KR101193874B1 - 기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치 - Google Patents

기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치 Download PDF

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Abstract

깊고 똑바른 수직크랙의 형성이 가능하고, 절단에 의하여 양호한 취성기판의 절단면이 얻어지는 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치를 제공한다. 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 취성기판이 그 용융 온도 이하로 가열되도록 레이저빔을 조사하여, 취성기판에 형성된 홈으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 수직크랙을 발생시켜 성장시키는 취성기판의 수직크랙 형성방법으로서, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 저온부를 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성한다.

Description

기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치{VERTICAL CRACK FORMING METHOD AND VERTICAL CRACK FORMING DEVICE IN SUBSTRATE}
본 발명은 기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치에 관한 것으로서, 특히 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 취성기판이 그 용융(溶融) 온도 이하로 가열되도록 레이저빔(laser beam)을 조사하여, 미리 형성된 홈 등에서부터 수직크랙을 형성하는 취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 세라믹 기판 등의 취성기판을 절단하기 위하여 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 취성기판과 상대적으로 이동시키면서 취성기판을 가열하고, 가열된 취성기판 상의 부위에 냉매(冷媒)를 공급하는 수직크랙 형성방법이 사용되고 있다.
이러한 레이저빔에 의한 수직크랙 형성방법에서는, 가열부위의 주위에 발생한 압축 응력(壓縮應力)과, 냉각부위의 주위에 발생한 인장 응력(引張應力) 사이의 응력 차이에 의거하여 수직크랙(블라인드 크랙(blind crack))을 형성한다.
특허문헌1에는, 취성비금속 재료에 레이저빔을 조사하여 수직크랙을 형성함에 있어서의 냉각 조건 및 취성비금속 재료의 절단속도에 관한 빔의 파라미터(parameter)를 선택함으로써, 주어진 특성의 취성비금속 재료에 필요한 깊이의 블라인드 크랙을 형성하는 취성비금속 재료의 절단방법이 개시되어 있다.
특허문헌1 : 일본국 특허제3027768호 공보
특허문헌2에는, 차광판(遮光板)을 사용하여, 취성재료의 표면에 형성되는 레이저빔의 조사영역 내, 즉 빔 스폿(beam spot) 내에 있어서 레이저빔의 일부를 차광함으로써 레이저빔 차광영역을 형성하고, 레이저빔 조사영역과 상기 차광영역의 경계 부근에 온도구배(溫度句配)에 기인하는 열응력을 생기게 함으로써 취성재료를 할단(割斷)하는 할단장치 및 할단방법이 개시되어 있다. 이 문헌에 의하면, 에너지 강도가 불연속인 레이저 광(laser光)을 취성재료에 조사하여 할단하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌2 : 일본국 공개특허공보 특개2001-212683호 공보
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
레이저빔의 조사에 의하여 취성재료 표면에 대한 레이저 스크라이브 후에, 형성된 크랙의 좌우로 힘을 가하여 취성재료를 분리시키는 브레이크 공정에 있어서, 취성재료의 분리가 간단하게 이루어지도록 또한 분리 후의 취성재료의 절단면의 품질이 양호하도록 하기 위하여는, 크랙이 수직방향으로 조금이라도 깊게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 양호한 수직크랙의 형성을 저해하는 기판 내의 열에 의한 비틀림에 대하여 이하에 설명한다.
도21에서부터 도23은, 레이저빔을 취성기판 표면에 주사(走査)하면서 조사하여 취성기판 표면에 수직크랙을 형성할 때에, 취성기판 내에 발생하는 열에 의한 비틀림을 설명하기 위한 취성기판의 단면을 나타내는 도면이다. 도면에 있어서, 레이저빔은 도면에서 지면(紙面) 안쪽에서부터 지면 전방으로 연속하여 이동하는 것으로 한다.
도21에 나타나 있는 바와 같이, 레이저빔의 조사에 의하여 가열된 부위100에는 도면에서 파선 화살표로 나타내는 압축응력이 발생한다. 계속하여 도22에 나타나 있는 바와 같이, 레이저빔의 조사에 의하여 가열된 부위100의 근방에 냉각제(冷却劑)의 공급에 의하여 냉각 스폿120이 형성되면, 도면에서 실선 화살표로 나타내는 인장응력이 발생한다.
이 결과, 이들의 응력 차이에 따라 도23에 나타나 있는 바와 같이 인장응력의 직각방향으로 취성기판의 판의 두께방향으로 연장된 수직크랙130이 형성된다.
그러나 냉각 스폿120이 형성되어도 크랙을 형성하는 데에 충분한 응력 차이는 취성기판 표면부분에만 한정되고, 냉각 스폿120으로부터 취성기판의 두께방향으로 확산되는 열과 가열된 부위100으로부터 취성기판의 두께방향으로 확산되는 열의 사이에 크랙을 형성하는 데에 충분한 응력 차이 즉 온도 차이가 없어지면, 상기한 가열된 부위100으로부터 취성기판 내의 판의 두께방향으로 확산된 잉여(剩餘)의 열은, 고온압축 응력영역150으로서 잔존(殘存)한다고 생각된다. 고온압축 응력영역150은, 취성기판 내에 있어서 상대적인 열에 의한 비틀림으로서 정의된다.
고온압축 응력영역150은, 도23에 나타나 있는 바와 같이 수직크랙130이 취성기판의 판의 두께방향으로 똑바로 연장되는 것을 방해하므로, 생산현장에서 취성기판 표면에 실용적인 속도로 레이저빔을 주사시킨 경우에는, 판의 두께방향으로의 크랙의 진행은 판의 두께의 2～4할 정도의 깊이까지가 한계였다.
도24는, 형성된 수직크랙을 따라 취성기판을 절단하고, 절단에 의하여 노출된 취성기판의 절단면의 일방을 절단면에 따른 방향에서 촬영한 사진이다.
도24는 형성된 수직크랙이 도중에 만곡(彎曲)된 상황을 나타내고 있는데, 이 원인은 상기한 고온압축 응력영역150에 의한 것이다(고온압축 응력영역150은, 설명의 편의상 사진에 파선으로 추가로 기재함).
도23 및 도24에 나타나 있는 바와 같이 잔존하는 고온압축 응력영역150이 깊고 똑바른 수직크랙의 형성을 방해함으로써, 절단에 의하여 형성되는 취성기판의 절단면은 그 품질이 저하된다. 구체적으로는 절단면이 국부적인 경우를 포함하여 취성기판의 표면에 대하여 직각이 되지 않고 경사지게 형성되는 「비직선 절단」이라고 불리는 현상이 발생한다.
상기한 특허문헌1 및 특허문헌2에서는, 빔 스폿이 그 진행방향에 있어서 도중에서 끊기지 않고 할단 예정선(수직크랙 형성 예정라인)의 근방을 연속하여 조사하므로, 글라스판의 내부에 고온압축 응력영역이 잔존한다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 깊고 똑바른 수직크랙의 형성이 가능하고 절단에 의하여 양호한 취성기판의 절단면이 얻어지는 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명에 있어서 기판이라 함은, 취성재료로 이루어지는 단판(單板) 또는 복수의 기판으로 구성되는 기판(취성기판)을 의미한다.
[발명의 구성]
본 발명에 의하면, 취성기판 상의 수직크랙(垂直crack) 형성 예정라인을 따라 취성기판이 그 용융(溶融) 온도 이하로 가열되도록 레이저빔(laser beam)을 조사(照射)하여 취성기판에 형성된 홈으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 수직크랙을 발생시켜 성장시키는 취성기판의 수직크랙 형성방법으로서, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부(高溫部)와, 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 적어도 하나의 저온부(低溫部)를 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성하는 것을 특징으로 하는 취성기판의 수직크랙 형성방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 취성기판이 그 용융 온도 이하로 가열되도록 레이저빔을 조사하여 취성기판에 형성된 홈으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 수직크랙을 발생시켜 성장시키는 단개(單個)의 취성기판의 제조방법으로서, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와, 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 적어도 하나의 저온부를 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성하는 것을 특징으로 하는, 머더 기판으로부터 절단하여 단개의 취성기판을 제조하는 방법이 제공된다.
여기에서 고온부는 레이저빔이 조사되는 표면영역의 바로 아래부분에 상당하고, 저온부는 레이저빔이 조사되지 않는 표면영역의 바로 아래부분에 상당한다. 고온과 저온은 2개의 부분에서의 상대적인 온도차이를 의미하고, 예를 들면 레이저빔이 조사되는 영역이어도 취성기판에 흡수되어 상승하는 온도에 있어서 큰 차이가 발생하는 표면영역의 바로 아래 부근이 저온부에 상당하는 경우도 포함된다.
레이저빔의 조사에는 예를 들면 다각형 미러를 사용하여도 좋다. 레이저빔의 조사에 다각형 미러를 사용하는 경우에, 예를 들면 아래와 같이 하여 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와, 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 저온부를 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성할 수 있다.
(1) 미러를 단속적(斷續的)으로 움직여서 빔의 조사위치를 제어함으로써 단속적으로 고온부를 형성시킨다.
(2) 레이저빔의 조사에 다각형 미러를 사용하고, 레이저 발진기의 온/오프의 절환에 의하여 레이저 발진기의 온에 대응하는 고온부와, 레이저 발진기의 오프에 대응하는 저온부를 형성시킨다.
(3) 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔을 반사하여 다각형 미러의 경면(鏡面)에 입사(入射)시키기 위한 반사경(反射鏡)을 배치하고, 당해 반사경의 반사각도를 변화시킴으로써, 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔이 다각형 미러의 경면에 단속적(斷續的)으로 입사하도록 하고, 입사하는 시간대에 대응하는 고온부와, 입사하지 않는 시간대에 대응하는 저온부를 형성시킨다.
(4) 다각형 미러에서 반사된 레이저빔을 반사하여 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하기 위한 반사경을 배치하고, 당해 반사경의 반사각도를 변화시킴으로써 레이저빔이 조사되는 고온부와, 레이저빔이 조사되지 않는 저온부를 형성시킨다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 레이저빔을 조사하여 취성기판을 용융 온도 이하로 가열하기 위한 레이저빔 조사수단과, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔 조사수단을 취성기판과 상대적으로 이동시키는 레이저빔 이동수단과, 레이저빔 조사수단에 의하여 가열된 부위를 냉각하는 냉각수단과, 상기의 각 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와, 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 저온부가 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성되도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 레이저빔을 투과시키는 비차광 부분과 레이저빔을 차광하는 차광 부분을 교대로 구비하는 마스크 부재를 사용하여, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와, 레이저빔이 조사되지 않는 저온부를 교대로 형성시켜도 좋다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 레이저빔을 고흡수하는 고흡수 부분과 레이저빔을 투과시키는 투과 부분을 교대로 구비하는 고흡수 부재를 사용하여, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 고흡수하는 고온부와, 상기 고온부보다 레이저빔을 저흡수하는 저온부를 교대로 형성시켜도 좋다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 레이저빔을 반사하는 반사 부분과 레이저빔을 투과시키는 슬릿을 구비하는 반사부재를 사용하여, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔의 반사를 받는 고온부와, 레이저빔의 반사를 받지 않는 저온부를 교대로 형성시켜도 좋다.
즉 본 발명자들은, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하여 취성기판 표면에 수직크랙을 형성할 때에, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인 상의 일부의 취성기판 표면을 차광하여 레이저빔의 조사영역이 형성되지 않도록 함으로써 이하와 같은 현상이 발생하는 것을 찾아냈다.
즉, 레이저빔에 대한 차광 길이(수직크랙 형성 예정라인 방향의 길이)가 크면 차광 부분에서 수직크랙의 진전(進展)이 정지하지만, 상기 차광 길이를 작게 하여 가면, 차광 부분에 있어서도 수직크랙이 형성됨과 아울러 차광 부분에 있어서 형성되는 수직크랙은 그 깊이가 깊게 된다고 하는 현상이다.
본 발명자들은 상기한 현상에 착안하여, 상기한 차광 부분을 비차광 부분과의 상대 비교에 의하여 저온부라고 정의할 때에, 이 저온부의 수직크랙의 형성방향에 있어서 길이를 적정화 함으로써 저온부에서의 열에 의한 비틀림의 발생을 억제하여, 고온부에 연속하여 형성된 수직크랙이 저온부에 있어서 도중에서 끊기지 않고 오히려 깊은 수직크랙을 형성하면서, 이 수직크랙을 레이저빔이 조사되는 다음의 고온부로 유도시키는 것이 가능하게 되었다.
[발명의 효과]
본 발명에서는, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와, 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 저온부를 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성시키므로, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 취성기판(글라스판 등)의 내부에 고온압축 응력영역의 발생을 억제할 수 있다. 형성되는 수직크랙은, 그 내부에 고온압축 응력영역이 존재하지 않든지 또는 존재하여도 그 발생이 최소한으로 억제되어 있으므로, 저온부와 고온부에 똑바로 깊은 연속한 수직크랙을 높은 위치 정밀도로 형성할 수 있다.
저온부에 있어서는 필요 이상의 가열을 억제할 수 있어 고온부와의 사이에 필요한 온도구배를 형성할 수 있으므로, 똑바로 깊은 수직크랙을 높은 위치 정밀도로 형성할 수 있고, 취성기판을 분할하기 위한 브레이크 장치를 간략화 할 수 있고 또는 취성기판의 재질이나 두께에 의하지만 경우에 따라서는 생략이 가능하게 된다.
저온부는, 고온부으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하여 형성된 수직크랙이 저온부에서 도중에 끊기지 않게 하는 소정의 길이를 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향으로 구비한다.
수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향에 있어서 저온부의 한계길이를 적정화 함으로써 고온부으로부터 저온부를 거쳐서 다음의 고온부에 연속하는 똑바르고 깊은 수직크랙을 형성할 수 있다.
저온부가 레이저빔이 조사되지 않는 비조사 부분의 바로 아래영역이므로, 저온부에 있어서 열에 의한 비틀림의 발생을 대략 완전하게 억제할 수 있다. 따라서 적은 열에너지의 공급으로 취성기판의 판의 두께방향으로 깊게 연장된 수직크랙을 형성할 수 있다.
레이저빔의 적어도 일부가 서로 복수 회 겹치도록 레이저빔을 조사하여 저온부가 레이저빔의 중복횟수가 적은 부분 또는 레이저빔이 겹치지 않는 부분에 상당하기 때문에, 마스크 부재 등을 별도 사용하지 않고 고온부와 저온부를 교대로 형성할 수 있어 기구의 간략화가 도모된다.
취성기판 상에 마스크 부재를 배치하여 저온부가 마스크 부재에 의하여 레이저빔이 차광된 부분으로 이루어지므로, 빔 스폿의 형성위치 등을 제어하는 기구가 간략화된다.
취성기판보다 레이저빔의 흡수율이 높은 고흡수 부재를 취성기판 상에 설치하여 고온부가 상기 고흡수 부재를 통하여 레이저빔이 조사된 부분에 상당하기 때문에, 적은 열에너지의 공급으로 저온부와의 사이에 필요한 온도구배를 형성시킬 수 있다. 따라서 취성기판 내에 잔류하는 응력이 저감됨에 따라 취성기판의 판의 두께방향으로 깊게 성장한 수직크랙을 형성할 수 있다.
취성기판을 통과한 레이저빔을 반사시키는 반사부재를 레이저빔이 조사되는 쪽의 반대측에 설치하여 고온부가 상기 반사부재에 의하여 레이저빔이 반사되는 부분에 상당하기 때문에, 취성기판의 반송(搬送)을 따라 반사부재를 이동시키는 작업공정이 불필요하게 된다.
도1은, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도2는, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도3은, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도4는, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도5는, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도6은, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도7은, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도8은, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 실시예에 관하여 설명하는 도면이다.
도9는, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 다른 실시예에 관하여 설명하는 도면이다.
도10은, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 다른 실시예에 관하여 설명하는 도면이다.
도11은, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 다른 실시예에 관하여 설명하는 도면이다.
도12는, 본 발명의 수직크랙 형성장치에 있어서 레이저빔 조사수단의 실시예에 관하여 설명하는 도면이다.
도13은, 마스크의 길이를 바꾸어서 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도14는, 마스크의 길이를 바꾸어서 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도15는, 마스크의 길이를 바꾸어서 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도16은, 마스크의 길이를 바꾸어서 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도17은, 마스크의 길이를 바꾸어서 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도18은, 레이저빔의 가열영역(빔 스폿), 워터제트에 의한 냉각영역(냉각 스폿) 및 마스크의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도19는, 수직크랙의 깊이의 최대치D와 마스크의 길이W의 관계를 나타내는 그래프이다.
도20은, 취성기판 이면(裏面)까지 도달한 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도21은, 레이저빔의 조사에 의하여 취성기판 표면에 수직크랙을 형성할 때에, 취성기판 내에 발생하는 열에 의한 비틀림을 설명하는 취성기판의 단면도이다.
도22는, 레이저빔의 조사에 의하여 취성기판 표면에 수직크랙을 형성할 때에, 취성기판 내에 발생하는 열에 의한 비틀림을 설명하는 취성기판의 단면도이다.
도23은, 레이저빔의 조사에 의하여 취성기판 표면에 수직크랙을 형성할 때에, 취성기판 내에 발생하는 열에 의한 비틀림을 설명하는 단면도이다.
도24는, 종래의 방법으로 형성된 수직크랙을 따라 취성기판을 절단하고, 절단에 의하여 노출된 취성기판의 절단면의 일방을 절단면에 따른 방향으로부터 촬영된 사진이다.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
1 수직크랙 형성장치 2 수직크랙 형성장치
3 수직크랙 형성장치 4 수직크랙 형성장치
6 마스크 부재 7 반사부재
8 흡수부재 9 반사부재
11 레이저 관 12 빔 전송부
13 빔 형성부 14 냉매 공급부
15 제어부 16 제어부
17 제어부 18 마커
19 제어부 22 고온부
23 저온부 25 고온부
26 저온부
30 수직크랙 형성장치의 레이저빔 조사수단
31 다각형 미러 32 반사경
120 냉각 스폿 130 수직크랙
150 고온압축 응력영역
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
또 본 발명의 취성기판으로서는, 형태, 재질, 용도 및 크기에 대하여 특별히 한정되지 않고, 단판으로 이루어지는 기판 또는 2장 이상의 단판을 접합시킨 접합기판이더라도 좋고 이들의 표면 또는 내부에 박막 혹은 단자부 등의 반도체 재료를 부착 혹은 포함시킨 것이더라도 좋다.
취성기판의 재질로서는, 글라스, 소결재료(燒結材料)의 세라믹스, 반도체(예를 들면 단결정(單結晶) 재료의 실리콘, 사파이어 등) 등을 들 수 있고, 그 용도로서는 액정 표시패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기EL 디스플레이 패널 등의 플랫 패널 디스플레이용 패널 혹은 세라믹 콘덴서(ceramic condenser), 반도체 칩 등을 들 수 있다. 또한 LCOS라고 불리는 프로젝터용 기판 중의 반사형 기판의 경우에는 석영기판과 반도체 웨이퍼가 접합된 한 쌍의 취성기판이 사용되는데, 이러한 취성기판도 포함된다.
도1에서부터 도20을 참고하여 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.
또 본 발명에 있어서 수직크랙으로는 취성기판에 있어서 판의 두께방향으로 연장되는 크랙으로서, 육안으로 보는 것이 어려운 블라인드 크 랙(blind crack), 취성기판에 있어서 완전한 절단에는 이르지 않는 크랙 및 형성된 수직크랙에 의하여 취성기판이 대략 완전하게 절단된 상태(풀 보디 커트(full body cut))에 이르는 것이 포함된다.
도1～도7은, 본 발명의 수직크랙 형성방법을 방식별로 분류하여 설명하는 도면이다.
도1의 방식은, 취성기판S 상에 조사(照射)되는 레이저빔의 열에너지의 대소(大小) 혹은 펄스 파(pulse波)의 조사 횟수를 제어하는 방식이다. 예를 들면 도면에 있어서 가는 화살표부분에서는 가열량을 작게, 도면에 있어서 굵은 화살표부분에서는 가열량을 크게, 또는 도면에 있어서서 가는 화살표부분에서는 펄스 파의 조사 횟수를 적게 하고, 도면에 있어서 굵은 화살표부분에서는 펄스 파의 조사 횟수를 많게 하도록 제어를 한다. 또는 이들을 조합시킨 제어도 할 수 있다.
도2의 방식에서는, 레이저빔을 기계적으로 차광하는 제어를 하는 것으로서, 예를 들면 레이저 헤드(laser head)에 내장(內藏)된 광학기구에 마스크 부재(mask部材)6을 삽입함으로써 가능하게 된다.
도3의 방식은, 도2의 방식과 마찬가지로 레이저빔을 기계적으로 차광하는 제어를 하는 것으로서, 예를 들면 취성기판S 상에 레이저빔을 반사하는 반사부재7(마스크 부재)을 배치함으로써 가능하게 된다. 반사부재7은, 취성기판S의 표면에 반사막(反射膜)을 도포(塗布)하는 방법 혹은 반사부재7을 취성기판S의 표면에 재치(載置)하는 방법이 있다.
마스크 부재의 구성 재료로서는 예를 들면 금속(알루미늄 등) 등의 레이저빔을 투과시키지 않는 재료를 예시할 수 있다. 마스크 부재의 형상은, 레이저빔을 투과시키는 비차광(非遮光) 부분과 레이저빔을 차광하는 차광 부분을 교대로 구비하는 형상이면 특별하게 한정되지는 않고, 예를 들면 차광 부분 상호간이 서로 연결되고 비차광 부분이 개구(開口)한 시트(sheet), 필름 혹은 취성기판S 상에 형성된 층(層) 등이더라도 좋고, 차광 부분 상호간이 연결되어 있지 않고, 점재(點在)한 형상이더라도 좋다. 차광 부분의 길이는 예를 들면 0.1～0.8mm, 바람직하게는 0.2～0.7mm이어도 좋다.
도4의 방식은, 취성기판S 표면에 있어서 레이저빔의 흡수 정도에 강약이 설정되도록 제어를 하는 것으로서, 예를 들면 취성기판S 상에 레이저빔의 흡수율이 높은 흡수부재8을 배치함으로써 가능하게 된다.
고흡수 부재의 구성 재료로서는, 예를 들면 실리카(silica), 카본(carbon), 착색제(예를 들면 흑색) 등으로서 레이저빔을 고흡수하는 재료 또는 그들을 포함하는 조성물을 예시할 수 있다.
고흡수 부재의 형상은, 레이저빔을 고흡수하는 고흡수 부분과 레이저빔을 투과시키는 투과 부분을 교대로 구비하는 형상이면 특별하게 한정되지는 않고, 예를 들면 고흡수 부분 상호간이 서로 연결되고 투과 부분이 개구한 시트, 필름 혹은 취성기판S 상에 형성된 층 등이더라도 좋고, 고흡수 부분 상호간이 연결되어 있지 않고 점재한 형상이더라도 좋다.
도5의 방식은, 취성기판S 표면에 고온부와 저온부가 설정되도록 제어를 하는 것으로서, 예를 들면 테이블T와 취성기판S의 사이에 레이저빔을 반사하는 반사부재9(재입사부재(再入射部材))를 배치함으로써 실현된다.
반사부재의 구성 재료로서는, 예를 들면 금속(알루미늄 등) 등의 레이저빔을 반사하는 재료를 예시할 수 있다. 반사부재의 형상은, 레이저빔을 반사하는 반사 부분과 레이저빔을 투과시키는 투과 부분을 교대로 구비하는 형상이면 특별하게 한정되지는 않고, 예를 들면 반사 부분 상호간이 서로 연결되고 투과 부분이 개구한 시트, 필름 혹은 취성기판S 상에 형성된 층 등이더라도 좋고, 반사 부분 상호간이 연결되어 있지 않고 점재한 형상이더라도 좋다.
도6의 상단(上段)의 방식은, 레이저빔에 의하여 형성되는 빔 스폿(beam spot)21을 소정의 간격으로 형성함으로써 조사 부분과 비조사 부분이 교대로 형성되는 것으로서, 예를 들면 빔 스폿의 형상, 간격, 가열량 혹은 펄스 파의 조사 횟수를 제어함으로써 가능하게 된다.
또한 도6의 하단(下段)의 방식은, 인접하는 빔 스폿의 적어도 일부가 서로 겹치도록 레이저빔을 조사하고 빔 스폿이 겹치는 부분과 그 이외의 부분을 교대로 형성함으로써, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부22와 고온부22보다 낮은 열에너지의 레이저빔이 조사되는 저온부23이 교대로 형성된다.
도7의 방식은, 도6과 빔 스폿의 형상이 다르게 되는 것 뿐으로 도6 과 마찬가지로 빔 스폿24가 겹치는 부분과 그 이외의 부분을 교대로 형성함으로써, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부25와 고온부25보다 낮은 열에너지의 레이저빔이 조사되는 저온부26이 교대로 형성된다.
도6 및 도7의 방식에서는, 예를 들면 집광(集光) 광학기구에 의하여 빔 형상을 변경함으로써 대소의 크기의 빔 스폿을 포개거나, 갈바노 미러(galvano mirror), 다각형 미러에 의하여 레이저 광을 주사함으로써 빔 스폿을 포개거나 하더라도 좋다. 빔 스폿의 겹치기의 횟수는 2회 이상이더라도 좋다.
취성기판의 재질, 크기, 두께, 레이저의 종류 등에 의하여 변화되기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 저온부의 길이는 일례로서 0.8mm 이하로서 예를 들면 0.1～0.8mm 바람직하게는 0.2～0.7mm이다.
또한 고온부의 길이는, 일례로서 5～100mm로서 예를 들면 10～80mm 바람직하게는 20～60mm이다.
본 발명의 수직크랙 형성장치의 실시예를 이하에 나타내지만 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
도8～도11은, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 구체적인 예를 설명하는 도면이다.
또한 도12는, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 레이저빔 조사수단의 구체적인 예를 설명하는 도면이다.
도8～도12에 의거하여 수직크랙 형성장치의 실시예에 관하여 설명한다.
또 이하에 있어서 설명하는 수직크랙 형성장치는, 취성기판 상의 수직크랙 예정 라인을 따라 레이저빔을 조사하여 가열하고 가열된 부위에 냉매를 공급함으로써 취성기판 내부에 수직크랙을 형성하는 구성이다.
[실시예1]
도8은, 도1, 도2, 도6 및 도7의 각 방식에 있어서 사용되는 수직크랙 형성장치1의 구성을 나타낸다.
도8에 있어서 수직크랙 형성장치1은, 레이저 관11과, 레이저 관11로부터 조사되는 레이저빔을 전송하는 빔 전송부12와, 빔 전송부12로부터 전송된 레이저빔을 소정의 레이저빔으로 가공하는 빔 형성부13과, 취성기판S 상에 냉매를 공급하는 냉매 공급부14와, 레이저 관11, 빔 형성부13 및 냉매 공급부14의 각 부를 제어하는 제어부15를 구비한다.
도8의 구성을 사용한 도1의 방식에 있어서, 제어부15는 복수의 레이저빔이 조사되는 빔 형성부13에 대하여 고온부와 저온부를 교대로 형성하도록 명령한다.
도8의 구성을 사용하고 레이저빔을 차광하는 도2의 방식에 있어서, 빔 형성부13은 취성기판S의 표면에 조사되는 복수의 레이저빔을 소정의 간격으로 반사시키기 위한, 도면에 나타나 있지 않은 반사부재를 그 내부에 구비한다. 반사부재는, 마스크 부분과 슬릿(slit) 부분이 교대로 형성되어 상기 슬릿 부분을 통과하는 레이저빔이 조사되는 조사 부분과 레이저빔이 조사되지 않는 비조사 부분을 형성시킨다.
또한 도6 및 도7의 방식에 있어서, 고온부와 저온부는, 레이저빔이 조사되는 조사 부분과 레이저빔이 조사되지 않는 비조사 부분으로 구성된다.
또는 레이저빔의 적어도 일부가 서로 복수 회 겹치도록 레이저빔을 조사하여, 레이저빔의 중복횟수가 많은 부분으로 이루어지는 고온부와 레이저빔의 중복횟수가 적은 부분으로 이루어지는 저온부가 형성된다.
[실시예2]
도9는, 도3 및 도4의 방식에 있어서 사용되는 수직크랙 형성장치2의 구성을 나타낸다.
도9에 있어서 수직크랙 형성장치2는, 레이저 관11과, 레이저 관11로부터 조사되는 레이저빔을 전송하는 빔 전송부12와, 빔 전송부12로부터 전송된 레이저빔을 소정의 레이저빔으로 가공하는 빔 형성부13과, 냉매를 공급하는 냉매 공급부14와, 레이저 관11, 빔 형성부13 및 냉매 공급부14의 각 부를 제어하는 제어부16을 구비한다.
도9에 있어서 취성기판S를 차광하는 도3의 방식을 실시하는 형식의 수직크랙 형성장치2에 의하여 수직크랙을 형성할 때에, 도3에 있어서 반사부재7이 취성기판S 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 소정의 형상, 크기 및 간격을 구비하여 배치된다. 예를 들면 반사부재7은, 슬릿이 소정의 패턴으로 형성된 시트 모양 부재이다. 제어부16은 상기 각 부에 명령을 내려 도면에 나타나 있지 않은 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하면, 레이저빔이 취성기판S 표면에서 반사되지 않고 취성기판S를 조사 하는 고온부와, 레이저빔이 반사부재7에 의하여 취성기판S 표면에서 반사되는 저온부가 교대로 형성된다.
도9에 있어서 도4의 방식을 실시하는 수직크랙 형성장치2에서는, 도4에 있어서 흡수부재8이 취성기판S 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 소정의 형상, 크기 및 간격을 구비하여 배치된다. 예를 들면 흡수부재8은 흡수제가 소정의 패턴으로 설치된 시트 모양 부재이다. 제어부16은 상기 각 부에 명령을 내려 도면에 나타나 있지 않은 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하면, 흡수부재8에 의하여 취성기판S 표면에서 레이저빔이 고흡수되는 고온부와, 취성기판S 표면에서 레이저빔이 통상으로 흡수되는 저온부가 교대로 형성된다.
[실시예3]
도10은, 도5의 방식에 있어서 사용되는 수직크랙 형성장치3의 구성을 나타낸다.
도10에 있어서 수직크랙 형성장치3은, 레이저 관11과, 레이저 관11로부터 조사되는 레이저빔을 전송하는 빔 전송부12와, 빔 전송부12로부터 전송된 레이저빔을 소정의 레이저빔으로 가공하는 빔 형성부13과, 냉매를 공급하는 냉매 공급부14와, 레이저 관11, 빔 형성부13 및 냉매 공급부14의 각 부를 제어하는 제어부17을 구비한다.
수직크랙 형성장치3에 의하여 수직크랙을 형성할 때에는 우선 취성기판S의 테이블의 재치면 상에 반사부재9의 시트를 재치한다. 반사부재9의 시트는, 도3의 반사부재9가 소정의 형상, 크기 및 간격을 구비하는 반사 패턴으로서 시트 상에 형성된 것이다. 계속하여 반사부재9의 시트 상에 반사 패턴이 수직크랙 형성 예정라인을 따르도록 취성기판S가 재치된다.
도10에 있어서 도5의 방식을 실시하는 수직크랙 형성장치3에서는, 제어부17이 상기 각 부에 명령을 내려 도면에 나타나 있지 않은 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔이 조사되면, 취성기판S 표면으로부터 입사하여 반사부재9의 시트의 반사 패턴에 의하여 반사되어 취성기판S 내에 재입사하는 고온부와, 취성기판S 표면으로부터 입사하여 투과해버리는 저온부가 교대로 형성된다.
실시예3에 있어서 취성기판S가 글라스인 경우에 레이저 관11은 글라스에 대하여 어느 정도의 깊이까지 빛이 투과하는 YAG레이저 등이 바람직하다.
[실시예4]
도11은, 도3 및 도4의 방식에 있어서 사용되는 수직크랙 형성장치4의 구성을 나타낸다.
도11에 있어서 수직크랙 형성장치4는, 레이저 관11과, 레이저 관11로부터 조사되는 레이저빔을 전송하는 빔 전송부12와, 빔 전송부12로부터 전송된 레이저빔을 소정의 레이저빔으로 가공하는 빔 형성부13과, 냉매를 공급하는 냉매 공급부14와, 레이저빔의 고흡수가 가능한 고흡수제에 의하여 취성기판S 상에 소정의 패턴을 그리는 마커(marker)18과, 레이저 관11, 빔 형성부13, 냉매 공급부14 및 마커18의 각 부를 제어하는 제어부19를 구비한다.
수직크랙 형성장치4에 의하여 수직크랙을 형성할 때에는, 우선 취성기판S 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 마커18이 빔 형성부13에 선행하여 취성기판S 상을 이동하면서 레이저빔의 고흡수가 가능한 고흡수제에 의하여 취성기판S 상에 소정의 패턴을 그린다. 계속하여 마커18을 따르는 빔 형성부13으로부터 레이저빔이 조사된다. 조사되는 레이저빔은 고흡수제의 패턴이 그려진 부분에서 고흡수되어 취성기판S 상에 고온부를 형성한다.
도11에 있어서 도4의 방식을 실시하는 수직크랙 형성장치4에서는, 고흡수제의 패턴이 그려지지 않은 부분에서는 통상의 흡수가 되므로 상대적으로 저온부가 형성된다.
상기한 고흡수제를 대신하여 레이저빔을 반사하는 반사제를 마커18에 충전(充塡)하여 마커18에 의하여 반사제에 의하여 취성기판S 상에 소정의 패턴을 그리는 구성으로 하면, 도3의 방식을 실시할 수 있는 것은 명확하다.
실시예1～4에 있어서 취성기판S에 조사되는 레이저빔은, 소정의 주파수에서 온/오프(on/off) 상태를 반복하는 펄스 파이더라도 좋고 온 상태가 연속하는 연속 파이더라도 좋다.
[실시예5]
도12는, 다각형 미러를 사용한 수직크랙 형성장치의 레이저빔 조사수단30의 구성을 나타낸다.
도12에 있어서 레이저빔 조사수단30은, 레이저 관11과, 레이저 관11로부터 조사되는 레이저빔을 전송하는 빔 전송부12와, 빔 전송부12로부터 전송된 레이저빔을 반사하는 다각형 미러31과, 다각형 미러31에서 반사된 레이저빔을 반사하여 취성기판S 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 조사하기 위한 반사경32를 구비한다.
레이저빔 조사수단30에 의하여 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인(SL)에 따라 레이저빔이 조사되는 고온부와 레이저빔이 조사되지 않는 저온부를 형성할 때에는, 반사경32의 반사 각도를 변화시킴으로써, 다각형 미러31에서 반사된 레이저빔을 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 조사 부분(고온부)과 비조사 부분(저온부)이 교대로 형성되도록 반사시킨다.
[실험1]
도13～도17은, 취성기판 표면에 레이저빔이 조사되지 않도록 차광하는 마스크를 설치하고, 다양한 길이의 마스크를 사용하여 레이저빔을 부분적으로 블록(block)하여 기판에 조사함으로써 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
사용한 취성기판은 두께 0.7mm의 소다 글라스판(soda glass板)으로서, 마스크는 알루미늄 박막(薄膜)을 소정의 길이로 성형(成形)하여 상기 글라스판에 붙였다. 레이저 관은 CO2 레이저 발진기(發振器)를 사용하고 레이저 출 력은 60W, 레이저빔의 이동속도는 매초 200mm로 설정하였다. 마스크는 도면에 있어서 M으로 나타낸다.
도13 및 도14에 나타나 있는 바와 같이 마스크의 길이Wc가 1.3mm 및 0.88mm의 경우에는, 도면에서 좌측으로부터 진행하여 온 수직크랙의 형성이 마스크에 의하여 중단된다.
그러나 마스크의 길이Wc가 도15에 나타나 있는 바와 같이0.66mm의 경우에는, 도면에서 좌측으로부터 진행하여 온 수직크랙의 형성이 마스크에 의하여 중단되지 않고 연속하여 형성된다. 또한 진행하여 온 수직크랙은 마스크된 바로 아래 부분에서 더 커져서 내부 하방으로 부풀어 커지도록 형성된다.
도16에 나타나 있는 바와 같이 마스크의 길이Wc가 0.15mm의 경우에는, 상기한 바와 마찬가지로 도면에서 좌측으로부터 진행하여 온 수직크랙이 마스크에 의하여 중단되지 않고 연속하여 형성되지만, 마스크된 바로 아래 부분에서의 수직크랙이 내부 하방으로 작게 부풀어 커진다.
도17은, 길이Wc가 0.66mm인 마스크를 대략 동일한 간격으로 나란하게 설치하고, 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 수직크랙을 촬영한 사진이다.
도면에 있어서 좌측으로부터 진행하여 온 수직크랙이 차광 부분에서 중단되지 않고 연속하여 형성되어, 각각의 마스크된 바로 아래 부분에서 수직크랙이 보다 커져서 내부 하방으로 부풀어 커지도록 형성되는 것을 알 수 있다.
도17에 있어서 수직크랙이 형성된 취성기판을 수직크랙을 따라 절단한 바, 양호한 절단면이 얻어졌다.
[실험2]
도18은, 레이저빔에 의한 가열영역(빔 스폿(LS)), 워터제트(water jet)에 의한 냉각영역(냉각 스폿(CS)) 및 마스크의 위치관계를 나타내는 도면이다.
실험2에서는, 레이저 관으로서는 CO2 레이저 발진기를 사용하였다. 레이저 출력P는 58.72W, 레이저빔의 이동속도v는 매초 200mm, 빔 스폿LS는 타원형[장경2yo(레이저빔의 이동방향) 22.0mm, 단경2xo 2.1mm], 냉각 스폿CS는 타원형[장경2yc(레이저빔의 이동방향) 3.0mm, 단경2xc 2.0mm], 빔 스폿LS의 중심점과 냉각 스폿CS의 중심점과의 거리d는 10mm로 설정하였다(또 도18에서 거리d는 축소 표시하고 있다).
취성기판으로서는, 판의 두께t가 0.55mm의 소다 글라스판 및 판의 두께t가 1.1mm인 소다 글라스판을 사용하였다. 마스크로서는, 판의 두께 0.1mm의 금속판을 소정의 길이(0.17mm에서부터 약 0.1mm씩 0.97mm까지의 합계 9종류)로 성형한 마스크를 사용하였다.
수직크랙이 형성된 취성기판을 수직크랙을 따라 절단한 바, 양호한 절단면이 얻어졌다.
수직크랙의 깊이가 최대가 되는 위치는 마스크 부분(차폐(遮蔽)영역)의 대략 중앙이었다. 차폐영역의 크랙의 단면은 매끄러워서 수직크랙의 깊이가 최대치에 도달할 때까지 크랙의 진전이 정지한 흔적을 볼 수 없었다.
도19에, 수직크랙의 깊이의 최대치Dcmax(μm)와 마스크의 길이Wc(mm)의 관계를 나타낸다. 도19에 있어서, t0.55mm은 취성기판의 판의 두께가 0.55mm인 경우의 Dcmax와 Wc의 관계, t0.7mm은 취성기판의 판의 두께가 0.7mm인 경우의 Dcmax와 Wc의 관계, t1.1mm은 취성기판의 판의 두께가 1.1mm인 경우의 Dcmax와 Wc의 관계를 나타내는 그래프를 나타낸다.
도19에 있어서 판의 두께t가 0.7mm인 그래프 및 1.1mm인 그래프에 있어서, Dcmax가 0인 각 점은, 스크라이브 방향의 수직크랙의 진행이 대략 차폐 개시단(開始端)에서 정지한 상태(도13 및 도14와 같은 상태)를 나타내고 있다. 판의 두께t가 0.55mm인 그래프에 있어서, 하얀 네모 표시(□)는 수직크랙이 취성기판 이면까지 도달한 상태를 나타내고 있다.
도20은, 취성기판 이면까지 도달한 수직크랙을 촬영한 사진이다.
또 실험1에 있어서 취성기판의 판의 두께t가 0.7mm인 경우에, 마스크의 길이Wc가 0.87mm까지는 마스크의 길이Wc의 증가에 따라 수직크랙의 깊이의 최대치Dcmax도 증가하고, 마스크의 길이Wc 0 .88mm에서 수직크랙의 진행이 정지하였다. 수직크랙의 진행이 정지하는 마스크의 길이Wc의 값은 다르지만, 판의 두께t가 0.55mm 및 1.1mm인 취성기판에서도 판의 두께t가 0.7mm인 취성기판과 동일한 경향이 나타났다.
실험1 및 실험2로부터, 레이저 스크라이브에 있어서 레이저 조사를 부분적으로 차폐함으로써 차폐영역에서 수직크랙을 부분적으로 깊게 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 레이저빔에 대한 차광 길이가 크면 차광 부분에서 수직크랙의 진전이 정지하지만, 상기 차광 길이를 작게 하여 가면, 차광 부분의 바로 아래의 영역에 있어서도 수직크랙이 형성됨과 아울러 차광 부분의 바로 아래의 영역에 형성되는 수직크랙은 그 깊이가 깊게 되는 것을 알 수 있다.
이러한 현상은, 아래와 같이 고찰된다.
즉, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 저온부(마스크에 의한 차광 부분)가 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성될 경우에, 빔 스폿은 그 진행방향에 있어서 단속적(斷續的)으로 즉 도중에서 끊기면서 형성되므로, 진행방향에 있어서 고온부가 연속한 띠 모양으로 형성되지 않게 된다.
따라서 고온압축 응력영역이 형성되지 않도록 저온부가 고온부의 잉여(剩餘)된 열을 확산 혹은 흡수하는 것과 같은 작용을 함으로써, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 글라스판의 내부에 열에 의한 비틀림이 생기는 고온압축 응력영역의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 이 수직크랙 형성 예정라인 상에 원하는 수직크랙을 위치 정밀도가 높게 형성할 수 있다. 형성되는 수직크랙은, 그 내부에 열에 의한 비틀림이 생기는 고온압축 응력영역이 존재하지 않든지 또는 존재하여도 그 발생이 최소한으로 억제되어 있으므로, 곧고 깊은 수직크랙이 형성되게 된다.
실시예1～4에 있어서 사용되는 레이저 관11, 빔 전송부12 및 빔 형성부13에는, 그들로 구성되는 광학기구의 일부에 갈바노 미러 및/또는 다각형 미러를 설치하는 구성도 본 발명에 포함된다.
본 발명에서는, 레이저빔의 조사를 강하게 받는 고온부와 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받는 저온부가 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성되므로, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 글라스판의 내부에 열에 의한 비틀림이 생기는 고온압축 응력영역의 발생을 억제할 수 있다. 형성되는 수직크랙은, 그 내부에 열에 의한 비틀림이 생기는 고온압축 응력영역이 존재하지 않든지 또는 존재하여도 그 발생이 최소한으로 억제되어 있으므로, 저온부와 고온부에 똑바로 취성기판 내부로 연장되는 연속한 깊은 수직크랙을 위치 정밀도가 높게 형성할 수 있다.

Claims (20)

  1. 취성기판에 레이저빔(laser beam)을 조사(照射)하여 상기 취성기판을 그 용융(溶融) 온도 이하로 가열하는 빔 스폿(beam spot)을 형성하고, 상기 빔 스폿을 수직크랙(垂直crack) 형성 예정라인을 따라 이동시킴으로써 상기 취성기판에 형성된 홈으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따라 열응력에 의하여 기판 표면에 형성되는 수직크랙을 진전시키는 취성기판의 수직크랙 형성방법으로서,
    상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 상기 취성기판에 고온부(高溫部)와 적어도 하나의 저온부(低溫部)가 설정되고,
    상기 빔 스폿을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 이동시킬 때에, 상기 고온부는 레이저빔의 조사를 강하게 받고 상기 저온부는 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받도록 상기 취성기판에 대한 레이저빔의 조사가 이루어지고,
    상기 고온부와 상기 저온부를 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성함으로써 연속된 수직크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 취성기판의 수직크랙 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    저온부는, 고온부에서부터 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하여 형성된 수직크랙이 저온부에서 도중에서 끊기지 않게 형성될 수 있는 길이의 범위인 0.15㎜ ~ 0.66㎜의 길이를 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향으로 구비하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    저온부가, 레이저빔이 조사되지 않는 비조사 부분인 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  4. 제1항에 있어서,
    레이저빔의 적어도 일부가 서로 복수 회 겹치도록 레이저빔을 조사하고, 저온부가 레이저빔의 중복횟수가 적은 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  5. 제1항에 있어서,
    취성기판 상에 마스크 부재(mask部材)를 배치하고, 저온부가 마스크 부재에 의하여 레이저빔이 차광(遮光)된 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  6. 제1항에 있어서,
    취성기판보다 레이저빔의 흡수율이 높은 고흡수 부재를 기판 상에 설치하고, 고온부가 상기 고흡수 부재를 통하여 레이저빔이 조사되는 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  7. 제1항에 있어서,
    취성기판을 통과한 레이저빔을 반사(反射)시키는 반사부재를 레이저빔이 조사되는 쪽의 반대측에 설치하고, 고온부가 상기 반사부재에 의하여 레이저빔이 반사되는 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  8. 취성기판에 형성된 홈으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하여 열응력에 의하여 기판 표면에 형성되는 수직크랙을 진전시키는 수직크랙 형성장치로서,
    상기 취성기판을 용융 온도 이하로 가열하기 위한 레이저빔 조사수단과, 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 상기 레이저빔 조사수단을 상대적으로 이동시키는 레이저빔 이동수단과, 상기 레이저빔 조사수단에 의하여 가열된 부위를 냉각하는 냉각수단과, 상기 각 수단을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 상기 취성기판에 설정된 고온부가 레이저빔의 조사를 강하게 받고, 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 상기 취성기판에 설정된 저온부가 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받고, 상기 고온부와 상기 저온부가 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성되어 기판 표면에 연속된 수직크랙을 형성하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 저온부가, 고온부에서부터 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하여 형성된 수직크랙을 저온부에서 도중에서 끊기지 않게 형성될 수 있는 길이의 범위인 0.15㎜ ~ 0.66㎜의 길이를 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향으로 구비하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  10. 제8항에 있어서,
    저온부가, 레이저빔이 조사되지 않는 비조사 부분인 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 레이저빔의 적어도 일부가 서로 복수 회 겹치도록 레이저빔을 조사시켜, 저온부가 레이저빔의 중복횟수가 적은 부분으로 이루어지도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  12. 제8항에 있어서,
    취성기판 상에 배치되는 마스크 부재를 더 구비하고, 상기 제어부가, 기판 상에 배치된 마스크 부재를 통하여 레이저빔을 조사시켜 저온부가 마스크 부재에 의하여 레이저빔이 차광된 부분으로 이루어지도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  13. 제8항에 있어서,
    취성기판 상에 설치되고 취성기판보다 레이저빔의 흡수율이 높은 고흡수 부재를 더 구비하고, 제어부가, 기판 상에 설치된 상기 고흡수 부재를 통하여 레이저빔을 조사시켜 고온부가 상기 고흡수 부재를 통하여 레이저빔이 조사된 부분으로 이루어지도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  14. 제8항에 있어서,
    레이저빔이 조사되는 쪽의 반대측에 배치되어 취성기판을 통과한 레이저빔을 반사시키는 반사부재를 더 구비하고, 제어부가, 상기 반사부재 위에 설치된 취성기판에 레이저빔을 조사시켜 고온부가 상기 반사부재에 의하여 레이저빔이 반사된 부분으로 이루어지도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  15. 취성기판에 레이저빔을 조사하여 상기 취성기판을 그 용융 온도 이하로 가열하는 빔 스폿을 형성하고, 상기 빔 스폿을 수직크랙 형성 예정라인을 따라 이동시킴으로써 상기 취성기판에 형성된 홈으로부터 수직크랙 형성 예정라인을 따라 열응력에 의하여 기판 표면에 형성되는 수직크랙을 진전시키는 것을 포함하는 분할된 취성기판의 제조방법으로서,
    상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 상기 취성기판에 고온부와 적어도 하나의 저온부가 설정되고,
    상기 빔 스폿을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 이동시킬 때에, 상기 고온부는 레이저빔의 조사를 강하게 받고 상기 저온부는 상기 고온부보다 레이저빔의 조사를 약하게 받도록 상기 취성기판에 대한 레이저빔의 조사가 이루어지고,
    상기 고온부와 상기 저온부를 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 교대로 형성함으로써 연속된 수직크랙을 진전시키는 것을 특징으로 하는 분할된 취성기판의 제조방법.
  16. 삭제
  17. 제3항에 있어서,
    레이저빔의 조사에 다각형 미러를 사용하고, 레이저 발진기(發振器)의 온/오프(on/off)의 절환(切換)에 의하여 레이저 발진기의 온에 대응하는 고온부와, 레이저 발진기의 오프에 대응하는 저온부를 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  18. 제3항에 있어서,
    레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔을 반사하여 다각형 미러의 경면(鏡面)에 입사(入射)시키기 위한 반사경(反射鏡)을 배치하고, 당해 반사경의 반사각도를 변화시킴으로써, 레이저 발진기로부터 발진된 레이저빔이 다각형 미러의 경면에 단속적(斷續的)으로 입사하도록 하고, 입사하는 시간대에 대응하는 고온부와, 입사하지 않는 시간대에 대응하는 저온부를 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  19. 제3항에 있어서,
    다각형 미러에서 반사된 레이저빔을 반사하여 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하기 위한 반사경을 배치하고, 당해 반사경의 반사각도를 변화시킴으로써 레이저빔이 조사되는 고온부와, 레이저빔이 조사되지 않는 저온부를 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  20. 제8항에 있어서,
    레이저빔 조사수단이, 다각형 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
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