(57)【要約】【課題】ブラインドクラックがフルボディカットになることを抑制し、さらに、適切な深さのブラインドクラックが得られるレーザービームの出力の幅を広げることを可能にする。【解決手段】ガラス基板５０の表面に、ガラス基板５０の軟化点よりも低い温度で連続してレーザービームを照射してレーザースポットＬＳを形成しつつ、レーザースポットＬＳの内部に冷却ポイントＣＰを形成することにより、ガラス基板５０のスクライブ予定ラインに沿って、ブラインドクラックを形成する。本方法は、レーザスポットＬＳの領域の中に、強制的に冷却する冷却ポイントＣＰを形成することによって、フルボディカットを防止し、また、移動速度及びレーザービームの出力の適正範囲を広く確保して適切な深さのブラインドクラックを安定して形成することが可能である。【選択図】　図１
2004010466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板の表面に、該脆性材料基板の軟化点よりも低い温度で連続して加熱しつつ、且つ、その加熱領域の内部に冷却領域を形成することにより、該脆性材料基板のスクライブ予定ラインに沿って、ブラインドクラックを形成することを特徴とするスクライブ方法。
【請求項２】
前記加熱領域は、レーザービームを照射することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクライブ方法。
【請求項３】
前記脆性材料基板の表面の温度分布を測定する温度測定手段を用いて測定した該脆性基板表面の温度分布に基づいて、前記冷却領域を形成する冷却ノズルが適切な位置に移動することを特徴とする請求項１または２に記載のスクライブ方法。
【請求項４】
脆性材料基板の表面に、該脆性材料基板の軟化点よりも低い温度で連続して加熱する加熱手段と、
該脆性基板の表面を冷却する冷却手段と、
該冷却手段を、該加熱手段によって形成された加熱領域の端部から所定の距離だけ、該加熱領域の内側及び外側に移動させる冷却手段移動手段と、
を具備したことを特徴とするスクライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと表記する）に使用されるガラス基板等の脆性材料基板を分断するためのスクライブ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＰＤ等に用いられるガラス基板の厚さは、用途に応じて、０．５ｍｍから３ｍｍまで多岐にわたっている。このような種々の厚さを有するＦＰＤ用のガラス素板を製造する場合、フロート法またはフュージョン法と呼ばれる工程等を用いることが一般的に知られている。
【０００３】
フロート法は、溶けた錫金属の自由面にガラスを浮かす方法であり、歪みが少ない、平坦度が非常に優れた板ガラスを得ることができる。このフロート法により、０．５ｍｍから１０ｍｍまで種々の厚さのガラス素板を製造することができる。厚さの厚いガラス板は、カーボンフェンダで、錫金属上でのガラスの広がりを防ぐことにより製造され、厚さの薄いガラス板は、錫の自由面上に浮いているガラスを、ローラ機構を用いて両方向に引っ張ることにより製造される。
【０００４】
一方、フュージョン法は、桶から溢れて垂れ下がるガラスを、そのまま下方に垂れ伸ばし、ローラを用いずに、液体の自然面をそのまま固める方法であり、優れた精度の平坦度のガラス素板が得られることが知られている。
【０００５】
溶融炉で溶融されたガラスに対して上記のフロート法またはフュージョン法のいずれかを用いて形成した平坦なガラス板は、種々の工程を経た後、コンベア上に流れてくるガラス素板に対して分断工程において分断が行われる。
【０００６】
この分断工程は、コンベア上を流れてくる大板のガラス素板に対して、ガラス板の搬送方向に沿って平行及び直角にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、このスクライブ工程によって形成されたスクライブラインに沿ってブレイクするブレイク工程とが含まれる。このガラス素板の分断工程を行う場合、コンベア上のガラス素板の搬送速度は、ガラス素板の厚さが薄くなると遅くなり、ガラス素板の厚さが０．５〜０．７ｍｍ程度では、１００ｍｍ／ｓ以下の搬送速度に調整される。ガラス素板の分断工程にて形成されるスクライブラインは、ガラス素板の表面に形成された垂直クラックが連続することにより形成される。
【０００７】
コンベア上のガラス素板の搬送方向及び搬送方向に直交する方向に沿うスクライブラインは、超硬合金製または焼結ダイヤモンド製のホィールカッターを用いて形成することが一般的である。しかし、このようなホィールカッターを用いる方法では、スクライブライン形成中に発生するカレットがガラス素板の表面に付着して、欠陥の原因となり、また、ガラス素板をブレイクした際に、ガラス板の端面部分に欠けが生じて製品不良となるおそれがある。
【０００８】
このホィールカッターを用いる方法が有する問題点を解消するために、レーザーによる加熱作用と冷却媒体による冷却作用を用いて脆性材料基板に生じる熱歪みを利用してブラインドクラックを形成するスクライブ方法が検討されており、例えば、日本特許第３０２７７６８号に開示された方法が知られている。
【０００９】
このスクライブ方法では、図９に示すように、ガラス基板５０に対して、レーザー発振装置６１からレーザービームが照射される。レーザー発振装置６１から照射されるレーザービームは、スクライブ予定ラインに沿って長円形状のレーザースポットＬＳをガラス基板５０上に形成する。レーザー発振装置６１から照射されるレーザービームは、ガラス基板５０に対してレーザースポットＬＳの長手方向に沿って相対的に移動させられる。
【００１０】
また、ガラス基板５０の表面におけるレーザービームの照射領域の近傍には、スクライブラインが形成される様に、冷却水等の冷却媒体が、冷却ノズル６２から吹き付けられるようになっている。レーザービームが照射されるガラス基板５０の表面には、レーザービームによる加熱によって圧縮応力が生じた後に、冷却媒体が吹き付けられることにより、引張り応力が生じる。このように、圧縮応力が生じた領域の近接した領域に引張り応力が生じるために、両領域間に、それぞれの応力に基づく応力勾配が発生し、ガラス基板５０には、ガラス基板５０の端部に予め形成された切れ目からスクライブ予定ラインに沿って連続するクラックＢＣが形成される。このクラックＢＣは微小なため、通常、肉眼では目視することができず、ブラインドクラックＢＣと称せられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ガラス基板等の脆性材料基板を分断する場合、上述のように、ガラス基板に対してスクライブラインを形成するスクライブ工程と、スクライブ工程により形成されたスクライブラインに沿ってブレイクするブレイク工程とが行われる。スクライブ工程にて形成されるスクライブラインは、ブレイク工程でガラス基板をブレイクする際に、スクライブラインに沿って正しくブレイクされるために適切な深さに形成される必要がある。他方で、スクライブラインが深く形成され過ぎると、スクライブラインを構成するブラインドクラックがガラス基板の下面にまで貫通したフルボディカットになり、ブレイク工程を行う前にすでにガラス基板が分断された状態になり、搬送途中でガラス基板の落下、脱落等により、ガラス素板の分断ラインが停止される等の支障をきたすおそれがある。したがって、分断対象となるガラス基板に対して適切な深さのスクライブラインを形成することは重要である。
【００１２】
しかし、用途に応じて多種の厚さに製造されるガラス素板の中で、厚さの薄いガラス素板の場合は、前述のように、コンベア上の搬送速度が１００ｍｍ／ｓ以下の低速に調整されるので、レーザービームによる加熱領域がガラス素板の下面にまで達しやすくなって、ブラインドクラックがフルボディカットになるおそれが強い。
【００１３】
また、レーザービームの出力が変動すると、ガラス素板の深さに対する加熱領域の深さが変動するので、レーザービームの出力変動により形成されるブラインドクラックの深さが変動する。厚さの薄いガラス素板では、レーザービームの出力変動により、適切な深さのブラインドクラックが形成されるレーザービームの出力とブラインドクラックが形成されないレーザービームの出力との差、また、適切な深さのブラインドクラックが形成されるレーザービームの出力と、ブラインドクラックがフルボディカットになるレーザービームの出力との差が小さく、適切な深さのブラインドクラックを形成するために許容されるレーザービームの出力の幅が狭く、同一のスクライブ工程でも、レーザービーム出力の変動により、ブラインドクラックが形成されない領域と、ブラインドクラックがフルボディカットになる領域の両方が生じるおそれがある。
【００１４】
本発明は、ブラインドクラックがフルボディカットになることを抑制し、さらに、適切な深さのブラインドクラックが得られるレーザービームの出力の幅を広げることが可能なスクライブ方法およびスクライブ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のスクライブ方法は、脆性材料基板の表面に、該脆性材料基板の軟化点よりも低い温度で連続して加熱しつつ、且つ、その加熱領域の内部に冷却領域を形成することにより、該脆性材料基板のスクライブ予定ラインに沿って、ブラインドクラックを形成することを特徴とするものである。
【００１６】
上記本発明のスクライブ方法において、前記加熱領域は、レーザービームを照射することにより形成されることが好ましい。
【００１７】
上記本発明のスクライブ方法において、前記脆性材料基板の表面の温度分布を測定する温度測定手段を用いて測定した該脆性基板表面の温度分布に基づいて、前記冷却領域を形成する冷却ノズルが適切な位置に移動することが好ましい。
【００１８】
また、本発明のスクライブ装置は、脆性材料基板の表面に、該脆性材料基板の軟化点よりも低い温度で連続して加熱する加熱手段と、該脆性基板の表面を冷却する冷却手段と、該冷却手段を、該加熱手段によって形成された加熱領域の端部から所定の距離だけ、該加熱領域の内側及び外側に移動させる冷却手段移動手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスクライブ方法およびスクライブ装置について、詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明のスクライブ方法を実施するために用いられるスクライブ装置を示す概略図である。このスクライブ装置は、例えば、ＦＰＤに使用されるガラス基板を切断するために使用され、図１に示すように、水平な架台１１上に所定の水平方向（Ｙ方向：紙面に対して垂直な方向）に沿って往復移動するスライドテーブル１２を有している。
【００２１】
スライドテーブル１２は、架台１１の上面にＹ方向に沿って平行に配置された一対のガイドレール１４及び１５に、水平な状態で各ガイドレール１４及び１５に沿ってスライド可能に支持されている。両ガイドレール１４及び１５の中間部には、各ガイドレール１４及び１５と平行にボールネジ１３が、モータ（図示せず）によって回転するように設けられている。ボールネジ１３は、正転及び逆転可能になっており、このボールネジ１３にボールナット１６が螺合する状態で取り付けられている。ボールナット１６は、スライドテーブル１２に回転しない状態で一体的に取り付けられており、ボールネジ１３の正転及び逆転によって、ボールネジ１３に沿って両方向にスライドする。これにより、ボールナット１６と一体的に取り付けられたスライドテーブル１２が、各ガイドレール１４及び１５に沿ってＹ方向にスライドする。
【００２２】
スライドテーブ１２上には、台座１９が水平な状態で配置されている。台座１９は、スライドテーブル１２上に平行に配置された一対のガイドレール２１に、スライド可能に支持されている。各ガイドレール２１は、スライドテーブル１２のスライド方向であるＹ方向と直交するＸ方向に沿って配置されている。また、各ガイドレール２１間の中央部には、各ガイドレール２１と平行にボールネジ２２が配置されており、ボールネジ２２がモータ２３によって正転及び逆転されるようになっている。
【００２３】
ボールネジ２２には、ボールナット２４が螺合する状態で取り付けられている。ボールナット２４は、台座１９に回転しない状態で一体的に取り付けられており、ボールネジ２２の正転及び逆転によって、ボールネジ２２に沿って両方向に移動する。これにより、台座１９が、各ガイドレール２１に沿ったＸ方向にスライドする。
【００２４】
台座１９上には、回転機構２５が設けられており、この回転機構２５上に、切断対象であるガラス基板５０が載置される回転テーブル２６が水平な状態に設けられている。回転機構２５は、回転テーブル２６を、鉛直方向に沿った中心軸の周りに回転させるようになっており、基準位置に対して任意の回転角度θになるように、回転テーブル２６を回転させることができる。回転テーブル２６上には、ガラス基板５０が、例えば吸引チャックによって固定される。
【００２５】
回転テーブル２６の上方には、回転テーブル２６とは適当な間隔をあけて、支持台３１が配置されている。この支持台３１は、鉛直状態で配置された光学ホルダー３３の下端部に水平な状態で支持されている。光学ホルダー３３の上端部は、架台１１上に設けられた取付台３２の下面に取り付けられている。取付台３２上には、レーザービームを発振するレーザー発振器３４が設けられており、レーザー発振器３４から発振されるレーザービームが、光学ホルダー３３内に保持された光学系に照射される。
【００２６】
光学ホルダー３３内に照射されるレーザービームは、光学ホルダー３３の下端面から、回転テーブル２６上に載置されたガラス基板５０に照射される。ガラス基板５０には、光学ホルダー３３内に保持された光学系によって、所定方向に沿って長く延びる長円形のレーザースポットとして照射される。
【００２７】
光学ホルダー３３の下端部に取り付けられた支持台３１には、ガラス基板５０の表面に切れ目を形成するカッターホィールチップ３５が設けられている。このカッターホィールチップ３５は、ガラス基板５０の端部にブラインドクラックの形成のきっかけとなる亀裂（切れ目）を、照射されるレーザービームの長手方向に沿って形成するために用いられる。そして、チップホルダー３６によって、昇降可能に保持されている。
【００２８】
また、支持台３１には、光学ホルダー３３に近接して、冷却ノズル移動機構３７ａが設けられており、この冷却ノズル移動機構３７ａ上に、冷却ノズル３７が設けられている。この冷却ノズル３７からは、冷却水、Ｈｅガス、Ｎ２ガス、ＣＯ２ガス等の冷却媒体がガラス基板５０に噴射されるようになっている。冷却ノズル移動機構３７ａは、冷却ノズル３７から放出される冷却媒体がレーザービームの長円形のビームスポットの端部から所定距離だけ内部側に相当する位置から、レーザービームのビームスポットの端部から所定距離だけ外部側に相当する位置間にわたって冷却スポットＣＰが形成されるように移動可能に構成されている。
【００２９】
また、このスクライブ装置には、ガラス基板５０に予めパターニングされたアライメントマークを撮像する一対のＣＣＤカメラ３８及び３９が設けられており、各ＣＣＤカメラ３８及び３９にて撮像された画像を表示するモニター２８及び２９が、取付台３２上にそれぞれ設けられている。
【００３０】
また、このスクライブ装置には、光学ホルダ３３及び冷却ノズル３７のそれぞれに近接して、ガラス基板５０の表面の温度分布を検出する温度検出センサー４０とＣＣＤカメラ４５とが設けられている。この温度センサ４０には、基板表面周辺の赤外線を集光して、電気に変える受光素子が内蔵されており、ガラス基板５０の表面上におけるレーザースポットＬＳ及び冷却媒体が吹き付けられる冷却ポイントＣＰの温度を非接触にて検知することができるようになっている。ＣＣＤカメラ４５は、ブラインドクラックの形成を画像処理にて確認するための画像処理装置（不図示）に撮像信号を供給するのに用いられる。
【００３１】
このようなスクライブ装置によってガラス基板５０をスクライブする場合には、まず、所定の大きさに分断されるガラス基板５０が、スクライブ装置の回転テーブル２６上に載置されて吸引手段によって固定される。そして、ＣＣＤカメラ３８及び３９によって、ガラス基板５０に設けられたアライメントマークが撮像される。撮像されたアライメントマークは、モニター２８及び２９によって表示され、テーブル位置決め用の画像処理装置（図示せず）でアライメントマークの位置情報が処理される。その後、支持台３１に対して、ガラス基板５０を載置した回転テーブル２６が所定の位置に位置決めされ、ガラス基板５０には、レーザーによるスクライブが実施される。ガラス基板５０をスクライブする際には、光学ホルダー３３からガラス基板５０の表面に照射される長円形状のレーザースポットの長手方向が、ガラス基板５０に形成されるスクライブラインに沿ったＸ方向になる。回転テーブル２６の位置決めは、スライドテーブル１２のスライド、台座１９のスライド、及び回転機構２５による回転テーブル２６の回転によって行われる。
【００３２】
回転テーブル２６が支持台３１に対して位置決めされると、回転テーブル２６がＸ方向に沿ってスライドされて、ガラス基板５０の端部が、カッターホィール３５に対向される。そして、カッターホィールチップ３５が下降して、ガラス基板５０の端部に、切れ目（図２のＴＲ）が形成される。
【００３３】
その後、回転テーブル２６が、スクライブ予定ラインに沿ったＸ方向にスライドされつつ、レーザー発振器３４からレーザービームが照射されるとともに、冷却ノズル３７から冷却媒体、例えば、冷却水が圧縮エアーとともに噴射される。冷却ノズル３７の適正な位置は、温度センサ４０がガラス基板５０の表面の温度分布を検出した温度データに基づいて、冷却ノズル移動機構３７ａによって、冷却ノズル３７を適切な位置に移動させることによって決められる。具体的には、冷却媒体が噴射される付近の表面温度を温度センサ４０にて連続してモニタし、ガラス基板５０の表面温度が溶融温度に近くなった場合に、冷却媒体が噴射される冷却ノズル３７の位置と噴射量を抑制する。
【００３４】
図２は、上記のスクライブ装置を用いた本発明のスクライブ方法によるガラス基板５０上のビーム照射状態を示す模式的斜視図で、図３は、そのガラス基板５０上の物理変化状態を模式的に示す平面図である。
【００３５】
レーザー発振器３４から発振されたレーザービームは、ガラス基板５０の表面に、長円形状のレーザースポットＬＳを形成する。レーザースポットＬＳは、長軸が、形成すべきスクライブライン方向に一致するように照射される。レーザースポットＬＳのサイズは、例えば、長径ｂが１７ｍｍ、短径ａが１．４ｍｍの長円形状に設定されるが、適宜変更することが可能である。レーザスポットＬＳによる加熱温度は、ガラス基板５０が溶融される温度より低い、すなわち、ガラス基板５０の軟化点よりも低い温度とされる。これにより、レーザースポットＬＳが照射されたガラス基板５０の表面は、溶融されることなく加熱される。
【００３６】
冷却ノズル３７からは、レーザースポットＬＳの領域の後方部分に重なるように冷却水等の冷却媒体が吹き付けられて、冷却ポイントＣＰが形成される。その結果、レーザースポットＬＳと冷却スポットＣＰとの間に温度勾配が生じる。
【００３７】
レーザースポットＬＳによって加熱されたガラス基板５０の表面の領域には、圧縮応力が発生し、また、冷却水が吹き付けられた冷却ポイントＣＰには、引張り応力が発生する。このように、レーザースポットＬＳによる加熱領域に圧縮応力が発生し、冷却水による冷却ポイントＣＰに引張り応力が発生すると、レーザースポットＬＳに発生している圧縮力により、冷却ポイントＣＰに対してレーザースポットＬＳとは反対側の領域に大きな引張り応力が生じる。そして、この引張り応力を利用して、ガラス基板５０の端部にカッターホィールチップ３５により形成された切れ目からブラインドクラックＢＣが、スクライブ予定ラインに沿って形成される。
【００３８】
このようにして形成されるブラインドクラックＢＣは微小なものであり、冷却媒体による引張り応力が作用しなくなると、ブラインドクラックＢＣは、肉眼では、ほとんど目視することができない。しかしながら、冷却水が吹き付けられた領域の近接部分では、大きな引張り応力が発生するために、ガラス基板５０の表面に形成されるブラインドクラックＢＣは、ミクロ的に観察すると大きな幅寸法で開口した状態になっている。
【００３９】
一般に、上記方法を用いて形成されるブラインドクラックＢＣの深さ（深度）δは、レーザースポットＬＳの大きさ、レーザースポットＬＳ及び冷却ポイントＣＰとガラス基板５０との相対移動速度Ｖに依存する。
【００４０】
本発明のスクライブ方法では、さらに、レーザースポットＬＳの中に、冷却媒体が吹き付けられて、冷却ポイントＣＰが、レーザスポットＬＳの領域内に形成されるようにしている。これにより、ガラス基板５０の表層の温度分布において、温度が最高点付近または下降する途中に、なかば強制的に冷却するように冷却スポットＣＰを形成している。このため、レーザービームによる加熱領域がガラス基板５０の下面に達する前に、ガラス基板５０が冷却されるために、レーザービームによる加熱領域がガラス基板５０の下面にまで達することに起因して、ブラインドクラックＢＣがフルボディカットになることを防止することが可能になる。さらに、レーザービームの出力が多少、例えば、１０Ｗ前後変動しても、また、レーザースポットＬＳ及び冷却ポイントＣＰのガラス基板５０に対する移動速度が多少変動しても、適切な深さのブラインドクラックを形成することが可能となる。したがって、スクライブに用いられるレーザー光出力の許容される変動幅、また、レーザースポットＬＳ及び冷却スポットＣＰのガラス基板に対する移動速度の許容される変動幅を広くすることができるので、安定したスクライブが可能になる。
【００４１】
次に、上記のように、冷却ポイントＣＰがレーザースポットＬＳ内に形成されるようにした、本発明のスクライブ方法による効果を確認する実験として、実験例１〜５を行ったので、以下、その結果について、詳細に説明する。
【００４２】
（実験例１）
実験例１では、ガラス基板として、０．７ｍｍの厚さの硬質系ガラスを用いた。また、このガラス基板に照射されるレーザービームとして、リングモードを用い、そのビーム形状を、３９ｍｍ（長径ｂ）×１．４ｍｍ（短径ａ）とした。また、この実験例１では、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰが１ｍｍの間隔をあけて外側に形成した。すなわち、従来通りのスクライブ方法を示している。その結果を図４に示す。
【００４３】
以下、図４〜図８において示した各表記は、次のような結果を表している。
【００４４】
○：ブラインドクラックが正常に形成される。
【００４５】
×：ブラインドクラックが正常に形成されない。
【００４６】
即ち、ブラインドクラックが形成されない
（速度領域が低い場合）、または
分断後の断面品質が不良である
（速度領域が高い場合）。
【００４７】
△：ブラインドクラックが形成された部分と形成されない部分が生じた。
【００４８】
Ｆ：フルボディカットが発生した。
【００４９】
Ｍ：基板がメルトした。
【００５０】
（実験例２）
実験例２では、ガラス基板として、０．７ｍｍの厚さの硬質系ガラスを用いた。また、このガラス基板に照射されるレーザービームとして、ガウスビームを用い、そのビーム形状を、２７ｍｍ（長径ｂ）×１．４ｍｍ（短径ａ）とした。この条件に基づいて、冷却スポットＣＰとレーザースポットＬＳの端部との間隔を種々変更した場合について、スクライブを行った。図５にその結果を示す。この図５において、図５（ａ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰが１ｍｍの間隔をあけて外側に形成された場合、すなわち、従来通りのスクライブ方法を示している。図５（ｂ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に５ｍｍの間隔で形成した場合を示している。図５（ｃ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に７ｍｍの間隔で形成した場合を示している。
【００５１】
（実験例３）
実験例３では、ガラス基板として、０．７ｍｍの厚さの硬質系ガラスを用いた。また、このガラス基板に照射されるレーザービームとして、ガウスビームを用い、そのビーム形状を、２２ｍｍ（長径ｂ）×１．４ｍｍ（短径ａ）とした。この条件に基づいて、冷却スポットＣＰとレーザースポットＬＳの端部との間隔を種々変更した場合について、スクライブを行った。図６にその結果を示す。この図６において、図６（ａ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰが１ｍｍの間隔をあけて外側に形成された場合、すなわち、従来通りのスクライブ方法を示している。図６（ｂ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に３ｍｍの間隔で形成した場合を示している。
【００５２】
（実験例４）
実験例４では、ガラス基板として、０．７ｍｍの厚さの硬質系ガラスを用いた。また、このガラス基板に照射されるレーザービームとして、リングモードを用い、そのビーム形状を、１７ｍｍ（長径ｂ）×１．４ｍｍ（短径ａ）とした。この条件に基づいて、冷却スポットＣＰとレーザースポットＬＳの端部との間隔を種々変更した場合について、スクライブを行った。図７にその結果を示す。この図７において、図７（ａ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰが３ｍｍの間隔をあけて外側に形成された場合、すなわち、従来通りのスクライブ方法を示している。図７（ｂ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰが１ｍｍの間隔をあけて外側に形成された場合、すなわち、従来通りのスクライブ方法を示している。また、図７（ｃ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に１ｍｍの間隔で形成した場合を示している。図７（ｄ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に３ｍｍの間隔で形成した場合を示している。
【００５３】
（実験例５）
実験例５では、ガラス基板として、厚さ０．５ｍｍの硬質系ガラスＡを用いた。また、このガラス基板に照射されるレーザービームとして、ガウスビームを用い、そのビーム形状を、２８ｍｍ（長径ｂ）×０．８ｍｍ（短径ａ）とした。この条件に基づいて、冷却スポットＣＰとレーザースポットＬＳの端部との間隔を種々変更した場合について、スクライブを行った。図８にその結果を示す。この図８において、図８（ａ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に２ｍｍの間隔で形成した場合を示している。図８（ｂ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に４ｍｍの間隔で形成した場合を示している。図８（ｃ）は、レーザースポットＬＳの端部に対して、冷却ポイントＣＰがレーザスポットＬＳの内側に６ｍｍの間隔で形成した場合を示している。
【００５４】
以上の実験例１〜５にわたって行ったスクライブの結果により示されるように、ガラス基板の厚さの種類（０．７ｍｍ、０．５ｍｍ）に応じて、細部の最適条件は異なるが、冷却ポイントＣＰをレーザースポットＬＳの内側に形成する本発明のスクライブ方法は、冷却ポイントＣＰをレーザースポットＬＳの外側に形成する従来のスクライブ方法に比較して、フルボディカットの発生が低減されると共に、レーザースポットＬＳ及び冷却ポイントＣＰの所定の移動速度において、±１０ｍｍ／ｓ前後、レーザービームの所定の出力において、±１０Ｗ前後の適正範囲を確保して適切な深さのブラインドクラックを形成することが可能である。
【００５５】
図１０は、スクライブ装置に続けて、ブレイク装置を組み込んだガラス基板５０の分断自動化ラインの一例を示したガラス基板自動分断ライン１００の概略模式図である。
【００５６】
このガラス基板自動分断ライン１００は、単板のガラス基板を分断するための装置構成を有し、ガラス基板５０を収納したカセットを装着したカセットローダー１０１と、カセットローダー１０１から引き出されたガラス基板５０を載置した後、載置されたガラス基板５０を位置決めするコンベア１０２と、ガラス基板５０をスクライブする本発明のスクライブ装置１０３と、スクライブラインが形成されたガラス基板５０を載置した後、位置決めするコンベア１０４と、２分化したテーブルにより構成され、そのうちの少なくとも１つのテーブルを下方に回転移動させることによりガラス基板５０を撓ませてガラス基板５０をスクライブラインに沿って分断するブレイク装置１０５と、分断されたガラス基板５０Ｂをガラス基板自動分断ライン１００外に搬出する搬出コンベア１０６とを備えている。また、このガラス基板自動分断ライン１００の各所には、各状態のガラス基板５０の搬送等を行うためのロボットＲ１〜Ｒ５が設けられている。
【００５７】
次いで、このガラス基板自動分断ライン１００の動作について説明する。
【００５８】
カセットローダー１０１のカセット内に収納されたガラス基板５０が、ロボット（給材ロボット）Ｒ１により取り出され、取り出されたガラス基板５０がコンベア１０２上に載置される。次に、コンベア１０２の前方側において、ガラス基板５０が位置決めされる。その後、ガラス基板５０は、ロボット（搬送ロボット）Ｒ２によって保持され、スクライブ装置１０３内に搬送される。
【００５９】
搬送されたガラス基板５０は、スクライブ装置１０３内のテーブル上に載置される。スクライブ装置１０３では、上述したように、ガラス基板５０に対して、予め決められたラインに沿ってブラインドクラックＢＣが形成される。このスクライブ装置１０３において、ガラス基板５０の表面に、所定のブラインドクラックＢＣが良好に形成されなかった場合には、画像処理装置（不図示）からＮＧ信号が出され、スクライブ装置１０３の動作が停止されると共に、異常発生を知らせる警報が発せられる。
【００６０】
一方、スクライブ装置１０３において、ガラス基板５０の表面上にブラインドクラックＢＣが良好に形成された場合には、ガラス基板５０は、ロボット（搬送ロボット）Ｒ３によって保持されて、コンベア１０４上に載置される。
【００６１】
コンベア１０４上に載置されたガラス基板５０は、コンベア１０４の前方側において位置決めされ、ロボット（搬送ロボット）Ｒ４が、ガラス基板５０のブラインドクラックＢＣが２分化したテーブル間の中央に位置するようにブレイク装置１０５内に搬送される。
【００６２】
ブレイク装置１０５で複数枚に分断されたガラス基板（以下、複数枚に分断された各ガラス基板を、ガラス基板５０Ｂと表現する）をロボット（搬送ロボット）Ｒ５によって搬出コンベア１０６上に載置する。
【００６３】
なお、別のライン構成として、画像処理装置からＮＧ信号が発生された場合には、所定のブラインドクラックＢＣが形成されなかったガラス基板５０をライン１００から自動搬出させる機器構成を採用することも可能である。これにより全自動運転が可能となる。
【００６４】
以上説明した本発明のスクライブ方法について、本実施の形態では、図１に示すスクライブ装置を用いてスクライブラインを形成する場合について説明した。しかし、本発明によって得られる効果は、これに限定されず、例えば、ガラス素板の製造ラインにおけるコンベア上に搬送されるガラス基板に対して、搬送方向および搬送方向に直交する方向に沿ってスクライブラインを形成するための装置においても適用することは可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスクライブ方法は、脆性材料基板の表面に、該脆性材料基板の軟化点よりも低い温度で連続して加熱しつつ、且つ、その加熱領域の内部に冷却領域を形成することにより、該脆性材料基板のスクライブ予定ラインに沿って、ブラインドクラックを形成することを特徴とする。このため、本発明のスクライブ方法は、温度が最高点付近又は下降する途中の加熱領域を、なかば強制的に冷却することによって、フルボディカットを防止して、適切な深さにブラインドクラックを形成することが可能となる。さらに、本発明のスクライブ方法は、冷却領域を加熱領域の外側に形成する従来のスクライブ方法に比較して、加熱領域及び冷却領域の所定の移動速度に対して、±１０ｍｍ／ｓ前後、レーザービームの所定の出力に対して、±１０Ｗ前後の適正範囲を確保して適切なスクライブを安定して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクライブ方法を実施するために用いられるスクライブ装置を示す概略図である。
【図２】図１のスクライブ装置を用いた本発明のスクライブ方法によるガラス基板５０上のビーム照射状態を示す模式的斜視図である。
【図３】図２のガラス基板５０上の物理変化状態を模式的に示す平面図である。
【図４】実験例１の結果を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実験例２の結果を示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実験例３の結果を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実験例４の結果を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実験例５の結果を示す図である。
【図９】レーザービームによるスクライブラインの形成方法を説明するための模式図である。
【図１０】ガラス基板自動分断ライン１００の概略模式図である。
【符号の説明】
１１　架台
１２　スライドテーブル
１３　ボールネジ
１４　ガイドレール
１５　ガイドレール
１６　ボールナット
１９　台座
２１　ガイドレール
２２　ボールネジ
２３　モータ
２４　ボールナット
２５　回転機構
２６　回転テーブル
２８　モニター
２９　モニター
３１　支持台
３２　取付台
３３　光学ホルダー
３４　レーザー発振器
３５　カッターホィールチップ
３６　チップホルダー
３７　冷却ノズル
３８　ＣＣＤカメラ
３９　ＣＣＤカメラ
５０　ガラス基板
【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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