[发明专利]刻划装置

说明书

技术领域

本发明涉及刻划装置，特别是涉及一种玻璃、陶瓷、硅、蓝宝石等脆性材料基板的刻划装置。

背景技术

现有习知，作为将大型的玻璃基板断开为单位基板(单位制品)的方法，例如专利文献1所示，已知有利用局部加热的热应力在基板形成刻划线(龟裂)，继而将形成有刻划线的基板送入断裂装置，利用断裂棒或断裂辊等进行按压，借此，沿刻划线进行断开的方法。

利用热应力形成刻划线的刻划方法使用激光光束作为加热源。即，在工作台上载置基板，对基板上假定的刻划预定线照射激光光束，形成作为局部的加热区域的激光点。进而，自冷却单元的喷嘴喷射冷媒，将作为冷却区域的冷却点形成于激光点的后方位置。继而，沿着假定的刻划预定线移动激光点，并且以追随该激光点的方式移动冷却点。借此，利用借由先行的加热及其后的急冷而产生的热应力，以预先形成于基板的端部的初期龟裂(触发)为起点，使龟裂在刻划预定线的方向延展，借此，形成一条刻划线。

以此方式，如图3所示，在第1刻划步骤中以等间距形成多条单向(X方向)的刻划线L1之后，在第2刻划步骤中以等间距形成与X方向的刻划线正交的Y方向的多条刻划线L2。其后，将由X方向及Y方向的刻划线交叉刻划的基板W送入断裂装置，由各刻划线L1、L2断开后取出作为制品的单位基板。

然而，在上述方法中，在第1刻划步骤中形成X方向的刻划线L1后，当在第2刻划步骤中加工Y方向的刻划线L2时，在第1刻划步骤中喷射的冷媒包含液体的情形时，存在基板上残留有液体的情况。若对残留有冷却液的部分进行第2刻划步骤中的刻划处理(激光点的扫描)，则会将激光点的照射热夺走而无法充分进行加热，使得热应力无法充分产生，导致刻划线的形成变得不良，在断开时无法获得高品质的端面。

因此，如专利文献2所示，揭示有设置激光点通过，进而冷却点通过后立即将附着于基板的冷媒吸入的吸入装置，将冷媒抽吸去除的方法。

又，作为其他方法，如专利文献3所示，揭示有为限制冷媒的喷雾区域而在喷嘴与基板之间设置具有孔或狭缝的遮罩，并且设置抽吸喷雾气的吸嘴的构成。

[先行技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2001-058281号公报

专利文献2：日本特开2000-061677号公报

专利文献3：日本特开2008-229715号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

然而，专利文献2所记载的方法难以利用吸入装置将经喷射的冷媒完全回收。即，为以相对基板为非接触的状态进行冷却而自喷嘴喷射冷媒，但因来自喷嘴的喷射而冷媒飞散的区域相较直接喷附有冷媒的冷却点的范围扩大，因此，仅吸入装置的去除，无法去除飞散至远离的位置的冷媒。例如图3(a)所示，在依次形成多条X方向的刻划线L1的情形时，存在先形成的刻划线L1中，因后形成的邻接的刻划线L1而旋入附着有经喷射的冷媒的情况。在该情形时，由于先形成的刻划线L1上残留有冷媒，因此，其后，形成图3(b)所示的Y方向的刻划线L2时，存在于交点部分残留有冷媒的情况。

又，即使专利文献3的方法，亦无法将冷媒完全回收。即，由于通过设置在冷却喷嘴与基板之间的遮罩的孔或狭缝对基板供给喷雾气，因此，未完全通过孔或狭缝的喷雾气的一部分在遮罩的上表面反弹飞散至四方。因此，即使在附近设置吸嘴，亦无法将飞散的所有喷雾干净地抽吸去除。进而，通过孔或狭缝的喷雾气的一部分与专利文献2同样地飞散至远离冷却点的位置，对该等情况，与上述同样地无法回收飞散至远离的位置的冷媒。

因此，本发明的目的在于提供一种刻划装置，即使在前一次刻划加工时使用的冷媒因某些原因残留于基板上的情形时，在其后的刻划加工时，亦不受残留的冷媒的影响，而可正常地进行随后的刻划。

[解决问题的技术手段]

为解决上述问题而完成的本发明的刻划装置，具备：工作台，其载置脆性材料基板；刻划头，其对上述脆性材料基板进行加热及冷却；移动机构，其使上述刻划头相对膨作台移动；上述刻划头具备：激光照射部，其对上述工作台上的脆性材料基板照射激光光束，形成作为加热区域的激光点；及冷媒喷射部，其朝向上述激光点的移动方向后方位置喷射包含液体的冷媒，形成作为冷却区域的冷却点；沿着上述基板假定的刻划预定线，使上述激光点及上述冷却点依序移动，形成热应力的刻划线；上述刻划头进一步具备朝向上述激光点的移动方向前方位置喷射气体的气体喷射部。此处，自气体喷射部喷射的气体较佳为干燥空气，但亦可为氮气。

[发明的效果]