KR100821937B1 - 크랙 형성방법 및 크랙 형성장치 - Google Patents

Abstract

대형 취성재료 기판을 가공용 재치 테이블 상에 위치 결정할 때에 위치 차이가 있어도 정확한 방향으로 크랙을 형성할 수 있는 크랙형성 방법을 제공한다. 빔스폿B의 실질적인 장축방향과 일치하도록 정해진 기준축 방향 X에 대하여, 빔스폿의 중심이 이동하는 궤적인 빔주행라인의 방향이 경사지는 방향이 되도록 하여 빔스폿B를 기판G에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 빔주행라인으로부터 오프셋량O 만큼 떨어진 위치에 크랙형성 예정라인M이 형성되도록 하고, 또 크랙형성 예정라인M을 따라 냉각스폿C를 상대적으로 이동시킴으로써, 크랙형성 예정라인M을 따라 수직크랙을 형성한다.

Description

크랙 형성방법 및 크랙 형성장치{METHOD AND DEVICE FOR FORMING CRACK}

본 발명은, 글라스, 소결재료(燒結材料)의 세라믹스, 단결정 실리콘(單結晶 silicon), 사파이어, 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판 등 주로 취성재료(脆性材料) 기판을 절단하기 위하여 기판에 크랙을 형성하는 크랙 형성방법 및 크랙 형성장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판에 레이저빔(laser beam)을 조사(照射)하여 크랙을 형성하는 크랙 형성방법 및 크랙 형성장치에 관한 것이다.

글라스 기판 등의 취성재료 기판의 절단에서는, 커터휠 등의 기계적 가공수단을 사용하여 기판 표면에 스크라이브 라인을 형성하고, 그 후에 이 스크라이브 라인으로부터 크랙이 진행하도록 기판을 휘어지게 함으로써 기판을 브레이크 하는 방법이 이용되고 있다.

이러한 기계적 절단방법을 대신하여 최근에 레이저빔을 사용하여 기판에 수직크랙(垂直crack)을 형성함으로써 기판을 절단하는 방법이 실용화되어 있다(예를 들면 특허문헌1 참조).

도8은, 종래부터의 크랙 형성장치의 동작을 설명하는 도면이다. 레이저빔을 사용한 크랙 형성방법에서는, 도8에 나타나 있는 바와 같이 글라스 기판101에 타원형의 레이저빔 조사영역B를 형성하기 위하여 레이저 조사위치102로부터 스폿빔(spot beam)을 조사하면서, 냉매 노즐(冷媒 nozzle)103으로부터 냉매를 분출시켜 냉각스폿(냉매분사영역)C를 형성한다.

그리고 글라스 기판101을 절단하는 방향(도면에서 화살표 방향)으로 이동시켜 빔스폿(beam spot)B가 글라스 기판101에 대하여 상대적으로 이동하도록 주사(走査)시킨다. 이 때에 빔스폿B의 장축방향은 글라스 기판101의 이동방향과 일치하도록 되어 있다. 또 냉각스폿C는, 빔스폿B의 장축방향의 연장선 상이고 또한 빔스폿B의 후방의 위치에 냉매가 분사되도록 되어 있다.

타원형의 빔스폿B가 그 장축방향을 따라 이동함으로써 빔스폿B가 통과하는 영역은, 빔스폿B가 통과하는 사이에는 기판의 용융온도(溶融溫度) 이하로 연속적으로 가열되고, 가열된 영역 및 그 주위 근방에는 압축응력이 발생한다.

빔스폿B에 의하여 가열된 영역에서는 그 후 즉시 냉각스폿C가 통과한다. 그 결과, 압축응력이 발생한 가열영역의 부근에 냉각영역이 발생하고 냉각영역에는 인장응력(引張應力)이 발생한다. 그리고 압축응력과 인장응력의 응력 차이에 의거하여 빔스폿B 및 냉각스폿C가 통과한 라인을 따라 기판 표면으로부터 수직으로 형성되는 수직크랙이 얻어진다.

특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개2001-130921호 공보

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

레이저빔을 사용한 크랙 형성방법에서는, 상기한 바와 같이 빔스폿의 형상을 타원형 등 일방향으로 연장된 형상으로 하여 빔스폿의 장축방향을 정의할 수 있는 형상으로 하고 있다. 도9는, 종래부터의 크랙 형성장치에 있어서의 빔스폿과 냉각스폿의 위치관계를 설명하는 도면이다. 도9에 나타나 있는 바와 같이 기판 상에서 빔스폿B를 이동할 때에, 빔스폿B의 장축방향과 빔스폿B의 이동방향(빔스폿B의 장축의 중심이 이동하는 방향을 빔스폿B의 이동방향이라고 한다)이 일치하도록 하여 빔스폿B가 통과하는 각 점에서의 총 조사시간을 길게 함으로써 가열 효율을 높이도록 하여 빔의 이동속도를 가능한 한 빨리 하는 경우에도, 용융온도 이하의 온도에서 충분히 가열할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 빔스폿B의 이동방향과 빔스폿B의 장축방향을 일치시키고 또한 빔스폿B의 장축방향의 후방에 대한 연장선 상에 냉각스폿C를 배치함으로써 응력 차이에 의하여 발생하는 크랙은, 빔스폿B의 장축방향과 동일한 축선 아래로 형성되게 된다.

그 때문에 크랙을 형성하려고 하는 기판 상의 방향을 정확하게 스폿B의 장축과 일치하도록 기판을 세트한 뒤에 빔스폿B를 주사함으로써 원하는 방향으로 크랙이 형성되도록 하고 있다.

그러나 장축방향을 구비하는 빔스폿B에 의한 가열의 경우에 빔스폿 내(가열영역)에서의 온도분포는, 빔스폿이 정지하고 있는 상태와 빔스폿이 이동하고 있는 상태에서 최고온도 도달점의 위치가 다르게 된다. 도10은, 정지 중의 빔스폿(도10(a))과 이동 중의 빔스폿(도10(b))의 최고온도 도달점의 위치를 설명하는 도면이다. 예를 들면 도10(a)에 나타나 있는 바와 같이, 빔스폿B의 중심위치의 온도가 가장 높은 온도분포(가우시안 분포(Gaussian 分布)를 나타내는 레이저빔을 사용한다. 이 경우에 빔스폿B를 장축방향을 따라 이동시키면, 열완화(熱緩和)에 의한 타임래그(시차(時差))의 영향으로 이동 중의 빔스폿B에 의한 기판에 있어서의 최고온도 도달점P는, 도10(b)에 나타나 있는 바와 같이 빔스폿의 중심으로부터 후방으로 벗어나게 된다.

빔스폿 중심으로부터 이러한 최고온도 도달점P의 어긋남은 레이저빔의 모드(분포형태)에 의하여 결정된다.

예를 들면 모드가 가우시안 분포를 나타내는 레이저빔을 사용한 경우에는, 최고온도 도달점P는 열원 중심(빔스폿 중심)에서 벗어난다. 이 벗어난 정도는, 레이저 스크라이브에서 이용되는 통상의 빔스폿 이동속도 영역(100mm/s 이상)에서는 대략 일정하다고 생각되고 있다.

빔스폿B의 장축방향과 빔스폿B의 이동방향이 동일한 방향이 되도록 기판을 세트하고 있었던 경우에는, 이 빔스폿의 이동에 따라 기판에 있어서의 최고온도 도달점의 어긋남의 존재가 특히 문제가 되는 일은 없으므로 특히 주의를 할 필요성도 없었다.

최근, 단위기판을 잘라낼 때의 원판이 되는 머더기판(이하, 「M기판 또는 단지「기판」이라고 부른다)의 사이즈가 대형화하는 경향이 있어, 큰 사이즈의 글라스 기판 등에 대하여 원하는 방향을 따라 직진성이 우수하고 절단 후의 단면(斷面) 품질이 좋은 스크라이브 라인을 높은 정밀도로 형성하는 것이 요구되고 있다.

그러나 글라스 기판이 대형화 한 만큼, M기판을 스크라이브 테이블 상에 재치(載置)할 때의 위치결정을 위한 처리가 곤란하게 된다. M기판의 일단(一端) 측에서 약간의 어긋남 오차가 발생하여도 대형의 M기판의 타단 측에서는 오차가 확대되기 때문에, 글라스 기판의 위치나 방향을 고정밀도로 스크라이브 테이블 상에 세트하는 것이 곤란하게 되어, 아무래도 M기판의 셋팅 정밀도가 나빠지고 있었다. 또한 빔스폿의 장축의 방향을 스크라이브 방향과 일치시키는 것도 곤란하다. 그 때문에 종래와 같이 빔스폿B의 장축방향과 빔스폿의 이동방향을 일치시킨 후에 크랙을 형성하는 것이 곤란하게 되었다.

대형의 M기판의 기판 셋팅의 위치 정밀도를 확보하기 위해서는 또 정밀도가 좋은 위치결정기구를 구비한 고가의 기판 재치대가 필요하게 된다.

또한 스크라이브 테이블에 일단 재치된 M기판을 바른 위치에 다시 재치하려고 하여도 M기판의 위치나 방향을 정밀도 높게 세트하는 것이 어렵기 때문에, 시간이 낭비될 뿐만 아니라 M기판에 불필요한 응력을 생기게 하거나 M기판을 손상시키거나 하게 된다.

따라서 본 발명은, 제1의 목적으로서 M기판이 대형화하여 위치결정 정밀도의 확보가 곤란한 경우에서도 양호한 단면 품질이 보장되는 수직크랙을 원하는 방향으로 높은 정밀도로 형성할 수 있는 크랙 형성방법 및 크랙 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

M기판의 셋팅 시에 발생하는 위치결정 오차에 따라 이것을 보정하도록 빔스폿의 이동방향을 조정할 수 있는 기구, 즉 2차원 구동기구(XY스테이지)를 사용한 경우에도 빔스폿B의 장축의 중심의 이동방향과 빔스폿B의 장축방향(기준축 방향)을 일치시킬 수는 없다.

빔스폿B의 장축방향(기준축 방향)과는 다른 방향으로 빔스폿B의 장축의 중심이 이동하면, 열완화에 의한 타임래그의 영향으로 빔스폿B의 장축의 중심이 이동하는 궤적(빔주행라인(beam 走行 line)이라고 한다)과, 기판에 있어서 빔스폿에 의한 최고온도 도달점의 궤적은, 다른 라인을 통과하게 된다.

이것을 도면을 사용하여 설명한다. 도11은, M기판에 각인(刻印)된 얼라인먼트 마크(alignment mark)에 의한 위치 차이량의 측정과 직선보간(直線補間)을 설명하는 도면이다. 도11에 나타나 있는 바와 같이 M기판 상의 서로 격리된 2개의 위치에, 위치결정용의 얼라인먼트 마크P, Q가 형성되어 있고, 2개의 얼라인먼트 마크P, Q를 연결하는 직선을 따라 크랙을 형성하여 절단하는 경우를 생각한다. 빔스폿B의 장축방향(기준축 방향이라고 한다)은, 장치의 X축방향으로 정확하게 설정되어 있는 것으로 한다.

종래에는 2개의 얼라인먼트 마크P, Q가 모두 X축선과 나란하게 될 때까지 M기판의 방향을 조정(회전)하도록 하고 있었다. 그러나 M기판이 대형화함에 따라, M기판의 위치의 미세 조정이 곤란하게 되어 정확한 얼라인먼트가 곤란하게 되었기 때문에, 빔스폿B를 기준축 방향(X축방향) 뿐만 아니라 이것과 수직인 Y축방향으로도 이동할 수 있도록 하여, 즉 XY면 내에서(즉, 기준축(X축)에 대하여 경사방향도 포함시켜서) 빔스폿B를 이동할 수 있도록 하여 Y축방향으로 직선보간을 하고, 기준축(X축)에 대하여 경사지게 빔스폿B를 이동시킴으로써 경사방향으로 크랙을 형성시키는 것을 시도하였다.

예를 들면 커터휠팁(cutter wheel tip)에 의하여 스크라이브하는 글라스 스크라이브에 관하여는, M기판에 있어서 원하는 스크라이브 방향이 장치의 기준 라인으로부터 어긋나 있는 경우에, M기판을 재치하는 테이블을 회전하는 대신에, 글래스 커터의 이동방향(스크라이브 방향)을 M기판에 있어서 원하는 스크라이브 방향과 일치시키도록 하는 것이 알려져 있다(일본국 특허공보 특공평6-2597).

이에 대하여 장축을 구비하는 빔스폿이 형성되는 레이저빔에 의하여 스크라이브하는 스크라이버에 있어서는, M기판에 있어서 원하는 스크라이브 방향이 장치의 기준 라인으로부터 어긋나 있는 경우에, 그 때마다 빔스폿의 장축의 방향을 M기판에 있어서 원하는 스크라이브 방향과 일치시키는 것이 어렵기 때문에, 단지 빔스폿을 원하는 스크라이브 시작위치로 이동시키는 것 만으로는 원하는 방향으로 크랙을 형성시킬 수 없었다.

도12는, 장축을 구비하는 빔스폿의 직선보간에 의한 이동상태를 설명하는 도면이다. 이 경우에, 도12에 나타나 있는 바와 같이 타원형의 빔스폿B는 경사지게 평행이동 되어, 빔스폿B 전체로서는 평행사변형의 영역H를 통과하게 된다. 빔스폿B의 장축의 중심이 이동하는 궤적인 빔주행라인L에 대하여, 이동 중의 빔스폿B에 의한 최고온도 도달점은, 열완화에 의한 타임래그의 영향으로 빔스폿B의 장축의 중심보다 후방으로 벗어나서, 실제의 최고온도 도달점의 궤적M은, 빔주행라인L에 대하여 후방으로 평행하게 시프트(shift)해 버리게 된다.

한편 빔스폿B의 장축방향(기준축 방향)을 따라 후방으로 연장한 위치에 있는 냉각스폿C는, 빔주행라인L과 평행한 궤적N을 지나게 된다.

결국, 최고온도 도달점의 궤적M은 빔주행라인L과도 다르게 되고 또한 냉각스폿의 궤적N과도 다른 제3의 라인을 지나게 된다.

이러한 최고온도 도달점의 궤적M은 가장 급격하게 가열되어 큰 열 왜곡(熱歪曲)을 받는 궤적으로서, 그 후의 냉각에 의하여 크랙이 가장 발생하기 쉬운 라인이다(엄밀하게는 냉각스폿의 배치에 의하여 크랙 형성 위치는 다소 변화한다). 따라서 그 후의 냉각스폿에 의한 냉각을 적절하게 하는 한, 이 라인 상에 혹은 라인 근방에 크랙을 형성할 수 있으므로 최고온도 도달점의 궤적M(또는 최고온도 도달점 근방의 점의 궤적)을 크랙형성 예정라인M으로 한다.

빔주행라인L과 크랙형성 예정라인M과의 거리(이하, 오프셋량(offset量)O라고 부른다)는, 빔스폿의 장축방향과 빔주행라인이 이루는 각인 경사각θ 및 빔스폿과 냉각스폿의 거리에 따라 정해지게 된다.

도13은, 기준축의 방향(X축방향, 빔스폿의 장축방향)을 바로 옆 방향으로 향했을 때에 빔주행라인L, 크랙형성 예정라인M, 냉각스폿의 궤적N의 위치관계를 설명하는 도면이다. 이와 같이 크랙형성 예정라인M은, 빔주행라인L로부터 오프셋량O 만큼 위치가 벗어남과 아울러 냉각스폿의 궤적N으로부터도 어긋남이 발생하게 된다. 그 결과, 가열에 의한 압축응력이 발생하는 위치와 냉각에 의한 인장응력이 발생하는 위치가 떨어져버려, 응력차이에 의거하여 발생하는 크랙은, 반드시 예정된 크랙형성 예정라인M 상에 발생하지는 않게 되기 때문에, 원하는 방향으로 수직크랙을 형성할 수 없게 되었다.

따라서 본 발명은, 제2의 목적으로서, 빔주행라인L의 방향이 빔스폿B의 장축방향(기준축 방향)에 대하여 경사지게 되도록, 기판을 상대적으로 이동시켜서 크랙을 형성할 때에, 원하는 위치, 방향(빔주행라인L로부터 오프셋량 만큼 떨어진 위치)에 크랙을 형성할 수 있는 크랙 형성방법, 크랙 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

M기판의 중앙부와 단부(端部)에서는 크랙 형성의 상황이 다르다. 즉 M기판의 중앙부에 있어서는 열이 등방적(等方的)으로 전파(傳播)하지만, 기판 단부 즉 절단의 기점(起點)이나 종점(終點)에서는 열이 불균등하게 전파한다. 또한 빔스폿B가 장축을 구비하고 있고 또한 냉각스폿C가 빔스폿B의 장축방향을 따라 후방에 배치되어 있으므로, 기판중앙부와 기판 단부에서는 가열, 냉각에 의한 열의 출입량(出入量)이 다르게 된다.

도8이나 도9와 같이 빔스폿B의 장축방향과 빔스폿B의 이동방향(빔주행라인L)이 일치하고 있을 때에는, M기판 중앙부와 M기판 단부에서의 열의 전파의 차이는 그다지 큰 문제가 되지는 않았지만, 빔주행라인L의 방향이 빔스폿B의 장축(기준축)에 대하여 경사방향이 되어 크랙형성 예정라인M이 빔주행라인L로부터 벗어나면, M기판 중앙부와 M기판 단부에서의 열전파 등의 차이점에 의하여 「꺾임」이라고 불리는 곡선모양의 크랙이 발생하거나, 「벗어난 크랙」라고 불리는 불량이 발생하게 된다.

도16은, 기판에 있어서의 크랙의 형성 시에 발생하는 「꺾임」을 설명하는 도면이다. 「꺾임」이라고 함은, 예를 들면 도16에 나타나 있는 바와 같이 글라스 기판G에 수평방향으로 형성된 스크라이브 라인으로부터 수직방향으로 확산한 크랙K가, 글라스 기판G의 이면(裏面) 근방의 γ위치에서 수직방향으로부터 경사방향으로 확산하여 글라스 기판G의 이면에 도달하는 것과 같은 현상을 의미한다. 「꺾임」에 의하여 글라스 기판G의 절단면의 평탄도(平坦度) 혹은 직각도(直角度)는 손상되므로 절단면의 품질을 저하시킨다.

도17은, 기판에 있어서의 크랙의 형성 시에 발생하는 「벗어난 크랙」을 설명하는 도면이다. 「벗어난 크랙」이라고 함은, 예를 들면 도17(a)에 나타나 있는 바와 같이, 글라스 기판G 단부의 스크라이브 시작점 부근에서 레이저 스폿LS에 의하여 가열된 스크라이브 라인의 선단으로부터 레이저 스폿LS 전방의 제어할 수 없는 방향으로 수평크랙CR가 형성되거나, 도17(b)에 나타나 있는 바와 같이, 글라스 기판G 단부의 스크라이브 종료점 부근에 있어서 기판의 단면으로부터 레이저 스폿LS를 향하여, 즉 레이저 스폿LS의 이동방향과는 반대방향의 제어할 수 없는 방향으로 수평크랙CR가 형성되거나 한다. 이와 같이 「벗어난 크랙」에 의하여 스크라이브 형성 예정라인으로부터 벗어난 글라스 기판G 상의 위치에 스크라이브 라인이 형성되므로 스크라이브 라인의 직진성(直進性)은 현저하게 손상된다.

예를 들면 기점에 있어서, 빔주행라인L 상의 기판 끝에 크랙의 발생장소가 되는 트리거(trigger)를 형성하고 항상 트리거로부터 크랙이 성장하도록 하였을 경우에, 빔스폿B와 냉각스폿C가 도13에 나타낸 위치관계에서 이동하도록 하였을 경우에, 열의 전파, 열의 출입량의 차이점에 기인하여 도14에 나타나 있는 바와 같이 기판 단부에 「꺾임」이라고 불리는 곡선의 크랙U, V가 발생하게 된다.

따라서 본 발명은, 제3의 목적으로서, 빔스폿을 M기판에 대하여 상대적으로 이동시켜서 크랙을 형성할 때에, 빔주행라인L의 방향이 빔스폿B의 장축(기준축)에 대하여 비스듬해져도 꺾임이나 벗어난 크랙과 같은 불량이 발생하는 일이 없는 크랙 형성방법 및 크랙 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 구성]

상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명의 크랙 형성방법은, 실질적으로 장축(長軸)을 구비하는 빔스폿(beam spot)이 형성되는 레이저빔(laser beam)을 취성재료 기판(脆性材料基板)에 조사(照射)함과 아울러 냉매(冷媒)가 분사(噴射)되는 냉각스폿을 형성하고, 레이저빔의 조사에 의한 가열과 냉매의 분사에 의한 냉각에 의하여 국소적(局所的)으로 열 왜곡(熱歪曲)을 생기게 하여 상기 기판에 수직크랙(垂直crack)을 형성하는 크랙 형성방법으로서, 빔스폿의 장축방향과 일치하도록 정해지는 기준축 방향(基準軸 方向)에 대하여, 빔스폿의 장축의 중심이 이동하는 궤적(軌跡)인 빔주행라인(beam 走行 line)의 방향이 경사방향이 되도록 하여 빔스폿을 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써 빔주행라인으로부터 오프셋량(offset量) 만큼 떨어진 위치(크랙형성 예정라인)를 따라 냉각스폿을 상대적으로 이동시킴으로써, 크랙형성 예정라인을 따라 크랙을 형성하도록 하고 있다.

상기 기재에 있어서, 냉각스폿을 「크랙형성 예정라인을 따라」 상대적으로 이동시키게 되지만, 냉각스폿의 상대적인 이동은 크랙형성 예정라인 상에 한정되지 않고 크랙형성 예정라인과 평행하게 이루어지는 형태도 본 발명에 포함된다. 냉각스폿의 중심의 위치는, 예를 들면 크랙형성 예정라인으로부터 수 mm 이내의 범위이면 떨어져 있어도 좋다.

본 발명의 크랙 형성방법에 의하면, 취성재료 기판에 실질적으로 장축을 구비하는 빔스폿을 형성하는 레이저빔을 조사한다. 실질적으로 장축을 구비하는 빔스폿으로서는, 타원형상의 빔스폿이 적합하지만, 원형의 빔스폿을 조금 간격을 두고 직렬로 혹은 크랙형성 예정라인을 사이에 두고 그 양측에 복수로 나란히 놓은 빔스폿과 같이, 다른 방향에 비하여 실질적으로 장축방향이라고 정의할 수 있는 빔스폿이면 좋다. 빔스폿의 장축은 예를 들면 10∼30mm 정도이다. 빔스폿의 장축방향은, 빔스폿의 이동방향을 정하는 동시에 편의상 기준축 방향으로서 정의된다.

이 발명의 크랙의 형성으로는, 레이저 조사에 의하여 빔스폿을 형성(레이저 가열)하고 그 후에 냉각스폿을 형성(급랭)함으로써 발생하는 응력 차이에 의하여 크랙(크랙 발생 후 일정 시간 경과하면 눈으로 확인할 수 없게 되므로 「블라인드 크랙(blind crack)」이라고 부른다)을 형성하고, 형성된 크랙을 기판의 두께 방향으로 진전시켜 빔스폿 및 냉각스폿을 기판 상에서 기판에 대하여 상대적으로 이동시켜 기판의 두께 방향으로 진전시킨 크랙을 수평 방향으로 유도해 감으로써, 스크라이브 라인을 형성하는 것(완전하게 절단(풀 보디 커트(full body cut)) 하는 경우를 포함한다)을 의미한다.

빔스폿의 장축의 중심이 이동하는 궤적(빔주행라인)이 기준축에 대하여 경사지게 되도록 빔스폿을 이동시킨다. 즉 빔스폿을 기판에 대하여 상대적으로 X축방향(기준축 방향)으로 이동시키면서 Y축방향으로도 이동시킨다. 이에 따라 빔스폿의 이동에 의하여 형성되는 최고온도 도달점의 궤적이, 열완화에 의한 타임래그의 영향에 의하여 빔주행라인과는 다른 라인 상을 통과하게 된다. 즉 빔주행라인으로부터 유한(有限)한 거리(오프셋량) 만큼 떨어진 위치를 빔스폿에 의한 최고온도 도달점이 통과하게 된다. 오프셋량은 예를 들면 수 mm 정도 이더라도 좋다.

이 최고온도 도달점의 궤적(크랙형성 예정라인)을 따라 수직크랙이 발생한다. 예를 들면 크랙형성 예정라인 상을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 하면, 가열에 의하여 압축응력이 발생하는 장소와 냉각에 의하여 인장응력이 발생하는 장소가 일치한다. 이에 따라 최고온도 도달점의 궤적(크랙형성 예정라인) 상에 응력 차이에 의하여 수직크랙을 발생시킬 수 있다. 레이저빔 주행 시에 기판 표면의 온도분포를 (예를 들면 적외선 온도계에 의하여 비접촉으로) 계측하고 최고온도 도달점의 위치 데이터를 수집하여, 냉각스폿의 위치를 변화시키면서 레이저 스크라이브 하더라도 좋다. 그러한 연속 계측에 의한 냉각스폿의 위치제어가, 온도측정기가 고액으로 되는 등에 의하여 채용이 곤란한 경우에는, 전회(前回) 스크라이브 했을 때의 온도측정 데이터를 이용하더라도 좋다.

[발명의 효과]

상기의 크랙 형성방법에 의하면, 상기한 제1의 목적에 대하여 해결할 수 있다. 즉 기판이 대형화하고 빔스폿의 장축방향과 일치하도록 정해진 기준축 방향에 대하여 기판의 정확한 위치결정을 할 수 없을 경우 이더라도, 빔주행라인을 기준축 방향에 대하여 경사방향(크랙형성 예정라인과 같은 방향)으로 함으로써 기준축 방향 이외의 원하는 방향(빔주행라인과 같은 방향)으로 수직크랙을 형성할 수 있다.

또한 상기한 크랙 형성방법에 의하면, 상기한 제2의 목적에 대하여 해결할 수 있다. 즉 빔주행라인의 방향이 빔스폿의 장축방향(기준축 방향)에 대하여 비스듬해지는 경우에도, 크랙형성 예정라인을 따라 냉각스폿을 상대적으로 이동시킴으로써 크랙형성 예정라인을 따라 정확(精確)하게 수직 크랙을 형성할 수 있다.

(기타의 발명의 구성 및 효과)

상기 크랙 형성방법에 있어서, 크랙형성 예정라인이 빔스폿에 의하여 형성되는 최고온도 도달점의 이동 궤적이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 레이저빔 가열에 의한 열 왜곡의 가장 큰 라인이 크랙형성 예정라인이 되므로, 가장 용이 또한 정확(精確)하게 크랙형성 예정라인을 따라 수직크랙을 형성할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성방법에 있어서, 기판에 대하여 빔스폿을 상대적으로 이동할 때에, 기준축과 빔주행라인과의 경사각을 구하고, 적어도 상기 경사각을 파라미터의 하나로로서 오프셋량을 결정함으로써 크랙형성 예정라인의 위치를 미리 추정하고, 추정한 크랙형성 예정라인 상 또는 크랙형성 예정라인 근방(예를 들면 수 mm 이내)을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 냉각스폿의 위치를 설정하도록 하여도 좋다.

오프셋량은 기준축과 빔주행라인의 경사각에 의존한다. 따라서 예를 들면 기판을 세트했을 때에, 기준축 방향과 빔주행라인 방향을 일치시킬 수 없었던 경우에, 그 때의 기판의 경사각을 구함으로써 경사각에 의거하여 오프셋량을 구하여 크랙형성 예정라인을 추정할 수 있다.

따라서 추정한 크랙형성 예정라인 혹은 그 근방을 따라 냉각스폿을 이동시킴으로써, 크랙형성 예정라인 상 또는 그 근방(예를 들면 수 mm 이내)에 정확하게 수직크랙을 형성할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성방법에 있어서, 상기 경사각에 더하여 빔스폿과 냉각스폿의 거리를 파라미터로 하여도 좋다. 빔스폿과 냉각스폿의 거리(기판 상의 냉각스폿이 주행하는 라인과의 거리)는, 빔스폿의 장축의 길이에도 의하지만 예를 들면 0∼50mm 정도 이더라도 좋다. 오프셋량은, 경사각 뿐만 아니라 빔스폿과 냉각스폿의 거리에도 의존하므로(특히, 빔스폿과 냉각스폿의 거리를 변화시켜서 크랙을 형성하는 경우에는), 경사각과 함께 이 파라미터에 의거하여 크랙형성 예정라인을 추정하면 더 정확하게 크랙형성 예정라인을 추정할 수 있다.

상기한 빔스폿과 냉각스폿의 거리는, X축 및 Y축 이동기구를 구비한 스크라이브 테이블을 사용하는 경우에는 기판 재치면에 있어서의 X축방향의 거리 및 Y축방향의 거리로 나타내진다.

또한 상기 크랙 형성방법에 있어서, 냉각스폿의 위치를 설정할 때에, 냉각스폿의 위치를 빔주행라인에 대하여 수직인 방향으로 변화 시키면 구한 오프셋량을 위치 변화시키는 거리로서 그대로 이용할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성방법에 있어서, 기판 끝에 있어서 크랙 형성을 시작할 때에, 미리 크랙형성 예정라인 상의 기판 끝에 크랙의 기점(起點)이 되는 트리거를 형성한 뒤에, 기판에 대하여 빔스폿을 상대적으로 이동시켜도 좋다.

이에　의하면, 상기한 제3의 목적에 대하여도 해결할 수 있다. 즉 트리거를 크랙형성 예정라인 끝에 형성함으로써, 크랙이 발생하는 위치와 크랙형성 예정라인의 시작점이 대략 완전하게 일치하기 때문에 꺾임나 벗어난 크랙과 같은 불량이 발생하는 일이 없어진다.

또한 상기 크랙 형성방법에 있어서, 기준축 방향을 포함하는 평면 내에서 기판을 재치하는 기판 재치부를 사용하고, 기판 위치의 지표(指標)가 되는 얼라인먼트 마크가 형성된 기판을 기판 재치부에 재치하고, 상기 기준축 방향과 관련된 기준재치위치에 대한 상기 기판의 상기 얼라인먼트 마크의 상대위치를 검출하고, 검출된 얼라인먼트 마크의 위치에 의거하여 기준축에 대한 기판의 차이량인 (직선보간치)를 산출하고, 산출된 직선보간치에 의거하여 빔주행라인의 방향을 결정하고, 결정된 빔주행라인 방향과 상기 기준축 방향의 경사각을 산출하고, 적어도 상기 경사각을 파라미터의 하나로 하여 오프셋량을 결정함으로써 빔주행라인으로부터 오프셋량 만큼 떨어진 크랙형성 예정라인의 위치를 미리 추정하고, 추정된 크랙형성 예정라인 상 또는 추정된 크랙형성 예정라인 근방을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 냉각스폿의 위치를 설정하여도 좋다.

이에　의하면, 기판에 형성된 얼라인먼트 마크를 이용하여, 세트한 기판의 위치 차이량 즉 직선보간치와 또 경사각을 산출하여 빔주행라인 방향을 결정한다. 그리고 산출한 경사각으로부터 오프셋량을 정함으로써 결정한 빔주행라인으로부터 오프셋량 만큼 떨어진 위치에 크랙형성 예정라인을 추정한다. 또한 추정한 크랙형성 예정라인을 따라 냉각스폿이 이동하도록 냉각스폿의 위치를 설정한다.

이렇게 하여 기판이 정확하게 위치결정 되어있지 않을 경우 이더라도, 기판에 형성된 얼라인먼트 마크로부터 기판의 위치 차이량을 판단하고 그 위치 차이량에 따라 빔주행라인이나 오프셋량을 결정함으로써, 추정한 크랙형성 예정라인을 따라 정확하게 수직크랙을 형성할 수 있다.

또한 다른 관점에서 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명의 크랙 형성장치는, 실질적으로 장축을 구비하는 빔스폿을 형성하는 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사부와, 냉각스폿을 형성하는 냉각부와, 기판 재치대에 재치되는 취성재료 기판에 대하여 빔스폿을 상대적으로 이동시키는 빔스폿 구동부와, 상기 기판에 대하여 냉각스폿을 상대적으로 이동시키는 냉각스폿 구동부와, 상기 각부를 제어하는 제어부를 구비하고, 기판에 대하여 빔스폿 및 냉각스폿을 이동시킴으로써 가열과 냉각에 의한 국소적인 열 왜곡을 생기게 함으로써 취성재료 기판에 크랙을 형성하는 크랙 형성장치로서, 제어부는, 빔스폿의 장축의 중심이 이동하는 궤적인 빔주행라인의 방향이, 빔스폿의 실질적인 장축방향과 일치하도록 정해지는 기준축 방향에 대하여 경사방향(크랙형성 예정라인과 같은 방향)이 되도록 빔스폿 구동부에 의한 빔스폿의 이동을 제어하고, 이 때 빔주행라인으로부터 오프셋량 만큼 떨어진 위치(크랙형성 예정라인)를 따라 냉각스폿을 상대적으로 이동하도록 냉각스폿 구동부에 의한 냉각스폿의 이동을 제어하도록 하고 있다.

이 크랙 형성장치에 의하면, 레이저빔 조사부에 의하여 실질적으로 장축방향을 구비하는 빔스폿이 취성재료 기판에 조사된다. 이 빔스폿은, 제어부에 의한 제어 하에서 빔스폿 구동부에 의하여 기판 상을 상대적으로 이동할 수 있게 되어 있다. 또한 냉각부에 의하여 취성재료 기판 상에 냉각스폿이 형성되고 국소적으로 냉각된다. 이 냉각스폿은, 제어부에 의한 제어 하에서 냉각스폿 구동부에 의하여 기판 상을 크랙형성 예정라인을 따라 이동할 수 있게 되어 있다.

제어부는, 빔스폿 구동부를 제어함으로써, 빔스폿의 장축의 중심이 이동하는 궤적인 빔주행라인의 방향이, 빔스폿의 실질적인 장축방향과 일치하도록 정해지는 기준축 방향에 대하여 경사방향이 되도록 빔스폿을 이동시킨다. 이에 따라 열완화에 의한 타임래그에 의하여 이동 중의 빔스폿에 의한 최고온도 도달점이 빔주행라인으로부터 벗어나게 되어, 빔주행라인으로부터 유한한 거리(오프셋량) 만큼 떨어진 위치에 가열에 의한 최고온도 도달점의 궤적(크랙형성 예정라인)이 형성된다. 제어부는, 냉각스폿 구동부를 제어함으로써 크랙형성 예정라인을 따라 냉각스폿을 이동시킨다. 이에 따라 압축응력이 발생한 크랙형성 예정라인을 따라 냉각에 의한 인장응력을 발생시켜서, 응력차이에 의한 수직크랙을 형성할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성장치에 있어서, 상기 기준축과 빔주행라인의 사이의 경사각과 오프셋량의 관계를 기억하는 오프셋량 기억부를 더 구비하고, 제어부는, 빔스폿이 이동할 때의 경사각을 적어도 하나의 파라미터로 하여 오프셋량 기억부를 참조하여 오프셋량을 결정하고, 결정된 오프셋량에 의거하여 크랙형성 예정라인을 추정하고, 추정된 크랙형성 예정라인 상 또는 추정된 크랙 형성 라인 근방을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 냉각스폿 구동부에 의한 냉각스폿의 이동을 제어하여도 좋다.

이 발명에 의하면, 오프셋량은 기준축 방향과 빔주행라인의 경사각에 의존하기 때문에, 미리 기준축 방향과 빔주행라인 방향의 사이의 경사각과 오프셋량과의 관계를 구하여 오프셋량 기억부에 기억시켜 둔다. 기판을 세트했을 때에 기준축 방향과 빔주행라인 방향이 일치하지 않고 있는 경우에, 기판의 경사각에 따라 오프셋량 기억부를 참조하여 오프셋량을 결정한다. 오프셋량을 결정함으로써 빔주행라인으로부터 오프셋량의 거리 만큼 떨어진 위치에 크랙형성 예정라인을 추정할 수 있다.

따라서 추정한 크랙형성 예정라인 혹은 그 근방을 따라 빔스폿 구동부에 의하여 냉각스폿을 이동시킴으로써, 크랙형성 예정라인 상 또는 그 근방에 정확하게 수직크랙을 형성할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성장치에 있어서, 오프셋량 기억부가, 상기 경사각에 더하여 빔스폿과 냉각스폿의 거리를 파라미터로 하여 오프셋량과의 관계를 기억하게 하여도 좋다.

오프셋량은 (경사각 뿐만 아니라 빔스폿과 냉각스폿의 거리에도 의존하므로, 제어부에 의한 빔스폿 구동부 및 냉각스폿 구동부를 제어할 때에 이들을 변화시켜서 크랙을 형성하는 경우에는), 경사각과의 관계와 함께 빔스폿과 냉각스폿의 거리의 파라미터와의 관계를 오프셋량 기억부에 기억시켜 둠으로써, 이들의 파라미터에 의거하여 크랙형성 예정라인을 추정하면 더 정확하게 크랙형성 예정라인을 추정할 수 있다.

크랙형성 예정라인(최고온도 도달점의 궤적)은 상기한 바와 같이 추정하여도 좋지만, 레이저 스폿에 의한 최고온도 도달점의 위치 데이터를 수집함으로써 실측(實測)하여도 좋다. 최고온도 도달점의 위치 데이터는, 예를 들면 레이저빔 주행 시에 기판 표면의 온도분포를 계측함으로써 수집할 수 있다. 기판 표면의 온도분포는 예를 들면 적외선 온도계에 의하여 비접촉으로 계측할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성장치에 있어서, 빔스폿 구동부와 냉각스폿 구동부는 빔스폿과 냉각스폿이 연동하도록 일체로 구성되고 또한 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 조정하는 냉각스폿 위치조정부를 구비하고, 제어부는 오프셋량 기억부를 참조하여 결정한 오프셋량에 따라(또는 최고온도 도달점의 위치 데이터에 따라) 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 냉각스폿 위치조정부에 의하여 조정하여도 좋다.

이에　의하면, 냉각스폿 위치조정부에 의하여 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 조정한 다음에 일체로 구성된 빔스폿 구동부 및 냉각스폿 구동부를 동작시킴으로써, 직선형상의 크랙을 용이하게 형성할 수 있다.

이 경우에, 냉각스폿 위치조정부는 냉각스폿을 빔주행라인에 대하여 수직 방향으로 위치 변화 시키면, 오프셋량을 냉각스폿 위치조정부의 위치 변화량으로서 그대로 이용할 수 있다.

또한 상기 크랙 형성장치에 있어서, 크랙 형성의 기점이 되는 트리거를 형성하는 트리거 형성부와 트리거 형성부의 위치를 조정하는 트리거 위치조정부를 더 구비하고, 제어부는, 기판 끝에 있어서 크랙 형성을 시작할 때에, 미리 추정된 크랙형성 예정라인 상의 기판 끝에 트리거 형성부의 위치를 설정하여도 좋다.

이에　의하면, 기판 단부에 있어서 추정된 크랙형성 예정라인 상에 트리거가 형성되므로, 확실하게 크랙형성 예정라인 상에 크랙을 형성할 수 있다.

도1은, 본 발명의 한 실시예인 크랙 형성장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도2는, 본 발명의 한 실시예인 크랙 형성장치의 제어부를 기능마다 설명하는 기능 블럭도이다.

도3은, 본 발명의 다른 한 실시예인 크랙 형성장치에 사용하는 오프셋량 기억부에 기억된 내용을 설명하는 도면이다.

도4는 본 발명의 한 실시예인 크랙 형성장치의 동작 플로우(flow)를 설명하는 플로우 차트이다.

도5는, 본 발명의 한 실시예인 크랙 형성장치의 크랙 형성 동작 중의 각 공정(상태(A)∼(D))에서의 동작 상태를 설명하는 도면이다.

도6은, 본 발명의 한 실시예인 크랙 형성장치의 상태(B)에서의 기판에 대한 트리거, 빔스폿, 냉각스폿의 위치관계를 설명하는 도면이다.

도7은, 본 발명의 한 실시예인 크랙 형성장치의 상태(C)에서의 기판에 대한 빔스폿, 냉각스폿의 위치관계를 설명하는 도면이다.

도8은, 종래부터의 크랙 형성장치의 동작을 설명하는 도면이다.

도9는, 종래부터의 크랙 형성장치에 있어서의 빔스폿과 냉각스폿과의 위치관계를 설명하는 도면이다.

도10은, 정지 중의 빔스폿과 이동 중의 빔스폿의 가열 피크 위치를 설명하는 도면이다.

도11은, 기판에 각인된 얼라인먼트 마크에 의한 위치 차이량의 측정과 직선보간을 설명하는 도면이다.

도12는, 장축을 구비하는 빔스폿의 직선보간에 의한 이동 상태를 설명하는 도면이다.

도13은, 장축을 구비하는 빔스폿의 경우의 빔주행라인과 크랙형성 예정라인과의 관계 및 장축방향(기준축 방향)과의 관계를 설명하는 도면이다.

도14는, 종래의 크랙 형성장치를 사용하여 기판에 형성되는 크랙의 상태를 설명하는 도면이다.

도15는, 본 발명의 또 다른 실시예인 크랙 형성장치의 구성을 설명하는 도면이다.

도16은, 기판에 있어서의 크랙의 형성 시에 발생하는 「꺾임」을 설명하는 도면이다.

도17은, 기판에 있어서의 크랙의 형성 시에 발생하는 벗어난 크랙을 설명하는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 설치대 12 : 슬라이드 테이블(slide table)

13 : 볼 나사 14, 15 : 가이드 레일(guide rail)

16 : 볼 너트 19 : 대좌(臺座)

21 : 가이드 레일 22 : 볼 나사

23 : 모터(motor) 24 : 볼 너트

26 : 테이블 31 : 스크라이브 헤드

33 : 광학 홀더(光學 holder) 34 : 레이저 발진기(laser 發振器)

35 : 렌즈 광학기구 38, 39 : CCD 카메라

40 : 냉각부(冷却部) 42 : 노즐(nozzle)

43 : 노즐 X축방향 구동기구 44 : 노즐 Y축방향 구동기구

45 : 트리거(trigger) 형성부(커터휠)

46 : 트리거 조정기구 50 : 제어부

51 : 레이저 조사 제어부(laser 照射 制御部)

52 : 냉매분사 제어부(冷媒噴射制御部)

53 : 기판위치 독해 제어부

54 : 빔스폿/냉각스폿 구동 제어부

55 : 냉각스폿 위치조정 제어부

57 : 오프셋량 결정부(offset量 決定部)

58 : 크랙형성 예정라인 추정부

59 : 트리거 위치조정 제어부

60 : 스크라이브 헤드 승강 제어부

62 : 오프셋량 기억부

(장치구성)

이하, 본 발명의 크랙 형성방법 및 크랙 형성장치에 관하여 도면을 사용하여 설명한다.

도1은, 본 발명의 하나의 실시예인 크랙 형성장치10의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 이 크랙 형성장치는, 예를 들면 머더 글래스 기 판(M기판)을 FPD(플랫 패널 디스플레이)에 사용되는 복수의 글라스 기판으로 절단하기 위한 장치로서 사용된 것이다.

본 장치는, 수평한 XY평면을 구비하는 설치대11 상에 Y축방향을 따라 왕복 이동하는 슬라이드 테이블(slide table)12를 구비하고 있다. 이 슬라이드 테이블12는, 설치대11의 상면에 Y축방향을 따라 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(guide rail)14, 15와 수평한 상태로 각 가이드 레일14, 15를 따라 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 양쪽 가이드 레일14, 15의 중간부에는, 각 가이드 레일14, 15와 평행하게 되어 있는 볼 나사13이 도면에 나타나 있지 않은 모터에 의하여 회전하도록 되어 있다. 볼 나사13은 정회전, 역회전 가능하게 되어 있고 이 볼 나사13에 볼 너트16이 나사결합 하여 부착되어 있다.

볼 너트16은, 슬라이드 테이블12에 회전하지 않는 상태로 일체로 부착되어 있어, 볼 나사13의 정회전 및 역회전에 의하여 볼 나사13에 따라 정역(正逆)의 양쪽방향으로 슬라이드 한다. 이에 따라 볼 너트16과 일체적으로 부착된 슬라이드 테이블12가 가이드 레일14, 15를 따라 Y축방향으로 슬라이드 한다. 따라서 이들 각 부에 의하여 Y축 구동기구가 구성된다.

슬라이드 테이블12 상에는, 대좌(臺座)19가 수평한 상태로 배치되어 있다. 대좌19는, 슬라이드 테이블12 상에 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일21(도시된 가이드 레일21 이외에 지면 후방측에 동일한 형상의 가이드 레일이 있다)에 의하여 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 각 가이드 레일 21은, 슬라이드 테이블12가 슬라이드 하는 방향인 Y방향과 직교하는 X방향을 따라 배치되어 있다. 또한 각 가이드 레일21의 중간부에는 각 가이드 레일21과 평행하게 볼 나사22가 배치되어 있고, 볼 나사22가 모터23에 의하여 정회전, 역회전 되도록 되어 있다.

볼 나사22에는 볼 너트24가 나사결합 하여 부착되어 있다. 볼 너트24는 회전하지 않는 상태로 대좌19에 일체적으로 부착되어 있어, 볼 나사22의 정회전, 역회전에 의하여 볼 나사22에 따라 정역의 양쪽방향으로 이동한다. 이에 따라 대좌19가 각 가이드 레일21에 따라 X축방향으로 슬라이드 한다. 따라서, 이들 각 부에 의하여 X축 구동기구가 구성된다.

대좌19상에는, 절단 대상인 M기판G가 재치되는 테이블26이 수평한 상태로 설치되어 있다. 테이블26 상에는 M기판G가 예를 들면 흡인 척(吸引 chuck)에 의하여 고정된다.

테이블26에는, X축방향과 관련되며 도면에 나타나 있지 않은 기준재치위치가 정해져 있어, 기준 재치위치에 정확하게 재치된 M기판G는, 상기한 슬라이드 기구(X축방향 구동기구, Y축방향 구동기구)에 의하여 X축방향이나 Y축방향을 따라 정확하게 이동될 수 있게 되어 있다.

테이블26의 상방에는, 테이블26 표면으로부터 적당한 간격을 두고 스크라이브 헤드31이 배치되어 있다. 스크라이브 헤드31은, 수직상태로 배치된 광학 홀더33의 하단부에 수평한 상태로 도면에 나타나 있지 않은 승강기구에 의하여 승강될 수 있도록 지지되어 있다. 광학 홀더33의 상단부는, 설 치대11 상에 설치된 부착대32의 하면에 부착되어 있다. 부착대32 상에는, 레이저빔을 발진(發振)하는 레이저 발진기34(예를 들면, CO₂레이저, 반도체 레이저(YAG레이저 등))가 설치되어 있고, 레이저 발진기34로부터 발진되는 레이저빔이 광학 홀더33 내에 지지된 렌즈 광학기구35를 통하여 기판G에 조사된다.

렌즈 광학기구35에는 예를 들면 원주 렌즈(cylindrical lens)를 사용하고 있어, 장축방향을 구비하는 타원형의 레이저 스폿이 M기판G 상에 조사된다.

이 때에 형성되는 레이저 스폿의 장축방향은, X축방향, 즉 대좌19가 볼 나사22, 모터23, 볼 너트24에 의하여 이동되는 방향과 일치되어 있다.

그 때문에 테이블26의 기준 재치위치에 정확하게 재치된 M기판G에서는, M기판G의 절단방향(크랙의 형성방향)이 레이저 스폿의 장축방향(기준축)을 향하도록 설정하고 있다.

스크라이브 헤드31의 일단(一端)에는 냉각부40이 부착되어 있다. 냉각부40은, 냉매원41로부터 공급되는 냉매(헬륨 가스, N₂가스, CO₂가스 등)를 분사하여 냉각스폿(冷却 spot)C를 형성하기 위한 노즐(nozzle)42와, 노즐42의 위치를 X축방향으로 이동시키기 위한 노즐 X축조정기구43과, 노즐의 위치를 Y축방향으로 이동시키기 위한 노즐 Y축조정기구44로 이루어진다. 이 노즐 X축조정기구43, 노즐 Y축조정기구44에 의하여 빔스폿에 대한 냉각스폿의 상대 적인 위치를 XY면 내에서 조정 가능하게 하고 있다. 다만 X축방향은 고정하고 Y축방향으로 조정할 수 있도록 하여도 좋다.

또 냉각부40이 부착된 측과는 반대측의 스크라이브 헤드31의 일단에는, 기판 끝에 트리거(trigger)를 형성하는 트리거 형성부45(예를 들면 커터휠)와, 트리거 형성부45의 위치를 이동하기 위한 트리거 조정기구46이 부착되어 있다. 이 트리거 조정기구46에 대해서도 X축방향과 Y축방향으로 조정할 수 있게 하는 것이 바람직하지만, 적어도 Y축방향으로 조정할 수 있게 되어 있으면 좋다.

노즐 X축조정기구43, 노즐 Y축조정기구44, 트리거 조정기구46의 상세 구조에 관해서는 설명을 생략하지만, 시판(市販)되는 스텝핑 모터를 사용한 간단한 구동기구를 사용하면 좋다.

상기 구성에 의하여, 슬라이드 테이블12, 볼 나사13, 볼 나사13을 회전시키며 도면에 나타나 있지 않은 모터23a, 볼 너트16으로 이루어지는 Y축방향 구동기구 및 대좌19, 볼 나사22, 모터23, 볼 너트24로 이루어지는 X축방향 구동기구는, 스크라이브 헤드31로부터 M기판G에 조사되는 빔스폿을 X, Y면 내에서 임의의 방향으로 이동시키는 빔스폿 구동부로서 기능한다.

또한 슬라이드 테이블12, 볼 나사13, 볼 나사13을 회전시키며 도면에 나타나 있지 않은 모터23a, 볼 너트16으로 이루어지는 Y축방향 구동기구 및 대좌19, 볼 나사22, 모터23, 볼 너트24로 이루어지는 X축방향 구동기구는, 스크라이브 헤드31에 부착된 노즐42로부터 M기판G에 분사된 냉매에 의하여 형성되는 냉각스폿을 X, Y면 내에서 임의의 방향으로 이동시키는 냉각스폿 구동부로서도 기능한다.

이와 같이 빔스폿 구동부, 냉각스폿 구동부로서 기능하는 구동기구가 동일한 구동기구로 구성되기 때문에, 이 구동기구를 동작시킴으로써 빔스폿과 냉각스폿이 연동(連動)하여 움직이게 된다.

스크라이브 헤드31에 설치되는 노즐 X축조정기구43 및 노즐 Y축조정기구44는, 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 조정하는 냉각스폿 위치조정부로서 기능한다. 노즐 X축조정기구43과 노즐 Y축조정기구44의 협동에 의하여 노즐42는 XY면 내에서 임의의 방향으로 구동할 수 있다. 따라서 빔주행라인과 수직인 방향으로 노즐42를 구동하면, 후술하는 오프셋량을 노즐42의 위치 조정거리로서 그대로 이용할 수 있게 된다.

광학 홀더33의 가로에는 CCD 카메라38, 39로 이루어지는 위치 독해기구가 설치되어 M기판G에 각인된 얼라인먼트 마크를 촬영하여, 소위 화상인식 방법에 의하여 얼라인먼트 마크의 위치를 인식할 수 있게 되어 있다. 이 위치 독해부에 의하여 테이블26 상에 재치된 M기판G의 위치 차이량을 구할 수 있다.

또 CCD카메라38, 39에 의하여 촬영된 화상은, 모니터48, 49에 의하여 눈으로 위치 차이량을 확인할 수 있게 되어 있다.

(제어장치)

다음에 크랙 형성장치10의 동작을 제어하는 제어장치에 대하여 설명한 다. 제어부50 및 오프셋량 기억부62는, CPU, 메모리로서 제어용의 컴퓨터 시스템의 일부를 구성한다. 이 컴퓨터 시스템은, 크랙 형성용의 애플리케이션 소프트(application soft) 및 입력한 설정 파라미터(parameter)에 의하여 본 장치 전체의 각종 동작을 제어한다.

도2는, 제어부50 및 오프셋량 기억부62에 의한 제어 동작을 기능마다 나누어 상세하게 설명하기 위한 기능 블럭도이다. 제어부50은, 레이저 조사 제어부51, 냉매 분사 제어부52, 기판위치 독해 제어부53, 빔스폿/냉각스폿 구동제어부54, 냉각스폿 위치조정 제어부55, 오프셋량 결정부57, 냉각스폿 위치조정량 결정부(크랙형성 예정라인 추정부)58, 트리거 위치조정 제어부59, 스크라이브 헤드 승강 제어부60으로 이루어진다.

레이저 조사 제어부51은, M기판G를 가열할 때에 레이저 발진기34를 구동하여 빔스폿B를 형성하여 M기판G에 조사하기 위한 동작을 제어한다.

냉매분사 제어부52는, M기판G를 냉각할 때에 냉매원41로부터 냉매를 분사하여 M기판G 상에 냉각스폿C를 형성하기 위한 동작을 제어한다.

기판위치 독해제어부53은, 위치 독해기구에 의하여 화상인식방법을 사용하여 M기판G에 각인된 얼라인먼트 마크를 읽어내어 M기판G의 위치 차이를 검출하기 위한 제어를 한다.

빔스폿/냉각스폿 구동제어부54는, 볼 나사13을 회전시키며 도면에 나타나 있지 않은 모터23a, 볼 나사22를 회전시키는 모터23을 구동 하여, 빔스폿B나 냉각스폿C를 M기판G 상에서 빔스폿B의 장축(기준축)방향인 X축방향 을 기준으로 하여 임의의 방향으로 상대적으로 이동시키기 위한 동작을 제어한다.

냉각스폿 위치조정 제어부55는, 노즐 X축조정기구43 및 노즐 Y축조정기구44를 구동하여 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 이동하기 위한 동작을 제어한다.

이 때에 빔주행라인 방향에 대하여 수직방향으로 냉각스폿의 위치가 변화하도록 노즐 X축조정기구43과 노즐 Y축조정기구44의 협동에 의하여 노즐42의 위치를 조정함으로써, 후술하는 오프셋량 결정부에 의하여 결정한 오프셋량을 냉각스폿의 위치조정량으로서 그대로 이용할 수 있다.

오프셋량 결정부57은, 기판G를 세트한 후에 Y축방향의 위치 차이량에 따라 오프셋량 기억부62를 참조하여 오프셋량을 결정한다. 즉 기판위치 독해제어부53이, 이 위치 차이량을 검출하고 그 때에 남아 있는 위치 차이량에 의거하여 오프셋량을 결정한다.

이 때에 오프셋량 결정부57이 참조하는 오프셋량 기억부62에는, 도3에 나타나 있는 바와 같이, 경사각θ(빔주행라인과 빔스폿의 장축(기준축, X축)이 이루는 각), 빔스폿과 냉각스폿의 사이의 거리의 2개의 파라미터와 오프셋량과의 관계가 데이터 베이스화 되어서 기억되어 있다.

도3에 있어서 파라미터와 오프셋량의 관계를 나타내는 예는, 기판G가 두께 0.7mm, 가로,세로 치수 360×460mm의 무알칼리 글라스를 재료로 하는 접합기판을, 축 치수 2×60mm의 빔스폿을 사용하여 스크라이브 라인을 형성할 때에 적용되는 데이터를 나타낸다.

따라서 상기한 조건이 다른 경우에는 적용되는 데이터도 다르게 된다. 이 데이터는 미리 실험적으로 각 파라미터를 변화시켜서 구한 것이다. 그리고 삼각함수를 사용한 간단한 연산에 의하여 위치 차이량으로부터 산출된 경사각과 미리 설정한 빔스폿/냉각스폿 사이의 거리에 의하여, 이 오프셋량 기억부의 데이터를 참조하여 오프셋량이 결정된다.

빔스폿과 냉각스폿의 사이의 거리를 변화시키지 않는 경우에는, 경사각의 값만을 파라미터로서 기억시켜 두면 좋다. 반대로, 빔스폿과 냉각스폿의 사이의 거리 이외의 파라미터를 필요에 따라 더 추가하고 싶은 경우에는 기억시켜 두면 좋다.

냉각스폿 위치조정량 결정부(크랙형성 예정라인 추정부)58은, 빔 주행라인에 대하여 오프셋량 결정부57에 의하여 결정된 오프셋량의 거리를 시프트(shift)한 위치에 그은 라인을, 냉각스폿을 이동시키는 크랙형성 예정라인으로서 추정한다.

트리거 위치조정 제어부59는, 트리거 조정기구46을 구동하여 트리거 형성부45를 크랙형성 예정라인 상에 위치시키기 위한 이동 동작을 제어한다.

스크라이브 헤드 승강제어부60은, 스크라이브 헤드31을 승강시켜 트리거 형성부45를 승강시키는 제어를 한다. 즉 스크라이브 헤드31을 하강시킨 상태에서 트리거 형성부45를 M기판G의 단부에 접근시켜서 기판 끝에 트리거를 형성하고, 그 후에 즉시 트리거 형성부45를 상승시켜 M기판G로부터 떨어진 상태로 함으로써 기판 끝에만 트리거를 형성하기 위한 제어를 한다.

(동작예)

다음에 이 크랙 형성장치를 직선보간(直線補間) 동작에 적용시켰을 경우의 동작예에 대하여 설명한다.

도4는, 얼라인먼트 마크가 각인된 기판을 절단하는 경우에 본 장치에 의한 제어 동작의 하나의　실시예를 설명하는 플로우 차트이다. 도5는, 각 공정(상태(A)∼(D))에서의 동작 상태를 설명하는 도면이다.

우선 도5의 상태(A)에서, 위치 독해기구에 의하여 기판G의 얼라인먼트 마크를 읽어낸다(s101). 그리고 Y축방향의 위치 차이량(도11의 직선보간치)을 읽어낸다.

읽어낸 위치 차이량(직선보간치)에 의거하여 얼라인먼트 마크P, Q를 연결하는 직선방향을 빔주행라인L의 방향으로서 결정하고, 그 때의 빔주행라인L과 빔스폿의 장축(기준축, X축)이 이루는 각도(경사각θ)를 구한다(sl02).

구한 경사각θ을 파라미터로 하여(혹은, 빔스폿/냉각스폿 사이의 거리와 함께 파라미터로 하여), 오프셋량 기억부62를 참조하여 오프셋량O를 결정한다(s103). 그리고 빔주행라인L로부터 오프셋량O만큼 시프트한 위치를 크랙형성 예정라인M으로 추정한다(s104).

계속하여 추정한 크랙형성 예정라인M에 따라 냉각스폿C가 이동하도록 냉각부40의 위치를 노즐 X축조정기구43, 노즐 Y축조정기구44에 의하여 조정한 다. 이 때에 빔주행라인과 수직이 되게 이동시키는 것이 바람직하다(도6참조). 또한 추정한 크랙형성 라인M 상의 위치에 트리거 형성부45가 오도록 트리거 조정기구46에 의하여 조정한다(sl05).

계속하여 상태(B)에서는, 스크라이브 헤드 승강제어부60에 의하여 스크라이브 헤드31을 하강시켜 트리거 형성부45를 기판G에 접촉시켜서 기판 끝에 트리거를 형성한다(s106).

도6은, 상태(B)일 때의 M기판G에 대한 빔스폿B, 냉각스폿C, 트리거 형성부45의 위치관계를 나타내는 도면이다. 빔스폿B의 장축의 중심이 통과하는 궤적(軌跡)인 빔주행라인L로부터 오프셋량O의 간격을 둔 위치에 추정한 크랙형성 예정라인M이 있고, 크랙형성 예정라인M이 통과하는 기판 끝의 위치에 트리거 형성부45가 온다. 또한 크랙형성 예정라인M의 연장선 상에 냉각스폿C가 오도록 하고 있다.

계속하여 상태(C)에서는, 기판 끝에 트리거T를 형상한 후에 스크라이브 헤드 승강부60이 스크라이브 헤드31을 상승시켜, 그 상태에서 빔주행라인L을 따라 빔스폿B가 M기판G를 횡단(橫斷)하고 추정한 크랙형성 예정라인M을 따라 냉각스폿C가 기판G를 횡단하도록, 볼 나사13을 회전시키며 도면에 나타나 있지 않은 모터23a, 볼 나사22를 회전시키며 도면에 나타나 있지 않은 모터23을 구동한다(s107). 이에 따라, 냉각스폿C가 이동한 크랙형성 예정라인M 아래에 수직크랙이 형성된다.

도7은, 상태(C)일 때에 M기판G 중앙부분을 이동할 때의 빔스폿B, 냉 각스폿C의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도6과 마찬가지로 냉각스폿C는, 빔주행라인L로부터 오프셋량O의 간격을 둔 위치(크랙형성 예정라인M 상의 위치)에 배치되고 빔스폿의 장축(X축)의 연장선 상으로부터도 벗어난다. 그리고 냉각스폿C는 크랙형성 예정라인M을 따라 기판G를 횡단한다.

계속하여 상태(D)에서는, 빔스폿 및 냉각스폿이 기판G를 완전히 통과하여 일련의 동작을 종료한다.

이상의 동작에 의하여, 추정한 크랙형성 예정라인M 상에 크랙의 기점(起點)이 되는 트리거T가 형성되고, 또 냉각스폿C가 이 라인을 따라 이동함으로써 M기판 전체에 걸쳐 똑바른 수직크랙이 형성된다.

상기 동작예에서는 빔스폿B가 M기판G의 중앙부를 이동할 때에 냉각스폿C를 크랙형성 예정라인M 상에 배치하였지만, 빔스폿B가 M기판G의 단부를 이동할 때에는 빔스폿B의 장축의 중심의 위치가 크랙을 형성하는 위치에 대하여 지배적(支配的)이 되기 때문에, 반드시 냉각스폿C의 위치를 크랙형성 예정라인M 상의 위치에 배치하지 않아도 좋다.

(변형 동작예)

상기 동작예에서는 얼라인먼트 마크 사이에 직선으로 크랙을 형성하도록 하였지만, 빔스폿B의 이동 중에 빔스폿의 장축(기준축)에 대하여 빔주행라인L의 각도(경사각θ)를 차차 변화시킴으로써, 곡선형상을 따라 크랙을 형성시켜도 좋다. 이 경우에 경사각θ가 변동하게 되므로 경사각θ에　맞춰 오프셋량O를 차례대로 구하여, 크랙형성 예정라인을 추정한다. 그리고 냉각스폿C를 크랙형성 예정라인을 따라 이동시킨다. 이렇게　하면, 원하는 곡선형상을 따라 수직 크랙을 형성할 수 있다.

상기의 실시예에서는, M기판G가 재치되는 테이블26을 X축 및 Y축의 2방향으로 구동시키는 구동기구를 설치했지만, 부착대32에 부착된 스크라이브 헤드31을 X축방향으로 구동시켜, 기판G가 재치되는 테이블26을 Y축방향으로 구동시키는 구동기구를 설치하여도 좋다.

도15는, 본 발명의 크랙 형성장치의 다른 실시예를 나타낸다.

도15에 있어서 크랙 형성장치70은, 도면에 나타나 있지 않은 설치대에 고정된 레일61을 따라 도면 중의 Y축방향으로 이동 가능한 브리지(bridge)66과, 브리지66의 본체부63을 따라 도면 중의 X축방향으로 이동 가능한 스크라이브 헤드64를 구비한다. 스크라이브 헤드64의 하방으로는, 글라스 기판G를 도면 중의 Y축방향으로 이동 가능하게 하는 테이블65가 배치된다.

크랙 형성장치70은, 상기한 크랙 형성장치10과 마찬가지로 제어부50 및 오프셋량 기억부62를 구비한다.

테이블65가 글라스 기판G를 도면 중의 Y축방향으로 이동시킬 때에, 브리지66이 레일61을 따라 도면 중의 Y축방향으로 이동하는 속도 및 스크라이브 헤드64가 브리지66의 본체부63을 따라 도면 중의 X축방향으로 이동하는 속도를 제어하면서, 글라스 기판G를 소정의 길이로 절단한다.

이 때에 크랙 형성장치70에서는, 제어부50에 의하여 스크라이브 헤드64가 상기의 크랙 형성장치10과 동일한 직선보간 동작을 한다. 즉 크랙형성 예정라인을 따라서 냉각스폿을 상대적으로 이동시키면서, 빔주행라인이 빔스폿의 장축(기준축)에 대하여 경사지도록 빔스폿과 글라스 기판G를 상대적으로 이동시켜서 크랙을 형성한다. 그럼으로써 글라스 기판G를 예를 들면 네 모서리가 직각을 나타내고, 또한 4변이 직선으로 이루어지는 사각형 형상으로 절단할 수 있다. 또한 트리거를 크랙형성 예정라인 상에 형성함으로써 크랙이 발생하는 위치와 크랙형성 예정라인이 일치하기 때문에, 스크라이브의 시작점 및 종점의 근방인 글라스 기판G의 단부에 있어서 꺾임나 벗어난 크랙과 같은 불량의 발생이 방지된다.

본 발명은, 취성재료 기판에 정밀도가 높은 크랙을 형성하는 크랙형성장치의 제조에 이용할 수 있다. 구체적인 용도로서는, 액정패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 EL 디스플레이 패널 등의 플랫 디스플레이 패널 또는 세라믹 콘덴서(ceramic condenser), 반도체 칩 등의 취성재료 기판 가공용으로 사용된다.

Claims (16)

1. 실질적으로 장축(長軸)을 구비하는 빔스폿(beam spot)이 형성되는 레이저빔(laser beam)을 취성재료 기판(脆性材料基板)에 조사(照射)함과 아울러 냉매(冷媒)가 분사(噴射)되는 냉각스폿을 형성하고, 레이저빔의 조사에 의한 가열과 냉매의 분사에 의한 냉각에 의하여 국소적(局所的)으로 열 왜곡(熱歪曲)을 생기게 하여 상기 기판에 수직크랙(垂直crack)을 형성하는 크랙 형성방법으로서,

   빔스폿의 장축방향과 일치하도록 정해지는 기준축 방향(基準軸 方向)에 대하여, 빔스폿의 장축의 중심이 이동하는 궤적(軌跡)인 빔주행라인(beam 走行 line)의 방향이 경사방향이 되도록 하여 빔스폿을 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써 빔주행라인으로부터 오프셋량(offset量) 만큼 떨어진 위치(크랙형성 예정라인)를 따라 냉각스폿을 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
2. 제1항에 있어서,

   크랙형성 예정라인을 따라 수직 크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
3. 제1항에 있어서,

   크랙형성 예정라인이, 빔스폿에 의하여 형성되는 최고온도 도달점의 궤적인 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
4. 제3항에 있어서,

   레이저빔 주행 시에 기판 표면의 온도분포를 비접촉(非接觸)으로 적외선 온도계로 계측(計測)하고, 최고온도 도달점의 위치 데이터를 수집하면서 레이저로 스크라이브 하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
5. 제1항에 있어서,

   기판에 대하여 빔스폿을 상대적으로 이동할 때에, 상기 기준축과 빔주행라인과의 경사각을 구하고, 적어도 상기 경사각을 파라미터(parameter)의 하나로서 오프셋량을 결정함으로써 크랙형성 예정라인의 위치를 미리 추정하고, 추정한 크랙형성 예정라인 상(上) 또는 크랙형성 예정라인 근방을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 냉각스폿의 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 경사각에 더하여, 빔스폿과 냉각스폿의 거리를 파라미터로 하여 오프셋량을 결정하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
7. 제5항에 있어서,

   냉각스폿의 위치를 설정할 때에, 냉각스폿을 빔주행라인에 대하여 수직인 방향으로 위치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
8. 제1항에 있어서,

   기판 끝에 있어서 크랙 형성을 시작할 때에, 미리 크랙형성 예정라인 상의 기판 끝에 크랙의 기점(起點)이 되는 트리거(trigger)를 형성한 뒤에, 기판에 대하여 빔스폿을 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
9. 제5항에 있어서,

   상기 기준축을 포함하는 평면 내에서 기판을 재치(載置)하는 기판 재 치부를 사용하고, 기판 위치의 지표(指標)가 되는 얼라인먼트 마크가 형성된 기판을 기판 재치부에 재치하고, 상기 기준축 방향과 관련된 기준재치위치(基準載置位置)에 대한 상기 얼라인먼트 마크의 상대위치를 검출하고, 검출된 얼라인먼트 마크의 위치에 의거하여 기준축에 대한 기판의 차이량(差異量)인 직선보간치(直線補間値)를 산출하고, 산출된 직선보간치에 의거하여 빔주행라인의 방향을 결정하고, 결정된 빔주행라인과 상기 기준축과의 경사각을 산출하고, 적어도 상기 경사각을 파라미터의 하나로 하여 오프셋량을 결정함으로써 빔주행라인으로부터 오프셋량 만큼 떨어진 크랙형성 예정라인의 위치를 미리 추정하고, 추정된 크랙형성 예정라인 상 또는 추정된 크랙형성 예정라인 근방을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 냉각스폿의 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성방법.
10. 실질적으로 장축을 구비하는 빔스폿을 형성하는 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사부와, 냉각스폿을 형성하는 냉각부와, 기판 재치대에 재치되는 취성재료 기판에 대하여 빔스폿을 상대적으로 이동시키는 빔스폿 구동부와, 상기 기판에 대하여 냉각스폿을 상대적으로 이동시키는 냉각스폿 구동부와, 상기 각부를 제어하는 제어부를 구비하고, 기판에 대하여 빔스폿 및 냉각스폿을 이동시킴으로써 가열과 냉각에 의한 국소적인 열 왜곡을 생기게 함으로써 취성재료 기판에 크랙을 형성하는 크랙 형성장치로서,

    제어부는, 빔스폿의 장축의 중심이 이동하는 궤적인 빔주행라인의 방향이, 빔스폿의 실질적인 장축방향과 일치하도록 정해지는 기준축 방향에 대하여 경사방향이 되도록 빔스폿 구동부에 의한 빔스폿의 이동을 제어하고, 이 때 빔주행라인으로부터 오프셋량 만큼 떨어진 위치(크랙형성 예정라인)를 따라 냉각스폿을 상대적으로 이동하도록 냉각스폿 구동부에 의한 냉각스폿의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.
11. 제10항에 있어서,

    레이저빔 주행 시에 기판 표면의 온도분포를 비접촉으로 계측하는 적외선 온도계를 더 구비하고,

    제어부가, 적외선 온도계에 의하여 계측된 기판 표면의 온도분포로부터 최고온도 도달점의 위치 데이터를 수집하여 상기 위치 데이터로부터 상기 오프셋량을 산출하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.
12. 제10항에 있어서,

    상기 기준축과 빔주행라인의 사이의 경사각과 오프셋량의 관계를 기억하는 오프셋량 기억부를 더 구비하고,

    제어부는, 빔스폿이 이동할 때의 경사각을 적어도 하나의 파라미터로 하여 오프셋량 기억부를 참조하여 오프셋량을 결정하고, 결정된 오프셋량에 의거하여 크랙형성 예정라인을 추정하고, 추정된 크랙형성 예정라인 상 또는 추정된 크랙 형성 라인 근방을 냉각스폿이 상대적으로 이동하도록 냉각스폿 구동부에 의한 냉각스폿의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.
13. 제12항에 있어서,

    오프셋량 기억부가, 상기 경사각에 더하여 빔스폿과 냉각스폿의 거리를 파라미터로 하여 오프셋량과의 관계를 기억하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.
14. 제12항에 있어서,

    빔스폿 구동부와 냉각스폿 구동부는 빔스폿과 냉각스폿이 연동하도록 일체로 구성되고 또한 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 조정하는 냉각스폿 위치조정부를 구비하고,

    제어부는 오프셋량 기억부를 참조하여 결정한 오프셋량에 따라 빔스폿에 대한 냉각스폿의 위치를 냉각스폿 위치조정부에 의하여 조정하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.
15. 제14항에 있어서,

    냉각스폿 위치조정부는, 냉각스폿을 빔주행라인에 대하여 수직인 방향으로 위치 변화시키는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.
16. 제12항에 있어서,

    크랙 형성의 기점이 되는 트리거를 형성하는 트리거 형성부와 트리거 형성부의 위치를 조정하는 트리거 위치조정부를 더 구비하고,

    제어부는, 기판 끝에 있어서 크랙 형성을 시작할 때에, 미리 추정된 크랙형성 예정라인 상의 기판 끝에 트리거 형성부의 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성장치.

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