本發(fā)明涉及用于斷開脆性材料基板的方法，尤其涉及在斷開脆性材料基板時形成垂直裂紋的方法。

背景技術(shù)：

平板顯示器面板或者太陽能電池面板等的制造流程一般包括斷開由玻璃基板、陶瓷基板、半導(dǎo)體基板等脆性材料構(gòu)成的基板(母基板)的工序。對于相關(guān)斷開，廣泛采用了使用金剛石刻刀、刀輪等劃線工具在基板表面形成劃線，并使裂紋(垂直裂紋)從該劃線向基板厚度方向擴(kuò)展的方法。當(dāng)形成了劃線時，垂直裂紋往往會在厚度方向上完全擴(kuò)展而使基板斷開，但是，垂直裂紋有時也會在厚度方向上僅局部擴(kuò)展。在后者的情況下，當(dāng)形成了劃線之后會進(jìn)行被稱為斷開工序的應(yīng)力施加。通過斷開工序使垂直裂紋在厚度方向上完全擴(kuò)展下去，從而沿著劃線將基板斷開。

作為上述這樣的通過形成劃線來使垂直裂紋擴(kuò)展的方法，已經(jīng)公知的有：形成也被稱為輔助線的、在使垂直裂紋擴(kuò)展時成為起點(觸發(fā))的線狀加工痕的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

先行技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2015-74145號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

例如，像專利文獻(xiàn)1中所公開的利用輔助線的方法與不利用輔助線的方法相比，具有在形成斷開用的劃線時可減小刀輪、金剛石刻刀等劃線工具施加于基板的力(沖擊)的優(yōu)點。例如，即使是在作用垂直裂紋不易擴(kuò)展這樣的弱的力(負(fù)荷)來形成劃線的方式中，也能夠以輔助線為觸發(fā)，使垂直裂紋從劃線理想地擴(kuò)展。

不過，對于尤其是批量生產(chǎn)的制造工序中所進(jìn)行的脆性材料基板的斷開，要求高的成品率(確實的斷開)，但專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)未必能夠保證以輔助線為起點使垂直裂紋可靠地擴(kuò)展。

本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)問題而作出的，其目的在于，提供一種能夠在脆性材料基板的預(yù)定斷開位置上高可靠性地形成垂直裂紋的方法。

用于解決技術(shù)問題的方案

為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明第一方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法是用于在厚度方向上斷開脆性材料基板時，于斷開位置形成垂直裂紋的方法，其特征在于，包括：槽線形成工序，在所述脆性材料基板的一個主面上形成槽線，所述槽線是線狀的槽部；以及輔助線形成工序，通過使劃線輪在所述一個主面上壓接滾動而形成輔助線，所述劃線輪在外周部具有等間距地設(shè)有多個槽的刀尖，所述輔助線是與所述槽線交叉的加工痕，在所述槽線形成工序中，以在所述槽線的正下方維持無裂紋狀態(tài)的方式形成所述槽線，在所述輔助線形成工序中，在使所述劃線輪于水平面內(nèi)以預(yù)定的傾斜角度從所述輔助線的形成前進(jìn)方向傾斜的狀態(tài)下形成所述輔助線，并且，以所述槽線與所述輔助線的交點為起點，使垂直裂紋從所述槽線起向所述脆性材料基板的厚度方向擴(kuò)展。

本發(fā)明的第二方面在上述第一方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述輔助線形成工序中，使得隨著所述輔助線的形成，在所述脆性材料基板內(nèi)部的所述輔助線的側(cè)方產(chǎn)生存在多個輔助裂紋的內(nèi)部裂紋區(qū)域，并且，規(guī)定所述槽線與所述輔助線的形成位置，以使所述內(nèi)部裂紋區(qū)域形成在所述槽線上的垂直裂紋的預(yù)定擴(kuò)展方向一側(cè)。

本發(fā)明的第三方面在上述第二方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，以所述輔助線在與所述槽線上的垂直裂紋的預(yù)定擴(kuò)展方向相反的一側(cè)附近與所述槽線交叉的方式來形成所述輔助線。

本發(fā)明的第四方面在上述第二方面或上述第三方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述輔助線形成工序中， 使所述劃線輪的前進(jìn)方向前側(cè)于水平面內(nèi)從所述輔助線的形成前進(jìn)方向朝與所述槽線上的垂直裂紋的預(yù)定擴(kuò)展方向相反的一側(cè)傾斜。

本發(fā)明的第五方面在上述第一方面至上述第四方面的任一方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述傾斜角度在1.0°以上2.5°以下。

本發(fā)明的第六方面在上述第一方面至上述第五方面的任一方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，在形成所述槽線之后形成所述輔助線。

根據(jù)本發(fā)明第七方面的脆性材料基板的斷開方法是用于在厚度方向上斷開所述脆性材料基板的方法，其特征在于，包括：垂直裂紋形成工序，通過上述第一方面至上述第六方面的任一方面的脆性材料基板中垂直裂紋的形成方法，在所述脆性材料基板上形成所述垂直裂紋；以及斷開工序，沿所述垂直裂紋斷開所述脆性材料基板。

發(fā)明效果

根據(jù)上述第一方面至第七方面，能夠在脆性材料基板的預(yù)定斷開位置上使垂直裂紋高可靠性地擴(kuò)展，因此，能夠在該斷開位置可靠地斷開脆性材料基板。

附圖說明

圖1是劃線裝置100的簡要構(gòu)成示意圖。

圖2是部分A處的劃線輪51的放大圖。

圖3是劃線裝置100中的劃線輪51的姿勢示意圖。

圖4是例示形成了槽線TL之后的情形的脆性材料基板W的俯視圖。

圖5的(a)和(b)是用于形成槽線TL的金剛石刻刀150的簡要構(gòu)成示意圖。

圖6是包括槽線TL的垂直截面的zx局部截面圖。

圖7是例示形成輔助線AL時的情形的脆性材料基板W的俯視圖。

圖8是例示垂直裂紋VC隨著輔助線AL的形成進(jìn)行擴(kuò)展的情形的脆性材料基板W的俯視圖。

圖9是例示垂直裂紋VC隨著輔助線AL的形成進(jìn)行擴(kuò)展的情形的脆性材料基板W的俯視圖。

圖10是包括槽線TL和垂直裂紋VC的垂直截面的zx局部截面圖。

圖11的(a)和(b)是示出形成垂直裂紋VC時輔助線AL附近的情形的示意圖。

圖12的(a)和(b)是將傾斜角度θ設(shè)為1.4°來形成輔助線AL而成的脆性材料基板W的拍攝例。

圖13的(a)和(b)是將傾斜角度θ設(shè)為2.5°來形成輔助線AL而成的脆性材料基板W的拍攝例。

圖14是針對實施例的不同的各傾斜角度θ，相對于形成輔助線AL時所施加的負(fù)荷對VC成立率進(jìn)行了標(biāo)示而得的圖表。

圖15是參照例中的脆性材料基板W的俯視圖。

圖16是針對參照例，相對于形成輔助線AL時所施加的負(fù)荷對VC成立率進(jìn)行了標(biāo)示而得的圖表。

具體實施方式

＜劃線裝置＞

圖1是簡要示出本發(fā)明實施方式中使用的劃線裝置100的構(gòu)成的圖。一般情況下，劃線裝置100在沿厚度方向DT將玻璃基板、陶瓷基板、半導(dǎo)體基板等脆性材料基板W于預(yù)定斷開位置斷開而使其小尺寸化時使用，但在本實施方式中，將劃線裝置100用于輔助線AL(參照圖7等)的形成中，為了在脆性材料基板W的一個主面SF1側(cè)的斷開位置處使垂直裂紋擴(kuò)展而進(jìn)行該輔助線AL的形成。需要說明的是，在本實施方式中，輔助線AL是指形成在與形成于主面SF1側(cè)的斷開位置上的槽線TL(參照圖4等)交叉的位置、且在使垂直裂紋于槽線TL的正下方擴(kuò)展時作為起點(觸發(fā))的加工痕。并且，槽線TL是其正下方為垂直裂紋的形成位置的細(xì)微的線狀槽部(凹部)。在后面詳細(xì)說明輔助線AL和槽線TL。

劃線裝置100主要包括用于放置脆性材料基板W的工作臺1、以及用于保持劃線工具50的劃線頭2。

劃線裝置100包括未圖示的工作臺移動機(jī)構(gòu)和劃線頭移動機(jī)構(gòu)中之一或者雙方，通過配備這些機(jī)構(gòu)，從而在劃線裝置100中，劃線頭2能夠在保持有劃線工具50的狀態(tài)下相對于工作臺1在水平面內(nèi)相對移動。下面，為了便于說明，假設(shè)在進(jìn)行劃線動作時，劃線頭2朝圖1所示的劃線方向DP相對于工作臺1進(jìn)行移動。

劃線工具50是用于對脆性材料基板W進(jìn)行劃線的工具。劃線工具50具有劃線輪(刀輪)51、銷52以及支架53。

劃線輪51呈圓盤狀(算盤珠狀)，具有沿著其外周的刀尖PF。圖2是圖1所示部分A處的劃線輪51的放大圖。如圖1所示，劃線輪51的外周整體上看呈均勻的圓形，但是，實際上，如圖2所示，其上等間距地設(shè)有多個細(xì)微的槽G。即、劃線輪51是所謂的帶槽輪。需要注意的是，在除了槽G之外的部位，刀尖PF呈包括棱線和夾著棱線的一對傾斜面的截面觀察時基本為三角形的形狀。

劃線輪51典型地具有數(shù)mm左右的直徑，并具有數(shù)百個左右的數(shù)μm左右深度的槽G。銷52垂直插入劃線輪51的軸中心AX的位置。支架53由劃線頭2保持，并以劃線輪51能夠繞軸中心AX旋轉(zhuǎn)的方式支撐插入劃線輪51的銷52。即、支架53對與銷52形成為一體的劃線輪51進(jìn)行軸支承，使其能夠繞軸中心AX旋轉(zhuǎn)。更詳細(xì)地，支架53水平地支撐銷52，以使劃線輪51的刀尖PF(外周部)所成的面沿豎直方向延伸。

刀尖PF例如用超硬合金、燒結(jié)金剛石、多晶金剛石或者單晶金剛石等硬質(zhì)材料形成。從減小上述的棱線及傾斜面的表面粗糙度的角度出發(fā)，也可以整個劃線輪51由單晶金剛石制成。

在具有上述這樣構(gòu)成的劃線裝置100中，在使劃線輪51壓接于以另一個主面SF2為放置面水平放置并固定在工作臺1上的脆性材料基板W的一個主面(下面也稱為上表面)SF1的狀態(tài)下，使保持劃線工具50的劃線頭2向劃線方向DP移動。于是，壓接于脆性材料基板W的狀態(tài)的劃線輪51在刀尖PF進(jìn)入脆性材料基板W一點的狀態(tài)下沿箭頭RT所示的方向繞軸中心AX滾動。由此，隨著該劃線輪51的壓接滾動，在脆性材料基板W的上表面SF1上產(chǎn)生沿劃線輪51的移動方向的塑性變形。在本實 施方式中，將產(chǎn)生該塑性變形的劃線輪51的壓接滾動動作稱為劃線輪51的劃線動作。需要說明的是，可以通過劃線頭2所具有的未圖示的負(fù)荷調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)將劃線輪51壓接于上表面SF1時劃線輪51所施加在脆性材料基板上的負(fù)荷。

圖3是示出劃線裝置100中的劃線輪51的姿勢(傾斜)的圖。在本實施方式中，以劃線方向DP為基準(zhǔn)方向，將劃線輪51在保持于劃線頭2的狀態(tài)下相對于劃線方向DP在水平面內(nèi)向順時針方向傾斜角度θ時的角度θ定義為劃線輪51的傾斜角度。傾斜角度θ還是劃線輪51的刀尖PF(棱線)所成的豎直面與水平面的正交軸的延伸方向D1與劃線方向DP所成的角度。

在本實施方式中，如上所述，在斷開一個脆性材料基板W時形成輔助線AL，但將形成該輔助線AL時的傾斜角度θ有意設(shè)定為大于0°的值。需要注意的是，在該方式中，由于規(guī)定傾斜角度θ，從而輔助線AL形成為具有固有的性狀，在后面將詳細(xì)說明這一點。

具體地，在形成輔助線AL時，使用傾斜角度θ被設(shè)定在1.0°～2.5°的范圍內(nèi)的劃線裝置100。

需要說明的是，該劃線輪51的傾斜既可以采用通過傾斜劃線頭2來實現(xiàn)的方式，也可以采用通過改變劃線工具50在劃線頭2上的安裝角度來實現(xiàn)的方式，還可以采用通過其它方式來實現(xiàn)的方式。

＜垂直裂紋的形成程序＞

接著，說明在本實施方式中進(jìn)行的利用輔助線AL在斷開位置處形成垂直裂紋的程序。圖4至圖10是階段性示出該垂直裂紋的形成情形的圖。在后面的說明中，以對矩形形狀的脆性材料基板W事先設(shè)定有與一組對邊平行的多個斷開位置(斷開線)的情況為例進(jìn)行說明。并且，在各圖中，帶有以輔助線AL的形成前進(jìn)方向為x軸正方向、以槽線TL的形成前進(jìn)方向為y軸負(fù)方向、以豎直上方為z軸正方向的右手系xyz坐標(biāo)。

首先，通過傾斜角度θ被設(shè)定為0°的劃線工具50形成槽線TL。圖4是例示槽線TL形成之后的情形的脆性材料基板W的俯視圖(xy平面圖)。圖5是簡要示出用于形成槽線TL的劃線工具150的構(gòu)成的圖。圖6是包 括槽線TL的垂直截面的zx局部截面圖。圖4所示的槽線TL的形成位置相當(dāng)于從脆性材料基板W的上表面SF1側(cè)俯視觀察脆性材料基板W時的斷開位置。

在本實施方式中，形成槽線TL時使用包括金剛石刻刀151的劃線工具150。金剛石刻刀151例如形成為如圖5所示的棱錐臺形狀，設(shè)有頂面SD1(第一面)和包圍頂面SD1的多個面。更加詳細(xì)地，如圖5的(b)所示，這些多個面包括側(cè)面SD2(第二面)和側(cè)面SD3(第三面)。頂面SD1、側(cè)面SD2和SD3朝向互不相同的方向、且彼此相鄰。在金剛石刻刀151中，通過由側(cè)面SD2和SD3構(gòu)成的棱線PS、以及頂面SD1、側(cè)面SD2和SD3這三個面所成的頂點PP形成刀尖PF2。例如，如圖5的(a)所示，金剛石刻刀151以在呈棒狀(柱狀)的長柄152的一端部側(cè)頂面SD1在最下端部的方式被保持。

在使用劃線工具150時，如圖5的(a)所示，在將長柄152的軸向AX2從豎直方向朝移動方向DA前方(y軸正方向)傾斜了預(yù)定角度的狀態(tài)下、換言之、以使頂面SD1朝向移動方向DA后方(y軸負(fù)方向)的姿勢，使金剛石刻刀151抵接于脆性材料基板W的上表面SF1。之后，在保持該抵接狀態(tài)的同時，向移動方向DA前方移動劃線工具150，從而使金剛石刻刀151的刀尖PF2滑動。由此，產(chǎn)生沿著金剛石刻刀151的移動方向DA的塑性變形。在本實施方式中，將產(chǎn)生該塑性變形的金剛石刻刀151的滑動動作也稱為金剛石刻刀151的劃線動作。

如圖4和圖6所示，槽線TL是在脆性材料基板W的上表面SF1上形成為沿y軸方向延伸的細(xì)微的線狀槽部。在使劃線工具150的姿勢相對于移動方向DA對稱的狀態(tài)下，使金剛石刻刀151滑動而在脆性材料基板W的上表面SF1上產(chǎn)生塑性變形，其結(jié)果，形成槽線TL。這時，如圖6所示意性示出地，槽線TL大致形成為與其延伸方向垂直的截面的形狀為線對稱的槽部。

如圖4所示，在脆性材料基板W的上表面SF1上規(guī)定的斷開位置處，槽線TL沿著箭頭AR1所示的y軸負(fù)方向從起點T1形成至終點T2。在后 面的說明中，也將槽線TL中相對更接近起點T1的范圍稱為上游側(cè)，將相對更接近終點T2的范圍稱為下游側(cè)。

需要注意的是，在圖4中，槽線TL的起點T1和終點T2設(shè)在與脆性材料基板W的端部分開一些的位置，但是，這并不是必須的方式，也可以根據(jù)作為斷開對象的脆性材料基板W的種類、斷開后的單片的用途等，適當(dāng)?shù)厥谷我庖环交螂p方位于脆性材料基板W的端部位置。不過，與如圖4所例示那樣地將起點T1設(shè)為從端部分開一些的位置時相比，將起點T1設(shè)在脆性材料基板W的端部的方式會使施加于劃線工具150的刀尖PF2的沖擊增大，所以考慮到刀尖PF2的壽命這點以及產(chǎn)生意外的垂直裂紋這點，需要加以注意。

并且，多個斷開位置各自上的槽線TL的形成既可以采用在包括一個劃線工具150的未圖示的加工裝置中利用該劃線工具150依次形成的方式，也可以采用使用多個槽線TL形成用加工裝置同時并行地形成的方式。

在形成槽線TL時，將劃線工具150施加的負(fù)荷(相當(dāng)于從豎直上方將劃線工具150壓進(jìn)脆性材料基板W的上表面SF1的力)設(shè)定為能夠確實地形成槽線TL但又不會在脆性材料基板W的厚度方向DT上產(chǎn)生從該槽線TL起的垂直裂紋的擴(kuò)展的程度(圖6)。

換言之，以在槽線TL的正下方脆性材料基板W維持為在與槽線TL交叉的方向上連續(xù)連接的狀態(tài)(無裂紋狀態(tài))的方式進(jìn)行槽線TL的形成。需要說明的是，與此對應(yīng)地形成槽線TL時，在脆性材料基板W的槽線TL附近(離槽線TL大致5μm～10μm程度以內(nèi)的范圍)，作為塑性變形的結(jié)果，會殘留有內(nèi)部應(yīng)力。

例如，通過將劃線工具150施加的負(fù)荷設(shè)定為比利用相同劃線工具150形成伴有垂直裂紋擴(kuò)展的劃線時小的值而實現(xiàn)該槽線TL的形成。

在無裂紋狀態(tài)下，即使形成有槽線TL，也不會發(fā)生從該槽線TL起的垂直裂紋的擴(kuò)展，因此，即使假設(shè)對脆性材料基板W作用有彎曲力矩，與形成有垂直裂紋時相比，也不易發(fā)生沿著槽線TL的斷開。

在形成槽線TL之后，通過包括傾斜角度θ被設(shè)定在1.0°～2.5°的范圍內(nèi)的劃線工具50的劃線裝置100形成輔助線AL。圖7是舉例示出形成輔 助線AL時的情形的脆性材料基板W的俯視圖。圖8和圖9是舉例示出垂直裂紋VC隨著輔助線AL的形成進(jìn)行擴(kuò)展的情形的脆性材料基板W的俯視圖。圖10是包括槽線TL和垂直裂紋VC的垂直截面的zx局部截面圖。

在本實施方式中，如圖7所示，輔助線AL是在槽線TL的下游側(cè)附近沿著箭頭AR2所示的x軸正方向(與槽線TL正交)使脆性材料基板W的上表面SF1在從起點A1至終點A2的范圍內(nèi)產(chǎn)生塑性變形而形成的加工痕。

更詳細(xì)地，以使箭頭AR2所示的輔助線AL的形成前進(jìn)方向與劃線方向DP(x軸正方向)一致的方式進(jìn)行輔助線AL的形成。因此，以劃線輪51的前進(jìn)方向前方向輔助線AL的形成位置的下游側(cè)、即向y軸負(fù)方向側(cè)傾斜的狀態(tài)進(jìn)行輔助線AL的形成。

這時，在劃線輪51壓接于脆性材料基板W的上表面SF1的狀態(tài)下，劃線頭2向劃線方向DP移動，從而產(chǎn)生劃線輪51的滾動。其結(jié)果，輔助線AL形成為在x軸方向上斷續(xù)的、傾斜角度θ越大則寬度越寬的加工痕(參照圖12的(a)和圖13的(a))，其截面形狀為非對稱(參照圖12的(b))。需要說明的是，輔助線AL的形成也與形成槽線TL時同樣，不以使垂直裂紋在其正下方擴(kuò)展為目的，因此，在形成輔助線AL時，也可以將劃線輪51所施加的負(fù)荷設(shè)定為比利用相同劃線輪51形成伴有垂直裂紋擴(kuò)展的劃線時小的值。

如果在劃線輪51所施加的負(fù)荷在預(yù)定的閾值以上的條件下進(jìn)行上述方式的輔助線AL的形成，則每當(dāng)輔助線AL與槽線TL交叉時，如圖8的箭頭AR3所示，從與各槽線TL的交點C的位置開始朝垂直裂紋VC的預(yù)定擴(kuò)展方向(圖8中為槽線TL的上游側(cè))依次產(chǎn)生如圖10所示那樣的、從槽線TL向脆性材料基板W的厚度方向DT的垂直裂紋VC的擴(kuò)展。

最終地，如圖9所示，在所有的斷開位置處產(chǎn)生從槽線TL起的垂直裂紋VC的擴(kuò)展。即、以輔助線AL的形成為契機(jī)(以輔助線AL為觸發(fā))，在至此之前雖形成有槽線TL但卻是無裂紋狀態(tài)的脆性材料基板W的各斷開位置處形成從槽線TL延伸的垂直裂紋VC。

這是因為，當(dāng)利用包括金剛石刻刀151的劃線工具150形成了槽線TL時，將在槽線TL的正下方產(chǎn)生的垂直裂紋VC具有向存在頂面SD1一側(cè)擴(kuò)展的性質(zhì)。即、在輔助線AL附近產(chǎn)生的垂直裂紋VC具有向特定的一方向擴(kuò)展的性質(zhì)。在以金剛石刻刀的頂面SD1配置于槽線TL上的上游側(cè)的方式形成槽線TL的本實施方式中，形成輔助線AL之后，垂直裂紋VC向槽線TL的上游側(cè)擴(kuò)展，但不易在反方向上擴(kuò)展。

按照該方式在斷開位置上形成有垂直裂紋VC的脆性材料基板W被提供到未圖示的預(yù)定的斷開裝置。在斷開裝置中，通過所謂的三點彎曲或者四點彎曲的方法對脆性材料基板W作用彎曲力矩，以此進(jìn)行使垂直裂紋VC擴(kuò)展至脆性材料基板W的下表面SF2的斷開工序。經(jīng)該斷開工序，脆性材料基板W在斷開位置處斷開。

在上述那樣的程序的情況下，斷開位置上的槽線TL的形成未伴有垂直裂紋VC的擴(kuò)展，因此，與現(xiàn)有的以在形成劃線的同時形成垂直裂紋的方式來對斷開位置進(jìn)行劃線的情況相比，具有能夠降低施加在劃線工具50上的負(fù)荷的優(yōu)點。該優(yōu)點有助于延長用于斷開位置的斷開的劃線工具50的壽命。

＜垂直裂紋擴(kuò)展的詳情＞

圖11是示出通過在形成槽線TL之后形成輔助線AL來形成垂直裂紋VC時的輔助線AL附近的情形的示意圖。并且，圖12和圖13是形成有輔助線AL的脆性材料基板W的拍攝例。需要說明的是，圖12是傾斜角度θ設(shè)為1.4°時的拍攝例，圖13是傾斜角度θ設(shè)為2.5°時的拍攝例。

當(dāng)在作為劃線方向DP的x軸正方向(垂直于y軸的方向)上形成了輔助線AL時，則會在其整個形成位置上，在脆性材料基板W內(nèi)部的、輔助線AL的y軸方向正側(cè)(圖11中是輔助線AL的圖中上側(cè))的側(cè)方形成存在以輔助線AL為起點的無數(shù)個輔助裂紋的內(nèi)部裂紋區(qū)域CR。這在例如從上表面SF1側(cè)觀察脆性材料基板W的圖12的(a)及圖13的(a)中也得到確認(rèn)。

更詳細(xì)地，以將輔助線AL的任意位置為起點使其偏集(偏在)于從(+y、-z)的方向到-z方向的范圍內(nèi)的方式產(chǎn)生內(nèi)部裂紋區(qū)域CR。這從 圖12的(b)及圖13的(b)中也得到確認(rèn)。當(dāng)俯視觀察上表面SF1時，在輔助線AL的y軸正方向側(cè)的離輔助線AL最多大約幾十μm左右的范圍內(nèi)形成內(nèi)部裂紋區(qū)域CR。不過，因為輔助裂紋的形成是隨機(jī)產(chǎn)生的現(xiàn)象，所以雖然比例小，但也會在其它范圍內(nèi)產(chǎn)生輔助裂紋，關(guān)于這一點在圖11中省略了圖示。

內(nèi)部裂紋區(qū)域CR的形成涉及整個輔助線AL，所以在輔助線AL與槽線TL交叉的部位附近也會高概率地產(chǎn)生內(nèi)部裂紋區(qū)域CR。如上所述，由于在槽線TL附近殘留有內(nèi)部應(yīng)力，所以在將輔助線形成為了使得內(nèi)部裂紋區(qū)域CR形成在槽線TL的垂直裂紋VC的預(yù)定擴(kuò)展方向側(cè)的情況下，以內(nèi)部裂紋區(qū)域CR形成在存在殘留內(nèi)部應(yīng)力的區(qū)域為契機(jī)，產(chǎn)生槽線TL附近的殘留內(nèi)部應(yīng)力的釋放。其結(jié)果，如圖11的(b)中的箭頭AR4所示，朝垂直裂紋VC的預(yù)定擴(kuò)展方向(本實施方式中是槽線TL的上游側(cè))產(chǎn)生從槽線TL起的垂直裂紋VC的擴(kuò)展。這便是根據(jù)上述的本實施方式的方法的垂直裂紋VC的擴(kuò)展的詳情。

而且，在根據(jù)本實施方式的方法中，如上所述，通過利用傾斜角度θ設(shè)為1.0°～2.5°的有意使其傾斜的劃線輪51來形成輔助線AL，從而使內(nèi)部裂紋區(qū)域CR偏集于與劃線輪51在前進(jìn)方向前方傾斜一側(cè)相反的一側(cè)，并且，設(shè)定輔助線AL和槽線TL的形成位置，以使斷開位置在形成該內(nèi)部裂紋區(qū)域CR的一側(cè)延伸。由此，提高斷開位置上垂直裂紋VC從槽線TL擴(kuò)展的可靠性。即、本實施方式中所采用的利用有意使其傾斜的劃線輪51來形成輔助線AL的方式具有限定垂直裂紋VC的擴(kuò)展部位并提高該擴(kuò)展的可靠性的效果。即、通過在斷開脆性材料基板W時，根據(jù)其斷開位置來規(guī)定劃線輪51的傾斜方向以及輔助線AL的形成位置和槽線TL的形成位置，從而能夠在該斷開位置使垂直裂紋VC可靠地擴(kuò)展。

需要說明的是，當(dāng)θ小于1.0°時，不會產(chǎn)生內(nèi)部裂紋區(qū)域CR的偏集，會降低裂紋擴(kuò)展的可靠性，因此不優(yōu)選。并且，傾斜角度θ越大，則形成輔助線AL時劃線輪51的滾動越發(fā)困難，并且，存在易于出現(xiàn)碎渣的傾向。

如以上所說明的，根據(jù)本實施方式，當(dāng)要在預(yù)定的斷開位置斷開脆性材料基板時，在對應(yīng)于該斷開位置的形成位置處以正下方不會產(chǎn)生垂直裂紋的條件形成槽線，并且，使用在水平面內(nèi)有意使其傾斜的劃線輪，以使輔助裂紋偏集于垂直裂紋VC的預(yù)定擴(kuò)展方向、即槽線的上游側(cè)的方式形成輔助線，從而能夠在該斷開位置使垂直裂紋高可靠性地擴(kuò)展。由于可靠地形成垂直裂紋，從而在作為后續(xù)工序的斷開工序中，能夠在該斷開位置可靠地斷開脆性材料基板。在這種情況下，能夠?qū)⑿纬刹劬€和輔助線時劃線輪所施加的負(fù)荷設(shè)為比進(jìn)行伴有垂直裂紋擴(kuò)展的劃線動作時小的值。

＜實施例＞

改變輔助線AL的形成條件進(jìn)行了多次按照上述實施方式中所示的程序進(jìn)行的槽線TL和輔助線AL的形成，并評價了垂直裂紋VC的擴(kuò)展發(fā)生情況。作為脆性材料基板W，使用了0.3mm厚的玻璃基板。

具體地，將傾斜角度θ更改為1.4°、2.5°、4.9°這三個水平，將施加于劃線輪51上的負(fù)荷更改為0.75N、1.1N、1.5N、1.9N、2.25N、2.6N、3.0N這七個水平，從而在合計21種條件下形成了輔助線AL。劃線頭2的移動速度設(shè)為100mm/sec。并且，作為劃線輪51，使用了輪直徑為1.8mm、厚度為0.65mm、銷52的插通孔的直徑為0.8mm、刀尖角度為100°、槽G的數(shù)量為300個、槽G的深度為3μm的劃線輪。

并且，固定施加于劃線工具150的負(fù)荷，對應(yīng)輔助線AL的各種形成條件各形成了100條槽線TL。

圖14是針對3種傾斜角度θ中的每一種傾斜角度，相對于形成輔助線AL時所施加的負(fù)荷對從共100條槽線TL起的垂直裂紋VC的擴(kuò)展發(fā)生率(下面稱為VC成立率)進(jìn)行了標(biāo)示而得的圖表。

如圖14所示，在傾斜角度θ為1.4°的情況下，當(dāng)將施加于劃線輪51的負(fù)荷設(shè)為1.1N以上時，獲得了90％以上的VC成立率，在傾斜角度θ為2.5°的情況下，通過將施加于劃線輪51的負(fù)荷設(shè)為1.5N以上，從而獲得了95％以上的VC成立率。相對于此，當(dāng)傾斜角度θ為4.9°時，VC成立率最高達(dá)到了90％左右。

這些結(jié)果表明，當(dāng)傾斜角度θ為1.4°時，如果向劃線輪51施加至少1.1N的負(fù)荷，則能夠使垂直裂紋VC高概率地從槽線TL擴(kuò)展，并且，當(dāng)傾斜角度θ為2.4°時，如果向劃線輪51施加至少1.5N的負(fù)荷，則能夠使垂直裂紋VC高概率地從槽線TL擴(kuò)展。并且，還表明了即使進(jìn)一步增大傾斜角度θ，雖然也能夠使垂直裂紋VC擴(kuò)展，但是其可靠性降低。

此外，如果使用相同條件的劃線輪51進(jìn)行劃線動作，并與劃線的形成一道使垂直裂紋擴(kuò)展，則至少需要施加3N～4N左右的負(fù)荷，因此，本實施例的結(jié)果還表明了，可通過施加比進(jìn)行伴有垂直裂紋擴(kuò)展的劃線動作時劃線輪51所施加的負(fù)荷小的負(fù)荷來形成輔助線AL。進(jìn)一步而言，由于可以通過施加與形成輔助線AL時同等程度或更小的負(fù)荷來形成槽線TL，所以可以說，根據(jù)上述實施方式的方法是通過施加比直接以劃線動作來使垂直裂紋擴(kuò)展的方法更低的負(fù)荷即可實現(xiàn)垂直裂紋擴(kuò)展的方法。

＜變形例以及參照例＞

上述實施方式中，在形成槽線TL之后形成輔助線AL，但是，也可以將槽線TL和輔助線AL的形成順序顛倒。

并且，上述實施方式中，槽線TL和輔助線AL在脆性材料基板W的上表面SF1上正交，但這并不是必須的方式，只要能夠理想地實現(xiàn)隨著輔助線AL的形成而使垂直裂紋從槽線TL擴(kuò)展，則槽線TL和輔助線AL也可以采用斜交叉的方式。

并且，上述實施方式中，在使長柄152的軸向AX2向移動方向DA前方傾斜的狀態(tài)下、即以頂面SD1朝向移動方向DA后方的姿勢來使金剛石刻刀151滑動，以此通過劃線工具150形成槽線TL，但是，也可以代替上述方式而在使長柄152的軸向AX2向移動方向DA后方傾斜的狀態(tài)下、即以頂面SD1朝向移動方向DA前方的姿勢來使金剛石刻刀151滑動，以此來形成槽線TL。

或者，在上述實施方式中，使用金剛石刻刀151來形成槽線TL，但也可以代替上述方式而采用通過使劃線輪壓接滾動來形成槽線TL的方式。這時，作為劃線輪，優(yōu)選使用刀尖上未設(shè)有槽的劃線輪。這例如可以通過下述方式實現(xiàn)：即、單獨準(zhǔn)備包括沒有槽的劃線輪的槽線TL形成用 劃線裝置100、以及包括傾斜角度θ被固定設(shè)定在1.0°～2.5°的范圍內(nèi)的劃線輪51的輔助線AL形成用劃線裝置100，分別利用這兩裝置來形成槽線TL和輔助線AL。

不過，在采用后兩者的方式的情況下，與上述實施方式不同，垂直裂紋的預(yù)定擴(kuò)展方向是槽線TL的下游側(cè)。為此，在這些方式中，在將劃線輪51傾斜成傾斜角度θ為負(fù)的狀態(tài)下，于槽線TL的上游側(cè)附近形成輔助線AL。更詳細(xì)地，在劃線輪51的前進(jìn)方向前方朝輔助線AL的形成位置的下游側(cè)、即y軸負(fù)方向側(cè)傾斜的狀態(tài)下進(jìn)行輔助線AL的形成即可。

這時，也與上述實施方式同樣，以使輔助裂紋AC偏集于作為垂直裂紋VC的預(yù)定擴(kuò)展方向的槽線TL的下游側(cè)的方式形成輔助線AL，由此，在垂直裂紋VC的預(yù)定擴(kuò)展方向上理想地產(chǎn)生從槽線TL起的垂直裂紋的擴(kuò)展。其結(jié)果，在形成有槽線TL的斷開位置上能夠使垂直裂紋高可靠性地擴(kuò)展。

并且，圖15是作為參照例示出的、改變上述實施方式中的位置關(guān)系來形成槽線TL和輔助線AL時的脆性材料基板W的俯視圖。具體地，在圖15所示的情況下，朝y軸正方向形成了槽線TL之后，在脆性材料基板W的y軸方向正側(cè)的端部附近，如箭頭AR2β所示地朝x軸正方向形成輔助線AL。這時，與上述實施方式以及實施例相反，在將劃線輪51的前進(jìn)方向前方向輔助線AL的形成位置的上游側(cè)傾斜的狀態(tài)下形成輔助線AL。換言之，以劃線輪51的前進(jìn)方向前方與槽線TL的延伸方向在同一側(cè)的方式形成輔助線AL。因此，這時如果隨著輔助線AL的形成而產(chǎn)生從槽線TL起的垂直裂紋VC的擴(kuò)展，則在箭頭AR3β所示的方向上、即在從槽線TL與輔助線AL的交點C朝向槽線TL的上游側(cè)的方向上產(chǎn)生擴(kuò)展。

圖16是與上述實施例同樣地將傾斜角度θ更改為1.4°、2.5°、4.9°三個水平來評價參照例的VC成立率，并相對于形成輔助線AL時所施加的負(fù)荷對所得到的VC成立率進(jìn)行標(biāo)示而得的圖表。

如圖16所示，在參照例中，在傾斜角度θ為2.5°的情況下，當(dāng)施加于劃線輪51的負(fù)荷在1.9N以上時，得到了95％以上的VC成立率，當(dāng)傾斜角度θ為4.9°時，通過將施加于劃線輪51的負(fù)荷設(shè)為1.9N以上而得到 了100％的VC成立率。相對于此，當(dāng)傾斜角度θ為1.4°時，只有負(fù)荷在3.0N時，VC成立率才超過90％。

即、該參照例中的傾斜角度θ和VC成立率的關(guān)系與上述實施例中的關(guān)系相反。并且，可以確認(rèn)，當(dāng)傾斜角度θ為2.5°時，在實施例和參照例兩者中都存在能夠高可靠性地擴(kuò)展垂直裂紋VC的負(fù)荷范圍。這表明，內(nèi)部裂紋區(qū)域CR的形成位置(與輔助線AL的形成位置的關(guān)系)依賴于傾斜角度θ的值，所以認(rèn)為其給出了根據(jù)傾斜角度θ能夠控制產(chǎn)生垂直裂紋VC擴(kuò)展的方向的可能性的啟示。不過，如上所述，如果增大傾斜角度θ的值，則容易發(fā)生碎渣，所以從實用角度出發(fā)，優(yōu)選如上述實施方式所示地將傾斜角度θ規(guī)定在1.0°～2.5°的范圍。

符號說明

1：工作臺

2：劃線頭

50、150：劃線工具

51：劃線輪

52：銷

53：支架

100：劃線裝置

151：金剛石刻刀

152：長柄

A1：(輔助線AL的)起點

A2：(輔助線AL的)終點

AL：輔助線

AX：軸中心

C：(槽線TL與輔助線AL的)交點

CR：內(nèi)部裂紋區(qū)域

DP：劃線方向

PF：(劃線輪51的)刀尖

SF1：(脆性材料基板W的)一個主面(上表面)

SF2：(脆性材料基板W的)另一個主面(下表面)

T1：(槽線TL的)起點

T2：(槽線TL的)終點

TL：槽線

VC：垂直裂紋

W：脆性材料基板