KR101228977B1 - Apparatus for fixing substrate - Google Patents

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코우지 야마모토
노리후미 아리마
츠요시 하타
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 소망하는 형상으로 기판을 변형할 수 있고 그리고 고정할 수 있는 기판 고정 장치를 제공한다.
(해결 수단) 흡인구멍(12)이 형성된 기판 지지면(15)을 덮도록 재치판(2)을 부착함과 함께, 흡인구멍(12)이 연통하는 감압실(11a∼11c)을 부압으로 하는 진공 펌프(P)를 형성한다. 그리고, 조정 밸브(Va∼Vc)의 개도를 조정함으로써, 감압실(11a∼11c) 내를 다른 부압으로 하고, 흡인구멍(12)의 흡인력을 부분적으로 다른 것으로 하여, 기판을 변형시킨 상태에서 재치판(2)상에 흡착 고정한다. 여기에서, 소망하는 형상으로 원활하게 기판을 변형시키는 관점에서는, 상기 탄성 다공질 부재의 두께는 0.1㎜∼5㎜의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄성 다공질 부재의 탄성률은 10∼25N/㎟의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄성 다공질 부재의 기공률은 20∼50％의 범위인 것이 바람직하다. (Problem) Provided is a substrate fixing apparatus capable of deforming and fixing a substrate to a desired shape.
(Solution means) The mounting plate 2 is attached to cover the substrate support surface 15 on which the suction hole 12 is formed, and the pressure reduction chambers 11a to 11c through which the suction hole 12 communicate are made negative pressure. The vacuum pump P is formed. Then, by adjusting the opening degree of the adjustment valves Va to Vc, the inside of the pressure reduction chambers 11a to 11c is set to another negative pressure, the suction force of the suction holes 12 is partially different, and the substrate is deformed in a state of being deformed. It is fixed by adsorption on the board | plate 2. Here, from the viewpoint of smoothly deforming the substrate into a desired shape, the thickness of the elastic porous member is preferably in the range of 0.1 mm to 5 mm. Moreover, it is preferable that the elasticity modulus of the said elastic porous member is 10-25 N / mm <2>. Moreover, it is preferable that the porosity of the said elastic porous member is 20 to 50% of range.

Description

기판 고정 장치{APPARATUS FOR FIXING SUBSTRATE}Board Fixing Device {APPARATUS FOR FIXING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 고정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부압(負壓)에 의해서 기판을 흡착 고정하는 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a board | substrate fixing apparatus. More specifically, it is related with the apparatus which adsorbs and fixes a board | substrate by a negative pressure.

종래, 유리 기판이나 세라믹 기판 등의 취성 재료 기판을 절단하는 방법으로서, 다이아몬드 등으로 이루어지는 커터의 날을 평탄한 상태로 고정한 취성 재료 기판에 밀어붙여 상대 이동시킴으로써, 수직 크랙으로 이루어지는 스크라이브 라인을 형성하고, 그 후, 필요에 따라 전단력(shearing force)을 가하여 수직 크랙을 기판의 두께 방향 전체로 신전(extension)시켜 기판을 절단하는 방법이 이용되고 있었다. 또한, 최근에는, 레이저 빔 조사(照射)에 의해서 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하는 방법도 이용되고 있다. Conventionally, as a method of cutting a brittle material substrate such as a glass substrate or a ceramic substrate, a scribe line made of vertical cracks is formed by pushing a cutter blade made of diamond or the like onto a brittle material substrate fixed in a flat state to be relatively moved. Then, the method of cutting a board | substrate by extending a vertical crack to the whole thickness direction of a board | substrate by applying a shearing force as needed. In recent years, a method of forming a scribe line by laser beam irradiation has also been used.

스크라이브 라인을 구성하는 수직 크랙을 깊게 하기 위해서는, 커터를 이용하는 경우에는 기판에 대한 누름력을 크게 하고, 또한 레이저를 이용하는 경우에는 레이저 빔의 조사 출력을 크게 하거나, 주사 속도를 느리게 할 필요가 있다. 그러나, 커터의 누름력을 크게 하면, 기판에 미세한 깨짐이나 균열이 생기기 쉬워짐과 함께 커터의 사용 수명이 짧아진다. 또한, 레이저 빔의 조사 출력을 크게 하면, 기판 표면에 가열에 의한 손상이 생기는 경우가 있고, 주사(scanning) 속도를 느리게 하면 가공 효율이 저하된다.In order to deepen the vertical crack constituting the scribe line, it is necessary to increase the pressing force against the substrate when using a cutter, and to increase the irradiation output of the laser beam or to slow down the scanning speed when using a laser. However, when the pressing force of the cutter is increased, fine cracks and cracks are easily generated on the substrate, and the service life of the cutter is shortened. In addition, when the irradiation output of the laser beam is increased, damage to the surface of the substrate may occur due to heating, and when the scanning speed is slowed, the processing efficiency is lowered.

따라서, 기판을 만곡시킨 상태에서 스크라이브를 행하여 수직 크랙을 깊게 하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조). Therefore, the technique of deepening a vertical crack by scribing in the state which curved the board | substrate is proposed (for example, refer patent document 1).

일본공개특허공보 평7-323384호Japanese Patent Laid-Open No. 7-323384

그러나, 제안 기술에서는, 소정의 곡면이 성형된 스테이지(stage)상에 기판을 지지하기 때문에, 기판의 곡면 상태에 대응한 스테이지를 각각 이용할 필요가 있었다.However, in the proposed technique, since a substrate is supported on a stage on which a predetermined curved surface is formed, it is necessary to use stages corresponding to the curved state of the substrate, respectively.

본 발명의 목적은, 스테이지를 교환하는 일 없이 소망하는 형상으로 기판을 변형할 수 있고 그리고 고정할 수 있는 기판 고정 장치를 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to provide a substrate fixing apparatus capable of deforming and fixing a substrate into a desired shape without changing the stage.

본 발명에 따르면, 흡인구멍 또는 흡인홈이 형성된 기판 지지면을 갖는 기대(base)와, 상기 기판 지지면을 덮도록 부착된 탄성 다공질 부재와, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈의 내부에 부압을 발생시키는 흡인 수단을 구비하고, 상기 탄성 다공질 부재의 표면에 기판을 흡착 고정하는 장치로서, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈의 내부에 발생시키는 부압을 부분적으로 다른 것으로 하여, 흡착 고정한 상기 기판을 변형 가능하게 한 것을 특징으로 하는 기판 고정 장치가 제공된다. According to the present invention, a base having a substrate support surface having a suction hole or a suction groove formed therein, an elastic porous member attached to cover the substrate support surface, and a negative pressure are generated in the suction hole or the suction groove. An apparatus for adsorbing and fixing a substrate on a surface of the elastic porous member, the apparatus comprising suction means for adsorbing the substrate, wherein the negative pressure generated in the suction hole or the suction groove is partially different so as to deform the suction fixed substrate. A substrate holding apparatus is provided, which is characterized in that one of them is provided.

여기에서, 소망하는 형상으로 원활하게 기판을 변형시키는 관점에서는, 상기 탄성 다공질 부재의 두께는 0.1㎜∼5㎜의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄성 다공질 부재의 탄성률은 10∼25N/㎟의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄성 다공질 부재의 기공률은 20∼50％의 범위인 것이 바람직하다. Here, from the viewpoint of smoothly deforming the substrate into a desired shape, the thickness of the elastic porous member is preferably in the range of 0.1 mm to 5 mm. Moreover, it is preferable that the elasticity modulus of the said elastic porous member is 10-25 N / mm <2>. Moreover, it is preferable that the porosity of the said elastic porous member is 20 to 50% of range.

본 발명의 기판 고정 장치에서는, 흡인구멍 또는 흡인홈이 형성된 기판 지지면을 덮도록 탄성 다공질 부재를 부착함과 함께, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈의 내부에 부압을 발생시키는 흡인 수단을 형성하여, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈의 내부에 부분적으로 다른 부압을 발생시키도록 했다. 즉, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈에 의한 흡인력을 부분적으로 다르게 했기 때문에, 탄성 다공질 부재의 표면에 흡착 고정한 기판을 소망하는 형상으로 변형할 수 있다. 이에 따라, 종래와 같은 곡면 형상마다 복수의 스테이지를 준비할 필요가 없어진다. In the substrate fixing apparatus of the present invention, an elastic porous member is attached to cover the substrate support surface on which the suction hole or the suction groove is formed, and suction means for generating negative pressure in the suction hole or the suction groove is formed. Another negative pressure was generated partially inside the suction hole or the suction groove. That is, since the suction force by the said suction hole or the said suction groove was partially changed, the board | substrate adsorbed and fixed to the surface of an elastic porous member can be deformed to a desired shape. This eliminates the need to prepare a plurality of stages for each curved shape as in the prior art.

도 1은 본 발명에 따른 기판 고정 장치의 일 예를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 고정 장치의 기대의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 고정 장치를 이용하여 기판을 분단(dividing)하는 경우의 공정도이다.
도 4는 도 3(b)에 있어서의, 만곡한 취성 재료 기판의 레이저 빔을 이용한 스크라이브의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3(c)에 있어서의 취성 재료 기판의 만곡 상태를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing an example of a substrate fixing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the base of the substrate fixing apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a process chart when dividing a substrate using the substrate fixing apparatus of FIG. 1.
FIG. 4: is a perspective view which shows an example of the scribe using the laser beam of the curved brittle material substrate in FIG.3 (b).
FIG. 5 is a schematic diagram showing a curved state of the brittle material substrate in FIG. 3 (c). FIG.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

이하, 본 발명에 따른 기판 고정 장치에 대해서 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, although the board | substrate fixing apparatus which concerns on this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these embodiment.

도 1에 본 발명에 따른 기판 고정 장치의 일 실시예를 나타내는 개략 수직 단면도를 나타낸다. 이 도면에 나타내는 고정대(기판 고정 장치; S)는, 기대(1)와 재치판(탄성 다공질 부재; 2)의 2개의 부재로 크게 나눠진다. 기대(1)의 내부에는, 지면(紙面)에 대하여 수직 방향으로 가늘고 긴 3개의 감압실(11a∼11c)이 형성되어 있다. 기대(1)의 상면의 기판 지지면(15)에는, 복수개의 흡인구멍(12)이 소정 간격으로 형성되고, 이들 흡인구멍(12)은 감압실(11a∼11c) 중 어느 하나에 연통(communication)하고 있다. 또한 각 감압실(11a∼11c)의 저면(底面)에는 관통구멍(13)이 각각 형성되어 있다. 이 관통구멍(13)에는, 한쪽 단(端)이 진공 펌프(P)에 접속된 접속관(14)의 다른 한쪽 단이 부착된다. 접속관(14)의 도중에는 조정 밸브(Va, Vb, Vc)가 형성되어 있다. 또한, 감압실은 3개로 한정되는 것은 아니다.Fig. 1 shows a schematic vertical sectional view showing one embodiment of the substrate holding apparatus according to the present invention. The holding table (substrate fixing device) S shown in this figure is largely divided into two members, a base 1 and a mounting plate (elastic porous member) 2. FIG. Inside the base 1, three decompression chambers 11a to 11c elongated in the vertical direction with respect to the ground are formed. In the substrate support surface 15 on the upper surface of the base 1, a plurality of suction holes 12 are formed at predetermined intervals, and these suction holes 12 communicate with any one of the decompression chambers 11a to 11c. ) Further, through holes 13 are formed in the bottom surfaces of the respective decompression chambers 11a to 11c. The other end of the connecting pipe 14 whose one end is connected to the vacuum pump P is attached to this through hole 13. Adjustment valves Va, Vb, and Vc are formed in the middle of the connecting pipe 14. In addition, a pressure reduction chamber is not limited to three.

도 2에 기대(1)의 평면도를 나타낸다. 도 2(a)에서는 기대(1)의 기판 지지면(15)에 복수의 흡인구멍(12)이 종횡으로 정렬 배치되어 있다. 물론, 흡인구멍(12)의 배치는 이에 한정되는 것은 아니다. 동일한 감압실에 연통하는 흡인구멍(12)에는 동일한 흡인력이 발생하고, 후술하는 바와 같이, 감압실마다 흡인력을 바꿈으로써 기판의 흡인이 부분적으로 달라져 기판을 만곡시킬 수 있게 된다. 도 2(b)는 흡인구멍(12)을 대신하여 흡인홈(16)을 기판 지지면(15)에 형성한 것으로서, 이러한 실시 형태의 경우에도, 동일한 작용 효과가 발휘된다. The top view of the base 1 is shown in FIG. In FIG. 2A, a plurality of suction holes 12 are vertically and horizontally arranged on the substrate support surface 15 of the base 1. Of course, the arrangement of the suction holes 12 is not limited thereto. The same suction force is generated in the suction holes 12 communicating with the same pressure reducing chamber, and as described later, the suction force of the substrate is partially changed by changing the suction force for each pressure reducing chamber so that the substrate can be curved. FIG. 2B shows a suction groove 16 formed in the substrate support surface 15 in place of the suction hole 12. In this embodiment, the same effect is exerted.

도 1에 있어서 기대(1)의 기판 지지면(15)의 위에는, 재치판(holding plate; 2)이 부착되어 있다. 기판 지지면(15)과 재치판(2)과의 사이에는 접착제층 등을 형성해도 상관없다. 이 재치판(2)은 다공질 부재로 이루어지고, 흡인구멍(12)으로부터의 흡인력은 재치판(2)의 표면에 서서히 확산되어 전해진다. 또한, 재치판(2)은 탄성을 갖기 때문에, 재치판(2)에 올려놓여진 기판의 만곡 등의 두께 방향의 변형이 가능해진다. In FIG. 1, a holding plate 2 is attached to the substrate support surface 15 of the base 1. An adhesive layer or the like may be formed between the substrate support surface 15 and the mounting plate 2. The mounting plate 2 is made of a porous member, and the suction force from the suction hole 12 gradually spreads and is transmitted to the surface of the mounting plate 2. Moreover, since the mounting plate 2 has elasticity, deformation in the thickness direction such as curvature of the substrate placed on the mounting plate 2 can be performed.

흡인구멍(12)으로부터의 부분적으로 다른 흡인력을 재치판(2)의 표면에 서서히 확산되어 전하는 데는, 재치판의 기공률은 20∼50％의 범위가 바람직하며, 두께는 0.1㎜∼5㎜의 범위가 바람직하다. 또한, 기판의 만곡 등의 소망하는 변형을 용이하고 그리고 고정밀도로 행하는 데는, 탄성률은 10∼25N/㎟의 범위가 바람직하며, 보다 바람직하게는 18∼22N/㎟의 범위이다. 이러한 재치판으로서는, 연속 기포를 갖는 발포 우레탄 고무나 소결 다공질 수지 등을 매우 적합하게 사용할 수 있다. 또, 연속 기포를 갖는 다공질 재료를 사용하는 경우는, 취성 재료 기판(50)이 올려놓여진 부분 이외의 재치판(2)의 표면에 흡인력이 발생하지 않도록 차폐하는 것이 바람직하다. In order to gradually diffuse and convey the partially different suction force from the suction hole 12 to the surface of the mounting plate 2, the porosity of the mounting plate is preferably in the range of 20 to 50%, and the thickness is in the range of 0.1 mm to 5 mm. Is preferred. Moreover, in order to perform desired deformation | transformation, such as curvature of a board | substrate easily and with high precision, the elasticity modulus is preferable in the range of 10-25 N / mm <2>, More preferably, it is the range of 18-22 N / mm <2>. As such a mounting board, foamed urethane rubber, a sintered porous resin, etc. which have a continuous bubble can be used suitably. Moreover, when using the porous material which has a continuous bubble, it is preferable to shield so that suction force may not generate | occur | produce on the surface of the mounting plate 2 other than the part on which the brittle material substrate 50 is mounted.

이러한 구성의 고정대(S)에 있어서, 각 감압실(11a∼11c)의 공기가 진공 펌프(P)에 의해서 접속관(14)을 통하여 배출되면, 감압실(11a∼11c)은 감압되고, 흡인구멍(12)으로부터 공기가 흡인된다. 조정 밸브(Va, Vb, Vc)의 개도(opening degree)에 의해서, 감압실(11a∼11c)의 감압 정도를 조정함으로써, 각 감압실(11a∼11c)에 연통하는 흡인구멍(12)군마다 흡인 압력이 변화되어, 재치판(2)에 흡인 고정되는 취성 재료 기판(50)을 소망하는 형상으로 변화시킬 수 있게 된다. 감압실(11a∼11c)의 수에 한정은 없고, 수를 많게 할수록 취성 재료 기판(50)의 형상을 보다 여러 가지로 변화시킬 수 있게 된다. 또한, 취성 재료 기판(50)을 오목 형상이나 볼록 형상으로 변형시키는 데는 적어도 3개의 감압실이 필요해진다.In the fixed table S of such a structure, when the air of each pressure reduction chamber 11a-11c is discharged | emitted through the connection pipe 14 by the vacuum pump P, the pressure reduction chambers 11a-11c will depressurize and aspiration Air is sucked out of the hole 12. By adjusting the decompression degree of the decompression chambers 11a-11c by the opening degree of the adjustment valve Va, Vb, Vc, for every suction hole 12 group which communicates with each decompression chamber 11a-11c. The suction pressure is changed, so that the brittle material substrate 50 suctioned and fixed to the mounting plate 2 can be changed into a desired shape. There is no restriction | limiting in the number of pressure reduction chambers 11a-11c, As the number increases, the shape of the brittle material board | substrate 50 can be changed in various ways. In addition, at least three pressure reduction chambers are required to deform the brittle material substrate 50 into a concave shape or a convex shape.

도 3에 도 1에 나타낸 고정대(S)를 이용하여 취성 재료 기판을 분단하는 경우의 공정도를 나타낸다. 고정대(S)의 재치판(2)의 표면에 취성 재료 기판(50)을 올려놓는다. 그리고, 진공 펌프(P)(도 1에 도시)를 기동시킨다(도 3(a)). 진공 펌프는 감압실(11a∼11c)마다 각각 형성해도 되지만, 설비의 대형화·중량화를 회피하는 관점에서는, 진공 펌프(P)는 1대로 하여 각 감압실(11a∼11c)로의 접속관(14)을 분기시키는 것이 바람직하다. 각 감압실(11a∼11c)로부터의 흡인량은 접속관(14)의 도중에 형성한 조정 밸브(Va, Vb, Vc)의 개도에 의해서 조정된다. The process chart at the time of dividing a brittle material board | substrate using the fixing table S shown in FIG. The brittle material substrate 50 is placed on the surface of the mounting plate 2 of the fixing table S. And the vacuum pump P (shown in FIG. 1) is started (FIG. 3 (a)). The vacuum pumps may be formed for each of the pressure reduction chambers 11a to 11c, but from the viewpoint of avoiding the increase in size and weight of the equipment, the vacuum pump P is one and the connection pipes 14 to the pressure reduction chambers 11a to 11c. It is preferable to branch). The suction amount from each of the pressure reduction chambers 11a to 11c is adjusted by the opening degree of the adjustment valves Va, Vb, and Vc formed in the middle of the connecting pipe 14.

조정 밸브(Va)와 조정 밸브(Vc)의 개도를 크게 하고, 조정 밸브(Vb)의 개도를 작게 함으로써, 감압실(11a)과 감압실(11c)로부터의 흡인량이 감압실(11b)로부터의 흡인량보다도 많아져, 감압실(11a)과 감압실(11c)에 연통하고 있는 흡인구멍(12)의 흡인력이, 감압실(11b)에 연통하고 있는 흡인구멍(12)의 흡인력보다도 커진다. 이에 따라서, 재치판(2)상의 취성 재료 기판(50)은 중앙부가 상방으로 볼록 형상으로 만곡한다. By increasing the opening degree of the adjustment valve Va and the adjustment valve Vc and making the opening degree of the adjustment valve Vb small, the suction amount from the pressure reduction chamber 11a and the pressure reduction chamber 11c is reduced from the pressure reduction chamber 11b. It becomes larger than the suction amount, and the suction force of the suction hole 12 which communicates with the pressure reduction chamber 11a and the pressure reduction chamber 11c becomes larger than the suction force of the suction hole 12 which communicates with the pressure reduction chamber 11b. As a result, the brittle material substrate 50 on the mounting plate 2 is curved in a convex shape at the center thereof.

다음으로, 만곡한 취성 재료 기판(50)의 대략 중앙부의 곡저(谷底; valley floor) 부분에, 기판 표면에 대하여 대략 수직으로 레이저 빔(LB)을 조사한다(도 3(b)). 또한 동시에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 레이저 빔 조사 영역의 후단 근방에 냉각 매체로서의 물을 냉각 노즐(37)로부터 분출시킨다. 취성 재료 기판(50)에 레이저 빔(LB)을 조사함으로써, 취성 재료 기판(50)은 두께 방향으로 용융 온도 미만으로 가열되어, 취성 재료 기판(50)은 열팽창하고자 한다. 이때, 취성 재료 기판(50)은, 서서히 확산되는 다공질 부재를 통하여 흡인되고 있기 때문에 기판의 변형이 억제됨에 따라서 팽창할 수 없어 조사점(照射点)을 중심으로 압축 응력이 발생한다. 그리고 가열 직후에, 취성 재료 기판(50)의 표면이 물에 의해 냉각됨으로써, 취성 재료 기판(50)이 이번에는 수축하여 인장 응력이 발생한다. 이 인장 응력의 작용에 의해서, 도시하지 않은 트리거 크랙을 개시점으로 하여 분단 예정 라인(51)을 따라서 수직 크랙(53)이 취성 재료 기판(50)에 형성된다. 이에 더하여, 취성 재료 기판(50)이 스크라이브 형성면측이 볼록 형상이 되도록 만곡하고 있음으로써, 취성 재료 기판(50)의 스크라이브 형성면에 인장 응력이 발생하고 있기 때문에, 수직 크랙(53)은 보다 형성되기 쉬워진다.Next, the laser beam LB is irradiated to the valley floor part of the substantially central part of the curved brittle material board | substrate 50 with respect to the surface of a board | substrate (FIG. 3 (b)). At the same time, as shown in FIG. 4, water as a cooling medium is ejected from the cooling nozzle 37 near the rear end of the laser beam irradiation area. By irradiating the brittle material substrate 50 with the laser beam LB, the brittle material substrate 50 is heated below the melting temperature in the thickness direction, so that the brittle material substrate 50 is intended to thermally expand. At this time, since the brittle material substrate 50 is attracted through the porous member which is gradually diffused, it cannot expand as deformation of the substrate is suppressed, and compressive stress is generated around the irradiation point. Immediately after heating, the surface of the brittle material substrate 50 is cooled by water, so that the brittle material substrate 50 shrinks this time and a tensile stress is generated. By the action of this tensile stress, vertical cracks 53 are formed on the brittle material substrate 50 along the division scheduled line 51 with a trigger crack (not shown) as a starting point. In addition, since the brittle material substrate 50 is curved so that the scribe forming surface side is convex, tensile stress is generated on the scribe forming surface of the brittle material substrate 50, so that the vertical crack 53 is formed more. It becomes easy to be.

그리고 레이저 빔(LB) 및 냉각 노즐(37)을 분단 예정 라인(51)을 따라서 상대적으로 이동시킴으로써 수직 크랙(53)이 신전되어 취성 재료 기판(50)에 스크라이브 라인(52)이 형성된다. 이 실시 형태의 경우에는, 레이저 빔(LB)과 냉각 노즐(37)은 소정 위치에 고정된 상태에서, 고정대(S)를 이동시킴으로써 취성 재료 기판(50)을 이동시키고 있다. 물론, 취성 재료 기판(50)을 고정한 상태에서, 레이저 빔(LB)과 냉각 노즐(37)을 이동시켜도 상관없다. 혹은 취성 재료 기판(50) 및 레이저 빔(LB)·냉각 노즐(37)의 쌍방을 이동시켜도 상관없다.Then, the vertical crack 53 is extended by moving the laser beam LB and the cooling nozzle 37 relatively along the division scheduled line 51 to form a scribe line 52 on the brittle material substrate 50. In this embodiment, the laser beam LB and the cooling nozzle 37 are moving the brittle material substrate 50 by moving the fixing table S in the state fixed to the predetermined position. Of course, the laser beam LB and the cooling nozzle 37 may be moved in a state where the brittle material substrate 50 is fixed. Alternatively, both the brittle material substrate 50 and the laser beam LB-cooling nozzle 37 may be moved.

스크라이브 라인을 형성할 때의, 만곡한 취성 재료 기판(50)에 있어서의 레이저 빔 조사점의 곡률 반경으로서는 2,000∼4,000㎜의 범위가 바람직하며, 보다 바람직하게는 2,500∼3,500㎜의 범위이다. As a curvature radius of the laser beam irradiation point in the curved brittle material substrate 50 at the time of forming a scribe line, the range of 2,000-4,000 mm is preferable, More preferably, it is the range of 2,500-3,500 mm.

여기에서 사용하는 레이저 빔(LB)으로서는 특별한 한정은 없어, 기판(50)의 재질이나 두께, 형성하고자 하는 수직 크랙의 깊이 등으로부터 적절히 결정하면 된다. 취성 재료 기판이 유리 기판인 경우, 유리 기판 표면에서의 흡수가 큰 파장 9∼11㎛인 레이저 빔이 매우 적합하게 사용된다. 이러한 레이저 빔으로서는 CO2 레이저를 들 수 있다. 레이저 빔의 기판으로의 조사 형상으로서는, 레이저 빔의 상대 이동 방향으로 가늘고 긴 타원 형상이 바람직하며, 상대 이동 방향의 조사 길이(L)는 10∼60㎜의 범위, 조사폭(W)은 1∼5㎜의 범위가 매우 적합하다. The laser beam LB used herein is not particularly limited, and may be appropriately determined from the material and thickness of the substrate 50, the depth of the vertical crack to be formed, and the like. When the brittle material substrate is a glass substrate, a laser beam having a wavelength of 9 to 11 µm having a large absorption on the surface of the glass substrate is suitably used. As such a laser beam, a CO 2 laser is mentioned. As an irradiation shape of a laser beam to a board | substrate, an elliptical shape elongate in the relative movement direction of a laser beam is preferable, The irradiation length L of a relative movement direction is the range of 10-60 mm, and the irradiation width W is 1-. The range of 5 mm is very suitable.

냉각 노즐(37)로부터 분출시키는 냉각 매체로서는 물이나 알코올 등을 들 수 있다. 또한, 분단 후의 취성 재료 기판을 사용함에 있어서 악영향을 미치지 않는 범위에 있어서, 계면 활성제 등의 첨가제가 첨가되어 있어도 상관없다. 냉각 매체의 분무량으로서는 통상은 1∼2ml/min의 범위이다. 냉각 매체에 의한 기판의 냉각은, 레이저 빔에 의해서 가열된 기판을 급냉하는 관점에서는, 기체(통상은 공기)와 함께 물을 분사시키는 소위 워터젯(water jet) 방식이 바람직하다. 냉각 매체에 의한 냉각 영역은, 긴 지름이 1∼5㎜ 정도의 원 형상 또는 타원 형상인 것이 바람직하다. 또한, 냉각 영역은, 레이저 빔에 의한 가열 영역의 상대 이동 방향 후방으로서, 냉각 영역과 가열 영역과의 중심점간의 거리가 5∼30㎜ 정도가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. As a cooling medium sprayed from the cooling nozzle 37, water, alcohol, etc. are mentioned. In addition, additives, such as surfactant, may be added in the range which does not adversely affect the use of the brittle material substrate after the division. As a spray amount of a cooling medium, it is normally the range of 1-2 ml / min. The cooling of the substrate by the cooling medium is preferably a so-called water jet system in which water is sprayed together with gas (usually air) from the viewpoint of quenching the substrate heated by the laser beam. It is preferable that the cooling area | region by a cooling medium is a circular shape or ellipse shape whose long diameter is about 1-5 mm. Moreover, it is preferable to form a cooling area | region so that the distance between the center point of a cooling area | region and a heating area may be about 5-30 mm behind the relative movement direction of the heating area | region by a laser beam.

레이저 빔(LB) 및 냉각 노즐(37)의 상대 이동 속도로서는 특별한 한정은 없어, 얻고자 하는 수직 크랙의 깊이 등으로부터 적절히 결정하면 된다. 일반적으로 상대 이동 속도를 느리게 할수록, 형성되는 수직 크랙은 깊어진다. 통상, 상대 이동 속도는 수백 ㎜/sec 정도이다.There is no particular limitation as to the relative moving speed of the laser beam LB and the cooling nozzle 37, and the determination may be appropriately determined from the depth of the vertical crack to be obtained. In general, the slower the relative movement speed, the deeper the vertical cracks formed. Usually, the relative movement speed is about several hundred mm / sec.

또한, 스크라이브 라인(52)의 형성은, 레이저 빔(LB)의 조사에 의한 것에 한정되는 것은 아니고, 스크라이빙 커터를 이용하여 스크라이브 라인(52)을 형성해도 물론 상관없다. 단, 다음 공정에 있어서 레이저 빔(LB)의 조사에 의해서 스크라이브 라인(52)의 수직 크랙(53)을 신전시키는 경우에는, 다음 공정에서 사용하는 레이저 빔(LB)을 스크라이브 라인 형성에도 이용하도록 하면 분단 장치의 컴팩트화가 도모되어 바람직하다. In addition, formation of the scribe line 52 is not limited to the thing by irradiation of the laser beam LB, Of course, you may form the scribe line 52 using a scribing cutter. However, in the case where the vertical crack 53 of the scribe line 52 is extended by the irradiation of the laser beam LB in the next step, the laser beam LB used in the next step may be used to form the scribe line. The compaction of the dividing device can be achieved, which is preferable.

이상과 같이 하여, 취성 재료 기판(50)에 스크라이브 라인(52)을 형성한 후, 조정 밸브(Vb)의 개도를 크게 하고, 조정 밸브(Va)와 조정 밸브(Vc)의 개도를 작게 한다. 이에 따라서, 감압실(11b)로부터의 흡인량이 감압실(11a)과 감압실(11c)로부터의 흡인량보다도 많아지고, 감압실(11b)에 연통하고 있는 흡인구멍(12)의 흡인력이 감압실(11a)과 감압실(11b)에 연통하고 있는 흡인구멍(12)의 흡인력보다도 커져, 재치판(2)상의 취성 재료 기판(50)은 중앙부가 오목 형상이 되도록 만곡한다(도 3(c)).As described above, after the scribe line 52 is formed on the brittle material substrate 50, the opening degree of the adjustment valve Vab is increased, and the opening degree of the adjustment valve Va and the adjustment valve Vc is reduced. Thereby, the suction amount from the decompression chamber 11b becomes larger than the suction amount from the decompression chamber 11a and the decompression chamber 11c, and the suction force of the suction hole 12 which communicates with the decompression chamber 11b is a decompression chamber. It becomes larger than the suction force of the suction hole 12 which communicates with 11a and the decompression chamber 11b, and the brittle material board | substrate 50 on the mounting board 2 curves so that a center part may become concave shape (FIG. 3 (c)). ).

그리고, 만곡한 취성 재료 기판(50)의 스크라이브 라인(52)을 따라서 레이저 빔(LB)을 재차 조사한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 취성 재료 기판(50)을, 레이저 빔(LB)의 조사측이 오목 형상이 되도록 만곡시킴으로써, 레이저 빔(LB)의 조사측과 반대 측면에 인장 응력이 발생하기 때문에, 선 팽창 계수가 작은 취성 재료 기판(50)이라도 확실하게 수직 크랙(53)을 기판 두께 방향으로 신전시킬 수 있게 된다. 수직 크랙(53)이, 취성 재료 기판(50)의 반대 측면까지, 혹은 반대 측면 근방까지 신전되면, 이에 따라서 취성 재료 기판(50)은 분단된다. 한편, 수직 크랙(53)이 취성 재료 기판(50)의 반대 측면까지 도달하지 않을 때는, 레이저 빔(LB)을 스크라이브 라인(52)을 따라서 반복 조사하여 수직 크랙(53)을 신전시키면 된다. 또한, 필요에 따라서, 취성 재료 기판(50)에 외부 응력을 가하여 분단해도 된다. Then, the laser beam LB is irradiated again along the scribe line 52 of the curved brittle material substrate 50. As shown in FIG. 5, since the brittle material substrate 50 is bent so that the irradiation side of the laser beam LB becomes concave, tensile stress is generated on the side opposite to the irradiation side of the laser beam LB. Even in the brittle material substrate 50 having a small linear expansion coefficient, the vertical cracks 53 can be reliably extended in the substrate thickness direction. When the vertical crack 53 extends to the opposite side of the brittle material substrate 50 or near the opposite side, the brittle material substrate 50 is thus divided. On the other hand, when the vertical crack 53 does not reach the opposite side of the brittle material substrate 50, the laser beam LB may be repeatedly irradiated along the scribe line 52 to extend the vertical crack 53. In addition, you may apply an external stress to the brittle material board | substrate 50, and may divide as needed.

수직 크랙(53)을 신전시킬 때의, 만곡한 취성 재료 기판(50)에 있어서의 레이저 빔(LB) 조사점의 곡률 반경으로서는 2,000∼4,000㎜의 범위가 바람직하며, 보다 바람직하게는 2,500∼3,500㎜의 범위이다. 또한 수직 크랙(53)을 효율적으로 신전시키는 관점에서는, 레이저 빔(LB)의 조사 부분이 취성 재료 기판(50)의 곡률 반경의 가장 작은 부분인 것이 바람직하다. The radius of curvature of the laser beam LB irradiation point in the curved brittle material substrate 50 at the time of extension of the vertical crack 53 is preferably in the range of 2,000 to 4,000 mm, more preferably 2,500 to 3,500 It is in the range of mm. In addition, it is preferable that the irradiation part of the laser beam LB is the smallest part of the radius of curvature of the brittle material board | substrate 50 from the viewpoint of extending | stretching the vertical crack 53 efficiently.

또한, 취성 재료 기판(50)에 스크라이브 라인(52)을 형성한 후, 취성 재료 기판(50)의 표리를 반전시켜 스크라이브 라인 형성면을 하측으로 하고, 스크라이브 라인 형성면과 반대면의 스크라이브 라인(52)에 대응하는 부분에 레이저 빔(LB)을 조사함으로써도, 스크라이브 라인(52)의 수직 크랙(53)을 신전시킬 수 있다. 단, 취성 재료 기판(50)을 반전시키는 공정이 도 3에서 나타내는 방법에 더하여 필요해지기 때문에, 생산 효율의 관점 등에서는 도 5에 나타내는 바와 같은 스크라이브 라인(52)을 따라서 레이저 빔(LB)을 조사하는 것이 바람직하다. In addition, after the scribe lines 52 are formed on the brittle material substrate 50, the front and rear surfaces of the brittle material substrate 50 are inverted so that the scribe line formation surface is lower, and the scribe line (the opposite side to the scribe line formation surface) The vertical crack 53 of the scribe line 52 can also be extended by irradiating the laser beam LB to the portion corresponding to 52. However, since the step of inverting the brittle material substrate 50 is required in addition to the method shown in FIG. 3, the laser beam LB is irradiated along the scribe line 52 as shown in FIG. 5 in view of production efficiency. It is desirable to.

이상 설명한 분단 대상인 취성 재료 기판으로서는, 예를 들면 유리 기판이나 세라믹스 기판, 단결정 실리콘 기판, 사파이어 기판 등을 들 수 있다. 본 발명의 기판 고정 장치는 예를 들면 액정 디스플레이 등의 패널 제조 분야 등에서 매우 적합하게 사용할 수 있다. As a brittle material substrate which is the division object demonstrated above, a glass substrate, a ceramic substrate, a single crystal silicon substrate, a sapphire substrate, etc. are mentioned, for example. The substrate fixing apparatus of this invention can be used suitably in the field of panel manufacture, such as a liquid crystal display, for example.

본 발명의 기판 고정 장치는, 흡인구멍 또는 흡인홈에 의한 흡인력을 부분적으로 다르게 함으로써, 기판을 소망하는 형상으로 변형 고정할 수 있어, 종래와 같은 곡면 형상에 대응하는 복수의 스테이지를 준비할 필요가 없어져 유용하다.The substrate fixing apparatus of the present invention can deform and fix the substrate to a desired shape by partially varying the suction force due to the suction hole or the suction groove, and it is necessary to prepare a plurality of stages corresponding to the curved surface as in the prior art. It is useful to disappear.

1 : 기대
2 : 재치판(탄성 다공질 부재)
S : 고정대(기판 고정 장치)
P : 진공 펌프(흡인 수단)
11a, 11b, 11c : 감압실(흡인 수단)
12 : 흡인구멍
13 : 관통구멍
14 : 접속관
15 : 기판 지지면
16 : 흡인홈
50 : 취성 재료 기판
52 : 스크라이브 라인
53 : 수직 크랙
LB : 레이저 빔
Va, Vb, Vc : 조정 밸브 1: expect
2: mounting plate (elastic porous member)
S: Fixture (substrate fixing device)
P: vacuum pump (suction means)
11a, 11b, 11c: decompression chamber (suction means)
12: suction hole
13: through hole
14: connector
15: substrate support surface
16: suction groove
50: brittle material substrate
52: scribe line
53: vertical crack
LB: Laser Beam
Va, Vb, Vc: regulating valve

Claims (5)

흡인구멍 또는 흡인홈이 형성된 기판 지지면을 갖는 기대(base)와, 상기 기판 지지면을 덮도록 부착된 탄성 다공질 부재와, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈의 내부에 부압(負壓)을 발생시키는 흡인 수단을 구비하고, 상기 탄성 다공질 부재의 표면에 올려 놓여진 기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위해 당해 기판을 흡착 고정하는 장치로서,
상기 기대는, 상기 흡인구멍 또는 상기 흡인홈을 통하여 상기 탄성 다공질 부재와 연이어 통하는 3개 이상의 감압실을 갖고,
상기 3개 이상의 감압실은 상기 스크라이브 라인에 교차하는 방향으로 나란히 배치되고, 상기 각 감압실에 발생시키는 부압을 다른 것으로 하여, 흡착 고정한 상기 기판을 오목 또는 볼록으로 변형 가능하게 한 것을 특징으로 하는 기판 고정 장치. A base having a substrate support surface having a suction hole or a suction groove formed therein, an elastic porous member attached to cover the substrate support surface, and generating a negative pressure in the suction hole or the suction groove. An apparatus comprising suction means, for adsorbing and fixing a substrate to form a scribe line on a substrate placed on the surface of the elastic porous member,
The base has three or more decompression chambers communicating with the elastic porous member through the suction hole or the suction groove,
The three or more decompression chambers are arranged side by side in the direction crossing the scribe lines, and the adsorption-fixed substrates can be deformed into concave or convex by different negative pressures generated in the decompression chambers. Device. 제1항에 있어서,
상기 탄성 다공질 부재의 두께가 0.1∼5㎜의 범위인 것을 특징으로 하는 기판 고정 장치. The method of claim 1,
The thickness of the said elastic porous member is the range of 0.1-5 mm, The board | substrate fixing apparatus characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성 다공질 부재의 탄성률이 10∼25N/㎟의 범위인 것을 특징으로 하는 기판 고정 장치. The method according to claim 1 or 2,
The elasticity modulus of the said elastic porous member is 10-25 N / mm <2>, The board | substrate fixing apparatus characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성 다공질 부재의 기공률이 20∼50％의 범위인 것을 특징으로 하는 기판 고정 장치.The method according to claim 1 or 2,
The porosity of said elastic porous member is 20 to 50% of the range, The board | substrate fixing apparatus characterized by the above-mentioned. 제3항에 있어서,
상기 탄성 다공질 부재의 기공률이 20∼50％의 범위인 것을 특징으로 하는 기판 고정 장치. The method of claim 3,
The porosity of said elastic porous member is 20 to 50% of the range, The board | substrate fixing apparatus characterized by the above-mentioned.
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