対象基板４の深さ方向の寸法ｔの中心に位置するように配置される。
また、第二の改質領域ｒ２が配置される、分割対象基板４の深さ方向の中心部は、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄの中心であっても構わない。この場合、第二の改質領域ｒ２は、第二の改質領域ｒ２の深さ方向の中心Ｃ２が、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄの中心に位置するように配置される。
【００３８】
なお、第二の改質領域ｒ２の深さ方向の中心Ｃ２の位置は、分割対象基板４の深さ方向の寸法ｔの中心又は第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄの中心から、第二の改質領域ｒ２の深さ方向の寸法を２等分した距離の範囲内で上方又は下方にずれていても構わない。
本実施例に係る基板分割方法では、第一の改質領域ｒ１を分割対象基板４の表面部に形成することによって、効率よく分割対象基板４に表面亀裂を発生させることが可能となる。
また、第二の改質領域ｒ２を分割対象基板４の深さ方向の中心部に形成することによって、第一の改質領域ｒ１により分割対象基板４に発生した表面亀裂を、効率よく分割対象基板４の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導することが可能となる。
【００３９】
（改質領域の配置決定方法の第二の実施例）
次に、図４のステップＳ１０１の改質領域の配置を決定する方法の第二の実施例について詳細に説明する。
図７は、分割対象基板における改質領域の配置の一例を示す模式図である。
上述したように、ステップＳ１０１の改質領域の配置の決定では、レーザビーム照射装置１０により分割対象基板４に形成する改質領域の配置を決定する。
この場合、本発明に係る基板分割方法では、改質領域を、分割対象基板４の深さ方向に沿う複数の位置に形成する。
【００４０】
そして、本実施例では、第一の改質領域ｒ１を、分割対象基板４の表面部に配置するとともに、第二の改質領域ｒｎを、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置に配置する。ここで、ｎは、２以上の整数である（以下、同様）。
この場合、第二の改質領域ｒｎは、第二の改質領域ｒｎの深さ方向の中心の位置Ｃｎが、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置となるように配置される。
【００４１】
しかしながら、第二の改質領域ｒｎの深さ方向の中心Ｃｎの位置は、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置から、第二の改質領域ｒｎの深さ方向の寸法を２等分した距離の範囲内で上方又は下方にずれていても構わない。
例えば、分割対象基板４の深さ方向において２つの改質領域を形成する場合には、図６に示すように、分割対象基板４の表面部に第一の改質領域ｒ１を配置する。また、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを２等分する位置に第二の改質領域ｒ２を配置する。
【００４２】
同様に、分割対象基板４の深さ方向において３つの改質領域を形成する場合には、図７に示すように、分割対象基板４の表面部に第一の改質領域ｒ１を配置する。また、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを３等分する位置に、それぞれ、一つ目の第二の改質領域ｒ２、二つ目の第二の改質領域ｒ３を配置する。
本実施例に係る基板分割方法では、第一の改質領域ｒ１が分割対象基板４の表面部に形成されることによって、効率よく分割対象基板４に表面亀裂を発生させることが可能となる。
【００４３】
また、第二の改質領域ｒｎが、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置に形成される。すなわち、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域において、ｎ−１の第二の改質領域ｒｎが、ほぼ均等な配置となるように形成される。これによって、第一の改質領域ｒ１により分割対象基板４に発生した表面亀裂を、効率よく分割対象基板４の裏面側に向かって垂直に伸びるように誘導することが可能となる。
【００４４】
（改質領域の配置決定方法の第三の実施例）
次に、図４のステップＳ１０１の改質領域の配置を決定する方法の第三の実施例について詳細に説明する。
上述したように、ステップＳ１０１の改質領域の配置の決定では、レーザビーム照射装置１０により分割対象基板４に形成する改質領域の配置を決定する。
この場合、本発明に係る基板分割方法では、改質領域を、分割対象基板４の深さ方向に沿う複数の位置に形成する。
そして、本実施例では、上記第二の実施例の場合と同様に、第一の改質領域ｒ１を、分割対象基板４の表面部に配置するとともに、第二の改質領域ｒｎを、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置に配置する。
【００４５】
ここで、レーザスクライブ方法によって分割対象基板４を分割する場合、分割対象基板４に存在する未改質領域の深さ方向の寸法が大きくなると、外力を加えて分割対象基板４を分割した際に、分割断面の該未改質領域の部分に削げが発生する。なお、未改質領域とは、分割対象基板４における、レーザ光の照射により改質されていない領域をいう。
以下に、分割対象基板４に存在する未改質領域の深さ方向の寸法と、分割断面に発生する削げの大きさとの関係について調査した実験結果を示す。
【００４６】
図８は、実験により求めた、分割対象基板に存在する未改質領域の深さ方向の寸法と、分割断面に発生する削げの大きさとの関係を示す図である。なお、図８には、分割対象基板４を分割した分割断面を側方から見た状態を示している。すなわち、図８では、分割断面は、分割対象基板４の左右方向の右側面に形成され、奥行き方向に延びている。また、図８では、説明の便宜上、分割対象基板４の奥行き方向に沿って形成された改質領域が、分割対象基板４の正面にも示されている。
図８（ａ）は、分割対象基板４の表面部にのみ改質領域を形成し、分割対象基板４に深さ方向の寸法が１０００μｍの未改質領域が存在する状態で、分割対象基板４に外力を加えて、分割対象基板４を分割した場合の実験結果を示す。
その結果、図８（ａ）に示すように、分割対象基板４の分割断面において、未改質領域の部分に最大幅２５０μｍの削げが発生することが確認された。
【００４７】
また、図８（ｂ）は、分割対象基板４の表面部及び裏面部にそれぞれ改質領域を形成し、分割対象基板４に深さ方向の寸法が７００μｍの未改質領域が存在する状態で、分割対象基板４に外力を加えて、分割対象基板４を分割した場合の実験結果を示す。
その結果、図８（ｂ）に示すように、分割対象基板４の分割断面において、未改質領域の部分に最大幅１２０μｍの削げが発生することが確認された。
さらに、図８（ｃ）は、本実施例に係る基板分割方法により、分割対象基板４を分割した場合の実験結果を示す。すなわち、分割対象基板４の表面部に第一の改質領域を形成するとともに、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法を２等分する位置に第二の改質領域を形成している。
【００４８】
この場合、分割対象基板４には、深さ方向の寸法が４５０μｍの未改質領域及び深さ方向の寸法が４００μｍの未改質領域が存在する。そして、該分割対象基板４に外力を加えて、分割対象基板４を分割した。
その結果、図８（ｃ）に示すように、分割対象基板４の分割断面に発生する削げの最大幅を２０μｍ以内に抑制することができた。
上記実験結果から、特に、分割対象基板４に存在する未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍを超えると、分割対象基板４を分割した分割断面の該未改質領域の部分に発生する削げが顕著となることが判明した。
【００４９】
そこで、本実施例に係る基板分割方法では、第一の改質領域ｒ１を、分割対象基板４の表面部に配置するとともに、第二の改質領域ｒｎを、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間の未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置に配置する。この場合において、第二の改質領域によってｎ等分されるそれぞれの未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍ以下となるように、ｎの値を設定する。
【００５０】
以下に、本実施例に係る改質領域の配置を決定する方法について、具体的に説明する。
図９は、改質領域の配置を決定する方法を示すフローチャートである。
本実施例に係る改質領域の配置を決定する方法では、図９に示すように、まず、分割対象基板４の深さ方向における第一の改質領域の配置を決定する（ステップＳ２００）。
この場合、第一の改質領域は、分割対象基板４の表面部に配置される。
また、分割対象基板４の深さ方向において、第一の改質領域の下端と分割対象基板４の裏面との距離を測定することによって、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを求める（ステップＳ２０１）。
次に、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分した値が、５００μｍ以下となっているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、最初のｎの値は２となる。
【００５１】
そして、ステップＳ２０２において、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分した値が５００μｍ以下となっていない場合（Ｎｏ）には、現在のｎの値に１を加算した新たなｎの値を設定し（ステップＳ２０３）、新たなｎの値を用いてステップＳ２０２の判定を再度実行する。
一方、ステップＳ２０２において、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分した値が５００μｍ以下となっている場合（Ｙｅｓ）には、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域に、ｎ−１の第二の改質領域を形成することを決定する（ステップＳ２０４）。
次に、分割対象基板４の深さ方向におけるｎ−１の第二の改質領域の配置を決定する（ステップＳ２０５）。
【００５２】
この場合、ｎ−１の第二の改質領域は、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置に配置される。
ここで、ｎ−１の第二の改質領域は、第二の改質領域の深さ方向の中心の位置が、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置となるように配置される。
しかしながら、第二の改質領域の深さ方向の中心の位置は、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄをｎ等分する位置から、第二の改質領域の深さ方向の寸法を２等分した距離の範囲内で上方又は下方にずれていても構わない。
以上により、分割対象基板４の深さ方向における改質領域の配置が決定される。
【００５３】
図１０は、分割対象基板の深さ方向における改質領域の配置の一例を示す概念図である。
図１０に示すように、例えば、分割対象基板４の深さ方向において、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄが７００μｍの場合、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを２等分した値は３５０μｍとなる。
したがって、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを２等分した値が５００μｍ以下となるため、分割対象基板４の第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域に、第二の改質領域を一つ形成することを決定する。
【００５４】
この場合、第二の改質領域ｒ２は、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを２等分する位置に形成される。
同様に、例えば、分割対象基板４の深さ方向において、第一の改質領域ｒ１の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄが１５００μｍの場合、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを３等分した値は５００μｍとなる。
したがって、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを３等分した値が５００μｍ以下となるため、分割対象基板４の第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域に、第二の改質領域を二つ形成することを決定する。
【００５５】
この場合、二つの第二の改質領域は、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法Ｄを３等分する位置にそれぞれ形成される。
このように、分割対象基板４において、第二の改質領域によってｎ等分されるそれぞれの未改質領域の深さ方向の寸法が５００μｍ以下となるように、ｎの値を設定することによって、分割断面に削げが発生することを抑制できる。
ここで、本実施例では、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域にｎ−１の第二の改質領域を形成することを決定する際に、第二の改質領域の深さ方向の寸法を考慮しない構成を採用している。
【００５６】
しかしながら、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域にｎ−１の第二の改質領域を形成することを決定する際に、第二の改質領域の深さ方向の寸法を考慮する構成を採用しても構わない。この場合、図９のステップＳ２０２の判定において、未改質領域の深さ方向の寸法Ｄからｎ−１の第二の改質領域の深さ方向の寸法Ｈを減算した値をｎ等分した値が、５００μｍ以下となっているか否かを判定する。
以上、本発明の実施形態に係る、液晶表示パネルに使用されるＴＦＴ基板を、ウエハ状の分割対象基板から切出す方法について説明したが、上記実施形態に係る方法によれば、断面精度の確保されたＴＦＴ基板で液晶表示パネルを製造することが可能となる。
【００５７】
ここで、上記実施形態では、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、上記ステップＳ１０１の改質領域の配置決定方法の第一乃至第三のうちいずれか一の実施例において、第一の改質領域の深さ方向の寸法を、第二の改質領域の深さ方向の寸法と比較して大きく形成する構成を採用しても構わない。
分割対象基板４において、第一の改質領域の深さ方向の寸法を第二の改質領域の深さ方向の寸法と比較して大きく形成することによって、第一の改質領域の裏面側の端部と分割対象基板４の裏面との間に存在する未改質領域の深さ方向の寸法が小さくなる。
したがって、分割対象基板４に存在する未改質領域の深さ方向の寸法を小さくすることによって、分割断面に削げが発生することを抑制することが可能となる。
【００５８】
ここで、第一の改質領域の深さ方向の寸法を大きく形成する方法としては、レーザ光の収差を大きくすることによって、レーザ光の集光領域を長くする方法が考えられる。
この場合、レーザビーム照射装置１０において、収差補正手段としての石英ガラス板１６を用い、レーザ光の集光領域を長くして、つまりエネルギー密度の高い領域を長くして改質領域を深さ方向に長くする。
また、第一の改質領域の深さ方向の寸法を大きく形成する方法としては、レーザ光の強度を高める方法を採用しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】分割前の状態の分割対象基板を示す平面図である。
【図２】レーザスクライブ方法の概念図である。
【図３】レーザビーム照射装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る基板分割方法を示すフローチャートである。
【図５】事前調査の方法を説明するための概念図である。
【図６】分割対象基板における改質領域の配置の一例を示す模式図である。
【図７】分割対象基板における改質領域の配置の一例を示す模式図である。
【図８】実験により求めた、分割対象基板に存在する未改質領域の深さ方向の寸法と、分割断面に発生する削げの大きさとの関係を示す図である。
【図９】改質領域の配置を決定する方法を示すフローチャートである。
【図１０】分割対象基板における改質領域の配置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
４  分割対象基板、１０  レーザビーム照射装置、ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒｎ，  改質領域。
【図１】
2010024068.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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