KR102551256B1

KR102551256B1 - 다이아몬드 날끝 및 기판 분단 방법

Info

Publication number: KR102551256B1
Application number: KR1020180083265A
Authority: KR
Inventors: 히로시 소야마; 쿠미코 무라카미
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2023-07-03
Also published as: KR20190011681A; JP6955754B2; TW201919798A; CN109293229B; CN109293229A; TWI769268B; JP2019026484A

Abstract

(과제) 교점 이빠짐의 크기와, 교점 건너뜀의 발생 빈도를 안정적으로 억제할 수 있는 다이아몬드 날끝을 제공한다.
(해결 수단) 다이아몬드 날끝(51)은, 160° 이상 172° 이하의 천면 능선 간 각도를 갖고 있다. 천면 능선 간 각도는, 정점(PP) 둘레에 있어서 천면(SD1) 및 능선(PS)에 의해 구성된 모서리의 각도이다.

Description

다이아몬드 날끝 및 기판 분단 방법{A BLADE TIP OF DIAMOND AND METHOD OF DIVIDING A SUBSTRATE}

본 발명은 다이아몬드 날끝 및 기판 분단 방법에 관한 것이다.

플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 전기 기기의 제조에 있어서, 취성 기판(brittle substrate)을 분단(dividing)하는 것이 자주 필요해진다. 전형적인 분단 방법에 있어서는, 우선, 취성 기판 상에 크랙 라인(crack line)이 형성된다. 본 명세서에 있어서 「크랙 라인」이란, 취성 기판의 두께 방향으로 부분적으로 진행한 크랙이 취성 기판의 표면 상에 있어서 라인 형상으로 연장되어 있는 것을 의미한다. 다음으로, 소위 브레이크 공정이 행해진다. 구체적으로는, 취성 기판에 응력을 인가함으로써, 크랙 라인의 크랙이 두께 방향으로 완전히 진행된다. 이에 따라, 크랙 라인을 따라 취성 기판이 분단된다.

특허문헌 1에 의하면, 유리판의 상면에 있는 패임이 스크라이브시에 발생한다. 이 특허문헌 1에 있어서는, 이 패임이 「스크라이브 라인」이라고 칭해지고 있다. 또한, 이 스크라이브 라인(scribe line)의 각설(刻設)과 동시에, 스크라이브 라인으로부터 바로 아래 방향으로 연장되는 크랙이 발생한다. 이 특허문헌 1의 기술에 보이는 바와 같이, 종래의 전형적인 기술에 있어서는, 스크라이브 라인의 형성과 동시에 크랙 라인이 형성된다.

특허문헌 2에 의하면, 상기의 전형적인 분단 기술과는 현저하게 상이한 분단 기술이 제안되어 있다. 이 기술에 의하면, 우선, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩에 의해 소성 변형을 발생시킴으로써, 이 특허문헌 2에 있어서 「스크라이브 라인」이라고 칭해지는 홈 형상이 형성된다. 본 명세서에 있어서는, 이후에 있어서, 이 홈 형상을 「트렌치 라인(trench line)」이라고 칭한다. 트렌치 라인이 형성되어 있는 시점에서는, 그 하방에 크랙은 형성되지 않는다. 그 후에 트렌치 라인을 따라 크랙을 신전시킴으로써, 크랙 라인이 형성된다. 즉, 전형적인 기술과는 달리, 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인이 일단 형성되고, 그 후에 트렌치 라인을 따라 크랙 라인이 형성된다. 그 후, 크랙 라인을 따라 통상의 브레이크 공정이 행해진다.

종래의 전형적인 기술에 있어서는, 스크라이빙시에 크랙이 형성되지 않는 것은, 스크라이빙의 실패를 의미했다. 그러나, 상기 특허문헌 2의 분단 기술에 있어서는, 스크라이빙에 의해, 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인이 의도적으로 형성된다. 그리고 그 후, 트렌치 라인에 따른 크랙 라인이 발생된다. 상기 특허문헌 2의 기술에서 이용되는, 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인은, 크랙의 동시 형성을 수반하는 전형적인 스크라이브 라인에 비하여, 보다 낮은 하중에서의 날끝의 슬라이딩에 의해 형성 가능하다. 하중이 작음으로써, 날끝에 가해지는 대미지가 작아진다. 따라서, 이 분단 기술에 의하면, 날끝의 수명을 늘릴 수 있다.

일본공개특허공보 평9-188534호 국제공개공보 제2015/151755호

트렌치 라인의 형성 후에, 그것을 따라 크랙 라인을 형성하기 위해서는, 트렌치 라인의 형성에 의해 취성 기판 중에 발생되고 있던 내부 응력을 개방하는 계기를, 취성 기판으로 부여하는 것이 필요하다. 이 계기를 부여하는 방법의 하나로서, 본 발명자는, 트렌치 라인을 형성하기 위해 슬라이딩시키고 있는 날끝을, 미리 형성되어 있던 제1 크랙 라인과 교차시킨다, 라는 방법을 검토해오고 있다. 이 방법의 경우, 교차 개소에 있어서 날끝이 제1 크랙 라인과 교차하는 것을 계기로 하여, 교차 개소로부터 트렌치 라인을 따라 제2 크랙 라인이 신전한다. 이 방법에 의하면, 서로 교차하는 제1 및 제2 크랙 라인이 얻어진다.

본 발명자의 검토에 의하면, 상기 방법이 적용된 경우, 이하의 문제가 발생하는 경우가 있었다. 첫 번째로, 제1 크랙 라인 및 제2 크랙 라인을 따라 분단된 취성 기판의, 상기 교차 개소에 대응하는 개소에 이빠짐(이하, 「교점 이빠짐」이라고도 칭함)이 발생하고, 이 교점 이빠짐의 크기가 허용 한도를 초과하여 커져 버리는 경우가 있었다. 서로 교차하는 라인을 따라 취성 기판이 분단되는 경우, 교차 개소에 작은 이빠짐이 발생하는 것은, 통상, 어쩔 수 없는 것으로서 허용되지만, 과도하게 큰 이빠짐은 피하지 않으면 안 된다. 두 번째로, 상기 교차 개소로부터 제2 크랙 라인이 신전하는 것이 상정되어 있는 바, 이 신전이 발생하지 않는 현상(이하, 「교점 건너뜀」이라고도 칭함)의 발생 확률이, 무시할 수 없는 정도로 높아지는 경우가 있었다.

본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은, 교점 이빠짐의 크기와, 교점 건너뜀의 발생 빈도를 안정적으로 억제할 수 있는 다이아몬드 날끝 및 기판 분단 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다이아몬드 날끝은, 160° 이상 172° 이하의 천면(天面) 능선 간 각도를 갖고 있다.

본 발명에 의하면, 교점 이빠짐의 크기와, 교점 건너뜀의 발생 빈도를 안정적으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 기판 분단 방법을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따르는 개략적인 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따르는 개략적인 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 일 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 15는 교점 건너뜀의 현상의 예를 나타내는 평면도이다.
도 16은 분단 전의 취성 기판 상에 있어서 관찰되는 교점 이빠짐의 현상의 예를 나타내는 부분 평면도이다.
도 17은 분단 후의 취성 기판의 가장자리에 관찰되는 교점 이빠짐의 현상의 예를 나타내는 부분 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다이아몬드 날끝을 갖는 커팅 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 19는 도 18의 다이아몬드 날끝을 화살표 ⅩⅠⅩ의 시야에서 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 19의 다이아몬드 날끝이 갖는 천면 각도의 정의를 설명하는 평면도이다.
도 21은 도 20의 선 ⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅠ을 따르는 개략적인 부분 단면도로서, 다이아몬드 날끝이 갖는 능선 각도의 정의를 설명하는 도면이다.
도 22는 도 20의 선 ⅩⅩⅡ-ⅩⅩⅡ를 따르는 개략적인 부분 단면도로서, 다이아몬드 날끝이 갖는 천면 능선 간 각도의 정의를 설명하는 도면이다.
도 23은 능선 각도 및 천면 능선 간 각도에 의존하여 결정되는 천면 각도를, 천면과 취성 기판의 표면의 사이의 설정 각도의 예와 함께 나타내는 도면이다.
도 24는 능선 각도 및 천면 능선 간 각도의 조건과, 교점 건너뜀/교점 이빠짐의 평가 결과의 관계의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 24의 실험 결과로부터 추측되는, 능선 각도 및 천면 능선 간 각도의 조건과, 기판 분단의 결과의 관계를 나타내는 개략도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.

(기판 분단 방법)

도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법을 개략적으로 나타내는 플로우도이다. 도 2, 도 4 및, 도 6∼도 14는, 기판 분단 방법을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 이들 평면도에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 트렌치 라인이 파선으로, 크랙 라인이 실선으로 나타나 있지만, 실제의 트렌치 라인은, 파선 형상이 아니고 연속적으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 5의 각각은, 선 Ⅲ-Ⅲ(도 2) 및 선 Ⅴ-Ⅴ(도 4)를 따르는 개략적인 부분 단면도이다.

스텝 S10(도 1)에서, 적어도 1개의 다이아몬드 날끝이 준비된다. 다이아몬드 날끝의 구성에 대해서는 후술한다.

도 2를 참조하여, 스텝 S20(도 1)으로서, 유리 기판(11)(취성 기판)이 준비된다. 유리 기판(11)은 표면(SF1)을 갖고 있다.

유리 기판(11)의 표면(SF1) 상에 있어서, 전술한 적어도 1개의 다이아몬드 날끝 중 어느 하나를 슬라이딩시킴으로써, 트렌치 라인(TL1)(제1 트렌치 라인)이 형성된다. 도시되어 있는 예에 있어서는, 트렌치 라인(TL1)이, 표면(SF1)의 가장자리로부터 떨어진, 표면(SF1) 상의 일 위치로부터, 표면(SF1)의 가장자리 상의 위치(N1)로 형성된다.

도 3을 참조하여, 트렌치 라인(TL1)은, 두께 방향(DT)에 있어서의 트렌치 라인(TL1)의 하방에 있어서 유리 기판(11)이 트렌치 라인(TL1)의 연재 방향(도 2에 있어서의 세로 방향)과 교차하는 방향(DC)(도 3)에 있어서 연속적으로 연결되어 있는 상태인 크랙리스 상태가 얻어지도록 형성된다. 크랙리스 상태에 있어서는, 소성 변형에 의한 트렌치 라인(TL1)은 형성되어 있기는 하지만, 그것을 따른 크랙은 형성되어 있지 않다. 크랙리스 상태를 얻기 위해, 다이아몬드 날끝에 가해지는 하중은, 트렌치 라인(TL1) 형성시에 크랙이 발생하지 않을 정도로 작고, 또한, 후의 공정에서 크랙 라인을 발생시키기 위한 내부 응력 상태를 만들어내는 소성 변형이 형성될 정도로 커지도록, 조정된다.

또한 도 4를 참조하여, 스텝 S30(도 1)으로서, 트렌치 라인(TL1)(도 2)을 따른 크랙 라인(CL1)(제1 크랙 라인)이 형성된다. 본 실시 형태에 있어서는, 날끝이 위치(N1)에 있어서 유리 기판(11)의 가장자리를 내리칠 때의 충격을 계기로 하여, 크랙 라인(CL1)이 형성되기 시작한다. 구체적으로는, 이 충격에 의해, 트렌치 라인(TL1)의 형성에 의해 발생되어 있던 내부 응력이 개방됨으로써, 크랙 라인(CL1)이 형성된다.

도 5를 참조하여, 크랙 라인(CL1)이 형성됨으로써, 전술한 크랙리스 상태(도 3)가 깨져 있다. 환언하면, 트렌치 라인(TL1)의 하방에 있어서 크랙 라인(CL1)에 의해 유리 기판(11)은, 트렌치 라인(TL1)의 연재 방향(도 2에 있어서의 세로 방향)과 교차하는 방향(DC)에 있어서 연속적인 연결이 끊어져 있다. 여기에서 「연속적인 연결」이란, 환언하면, 크랙에 의해 차단되어 있지 않은 연결이다. 또한, 전술한 바와 같이 연속적인 연결이 끊어져 있는 상태에 있어서, 크랙 라인(CL1)의 크랙을 개재하여 유리 기판(11)의 부분끼리가 접촉하고 있어도 좋다. 또한, 트렌치 라인(TL1)의 바로 아래에 근소하게 연속적인 연결이 남아있어도 좋다.

도 6을 참조하여, 동일한 방법이 반복됨으로써, 복수의 크랙 라인(CL1)으로서, 크랙 라인(CL1a∼CL1d)이 형성된다.

도 7을 참조하여, 스텝 S40(도 1)으로서, 크랙 라인(CL1a)과 교차하는 교차 개소(도면 중, 위치(N2a))를 갖는 궤도를 따라 유리 기판(11)의 표면(SF1) 상에 있어서, 스텝 S10(도 1)에서 준비된 적어도 1개의 다이아몬드 날끝 중 어느 하나가 슬라이딩된다(도면 중, 화살표 참조). 스텝 S40에 있어서 이용되는 날끝으로서는, 스텝 S20에 있어서 이용된 날끝이 재차 이용되어도 좋다. 혹은, 스텝 S10(도 1)에서 복수의 날끝이 준비되고, 그 중 스텝 S20에 있어서 이용되지 않은 다른 날끝이 스텝 S40에 있어서 이용되어도 좋다. 상기 슬라이딩에 의해, 표면(SF1)의 가장자리로부터 떨어진 위치(N2p)로부터 위치(N2a)로 트렌치 라인(TL2a)(제2 트렌치 라인)이 형성된다. 트렌치 라인(TL2a)은, 트렌치 라인(TL1)의 경우와 동일하게, 크랙리스 상태가 얻어지도록 형성된다(도 3 참조).

또한 도 8을 참조하여, 스텝 S50(도 1)으로서, 트렌치 라인(TL2a)을 따라, 상기 교차 개소 즉 위치(N2a)로부터 위치(N2p)로, 크랙 라인(CL2a)(제2 크랙 라인)이 형성된다(도면 중, 파선 화살표 참조). 이 형성의 계기는, 날끝이 위치(N2a)에 있어서 크랙 라인(CL1a)과 교차할 때의 충격이다. 이 충격에 의해, 위치(N2p)에서 위치(N2a)까지의 트렌치 라인(TL2a)의 형성에 의해 발생되어 있던 내부 응력이 개방됨으로써, 위치(N2a)에서 위치(N2p)까지 크랙 라인(CL2a)이 신전한다. 크랙 라인(CL2a)에 의해, 트렌치 라인(TL2a)의 하방에 있어서 유리 기판(11)은 트렌치 라인(TL2a)의 연재(延在) 방향(도 7에 있어서의 가로 방향)과 교차하는 방향(도 8에 있어서의 세로 방향)에 있어서 연속적인 연결이 끊어져 있다. 즉, 크랙리스 상태가 깨져 있다. 이러한, 트렌치 라인(TL2a)과 크랙 라인(CL2a)의 관계는, 도 5에 나타난 트렌치 라인(TL1)과 크랙 라인(CL1)의 관계와 동일하다.

도 9를 참조하여, 스텝 S40(도 1)으로서, 위치(N2a)까지 슬라이딩되고 있던 날끝은 추가로, 크랙 라인(CL1b)과 교차하는 교차 개소(도면 중, 위치(N2b))를 갖는 궤도를 따라 슬라이딩된다(도면 중, 화살표 참조). 이에 따라 트렌치 라인(TL2a)이 추가로 위치(N2a)로부터 위치(N2b)로 형성된다.

또한 도 10을 참조하여, 스텝 S50(도 1)으로서, 크랙 라인(CL2a)이 트렌치 라인(TL2a)을 따라, 상기 교차 개소 즉 위치(N2b)로부터 위치(N2a)로 추가로 형성된다(도면 중, 파선 화살표 참조). 이 형성의 계기는, 날끝이 위치(N2b)에 있어서 크랙 라인(CL1b)과 교차할 때의 충격이다. 이 충격에 의해, 위치(N2a)에서 위치(N2b)까지의 트렌치 라인(TL2a)의 형성에 의해 발생되어 있던 내부 응력이 개방됨으로써, 위치(N2b)에서 위치(N2a)까지 크랙 라인(CL2a)이 신전한다.

도 11을 참조하여, 스텝 S40(도 1)으로서, 위치(N2b)까지 슬라이딩되고 있던 날끝(도 9 참조)은 추가로, 크랙 라인(CL1c)과 교차하는 교차 개소(도면 중, 위치(N2c))를 갖는 궤도를 따라 슬라이딩된다(도면 중, 화살표 참조). 이에 따라 트렌치 라인(TL2a)이 추가로, 위치(N2b)로부터 위치(N2c)로 형성된다.

또한 도 12를 참조하여, 스텝 S50(도 1)으로서, 크랙 라인(CL2a)이 트렌치 라인(TL2a)을 따라, 상기 교차 개소 즉 위치(N2c)로부터 위치(N2b)로 추가로 형성된다(도면 중, 파선 화살표 참조). 이 형성의 계기는, 날끝이 위치(N2c)에 있어서 크랙 라인(CL1c)과 교차할 때의 충격이다. 이 충격에 의해, 위치(N2b)에서 위치(N2c)까지의 트렌치 라인(TL2a)의 형성에 의해 발생되어 있던 내부 응력이 개방됨으로써, 위치(N2c)에서 위치(N2b)까지 크랙 라인(CL2a)이 신전한다.

도 13을 참조하여, 스텝 S40(도 1)으로서, 위치(N2c)까지 슬라이딩되고 있던 날끝(도 12 참조)은 추가로, 크랙 라인(CL1d)과 교차하는 교차 개소(도면 중, 위치(N2d))로 슬라이딩된다. 이에 따라 트렌치 라인(TL2)이 추가로, 위치(N2c)로부터 위치(N2d)로 형성된다. 그리고, 스텝 S50(도 1)으로서, 날끝이 위치(N2d)에 있어서 크랙 라인(CL1d)과 교차하는 충격에 의해, 크랙 라인(CL2a)이 트렌치 라인(TL2a)을 따라 위치(N2d)로부터 위치(N2c)로 추가로 형성된다.

위치(N2d)에 있어서 크랙 라인(CL1d)과 교차한 날끝은, 추가로 위치(N2q)로 슬라이딩한 후에, 유리 기판(11)으로부터 떨어진다. 위치(N2q)는 유리 기판(11)의 표면(SF1)의 가장자리로부터 떨어져 있어도 좋다.

상기 도 7∼도 13의 공정에 의해, 트렌치 라인(TL2a)과, 그것을 따른 크랙 라인(CL2a)이 형성된다. 동일한 공정이 반복됨으로써, 도 14에 나타나 있는 바와 같이, 트렌치 라인(TL2b∼TL2d)과, 그 각각을 따른 크랙 라인(CL2b∼CL2d)이 형성된다. 트렌치 라인(TL2a∼TL2d)을 총칭하여 트렌치 라인(TL2)(제2 트렌치 라인)이라고도 칭한다. 또한 크랙 라인(CL2a∼CL2d)을 총칭하여 크랙 라인(CL2)(제2 크랙 라인)이라고도 칭한다.

스텝 S60(도 1)으로서, 크랙 라인(CL1) 및 크랙 라인(CL2)을 따라 유리 기판(11)이 분단된다. 즉, 소위 브레이크 공정이 행해진다. 브레이크 공정은, 유리 기판(11)으로의 외력의 인가에 의해 행할 수 있다. 이에 따라, 서로 교차하는 라인을 따라 유리 기판(11)을 분단할 수 있다.

또한 크랙 라인이 그 형성시에 두께 방향(DT)(도 5 참조)으로 완전히 진행된 경우는, 크랙 라인의 형성과 유리 기판(11)의 분단이 동시에 발생한다.

(교점 건너뜀 및 교점 이빠짐의 현상에 대해서)

도 15는, 크랙 라인(CL2)의 형성 공정에 있어서 교점 건너뜀의 현상이 발생한 경우의 유리 기판(11)의 표면(SF1)의 예를 나타낸다. 도 14의 경우와 달리, 크랙 라인(CL2)이 형성되는 것이 상정되어 있던 개소의 일부에 있어서 크랙 라인(CL2)이 형성되어 있지 않고, 트렌치 라인(TL2)만이 형성되어 있다. 교점 건너뜀이 발생할 확률은, 후술하는 바와 같이, 다이아몬드 날끝의 형상에 의존한다.

도 16은, 크랙 라인(CL1) 및 크랙 라인(CL2)의 형성 후 또한 유리 기판(11)의 분단 전의 유리 기판(11) 상에 있어서 관찰되는 교점 이빠짐의 현상의 예를 나타내는 부분 평면도이다. 도면 중, 파선 화살표는 크랙 라인(CL2)의 형성 방향을 나타내고 있고, 실선 화살표는, 그에 앞서 형성된 트렌치 라인(TL2)(도시하지 않음)의 형성 방향을 나타내고 있다. 또한 위치(N2)는, 크랙 라인(CL1)과 크랙 라인(CL2)의 교차 개소를 나타내고 있다. 이상적으로는, 교차 개소(위치(N2)) 근방에 발생하는 크랙은, 크랙 라인(CL1) 및 크랙 라인(CL2)뿐이다. 그러나 실제로는, 위치(N2)에 있어서 크랙 라인(CL2)이 형성되기 시작할 때에, 위치(N2)로부터 어긋난 위치로부터 연장되는 크랙(CA)이 형성될 수 있다. 크랙(CA)은, 크랙 라인(CL1) 상의 위치로부터 연장되어, 크랙 라인(CL2)에 합류한다.

또한 도 17을 참조하여, 크랙(CA)(도 16)이 형성되어 있는 유리 기판(11)이 분단되면, 상기 위치(N2)에 대응하는 개소에 이빠짐(이하, 「교점 이빠짐(CP)」이라고도 칭함)이 발생한다. 작은 교점 이빠짐(CP)이 발생하는 것은 어쩔 수 없는 것으로서 허용되지만, 과도하게 큰 교점 이빠짐(CP)은, 피할 수 없으면 안 된다. 교점 이빠짐(CP)의 크기는, 후술하는 바와 같이, 다이아몬드 날끝의 형상에 의존한다.

(다이아몬드 날끝을 갖는 커팅 기구)

도 18은, 스텝 S10(도 1)에 있어서 준비되는 날끝으로서의 다이아몬드 날끝(51)을 갖는 커팅 기구(50)를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도면 중, 다이아몬드 날끝(51)이 유리 기판(11)의 표면(SF1) 상에 있어서 방향(DA)으로 슬라이딩하는 모습이 파선으로 나타나 있다. 또한 도 19는, 다이아몬드 날끝(51)(도 18)을 화살표 ⅩⅠⅩ의 시야에서 개략적으로 나타내는 평면도이다. 커팅 기구(50)는 다이아몬드 날끝(51) 및 생크(52)를 갖는다. 다이아몬드 날끝(51)은, 그 홀더로서의 생크(52)에 지지되고 있다. 생크(52)는 축방향(AX)을 따라 연재되어 있다. 다이아몬드 날끝(51)은, 천면(SD1)의 법선 방향이 축방향(AX)에 대체로 따르도록 생크(52)에 부착되는 것이 바람직하다.

다이아몬드 날끝(51)에는, 천면(SD1)과, 천면(SD1)을 둘러싸는 복수의 면이 형성되어 있다. 이들 복수의 면은 측면(SD2) 및 측면(SD3)을 포함한다. 천면(SD1), 측면(SD2) 및 측면(SD3)은, 서로 상이한 방향을 향하고 있고, 또한 서로 이웃하고 있다. 다이아몬드 날끝(51)은, 천면(SD1), 측면(SD2) 및 측면(SD3)이 서로 합류함으로써 구성된 정점(PP)을 갖고 있다. 또한 다이아몬드 날끝(51)은, 측면(SD2) 및 측면(SD3)이 서로 합쳐짐으로써 구성된 능선(PS)을 갖고 있다. 능선(PS)은 정점(PP)으로부터 선 형상으로 연장되어 있다.

바람직하게는 다이아몬드 날끝(51)은 단결정 다이아몬드로 만들어져 있다. 더욱 바람직하게는, 결정학적으로 말하여, 천면(SD1)은 {001}면이다. 또한 단결정이 아닌 다이아몬드가 이용되어도 좋고, 예를 들면, CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 합성된 다결정체 다이아몬드가 이용되어도 좋다. 혹은, 미립의 그래파이트나 비그래파이트 형상 탄소로부터, 철족(鐵族) 원소 등의 결합재를 포함하지 않고 소결된 다결정체 다이아몬드, 또는 다이아몬드 입자를 철족 원소 등의 결합재에 의해 결합시킨 소결 다이아몬드가 이용되어도 좋다.

유리 기판(11)의 표면(SF1) 상에 있어서의 다이아몬드 날끝(51)의 슬라이딩은, 정점(PP)을 표면(SF1) 상에 접촉시키면서, 또한, 천면(SD1)과 표면(SF1)의 사이의 설정 각도(GS)를 0° 이상의 미리 정해진 각도로 유지하면서, 다이아몬드 날끝(51)을 방향(DA)으로 이동시킴으로써 행해진다. 방향(DA)은, 능선(PS)으로부터 천면(SD1)으로 향하고 있다. 바람직하게는, 방향(DA)은, 능선(PS)을 표면(SF1) 상에 사영(射影)함으로써 얻어지는 직선 상을 따르고 있다. 또한 바람직하게는, 측면(SD2) 및 측면(SD3)의 각각과 표면(SF1)이 이루는 각도는 서로 동일하게 여겨진다.

(다이아몬드 날끝을 특징짓는 각도)

도 20은, 도 19와 동일한 시야의 평면도이다. 천면(SD1)은, 정점(PP)에 접하는 모서리를 갖고 있다. 이 모서리의 각도가 천면 각도(GC)이다. 도 21은, 도 20의 선 ⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅠ를 따르는 개략적인 부분 단면도로서, 그 시야는 능선(PS)에 수직이다. 이 단면에 있어서 다이아몬드 날끝(51)은, 능선(PS) 둘레에 있어서 측면(SD2 및 SD3)에 의해 구성된 모서리를 갖고 있다. 이 모서리의 각도가 능선 각도(GA)이다. 도 22는, 도 20의 선 ⅩⅩⅡ-ⅩⅩⅡ를 따르는 개략적인 부분 단면도이고, 그 시야는, 능선(PS)에 평행, 또한, 천면(SD1)에 수직이다. 이 단면에 있어서 다이아몬드 날끝(51)은, 정점(PP) 둘레에 있어서 천면(SD1) 및 능선(PS)에 의해 구성된 모서리를 갖고 있다. 이 모서리의 각도가 천면 능선 간 각도(GB)이다.

도 23은, 능선 각도(GA)(도 21) 및 천면 능선 간 각도(GB)(도 22)의 조건에 의존하여 기하학적으로 결정되는 천면 각도(GC)(도 20)를 1행째에 나타내고, 또한, 당해 조건에 있어서의 설정 각도(GS)(도 18)의 적합예가 검토되고 있는 경우에는 그 값을 2행째에 괄호를 붙여 나타내는 표이다. 또한 「(F)」라고 나타나 있는 조건은, 다이아몬드 날끝(51)에 가해지는 하중 조건의 적합 범위가 매우 좁기 때문에, 본 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 실시가 실질적으로 불가능했던 것이다. 또한 능선 각도(GA)가 130°이고 또한 천면 능선 간 각도(GB)가 171°인 조건에 있어서는, 설정 각도 GS＝3°에 의해 기판 분단 방법의 실시가 가능하기는 했지만, 트렌치 라인(TL1)의 형성시의 적합한 하중과, 트렌치 라인(TL2)의 형성시의 적합한 하중의 차이가 크기 때문에, 하중 조건의 설정이 어려웠다. 또한 능선 각도(GA)가 150°이고 또한 천면 능선 간 각도(GB)가 170°인 조건에 있어서는, 다른 조건에 비하여, 필요한 하중이 컸다.

도 24는, 능선 각도(GA) 및 천면 능선 간 각도(GB)의 조건과, 교점 건너뜀/교점 이빠짐의 평가 결과의 관계의 실험 결과를 나타내는 도면이다. 「/」의 전 및 후의 각각에, 교점 건너뜀 및 교점 이빠짐의 평가 결과가 나타나 있다.

교점 건너뜀의 평가에 관련하여, 교점 건너뜀을 없앨 수 있는 경우에 있어서는, 그 때의 트렌치 라인(TL1) 형성시의 하중과 트렌치 라인(TL2) 형성시의 하중의 범위의 넓이도 평가되었다. 평가 결과 「A」는, 트렌치 라인(TL2) 형성시의 하중을 트렌치 라인(TL1) 형성시의 하중 정도로까지 저감한 경우라도 교점 건너뜀을 없앨 수 있었던 것을 나타낸다. 평가 결과 「B」는, 트렌치 라인(TL2) 형성시의 하중이 트렌치 라인(TL1) 형성시의 하중 정도로까지 저감되면 교점 건너뜀이 발생했지만, 트렌치 라인(TL2) 형성시의 하중이 트렌치 라인(TL1) 형성시의 하중보다도 크게 되면 교점 건너뜀을 없앨 수 있던 것을 나타낸다. 평가 결과 「C」는, 하중을 조정해도 교점 건너뜀이 없는 결과가 불안정하게 밖에 얻어지지 않았던 것을 나타낸다.

교점 이빠짐의 평가에 관하여, 평가 결과 「A」는 이빠짐의 크기가 평가 결과 「B」 및 「C」보다도 작았던 것을 나타내고, 평가 결과 「B」는 이빠짐의 크기가 평가 결과 「A」와 「C」의 사이였던 것을 나타내고, 평가 결과 「C」는 이빠짐의 크기가 평가 결과 「B」보다도 컸던 것을 나타낸다.

또한, 도 24에 있어서 「F」라고 나타나 있는 조건은, 도 23의 표에 있어서 「(F)」라고 나타나 있는 조건에 대응하고 있고, 본 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 실시가 실질적으로 불가능했던 것이다.

도면 중, 각 조건에 붙여진 모양은, 종합적인 평가를 나타내고 있다. 격자 모양의 해칭은, 교점 건너뜀 및 교점 이빠짐의 양쪽의 평가에 관하여 양호하고, 또한, 다이아몬드 날끝(51)으로의 하중 조건의 조정이 용이했던 것을 나타낸다. 비스듬한 모양의 해칭은, 다이아몬드 날끝(51)으로의 하중 조건의 적정 범위가 약간 좁기는 하지만, 교점 건너뜀 및 교점 이빠짐의 양쪽의 평가에 관하여 양호한 결과가 거의 안정적으로 얻어진 것을 나타낸다. 파선의 포위는, 다이아몬드 날끝(51)으로의 하중 조건의 조정이 어렵기 때문에, 교점 건너뜀 및 교점 이빠짐의 양쪽의 평가에 관한 양호한 결과가 불안정하게 밖에 얻어지지 않았던 것을 나타낸다. 실선의 포위는, 본 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 실시가 실질적으로 불가능했다는 것을 나타낸다.

상기의 실험 결과를 감안하여, 천면 능선 간 각도(GB)(도 22)는, 160° 이상 172° 이하가 된다. 바람직하게는, 천면 능선 간 각도(GB)는 165° 이상이다. 또한 바람직하게는, 천면 능선 간 각도(GB)는 171° 이하이다. 천면 각도(GC)(도 21)는, 37.1° 이상 79.1° 이하가 되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 천면 각도(GC)는 46.5° 이상이다. 또한 바람직하게는, 천면 각도(GC)는 64.0° 이하이다. 이들 각도 조건을 충족하는 다이아몬드 날끝(51)이, 스텝 S20 및 S40(도 1)의 각각에 있어서 이용된다.

도 25는, 도 24의 실험 결과로부터 추측되는, 능선 각도(GA) 및 천면 능선 간 각도(GB)의 조건과, 기판 분단의 결과의 관계를 나타내는 개략도이다. 능선 각도(GA) 및 천면 능선 간 각도(GB)가 이루는 2차원 공간에 있어서, 점(CS), 점(CT) 및 점(CU)을 갖는 삼각형의 영역(RA)은, 본 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법을 용이하게 행할 수 있다고 생각되는 조건을 나타내고 있다.

점(CS) 및 점(CT)을 포함하는 직선(LQ)에 의해 규정되는, 능선 각도(GA)(도 21)가 과대한 영역(RQ)은, 다이아몬드 날끝(51)으로의 적정 하중의 조정이 어렵기 때문에 본 실시 형태에 있어서의 기판 분단 방법의 실시가 곤란하다고 생각되는 조건을 나타내고 있다. 점(CT) 및 점(CU)을 포함하는 직선(LR)에 의해 규정되는, 천면 능선 간 각도(GB)(도 22)가 과대한 영역(RR)은, 기판 분단 방법의 실시가 실질적으로 불가능하다고 생각되는 조건을 나타내고 있다. 이는, 천면 능선 간 각도(GB)가 180°에 가까우면, 설정 각도(GS)(도 18)의 조정 범위가 매우 한정되어 버리기 때문에, 하중의 조정이 어려워지기 쉬운 것과 관련되어 있다고 생각된다. 점(CU) 및 점(CS)을 포함하는 직선(LP)에 의해 규정되는, 천면 각도(GC)(도 20)가 과대한 영역(RP)은, 교점 이빠짐이 과대해지기 쉽다고 생각되는 조건을 나타내고 있다. 점(CS)은 능선 각도(GA)＝130° 정도 또한 천면 능선 각도(GB)＝160° 정도에 대응하고 있다고 추정된다. 점(CT)은, 능선 각도(GA)＝135° 정도 또한 천면 능선 각도(GB)＝173° 정도에 대응하고 있다고 추정된다. 점(CU)은, 능선 각도(GA)＝148° 정도 또한 천면 능선 각도(GB)＝169° 정도에 대응하고 있다고 추정된다.

(효과의 정리)

천면 능선 간 각도(GB)가 160° 이상 172° 이하임으로서, 교점 이빠짐의 크기와, 교점 건너뜀의 발생 빈도를 안정적으로 억제할 수 있다. 바람직하게는, 천면 능선 간 각도(GB)는 165° 이상이다. 이에 따라, 교점 이빠짐의 크기와, 교점 건너뜀의 발생 빈도를, 보다 확실히 억제할 수 있다. 바람직하게는, 천면 능선 간 각도(GB)는 171° 이하이다. 이에 따라, 교점 이빠짐의 크기와, 교점 건너뜀의 발생 빈도를, 보다 확실히 억제할 수 있다.

바람직하게는, 천면 각도(GC)는 37.1° 이상이다. 이에 따라, 다이아몬드 날끝(51)의 하중 조건을 용이하게 설정할 수 있다. 따라서, 기판 분단을 보다 안정적으로 행할 수 있다. 바람직하게는, 천면 각도(GC)는 79.1° 이하이다. 이에 따라, 교점 이빠짐의 크기를 보다 확실히 억제할 수 있다. 바람직하게는, 천면 각도(GC)는 46.5° 이상이다. 이에 따라, 다이아몬드 날끝(51)의 하중 조건을 보다 용이하게 설정할 수 있다. 바람직하게는, 천면 각도(GC)는 79.1° 이하이다. 이에 따라, 다이아몬드 날끝(51)의 하중 조건을 보다 용이하게 설정할 수 있다. 바람직하게는, 천면 각도(GC)는 64.0° 이하이다. 이에 따라, 교점 이빠짐의 크기를 보다 확실히 억제할 수 있다.

GA : 능선 각도
GB : 천면 능선 간 각도
GC : 천면 각도
CL1, CL1a∼CL1d, CL2, CL2a∼CL2d : 크랙 라인
SD1 : 천면
SD2, SD3 : 측면
SF1 : 표면
GS : 설정 각도
PP : 정점
TL1, TL2, TL2a∼TL2d : 트렌치 라인
PS : 능선
11 : 유리 기판(취성 기판)
51 : 다이아몬드 날끝

Claims

160° 이상 171° 이하의 천면 능선 간 각도와, 41.4° 이상 79.1° 이하의 천면 각도와, 130° 이상 148° 이하의 능선 각도를 구비하는, 다이아몬드 날끝.

제1항에 있어서,
상기 천면 능선 간 각도는 165° 이상인, 다이아몬드 날끝.

삭제

제1항에 있어서,
상기 천면 각도는 46.5° 이상인, 다이아몬드 날끝.

제1항에 있어서,
상기 천면 각도는 64.0° 이하인, 다이아몬드 날끝.

제1항, 제2항, 제5항, 또는 제6항 중 어느 한 항에 기재된 다이아몬드 날끝을, 적어도 1개의 날끝으로서 준비하는 공정과,
취성 기판 상에 있어서 상기 적어도 1개의 날끝 중 어느 하나를 슬라이딩시킴으로써 제1 트렌치 라인을 형성하는 공정과,
상기 제1 트렌치 라인을 형성한 후에, 상기 제1 트렌치 라인을 따른 제1 크랙 라인을 형성하는 공정과,
상기 제1 크랙 라인과 교차하는 교차 개소를 갖는 궤도를 따라 상기 취성 기판 상에 있어서 상기 적어도 1개의 날끝 중 어느 하나를 슬라이딩시킴으로써 제2 트렌치 라인을 형성하는 공정과,
상기 교차 개소로부터 상기 제2 트렌치 라인을 따라 제2 크랙 라인을 형성하는 공정
을 구비하는, 기판 분단 방법.