专利名称：脆性材料基片的划线装置以及划线方法
技术领域：
本发明涉及使用于平板显示器(以下表示为FPD)的玻璃基片、半导体晶片等的脆性材料基片被截断时所使用的划线装置以及划线方法。
背景技术：
将一对玻璃基片胶合而形成的FPD的一种液晶板，是分别把大尺寸的一对母玻璃彼此相互胶合之后，截断为规定的大小而制造的。在截断母玻璃基片时，预先要利用割刀在母玻璃基片上形成划线。在用割刀形成划线时，或者在形成划线后截断母玻璃基片时，有时会产生微细的玻璃粉末或废碎玻璃而引起各种不良后果。
为了避免在用割刀划线、截断时产生微细的玻璃粉末或废碎玻璃，近年来，取代这种使用割刀的方法，广泛采用使用激光束来形成划线的方法。图3是表示使用激光束在玻璃基片形成划线方法的示意图。对于沿着使用激光或刀尖的划线操作所形成的划线的部位，在形成划线前要进行各种前处理操作。在关于这种处理操作的说明中，对于形成划线的部位，是表示为划线形成预定线或划线预定线。在玻璃基片50的侧边缘，沿着划线形成预定线预先形成初期裂纹TR，从该初期裂纹沿着划线预定线被从激光振荡装置61来的激光束LB照射。
从激光振荡装置61照射的激光束LB在玻璃基片50上形成椭圆形状的激光点LS，该激光点LS是沿着在玻璃基片50上形成的划线预定线而形成的。玻璃基片50相对于从激光振荡装置61照射的激光束LB沿着激光点LS的长轴方向相对移动。
此外，在玻璃基片50的表面中被激光束LB照射而被加热的区域的附近，从冷却喷嘴62吹出冷却水等的冷却介质。在照射激光束的玻璃基片的表面由于激光束的加热而产生压缩应力，而在其附近区域由于吹出的冷却介质而产生拉伸应力。这样，因为产生压缩应力的区域和在靠近该区域的区域产生拉伸应力，所以在两区域间产生基于各自应力的应力梯度，在玻璃基片50会从在玻璃基片50的侧边缘形成的初期裂纹TR扩展沿着划线预定线的垂直裂缝。
这样，因为形成在玻璃基片50的表面的垂直裂缝很微小，所以通常用肉眼看不出来，称之为隐蔽裂缝。
当在玻璃基片50形成作为划线的隐蔽裂缝时，将玻璃基片50供给到下面的截断工序，以向隐蔽裂缝的宽度方向作用弯矩的方式来对玻璃基片来施加力。这样就将玻璃基片50沿着隐蔽裂缝截断。
在这样的划线装置中，在玻璃基片50的侧边缘形成初期裂纹TR，在形成该初期裂纹TR的玻璃基片50的表面沿着划线预定线照射激光束来加热。这种场合，由于玻璃基片50的表面的初期裂纹附近被激光束急剧加热，因此存在的危险是会从初期裂纹TR派生出新的不需要的裂纹。这样，从初期裂纹派生出的裂纹是无法控制的，不是沿着划线预定线而形成的，因此，产生这样裂纹的玻璃基片是不合格品。
此外，沿着X方向形成隐蔽裂缝之后，在以相对该隐蔽裂缝交叉或垂直的方式沿着Y方向形成掩蔽裂缝的场合，如图4所示，在Y方向的划线预定线的玻璃基片的端部与沿着X方向的隐蔽裂缝的交点的紧接位置新设有初期裂纹(龟裂)，在这种情况下，存在的危险是当形成初期裂纹的部分由于激光束的照射而被急剧加热时，也会从初期裂纹派生出新的不需要的裂纹。
另外，通过激光照射，玻璃基片的X方向在成为完全体切口(隐蔽裂缝到达玻璃里面的状态)后，而在Y方向形成隐蔽裂缝、使其成为完全体切口的场合，Y方向的划线预定线的玻璃基片的端部与在X方向形成的完全体切口的交点的紧接位置也必须要新设置初期裂纹，在这种情况下，当形成初期裂纹的部分由于激光束的照射而被急剧加热时，也存在着从初期裂纹派生出新的不需要的裂纹的危险。
本发明是解决这样问题的发明，其目的在于提供脆性材料基片的划线装置以及划线方法，在为了形成隐蔽裂缝而急剧加热玻璃基片等的脆性材料基片的表面来开始划线动作的场合，也不会存在从初期裂纹派生出不需要的裂纹的危险。
发明的公开本发明的脆性材料基片的划线装置其特征在于具备加热装置、冷却装置和裂纹形成装置；前述加热装置是沿着脆性材料基片的表面的形成划线的区域、用比前述脆性材料基片的软化点低的温度连续加热，冷却装置是对由前述加热装置加热的脆性材料基片的表面的区域的附近冷却，裂纹形成装置是在由前述加热装置对前述脆性材料表面的规定部位加热之后，在前述规定部位形成沿着划线形成预定线的初期裂纹。
其特征在于设有再加热被前述冷却装置所冷却的区域附近的第2加热装置。
其特征在于前述裂纹形成装置具有短波长的脉冲激光振荡器。
一种脆性材料基片的划线方法，沿着脆性材料基片的表面的形成划线的区域、通过一边用比前述脆性材料基片的软化点低的温度连续加热，一边对该加热区域的附近区域连续冷却，由此而沿着划线形成预定线来形成裂缝；本发明的脆性材料基片的划线方法其特征在于在前述脆性材料基片基片的初期裂纹的形成预定部位，首先在加热后的时刻，在前述预定部位形成沿着划线形成预定线的初期裂纹。
其特征在于前述初期裂纹是由短波长的脉冲激光束而形成的。
其特征在于前述初期裂纹是在脆性材料基片的侧边缘形成的。
其特征在于前述初期裂纹相对于已经形成的划线是紧接已形成的划线并交叉形成的。
附图的简单说明图1是表示本发明的脆性材料基片的划线装置一例实施形式的正视图。
图2A(a)～(d)是分别表示根据本发明的划线装置的划线形成作业工序的示意图。
图2B(a)～(f)是分别表示根据本发明的划线装置的划线形成作业工序的示意图。
图3是表示以往的隐蔽裂缝的形成状态的示意图。
图4是表示以往的初期裂纹的形成状态的示意图。
图5(a)是表示脆性材料基片一例的概略平面图、图5(b)是其侧视图。
图6是模式地表示以在2个方向交叉的形式而形成隐蔽裂缝状态的玻璃基片上的部分放大图。
实施发明的最佳形式以下，参照
本发明的实施形式。
图1是表示本发明的脆性材料基片的划线装置实施形式的概略构成图。该划线装置例如使用于为了截断FPD所使用的玻璃基片，如图1所示，该划线装置在水平的台架11上具有沿着规定的水平方向(Y方向)往复移动的滑动台12。
滑动台12是由在台架11的上面沿Y方向平行配置的一对导轨14和15所支撑，且在水平状态下可沿各导轨14和15滑动。在两导轨14和15的中间部设有与各导轨14和15平行的滚珠丝杠13，该滚珠丝杠13可由电机(未图示)旋转。滚珠丝杠13可正转和反转，且在该滚珠丝杠13螺合滚珠螺母16，以此状态来安装滚珠螺母16。滚珠螺母16相对滑动台12不旋转且安装为一体，通过滚珠丝杠13的正转和反转，滚珠螺母16沿着滚珠丝杠13而在两方向滑动。由此，与滚珠螺母16安装为一体的滑动台12沿着各导轨14和15在Y方向滑动。
在滑动台12上，以水平状态配置基座19。基座19由平行配置在滑动台12上的一对导轨21支撑，并可沿其滑动。各导轨21沿着与滑动台12的滑动方向Y方向相垂直的X方向来配置。此外，在各导轨21之间的中间部分配置有与各导轨21平行的滚珠丝杠22，滚珠丝杠22由电机23来使之正转及反转。
将滚珠螺母24与滚珠丝杠22安装为螺合的状态。滚珠螺母24相对基座19不旋转且安装为一体，通过滚珠丝杠22的正转和反转，滚珠螺母24沿着滚珠丝杠22在两个方向移动。由此，基座19在沿着各导轨21的X方向滑动。
在基座19上设有旋转机构25，在该旋转机构25上以水平状态设有放置作为截断对象的玻璃基片50的旋转台26。旋转机构25使旋转台26绕着沿垂直方向的中心轴旋转，可使旋转台26相对基准位置旋转为任意的旋转角度θ。在旋转台26上例如可用吸盘来固定玻璃基片50。
在旋转台26的上方，与旋转台26相隔适当的间隔来配置支撑台31。该支撑台31以水平状态被支撑在以垂直状态所配置的光学保持器33的下端部。光学保持器33的上端部安装在设在台架11上的安装台32的下面。在安装台32上设有振荡划线用的激光束的第1加热用激光振荡器34，从第1激光振荡器34振荡的激光束照射在保持于光学保持器33内的光学系统。
照射在光学保持器33内的激光束从光学保持器33的下端面照射在载置于旋转台26上的玻璃基片50。通过保持在光学保持器33内的光学系统，作为沿着规定方向延伸的椭圆形状的激光点照射在玻璃基片50。
此外，在支撑台31，设有靠近光学保持器33并可变化安装位置的冷却喷嘴37。从该冷却喷嘴37可向玻璃基片50喷射冷却水、He气体、N2气体、CO2气体等冷却介质。从冷却喷嘴37喷射的冷却介质吹向靠近从光学保持器33照射在玻璃基片50的激光点的长轴方向的端部的位置，在玻璃基片50表面形成冷却点。
此外，在支撑台31，在光学保持器33和冷却喷嘴37之间设有与裂纹用激光振荡器41相连接的光学保持器42，该裂纹用激光振荡器41是用于振荡为了形成裂纹的YAG激光的短波长。YAG激光的短波长要比YAG基本波的高密度短脉冲激光更容易形成裂纹。从裂纹用激光振荡器41振荡的短波长的脉冲激光通过光学保持器42照射在玻璃基片50。从光学保持器42照射的脉冲激光所照射的部位成为位于从光学保持器33照射在玻璃基片50的激光点的长轴方向的端部和由冷却喷嘴37喷吹冷却水的冷却点之间的玻璃基片50的表面区域。
另外，在支撑台31设有靠近冷却喷嘴37并与第2加热用激光振荡器43相连接的光学保持器44。从第2加热用激光振荡43照射的激光束通过光学保持器44照射在玻璃基片50的表面。从光学保持器44照射的激光束所照射的部位成为靠近由冷却喷嘴37喷吹冷却水区域的区域。
另外，滑动台12以及基座19的位置确定、旋转机构25的控制、划线用激光振荡器34、裂纹用激光振荡器41、第2加热用激光振荡器43等，均由未图示的控制部来控制。
利用这样的划线装置来将玻璃基片50划线时，首先，把截断为规定大小的玻璃基片50的尺寸、划线的形成位置、初期裂纹的形成位置等信息输入控制部。
然后，将截断为规定尺寸的玻璃基片50载置在划线装置的旋转台26上，并由吸引机构固定。当成为这样的状态时，用CCD相机38以及39对设在玻璃基片50的定线标记摄像。被摄像的定线标记由监视器28以及29来显示。
之后，使被固定的玻璃基片50相对支撑台31移动，使玻璃基片50的侧边缘与规定的划线形成预定线的交点部位于光学保持器33的下方，而且以从该光学保持器33照射的椭圆形状的激光点的长轴方向成为沿着该划线的X方向的方式来确定旋转台26的位置。旋转台26的位置确定是通过滑动台12的滑动、基座19的滑动、以及旋转机构25所致的旋转台26的旋转来进行的。
当成为这样的状态时，一边从第1加热用激光振荡器34照射激光束，一边使旋转台26沿+X方向滑动。这样，如图2A(a)所示，在玻璃基片50的侧边缘表面沿着划线预定线SL而形成椭圆形状的激光点LS。
激光点LS例如为长径30.0mm、短径1.0mm的椭圆形状，照射时使长轴与形成的划线预定线LS一致。这种场合，由激光点LS所得的加热温度要比使玻璃基片50熔融的温度低，即，比玻璃基片的软化点低的温度。由此，被激光点LS照射的玻璃基片50的表面被加热而不熔融。
这种情况下，因为在玻璃基片50的表面没有形成初期裂纹，所以，即使由激光点LS加热玻璃基片50的表面，也不必担心从初期裂纹派生出新的不需要的裂纹这样的问题，为了能可靠地形成隐蔽裂缝而可以利用激光点LS来充分地加热玻璃基片50的表面。
然后，通过使玻璃基片50向+X方向移动，激光点LS沿着划线预定线SL而在玻璃基片50的表面移动，如图2A(b)所示，玻璃基片50的侧边缘与裂纹用激光振荡器41相连接的光学保持器42的下端部成为对置的状态。
当成为这样的状态时，从裂纹用激光振荡器41振荡YAG的短波长脉冲激光，脉冲激光照射在玻璃基片50的侧边缘的划线预定线SL上。由此，使玻璃基片50的侧边缘的划线预定线SL上熔融或升华，形成初期裂纹TR。
其后，再通过使玻璃基片50向+X方向滑动，激光点LS沿着划线预定线SL在玻璃基片50的表面移动，如图2A(c)所示，在玻璃基片50的侧边缘中所形成裂纹TR的部分与冷却喷嘴37成为对置的状态，从冷却喷嘴37喷射冷却介质，例如将冷却水和压缩空气一起喷射。
冷却喷嘴37相对激光点LS所照射的区域，在激光点LS的长轴方向，向例如相隔2.5mm间隔的划线预定线SL上喷吹冷却介质。由此，玻璃基片50的表面被冷却并形成冷却点CP。结果，在激光点LS与冷却点CP之间的区域产生温度梯度。
在由激光点LS加热的玻璃基片50的表面区域产生压缩应力，此外，在冷却水喷吹的冷却点CP产生拉伸应力。这样，当在由激光点LS的加热区域产生压缩应力、而在冷却水所得的冷却点CP产生拉伸应力时，则由于激光点LS和冷却点CP之间的热扩散区域所产生的压缩应力，相对冷却点CP而在与激光点LS相对侧的区域产生很大的拉伸应力。而且，由于该拉伸应力的作用，隐蔽裂缝从在玻璃基片50的侧边缘所形成的初期裂纹TR而沿着划线预定线SL进行扩展。
之后，再通过使玻璃基片50向+X方向滑动，激光点LS沿着划线预定线SL在玻璃基片50的表面移动，而且从冷却喷嘴37喷吹的冷却介质所得的冷却点CP也沿着划线预定线SL移动，如图2A(d)所示，在玻璃基片50的侧边缘中形成初期裂纹TR的部分，与激光振荡器43连接的光学保持器44的下端部成为对置的状态，从第2加热用激光振荡器43振荡的激光束，照射在玻璃基片50表面中形成初期裂纹TR的侧边缘。由此，在隐蔽裂缝上形成加热点HS。
这样，当在玻璃基片50形成的隐蔽裂缝被加热时，隐蔽裂缝从玻璃基片50的表面向深度方向扩展，成为到达玻璃基片50里面的状态。
以后，沿着玻璃基片50的划线预定线SL而依次实施通过激光束的第1加热、通过冷却介质的冷却、通过激光束的第2加热，由此，隐蔽裂缝沿着划线预定线SL而以到达玻璃基片50里面的状态形成。
在图2A(a)～(d)中，与以往的激光划线方法的情况不同，因为是在激光照射后形成初期裂纹，因此可以防止从形成初期裂纹的附近的部位扩展不可预测且不可控制的裂纹。图2A(a)的情况，因为在形成初期裂纹的规定的部位，是在形成裂纹之前照射激光束，所以在其周边产生压缩应力。这样，在形成初期裂纹的规定的部位的周边以产生压缩应力的状态来形成初期裂纹的情况与在常温的基片表面的端部形成初期裂纹的情况相比，会出现一些困难。为了避免这样的问题，可以采用以下说明的其它的方法。
图2B(a)～(f)与图2A(a)～(d)的情况相同，是表示在激光照射后形成初期裂纹、能够使激光划线动作稳定的划线方法的示意图。在以下的说明中，对于与图2A(a)～(d)的情况相同的场合，省略重复说明。
图2B(a)与图2A(a)所示的情况相同，是表示在玻璃基片50的侧边缘表面沿着划线预定线SL而形成椭圆形状的激光点LS的状态。这种情况，在激光点LS的一部分于端面形成、且在规定时间加热规定的部位的时刻，从第1加热用激光振荡装置34振荡的激光束停止在玻璃基片50上照射。停止激光束照射在玻璃基片50上之后，紧接着通过使玻璃基片50向+X方向(图中右侧)滑动，如图2B(b)所示，使冷却喷嘴37与玻璃基片50的侧边缘成为对置的状态，从冷却喷嘴37喷射冷却介质，例如把冷却水与压缩空气一起喷射。由此使玻璃基片50的表面冷却，形成冷却点CP。
然后，通过使玻璃基片50向-X方向滑动，如图2B(c)所示，玻璃基片的侧边缘与裂纹用激光振荡器41相连接的光学保持器42的下端部成为对置的状态。在这样的状态下，从裂纹用激光振荡器41振荡YAG的短波长脉冲束，脉冲束照射在玻璃基片50的侧边缘的划线预定线SL的起点位置。这样，玻璃基片50的侧边缘的划线预定线SL的起点位置熔融或升华，形成初期裂纹。
其后，如图2B(d)所示，通过再使玻璃基片50向-X方向滑动，使得形成激光点LS的位置靠近形成初期裂纹的位置，而且如图2B(d)所示，在将裂纹部位移至被包含在其激光点LS内部的位置的时刻，从第1加热用激光振荡器34照射激光束，由此而在基片50上形成激光点LS。接着使基片50向其逆向的+X方向移动，进行形成裂缝的准备。
即，如图2B(e)所示，使激光点LS沿着划线预定线SL在玻璃基片50的表面移动，而且冷却喷嘴37在初期裂纹TR的形成部位移动，向初期裂纹TR喷射冷却介质。然后，由从冷却喷嘴37喷吹的冷却介质所致的冷却点CP也沿着划线预定线SL而向玻璃基片50的侧边缘处的初期裂纹TR移动。
冷却点CP向玻璃基片50的侧边缘的初期裂纹TR移动之后，如图2B(f)所示，在玻璃基片50的侧边缘的初期裂纹TR的形成部分移动到与第2加热用激光振荡器43相连接的光学保持器44的下端部对置的位置，在玻璃基片50的表面的形成初期裂纹TR的侧边缘，形成了从第2加热用激光振荡器43照射的激光束所得的加热点HS。由此而在隐蔽裂缝上形成加热点HS。这样，当在玻璃基片50形成的隐蔽裂缝被加热时，隐蔽裂缝从玻璃基片50的表面向深度方向扩展，成为到达玻璃基片50里面的状态。
以后，沿着玻璃基片50的划线预定线SL，通过依次实施激光束所得的第1加热、冷却水所得的冷却、激光束所得的第2加热，隐蔽裂缝沿着划线预定线SL以到达玻璃基片50里面(未图示)的状态形成。
在图1所示的使用激光的划线装置的机器构成中，是在第1加热用激光振荡器34的光学保持器33与裂纹用激光振荡器41的光学振荡器44之后来安装冷却喷嘴37，但也可以采用除此以外的机器构成。例如也可以在光学保持器33之后来设置冷却喷嘴37，而在其后来设置光学保持器42。对于该后述场合的机器构成情况，参照图2B(a)～(f)，对于和上述的已说明的说明文的不同点予以特别详细说明。
与图2B(a)相同，形成激光点LS的基片50的部分被加热。之后，使基片50向+X方向移动，和图2B(b)的状况相同，形成冷却点CP的基片50的端面被冷却。之后，再使基片50向+X方向移动，如图2B(c′)所示，在基片50的端面到达裂纹用激光振荡器41的光学保持器42的正下方附近的时刻，照射来自裂纹用激光振荡器41的激光束。结果，在基片50的端面形成初期裂纹TR。之后，使基片50向逆方向的-X方向移动，直至激光点LS的后端部到达位于基片50的端面的部位。如图2B(d)所示，从该处开始照射来自第1加热用激光振荡器34的激光束，且使基片50再向+X方向移动。之后，参照图2B(e)以及图2B(f)以所说明的方式形成划线，进而使裂缝的深度增大。
这样，当相对玻璃基片50在X方向而形成到达玻璃基片50里面的隐蔽裂缝时，即玻璃基片50成为完全体切口的状态时，在与X方向交叉或垂直的Y方向，以后则难以形成隐蔽裂缝或到达玻璃基片50里面的隐蔽裂缝。
利用图6详细地说明这种状况。图6是模式地表示以在2个方向交叉的形式而形成隐蔽裂缝状态的玻璃基片50上的部分放大图。这种场合，在沿着X方向(图中为横向)首先形成的到达玻璃基片50里面的隐蔽裂缝和Y方向(图中为纵向)的划线预定线相交叉的交点附近和划线开始的玻璃基片50的端面中，根据输入到控制部的数据，如上所述，用以下的两个方法来形成初期裂纹。即，(1)用通过激光点LS的加热以及裂纹用激光振荡器41(或者，脆性材料基片划线加工所使用的割刀，例如轮式割刀或点式割刀等的刀尖)来形成初期裂纹TR，或者，(2)在实施由激光点LS的预热以及初期裂纹形成区域的冷却之后，用裂纹用激光振荡器41(或者，脆性材料基片划线加工所使用的割刀，例如轮式割刀或点式割刀等的刀尖)来形成初期裂纹TR。
此时，在X方向以及Y方向的隐蔽裂缝的形成中，在由第1加热用激光点预热之后，仅冷却玻璃基片50的初期裂纹形成区域，之后，因为再利用YAG激光来形成初期裂纹，所以，在未被冷却的初期裂纹形成区域附近，在划线预定线的两边作用有压缩应力，因此，不必担心从初期裂纹派生出新的裂纹。
以后，同样来形成垂直裂缝，由此在玻璃基片50上形成围棋盘眼状的隐蔽裂缝。
在上述实施例中，说明的是具备第2加热用激光振荡器43，产生到达玻璃基片50里面的隐蔽裂缝的示例，在通过第1加热用激光振荡器34与裂纹用激光振荡器41和冷却喷嘴37的构成来形成隐蔽裂缝时，也有的示例是在沿着相对于在X方向形成的隐蔽裂缝而交叉或垂直的Y方向的划线预定线的交叉的交点附近和在划线开始的玻璃基片50的端面，在上述的照射定时中来形成初期裂纹。
有的场合是在实施通过激光点LS的预热以及初期裂纹形成区域的冷却之后，用裂纹用激光振荡器41来形成初期裂纹TR。例如，有的场合是在当X方向以及Y方向一度形成的隐蔽裂缝线的一部分再次粘合时，在该粘合的部分再此形成隐蔽裂缝。
此时，在形成X方向或者Y方向的隐蔽裂缝时，在由第1加热用激光点预热之后，仅冷却玻璃基片50的初期裂纹的形成区域，之后，因为再利用YAG激光来形成初期裂纹，所以，在未被冷却的初期裂纹形成区域附近，在划线预定线的两边作用有压缩应力，因此，不必担心从初期裂纹派生出新的裂纹。
在X方向以及Y方向的隐蔽裂缝(包含完全体切口)的形成中，因为用第1加热用激光点预热初期裂纹的形成区域之后，用冷却装置冷却，之后再由YAG激光来形成初期裂纹，所以，不必担心从初期裂纹派生出不需要的裂纹。另外，在本实施例中是使用YAG激光作为初期裂纹的形成装置，此外，也可以使用在脆性材料基片的划线加工使所使用的割刀，例如使用轮式割刀或点式割刀等来作为初期裂纹的形成装置。
另外，脆性材料基片包括玻璃基片、把一对母玻璃玻璃基片彼此相互胶合时所构成各母玻璃基片的玻璃基片，而且，如图5(a)以及(b)所示，还包含将一个母玻璃基片截断规定尺寸的玻璃基片71胶合在另一个母玻璃基片72时所构成的母玻璃基片的玻璃基片72、半导体晶片、陶瓷基片等。
这种场合，在紧接沿X方向形成的到达玻璃基片50里面的隐蔽裂缝和Y方向的划线预定线的交叉的交点的部分和划线开始的玻璃基片50的端面部中，根据输入到控制部的数据，从裂纹用激光振荡器41照射的短波长的脉冲激光由上述的定时来控制照射，形成初期裂纹。即，当如同到达沿X方向形成的隐蔽裂缝一样而沿Y方向形成隐蔽裂缝时，在沿X方向的隐蔽裂缝的两边而没有形成隐蔽裂缝的玻璃基片50的表面，以与沿着X方向的隐蔽裂缝成直角相接的方式以上述的定时来形成新的初期裂纹，且从该初期裂纹来依次形成新的隐蔽裂缝。
此时，在X方向以及Y方向的隐蔽裂缝的形成中，因为是通过第1加热用激光点之后而由YAG激光来形成初期裂纹，所以不必担心从初期裂纹派生出新的裂纹。
此时，在X方向以及Y方向的隐蔽裂缝的形成中，因为在第1加热用激光点通过之后由YAG激光来形成初期裂纹，所以不必担心从初期裂纹派生出不需要的裂纹。另外，在本实施例中使用YAG激光作为初期裂纹的形成装置，此外，也可以使用脆性材料基片的划线加工使所使用的割刀，例如使用轮式割刀或点式割刀等来作为初期裂纹的形成装置。在该场合，作为机器构成，取代裂纹形成用的激光而是把安装割刀刀尖的刀头保持器安装在光学保持器33的附近。该刀头保持器具备能升降的机构并在需要形成初期裂纹时，有必要使得刀尖的前端与基片的相应部位能够接触。
另外，脆性材料基片包括玻璃基片、把一对母玻璃玻璃基片彼此相互胶合时所构成各母玻璃基片的玻璃基片，如图5(a)以及(b)所示，还包含将一个母玻璃基片截断为规定尺寸的玻璃基片71胶合在另一个母玻璃基片72时所构成的母玻璃基片的玻璃基片72、半导体晶片、陶瓷基片等。
本发明的划线装置以及划线方法适用于将玻璃基片相互胶合而形成的液晶显示基片、透明型液晶显示基片、有机EL元件、PDP(等离子显示仪表板)基片、FED(场致发射显示)基片，对于把玻璃基片与硅基片胶合而形成的反射型液晶显示基片等的划线也是可以适用的。
产业上的利用可能性如上所述，本发明的脆性材料基片的划线装置以及划线方法，通过在加热脆性材料基片之后冷却而形成隐蔽裂缝时，因为是在加热脆性材料基片之后来进行初期裂纹的形成，因此，在加热脆性材料基片时，不必担心从初期裂纹派生出新的不需要的裂纹。此外，在形成到达脆性材料基片里面的隐蔽裂缝的场合，在紧接相互交叉的交点处也能容易地形成初期裂纹，因此，能够以交叉状态可靠地形成到达玻璃基片里面的隐蔽裂缝。
权利要求
1.一种脆性材料基片的划线装置，其特征在于具备加热装置、冷却装置和裂纹形成装置；前述加热装置是沿着在脆性材料基片的表面所形成划线的区域、用比前述脆性材料基片的软化点低的温度连续加热，冷却装置是对由前述加热装置加热的脆性材料基片的表面的区域的附近进行冷却，裂纹形成装置是在由前述加热装置对前述脆性材料表面的规定部位加热之后，在前述规定部位形成沿着划线形成预定线的初期裂纹。
2.如权利要求1所述的脆性材料基片的划线装置，其特征在于设有再加热被前述冷却装置所冷却的区域的附近的加热装置。
3.如权利要求1所述的脆性材料基片的划线装置，其特征在于前述裂纹形成装置具有短波长的脉冲激光振荡器。
4.一种脆性材料基片的划线方法，沿着在脆性材料基片的表面所形成划线的区域，通过一边用比前述脆性材料基片的软化点低的温度加热，一边对该加热区域的附近区域连续冷却，由此沿着划线形成预定线来形成裂缝；其特征在于在前述脆性材料基片的初期裂纹的形成预定部位首先被加热后的时刻，在前述预定部位形成沿着划线形成预定线的初期裂纹。
5.如权利要求4所述的脆性材料基片的划线方法，其特征在于前述初期裂纹是由短波长的脉冲激光束而形成的。
6.如权利要求5所述的脆性材料基片的划线方法，其特征在于前述初期裂纹是在脆性材料基片的侧边缘形成。
7.如权利要求6所述的脆性材料基片的划线方法，其特征在于前述初期裂纹相对于已经形成的划线是紧接前述形成的划线并以基本为直角相接的方式形成。
全文摘要
沿着脆性基片(50)的表面中形成划线的区域，通过一边利用激光点LS用比脆性基片(50)的软化点低的温度加热，一边连续冷却对该加热区域附近的冷却点CP，由此沿着划线预定线SL形成裂缝。这种场合，在脆性基片的初期裂纹的形成预定部位，由激光点LS加热之后而且由冷却点CP冷却之前或冷却后的时刻，在该预定部位形成沿着划线形成预定线SL的初期裂纹TR。
文档编号C03B33/09GK1525944SQ02808469
公开日2004年9月1日 申请日期2002年7月18日 优先权日2001年7月18日
发明者若山治雄 申请人:三星钻石工业股份有限公司