脆性基板的垂直裂痕形成方法及垂直裂痕形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术目的是提供藉由分割即能获得良好端面的脆性基板的垂直裂痕形成方法及垂直裂痕形成装置。该基板的垂直裂痕形成方法，其具备沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线照射激光束来以点状加热，并对所加热的部位喷射冷煤的步骤，以形成垂直裂痕，其特征在于：该步骤，是将１个加热点的形成、与中止激光束的照射后接着进行的１个冷却点的形成构成为１个裂痕形成单位动作；裂痕形成单位动作，是设定成藉由以冷却点冷却被加热点加热的部位，来恢复该点与其周围的热平衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于脆性基板的垂直裂痕形成方法及垂直裂痕形成装置，特别是关于具备沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线将激光束以点状照射来加热、并对所加热部位喷吹冷煤的步骤的脆性基板的垂直裂痕形成方法及垂直裂痕形成装置。
技术介绍
为分割半导体晶圆、玻璃基板、以及陶瓷基板等的脆性基板，先前已有一种垂直裂痕形成方法，是在沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线使激光束相对移动的同时在基板上形成加热点来加热基板，且对基板上已加热的部位喷射冷媒来形成冷却点。此种使用激光束的垂直裂痕形成方法，是根据产生于加热点周围的压缩应力与产生于冷却点周围的拉伸应力间的应力差，来形成垂直裂痕。通常，是使用刀具等工具将刻痕形成于基板端面，并以此刻痕为突破口来形成加热点与冷却点，藉此能使往基板板厚方向渗透的垂直裂痕往基板的面方向进展。于专利文献1中，已揭示一种使激光束移动并进行照射来加热玻璃，并对所加热的部位喷射冷却剂来切割玻璃的方法及装置。根据此文献，是藉由根据光束的移动位置来改变光束的移动速度或能量，提高玻璃的切割品质。专利文献1日本特开2003-321234号公报于专利文献2中已揭示一种藉由绕射光学元件使入射光束绕射，沿基板上的分割预定线生成具有长边方向的带状光束的基板分割方法。由于藉由将此种带状光束生成于基板上，而能缩小涉及与基板上分割预定线正交的方向的热影响范围，因此能减少对形成于基板上的配线、元件的热影响。专利文献2日本特开2004-66745号公报
技术实现思路
如专利文献1所记载，在使激光束一边移动一边进行连续照射时，即使连续进行冷却剂喷雾的冷却，亦容易于基板板厚方向残存高温区域。如专利文献2所记载，在沿基板上的分割预定线生成具有长边方向的带状光束时，产生于加热点的压缩应力与产生于冷却点的拉伸应力间的应力梯度，在沿基板上分割预定线的方向时会变大，而在与基板上分割预定线正交的方向时则会变小。产生于后者的方向的应力梯度是有助于垂直裂痕的形成。如此，若要使用于基板上的分割预定线具有长边方向的带状光束，来使垂直裂痕往沿基板上分割预定线的方向进展的话，即须有较大的能量。因此，于基板板厚方向容易残存高温区域。由于残存于基板中的高温区域会产生残留应力的作用，因此所形成的垂直裂痕深度即会较板厚小，造成于其后进行的分割所形成的基板端面品质不充分。本专利技术有鉴于上述问题点，其目的是提供藉由分割即能获得良好基板端面的脆性基板的垂直裂痕形成方法及垂直裂痕形成装置。根据本专利技术，是提供一种脆性基板的垂直裂痕形成方法，其具备沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线将激光束以点状照射来加热，并对所加热的部位喷射冷煤的步骤，以形成垂直裂痕，其特征在于该步骤，是将1个加热点的形成、与中止激光束的照射后接着进行的1个冷却点的形成构成为1个裂痕形成单位动作；裂痕形成单位动作，是设定成藉由以冷却点冷却被加热点加热的部位，来恢复该点与其周围的热平衡。根据本专利技术的另一观点，是提供一种脆性基板的垂直裂痕形成装置，其特征在于，具备激光束照射机构，是用以照射激光束而在脆性基板上形成加热点，以加热基板；激光束移动机构，是沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线，使从激光束照射机构所照射的激光束与脆性基板相对移动；冷媒喷射机构，是对脆性基板上形成有加热点的部位喷射冷煤；以及控制部，是控制该各机构；激光束照射机构是形成加热点，该加热点是在与垂直裂痕形成预定线正交的方向具有长边轴的形状；控制部，是执行至少1次由加热点的形成、与在中止激光束的照射后接着进行的形成冷却点的步骤所构成的裂痕形成单位动作，使往基板板厚方向渗透的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线仅形成单位长度，其次，对该各机构发出指令，来改变点的形成位置并至少执行1次该裂痕形成单位动作，藉此形成该单位长度的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线连续的裂痕，裂痕形成单位动作，是设定成藉由以冷却点冷却被加热点加热的部位，来恢复该点周围的热平衡。本专利技术的基板的垂直裂痕形成方法中，由于其步骤，是将1个加热点的形成以及中止激光束的照射后、接着所进行的1个冷却点的形成作为1次裂痕形成单位动作所构成；且裂痕形成单位动作，是设定成藉由以冷却点冷却被加热点加热的部位，来恢复该点与其周围的热平衡，因此能在每结束1个裂痕形成单位动作时，对已进行该裂痕形成单位动作的点进行热计算。因此，能在不残留热应力的状况下依序并间歇地连续形成垂直裂痕，且能形成裂断后的截面品质良好的裂痕。加热点，只要是一在与垂直裂痕形成预定线正交的方向具有长边轴的形状，即能使较大的压缩应力产生在与垂直裂痕形成预定线正交的方向。藉此，由于能有效地活用所附加的激光束能量，在抑制残留应力产生的同时，于沿垂直裂痕形成预定线的方向形成垂直裂痕，因此能抑制残留应力的产生。若藉由至少执行1次裂痕形成单位动作(由加热点的形成、与中止激光束的照射后接着进行的冷却点的形成所构成)，来将往基板板厚方向渗透的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线仅形成单位长度，其次，藉由改变点的形成位置并至少执行1次该裂痕形成单位动作，来形成该单位长度的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线连续的垂直裂痕，即可视基板的厚度或材质、裂痕形成位置等各条件来适当设定裂痕形成单位动作时间长度与各动作的反复次数，藉此能在不浪费能量的情形下加以活用。又，由于非如习知般一边连续照射热加热点一边使其移动的形成方法，因此不会损及将加热点形成为在与垂直裂痕形成预定线正交的方向具有长边轴的形状的优点，能有效地活用所附加的激光束能量，沿垂直裂痕形成预定线的方向形成垂直裂痕。只要在作为垂直裂痕形成预定线开始点的基板端部附近，在不改变各点形成位置的状态下反复进行复数次的裂痕形成单位动作，如此即使不另外使用刀具等工具，亦能在基板端面形成开始点刻痕(作为用以使垂直裂痕往基板的面方向进展的触发点)，并以此开始点刻痕为突破口，使往基板板厚方向渗透的垂直裂痕往基板的面方向进展。只要能将冷却点形成为主要使用冷媒的蒸发潜热，来冷却较加热点大的范围的话，即能迅速冷却加热点并迅速恢复热平衡。若冷却点是藉由喷墨方式的冷媒液体的喷射来形成的话，即可缩短裂痕形成单位动作的周期，且能将足以除热的量的冷媒供应至加热点。只要加热点是以激光束的照射输出、照射时间、加热点的形状或加热点的间隔为参数来加以设定，即能视基板的厚度或材质、裂痕形成位置等各条件来适当改变裂痕形成单位动作的最合适条件。若将藉由执行1次裂痕形成单位动作所形成的垂直裂痕于垂直裂痕形成预定线方向的单位长度设为L时，加热点的间隔D是设定成满足L/2＜D＜L的关系的话，即能使单位长度的裂痕重叠一部分、或将单位长度的裂痕毫无间隙地形成，而形成不中断的1条裂痕。由于只要藉由在基板端部附近，改变加热点长边轴与垂直裂痕形成预定线相交的角度，即能使产生于加热点的压缩应力与产生于冷却点的拉伸应力间的应力梯度方向变化，因此能校正易于基板端部附近产生的垂直裂痕弯曲，将垂直裂痕形成为沿垂直裂痕形成预定线的直线。又，藉由将如上述校正垂直裂痕的弯曲的动作设为曲线形状的垂直裂痕形成预定线，而能形成连续的曲线裂痕。当垂直裂痕形成预定线位于接近与垂直裂痕形成预定线平行的基板边缘部时，亦可使加热点长边轴以与垂直裂痕形成预定线的交点为中心从接近基板的边缘部后退至远侧，并以上述状态反复进行裂痕形成单位动作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脆性基板的垂直裂痕形成方法，是具备沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线将激光束以点状照射来加热，并对所加热的部位喷射冷煤的步骤，以形成垂直裂痕，其特征在于：该步骤，是将１个加热点的形成、与停止激光束的照射后接着进行的１个冷却点的形成构成为１个裂痕形成单位动作；裂痕形成单位动作，是设定成藉由以冷却点冷却被加热点加热的部位，来恢复该点与其周围的热平衡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-4-27 162570/20041.一种脆性基板的垂直裂痕形成方法，是具备沿脆性基板上的垂直裂痕形成预定线将激光束以点状照射来加热，并对所加热的部位喷射冷煤的步骤，以形成垂直裂痕，其特征在于该步骤，是将1个加热点的形成、与停止激光束的照射后接着进行的1个冷却点的形成构成为1个裂痕形成单位动作；裂痕形成单位动作，是设定成藉由以冷却点冷却被加热点加热的部位，来恢复该点与其周围的热平衡。2.如权利要求1所述的垂直裂痕形成方法，其中，加热点，是一在与垂直裂痕形成预定线正交的方向具有长边轴的形状。3.如权利要求1所述的垂直裂痕形成方法，其中，藉由至少执行1次裂痕形成单位动作，来将往基板板厚方向渗透的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线仅形成单位长度，其次，藉由改变加热点的形成位置并至少执行1次该裂痕形成单位动作，来形成该单位长度的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线连续的垂直裂痕。4.如权利要求1至3任一项所述的垂直裂痕形成方法，其中，是在作为垂直裂痕形成预定线开始点的基板端部附近，在不改变各点形成位置的状态下反复进行复数次的裂痕形成单位动作。5.如权利要求1所述的垂直裂痕形成方法，其中，冷却点，主要是形成为能使用冷媒的蒸发潜热来冷却较加热点大的范围。6.如权利要求1所述的垂直裂痕形成方法，其中，冷却点，是藉由喷墨方式的冷媒液体的喷射所形成。7.如权利要求1所述的垂直裂痕形成方法，其中，加热点，是以激光束的照射输出、照射时间、加热点的形状或加热点的间隔为参数来加以设定。8.如权利要求3所述的垂直裂痕形成方法，其中，将藉由执行1次裂痕形成单位动作所形成的垂直裂痕于垂直裂痕形成预定线方向的单位长度设为L时，加热点的间隔D是设定成满足L/2＜D＜L的关系。9.如权利要求2所述的垂直裂痕形成方法，其中，是于基板端部附近，改变加热点长边轴与垂直裂痕形成预定线相交的角度。10.如权利要求1或2所述的垂直裂痕形成方法，其中，在垂直裂痕形成预定线是位于接近与垂直裂痕形成预定线平行的基板边缘部时，是使加热点长边轴以与垂直裂痕形成预定线的交点为中心从接近基板的边缘部后退至远侧，藉由在此状态下反复进行裂痕形成单位动作，来形成沿该垂直裂痕形成预定线连续的直线状垂直裂痕。11.如权利要求1所述的垂直裂痕形成方法，其中，是藉由至少执行1次由朝向垂直裂痕形成方向大致同时形成N个加热点、在停止激光束的照射后于所形成的各加热点大致同时形成冷却点的步骤所构成的裂痕形成单位动作，来将往基板板厚方向渗透的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线仅形成N个单位长度，接着，藉由改变点的形成位置并至少执行1次该裂痕形成单位动作，来形成该单位长度的裂痕沿该垂直裂痕形成预定线连续的垂直裂痕。12.如权利要求1或2所述的垂直裂痕形成方法，其中，将基板上的加热点长边轴长度设为a、基板板厚设为t时，将加热点形成为0＜a＜4t的关系。13.如权利要求1或2所述的垂直裂痕形成方法，其中，将形成于基板上的加热点长边轴长度设为a、形成于基板上的冷却点的圆相当直径设为C时，将冷却点形成为0＜C＜a/2的关系。14.一种脆性基板的垂直裂痕形成装置，其特征在于，具备激光束照射机构，是用以照射激光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽阪登，熊谷透，山本幸司，
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：JP[日本]