KR101135436B1 - Method for machining substrate of brittle material - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 절단예정라인을 따라 정확한 위치에, 기판 내부까지 깊게 침투하는 크랙을 확실하게 형성할 수 있는 가공방법을 제공한다.The present invention provides a processing method capable of reliably forming cracks that penetrate deeply into a substrate at a precise position along a cutting line.

빔 스폿(BS)을 절단예정 라인(P)을 따라 상대적으로 이동시킴으로써 가열하는 가열공정과, 냉각 스폿을 빔 스폿이 주사된 궤적을 따라 상대적으로 이동시켜서 냉각하는 냉각공정에 의하여 크랙을 형성하는 취성재료기판의 가공방법으로서, (a) 빔 스폿의 폭보다 작은 제1냉각 스폿(CS1)을, 빔 스폿의 바로 뒤를 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 얕은 크랙(S2)을 진전시키는 제1냉각공정과, (b) 빔 스폿의 폭 이상으로 넓힌 제2냉각 스폿(CS2)을, 제1냉각 스폿이 주사된 궤적을 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 먼저 형성된 얕은 크랙을 기판의 두께방향으로 침투시키는 제2냉각공정이 연속하여 이루어지도록 한다.Brittle bridging to form cracks by a heating step of heating by moving the beam spot BS relatively along the line to be cut (P), and by cooling by moving the cooling spot relatively along the trajectory where the beam spot is scanned. A method of processing a material substrate, comprising: (a) a first cooling step of advancing a shallow crack S2 by moving the first cooling spot CS1 smaller than the width of the beam spot relatively immediately along the beam spot; (b) a second cooling process in which the second cooling spot CS2 widened beyond the width of the beam spot is relatively moved along the trajectory from which the first cooling spot is scanned, thereby allowing the first formed shallow crack to penetrate in the thickness direction of the substrate; This is done continuously.

Description

취성재료기판의 가공방법{METHOD FOR MACHINING SUBSTRATE OF BRITTLE MATERIAL} Processing method of brittle material substrate {METHOD FOR MACHINING SUBSTRATE OF BRITTLE MATERIAL}

본 발명은, 취성재료기판에 레이저빔을 조사(照射)하여 국소가열(局所加熱)을 하고, 이어서 가열부위를 냉각함으로써 기판에 발생하는 열응력(인장응력)을 이용하여 크랙(crack)을 형성하는 취성재료기판의 가공방법에 관한 것이다.According to the present invention, a crack is formed using thermal stress (tensile stress) generated in a substrate by irradiating a laser beam to a brittle material substrate and performing local heating, and then cooling the heating portion. It relates to a processing method of a brittle material substrate.

여기에서 취성재료기판이라고 함은, 글라스 기판, 소결재료(燒結材料)의 세라믹스, 단결정 실리콘, 반도체 웨이퍼, 사파이어 기판, 세라믹 기판 등을 말한다.Here, the brittle material substrate refers to a glass substrate, ceramics of sintered material, single crystal silicon, semiconductor wafer, sapphire substrate, ceramic substrate and the like.

또한 「크랙」은, 깊이 방향의 선단이 기판의 이면까지 도달하여 있지 않을 때에는 스크라이브 라인(scribe line)이 되고, 기판의 이면에 도달했을 때에는 절단라인(풀 커트 라인)이 된다. 스크라이브 라인에 대해서는, 스크라이브 라인을 따라 휨 모멘트를 가하는 브레이크 처리를 함으로써 절단하거나, 크랙을 기판 속 깊은 곳까지 더 침투시키는 후공정을 추가하여 절단하거나 하게 된다.In addition, "crack" is a scribe line when the front end of the depth direction does not reach the back surface of a board | substrate, and becomes a cutting line (full cut line) when it reaches the back surface of a board | substrate. The scribe line is cut by applying a bending process along the scribe line to apply a bending moment, or by adding a post-process to further penetrate the crack deep into the substrate.

또, 이하의 설명에 있어서 「크랙의 침투」라고 함은, 편의상, 크랙이 기판의 깊이 방향(두께방향)으로 진행하는 상태를 말하고, 크랙이 기판의 면방향으로 진행하는 상태(「크랙의 진전」이라고 한다)와는 구별하여 사용하는 것으로 한다.In addition, in the following description, "permeation of a crack" means the state which a crack advances to the depth direction (thickness direction) of a board | substrate for convenience, and the state which a crack advances to the surface direction of a board | substrate ("the progress of a crack"). ) And use it separately.

또한 이하의 설명에 있어서 「얕은 크랙」은, 깊이 방향의 선단이 기판의 이면까지 도달하지 않은 크랙(즉 스크라이브 라인을 이룬다) 중에, 그대로 절단하기 위해서는 크랙을 따라 큰 휨 모멘트를 가할 필요가 있기 때문에 두께방향으로 크랙을 침투시키고 나서 절단할 필요가 있는 크랙을 말한다.In addition, in the following description, since a "shallow crack" needs to apply a big bending moment along a crack in order to cut it as it is in the crack (that is, a scribe line) which the front end of a depth direction did not reach to the back surface of a board | substrate, Refers to the crack that needs to be cut after penetrating the crack in the thickness direction.

글라스 기판 등의 취성재료기판은, 다양한 제품에 있어서 적당한 크기나 형상으로 가공된 후에 이용되고 있다. 예를 들면 액정표시패널은, 보통 2장의 글라스 기판을 접합시킨 큰 면적의 머더기판(mother 基板)을 제작하고, 이러한 2장의 글라스 기판의 갭(gap)에 액정을 주입한 후, 하나 하나의 단위표시기판으로 절단하는 공정을 거쳐서 제조된다.Brittle material substrates, such as glass substrates, are used after being processed into suitable sizes and shapes in various products. For example, a liquid crystal display panel usually manufactures a mother substrate having a large area in which two glass substrates are bonded to each other, and injects liquid crystal into a gap between the two glass substrates. It is manufactured through the process of cutting into a display substrate.

글라스 기판을 절단하는 공정에서는, 예를 들면 특허문헌1에 기재되어 있는 것 같이 커터휠을 기판에 대하여 압접하면서 이동함으로써 기판 상에 스크라이브 라인을 새기고, 이 스크라이브 라인을 따라 기판의 두께방향으로 휨 모멘트를 가하여 브레이크 함으로써 기판을 절단하는 방법이 이용 되고 있다.In the step of cutting the glass substrate, for example, as described in Patent Literature 1, the cutter wheel is squeezed while moving against the substrate to engrave a scribe line on the substrate, and the bending moment along the scribe line in the thickness direction of the substrate. The method of cutting | disconnecting a board | substrate by applying and brake is used.

커터휠을 사용하여 스크라이브 라인(크랙)을 형성하는 경우, 두께방향으로 침투하는 수직크랙의 이외에, 스크라이브 라인 부근에 컬릿(cullet)이 발생하는 경우가 있다. 머더기판, 즉 큰 면적의 글라스 기판에 대하여, 복수 개의 스크라이브 라인을 종횡(縱橫)으로 형성하고, 작은 단위기판을 여러 면으로 자르는 것 같은 경우에는, 커터휠에 의하여 형성되는 스크라이브 라인의 누계(累計) 길이가 상당히 길어진다. 이 누계 길이가 길어짐에 따라, 컬릿이 발생할 확률이 높아지고 또한 컬릿의 발생량이 증가한다. 컬릿이 발생하면, 스크라이브 라인 형성장치(크랙 형성장치) 또는 스크라이브 라인을 따라 기판에 휨 모멘트를 가하는 브레이크 장치의 테이블 위로 비산하는 컬릿의 청소를, 빈번하게 하지 않으면 안되게 된다.When forming a scribe line (crack) using a cutter wheel, in addition to the vertical crack penetrating in the thickness direction, a cullet may generate | occur | produce in the vicinity of a scribe line. In the case of forming a plurality of scribe lines vertically and horizontally on a mother substrate, that is, a glass substrate having a large area, and cutting a small unit substrate into several surfaces, the total number of scribe lines formed by the cutter wheel ) The length is quite long. As the cumulative length becomes longer, the probability of occurrence of cullets increases and the amount of cullets generated increases. When the cullet is generated, the cullet that is scattered on the scribe line forming apparatus (crack forming apparatus) or the brake apparatus that applies a bending moment to the substrate along the scribe line must be frequently cleaned.

이에 대하여 컬릿의 발생량을 억제할 수 있는 가공방법으로서, 최근, 레이저빔을 조사하여 기판면에 빔 스폿을 형성하고, 이 빔 스폿을 스크라이브 예정라인을 따라 주사함으로써 기판의 연화온도이하로 국소가열 하는 공정과, 빔 스폿이 통과한 궤적을 따라 냉매를 국소적으로 분사하여 냉각하는 공정에 의하여 기판에 열응력을 생기게 하고, 이 열응력을 이용하여 스크라이브 라인을 형성하는 레이저 스크라이브법이 실용화되어 있다(특허문헌2 참조).On the other hand, as a processing method capable of suppressing the amount of generation of cullets, recently, a beam spot is formed on a substrate surface by irradiating a laser beam, and the beam spot is scanned along a scribe scheduled line to locally heat the substrate below the softening temperature of the substrate. The laser scribing method is used to generate thermal stress on the substrate and to form a scribe line by using the thermal stress by a step of locally spraying and cooling the refrigerant along the trajectory of the beam spot passing through it ( See Patent Document 2).

그런데 머더기판으로부터 작은 단위기판을 잘라내는 경우에, 스크라이브 라인을 종횡으로 형성하는 크로스 스크라이브가 이루어지지만, 레이저 스 크라이브법에 의하여 크로스 스크라이브를 하는 경우에, 제품불량이 되는 큰 크랙(불량 크랙)이 스크라이브 라인의 교차점 근방에 발생하는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서, 제1방향의 수직크랙의 깊이보다 제2방향의 수직크랙의 깊이가 얕게 되도록 레이저 스크라이브의 조건을 제어하는 것이 개시되어 있다(특허문헌3 참조). 구체적으로는, 제2방향의 스크라이브 라인을 형성할 때의 레이저 출력을 제1방향보다 억제하거나 제2방향의 주사 속도를 제1방향의 주사 속도보다 빠르게 하거나 하여, 수직크랙의 깊이를 제어하는 것이 개시되어 있다.By the way, when a small unit board is cut out from the mother board, a cross scribe is formed to form a scribe line vertically and horizontally, but when a cross scribe is performed by the laser scribing method, a large crack (bad crack) becomes a product defect. It may occur near the intersection of this scribe line. In order to prevent this, it is disclosed to control the conditions of the laser scribe so that the depth of the vertical crack in the second direction is smaller than the depth of the vertical crack in the first direction (see Patent Document 3). Specifically, controlling the depth of the vertical crack by suppressing the laser output in forming the scribe line in the second direction than in the first direction or by making the scan speed in the second direction faster than the scan speed in the first direction. Is disclosed.

이 경우, 제1방향의 수직크랙을 형성할 때에, 크랙을 깊게 침투시키는 것이 필요하게 된다. 상기 문헌에 기재되어 있는 것 같이, 레이저 조사의 출력을 높여서 입열량(入熱量)을 늘리거나, 레이저의 주사 속도를 느리게 하여 단위길이당의 가열시간을 늘리거나 함으로써 입열량을 늘리거나 하고 있다. 입열량이 증가한 만큼 기판온도가 상승하고, 그 후의 냉각시에 있어서의 온도차이의 증대에 의하여 열응력(인장응력)을 크게 발생시킬 수 있어, 크랙을 깊게 침투 시킬 수 있게 된다.In this case, when forming the vertical crack in the first direction, it is necessary to penetrate the crack deeply. As described in the above document, the heat input amount is increased by increasing the output of laser irradiation to increase the heat input amount, or by slowing down the scanning speed of the laser to increase the heating time per unit length. As the amount of heat input increases, the substrate temperature increases, and the thermal difference (tensile stress) can be largely generated by increasing the temperature difference at the time of subsequent cooling, so that the crack can be penetrated deeply.

그러나 기판에 입열량을 늘려서 기판온도를 높일 필요가 있어, 제품에 따라서는 기판온도의 상승을 피하고 싶을 경우가 있다. 또한 주사 속도를 느리게 하면, 생산성에 영향을 끼치게 되기 때문에, 가능한 한 고속으로 크랙을 형성하는 것이 바람직하다.However, it is necessary to increase the temperature of the substrate by increasing the amount of heat input to the substrate, and depending on the product, it may be desirable to avoid the increase in the substrate temperature. In addition, since slowing the scanning speed affects productivity, it is desirable to form cracks as fast as possible.

이에 대하여 크랙을 깊게 침투시키기 위한 다른 방법이 개시되어 있다(특허문헌4 참조). 우선, 열에너지 강도가 장축방향의 각 단부에 있어서 최대가 되는 빔 스폿에 의하여 2단계로 머더글래스기판의 표면을 가열한다. 즉 큰 열에너지 강도에 의하여 가열된 후에 작은 열에너지 강도에 의하여 가열되고 있는 사이에, 최초에 가한 큰 열이 확실하게 내부까지 전도되도록 한다. 이 때, 기판의 표면이 큰 열에너지 강도에 의하여 계속하여 가열되는 것이 방지되어, 기판 표면의 연화가 방지된다. 이러한 가열이 이루어진 경우에, 기판 내부에 열이 전달된 상태가 되기 때문에, 냉각 스폿(냉각 포인트)을 형성하는 냉매에 의한 냉각만으로는 냉각 스폿과의 사이에 있어서 충분한 열응력구배가 얻어지지 않아, 깊은 수직크랙이 형성되지 않는다.On the other hand, the other method for penetrating a crack deeply is disclosed (refer patent document 4). First, the surface of the mother glass substrate is heated in two stages by beam spots where the thermal energy intensity is maximum at each end in the major axis direction. In other words, while being heated by a large thermal energy intensity and then being heated by a small thermal energy intensity, the first large heat applied is surely conducted to the inside. At this time, the surface of the substrate is prevented from being continuously heated by the large thermal energy strength, and softening of the surface of the substrate is prevented. In the case where such heating is made, since the heat is transferred to the inside of the substrate, only the cooling by the refrigerant forming the cooling spot (cooling point) does not obtain a sufficient thermal stress gradient between the cooling spot and deep. Vertical cracks do not form.

그래서, 스크라이브 라인을 효율적이고 또한 확실하게 형성하기 위해서, 빔 스폿의 후방에서, 냉각 스폿(주냉각 스폿)보다 레이저 스폿측이고 스크라이브 라인을 따르는 영역(예를 들면 특허문헌4의 실시예1에서는 빔 스폿 후단보다 55mm후방의 위치 부근)에, 미리 냉매를 분사하여 냉각하는 어시스트 냉각 스폿(assist 冷却 spot)을 형성하고 또한 어시스트 냉각 스폿의 냉매온도를 주냉각 스폿의 냉매온도보다 높은 냉매온도로 설정하여, 어시스트 냉각 스폿 및 주냉각 스폿을 주사하도록 하고 있다.Therefore, in order to efficiently and reliably form a scribe line, an area behind the beam spot and along the scribe line rather than the cooling spot (main cooling spot) (for example, in Example 1 of Patent Document 4) In the vicinity of the position 55mm behind the spot, an assist cooling spot is formed in which the refrigerant is sprayed and cooled in advance, and the refrigerant temperature of the assist cooling spot is set to a refrigerant temperature higher than the refrigerant temperature of the main cooling spot. In addition, the assist cooling spot and the main cooling spot are scanned.

이 어시스트 냉각 스폿은, 불필요한 열충격(thermal shock)을 완화하고, 열충격으로 잃어버린 에너지를 크랙 형성에 쓰려고 하는 것이다. 도6은, 절단예정 라인(P)을 따라 빔 스폿(BS)에 의한 기판가열이 이루어지고, 그 후 어시스트 냉각, 주냉각이 순차적으로 이루어질 때의 각 점에서의 폭 방향(단축방향)의 온도분포의 변화, 열응력변화를 설명하는 모식도이다. 도6(a)는 빔 스폿(BS)에 의한 가열 및 어시스트 냉각 스폿(AS), 주냉각 스폿(MS)에 의하여 냉각이 이루어지고 있는 영역의 위치관계를 나타내는 평면도이다.This assist cooling spot is intended to alleviate unnecessary thermal shocks and to use the energy lost in thermal shocks for crack formation. 6 shows the substrate heating by the beam spot BS along the cut-off line P, and then the temperature in the width direction (short axis direction) at each point when assist cooling and main cooling are sequentially performed. It is a schematic diagram explaining change of distribution and change of thermal stress. Fig. 6A is a plan view showing the positional relationship between regions heated by the beam spot BS and assisted cooling spot AS and cooling by the main cooling spot MS.

도6(a)에 나타나 있는 바와 같이 빔 스폿(BS)에 의한 가열 후, 후방의 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의하여 냉각이 되기 직전의 위치에서의 절단예정 라인(P)에 직교하는 단면을 A-A'단면이라고 하고, 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의하여 냉각이 되었을 때의 절단예정 라인(P)에 직교하는 단면을 B-B'단면이라고 하고, 주냉각 스폿(MS)에 의하여 냉각이 되었을 때의 절단예정 라인(P)에 직교하는 단면을 C-C'단면이라고 한다.As shown in Fig. 6 (a), after heating by the beam spot BS, a cross section orthogonal to the cut-off line P at a position immediately before cooling by the assist assist spot AS at the rear is A; The cross section orthogonal to the cut-off line P when the cooling is performed by the assist cooling spot AS is called the B-B 'cross section, and the cooling is performed by the main cooling spot MS. The cross section orthogonal to the scheduled cutting line P at the time is referred to as C-C 'cross section.

도6(b)는 A-A'단면에서의 기판 표면 및 기판 내부(두께방향의 중간점)의 온도분포도 및 기판 내부의 온도분포와 열응력을 나타내는 모식도이다. 빔 스폿(BS)에 의한 가열 후, 후방의 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의하여 냉각이 되기 직전의 A-A'단면에서는, 기판 표면의 온도분포는 절단예정 라인(P)을 중심으로 하여 위로 볼록한 온도 피크를 가지는 분포를 하고 있다. 또한 A-A'단면에 있어서의 기판 내부에서의 온도분포 및 열응력은, 빔 스폿(BS)의 통과 후에는 열원의 중심이 절단예정 라인(P) 상을 기판 내부를 향하여 진행함과 아울러 열원중심으로부터 방사상으로 열이 전달되는 결과, 타원모양의 온도분포가 형성되고, 기판 표면 근방으로부터 내부에 걸쳐서 압축응력이 걸려 있다.Fig. 6 (b) is a schematic diagram showing the temperature distribution diagram of the substrate surface and the inside of the substrate (intermediate point in the thickness direction), the temperature distribution and the thermal stress inside the substrate at the AA ′ cross-section. After heating by the beam spot BS, in the cross section A-A 'immediately before cooling by the rear assist cooling spot AS, the temperature distribution of the substrate surface is convex upward with respect to the line to be cut P. The distribution has a temperature peak. In addition, the temperature distribution and the thermal stress in the inside of the substrate in the A-A 'cross section are such that after the passage of the beam spot BS, the center of the heat source proceeds on the cut line P toward the inside of the substrate, As a result of heat transfer radially from the center, an elliptic temperature distribution is formed, and compressive stress is applied from the vicinity of the substrate surface to the inside.

도6(c)는, B-B'단면에서의 기판 표면 및 기판 내부의 온도분포도 및 기판 내부의 온도분포와 열응력을 나타내는 모식도이다. 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의하여 냉각이 된 B-B'단면에서는, 기판 표면에서의 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의하여 냉각되는 폭이, 빔 스폿(BS)으로 가열되는 폭과 동일하게 되어 있기 때문에, 기판 표면 부근은 폭 방향(단축방향) 전체가 완만하게 냉각되어, 온도 피크가 전체적으로 낮아진 상태로 변화(도면 중, 점선부분이 냉각에 의하여 변화)한다. 이 때 기판 내부는, 표면으로부터 기판 내부로 전달되어 온 열에 의하여 위로 볼록한 피크가 남아 있다. 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의한 냉각이 이루어짐으로써 기판 표면에서는 약한 인장응력이 발생하지만, 이 때 발생하는 인장응력에 의해서는(응력집중이 불충분하기 때문에) 크랙이 형성되지 않는다.Fig. 6 (c) is a schematic diagram showing the temperature distribution diagram of the substrate surface and the inside of the substrate at the cross-sectional view taken along the line B-B ', and the temperature distribution and thermal stress inside the substrate. In the section B-B 'cooled by the assist cooling spot AS, the width cooled by the assist cooling spot AS on the substrate surface is the same as the width heated by the beam spot BS. In the vicinity of the substrate surface, the entire width direction (shortening direction) is gradually cooled, and the temperature peak is lowered as a whole (the dotted line in the figure changes due to cooling). At this time, the inside of the board | substrate remains a convex peak upward by the heat | fever transmitted from the surface to the board | substrate. The cooling by the assist cooling spot AS causes weak tensile stress on the surface of the substrate, but no crack is formed by the tensile stress generated at this time (because of insufficient stress concentration).

도6(d)는, C-C'단면에서의 기판 표면 및 기판 내부의 온도분포도 및 기판 내부의 온도분포와 열응력을 나타내는 모식도이다. 주냉각 스폿(MS)에 의하여 냉각이 된 C-C'단면에서는, 기판 표면에서의 주냉각 스폿(MS)에 의하여 기판 표면 부근 전체가 강하게 냉각되어, 큰 인장응력이 폭 방향(단축방향) 전체에 발생한다. 이 때 기판 내부는, 표면으로부터 기판 내부로 전달되어 온 열에 의하여 위로 볼록한 피크가 남아있어, 압축응력이 발생하고 있다. 그 결과, 어시스트 냉각 스폿(AS)에 의한 인장응력이 발생되어 있는 상태에서 계속하여 주냉각 스폿(MS)을 형성하는 냉매에 의한 냉 각을 함으로써, 강한 인장응력이 기판 표면에 대하여 작용한다. 이 때에 깊게 침투한 크랙이 형성되게 된다.Fig. 6 (d) is a schematic diagram showing the temperature distribution diagram inside the substrate surface and the substrate inside the C-C 'cross section, the temperature distribution inside the substrate, and the thermal stress. In the C-C 'cross section cooled by the main cooling spot MS, the entire vicinity of the substrate surface is strongly cooled by the main cooling spot MS on the substrate surface, and a large tensile stress is generated in the entire width direction (short axis direction). Occurs in At this time, the inside of the board | substrate has the convex peak which remains upward by the heat | fever transmitted from the surface to the board | substrate, and compressive stress generate | occur | produces. As a result, strong tensile stress acts on the substrate surface by continuously cooling with the refrigerant forming the main cooling spot MS while the tensile stress caused by the assist cooling spot AS is generated. At this time, cracks deeply penetrated are formed.

그리고 이러한 어시스트 냉각을 실행함으로써 어시스트 냉각을 실행하지 않을 경우와 비교하여, 10%정도 크랙의 깊이를 늘리는 것이 개시되어 있다.By performing such assist cooling, it is disclosed to increase the depth of the crack by about 10% as compared with the case where the assist cooling is not performed.

특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개평11-116260호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-116260

특허문헌2 : 일본국 공표특허공보 특표평8-509947호 공보Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-509947

특허문헌3 : 일본국 공개특허공보 특개2001-58281호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-58281

특허문헌4 : WO2004/014625호 공보Patent Document 4: WO2004 / 014625 Publication

특허문헌4에 기재된 방법에 의하여 크랙을 깊게 침투시키는 경우는, 어시스트 냉각 스폿이 작용하지 않는 경우보다 안정적으로 크랙을 형성할 수 있고 크랙을 침투시킬 수 있지만, 빔 스폿의 폭 방향의 크랙 위치의 제어성에 대해서는 불충분하여, 절단예정 라인에 정확하게 위치를 맞추는 것이 어려웠었다. 그 이유는, 어시스트 냉각 스폿은, 상기한　바와　같이 불필요한 열충격을 완화하고 열충격으로 잃어버린 에너지를 크랙 형성에 소비하려고 하는 것으로서, 기판 표면에 약한 인장응력을 발생시키게 되지만, 크랙은 다음의 주냉각 스폿이 통과한 후에 형성되게 된다. 그 때문에 어시스트 냉각 스폿과 주냉각 스폿의 2개의 냉각 스폿이 함께 영향을 주어서 크랙의 형성위치를 정하는 것이기 때문에, 2개의 냉각 스폿의 형상이나 냉매분사의 압력, 2개의 냉각 스폿간의 거리, 또한 2개의 냉각 스폿의 주사 속도 등의 파라미터에 의하여 크랙이 발생하는 위치가 미묘하게 변동되게 되었다.When the crack is deeply penetrated by the method described in Patent Literature 4, cracks can be formed more stably and the cracks can be penetrated more stably than when the assist cooling spot does not act, but the control of the crack position in the width direction of the beam spot is controlled. Insufficiency was difficult, making it difficult to accurately position the cut line. The reason is that the assist cooling spot attempts to mitigate unnecessary thermal shock and consume energy lost in thermal shock to crack formation, as described above, and generates a weak tensile stress on the substrate surface, but the crack is the next main cooling spot. It is formed after passing. Therefore, since the two cooling spots of the assist cooling spot and the main cooling spot influence together to determine the position of the crack formation, the shape of the two cooling spots, the pressure of the refrigerant injection, the distance between the two cooling spots, and two The position where a crack occurs slightly fluctuates depending on parameters such as the scanning speed of the cooling spot.

그래서, 본 발명은, 크랙을 지금까지 이상의 안정성으로 형성하고, 또한 깊게 침투시킬 수 있음과 아울러 그 형성되는 크랙은 절단예정라인을 따라 정확하게 얼라인먼트(alignment) 할 수 있는 가공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a processing method in which the cracks can be formed with stability above and deeply penetrated, and the cracks formed can be accurately aligned along the scheduled cutting line. do.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 가공방법은, 취성재료기판에 절단예정 라인을 설정하고, 레이저빔의 빔 스폿을 상기 절단예정라인을 따라 상대적으로 이동시킴으로써 상기 기판을 연화온도보다 저온으로 가열하는 가열공정과, 냉매의 분사에 의하여 형성되는 냉각 스폿을 상기 빔 스폿이 주사된 궤적을 따라 상대적으로 이동시켜서 냉각하는 냉각공정에 의하여 상기 절단예정라인을 따라 크랙을 형성하는 취성재료기판의 가공방법으로서, 상기 냉각공정은, (a) 상기 냉각 스폿의 폭이 상기 빔 스폿의 폭보다 작게 축소된 제1냉각 스폿을, 상기 빔 스폿의 바로 뒤를 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 얕은 크랙을 진전시키는 제1냉각공정과, (b) 상기 냉각 스폿의 폭을 상기 빔 스폿의 폭 이상으로 넓힌 제2냉각 스폿을, 제1냉각 스폿이 주사된 궤적을 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 먼저 형성된 얕은 크랙을 기판의 두께방향으로 침투시키는 제2냉각공정이 연속하여 이루어지도록 하고 있다.In order to solve the above problems, the processing method of the present invention is to heat the substrate to a lower temperature than the softening temperature by setting a line to be cut on a brittle material substrate, and by moving the beam spot of the laser beam along the line to be cut relatively A method of processing a brittle material substrate in which cracks are formed along the scheduled lines to be cut by a heating step and a cooling step of cooling a cooling spot formed by injection of a refrigerant relative to the trajectory where the beam spot is scanned. The cooling process further comprises: (a) moving the first cooling spot whose width of the cooling spot is reduced to be smaller than the width of the beam spot, by relatively moving immediately after the beam spot, thereby advancing a shallow crack; A cooling step, and (b) the width of the cooling spot is equal to or greater than the width of the beam spot. First and second cooling spot, first by relatively moving along the scanning trajectory cooling spot, a second cooling step of injecting the first shallow cracks formed in the thickness direction of the substrate so as to continuously made widened.

본 발명에 의하면, 기판에 설정된 절단예정라인을 따라, 빔 스폿을 상대적으로 이동(즉 기판에 대하여 빔 스폿을 이동 또는 빔 스폿에 대하여 기판을 이동)함으로써 기판을 국소가열한다. 가열 후, 빔 스폿이 통과한 바로 뒤를 따라 빔 스폿의 폭보다 작게 축소된 제1냉각 스폿을 상대적으로 이동하여 급랭한다. 빔 스폿이 이동한 직후에는, 빔 스폿이 통과한 표면 부근만이 가열된 상태이다. 그 때문에 제1냉각 스폿이 빔 스폿의 직후를 급랭함 으로써 절단예정 라인의 바로 위이며 또한 표면 부근에만 큰 열응력(인장응력)이 국소적으로 발생하게 되어, 절단예정라인을 따라 정확하게 크랙이 형성되고 또한 확실하게 크랙이 형성된다. 계속하여 냉각 스폿의 폭을 빔 스폿의 폭 이상으로 넓힌 제2냉각 스폿에 의하여 빔 스폿이 통과하여 온도가 상승한 영역을 전체적으로 냉각한다. 이 때의 냉각 면적은 넓어지게 되고, 제2냉각 스폿에 의하여 냉각된 부분 전체에, 큰 인장응력이 가해지게 된다. 제1냉각공정에 의하여 이미 얕은 크랙이 형성되어 있는 영역에, 더 큰 인장응력이 가해지는 결과, 얕은 크랙은 깊이 방향으로 깊게 침투하게 된다.According to the present invention, the substrate is locally heated by relatively moving the beam spot (that is, moving the beam spot with respect to the substrate or moving the substrate with respect to the beam spot) along the cut line set in the substrate. After heating, the first cooling spot, which is reduced to less than the width of the beam spot, is relatively moved and quenched immediately after the beam spot passes. Immediately after the beam spot moves, only the vicinity of the surface through which the beam spot has passed is heated. Therefore, as the first cooling spot quenchs immediately after the beam spot, a large thermal stress (tensile stress) is generated locally just above the line to be cut and only near the surface, and cracks are formed accurately along the line to be cut. And reliably cracks are formed. Subsequently, the area in which the beam spot passes and the temperature rises as a whole is cooled by the second cooling spot which has widened the width of the cooling spot to the width of the beam spot or more. At this time, the cooling area becomes wider, and a large tensile stress is applied to the entire portion cooled by the second cooling spot. As a result of the greater tensile stress being applied to the region where the shallow crack is already formed by the first cooling process, the shallow crack penetrates deeply in the depth direction.

즉 제1냉각공정에서 얕은 크랙을 형성함으로써 절단예정라인을 따라 정확한 위치에 확실하게 크랙을 형성하도록 하고, 또한 제2냉각공정에서 먼저 형성된 얕은 크랙을 기점으로 하여 깊게 침투시킨다.In other words, by forming a shallow crack in the first cooling process, the crack is surely formed at an accurate position along the cutting line, and further deeply penetrates from the shallow crack formed first in the second cooling process.

본 발명에 의하면, 2종류의 다른 조건의 냉각 스폿에 의하여, 얕은 크랙을 형성하는 공정과 깊게 침투하는 크랙을 형성하는 공정을 연속하여 수행함으로써, 절단예정라인을 따라 정확한 위치에 안정되게 크랙을 형성할 수 있고, 또한 크랙을 깊게 침투시킬 수 있게 된다.According to the present invention, the cracks are stably formed at the correct position along the scheduled cutting line by performing the step of forming a shallow crack and the step of forming a deeply penetrating crack by successive cooling spots under two different conditions. It is also possible to penetrate the cracks deeply.

(기타의 과제해결수단 및 효과)(Other problem solving means and effects)

상기 발명에 있어서, 빔 스폿의 폭 방향의 열에너지 강도가 빔 스폿 중앙에서 최대가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the above invention, it is preferable that the thermal energy intensity in the width direction of the beam spot is maximized at the center of the beam spot.

이에 따라 빔 스폿 중앙이 가장 많이 가열되게 되어, 제1냉각 스폿에 의한 냉각이 이루어졌을 때에, 빔 스폿 중앙에서 온도차이가 최대가 되므로, 열응력(인장응력)의 집중부분을 빔 스폿 중앙, 즉 절단예정 라인 상으로 할 수 있어, 절단예정라인을 따라 얕은 크랙을 정확하게 형성할 수 있다.As a result, the center of the beam spot is heated the most, and when the cooling is performed by the first cooling spot, the temperature difference is maximized at the center of the beam spot. Therefore, the concentrated portion of the thermal stress (tensile stress) is moved to the center of the beam spot. It can be on the line to be cut, so that shallow cracks can be accurately formed along the line to be cut.

상기 발명에 있어서, 제1냉각공정은, 제1냉각 스폿이 통과한 직후에 있어서의 절단예정 라인과 수직인 면 내의 온도분포가, 절단예정 라인을 사이에 두고 좌우 양측에 한 쌍의 고온영역이 형성됨과 아울러, 절단예정 라인 상에 상기 고온영역보다 저온인 온도극소영역이 형성되도록 냉각이 이루어지고, 상기 한 쌍의 고온영역과 상기 온도극소영역과의 온도차이에 의하여 발생하는 열응력에 의하여 얕은 크랙을 형성하도록 하는 것이 바람직하다. In the above invention, in the first cooling step, the temperature distribution in the plane perpendicular to the cut line is immediately after the first cooling spot passes. In addition, the cooling is performed to form a temperature minimization region that is lower than the high temperature region on the line to be cut, and is shallow due to thermal stress generated by a temperature difference between the pair of high temperature regions and the temperature minimization region. It is desirable to form cracks.

이에 따라 절단예정 라인과 수직인 면 내의 온도분포는, 2개의 온도 피크(고온영역)의 사이에, 온도극소영역이 끼워진 형상이 됨으로써, 온도극소영역에 열응력(인장응력)이 집중되게 됨으로써, 온도극소영역에 크랙을 정확하게 형성할 수 있다.As a result, the temperature distribution in the plane perpendicular to the line to be cut has a shape in which the temperature minimization region is sandwiched between two temperature peaks (high temperature region), whereby thermal stress (tensile stress) is concentrated in the temperature minimization region, Cracks can be accurately formed in the temperature minimizing region.

상기 발명에 있어서, 냉매에는 수분이 포함되고, 제1냉각 스폿은 수분을 미스트화한 냉매를 분사할 수 있는 미스트 제트에 의하여 형성되고, 제2냉각 스폿은 수분을 기화하여 자기냉각에 의하여 상기 미스트 제트보다 저온화된 냉매를 폭넓게 분사하는 기화 냉각에 의하여 형성되도록 하여도 좋다.In the above invention, the refrigerant contains water, and the first cooling spot is formed by a mist jet capable of injecting a refrigerant that mists the moisture, and the second cooling spot is vaporized by magnetic cooling to allow the mist to be discharged. It may be formed by vaporization cooling which injects a refrigerant lowered in temperature lower than the jet.

여기에서 「미스트화한 냉매」라고 함은, 수분을 포함하는 냉매를 작은 영역을 향하여 집중적으로 분사하도록 하여, 기화되기 어려운 상태로 노즐로부터 분사함으로써, 수분의 기화에 의한 자기냉각 현상이 발생하는 않고 분사되는 상태의 냉매를 말한다. 미스트화한 냉매를 사용한 경우에는, 자기냉각이 발생하지 않기 때문에, 냉매온도는 저온화되지 않지만, 작은 영역을 집중적으로 냉각할 수 있다.Here, the term "misted refrigerant" means that a refrigerant containing moisture is concentrated toward a small area and sprayed from the nozzle in a state where it is difficult to vaporize, so that self-cooling phenomenon due to vaporization of water does not occur. Refers to the refrigerant in the injected state. In the case of using the mist refrigerant, since the self cooling does not occur, the refrigerant temperature is not lowered, but the small region can be cooled intensively.

「기화 냉각」이라고 함은, 수분을 포함하는 냉매를 수분이 확산되도록 분사하여 기화되기 쉬운 상태로 노즐로부터 분사함으로써, 냉매 중의 수분의 기화에 의한 자기냉각 현상을 이용하여 냉매온도를 저온화하고, 저온화된 냉매로 냉각하는 것을 말한다. 기화 냉각에 의하면, 작은 영역을 집중하여 냉각하는 것은 곤란하지만, 광범위한 영역을 저온으로 냉각할 수 있다. By "vaporization cooling", by spraying a refrigerant containing water to spread the moisture and spraying it from the nozzle in a state where it is likely to vaporize, the temperature of the refrigerant is lowered by utilizing the self-cooling phenomenon caused by the vaporization of moisture in the refrigerant, Cooling with a low temperature refrigerant. According to vaporization cooling, it is difficult to concentrate and cool a small area | region, but a wide range of areas can be cooled to low temperature.

본 발명에 의하면, 미스트화 된 냉매에 의하여 국소적인 냉각이 용이하게 되고, 한편 기화 냉각된 냉매에 의하여 넓은 범위를 강하게 냉각할 수 있다.According to the present invention, localized cooling is facilitated by the mist-cooled refrigerant, and a wide range can be strongly cooled by the vaporized-cooled refrigerant.

상기 발명에 있어서, 빔 스폿, 제1냉각 스폿, 제2냉각 스폿의 상대이동속도를, 100mm/초～720mm/초로 하는 것이 바람직하다.In the said invention, it is preferable to make the relative moving speed of a beam spot, a 1st cooling spot, and a 2nd cooling spot into 100 mm / sec-720 mm / sec.

본 발명에 의하면, 판의 두께, 재질, 가공방법에도 의존하지만, 얕 은 크랙을 형성하는 공정과, 깊게 침투하는 크랙을 형성하는 공정을 연속하여 수행함으로써, 100mm/초～720mm/초의 고속화를 하여도 절단예정라인을 따라 확실하게 크랙을 형성할 수 있게 되므로, 고속도로 크랙을 형성할 수 있다.According to the present invention, depending on the thickness, material, and processing method of the plate, by performing a step of forming a shallow crack and a step of forming a deeply penetrating crack in succession, a high speed of 100 mm / sec to 720 mm / sec is achieved. Also, since the cracks can be reliably formed along the cutting line, the highway cracks can be formed.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 도1은 본 발명의 한 실시예인 기판가공장치(LS1)의 개략적인 구성도이다. 여기에서는 글라스 기판을 가공하는 경우를 예로 들어 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus LS1 which is an embodiment of the present invention. Here, the case where a glass substrate is processed is demonstrated as an example.

우선, 기판가공장치(LS1)의 전체 구성에 대하여 설명한다. 수평한 설치대(1) 상에 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(3, 4)을 따라 도1의 지면(紙面) 전후방향(이하 Y방향이라고 한다)으로 왕복이동하는 슬라이드 테이블(2)이 설치되어 있다. 양쪽 가이드 레일(3, 4)의 사이에 스크루 나사(5)가 전후방향을 따라 배치되고, 이 스크루 나사(5)에 상기 슬라이드 테이블(2)에 고정된 스테이(stay)(6)가 나사결합 되어 있고, 스크루 나사(5)를 모터(도면에 나타내지 않음)에 의하여 정, 역회전 함으로써 슬라이드 테이블(2)이 가이드 레일(3, 4)을 따라 Y방향으로 왕복이동 하도록 형성되어 있다.First, the whole structure of the board | substrate processing apparatus LS1 is demonstrated. A slide table 2 reciprocating along the pair of guide rails 3 and 4 arranged in parallel on the horizontal mounting table 1 in the front and rear directions of the ground (hereinafter referred to as the Y direction) of FIG. It is installed. A screw screw 5 is arranged along the front and rear direction between both guide rails 3 and 4, and a stay 6 fixed to the slide table 2 is screwed to the screw screw 5. The slide table 2 is formed to reciprocate along the guide rails 3 and 4 in the Y direction by rotating the screw screw 5 forward and backward with a motor (not shown).

슬라이드 테이블(2) 상에, 수평한 대좌(7)가 가이드 레일(8)을 따라, 도1의 좌우방향(이하 X방향이라고 한다)으로 왕복이동 하도록 배치되어 있다. 대좌(7)에 고정된 스테이(stay)(10a)에, 모터(9)에 의하여 회전하는 스크루 나사(10)가 관통하여 나사결합 되어 있고, 스크루 나사(10)가 정, 역회전 함으로써 대좌(7)가 가이드 레일(8)을 따라 X방향으로 왕복이동 한다.On the slide table 2, a horizontal pedestal 7 is arranged to reciprocate along the guide rail 8 in the left and right directions (hereinafter referred to as the X direction) in FIG. The screw 10, which is rotated by the motor 9, is penetrated and screwed into the stay 10a fixed to the pedestal 7, and the screw screw 10 is rotated forward and reverse to form a pedestal ( 7) reciprocates along the guide rail 8 in the X direction.

대좌(7) 상에는, 회전기구(11)에 의하여 회전하는 회전 테이블(12)이 설치되어 있고, 이 회전 테이블(12) 상에, 글라스 기판(A) 등의 취성재료기판이 수평한 상태로 부착된다. 이 글라스 기판(A)은, 예를 들면 작은 단위기판을 잘라내기 위한 머더기판이다.On the pedestal 7, a rotary table 12 which is rotated by the rotary mechanism 11 is provided, and on this rotary table 12, a brittle material substrate such as a glass substrate A is attached in a horizontal state. do. The glass substrate A is, for example, a mother substrate for cutting out a small unit substrate.

회전기구(11)는, 회전 테이블(12)을, 수직인 축을 중심으로 회전 시키도록 되어 있고, 기준위치에 대하여 임의의 회전각도가 되도록 회전할 수 있게 형성되어 있다. 또한 글라스 기판(A)은, 흡인 척(吸引 chuck)에 의하여 회전 테이블(12)에 고정된다.The rotary mechanism 11 rotates the rotary table 12 about a vertical axis, and is formed so that it may rotate so that it may become arbitrary rotation angle with respect to a reference position. In addition, the glass substrate A is fixed to the turntable 12 by a suction chuck.

회전 테이블(12)의 상방에는, 레이저 장치(13)와 광학홀더(14)가 부착 프레임(15)에 지지되어 있다.Above the turn table 12, the laser device 13 and the optical holder 14 are supported by the attachment frame 15.

레이저 장치(13)는, 취성재료기판의 가공용으로서 일반적인 것을 사용하면 되고, 구체적으로는 엑시머 레이저(excimer laser), YAG레이저, 탄산가스 레이저 또는 일산화탄소 레이저 등이 사용된다. 글라스 기판(A)의 가공에는, 글라스재료의 에너지 흡수 효율이 큰 파장의 빛을 발진(發振)하는 탄산가스 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.As the laser device 13, a general one may be used for processing the brittle material substrate, and specifically, an excimer laser, a YAG laser, a carbon dioxide laser, a carbon monoxide laser, or the like is used. It is preferable to use the carbon dioxide laser which oscillates the light of the wavelength with the large energy absorption efficiency of a glass material for the process of the glass substrate A. FIG.

레이저 장치(13)로부터 출사된 레이저빔은, 빔 형상을 조정하기 위한 렌즈 광학계(lens 光學系)가 갖추어진 광학 홀더(14)에 의하여 미리 설정한 형상의 빔 스폿이 글라스 기판(A) 상에 조사된다. 빔 스폿의 형상에 대해서 는, 장축을 구비하는 형상(타원형, 장원형 등)이, 절단예정라인을 따라 효율적으로 가열할 수 있다는 점에서 우수하지만, 연화온도보다 저온으로 가열할 수 있는 형상이면, 빔 스폿의 형상은 특별하게 한정되지 않는다.The laser beam emitted from the laser device 13 has a beam spot of a predetermined shape on the glass substrate A by the optical holder 14 equipped with a lens optical system for adjusting the beam shape. Is investigated. The shape of the beam spot is excellent in that the shape having the major axis (elliptic, oblong, etc.) can be efficiently heated along the scheduled cutting line, but as long as it can be heated at a lower temperature than the softening temperature, The shape of the beam spot is not particularly limited.

본 실시예에서는 타원형의 빔 스폿이 형성되는 것으로 한다. 도2는, 조사되는 타원형의 빔 스폿의 평면도 (a) 및 폭 방향(단축방향)의 열에너지 강도 분포 (b)를 나타낸다. 빔 스폿(BS)의 폭 방향의 열에너지 강도 분포는, 예를 들면 가우스 분포와 같이, 좌우 대칭이고 빔 스폿 중앙이 최대의 열에너지 분포로 되어 있어, 이 빔 스폿(BS)이 기판 위를 이동했을 때에, 빔 스폿(BS)의 중앙부분이 통과한 자리가, 가장 고온(다만 연화온도 이하)으로 가열되도록 되어 있다. 빔 스폿(BS)의 장축방향의 열에너지 강도 분포에 대해서는, 가우스 분포이더라도 좋고 가열효율을 높이거나 할 목적으로 다른 분포형상의 열에너지 강도 분포로 하더라도 좋다.In this embodiment, an elliptical beam spot is formed. Fig. 2 shows a plan view (a) of the elliptical beam spot to be irradiated and a thermal energy intensity distribution (b) in the width direction (short axis direction). The heat energy intensity distribution in the width direction of the beam spot BS is symmetrical, for example, as in Gaussian distribution, and the center of the beam spot is the maximum heat energy distribution. When the beam spot BS moves on the substrate, The position where the center portion of the beam spot BS has passed is heated to the highest temperature (but lower than the softening temperature). The heat energy intensity distribution in the long axis direction of the beam spot BS may be a Gaussian distribution or a heat energy intensity distribution having a different distribution shape for the purpose of increasing the heating efficiency.

부착 프레임(15)에는, 광학홀더(14)에 근접하여 제1냉각노즐(16a) 및 제2냉각노즐(16b)이 설치되어 있다. 이러한 냉각노즐(16a, 16b)로부터는 냉매가 분사된다. 냉매에는, 냉각수, 압축 공기, He가스, 탄산가스 등을 사용할 수 있지만, 본 실시예에서는 냉각수와 압축 공기의 혼합 유체를 분사하도록 하고 있다.The attachment frame 15 is provided with a first cooling nozzle 16a and a second cooling nozzle 16b in proximity to the optical holder 14. The coolant is injected from the cooling nozzles 16a and 16b. Cooling water, compressed air, He gas, carbon dioxide gas, and the like can be used as the refrigerant, but in the present embodiment, a mixed fluid of cooling water and compressed air is injected.

제1냉각노즐(16a)로부터 분사되는 냉각매체는, 광학 홀더(14)로부터 글라스 기판(A)에 조사되는 빔 스폿(BS)의 길이방향의 후단부를 향하게 되고, 글라스 기판(A)의 표면에 제1냉각 스폿(CS1)을 형성한다. 제1냉각노즐(16a)로 부터 분사되는 냉각매체는 미스트 형상이 되도록 하여 노즐로부터 분사되도록 되어 있다.The cooling medium sprayed from the first cooling nozzle 16a faces the rear end portion in the longitudinal direction of the beam spot BS irradiated from the optical holder 14 to the glass substrate A, and is placed on the surface of the glass substrate A. The first cooling spot CS1 is formed. The cooling medium sprayed from the first cooling nozzle 16a is sprayed from the nozzle to have a mist shape.

제2냉각노즐(16b)로부터 분사되는 냉각매체는, 제1냉각 스폿(CS1)의 후단부, 혹은 제1냉각 스폿과 일부가 겹치는 위치, 혹은 제1냉각 스폿(CS1)의 후단으로부터 조금 떨어진 위치를 향하게 되고, 글라스 기판(A)의 표면에 제2냉각 스폿(CS2)을 형성한다. 제2냉각노즐(16b)로부터 분사되는 냉각매체는, 노즐로부터 널리 확산되도록 분사되어 수분이 기화되도록 하여 효율적으로 냉각할 수 있게 되어 있다.The cooling medium sprayed from the second cooling nozzle 16b is located at the rear end of the first cooling spot CS1, at a position where a part of the first cooling spot overlaps with the first cooling spot CS1, or at a position far from the rear end of the first cooling spot CS1. Toward the surface of the glass substrate A, the second cooling spot CS2 is formed. The cooling medium sprayed from the second cooling nozzle 16b is sprayed so as to diffuse widely from the nozzle so that the water vaporizes and can be efficiently cooled.

도3은, 글라스 기판(A) 상에서, 절단예정 라인(P)을 따라 형성되는 빔 스폿(BS)과 제1냉각 스폿(CS1)과 제2냉각 스폿(CS2)의 위치관계 및 치수관계를 나타내는 평면도이다.FIG. 3 shows the positional relationship and the dimensional relationship between the beam spot BS, the first cooling spot CS1 and the second cooling spot CS2 formed on the glass substrate A along the cut line P. FIG. Top view.

빔 스폿(BS)과 제1냉각 스폿(CS1)과 제2냉각 스폿(CS2)은 모두 장축을 가지는 타원형(惰圓形) 혹은 장원형(長圓形)으로 되어 있고, 각각 장축방향이 절단예정 라인(P)과 축(軸)이 일치되어 있다. 빔 스폿(BS)의 폭(단축)을 WB, 제1냉각 스폿의 폭을 Wcs1, 제2냉각 스폿의 폭을 Wcs2라고 하면, 이러한 폭의 대소관계가, Wcs1<WB≤Wcs2가 되도록 되어 있다.The beam spot BS, the first cooling spot CS1 and the second cooling spot CS2 are both elliptical or oblong with long axes, and the long axis direction is to be cut. The line P and the axis coincide. If the width of the width of the width (minor axis) of the beam spot (BS) W B, the first cooling spot Wcs first, second cooling spot as Wcs 2, the size relationship of these widths, Wcs 1 <WB≤Wcs 2 It is supposed to be.

구체적으로는, 제1냉각 스폿(CS1)의 폭(Wcs1)이, 빔 스폿(BS)의 폭WB의 1/4～3/4정도, 더 바람직하게는 1/2 정도가 되도록 설정되어 있다. 예를 들면 빔 스폿(BS)의 폭(단축)을 2mm로 설정하고, 제1냉각 스폿(CS1)은 단축 이 1mm로 설정하여 분사되도록 되어 있다.Specifically, the width Wcs 1 of the first cooling spot CS1 is set to be about 1/4 to 3/4, more preferably about 1/2 of the width W B of the beam spot BS. have. For example, the width (short axis) of the beam spot BS is set to 2 mm, and the first cooling spot CS1 is sprayed with the short axis set to 1 mm.

또한 제2냉각 스폿(CS2)의 폭(Wcs2)은, 빔 스폿(BS)의 폭(WB)과 같던지, 조금 넓은 정도가 되도록 설정되어 있다. 예를 들면 빔 스폿(BS)의 폭(단축)을 2mm로 하고 제2냉각 스폿(CS2)은 단축이 3mm정도로 하여 분사하도록 되어 있다.In addition, the width of the second cooling spot (CS2) (Wcs 2) is, if the width of the beam spot (BS) (W B) and gatdeon are set so that a little large extent. For example, the width (short axis) of the beam spot BS is set to 2 mm, and the second cooling spot CS2 is sprayed with a short axis of about 3 mm.

또한 부착 프레임(15)에는, 커터휠(18)이, 상하이동 조절기구(17)를 통하여 부착되어 있다. 이 커터휠(18)은, 글라스 기판(A)의 가장자리에 초기균열(트리거)을 형성할 때에, 대좌(7)를 X방향으로 이동시키면서 일시적으로 하강시키도록 하여 사용한다.Moreover, the cutter wheel 18 is attached to the attachment frame 15 via the shanghai copper adjustment mechanism 17. As shown in FIG. The cutter wheel 18 is used by temporarily lowering the pedestal 7 while moving the base 7 in the X direction when forming an initial crack (trigger) at the edge of the glass substrate A. FIG.

또한 기판가공장치(LS1)에는, 글라스 기판(A)에 각인되어 있는 위치결정용의 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 검출할 수 있는 카메라(20)가 탑재되어 있고, 카메라(20)에 의하여 검출된 얼라인먼트 마크의 위치로부터 절단예정 라인(P)의 위치를 구하여, 위치결정을 할 수 있도록 되어 있다.Further, the substrate processing apparatus LS1 is equipped with a camera 20 capable of detecting alignment marks for positioning stamped on the glass substrate A, and detected by the camera 20. The position of the scheduled cutting line P is determined from the position of the alignment mark, and positioning can be performed.

다음에 상기 기판가공장치(LS1)에 의한 가공동작에 대하여 설명한다. 글라스 기판(A)이 회전 테이블(12) 상에 재치되고 흡인 척에 의하여 고정된다. 카메라(20)에 의하여 글라스 기판(A)에 각인되어 있는 얼라인먼트 마크가 검출되고, 그 검출 결과에 의거하여 절단예정 라인(P)과, 회전 테이블(12) 및 슬라이드 테이블(2)의 위치가 관련지어 진다. 그리고 절단예정 라인(P)이 커터휠(18)에 대향하는 위치에 오도록, 회전 테이블(12) 및 슬라 이드 테이블(2)의 위치가 조정된다.Next, the processing operation by the substrate processing apparatus LS1 will be described. The glass substrate A is placed on the turntable 12 and fixed by the suction chuck. The alignment mark imprinted on the glass substrate A is detected by the camera 20, and based on the detection result, the position to be cut | disconnected, the position of the rotary table 12, and the slide table 2 are related. Built. And the position of the rotary table 12 and the slide table 2 is adjusted so that the cutting line P may be in the position opposite to the cutter wheel 18.

이어서 글라스 기판(A)의 단부에 초기균열을 형성하기 위하여, 회전 테이블(12)을 초기위치(도1에서는 우단)로 되돌리고, 커터휠(18)을 하강한 상태에서 회전 테이블(12)을 -X방향(도1에서는 우측으로부터 좌측)으로 이동함으로써, 글라스 기판(A)의 측단에 커터휠(18)을 압접하여 초기균열을 형성한다.Subsequently, in order to form an initial crack at the end of the glass substrate A, the rotary table 12 is returned to its initial position (right end in FIG. 1), and the rotary table 12 is turned down while the cutter wheel 18 is lowered. By moving in the X direction (right to left in FIG. 1), the cutter wheel 18 is pressed against the side end of the glass substrate A to form an initial crack.

초기균열이 형성되면, 다시 회전 테이블(12)을 초기위치로 되돌림과 아울러 레이저 장치(13)로부터 레이저빔이 출사되고, 제1냉각노즐(16a) 및 제2냉각노즐(16b)로부터 냉매가 분사되도록 한다.When the initial crack is formed, the rotary table 12 is returned to the initial position, the laser beam is emitted from the laser device 13, and the coolant is injected from the first cooling nozzle 16a and the second cooling nozzle 16b. Be sure to

이 상태에서, 회전 테이블(12)을 -X방향(도1에서는 우측으로부터 좌측)으로 이동한다. 이에 따라 글라스 기판(A)의 절단예정 라인(P)을 따라, 빔 스폿(BS), 제1냉각 스폿(CS1), 제2냉각 스폿(CS2)이 이 순서로 주사되도록 한다.In this state, the turntable 12 is moved in the -X direction (right to left in FIG. 1). Accordingly, the beam spot BS, the first cooling spot CS1, and the second cooling spot CS2 are scanned in this order along the cut line P of the glass substrate A. FIG.

이상의 동작에 의하여, 글라스 기판(A)의 절단예정 라인(P)을 따라 초기균열을 기점으로 하여 크랙이 형성되게 되지만, 이 때에 글라스 기판(A)에 생성되는 크랙이, 제1냉각 스폿(CS1) 및 제2냉각 스폿(CS2)에 의한 냉각에 의해 기판 내부로 침투하는 상태에 대하여 설명한다.By the above operation, cracks are formed along the scheduled cutting line P of the glass substrate A starting from the initial crack, but the cracks generated in the glass substrate A at this time are the first cooling spot CS1. ) And a state that penetrates into the substrate by cooling by the second cooling spot CS2 will be described.

도4는, 절단예정 라인(P)을 따라 빔 스폿(BS)에 의한 기판가열, 및 제1냉각 스폿(CS1), 제2냉각 스폿(CS2)에 의하여 냉각이 이루어질 때의, 각 점에서의 폭 방향(단축방향)의 온도분포의 변화, 응력변화를 설명하는 모식 도이다. 도4(a)는 빔 스폿(BS)에 의한 가열 및 제1냉각 스폿, 제2냉각 스폿에 의하여 냉각이 이루어지고 있는 영역의 위치관계를 나타내는 평면도이다.Fig. 4 shows the substrate heating at the point where the substrate is heated by the beam spot BS and the cooling is performed by the first cooling spot CS1 and the second cooling spot CS2 along the line to be cut. It is a schematic diagram explaining change in temperature distribution and stress change in the width direction (short axis direction). Fig. 4A is a plan view showing the positional relationship between regions heated by the beam spot BS, and cooled by the first cooling spot and the second cooling spot.

도4(a)에 나타나 있는 바와 같이 빔 스폿(BS)에 의한 가열 후, 제1냉각 스폿(CS1)에 의하여 냉각이 되기 직전의 위치에서의 절단예정 라인(P)에 직교하는 단면을 D-D'단면이라고 하고, 1냉각 스폿(CS1)에 의하여 냉각이 되었을 때의 절단예정 라인(P)에 직교하는 단면을 E-E'단면이라고 하며, 2냉각 스폿(CS2)에 의하여 냉각이 되었을 때의 절단예정 라인(P)에 직교하는 단면을 F-F'단면이라고 한다.As shown in Fig. 4A, the cross section perpendicular to the cut-off line P at the position immediately before cooling by the first cooling spot CS1 after heating by the beam spot BS is D-. Cross section orthogonal to the cut-off line P at the time of cooling by one cooling spot CS1 is called D 'cross section, and is cooled by two cooling spots CS2. The cross section orthogonal to the line to be cut P is called the F-F 'cross section.

도4(b)는 D-D'단면에서의 기판 표면의 온도분포도 및 기판 내부의 온도분포와 열응력을 나타내는 모식도이다. 빔 스폿(BS)에 의한 가열 후, 제1냉각 스폿(CS1)에 의하여 냉각이 이루어지기 직전의 D-D'단면에서는, 빔 스폿(BS)의 열에너지 강도 분포가 중앙에서 최대이기 때문에 기판 표면의 온도분포는 절단예정 라인(P)을 중심으로 하여 위로 볼록한 온도 피크를 구비하는 분포를 하고 있다. 또한 D-D'단면에 있어서의 기판 내부에서의 온도분포 및 열응력은, 절단예정 라인(P)을 중심으로 기판 표면 측에서 방사상(放射狀)으로 열이 퍼지는 결과, 반원 모양의 온도분포가 형성되고, 기판 표면 근방에 압축응력이 걸려 있다.Fig. 4B is a schematic diagram showing the temperature distribution of the surface of the substrate at the cross-section D-D ', the temperature distribution and the thermal stress inside the substrate. After heating by the beam spot BS, in the section D-D 'immediately before cooling by the first cooling spot CS1, the thermal energy intensity distribution of the beam spot BS is maximum at the center, so that The temperature distribution has a distribution with a temperature peak convex upward about the line P to be cut. In addition, the temperature distribution and the thermal stress in the inside of the substrate in the section D-D 'are heat spread radially from the surface of the substrate around the line P to be cut, resulting in a semicircular temperature distribution. The compressive stress is applied near the substrate surface.

도4(c)는, E-E'단면에서의 기판 표면 및 기판 내부의 온도분포도 및 기판 내부의 온도분포와 열응력을 나타내는 모식도이다. 제1냉각 스폿(CS1) 에 의하여 냉각이 된 E-E'단면에서는, 제1냉각 스폿(CS1)에 의하여 냉각되는 기판 표면에서의 폭이, 빔 스폿(BS)에서 가열되는 폭보다 작게 축소되어 있으므로, 온도 피크의 중앙에 골짜기(온도극소영역)가 형성되어, 피크가 2개로 나누어진 온도분포로 변화된다. 그 결과, 절단예정 라인(P) 상에 바로 또한 표면 부근에 큰 열응력(인장응력)이 국소적으로 발생하게 되어, 표면에 크랙이 형성된다. 한편 기판 내부는, 빔 스폿(BS)에 의하여 국소 가열된 직후이기 때문에 기판 표면으로부터 전달되어 오는 열이 기판 내부까지 충분하게는 전달되어 있지 않아, 기판 내부에서의 온도상승이 그다지 발생하여 있지 않다. 그 결과, 기판 표면 부근에만 발생한 큰 열응력에 의하여 기판 표면 부근에는 확실하게 크랙이 형성되지만, 기판 내부에는 크랙이 침투할 수 없기 때문에, 결과적으로 얕은 크랙이 형성되게 된다.Fig. 4C is a schematic diagram showing the temperature distribution diagram of the substrate surface and the inside of the substrate, the temperature distribution and the thermal stress inside the substrate in the E-E 'cross section. In the section E-E 'cooled by the first cooling spot CS1, the width at the surface of the substrate cooled by the first cooling spot CS1 is reduced to be smaller than the width heated by the beam spot BS. Therefore, a valley (temperature minimization region) is formed at the center of the temperature peak, and the peak is changed into a temperature distribution divided into two. As a result, a large thermal stress (tensile stress) is generated locally on the cut line P and immediately near the surface, and cracks are formed on the surface. On the other hand, since the inside of the substrate is immediately heated locally by the beam spot BS, heat transmitted from the surface of the substrate is not sufficiently transferred to the inside of the substrate, so that the temperature rise in the substrate does not occur very much. As a result, cracks are reliably formed in the vicinity of the substrate surface due to large thermal stress generated only in the vicinity of the substrate surface, but cracks cannot penetrate inside the substrate, resulting in shallow cracks.

도4(d)는, F-F'단면에서의 기판 표면 및 기판 내부의 온도분포도 및 기판 내부의 온도분포와 열응력을 나타내는 모식도이다. 제2냉각 스폿(CS2)에 의하여 냉각이 된 F-F'단면에서는, 기판 표면에서의 제2냉각 스폿(CS2)에 의하여 냉각되는 폭이, 빔 스폿(BS)에서 가열되는 폭과 같던지 그것보다 넓게 되어 있으므로, 온도 피크가 전체적으로 식혀져서 온도 피크가 해소되고, 표면 전체에 큰 열응력(인장응력)이 형성된다. 한편 기판 내부에는 표면으로부터 전달되어 온 열이 남아있고, 그 결과, 기판 내부와 기판 표면에 넓은 범위에서 큰 온도차이가 발생한다. 이 온도차이에 의하여 기판 표면에는 인장응력, 기판 내부에는 압축응력이 발생하고, 이에 따라 먼저 형성된 얕은 크랙을 갈라놓는 힘이 주위의 응력분포에 의하여 발생하여, 얕은 크랙이 깊게 침투하도록 작용한다.Fig. 4 (d) is a schematic diagram showing the temperature distribution diagram of the substrate surface and the inside of the substrate in the F-F 'cross section, the temperature distribution and the thermal stress inside the substrate. In the F-F 'cross section cooled by the 2nd cooling spot CS2, the width cooled by the 2nd cooling spot CS2 in the board | substrate surface is the same as the width heated by the beam spot BS, or it is it. Since it becomes wider, a temperature peak is cooled as a whole and a temperature peak is eliminated, and large thermal stress (tensile stress) is formed in the whole surface. On the other hand, heat transmitted from the surface remains inside the substrate, and as a result, a large temperature difference occurs in a wide range between the substrate and the surface of the substrate. Due to this temperature difference, tensile stress is generated on the surface of the substrate, and compressive stress is generated inside the substrate. Accordingly, a force that separates the previously formed shallow cracks is generated by the stress distribution in the surroundings, so that the shallow cracks penetrate deeply.

도5는, 절단예정 라인(P)을 따르는 방향의 단면(斷面)에 있어서의 크랙의 발생상태를 나타내는 모식도이다.Fig. 5 is a schematic diagram showing a state of occurrence of cracks in a cross section in a direction along a cut-off line P;

지금까지 설명한 바와 같이, 빔 스폿(BS)에 의하여 가열되는 영역(L1)에서는, 표면근방에 지면(紙面)과 수직인 방향의 압축응력이 작용하고 있지만 크랙은 발생하지 않고 있다.As described so far, in the region L1 heated by the beam spot BS, the compressive stress in the direction perpendicular to the ground acts near the surface, but no crack is generated.

제1냉각 스폿(CS1)에 의하여 냉각되는 영역(L2)에서는, 표면근방에 있어서 지면과 수직인 방향의 국소적인 인장응력이 발생하여(도4(c)참조), 얕은 크랙(S2)이 형성된다.In the region L2 cooled by the first cooling spot CS1, local tensile stress occurs in a direction perpendicular to the ground in the vicinity of the surface (see FIG. 4 (c)), and a shallow crack S2 is formed. do.

또한 제2냉각 스폿(CS2)에 의하여 냉각된 영역(L3)에서는, 기판 내부에 있어서의 지면과 수직인 방향의 압축응력과 기판 표면에 있어서의 지면과 수직인 방향의 인장응력에 의하여 표면근방에 형성된 얕은 크랙(S2)을 더 침투시키는 힘이 작용하여(도4(d) 참조), 깊게 침투한 크랙(S3)이 형성되게 된다.Further, in the region L3 cooled by the second cooling spot CS2, the surface is in the vicinity of the surface by the compressive stress in the direction perpendicular to the ground inside the substrate and the tensile stress in the direction perpendicular to the ground on the substrate surface. A force for further penetrating the formed shallow crack S2 is acted on (see Fig. 4 (d)), so that the crack S3 penetrated deeply is formed.

이와 같이 제1단계로서, 얕은 크랙을 안정하고 확실하게 형성하고, 이것을 시작점으로 하여 제2단계로서 깊게 침투시킴으로써, 지금까지 이상의 고속으로 빔 스폿(BS) 등을 주사하는 경우에도, 깊게 침투한 크랙을 안정하게 형성할 수 있게 된다. 구체적으로는 100mm/초 이상에서는 안정하게 크랙을 형성할 수 없었던 글라스 기판에 대해서도, 720mm/초 이하까지 안정하게 크랙을 형성할 수 있게 된다.Thus, as the first step, a shallow crack is stably and reliably formed, and the deep crack penetrates deeply as the second step as a starting point, so that even if the beam spot BS or the like is scanned at a high speed so far, the crack penetrates deeply. Can be formed stably. Specifically, cracks can be stably formed up to 720 mm / sec or less even for glass substrates which could not be stably formed at 100 mm / sec or more.

예를 들면 CO2레이저를 조사하여 스크라이브 가공을 하는 경우에는, 출력 240W에서 500mm/초 이하의 주사 속도로 밖에 스크라이브 가공을 할 수 없었지만, 본 발명을 사용함으로써, 같은 기판에 대하여 550mm/초까지 주사 속도를 빠르게 하여도 가공이 가능하다. 그 결과, 고속으로 크로스 커트(cross cut)를 실현할 수 있다. 그리고 최대 720mm/초로의 고속 크랙 형성을 실험적으로 확인할 수 있다.For example, in the case of scribing by irradiating a CO 2 laser, scribing can only be performed at a scanning speed of 500 mm / sec or less at an output of 240 W. However, by using the present invention, scanning to the same substrate is performed up to 550 mm / sec. Machining is possible even at high speed. As a result, cross cut can be realized at high speed. And high speed crack formation up to 720mm / sec can be confirmed experimentally.

또한 본 발명에 의하면, 크랙을 종래보다도 깊게 침투시킬 수 있다. 그 결과, 종래는 브레이크 장치를 사용하여 크랙(스크라이브 라인)을 따라, 브레이크 바를 가압함으로써 기판을 브레이크 하였지만, 이러한 브레이크 공정을 할 필요 없이 기판의 절단이 가능하게 되어, 브레이크 공정이 없는 풀 보디 커트(full body cut)를 실현할 수 있다.Moreover, according to this invention, a crack can penetrate deeper than before. As a result, in the past, the substrate was braked by pressurizing the brake bar along the crack (scribe line) using a brake device. However, the substrate can be cut without such a brake process, so that the full body cut without the brake process ( full body cut) can be realized.

본 발명은, 글라스 기판 등의 취성재료기판에 대한 크랙 형성, 나아가서는 절단에 이용할 수 있다.The present invention can be used for crack formation and further cutting for brittle material substrates such as glass substrates.

도1은, 본 발명의 가공방법을 사용하는 기판가공장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus using the processing method of the present invention.

도2는, 레이저빔의 열에너지 강도 분포의 한 예를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating an example of a thermal energy intensity distribution of a laser beam.

도3은, 빔 스폿, 제1냉각 스폿, 제2냉각 스폿의 위치관계 등을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing the positional relationship between the beam spot, the first cooling spot, and the second cooling spot.

도4는, 빔 스폿에 의한 기판가열 및 제1냉각 스폿(CS1), 제2냉각 스폿(CS2)에 의한 냉각이 이루어질 때의 각 점에서의 폭 방향(단축방향)의 온도분포의 변화, 응력변화를 설명하는 모식도이다.4 shows changes in the temperature distribution in the width direction (short axis direction) and stress at each point when substrate heating by the beam spot and cooling by the first cooling spot CS1 and the second cooling spot CS2 are performed. Schematic diagram illustrating change.

도5는, 절단예정 라인을 따르는 방향의 단면에 있어서의 크랙의 발생상태를 나타내는 모식도이다.Fig. 5 is a schematic diagram showing a state of generation of cracks in a cross section in a direction along a cutting line.

도6은, 빔 스폿에 의한 기판가열이 이루어지고, 그 후의 어시스트 냉각이 이루어질 때의 각 점에서의 폭 방향(단축방향)의 온도분포의 변화, 열응력변화를 설명하는 모식도이다.Fig. 6 is a schematic diagram for explaining the change in the temperature distribution in the width direction (short axis direction) and the change in thermal stress at each point when the substrate is heated by the beam spot and the subsequent assist cooling is performed.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1A 글라스 기판(취성재료기판)1A glass substrate (brittle material substrate)

BS 빔 스폿BS beam spot

CS1 제1냉각 스폿CS1 First Cooling Spot

CS2 제2냉각 스폿CS2 Second Cooling Spot

P 절단예정 라인P to be cut

S2 얕은 크랙S2 Shallow Crack

S3 깊게 침투한 크랙S3 Deep Penetrated Crack

2 슬라이드 테이블2 slide table

12 회전 테이블12 turn table

13 레이저 장치13 laser device

14 광학 홀더14 optical holder

16a 제1냉각노즐16a First Cooling Nozzle

16b 제2냉각노즐16b 2nd cooling nozzle

Claims (5)

취성재료기판(脆性材料基板)에 절단예정 라인을 설정하고, 레이저빔의 빔 스폿(beam spot)을 상기 절단예정라인을 따라 상대적으로 이동시킴으로써 상기 기판을 연화온도(軟化溫度)보다 저온으로 가열하는 가열공정과, 냉매의 분사에 의하여 형성되는 냉각 스폿을 상기 빔 스폿이 주사(走査)된 궤적을 따라 상대적으로 이동시켜서 냉각하는 냉각공정에 의하여 상기 절단예정라인을 따라 크랙을 형성하는 취성재료기판의 가공방법으로서,The substrate is to be cut at a lower temperature than the softening temperature by setting a line to be cut on a brittle material substrate and moving the beam spot of the laser beam along the line to be cut relatively. A crack of a brittle material substrate which forms a crack along the scheduled cutting line by a heating process and a cooling process in which a cooling spot formed by injection of a coolant is moved relatively along the trajectory of the beam spot scan and cooled. As a processing method, 상기 냉각공정은,The cooling step, (a) 상기 냉각 스폿의 폭이 상기 빔 스폿의 폭보다 작게 축소된 제1냉각 스폿을, 상기 빔 스폿의 바로 뒤를 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 얕은 크랙을 진전시키는 제1냉각공정과,(a) a first cooling process of advancing shallow cracks by moving the first cooling spot, the width of which is reduced to less than the width of the beam spot, directly along the beam spot, (b) 상기 냉각 스폿의 폭을 상기 빔 스폿의 폭 이상으로 넓힌 제2냉각 스폿을, 제1냉각 스폿이 주사된 궤적을 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 먼저 형성된 얕은 크랙을 기판의 두께방향으로 침투시키는 제2냉각공정이 연속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 취성재료기판의 가공방법.(b) moving the second cooling spot, in which the width of the cooling spot is wider than the width of the beam spot, relatively moves along the trajectory where the first cooling spot is scanned, thereby allowing the first formed shallow crack to penetrate in the thickness direction of the substrate; A method for processing a brittle material substrate, characterized in that the second cooling step is performed continuously. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 빔 스폿의 폭 방향의 열에너지 강도가 빔 스폿 중앙에서 최대가 되 는 취성재료기판의 가공방법.A method of processing a brittle material substrate in which the heat energy intensity in the width direction of the beam spot is maximum at the center of the beam spot. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 제1냉각공정은, 제1냉각 스폿이 통과한 직후에 있어서의 절단예정 라인과 수직인 면 내의 온도분포가, 절단예정 라인을 사이에 두고 좌우 양측에 한 쌍의 고온영역(高溫領域)이 형성됨과 아울러, 절단예정 라인 상에 상기 고온영역보다 저온인 온도극소영역(溫度極小領域)이 형성되도록 냉각이 이루어지고, 상기 한 쌍의 고온영역과 상기 온도극소영역의 온도차이에 의하여 발생하는 열응력(熱應力)에 의하여 얕은 크랙을 형성하는 취성재료기판의 가공방법.In the first cooling process, the temperature distribution in the plane perpendicular to the cut line is immediately after the first cooling spot passes, and a pair of high temperature zones are formed on both the left and right sides of the cut line. In addition, cooling is performed to form a temperature minimizing area lower than the high temperature area on the line to be cut, and thermal stress generated by the temperature difference between the pair of high temperature area and the temperature minimizing area. A method for processing a brittle material substrate which forms shallow cracks by virtue of force. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 냉매에는 수분이 포함되고, 제1냉각 스폿은 수분을 미스트화(mist化)한 냉매를 분사할 수 있는 미스트 제트(mist jet)에 의하여 형성되고, 제2냉각 스폿은 수분을 기화하여 자기냉각에 의하여 상기 미스트 제트보다 저온화된 냉매를 폭넓게 분사하는 기화 냉각에 의하여 형성되는 취성재료기판의 가공방법.The refrigerant contains water, and the first cooling spot is formed by a mist jet capable of injecting a refrigerant that mists the moisture, and the second cooling spot is vaporized to self-cooling. And a method of processing a brittle material substrate formed by evaporative cooling injecting a refrigerant having a lower temperature than that of the mist jet. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 빔 스폿, 제1냉각 스폿, 제2냉각 스폿의 상대이동속도를, 100mm/초～720mm/초로 하는 취성재료기판의 가공방법.A method for processing a brittle material substrate, wherein the relative movement speed of the beam spot, the first cooling spot, and the second cooling spot is 100 mm / sec to 720 mm / sec.
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