KR102579701B1

KR102579701B1 - 스크라이브 라인의 검사방법

Info

Publication number: KR102579701B1
Application number: KR1020160083009A
Authority: KR
Inventors: 유마 이와츠보; 히로시 소야마
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2023-09-15
Also published as: KR20170022866A; TWI701749B; JP2017039619A; TW201709374A; CN106468669A; CN106468669B; JP6555002B2

Abstract

[과제] 크랙 라인이 적절하게 형성되어 있는지의 여부를 판별한다.
[해결 수단] 취성 기판(4)의 제1 면(SF1) 상에는, 제1 면(SF1) 위의 하나의 위치에 있어서 연장 방향으로 연장되는 트렌치 라인(TL)을 가진 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 있다. 취성 기판(4)의 외부에서부터 제1 면(SF1)을 경유해서 취성 기판(4)의 제1 면(SF1)의 하나의 위치의 바로 아래에 레이저에 의한 입사광(LI)이 조사된다. 입사광(LI)의 광축방향은, 제1 면(SF1)에 수직인 방향을 기준으로 해서, 제1 면(SF1) 상에 있어서 연장 방향에 수직인 방향으로의 경사 성분을 갖는다. 크랙 라인(CL)이 입사광(LI)을 반사함으로써, 제2 면(SF2)으로 향하는 반사광(LR)이 생긴다. 반사광(LR)을 반사함으로써, 제2 면(SF2)으로부터 제1 면(SF1)을 경유해서 취성 기판(4)의 외부로 향하는 출사광(LO)이 발생된다. 출사광(LO)의 강도가 측정된다.

Description

스크라이브 라인의 검사방법{METHOD FOR INSPECTING SCRIBE LINE}

본 발명은 취성 기판 상에 형성된 스크라이브 라인의 검사방법에 관한 것이다.

플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 전기 기기의 제조에 있어서, 유리 기판 등의 취성 기판을 분단시키는 것이 자주 필요해진다. 우선 기판 상에 스크라이브 라인이 형성되고, 다음에 이 스크라이브 라인을 따라서 기판이 분단된다. 스크라이브 라인은, 커팅 기구를 이용해서 기판을 기계적으로 가공함으로써 형성될 수 있다. 커팅 기구가 기판 위를 슬라이딩 또는 전동(轉動)함으로써 기판 상에 소성변형에 의한 트렌치(trench)가 형성됨과 동시에, 이 트렌치의 바로 아래에는 수직 크랙이 형성된다. 그 후, 브레이크 공정이라고 불리는 응력부여가 이루어진다. 브레이크 공정에 의해 크랙을 두께 방향으로 완전히 진행시킴으로써, 기판이 분단된다.

기판이 분단되는 공정은, 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 공정의 직후에 행해지는 일이 많다. 그러나, 스크라이브 라인을 형성하는 공정과 브레이크 공정 사이에 있어서 기판을 가공하는 공정을 행하는 것도 제안되어 있다. 기판을 가공하는 공정이란, 예를 들면, 기판 상에 어떠한 부재를 형성하는 공정이다.

예를 들어, 국제공개 제2002/104078호의 기술에 따르면, 유기 EL 디스플레이의 제조 방법에 있어서, 밀봉캡을 장착하기 전에 각 유기 EL 디스플레이가 되는 영역마다 유리 기판 상에 스크라이브 라인이 형성된다. 이 때문에, 밀봉캡을 설치한 후에 유리 기판 상에 스크라이브 라인을 형성했을 때에 문제가 될 수 있는, 밀봉캡과 유리 커터의 접촉을 회피할 수 있다.

또, 예를 들어, 국제공개 제2003/006391호의 기술에 따르면, 액정표시패널의 제조 방법에 있어서, 2개의 유리 기판이, 스크라이브 라인이 형성된 후에 접합될 수 있다. 이것에 의해 1회의 브레이크 공정으로 2매의 취성 기판을 동시에 브레이크시킬 수 있다.

상기 종래의 기술에 따르면, 취성 기판에의 가공이 스크라이브 라인의 형성후에 행해지고, 그 후 응력부여에 의해 브레이크 공정이 행해진다. 이것은, 취성 기판에의 가공 시 수직 크랙이 이미 존재하는 것을 의미한다. 이 수직 크랙의 두께 방향에 있어서의 더 한층의 진전이 가공 중에 의도치 않게 발생함으로써, 가공 중에는 일체이어야 할 취성 기판이 분리되어 버릴 수 있었다. 또한, 스크라이브 라인의 형성 공정과 기판의 브레이크 공정 사이에 기판의 가공 공정이 행해지지 않을 경우에 있어서도, 통상, 스크라이브 라인의 형성 공정 후 또한 기판의 브레이크 공정 전에 기판의 반송 또는 보관이 필요해지고, 그때에 기판이 의도치 않게 분단되어 버릴 수 있었다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 독자적인 분단 기술을 개발해왔다. 이 기술에 따르면, 취성 기판이 분단되는 위치를 규정하는 라인으로서, 우선, 그 바로 아래에 크랙을 지니지 않는 트렌치 라인이 형성된다. 트렌치 라인이 형성됨으로써, 취성 기판이 분단되게 되는 위치가 규정된다. 그 후, 트렌치 라인의 바로 아래에 크랙이 존재하지 않고 있는 상태(이하, 「크랙 없는 상태」라고도 칭함)가 유지되어 있으면, 트렌치 라인을 따른 분단이 용이하게는 일어나기 어렵다. 이 상태를 이용함으로써, 취성 기판이 분단되게 되는 위치를 미리 규정하면서도, 분단되어야 할 시점보다 전에 취성 기판이 의도치 않게 분단되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 크랙 없는 상태가 유지된 후에 크랙 라인이 형성될 경우에는, 크랙 라인의 형성 불량이 비교적 생기기 쉬웠다. 이 때문에 크랙 라인의 형성 불량의 유무를 용이하게 판별하는 방법이 요구되었다.

또, 크랙 없는 상태를 수반하지 않는 통상의 방법에 의해서 스크라이브 라인이 형성될 경우에 있어서도, 크랙 라인의 형성 불량의 유무를 용이하게 판별하는 방법이 요구될 수 있었다. 예를 들면, 스크라이브 라인이 커팅 기구의 전동에 의해 형성될 경우, 크랙 라인의 깊이 방향에 있어서의 성장의 수직성이 교란되기 쉽다. 그 결과, 크랙 라인을 따른 브레이크 공정에 지장이 생길 수 있었다.

본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 크랙 라인이 적절하게 형성되어 있는지의 여부를 판별할 수 있는, 스크라이브 라인의 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 스크라이브 라인의 검사방법은, 트렌치 라인과, 트렌치 라인의 바로 아래에서 트렌치 라인을 따라서 연장되는 크랙 라인을 구비하는 스크라이브 라인의 검사방법으로서, 다음 공정을 포함한다. 제1 면과, 제1 면과는 반대인 제2 면을 가진 취성 기판이 준비된다. 제1 면 상에는 제1 면 위의 하나의 위치에 있어서 연장 방향으로 연장되는 트렌치 라인을 구비하는 스크라이브 라인이 형성되어 있다. 취성 기판의 외부로부터 제1 면을 경유해서 취성 기판의 제1 면의 하나의 위치의 바로 아래에 레이저에 의한 입사광이 조사된다. 입사광의 광축방향은, 제1 면에 수직인 방향을 기준으로 해서, 제1 면 위에 있어서 연장 방향에 수직인 방향으로의 경사 성분을 지닌다. 크랙 라인이 입사광을 반사함으로써, 제2 면을 향하는 반사광이 생긴다. 반사광을 반사함으로써, 제2 면으로부터 제1 면을 경유해서 취성 기판의 외부로 향하는 출사광이 발생된다. 출사광의 강도가 측정된다.

본 발명에 따르면, 출사광의 강도는, 크랙 라인이 적절하게 형성되어 있는지의 여부에 의존한다. 따라서, 출사광의 강도를 측정함으로써, 크랙 라인이 적절하게 형성되어 있는지의 여부를 판별할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법의 구성을 개략적으로 나타낸 순서도;
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법의 일 공정을 개략적으로 나타낸 평면도;
도 3은 정상인 크랙 라인을 구비하는 스크라이브 라인의 구성을 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 4는 수직성이 교란된 크랙 라인을 구비하는 스크라이브 라인의 구성을 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 5는 크랙 라인을 결여하는 스크라이브 라인의 구성을 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법에 이용되는 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법의 일 공정을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 8은 도 7의 공정을 개략적으로 나타낸 평면도;
도 9는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법의 일 공정을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 10은 도 9의 공정을 개략적으로 나타낸 평면도;
도 11은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법이 정상인 스크라이브 라인에 대하여 행해진 경우의, 광의 진행을 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 12는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법이, 수직성이 교란된 크랙 라인을 구비하는 스크라이브 라인에 대하여 행해진 경우의, 광의 진행을 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 13은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법이, 크랙 라인을 결여하는 스크라이브 라인에 대하여 행해진 경우의, 광의 진행을 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 14는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 스크라이브 라인의 형성 방법의 구성을 개략적으로 나타낸 순서도;
도 15는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 취성 기판의 분단 방법에 이용되는 기구의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도;
도 16은 도 15의 화살표(XVI)의 시점에서의 개략 평면도;
도 17은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 트렌치 라인의 형성 공정을 개략적으로 나타낸 평면도;
도 18은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 크랙 라인의 형성 공정을 개략적으로 나타낸 평면도.

이하, 도면에 의거해서 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또, 이하의 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.

(실시형태 1)

본 실시형태에 있어서는, 크랙 없는 상태를 수반하지 않는 통상의 방법에 의해 스크라이브 라인이 형성될 경우에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 실시형태에 있어서의 스크라이브 라인의 검사방법의 구성을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 이하, 도 1을 참조하면서, 스크라이브 라인의 검사방법에 대해서 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 우선, 평탄한 상부면(SF1)(제1 면)과, 평탄한 하부면(SF2)(제1 면과는 반대인 제2 면)을 가진 유리 기판(4)(취성 기판)이 준비된다(도 1: 단계 S10). 상부면(SF1) 상에는 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 있다.

스크라이브 라인(SL)은, 트렌치 라인(TL)과, 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에서 트렌치 라인(TL)을 따라서 연장되는 크랙 라인(CL)을 구비하고 있다. 트렌치 라인(TL)은, 연장 방향(도 2에 있어서의 가로방향)으로 연장되고 있다. 또, 트렌치 라인(TL)은 전형적으로는 직선 형상이지만, 곡선 형상의 트렌치 라인이 형성되어도 되고, 이 경우, 트렌치 라인은, 상부면(SF1) 위의 적어도 하나의 위치에 있어서 하나의 연장 방향으로 연장되고 있다. 크랙 라인(CL)은, 트렌치 라인(TL)의 오목부로부터 유리 기판(4) 중에, 상부면(SF1)에 수직인 두께 방향(DT)으로 뻗는 크랙이다.

크랙 라인(CL)에 의해서 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 있어서 유리 기판(4)은 트렌치 라인(TL)의 연장 방향과 교차하는 방향(DC)(도 3)에 있어서 연속적인 이어짐이 끊어져 있다. 여기에서 「연속적인 이어짐」이란, 바꿔 말하면, 크랙에 의해서 차단되어 있지 않은 이어짐이다. 또, 전술한 바와 같이 연속적인 관계가 끊어져 있는 상태에 있어서, 크랙 라인(CL)의 크랙을 개재해서 유리 기판(4)의 부분끼리 접촉하고 있어도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 스크라이브 라인(SL)은, 통상의 스크라이브 방법에 의해서 형성될 수 있다. 구체적으로는, 다이아몬드 커터 등의 커팅 기구가 유리 기판(4)의 상부면(SF1) 위를 슬라이딩 또는 전동함으로써, 유리 기판(4) 상에 소성변형에 의한 트렌치가 형성됨과 동시에, 이 트렌치의 바로 아래에는 수직 크랙이 형성된다.

경우에 따라서는, 어떠한 요인에 의해, 정상인 크랙 라인(CL)을 지닌 스크라이브 라인(SL)(도 3)이 상부면(SF1) 위에 형성되어 있지 않은 경우가 있을 수 있다. 구체적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 수직성이 교란된(만곡, 혹은 경사진) 크랙 라인(CA)을 지니는 스크라이브 라인(SA)이 형성되어 있을 수 있다. 혹은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 스크라이브 라인이 크랙 라인(CL)(도 3)을 결여하고 있을 수 있다. 그래서, 스크라이브 라인(SL)이 적절하게 형성되어 있는지의 여부를 판별하기 위한 검사가 행해진다.

도 6을 참조하면, 상기 검사의 목적으로 검사 장치(40)가 준비된다. 검사 장치(40)는, 반사부재(10)와, 기판 누름부(11)와, 테이블(12)과, 레이저 헤드(20)와, 헤드 위치조정부(28)와, 앰프(29)를 구비하고 있다. 레이저 헤드(20)는 광원(21) 및 센서(22)를 구비하고 있다.

테이블(12)은, 반사부재(10)를 개재해서 유리 기판(4)을 지지하는 것이다. 또 테이블(12)은, 유리 기판(4)을 변위시키는 것이며, 예를 들면, 도면 중 화살표(A1 및 A2)로 각각 나타낸 바와 같이, 유리 기판(4)의 수평위치 및 경사각을 조정하는 것이다. 기판 누름부(11)는, 유리 기판(4)을 테이블(12) 위에 압압하는 것이다. 기판 누름부(11)에 의해서 압압됨으로써, 유리 기판(4)의 휨이 교정될 수 있다. 이것에 의해, 유리 기판(4) 및 반사부재(10)가 서로에 의해 밀착된다. 따라서 양자 간에 간극이 형성되기 어려워진다.

광원(21)은, 검사 대상인 유리 기판(4)에의 입사광(LI)으로서, 레이저에 의한 광을 방사하는 것이다. 레이저의 파장은, 입사광(LI)이 유리 기판(4)을 투과하기 쉬워지도록 선택된다. 본 실시형태와 같이 검사 대상이 유리 기판(4)일 경우, 예를 들면, 가시광 영역의 파장을 이용할 수 있다. 센서(22)는, 유리 기판(4)으로부터의 출사광(LO)을 검출하는 것이다. 센서(22)에 의해서 검출된 신호가 앰프(29)에 의해서 처리됨으로써, 출사광(LO)의 강도가 측정된다. 헤드위치 조정부(28)는, 레이저 헤드(20)를 변위시키는 것이며, 예를 들면, 도면 중 화살표(A3)로 나타낸 바와 같이, 유리 기판(4)의 두께 방향과 평행한 높이 위치를 조정하는 것이다. 레이저 헤드(20)가 변위됨으로써, 그것이 구비한 광원(21) 및 센서(22)는 함께 이동된다.

반사부재(10)는, 광원(21)으로부터의 레이저 광을 효율적으로 반사할 수 있는 표면을 갖고 있다. 이 때문에, 반사부재(10)의 표면은, 평탄한 형상과, 상기 레이저 광의 파장영역에서의 높은 반사율을 지니고 있는 것이 바람직하다. 가시광 영역의 레이저 광이 이용되는 경우, 반사부재(10)로서, 예를 들면, 연마면을 가진 실리콘 웨이퍼를 이용할 수 있다.

도 7 및 도 9는, 검사 장치(40)(도 6)를 이용한 검사의 양상을 나타낸 단면도이다. 도 8 및 도 10의 각각은, 도 7 및 도 9의 공정을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 또한, 도 8 및 도 10에 있어서는 5개의 스크라이브 라인(SL)이 예시되어 있지만, 도 7 및 도 9에 있어서는 간략화를 위하여 그 중 1개만 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 우선 유리 기판(4)의 하부면(SF2)이 반사부재(10) 위에 놓인다. 다음에, 기판 누름부(11)에 의해서 유리 기판(4)이 반사부재(10)를 개재해서 테이블(12)에 압압된다. 유리 기판(4)에의 입사광(LI)이 광원(21)으로부터 방사된다. 이것에 의해 유리 기판(4)의 상부면(SF1) 상에 국소적으로 입사광(LI)의 스팟 광(SP)(도 7 및 도 8)이 적용된다. 입사광(LI)의 광축방향은, 상부면(SF1)에 수직인 방향(도 7에 있어서의 세로방향)을 기준으로 해서, 상부면(SF1) 상에 있어서 트렌치 라인(TL)의 연장 방향(도 7에 있어서의 지면에 수직인 방향)에 수직인 방향(도 7에 있어서의 가로방향)에의 경사 성분을 지니고 있다. 바람직하게는, 입사광(LI)의 광축방향은, 상부면(SF1)에 수직인 방향(도 7에 있어서의 세로방향)을 기준으로 해서, 상부면(SF1) 상에 있어서 트렌치 라인(TL)의 연장 방향(도 7에 있어서의 지면에 수직인 방향)에 수직인 방향(도 7에 있어서의 가로방향)을 향해서 경사져 있다.

트렌치 라인(TL)과 교차하는 방향(도 9에 있어서의 가로방향, 도 10에 있어서의 주사 방향(SC))을 따라서, 입사광(LI)의 스팟 광(SP)으로 상부면(SF1)이 주사된다. 이것에 의해, 유리 기판(4)의 외부에서부터 상부면(SF1)을 경유해서, 상부면(SF1)의, 트렌치 라인(TL)이 연장 방향으로 연장되고 있는 하나의 위치의 바로 아래에 입사광(LI)이 조사된다(도 1: 단계 S20). 이것에 의해 생기는 현상에 대해서, 이하, 3개의 경우로 나누어서 설명한다.

도 11을 참조하면, 첫번째로, 상부면(SF1)에 거의 수직인 정상인 크랙 라인(CL)이 형성되어 있을 경우, 크랙 라인(CL)이 입사광(LI)을 반사함으로써, 하부면(SF2)을 향하는 반사광(LR)이 생긴다. 또, 입사광(LI)의 일부가 투과광(LT)으로서 크랙 라인(CL)을 투과해도 된다. 하부면(SF2)에 배치된 반사부재(10)가 반사광(LR)을 반사함으로써, 하부면(SF2)으로부터 상부면(SF1)을 경유해서 유리 기판(4)의 외부로 향하는 출사광(LO)이 발생된다(도 1: 단계 S30). 출사광(LO)이 센서(22)(도 9)에 의해서 검출됨으로써, 출사광(LO)의 강도가 측정된다(도 1: 단계 S40). 크랙 라인(CL)의 존재에 의해, 이 강도는 충분히 높은 것으로 된다.

도 12를 참조하면, 두번째로, 수직성이 교란된(만곡된) 크랙 라인(CA)이 형성되어 있을 경우, 크랙 라인(CA)이 입사광(LI)을 확산시키므로, 도 11의 경우만큼 충분히 높은 반사광(LR)는 얻어지지 않는다. 이 결과, 측정되는 출사광(LO)의 강도는, 크랙 라인(CL)(도 11)이 형성되어 있을 경우에 비해서 작아진다. 마찬가지로, 경사진 크랙 라인이 형성되어 있을 경우에는, 정상인 크랙 라인(CL)이 형성되어 있을 경우와 비교해서 반사 각도가 다른 반사광이 생긴다. 이 경우, 출사광은 정상인 크랙 라인(CL)의 반사광을 수광하도록 설정된 센서(22)에는 수광되지 않고, 측정되는 출사광(LO)의 강도는, 크랙 라인(CL)(도 11)이 형성되어 있을 경우에 비해서 작아진다.

도 13을 참조하면, 세번째로, 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 크랙 라인(CL)을 결여할 경우, 반사광(LR)(도 11)은 생기지 않는다. 이 결과, 측정되는 출사광(LO)의 강도는 실질적으로 제로가 된다.

본 실시형태에 따르면, 도 11 내지 도 13을 참조해서 전술한 바와 같이, 반사광(LR)으로부터 얻어지는 출사광(LO)의 강도는, 반사광(LR)을 생기게 하는 크랙 라인(CL)(도 11)이 적절하게 형성되어 있는지의 여부에 의존한다. 따라서, 출사광(LO)의 강도를 측정함으로써, 크랙 라인(CL)이 적절하게 형성되어 있는지의 여부를 판별할 수 있다. 이것에 의해, 크랙 라인(CL)의 형성 공정을 관리할 수 있다. 적절한 크랙 라인(CL)이 형성됨으로써, 그 후에 행해지는 크랙 라인(CL)을 따른 유리 기판(4)의 분단, 즉 브레이크 공정의 수율을 높일 수 있다.

입사광(LI)을 조사하는 공정은, 스크라이브 라인(SL)과 교차하는 방향을 따라서 입사광(LI)의 스팟 광(SP)(도 10)으로 상부면(SF1)을 주사함으로써 행해질 수 있다. 이것에 의해, 입사광(LI)을 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 위치하는 크랙 라인(CL)에 확실하게 입사시킬 수 있다.

레이저 헤드(20)에 포함되는 광원(21) 및 센서(22)(도 6)는, 레이저 헤드(20)의 이동에 의해서 함께 이동시킬 수 있다. 이 경우, 입사광(LI)의 발생 위치와 출사광(LO)의 관측 위치의 상대관계가 유지된다. 따라서, 광학측정계에 있어서 소정의 광의 경로를 용이하게 유지할 수 있다. 따라서, 안정적인 측정이 용이하게 행해질 수 있다.

또 기판 누름부(11)(도 6) 대신에, 다른 수단에 의해서 유리 기판(4)이 고정되어도 된다. 예를 들면, 진공 흡착 또는 점착 테이프가 이용되어도 된다. 또 광로의 교란이 문제가 되지 않는 한, 유리 기판(4)과 반사부재(10) 사이에 간격이 형성되어도 된다. 또 레이저 헤드(20) 및 테이블(12)의 변위는, 양자 간의 상대위치를 조정하기 위해서 행해지는 것이다. 따라서, 레이저 헤드(20) 및 테이블(12) 중 한쪽의 변위의 일부 또는 전부를 다른 쪽 변위에 의해서 대체시키는 것이 가능하다.

(실시형태 2)

본 실시형태에 있어서는, 스크라이브 라인(SL)(도 3)을 가진 유리 기판(4)이 준비되는 공정(도 1: 단계 S10)이, 크랙 없는 상태를 수반하는 공정(도 14)을 포함할 경우에 대해서 설명한다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 우선, 크랙 없는 상태의 트렌치 라인(TL)(도 5)을 형성하기(도 14: 단계 S11) 위한 커팅 기구(50)에 대해서 설명한다. 커팅 기구(50)는 칼 끝(51) 및 자루 부분(shank)(52)을 구비하고 있다.

칼 끝(51)은, 그 홀더로서의 자루 부분(52)에 고정됨으로써 보유되어 있다. 칼 끝(51)에는, 천정면(SD1)과, 천정면(SD1)을 둘러싸는 복수의 면이 형성되어 있다. 이들 복수의 면은 측면(SD2) 및 측면(SD3)을 포함한다. 천정면(SD1), 측면(SD2 및 SD3)은, 서로 다른 방향을 향하고 있고, 또한 서로 이웃하고 있다. 칼 끝(51)은, 천정면(SD1), 측면(SD2) 및 (SD3)이 합류하는 정점을 지니고, 이 정점에 의해서 칼 끝(51)의 돌기부(PP)가 구성되어 있다. 또 측면(SD2 및 SD3)은, 칼 끝(51)의 측부(PS)를 구성하는 능선을 이루고 있다. 측부(PS)는 돌기부(PP)로부터 선 형상으로 연장되고 있다. 또 측부(PS)는, 전술한 바와 같이 능선이므로, 선 형상으로 연장되는 볼록 형상을 지닌다. 칼 끝(51)은 다이아몬드 포인트인 것이 바람직하다. 즉, 칼 끝(51)은, 경도 및 표면 조도를 작게 할 수 있는 점에서 다이아몬드로 만들어져 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 칼 끝(51)은 단결정 다이아몬드로 만들어져 있다. 더욱 바람직하게는, 결정학적으로 말해서, 천정면(SD1)은 {001}면이고, 측면(SD2 및 SD3)의 각각은 {111}면이다. 이 경우, 측면(SD2 및 SD3)은, 다른 방향을 갖지만, 결정학상, 서로 등가인 결정면이다. 또 단결정이 아닌 다이아몬드가 이용되어도 되고, 예를 들면, CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 합성된 다결정체 다이아몬드가 이용되어도 된다. 또는, 미립의 그래파이트나 비그래파이트 형상 탄소로부터, 철족 원소 등의 결합재를 함유하지 않고 소결된 다결정체 다이아몬드 입자를 철족 원소 등의 결합재에 의해서 결합시킨 소결 다이아몬드가 이용되어도 된다.

자루 부분(52)은 축방향(AX)을 따라서 연장되고 있다. 칼 끝(51)은, 천정면(SD1)의 법선방향이 축방향(AX)을 대체로 따르도록 자루 부분(52)에 부착되는 것이 바람직하다.

다음에, 커팅 기구(50)를 이용한 트렌치 라인(TL)의 형성(도 14: 단계 S11)에 대해서, 이하에 설명한다.

도 17을 참조하면, 우선, 트렌치 라인(TL)이 형성되게 되는 유리 기판(4)이 준비된다. 유리 기판(4)은 평탄한 상부면(SF1)을 지닌다. 상부면(SF1)을 둘러싸는 가장자리는, 서로 대향하는 변(ED1) 및 변(ED2)을 포함한다. 도 17에 나타낸 예에 있어서는, 가장자리는 장방 형상이다. 따라서 변(ED1 및 ED2)은 서로 평행한 변이다. 또 도 17에 나타낸 예에 있어서는 변(ED1 및 ED2)은 직사각형의 짧은 변이다.

다음에, 상부면(SF1)에 칼 끝(51)(도 15)이 위치(N1)(도 17)에서 압압된다. 위치(N1)의 상세는 후술한다. 칼 끝(51)의 압압은, 도 15를 참조하면, 유리 기판(4)의 상부면(SF1) 위에서 칼 끝(51)의 돌기부(PP)가 변(ED1)과 측부(PS) 사이에 배치되도록 또한 칼 끝(51)의 측부(PS)가 돌기부(PP)와 변(ED2) 사이에 배치되도록 행해진다.

다음에, 상부면(SF1) 위에서의 커팅 기구(50)의 슬라이딩이 행해진다. 이 슬라이딩은, 위치(N1)와 위치(N3) 사이에서 행해진다. 위치(N1 및 N3) 사이에는 위치(N2)가 위치한다. 따라서 트렌치 라인(TL)은, 위치(N1 및 N2) 사이와, 위치(N2 및 N3) 사이에 형성된다. 위치(N1 및 N3)는, 도 17에 나타낸 바와 같이 유리 기판(4)의 상부면(SF1)의 가장자리로부터 떨어져서 위치해도 되고, 또는, 그 한쪽 또는 양쪽이 상부면(SF1)의 가장자리에 위치해도 된다. 형성되는 트렌치 라인(TL)은, 전자의 경우에는 유리 기판(4)의 가장자리로부터 떨어져 있고, 후자의 경우는 유리 기판(4)의 가장자리에 접하고 있다. 위치(N1 및 N2)의 중 위치(N1) 쪽이 변(ED1)에 보다 가깝고, 또 위치(N1) 내지 (N2) 중 위치(N2) 쪽이 변(ED2)에 보다 가깝다. 또한 도 17에 나타낸 예에서는, 위치(N1)는 변(ED1 및 ED2) 중 변(ED1)에 가깝고, 위치(N2)는 변(ED1 및 ED2) 중 변(ED2)에 가깝지만, 위치(N1 및 N2)의 양쪽이 변(ED1) 또는 (ED2)의 어느 쪽인가 한쪽 가까이에 위치해도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 위치(N1)로부터 위치(N2)에 칼 끝(51)이 변위되고, 또한 위치(N2)로부터 위치(N3)로 변위된다. 즉, 도 15를 참조해서, 칼 끝(51)이, 변(ED1)로부터 변(ED2)을 향하는 방향인 방향(DA)으로 변위된다. 방향(DA)은, 측부(PS)를 상부면(SF1) 위로 투영한 방향에 대체로 평행하고, 칼 끝(51)으로부터 자루 부분(52)으로 뻗는 축방향(AX)을 상부면(SF1) 위에 투영한 방향을 대체로 향하고 있다. 이 경우, 칼 끝(51)은 자루 부분(52)에 의해서 상부면(SF1) 위를 질질 끌리게 된다. 즉, 압압된 칼 끝(51)이 유리 기판(4)의 상부면(SF1) 위에서 슬라이딩된다(도 17에 있어서의 화살표 참조). 이 슬라이딩에 의해서 유리 기판(4)의 상부면(SF1) 위에 소성변형이 발생된다. 이 소성변형에 의해 상부면(SF1) 위에, 홈 형상을 가진 트렌치 라인(TL)이 형성된다. 이때 유리 기판(4)이 약간 깎여도 되지만, 그에 따라서 파편이 생길 수 있으므로, 그러한 깎기는 될 수 있는 한 적은 것이 바람직하다.

트렌치 라인(TL)을 형성하는 상기 공정은, 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 있어서 유리 기판(4)이 트렌치 라인(TL)의 연장 방향과 교차하는 방향(DC)(도 5)에 있어서 연속적으로 연결되는 상태인 크랙 없는 상태가 얻어지도록 행해진다. 크랙 없는 상태에 있어서는, 소성변형에 의한 트렌치 라인(TL)은 형성되어 있지만, 그에 따른 크랙은 형성되어 있지 않다. 따라서 종래의 브레이크 공정과 같이 유리 기판(4)에 단순히 절곡 모멘트 등을 발생시키는 외력을 가해도, 트렌치 라인(TL)에 따른 분단은 용이하게는 일어나지 않는다. 이 때문에 크랙 없는 상태에 있어서는 트렌치 라인(TL)을 따른 분단 공정은 행해지지 않는다. 크랙 없는 상태를 얻기 위하여, 칼 끝(51)에 가해지는 하중은, 크랙이 발생하지 않을 정도로 작고, 또한 소성변형이 발생할 정도로 크게 된다.

크랙 없는 상태는, 필요한 시간에 걸쳐서 유지된다(도 14: 단계 S12). 크랙 없는 상태의 유지를 위해서는, 트렌치 라인(TL)에 있어서 유리 기판(4)에 대하여 과도한 응력이 가해지는 것과 같은 조작, 예를 들어, 기판에 파손을 일으키는 바와 같은 큰 외부응력의 인가 또는 큰 온도변화를 수반하는 가열을 피할 수 있으면 된다. 크랙 없는 상태가 유지되고 있는 동안, 유리 기판(4)이 반송되어도 되고,또 유리 기판(4)이 가공되어도 된다.

도 18을 참조하면, 크랙 없는 상태가 유지된 후, 바꿔 말하면, 트렌치 라인(TL)의 형성으로부터 시간차를 두고, 트렌치 라인(TL)을 따라서 두께 방향(DT)(도 3)에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙이 퍼진다. 구체적으로는, 트렌치 라인(TL)을 따라서 위치(N2)로부터 위치(N1) 쪽으로(도면 중, 파선 화살표 참조), 두께 방향(DT)에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙이 퍼진다. 이것에 의해서, 트렌치 라인(TL)을 따라서 연장되는 크랙 라인(CL)이 형성된다(도 14: 단계 S13). 크랙 라인(CL)의 형성은, 보조 라인(AL) 및 트렌치 라인(TL)이 위치(N2)에서 서로 교차함으로써 개시된다. 이 목적으로, 트렌치 라인(TL)을 형성한 후에 보조 라인(AL)이 형성된다. 보조 라인(AL)은, 두께 방향(DT)에 있어서의 크랙을 따르는 통상의 스크라이브 라인이며, 트렌치 라인(TL) 부근의 내부응력의 왜곡을 해방하는 것이다. 보조 라인(AL)의 형성 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 도 18에 나타낸 바와 같이, 상부면(SF1)의 가장자리를 기점으로 해서 형성되어도 된다.

또 위치(N2)로부터 위치(N1)로의 방향에 비해서, 위치(N2)로부터 위치(N3)에의 방향에는, 크랙 라인(CL)이 형성되기 어렵다. 즉 크랙 라인(CL)의 신전의 용이성에는 방향의존성이 존재한다. 따라서 크랙 라인(CL)이 위치(N1) 내지 (N2) 사이에는 형성되고 위치(N2) 내지 (N3) 사이에는 형성되지 않는다는 현상이 생길 수 있다. 본 실시형태는 위치(N1) 내지 (N2) 사이를 따른 유리 기판(4)의 분단을 목적으로 하고 있고, 위치(N2 및 N3) 사이를 따른 유리 기판(4)의 분리는 목적으로 하고 있지 않다. 따라서 위치(N1 및 N2) 사이에서 크랙 라인(CL)이 형성되는 것이 필요한 한편, 위치(N2) 내지 (N3) 사이에서의 크랙 라인(CL)의 형성되기 어려움은 문제로는 되지 않는다.

전술한 바와 같이, 크랙 라인(CL)의 형성을 의도해서 보조 라인(AL)이 형성된다. 그러나, 보조 라인(AL)이 형성되어도 크랙 라인(CL)이 형성되지 않거나, 이상한 크랙 라인(CL)(도 4)이 형성되거나 할 경우가 있을 수 있다. 이 때문에, 보조 라인(AL)을 형성한 후에, 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 스크라이브 라인의 검사방법이 행해진다. 본 실시형태와 같이 크랙 없는 상태가 유지된 후에 크랙 라인(CL)이 형성될 경우에는, 크랙 없는 상태를 경유하지 않고 크랙 라인(CL)이 형성될 경우에 비해서, 크랙 라인(CL)의 형성의 확실성이 저하된다. 이러한 형성 불량의 유무를, 실시형태 1에서 설명한 스크라이브 라인의 검사방법에 의해, 용이하게 판별할 수 있다.

또 트렌치 라인(TL)의 형성 시, 도 17의 화살표에 나타낸 바와 같이 칼 끝(51)이 위치(N1)로부터 위치(N3)로 변위되는 대신에, 위치(N3)로부터 위치(N1)로 변위되어도 된다. 이 경우, 칼 끝(51)은, 도 15에 있어서 방향(DA) 대신에 방향(DB)으로 변위된다. 또 트렌치 라인(TL)을 형성하기 위한 기구는, 칼 끝(51)(도 15)으로 한정되는 것은 아니고, 원뿔 형상의 칼 끝이 이용되어도 된다. 또한, 슬라이딩되는 칼 끝 대신에, 전동되는 칼 끝이 이용되어도 된다. 이 경우, 전동방향은 방향(DB)(도 15)에 상당하는 방향으로 되는 것이 바람직하다.

또한 크랙 라인(CL)은, 트렌치 라인(TL) 상에 있어서 유리 기판(4)에, 트렌치 라인(TL) 부근의 내부응력의 왜곡을 해방하는 바와 같은 응력을 인가함으로써 개시될 수 있다. 보다 큰 응력을 발생시키기 위해서, 보조 라인(AL)을 따른 유리 기판(4)의 분단이 행해져도 된다. 또 보조 라인(AL)의 형성 대신에, 예를 들면, 형성된 트렌치 라인(TL) 위 혹은 그 근방에 다시 칼 끝을 압압하는 것에 의한 외부응력의 인가, 또는, 레이저 광의 조사 등에 의한 가열이 행해져도 된다.

또 유리 기판(4)의 가장자리의 변(ED1 및 ED2)은 도 17에 있어서 직사각형의 짧은 변이지만, 직사각형의 긴 변이어도 된다. 또한 가장자리의 형상은 직사각형으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 정방형이어도 된다. 또 변(ED1 및 ED2)은 직선 형상인 것으로 한정되는 것은 아니고 곡선 형상이어도 된다. 또 유리 기판(4)의 상부면(SF1)은, 평탄한 것으로 한정되는 것은 아니고, 만곡하고 있어도 된다.

또한 취성 기판으로서 유리 기판(4)이 이용되는 경우에 대해서 상세히 설명했지만, 취성 기판은 유리 기판에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 세라믹스, 실리콘, 화합물반도체, 사파이어 또는 석영 기판이 이용되어도 된다. 레이저 광의 파장과, 반사부재(10)의 재료는, 취성 기판의 재료에 따라서 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 취성 기판이 실리콘 기판일 경우, 적외선 레이저를 이용하는 것이 바람직하다.

4: 유리 기판(취성 기판) 10: 반사부재
12: 테이블 20: 레이저 헤드
21: 광원 22: 센서
28: 헤드 위치조정부 29: 앰프
40: 검사 장치 50: 커팅 기구
51: 칼 끝 52: 자루 부분
AL: 보조 라인 CA, CL: 크랙 라인
LI: 입사광 LO: 출사광
LR: 반사광 LT: 투과 광
SA, SL: 스크라이브 라인 SF1: 상부면(제1 면)
SF2: 하부면(제2 면) SP 스팟 광
TL 트렌치 라인

Claims

트렌치 라인과, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에서 상기 트렌치 라인을 따라서 연장되는 크랙 라인을 구비하는 스크라이브 라인의 검사방법으로서,
제1 면과, 상기 제1 면과는 반대인 제2 면을 가진 취성 기판을 준비하는 공정으로서, 상기 제1 면 상에는 상기 제1 면 위의 하나의 위치에 있어서 연장 방향으로 연장되는 상기 트렌치 라인을 구비하는 상기 스크라이브 라인이 형성되어 있는, 상기 취성 기판을 준비하는 공정;
상기 취성 기판의 외부로부터 상기 제1 면을 경유해서 상기 취성 기판의 상기 제1 면의 상기 하나의 위치의 바로 아래에 레이저에 의한 입사광을 조사하는 공정으로서, 상기 입사광의 광축방향은, 상기 제1 면에 수직인 방향을 기준으로 해서, 상기 제1 면 위에 있어서 상기 연장 방향에 수직인 방향으로의 경사 성분을 지니고, 상기 크랙 라인이 상기 입사광을 반사함으로써, 상기 제2 면을 향하는 반사광이 생기는, 상기 입사광을 조사하는 공정;
상기 반사광을 반사함으로써, 상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 경유해서 상기 취성 기판의 외부로 향하는 출사광을 발생시키는 공정; 및
상기 출사광의 강도를 측정하는 공정을 포함하고,
상기 입사광을 조사하는 공정은, 상기 트렌치 라인과 교차하는 방향을 따라서 상기 입사광으로 상기 제1 면을 주사함으로써 행해지는, 스크라이브 라인의 검사방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 출사광을 발생시키는 공정은, 상기 제2 면에 배치된 반사부재가 상기 반사광을 반사함으로써 행해지는, 스크라이브 라인의 검사방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 입사광을 조사하는 공정은, 레이저 광을 광원으로부터 방사함으로써 행해지고,
상기 출사광의 강도를 측정하는 공정은, 상기 출사광을 센서가 검출함으로써 행해지며,
상기 방법은, 상기 광원 및 상기 센서를 함께 이동시키는 공정을 더 포함하는, 스크라이브 라인의 검사방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 취성 기판을 준비하는 공정은, 상기 취성 기판의 상기 제1 면 상에, 크랙 없는 상태가 얻어지도록 트렌치 라인을 형성하는 공정과, 상기 크랙 없는 상태를 유지하는 공정과, 상기 트렌치 라인을 따라서 연장되는 크랙 라인을 형성하는 공정을 포함하는, 스크라이브 라인의 검사방법.