KR20070005604A - 취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치 - Google Patents

취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치 Download PDF

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KR20070005604A
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노보루 하사카
도루 구마가이
고지 야마모토
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

분단에 의하여 양호한 기판의 단면이 얻어지는 취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 조사하여 스폿 위로 가열하고, 가열된 부위에 냉매를 분사하는 공정을 구비하여 수직크랙을 형성하는 기판의 수직크랙 형성방법에 있어서, 상기 공정이 1개의 가열 스폿의 형성과 레이저빔의 조사를 중지하고, 계속하여 이루어지는 1개의 냉각 스폿의 형성이 1개의 크랙 형성 단위 동작으로서 구성되고, 크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기의 스폿과 그 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정된다.

Description

취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치{METHOD FOR FORMING VERTICAL CRACK ON BRITTLE BOARD AND VERTICAL CRACK FORMING APPARATUS}
본 발명은, 취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치에 관한 것으로서, 특히 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 스폿 모양으로 조사(照射)하여 가열하고, 가열된 부위에 냉매를 분사(噴射)하는 공정을 구비하는 취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 세라믹 기판 등의 취성기판을 분단(分斷)하기 위하여 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 상대적으로 이동시키면서, 기판 상에 가열 스폿을 형성하여 기판을 가열하며, 가열된 기판 상의 부위에 냉매를 분사하여 냉각 스폿을 형성하는 수직크랙 형성방법이 알려져 있다.
이러한 레이저빔에 의한 수직크랙 형성방법에서는, 가열 스폿의 주위에 발생한 압축응력(壓縮應力)과, 냉각 스폿의 주위에 발생한 인장응력(引張應 力)과의 사이의 응력 차이에 의거하여 수직크랙이 형성된다.
보통, 커터 등의 공구를 사용하여 기판의 단면에 칼자국을 내고, 이 칼자국을 돌파구로 하여 가열 스폿과 냉각 스폿을 형성함으로써 기판의 두께방향으로 침투하는 수직크랙을 기판의 면방향(面方向)으로 진전(進展)시킬 수 있다.
특허문헌1에는, 레이저빔을 이동시키면서 조사하여 글라스를 가열하고, 가열된 부위에 냉각제를 분사하여 글라스를 절단(切斷)하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 이 문헌에 의하면, 빔의 이동위치를 따라 빔의 이동속도나 에너지를 변화시킴으로써, 글라스의 절단 품질(切斷 品質)을 향상시킬 수 있다.
특허문헌1: 일본 공개특허공보 특개2003-321234호 공보
특허문헌2에는, 입사빔을 회절광학소자(回折光學素子)로 회절시켜, 기판 상의 할단 예정선(割斷 豫定線)에 길이방향을 구비하는 띠 모양 빔을 생성하는 기판의 분단방법이 개시되어 있다. 이러한 띠 모양 빔을 기판 상에 생성함으로써 기판 상의 할단 예정선과 직교하는 방향에 대하여 미치는 열 영향 범위를 작게 할 수 있기 때문에, 기판 상에 형성된 배선(配線), 디바이스(device)로의 열 영향을 줄일 수 있다.
특허문헌2: 일본 공개특허공보 특개2004-66745호 공보
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
특허문헌1에 기재된 것과 같이 레이저빔을 이동시키면서 연속적으로 조사하였을 경우에, 냉각제의 분무에 의한 냉각을 연속적으로 가하여도 기판의 판의 두께방향으로 고온영역(高溫領域)이 잔존(殘存)하기 쉽다.
특허문헌2에 기재된 것과 같이 기판 상의 할단 예정선을 따라 길이방향을 구비하는 띠 모양 빔을 생성하는 경우에, 가열 스폿에 발생한 압축응력과 냉각 스폿에 발생한 인장응력과의 사이의 응력구배(應力句配)는, 기판 상의 할단 예정선을 따르는 방향에 있어서는 크고, 기판 상의 할단 예정선과 직교하는 방향에 있어서는 작아진다. 후자의 방향으로 발생하는 응력구배가 수직크랙의 형성에 기여한다.
따라서 기판 상의 할단 예정선에 길이방향을 구비하는 띠 모양 빔을 사용하여 기판 상의 할단 예정선에 따르는 방향으로 수직크랙을 진전시키기 위해서는, 큰 에너지를 필요로 한다. 이 때문에 기판의 판의 두께방향으로 고온영역이 잔존하기 쉽다.
기판 중에 잔존하는 고온영역은 잔류응력(殘留應力)으로서 작용하기 때문에, 형성되는 수직크랙의 깊이가 판의 두께와 비교하여 얕고, 그 후에 이루어지는 분단에 의하여 형성되는 기판 단면의 품질이 좋지 않다.
본 발명은, 상기의 문제점에 비추어 보아서 이루어진 것으로서, 분단에 의하여 양호한 기판의 단면이 얻어지는 취성기판의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[발명의 구성]
본 발명에 의하면, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 스폿 모양으로 조사하여 가열하고, 가열된 부위에 냉매를 분사하는 공정을 구비하여 수직크랙을 형성하는 기판의 수직크랙 형성방법에 있어서, 상기 공정이, 1개의 가열 스폿의 형성과 레이저빔의 조사를 중지하고 계속하여 이루어지는 1개의 냉각 스폿의 형성이 1회의 크랙 형성 단위 동작으로서 구성되고, 크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기 스폿과 그 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 취성기판의 수직크랙 형성방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 레이저빔을 조사하여 취성기판 상에 가열 스폿을 형성하여 기판을 가열하기 위한 레이저빔 조사수단과, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔 조사수단으로부터 조사되는 레이저빔을 취성기판과 상대적으로 이동시키는 레이저빔 이동수단과, 취성기판 상의 가열 스폿이 형성된 부위에 냉매를 분사하는 냉매 분사수단과, 상기의 각 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 레이저빔 조사수단은, 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 장축을 구비하는 형상의 가열 스폿을 형성하고, 제어부는, 가열 스폿의 형성과, 레이저빔의 조사를 중지한 후에 계속하여 이루어지는 냉각 스폿의 형성으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 취성기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리고, 그에 의하여 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 크랙을 형성하고, 크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기 스폿 주위에 있어서의 열적 평형(熱的 平衡)이 회복되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 기판의 수직크랙 형성장치가 제공된다.
[발명의 효과]
본 발명의 취성기판의 수직크랙 형성방법에서는, 그 상기 공정이, 1개의 가열 스폿의 형성과 레이저빔의 조사를 중지하고 계속하여 이루어지는 1개의 냉각 스폿의 형성이 1개의 크랙 형성 단위 동작으로서 구성되고, 크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기 스폿과 그 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정되므로, 1개의 크랙 형성 단위 동작을 끝낼 때 마다 그 크랙 형성 단위 동작이 이루어진 스폿에 대하여 열적 평형을 이룰 수 있다. 따라서 열적 응력을 잔류시키지 않는 상황 하에 있어서 순차적이고 간헐적으로 수직크랙을 연속하여 형성할 수 있고, 브레이크 후의 단면이 양호한 크랙을 형성할 수 있다.
가열 스폿이, 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 장축(長軸)을 구비하는 형상이면, 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 보다 큰 압축응력을 발생시킬 수 있다. 따라서 레이저빔에 부여된 에너지를, 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향으로 잔류응력의 발생을 억제하면서 수직크랙을 형성하기 위하여 효과적으로 활용할 수 있기 때문에 잔류응력의 발생을 억제할 수 있다.
가열 스폿의 형성과, 레이저빔의 조사를 중지하고 계속하여 이루어지는 냉각 스폿의 형성으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 가열 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 수직크랙을 형성하면, 기판의 두께나 재질, 크랙의 형성위치 등의 여러 가지 조건에 따라 크랙 형성 단위 동작 시간길이와 각 동작의 반복 횟수를 적당하게 설정함으로써 에너지를 낭비없이 활용할 수 있다.
또한 종래와 같이 가열 스폿을 연속하여 조사시키면서 이동시키는 형성방법이 아니어서, 가열 스폿을 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 장축을 구비하는 형상으로 하여 얻는 이점을 손상시키지 않아서, 레이저빔에 부여된 에너지를 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향으로 수직크랙을 형성하기 위하여 효과적으로 작용시킬 수 있다.
수직크랙 형성 예정라인의 시작점이 되는 기판 단부의 근방에 있어서, 크랙 형성 단위 동작을 각 스폿의 형성위치를 바꾸지 않고 복수 회 반복하도록 하면, 커터 등의 공구를 별도로 사용하지 않아도, 기판의 단면에 수직크랙이 기판의 면방향으로 진전하기 위한 트리거(trigger)가 되는 시작점 칼자국이 형성되고, 이 시작점 칼자국을 돌파구로 하여 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 수직크랙을 기판의 면방향으로 진전시킬 수 있다.
냉각 스폿이, 주로 냉매의 증발잠열(蒸發潛熱)을 사용하여 가열 스폿보다 넓은 범위를 냉각하도록 형성되면, 가열 스폿을 신속하게 냉각하여 열적 평형을 신속하게 회복할 수 있다.
냉각 스폿이, 잉크젯 방식에 의한 냉매 액체의 분사에 의하여 형성되도록 하면, 크랙 형성 단위 동작의 주기를 짧게 함과 아울러 열 제거에 충분한 양의 냉매를 가열 스폿에 공급할 수 있다.
가열 스폿이, 레이저빔의 조사출력, 조사시간, 가열 스폿의 형상 혹은 가열 스폿의 간격을 파라미터로 하여 설정되도록 하면, 기판의 두께나 재질, 크랙의 형성위치 등의 여러 가지 조건에 따라 크랙 형성 단위 동작의 최적 조건을 적절하게 변경할 수 있다.
1회의 크랙 형성 단위 동작을 실행함으로써 형성되는 수직크랙의 수직크랙 형성 예정라인 방향에 있어서의 단위길이를 L이라고 할 때에, 가열 스폿의 간격D가 L/2 < D < L을 만족시키도록 설정하면, 단위길이의 크랙을 일부 포개거나 단위길이의 크랙을 간격없이 형성함으로써, 도중에서 끊어지지 않는 1개의 크랙을 형성할 수 있다.
기판의 단부 근방에 있어서, 가열 스폿의 장축이 수직크랙 형성 예정라인에 교차하는 각도를 변경하도록 하면, 가열 스폿에 발생한 압축응력과, 냉각 스폿에 발생한 인장응력과의 사이의 응력구배의 방향을 변화시킬 수 있으므로, 기판의 단부 근방에서 발생하기 쉬운 수직크랙의 만곡(彎曲)을 보정하여, 수직크랙을 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 직선으로서 형성할 수 있다.
또한 이러한 수직크랙의 만곡을 보정하는 동작을 곡선형상의 수직크랙 형성 예정라인으로 함으로써, 연속한 곡선 크랙을 형성할 수 있다.
수직크랙 형성 예정라인이 수직크랙 형성 예정라인과 평행한 기판의 주변부에 근접하여 위치할 때에, 가열 스폿의 장축을 수직크랙 형성 예정라인과의 교차점을 중심으로 하여 기판의 근접하는 주변부에서 전방 측으로 후퇴시킨 상태로 크랙 형성 단위 동작을 반복하여도 좋다. 이에 따라 상기 기판의 단부 근방에서 발생하기 쉬운 수직크랙의 만곡을 보정하여 수직크랙을 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 직선으로서 형성할 수 있다.
수직크랙의 형성방향을 향하여 대략 동시에 N개의 가열 스폿을 형성하고, 계속하여 형성된 각각의 가열빔에 대략 동시에 냉각 스폿을 형성하는 공정으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 N개분의 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 크랙을 형성하는 구성으로 하더라도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 스폿의 형성위치를 1회 변경할 때 마다 N개의 가열 스폿을 형성할 수 있으므로, 스폿의 거리를 길게 하여서 조사하는 횟수를 감소시켜 수직크랙의 형성속도를 높일 수 있다.
기판 상의 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판의 판의 두께를 t라고 할 때에, 0 < a < 4t가 되도록 가열 스폿을 형성하면, 기판의 판의 두께에 따른 에너지의 가열 스폿을 형성할 수 있다.
기판 상에 형성되는 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판 상에 형성되는 냉각 스폿의 원에 상당(相當)하는 지름을 C라고 할 때에, 0 < C < a/2가 되도록 냉매를 분사하면, 상기 스폿과 그 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정되므로, 1개의 크랙 형성 단위 동작을 끝낼 때 마다 그 크랙 형성 단위 동작이 이루어진 스폿에 대하여 열적 평형을 이룰 수 있다. 따라서 잔류응력의 잔존량을 억제할 수 있다.
본 발명의 기판의 수직크랙 형성장치에 의하면, 제어부는, 가열 스폿의 형성과 레이저빔의 조사를 중지한 후에, 계속하여 이루어지는 냉각 스폿의 형성으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리고, 그에 의하여 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 크랙을 형성하고, 크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기 스폿 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정하여도 좋다.
이에 따라 1개의 크랙 형성 단위 동작을 끝낼 때 마다 그 크랙 형성 단위 동작이 이루어진 스폿에 대하여 열적 평형을 이룰 수 있다. 따라서 열적 응력의 잔존량을 극히 적게 하여 수직크랙을 형성할 수 있다. 기판의 두께나 재질, 크랙의 형성위치 등의 여러 가지 조건에 따라 크랙 형성 단위 동작의 횟수를 적절하게 설정할 수 있기 때문에, 낭비 없이 에너지를 활용할 수 있다.
또한 종래와 같이 가열 스폿을 연속하여 조사하면서 이동시키는 형성방법이 아니어서, 가열 스폿을 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 장축을 구비하는 형상으로 하여 얻는 이점을 손상시키지 않기 때문에, 레이저빔에 부여된 에너지를, 수직크랙을 형성하기 위하여 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 방향으로 효과적으로 작용시킬 수 있다.
제어부는, 수직크랙 형성 예정라인의 시작점이 되는 기판 단부의 근방에 있어서, 크랙 형성 단위 동작을 각 스폿의 형성위치를 바꾸지 않고 복수 회 반복하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리면, 커터 등의 공구를 별도 사용하지 않아도 기판의 단면에 수직크랙이 기판의 면방향으로 진전하기 위한 트리거가 되는 시작점 칼자국을 형성하고, 이 시작점 칼자국을 돌파구로 하여 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 수직크랙을 기판의 면방향으로 진전시킬 수 있다.
냉매분사수단이, 잉크젯 방식에 의한 냉매 액체의 분사에 의하여 냉각 스폿을 형성하면, 크랙 형성 단위 동작의 주기를 짧게 하고 또한 열 제거에 충분한 양의 냉매를 가열 스폿에 공급시킬 수 있다.
냉매 분사수단이 냉매의 분사에 의하여 냉각 스폿을 형성한 후에, 또한 보조 냉각수단으로 가열 스폿보다 넓은 범위를 냉각하도록 하면, 가열 스폿을 신속하게 냉각하여 열적 평형을 신속하게 회복할 수 있다.
제어부는, 가열 스폿이 레이저빔의 조사출력, 조사시간, 가열 스폿의 형상 혹은 가열 스폿의 간격을 파라미터로 하여 설정되도록 상기 각 수단에 명령을 내리면, 기판의 두께나 재질, 크랙의 형성위치 등의 여러 가지 조건에 따라 크랙 형성 단위 동작의 설정을 적절하게 변경할 수 있다.
제어부는, 크랙의 단위길이를 L이라고 할 때에, 가열 스폿의 간격D가 L/2 < D < L을 만족시키도록 설정하기 위하여 레이저빔 이동수단에 명령을 내리면, 단위길이의 크랙을 일부 포개거나 단위길이의 크랙을 간격없이 형성함으로써, 도중에서 끊어지지 않는 1개의 크랙을 형성할 수 있다.
제어부는, 기판의 단부 근방에 있어서, 가열 스폿의 장축이 수직크랙 형성 예정라인과 교차하는 각도를 변경하도록 레이저빔 조사수단에 명령을 내리면, 가열 스폿에 발생하는 압축응력과 냉각 스폿에 발생하는 인장응력과의 사이의 응력구배의 방향을 변화시킬 수 있으므로, 기판의 단부 근방에서 발생하기 쉬운 수직크랙의 만곡을 보정하여 수직크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 직선으로서 형성할 수 있다.
제어부는, 수직크랙 형성 예정라인이 수직크랙 형성 예정라인과 평행한 기판의 주변부에 근접하여 위치할 때에, 가열 스폿의 장축을 수직크랙 형성 예정라인과의 교차점을 중심으로 하여 기판의 근접하는 주변부에서 전방 측으로 후퇴시켜 상기 크랙 형성 단위 동작을 반복하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리면, 기판의 단부 근방에서 발생하기 쉬운 수직크랙의 만곡을 보정하여 수직크랙을 수직크랙 형성 예정라인을 따르는 직선으로서 형성할 수 있다.
제어부는, 수직크랙의 형성방향을 향하여 대략 동시에 N개의 가열 스폿을 형성하고 레이저빔의 조사를 중지한 후에, 형성된 각각의 가열 스폿에 대략 동시에 냉각 스폿을 형성하는 공정으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 N개분의 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리고, 그에 의하여 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 크랙을 형성하더라도 좋다.
이에 따라 스폿의 형성위치를 1회 변경할 때 마다 N개의 가열 스폿을 형성할 수 있으므로, 스폿의 형성위치의 이동거리를 길게 하여서 이동하는 횟수를 감소시켜 수직크랙의 형성속도를 줄일 수 있다.
제어부는, 기판 상의 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판의 판의 두께를 t라고 할 때에, 0 < a < 4t가 되는 가열 스폿을 형성하도록 레이저빔 조사수단에 명령을 내리면, 기판의 판의 두께에 따른 에너지의 가열 스폿을 형성할 수 있다.
제어부는, 기판 상에 형성되는 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판 상에 형성되는 냉각 스폿의 원에 상당하는 지름을 C라고 할 때에, 0 < C < a/2가 되는 냉각 스폿을 형성하도록 냉매 분사수단에 명령을 내리면, 상기 스폿과 그 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정되므로, 1개의 크랙 형성 단위 동작을 끝낼 때 마다 그 크랙 형성 단위 동작이 이루어진 스폿에 대하여 열적 평형을 이룰 수 있다. 따라서 열적 응력의 잔존량을 극히 적게 하여 수직크랙을 형성할 수 있다.
도1은, 본 발명에 있어서, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속한 크랙을 형성하는 공정을 설명하는 도면이다.
도2는, 레이저빔의 조사위치의 설정을 설명하는 도면이다.
도3은, 수직크랙 형성장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도4는, 도3의 헤드부5의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도5는, 수직크랙 형성 예정라인이 수직크랙 형성 예정라인과 평행한 기 판의 주변부에 근접하여 위치할 때의, 수직크랙의 형성방법을 설명하는 도면이다.
도6은, 곡선모양의 수직 크랙의 형성방법을 설명하는 도면이다.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
1: 수직크랙 형성장치 2: 레이저빔 조사수단
3: 냉매 분사수단 4: 구동부
5: 헤드부 6: 레이저빔 이동수단
7: 제어부 10: 가열 스폿
11: 레이저 발진기 12: 빔 스플릿터
15: 미러 이동기구부 20: 냉각 스폿
21: 레이저 출사구부 31: 냉매 분사구부
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 취성기판으로서는, 형태, 재질, 용도 및 크기에 대하여 특별하게 한정되는 것이 아니라, 단판(單板)으로 이루어지는 기판 또는 2장 이상의 단판을 접합시킨 접합기판이어도 좋고, 이들의 표면 또는 내부에 박막(薄膜) 혹은 단자부(端子部) 등의 반도체 재료를 부착 혹은 포함시킨 것이어도 좋다.
취성기판의 재질로서는, 글라스, 소결 재료(燒結 材料)의 세라믹스, 단결정 재료(單結晶 材料)의 실리콘, 사파이어 등을 들 수 있고, 그 용도로서는 액정 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기EL 디스플레이 패널 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 패널 혹은 세라믹 콘덴서(ceramic condenser)용 세라믹 기판, 반도체칩용 웨이퍼 기판 등을 들 수 있다.
본 발명의 수직크랙 형성장치의 실시예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
도1 ~ 도6에 의거하여 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.
이 발명에서는, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 수직크랙을 형성하기 위해서, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 취성기판과 상대적으로 이동시키면서 기판 상에 가열 스폿을 형성하여 기판을 가열하고, 취성기판 상에 가열된 부위에 냉매를 분사함으로써 냉각 포인트를 형성하는 공정을 구비하고 있다.
상기 공정은, 1개의 가열 스폿의 형성과, 레이저빔의 조사를 중지하고 계속하여 이루어지는 1개의 냉각 스폿의 형성이 1개의 크랙 형성 단위 동작으로서 구성되어 있다.
또한 본 발명에 있어서의 수직크랙은, 취성기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙으로서, 육안으로 보는 것이 어려운 블라인드 크랙, 기판이 완전히 분단되지 않은 크랙 및 형성된 수직크랙에 의하여 기판이 대략 완전히 분단된 상태가 포함된다.
도1 및 도2는, 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속한 크랙을 형성하는 공정을 설명하는 도면이다.
도1에 나타나 있는 바와 같이 레이저빔의 조사에 의하여 기판 상에 형성되는 가열 스폿10은, 수직크랙 형성 예정라인S와 직교하는 방향으로 장축(長軸)b를 구비하고, 장경(長徑)은 a로 나타낸다.
이러한 가열 스폿10의 형상은, 수직크랙 형성 예정라인S를 따르는 방향보다도 수직크랙 형성 예정라인S와 직교하는 방향으로 보다 큰 압축응력(모식적으로 파선으로 나타낸다)을 발생시킨다.
가열 스폿10은, 한 곳에서의 크랙 형성 단위 동작의 반복 횟수를 감소시키기 위해서, 수직크랙의 형성에 필요로 하며 충분한 최소단위의 레이저 에너지량으로 구성된다.
계속하여 가열 스폿10의 근방에 냉매를 분사하여 냉각 스폿20을 형성함으로써 가열 부위를 급랭시킨다. 냉각 스폿20은, 보통 수직크랙 형성 예정라인S 상에서 장축b의 가열 스폿의 대략 중앙부에 형성되고, 그 지름은 C로 나타낸다.
냉각 스폿20의 크기나 냉매 사용량은, 가열 스폿10과 그 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정된다. 이에 따라 1개의 크랙 형성 단위 동작을 끝낼 때 마다, 그 크랙 형성 단위 동작이 이루어진 스폿 부위에 대하여 열적 평형을 이룰 수 있다. 따라서 잔류응력의 발생을 억제할 수 있는 것과 아울러 냉각 스폿20을 형성하는 냉매는 가열 스폿10의 근방에 필요한 최소한의 양을 분사하면 좋으므로, 냉매를 불필요하게 낭비하지 않고 가열 스폿10을 냉각할 수 있다.
도1에 나타나 있는 바와 같이, 냉각 스폿20의 형성에 의하여 수직크랙 형성 예정라인S와 직교하는 방향으로 보다 큰 인장응력(모식적으로 실선으로 나타낸다)이 발생한다. 이에 따라 수직크랙 형성 예정라인S와 직교하는 방향으로 응력 차이가 발생하고, 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 단위길이L의 수직크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 형성된다. 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 형성되는 냉각 스폿20의 단위길이L의 수직크랙을, 이하로 단위 크랙n이라고 한다.
이러한 단위 크랙n을 수직크랙 형성 예정라인을 따라 형성하기 위해서는 수직크랙 형성 예정라인S와 직교하는 방향에 있어서 큰 응력 차이를 발생시키는 것이 필요하다. 즉 수직크랙 형성 예정라인S를 따르는 방향으로 발생하는 응력 차이는, 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 형성되는 단위 크랙n의 형성에 기여하지 않을 뿐만 아니라, 이러한 단위 크랙n의 형성을 저해(沮害)하기 때문이다.
종래와 같이 수직크랙 형성 예정라인S를 따르는 방향으로 장축을 구비하는 형상의 가열 스폿을 사용한 경우에, 수직크랙 형성 예정라인S를 따르는 방향의 응력 차이를 없애서 이를 무효가 되도록, 수직크랙 형성 예정라인S를 따르는 방향의 응력 차이를 크게 설정하지 않으면 안되었다.
이에 대하여 본 발명의 가열 스폿10은, 수직크랙 형성 예정라인S와 직 교하는 방향으로 장축b를 구비하는 형상이기 때문에, 필요한 최소한의 레이저빔의 조사시간, 조사 에너지로 단위 크랙n을 발생시킬 수 있다.
본 발명에서는, 크랙 형성 단위 동작에 있어서 가열 스폿10이 레이저빔의 이동을 정지한 상태로 조사된다.
이것은 종래와 같이, 레이저빔을 이동시키면서 연속하여 조사하는 경우에 형성되는 가열 스폿10은, 결과적으로 수직크랙 형성 예정라인S를 따르는 방향으로 길게 신장한 띠 모양이 되고, 상기의 수직크랙 형성 예정라인S와 직교하는 방향으로 장축b를 구비하는 본 발명의 가열 스폿10의 이점(利點)이 손상되기 때문이다.
냉각 스폿20의 형성이 종료되면, 다음의 레이저빔의 조사위치가 결정된다.
도2는, 레이저빔의 조사위치를 설명하는 도면이다.
도2에 나타나 있는 바와 같이, 단위 크랙n의 단위길이를 L, 이웃하는 가열 스폿10의 간격을 D라고 할 때에, 레이저빔의 조사에 의하여 형성되는 가열 스폿10의 간격D는 L/2 < D < L을 만족시키는 것이 바람직하다.
즉, 적어도 인접하여 형성되는 단위 크랙n 상호 간의 사이에 간격이 없고, 단위 크랙n의 상호 간이 그 길이의 반 이상 겹치지 않도록 설정된다.
레이저빔의 조사위치가 결정되면, 다음의 크랙 형성 단위 동작을 이행한다. 1개의 크랙 형성 단위 동작의 주기(週期), 즉 가열 스폿의 형성 시작 에서부터 다음 가열 스폿의 형성 시작까지의 시간은 0.01∼0.1초이다.
크랙 형성 단위 동작을 반복함으로써, 도1에 나타나 있는 바와 같이 단위 크랙n이 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 연속하는 수직크랙E가 형성된다.
본 발명에서는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 수직크랙 형성 예정라인S의 시작점이 되는 기판 단부의 근방m에 있어서, 크랙 형성 단위 동작을 각 스폿의 형성위치를 바꾸지 않고 여러 번 반복한다. 이에 따라 커터 등의 공구를 별도로 사용하지 않아도, 기판의 단면에 수직크랙이 기판의 면방향으로 진전하기 위한 트리거가 되는 시작점 칼자국을 형성하고, 이 시작점 칼자국을 돌파구로 하여 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 수직크랙을 기판의 면방향으로 진전시킬 수 있다.
상기한 동일 스폿위치에서의 크랙 형성 단위 동작의 반복은, 수직크랙 형성 예정라인S의 시작점이 되는 기판 단부의 근방m에 있어서 뿐만 아니라, 기판 상의 원하는 부위에서 할 수 있고, 그 횟수는 가공 대상의 기판의 재질, 두께, 레이저 조사원(laser 照射原)의 설정 출력 등에 따라 적절하게 설정된다.
또한 가열 스폿10의 형성은 기판 상의 가열 스폿10의 장축의 길이(장경)를 a라고 하고 기판의 판의 두께를 t라고 할 때에, 0 < a < 4t가 되는 것이 바람직하고, 냉각 스폿20의 형성은 기판 상에 형성되는 가열 스폿10의 장축의 길이를 a라고 하고 냉각 스폿20의 원에 상당(相當)하는 지름 (직경(直徑))을 C라고 할 때에, 0 < C < a/2가 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 바람직한 기판의 판의 두께t와 냉각 스폿20의 원에 상당하는 지름C와의 관계는 0 < C < 2t가 된다.
도3 및 도4는, 본 발명의 수직크랙 형성장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도3은, 수직크랙 형성장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도3에 나타나 있는 바와 같이 수직크랙 형성장치1은, 레이저빔 조사수단2, 냉매 분사수단3 및 이들 수단의 구동부4를 구비하는 헤드부5와, 헤드부5를 취성기판과 상대적으로 이동시키는 레이저빔 이동수단6과, 상기의 각 수단을 제어하는 제어부7을 구비한다.
도4는, 도3의 헤드부5의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도4에 나타나 있는 바와 같이 헤드부5는, 레이저빔을 출사(出謝)하는 레이저 발진기11과, 레이저 발진기11로부터 출사된 레이저빔을 소정의 비율로 반사광(反射光)과 투과광(透過光)을 분배하는 복수의 빔 스플릿터12와, 빔 스플릿터12로 반사시킨 레이저빔의 각각을 소정의 타이밍 및 통과 시간에 통과시키는 셔터13과, 셔터13을 통과한 레이저빔을 임의의 형상의 가열 스폿10으로 조정하는 광학기구14와, 각각의 빔 스플릿터12를 조정하는 미러 이동기구부15를 구비한다.
레이저 발진기11은, 예를 들면 탄산가스 레이저로서, 펄스 주파수0∼200kHz, 펄스 폭이 0.01∼0.1초, 레이저 발진 출력3∼20W의 범위로 설정된다. 본원 발명에서는 RF 발진원(發振原)의 주파수에 관련되는 펄스 폭은 연속하고 있는 것으로 한다.
광학기구14는, 기판 상의 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 원하는 형상 및 크기, 즉 가열 스폿10의 장축과 단축의 길이의 비율 및 최대 직경이나, 가열 스폿10의 장축과 기판 상의 수직크랙 형성 예정라인S가 교차하는 각도θ을 조정할 수 있다.
미러 이동기구부15는, 복수의 빔 스플릿터12 상호 간의 간격 혹은 각각의 빔 스플릿터12의 각도 자세를 조정함으로써 단위 크랙n 상호 간의 포개지는 길이를 설정할 수 있다.
도3에 나타나 있는 바와 같이 레이저빔 조사수단2는, 도4에 나타낸 광학기구14로부터 기판 상을 향하여 출사되는 레이저빔의 복수의 레이저 출사구부21을 구비한다. 또한 냉매 분사수단3은, 액적(液滴) 모양의 냉매를 제트 분사하는 복수의 냉매 분사구부31을 구비한다. 레이저 출사구부21과 냉매 분사구부31은 1개의 유닛51을 형성하도록 인접하여 있어, 헤드부5는 유닛51이 일렬로 N개 배치된다.
레이저빔 이동수단6은, 원하는 주기에서 단속적으로 수직크랙 형성 예정라인S의 방향을 포함하는 3개의 축방향으로 헤드부5를 이동시키는 구성을 구비하고 있다. 냉매 분사구부31은, 예를 들면 프린터 등에서 널리 사용되고 있는 잉크젯 방식의 액적 분사기구(液滴 噴射機構)를 구비하고, 분사되는 냉매로서는 예를 들면 물, 암모니아, 액체질소의 액체를 들 수 있다. 또 한 분사되는 냉매는 상기 액체와, 헬륨, 공기 혹은 이산화탄소 등의 기체와의 혼합물이어도 좋다.
제어부7은, 구동부4를 통하여 레이저빔 조사수단2에 의한 N개의 가열 스폿10의 형성을 제어한다. 구체적으로는, N개의 레이저 출사구부21로부터 레이저빔을 대략 동시에 출사하여 N개의 가열 스폿10을 형성한다.
계속하여 제어부7은, 형성된 각각의 가열 스폿10의 근방에 냉매를 대략 동시에 분사하도록 냉매 분사수단3에 대하여 명령한다. 이에 따라 냉매 분사구부31의 각각에서 냉매가 분사되어, 상기 각 가열 스폿10의 근방에 냉각 스폿20이 각각 형성된다.
가열 스폿10에 발생한 압축응력과 냉각 스폿20에 발생한 인장응력과의 사이의 응력 차이에 의거하여, N개의 단위 크랙n이 형성된다. 이 때에 순차적으로 형성되는 단위 크랙n은, 경시적(經時的)으로 진전되어 인접하는 단위 크랙n 상호 간이 이어지게 된다.
또한 냉각 스폿20은, 주로 냉매의 증발잠열(蒸發潛熱)을 사용하여 가열 스폿10보다 넓은 범위를 냉각하도록 형성되므로, 가열 스폿10을 신속하게 냉각하여 열적 평형을 신속하게 회복할 수 있다.
상기한 바와 같이, 1개의 크랙 형성 단위 동작의 주기를 T라고 할 때에 수직 크랙 형성장치1은 N개의 스폿을 동시에 형성하기 때문에, 수직크랙 형성장치1에 있어서의 1개의 크랙 형성 단위 동작의 주기는 T/N이 된다.
또한 잉크젯 방식에 의한 냉매의 분사 후에, 공기 냉각 등의 보조 냉각수단를 사용하더라도 좋다.
수직크랙 형성장치1에서는, 가열 스폿10과 냉각 스폿20을 형성하는 공정으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 연속하여 실행함으로써, 우선 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 단위 크랙n을 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 N개 연결시켜서, 단위길이L×N개분의 길이의 수직크랙을 형성하고(도3 중의 N1), 계속하여 헤드부5를 이동시킴으로써 스폿의 형성위치를 바꾸고, 상기와 마찬가지로 단위 크랙n을 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 연결시켜서 단위길이L×N개분의 길이의 수직크랙을 형성한다(도면 중의 N2). 이러한 동작은 도면 중의 Nn까지 반복하여 실행된다.
이와 같이 스폿의 형성위치를 1회 변경할 때 마다 N개의 가열 스폿을 형성할 수 있고, 레이저 출사구부21과 냉매 분사구부31을 하나씩 구비한 경우와 비교하여 스폿의 형성위치를 변경하는 횟수를 감소시켜, 수직크랙의 형성속도를 현저하게 상승시킬 수 있다.
다음에 수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 주변부에 근접하여 위치할 때의 보정에 대하여 설명한다.
도5는, 수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 주변부에 근접하여 위치할 때의 보정에 대하여 설명하는 도면이다.
수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 주변부로부터 먼 경우에는, 단위 동작의 반복 후에 수직크랙 형성 예정라인S의 양측에 있어서 온도분포의 대칭성이 비교적 유지된다.
그러나 수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 주변부에 근접하여 위치할 때에는, 온도분포의 대칭성이 무너지고, 형성되는 단위 크랙n은 수직 크랙 형성예정 라인S보다 단면 측으로 그 선단이 당겨져, 수직크랙 형성 예정라인S보다 단면 측으로 벗어나는 현상이 발생하였다.
그래서 본 발명에서는, 제어부7은, 수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 주변부h에 근접하여 위치할 때에, 가열 스폿10의 장축b를 수직크랙 형성 예정라인S와의 교차점을 중심으로 하여 기판의 근접하는 주변부h로부터 전방 측으로 후퇴시킨 상태로 크랙 형성 단위 동작을 반복하도록 레이저빔 조사수단2 및 레이저빔 이동수단6에 명령한다.
즉 도5에 나타나 있는 바와 같이, 수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 우측 주변부hr에 근접하여 위치할 때에는, 가열 스폿10의 장축b의 상기 우측 주변부hr에 먼 측을 후퇴시킨 상태로 도면의 화살표 방향으로 단위 동작을 반복한다. 한편 수직크랙 형성 예정라인S가 수직크랙 형성 예정라인S와 평행한 기판의 좌측 주변부hl에 근접하여 위치할 때에는, 가열 스폿10의 장축b의 상기 좌측 주변부hl에 먼 측을 후퇴시킨 상태로, 도면의 화살표 방향으로 단위 동작을 반복한다.
이에 따라 단위 크랙n이 수직크랙 형성 예정라인S를 따라 연속한 직선 크랙을 형성할 수 있다.
본 발명의 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치는 단위 크랙n을 연속시켜서 곡선모양의 수직크랙을 형성할 수 있다.
도6은, 곡선모양의 수직크랙을 형성하는 동작을 설명하는 도면이다.
수직크랙 형성장치1을 사용한 경우에 그 제어부7은, 도6에 나타나 있는 바와 같이 곡선모양의 수직크랙 형성 예정라인S′를 따라 곡선모양의 수직크랙을 형성할 때에, 수직크랙 형성 예정라인S′의 접선에 대하여 가열 스폿10의 장축b를 직교시킨 상태로 크랙 형성 단위 동작을 반복하도록, 레이저빔 조사수단2, 냉매 분사수단3 및 레이저빔 이동수단6에 명령한다.
각각이 레이저빔 조사수단2 및 냉매 분사수단3으로 이루어지는 N개의 유닛51은, 수직크랙 형성 예정라인S′의 곡률 등을 따라 그 중의 1개 혹은 몇으로 크랙 형성 단위 동작이 이루어진다. 1개의 크랙 형성 단위 동작 마다 사용하는 유닛51을 N조(組)의 유닛51 중에서 선택하여 변경할 수 있다.
이에 따라 단위 크랙n이 연속한 1개의 곡선 크랙U를 형성할 수 있다.
본 발명은, 반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 세라믹 기판 등의 취성기판을 분단하기 위한 수직크랙 형성방법 및 수직크랙 형성장치에 이용할 수 있다.

Claims (24)

  1. 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔을 스폿 모양으로 조사(照射)하여 가열하고, 가열된 부위에 냉매를 분사(噴射)하는 공정을 구비하여 수직크랙을 형성하는 기판의 수직크랙 형성방법에 있어서,
    상기 공정이, 1개의 가열 스폿의 형성과, 레이저빔의 조사를 중지하고 계속하여 이루어지는 1개의 냉각 스폿의 형성이 1개의 크랙 형성 단위 동작으로서 구성되고,
    크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기 스폿과 그 주위에 있어서의 열적 평형(熱的平衡)이 회복되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 취성기판의 수직크랙 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    가열 스폿이, 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 장축(長軸)을 구비하는 형상인 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써 취성기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 가열 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 수직크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    수직크랙 형성 예정라인의 시작점이 되는 기판 단부의 근방에 있어서, 크랙 형성 단위 동작을 각 스폿의 형성위치를 바꾸지 않고 복수 회 반복하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  5. 제1항에 있어서,
    냉각 스폿이, 주로 냉매의 증발잠열(蒸發潛熱)을 이용하여 가열 스폿보다 넓은 범위를 냉각하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  6. 제1항에 있어서,
    냉각 스폿이, 잉크젯 방식에 의한 냉매 액체의 분사에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  7. 제1항에 있어서,
    가열 스폿이, 레이저빔의 조사출력(照射出力), 조사시간(照射時間), 가열 스폿의 형상 혹은 가열 스폿의 간격(間隔)을 파라미터로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  8. 제3항에 있어서,
    1회의 크랙 형성 단위 동작을 실행함으로써 형성되는 수직크랙의 수직크랙 형성 예정라인 방향에 있어서의 단위길이를 L이라고 할 때에, 가열 스폿의 간격D가 L/2 < D < L을 만족시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  9. 제2항에 있어서,
    기판의 단부 근방에 있어서 수직크랙 형성 예정라인과 가열 스폿의 장 축이 교차하는 각도를 변경하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수직크랙 형성 예정라인이 수직크랙 형성 예정라인과 평행한 기판의 주변부에 근접하여 위치할 때에, 가열 스폿의 장축을 수직크랙 형성 예정라인과의 교차점을 중심으로 하여 기판의 근접된 주변부로부터 전방 측에 후퇴시킨 상태로 크랙 형성 단위 동작을 반복함으로써, 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속한 직선모양의 수직크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  11. 제1항에 있어서,
    수직크랙의 형성방향을 향하여 대략 동시에 N개의 가열 스폿을 형성하고 레이저빔의 조사를 중지한 후에, 형성된 각각의 가열 스폿에 대략 동시에 냉각 스폿을 형성하는 공정으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 N개분의 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 수직크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    취성기판 상의 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 취성기판의 판의 두께를 t라고 할 때에, 0 < a < 4t가 되도록 가열 스폿을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    취성기판 상에 형성되는 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판 상에 형성되는 냉각 스폿의 원에 상당(相當)하는 지름을 C라고 할 때에, 0 < C < a/2가 되도록 냉각 스폿을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성방법.
  14. 레이저빔을 조사하여 취성기판 상에 가열 스폿을 형성하여 기판을 가열하기 위한 레이저빔 조사수단과, 취성기판 상의 수직크랙 형성 예정라인을 따라 레이저빔 조사수단으로부터 조사되는 레이저빔을 취성기판과 상대적으로 이동시키는 레이저빔 이동수단과, 취성기판 상의 가열 스폿이 형성된 부위에 냉매를 분사하는 냉매 분사수단과, 상기의 각 수단을 제어하는 제어부를 구비하고,
    레이저빔 조사수단은, 수직크랙 형성 예정라인과 직교하는 방향으로 장축을 구비하는 형상의 가열 스폿을 형성하고,
    제어부는, 가열 스폿의 형성과, 레이저빔의 조사를 중지한 후에 계속하여 이루어지는 냉각 스폿의 형성으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 취성기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리고, 그에 의하여 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 크랙을 형성하고, 크랙 형성 단위 동작이, 가열 스폿에 의하여 가열된 부위를 냉각 스폿에 의하여 냉각함으로써 상기 스폿 주위에 있어서의 열적 평형이 회복되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 기판의 수직크랙 형성장치.
  15. 제14항에 있어서,
    제어부는, 수직크랙 형성 예정라인의 시작점이 되는 기판 단부의 근방에 있어서, 크랙 형성 단위 동작을 각 스폿의 형성위치를 바꾸지 않고 복수 회 반복하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  16. 제14항에 있어서,
    냉매 분사수단이, 잉크젯 방식에 의한 냉매 액체의 분사에 의하여 냉각 스폿을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  17. 제14항에 있어서,
    냉매 분사수단이, 냉매의 분사에 의하여 냉각 스폿을 형성한 후에 또한 보조 냉각수단이 가열 스폿보다 넓은 범위를 냉각하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  18. 제14항에 있어서,
    제어부는, 가열 스폿이, 레이저빔의 조사출력, 조사시간, 가열 스폿의 형상 혹은 가열 스폿의 간격을 파라미터로 하여 설정되도록 상기 각 수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  19. 제14항에 있어서,
    제어부는, 크랙의 단위길이를 L이라고 할 때에 가열 스폿의 간격D가 L/2 < D < L을 만족시키도록 설정되기 위하여 레이저빔 이동수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  20. 제14항에 있어서,
    제어부는, 가열 스폿의 장축이 수직크랙 형성 예정라인에 교차하는 각도를 변경하도록 레이저빔 조사수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  21. 제14항에 있어서,
    제어부는, 수직크랙 형성 예정라인이 수직크랙 형성 예정라인과 평행한 취성기판의 주변부에 근접하여 위치할 때에, 가열 스폿의 장축을 수직크랙 형성 예정라인과의 교차점을 중심으로 하여 기판의 근접하는 주변부에서 전방 측으로 후퇴시켜서 상기 크랙 형성 단위 동작을 반복하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리고, 그에 의하여 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속한 직선모양의 수직크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  22. 제14항에 있어서,
    제어부는, 수직크랙의 형성방향을 향하여 대략 동시에 N개의 가열 스폿을 형성하고, 레이저빔을 조사한 후에 형성된 각각의 가열빔에 대략 동시에 냉각 스폿을 형성하는 공정으로 이루어지는 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행함으로써, 기판의 판의 두께방향으로 침투하는 크랙을 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 N개분의 단위길이 만큼 형성하고, 계속하여 스폿의 형성위치를 바꾸어서 상기 크랙 형성 단위 동작을 적어도 1회 실행하도록 상기의 각 수단에 명령을 내리고, 그에 의하여 상기 단위길이의 크랙이 상기 수직크랙 형성 예정라인을 따라 연속하는 수직크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  23. 제14항에 있어서,
    제어부는, 기판 상의 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판의 판의 두께를 t라고 할 때에, 0 < a < 4t가 되는 가열 스폿을 형성하도록 레이저빔 조사수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
  24. 제14항에 있어서,
    제어부는, 기판 상에 형성되는 가열 스폿의 장축의 길이를 a라고 하고 기판 상에 형성되는 냉각 스폿의 원에 상당하는 지름을 C라고 할 때에, 0 < C < a/2가 되는 냉각 스폿을 형성하도록 냉매 분사수단에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 수직크랙 형성장치.
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