(57)【要約】【課題】加工歩留りを改善することができるガラス基板加工装置及びガラス基板加工方法を提供する。【解決手段】ガラス基板加工装置１は、ガラス基板の第２の強化層上に第１の光吸収膜を形成する第１の膜形成部２と、第１の強化層側からのレーザ光の照射により第１の光吸収膜で発生する熱によって第２の強化層にクラック部を生じさせつつ、第２の強化層上の第１の光吸収膜を部分除去する第１の膜除去部３と、ガラス基板の第１の強化層上に第２の光吸収膜を形成する第２の膜形成部４と、第２の強化層におけるクラック部が発生した箇所からのレーザ光の照射により第２の光吸収膜で発生する熱によって第１の強化層にクラック部を生じさせつつ、第１の強化層上の第２の光吸収膜を部分除去する第２の膜除去部５と、第１の光吸収膜及び第２の光吸収膜が部分除去されたガラス基板をエッチング液により処理するエッチング部６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表層として第１の強化層及び前記第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における前記第２の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成する第１の膜形成部と、
前記第１の強化層側から前記第２の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記第１の光吸収膜で発生する熱によって前記第１の光吸収膜に接する前記第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第２の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜を部分除去する第１の膜除去部と、
前記ガラス基板の前記第１の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する第２の膜形成部と、
前記第２の強化層における前記クラック部又は変質部が発生した箇所から前記第１の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記第２の光吸収膜で発生する熱によって前記第２の光吸収膜に接する前記第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第１の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜を部分除去する第２の膜除去部と、
前記第１の光吸収膜及び前記第２の光吸収膜が部分除去された前記ガラス基板をエッチング液により処理するエッチング部と、
を備えることを特徴とするガラス基板加工装置。
【請求項２】
第１の表層として第１の強化層及び前記第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における前記第１の強化層上にレーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成し、前記第２の強化層上にレーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する膜形成部と、
前記第１の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜側から前記第２の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記第１の光吸収膜で発生する熱によって前記第１の光吸収膜に接する前記第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第１の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜を部分除去し、前記レーザ光の照射により前記第２の光吸収膜で発生する熱によって前記第２の光吸収膜に接する前記第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第２の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜を部分除去する膜除去部と、
前記第１の光吸収膜及び前記第２の光吸収膜が部分除去された前記ガラス基板をエッチング液により処理するエッチング部と、
を備えることを特徴とするガラス基板加工装置。
【請求項３】
表層として強化層を有するガラス基板における前記強化層上に、レーザ光吸収性を有する光吸収膜を形成する膜形成部と、
前記強化層上に形成された前記光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記光吸収膜で発生する熱によって前記光吸収膜に接する前記強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記強化層上に形成された前記光吸収膜を部分除去する膜除去部と、
前記強化層におけるクラック部又は変質部が生じた箇所にエッチング液を浸透させて前記ガラス基板を処理するエッチング部と、
を備えることを特徴とするガラス基板加工装置。
【請求項４】
表層として強化層を有するガラス基板における前記強化層上に形成されたレーザ光吸収性を有する光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記光吸収膜で発生する熱によって前記光吸収膜に接する前記強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記強化層上に形成された前記光吸収膜を部分除去する膜除去部を備えることを特徴とするガラス基板加工装置。
【請求項５】
第１の表層として第１の強化層及び前記第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における前記第２の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成する工程と、
前記第１の強化層側から前記第２の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記第１の光吸収膜で発生する熱によって前記第１の光吸収膜に接する前記第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第２の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜を部分除去する工程と、
前記ガラス基板の前記第１の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する工程と、
前記第２の強化層における前記クラック部又は変質部が発生した箇所から前記第１の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記第２の光吸収膜で発生する熱によって前記第２の光吸収膜に接する前記第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第１の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜を部分除去する工程と、
前記第１の光吸収膜及び前記第２の光吸収膜が部分除去された前記ガラス基板をエッチング液により処理する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板加工方法。
【請求項６】
第１の表層として第１の強化層及び前記第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における前記第１の強化層上にレーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成し、前記第２の強化層上にレーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する工程と、
前記第１の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜側から前記第２の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記第１の光吸収膜で発生する熱によって前記第１の光吸収膜に接する前記第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第１の強化層上に形成された前記第１の光吸収膜を部分除去し、前記レーザ光の照射により前記第２の光吸収膜で発生する熱によって前記第２の光吸収膜に接する前記第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記第２の強化層上に形成された前記第２の光吸収膜を部分除去する工程と、
前記第１の光吸収膜及び前記第２の光吸収膜が部分除去された前記ガラス基板をエッチング液により処理する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板加工方法。
【請求項７】
表層として強化層を有するガラス基板における前記強化層上に、レーザ光吸収性を有する光吸収膜を形成する工程と、
前記強化層上に形成された前記光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記光吸収膜で発生する熱によって前記光吸収膜に接する前記強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記強化層上に形成された前記光吸収膜を部分除去する工程と、
前記強化層におけるクラック部又は変質部が生じた箇所にエッチング液を浸透させて前記ガラス基板を処理する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板加工方法。
【請求項８】
表層として強化層を有するガラス基板における前記強化層上に形成されたレーザ光吸収性を有する光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により前記光吸収膜で発生する熱によって前記光吸収膜に接する前記強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、前記強化層上に形成された前記光吸収膜を部分除去する工程を有することを特徴とするガラス基板加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガラス基板加工装置及びガラス基板加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板加工装置は、強化ガラス基板（例えば、化学強化ガラス基板など）を所望の形状に切断する加工を行う装置である。このガラス基板加工装置は、半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程において広く用いられている。なお、化学強化ガラス基板とは、化学処理によってガラス基板の表面から深さ数十μｍに強化層（応力発生層）を形成したガラス基板である。
【０００３】
通常、強化ガラス基板を切断する方法としては、そのガラス基板に耐エッチング液性を有するレジスト材（光吸収膜）を塗布し、露光及び現像工程を経て所望の形状のガラス基板露出部を形成し、その後、エッチング液によりガラス基板をエッチングして切断する方法が提案されている。また、露光及び現像工程を経ずに直接レジスト材をレーザ光により部分的に除去し、所望の形状のガラス基板露出部を形成する方法も提案されている。さらに、エッチング前に、レジスト材を用いずにレーザ光の照射によりガラス基板内部にマイクロクラックあるいは変質部を形成する方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、加工歩留りを改善することができるガラス基板加工装置及びガラス基板加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るガラス基板加工装置は、第１の表層として第１の強化層及び第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における第２の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成する第１の膜形成部と、第１の強化層側から第２の強化層上に形成された第１の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により第１の光吸収膜で発生する熱によって第１の光吸収膜に接する第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第２の強化層上に形成された第１の光吸収膜を部分除去する第１の膜除去部と、ガラス基板の第１の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する第２の膜形成部と、第２の強化層におけるクラック部又は変質部が発生した箇所から第１の強化層上に形成された第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により第２の光吸収膜で発生する熱によって第２の光吸収膜に接する第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第１の強化層上に形成された第２の光吸収膜を部分除去する第２の膜除去部と、第１の光吸収膜及び第２の光吸収膜が部分除去されたガラス基板をエッチング液により処理するエッチング部とを備える。
【０００７】
実施形態に係るガラス基板加工装置は、第１の表層として第１の強化層及び第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における第１の強化層上にレーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成し、第２の強化層上にレーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する膜形成部と、第１の強化層上に形成された第１の光吸収膜側から第２の強化層上に形成された第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により第１の光吸収膜で発生する熱によって第１の光吸収膜に接する第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第１の強化層上に形成された第１の光吸収膜を部分除去し、レーザ光の照射により第２の光吸収膜で発生する熱によって第２の光吸収膜に接する第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第２の強化層上に形成された第２の光吸収膜を部分除去する膜除去部と、第１の光吸収膜及び第２の光吸収膜が部分除去されたガラス基板をエッチング液により処理するエッチング部とを備える。
【０００８】
実施形態に係るガラス基板加工装置は、表層として強化層を有するガラス基板における強化層上に、レーザ光吸収性を有する光吸収膜を形成する膜形成部と、強化層上に形成された光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により光吸収膜で発生する熱によって光吸収膜に接する強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、強化層上に形成された光吸収膜を部分除去する膜除去部と、強化層におけるクラック部又は変質部が生じた箇所にエッチング液を浸透させてガラス基板を処理するエッチング部とを備える。
【０００９】
実施形態に係るガラス基板加工装置は、表層として強化層を有するガラス基板における強化層上に形成されたレーザ光吸収性を有する光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により光吸収膜で発生する熱によって光吸収膜に接する強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、強化層上に形成された光吸収膜を部分除去する膜除去部を備える。
【００１０】
実施形態に係るガラス基板加工方法は、第１の表層として第１の強化層及び第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における第２の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成する工程と、第１の強化層側から第２の強化層上に形成された第１の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により第１の光吸収膜で発生する熱によって第１の光吸収膜に接する第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第２の強化層上に形成された第１の光吸収膜を部分除去する工程と、ガラス基板の第１の強化層上に、レーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する工程と、第２の強化層におけるクラック部又は変質部が発生した箇所から第１の強化層上に形成された第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により第２の光吸収膜で発生する熱によって第２の光吸収膜に接する第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第１の強化層上に形成された第２の光吸収膜を部分除去する工程と、第１の光吸収膜及び第２の光吸収膜が部分除去されたガラス基板をエッチング液により処理する工程とを有する。
【００１１】
実施形態に係るガラス基板加工方法は、第１の表層として第１の強化層及び第１の表層の反対側の第２の表層として第２の強化層を有するガラス基板における第１の強化層上にレーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜を形成し、第２の強化層上にレーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜を形成する工程と、第１の強化層上に形成された第１の光吸収膜側から第２の強化層上に形成された第２の光吸収膜に向けてレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により第１の光吸収膜で発生する熱によって第１の光吸収膜に接する第１の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第１の強化層上に形成された第１の光吸収膜を部分除去し、レーザ光の照射により第２の光吸収膜で発生する熱によって第２の光吸収膜に接する第２の強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、第２の強化層上に形成された第２の光吸収膜を部分除去する工程と、第１の光吸収膜及び第２の光吸収膜が部分除去されたガラス基板をエッチング液により処理する工程とを有する。
【００１２】
実施形態に係るガラス基板加工方法は、表層として強化層を有するガラス基板における強化層上に、レーザ光吸収性を有する光吸収膜を形成する工程と、強化層上に形成された光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により光吸収膜で発生する熱によって光吸収膜に接する強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、強化層上に形成された光吸収膜を部分除去する工程と、強化層におけるクラック部又は変質部が生じた箇所にエッチング液を浸透させてガラス基板を処理する工程とを有する。
【００１３】
実施形態に係るガラス基板加工方法は、表層として強化層を有するガラス基板における強化層上に形成されたレーザ光吸収性を有する光吸収膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射により光吸収膜で発生する熱によって光吸収膜に接する強化層にクラック部又は変質部を生じさせつつ、強化層上に形成された光吸収膜を部分除去する工程を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加工歩留りを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るガラス基板加工装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第１の工程断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第２の工程断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第３の工程断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第４の工程断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第５の工程断面図である。
【図７】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第６の工程断面図である。
【図８】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第７の工程断面図である。
【図９】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第８の工程断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第９の工程断面図である。
【図１１】第２の実施形態に係るガラス基板加工装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第１の工程断面図である。
【図１３】第２の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第２の工程断面図である。
【図１４】第２の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第３の工程断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第４の工程断面図である。
【図１６】第２の実施形態に係るガラス基板加工工程の流れを説明するための第５の工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。
【００１７】
図１に示すように、第１の実施形態に係るガラス基板加工装置１は、第１の膜形成部２、第１の膜除去部３、第２の膜形成部４、第２の膜除去部５及びエッチング部６を備えている。これらの各部２〜６の間の搬送はロボットハンドリングやベルトコンベアなどの搬送部（図示せず）により行われる。以下、各部２〜６について図２乃至図１０を参照しながら説明する。
【００１８】
第１の膜形成部２は、図２に示すように、ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２に、レーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜１２をスピンコートやインクジェット塗布などの膜形成方法により形成する（第１の膜形成工程）。ガラス基板１１は、互いに向かい合う第１の表面Ｍ１及び第２の表面Ｍ２を有している。このガラス基板１１は、第１の表面Ｍ１から所定の深さ（例えば、数十μｍ）の第１の表層である第１の強化層（応力発生層）１１ａと、第２の表面Ｍ２から所定の深さ（例えば、数十μｍ）の第２の表層である第２の強化層（応力発生層）１１ｂとを有する強化ガラス基板（例えば、化学強化ガラス基板など）である。
【００１９】
なお、本実施形態では、第１の光吸収膜１２は耐エッチング性も有している。この第１の光吸収膜１２としては、例えば、レジスト材などを用いることが可能である。ただし、高価なレジスト材を用いる必要はなく、耐エッチング液性の保護塗料にレーザ吸収剤を含有させたレジスト材を用いても良い。
【００２０】
第１の膜除去部３は、図３に示すように、レーザ照射部３ａを用いて、第１の強化層１１ａ側から第２の強化層１１ｂ（ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２）上に形成された第１の光吸収膜１２に向けてレーザ光を照射し、図４に示すように、そのレーザ光の照射により第１の光吸収膜１２で発生する熱によって第１の光吸収膜１２に接する第２の強化層１１ｂにクラック部２１を生じさせつつ、図５に示すように、ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２上の第１の光吸収膜１２を所望の形状に部分的に除去する（第１の膜除去工程）。
【００２１】
この第１の膜除去工程により、第２の強化層１１ｂ上の第１の光吸収膜１２は、後の工程であるエッチング工程においてガラス基板１１、例えば第２の強化層１１ｂを選択的にエッチングするように所望の位置及び形状にレーザスクライブされる。これにより、図５に示すように、ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２上の第１の光吸収膜１２に掘り込み部（溝）１２ａが形成され、第２の表面Ｍ２の露出部（ガラス基板露出部）Ｍ２ａが形成される。このとき、第１の光吸収膜１２はレーザ光の照射により照射側表面から徐々に加工されていく。なお、使用するレーザ光はガラスに吸収されにくい波長のレーザ光であることが望ましい。
【００２２】
ここで、第１の膜除去工程では、スクライブによって第１の光吸収膜１２が加工されるが、同時に照射部分が高温となることで生じる熱応力によってガラス基板１１の表層近傍、すなわち第１の光吸収膜１２に接触している第２の強化層１１ｂの一部分のみに微細クラック（クラック部２１）が形成される。これは、微細クラックがガラス基板１１の表層の強化層（応力発生層）に特に形成されやすいためである。また、レーザ加工条件を適宜選択することで強化層のみに微細クラックを形成することが可能である。なお、この微細クラックであるクラック部２１にかえて、エッチング液が浸透あるいは侵入するような変質部をレーザ照射による熱によって形成するようにしても良い。
【００２３】
微細クラック（クラック部２１のサイズ）は深さ方向に１００μｍ以下であり、その幅には特に制約は無いが、エッチング液との接触面積や強化層の応力開放範囲から考えて５００μｍから２ｍｍ程度が望ましい。この幅があまり狭いと、応力開放部に残留応力が集中してクラックが成長しやすくなるため、深さ方向及び幅方向の両方向ともに照射部分以外へクラックが生じやすくなり、破砕する可能性が高くなる。
【００２４】
第２の膜形成部４は、図６に示すように、第１の光吸収膜１２が部分除去されたガラス基板１１の第１の表面Ｍ１に、レーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜１３をスピンコートやインクジェット塗布などの膜形成方法により形成する（第２の膜形成工程）。なお、本実施形態では、第２の光吸収膜１３は耐エッチング性も有している。この第２の光吸収膜１３としては、前述の第１の光吸収膜１２と同様に、例えば、レジスト材などを用いることが可能であり、一例として、耐エッチング液性の保護塗料にレーザ吸収剤を含有させたレジスト材を用いても良い。
【００２５】
第２の膜除去部５は、図７に示すように、レーザ照射部５ａを用いて、第２の強化層１１ｂにおけるクラック部２１が発生した箇所から第１の強化層１１ａ（ガラス基板１１の第１の表面Ｍ１）上に形成された第２の光吸収膜１３に向けてレーザ光を照射し、図８に示すように、そのレーザ光の照射により第２の光吸収膜１３で発生する熱によって第２の光吸収膜１３に接する第１の強化層１１ａにクラック部２２を生じさせつつ、図９に示すように、ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２上の第２の光吸収膜１３を所望の形状に部分的に除去する（第２の膜除去工程）。
【００２６】
このとき、第２の膜除去部５は、位置合わせ部５ｂを用いて、レーザ照射部５ａにより出射されたレーザ光が第２の強化層１１ｂにおけるクラック部２２が発生した箇所に入射するようにレーザ照射位置を調整する。位置合わせ部５ｂは、カメラなどの撮像部により第１の光吸収膜１２の加工箇所を確認し、その加工箇所の位置を基準にしてレーザ照射位置を調整する。なお、第１の光吸収膜１２の加工箇所を確認する以外にも、位置決めを可能とする基準となる目印をガラス基板１１上に形成する機構及び工程を設け、その目印を撮像部により確認して基準とするようにしても良い。
【００２７】
この第２の膜除去工程により、第１の強化層１１ａ上の第２の光吸収膜１３は、後の工程であるエッチング工程においてガラス基板１１、例えば第１の強化層１１ａを選択的にエッチングするように所望の位置及び形状にレーザスクライブされる。これにより、図９に示すように、ガラス基板１１の第１の表面Ｍ１上の第２の光吸収膜１３に掘り込み部（溝）１３ａが形成され、第１の表面Ｍ１の露出部（ガラス基板露出部）Ｍ１ａが形成される。このとき、第１の光吸収膜１２はレーザ光の照射により照射側表面から徐々に加工されていく。なお、使用するレーザ光はガラスに吸収されにくい波長のレーザ光であることが望ましい。
【００２８】
ここで、第２の膜除去工程では、スクライブによって第２の光吸収膜１３が加工されるが、同時に照射部分が高温となることで生じる熱応力によってガラス基板１１の表層近傍、すなわち第２の光吸収膜１３に接触している第１の強化層１１ａの一部分のみに微細クラック（クラック部２２）が形成される。これは、微細クラックがガラス基板１１の表層の強化層（応力発生層）に特に形成されるためである。また、レーザ加工条件を適宜選択することで強化層のみに微細クラックを形成することが可能である。なお、この微細クラックであるクラック部２２にかえて、エッチング液が浸透あるいは侵入するような変質部をレーザ照射による熱によって形成するようにしても良い。
【００２９】
微細クラック（クラック部２２のサイズ）は、第１の膜除去工程と同様、深さ方向に１００μｍ以下であり、幅には特に制約は無いが、エッチング液との接触面積や強化層の応力開放範囲から考えて５００μｍから２ｍｍ程度が望ましい。この幅があまり狭いと、応力開放部に残留応力が集中してクラックが成長しやすくなるため、深さ方向及び幅方向の両方向ともに照射部分以外へクラックが生じやすくなり、破砕する可能性が高くなる。
【００３０】
エッチング部６は、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３が所望の形状に加工されたガラス基板１１にエッチング液（ガラスを腐食するための液体）を供給して、図１０に示すように、ガラス基板１１の両面の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂを選択的にエッチング処理して部分的に除去する（エッチング工程）。これにより、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３により保護されていない強化層（強化層露出部分）、すなわちクラック部２１及びクラック部２２（図９参照）が除去され、図１０に示すように、ガラス基板１１のガラス材（通常の切断可能なガラス材）が部分的に露出する。その後、ガラス基板１１はガラス材露出部分からカッターやブレードなどを用いた切断部によって切断される。これにより、ガラス基板１１は所望の形状に切断されることになる。なお、カッターやブレードなどの切断部を用いず、エッチングを継続してガラス基板１１を切断することも可能である。このようなエッチング工程後には、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３はガラス基板１１から除去される。
【００３１】
ここで、前述のエッチング液の供給としては、ガラス基板１１をエッチング液に浸しても、ガラス基板１１にエッチング液をかけるようにしても良く、また、バッチ処理でも枚葉処理でもどちらの処理を用いても良い。ガラス基板１１にエッチング液をかけて供給する場合には、ガラス基板１１を回転させながらエッチング液を供給したり、あるいは、ガラス基板１１をローラ搬送しながらエッチング液を供給したりするが、その供給方法は特に限定されるものではない。
【００３２】
このエッチング工程では、エッチング液がガラス基板１１に供給されると、そのガラス基板１１に形成されたクラック部２１及びクラック部２２に侵入（浸透）していくため、クラック部２１及びクラック部２２のそれぞれのエッチング速度は他の非クラック部分に比べ早くなる。このエッチングの進行に伴い、ガラス基板１１のクラック部２１及びクラック部２２が選択的にエッチングされることになる。なお、これらのクラック部２１及びクラック部２２自体はエッチングにより消失するため、クラック部２１及びクラック部２２の残留により品質が低下することはない。
【００３３】
このような基板加工工程によれば、第１の光吸収膜１２を加工することで生じる発熱を利用して、間接的にガラス基板１１の第２の強化層１１ｂを加熱することで、その第２の強化層１１ｂに熱応力によるクラックを誘発してクラック部２１を発生させる。同様に、第２の光吸収膜１３を加工することで生じる発熱を利用して、間接的にガラス基板１１の第１の強化層１１ａを加熱することで、その第１の強化層１１ａに熱応力によるクラックを誘発してクラック部２２を発生させる。このようなクラックは、発熱部近傍に選択的に生じやすく、特に応力が付加されている第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂに選択的に発生しやすい。このようなクラック部２１及びクラック部２２を生じさせることによって、ガラス基板１１の加工対象となる部分の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂを適切に除去することが可能となるので、加工中のガラス基板１１の破損（クラックや破砕など）を防止しながら加工を行うことができる。
【００３４】
さらに、クラック発生時に第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂの応力開放を行うことが可能であると同時に、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３によりガラス基板１１を保持しているため、破砕を確実に防止することが可能である。このため、レーザスクライブによって生じるガラス基板１１の破損（クラックや破砕など）の発生が激減するので、ガラス基板１１の破損を防止しつつ加工を行うことができ、結果として、加工歩留りを改善することができる。
【００３５】
加えて、エッチング液がガラス基板１１に供給されると、そのガラス基板１１に形成されたクラック部２１及びクラック部２２に侵入（浸透）していくため、これらのクラック部２１及びクラック部２２のエッチング速度が他の非クラック部分に比べ早くなるので、クラック部２１及びクラック部２２が存在しない場合に比べ、エッチング時間を短縮することが可能となる。これにより、加工歩留りの低下を抑止しつつ、エッチング時間、すなわち加工時間を短縮することができる。
【００３６】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、第１の強化層１１ａ側から第２の強化層１１ｂ上に形成された第１の光吸収膜１２に向けてレーザ光を照射し、その第１の光吸収膜１２で発生する熱によって第２の強化層１１ｂにクラック部（又は変質部）２１を生じさせつつ、第２の強化層１１ｂ上の第１の光吸収膜１２を部分除去する。同様に、第２の強化層１１ｂにおけるクラック部２１が発生した箇所から第１の強化層１１ａ上に形成された第２の光吸収膜１３に向けてレーザ光を照射し、その第２の光吸収膜１３で発生する熱によって第１の強化層１１ａにクラック部（又は変質部）２２を生じさせつつ、第１の強化層１１ａ上の第２の光吸収膜１３を部分除去する。これにより、ガラス基板１１の加工対象となる部分の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂが適切に除去されるので、加工中のガラス基板１１の破損（クラックや破砕など）を防止しながら加工を行うことが可能となり、ガラス基板１１の加工歩留りを改善することができる。
【００３７】
なお、第１の実施形態においては、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３としては、レーザ光吸収性及び耐エッチング性を有する光吸収膜を用いているが、これに限るものではなく、例えば、レーザ光吸収性のみを有する光吸収膜を用いても良い。この場合には、エッチング工程において第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂのそれぞれが全体的にエッチングされるが、それらの一部であるクラック部２１及びクラック部２２にエッチング液が侵入（浸透）し、それらのクラック部２１及びクラック部２２は他の部分に比べ早く除去されるので、第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂは選択的にエッチングされることになり、前述と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、第１の実施形態においては、第１の膜形成部２及び第２の膜形成部４を設け、また、第１の膜除去部３及び第２の膜除去部５を設けているが、これに限るものではなく、例えば、第１の膜形成部２及び第２の膜形成部４として一台の膜形成部を共用するようにしても良く、また、第１の膜除去部３及び第２の膜除去部５として一台の膜除去部を共用するようにしても良い。
【００３９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図１１乃至図１６を参照して説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態（片面ずつの処理）との相違点、すなわち両面同時の処理について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、基本的にその説明を省略する。
【００４０】
図１１に示すように、第２の実施形態に係るガラス基板加工装置１は、膜形成部２、膜除去部３、エッチング部６を備えている。これらの各部２、３及び６の間の搬送はロボットハンドリングやベルトコンベアなどの搬送部（図示せず）により行われる。以下、各部２、３及び６について図１２乃至図１６を参照しながら説明する。
【００４１】
膜形成部２は、図１２に示すように、ガラス基板１１の第１の表面Ｍ１に、レーザ光吸収性を有する第１の光吸収膜１２をスピンコートやインクジェット塗布などの膜形成方法により形成し、さらに、ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２に、レーザ光吸収性を有する第２の光吸収膜１３をスピンコートやインクジェット塗布などの膜形成方法により形成する（膜形成工程）。なお、ガラス基板１１、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３は前述の第１の実施形態と同じであり、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３は、第１の実施形態と同様、耐エッチング性も有している。
【００４２】
膜除去部３は、図１３に示すように、レーザ照射部３ａを用いて、第１の強化層１１ａ（ガラス基板１１の第１の表面Ｍ１）上に形成された第１の光吸収膜１２側から第２の強化層１１ｂ（ガラス基板１１の第１の表面Ｍ２）上に形成された第２の光吸収膜１３に向けてレーザ光を照射し、図１４に示すように、そのレーザ光の照射により第１の光吸収膜１２で発生する熱によって第１の光吸収膜１２に接する第１の強化層１１ａにクラック部２１を生じさせつつ、第１の強化層１１ａ上の第１の光吸収膜１２を部分除去し、さらに、図１５に示すように、レーザ光の照射により第２の光吸収膜１３で発生する熱によって第２の光吸収膜１３に接する第２の強化層１１ｂにクラック部２２を生じさせつつ、図１６に示すように、第２の強化層１１ｂ上の第２の光吸収膜１３を部分除去する（膜除去工程）。
【００４３】
この膜除去工程により、第１の強化層１１ａ上の第１の光吸収膜１２及び第２の強化層１１ｂ上の第２の光吸収膜１３は、後の工程であるエッチング工程においてガラス基板１１、例えば第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂを選択的にエッチングするように所望の位置及び形状にレーザスクライブされる。これにより、図１６に示すように、ガラス基板１１の第１の表面Ｍ１上の第１の光吸収膜１２に掘り込み部（溝）１２ａが形成され、第１の表面Ｍ１の露出部（ガラス基板露出部）Ｍ１ａが形成される。さらに、ガラス基板１１の第２の表面Ｍ２上の第２の光吸収膜１３に掘り込み部（溝）１３ａが形成され、第２の表面Ｍ２の露出部（ガラス基板露出部）Ｍ２ａが形成される。
【００４４】
その後の処理は第１の実施形態と同様であり、エッチング部６によるエッチング工程により、ガラス基板１１の両面の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂが選択的にエッチング処理されて部分的に除去される。これにより、ガラス基板１１の加工対象となる部分の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂが適切に除去される（図１０参照）。
【００４５】
このような基板加工工程によれば、第１の実施形態と同様、第１の光吸収膜１２を加工することで生じる発熱を利用して、間接的にガラス基板１１の第１の強化層１１ａを加熱することで、その第１の強化層１１ａに熱応力によるクラックを誘発してクラック部２１を発生させる。同様に、第２の光吸収膜１３を加工することで生じる発熱を利用して、間接的にガラス基板１１の第２の強化層１１ｂを加熱することで、その第１の強化層１１ｂに熱応力によるクラックを誘発してクラック部２２を発生させる。このようなクラックは、発熱部近傍に選択的に生じやすく、特に応力が付加されている第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂに選択的に発生しやすい。このようなクラック部２１及びクラック部２２を生じさせることによって、ガラス基板１１の加工対象となる部分の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂを適切に除去することが可能となるので、加工中のガラス基板１１の破損（クラックや破砕など）を防止しながら加工を行うことができる。
【００４６】
さらに、第１の実施形態と同様、クラック発生時に第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂの応力開放を行うことが可能であると同時に、第１の光吸収膜１２及び第２の光吸収膜１３によりガラス基板１１を保持しているため、破砕を確実に防止することが可能である。このため、レーザスクライブによって生じるガラス基板１１の破損（クラックや破砕など）の発生が激減するので、ガラス基板１１の破損を防止しつつ加工を行うことができ、結果として、加工歩留りを改善することができる。
【００４７】
加えて、第１の実施形態と同様、エッチング液がガラス基板１１に供給されると、そのガラス基板１１に形成されたクラック部２１及びクラック部２２に侵入（浸透）していくため、これらのクラック部２１及びクラック部２２のエッチング速度が他の非クラック部分に比べ早くなるので、クラック部２１及びクラック部２２が存在しない場合に比べ、エッチング時間を短縮することが可能となる。これにより、加工歩留りの低下を抑止しつつ、エッチング時間、すなわち加工時間を短縮することができる。
【００４８】
ここで、本実施形態のように両面同時に処理を行う場合には、照射側の第１の光吸収膜１２（レーザ光吸収膜）が概ね除去されるまで第１の強化層１１ａへの熱影響が小さくなる。このため、照射側の第１の光吸収膜１２を除去する際の発熱量を上げるため、照射側と反対側の第２の光吸収膜１３を除去する際と比べ、レーザパワーやレーザ強度などを高く設定することが望ましい。
【００４９】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、第１の強化層１１ａ上に形成された第１の光吸収膜１２側から第２の強化層１１ｂ上に形成された第２の光吸収膜１３に向けてレーザ光を照射し、その第１の光吸収膜１２で発生する熱によって第１の強化層１１ａにクラック部（又は変質部）２１を生じさせつつ、第１の強化層１１ａ上の第１の光吸収膜１２を部分除去する。さらに、第２の光吸収膜１３で発生する熱によって第２の強化層１１ｂにクラック部（又は変質部）２２を生じさせつつ、第２の強化層１１ｂ上の第２の光吸収膜１３を部分除去する。これにより、ガラス基板１１の加工対象となる部分の第１の強化層１１ａ及び第２の強化層１１ｂが適切に除去されるので、加工中のガラス基板１１の破損（クラックや破砕など）を防止しながら加工を行うことが可能となり、ガラス基板１１の加工歩留りを改善することができる。
【００５０】
なお、前述の第１又は第２の実施形態においては、ガラス基板１１として両面に強化層を有する強化ガラス基板を用いて説明を行っているが、これに限るものではなく、例えば、片面のみに強化層を有する強化ガラス基板に対しても前述のような加工処理を行っても良い。この場合にも、前述の各実施形態に係る片面に対する加工処理と同じように、強化層上に形成された光吸収膜にレーザ光を照射し、その光吸収膜で発生する熱によって強化層にクラック部（又は変質部）を生じさせ、その後、その強化層におけるクラック部（又は変質部）が生じた箇所にエッチング液を浸透させてガラス基板１１を処理することで、前述の各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１      ガラス基板加工装置
２      第１の膜形成部
３      第１の膜除去部
４      第２の膜形成部
５      第２の膜除去部
６      エッチング部
１１    ガラス基板
１１ａ  第１の強化層
１１ｂ  第２の強化層
１２    第１の光吸収膜
１３    第２の光吸収膜
２１    クラック部
２２    クラック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014065647.tif 000006
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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