(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板に傾斜クラックを形成する方法であって、
前記脆性材料基板の一方主面のあらかじめ定められた分断位置に沿って稜線を含む刃先を有するスクライブツールを摺動もしくは転動させることによってライン状の溝部であるトレンチラインを形成するトレンチライン形成工程と、
前記トレンチラインの直下にクラックを発生させるクラック形成工程と、を備え、
前記トレンチライン形成工程においては、前記スクライブツールの稜線を水平面内において前記トレンチラインの形成進行方向から所定の傾斜角にて傾けた状態で、前記トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持されるように前記トレンチラインを形成し、
前記クラック形成工程において前記トレンチラインから前記脆性材料基板の主面に対し傾斜したクラックである傾斜クラックを伸展させる、
ことを特徴とする、脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法であって、
前記傾斜角の絶対値が１．０°〜３．０である、
ことを特徴とする、脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法であって、
前記分断位置が曲線状に定められてなり、
前記トレンチライン形成工程においては、前記スクライブツールを水平面内において前記分断位置の接線方向から所定の傾斜角にて傾けた状態で、前記トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持されるように前記トレンチラインを形成する、
ことを特徴とする、脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法。
【請求項４】
脆性材料基板を分断する方法であって、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の傾斜クラックの形成方法によって前記脆性材料基板に傾斜クラックを形成する傾斜クラック形成工程と、
前記傾斜クラックに沿って前記脆性材料基板をブレイクするブレイク工程と、
を備えることを特徴とする、脆性材料基板の分断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料基板を分断するための方法に関し、特に、脆性材料基板の分断に際して傾斜クラックを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットディスプレイパネルまたは太陽電池パネルなどの製造プロセスは一般に、ガラス基板、セラミックス基板、半導体基板などの脆性材料からなる基板（母基板）を分断する工程を含む。係る分断には、基板表面にダイヤモンドポイントやカッターホイールなどのスクライブツールを用いてスクライブラインを形成し、該スクライブラインから基板厚み方向にクラック（垂直クラック）を伸展させる、という手法が広く用いられている。スクライブラインを形成した場合、垂直クラックが厚さ方向に完全に伸展して基板が分断されることもあるが、垂直クラックが厚み方向に部分的にしか伸展しない場合もある。後者の場合、スクライブラインの形成後に、ブレイク工程と称される応力付与がなされる。ブレイク工程により垂直クラックを厚み方向に完全に進行させることで、スクライブラインに沿って基板が分断される。
【０００３】
このような、スクライブラインの形成によって垂直クラックを伸展させる手法として、アシストラインとも称される、垂直クラックの伸展にあたって起点（トリガー）となる線状の加工痕を形成する手法が、すでに公知である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７４１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した種々の脆性材料基板に対する厚み方向への分断は、多くの場合、基板主面に垂直になされるが、意図的に分断面が基板主面に対して斜めになるように分断を行いたい場合もある。係る分断は、基板主面に対して斜め方向にクラックを伸展させることによって実現されるが、特許文献１には、アシストラインを形成する手法によってそのようなクラック（傾斜クラック）を形成する態様について、何ら開示も示唆もなされてはいない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、脆性材料基板に傾斜クラックを形成する新規な手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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、脆性材料基板に傾斜クラックを形成する方法であって、前記脆性材料基板の一方主面のあらかじめ定められた分断位置に沿って稜線を含む刃先を有するスクライブツールを摺動もしくは転動させることによってライン状の溝部であるトレンチラインを形成するトレンチライン形成工程と、前記トレンチラインの直下にクラックを発生させるクラック形成工程と、を備え、前記トレンチライン形成工程においては、前記スクライブツールの稜線を水平面内において前記トレンチラインの形成進行方向から所定の傾斜角にて傾けた状態で、前記トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持されるように前記トレンチラインを形成し、前記脆性材料基板の主面に対し傾斜したクラックである傾斜クラックを伸展させる、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法であって、前記傾斜角の絶対値が１．０°〜３．０である、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法であって、前記分断位置が曲線状に定められてなり、前記トレンチライン形成工程においては、前記スクライブツールを水平面内において前記分断位置の接線方向から所定の傾斜角にて傾けた状態で、前記トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持されるように前記トレンチラインを形成する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、脆性材料基板を分断する方法であって、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の傾斜クラックの形成方法によって前記脆性材料基板に傾斜クラックを形成する傾斜クラック形成工程と、前記傾斜クラックに沿って前記脆性材料基板をブレイクするブレイク工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１ないし請求項４の発明によれば、トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持される手法を利用した、分断面を基板主面に対して斜めにする態様での脆性材料基板の分断が、可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】トレンチラインＴＬ形成後の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図である。
【図２】トレンチラインＴＬの形成に用いるスクライブツール１５０の構成を概略的に示す図である。
【図３】トレンチラインＴＬの垂直断面を含むｚｘ部分断面図である。
【図４】アシストラインＡＬ形成時の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図である。
【図５】アシストラインＡＬの形成に用いるスクライブ装置１００の構成を概略的に示す図である。
【図６】アシストラインＡＬの形成に伴う傾斜クラックＩＣの伸展の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図である。
【図７】アシストラインＡＬの形成に伴う傾斜クラックＩＣの伸展の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図である。
【図８】トレンチラインＴＬと傾斜クラックＩＣの垂直断面を含むｚｘ部分断面図である。
【図９】トレンチラインＴＬを形成する際にダイヤモンドポイント１５１に印加した荷重と、形成されたクラックの傾斜角δとの関係を、傾斜角θの値が同じ場合ごとにプロットしたグラフである。
【図１０】ダイヤモンドポイント１５１に与えた３水準の傾斜角θについてそれぞれ、ダイヤモンドポイント１５１に印加した荷重の異なる６通りのクラックの傾斜角δについての平均値、最大値、および最小値を、プロットしたグラフである。
【図１１】傾斜角θを−２．１°としたダイヤモンドポイント１５１に１．６Ｎの荷重を印加してトレンチラインＴＬを形成したガラス基板について、傾斜クラックＩＣの形成後にブレイク工程を行うことで得られた個片の、光学顕微鏡像である。
【図１２】分断位置が円形状に定められる場合のトレンチラインＴＬとアシストラインＡＬの形成位置を示す図である。
【図１３】図１２に示した態様にてトレンチラインＴＬおよびアシストラインＡＬを形成した後の、脆性材料基板Ｗの様子を模式的に示す図である。
【図１４】脆性材料基板Ｗが円錐台状にくり抜かれる場合の、図１２に示す態様とは異なる態様でのトレンチラインＴＬとアシストラインＡＬの形成位置を示す図である。
【図１５】脆性材料基板Ｗが円錐台状にくり抜かれる場合の、図１２に示す態様とは異なる態様でのトレンチラインＴＬとアシストラインＡＬの形成位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に示す、本発明の実施の形態に係る方法は、脆性材料基板Ｗの所定位置（分断位置）に、当該脆性材料基板Ｗを分断するためのクラックであって、基板主面に対し傾斜したクラック（以下、傾斜クラックと称する）を形成するものである。概略的にいえば、当該方法は、分断位置に対する、トレンチラインと称される加工溝の形成と、これに続く、当該トレンチラインに交差させる態様でのアシストラインの形成とによって、トレンチラインから基板厚み方向へと傾斜クラックを伸展させるものである。なお、本実施の形態において、トレンチラインとは、傾斜クラックの基板厚み方向における形成起点位置となる微細なライン状の溝部（凹部）である。また、アシストラインとは、トレンチラインと交差させる態様にて脆性材料基板Ｗの主面上に形成される、トレンチラインの直下において傾斜クラックを伸展させるに際して起点（トリガー）となる加工痕である。
【００１４】
以降においては、矩形状の脆性材料基板Ｗに対し一組の対辺に平行な複数の直線状の分断位置（分断線）があらかじめ設定されている場合を例として説明を行う。また、説明に用いる図には適宜、アシストラインＡＬの形成進行方向をｘ軸正方向とし、トレンチラインＴＬの形成進行方向をｙ軸正方向とし、鉛直上方をｚ軸正方向とする右手系のｘｙｚ座標を付している。
【００１５】
＜トレンチラインの形成＞
図１は、トレンチラインＴＬ形成後の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図（ｘｙ平面図）である。図２は、トレンチラインＴＬの形成に用いるスクライブツール１５０の構成を概略的に示す図である。図３は、トレンチラインＴＬの垂直断面を含むｚｘ部分断面図である。図１に示すトレンチラインＴＬの形成位置が、脆性材料基板Ｗをその一方主面（上面）ＳＦ１側から平面視した場合の分断位置に該当する。
【００１６】
本実施の形態においては、トレンチラインＴＬの形成に、ダイヤモンドポイント１５１を備えるスクライブツール１５０を用いる。ダイヤモンドポイント１５１は、例えば図２に示すように角錐台形状をなしており、天面ＳＤ１（第１の面）と、天面ＳＤ１を取り囲む複数の面とが設けられている。より詳細には、図２（ｂ）に示すようにこれら複数の面は側面ＳＤ２（第２の面）および側面ＳＤ３（第３の面）を含んでいる。天面ＳＤ１、側面ＳＤ２およびＳＤ３は、互いに異なる方向を向いており、かつ互いに隣り合っている。ダイヤモンドポイント１５１においては、側面ＳＤ２およびＳＤ３からなる稜線ＰＳと、天面ＳＤ１、側面ＳＤ２およびＳＤ３の３つの面がなす頂点ＰＰとによって刃先ＰＦ２が形成されてなる。ダイヤモンドポイント１５１は、図２（ａ）に示すように棒状（柱状）をなすシャンク１５２の一方端部側に天面ＳＤ１が最下端部となる態様にて保持されてなる。
【００１７】
また、本実施の形態においては、ダイヤモンドポイント１５１の移動方向ＤＡを基準方向とし、図２（ｂ）に示すように天面ＳＤ１をｘｙ平面内に配置し、ダイヤモンドポイント１５１を天面ＳＤ１の側からみた状態においてダイヤモンドポイント１５１が移動方向ＤＡに対して水平面内において時計回りに角度θだけ傾いているとしたときの角度θを、ダイヤモンドポイント１５１の傾斜角と定義する。傾斜角θは、ダイヤモンドポイント１５１の稜線ＰＳのなす鉛直面と水平面との直交軸の延在方向Ｄ１とダイヤモンドポイント１５１の移動方向ＤＡとのなす角でもある。また、傾斜角θは、正負いずれの値も取りうる。なお、シャンク１５２の側から見た場合は、反時計回りが角度θの正の向きとなる。
【００１８】
スクライブツール１５０を使用する場合においては、図２（ａ）に示すように、シャンク１５２の軸方向ＡＸ２を鉛直方向から移動方向ＤＡ前方（ｙ軸正方向）に向けて所定の角度だけ傾斜させ、かつ、０°ではない所定の傾斜角θを与えた状態で、ダイヤモンドポイント１５１を脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１に当接させる。そして、係る当接状態を保ちつつスクライブツール１５０を移動方向ＤＡ前方に移動させることで、ダイヤモンドポイント１５１の刃先ＰＦ２を摺動させるようにする。これによって、ダイヤモンドポイント１５１の移動方向ＤＡに沿った塑性変形が発生する。本実施の形態においては、係る塑性変形を発生させるダイヤモンドポイント１５１の摺動動作を、ダイヤモンドポイント１５１によるスクライブ動作とも称する。
【００１９】
ダイヤモンドポイント１５１としては、公知のものを適用可能である。ただし、トレンチラインＴＬの形成の際、傾斜角θはその絶対値が１．０°〜３．０°の範囲に設定される。傾斜角θの絶対値を３．０°より大きく設定した場合、トレンチラインＴＬが好適に形成されない。また、傾斜角θの絶対値が１．０°よりも小さい場合、トレンチラインＴＬからのクラックの伸展方向がほぼ上面ＳＦ１に垂直となり、傾斜クラックが好適に形成されない。
【００２０】
図１および図３に示すように、トレンチラインＴＬは、脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１にｙ軸方向に延在する微細なライン状の溝部として形成される。トレンチラインＴＬは、スクライブツール１５０の姿勢を移動方向ＤＡに対して対称とした状態で、ダイヤモンドポイント１５１を摺動させることで脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１において生じる塑性変形の結果として、形成される。
【００２１】
トレンチラインＴＬは、図１に示すように、脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１に規定された分断位置において矢印ＡＲ１にて示すｙ軸正方向に、始点Ｔ１から終点Ｔ２まで形成される。以降においては、トレンチラインＴＬにおいて相対的に始点Ｔ１に近い範囲を上流側とも称し、相対的に終点Ｔ２に近い範囲を下流側とも称する。
【００２２】
なお、図１においては、トレンチラインＴＬの始点Ｔ１および終点Ｔ２が脆性材料基板Ｗの端部からわずかに離隔した位置とされているが、これは必須の態様ではなく、分断対象とされる脆性材料基板Ｗの種類や分断後の個片の用途等に応じて適宜に、いずれか一方もしくは両方が脆性材料基板Ｗの端部位置とされていてもよい。ただし、始点Ｔ１を脆性材料基板Ｗの端部とする態様は、図１に例示するように端部からわずかに離隔した位置を始点Ｔ１とする場合に比して、スクライブツール１５０の刃先ＰＦ２に加わる衝撃が大きくなるため、刃先ＰＦ２の寿命という点及び予期せぬ垂直クラックの発生が起こる点からは留意が必要である。
【００２３】
また、複数の分断位置のそれぞれにおけるトレンチラインＴＬの形成は、一のスクライブツール１５０を備える図示しない加工装置において当該スクライブツール１５０を用いて順次に形成する態様であってもよいし、複数のトレンチラインＴＬ形成用の加工装置を用いて同時並行的に形成する態様であってもよい。
【００２４】
トレンチラインＴＬの形成に際しては、スクライブツール１５０が印加する荷重（スクライブツール１５０を鉛直上方から脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１に対し押し込む力に相当する）を、トレンチラインＴＬの形成は確実になされるものの、脆性材料基板Ｗの厚み方向ＤＴにおいて該トレンチラインＴＬからの垂直クラックの伸展が生じないように設定する（図３）。
【００２５】
換言すれば、トレンチラインＴＬの形成は、トレンチラインＴＬの直下において脆性材料基板ＷがトレンチラインＴＬと交差する方向において連続的につながっている状態（クラックレス状態）が維持されるように行う。なお、係る対応にてトレンチラインＴＬが形成される場合、脆性材料基板ＷのトレンチラインＴＬ近傍（トレンチラインＴＬからおおよそ５μｍ〜１０μｍ程度以内の範囲）においては、塑性変形の結果として内部応力が残留する。
【００２６】
係る残留内部応力は、傾斜角θが正の場合には、トレンチラインＴＬの形成進行方向（図１において矢印ＡＲ１にて示す方向）右側に偏在する傾向があり、傾斜角θが負の場合には、トレンチラインＴＬの形成進行方向（図１において矢印ＡＲ１にて示す方向）左側に偏在する傾向がある。図３に基づいていえば、前者の場合はトレンチラインＴＬとして形成されてなる溝部の図面視左半分（ｘ軸方向正側）の下方に偏在する傾向があり、後者の場合は該溝部の図面視右半分（ｘ軸方向負側）の下方に偏在する傾向がある。
【００２７】
このようなトレンチラインＴＬの形成は、例えば、スクライブツール１５０が印加する荷重を、同じスクライブツール１５０を用いて垂直クラックの伸展を伴うスクライブラインを形成する場合に比して、小さい値に設定することで、実現される。
【００２８】
クラックレス状態においては、トレンチラインＴＬは形成されていたとしても、該トレンチラインＴＬからの垂直クラックや傾斜クラックの伸展はないので、仮に脆性材料基板Ｗに対し曲げモーメントが作用したとしても、そのようなクラックが形成されてなる場合に比して、トレンチラインＴＬに沿った分断は生じにくい。
【００２９】
＜アシストラインの形成と傾斜クラックの伸展＞
上述した態様にてトレンチラインＴＬを形成すると、これに引き続き、アシストラインＡＬを形成する。
【００３０】
図４は、アシストラインＡＬ形成時の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図である。図５は、アシストラインＡＬの形成に用いるスクライブ装置１００の構成を概略的に示す図である。図６および図７は、アシストラインＡＬの形成に伴う傾斜クラックＩＣの伸展の様子を例示する脆性材料基板Ｗの上面図である。図８は、トレンチラインＴＬと傾斜クラックＩＣの垂直断面を含むｚｘ部分断面図である。
【００３１】
本実施の形態において、アシストラインＡＬは、図４に示すように、トレンチラインＴＬの下流側近傍において、矢印ＡＲ２にて示すｘ軸正方向に（トレンチラインＴＬと直交するように）、始点Ａ１から終点Ａ２の範囲において脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１に塑性変形を生じさせることで形成される加工痕である。
【００３２】
アシストラインＡＬは、図５に示すスクライブ装置１００に備わる、スクライブツール５０を用いて行う。スクライブ装置１００は、脆性材料基板Ｗが載置されるテーブル１と、スクライブツール５０を保持するスクライブヘッド２とを主として備えており、スクライブツール５０は、スクライビングホイール（カッターホイール）５１と、ピン５２と、ホルダ５３とを有する。
【００３３】
スクライビングホイール５１は、円盤状（算盤珠状）をなしており、その外周に沿って一様に、断面視略三角形状の（稜線とこれを挟む一対の傾斜面とからなる）刃先ＰＦを備える。スクライビングホイール５１は、典型的には数ｍｍ程度の直径を有してなる。ピン５２は、スクライビングホイール５１の軸中心ＡＸの位置に垂直に挿通されてなる。ホルダ５３は、スクライブヘッド２にて保持されてなるとともに、スクライビングホイール５１が軸中心ＡＸの周りで回転可能な態様にて、スクライビングホイール５１に挿通されてなるピン５２を支持してなる。すなわち、ホルダ５３は、ピン５２によりスクライビングホイール５１を軸中心ＡＸの周りで回転可能に軸支してなる。より詳細には、ホルダ５３は、スクライビングホイール５１の刃先ＰＦ（外周部）のなす面が鉛直方向に延在するように、ピン５２を水平に支持してなる。
【００３４】
刃先ＰＦは、例えば、超硬合金、焼結ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンドまたは単結晶ダイヤモンドなどの硬質材料を用いて形成されてなる。上述した稜線および傾斜面の表面粗さを小さくする観点から、スクライビングホイール５１全体が単結晶ダイヤモンドから作られていてもよい。
【００３５】
アシストラインＡＬを形成する際には、他方主面ＳＦ２を載置面としてスクライブ装置１００のテーブル１の上に水平に載置固定されてなる脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１に対し、スクライビングホイール５１を圧接させた状態で、図示しない移動機構によって、スクライブツール５０を保持してなるスクライブヘッド２を矢印ＡＲ２にて示すアシストラインＡＬの形成進行方向でもあるスクライブ方向ＤＰに移動させる。すると、脆性材料基板Ｗに圧接された状態のスクライビングホイール５１が、刃先ＰＦをわずかに脆性材料基板Ｗに侵入させた状態で矢印ＲＴにて示す向きに軸中心ＡＸ周りで転動させられる。これにより、脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１においては、係るスクライビングホイール５１の圧接転動に伴ってスクライビングホイール５１の移動方向に沿った塑性変形が発生する。
【００３６】
本実施の形態においては、係る塑性変形を発生させるスクライビングホイール５１の圧接転動動作を、スクライビングホイール５１によるスクライブ動作と称する。なお、上面ＳＦ１に対しスクライビングホイール５１を圧接させる際にスクライビングホイール５１が脆性材料基板に印加する荷重は、スクライブヘッド２に備わる図示しない荷重調整機構によって調整可能とされてなる。
【００３７】
上述のような態様でのアシストラインＡＬの形成を、スクライビングホイール５１が印加する荷重が所定のしきい値以上となる条件の下で行うと、アシストラインＡＬがトレンチラインＴＬと交差するたびに、図６に矢印ＡＲ３にて示すように、それぞれのトレンチラインＴＬとの交点Ｃの位置を開始点として、傾斜クラックＩＣの予定伸展方向（図６の場合であればトレンチラインＴＬの上流側）に向けて順次に、トレンチラインＴＬから脆性材料基板Ｗの厚み方向ＤＴへの傾斜クラックＩＣの伸展が生じていく。
【００３８】
その際の、傾斜クラックＩＣの脆性材料基板Ｗの厚み方向における伸展方向、すなわち傾斜クラックＩＣの傾きは、トレンチラインＴＬを形成した際のダイヤモンドポイント１５１の傾斜角θに応じたものとなる。具体的には、図８に示すように、θ＝０°としてトレンチラインＴＬを形成した場合に伸展する垂直クラックＶＣの伸展方向である鉛直下方（ｚ軸正方向）を基準方向とし、スクライブ時の天面に対する稜線ＰＳの延在方向（本実施の態様においてはトレンチラインＴＬの下流側）から見て時計回りを正として傾斜クラックＩＣの傾斜角δを定義した場合、傾斜角θが正の場合にはδも正となる。つまりは傾斜クラックＩＣはトレンチラインＴＬからｘ軸方向正側へと傾いて伸展する。一方、傾斜角θが負の場合にはδも負となる。つまりは傾斜クラックＩＣはトレンチラインＴＬからｘ軸方向負側へと傾いて伸展する。なお、係る傾斜クラックＩＣの傾き方向は、上述した、トレンチラインＴＬ形成の際に残留内部応力が偏在する傾向があるとしていた側と一致している。これは、アシストラインＡＬの形成とともに脆性材料基板Ｗの表面に発生する微細な亀裂であるマイクロクラックがトレンチライン直下に導かれ、残留内部応力が解放されて傾斜クラックＩＣの伸展が生じるためである。
【００３９】
上述のように、ダイヤモンドポイント１５１の傾斜角θはその絶対値が１．０°〜３．０°の範囲に設定されるが、傾斜クラックＩＣの傾斜角δもその絶対値は１．０°〜３．０°となる。なお、ダイヤモンドポイント１５１の傾斜角θと、傾斜クラックＩＣの傾斜角δの間には概ね、線型の関係がある。
【００４０】
アシストラインＡＬの形成後、最終的には、図７に示すように、全ての分断位置において、トレンチラインＴＬからの傾斜クラックＩＣの伸展が生じる。すなわち、アシストラインＡＬの形成が契機となって（アシストラインＡＬがトリガーとなって）、それまではトレンチラインＴＬが形成されているもののクラックレス状態であった脆性材料基板Ｗの各分断位置に、トレンチラインＴＬから延在する傾斜クラックＩＣが形成される。
【００４１】
なお、傾斜クラックＩＣの予定伸展方向が上述のようにトレンチラインＴＬの上流側へと向かう向きとなるのは、ダイヤモンドポイント１５１を備えるスクライブツール１５０を用いてトレンチラインＴＬを形成した場合、トレンチラインＴＬの直下に発生する傾斜クラックＩＣは天面ＳＤ１の存在する側に伸展するという性質を有するためである。すなわち、傾斜クラックＩＣは、特定の一方向へと伸展するという性質を有する。トレンチラインＴＬ上の上流側にダイヤモンドポイントの天面ＳＤ１が配置される態様にてトレンチラインＴＬを形成する本実施の形態においては、アシストラインＡＬの形成時、トレンチラインＴＬの上流側においては傾斜クラックＩＣは伸展するが、逆方向においては伸展しにくい。
【００４２】
以上の態様にて分断位置に傾斜クラックＩＣが形成された脆性材料基板Ｗは、図示しない所定のブレイク装置に与えられる。ブレイク装置においては、いわゆる３点曲げあるいは４点曲げの手法によって、脆性材料基板Ｗに曲げモーメントを作用させることで、傾斜クラックＩＣを脆性材料基板Ｗの下面ＳＦ２にまで伸展させるブレイク工程が行われる。係るブレイク工程を経ることで、脆性材料基板Ｗは分断位置において分断される。
【００４３】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、脆性材料基板をあらかじめ定められた分断位置において分断するに際して、当該分断位置に応じた形成位置にて、直下に垂直クラックおよび傾斜クラックが生じない条件でのトレンチラインの形成を、ダイヤモンドポイントを傾斜させつつ行ったうえで、該トレンチラインの上流側にアシストラインを形成することで、当該分断位置にて傾斜クラックを伸展させることができる。
【００４４】
＜実施例＞
傾斜角θの異なるダイヤモンドポイント１５１にてトレンチラインＴＬを形成し、その後アシストラインＡＬを形成して、伸展したクラックの傾斜角δを評価した。具体的には、ダイヤモンドポイント１５１として刃先ＰＦ２の稜線ＰＳの曲率半径が９．５μｍのものを用意し、傾斜角θを−２．１°、０．０°、１．９°の３通りに違えるとともに、トレンチラインＴＬ形成時にダイヤモンドポイント１５１に印加する荷重を１．０Ｎ、１．１Ｎ、１．３Ｎ、１．４Ｎ、１．５Ｎ、および１．６Ｎの６水準に違えることで、全１８通りの場合について、傾斜角δを求めた。
【００４５】
脆性材料基板Ｗとしては厚みが０．２ｍｍのガラス基板を用意した。アシストラインＡＬを形成する際のスクライブヘッド２の移動速度は１００ｍｍ／ｓｅｃとし、スクライビングホイール５１としては、ホイール径が２．０ｍｍ、厚みが０．６５ｍｍ、ピン５２の挿通孔の径が０．８ｍｍ、刃先角度が１００°のものを用いた。
【００４６】
図９は、トレンチラインＴＬを形成する際にダイヤモンドポイント１５１に印加した荷重と、形成されたクラックの傾斜角δとの関係を、傾斜角θの値が同じ場合ごとにプロットしたグラフである。また、図１０は、図９に示した結果に基づき、ダイヤモンドポイント１５１に与えた３水準の傾斜角θについてそれぞれ、ダイヤモンドポイント１５１に印加した荷重の異なる６通りのクラックの傾斜角δについての平均値（Ａｖｅ．）、最大値（Ｍａｘ）、および最小値（Ｍｉｎ）を、プロットしたグラフである。
【００４７】
図９および図１０からは、トレンチラインＴＬを形成する際にダイヤモンドポイント１５１に与える傾斜角θと、当該トレンチラインＴＬの形成後、アシストラインＡＬを形成することでトレンチラインＴＬから伸展するクラックの傾斜角δとの間に概ね、正の相関があることが、確認される。
【００４８】
また、図１１は、傾斜角θを−２．１°としたダイヤモンドポイント１５１に１．６Ｎの荷重を印加してトレンチラインＴＬを形成したガラス基板について、傾斜クラックＩＣの形成後にブレイク工程を行うことで得られた個片の、光学顕微鏡像である。より詳細には、図１１は、傾斜角θを−２．１°とし、図面視手前側が下流側となるようにトレンチラインＴＬを形成したガラス基板をブレイクすることで得られた個片を示している。図１１からは、分断面が図８においてθ＜０の場合として示した向きに傾斜していることが確認される。これは、係る向きに傾斜クラックＩＣが形成されたことを意味している。
【００４９】
＜変形例＞
上述の実施の形態においては、トレンチラインＴＬを形成した後に、アシストラインＡＬを形成するようにしているが、トレンチラインＴＬとアシストラインＡＬの形成順序は逆転していてもよい。
【００５０】
また、上述の実施の形態においては、トレンチラインＴＬとアシストラインＡＬとを脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１において直交させているが、これは必須の態様ではなく、アシストラインＡＬの形成に伴うトレンチラインＴＬからの傾斜クラックの伸展が好適に実現される限りにおいて、トレンチラインＴＬとアシストラインＡＬとは斜めに交差している態様であってもよい。
【００５１】
さらに、上述の実施の形態においてはトレンチラインＴＬとアシストラインＡＬが交差した点を傾斜クラック伸展の起点としているが、トレンチラインＴＬの近傍にマイクロクラックを形成することによって傾斜クラックを伸展させる態様であってもよい。マイクロクラックの形成は、例えば脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１においてトレンチラインＴＬの近傍を所定の押圧体によって局所的に押圧することによって圧痕を形成することにより行われる。この圧痕の形成に伴い、圧痕から延在するマイクロクラックがトレンチラインＴＬの下方に到達することにより、前記トレンチラインの直下において傾斜クラックが伸展する。
【００５２】
また、上述の実施の形態においては、スクライブツール１５０によるトレンチラインＴＬの形成を、シャンク１５２の軸方向ＡＸ２を移動方向ＤＡ前方に向けて傾斜させた状態で、つまりは天面ＳＤ１を移動方向ＤＡ後方に向けた姿勢にて、ダイヤモンドポイント１５１を摺動させることによって、行うようにしているが、これに代わり、シャンク１５２の軸方向ＡＸ２を移動方向ＤＡ後方に向けて傾斜させた状態で、つまりは天面ＳＤ１を移動方向ＤＡ前方に向けた姿勢にて、ダイヤモンドポイント１５１を摺動させることによって、トレンチラインＴＬを形成するようにしてもよい。
【００５３】
ただし、係る態様の場合、上述の実施の形態とは異なり、傾斜クラックの予定伸展方向はトレンチラインＴＬの下流側となる。そのため、係る態様においては、トレンチラインＴＬの上流側近傍にアシストラインＡＬを形成するようにする。また、係る態様においては、θ＝０°としてトレンチラインＴＬを形成した場合に伸展する垂直クラックＶＣの伸展方向である鉛直下方（ｚ軸正方向）を基準方向とし、スクライブ時の天面に対する稜線ＰＳの延在方向（本実施の態様においてはトレンチラインＴＬの上流側）から見て時計回りを正として傾斜クラックＩＣの傾斜角δを定義した場合、傾斜角θが正の場合にはδも正となる。つまりは、傾斜クラックＩＣはトレンチラインＴＬからｘ軸方向正側へと傾いて伸展する。一方、傾斜角θが負の場合にはδも負となる。つまりは、傾斜クラックＩＣはトレンチラインＴＬからｘ軸方向負側へと傾いて伸展する。なお、係る傾斜クラックＩＣの傾き方向は、上述した、トレンチラインＴＬ形成の際に残留内部応力が偏在する傾向があるとしていた側と一致している。
【００５４】
この場合も、上述の実施の形態と同様、傾斜クラックＩＣの予定伸展方向においては好適にトレンチラインＴＬからの傾斜クラックの伸展が生じる。
【００５５】
あるいはまた、上述の実施の形態においては、トレンチラインＴＬの形成にダイヤモンドポイント１５１を用いているが、これに代わり、スクライブ装置１００のスクライビングホイール５１を圧接転動させることによってトレンチラインＴＬを形成する態様であってもよい。この場合には、スクライビングホイールの稜線ＰＦを含む鉛直面と水平面との直交軸の延在方向とスクライブツールの移動方向とのなす角が傾斜角となり、ホルダ側から見て反時計回りが角度θの正の向きとなる。
【００５６】
ただし、この態様においても、上述の実施の形態とは異なり、傾斜クラックＩＣの予定伸展方向はトレンチラインＴＬの下流側となる。そのため、これらの態様においては、上述の実施例２と同様に傾斜角θが負になるようにスクライビングホイール５１を傾斜させた状態で、トレンチラインＴＬの上流側近傍にアシストラインＡＬを形成するようにする。上述の実施の形態と同様、傾斜クラックＩＣの予定伸展方向においては好適にトレンチラインＴＬからの傾斜クラックの伸展が生じる。
【００５７】
また、係る態様においては、θ＝０°としてトレンチラインＴＬを形成した場合に伸展する垂直クラックＶＣの伸展方向である鉛直下方（ｚ軸正方向）を基準方向とし、トレンチラインＴＬの下流側から見て時計回りを正として傾斜クラックＩＣの傾斜角δを定義した場合、傾斜角θが正の場合にはδも正となる。つまりは、傾斜クラックＩＣはトレンチラインＴＬからｘ軸方向正側へと傾いて伸展する。一方、傾斜角θが負の場合にはδも負となる。つまりは、傾斜クラックＩＣはトレンチラインＴＬからｘ軸方向負側へと傾いて伸展する。なお、係る傾斜クラックＩＣの傾き方向は、上述した、トレンチラインＴＬ形成の際に残留内部応力が偏在する傾向があるとしていた側と一致している。
【００５８】
＜曲線状の分断への適用＞
上述の実施の形態においては、脆性材料基板Ｗを分断するための分断位置が直線状とされていたが、上述の実施の形態において傾斜クラックの形成は、分断位置が曲線状に定められる場合に応用が可能である。以下、分断位置が円形状に定められ、脆性材料基板Ｗが当該分断位置に沿って円錐台状にくり抜かれる場合を例に説明する。
【００５９】
図１２は、分断位置が円形状に定められる場合のトレンチラインＴＬとアシストラインＡＬの形成位置を示す図である。係る場合、トレンチラインＴＬは、脆性材料基板Ｗの上面ＳＦ１にあらかじめ定められた円形状の分断位置に沿って始点Ｔ１から形成されるが、その際には、分断位置の接線方向がダイヤモンドポイント１５１の移動方向ＤＡとされ、当該接線方向を基準として傾斜角θが与えられる（方向Ｄ１が定められる）。
【００６０】
そして、傾斜角θを維持したまま円形状にトレンチラインＴＬが形成される。ただし、終点Ｔ２は、始点Ｔ１よりもわずかに外側にずらして設定される。終点Ｔ２の近傍にてトレンチラインＴＬに交差させる態様にてアシストラインＡＬを形成すると、係る交差点から始点Ｔ１に向けて、トレンチラインＴＬに沿った傾斜クラックＩＣの伸展が生じる。
【００６１】
図１３は、図１２に示した態様にてトレンチラインＴＬおよびアシストラインＡＬを形成した後の、脆性材料基板Ｗの様子を模式的に示す図である。図１２に示した態様にて形成される傾斜クラックＩＣは、図１３（ａ）に示すように、脆性材料基板Ｗの厚み方向に対し基板外側に傾斜したものとなる。このとき、傾斜クラックＩＣに囲まれた領域は円錐台状（断面視台形状）となっている。
【００６２】
係る場合において、矢印ＡＲ４にて示すように、傾斜クラックＩＣにて囲まれた領域に対し脆性材料基板Ｗの上方から力を加えると、傾斜クラックＩＣはさらに伸展する。最終的に傾斜クラックＩＣが反対面（下面ＳＦ２）まで達すると、図１３（ｂ）に矢印ＡＲ５にて示すように、円錐台状（断面視台形状）の個片Ｗ１がくり抜かれる。
【００６３】
図１４および図１５は、脆性材料基板Ｗが円錐台状にくり抜かれる場合の、図１２に示す態様とは異なる態様でのトレンチラインＴＬとアシストラインＡＬの形成位置を示す図である。図１４に示す態様では、終点Ｔ２が始点Ｔ１よりも内側にずらして設定されてなる。係る場合も、終点Ｔ２の近傍にてトレンチラインＴＬに交差させる態様にてアシストラインＡＬを形成すると、係る交差点から始点Ｔ１に向けて、トレンチラインＴＬに沿った傾斜クラックＩＣの伸展が生じる。
【００６４】
図１２に示す態様は、通常、円錐台状にくり抜かれた部分を取得したい場合に適用されるのに対し、図１４に示す態様は、通常、円錐台状にくり抜かれた部分以外の部分を取得したい場合に適用される。いずれの態様も、アシストラインＡＬが形成されない箇所が取得対象とされる点で共通する。
【００６５】
また、図１５に示す態様では、始点Ｔ１近傍においてトレンチラインＴＬ自身が重なるように終点Ｔ２が設定されてなる。係る場合、アシストラインＡＬを形成せずとも、トレンチラインＴＬの重複部分がアシストラインＡＬとしての役目を果たすことで、図１３（ｂ）に示した場合と同様の、円錐台状の個片のくりぬきが実現される。
【００６６】
なお、上述した例では分断位置が円形状に定められているが、他の曲線状に分断位置が定められてなる場合も、その接線方向に対し傾斜角θを与える態様にてトレンチラインＴＬを形成することで、分断位置に沿って傾斜クラックを伸展させることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  テーブル
２  スクライブヘッド
５０  スクライブツール
５１  スクライビングホイール
１００  スクライブ装置
１５０  スクライブツール
１５１  ダイヤモンドポイント
ＡＬ  アシストライン
ＩＣ  傾斜クラック
ＰＦ  （スクライビングホイールの）刃先
ＰＦ２  （ダイヤモンドポイントの）刃先
ＰＰ  （ダイヤモンドポイントの）頂点
ＰＳ  （ダイヤモンドポイントの）稜線
ＴＬ  トレンチライン
Ｗ  脆性材料基板
【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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【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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