(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである薄板ガラス基板のスクライブ予定ラインに対し、基板に熱的損傷を与えない温度で加熱するようにレーザビームを相対移動させながらスクライブ予定ラインに沿って照射し、次いで冷却することにより、基板を貫通しないクラックがスクライブ予定ライン上を進行するようにする薄板ガラス基板のスクライブ方法であって、
有限要素法による熱弾性解析に基づいて、スクライブラインを形成するときの基板の板厚、走査速度の加工条件と、レーザ加熱と冷却とが行われた直後の応力による基板の変形状態との関係を算出し、
算出結果に基づいて、冷却された直後の前記基板の変形状態がレーザ照射面側に凹となる変形をする板厚および走査速度の加工条件を設定し、
隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内の多数の孔が規則的に形成された金属製のテーブル面を有するとともに、前記テーブル面の孔で基板を吸着する基板吸着機構が設けられたテーブルを使用し、
前記薄膜ガラス基板を前記テーブル面に載置する際に、スクライブ予定ラインの左右両側で、当該スクライブ予定ラインに沿ってライン近傍に、当該スクライブ予定ラインと近接するそれぞれの孔との直線距離が１ｍｍ以内になるように、スクライブ予定ラインの位置を定めて載置し、
前記薄膜ガラス基板を、前記孔を介して吸着させた状態でレーザ照射と冷却とを行うことを特徴とするスクライブ方法。
【請求項２】
テーブル面に形成される孔は三角格子、正方格子、千鳥格子のいずれかのパターンで規則的に形成される請求項１に記載のスクライブ方法。
【請求項３】
冷却された直後の前記基板がレーザ照射面側に凹となる変形をする板厚および走査速度の加工条件を設定する際に、基板の板厚、走査速度の加工条件と、レーザ加熱と冷却とが行われた直後の応力による基板の変形状態との関係として、式（１）に基づいて設定する請求項１に記載のスクライブ方法。
ｙ＜７．５ｘ−２．８          ・・・（１）
ここで、ｙは走査速度（ｍｍ／秒）、ｘは板厚（ｍｍ）である。
【請求項４】
板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである薄板ガラス基板のスクライブ予定ラインに対し、基板に熱的損傷を与えない温度で加熱するようにレーザビームを相対移動させながらスクライブ予定ラインに沿って照射し、次いで冷却することにより、前記基板を貫通しないクラックがスクライブ予定ライン上を進行するようにする薄板ガラス基板のスクライブ装置であって、
前記基板を載置する金属製のテーブル面を備えたテーブルが設けられ、
前記テーブル面には隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内の多数の孔が規則的に形成されるとともに、前記テーブル面の孔で基板を吸着する基板吸着機構が設けられたことを特徴とするスクライブ装置。
【請求項５】
テーブル面に形成される孔は三角格子、正方格子、千鳥格子のいずれかのパターンで規則的に形成される請求項４に記載のスクライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板のレーザスクライブ方法に関し、さらに詳細には、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの非常に薄いガラス基板のレーザスクライブ方法に関する。
また、本発明は板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの非常に薄いガラス基板の加工に適したレーザスクライブ装置に関する。
【０００２】
本発明において、「スクライブ」とは、基板上に設定したスクライブ予定ラインに沿って基板を貫通していないクラックを面方向に進行させる加工をいう。スクライブによって面方向に進行したクラックは、スクライブラインを形成することになる。
なお、「スクライブ」はクラックの深さ方向の先端（クラックの最深部分）が基板内にとどまるクラックが形成される加工をいい、フルカット（基板が完全に分断された状態）をひき起こすような、基板の表面から裏面まで貫通するクラックが形成される加工（フルカット加工という）は含まれない。
したがって、スクライブによって形成されたスクライブラインに沿って、基板を完全に分断するには、後から、クラックを深さ方向に進展させるブレイク処理が行われることになる。
【０００３】
なお、説明の便宜上、「クラックの進行」とは、クラックが基板の面方向へ成長することをいうこととする。また、クラックが基板の厚み方向（深さ方向）へ浸透することを「クラックの進展」ということとする。
【背景技術】
【０００４】
ガラス基板に対し、レーザビームを走査しながら照射すると、レーザビームのビームスポットが通過して加熱された領域に、圧縮応力が生じる。そしてビームスポットが通過した直後の位置に冷媒を吹き付けて冷却することにより、冷却された領域（冷却スポット）に引張応力が生じる。このように、基板に圧縮応力が生じる領域と、引張応力が生じる領域とを接近させて形成することにより応力勾配が形成される。
近年、この応力勾配を利用してガラス基板にクラックを形成することにより、基板表面にスクライブ加工を行ったり（例えば特許文献１参照）、ガラス基板のフルカット加工を行ったりする加工技術が利用されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００５】
ところで、テーブル上に基板を載置し、レーザ照射による加熱と加熱直後の冷却とにより、基板に応力勾配を形成してガラス基板を分断しようとする場合、上述したように、スクライブラインを形成した後にブレイク処理が必要なスクライブ加工と、ブレイク処理を行わずに基板が分断されるフルカット加工とがある。
【０００６】
このうちフルカット加工は、ブレイク処理を行わずに基板を分断できることから工程が簡略化できる点では好ましいが、最終的に得られる加工端面の直進性等の加工品質について比較すると、スクライブ加工に比べて劣っている。
【０００７】
一方、スクライブ加工は、形成される端面の品質が非常に優れている。しかも基板上で縦横にスクライブラインを形成してから、完全分断させることができるクロススクライブ加工が可能であるため、液晶パネルの製造工程等では、大面積基板から方形の小型基板を切り出す加工において、スクライブ加工が利用されることが多い。
【０００８】
基板を載置するテーブルに関しては、載置された基板にレーザビームを照射し、数ｍｍ角のチップサイズに割断する場合に、チップが吹き飛ばされないようにテーブル面に真空吸引孔を多数設けて真空吸着を行うことが開示されている。その場合に、テーブル上に真空吸引孔を１ｍｍ間隔で多数設けることは機械寸法精度の面から困難であることから、摂氏５００度の温度に耐える多孔質プレートを用いて、真空吸着させることが開示されている（特許文献３参照）。
【０００９】
一般に、真空吸着機構を備えたテーブルでは、基板が載置されるテーブル面の形状として、多孔質材料からなるテーブル面を用いる場合と、機械的に孔加工した金属製のテーブル面を用いる場合とがある。
前者の多孔質テーブルは、基板を均一に吸着できる点で優れている。しかし、多孔質材料としてアルミナ等の材料が用いられているため、レーザ加工の際にレーザビームが直接なテーブル面に照射されると、照射された部分が熱によって変質したり、変色したりする場合がある。
【００１０】
一方、機械的に孔加工を施した金属製のテーブルは、レーザが直接照射されても変質しない点で優れている。しかしながら、隣接する真空吸引孔の間隔が小さくなるにつれて加工する孔の数が増大し、特に孔の間隔が２ｍｍ以下になると孔加工のコストが膨大になり、また、多数の孔を一定精度で加工することも困難になる。
【００１１】
例えば１ｃｍ以下の小さな孔間隔で基板を吸着させることがどうしても必要不可欠となるのは、孔間隔と同程度の大きさ（すなわち１ｃｍ）に加工品を割断する場合である。そのような場合は、孔加工テーブルに代えて多孔質テーブルを利用することで十分対応できることから、製作困難な１ｃｍ間隔以下の孔加工テーブルを使用する必要性は全くなく、コストのかからない多孔質テーブルを利用している。そして、１ｃｍより大きい加工品では、多孔質テーブルを使用するか、加工コストがかからないように数ｃｍの孔間隔で孔加工を施した金属製のテーブルが用いられている。
すなわち、真空吸着孔の孔間隔を１ｃｍ以下に加工した吸着用のテーブル面は、技術的には製作加工可能であるとしても、加工の困難性やコストから、実際上使用されることはほとんどない。特に、孔間隔を２ｍｍ以下にしたテーブルとなると、実際上、多孔質テーブルしか使用されることはなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開番号WO 03/008352公報
【特許文献２】特開2004-155159号公報
【特許文献３】特開2001-170786号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
携帯電話や液晶テレビ等に使用される液晶パネルの製造分野では、割断する単位基板（加工品）の大きさは１ｃｍよりも大きい。例えば携帯電話用であれば、数ｃｍ角程度の大きさの割断が行われる。液晶テレビ用では、携帯電話用よりもはるかに大型の基板が使用される。１ｃｍ角以上の吸着テーブルを使用する場合、レーザ照射で変質するおそれがある多孔質テーブルではなく、孔加工された金属製のテーブルを使用することができる。
【００１４】
加工する基板の板厚については、これまで１ｍｍ以上の板厚のガラス基板が使用されていたが、製品の軽量化のため、できるだけ薄い基板を使用することが求められている。具体的には使用する基板の板厚を０．７ｍｍ以下にすること、さらに好ましくは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲することが求められている。
そのため、ガラス基板の分断加工技術においては、このような０．４ｍｍ以下の板厚の薄板基板をフルカット加工ではなく、スクライブ加工にて加工することが求められている。
【００１５】
レーザ照射により、スクライブ加工、フルカット加工のいずれが成立するかは、加熱条件（照射時間、照射パワー、走査速度等）や冷却条件（冷媒温度、吹付量、吹付位置等）などの加工条件パラメータとともに、ガラス基板の板厚にも依存する。
【００１６】
一般に、ガラス基板の板厚が厚い場合には、簡単、かつ、確実にスクライブ加工を成立させることができるが、板厚が０．７ｍｍよりも薄くなるにつれてスクライブ加工が成立するかどうかが不確実になる。さらに、０．４ｍｍ以下になると、スクライブ加工が困難になり、無理に加工すると、貫通クラックとなってフルカット加工になってしまう傾向があった。以下、基板の板厚と、加工モードとの関係について模式図を用いて説明する。
【００１７】
＜厚板基板＞
まず、板厚が厚いガラス基板の場合について説明する。ここでいう板厚が厚い場合とは、基板上面にレーザビームが照射され、上面付近に発生した熱（温熱）が基板内に伝達されるときに、基板の板厚が十分厚いために、基板表面にクラックが形成される時点で、熱の伝達が基板の内部でとどまり基板下面まで熱が伝達されることのない場合をいう。具体的には、ガラス基板の場合、１ｍｍ以上の板厚になると熱の伝達が基板内部にとどまる傾向がある。
【００１８】
図９は、１ｍｍ以上の板厚を有する厚板基板に対し、レーザ照射および冷却を行うことによりクラックを進展、進行させたときに、基板に生じる応力分布を説明するための模式図であり、図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）はその平面図である。
また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）、は、それぞれ図９のＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面およびＣ−Ｃ’断面における温度分布と応力分布を説明するための模式図である。なお、別の視点から見れば、図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、ビームスポットＢＳおよび冷却スポットＣＳの通過に起因する同一地点の温度分布および応力分布の時間的な変化を表している。
【００１９】
図９において、レーザビーム照射機構（不図示）から照射されるレーザビームにより、楕円状のビームスポットＢＳが形成される。ビームスポットＢＳの後方には、冷却機構（不図示）から吹き付けられる冷媒により、楕円状の冷却スポットＣＳが形成される。ビームスポットＢＳと冷却スポットＣＳとは、少し距離を隔てた位置関係を維持しつつ、厚板基板ＧＡの上を、予め初期亀裂ＴＲが形成してある一端側から他端側に向けて、スクライブ予定ラインＳＬに沿って走査される。
【００２０】
このとき、厚板基板ＧＡの上面付近には、ビームスポットＢＳの通過により加熱された領域近傍に、加熱による膨張の影響で圧縮応力（図中破線矢印で示す）が生じる。次いで、冷却スポットＣＳの通過により冷却された領域近傍に、厚板基板ＧＡに形成された温度分布に起因する引張応力（図中実線矢印で示す）が生じる。
【００２１】
次に、図１０に基づいて厚板基板ＧＡの内部に生じる応力および歪について説明する。
厚板基板ＧＡでは、レーザビームのビームスポットＢＳの通過による加熱によって、図１０（ａ）に示すように加熱部位ＨＲが基板内部に形成され、加熱部位ＨＲが局所的に膨張することにより、圧縮応力（図中破線矢印で示す）が生じる。
【００２２】
続いて、少し遅れてから冷却スポットＣＳの通過による冷熱によって、図１０（ｂ）に示すように冷却部位ＣＲが表面近傍に形成され、冷却部位ＣＲが局所的に収縮することにより、引張応力（図中実線矢印で示す）が生じる。
厚板基板ＧＡの場合には、加熱部位ＨＲは徐々に基板内部に伝達されるが、基板が厚いためクラック形成時に裏面まで到達することはなく、加熱部位ＨＲが基板内部にとどまった状態になる。
【００２３】
そして、図１０（ｃ）に示すように、冷却部位ＣＲの形成により厚板基板ＧＡの表層から徐々に冷熱が伝達されると、冷却部位ＣＲは基板上面近傍に存在し、その下方に加熱部位ＨＲが存在するようになる。この加熱部位ＨＲは、圧縮応力が発生している部位であるので、基板内部に存在する内部圧縮応力場Ｈｉｎと言い換えることができる。
【００２４】
厚板基板ＧＡに内部圧縮応力場Ｈｉｎが形成され、基板の上面近傍に引張応力が形成されることにより、厚板基板ＧＡには、局所的に上に凸となる歪が発生し、引張応力と同じ方向に基板を撓ませる力（図中一点鎖線矢印で示す）が基板上面に発生することになる。なお、図１０（ｃ）では、撓みの方向を示すため、便宜上、厚板基板ＧＡに生じる歪による変形を誇張して示している。
【００２５】
その結果、厚板基板ＧＡの上面には、引張応力、および、基板が上に凸となるように撓ませる力により、基板上面から厚み方向（深さ方向）に、垂直なクラックＣが形成される。このクラックＣがスクライブラインを形成することになる。
【００２６】
この場合、厚板基板ＧＡの内部には、既述のように、内部圧縮応力場Ｈｉｎが形成されているために、クラックＣがこの内部圧縮応力場に到達すると進展が妨げられ、厚板基板ＧＡにおけるクラックＣの進展は内部圧縮応力場近傍で停止することになる。
【００２７】
よって、厚板基板ＧＡにおいては、クラックＣが裏面に到達するまで進展することが困難となり、基板の上面近傍に貫通しないクラックが形成されるスクライブ加工となる。換言すれば、スクライブ加工モードは、基板の厚さ方向に形成された温熱と冷熱の温度勾配に起因する応力勾配によってクラックを進展させる加工モードである。
【００２８】
＜薄板基板＞
次に、板厚が薄いガラス基板の場合について説明する。ここでいう板厚が薄い場合とは、基板上面にレーザビームが照射され基板上面付近に発生した熱（温熱）が基板内に伝達されるときに、基板の板厚が十分薄いため、その後、基板表面が冷却されてクラックが形成される時点で、温熱が下面に達する場合をいう。具体的には、０．７ｍｍ以下、特に０．４ｍｍ以下の板厚になると基板上面に与えられた温熱が下面に達するようになる。
【００２９】
図１１は、板厚が０．７ｍｍ以下の薄板ガラス基板に対し、レーザ照射および冷却を行うことによりクラックを進展、進行させるときに、基板に生じる応力分布を説明するための模式図であり、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は平面図である。
また、図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図１１のＤ−Ｄ’、断面Ｅ−Ｅ’および断面Ｆ−Ｆ’断面におけるレーザ照射後の温度分布と応力分布を説明するための模式図である。
【００３０】
図１１において、レーザビーム照射機構（不図示）から照射されるレーザビームにより、楕円状のビームスポットＢＳが形成される。ビームスポットＢＳの後方には、冷却機構（不図示）から吹き付けられる冷媒により、楕円状の冷却スポットＣＳが形成される。ビームスポットＢＳと冷却スポットＣＳとは、少し距離を隔てた位置関係を維持しつつ、薄板基板ＧＢの上を、予め初期亀裂ＴＲが形成してある一端側から他端側に向けて、分断予定ラインＳＬに沿って走査される。
【００３１】
このとき、薄板基板ＧＢの上面付近には、ビームスポットＢＳの通過により加熱された領域近傍に、加熱による膨張の影響で圧縮応力（図中破線矢印で示す）が生じる。次いで、冷却スポットＣＳの通過により冷却された領域近傍に、冷却による収縮の影響で引張応力（図中実線矢印で示す）が生じる。
その結果、薄板基板ＧＢの上面付近には、前方（奥側）が圧縮応力で、後方（手前側）が引張応力である応力勾配が発生する。
この場合、薄板基板ＧＢ上面付近における応力分布については、板厚が薄くなったことで基板上下方向の温度差が生じにくくなり、その結果、面方向に進行しようとするクラックが形成されやすい状態になる。この理由について、基板内部に生じる応力に基づいて説明する。
【００３２】
図１２は薄板基板ＧＢの内部に生じる応力および歪を説明するための模式図である。
薄板基板ＧＢでは、基板上面に照射されるレーザビームのビームスポットＢＳの通過による加熱によって、図１２（ａ）に示すように加熱部位ＨＲが基板内部に形成され、加熱部位ＨＲが局所的に膨張することにより、圧縮応力（図中破線矢印で示す）が生じる。この場合、基板の板厚が薄いために、すぐに加熱部位ＨＲが基板ＧＢの下面に達するようになる。
【００３３】
次いで、冷却スポットＣＳの通過による冷熱によって、図１２（ｂ）に示すように冷却部位ＣＲが表面近傍に形成される。
薄板基板ＧＢの場合は、冷熱部位ＣＲがすぐに基板ＧＢの中央まで達するようになる。
【００３４】
さらに冷熱が伝達されると、図１２（ｃ）に示すように、冷却部位ＣＲが薄板基板ＧＢの下面に達する。このように、薄板基板ＧＢでは温熱および冷熱が薄板基板ＧＢの上面から下面に速やかに伝達されるため、基板の厚さ方向の温度勾配に起因する応力勾配を維持することが困難である。したがって、薄板基板では、スクライブ加工が成立し難い。また、成立する場合であってもプロセスウィンドウが狭くなり、安定的な加工が困難である。
【００３５】
このため、薄板基板ＧＢでは、ビームスポットＢＳによって下面まで加熱された領域と冷却スポットによって下面まで冷却された領域の存在により分断予定ラインに沿って前後方向に生じる温度差に起因する応力勾配によって基板のクラックが進行することとなる。すなわち、加熱部位ＨＲと冷却部位ＣＲとがそれぞれ薄板基板ＧＢの上面から下面まで存在している状態では、加熱部位ＨＲと冷却部位ＣＲの境界付近に薄板基板ＧＢの上面から下面にわたって引張応力が生じることとなる。その結果、薄板基板の上面から下面まで達するクラックが冷却部位ＣＲから加熱部位ＨＲの方向に進行することとなる。したがって、フルカット加工モードが成立しやすくなる。
【００３６】
このように基板の板厚が厚いときはスクライブ加工になるが、基板の板厚が薄くなるにつれて、フルカット加工になりやすくなり、スクライブ加工が困難になる。
そのため、加工に際して、フルカット加工になることを避け、しかも確実にスクライブラインが形成できるスクライブ加工モードにするには、ガラス基板の板厚を厚くしておく必要があった。そして板厚が０．４ｍｍ以下の非常に薄い基板の加工については、スクライブ加工による分断は、狭いプロセスウィンドウの範囲の中から加工条件を選択するか、スクライブ加工は困難であるとしてあきらめて、フルカット加工で分断することを前提としていた。
【００３７】
そこで、本発明は、これまではスクライブ加工ができないと考えられていた基板の板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲の薄板ガラス基板であっても、確実にスクライブ加工を行うことができるスクライブ方法を提供することを目的とする。
また、本発明は上記板厚の薄板ガラス基板において、スクライブ加工ができる加工条件のプロセスウィンドウを広げることを目的とする。
【００３８】
さらに、本発明は、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲の薄膜ガラス基板のスクライブ加工を行うのに好ましいスクライブ装置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】
【００３９】
基板にレーザ照射による加熱が行われ、その後に冷却が行われると、冷却直後のクラックが形成される時点の基板内には、レーザ照射面（基板上面）側に引張応力が発生する。そのため、加熱と冷却がなされた後の基板は、上に凸（レーザ照射面側に凸）に変形するものと考えられていた。
しかしながら、板厚が異なる複数のガラス基板のレーザスクライブを行って、板厚の影響を実験的に求め、その実験結果に基づいた有限要素法による二次元熱弾性解析を行ってみた。その結果、基板の板厚が０．４ｍｍより薄くなり、しかもレーザビームの走査速度が遅いときは（すなわち加熱と冷却との間の時間差が大きくなるとき）、加工条件によっては基板が上に凹（レーザ照射面側に凹）に変形することを発見した。そして、このような加工条件を設定すると、クラックの進行およびクラックの進展が抑制されてクラックが形成されなくなると考えられるので、本発明では以下のスクライブ方法およびスクライブ装置を考案したものである。
【００４０】
上記課題を解決するためになされた本発明のスクライブ方法は、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである薄板ガラス基板のスクライブ予定ラインに対し、基板に熱的損傷を与えない温度で加熱するようにレーザビームを相対移動させながらスクライブ予定ラインに沿って照射し、次いで冷却することにより、基板を貫通しないクラックがスクライブ予定ライン上を進行するようにして、スクライブラインを形成する薄板ガラス基板のスクライブ方法であって、以下の構成をなす。
有限要素法による熱弾性解析に基づいて、スクライブラインを形成するときの基板の板厚、走査速度の加工条件と、レーザ加熱と冷却とが行われた直後の応力による基板の変形状態との関係を算出する。
算出結果に基づいて、冷却された直後の前記基板の変形状態がレーザ照射面側に凹となる変形をする板厚および走査速度の加工条件を設定する。
そして、隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内の多数の孔が規則的に形成された金属製のテーブル面を有するとともに、テーブル面の孔で基板を吸着する基板吸着機構が設けられたテーブルを用意し、その上に基板を載置する。
薄膜ガラス基板を前記テーブル面に載置する際に、スクライブ予定ラインの左右両側で、スクライブ予定ラインに沿ってライン近傍に、スクライブ予定ラインと近接するそれぞれの孔との直線距離が１ｍｍ以内になるように、スクライブ予定ラインの位置を定めて載置し、薄膜ガラス基板を、孔を介して吸引することによりテーブル面に前記基板を吸着させた状態でレーザ照射と冷却とを行う。
【００４１】
ここで「熱的損傷を与えない温度」とは、ビームスポットが通過したときに過度に加熱され、目視で確認できる変形、溶融等の損傷が残る温度をいう。具体的には、例えばソーダガラス基板では、後述するように、実験的に求められた５００℃（図５参照）よりも低ければよい。
板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの薄板ガラス基板を加工する際に、基板吸着機構で基板をテーブルに吸着させて固定する。これにより、スクライブ予定ラインに沿った前後方向の応力勾配により、スクライブ予定ラインに対し横方向に裂こうとする力を抑制し、フルカット状態になるのを防ぐ。
【００４２】
一方、レーザ照射面側に凹となる変形をしている基板は、レーザ照射側の表面に発生した引張応力が基板の変形により緩和されているので、クラックが基板の表面のみで進展しにくい状態になっており、亀裂が全く進展しないか亀裂が進展してもフルカットになってしまう。しかしながら、基板吸着機構で基板を固定することで、上に凹になっていた撓みを解消させることにより、（フルカットの抑制とともに）クラックが進展できるようになり、その結果、これまで不可能であった加工条件でスクライブ加工を成立させることができるようになる。
【００４３】
ここで、基板吸着機構のテーブル面が多孔質テーブルであるか金属製の孔加工テーブルであるかの違いによる影響について説明する。多孔質テーブルを用いた場合は、撓みを解消できる点では優れた効果を奏するが、既述のように、多孔質テーブルに直接レーザビームが照射されると、変質、変色してしまう可能性がある。そこで、レーザ照射によって影響されにくい金属製の孔加工テーブルで吸着するようにする。その場合、吸着される孔近傍では撓みを解消できるが、孔から離れると撓みを解消させる力が弱まる。後述する有限要素法による計算結果から、スクライブ予定ラインと孔との直線距離が１ｍｍ以内であるときに、基板に有効に引張応力が働き、撓みを与えることができることが判明した。そして、スクライブ予定ラインに沿って、ライン近傍に、次の吸着用の孔がある程度接近して存在すれば、スクライブ予定ラインに沿って、クラックが進行できることが判明した。
そのため、薄膜ガラス基板を孔加工テーブルに載置する際に、スクライブ予定ラインの左右両側で、スクライブ予定ラインの近傍に沿って、スクライブ予定ラインと近接するそれぞれの孔との直線距離が１ｍｍ以内になるように、スクライブ予定ラインの位置を定めて載置し、薄膜ガラス基板を、孔を介して吸引することにより、テーブル面に基板を吸着させ、撓みを与えるようにすることにより、スクライブ加工を進行させることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの薄板基板であっても、フルカット加工ではなくスクライブ加工を成立させることが可能になり、スクライブ加工ができるプロセスウィンドウを広げることができる。しかも、金属製の孔加工テーブルを用いるので、たとえ、レーザビームが直接、テーブル面に照射されてしまってもテーブル面が変質、変色することはない。
【００４５】
上記発明において、テーブル面に形成される孔は三角格子、正方格子、千鳥格子のいずれかのパターンで規則的に形成されるようにしてもよい。
これらのいずれかのパターンでテーブル面の孔を形成することにより、スクライブ予定ラインの両側で、スクライブ予定ラインに沿って、スクライブ予定ラインから１ｍｍ以内に孔を、次々と並ぶように配置させることが確実にできる。
【００４６】
また、上記発明において、冷却された直後の前記基板がレーザ照射面側に凹となる変形をする板厚および走査速度の加工条件を設定する際に、基板の板厚、走査速度の加工条件と、レーザ加熱と冷却とが行われた直後の応力による基板の変形状態との関係として、式（１）に基づいて設定するようにしてもよい。
ｙ＜７．５ｘ−２．８          ・・・（１）
ここで、ｙは走査速度（ｍｍ／秒）、ｘは板厚（ｍｍ）である。
この範囲から加工条件を設定することにより、上に凹の状態を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のスクライブ方法を実施するために用いるレーザスクライブ装置の要部の構成を示す図。
【図２】有限要素法による熱弾性解析によって求めたガラス基板の板厚、ビームスポットおよび冷却スポットの走査速度と、基板の変形状態との関係を示す図。
【図３】各板厚ｈにおけるレーザスクライブ可能な加工条件を、レーザ出力Ｐに対する走査速度Ｖとして求めたデータ（図３（ａ１）〜図３（ｄ１））と、レーザ出力Ｐに対するクラック深さＤｃを求めたデータ（図３（ａ２）〜図３（ｄ２））とを示す図。
【図４】クラック深さＤｃを、板厚に対して整理した結果を示す図。
【図５】熱弾性解析の結果を示す図。
【図６】冷却域の最大引張応力σｔｍａｘ発生位置におけるｘ−ｚ面の温度分布と変形状態とを示す図。
【図７】図６に対応する応力分布を示す図。
【図８】冷却域の最大引張応力σｔｍａｘを、板厚に関して整理して示した図。
【図９】厚板基板に対し、レーザ照射および冷却を行うことによりクラックを進展、進行させたときに基板に生じる応力分布を説明するための模式図。
【図１０】図９のＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面およびＣ−Ｃ’断面における温度分布と応力分布を説明するための模式図。
【図１１】薄板基板に対し、レーザ照射および冷却を行うことによりクラックを進展、進行させるときの基板に生じる応力分布を説明するための模式図。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ’、断面Ｅ−Ｅ’および断面Ｆ−Ｆ’断面における温度分布と応力分布を説明するための模式図。
【図１３】ガラス基板のスクライブ予定ラインと、孔加工テーブルの吸着用の孔との直線距離との関係を示す図。
【図１４】板厚が０．１５ｍｍの基板で、スクライブ予定ラインから孔までの直線距離に対する冷却直後の基板表面に発生する引張応力の関係を示した図。
【図１５】板厚が０．２ｍｍの基板で、スクライブ予定ラインから孔までの直線距離に対する冷却直後の基板表面に発生する引張応力の関係を示した図。
【図１６】板厚が０．３ｍｍの基板で、スクライブ予定ラインから孔までの直線距離に対する冷却直後の基板表面に発生する引張応力の関係を示した図。
【図１７】板厚が０．４ｍｍの基板で、スクライブ予定ラインから孔までの直線距離に対する冷却直後の基板表面に発生する引張応力の関係を示した図。
【図１８】板厚が０．５ｍｍの基板で、スクライブ予定ラインから孔までの直線距離に対する冷却直後の基板表面に発生する引張応力の関係を示した図。
【図１９】孔配置のパターン例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明について図面を用いて説明する。
なお、本発明が完成するまでの経緯を説明すると、最初に、薄板ガラス基板（板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ）を、多孔質テーブルの吸着機構を用いることでレーザスクライブ加工を行うことができる発明がなされた（特願２００８−２７４７６８）。しかし、多孔質テーブルを使用した場合には、多孔質テーブル自体が直接レーザ照射されると変質するという新たな課題が発生した。そこで、さらに改良を重ねて本発明を完成させるに至ったものである。
したがって、本発明を説明する上で、多孔質テーブルによるレーザスクライブ加工の発明についても説明が必要であるので、説明の便宜上、最初に、本発明の前提となる多孔質テーブルを用いたレーザスクライブ加工装置、レーザスクライブ加工方法の説明を行い、その後に、本発明の金属製の孔加工テーブルによるレーザスクライブ加工の説明を行うこととする。
［装置構成］
レーザスクライブ方法を実施するための装置構成について説明する。ここでは多孔質テーブルの基板吸着機構が搭載された汎用のレーザスクライブ装置を用いる。図１は使用するレーザスクライブ装置ＬＳの要部の概略構成を示す図である。図２は後述する有限要素法による熱弾性解析によって求めたガラス基板の板厚、ビームスポットおよび冷却スポットの走査速度と、基板の変形状態との関係を示す図である。
【００４９】
真空吸着機構が設けられたテーブル１０が用いられる。テーブル１０の上面には、多孔質部材（例えばアルミナ等の多孔質セラミック）で形成され、基板Ｇが載置されるプレート１１が設けられている（後で説明するように、本発明ではこの多孔質部材に代えて金属製の孔加工テーブルが用いられることになる）。テーブル１０は、プレート１１の周囲に密着し、底面が形成され、プレート１１との間に中空空間１２ａが形成されるボディ１２と、中空空間１２ａに繋がる流路１３が形成され、外部流路１４に接続されるプラグ１５と、流路１３、外部流路１４、開度調節弁１６ａを介して中空空間１２ａを減圧する真空ポンプ１６と、流路１３、外部流路１４、圧力調整弁１７ａを介して中空空間１２ａに加圧空気を送るエアー源１７とからなる。このテーブル１０は、真空ポンプ１６を作動させることで、プレート上に載置されたガラス基板Ｇを吸着することができ、エアー源１７から空気を送ることで吸着状態を解除することができるようにしてある。
【００５０】
プレート１１の上方には、基板上に楕円状のビームスポットを照射するレーザ照射機構２１と、冷媒を噴射して基板上に楕円形の冷却スポットを形成する冷却機構２２とを一体に走査するスクライブヘッド２３が配置されている。スクライブヘッド２３は図示しない走査駆動機構および制御部により、走査速度が１０ｍｍ／秒から５００ｍｍ／秒の間で制御できるようにしてある。
【００５１】
［スクライブ方法］
板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍのガラス基板が対象となる。これまで、この板厚範囲のガラス基板をスクライブ加工することは困難であり、狭いプロセスウィンドウから加工条件を選択する必要があった。特に基板の板厚が薄くなるほど、プロセスウィンドウが狭くなり、０．２ｍｍくらいまで薄くなると、全くスクライブ加工ができないと考えられていた。
しかしながら、後述する実験と、その実験結果に基づいた有限要素法による二次元熱弾性解析を行うことにより、図２に示すように、基板がレーザ照射面側に凹となる変形をする板厚および走査速度の加工条件があることを見出した。そこで、レーザ照射面側に凹となる変形をする板厚および走査速度の加工条件で、基板吸着機構で基板を吸着させた状態にして、上記加工条件の範囲で加工することで、フルカットになるのを防ぐとともに、基板上面側に引張応力と同じ方向の力を与えるようにする。その結果、確実にスクライブ加工ができるようになる。
【００５２】
［実験］
レーザスクライブ加工におけるガラス基板の板厚の影響を検討するために、板厚が１．１ｍｍ、０．７ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．４ｍｍのガラス基板に対するレーザスクライブが可能な加工条件の範囲を実験により求め、その結果に基づいて有限要素法による二次元熱弾性解析を行った。
【００５３】
実験方法について説明する。３００ｍｍ×４００ｍｍのソーダガラス基板を真空吸着機構（図１参照）に固定して、フルカット加工になりにくい状態にする。ガラス基板の端部には、予め、スクライブの起点となる初期亀裂をカッターホイールで設ける。レーザ光源にはＣＯ２レーザを用いるとともに、ガラス表面で楕円状のビームスポットになるように成形する。冷却スポットは、ウォータージェットにより形成し、ビームスポットの後端付近に形成する。なお、ビームスポットと冷却スポットの位置関係は、図９（ｂ）や図１１（ｂ）に図示したビームスポットＢＳ、冷却スポットＣＳと同じであり、寸法関係は以下のとおりである。
ビームスポットの長軸ＹＡ：  ２２ｍｍ
ビームスポットの短軸ＸＡ：  ２．１ｍｍ
冷却スポットの長軸ＹＢ  ：  ３．０ｍｍ
冷却スポットの短軸ＹＡ  ：  ２．０ｍｍ
ビームスポット中心と冷却スポット中心間の距離ｄ：  １０ｍｍ
【００５４】
図３は、各板厚ｈにおけるレーザスクライブが可能な加工条件を、レーザ出力Ｐに対する走査速度Ｖとして求めたデータ（図３（ａ１）〜図３（ｄ１））と、レーザ出力Ｐに対するクラック深さＤｃを求めたデータ（図３（ａ２）〜図３（ｄ２））である。
板厚ｈが０．４ｍｍでは、図３（ｄ１）に見られるように、装置の最高走査速度５００ｍｍ／秒でもスクライブが可能である。図３（ａ１）〜図３（ｄ１）において、高速側の×印はクラックの進行が停止した状態を表しており、低速側の×印は熱的損傷がガラス基板に残った状態を表している。
【００５５】
いずれの板厚においてもレーザ出力が増加するにつれて、スクライブ可能な走査速度が高速になる傾向がある。また熱的損傷が生じた加工条件（低速側の×印）は、板厚によらず、ほぼ同じ条件になっている。
図３（ａ２）〜図３（ｄ２）における各レーザ出力に対するクラック深さＤｃは、その深さが深い方が走査速度の低速側、浅い方が高速側に対応している。
【００５６】
板厚ｈが１．１ｍｍにおいてクラック進行が停止した加工条件（高速側の×印）は、レーザの低出力側でスクライブ可能な走査速度の範囲が広いのに対し、高出力側では狭くなる。走査速度が３５０ｍｍ／秒以上ではスクライブができなくなっている。
一方、板厚ｈが０．４ｍｍでは、低出力側でスクライブ可能な走査速度の範囲が狭く、レーザ出力が３０．４Ｗでは、すべての走査速度においてスクライブができなくなっている。これに対して、高出力側のスクライブが可能な走査速度範囲は広く、走査速度が５００ｍｍ／秒でもスクライブができている。
すなわち、板厚ｈが厚くなるほど、走査速度の高速側でスクライブが困難になり、板厚ｈが薄くなるほど、低速側でスクライブが困難になる。
【００５７】
図４は、熱的損傷が発生しなかった５つの加工条件のクラック深さＤｃを、板厚に対して整理した結果を示す図である。クラック進行が停止してスクライブができなかった条件を×印で示している。
レーザ出力７１．０Ｗ、走査速度３２０ｍｍ／秒の加工条件では、板厚１．１ｍｍでスクライブができなくなっており、レーザ出力３０．４Ｗ、走査速度８０ｍｍ／秒の条件では、板厚０．４ｍｍでスクライブができなくなっている。これら以外ではすべての板厚においてスクライブができている。
【００５８】
次に、実験で求めた加工条件に基づいて、以下の方法で有限要素法による熱弾性解析を行い、スクライブの加工条件における板厚の影響を検討した。有限要素法解析プログラムは、計算力学計算センター製のＱｕｉｃｋ  Ｗｅｌｄｅｒである。
レーザ照射面をｘ−ｙ座標とし、ｙ軸をスクライブ方向、ｚ軸を板厚方向として要素分割を行う。要素分割は、ビーム方向（ｙ方向）の分割最小値を３．７μｍとし、板厚方向（ｚ方向）の分勝最小値を２．７μｍとした。
ソーダガラス基板の物性値は以下のとおりである。
密度：  ２５２０ｋｇ／ｍ２
比熱：  ８００Ｊ／ｋｇＫ
熱伝導率：  １．０３Ｗ／ｍＫ
熱膨張係数：  ８．７×１０−６Ｋ−１
ヤング率：  ７１．６ＧＰａ
ポアソン比：  ０．２３
軟化温度：  ７２０℃〜７３０℃
曲げ強度：  ４９ＭＰａ
【００５９】
時間ステップは、０．２５ｍｍを走査速度Ｖで除した時間である０．２５ｍｍ／Ｖとした。ビームスポットおよび冷却スポットの大きさは、上述したものと同じ楕円形状でありガウス分布とした。
【００６０】
ｘ−ｚ面の二次元熱伝導解析では、レーザビーム中心をｙ＝−１５ｍｍの位置からｙ方向に走査し、加熱、冷却条件を時間とともに変化させた。このとき、ガラスへの入熱量は光学系の減衰率、ガラスの反射率を考慮して、レーザ出力Ｐ（Ｗ）に対し、０．７９８Ｐ（Ｗ）とした。また、冷却域の熱伝達率α０は、１０５Ｗ／ｍ２Ｋとした。
続いて、得られた温度場を用いて、σｙｙ＝τｙｘ＝τｙｚ＝０と仮定した平面応力問題としてｘ−ｚ面の二次元熱弾性解析を行った。レーザビームの照射端をｘ方向に拘束し、他端をｘ方向およびｚ方向にそれぞれ拘束した。
以下の説明においては、レーザスクライブ時のガラス基板表面の最高到達温度をＴｍａｘ、冷却域で発生するガラス基板表面のσｘｘの最大引張応力をσｔｍａｘとする。
【００６１】
板厚０．４ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．７ｍｍ、１．１ｍｍのガラス基板において、レーザスクライブが可能であった出力および走査速度の加工条件のもとで、熱弾性解析を行った。
図５は、熱弾性解析の結果を示す図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）はそれぞれ板厚１．１ｍｍ、０．７ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．４ｍｍの解析結果を示している。
図中の上側のプロット点群は、ガラス基板表面の最高到達温度Ｔｍａｘを表し（右縦軸）、下側のプロット点群は、ガラス基板表面の最大引張応力σｔｍａｘを表している（左縦軸）。
それぞれのプロット点群の高速側の×印が、図３（ａ１）〜図３（ｄ１）においてレーザスクライブのクラック進行が途中で停止した加工条件に対応しており、低速側の×印が、熱的損傷の生じた加工条件に対応している。
【００６２】
各板厚において、レーザ出力が一定のとき、走査速度が低速になるとＴｍａｘは増加する。いずれのレーザ出力のときもＴｍａｘの上限値は走査速度に依存せずほぼ一定（約５００℃）となっている。したがって、Ｔｍａｘの上限値以下ではガラスに熱的損傷は発生しないといえる。
【００６３】
一方、レーザ出力が一定のとき、走査速度が高速になるとσｔｍａｘは減少している。これが図３（ａ２）〜図３（ｄ２）において、高速側でクラック深さが浅くなる理由である。いずれのレーザ出力のときものσｔｍａｘの下限値は走査速度に依存せずほぼ一定（約６５ＭＰａ）となっている。したがって、σｔｍａｘの下限値以上でレーザスクライブでのクラックが進行するといえる。
これにより、熱弾性解析の結果から、板厚にかかわらず、レーザスクライブが可能な加工条件が、表面最高到達温度Ｔｍａｘと、冷却域の最大引張応力σｔｍａｘから推定することができる。
【００６４】
次に、レーザスクライブにおける板厚の影響について説明する。
図６は冷却域の最大引張応力σｔｍａｘ発生位置におけるｘ−ｚ面（ただしスクライブ予定ラインを一端とする片側半分）の温度分布と変形状態とを示す図である。各図の左端はスクライブ予定ライン直下の位置に対応している。したがって左上端がレーザ入射位置となる。スクライブ予定ラインを挟んだ反対側では、対称性からこれらの図を鏡面対称にした温度分布および変形状態が形成されている。
各図における傾斜は、基板変形の大きさおよび変形方向（上に凸又は上に凹）を表している。すなわち、右下がりの図は、上に凸の変形状態であり、右上がりの図は、上に凹の変形状態をしていることになる。
【００６５】
ここでは、板厚が１．１ｍｍ、０．７ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．４ｍｍの基板に対して、（ａ）レーザ出力Ｐ＝３０．４Ｗ、走査速度Ｖ＝８０ｍｍ／秒と、（ｂ）レーザ出力Ｐ＝５２．８Ｗ、走査速度Ｖ＝８０ｍｍ／秒と、（ｃ）レーザ出力Ｐ＝７１．０Ｗ、走査速度Ｖ＝３２０ｍｍ／秒の各加工条件について示している。
【００６６】
ｘ−ｚ面の温度分布は冷却直下のガラス内部に高温領域が残存している。走査速度が低速になるほど高温領域が深くなり、内部まで熱が伝達されている。
これらの中で、特に、板厚０．４ｍｍでレーザ出力Ｐ＝３０．４Ｗ、走査速度Ｖ＝８０ｍｍ／秒の加工条件では、裏面が約２００℃まで温度上昇している。そして、この加工条件の基板では、他と異なり、上に凹に変形するようになっている。
【００６７】
図７は、図６に対応する応力分布を示す図である。冷却域の表面に引張応力が生じ、冷却域直下の基板内部に高温領域が形成され、圧縮応力場となっている。
そして、板厚が０．４ｍｍでレーザ出力Ｐ＝３０．４Ｗ、走査速度Ｖ＝８０ｍｍ／秒の加工条件で加工したときの内部圧縮応力場の深さ（板厚に対する相対的な深さ）が、他の加工条件に比べると深くなっている。これが、基板が上に凹状態に変形する一因と考えられる。
【００６８】
図８は、図４で示した５つの加工条件の冷却域の最大引張応力σｔｍａｘを、板厚に関して整理して示した図である。いずれの加工条件でも、σｔｍａｘは上に凸となり、極大となる板厚は走査速度が高速になるほど薄い方にシフトし、低速になるほど厚い方にシフトする傾向がある。例えばレーザ出力Ｐ＝７１．０Ｗ、走査速度Ｖ＝３２０ｍｍ／秒の加工条件では、最大引張応力σｔｍａｘが極大となる板厚は０．４ｍｍに近づく。板厚１．１ｍｍのときの最大引張応力σｔｍａｘがクラック進行する下限値より小さくなっており、その結果スクライブができなくなったと考えられる。
また、レーザ出力Ｐ＝３０．４Ｗ、走査速度Ｖ＝８０ｍｍ／秒の条件では最大引張応力σｔｍａｘが極大となる板厚は１．１ｍｍ以上となる。その結果、板厚０．４ｍｍの最大引張応力σｔｍａｘがクラック進行する下限値より小さくなり、スクライブができなくなったと考えられる。
【００６９】
先に示した図２は、板厚と走査速度とをパラメータとして基板の変形状態（上に凸状態、上に凹状態）を整理して表した図である。
上述した熱弾性解析の結果を整理すると、基板が上に凸になる状態（境界より右側）は、下記式（１）を境界にして分かれる。
ｙ＜７．５ｘ−２．８          ・・・（１）
ここで、ｙは走査速度（ｍｍ／秒）、ｘは板厚（ｍｍ）である。
【００７０】
例えば、基板の板厚が０．４ｍｍのときは、走査速度が３２０ｍｍ／秒、１６０ｍｍ／秒のときは上に凸状態に変形しているが、走査速度が８０ｍｍ／秒になると上に凹状態に変形するようになる。
【００７１】
そして、基板の板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍになると、式（１）において上に凹状態になる範囲が支配的になる。
その結果、既述のように、上に凹状態になる範囲では、基板吸着機構でテーブルに密着させて基板の凹状態への変形を抑制することで、基板上面に引張応力を加えた状態にすることができ、クラックを進展、進行させやすくすることができるようになる。したがって、スクライブ加工ができるプロセスウィンドウが広がるようになる。なお、スクライブ予定ラインにおける基板の変形を抑制するためには、スクライブ予定ラインの近傍を吸着する必要があるが、多孔質部材を上面に設けた真空吸着機構を有するテーブルを用いることによりスクライブ加工ができるプロセスウィンドウが広がることを確認した。
【００７２】
ちなみに、上に凸状態になる領域では、フルカット状態になるのを避けるために基板を吸着機構で吸着させると、基板を吸着させることでスクライブ予定ラインの位置に圧縮応力と同じ方向の力が加わるようになり、むしろスクライブ加工が困難になってしまうことから、薄板基板をスクライブ加工する場合は、上に凹状態になる領域で加工するスクライブ方法を用いる方法が有意義であることが判明した。
【００７３】
（実施形態）
以上は、多孔質テーブルを用いた吸着機構で基板を吸着したときのスクライブ加工について説明を行った。多孔質テーブルを採用することで、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの薄板ガラス基板のスクライブ加工のプロセスウィンドウを広げることができた。
しかし、既述のように、多孔質テーブルは、直接、レーザビームが照射されてしまうと、テーブル面が変質し、変色することがある。スクライブ予定ラインの始端と終端は、通常はガラス基板の基板端にくることから、基板端近傍をレーザ照射する際に、どうしてもレーザビームの一部が多孔質テーブルに直接照射されてしまうことになる。レーザ照射を繰り返し受けた多孔質テーブルを使用すると、やがて変質部分で吸着性能や平坦度が劣化し、加工均一性が維持できなくなる。
【００７４】
そこで、本発明では、図１のレーザスクライブ装置ＬＳにおいて、プレート１１を多孔質部材から、金属製で孔加工されたプレートに代えたものを用いるようにする。
従来、孔加工テーブルは、せいぜい１ｃｍ間隔で正方格子等の形状で配置されていたものがほとんどである。それよりも短い間隔（例えば２ｍｍ間隔）で孔加工するとなると、加工コストが膨大になる反面、吸着性能面で多孔質プレートよりも優れているメリットがなかったからである。
【００７５】
しかしながら、１ｃｍ間隔で孔加工テーブルを用いた場合に、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍのガラス基板のスクライブ加工では、多孔質テーブルで得られたようなスクライブ加工のプロセスウィンドウを広げる効果は得られず、スクライブラインが形成されなかったり、フルカット加工に移行したりしてしまった。
【００７６】
そこで、孔加工テーブルを用いて、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍのガラス基板のスクライブ加工を実現できるための条件を、有限要素法による熱弾性解析を用いて検討した。解析に用いた走査速度は、走査速度Ｖ＝２００ｍｍ／秒とした。なお、走査速度Ｖ＝２００ｍｍ／秒の条件では、板厚０．３ｍｍ以下のガラス基板は、冷却域で上に凹状態に変形する（図２参照）。
その結果、図１３に示すように、ガラス基板Ｇのスクライブ予定ラインＳと孔加工テーブルＴの吸着用の孔ｈ、ｈとの最短距離となる直線距離Ｌが重要であり、この距離が閾値以上になると、基板表面の引張応力を強くできることが計算により判明した。
【００７７】
図１４〜図１８は、板厚が０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの各基板において、スクライブ予定ラインＳから孔ｈまでの直線距離Ｌに対する冷却直後の基板表面（図１１（ｂ）におけるＦの位置）に発生する引張り応力の関係を示した図である。
【００７８】
これによれば、解析を行った走査速度Ｖ＝２００ｍｍ／秒の条件において、冷却域で上に凹状態に変形する板厚が０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍのガラス基板では、直線距離Ｌが１ｍｍ以下になると引張応力が急激に増大することが判明した。一方、解析を行った走査速度Ｖ＝２００ｍｍ／秒の条件において、冷却域で上に凸状態に変形する板厚が０．４ｍｍおよび０．５ｍｍのガラス基板では、逆に直線距離Ｌが１ｍｍ以下になると引張り応力が減少している。なお、図示はしていないが、０．４ｍｍのガラス基板であっても、走査速度Ｖ＝８０ｍｍ／秒の条件にして（図２および図７参照）、ガラス基板が冷却域で上に凹状態に変形するようにすれば、直線距離Ｌが１ｍｍ以下になると引張応力が増大するようになる。
以上のことから、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの薄板ガラス基板は、スクライブ予定ラインから孔までの距離を１ｍｍ以下にすることで、走査速度を適切に設定しさえすればスクライブ予定ラインに強い引張応力を与えることができるようになり、スクライブ加工を成立させることができることが判明した。
【００７９】
そこで、薄板ガラス基板をテーブル上に載置したときに、確実に、スクライブ予定ラインの両側で、スクライブ予定ラインと孔との直線距離を１ｍｍ以下にすることができるようにするために必要な要件として、隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内の多数の孔が規則的に形成した金属製のテーブルにすれば、確実に要件を満たすことができるようになる。
すなわち、図１３に示すように、薄板ガラス基板上に設定されたスクライブ予定ラインＳを、隣接する２つの孔の中央にくるように基板Ｇを載置すれば、左右両側において、スクライブ予定ラインＳとの直線距離Ｌを１ｍｍ以下にすることができる。
【００８０】
ガラス基板の性質として、クラックが一旦発生すると、そこから数ｍｍ〜数ｃｍ程度はクラックが進行するので、スクライブ予定ラインに沿って、数ｍｍから数ｃｍの間隔をあけて、隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内になる孔を規則的に配置されれば、スクライブ予定ライン上を連続してクラックを進行させることができる。
【００８１】
そこで、具体的な孔のパターンとして、図１９（ａ）に示す正方格子、図１９（ｂ）に示す三角格子、図１９（ｃ）に示す千鳥格子のような規則的なパターンを形成すればよい。これらの格子形状であれば、図に示した位置（隣接する２つの孔ｈ、ｈを結ぶ線分の垂直二等分線の位置）にスクライブ予定ラインＳがくるように基板を載置すれば、確実にスクライブ加工ができるようになる。もちろん、これら以外の孔パターンであっても、隣接する２つ孔どうしの間隔が２ｍｍ以内になる孔を、スクライブ予定ラインに沿って規則的に配置できるパターンであれば同様の効果を得ることができる。
【００８２】
本発明を実施する上で、テーブル面全面に、隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内になる孔を配置することが好ましいが、その場合、テーブルの面積に比例して孔の数が増大することになり、加工コストが増大する。そのため、テーブル面の一部だけに本発明を適用することもできる。例えば、基板に対し直線状のスクライブラインを形成する場合には、テーブルに帯状の領域（例えば幅１ｃｍ程度）を設け、その領域内の孔については、隣接する孔どうしの間隔が２ｍｍ以内になる孔を形成し、それ以外の領域については、数ｃｍの間隔で孔を設けるようにしてもよい。
【００８３】
また、スクライブ予定ラインの位置合わせの作業を容易にするため、予め、テーブル面上に、位置決めの目印となる基準線を引いておけば、この基準線上にスクライブ予定ラインＳを位置合わせするだけで、簡単に基板の位置決めができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの薄板ガラス基板に対するスクライブ加工を行うときに利用される。
【符号の説明】
【００８５】
１０：  テーブル
１１：  プレート（多孔質部材）
１２：  ボディ
１６：  真空ポンプ
１７：  エアー源
２１：  レーザ照射機構
２２：  冷却機構
２３：  スクライブヘッド
ＬＳ：  レーザスクライブ装置
Ｇ  ：  ガラス基板
Ｔ  ：  テーブル
Ｓ  ：  スクライブ予定ライン
Ｐ  ：  孔ピッチ
Ｌ  ：  スクライブ予定ラインと孔との直線距離
【図２】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１９】
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【図１】
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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１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005443851.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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