(57)【要約】【課題】  オリフラを形成するに際し、たとえ切取り部分の幅が狭くても、直線状のオリフラを確実に形成することのできる板状基板の製造方法。【解決手段】  脆性材料から成る板状の母材１を局部加熱した後、その局部加熱部分を局部冷却して母材１を切断することにより、周部の一部に直線状に切断されたオリフラ４を有する円板状の基板５を母材１から切断して製造する板状基板の製造方法で、母材１に初期クラック２を形成した後、その初期クラック２を始点として母材１を円形に切断して行き、その円形切断部分３を母材１から分離しない非分離状態で、初期クラック２を含む円形切断部分３の一部を切断してオリフラ４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】
脆性材料から成る板状の母材を局部加熱した後、その局部加熱部分を局部冷却して前記母材を切断することにより、周部の一部に直線状に切断されたオリフラを有する円板状の基板を前記母材から切断して製造する板状基板の製造方法であって、
前記母材に初期クラックを形成した後、その初期クラックを始点として前記母材を円形に切断して行き、その円形切断部分を前記母材から分離しない非分離状態で、前記初期クラックを含む前記円形切断部分の一部を切断して前記オリフラを形成する板状基板の製造方法。
【請求項２】
前記初期クラックを前記母材のエッジから離れた内側に形成して切断する請求項１に記載の板状基板の製造方法。
【請求項３】
前記母材が板ガラスであり、その板ガラスからガラス製基板を製造する請求項１または２に記載の板状基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料から成る板状の母材を局部加熱した後、その局部加熱部分を局部冷却して前記母材を切断することにより、周部の一部に直線状に切断されたオリフラを有する円板状の基板を前記母材から切断して製造する板状基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような板状基板の製造方法は、例えば、半導体素子の製造において、基板となるガラスやシリコンのような脆性材料から成る母材を切断する際に使用されるものである。
従来、この種の製造方法としては、加熱源としてレーザー光を使用して母材を円形に切断して行き、母材から円形切断部分を切断し終わった後、その円形切断部分を母材から完全に分離した状態で、円形切断部分の一部を切断してオリフラ（オリジナルフラット）を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した従来の方法では、図７の左側に示すように、母材から分離した後の円形切断部分３において、その周部の一部を直線状に切断してオリフラ４を形成するため、オリフラ４を形成するために切り取られる切取り部分３ａと残りの円形切断部分３との面積（体積）が大きく異なることになる。
それに加えて、切取り部分３ａの幅Ｗも、切取り部分３ａの両端で極端に狭くなるため、レーザー光により円形切断部分３を局部加熱した際、オリフラ４の切断予定線を挟んだ両側間において熱の分布状態が極端に異なることになり、それが原因でオリフラ４が直線にならずに大きく曲がってしまうという問題があった。
そのため、従来の方法では、オリフラ４の曲がりを回避するため、切取り部分３ａの幅Ｗを大きくする必要があり、円形切断部分３の歩留まりが悪くなるという欠点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、オリフラを形成するに際し、たとえ切取り部分の幅が狭くても、直線状のオリフラを確実に形成することのできる板状基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、脆性材料から成る板状の母材を局部加熱した後、その局部加熱部分を局部冷却して前記母材を切断することにより、周部の一部に直線状に切断されたオリフラを有する円板状の基板を前記母材から切断して製造する板状基板の製造方法であって、前記母材に初期クラックを形成した後、その初期クラックを始点として前記母材を円形に切断して行き、その円形切断部分を前記母材から分離しない非分離状態で、前記初期クラックを含む前記円形切断部分の一部を切断して前記オリフラを形成するところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、円板状の基板を形成するための母材に初期クラックを形成した後、その初期クラックを始点として母材を円形に切断して行き、その円形切断部分を母材から分離しない非分離状態で、初期クラックを含む円形切断部分の一部を切断してオリフラを形成するので、オリフラを形成するために円形切断部分を局部加熱した際、その熱は円形切断部分のみならず、その外側に位置する母材側へも分散しながら伝導される。
その結果、たとえオリフラを形成するための切取り部分の幅を狭くしても、オリフラの切断予定線を挟んだ両側間において熱の分布状態が極端に異なることがなく、直線状のオリフラを確実に形成することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記初期クラックを前記母材のエッジから離れた内側に形成して切断するところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、初期クラックを母材のエッジから離れた内側に形成して切断するので、円形切断部分は母材の中央寄りに形成され、母材の中央部に形成することも可能となる。
したがって、オリフラの切断予定線を挟んだ両側において、円形切断部分と母材の面積（体積）の合計は同じ面積（体積）に近づくことになり、切取り部分の幅を更に狭くしても、直線状のオリフラを確実に形成することができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記母材が板ガラスであり、その板ガラスからガラス製基板を製造するところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、母材が板ガラスであり、その板ガラスからガラス製基板を製造するので、例えば、ガラス製基板の半導体素子を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による板状基板の製造方法につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
板状基板の母材である脆性材料から成る板状体としては、板ガラスやシリコンウエーハなどがあり、図１と図２に示すように、例えば、母材として矩形の板ガラス１を使用する場合であれば、まず、板ガラス１のエッジ１ａに切断用の初期クラック２を形成する。
そして、その初期クラック２を始点としてレーザー光Ｌａにより板ガラス１を局部加熱し、その後、液体窒素などの冷媒により低温に維持された冷却用接触子Ｃにより局部加熱部分を局部冷却しながら板ガラス１を円形に切断して行き、板ガラス１から円形切断部分３をその全周にわたって切断する。
【００１３】
このように、板ガラス１から円形切断部分３を切断し終わった状態では、円形切断部分３は板ガラス１から完全に分離した状態ではなく、「非分離状態」となっている。
すなわち、円形切断部分３を板ガラス１から切り離す場合には、例えば、円形切断部分３の周りにある板ガラス１を分割切断して切り離し、その後、円形切断部分３を板ガラス１から切り離す必要がある。
従来の方法では、円形切断部分３を板ガラス１から完全に分離した後に、その後の加工を行っていたのであるが、本発明方法では、上述した「非分離状態」のままで、つまり、母材である板ガラス１から円形切断部分３を分離しない「非分離状態」のままで、レーザー光Ｌａと冷却用接触子Ｃによって、初期クラック２を含む円形切断部分３の周部の一部を直線状に切断し、切取り部分３ａを取り除いてオリフラ４を形成し、周部の一部に直線状のオリフラ４を有する円板状の基板５を製造する。
なお、オリフラ４の形成に当たっても、始点部と終点部には、初期クラックを形成しておく。
【００１４】
なお、本発明で言う「非分離状態」とは、図２に示したように、板ガラス１から円形切断部分３をその全周にわたって切断した状態以外にも、板ガラス１から円形切断部分３の全周のうちの一部を残して、つまり、円形切断部分３周りの一部に非切断部分を残した状態のものも含むものである。
具体的には、図３に示すように、初期クラック２を始点として板ガラス１を円形に切断して行き、一部が非切断のまま切断を終了し、その後、その非切断部分６と初期クラック２を含む円形切断部分３の周部の一部を直線状に切断してオリフラ４を形成することも可能である。
【００１５】
さらに、図４に示すように、板ガラス１のエッジ１ａから離れた内側に切断用の初期クラック２を形成し、その初期クラック２を始点としてレーザー光Ｌａと冷却用接触子Ｃを使用して板ガラス１を円形に切断し、そのままの非分離状態で、初期クラック２を含む円形切断部分３の周部の一部を直線状に切断し、切取り部分３ａを取り除いてオリフラ４を形成し、円板状の基板５を製造することもできる。
この図４に示した方法においても、図３で説明したように、非切断部分６を残したままで切断を終了し、非切断部分６と初期クラック２を含む円形切断部分３の周部の一部を直線状に切断してオリフラ４を形成することもできる。
【００１６】
極端な場合には、切取り部分３ａの円形周部のほぼ全長にわたって非切断部分６を残したままで切断を終了し、その後、オリフラ４を形成して製造することもでき、その方法を示したのが図５である。
すなわち、図５の（イ）および（ロ）に示すように、板ガラス１のエッジ１ａから離れた内側に切断用の初期クラック２をオリフラ予定線上に２つ形成し、いずれか一方の初期クラック２、例えば、右側の初期クラック２を始点としてレーザー光Ｌａと冷却用接触子Ｃを使用して板ガラス１を部分円形に切断して左側の初期クラック２に至る。
その際、円形切断線の端部が左側の初期クラック２の端部に向くように設定すると、初期クラック２に至る直前に、円形切断線が初期クラック２の中央方向へ曲がってしまうおそれがあるため、図に示すように、円形切断線の端部が初期クラック２の中間部、好ましくは中央近くに向くように設定するのが肝要である。
【００１７】
その後、これまでの方法と同様、図５の（ハ）に示すように、いずれか一方の初期クラック２、例えば、左側の初期クラック２を始点として非分離状態のままで２つの初期クラック２を含む円形切断部分３の周部の一部を直線状に切断してオリフラ４を形成するのである。
この方法によれば、円形切断部分３を形成するための切断距離が最も短くて済み、かつ、円形切断部分３を形成するための初期クラックとオリフラ４を形成するための初期クラックを同じ初期クラック２で兼用することができる。
【００１８】
つぎに、本発明方法による効果を確認するため、従来の方法と比較する実験を行ったので、その実験結果について言及する。
実験には、母材として厚さ０．７ｍｍの板ガラス１を使用し、図６および図７に示すように、その板ガラス１から直径Ｄが２００ｍｍの円形切断部分３を切断し、本発明方法においては、図６に示すように、切断し終わった後の非分離状態のままでオリフラ４を形成し、従来の方法においては、図７に示すように、円形切断部分３を板ガラス１から完全に分離した状態でオリフラ４を形成し、それぞれのオリフラ４について検討を加えた。
【００１９】
さらに、円形切断部分３のエッジからの距離を変えながらオリフラ４を形成し、言い換えると、円形切断部分３から切り取られる切取り部分３ａの幅Ｗを変えながらオリフラ４を形成して検討を加えた。
その結果が図６および図７に記載した表であり、従来の方法によれば、Ｗが５〜１０ｍｍの範囲内では「不可」で、Ｗが１５ｍｍ以上必要であった。
それに対して、本発明方法によれば、Ｗが５ｍｍ以上あれば「可」であり、従来の方法に比べて歩留まりが著しく改善されることが確認された。
【００２０】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、母材として板ガラス１を使用した例を示したが、板ガラス以外にも、シリコン製の板材などを母材として使用することができる。
【００２１】
（２）先の実施形態では、母材１を局部加熱するための熱源としてレーザー光Ｌａを使用した例を示したが、レーザー光Ｌａに代えて、ハロゲンランプやクセノンランプなどを熱源として使用することもできる。
同様に、母材１を局部冷却するための手段として冷媒利用による冷却用接触子Ｃを使用した例を示したが、冷却用接触子Ｃに代えて、ペルチェ素子を使用したり冷却用の気体や液体を母材１に直接吹き付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】板状基板の製造方法を示す概略側面図
【図２】板状基板の製造方法を示す平面図
【図３】板状基板の他の製造方法を示す平面図
【図４】板状基板の別の製造方法を示す平面図
【図５】板状基板の更に別の製造方法を示す平面図
【図６】本発明方法に基づく実験方法と結果を示す図表
【図７】従来の方法に基づく実験方法と結果を示す図表
【符号の説明】
【００２３】
１      母材
１ａ    母材のエッジ
２      初期クラック
３      円形切断部分
４      オリフラ
５      基板
【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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【図６】
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【図７】
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