KR101190173B1

KR101190173B1 - Method for cutting a fragile material substrate

Info

Publication number: KR101190173B1
Application number: KR1020107009795A
Authority: KR
Inventors: 노리후미 아리마; 코오지 야마모토
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2012-10-12
Also published as: JPWO2009057381A1; JP5216017B2; WO2009057381A1; CN101842203A; KR20100077005A; TWI466749B; TW200920534A

Abstract

(과제) 안정되게 기판을 분단할 수 있고, 게다가 분단에 요하는 벤딩 모멘트(브레이크압(壓))를 저감할 수 있는 분단 방법을 제공한다.
(해결 수단) 분단 예정 라인을 따라서 크랙을 형성하는 공정과, 형성된 크랙을 따라서 벤딩 모멘트를 가함으로써 분리하는 브레이크 공정으로 이루어지는 취성 재료 기판의 분단 방법으로서, 크랙을 형성하는 공정에 있어서, 가열 조건 또는/및 냉각 조건을 분단 예정 라인을 따라서 주기적으로 변화시킴으로써, 크랙의 최대 깊이가 기판 내부의 압축 응력 영역에 의해 제한되는 깊이 이내에 머무르고, 그리고, 분단 예정 라인 방향을 따라서 크랙의 깊이가 상기 가열 조건 또는/및 냉각 조건의 주기로 변화하는 주기 크랙을 형성하고, 브레이크 공정에 있어서, 기판 이면측으로부터 상기 주기 크랙에 벤딩 모멘트를 가한다. (Problem) The present invention provides a dividing method capable of stably dividing a substrate and further reducing a bending moment (brake pressure) required for dividing.
(Solving means) A method of dividing a brittle material substrate, comprising a step of forming a crack along a scheduled division line, and a break step of separating by applying a bending moment along the formed crack, wherein the step of forming a crack comprises heating conditions or And / or by periodically changing the cooling conditions along the intended line of break, the maximum depth of the crack remains within a depth limited by the compressive stress region inside the substrate, and the depth of the crack along the direction of the intended line of splitting affects the heating conditions or Periodic cracks varying with the period of cooling conditions, and are formed, and a bending moment is applied to the periodic cracks from the back side of the substrate in the brake step.

Description

METHOD FOR CUTTING A FRAGILE MATERIAL SUBSTRATE}

본 발명은, 레이저 빔을 조사하여 취성 재료(brittle material) 기판의 분단을 행하는 방법에 관한 것이다. 여기에서 취성 재료 기판에는, 유리 기판, 사파이어 기판, 소결 재료의 세라믹, 단결정 실리콘, 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판 등이 포함된다. The present invention relates to a method for dividing a brittle material substrate by irradiating a laser beam. Here, the brittle material substrate includes a glass substrate, a sapphire substrate, a ceramic of sintered material, single crystal silicon, a semiconductor wafer, a ceramic substrate, and the like.

유리 등의 취성 재료 기판에 대하여, 기판에 설정한 분단 예정 라인을 따라서 레이저를 조사하여 크랙(가공 부분의 재료가 제거되지 않음)이나 홈(가공 부분의 재료가 제거됨)을 형성하여, 형성한 크랙이나 홈을 따라서 브레이크 처리를 행함으로써, 기판을 분단하는 방법이 실용화되어 있다. A crack formed by irradiating a laser along a parting line set on the substrate to form a crack (the material of the processed part is not removed) or a groove (the material of the processed part is removed) to a brittle material substrate such as glass. The method of dividing a board | substrate is practiced by performing a brake process along a groove | channel.

도 12는 레이저 조사에 의해 기판 내에 형성되는 홈이나 크랙의 일 예를 나타내는 모식(schematic) 단면도이다. 도 12(a)는 레이저 어블레이션(laser ablation) 가공에 의해 형성되는 홈이고, 도 12(b)는 레이저 어블레이션 가공에 의해 형성되는 홈 및 크랙이고, 또한, 도 12(c)는 레이저 스크라이브(scribe) 가공에 의해 형성되는 크랙을 나타내고 있다. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of a groove or a crack formed in a substrate by laser irradiation. Fig. 12A is a groove formed by laser ablation processing, Fig. 12B is a groove and crack formed by laser ablation processing, and Fig. 12C is a laser scribe. The crack formed by the (scribe) process is shown.

레이저 어블레이션 가공에서는, 분단 예정 라인을 따라서 UV 레이저 등의 레이저 빔을 주사하여, 기판의 용융 온도 이상으로 가열하여 증산(transpiration)시킴으로써, 홈(101), 혹은 홈(101)과 함께 홈(101)의 바닥에 유발되는 크랙(102)이 형성된다. In laser ablation processing, a laser beam, such as a UV laser, is scanned along a scheduled division line, heated to a temperature higher than the melting temperature of the substrate, and transpiration, thereby forming a groove 101 together with the groove 101 or the groove 101. Cracks 102 that are caused at the bottom of the crest are formed.

또한, 레이저 스크라이브 가공에서는, CO₂ 레이저 등의 레이저 빔을, 가공 대상인 기판에 조사하여 가공면에 빔 스폿(beam spot)을 형성하고, 이 빔 스폿을 주사하여, 연화점 이하의 온도에서 분단 예정 라인을 따라서 가열한 후에, 빔 스폿의 궤적을 따라서 냉각을 행한다. 이에 따라서, 가열 부위의 주위에 발생한 압축 응력과, 냉각 부위의 주위에 발생한 인장 응력과의 사이의 응력차에 기초하여 크랙(103)이 형성된다(예를 들면 특허문헌 1 참조). In laser scribing, a laser beam such as a CO ₂ laser is irradiated onto a substrate to be processed to form a beam spot on the processing surface, and the beam spot is scanned to divide at a temperature below the softening point. After heating along, cooling is performed along the trajectory of the beam spot. Thereby, the crack 103 is formed based on the stress difference between the compressive stress which generate | occur | produced around the heating site | part, and the tensile stress generated around the cooling site | part (for example, refer patent document 1).

그리고, 레이저 어블레이션 가공에 의해 형성된 홈(101)(혹은 홈(101)과 크랙(102)), 또는, 레이저 스크라이브 가공에 의해 형성된 크랙(103)을 따라서, 기판의 이면(R)측(홈이나 크랙을 형성한 면과 반대면)으로부터 벤딩 모멘트(M; 브레이크압(壓))를 가하여 브레이크 처리를 행함으로써, 크랙(102, 103)이나 홈(101)을 판 두께 방향으로 진전시켜 기판을 분단한다. The back surface R side of the substrate (groove) is formed along the groove 101 (or the groove 101 and the crack 102) formed by the laser ablation process, or the crack 103 formed by the laser scribing process. Or by applying a bending moment M (brake pressure) from the surface on which the cracks are formed) to advance the cracks 102 and 103 or the grooves 101 in the plate thickness direction, thereby forming a substrate. Segment.

일반적으로, 취성 재료 기판의 분단시에, 작은 벤딩 모멘트(브레이크압)를 가하는 것만으로 간단하고 그리고 확실하게 브레이크 처리를 행할 수 있도록 하기 위해서는, 크랙이나 홈을 가능한 한 판 두께 방향으로 깊게 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 분단면의 「결함」의 발생을 줄여 분단면의 품질을 양호하게 하기 위해서도, 크랙이나 홈을 판 두께 방향으로 깊게 형성해 두는 것이 바람직하다. Generally, cracks and grooves should be formed as deep as possible in the sheet thickness direction in order to be able to brake simply and reliably simply by applying a small bending moment (break pressure) at the time of breaking the brittle material substrate. desirable. Moreover, in order to reduce the occurrence of "defects" of the divided surface and to improve the quality of the divided surface, it is preferable to form cracks and grooves deep in the plate thickness direction.

그러나, 레이저 어블레이션 가공에 있어서는, 홈(혹은 홈과 크랙)을 깊게 형성하는 것은 기술적으로는 가능하지만, 홈의 깊이와 가공 시간이 거의 비례하기 때문에, 깊은 홈을 형성하고자 하면, 가공에 긴 시간을 요하게 된다. 그러나 어블레이션 가공의 경우는, 가공 시간이 길어질수록, 홈이 되는 부위로부터 증산되는 기판 물질의 양이 증가하여, 이것이 주위의 기판 표면을 오염하게 된다. 그 때문에, 홈을 깊게 형성하는 것은, 가공 시간, 기판 오염의 관점에서 실용적이지 않다. 오히려, 얕은 홈에서 확실하게 분단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. However, in laser ablation processing, it is technically possible to form deep grooves (or grooves and cracks), but since the depth of the grooves and the processing time are almost proportional, if a deep groove is formed, a long time is required for processing. Will cost. In the case of ablation processing, however, the longer the processing time, the greater the amount of substrate material evaporated from the grooved portion, which contaminates the surrounding substrate surface. Therefore, forming the groove deeply is not practical from the viewpoint of processing time and substrate contamination. Rather, it is desirable to be able to reliably divide in shallow grooves.

한편, 레이저 스크라이브 가공에 있어서는, 기판 물질이 증산하는 일은 없기 때문에, 기판 오염의 문제는 발생하지 않지만, 원래 크랙을 깊게 진전시키는 것 자체가 기판 내부에 발생하는 열 왜곡의 영향으로 저해되어, 기술적으로 곤란하다. 크랙의 진전을 저해하는 기판 내의 열 왜곡의 영향에 대해서, 이하에 설명한다. On the other hand, in the laser scribing process, since the substrate material does not evaporate, the problem of substrate contamination does not occur. However, the deep progress of the original crack is inhibited by the influence of thermal distortion occurring inside the substrate. It is difficult. The influence of the thermal distortion in the substrate which inhibits the progress of the crack will be described below.

도 13은 기판에 대하여, 기판의 연화 온도 이하로 레이저를 조사하도록 하여 빔 스폿을 주사하고, 이어서 냉각했을 때에, 기판 내에 발생하는 열 왜곡의 분포를 나타내는 모식 단면도이다. 도면에 있어서, 레이저 빔은, 지면(紙面)의 구석 측으로부터 지면의 앞쪽 측으로 연속되게 이동하는 것으로 한다. FIG. 13: is a schematic cross section which shows the distribution of the thermal distortion which generate | occur | produces in a board | substrate when a beam spot is scanned, and then cooled, so that a laser may be irradiated to the board | substrate below the softening temperature of a board | substrate. In the figure, the laser beam is continuously moved from the corner side of the ground to the front side of the ground.

도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 레이저 빔의 빔 스폿에 의해 가열된 부위(100)에는, 도면 중, 파선 화살표로 나타내는 바와 같은 방향으로 압축 응력이 발생한다. 이어서, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 빔 스폿의 통과에 의해 가열된 부위(100)의 근방에, 냉매의 분사에 의해 냉각 스폿(110)이 형성되면, 도면 중 실선 화살표로 나타내는 바와 같은 인장 응력이 발생한다. As shown to Fig.13 (a), in the site | part 100 heated by the beam spot of a laser beam, compressive stress generate | occur | produces in the direction shown by a broken line arrow in a figure. Subsequently, as shown in FIG. 13 (b), when the cooling spot 110 is formed in the vicinity of the heated portion 100 by the passage of the beam spot by the injection of the coolant, as shown by the solid arrows in the figure. Tensile stresses occur.

이 결과, 이들의 응력차에 따라서, 도 13(c)에 나타내는 바와 같이, 인장 응력에 대하여 직각 방향인 기판의 판 두께 방향으로 진전된 크랙(120)이 형성된다. As a result, as shown in FIG. 13 (c), the cracks 120 advanced in the plate thickness direction of the substrate perpendicular to the tensile stress are formed according to these stress differences.

그러나, 냉각 스폿(110)이 형성된 경우에도, 크랙(120)을 형성하기에 충분한 응력차가 발생하는 부위는 기판 표면 부분에 한정된다. 냉각 스폿(110)으로부터 기판의 판 두께 방향으로 확산하는 열과, 가열된 부위(100)로부터 기판의 판 두께 방향으로 확산하는 열과의 사이에, 크랙(120)을 형성하기에 충분한 응력차, 즉 온도차가 없어지면, 가열된 부위(100)로부터 기판 내의 판 두께 방향으로 확산된 잉여 열은, 압축 응력 영역(130)으로서 기판 내에 잔존하게 된다고 생각된다. 압축 응력 영역(130)은, 기판 내에 있어서의 상대적인 열 왜곡으로서 정의된다. However, even when the cooling spot 110 is formed, the portion where the stress difference enough to form the crack 120 occurs is limited to the substrate surface portion. Stress difference, ie, temperature difference, sufficient to form the crack 120 between the heat spreading from the cooling spot 110 in the plate thickness direction of the substrate and the heat spreading from the heated portion 100 in the plate thickness direction of the substrate. If there is no disappearance, it is considered that the excess heat diffused from the heated portion 100 in the plate thickness direction in the substrate remains in the substrate as the compressive stress region 130. The compressive stress region 130 is defined as relative thermal distortion in the substrate.

압축 응력 영역(130)은, 도 13(c)에 나타내는 바와 같이, 크랙(120)이 기판의 판 두께 방향으로 곧바르게 수직으로 진전되는 작용을 방해하게 된다. 그 결과, 크랙(120)의 판 두께 방향으로의 진전은, 레이저 빔을 취성 재료 기판의 표면에서 실용적인 속도로 주사시킨 경우에는, 판 두께의 2할～4할 정도의 깊이가 한계였다. As shown in FIG. 13 (c), the compressive stress region 130 prevents the crack 120 from advancing vertically straight in the plate thickness direction of the substrate. As a result, when the laser beam was scanned at a practical speed on the surface of the brittle material substrate, the crack 120 had a limit of about 20 to 40% of the thickness of the sheet.

따라서, 빔 스폿을 크랙 형성 예정 라인(도 13에서는 지면에 수직인 방향)을 따라서 연속되게 주사한 경우에는, 기판은 라인을 따라서 끊어지는 일 없이 연속되게 가열되어, 기판 내부에 압축 응력 영역이 연속적으로 형성되게 되기 때문에, 크랙 형성 예정 라인의 바로 아래에 깊은 크랙을 형성하는 것은, 압축 응력 영역의 존재에 의해 원리적으로 곤란했다. Therefore, when the beam spot is continuously scanned along the crack formation scheduled line (direction perpendicular to the ground in FIG. 13), the substrate is continuously heated without breaking along the line, so that the compressive stress region is continuously inside the substrate. In order to form deep cracks directly under the crack formation scheduled line, it was difficult in principle due to the presence of the compressive stress region.

이에 대하여, 레이저 스크라이브 가공에 있어서, 레이저 빔의 조사를 강하게 받는 고온 부분과, 이 고온 부분보다 레이저 빔의 조사를 약하게 받는 저온 부분을 크랙 형성 예정 라인(분단 예정 라인)을 따라서 번갈아 형성함으로써, 크랙을 깊고 곧바르게 수직으로 진전시킬 수 있는 크랙 형성 방법이 개시되어 있다(특허문헌 2 참조). In contrast, in the laser scribing process, a crack is formed by alternately forming a high temperature portion that is strongly irradiated with a laser beam and a low temperature portion that is weakly irradiated with a laser beam than this high temperature portion along a crack formation scheduled line (segmentation scheduled line). The crack formation method which can make it advance deeply and vertically is disclosed (refer patent document 2).

특허문헌 2에서는, 크랙 형성 예정 라인을 따라서 레이저 빔을 조사하여 취성 기판 표면에 크랙을 형성할 때에, 크랙 형성 예정 라인상의 일부의 취성 기판의 표면을 차광하여 레이저 빔이 조사되지 않은 영역을 형성함으로써, 이하와 같은 현상이 발생하는 것을 발견하고 있다. In Patent Literature 2, when forming a crack on the surface of a brittle substrate by irradiating a laser beam along a crack formation scheduled line, shading the surface of a part of the brittle substrate on a crack formation scheduled line to form the area | region to which the laser beam was not irradiated, It has been found that the following phenomenon occurs.

즉, 레이저 빔에 대한 차광 길이(크랙 형성 예정 라인 방향의 차광 부분의 길이)가 크면, 차광 부분에서 크랙의 진전이 정지하지만, 조금씩 차광 길이를 작게 해 가면, 곧, 차광 부분에 있어서도 크랙이 연속되게 형성됨과 함께 , 차광 부분에 있어서 형성되는 크랙은 그 깊이가 깊어진다는 현상을 발견하고 있다. That is, if the light shielding length (the length of the light shielding portion in the direction of crack formation scheduled line) with respect to the laser beam is large, the progress of the crack stops at the light shielding portion. However, if the light shielding length is gradually reduced, the cracks continue even in the light shielding portion. In addition, it is found that the cracks formed in the light shielding portion are deepened while being formed.

상기 현상에 있어서, 차광 부분을 비(非)차광 부분과의 상대 비교에 있어서 저온 부분이라고 정의하고, 비차광 부분을 고온 부분이라고 정의한다. 이 저온 부분의 크랙 형성 예정 라인 방향의 길이를 적정화함으로써, 저온 부분에서의 열 왜곡의 발생을 억제하고, 고온 부분에서 연속되게 형성된 수직 크랙을 저온 부분에서 끊기게 하는 일 없이, 오히려 깊은 크랙을 형성하면서, 이 크랙을 레이저 빔이 조사되는 다음 고온 부분으로 유도시키는 것이 가능해진다. In the above development, the light shielding portion is defined as a low temperature portion in a relative comparison with the non-light shielding portion, and the non-shielding portion is defined as a high temperature portion. By optimizing the length of the crack formation scheduled line direction of the low temperature portion, it is possible to suppress the occurrence of thermal distortion in the low temperature portion and to form a deep crack, without causing the vertical cracks formed continuously in the high temperature portion to break at the low temperature portion. This crack can then be directed to the next hot portion where the laser beam is irradiated.

즉, 크랙 형성 예정 라인 방향에 있어서의 저온 부분의 길이를 적정화함으로써(저온 부분에서 크랙을 끊기게 하지 않도록 하면서 저온 부분의 길이를 가능한 한 길게 함), 기판 내부에 압축 응력 영역이 존재하지 않거나, 혹은 존재해도 그 발생이 최소한으로 억제되어 있기 때문에, 저온 부분과 고온 부분에, 판 두께 방향으로 곧바로 깊은 연속된 크랙을 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 취성 기판을 분할하기 위한 브레이크 장치의 간략화, 경우에 따라서는 생략이 가능해진다. That is, by optimizing the length of the low temperature portion in the direction of the crack formation scheduled line (to make the length of the low temperature portion as long as possible without causing the crack to break at the low temperature portion), there is no compressive stress region inside the substrate, or Since the occurrence is suppressed to a minimum even if present, continuous cracks deep in the sheet thickness direction can be formed precisely in the low temperature portion and the high temperature portion. Accordingly, the brake device for dividing the brittle substrate can be simplified and optionally omitted.

일본국특허공보 제3027768호Japanese Patent Publication No. 3027768 국제공개공보 WO 제2006/11608호International Publication WO 2006/11608

특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 레이저 빔의 조사를 강하게 받는 고온 부분과, 이 고온 부분보다 레이저 빔의 조사를 약하게 받는 저온 부분을, 크랙 형성 예정 라인(분단 예정 라인)을 따라서, 적정한 길이로 번갈아 형성하도록 하면, 크랙을 수직으로 곧바로 깊게 진전시킬 수 있어, 후의 브레이크 처리를 용이하게 행할 수 있다. As described in Patent Literature 2, a high-temperature portion that receives the laser beam irradiation strongly and a low-temperature portion that receives the laser beam irradiation weaker than the high-temperature portion have an appropriate length along the crack formation scheduled line (segmentation scheduled line). If it forms alternately, a crack can be advanced vertically and deeply immediately, and a subsequent brake process can be performed easily.

그러나, 이 방법을 실행하기 위해서는, 미리, 레이저 스크라이브 가공(크랙 형성)시에, 고온 영역과 저온 영역을, 적정한 간격으로 설정해 둘 필요가 있어, 그를 위한 설정이나 조정에 노력을 요하게 된다. 동일 규격, 동일 재료의 기판을 반복 가공하는 경우와 같이 설정을 빈번하게 변경할 필요가 없을 때는, 그래도 상관없지만, 상이한 종류의 기판 등을 차례로 분단하고자 하는 경우에는, 그때마다 설정을 변경할 필요가 있어, 설정의 노력을 요하게 된다. However, in order to carry out this method, it is necessary to set the high temperature region and the low temperature region at appropriate intervals at the time of laser scribing (cracking) in advance, which requires effort for setting or adjusting therefor. When the setting does not need to be changed frequently, such as when the substrates of the same standard and the same material are repeatedly processed, the setting may be changed every time when the substrates of different types are to be divided in sequence. It takes effort of setting.

그래서, 본 발명은, 레이저를 조사하여 기판에 홈이나 크랙을 형성하여, 형성한 홈이나 크랙을 따라서 브레이크 처리를 행하여 기판을 분단하는 경우에, 안정되게 기판을 분단할 수 있고, 게다가 분단에 요하는 벤딩 모멘트(브레이크압)를 저감할 수 있는 분단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention can stably divide a substrate when the substrate is divided by forming a groove or a crack in the substrate by irradiating a laser, and performing a break treatment along the groove or crack formed. It is an object of the present invention to provide a splitting method capable of reducing a bending moment (brake pressure).

또한, 본 발명은, 기판 내부에 형성되는 압축 응력 영역의 영향을 받지 않도록 하기 위한 적정한 가열, 냉각 조건을 의식하는 일 없이, 즉 압축 응력 영역이 발생하는 가열, 냉각 조건의 하에서 가공을 행한 경우에도, 충분히 작은 벤딩 모멘트를 부여하는 것만으로 분단할 수 있는 분단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention can be applied even when processing is performed under conditions of heating and cooling in which a compressive stress region is generated, without conscious of appropriate heating and cooling conditions to avoid the influence of the compressive stress region formed inside the substrate. It is an object of the present invention to provide a dividing method capable of dividing by simply giving a bending moment small enough.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 취성 재료 기판의 분단 방법은, 취성 재료 기판에 설정한 분단 예정 라인을 따라서, 레이저 빔의 조사에 의해 형성되는 빔 스폿을 상대 이동시켜 상기 기판을 연화점 이하의 온도로 기판 표면측으로부터 가열하고, 이어서 노즐로부터의 냉매 분사에 의해 형성되는 냉각 스폿이, 상기 빔 스폿을 쫓아 따르도록 상대 이동시켜 기판을 냉각함으로써 크랙을 형성하는 공정과, 형성된 크랙을 따라서 벤딩 모멘트를 가함으로써 분리하는 브레이크 공정으로 이루어지는 취성 재료 기판의 분단 방법으로서, 크랙을 형성하는 공정에 있어서, 가열 조건 또는/및 냉각 조건을 분단 예정 라인을 따라서 주기적으로 변화시킴으로써, 크랙의 최대 깊이가 기판 내부의 압축 응력 영역에 의해 제한되는 깊이 이내에 머무르고, 그리고, 분단 예정 라인 방향을 따라서 크랙의 깊이가 상기 가열 조건 또는/및 냉각 조건의 주기로 변화하는 주기 크랙을 형성하고, 브레이크 공정에 있어서, 기판 이면측으로부터 상기 주기 크랙에 벤딩 모멘트를 가하도록 하고 있다. In the method of dividing the brittle material substrate of the present invention, which is made to solve the above problems, the beam spot formed by the irradiation of a laser beam is relatively moved along the dividing scheduled line set on the brittle material substrate to move the substrate at or below the softening point. A process of forming a crack by heating the substrate from the side of the substrate at a temperature and then cooling the substrate by relatively moving the cooling spot formed by the refrigerant jet from the nozzle to follow the beam spot, and bending moment along the formed crack A method of dividing a brittle material substrate, comprising a brake step of separating by applying a crack, wherein in the step of forming a crack, the maximum depth of the crack is increased within the substrate by periodically changing the heating condition and / or the cooling condition along the scheduled division line. Stay within a depth limited by the compressive stress region of, Then, a cycle crack in which the depth of the crack changes in a cycle of the heating condition and / or the cooling condition is formed along the direction of the division line, and a bending moment is applied to the cycle crack from the back surface side of the substrate in the brake step. .

본 발명에 의하면, 크랙을 형성하는 공정에서, 기판에 대한 가열 조건 또는 냉각 조건의 적어도 어느 하나를, 분단 예정 라인을 따라서 주기적으로 변화시켜, 주기적으로 변화하는 온도차를 기판에 부여한다. 이에 따라서, 기판 내에는 가열에 의한 압축 응력과 냉각에 의한 인장 응력과의 내부 응력차가 주기적으로 변화하게 된다. 그 결과, 응력차에 의해 발생하는 크랙도 주기적으로 변화하여, 「주기 크랙」이 형성되게 된다. 이때 앞서 기술한 이유에 의해, 기판 내부에는 압축 응력 영역이 발생하여(도 13 참조), 주기 크랙의 최대 깊이는 압축 응력 영역에서 제한되게 된다(최대 깊이는 판 두께의 1할～4할 정도). 다른 한편으로, 주기 크랙이 형성된 분단 예정 라인을 따라서, 기판의 이면측으로부터 벤딩 모멘트를 가하면, 벤딩 모멘트가 주기 크랙 중 어느 하나의 크랙의 피크 부분에 집중하게(응력 집중) 되어, 가령 크랙은 얕게 형성되어 있어도, 비교적 작은 벤딩 모멘트를 부여하는 것만으로 브레이크되어 버리게 된다. According to this invention, in the process of forming a crack, at least any of the heating conditions or cooling conditions with respect to a board | substrate is changed periodically along a dividing predetermined line, and the board | substrate which changes periodically is given to a board | substrate. Accordingly, the internal stress difference between the compressive stress due to heating and the tensile stress due to cooling periodically changes in the substrate. As a result, the crack generated by the stress difference also changes periodically, and "cycle crack" is formed. At this time, due to the reasons described above, a compressive stress region is generated inside the substrate (see FIG. 13), and the maximum depth of the cycle crack is limited in the compressive stress region (the maximum depth is about 10 to 40% of the plate thickness). . On the other hand, when a bending moment is applied from the back side of the substrate along the division scheduled line on which the cycle crack is formed, the bending moment is concentrated (stress concentration) at the peak portion of any one of the cycle cracks, for example, the crack is shallow. Even if it is formed, it breaks only by giving a relatively small bending moment.

본 발명에 의하면, 주기 크랙을 형성하도록 하여, 크랙 형성 후의 브레이크 처리에 있어서 주기 크랙 중 어느 하나의 크랙의 피크 부분에 응력 집중시키도록 했기 때문에, 작은 벤딩 모멘트(브레이크압)를 부여하는 것만으로, 응력 집중점을 기점으로 하여, 용이하게 브레이크 처리를 행할 수 있다. According to the present invention, since the cycle cracks are formed and the stress is concentrated on the peak portions of any one of the cycle cracks in the brake treatment after the crack formation, only a small bending moment (brake pressure) is applied. A brake process can be performed easily from a stress concentration point as a starting point.

(그 외의 과제를 해결하기 위한 수단 및 효과)(Means and effects to solve other problems)

상기 발명에 있어서, 크랙을 형성하는 공정의 가열 조건 또는 냉각 조건은, (1) 냉각 스폿을 형성하는 냉매 분사량, (2) 빔 스폿의 주사 속도, (3) 빔 스폿이 통과하고 나서 냉각 스폿이 도달하기까지의 시간, (4) 빔 스폿을 형성하는 레이저 빔의 조사 강도, (5) 빔 스폿을 형성하는 레이저 빔의 펄스 간격, (6) 빔 스폿의 형상의 적어도 어느 하나를 주기적으로 변화시키도록 해도 좋다. In the above invention, the heating condition or the cooling condition of the process of forming the crack includes (1) the amount of refrigerant injection forming the cooling spot, (2) the scanning speed of the beam spot, and (3) the cooling spot after passing through the beam spot. At least one of the time to reach, (4) the irradiation intensity of the laser beam forming the beam spot, (5) the pulse interval of the laser beam forming the beam spot, and (6) the shape of the beam spot You may do so.

이들 파라미터는 모두, 기판의 가열 정도, 냉각 정도를 변화시켜, 기판의 판 두께 방향에 있어서의 온도 구배에 차이를 발생시킬 수 있는 파라미터이기 때문에, 그 중 하나 혹은 여러 개를 연동하여 주기적으로 변화시킴으로써, 주기 크랙을 형성할 수 있다. All these parameters are parameters that can change the degree of heating and cooling of the substrate and cause a difference in the temperature gradient in the plate thickness direction of the substrate. Thus, by changing one or more of them periodically, Can form periodic cracks.

상기 발명에 있어서, 주기 크랙의 파장이 10㎜～200㎜이고, 주기 크랙의 최대 깊이와 최소 깊이와의 깊이의 차이가 기판의 판 두께의 1％～5％이도록 해도 좋다. In the above invention, the wavelength of the periodic crack may be 10 mm to 200 mm, and the difference between the maximum depth and the minimum depth of the periodic crack may be 1% to 5% of the thickness of the substrate.

이에 따르면, 주기 크랙의 파장이 너무 짧아도(10㎜ 미만), 너무 길어도(200㎜ 초과), 브레이크시에, 벤딩 모멘트(브레이크압)가 집중되기 어려워지기 때문에, 적절한 파장(10㎜～200㎜)으로 함으로써, 벤딩 모멘트가 집중되게 가하기 쉬워진다. 또한, 주기 크랙의 최대 깊이와 최소 깊이와의 깊이의 차이가 기판의 판 두께의 1％～5％가 되도록 함으로써, 크랙의 피크 부분이 현저하게 나타나게 되어, 벤딩 모멘트를 집중시켜 가하는 것이 용이해진다. 특히, 취성 재료 기판이 유리 기판인 경우에, 이 수치 범위의 주기 크랙을 형성하면, 용이하게 분단할 수 있다. According to this, even if the wavelength of the period crack is too short (less than 10 mm) or too long (greater than 200 mm), the bending moment (brake pressure) becomes difficult to concentrate at the time of brake, so that the appropriate wavelength (10 mm to 200 mm) By doing so, the bending moment is easily concentrated to be concentrated. In addition, by making the difference between the maximum depth and the minimum depth of the period crack to be 1% to 5% of the plate thickness of the substrate, the peak portion of the crack becomes remarkable, and it becomes easy to concentrate the bending moment. In particular, in the case where the brittle material substrate is a glass substrate, it can be easily segmented by forming a period crack in this numerical range.

또한, 본 발명의 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 다른 취성 재료 기판의 분단 방법은, 취성 재료 기판에 설정한 분단 예정 라인을 따라서, 레이저 빔의 조사에 의해 형성되는 빔 스폿을 상대 이동시켜 상기 기판을 용융 온도 이상의 온도에서 가열하여 홈을 형성하는 공정과, 형성된 홈을 따라서 벤딩 모멘트를 가함으로써 분리하는 브레이크 공정으로 이루어지는 취성 재료 기판의 분단 방법으로서, 홈을 형성하는 공정에 있어서, 가열 조건을 분단 예정 라인을 따라서 주기적으로 변화시킴으로써, 분단 예정 라인 방향을 따라서 홈의 깊이가 상기 가열 조건의 주기로 변화하는 주기 홈을 형성하고, 브레이크 공정에 있어서, 기판 이면측으로부터 상기 주기 홈에 벤딩 모멘트를 가하도록 하고 있다. In addition, another method for dividing a brittle material substrate of the present invention, which is made to solve the problems of the present invention, moves the beam spot formed by irradiation of a laser beam along the dividing scheduled line set on the brittle material substrate to perform the above-mentioned. A method of dividing a brittle material substrate, which comprises a step of forming a groove by heating the substrate at a temperature equal to or higher than the melting temperature, and a break step of separating by applying a bending moment along the formed groove. By periodically changing along the division scheduled line, a periodic groove in which the depth of the groove changes in the cycle of the heating condition along the direction of the intended division line is formed, and in the brake process, a bending moment is applied to the periodic groove from the back surface side of the substrate. I'm trying to.

본 발명에 의하면, 홈을 형성하는 공정에서, 기판에 대한 가열 조건을 분단 예정 라인을 따라서 주기적으로 변화시킴으로써, 깊이가 주기적으로 변화하는 「주기 홈」이 형성되게 된다. 이어서, 주기 홈이 형성된 분단 예정 라인을 따라서, 기판의 이면측으로부터 벤딩 모멘트를 가하면, 벤딩 모멘트가 주기 홈 중 어느 하나의 깊이의 피크 부분에 집중하게(응력 집중) 되어, 설령 홈은 전체적으로 얕게 형성되어 있어도, 비교적 작은 벤딩 모멘트를 부여하는 것만으로 브레이크할 수 있게 된다. 즉 홈이 전체적으로는 얕게 형성되어 있기 때문에, 기판 표면의 증산에 의한 오염은 적고, 게다가 비교적 작은 벤딩 모멘트로 확실하게 브레이크할 수 있다. According to the present invention, in the step of forming the grooves, by periodically changing the heating conditions for the substrate along the line to be divided, a "periodical groove" in which the depth changes periodically is formed. Subsequently, when a bending moment is applied from the back surface side of the substrate along the division scheduled line in which the periodic grooves are formed, the bending moment is concentrated (stress concentration) at the peak portion of any one of the periodic grooves, so that the grooves are formed to be shallow overall. Even if it is, even if it provides a comparatively small bending moment, it becomes possible to brake. That is, since the grooves are formed shallowly as a whole, there is little contamination by evaporation of the substrate surface, and it can be reliably braked with a relatively small bending moment.

상기 본 발명에 있어서, 홈을 형성하는 공정에 있어서, 주기 홈과 함께 주기 홈의 바닥에 주기 크랙이 형성되는 경우에는, 주기 홈 및 주기 크랙에 벤딩 모멘트를 가하도록 해도 좋다. In the above invention, in the step of forming the groove, when a cycle crack is formed at the bottom of the cycle groove together with the cycle groove, a bending moment may be applied to the cycle groove and the cycle crack.

이에 따르면, 주기 홈의 바닥에 주기 크랙 주기가 형성되는 경우에는, 주기 크랙의 피크에 집중되게 벤딩 모멘트를 가함으로써, 이 경우도 동일하게, 비교적 작은 벤딩 모멘트를 부여하면 브레이크되게 된다. 홈은 전체적으로 얕게 형성되어 있기 때문에, 기판 표면의 오염도 적다. According to this, when the periodic crack period is formed at the bottom of the periodic groove, the bending moment is applied to the peak of the periodic crack so that in this case, the relatively small bending moment is applied to cause the brake to break. Since the grooves are shallowly formed as a whole, there is little contamination on the substrate surface.

상기 2개의 발명에 있어서, 크랙을 형성할 때의 가열 조건은, (1) 레이저 빔의 주사 속도, (2) 레이저 빔의 조사 강도, (3) 레이저 빔의 초점의 깊이, (4) 레이저 빔의 펄스 간격의 적어도 어느 하나를 주기적으로 변화시키도록 해도 좋다. In the two inventions described above, the heating conditions for forming a crack include (1) the scanning speed of the laser beam, (2) the irradiation intensity of the laser beam, (3) the depth of focus of the laser beam, and (4) the laser beam. At least one of the pulse intervals may be changed periodically.

이들 파라미터는 모두, 기판의 용융량(내지 용융 부분의 깊이)에 영향을 미치기 때문에, 그 중 하나 혹은 여러 개를 연동하여 주기적으로 변화시킴으로써, 주기 홈을 형성할 수 있다. Since all of these parameters affect the amount of melting (depth of the melted portion) of the substrate, periodic grooves can be formed by periodically changing one or several of them.

상기 발명에 있어서, 주기 홈의 깊이의 변화의 파장이 1㎜～10㎜이고, 주기 홈의 최대 깊이와 최소 깊이와의 차이가 기판의 판 두께의 1％～5％이도록 해도 좋다. In the above invention, the wavelength of the change in the depth of the periodic groove may be 1 mm to 10 mm, and the difference between the maximum depth and the minimum depth of the periodic groove may be 1% to 5% of the thickness of the substrate.

이에 따르면, 주기 홈의 깊이의 변화의 파장을 적절한 파장(1㎜～10㎜)으로 함으로써, 벤딩 모멘트가 집중되게 가하기 쉬워진다. 또한, 주기 홈의 최대 깊이와 최소 깊이와의 깊이의 차이가 기판의 판 두께의 1％～5％가 되도록 함으로써, 홈의 피크 부분이 현저하게 나타나게 되어, 벤딩 모멘트를 집중시켜 가하는 것이 용이해진다. 특히, 취성 재료 기판이 사파이어 기판인 경우에, 이 수치 범위의 주기 크랙을 형성하면, 용이하게 분단할 수 있다. According to this, by making the wavelength of the change of the depth of a periodic groove into an appropriate wavelength (1 mm-10 mm), it becomes easy to apply a concentration of bending moment. In addition, by making the difference between the maximum depth and the minimum depth of the periodic groove to be 1% to 5% of the plate thickness of the substrate, the peak portion of the groove becomes remarkable, and it becomes easy to concentrate the bending moment. In particular, in the case where the brittle material substrate is a sapphire substrate, it is possible to easily divide it by forming a period crack in this numerical range.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 취성 기판의 분단 방법에 있어서 이용되는 레이저 스크라이브 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 레이저 스크라이브 장치의 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 레이저 스크라이브 장치의 광학계 조정 기구의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 레이저 스크라이브 가공을 행했을 때에 기판에 형성되는 주기 크랙을 나타낸 모식도(schematic view)이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 형태인 취성 기판의 분단 방법에 있어서 이용되는 브레이크 장치의 개략 구성도이다.
도 5b는 도 5a의 브레이크 장치의 좌측 유닛(A)과 우측 유닛(B)이 분리된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 주기 크랙이 형성된 유리 기판의 브레이크 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 형태인 취성 기판의 분단 방법에 있어서 이용되는 레이저 어블레이션 장치의 구성도이다.
도 8은 도 7의 레이저 어블레이션 장치의 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 7의 레이저 어블레이션 장치의 광학계 조정 기구의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 레이저 어블레이션 가공을 행했을 때에 기판에 형성되는 주기 홈을 나타낸 모식도이다.
도 11은 레이저 어블레이션 가공을 행했을 때에 기판에 형성되는 주기 홈 및 주기 크랙을 나타낸 모식도이다.
도 12는 레이저 조사에 의해 기판 내에 형성되는 홈이나 크랙의 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 13은 빔 스폿을 주사하고, 이어서 냉각했을 때에, 기판 내에 발생하는 열 왜곡의 분포를 나타내는 모식 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the laser scribing apparatus used in the splitting method of the brittle substrate which is one Embodiment of this invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system of the laser scribe device of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating an internal configuration of an optical system adjusting mechanism of the laser scribe device of FIG. 1.
4 is a schematic view showing periodic cracks formed on a substrate when laser scribing is performed.
It is a schematic block diagram of the brake apparatus used in the splitting method of the brittle board which is one Embodiment of this invention.
FIG. 5B is a perspective view illustrating a state in which the left unit A and the right unit B of the brake device of FIG. 5A are separated.
It is a schematic diagram for demonstrating the brake process of the glass substrate in which the cycle crack was formed.
It is a block diagram of the laser ablation apparatus used in the splitting method of the brittle substrate which is another embodiment of this invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control system of the laser ablation apparatus of FIG. 7.
9 is a diagram illustrating an internal configuration of an optical system adjusting mechanism of the laser ablation apparatus of FIG. 7.
It is a schematic diagram which shows the periodic groove formed in a board | substrate when laser ablation process is performed.
It is a schematic diagram which shows the periodic groove and periodic crack which are formed in a board | substrate at the time of laser ablation processing.
It is a schematic cross section which shows the example of the groove | channel and the crack formed in the board | substrate by laser irradiation.
FIG. 13: is a schematic cross section which shows distribution of the thermal distortion which generate | occur | produces in a board | substrate when scanning a beam spot and then cooling.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)Best Mode for Carrying Out the Invention [

본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기에서는 1매의 유리 기판을 분단하는 경우를 예로 설명하지만, 유리 이외의 취성 재료 기판이라도, 혹은 플랫 패널 디스플레이용 기판과 같은 복수의 기판을 접합한 접합 기판이라도, 본 발명을 적용할 수 있다. Embodiment of this invention is described based on drawing. Although the case where one glass substrate is divided | segmented here is demonstrated as an example, even if it is a brittle material substrate other than glass, or the bonding substrate which bonded several board | substrates like the board | substrate for flat panel displays, this invention is applicable.

(제1 실시 형태)(1st embodiment)

본 발명의 제1 실시 형태로서, 레이저 스크라이브 가공에 의한 분단 방법에 대해서 설명한다. 이 분단 방법에서는, 분단 예정 라인을 따라서 주기 크랙을 형성하는 레이저 스크라이브 장치와, 형성한 주기 크랙을 따라서 벤딩 모멘트(브레이크압)를 가하는 브레이크 장치가 이용된다. As a first embodiment of the present invention, a method of dividing by laser scribing will be described. In this dividing method, a laser scribe device for forming a periodic crack along a scheduled division line and a brake device for applying a bending moment (brake pressure) along the formed periodic crack are used.

먼저, 레이저 스크라이브 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 취성 기판의 분단 방법에 있어서 이용되는 레이저 스크라이브 장치의 구성도이고, 도 2는 그 제어계의 블록도이다. First, a laser scribe device will be described. 1 is a configuration diagram of a laser scribing apparatus used in a method for dividing a brittle substrate according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the control system.

도 1에 기초하여, 레이저 스크라이브 장치의 전체 구성에 대해서 설명한다. 레이저 스크라이브 장치(LS)는, 수평인 가대(rack; 1)상에 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(3, 4)을 따라서, 지면 전후 방향(이하 Y방향이라고 함)으로 왕복 이동하는 슬라이드 테이블(2)이 형성되어 있다. 양 가이드 레일(3, 4)의 사이에, 스크루 나사(5)가 전후 방향을 따라서 배치되고, 이 스크루 나사(5)에 대하여, 슬라이드 테이블(2)에 고정된 스테이(6)가 나사 결합되어 있어, 스크루 나사(5)를 모터(도시하지 않음)에 의해 회전함으로써, 슬라이드 테이블(2)이 가이드 레일(3, 4)을 따라서 Y방향으로 이동하여, 모터의 회전 방향에 따라서 왕복 이동하도록 구성되어 있다.Based on FIG. 1, the whole structure of a laser scribe apparatus is demonstrated. The laser scribe device LS slides reciprocally in the front-back direction (hereinafter referred to as Y-direction) along the pair of guide rails 3 and 4 arranged in parallel on a horizontal rack 1. The table 2 is formed. The screw screw 5 is arrange | positioned along the front-back direction between both guide rails 3 and 4, The stay 6 fixed to the slide table 2 is screwed with respect to this screw screw 5, By rotating the screw screw 5 by a motor (not shown), the slide table 2 moves in the Y direction along the guide rails 3 and 4, and is configured to reciprocate in accordance with the rotation direction of the motor. It is.

슬라이드 테이블(2)상에, 수평인 대좌(pedestal;7)가 가이드 레일(8)을 따라서, 도 1의 좌우 방향(이하 X방향이라고 함)으로 왕복 이동하도록 배치되어 있다. 대좌(7)에 고정된 스테이(10)에, 모터(9)에 의해 회전하는 스크루 나사(10a)가 관통 나사 결합되어 있어, 스크루 나사(10a)가 회전함으로써, 대좌(7)가 가이드 레일(8)을 따라서, X방향으로 이동하여, 모터의 회전 방향에 따라서 왕복 이동한다.On the slide table 2, a horizontal pedestal 7 is arranged to reciprocate along the guide rail 8 in the left-right direction (hereinafter referred to as X direction) in FIG. The screw screw 10a which is rotated by the motor 9 is coupled to the stay 10 fixed to the pedestal 7, and the screw screw 10a rotates, and the pedestal 7 becomes a guide rail ( In accordance with 8), it moves in the X direction and reciprocates in accordance with the rotational direction of the motor.

대좌(7)상에는, 회전 기구(11)에 의해 회전하는 회전 테이블(12)이 형성되어 있고, 이 회전 테이블(12)의 재치면상에, 절단 대상의 취성 재료 기판인 유리 기판(G)이 수평인 상태로 올려놓여져, 필요에 따라서 고정된다. 회전 기구(11)는, 회전 테이블(12)을, 재치면에 수직인 축을 회전축으로 하여, 회전시키도록 되어 있어, 기준 위치에 대하여 임의의 회전 각도가 되도록 회전할 수 있게 형성되어 있다. 유리 기판(G)은, 예를 들면 흡인 척(chuck)에 의해 회전 테이블(12)에 고정된다. On the pedestal 7, the rotary table 12 which is rotated by the rotary mechanism 11 is formed, and on the mounting surface of this rotary table 12, the glass substrate G which is a brittle material substrate of a cutting object is horizontal. It is put up in the state of being fixed and fixed as needed. The rotating mechanism 11 is made to rotate the rotary table 12 by making the axis perpendicular | vertical to a mounting surface into a rotating shaft, and is rotatable so that it may become arbitrary rotation angle with respect to a reference position. The glass substrate G is fixed to the turntable 12 by a suction chuck, for example.

회전 테이블(12)의 상방에는, 원형 단면의 레이저 빔을, 미리 설정한 출력(조사 강도) 및 펄스 간격으로 발진하는 레이저(13)와, 상기 레이저 빔의 단면 형상을 광학적으로 변형하여 유리 기판(G)의 위에 타원 형상의 빔 스폿(HS)(도 2)을 형성하는 광학계 조정 기구(14)가 부착 프레임(15)에 고정되어 있다. Above the turn table 12, a laser beam having a circular cross section is oscillated at a predetermined output (irradiation intensity) and pulse interval, and the cross-sectional shape of the laser beam is optically deformed to provide a glass substrate ( The optical system adjustment mechanism 14 which forms the elliptical beam spot HS (FIG. 2) on G) is being fixed to the attachment frame 15. As shown in FIG.

이 레이저(13)에는, 기판이 용융되지 않도록 기판의 용융 온도 미만의 온도로 가열하기 위해, 비교적 장파장인 레이저, 예를 들면 CO₂ 레이저가 사용된다. In this laser 13, a relatively long wavelength laser, such as a CO ₂ laser, is used to heat the substrate to a temperature below the melting temperature of the substrate so that the substrate does not melt.

도 3은 광학계 조정 기구(14)의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 빔의 광로(L)를 따라서, 상측에 평철(平凸) 렌즈(14a), 하측에 실린더리칼 렌즈(14b)가 부착되어, 각각 모터(도시하지 않음)에 의해 상하 방향(Z방향)으로 위치 조정할 수 있도록 렌즈 위치 조정 기구(14c, 14d)에 의해 지지하도록 되어 있다. 평철 렌즈(14a)의 위치를 조정함으로써 주로 타원 형상의 빔 스폿을 형성할 때의 단축 길이의 조정(폭 방향의 조정)이 행해져, 실리더리칼 렌즈(14b)의 위치를 조정함으로써 장축 길이의 조정이 행해진다. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of the optical system adjusting mechanism 14. Along the optical path L of the laser beam, a flat convex lens 14a is attached on the upper side and a cylindrical lens 14b on the lower side, respectively, in a vertical direction (Z direction) by a motor (not shown). It is supported by the lens position adjustment mechanisms 14c and 14d so that position adjustment is possible. By adjusting the position of the flat convex lens 14a, adjustment of the short axis length (adjustment in the width direction) when mainly forming an elliptic beam spot is performed, and the adjustment of the long axis length by adjusting the position of the cylindrical lens 14b. This is done.

부착 프레임(15)에는, 광학계 조정 기구(14)의 근방에, 냉각 노즐(16)이 부착되어 있다. 이 냉각 노즐(16)로부터는, 냉각수, He 가스, 탄산 가스 등의 냉매가 유리 기판(G)에 분사되도록 되어 있고, 유리 기판(G)의 표면에는 냉각 스폿(CS)(도 2)이 형성된다. 냉매는, 냉매 공급원(도시하지 않음)으로부터 유량 조정 밸브(16a)를 통하여 노즐(16)로 보내진다. 이 유량 조정 밸브(16a)의 개폐에 의해, 분사 개시 및 정지의 제어가 행해짐과 함께, 개도의 조정에 의해 냉매의 분사량이 제어된다. A cooling nozzle 16 is attached to the attachment frame 15 near the optical system adjustment mechanism 14. From this cooling nozzle 16, refrigerant | coolants, such as cooling water, He gas, and a carbon dioxide gas, are sprayed on glass substrate G, and cooling spot CS (FIG. 2) is formed in the surface of glass substrate G. As shown in FIG. do. The coolant is sent from the coolant supply source (not shown) to the nozzle 16 via the flow regulating valve 16a. The opening and closing of the flow rate adjusting valve 16a controls the start and stop of the injection, and the amount of the refrigerant injected is controlled by the adjustment of the opening degree.

노즐(16)에는, 모터(도시하지 않음) 구동에 의해 노즐(16)의 X방향의 위치를 조정하는 노즐 위치 조정 기구(16b)가 형성되어 있다. 노즐 위치 조정 기구(16b)에서 냉각 스폿(CS)과 빔 스폿(HS)과의 스폿간 거리를 조정함으로써, 가열에서 냉각까지의 시간이 조정된다. The nozzle 16 is provided with a nozzle position adjusting mechanism 16b that adjusts the position of the nozzle 16 in the X direction by driving a motor (not shown). By adjusting the distance between the spots of the cooling spot CS and the beam spot HS in the nozzle position adjusting mechanism 16b, the time from heating to cooling is adjusted.

또한, 부착 프레임(15)에는, 커터 휠(18)이 상하 조절 기구(17)를 통하여 부착되어 있다. 이 커터 휠(18)은, 소결 다이아몬드 또는 초경합금을 재료로 하여, 외주면에 정점을 칼끝으로 하는 V자형의 능선부를 구비한 것으로서, 유리 기판(G)으로의 압접력이 상하 조절 기구(17)에 의해 조정할 수 있도록 되어 있다. 커터 휠(18)은, 유리 기판(G)의 단연(端緣)(혹은 단연 이외라도 좋음)에 초기 균열(TR)을 형성할 때에, 일시적으로 하강시키도록 하여 이용한다. In addition, the cutter wheel 18 is attached to the attachment frame 15 via the up-down adjustment mechanism 17. The cutter wheel 18 is made of sintered diamond or cemented carbide and has a V-shaped ridge having a vertex on its outer circumferential surface, and the pressure contact force to the glass substrate G is applied to the vertical adjustment mechanism 17. It can be adjusted by When forming the initial crack TR in the edge (or other than edge) of glass substrate G, the cutter wheel 18 is temporarily lowered and used.

또한, 부착 프레임(15)에는 유리 기판(G)에 각인된 얼라인먼트 마크를 비추는 카메라(20)가 부착되어 있다. 유리 기판(G)상의 얼라인먼트 마크의 위치는 미리 제어계에 기억되어 있어, 얼라인먼트 마크에 의해 유리 기판의 위치 결정(유리 기판의 소정 위치에 레이저 조사 및 냉매 분사를 하는 것)을 할 수 있도록 되어 있다. Moreover, the camera 20 which illuminates the alignment mark carved by the glass substrate G is attached to the attachment frame 15. As shown in FIG. The position of the alignment mark on the glass substrate G is previously memorize | stored in the control system, and the alignment mark is made to position the glass substrate (laser irradiation and refrigerant injection to the predetermined position of a glass substrate).

이어서, 제어계에 대해서 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이 레이저 스크라이브 장치(LS)의 제어계는, CPU로 이루어지고 장치 전체의 제어를 행하는 제어부(50), 키보드 및 마우스로 이루어지고 각종 입력 조작이 행해지는 입력부(51), 액정 패널로 이루어져 제어 정보나 파라미터의 입력 화면이 표시되는 표시부(52), 제어 프로그램이나 제어에 이용하는 파라미터가 기억되는 기억부(53) 및, 제어부(50)에 의한 제어하에서 구동되는 테이블 구동부(61), 레이저 구동부(62), 광학계 구동부(63), 냉매 구동부(64), 노즐 구동부(65), 카메라 구동부(66), 커터 구동부(67)의 각 구동부에 의해 구성된다. Next, the control system will be described. As shown in FIG. 2, the control system of the laser scribe device LS is a control part 50 which consists of CPU and controls the whole apparatus, the input part 51 which consists of a keyboard and a mouse, and various input operations are performed, and a liquid crystal panel A display unit 52 configured to display control information or parameter input screens, a storage unit 53 storing a control program or a parameter used for control, a table drive unit 61 driven under control by the control unit 50, It consists of each drive part of the laser drive part 62, the optical system drive part 63, the refrigerant drive part 64, the nozzle drive part 65, the camera drive part 66, and the cutter drive part 67. As shown in FIG.

기억부(53)에는, 미리, 가열 조건이나 냉각 조건으로서 이용하는 제어 파라미터로서, 냉매 분사량, 기판에 대한 빔 스폿 및 냉각 스폿의 상대적인 주사 속도, 빔 스폿과 냉각 스폿과의 스폿간 거리, 레이저 조사 강도(레이저 출력), 레이저 펄스 간격, 빔 스폿 형상이 기억되도록 되어 있다. 이들 제어 파라미터는, 입력부(51) 및, 표시부(52)에 표시된 입력 화면에 의해 적절히 설정할 수 있도록 되어 있다. In the storage section 53, as a control parameter used as heating conditions or cooling conditions in advance, the refrigerant injection amount, the relative scanning speed of the beam spot and the cooling spot on the substrate, the distance between the beam spot and the cooling spot, and the laser irradiation intensity (Laser output), laser pulse interval, and beam spot shape are stored. These control parameters can be appropriately set by an input screen displayed on the input unit 51 and the display unit 52.

그리고, 제어부(50)는, 기억부(53)에 기억된 상기 제어 파라미터에 기초하여, 주기 크랙을 형성하기 위한 제어 신호를 생성한다. 즉, 가열 조건 혹은 냉각 조건이 되는 제어 파라미터의 적어도 하나를 주기적으로 변화시키는 제어 신호를 발생함으로써, 분단 예정 라인을 따라서 레이저 빔을 주사할 때에, 기판(G)에 대하여, 주기적으로 변화하는 가열 또는 냉각을 행하기 위한 제어를 행한다. 구체적인 제어에 대해서는, 후술한다. 생성된 제어 신호는, 대응하는 구동부에 각각 송신되어 제어 동작이 실행된다. And the control part 50 produces | generates the control signal for forming a period crack based on the said control parameter memorize | stored in the memory | storage part 53. As shown in FIG. In other words, by generating a control signal that periodically changes at least one of the control parameters that become the heating condition or the cooling condition, the heating that periodically changes with respect to the substrate G when scanning the laser beam along the scheduled division line or Control for cooling is performed. Specific control will be described later. The generated control signals are transmitted to the corresponding drive units, respectively, to execute the control operation.

각 구동부에 대해서 설명한다. 테이블 구동부(61)는, 슬라이드 테이블(2) 및 대좌(7), 회전 테이블(12)의 위치 결정을 행하기 위한 모터(모터(9) 등)를 구동한다. 주기 크랙을 형성할 때에는, 기억부(53)에 설정된 주사 속도에 기초하여, 대좌(7)의 X방향으로의 주사가 행해진다. Each drive part is demonstrated. The table drive part 61 drives the motor (motor 9 etc.) for positioning the slide table 2, the pedestal 7, and the rotation table 12. As shown in FIG. When the period crack is formed, scanning of the pedestal 7 in the X direction is performed based on the scanning speed set in the storage unit 53.

레이저 구동부(62)는, 레이저(13)로부터 레이저 빔을 조사한다. 주기 크랙을 형성할 때에는, 기억부(53)에 설정된 레이저 조사 강도, 레이저 펄스 간격에 기초하여 레이저 빔을 조사한다. The laser driver 62 irradiates a laser beam from the laser 13. When the periodic crack is formed, the laser beam is irradiated based on the laser irradiation intensity and the laser pulse interval set in the storage unit 53.

광학계 구동부(63)는, 광학계 조정 기구(14)의 렌즈 위치 조정 기구(14c, 14d)를 구동한다. 주기 크랙을 형성할 때에는, 기억부(53)에 설정된 빔 스폿의 형상(장축 길이, 단축 길이)에 기초하여 변형한 빔 스폿을 조사한다. The optical system drive unit 63 drives the lens position adjusting mechanisms 14c and 14d of the optical system adjusting mechanism 14. When the periodic crack is formed, the beam spot deformed based on the shape (long axis length, short axis length) of the beam spot set in the storage unit 53 is irradiated.

냉매 구동부(64)는, 냉매 분사량을 제어하는 유량 조정 밸브(16a)를 구동한다. 주기 크랙을 형성할 때에는, 기억부(53)에 설정된 냉매 분사량에 기초하여 냉매를 분사한다. The coolant drive unit 64 drives the flow rate regulating valve 16a that controls the coolant injection amount. When the periodic crack is formed, the coolant is injected based on the coolant injection amount set in the storage unit 53.

노즐 구동부(65)는, 냉각 노즐(16)의 위치를 조정하기 위한 노즐 위치 조정 기구(16b)를 구동한다. 주기 크랙을 형성할 때에는, 기억부(53)에 설정된 스폿간 거리에 기초하여 노즐(16)의 위치를 조정한다. 또한, 스폿간 거리와 주사 속도에 기초하여 빔 스폿(HS)이 통과하고 나서 냉각 스폿(CS)이 통과하기까지의 시간(가열/냉각간 시간이라고 함)이 결정되게 된다. 가열/냉각간 시간이 길수록 크랙의 깊이가 깊어진다. The nozzle drive part 65 drives the nozzle position adjustment mechanism 16b for adjusting the position of the cooling nozzle 16. When the period crack is formed, the position of the nozzle 16 is adjusted based on the distance between spots set in the storage unit 53. Further, the time from the passage of the beam spot HS to the passage of the cooling spot CS based on the distance between the spots and the scanning speed (called the heating / cooling time) is determined. The longer the heating / cooling time, the deeper the crack.

상기 각 구동부 이외에, 카메라 구동부(66)는, 카메라(20)를 구동하여, 얼라인먼트 마크를 비춘다. 비춰진 얼라인먼트 마크에 의해, 기판(G)의 위치 결정이 행해진다. In addition to the above driving units, the camera driving unit 66 drives the camera 20 to illuminate an alignment mark. Positioning of the board | substrate G is performed by the reflected alignment mark.

또한, 커터 구동부(67)는, 커터 휠(18)을 구동한다. 이에 따라서 기판(G)에 초기 균열을 형성한다. In addition, the cutter drive unit 67 drives the cutter wheel 18. As a result, an initial crack is formed in the substrate G.

다음으로, 주기 크랙을 형성할 때의 제어 신호에 대해서 구체적으로 설명한다. 주기 크랙을 형성하기 위해서는, 기억부(53)에 기억시킨 제어 파라미터의 적어도 하나를 주기적으로 변화시킨 제어 신호를 생성한다. 이하, 제어 파라미터마다 설명한다. Next, the control signal at the time of forming a periodic crack is demonstrated concretely. In order to form a period crack, a control signal which periodically changes at least one of the control parameters stored in the storage unit 53 is generated. Hereinafter, each control parameter will be described.

(1) 냉매 분사량(1) refrigerant injection amount

냉매 분사량을 주기 변화시키고, 다른 제어 파라미터를 일정하게 유지하는 제어 신호의 경우, 냉매 분사량이 적은 부분에서는 크랙의 깊이가 얕아지고, 냉매 분사량이 많은 부분에서는 크랙의 깊이가 깊어진다. 즉 냉매가 많이 분사되어 강하게 냉각된 부분에서 기판 두께 방향에 있어서의 온도 구배(온도차)가 커져, 이 부분의 응력차가 커져 크랙이 깊게 진전된다. In the case of a control signal which periodically changes the refrigerant injection amount and keeps other control parameters constant, the crack depth becomes shallower at the portion where the refrigerant injection amount is small, and the crack depth becomes deep at the portion where the refrigerant injection amount is large. That is, the temperature gradient (temperature difference) in the board | substrate thickness direction becomes large in the part in which the refrigerant | coolant was injected a lot and strongly cooled, and the stress difference of this part becomes large and a crack progresses deeply.

(2) 주사 속도(2) scanning speed

기판상에서의 빔 스폿(및 냉각 스폿)의 주사 속도를 주기 변화시키고, 다른 제어 파라미터를 일정하게 유지하는 제어 신호의 경우, 주사 속도가 빠른 부분에서는 크랙의 깊이가 얕아지고, 느린 부분에서는 크랙의 깊이가 깊어진다. 즉 주사 속도가 느린 부분에서는 입열량이 증가하여 강하게 가열되어, 이 부분의 응력차가 커져 크랙이 깊게 진전된다. In the case of a control signal which periodically changes the scanning speed of the beam spot (and cooling spot) on the substrate and keeps other control parameters constant, the depth of the crack becomes shallower at the higher scanning speed and the depth of the crack at the slower speed. Deepens. In other words, in a portion where the scanning speed is slow, the amount of heat input increases and is strongly heated, so that the stress difference between the portions increases, and the crack deeply progresses.

(3) 빔 스폿과 냉각 스폿과의 사이의 거리(스폿간 거리)(3) Distance between beam spot and cooling spot (spot-to-spot distance)

스폿간 거리를 주기 변화시키고, 다른 제어 파라미터를 일정(빔 스폿의 주사 속도도 일정)하게 유지하는 제어 신호의 경우, 스폿간 거리를 짧게 하여 가열/냉각 시간간(빔 스폿(HS)이 통과하고 나서 냉각 스폿(CS)이 통과하기까지의 시간)을 짧게 한 부분에서는 크랙의 깊이가 얕아지고, 스폿간 거리를 길게 하여 가열 냉각간 시간을 길게 한 부분에서는 크랙의 깊이가 깊어진다. 즉 스폿간 거리를 길게 한 부분에 있어서의 크랙 형성시의 압축 응력 영역(즉 크랙 진전이 제어되는 영역)이 깊어져, 크랙이 깊게 진전된다. In the case of a control signal which periodically changes the distance between spots and keeps other control parameters constant (the scanning speed of the beam spot is also constant), the distance between the spots is shortened so that the heating / cooling time (beam spot HS passes) Then, the depth of a crack becomes shallow in the part which shortened the time until the cooling spot CS passes, and the depth of a crack becomes deep in the part which lengthened the time between heating and cooling by lengthening the distance between spots. That is, the compressive stress region (that is, the region in which crack propagation is controlled) at the time of crack formation at the portion where the distance between spots is lengthened becomes deep, and the crack is deeply advanced.

(4) 레이저 조사 강도(출력)(4) laser irradiation intensity (output)

레이저 조사 강도(출력)를 주기 변화시키고, 다른 제어 파라미터를 일정하게 유지하는 제어 신호의 경우, 레이저 빔의 조사 강도가 약한 부분에서는 크랙의 깊이가 얕아지고, 조사 강도가 강한 부분에서는 크랙의 깊이가 깊어진다. 즉 조사 강도가 강한 부분에서는 입열량이 증가하여 강하게 가열되어, 이 부분의 응력차가 커져 크랙이 깊게 진전된다. In the case of a control signal which periodically changes the laser irradiation intensity (output) and keeps other control parameters constant, the depth of the crack becomes shallow at the portion where the irradiation intensity of the laser beam is weak, and the depth of the crack at the portion where the irradiation intensity is strong. Deepens. That is, in the part where irradiation intensity is strong, the amount of heat input increases and it heats strongly, and the stress difference of this part becomes large and a crack progresses deeply.

(5) 레이저 펄스 간격(5) laser pulse interval

레이저의 펄스 간격을 주기 변화시키고, 다른 제어 파라미터를 일정하게 유지하는 경우, 레이저의 펄스 간격이 긴 부분에서는 크랙의 깊이가 얕아지고, 펄스 간격이 짧은 부분에서는 크랙의 깊이가 깊어진다. 즉, 펄스 간격이 짧은 부분에서는 입열량이 증가하여 강하게 가열되어, 이 부분의 응력차가 커져 크랙이 깊게 진전된다. In the case where the pulse interval of the laser is changed periodically and other control parameters are kept constant, the depth of the crack becomes shallow at the portion where the pulse interval of the laser is long, and the depth of the crack is deep at the portion where the pulse interval is short. That is, in the part where a pulse interval is short, heat input amount increases and it heats strongly, and the stress difference of this part becomes large and a crack progresses deeply.

(6) 빔 스폿 형상(6) beam spot shape

레이저 스크라이브 가공에서는, 타원 형상 등의 빔 스폿의 장축 방향을 분단 예정 라인(스크라이브 예정 라인)에 맞추도록 하여 빔 스폿의 주사가 행해진다. 이때의 장축 길이를 주기 변화시키고, 다른 제어 파라미터를 일정하게 하는 경우, 장축 길이가 짧은 부분에서는 단위 면적당 열량이 많아져, 크랙의 깊이가 깊어지고, 장축 길이가 긴 부분에서는 단위 면적당 열량이 작아져, 크랙의 깊이가 얕아지는 경향이 있다. In laser scribing, the beam spot is scanned with the long axis direction of the beam spot such as an ellipse shape aligned with the division scheduled line (scribe scheduled line). In the case of changing the long axis length at this time and making other control parameters constant, the amount of heat per unit area is increased in the portion having a short long axis length, the depth of the crack is deepened, and the amount of heat per unit area is decreased at the portion having a long long axis length. The crack depth tends to be shallow.

또한, 전술한 (1) 내지 (6)의 제어 파라미터에 대해서, 복수의 제어 파라미터를 동시에 주기 변화시키도록 해도 좋다. 예를 들면, 냉매 분사량과 레이저 조사 강도를 동시에 변화시켜 기판에 발생하는 온도차를 크게 해도 좋다. In addition, with respect to the control parameters (1) to (6) described above, a plurality of control parameters may be periodically changed. For example, the temperature difference generated in the substrate may be increased by simultaneously changing the refrigerant injection amount and the laser irradiation intensity.

다음으로, 스크라이브 동작에 대해서 설명한다. 상기 레이저 스크라이브 장치(LS)에서는, 종래의 스크라이브 동작에 비교하여, 제어 파라미터의 일부가 주기적으로 변화하는 제어 신호에 의해 구동부를 동작시키는 점이 다르지만, 그 이외는 동일하다. Next, the scribe operation will be described. The laser scribe device LS differs from the conventional scribing operation in that the driving unit is operated by a control signal in which some of the control parameters are periodically changed, but otherwise the same.

즉, 분단 예정 라인의 가장자리에, 커터 휠(18)에 의해 초기 균열(TR)을 형성하고, 이어서 빔 스폿(HS) 및 냉각 스폿(CS)을 분단 예정 라인을 따라서 주사시킨다. 이때에, 제어 파라미터의 일부가 주기적으로 변화하는 제어 신호에 의해 각 구동부가 제어되게 한다. 이에 따라서, 기판(G)에 주기 크랙이 형성되게 된다. That is, the initial crack TR is formed by the cutter wheel 18 at the edge of the parting line to be divided, and then the beam spot HS and the cooling spot CS are scanned along the parting line. At this time, each drive unit is controlled by a control signal in which a part of the control parameter changes periodically. As a result, periodic cracks are formed in the substrate G.

도 4는 제어 파라미터를 주기적으로 변화시키면서 레이저 스크라이브 가공을 행했을 때에 기판(G)에 형성되는 주기 크랙을 나타낸 모식도로, 도 4(a)는 기판(G)의 사시도이고, 도 4(b)는 A－A' 단면도이고, 도 4(c)는 B－B' 단면도이고, 도 4(d)는 C－C' 단면도이다. Fig. 4 is a schematic diagram showing the period cracks formed in the substrate G when laser scribing is performed while periodically changing the control parameters. Fig. 4 (a) is a perspective view of the substrate G, and Fig. 4 (b). Is A-A 'sectional drawing, FIG. 4 (c) is B-B' sectional drawing, and FIG. 4 (d) is C-C 'sectional drawing.

초기 균열(TR)로부터 직선 형상으로 빔 스폿(HS) 및 냉각 스폿(CS)이 주사됨으로써, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 크랙(Cr)이 형성되어, 기판 표면에는 직선 형상의 스크라이브 라인(SL)이 형성된다. As the beam spot HS and the cooling spot CS are scanned from the initial crack TR in a straight line, cracks Cr are formed as shown in Fig. 4A, and a straight scribe line is formed on the substrate surface. SL) is formed.

이때, 도 4(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 판 두께 방향으로 진전되는 크랙(Cr)의 선단 부분은, 제어 파라미터가 변동하는 주기와 동(同) 주기의 파형(W)이 되어, 주기 크랙이 형성된다. At this time, as shown to Fig.4 (a), (b), the front-end | tip part of the crack Cr which advances in the plate | board thickness direction becomes the waveform W of the same period as the period in which a control parameter fluctuates. Periodic cracks are formed.

형성되는 주기 크랙의 파장은, 제어 파라미터의 변동 주기(즉 파장)에 대응하여 변화한다. 주기 크랙의 파장을 적절한 파장으로 하면, 후술하는 브레이크 장치를 이용하여 기판(G)에 대하여 벤딩 모멘트를 가했을 때에, 벤딩 모멘트(브레이크압)가 주기 크랙의 피크(산 부분)로 집중되게 가해지게 되기 때문에, 가해지는 벤딩 모멘트가 작아도 용이하게 분단할 수 있게 된다. The wavelength of the formed periodic crack changes in correspondence with the fluctuation period (that is, wavelength) of a control parameter. If the wavelength of the periodic crack is set to an appropriate wavelength, when the bending moment is applied to the substrate G using the brake device described below, the bending moment (brake pressure) is applied to the peak (mounted portion) of the periodic crack. Therefore, even if the bending moment to be applied is small, it can be easily segmented.

벤딩 모멘트(브레이크압)가 주기 크랙의 피크(산 부분)에 집중되기 쉬운 주기 크랙의 파장은, 유리와 같은 기판에서는, 경험적으로 10㎜～200㎜인 것이 판명되어 있다. 그 때문에, 이 파장 범위가 되도록, 주사 속도와의 관계에서 제어 파라미터의 주기를 조정한다. The wavelength of the cycle cracks in which the bending moment (break pressure) tends to be concentrated at the peaks (mountains) of the cycle cracks is empirically found to be 10 mm to 200 mm in a substrate such as glass. Therefore, the period of a control parameter is adjusted in relationship with a scanning speed so that it may become this wavelength range.

또한, 주기 크랙의 최대 깊이와 최소 깊이와의 깊이의 차이가 기판의 판 두께의 1％～5％가 되도록 하려면, 주기 크랙의 산과 골과의 피크 부분이 현저하게 나타나게 되어, 브레이크 장치에 있어서, 벤딩 모멘트를 집중되게 가하는 것이 용이해진다. In addition, if the difference between the maximum depth and the minimum depth of the cycle crack is 1% to 5% of the plate thickness of the substrate, the peak portion of the peak and the valley of the cycle crack will be remarkably displayed. It is easy to apply the bending moment concentrated.

기판(G)의 판 두께에도 따르지만, 예를 들면 기판의 판 두께가 0.5㎜～1㎜ 정도이면, 5㎛～50㎛의 범위로 하면 좋다. Although it also depends on the plate | board thickness of the board | substrate G, it is good to set it as the range of 5 micrometers-50 micrometers, for example, if the plate | board thickness of a board | substrate is about 0.5 mm-1 mm.

또한, 형성되는 주기 크랙의 선단(최심부)은, 도 4(c), (d)에 나타내는 바와 같이, 크랙 형성시에 기판 내에 발생되어 있는 압축 응력 영역의 영향으로 진전이 멈춘 결과, 통상은 판 두께의 10％～40％의 깊이가 되어, 이 이상은 진전되지 않는다. In addition, as shown in Figs. 4C and 4D, the leading end (the deepest portion) of the formed cycle crack is generally stopped as a result of progression under the influence of the compressive stress region generated in the substrate at the time of crack formation. It becomes 10%-40% of depth of plate | board thickness, and this abnormality does not advance.

다음으로, 브레이크 장치에 대해서 설명한다. 도 5(a)는 본 발명의 일 실시 형태인 취성 기판의 분단 방법에 있어서 이용되는 브레이크 장치의 개략 구성도이다. 도 1과 동일한 구성에 대해서는 동 부호를 붙임으로써, 설명의 일부를 생략한다. Next, the brake device will be described. Fig. 5A is a schematic configuration diagram of a brake device used in the method for dividing a brittle substrate according to one embodiment of the present invention. About the same structure as FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and a part of description is abbreviate | omitted.

여기에서 설명의 사정상, 공간 좌표(x, y, z)를 이용하여, 브레이크 장치(10)의 설치 바닥면과 평행인 테이블 기준면을 (x, y, z₀)으로 하고, 설치 바닥면과 연직인 방향을 z축으로 하고, 기판(G)의 분단 방향(브레이크 방향)을 y축으로 한다. 브레이크 장치(BM)는 －x축 방향으로 슬라이드 가능한 슬라이드 테이블(23a)과, y축과 평행인 회전축을 중심으로 경동(tilting) 가능하고, 그리고, ＋x축 방향으로 슬라이드 조정 가능한 경동 테이블(23b)을 갖고 있다. For convenience of explanation, the table reference plane parallel to the installation bottom surface of the brake device 10 is defined as (x, y, z ₀ ) by using the spatial coordinates (x, y, z), and the installation bottom surface is vertical. The phosphorus direction is set as the z axis, and the dividing direction (break direction) of the substrate G is set as the y axis. The brake device BM is tiltable about a slide table 23a slidable in the -x axis direction, a rotational axis parallel to the y axis, and tiltable table 23b slidable in the + x axis direction. Have

도 5b는 브레이크 장치(BM)의 좌측 유닛(BM(A))과 우측 유닛(BM(B))이 분리된 상태를 나타내는 사시도이다. 브레이크 장치(BM) 전체가 도 5a의 가대(1)에 부착되는 것으로 하면, 좌측 유닛(BM(A))은 도 5a에 나타낸 바와 같은 기판(G)에 있어서, 스크라이브 라인(SL)보다 좌측(－x축 방향)에 설치되는 기구부를 가리키고, 우측 유닛(BM(B))은 기판(G)의 스크라이브 라인(SL)보다 우측(＋x축 방향)에 설치되는 기구부를 가리킨다. 5B is a perspective view showing a state in which the left unit BM (A) and the right unit BM (B) of the brake device BM are separated. Assuming that the entire brake device BM is attached to the mount 1 of FIG. 5A, the left unit BM (A) is located on the left side of the substrate G as shown in FIG. 5A. The mechanism part provided in -x axis direction is shown, and the right side unit BM (B) points to the mechanism part provided in the right side (+ x axis direction) rather than the scribe line SL of the board | substrate G. As shown in FIG.

또한 분단해야 하는 기판(G)을 올려놓고 지지하기 위해, 제1 제품 테이블(24a)이 슬라이드 테이블(23a)에 고정되고, 제2 제품 테이블(24b)이 경동 테이블(23b)에 고정되어 있다. 또한 제1 제품 테이블(24a)의 상부에 제1 제품 클램프 유닛(25a)이 부착되고, 제2 제품 테이블(24b)의 상부에 제2 제품 클램프 유닛(25b)이 부착된다. 기판(G)의 스크라이브 라인(SL)을 y축과 평행으로 하고, 스크라이브 라인(SL)을 중심으로 기판의 －x축측(좌측)의 영역을 기판 좌부(GL)라고 부르고, ＋x축측(우측)의 영역을 기판 우부(GR)라고 부른다. 제1 제품 클램프 유닛(25a)은 기판 좌부(GL)의 우단부(端部)를 강고하게 가압하여 기판을 고정하고, 제2 제품 클램프 유닛(25b)은 기판 우부(GR)의 좌단부를 강고하게 가압하여 기판을 고정하는 것이다. Moreover, in order to mount and support the board | substrate G which should be divided | segmented, the 1st product table 24a is fixed to the slide table 23a, and the 2nd product table 24b is fixed to the tilting table 23b. In addition, the first product clamp unit 25a is attached to the upper part of the first product table 24a, and the second product clamp unit 25b is attached to the upper part of the second product table 24b. The scribe line SL of the substrate G is made parallel to the y axis, and the region of the -x axis side (left side) of the substrate around the scribe line SL is called the substrate left side GL, and the + x axis side (right side). The region of is called the substrate right side GR. The first product clamp unit 25a firmly presses the right end of the substrate seat GL to fix the substrate, and the second product clamp unit 25b firmly presses the left end of the substrate right GR. Pressing is to fix the substrate.

좌측 유닛(BM(A))에는 슬라이드 기구(26)가 형성된다. 슬라이드 기구(26)는 슬라이드 테이블(23a)을 －x축 방향으로 힘을 가하는 것으로, 가압력을 부여하는 탄성 부재, 예를 들면 에어 실린더, 스프링 등이 형성된다. 이에 더하여 슬라이드 기구(26)에는 슬라이드 범위를 규제하는 스토퍼나, 슬라이드 속도를 규제하는 댐퍼 등이 형성된다(도시하지 않음). The slide mechanism 26 is formed in the left unit BM (A). The slide mechanism 26 applies a force to the slide table 23a in the -x-axis direction, and an elastic member for applying a pressing force, for example, an air cylinder, a spring, or the like is formed. In addition, the slide mechanism 26 is provided with a stopper for regulating the slide range, a damper for regulating the slide speed, and the like (not shown).

우측 유닛(BM(B))은 지주(支柱)인 한 쌍의 수평 지지 블록 상부(27a)와 한 쌍의 수평 지지 블록 하부(27b)에 의해 지지된다. 수평 지지 블록 하부(27b)는 가대(1)에 고정되고, 수평 지지 블록 상부(27a)는 경동 테이블(23b)을 회동이 자유롭게 지지한다. 수평 지지 블록 상부(27a)와 수평 지지 블록 하부(27b)와의 사이에 도시하지 않은 슬라이드 유닛이 형성되어, 수평 지지 블록 상부(27a)가 x축 방향으로 슬라이드 조정할 수 있도록 되어 있다. 그리고 ＋y축측 및, －y축측의 수평 지지 블록 상부(27a)에는 경동축(28)이 형성되어, 경동 테이블(23b), 제2 제품 테이블(24b) 및, 제2 제품 클램프 유닛(25b)이 경동축(28)을 회전축으로 하여 경사가 가능하도록 지지되어 있다. 경동축(28)은 예를 들면 수평 지지 블록 상부(27a)에 베어링 하우징을 형성하여, 이 하우징에 압입된 볼베어링으로 지지된다. 여기에서 수평 지지 블록 상부(27a) 및 경동축(28)을 경동 기구라고 한다. The right unit BM (B) is supported by a pair of horizontal support block upper portions 27a, which are struts, and a pair of horizontal support block lower portions 27b. The horizontal support block lower portion 27b is fixed to the mount 1, and the horizontal support block upper portion 27a rotatably supports the tilt table 23b. A slide unit (not shown) is formed between the horizontal support block upper portion 27a and the horizontal support block lower portion 27b, so that the horizontal support block upper portion 27a can slide in the x-axis direction. And the tilt shaft 28 is formed in the horizontal support block upper part 27a of the + y-axis side and the -y-axis side, and the tilt table 23b, the 2nd product table 24b, and the 2nd product clamp unit 25b are It is supported so that tilting is possible using the tilt shaft 28 as a rotating shaft. The tilt shaft 28 forms, for example, a bearing housing in the upper portion of the horizontal support block 27a, and is supported by a ball bearing press-fitted into the housing. Here, the horizontal support block upper part 27a and the tilting shaft 28 are called tilting mechanisms.

제1 제품 클램프 유닛(25a)은, 기판 좌부(GL)를 고정하여, 기판의 스크라이브 라인(SL)에 전단(剪斷) 응력 및 휨 응력을 집중시키는 것이다. 제1 제품 클램프 유닛(25a)에는, 기판(G)의 스크라이브 라인(SL) 부근을 가압하는 제1 클램프 바(29a)가 형성되어 있다. 이 제1 클램프 바(29a)의 선단은 제1 제품 테이블(24a)의 우측 모서리(edge)에 위치하고, z축 방향으로 미동(微動) 가능하다. 마찬가지로 제2 제품 클램프 유닛(25b)은, 기판 우부(GR)를 고정하여, 기판의 스크라이브 라인(SL)에 전단 응력 및 휨 응력을 집중시키는 것이다. 제2 제품 클램프 유닛(25b)에는, 기판(G)의 스크라이브 라인(SL) 부근을 가압하는 제2 클램프 바(29b)가 형성되어 있다. 제2 클램프 바(29b)의 선단은 제2 제품 테이블(24b)의 좌측 모서리에 위치하고, z축 방향으로 미동 가능하다. The 1st product clamp unit 25a fixes a board | substrate seat part GL, and concentrates a shear stress and a bending stress in the scribe line SL of a board | substrate. In the first product clamp unit 25a, a first clamp bar 29a for pressing the vicinity of the scribe line SL of the substrate G is formed. The front end of the first clamp bar 29a is located at the right edge of the first product table 24a and can be microscopically moved in the z-axis direction. Similarly, the 2nd product clamp unit 25b fixes the board | substrate right part GR, and concentrates a shear stress and a bending stress in the scribe line SL of a board | substrate. In the second product clamp unit 25b, a second clamp bar 29b for pressing the vicinity of the scribe line SL of the substrate G is formed. The tip of the second clamp bar 29b is located at the left edge of the second product table 24b and can be moved in the z-axis direction.

기판(G)의 지지 방법으로서, 진공 흡착, 그 외의 수단에 의해 제품 테이블에 고정할 수 있다. 기판이 유리이며, 그 표면에 수지가 성막되어 있는 경우는, 정전 흡착에 의해서도 고정할 수 있다. As a support method of the board | substrate G, it can fix to a product table by vacuum adsorption and other means. When a board | substrate is glass and resin is formed into the film, it can be fixed also by electrostatic adsorption.

이어서 경동 테이블(23b)의 경동 기구에 대해서 설명한다. 도 5a, b에 나타내는 바와 같이, 수평 지지 블록 상부(27a)의 경동축(28)은, 이를 회전축으로 하여 수평 지지 블록 하부(27b)를 제외하는 우측 유닛(BM(B)) 전체를 도 6a 중의 CW 방향 또는 CCW 방향으로 회동 가능하게 한다. 도 6a는 경동축(28)의 부착 위치를 나타내는 브레이크 장치의 요부 단면도이다. 경동 기구를 통하여 경동 테이블(23b)을 회동시키기 위해, 회동 제어부(30)가 형성된다. 회동 제어부(30)는 모터의 회전력 또는 유체 실린더를 이용하여 경동 테이블(23b)을 소정각만큼 회동하는 것이라도 좋고, 아암이나 링크를 통하여 수동으로 경동 테이블(23b)을 회동하는 것이라도 좋다. 또한 경동 테이블(23b)은 회동을 개시함과 동시에 ＋x축 방향으로 이동하도록 되어 있다. Next, the tilt mechanism of the tilt table 23b will be described. As shown to FIG. 5A, FIG. 6A, the tilting shaft 28 of the horizontal support block upper part 27a makes the whole right side unit BM (B) except the horizontal support block lower part 27b the rotation axis, and FIG. 6A. It is possible to rotate in the CW direction or CCW direction. 6A is a sectional view of principal parts of the brake device, showing the attachment position of the tilt shaft 28. In order to rotate the tilting table 23b through the tilting mechanism, a tilting control portion 30 is formed. The rotation control part 30 may rotate the tilting table 23b by a predetermined angle using the rotational force of a motor or a fluid cylinder, or may rotate the tilting table 23b manually through an arm or a link. Further, the tilt table 23b starts to rotate and moves in the + x axis direction.

브레이크 장치의 초기 설정에서, 제1 제품 테이블(24a)과 제2 제품 테이블(24b)이, 1매의 기판(G)에 대하여 동일한 재치면을 갖도록 위치 결정되어 있다고 한다. 경동축(28)은, 테이블에 올려놓여진 기판(G)의 상면 및 하면으로부터 보아, 중앙의 위치에 오도록 높이가 조정된다. In the initial setting of the brake device, it is assumed that the first product table 24a and the second product table 24b are positioned to have the same mounting surface with respect to the substrate G of one sheet. The tilt shaft 28 is adjusted in height so as to come to the center position as seen from the upper and lower surfaces of the substrate G placed on the table.

기판(G)의 두께를 2d₀으로 한다. 제1 제품 테이블(24a)의 재치면은 (x, y, －d₀)이 되고, 경동축(28)의 위치는 (0, y, －d₀～＋d₀)이 된다. 경동축(28)의 위치는 기판(G)의 두께나 재료에 따라서 조정 가능하다. 또한 제1 제품 테이블(24a)의 우(右)모서리와, 제2 제품 테이블(24b)의 좌(左)모서리와의 간격을 2g로 하면, 제1 클램프 바(29a)의 기판(G)에 대한 가압 위치와, 제2 클램프 바(29b)의 기판(G)에 대한 가압 위치와의 간격은 2g와 동(同) 정도가 바람직하다. 또한, 경동축(28)은 기판(G)의 스크라이브 라인(SL)과 평행으로, 기판의 두께 범위 내에 위치하는 것이 바람직하다. The thickness of the substrate G is set to 2d ₀ . The mounting surface of the first product table 24a is (x, y, -d ₀ ), and the position of the tilt shaft 28 is (0, y, -d _0- + d ₀ ). The position of the tilt shaft 28 can be adjusted in accordance with the thickness and the material of the substrate G. If the distance between the right edge of the first product table 24a and the left edge of the second product table 24b is 2g, the substrate G of the first clamp bar 29a is placed on the substrate G. As for the space | interval of the pressing position with respect to the pressing position with respect to the board | substrate G of the 2nd clamp bar 29b, about 2 g and about the same are preferable. In addition, the tilt shaft 28 is preferably located in the thickness range of the substrate in parallel with the scribe line SL of the substrate G.

도 6(b)는 스크라이브 라인(SL)을 중심으로 하는 브레이크 장치의 부분 확대 단면도이다. 여기에서는 기판(G)의 분단 후의 위치를 실선을 이용하여 나타내고 있다. 경동축(28)의 위치 (x, y, z)를 (0, y, 0)으로 한다. 분할 후의 기판 우부(GR)에 있어서, 스크라이브 라인(SL)의 종점을 PR로 한다. 또한 기판 우부(GR)가 제2 제품 테이블(24b)의 좌모서리와 접하는 라인의 종점을 PR'로 한다. 또한, 기판(G)이 분할 절단되기 전에는, PR은 PL(분할 후의 기판 좌부(GL))에 있어서의 스크라이브 라인(SL)의 종점)과 일치한다. 6B is a partially enlarged cross-sectional view of the brake device centering on the scribe line SL. Here, the position after the division | segmentation of the board | substrate G is shown using the solid line. Let the position (x, y, z) of the tilt shaft 28 be (0, y, 0). In the substrate upper part GR after the division, the end point of the scribe line SL is set to PR. In addition, the end point of the line which the board | substrate right side GR contact | connects the left edge of the 2nd product table 24b is set to PR '. In addition, before the board | substrate G is cut | disconnected, PR corresponds with PL (end point of the scribe line SL in the board | substrate seat part GL after a division | segmentation).

도 6(b)에 나타내는 바와 같이 제2 제품 테이블(24b)을 CCW 방향으로 각도 (θ)만큼 경사시키면, 점(PR')의 위치는 (0, y, 0)으로부터 (x₂, y, z₂)로 이동한다. 여기에서 각 좌표치는 이하와 같이 된다. As shown in Fig. 6B, when the second product table 24b is inclined by the angle θ in the CCW direction, the position of the point PR 'is from (0, y, 0) to (x ₂ , y, z ₂ ). Here, each coordinate value is as follows.

x₁＝0x ₁ = 0

z₁＝－d₀ z ₁ = -d ₀

x₂＝d₀sinθx ₂ = d ₀ sinθ

z₂＝d₀(1－cosθ)－d₀ z ₂ = d ₀ (1-cosθ) -d ₀

제2 클램프 바(29b)의 가압력에 의해, 기판 우부(GR)의 점(PR'(x₂, y, z₂))의 부분이 제2 제품 테이블(24b)에 대한 부동점이 된다고 하면, 기판 우부(GR)의 점(PR)에 위치하는 브레이크 부분에 대하여 상기한 부동점(PR')으로부터 전단력과 인장력(벤딩 모멘트)이 가해져, 기판(G)이 분단된다. 기판(G)의 절단시에는 슬라이드 기구(26)에 의해 기판 좌부(GL)에 대하여 －x축 방향의 가압력이 작용하고, 또한 경동 테이블(23b)이 회동을 개시하면 동시에 ＋x축 방향으로 이동함과 함께, 기판 좌부(GL)의 절단면인 우모서리부가 －x축 방향으로 후퇴하여, 기판 우부(GR)의 좌모서리부와 접촉하지 않게 된다. 이 때문에 유리 기판의 분단면에 흠이 생기지 않아, 매끄러운 분단면이 얻어진다. No. When the section of the point _{(PR '(x 2, y} , z 2)) of the substrate right part (GR), by the urging force of the second clamping bar (29b) that points floating with respect to the second product table (24b), the substrate The shear force and the tensile force (bending moment) are applied to the brake portion located at the point PR of the right side GR from the aforementioned floating point PR ', and the substrate G is divided. At the time of cutting | disconnection of the board | substrate G, the pushing mechanism of the -x-axis direction acts on the board | substrate seat part GL by the slide mechanism 26, and when the tilting table 23b starts rotation, it moves to + x-axis direction simultaneously. In addition, the right edge part which is the cut surface of the board | substrate left part GL retreats to -x-axis direction, and it does not contact with the left edge part of the board | substrate right part GR. For this reason, a flaw does not arise in the divided surface of a glass substrate, and a smooth divided surface is obtained.

이 경우의 수평 이동량(x₂－x₁)을 계산하면, θ＝3°인 경우, 0.039㎜가 된다. If the amount of horizontal movement (x _2- x ₁ ) in this case is calculated, it becomes 0.039 mm when (theta) = 3 degrees.

스크라이브 라인(SL)에서 좌우로 분할된 기판(GR, GL)은, 제1 클램프 바(29a), 제2 클램프 바(29b)를 기판(G)으로부터 해제함으로써, 기판(GR, GL)을 제품 테이블로부터 떼어낼 수 있다. x축 방향으로 띠 형상이 되는 1매의 기판을 다수개로 분할하는 경우, 기판(G)의 소정 개소에 스크라이브 라인(SL)을 각각 형성한다. 그리고 기판(G)을 x방향으로 소정 피치만큼 반송하여, 제품 클램프 유닛(25a, 25b)을 세트하고, 그때마다 경동 테이블(23b)을 경사시킨다. 이러한 조작을 반복함으로써, 1매의 마더 기판으로부터 복수매의 기판을 제조할 수 있다. The substrates GR and GL divided left and right in the scribe line SL release the first and second clamp bars 29a and 29b from the substrate G, thereby producing the substrates GR and GL. Can be removed from the table. When dividing one board | substrate which becomes strip | belt-shaped in the x-axis direction into several pieces, the scribe line SL is formed in predetermined location of the board | substrate G, respectively. And the board | substrate G is conveyed by the predetermined pitch in the x direction, the product clamp units 25a and 25b are set, and the tilt table 23b is inclined every time. By repeating such an operation, a plurality of substrates can be manufactured from one mother substrate.

제2 제품 테이블이 경사되면, 기판의 단면이 스크라이브 라인 형성 위치를 중심으로 V자를 형성하도록 벤딩 모멘트(휨 응력)가 가해지게 된다. 그리고, V자를 형성하도록 벤딩 모멘트가 가해지는 경우, 크랙은 기판 하면(제품 테이블에 접하는 면)으로부터 밀어 넓혀지게 되기 때문에, 벤딩 모멘트는, 보다 하면측에 가까운 크랙 선단 부분(주기 크랙의 산 피크)에 집중되게 된다. 이때, 주기 크랙의 골 피크에서는, 지면에 대하여 전후 부분에서 크랙 선단이 얕게밖에 진전되지 않기 때문에, 분단이 개시되는데 큰 벤딩 모멘트를 필요로 한다. 이에 대하여, 주기 크랙의 산 피크에서는, 지면에 대하여 전후 부분에서 크랙 선단이 더욱 깊게 진전되고 있기 때문에, 분단이 개시되는데 큰 벤딩 모멘트를 필요로 하지 않는다. 그 때문에, 주기 크랙의 산 피크가 기점이 되어 분단되기 쉬워진다.When the second product table is inclined, a bending moment (bending stress) is applied so that the cross section of the substrate forms a V shape around the scribe line forming position. When the bending moment is applied to form a V, the crack is pushed out from the lower surface of the substrate (surface in contact with the product table), so that the bending moment is closer to the lower end of the crack (acid peak of the cycle crack). Will be focused on. At this time, in the valley peak of the periodic crack, since the crack tip only progresses shallower in the front and rear portions with respect to the ground, a large bending moment is required to start the division. On the other hand, in the peak of the period crack, since the tip of the crack is advanced deeper in the front and rear portions with respect to the ground, the splitting does not require a large bending moment to start. As a result, the acid peak of the cycle crack is set as a starting point and is easily broken.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태로서, 레이저 어블레이션 가공에 의한 분단 방법에 대해서 설명한다. 여기에서는 1매의 사파이어 기판을 분단하는 경우를 예로 설명한다. 이 분단 방법에서는, 분단 예정 라인을 따라서 주기 홈을 형성하는 레이저 어블레이션 장치와, 형성한 주기 홈을 따라서 벤딩 모멘트(브레이크압)를 가하는 브레이크 장치가 이용된다. 이 중, 브레이크 장치는 제1 실시 형태에서 설명한 브레이크 장치와 동일하므로 설명을 생략한다. Next, the dividing method by laser ablation processing is demonstrated as 2nd Embodiment of this invention. Here, the case of dividing one sapphire substrate will be described as an example. In this dividing method, the laser ablation apparatus which forms a periodic groove along a predetermined division line, and the brake apparatus which applies a bending moment (brake pressure) along the formed periodic groove are used. Among these, since the brake device is the same as the brake device described in the first embodiment, description thereof is omitted.

레이저 어블레이션 장치에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 취성 기판의 분단 방법에 있어서 이용되는 레이저 어블레이션 장치의 구성도이고, 도 8은 그 제어계의 블록도이다. 또한, 도 1, 도 2의 레이저 스크라이브 장치(LS)와 동일한 구성 부분에 대해서는, 동 부호를 붙임으로써, 설명의 일부를 생략한다. 이 레이저 어블레이션 장치(LA)에서는, 레이저 스크라이브 장치에 비하여, 기판을 용융시키기 쉬운 단파장의 레이저를 이용한다. 또한, 가열 후의 강제적인 냉각은 반드시 필요하지 않으므로, 냉각 기구는 이용하지 않도록 하고 있다. The laser ablation apparatus will be described. FIG. 7 is a configuration diagram of a laser ablation apparatus used in the method for dividing a brittle substrate according to one embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of the control system. In addition, about the component same as the laser scribe apparatus LS of FIG. 1, FIG. 2, the code | symbol is attached | subjected and a part of description is abbreviate | omitted. In this laser ablation apparatus LA, a short wavelength laser is used which is easy to melt a substrate compared with a laser scribe apparatus. In addition, since forced cooling after heating is not necessarily required, the cooling mechanism is not used.

레이저 어블레이션 장치(LA)의 전체 구성에 대해서 설명한다. 사파이어 기판(G)의 위치를 XY방향 및 회전 방향으로 이동시키기 위한 슬라이드 테이블(2), 대좌(7), 회전 테이블(12)에 대해서는 레이저 스크라이브 장치(LS)와 동일하다. The whole structure of the laser ablation apparatus LA is demonstrated. The slide table 2, the pedestal 7, and the turntable 12 for moving the position of the sapphire substrate G in the XY direction and the rotation direction are the same as the laser scribe device LS.

회전 테이블(12)의 상방에는, 레이저 빔(원래 빔)을, 미리 설정한 출력 및 펄스 간격으로 발진하는 레이저(35)와, 원래 빔을 집광하여 유리 기판(G)의 표면상 혹은 표면 근방에 빔 스폿(HS)(도 8)을 형성하는 광학계 조정 기구(36)가 부착 프레임(15)에 고정되어 있다. Above the turntable 12, the laser beam (original beam) oscillates at a predetermined output and pulse interval, and the original beam is condensed and placed on or near the surface of the glass substrate (G). An optical system adjustment mechanism 36 forming the beam spot HS (FIG. 8) is fixed to the attachment frame 15.

레이저(35)에는, 기판 재료가 용융되도록 용융 온도 이상으로 가열하기 위해, 비교적 단파장의 레이저가 사용되며, 예를 들면 UV 레이저가 사용된다. In the laser 35, a relatively short wavelength laser is used, for example, a UV laser, for heating above the melting temperature so that the substrate material is melted.

도 9는 광학계 조정 기구(36)의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 빔의 광로(L)를 따라서 볼록 렌즈(36a)가 부착되어, 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 렌즈 위치 조정 기구(36b)에 의해 위치 조정할 수 있도록 되어 있다. 이 볼록 렌즈(36a)의 초점의 위치를 바꿈으로써, 빔 스폿(HS)의 형상이 정해짐과 함께 기판을 용융할 때의 깊이 위치가 조정된다. 9 is a diagram illustrating an internal configuration of the optical system adjusting mechanism 36. The convex lens 36a is attached along the optical path L of the laser beam, and the position can be adjusted by the lens position adjusting mechanism 36b driven by a motor (not shown). By changing the position of the focal point of the convex lens 36a, the shape of the beam spot HS is determined and the depth position at the time of melting the substrate is adjusted.

이어서, 제어계에 대해서 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이 레이저 어블레이션 장치(LA)의 제어계는, 제어부(50), 입력부(51), 표시부(52), 기억부(55) 및, 제어부(50)에 의한 제어하에서 구동되는 테이블 구동부(61), 레이저 구동부(62), 카메라 구동부(66), 광학계 구동부(68)의 각 구동부에 의해 구성된다. Next, the control system will be described. As shown in FIG. 8, the control system of the laser ablation apparatus LA is a table driven under the control of the control unit 50, the input unit 51, the display unit 52, the storage unit 55, and the control unit 50. Each drive part of the drive part 61, the laser drive part 62, the camera drive part 66, and the optical system drive part 68 is comprised.

기억부(55)에는, 미리, 제어 파라미터로서, 기판의 주사 속도, 레이저 빔의 초점 깊이, 레이저 조사 강도(레이저 출력), 레이저 펄스 간격이 기억되도록 되어 있다. 이들 제어 파라미터는, 입력부(51) 및, 표시부(52)에 표시된 입력 화면에 의해 적절히 설정할 수 있도록 되어 있다. In the storage unit 55, the scanning speed of the substrate, the depth of focus of the laser beam, the laser irradiation intensity (laser output), and the laser pulse interval are stored in advance as control parameters. These control parameters can be appropriately set by an input screen displayed on the input unit 51 and the display unit 52.

그리고, 제어부(50)는, 기억부(55)에 기억된 상기 제어 파라미터에 기초하여, 주기 홈을 형성하기 위한 제어 신호를 생성한다. 즉, 제어 파라미터의 적어도 하나를 주기적으로 변화시키는 제어 신호를 발생함으로써, 분단 예정 라인을 따라서 주기적으로 변화하는 용융 상태를 기판(G)에 발생하는 제어를 행한다. 구체적인 제어에 대해서는 후술한다. 생성된 제어 신호는, 대응하는 구동부에 각각 송신되어 제어 동작이 실행된다. And the control part 50 produces | generates the control signal for forming a periodic groove based on the said control parameter stored in the memory | storage part 55. FIG. In other words, by generating a control signal that periodically changes at least one of the control parameters, control is performed to generate a molten state that periodically changes along the scheduled division lines to the substrate G. Specific control will be described later. The generated control signals are transmitted to the corresponding drive units, respectively, to execute the control operation.

각 구동부에 대해서 설명한다. 테이블 구동부(61)는, 슬라이드 테이블(2) 및 대좌(7), 회전 테이블(12)의 위치 결정을 행하기 위한 모터(모터(9) 등)를 구동한다. 주기 홈을 형성할 때에는, 기억부(55)에 설정된 주사 속도에 기초하여, 대좌(7)의 X방향으로의 주사가 행해진다. Each drive part is demonstrated. The table drive part 61 drives the motor (motor 9 etc.) for positioning the slide table 2, the pedestal 7, and the rotation table 12. As shown in FIG. When the periodic grooves are formed, scanning in the X direction of the pedestal 7 is performed based on the scanning speed set in the storage unit 55.

레이저 구동부(62)는, 레이저(35)로부터 레이저 빔을 조사한다. 주기 홈을 형성할 때에는, 기억부(55)에 설정된 레이저 조사 강도(출력), 레이저 펄스 간격에 기초하여 레이저 빔을 조사한다. The laser driver 62 irradiates a laser beam from the laser 35. When the periodic groove is formed, the laser beam is irradiated based on the laser irradiation intensity (output) set in the storage unit 55 and the laser pulse interval.

광학계 구동부(63)는, 광학계 조정 기구(36)의 렌즈 위치 조정 기구(36b)를구동한다. 주기 홈을 형성할 때에는, 기억부(55)에 설정된 초점 깊이에 기초하여 레이저 빔의 초점 위치를 조정한다. The optical system drive unit 63 drives the lens position adjusting mechanism 36b of the optical system adjusting mechanism 36. When the periodic grooves are formed, the focal position of the laser beam is adjusted based on the focal depth set in the storage unit 55.

이어서, 주기 홈을 형성할 때의 제어 신호에 대해서 구체적으로 설명한다. 주기 홈을 형성하기 위해서는, 전술한 제어 파라미터의 적어도 하나가 주기적으로 변화하는 제어 신호를 생성한다. 이하, 제어 파라미터마다 설명한다. Next, the control signal at the time of forming a periodic groove is demonstrated concretely. In order to form the periodic groove, at least one of the above-described control parameters generates a control signal that changes periodically. Hereinafter, each control parameter will be described.

(2) 주사 속도(2) scanning speed

주사 속도를 주기 변화시키고, 다른 조건을 일정하게 유지하는 제어 신호의 경우, 주사 속도가 빠른 부분에서는 홈의 깊이가 얕아지고, 느린 부분에서는 홈의 깊이가 깊어진다. 즉 주사 속도가 느린 부분에서의 입열량이 증가하여 강하게 용융되어, 이 부분의 홈이 깊게 형성된다. In the case of a control signal which periodically changes the scanning speed and keeps other conditions constant, the depth of the groove becomes shallower at the portion where the scanning speed is higher, and the depth of the groove becomes deeper at the slow portion. In other words, the amount of heat input in the portion where the scanning speed is slow increases and melts strongly, and the groove of this portion is deeply formed.

(3) 초점 깊이(3) focal depth

레이저 빔의 초점 깊이를 주기 변화시키고, 다른 조건을 일정(주사 속도도 일정)하게 유지하는 제어 신호의 경우, 초점 깊이를 기판 표면 또는 얕은 위치로 한 부분에서는 홈 깊이가 얕아지고, 초점 깊이를 깊은 위치로 한 부분에서는 홈 깊이가 깊어진다. 즉 초점 깊이를 깊게 한 부분에서는 깊게까지 강하게 용융된 결과, 홈이 깊게 진전된다. For control signals that periodically change the depth of focus of the laser beam and keep other conditions constant (the scanning speed is also constant), the depth of the groove becomes shallower and the depth of focus deeper when the depth of focus is set to the substrate surface or a shallow position. The groove depth is deepened at the position. In other words, as the depth of focal depth is strongly melted to the depth, the groove is deeply advanced.

(4) 레이저 조사 강도(4) laser irradiation intensity

레이저 조사 강도를 주기 변화시키고, 다른 조건을 일정하게 유지하는 제어 신호의 경우, 레이저 빔의 조사 강도가 약한 부분에서는 홈 깊이가 얕아지고, 조사 강도가 강한 부분에서는 홈 깊이가 깊어진다. 즉 조사 강도가 강한 부분은 입열량이 증가하여 강하게 용융되어, 이 부분의 홈이 깊게 형성된다. In the case of a control signal which periodically changes the laser irradiation intensity and keeps other conditions constant, the groove depth becomes shallow at the portion where the irradiation intensity of the laser beam is weak, and the groove depth becomes deep at the portion where the irradiation intensity is strong. In other words, the portion where the irradiation intensity is strong increases the amount of heat input and is strongly melted, so that the groove of the portion is deeply formed.

(5) 레이저 펄스 간격(5) laser pulse interval

레이저의 펄스 간격을 주기 변화시키고, 다른 조건을 일정하게 유지하는 경우, 레이저의 펄스 간격이 긴 부분에서는 홈 깊이가 얕아지고, 펄스 간격이 짧은 부분에서는 홈 깊이가 깊어진다. 즉, 펄스 간격이 짧은 부분은 입열량이 증가하여 강하게 용융되어, 이 부분의 홈이 깊게 형성된다. In the case where the pulse interval of the laser is changed periodically and other conditions are kept constant, the groove depth becomes shallow at the portion where the pulse interval of the laser is long, and the groove depth becomes deep at the portion where the pulse interval is short. That is, the portion where the pulse interval is short increases the amount of heat input and melts strongly, and the groove of this portion is deeply formed.

또한, 전술한 (1) 내지 (5)의 제어 파라미터에 대해서, 복수의 제어 파라미터를 동시에 주기 변화시키도록 해도 좋다. 예를 들면, 주사 속도와 초점 깊이를 동시에 변화시키거나 해도 좋다. In addition, for the control parameters of (1) to (5) described above, a plurality of control parameters may be periodically changed. For example, the scanning speed and the depth of focus may be changed at the same time.

다음으로, 어블레이션 동작에 대해서 설명한다. 상기 레이저 어블레이션 장치(LA)에서는, 종래의 어블레이션 동작에 비하여, 제어 파라미터의 일부가 주기적으로 변화하는 제어 신호에 의해서 구동부를 동작시키는 점이 상이하지만, 그 이외는 동일하다. Next, the ablation operation will be described. The laser ablation apparatus LA is different from the conventional ablation operation in that the driving unit is operated by a control signal in which a part of the control parameter changes periodically, but otherwise the same.

즉, 분단 예정 라인을 따라서, 빔 스폿(HS)을 주사시켜, 기판(G)을 용융시킨다. 이때에, 제어 파라미터의 일부가 주기적으로 변화하는 제어 신호에 의해 각 구동부가 제어되게 된다. 이에 따라서, 기판(G)에 주기 홈이 형성되게 된다. That is, the beam spot HS is scanned along the division scheduled line, and the substrate G is melted. At this time, each driving unit is controlled by a control signal in which part of the control parameter changes periodically. As a result, a periodic groove is formed in the substrate G.

도 10은 제어 파라미터를 주기적으로 변화시키면서 레이저 어블레이션 가공을 행했을 때에 기판(G)에 형성되는 주기 홈을 나타낸 모식도로, 도 10(a)는 기판(G)의 사시도이고, 도 10(b)는 A－A' 단면도이고, 도 10(c)는 B－B' 단면도이고, 도 10(d)는 C－C' 단면도이다. FIG. 10 is a schematic diagram showing a periodic groove formed in the substrate G when the laser ablation process is performed while periodically changing the control parameters. FIG. 10A is a perspective view of the substrate G, and FIG. ) Is A-A 'sectional drawing, FIG. 10 (c) is B-B' sectional drawing, and FIG. 10 (d) is C-C 'sectional drawing.

직선 형상으로 빔 스폿(HS)이 주사됨으로써, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이 홈(Gr)이 형성되어, 기판 표면에는 직선 형상의 스크라이브 라인(AL)이 형성된다. By scanning the beam spot HS in a linear shape, as shown in Fig. 10A, a groove Gr is formed, and a linear scribe line AL is formed on the substrate surface.

이때, 도 10(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 판 두께 방향으로 진전되는 홈(Gr)의 선단 부분은, 제어 파라미터가 변동하는 주기와 동 주기의 파형(W)이 되어, 주기 홈이 형성된다. At this time, as shown to Fig.10 (a), (b), the front-end | tip part of the groove Gr advancing in a plate | board thickness direction becomes the waveform W of the same period as the period in which a control parameter changes, and a periodic groove Is formed.

형성되는 주기 홈의 파장은, 제어 파라미터의 변동 주기(즉 파장)에 대응하여 변화한다. 주기 홈의 파장을 적절한 파장으로 하면, 브레이크 장치(BM)를 이용하여 기판(G)에 대하여 벤딩 모멘트를 가했을 때에, 벤딩 모멘트(브레이크압)가 주기 홈의 피크(산 부분)에 집중되게 가할 수 있어, 작은 벤딩 모멘트를 가하는 것만으로 용이하고 그리고 안정되게 분단할 수 있게 된다. The wavelength of the periodic groove to be formed varies in response to the variation period (that is, the wavelength) of the control parameter. When the wavelength of the periodic groove is set to an appropriate wavelength, when the bending moment is applied to the substrate G by using the brake device BM, the bending moment (brake pressure) can be applied to the peak (mounted portion) of the periodic groove. Therefore, it is possible to divide easily and stably simply by applying a small bending moment.

벤딩 모멘트(브레이크압)를 집중되게 가할 수 있는 주기 홈의 파장은, 사파이어와 같은 기판에서는 경험적으로 1㎜～10㎜인 것이 판명되어 있다. 그 때문에, 이 파장 범위가 되도록, 주사 속도와의 관계에서 제어 파라미터의 주기를 조정한다. 또한, 주기 홈의 최대 깊이와 최소 깊이와의 깊이의 차이가 기판의 판 두께의 1％～5％가 되도록 하면, 주기 홈의 산과 골과의 피크 부분이 현저하게 나타나게 되어, 브레이크 장치에 있어서, 벤딩 모멘트를 집중되게 가하는 것이 용이해진다. The wavelength of the periodic groove to which the bending moment (brake pressure) can be concentrated is empirically found to be 1 mm to 10 mm in a substrate such as sapphire. Therefore, the period of a control parameter is adjusted in relationship with a scanning speed so that it may become this wavelength range. In addition, when the difference between the maximum depth and the minimum depth of the periodic grooves is 1% to 5% of the thickness of the substrate, the peak portion of the peaks and valleys of the periodic grooves appears remarkably. It is easy to apply the bending moment concentrated.

또한, 형성되는 주기 홈은, 레이저 어블레이션에 의한 가공 시간을 길게 하면 깊게 할 수도 있지만, 가능한 한 가공 시간을 짧게 하여, 얕은 주기 홈의 상태에서 브레이크 동작을 행하도록 한다. 주기 홈의 깊이가 얕은 경우에도, 주기 홈의 피크 부분에 집중적으로 벤딩 모멘트가 가해짐으로써, 비교적 작은 벤딩 모멘트로 분단할 수 있고, 게다가 어블레이션 가공에서 발생하는 기판 표면의 오염을 저감할 수 있다. In addition, although the periodic groove formed can be deepened if the machining time by laser ablation is made long, processing time is made as short as possible, and a brake operation is performed in the state of a shallow periodic groove. Even when the depth of the periodic groove is shallow, the bending moment is intensively applied to the peak portion of the periodic groove, so that it is possible to divide into a relatively small bending moment and to reduce the contamination of the substrate surface generated in the ablation process. .

또한, 전술한 레이저 어블레이션 가공에서는 홈(Gr)이 형성되는 경우를 설명했지만, 기판 재료의 종류나 가열 조건에 따라서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 홈(Gr)이 형성될 뿐만 아니라, 홈(Gr)의 바닥에 크랙(Cr)이 형성되어, 파형(W)이 주기 홈과 주기 크랙에 의해 형성되는 경우가 있다. In addition, although the case where groove | channel Gr is formed was demonstrated in the laser ablation process mentioned above, according to the kind of board | substrate material or heating conditions, not only groove | channel Gr is formed but also groove | channel Gro is shown as FIG. The crack Cr is formed in the bottom of Gr, and the waveform W may be formed by a periodic groove and a periodic crack.

이 경우도, 도 10에서 설명한 주기 홈이 형성된 경우와 동일하며, 가능한 한 얕은 주기 홈 및 주기 크랙의 상태에서 브레이크 동작을 행하도록 하면, 비교적 작은 벤딩 모멘트로 분단할 수 있고, 게다가 어블레이션 가공에서 발생하는 기판 표면의 오염을 저감할 수 있다. This case is also the same as the case where the periodic groove described in FIG. 10 is formed, and if the brake operation is performed in the state of the periodic groove and the period crack as shallow as possible, it can be divided into a relatively small bending moment, and in ablation processing It is possible to reduce contamination of the substrate surface generated.

(실시예)(Example)

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 대한 구체예를 설명한다. Next, the specific example about embodiment of this invention is described.

(실시예 1) 냉매 분사량의 변동에 의한 주기 크랙의 형성Example 1 Formation of Periodic Crack Due to Variation of Refrigerant Injection Amount

초기 균열(TR)을 형성한 무(無)알칼리 유리 기판(길이 300㎜×폭 300㎜×두께 0.7㎜)에, CO₂ 레이저(출력 120W)를 주사하여 스크라이브 라인을 형성하여, 그때 냉매 분사량을 변동시켜 주기 크랙을 형성했다. 빔 스폿 및 냉각 스폿의 주사 속도를 150㎜/초, 냉매 분사량의 변동 주기(전환 간격)를 1초로 하고, 냉각수량의 설정을 0.8cc/분, 1cc/분, 0.8cc/분의 순서로 전환했다. 결과를 표 1에 나타낸다. Scan the CO ₂ laser (output 120W) to an alkali-free glass substrate (length 300 mm × width 300 mm × thickness 0.7 mm) in which the initial crack (TR) was formed to form a scribe line. It was made to fluctuate and a cycle crack was formed. The scanning speed of the beam spot and the cooling spot is set to 150 mm / sec, the variation period (switching interval) of the refrigerant injection amount is 1 second, and the setting of the cooling water amount is switched in the order of 0.8 cc / min, 1 cc / min, and 0.8 cc / min. did. The results are shown in Table 1.

다른 조건을 일정하게 설정하면, 단위 시간당 냉각수량이 많은 위치(단부로부터 150㎜)에서 크랙이 깊게 형성되었다. 침투 깊이의 변동 폭은 13㎛～15㎛이고, 기판 판 두께(0.7㎜)의 1.8％～2.1％였다. When other conditions were set constant, the crack was deeply formed in the position (150 mm from an end) with a large amount of cooling water per unit time. The fluctuation range of penetration depth was 13 micrometers-15 micrometers, and were 1.8%-2.1% of the board | plate thickness (0.7 mm).

(실시예 2) 주사 속도의 변동에 의한 주기 크랙의 형성Example 2 Formation of Periodic Crack Due to Variation in Scanning Speed

초기 균열(TR)을 형성한 무알칼리 유리 기판(길이 300㎜×폭 300㎜×두께 0.7㎜)에, CO₂ 레이저(출력 150W)를 주사하여 스크라이브 라인을 형성하여, 그때 주사 속도를 변동시켜 주기 크랙을 형성했다. Scan a CO ₂ laser (output 150W) on an alkali-free glass substrate (length 300 mm x width 300 mm x thickness 0.7 mm) on which an initial crack (TR) was formed to form a scribe line, and vary the scanning speed at that time. Formed cracks.

레이저 빔 및 냉각 스폿의 주사 속도를, 220㎜/초와 300㎜/초의 2가지 속도로 변동시켰다. 결과를 표 2에 나타낸다. The scanning speeds of the laser beam and the cooling spot were varied at two speeds of 220 mm / sec and 300 mm / sec. The results are shown in Table 2.

다른 조건을 일정하게 하여 주사 속도를 바꾸면, 주사 속도가 느린 위치에서 깊은 크랙이 형성되었다. When the scanning speed was changed by keeping other conditions constant, deep cracks were formed at the positions where the scanning speed was slow.

(실시예 3) 레이저 조사 강도(출력)의 변동에 의한 주기 크랙의 형성Example 3 Formation of Periodic Crack Due to Variation in Laser Irradiation Intensity (Output)

초기 균열(TR)을 형성한 무알칼리 유리 기판(길이 300㎜×폭 300㎜×두께 0.7㎜)에, CO₂ 레이저를 사용하여 스크라이브 라인을 형성하여, 그때 조사 강도를 변동시켜 주기 크랙을 형성했다. A scribe line was formed on an alkali-free glass substrate (length 300 mm x width 300 mm x thickness 0.7 mm) in which the initial crack (TR) was formed using a CO ₂ laser, and the irradiation intensity was varied at that time to form a cycle crack. .

레이저 빔 및 냉각 스폿의 주사 속도를 220㎜/초로 일정하게 하고, 레이저 조사 강도(출력)는, 150W와 110W의 2가지 출력으로 변동시켰다. 결과를 표 3에 나타낸다. The scanning speed of the laser beam and the cooling spot was made constant at 220 mm / sec, and the laser irradiation intensity (output) was varied to two outputs of 150W and 110W. The results are shown in Table 3.

다른 조건을 일정하게 하면, 조사 강도(출력)가 큰 위치에서 깊은 크랙이 형성되었다. When the other conditions were made constant, deep cracks were formed at the position where irradiation intensity (output) was large.

(실시예 4) 빔 형상의 변동에 의한 주기 크랙의 형성Example 4 Formation of Periodic Crack Due to Variation of Beam Shape

초기 균열(TR)을 형성한 무알칼리 유리 기판(길이 300㎜×폭 300㎜×두께 0.7㎜)에, CO₂ 레이저(출력 150W)를 사용하여 스크라이브 라인을 형성하여, 그때 타원 형상의 빔 스폿의 장축 및 단축의 길이를 변동시켜 주기 크랙을 형성했다. A scribe line was formed on an alkali-free glass substrate (300 mm in length x 300 mm in width x 0.7 mm in thickness) in which the initial crack (TR) was formed using a CO ₂ laser (output 150W). Periodic cracks were formed by varying the lengths of the major and minor axes.

레이저 빔 및 냉각 스폿의 주사 속도를 220㎜/초로 일정하게 하고, 장축과 단축은 (40㎜×1.5㎜)와, (27㎜×1.9㎜)의 2가지 형상으로 변동시켰다. 결과를 표 4에 나타낸다. The scanning speeds of the laser beam and the cooling spot were made constant at 220 mm / sec, and the major and minor axes were varied in two shapes (40 mm x 1.5 mm) and (27 mm x 1.9 mm). The results are shown in Table 4.

다른 조건을 일정하게 하면, 빔 스폿의 장축이 긴 위치에서 얕은 크랙이 형성되었다. By keeping the other conditions constant, shallow cracks were formed at the long axis of the beam spot.

본 발명은, 레이저 빔을 조사하여 유리 기판 등의 취성 재료 기판의 분단을 행하는 방법에 이용할 수 있다. This invention can be used for the method of dividing brittle material board | substrates, such as a glass substrate, by irradiating a laser beam.

12 : 회전 테이블
13 : 레이저(CO₂ 레이저)
14 : 광학계 조정 기구
16 : 냉각 노즐
16a : 유량 조정 밸브
16b : 노즐 위치 조정 기구
23a, 23b : 슬라이드 테이블
25a, 25b : 제1,제2 제품 클램프 유닛
35 : 레이저(UV 레이저)
36 : 광학계 조정 기구
50 : 제어부
53, 55 : 기억부
CS : 냉각 스폿
HS : 빔 스폿
SL : 스크라이브 라인(크랙)
AL : 스크라이브 라인(홈)
W : 주기 크랙 또는 주기 홈의 파형
Cr : 크랙
Gr : 홈
LS : 레이저 스크라이브 장치
BM : 브레이크 장치
LA : 레이저 어블레이션 장치12: rotating table
13: laser (CO ₂ laser)
14: optical system adjustment mechanism
16: cooling nozzle
16a: flow control valve
16b: nozzle position adjusting mechanism
23a, 23b: slide table
25a, 25b: first and second product clamp unit
35 laser (UV laser)
36: optical system adjustment mechanism
50:
53, 55: memory
CS: Cooling Spot
HS: Beam Spot
SL: scribe line (crack)
AL: scribe line (home)
W: Waveform of period crack or period groove
Cr: Crack
Gr: home
LS: Laser Scribe
BM: Brake Device
LA: Laser Ablation Device

Claims

The beam spot formed by the irradiation of the laser beam is relatively moved along the division scheduled line set on the brittle material substrate, and the substrate is heated from the substrate surface side at a temperature below the softening point, followed by refrigerant injection from the nozzle. A method of dividing a brittle material substrate comprising a step of forming a crack by cooling the substrate by relatively moving the formed cooling spot so as to follow the beam spot, and by applying a bending moment along the formed crack.
In the process of forming cracks, by periodically changing the heating conditions, or cooling conditions, or the heating conditions and cooling conditions along the scheduled line of division, the maximum depth of the cracks stays within a depth limited by the compressive stress region inside the substrate. And forming a period crack in which the depth of the crack varies along the heating line, or the cooling condition, or the cycle of the heating condition and the cooling condition, along the direction of the scheduled division.
In the braking step, a bending moment is applied to the period crack from the substrate back surface side.

The method of claim 1,
The heating conditions or cooling conditions of the process of forming the crack are (1) the amount of refrigerant injection forming the cooling spot, (2) the scanning speed of the beam spot, and (3) the time from the passage of the beam spot to the cooling spot. Segmentation of a brittle material substrate which periodically changes at least one of (4) the irradiation intensity of the laser beam forming the beam spot, (5) the pulse spacing of the laser beam forming the beam spot, and (6) the shape of the beam spot. Way.

The method of claim 1,
The wavelength of the said period crack is 10 mm-200 mm, The difference of the depth of the maximum depth and the minimum depth of a period crack is 1%-5% of the board thickness of a board | substrate.

The method of claim 1,
A method of dividing a brittle material substrate, wherein the brittle material substrate is a glass substrate.

A process of forming a groove by relatively moving a beam spot formed by irradiation of a laser beam along a division scheduled line set on a brittle material substrate to form a groove by heating the substrate at a temperature equal to or higher than a melting temperature, and a bending moment along the formed groove. As a segmentation method of a brittle material substrate which consists of a brake process which isolate | separates by adding,
In the step of forming the grooves, by periodically changing the heating conditions along the scheduled division line, a periodic groove in which the depth of the grooves change in the cycle of the heating conditions is formed along the direction of the intended division line,
In the braking step, a bending moment is applied to the periodic groove from the substrate back surface side.

The method of claim 5,
In the step of forming a groove, a cycle crack is formed at the bottom of the cycle groove together with the cycle groove to apply a bending moment to the cycle groove and the cycle crack.

The method of claim 5,
The heating conditions in the step of forming the grooves include at least one of (1) the scanning speed of the laser beam, (2) the irradiation intensity of the laser beam, (3) the depth of focus of the laser beam, and (4) the pulse interval of the laser beam. A method of dividing a brittle material substrate in which one is periodically changed.

The method of claim 5,
The method of dividing a brittle material substrate, wherein the wavelength of the periodic groove is 1 mm to 10 mm, and the difference between the maximum depth and the minimum depth of the periodic groove is 1% to 5% of the thickness of the substrate.

The method of claim 5,
A method of dividing a brittle material substrate, wherein the brittle material substrate is a sapphire substrate.