(実施形態1)
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて� ��明する。図1は本発明の一実施形態であるレ ーザスクライブ装置LS1の概略構成図である。 図2は図1のレーザスクライブ装置LS1の制御系� ��構成を示す図である。図3はビームスポット を調整するための光学系を内蔵した光学ホル ダーの構造を説明する図である。
 まず、図1に基いて、レーザスクライブ装置 LS1の全体構成について説明する。
 水平な架台1上に平行に配置された一対のガ イドレール3,4に沿って、図1の紙面前後方向(� ��下Y方向という)に往復移動するスライドテ� �ブル2が設けられている。両ガイドレール3,4� ��間に、スクリューネジ5がY方向に沿って配� �され、このスクリューネジ5に、前記スライ� ��テーブル2に固定されたステー6が螺合され� �おり、スクリューネジ5をモータ(図示外)に� �って正、逆転することにより、スライドテ� �ブル2がガイドレール3,4に沿ってY方向に往復 移動するように形成されている。

 スライドテーブル2上に、水平な台座7が� �イドレール8に沿って、図1の左右方向(以下X� ��向という)に往復移動するように配置されて いる。台座7に固定されたステー10に、モータ 9によって回転するスクリューネジ10aが貫通� �合されており、スクリューネジ10が正、逆転 することにより、台座7がガイドレール8に沿� ��て、X方向に往復移動する。

 台座7上には、回転機構11によって回転す� ��回転テーブル12が設けられており、この回� �テーブル12に、切断対象物であるガラス基板 等の脆性材料基板(以下これを単にマザー基� �Aという)が水平な状態で取り付けられる。回 転機構11は、回転テーブル12を、垂直な軸の� �りで回転させるようになっており、基準位� �に対して任意の回転角度になるように回転� �きるように形成されている。また、分断対� �物であるマザー基板Aは、例えば吸引チャッ� ��によって回転テーブル12に固定される。

 回転テーブル12の上方には、レーザ発振器13 に連なる光学ホルダー14が取付フレーム15に� �持されている。レーザ発振器13から発信され たレーザビームは光学ホルダー14内部の光学� ��によって予め設定された形状のビームスポ� ��ト(ここではスクライブ予定ライン方向に沿 って、長く延びる略長円形状のビームスポッ トとする)としてマザー基板A上に照射される� ��なお、光学ホルダー14内部の光学系につい� �は後述する。
 回転テーブル12の上方には、一対のCCDカメ� �20(21)が位置調整自在に配設されている。切� �対象物であるマザー基板Aには、通常、回転� ��ーブル12に載置された際の加工基準点を設� �するための一対のアラインメントマークが� �板の両端付近に付されており、一対のCCDカ� �ラ20(21)はこれらアラインメントマークをそ� �ぞれ撮像可能に配設される。なお、図1では� ��面手前のCCDカメラ20のみが図示され、紙面� �側のCCDカメラ21は図示されていない。
 光学ホルダー14は、図2の制御部56により回� �テーブル12上における移動が制御される。一 般に、レーザを用いるスクライブ装置の基本 的な機器構成では、レーザビームの射出によ ってマザー基板Aに形成されるビームスポッ� �の中心位置と光学ホルダー14の中心位置が通 常は一致しないが、被加工対象物の表面と垂 直方向に所定距離だけ離れた位置を移動する 光学ホルダー14の中心位置座標を座標データ� ��して取り扱うことでビームスポットが照射� ��る中心位置を制御装置側が位置データとし� ��検出可能である。もし、他の装置部分の位� ��を座標データとして採用するのであれば、� ��フセット量を装置の移動データを管理する� ��御部に記憶させておき、必要に応じてオフ� ��ット量に関する加算又は減算をすることで� ��光学ホルダーの移動に関する制御が可能で� ��る。
 また、光学ホルダーから射出されるビーム� ��形状がほぼ円形であれば、その中心座標(Rx, Ry)をビームの中心座標データとし、ビーム形 状が走行方向に延びた形で走行方向の左右に 対称な楕円形であれば、その長軸と短軸が交 差する位置(Ex,Ey)をビームの座標データとす� �。
 ビームの中心位置と光学ホルダー14の中心� �置が一致していない場合は、両者の位置の� �いの値をオフセット量として取り扱うこと� �どちらか一方の位置を把握しておけば他方� �位置はオフセット量を加味することで直ぐ� �求めることが可能である。
 例えば、光学ホルダー14の中心位置座標と� �ームの中心座標(Rx,Ry)とのずれ量をオフセッ� ��量として把握し、光学ホルダー14の位置デ� �タを装置の制御データとして制御プログラ� �中に入力しておけば、必要な場合にオフセ� �トに関する演算処理により基板上における� �ームの実際の座標位置を求めることが可能� �なる。
 なお、ビームの座標データと上記の光学ホ� ��ダーの座標データを把握することによって� ��スクライブ動作中の光学ホルダー14の現在� �置及びビーム中心の現在位置を制御部に接� �されたディスプレイ上に映し出して確認す� �ことが可能である。
 以下の説明では、話を簡単にする為に、ビ� ��ム中心位置と光学ホルダー14の中心位置が� �致しているとして説明を進める。

 また、取付フレーム15には、光学ホルダ� �14に近接して、冷却ノズル16が設けられてい� ��。この冷却ノズル16からは、冷却水、Heガス 、炭酸ガス等の冷却媒体がガラス基板に噴射 されるようになっている。この冷却媒体は、 先に光学ホルダー14からマザー基板Aに照射さ れたビームスポットの長手方向の端部に近接 した位置に吹き付けられて、マザー基板Aの� �面に冷却スポットを形成する。

 更に、スクライビングホイール18が、上� �移動調節機構17を介して取り付けられている 。このスクライビングホイール18は、焼結ダ� ��ヤモンドまたは超硬合金を材料とし、外周� ��に頂点を刃先とするV字形の稜線部を備えた ものであって、マザー基板Aへの圧接力が上� �移動調節機構17によって微細に調整できるよ うになっている。スクライビングホイール18� ��、専ら、マザー基板Aの端縁に初期亀裂(ト� �ガ)を形成するときに、台座7を待機位置から X方向に移動させつつ一時的にホイール18を下 降させ待機位置へ戻るようにして用いる。

 続いて、図2に基いて制御系について説明す る。レーザスクライブ装置LS1において、スラ イドテーブル2及び台座12の位置決めを行うた めのモータ(モータ9等)を駆動するテーブル駆 動部51、レーザビーム照射のためにレーザ発� ��器13を駆動するレーザ駆動部52、冷却ノズル 16に接続され冷媒噴射を制御する開閉弁(不図 示)を駆動するノズル駆動部53、スクライビン グホイール18の位置決めおよびマザー基板Aに 対する圧接力の調整を行うホイール駆動部54� ��シャッタ44の開口幅Woの調整を行うシャッタ 駆動部55の各駆動系が、コンピュータ(CPU)で� �成される制御部56によってコントロールされ る。制御部56には、キーボード、マウスなど� ��らなる入力部(不図示)、および各種の表示� �行う表示画面からなる表示部58が接続され、 必要なメッセージが画面に表示されるととも に、必要な指示や設定が入力できるようにし てある。
 さらに制御部56には、予め設定された、ス� �ライブ予定ラインSから被膜領域Cまたは基板 端縁M1までの最短距離と対応する座標データ� ��を距離データとして入力する距離データ入� ��部57と、距離データ入力部57に入力された距 離データを記憶する距離データ記憶部59と、� ��離データ記憶部59に記憶された距離データ� �読み取り、読み取った距離データに基づい� �スクライブ予定ラインの幅方向のビームス� �ットの広がり、すなわち制限ビームスポッ� �幅Wを決定するために、シャッタ板44bの開口� ��Woを調整するシャッタ幅制御部44を備えてい る。これにより、自動的にシャッタ板44bの開 口幅Woを決定した上でスクライブを行うこと� ��できる。

 次に、図3に基づいて光学ホルダー14の内部� ��造について説明する。図3に示すように、光 学ホルダー14はレーザ発信器13からのレーザ� �ームLBを、長円形状のビームスポットを有す るレーザビームLCに変形する集光レンズ42、43 と、レーザビームLCの外側部分を遮光してス� ��ット幅を制限した制限ビームスポットLDに� �るシャッタ44とを備えている。なお、制限ビ ームスポットLDの制限スポット幅をWとして示 す。
 なお、図4に示すように、制限ビームスポッ トLDの長軸方向の中央ラインに沿って遮光さ� ��た部分を設け、制限スポット幅Wを有する左 右一対のビームスポットLD2を形成するように してもよい。このときは、ビームスポット中 央部分を遮光するための光学分割素子41(例え ば中央ラインを遮光するスリット板)を光路� �に取り付けるようにする。これにより、基� �厚み方向により深く垂直に進展したスクラ� �ブラインを形成することができる。
 なお、図4に示したように、レーザビームの 照射を受けない非照射部分をスクライブライ ン上に形成するビームスポットは、下記の特 許文献3に記載されている。このようなビー� �スポットは、レーザビームの照射と冷媒噴� �により、脆性材料基板の板厚方向において� �垂直クラック進展時に内部圧縮応力場がス� �ライブラインの直下に形成されるのが阻止� �れるので、脆性材料基板の板厚方向にまっ� �ぐな垂直クラックの形成が可能となる(WO2006/ 038365号公報参照)。

 図5は、シャッタ44の構成を説明する概略� ��成図である。シャッタ44はレーザビームLCを 透過する窓45を有する基台44a上に、遮光性材� ��(例えば金属テープ)で形成されたシャッタ� �44bが設けてある。シャッタ板44bは、2枚のシ� ��ッタ片からなり、シャッタ駆動部55によっ� �それぞれのシャッタ片が、レーザビームLCが 走査される方向(X方向)と垂直な方向(Y方向)に 、窓45の中心線0から等しい任意の移動距離Wo� ��ずつスライドすることにより、開口幅Woだ� �開口するように調整可能である(ただし、開� ��幅Wo=Wo’×2)。

 図6は被膜領域Cが形成されたマザー基板Aに� ��ーザビームを照射する際のシャッタ44bとの� ��置関係を説明する側面図であり、図7はその 平面図である。シャッタ板44bの開口幅Woは、� ��クライブ予定ラインSから被膜領域Cの基板� �縁C1までの最短距離に基づいてシャッタ板44b とマザー基板A上に形成されるビームスポッ� �までの距離とともに調整される。例えば、� �6に示すように、マザー基板A上に形成された 透明導電膜からなる被膜領域Cの領域に、ビ� �ムスポットLDの一部が照射されないように、 シャッタ板44bの開口幅Woを調整する。これに� ��り、マザー基板A上にはビームスポットの中 心がスクライブ予定ラインSに位置し、スポ� �ト幅が制限された制限ビームスポットLDを形 成することができる。
 なお、図6においては、図面の簡略化のため にシャッタ44の位置をシャッタ板44bのみで図� ��する。

 次に、図1および図2を参照しながら、上記� �ーザスクライブ装置LS1による動作について� �明する。
 先ず所定の大きさに分断されるマザー基板A のサイズ、スクライブラインの形成位置(す� �わちスクライブ予定ラインS)、スクライビン グホイール18のマザー基板Aに対する圧接力(� �クライブ荷重)が入力される。
 スクライブラインの形成位置は、それぞれ� ��マザー基板Aに付された一対のアライメント マークを一対のCCDカメラ20(21)で撮像し、画像 処理に基いてスライドテーブル2及び台座12の 位置決めを行うことによって設定される。こ のような位置決めを行う手法は特許第3078668� �公報等において公知の技術であり詳細な説� �は省略する。
 次いで、距離データ入力部57には、予め設� �された、スクライブ予定ラインSから被膜領� ��Cまたは基板端縁M1までの最短距離が距離デ� ��タとして入力される。
 距離データ記憶部59は、距離データ入力部57 に入力された距離データを記憶すると、距離 データ記憶部59に記憶された距離データを読� ��取り、読み取った距離データに基づいて制� ��ビームスポット幅Wを決定するためにシャッ タ板44bの開口幅Woを調整する。
 なお、距離データ記憶部59に記憶される距� �データは、1本のスクライブ予定ラインS毎の 上記最短距離であってもよいし、1枚のマザ� �基板から得られた最小の上記最短距離であ� �てもよい。
 次いで、ビームスポットLDの長軸がスクラ� �ブ予定ラインSに重なり、かつ図6、図7で説� �したように、レーザビームの一部がスクラ� �ブ予定ラインS近傍の被膜領域Cに照射されな いように、シャッタ板44bの開口幅Woを設定す� ��。そしてマザー基板Aが、回転テーブル12上� ��予め設定した位置に固定される。

 次に、初期亀裂(トリガ)を形成するために� �スクライビングホイール18を上下移動調節機 構17により下降させた状態でマザー基板Aを移 動し、基板端に初期亀裂を形成する。
 続いて、レーザ発信器13および冷却ノズル16 を駆動する。そして、スクライブ予定ライン Sに沿って、レーザビームのビームスポット� �走査し、次いで冷却媒体を噴射するように� �ザー基板Aを移動し、スクライブを行う。こ� ��とき、図7に示すように、ビームスポットLC� ��光学ホルダー14のシャッタ板44bにより、ス� �ライブ予定ラインSの幅方向のスポット幅が� ��限された状態の制限ビームスポットLD(図3、 図4)となって照射される。したがって、被膜� ��域Cによる反射又は吸収の影響を受けずに、 スクライブ予定ラインS全体にわたって熱分� �が左右対称となるように加熱されるので、� �進性の良好なスクライブラインを形成する� �とができる。

 また、図8はマザー基板Aの基板端縁M1の近傍 に形成されたスクライブ予定ラインSに沿っ� �スクライブする状態を説明する図である。
 スクライブ予定ラインSがマザー基板Aの基� �端縁M1の近傍に位置するとき、図に示すよう に、ビームスポットLCの一部(ハッチング部分 )が基板Aの外側に外れてしまうことになる。� ��のような場合、スクライブ予定ラインSと基 板端縁M1との間隔d1、スクライブ予定ラインS� ��被膜領域Cとの間隔d2のいずれか短い方を基� ��とした左右対称の制限スポット幅W(すなわ� �d1またはd2のいずれか短い方の2倍のスポット 幅)になるようにシャッタ板44bの開口幅Woを調 整した制限ビームスポットLDを照射するよう� ��する。
 なお、図5において、シャッタ部材として2� �のシャッタ片からなるシャッタ44の構成を説 明したが、シャッタ部材はこのような構成に 限定されることはなく、シャッタ片の形状、 移動方向および枚数は変更可能であり、公知 の技術を適用できる。

(実施形態2)
 図9は本発明の他の一実施形態であるレーザ スクライブ装置LS2の構成を示す図である。図 10は図9のレーザスクライブ装置LS2の制御系の 構成を示す図である。図1、図2と同じ構成に� ��いては同符号を付すことにより共通部分の� ��明を省略する。
 レーザスクライブ装置LS2は、上述したレー� ��スクライブ装置LS1を基本構造とし、さらに� ��基板Aに設定されたスクライブ予定ラインS� �撮像領域の中心としてスクライブ予定ライ� �Sに沿って基板Aの表面を映し出すカメラ61を� ��えている。カメラ61はアーム24により自由に 位置が移動できるようにして支持される。ア ーム24は図10に示したカメラ駆動部63により制 御される。カメラ61は、基板Aに形成された被 膜領域が抽出できるように被膜の種類に応じ て、赤外線カメラ、光学カメラ(可視光カメ� �)、X線カメラ等から最適なものが利用される 。

 また、レーザスクライブ装置LS2の制御部5 6には、カメラ61により撮像された画像情報に 基づいてパターン認識により、スクライブ予 定ラインSから被膜領域Cまたは基板端縁M1ま� �の最短距離を抽出し、抽出した最短距離に� �づいてスクライブ予定ラインの幅方向のビ� �ムスポットの広がり、すなわち制限スポッ� �幅Wを決定するために、シャッタ板44bの開口� ��Woを調整するシャッタ幅制御部62を備えてい る。

 シャッタ幅制御部62の動作を図11により説明 する。
 図11(a~g)は、カメラ61を1本のスクライブ予定 ラインSに沿って走査させたときに撮像され� �画像情報を部分的に抜粋した一連の画像で� �る。
 各撮像領域は、スクライブ予定ラインSと直 交する方向に伸びた長辺と、スクライブ予定 ラインSと平行する方向に伸びた短辺とから� �る矩形領域で構成され、長辺の長さはスポ� �ト幅が制限される以前のビームのスポット� �に設定され、カメラの撮像領域の中心点Oを� ��メラの中心位置座標(X ₀ ,Y ₀ )とし、Y軸がスクライブ予定ラインSに重なる ようにカメラ61の走行ラインが設定される。� ��お、ここでは基板Aは方形であって、一辺Sx ₁ およびこの対辺Sxnに対し垂直な方向に、スク ライブ予定ラインが設定されているものとす る。
 まず、図11(a)に示すように、カメラ61の撮像 領域のX軸が、X軸と平行に設定された基板Aの 一辺S _x1 と重なるようにし、さらに撮像領域の中心点 0が、スクライブ予定ラインの一端Soと重なる ように撮像開始点を設定する。
 カメラ61を1本のスクライブ予定ラインSに沿 って走行させながら、図11(g)に示すように、� ��メラ61の撮像領域のX軸が、X軸と平行に設定 されたスクライブ予定ラインS _xn と重なる撮像終了点Seまで走行させる。
 この走行によって得られた画像に基いて、� ��知の手法でスクライブ予定ラインSの左右の 被膜をパターン認識し、スクライブ予定ライ ンSから被膜までの最短距離をスクライブ予� �ラインSの左側とスクライブ予定ラインSの右 側のそれぞれについて算出する。例えば、ス クライブ予定ラインSの左側に位置する被膜� �での最短距離dL(図11(d))と、スクライブ予定� �インSの右側に位置する被膜までの最短距離d R(図11(f))とを算出して距離データとして記憶� ��せる。次いで、両者を比較して最小値を求� ��、この最小値に基づいてカメラ61によって� �像されたスクライブ予定ラインSにおける制� ��スポット幅Wが決定される。次いで、決定さ れた制限スポット幅Wと予め入力されたレー� �ビームの形状、寸法およびマザー基板Aから� ��ャッタ44までの距離データが関係式に入力� �れ、シャッタ板44bの移動距離Wo’が算出され る。これにより、自動的にシャッタ板44bの開 口幅Woを決定した上でスクライブを行うこと� ��できる。
 実施形態2では、シャッタ幅制御部62が撮像� ��れた画像情報に基づいてスクライブ予定ラ� ��ンSの近傍に位置する被膜をパターン認識し 、スクライブ予定ラインから被膜領域までの 最短距離を算出してシャッタ板44bの開口幅Wo� ��決定したが、被膜の代わりに基板端縁であ� ��ても同様に行うことができる。
 実施形態2では、カメラ61により撮像された� ��像情報に基づいてパターン認識により、ス� ��ライブ予定ラインSから被膜領域Cまたは基� �端縁M1までの最短距離を抽出し、抽出した最 短距離に基づいてシャッタ板44bの開口幅Woを� ��整する構成としたが、カメラ61の使用は上� �に限定されない。例えば、実施形態1に記載� ��れたように、予め設定された、スクライブ� ��定ラインSから被膜領域Cまたは基板端縁M1ま での最短距離が距離データとして入力され、 これらを記憶した距離データと、カメラ61に� ��り撮像された画像情報に基づいてパターン� ��識により得られた距離データの両データに� ��づいてシャッタ板44bの開口幅Woを調整する� �成としてもよい。
 また、実施形態2では、レーザスクライブ装 置LS2が、それぞれのマザー基板Aに付された� �対のアライメントマークを撮像してそれぞ� �のマザー基板Aにおけるスクライブラインの� ��成位置を求める一対のCCDカメラ20(21)と、ス� ��ライブ予定ラインSに沿ってライン全体にわ たって撮像してシャッタ板44bの開口幅Woを調� ��するカメラ61とを備える構成としたが、1基� ��たは2基のカメラで上記の撮像領域を兼用す る構成としてもよい。

(実施形態3)
 上記の実施形態1~2では、レーザスクライブ� ��置側に照射面積調整手段を取り付けて、レ� ��ザ照射後にスクライブ予定ラインを中心と� ��る基板Aの熱分布が左右対称になるようにし ていたが、本実施形態3では、基板A側に照射� ��積調整手段を取り付けてレーザ照射後にス� ��ライブ予定ラインを挟んで基板Aの熱分布が 左右対称になるように調整する。

 図12は本発明の基板A側に照射面積調整手� ��を取り付けて行うスクライブ方法を説明す� ��図である。この例では、マザー基板A(マザ� �基板)の単位表示基板Uとなる領域に被膜領域 Cが形成されている。

 そして、スクライブ予定ラインSと被膜領 域Cの端縁C1との間隔d1が、スクライブ予定ラ� ��ンSとダミー被膜71との間隔D(以下、「ダミ� �被膜間隔」と称する)と等距離になるように� ��予めダミー被膜71を形成しておく。

 このマザー基板Aから単位表示基板Uを切り� �す際には、マザー基板Aをレーザスクライブ� ��置(例えば図1で説明したレーザスクライブ� �置LS1)にセットし、レーザビームを照射する� ��このときのビームスポットLEは、スクライ� �予定ラインSを中心に左右対称な形状にすれ� ��よい。すなわち、ビームスポットLEの一部� �被膜領域Cで反射されるときには、ダミー被� ��71側でも同様に反射されるので、スクライ� �予定ラインSを中心に左右対称の熱分布にす� ��ことができる。
 図13は、パターン形成されるダミー被膜の� �例を示す。C1,C2,C3およびC4は被膜領域であり� ��72,73,74および75はこれらの被膜領域に対応す るダミー被膜である。説明の便宜上、被膜領 域は様々な形状で示しているが、同じ形状、 簡単な形状等であってもよい。
 それぞれのダミー被膜間隔は、スクライブ� ��定ラインSと各被膜領域の端縁との間隔に等 しい。また、ダミー被膜の形状は、被膜領域 Cのスクライブ予定ラインS寄りの周縁部分の� ��状が、スクライブ予定ラインを軸として対� ��な形になって反映されていればよい。ダミ� ��被膜の幅は、ビームスポットLEのスポット� �(横幅)に応じて設定され、例えば、図12にお� ��ては、ダミー被膜71を横断してスクライブ� �定ラインSとは反対側の領域76が照射されな� �範囲で設定されればよい。

 ダミー被膜の形成は、被膜領域Cの形成と同 時に行ってもよいし、被膜領域Cが形成され� �基板に対して行ってもよいし、あるいは被� �領域Cが形成される以前のその基板に対して� ��ってもよい。
 被膜領域Cと同じ材料の透明導電膜からなる ダミー被膜71を形成する場合は、被膜領域Cを 形成するときに同時にダミー被膜71をパター� ��形成しておけばよいので、製造工程を簡単� ��することができる。