(57)【要約】【課題】被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる。【解決手段】本発明の割断装置は、被加工基板６０を保持する基板ホルダ５０と、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０の割断予定線６５近傍に、レーザ光ＬＢ２を照射して局部的に加熱するレーザ加熱部３０とを備えている。レーザ加熱部３０の下流側に、被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０からのレーザ光ＬＢ２によって加熱された割断予定線６５近傍に、流動性のある冷却媒体Ｃを噴射する冷却部４０が配置されている。レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される加熱領域ＨＡと、冷却部４０から流動性のある冷却媒体Ｃが噴射される冷却領域ＣＡとの間に、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが当該加熱領域ＨＡへ侵入することを防止する遮蔽体が設けられている。【選択図】図１
2008049375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断装置において、
被加工基板を保持する基板ホルダと、
基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱部と、
基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却部とを備え、
レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止する遮蔽体を設けたことを特徴とする割断装置。
【請求項２】
遮蔽体は、被加工基板のうち、レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される加熱領域の周縁外方を囲む側壁からなる遮蔽フードを有し、
当該遮蔽フードにより、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することを特徴とする請求項１記載の割断装置。
【請求項３】
遮蔽フードの側壁で囲まれた領域の平面形状は、加熱領域と相似形であることを特徴とする請求項２記載の割断装置。
【請求項４】
遮蔽フードの被加工基板と反対側は、レーザ加熱部から照射されるレーザ光が通過する透過窓で覆われ、
遮蔽フードの側壁と透過窓によって空間を形成し、
遮蔽フードの側壁と透過窓によって囲まれた空間に不活性ガスまたは空気を流入する流入管を設けたことを特徴とする請求項２記載の割断装置。
【請求項５】
流入管は、遮蔽フードの側壁に連結されたことを特徴とする請求項４記載の割断装置。
【請求項６】
レーザ加熱部は、レーザ光を照射するレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光を基板上で走査する走査ミラーとを有し、
遮蔽フードは、走査ミラーの上方まで延びるとともに、レーザ発振器から走査ミラーに達するレーザ光を通過させる通過穴を有することを特徴とする請求項２記載の割断装置。
【請求項７】
遮蔽体は、遮蔽体自体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項１記載の割断装置。
【請求項８】
脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断装置において、
被加工基板を保持する基板ホルダと、
基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱部と、
基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却部とを備え、
レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に、空気または不活性ガスを噴出し、当該冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止する噴出機構を設けたことを特徴とする割断装置。
【請求項９】
冷却部は、流動性のある冷却剤を噴射する冷却ノズルを有することを特徴とする請求項１または８のいずれかに記載の割断装置。
【請求項１０】
脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断方法において、
基板ホルダによって、被加工基板を保持する基板保持工程と、
レーザ加熱部によって、基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱工程と、
冷却部によって、基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却工程とを備え、
レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に遮蔽体を設け、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することを特徴とする割断方法。
【請求項１１】
脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断方法において、
基板ホルダによって、被加工基板を保持する基板保持工程と、
レーザ加熱部によって、基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱工程と、
冷却部によって、基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却工程とを備え、
レーザ加熱部近傍に設けた噴出機構によって、レーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に、空気または不活性ガスを噴出し、当該冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することを特徴とする割断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる割断装置、および当該割断装置を用いた割断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、脆性材料からなる被加工基板６０を割断する方法では、レーザ光ＬＢ２によって、被加工基板６０をレーザ加熱部（図示せず）によって局所的に加熱する加熱領域ＨＡと、冷却部４０から冷却媒体Ｃを局所的に吹き付けて冷却する冷却領域ＣＡを形成し、被加工基板６０を割断する（図９参照）。
【０００３】
すなわち、図９において、被加工基板６０の割断予定線６５上を加熱領域ＨＡで加熱した後、冷却領域ＣＡで冷却することによって、割断予定線６５近傍に、圧縮応力と引っ張り応力を発生させて、クラックを形成することができる。そして、このクラックの進展方向を制御することで、所望の割断予定線６５に沿って割断する。このような冷却媒体Ｃとしては、被加工基板６０上の加熱された箇所を均一に冷却するために、水と空気を混合した冷却媒体が多く用いられている。
【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、水と空気の混合物を被加工基板６０上に吹き付ける場合、水と空気の混合物は、噴霧状になって被加工基板６０上を浮遊する。このため、図９に示すように、水と空気の混合物は、加熱領域を照射するレーザ光付近に到達し,被加工基板６０の加熱を阻害することがある。
【０００５】
とりわけ、ガラスからなる被加工基板（ガラス基板）６０を割断する場合には、レーザ光ＬＢ２の光源として、一般的に、高出力でありかつガラス基板６０に対する吸収率が高いＣＯ２レーザが使われることが多い。しかしながら、ＣＯ２レーザから照射されるレーザ光ＬＢ２の波長は１０．６μmであり、水への吸収率は、ほぼ１００％である。
【０００６】
このため,レーザ光ＬＢ２の光路中に水の噴霧が入ってしまうと、水の噴霧によってレーザ光ＬＢ２が吸収されてしまい、加工点に到達するレーザ光によるエネルギーが低下し、割断性能が低下してしまう。
【０００７】
具体的には,加工点に到達するレーザ光ＬＢ２によるエネルギーが低下することによって、レーザ光ＬＢ２による加熱が不十分になる。このため、割断に必要な温度にまで被加工基板６０の表面を加熱することができなくなり、スクライブの深さが浅くなるという現象が発生する。このように、スクライブの深さが浅くなることによって、割断ラインの直線性と位置決め精度が低下してしまい、加工品質が劣化してしまっている。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる割断装置、および当該割断装置を用いた割断方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】
【０００９】
本発明は、脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断装置において、被加工基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱部と基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却部とを備え、レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止する遮蔽体を設けたことを特徴とする割断装置である。
【００１０】
このような構成によって、被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる。
【００１１】
本発明は、遮蔽体が、被加工基板のうち、レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される加熱領域の周縁外方を囲む側壁からなる遮蔽フードを有し、当該遮蔽フードにより、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することを特徴とする割断装置である。
【００１２】
このような構成により、冷却部から噴射される流動性のある冷却媒体が加熱領域に達することを効率よく防止することができる。
【００１３】
本発明は、遮蔽フードの側壁で囲まれた領域の平面形状が、加熱領域と相似形であることを特徴とする割断装置である。
【００１４】
このような構成により、冷却部から噴射される流動性のある冷却媒体が加熱領域に達することを、均等にバランスよく防止することができる。
【００１５】
本発明は、遮蔽フードの被加工基板と反対側は、レーザ加熱部から照射されるレーザ光が通過する透過窓で覆われ、遮蔽フードの側壁と透過窓によって空間を形成し、遮蔽フードの側壁と透過窓によって囲まれた空間に不活性ガスまたは空気を流入する流入管を設けたことを特徴とする割断装置である。
【００１６】
このような構成により、不活性ガスまたは空気の流れによって、遮蔽体と被加工基板の間の間隙から、冷却部から噴射される流動性のある冷却媒体が流入することを確実に防止することができる。
【００１７】
本発明は、透過窓が、遮蔽フードの側壁の被加工基板側と反対側の端部に設けられ、流入管が、遮蔽フードの側壁に連結されたことを特徴とする割断装置である。
【００１８】
本発明は、レーザ加熱部が、レーザ光を照射するレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光を基板上で走査する走査ミラーとを有し、遮蔽フードが、走査ミラーの上方まで延びるとともに、レーザ発振器から走査ミラーに達するレーザ光を通過させる通過穴を有することを特徴とする割断装置である。
【００１９】
このような構成により、遮蔽フードの上方から、冷却部から噴射される流動性のある冷却媒体が流入することを確実に防止することができる。
【００２０】
本発明は、遮蔽体が、遮蔽体自体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする割断装置である。
【００２１】
このような構成により、冷却部から噴射される流動性のある冷却媒体が、加熱領域へ侵入することをより確実に防止することができる。
【００２２】
本発明は、脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断装置において、被加工基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱部と、基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却部とを備え、レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に、空気または不活性ガスを噴出し、当該冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止する噴出機構を設けたことを特徴とする割断装置である。
【００２３】
このような構成によって、被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる。
【００２４】
本発明は、冷却部が、流動性のある冷却剤を噴射する冷却ノズルを有することを特徴とする割断装置である。
【００２５】
本発明は、脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断方法において、基板ホルダによって、被加工基板を保持する基板保持工程と、レーザ加熱部によって、基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱工程と、冷却部によって、基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却工程とを備え、レーザ加熱部から照射されるレーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に遮蔽体を設け、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することを特徴とする割断方法である。
【００２６】
このような構成によって、被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる。
【００２７】
本発明は、脆性材料からなる被加工基板を、割断予定線に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断する割断方法において、基板ホルダによって、被加工基板を保持する基板保持工程と、レーザ加熱部によって、基板ホルダに保持された被加工基板の割断予定線近傍の加熱領域に、レーザ光を照射して局部的に加熱するレーザ加熱工程と、冷却部によって、基板ホルダに保持された被加工基板のうち、レーザ加熱部からのレーザ光によって加熱された割断予定線近傍の冷却領域に、流動性のある冷却剤を噴射する冷却工程とを備え、レーザ加熱部近傍に設けた噴出機構によって、レーザ光によって局部的に加熱される被加工基板の加熱領域と、冷却部から流動性のある冷却剤が噴射される被加工基板の冷却領域との間に、空気または不活性ガスを噴出し、当該冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することを特徴とする割断方法である。
【００２８】
このような構成によって、被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、冷却部から噴射される流動性のある冷却剤が当該加熱領域へ侵入することを防止することによって、被加工基板の表面を十分に加熱することができ、割断ラインの高い直線性と、高い位置決め精度を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る割断装置の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００３１】
本発明の割断装置は、脆性材料からなる被加工基板６０を、割断予定線６５に沿って局部的に加熱および冷却し、その際に生じる応力によって当該被加工基板６０に亀裂を生じさせて割断する。
【００３２】
図１および図２に示すように、割断装置は、被加工基板６０を保持する基板ホルダ５０と、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０の割断予定線６５上に、レーザ光ＬＢ１を照射して局部的に予熱するレーザ予熱部２０と、レーザ予熱部２０の下流側（図１のｘ方向の正方向）に配置され、レーザ予熱部２０からのレーザ光ＬＢ１によって予熱された割断予定線６５上に、レーザ光ＬＢ２を照射して局部的に加熱するレーザ加熱部３０と、レーザ加熱部３０の下流側（図１のｘ方向の正方向）に配置され、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０からのレーザ光ＬＢ２によって加熱された割断予定線６５上に、流動性のある冷却媒体Ｃを噴射する冷却部４０とを備えている。
【００３３】
図１に示すレーザ予熱部２０は、被加工基板６０上にレーザ光ＬＢ１を照射して被加工基板６０を局部的に予熱するためのものである。図１に示すように、レーザ予熱部２０は、２００Ｗ程度のＣＯ２レーザ光を出射するレーザ発振器２１と、レーザ発振器２１により出射されたレーザ光ＬＢ１を反射する反射ミラー２２と、反射ミラー２２により反射されたレーザ光ＬＢ１を被加工基板６０上で走査するポリゴンミラー２３とを有している。そして、レーザ発振器２１から出射したレーザ光ＬＢ１は、反射ミラー２２を経てポリゴンミラー２３で反射され、被加工基板６０上で割断予定線６５に沿って繰り返し走査される。
【００３４】
レーザ発振器２１から出射されるレーザ光ＬＢ１は、レーザ発振器２１から出射された直後は、その横断面が円形状からなっている。しかしながら、当該レーザ光ＬＢ１が、ポリゴンミラー２３に達すると、当該ポリゴンミラー２３によって、その横断面が円形状から楕円形状または長円形状に変形される。このため、被加工基板６０上であって、レーザ光ＬＢ１によって予熱される領域（予熱領域）は、楕円形状または長円形状からなっている。
【００３５】
なお、上記ではポリゴンミラー２３を用いて説明したが、これに限ることなく、ポリゴンミラー２３の代わりに、ガルバノミラーやシリンドリカルレンズを用いてもよい。
【００３６】
図１に示すレーザ加熱部３０は、被加工基板６０上にレーザ光ＬＢ２を照射して被加工基板６０を局部的に加熱して、被加工基板６０に亀裂を生じさせるためのものである。図１に示すように、レーザ加熱部３０は、数十Ｗ〜百数十Ｗ程度のＣＯ２レーザ光を出射するレーザ発振器３１と、レーザ発振器３１により出射されたレーザ光ＬＢ２を反射する反射ミラー３２と、反射ミラー３２により反射されたレーザ光ＬＢ２を被加工基板６０上で走査するポリゴンミラー３３とを有している。そして、レーザ発振器３１から出射したレーザ光ＬＢ２は、反射ミラー３２を経てポリゴンミラー３３で反射され、被加工基板６０上で割断予定線６５に沿って繰り返し走査される。
【００３７】
レーザ発振器３１から出射されるレーザ光ＬＢ２は、レーザ発振器３１から出射された直後は、その横断面が円形状からなっている。しかしながら、当該レーザ光ＬＢ２が、ポリゴンミラー３３に達すると、当該ポリゴンミラー３３によって、その横断面が円形状から楕円形状または長円形状に変形される。このため、被加工基板６０上であって、レーザ光ＬＢ２によって加熱される領域（加熱領域）ＨＡは、楕円形状または長円形状からなっている（図２参照）。
【００３８】
なお、上記ではポリゴンミラー３３を用いて説明したが、これに限ることなく、ポリゴンミラー３３の代わりに、ガルバノミラーやシリンドリカルレンズを用いてもよい。
【００３９】
図１に示す冷却部４０は、局部的に加熱された被加工基板６０上の割断予定線６５に流動性のある冷却媒体Ｃを噴射して冷却するためのものである。このような冷却媒体Ｃとしては、水や霧（水と気体との混合物）、窒素、ヘリウム等の気体、二酸化炭素粒子（ドライアイス）等の微粒子固体、アルコール等の液体、霧状のアルコール、雪状のドライアイス等を用いることができる。
【００４０】
また、図１および図２に示すように、冷却部４０は、流動性のある冷却媒体Ｃを噴射する冷却ノズル４１を有している。
【００４１】
また、図１および図２に示すように、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される加熱領域ＨＡと、冷却部４０から流動性のある冷却媒体Ｃが噴射される冷却領域ＣＡとの間を遮るように、遮蔽フード（遮蔽体）１が設けられている。
【００４２】
この遮蔽フード１は、図２に示すように、被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される加熱領域ＨＡの周縁外方を囲む側壁１ｓからなり、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが当該加熱領域ＨＡへ侵入することを防止するためものである。
【００４３】
また、図２に示すように、遮蔽フード１の側壁１ｓで囲まれた領域ＳＡの平面形状は、加熱領域ＨＡと相似形になっている。
【００４４】
また、図１に示すように、基板ホルダ５０は、水平方向に移動自在な水平方向移動機構５５上に配置されている。
【００４５】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００４６】
まず、基板ホルダ５０によって、被加工基板６０が保持される（基板保持工程）（図１参照）。
【００４７】
次に、レーザ予熱部２０によって、レーザ光ＬＢ１が照射されて、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０の割断予定線６５上の一領域が、局部的に予熱される（第一予熱工程）（図１参照）。
【００４８】
次に、水平方向移動機構５５によって、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０を、図１および図２のｘ方向に所定距離だけ移動させる。
【００４９】
次に、レーザ加熱部３０によって、レーザ光ＬＢ２が照射されて、レーザ予熱部２０からのレーザ光ＬＢ１によって予熱された割断予定線６５上の一領域が、局部的に加熱される（第一加熱工程）（図１および図２参照）。この間、レーザ予熱部２０によって、レーザ光ＬＢ１が照射されて、被加工基板６０の割断予定線６５上の他領域が、局部的に予熱される（第二予熱工程）（図１参照）。
【００５０】
次に、水平方向移動機構５５によって、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０を、図１および図２のｘ方向に所定距離だけ移動させる。
【００５１】
次に、レーザ加熱部３０の下流側に配置された冷却部４０によって、流動性のある冷却媒体Ｃが噴射されて、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０からのレーザ光ＬＢ２によって加熱された割断予定線６５上の一領域が、局部的に冷却される（第一冷却工程）（図１および図２参照）。このことによって、被加工基板６０の一領域が、割断予定線６５上で割断される。この間、レーザ加熱部３０によって、レーザ光ＬＢ２が照射されて、レーザ予熱部２０からのレーザ光ＬＢ１によって予熱された割断予定線６５上の他領域が、局部的に加熱される（第二加熱工程）（図１および図２参照）。
【００５２】
この場合、レーザ加熱部３０によって加熱される被加工基板６０上の他領域は、一領域の上流側直近に位置することになる。
【００５３】
また、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される他領域は加熱領域ＨＡとなり、冷却部４０によって冷却される一領域は冷却領域ＣＡとなるが、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって加熱される他領域（ＨＡ）と、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃによって冷却される冷却領域ＣＡ（一領域）との間には遮蔽フード１が設けられている。
【００５４】
このため、遮蔽フード１によって、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが、加熱領域ＨＡへ侵入することを防止することができる（図１および図２参照）。この結果、被加工基板６０上の加熱領域ＨＡの温度を高温に保つことができるので、被加工基板６０の一領域を割断予定線６５上で精度良く割断することができる。すなわち、被加工基板６０の一領域を、割断予定線６５上に正確に位置決めした位置で、真っ直ぐに割断することができる。
【００５５】
また、図２に示すように、遮蔽フード１は加熱領域ＨＡを覆う形状になっているため、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが加熱領域ＨＡに達することを効率よく防止することができる。
【００５６】
また、図２に示すように、遮蔽フード１の側壁１ｓで囲まれた領域ＳＡの平面形状が、加熱領域ＨＡと相似形になっているため、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが加熱領域ＨＡに達することを、均等にバランスよく防止することができる。
【００５７】
なお、被加工基板６０の一領域について行った、第一予熱工程、第一加熱工程および第一冷却工程を、被加工基板６０の割断予定線６５上の全ての領域について行うことによって、被加工基板６０を完全に割断することができる。
【００５８】
また、遮蔽フード１は、遮蔽フード１自体を加熱する加熱機構（図示せず）を有してもよい。このように、遮蔽フード１が加熱機構を有することによって、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが、当該加熱領域ＨＡへ侵入することをより確実に防止することができる。このため、被加工基板６０を割断予定線６５上でより精度良く割断することができる。
【００５９】
また、上記では遮蔽体として、加熱領域ＨＡの周縁外方を囲む側壁１ｓからなる遮蔽フード１を用いて説明したが、これに限ることなく、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される加熱領域ＨＡと、冷却部４０から流動性のある冷却媒体Ｃが噴射される冷却領域ＣＡとの間を遮蔽できるものであれば、遮蔽体として用いることができる。
【００６０】
第２の実施の形態
次に図３および図４により本発明の第２の実施の形態について説明する。図３および図４に示す第２の実施の形態は、遮蔽フード１の側壁１ｓの上端（被加工基板６０側と反対側の端部）を、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２が通過する透過窓３を用いて覆ったものである。また、遮蔽フード１の側壁１ｓに、遮蔽フード１の側壁１ｓと透過窓３によって形成された空間に不活性ガスまたは空気を流入する流入管４を連結したものである。その他の構成は、図１および図２に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６１】
図３および図４に示す第２の実施の形態において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図３および図４に示すように、遮蔽フード１の側壁１ｓの上端が透過窓３によって覆われ、かつ遮蔽フード１の側壁１ｓに、遮蔽フード１の側壁１ｓと透過窓３によって形成された空間に不活性ガスまたは空気を流入する流入管４が連結されている。
【００６３】
このため、遮蔽フード１の側壁１ｓと透過窓３によって囲まれた空間に、流入管４を介して不活性ガスまたは空気を流入することができる。従って、不活性ガスまたは空気の流れによって、遮蔽フード１と被加工基板６０の間の間隙から、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが流入することを確実に防止することができる。この結果、被加工基板６０を割断予定線６５上で精度良く割断することができる。
【００６４】
第３の実施の形態
次に図５および図６により本発明の第３の実施の形態について説明する。図５および図６に示す第３の実施の形態は、ポリゴンミラー（走査ミラー）３３の上方まで延びるとともに、レーザ発振器３１からポリゴンミラー３３に達するレーザ光ＬＢ２を通過させる通過穴７を有する遮蔽フード１を用いたものであり、その他は、図１および図２に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６５】
図５および図６に示す第３の実施の形態において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
図５および図６に示すように、遮蔽フード１は、ポリゴンミラー３３の上方まで延びている。このため、遮蔽フード１の上方から、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが流入することを確実に防止することができる。この結果、被加工基板６０を割断予定線６５上で精度良く割断することができる。
【００６７】
第４の実施の形態
次に図７および図８により本発明の第４の実施の形態について説明する。図７および図８に示す第４の実施の形態は、遮蔽フード１を設ける代わりに、被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される加熱領域ＨＡと、冷却部４０から流動性のある冷却媒体Ｃが噴射される冷却領域ＣＡとの間に、空気または不活性ガスを噴出し、当該冷却媒体Ｃが当該加熱領域ＨＡへ侵入することを防止する噴出機構１１を設けたものであり、その他は、図１および図２に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６８】
図７および図８に示す第４の実施の形態において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００７０】
まず、基板ホルダ５０によって、被加工基板６０が保持される（基板保持工程）（図７参照）。
【００７１】
次に、レーザ予熱部２０によって、レーザ光ＬＢ１が照射されて、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０の割断予定線６５上の一領域が、局部的に予熱される（第一予熱工程）（図７参照）。
【００７２】
次に、水平方向移動機構５５によって、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０を、図７および図８のｘ方向に所定距離だけ移動させる。
【００７３】
次に、レーザ加熱部３０によって、レーザ光ＬＢ２を照射されて、レーザ予熱部２０からのレーザ光ＬＢ１によって予熱された割断予定線６５上の一領域が、局部的に加熱される（第一加熱工程）（図７および図８参照）。この間、レーザ予熱部２０によって、レーザ光ＬＢ１が照射されて、被加工基板６０の割断予定線６５上の他領域が、局部的に予熱される（第二予熱工程）（図７参照）。
【００７４】
次に、水平方向移動機構５５によって、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０を、図７および図８のｘ方向に所定距離だけ移動させる。
【００７５】
次に、レーザ加熱部３０の下流側に配置された冷却部４０によって、流動性のある冷却媒体Ｃが噴射されて、基板ホルダ５０に保持された被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０からのレーザ光ＬＢ２によって加熱された割断予定線６５上の一領域が、局部的に冷却される（第一冷却工程）（図７および図８参照）。このことによって、被加工基板６０の一領域が、割断予定線６５上で割断される。この間、レーザ加熱部３０によって、レーザ光ＬＢ２が照射されて、レーザ予熱部２０からのレーザ光ＬＢ１によって予熱された割断予定線６５上の他領域が、局部的に加熱される（第二加熱工程）（図７および図８参照）。
【００７６】
このとき、レーザ加熱部３０近傍に設けた噴出機構１１によって、被加工基板６０のうち、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって局部的に加熱される加熱領域ＨＡと、冷却部４０から流動性のある冷却媒体Ｃが噴射される冷却領域ＣＡとの間に、空気または不活性ガスが噴出される（図７および図８参照）。
【００７７】
このため、冷却部４０から噴射される流動性のある冷却媒体Ｃが加熱領域ＨＡへ侵入することを防止することができるので、被加工基板６０上の加熱領域ＨＡの温度を高温に保つことができる。この結果、被加工基板６０の一領域を割断予定線６５上で精度良く割断することができる。すなわち、被加工基板６０の一領域を、割断予定線６５上に正確に位置決めした位置で、真っ直ぐに割断することができる。
【００７８】
なお、被加工基板６０の一領域について行った、第一予熱工程、第一加熱工程および第一冷却工程を、被加工基板６０の割断予定線６５上の全ての領域について行うことによって、被加工基板６０を完全に割断することができる。
【００７９】
また、噴出機構１１によって噴出される空気や不活性ガスが加熱領域ＨＡに達したとしても、レーザ加熱部３０から照射されるレーザ光ＬＢ２によって被加工基板６０を加熱することに対して、何ら影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態による割断装置を示す側方図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による割断装置の加熱領域および冷却領域の近傍を示す斜視図。
【図３】本発明の第２の実施の形態による割断装置を示す側方図。
【図４】本発明の第２の実施の形態による割断装置の加熱領域および冷却領域の近傍を示す斜視図。
【図５】本発明の第３の実施の形態による割断装置を示す側方図。
【図６】本発明の第３の実施の形態による割断装置の加熱領域および冷却領域の近傍を示す斜視図。
【図７】本発明の第４の実施の形態による割断装置を示す側方図。
【図８】本発明の第４の実施の形態による割断装置の加熱領域および冷却領域の近傍を示す斜視図。
【図９】従来の割断装置の加熱領域および冷却領域の近傍を示す斜視図。
【符号の説明】
【００８１】
１    遮蔽フード（遮蔽体）
１ｓ  遮蔽フードの側壁
３    透過窓
４    流入管
７    通過穴
１１  噴出機構
２０  レーザ予熱部
３０  レーザ加熱部
３３  ポリゴンミラー（走査ミラー）
４０  冷却部
４１  冷却ノズル
５０  基板ホルダ
６０  被加工基板
６５  割断予定線
ＣＡ  冷却領域
ＨＡ  加熱領域
ＳＡ  遮蔽フードの側壁で囲まれた領域
【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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