本發(fā)明涉及一種脆性襯底的分?jǐn)喾椒ā?/p>

背景技術(shù)：

根據(jù)專利文獻(xiàn)1，在將切刀壓接在脆性襯底表面的狀態(tài)下，以劃出閉合曲線的方式移動(dòng)脆性材料襯底以及切刀中的至少一者，形成包含裂痕的劃線。其后，對(duì)脆性材料襯底施加應(yīng)力，使裂痕生長(zhǎng)到脆性材料襯底的背面而分?jǐn)啻嘈圆牧弦r底。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-173905號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所欲解決的問題

與僅由直線組成的劃線相比，含有曲線部的劃線較難穩(wěn)定地形成。曲線部的曲率半徑為5mm以下情形時(shí)，這個(gè)問題尤其明顯。因此，利用所述公報(bào)所記載的使用含有曲線部的劃線的方法，沿包含曲線部的形狀穩(wěn)定地分?jǐn)啻嘈砸r底事屬困難。

本發(fā)明是為解決以上問題而完成者，其目的在于提供一種可以沿包含曲線部的形狀穩(wěn)定地分?jǐn)啻嘈砸r底的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ā?/p>

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ò韵虏襟E。

準(zhǔn)備脆性襯底，所述脆性襯底具有表面，且具有垂直于表面的厚度方向。將刀尖按壓在脆性襯底的表面上。

通過在脆性襯底的表面上滑動(dòng)被按壓的刀尖，在脆性襯底的表面上產(chǎn)生塑性變形，借此形成具有溝形狀的溝槽線。形成溝槽線的步驟是為獲得下述狀態(tài)而進(jìn)行，即，在溝槽線正下方的脆性襯底與溝槽線在交叉方向上連續(xù)地相連接狀態(tài)即無裂痕狀態(tài)。溝槽線包含曲線部。

通過沿溝槽線伸展脆性襯底在厚度方向上的裂痕而形成裂痕線。利用裂痕線斷開在溝槽線正下方的脆性襯底與溝槽線在交叉方向上的連續(xù)連接。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，脆性襯底的分?jǐn)嘈螤钍怯蓽喜劬€的形狀所規(guī)定。與現(xiàn)有的劃線不同，溝槽線即便包含曲線部也可以穩(wěn)定地形成。因此，可以沿包含曲線部的形狀穩(wěn)定地分?jǐn)啻嘈砸r底。

附圖說明

圖1(A)及(B)分別是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式1中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ牡?及第2步驟的俯視圖。

圖2是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式1中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ臉?gòu)成的流程圖。

圖3(A)是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式1中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ㄋ褂闷骶叩臉?gòu)成的側(cè)視圖、以及圖3(B)是在圖3(A)的箭頭IIIB的視點(diǎn)下概略地顯示上述器具所具有刀尖的構(gòu)成的平面圖。

圖4(A)是分別沿圖1(A)、圖5(A)、圖6(A)、圖7(A)中的線IVA－IVA的概略局部端面圖、以及圖4(B)是分別沿圖1(B)、圖5(B)、圖6(B)、圖7(B)中的線IVB－IVB的概略局部端面圖。

圖5(A)及(B)分別是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式2中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ牡?及第2步驟的俯視圖。

圖6(A)及(B)分別是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式3中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ牡?及第2步驟的俯視圖。

圖7(A)及(B)分別是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式4中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ牡?及第2步驟的俯視圖。

圖8(A)是概略地顯示本發(fā)明的實(shí)施方式5中脆性襯底的分?jǐn)喾椒ㄋ褂闷骶叩臉?gòu)成的側(cè)視圖、以及圖8(B)是在圖8(A)的箭頭VIIIB的視點(diǎn)下概略地顯示上述器具所具有的刀尖的構(gòu)成的平面圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于圖針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。且，在以下圖中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同的參照符號(hào)，不再重復(fù)其說明。

(實(shí)施方式1)

以下說明本實(shí)施方式的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ā?/p>

參照?qǐng)D1(A)，準(zhǔn)備玻璃襯底4(脆性襯底)(圖2：步驟S10)。玻璃襯底4具有表面SF。

參照?qǐng)D3(A)及(B)，準(zhǔn)備具有刀尖51及柄部52的切割器具50。刀尖51是借由固定在作為其固定架的柄部52而固持。

在刀尖51上設(shè)置有頂面SD1(第1面)與包圍頂面SD1的多個(gè)面。所述多個(gè)面包含側(cè)面SD2(第2面)以及側(cè)面SD3(第3面)。頂面SD1、側(cè)面SD2以及SD3(第1到第3面)彼此朝向不同的方向，且彼此相鄰。刀尖51具有由頂面SD1、側(cè)面SD2及SD3交匯的頂點(diǎn)，利用這個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成刀尖51的突起部PP。此外，側(cè)面SD2及SD3形成了構(gòu)成刀尖51的側(cè)部PS的棱線。側(cè)部PS從突起部PP呈線狀延伸。此外，側(cè)部PS如上述般由于是棱線，因此具有呈線狀延伸的凸形狀。

刀尖51是以金剛石尖頭為優(yōu)選。即，從硬度及可減小表面粗糙度的方面來說，刀尖51以由金剛石制作為優(yōu)選。特別優(yōu)選是刀尖51由單晶金剛石制作。進(jìn)一步特別優(yōu)選是根據(jù)結(jié)晶學(xué)來說，頂面SD1是{001}面，側(cè)面SD2及SD3分別是{111}面。此時(shí)，側(cè)面SD2及SD3雖然具有不同的朝向，但在結(jié)晶學(xué)上是為相互等價(jià)的結(jié)晶面。

另外，也可使用非單晶的金剛石，例如，也可使用通過CVD法(化學(xué)氣相沉積法)合成的多晶金剛石?；蛘?，也可使用由微粒石墨或非石墨狀碳以不含鐵族元素等結(jié)合劑的方式燒結(jié)而成的多晶金剛石，或者將金剛石粒子通過鐵族元素等的結(jié)合劑結(jié)合而成的燒結(jié)金剛石。

柄部52沿軸方向AX延伸。刀尖51以頂面SD1的法線方向大致沿軸方向AX的方式安裝在柄部52為優(yōu)選。

再次參照?qǐng)D1(A)，其次，將刀尖51按壓在玻璃襯底4的表面SF的起點(diǎn)NS(一處)(圖2：步驟S20)。具體來說，是將刀尖51的突起部PP及側(cè)部PS向玻璃襯底4所具有的厚度方向DT按壓。

其次，將被按壓的刀尖51從玻璃襯底4的表面SF的起點(diǎn)NS朝方向DA滑動(dòng)。方向DA是將從突起部PP沿側(cè)部PS延伸的方向在表面SF上投影而成者，與將軸方向AX向表面SF上投影的方向大致對(duì)應(yīng)。此時(shí)，刀尖51利用柄部52在表面SF上拖動(dòng)?；瑒?dòng)的刀尖51的位置NC劃出包含曲線部的軌跡，最終再次向起點(diǎn)NS靠近。

通過上述滑動(dòng)在玻璃襯底4的表面SF上產(chǎn)生塑性變形，借此形成具有溝形狀的溝槽線TL(圖4(A))(圖2：步驟S30)。與刀尖51的位置NC的軌跡相對(duì)應(yīng)，溝槽線TL包含曲線部。曲線部可具有5mm以下的曲率半徑。

形成溝槽線TL的步驟是為獲得下述狀態(tài)而進(jìn)行，即，在溝槽線TL正下方的玻璃襯底4與溝槽線TL在交叉方向DC上連續(xù)地相連接狀態(tài)即無裂痕狀態(tài)。在無裂痕狀態(tài)中，雖然已形成由塑性變形引起的溝槽線TL，但還沒形成沿此溝槽線的裂痕。為獲得無裂痕狀態(tài)而施加在刀尖51的荷重被設(shè)定為小到不產(chǎn)生裂痕的程度且大至產(chǎn)生塑性變形的程度。

通過進(jìn)一步持續(xù)滑動(dòng)刀尖51，使刀尖51的位置NC返回到起點(diǎn)NS。借此，形成由包含起點(diǎn)NS的閉合曲線所構(gòu)成的溝槽線TL。并且閉合曲線也可除曲線部外包含直線部。

參照?qǐng)D1(B)，通過刀尖51的位置NC返回到起點(diǎn)NS，開始形成沿溝槽線TL的朝向方向EA的裂痕線CL(圖4(B))(圖2：步驟S40)。裂痕線CL是通過沿溝槽線TL伸展脆性襯底4在厚度方向DT上的裂痕而形成。裂痕線CL是從溝槽線TL的凹處在厚度方向DT上伸展的裂痕，在表面SF上以線狀延伸。利用裂痕線CL在溝槽線TL的正下方，斷開玻璃襯底4與溝槽線TL在交叉方向DC(圖4(B))上的連續(xù)連接。在此處所謂的「連續(xù)連接」，換句話說，是未被裂痕遮斷的連接。并且，在如上述所說的連續(xù)連接被斷開的狀態(tài)下，介以裂痕線CL的裂痕，玻璃襯底4的各個(gè)部分也可彼此接觸。

沿溝槽線TL裂痕所伸展的方向EA，與形成溝槽線TL的步驟中刀尖51所滑動(dòng)的方向DA(圖1(A))相反。即裂痕線CL的伸展容易度存在方向相關(guān)性。據(jù)推測(cè)，所述方向相關(guān)性起因于形成溝槽線TL時(shí)在玻璃襯底4中所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力的分布。

另外，所述劃線是通過刀尖51的滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)等同時(shí)形成溝槽線TL及裂痕線CL(圖3(B))，裂痕線CL的形成時(shí)機(jī)與本實(shí)施方式不同。

其次，沿裂痕線CL分?jǐn)嗖Ａбr底4(圖2：步驟S50)。即進(jìn)行所謂的分?jǐn)嗖襟E。分?jǐn)嗖襟E是例如通過向玻璃襯底4施加外力使玻璃襯底撓曲而得以進(jìn)行。

另外，裂痕線CL在其形成時(shí)若在厚度方向DT上徹底行進(jìn)時(shí)，可同時(shí)進(jìn)行裂痕線CL的形成與玻璃襯底4的分?jǐn)唷４藭r(shí)，可省略分?jǐn)嗖襟E。

根據(jù)本實(shí)施方式，玻璃襯底4的分?jǐn)嘈螤钍怯蓽喜劬€TL的形狀所規(guī)定。與現(xiàn)有的劃線不同，溝槽線TL即便包含曲線部也可以穩(wěn)定地形成。因此，可以沿包含曲線部的形狀穩(wěn)定地分?jǐn)嗖Ａбr底4。特別是曲線部具有5mm以下曲率半徑的情形，應(yīng)用本實(shí)施方式的效果顯著。

(實(shí)施方式2)

參照?qǐng)D5(A)，本實(shí)施方式中，被按壓在玻璃襯底4的表面SF的起點(diǎn)NS(一處)的刀尖51是朝方向DB而非方向DA滑動(dòng)。方向DB是沿側(cè)部PS朝突起部PP的延伸方向(參照?qǐng)D3(A)及(B))在表面SF上的投影，與軸方向AX朝表面SF上投影的方向?yàn)橄喾捶较虼笾聦?duì)應(yīng)。此時(shí)，刀尖51是利用柄部52在表面SF上按壓前行。通過上述滑動(dòng)形成溝槽線TL(圖4(A))。

參照?qǐng)D5(B)，根據(jù)刀尖51的位置NC返回到起點(diǎn)NS，開始沿溝槽線TL朝方向EB形成裂痕線CL(圖4(B))(圖2：步驟S40)。裂痕沿溝槽線TL所伸展的方向EB，與形成溝槽線TL的步驟中的刀尖51的滑動(dòng)方向DA(圖1(A))相同。

另外，關(guān)于上述以外的構(gòu)成，由于與所述實(shí)施方式1的構(gòu)成大致相同，因此就相同或?qū)?yīng)的要素賦予相同符號(hào)，不再重復(fù)其說明。

利用本實(shí)施方式也可得到與實(shí)施方式1大致相同的效果。

(實(shí)施方式3)

參照?qǐng)D6(A)，本實(shí)施方式中，被按壓在玻璃襯底4的表面SF上的起點(diǎn)NS(一處)的刀尖51(圖3(A)及(B))從起點(diǎn)NS朝方向DA滑動(dòng)到遠(yuǎn)離的終點(diǎn)NE。通過此滑動(dòng)形成包含曲線部的溝槽線TL(圖4(A))。到達(dá)終點(diǎn)NE的刀尖51從玻璃襯底4的表面SF離開。

參照?qǐng)D6(B)，通過在溝槽線TL上朝玻璃襯底4施加應(yīng)力，開始形成裂痕線CL的步驟。本實(shí)施方式中，在玻璃襯底4的表面SF上，形成與溝槽線TL交叉的劃線SL。劃線SL與溝槽線TL在交點(diǎn)Na及Nb的各交點(diǎn)交叉。借此，從交點(diǎn)Na及Nb的各交點(diǎn)起，開始朝方向DA的反方向EA形成裂痕線CL。為開始形成裂痕線CL，在無法通過劃線SL的形成獲取足夠應(yīng)力的情形下，也可通過沿劃線SL的玻璃襯底4的分?jǐn)嗍┘痈髴?yīng)力，而開始形成裂痕線CL。此外無需一定要設(shè)置兩個(gè)交點(diǎn)Na及Nb，只需設(shè)置作為朝方向EA形成裂痕線CL的起點(diǎn)堪稱合適的交點(diǎn)即可。具體來說，至少設(shè)置交點(diǎn)Na，即可沿溝槽線TL中包含其曲線部的主要部分形成裂痕線CL。此外，應(yīng)力的施加方法，并不限定于上述方法。

另外，關(guān)于上述以外的構(gòu)成，由于與所述實(shí)施方式1的構(gòu)成大致相同，因此就相同或?qū)?yīng)的要素賦予相同符號(hào)，不再重復(fù)其說明。

利用本實(shí)施方式也可得到與實(shí)施方式1大致相同的效果。此外根據(jù)本實(shí)施方式，也可沿非閉合曲線的形狀分?jǐn)嗖Ａбr底4。

(實(shí)施方式4)

參照?qǐng)D7(A)，本實(shí)施方式中，被按壓在玻璃襯底4的表面SF的起點(diǎn)NS的刀尖51(圖3(A)及(B))是朝方向DB滑動(dòng)到終點(diǎn)NE。通過此滑動(dòng)，形成包含曲線部的溝槽線TL(圖4(A))。到達(dá)終點(diǎn)NE的刀尖51從玻璃襯底4的表面SF離開。

參照?qǐng)D7(B)，通過在溝槽線TL上對(duì)玻璃襯底4施加應(yīng)力，開始形成裂痕線CL的步驟。本實(shí)施方式中，在玻璃襯底4的表面SF上，形成與溝槽線TL相交叉的劃線SL。劃線SL與溝槽線TL在交點(diǎn)Na及Nb的各交點(diǎn)交叉。借此，從交點(diǎn)Na及Nb的各交點(diǎn)起，朝與方向DB相同的方向EB，開始形成裂痕線CL。為開始形成裂痕線CL，在無法通過劃線SL的形成獲取足夠應(yīng)力的情形下，也可通過沿劃線SL的玻璃襯底4的分?jǐn)嗍┘痈髴?yīng)力，而開始形成裂痕線CL。此外無需一定要設(shè)置兩個(gè)交點(diǎn)Na及Nb，只需設(shè)置作為朝方向EB形成裂痕線CL的起點(diǎn)堪稱合適的交點(diǎn)即可。具體來說，至少設(shè)置交點(diǎn)Nb，就可以沿溝槽線TL中包含其曲線部的主要部分形成裂痕線CL。此外，應(yīng)力的施加方法，并不限定于上述的方法。

另外，關(guān)于上述以外的構(gòu)成，由于與上述實(shí)施方式2或者3的構(gòu)成大致相同，因此就相同或?qū)?yīng)的要素賦予相同符號(hào)，不再重復(fù)其說明。

利用本實(shí)施方式也可得到與實(shí)施方式3大致相同的效果。

(實(shí)施方式5)

參照?qǐng)D8(A)及(B)，在上述各實(shí)施方式中，也可使用刀尖51v替代刀尖51(圖3(A)及(B))。刀尖51v具有包含頂點(diǎn)與圓錐面SC的圓錐形狀。刀尖51v的突起部PPv是由頂點(diǎn)構(gòu)成。刀尖的側(cè)部PSv是沿從頂點(diǎn)在圓錐面SC上延伸的假想線(圖8(B)中的虛線)而構(gòu)成。借此，側(cè)部PSv具有呈線狀延伸的凸形狀。

上述各實(shí)施方式中是使用玻璃襯底作為脆性襯底，但脆性襯底不是只限定于玻璃襯底，只要是由脆性材料所制作的襯底即可。作為玻璃以外的脆性材料，有例如陶瓷、硅、化合物半導(dǎo)體、藍(lán)寶石，或者石英。

本發(fā)明在其發(fā)明范圍內(nèi)，可自由組合各實(shí)施方式，或是適當(dāng)變形、省略各實(shí)施方式。

元件符號(hào)說明

4 玻璃襯底(脆性襯底)

51、51v 刀尖

CL 裂痕線

SF 表面

SL 劃線

TL 溝槽線