脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法及其分割方法技术

提供一种脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法及其分割方法，其能够不产生碎玻璃而在脆性材料基板上形成垂直裂纹。脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法具备，槽线形成工序，在一主面上形成作为线状槽部的槽线；以及压痕形成工序，通过利用预定的按压体对槽线附近进行局部按压，形成压痕；在槽线形成工序中，以在槽线的正下方维持无裂纹状态的方式来形成槽线，并相应于压痕形成工序中的压痕的形成使垂直裂纹从槽线向脆性材料基板的厚度方向延伸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于分割脆性材料基板的方法，特别是，涉及一种在分割脆性材料基板时形成垂直裂纹的方法。
技术介绍
平面显示器面板或太阳能电池面板等的制造过程一般包括对由玻璃基板、陶瓷基板、半导体衬底等脆性材料构成的基板(母基板)进行分割的工序。该分割广泛应用了利用金刚石头或切割轮等的划线工具在基板表面形成划线，并使裂纹(垂直裂纹)从该划线向基板厚度方向伸展的方法。在形成了划线的情况下，既有垂直裂纹在厚度方向上完全伸展并使基板分割的情况，但也存在垂直裂纹在厚度方向上仅部分伸展的情况。在后者的情况下，在形成划线后，进行被称为断开工序的应力赋予的步骤。通过断开工序使垂直裂纹在厚度方向上完全地行进，基板会沿划线被分割。作为这样的通过形成划线来使垂直裂纹伸展的方法，已知有形成作为垂直裂纹伸展的起点(触发点)、也称为辅助线的线状加工痕迹的方法(例如，参考专利文献1)。[现有技术文献][专利文献1]日本特开2015-74145号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的技术问题]在利用划线工具形成划线时，会产生基板材料的细微的切屑或粉末的碎玻璃，并附着在基板表面。在利用了例如专利文献1中公开的辅助线的方法的情况下，在形成分割用的划线时，虽然划线工具在基板上施加的力较小而难以产生碎玻璃，但在形成辅助线时存在产生碎玻璃的可能性。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，并且目的在于提供一种能够比以往更能抑制碎玻璃的产生，并形成垂直裂纹的方法。[解决问题的技术手段]为了解决上述问题，第一方式的专利技术提供一种脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法，在厚度方向上分割脆性材料基板时在分割位置形成垂直裂纹，其特征在于，所述脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法具备：槽线形成工序，在所述脆性材料基板的一主面上形成作为线状槽部的槽线；以及压痕形成工序，通过利用预定的按压体对所述脆性材料基板的所述槽线附近进行局部按压，形成压痕；在所述槽线形成工序中，以在所述槽线的正下方维持无裂纹状态的方式形成所述槽线，通过使得伴随所述压痕形成工序中的所述压痕的形成而从所述压痕延伸的微细裂纹到达所述槽线的下方，使所述垂直裂纹从所述槽线向所述厚度方向伸展。第二方式的专利技术是根据第一方式所述的脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法，其特征在于，所述预定的按压体的顶端部呈锥状，在所述压痕形成工序中，通过利用所述锥状的所述顶端部按压所述脆性材料基板来形成所述压痕。第三方式的专利技术是根据第二方式所述的脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法，其特征在于，所述预定的按压体的所述顶端部呈圆锥状。第四方式的专利技术是根据第一至第三的任一方式所述的脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法，其特征在于，在与所述垂直裂纹在所述槽线中的计划伸展方向相反一侧附近，形成所述压痕。第五方式的专利技术提供一种脆性材料基板的分割方法，对脆性材料基板在厚度方向上进行分割，其特征在于，所述脆性材料基板的分割方法具备：垂直裂纹形成工序，通过第一至第四方式的任一方式所述的垂直裂纹形成方法，在所述脆性材料基板上形成垂直裂纹；以及断开工序，其沿着所述垂直裂纹而断开所述脆性材料基板。[专利技术的技术效果]根据第一至第五方式的专利技术，能够使垂直裂纹在脆性材料基板预先确定的分割位置上可靠地并且不会产生碎玻璃地伸展。附图说明图1是例示出形成槽线TL后的情况的脆性材料基板W的俯视图。图2是概略示出用于形成槽线TL的划线工具150的结构的图。图3是包含槽线TL的垂直截面的zx部分截面图。图4是示意性地示出使按压体100下降时的情况的zx部分截面图。图5是示意性地示出利用按压体100形成压痕ID时的情况的zx部分截面图。图6是对着玻璃基板，利用顶端部101为圆锥状的按压体100来形成压痕ID的情况下的压痕ID附近的光学显微镜像。图7是示意性地示出在槽线TL附近形成了压痕ID的情况的图。图8是在预先形成有槽线TL的玻璃基板上形成了压痕ID的情况下的压痕ID附近的光学显微镜像。图9是示出通过形成压痕ID来使垂直裂纹VC伸展的情况的、脆性材料基板W的俯视图。图10是示出通过形成压痕ID来使垂直裂纹VC伸展的情况的、脆性材料基板W的俯视图。图11是示出负荷与所形成的压痕ID的直径之间的关系的图表。图12是示出负荷与所形成的最大裂纹长度之间的关系的图表。图13是示出在利用顶端部101为四角锥状的按压体100来形成压痕，并在槽线TL的正下方使垂直裂纹伸展的情况下的光学显微镜像。[附图标记说明]100按压体；101顶端部；150划线工具；151金刚石头；ID压痕；MC微细裂纹；RE微细裂纹产生区域；RE1(微细裂纹产生区域与槽线的)重叠区域；TL槽线；VC垂直裂纹；W脆性材料基板。具体实施方式以下所示的本专利技术的实施方式的方法，是形成用于在脆性材料基板W的预定位置(分割位置)上进行分割的垂直裂纹的方法。概略而言，该方法是通过对分割位置形成被称为槽线的加工槽，并随后在该槽线附近形成局部的压痕，来使垂直裂纹从槽线向基板厚度方向伸展的方法。此外，在本实施方式中，槽线是指其正下方作为垂直裂纹的形成位置的微细的线状槽部(凹部)。在下文中，以对于矩形状的脆性材料基板W预先设定一组对边平行的多个分割位置(分割线)的情况为例进行说明。另外，在说明所用的图中，适当地附上以分割位置的排列方向为x轴正方向，以槽线TL的形成行进方向为y轴正方向，以垂直上方为z轴正方向的右手系xyz坐标。＜槽线的形成＞图1是例示出形成槽线TL后的情况的脆性材料基板W的俯视图(xy平面图)。图2是概略示出用于形成槽线TL的划线工具150的结构的图。图3的包含槽线TL的垂直截面的zx部分截面图。图1所示的槽线TL的形成位置相当于对脆性材料基板W从其一个主面(上表面)SF1侧俯视的情况下的分割位置。在本实施方式中，使用具备金刚石头151的划线工具150来形成槽线TL。金刚石头151是例如图2所示地形成为平截头棱锥体形状，并设置有顶面SD1(第1面)和包围顶面SD1的多个面。更详细而言，如图2(b)所示地，这些多个面包括侧面SD2(第2面)及侧面SD3(第3面)。顶面SD1、侧面SD2及SD3相互朝向不同方向，并且互相相邻。在金刚石头151中，刀尖PS由侧面SD2及SD3构成的棱线PS和顶面SD1、侧面SD2及SD3的3个面所成的顶点PP所形成。金刚石头151被保持成顶面SD1成为如图2(a)所示的棒状(柱状)的柄152的一个端部侧上的最下端部的状态。在使用划线工具150的情况下，如图2(a)所示，以使柄152的轴方向AX2从垂直方向向移动方向DA的前方(y轴正方向)以预定角度倾斜后的状态，就是说使顶面SD1朝向移动方向DA的后方(y轴负方向)的姿势，使金刚石头151与脆性材料基板W的上表面SF1抵接。然后，保持该抵接状态，同时使划线工具150向移动方向DA前方移动，以使金刚石头151的刀尖PF2滑动。由此，会产生沿着金刚石头151的移动方向DA的塑性变形。在本实施方式中，产生该塑性变形的金刚石头151的滑动动作也称为金刚石头151的划线动作。如图1及图3所示，槽线TL作为在脆性材料基板W的上表面SF1在y轴方向上延伸的微细的线状槽部形成。作为在使划线工具150的姿势相对于移动方向DA对称的状态下，通过滑动金刚石头151，在脆性材料基板W的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法，在厚度方向上分割脆性材料基板时在分割位置形成垂直裂纹，其特征在于，所述脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法具备：槽线形成工序，在所述脆性材料基板的一主面上形成作为线状槽部的槽线；以及压痕形成工序，通过利用预定的按压体对所述脆性材料基板的所述槽线附近进行局部按压，形成压痕，在所述槽线形成工序中，以在所述槽线的正下方维持无裂纹状态的方式形成所述槽线，通过使得伴随所述压痕形成工序中的所述压痕的形成而从所述压痕延伸的微细裂纹到达所述槽线的下方，使所述垂直裂纹从所述槽线向所述厚度方向伸展。

【技术特征摘要】
2015.08.17 JP 2015-1604291.一种脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法，在厚度方向上分割脆性材料基板时在分割位置形成垂直裂纹，其特征在于，所述脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法具备：槽线形成工序，在所述脆性材料基板的一主面上形成作为线状槽部的槽线；以及压痕形成工序，通过利用预定的按压体对所述脆性材料基板的所述槽线附近进行局部按压，形成压痕，在所述槽线形成工序中，以在所述槽线的正下方维持无裂纹状态的方式形成所述槽线，通过使得伴随所述压痕形成工序中的所述压痕的形成而从所述压痕延伸的微细裂纹到达所述槽线的下方，使所述垂直裂纹从所述槽线向所述厚度方向伸展。2.根据权利要求1所述的脆性材料基板中的垂直裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩坪佑磨，曾山浩，
申请(专利权)人：三星钻石工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP