KR20150043794A - 기판을 절단하는 방법 - Google Patents

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Abstract

기판을 절단하는 방법을 개시한다. 상기 방법에 있어서, 기판 상에 응력 인가층을 형성한다. 상기 응력 인가층 상에 가열층을 형성한다. 상기 가열층에 레이저 빔을 조사하여, 상기 기판 상에 인장 스트레스를 받는 스크라이브(scribe) 라인을 형성한다. 상기 기판에 힘을 가하여, 상기 스크라이브(scribe) 라인을 따라 상기 기판을 절단한다.

Description

기판을 절단하는 방법 {METHOD OF CUTTING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 절단하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 레이저를 이용하여 투명 기판을 절단하는 방법에 관한 것이다.
얇은 두께의 투명 기판들은 전자 장치에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 투명 기판들은 모바일 장치, 디스플레이 장치 및 다양한 다른 전자 장치에 포함된 LCD 및 OLED 디스플레이용 커버 시트들(cover sheets)로서 사용될 수 있다. 상기와 같은 장치에서 사용된 커버 시트들은 다양한 기계적 절단 기법 또는 레이저 절단 기법을 사용하여 큰 투명 기판을 복수의 작은 투명 기판들로 분할시키거나 분리시킴으로써 형성될 수 있다.
상기 투명 기판들은 스크라이브-앤-브레이크 기법(scribe-and-break techniques)으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 톱니 모양의 커터(cutter)를 이용하여 표면에 크랙(crack)을 형성한 후, 상기 크랙을 진행시켜 상기 투명 기판들을 절단할 수 있다. 다만, 톱니 모양의 커터를 이용하는 경우, 이에 의한 상기 투명 기판들의 표면 오염(cullet)이 발생할 수 있고, 분리 과정에서 유리 파편이 발생하여 디스플레이 장치의 픽셀 불량을 유발할 수 있다. 이에 따라, 투명 기판을 오염시키지 않고 파편을 발생시키지 않은 절단 방법이 요구된다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 신뢰성이 향상된 기판의 절단 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 일 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 기판의 절단 방법에 있어서, 기판 상에 응력 인가층을 형성한다. 상기 응력 인가층 상에 가열층을 형성한다. 상기 가열층에 레이저 빔을 조사하여, 상기 기판 상에 인장 스트레스를 받는 스크라이브(scribe) 라인을 형성한다. 상기 기판에 힘을 가하여, 상기 스크라이브(scribe) 라인을 따라 크랙(crack)을 진행시킨다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 가열층을 형성하는 단계는 상기 레이저 빔에 대해서 약 40%보다 낮은 투과율을 가지는 물질을 이용한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 가열층을 형성하는 단계는 비정질 실리콘을 이용하는 화학기상증착(CVD) 공정 또는 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 응력 인가층을 형성하는 단계는 가열 후 냉각에 따른 부피 변화가 상기 기판보다 작은 물질을 이용한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 응력 인가층을 형성하는 단계는 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 이용하는 화학기상증착(CVD) 공정 또는 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 가열층에 레이저 빔을 조사하는 단계는, 상기 레이저 빔이 상기 가열층의 빔조사 영역을 가열하는 단계, 상기 빔조사 영역은 인접한 상기 응력 인가층의 제1 가열부를 열전도 현상으로 가열하는 단계 및 상기 제1 가열부는 인접한 상기 기판의 제2 가열부를 열전도 형상을 이용하여 가열하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 단계는 상기 응력 인가층의 상기 제1 가열부 및 상기 기판의 상기 제2 가열부가 냉각되는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부가 냉각되는 단계에서, 상기 제1 가열부의 부피 수축이 상기 제2 가열부의 부피 수축보다 작을 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 단계에서, 상기 응력 인가층이 상기 기판의 상부에 인장 응력을 가할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하기 전에, 상기 가열층 및 상기 응력 인가층을 관통하는 결함부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 단계는 상기 결함부로부터 종료점까지 이동하면서 레이저 빔을 조사할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 단계는 약 500nm 내지 약 535nm 사이의 단파장 레이저를 이용할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 단계는 CW (continuous wave) 레이저를 이용할 수 있다.
이와 같은 실시예들에 따르면, 기판 상에 응력 인가층 및 가열층을 형성한 후, 약 500nm 내지 약 535nm 파장의 CW 레이저 빔을 조사하여 상기 가열층의 온도를 상승시키고, 상기 가열층은 열 전도 현상을 통해서, 상기 기판 및 상기 응력 인가층을 간접적으로 가열할 수 있다. 상기 기판은 상기 레이저 빔에 의해서 직접적으로 가열되지 않으므로, 상기 기판을 냉각하기 위한 추가적인 장비 또는 공정이 불필요할 수 있다. 또한, 가열 후 냉각에 따른 상기 응력 인가층과 상기 기판의 부피 변화 차이에 의해서, 상기 응력 인가층은 상기 기판 상에 인장 응력을 가하여 효과적으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 절단 방법을 도시한 사시도 및 단면도들이다.
도 7은 비정질 실리콘의 파장에 따른 광의 흡수, 반사 및 투과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판의 절단 방법에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 명세서에 있어서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접촉되어"있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접촉되어 있을 수도 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접촉되어"있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "~사이에"와 "직접 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지는 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 절단 방법을 도시한 사시도 및 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 기판(110) 상에 응력 인가층(120) 및 가열층(130)을 순차적으로 적층하여 기판 구조물(100)을 형성할 수 있다.
기판(110)은 투명한 비정질 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 붕규산염 유리(borosilicate glass), 알루미노규산염(aluminosilicate glass), 및 알루미노붕규산염 유리(aluminoborosilicate glass)를 포함하지만 이에 제한되지 않은 다양한 유리 합성물들(glass compositions)로 형성될 수 있다.
응력 인가층(120)은 기판(110)의 일 면 상에 배치될 수 있다. 응력 인가층(120)은 화학기상증착(CVD) 공정, 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 공정 또는 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해서 형성될 수 있다.
응력 인가층(120)은 기판(110)보다 가열 후의 냉각에 따른 부피 변화가 작은 물질로 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 응력 인가층(120)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산질화물과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다. 즉, 응력 인가층(120)은 기판(110)과 실질적으로 유사한 조성을 가질 수도 있으나, 기판(110)과 달리 과냉각된 비정질 상태를 가지지 않는다. 이에 따라, 응력 인가층(120)은 기판(110)보다 높은 밀도를 가질 수 있으며, 기판(110)보다 가열 후의 냉각에 의한 부피 변화가 작을 수 있다. 특히, 응력 인가층(120)은 실리콘 산화물을 포함하는 경우, 기판(110)에 응력을 용이하게 인가할 수 있다.
응력 인가층(120)은 기판(110) 상에 균일한 두께로 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 응력 인가층(120)은 약 500ㅕ 내지 약 6,000ㅕ 사이의 균일한 두께를 가질 수 있다. 만약, 응력 인가층(120)이 약 500ㅕ 이하의 두께를 가지는 경우, 응력 인가층(120)은 균일한 두께로 형성하기 어려운 문제점이 있다. 만약, 응력 인가층(120)이 약 6,000ㅕ 이상의 두께를 가지는 경우, 응력 인가층(120)을 형성하는 과정 및 이를 가열하는 과정에서 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
가열층(130)은 응력 인가층(120) 상에 배치될 수 있다. 가열층(130)은 화학기상증착(CVD) 공정, 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 공정 또는 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해서 형성될 수 있다.
가열층(130)은 미리 정해진 파장의 레이저에 대해서 기판(110)보다 높은 흡수율을 가질 수 있다. 다시 말해서, 가열층(130)은 미리 정해진 파장의 레이저에 대해서 낮은 투과율을 가질 수 있다. 예를 들어, 가열층(130)은 약 500nm 내지 약 535nm 사이의 파장을 갖는 레이저에 대해서 약 40% 이하의 투과율을 가질 수 있다. 이에 따라, 가열층(130)에 상기 미리 정해진 파장의 레이저가 조사되는 경우, 가열층(130)은 국부적으로 가열될 수 있다.
예시적인 일 실시예에 있어서, 가열층(130)은 비정질 실리콘(a-Si) 또는 비교적 높은 녹는점을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 가열층(130)은 이후 공정에서 레이저에 의해서 약 1200ㅀC 내지 약 1300ㅀC의 온도로 가열될 수 있다. 이에 따라, 상기 가열층(130)은 상기 가열 온도보다 높은 녹는점을 가지는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 가열층(130)은 비정질 실리콘과 같은 무기물 또는 철(Fe), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 니켈(Ni), 백금(Pt), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 특히, 가열층(130)이 비정질 실리콘을 포함하는 경우, 가시광선 범위 내의 레이저를 용이하게 흡수하여 가열될 수 있다.
가열층(130)은 균일한 두께를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 가열층(130)은 약 300ㅕ 내지 약 1μm 사이의 균일한 두께를 가질 수 있다. 만약, 가열층(130)이 약 300ㅕ 이하의 두께를 가지는 경우, 가열층(130)은 상기 미리 정해진 파장의 레이저를 충분히 흡수할 수 없고, 이에 따라 상기 레이저가 기판(110)을 직접적으로 가열하는 문제가 있다. 만약, 가열층(130)이 약 1μm 이상의 두께를 가지는 경우, 가열층(130)을 형성하는 과정 및 이를 가열하는 과정에서 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
도 2를 참조하면, 가열층(130) 상에 결함부(132)을 형성할 수 있다.
결함부(132)은 기판(110)의 가장 자리로부터 미리 정해진 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 상기 미리 정해진 거리는 아래에서 설명하는 레이저 빔의 이동 속도, 기판(110)의 물성 및 응력 인가층(120) 및 가열층(130)의 두께에 따라 달라질 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 상기 미리 정해진 거리는 약 3 mm 내지 약 10 mm의 범위일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 결함부(132)은 기계 작용으로 또는 레이저 절삭으로 형성된 개시 균열부(initiation crack)일 수 있다. 즉, 결함부(132)는 기판(110)의 상면에 수직한 방향으로 진행하는 개시 균열부일 수 있다. 결함부(132)는 다이아몬드 스크라이버(diamond scriber)를 이용한 기계적인 공정으로 형성될 수 있지만, 다른 기계 장치들, 예를 들면, 기계적인 스코어링 휠(scoring wheel), 그라인딩 휠(grinding wheel), 초경 팁(carbide tip), 조각기 등도 이용될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 결함부(132)는 응력 인가층(120) 및 가열층(130)의 두께의 합보다 큰 깊이를 가질 수 있다. 이에 따라, 결함부(132)는 기판(110)의 상부에 형성될 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 결함부(132)를 형성하는 과정은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 가열층(130)에 레이저 빔(210)을 조사하여, 기판(110) 상에 스크라이브(scribe) 라인(114)을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 레이저 빔(210)의 조사 단계를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이며, 도 5는 도 3의 II-II' 라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 6은 도 3의 III-III' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
레이저 발생부(200)는 미리 정해진 파장의 레이저를 발생시킬 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 레이저 발생부(200)는 레이저 광원 및 레이저의 방향과 형태를 조절하기 위한 렌즈, 광스윙부 및 미러(mirror) 등을 포함할 수 있다.
레이저 발생부(200)로부터 발생한 레이저 빔(210)은 미리 정해진 파장을 갖는 CW(continuous wave) 레이저일 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 레이저 빔(210)의 상기 미리 정해진 파장은 가열층(130)에 대해서 낮은 투과율을 갖도록 조절될 수 있다. 레이저 빔(210)은 UV(ultra-violet) 내지 IR(infrared) 사이의 범위의 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 가열층(130)이 비정질 실리콘을 포함하는 경우, 레이저 빔(210)은 약 500nm 내지 약 535nm 사이의 파장을 가질 수 있다. 바람직하게 레이저 빔(210)은 약 532nm의 파장을 가질 수 있다. 아래 도 7에 도시된 바와 같이, 가열층(130)은 상기 파장 범위의 레이저 빔(210)을 충분히 흡수할 수 있으며, 일부의 레이저 빔(210)만을 투과시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 레이저 발생부(200)는 가열층(130) 상의 결함부(132)에서 시작하여 일정한 방향으로 진행하면서 레이저 빔(210)을 조사할 수 있다. 즉, 레이저 빔(210)은 결함부(132)에서 시작하여 종료점(134)까지 이동하면서 조사될 수 있다.
도 5를 참조하면, 레이저 빔(210)에 조사됨에 따라, 가열층(130)의 빔조사 영역(136)은 가열될 수 있다. 가열층(130)의 빔조사 영역(136)은 레이저 빔(210)에 의해서 어블레이션(ablation)이 일어나지 않는 범위에서 가열될 수 있다. 즉, 빔조사 영역(136)은 레이저 빔(210)을 흡수함에 따라서, 약 1200ㅀC 내지 약 1300ㅀC로 가열될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 가열층(130)은 대부분의 레이저 빔(210)을 흡수하므로, 레이저 빔(210)은 기판(110)을 직접적으로 가열하지 않을 수 있다.
다만, 가열층(130)의 빔조사 영역(136)의 온도가 상승함에 따라, 이에 인접한 응력 인가층(120)의 제1 가열부(122) 및 기판(110)의 제2 가열부(112)의 온도도 상승할 수 있다. 이때, 응력 인가층(120)의 제1 가열부(122) 및 기판(110)의 제2 가열부(112)의 온도 상승은 레이저 빔(210)에 의한 직접적인 가열이 아닌, 가열층(130)의 빔조사 영역(136)의 온도 상승에 의한 열전도(heat diffusion)에 의한 간접적 가열일 수 있다.
제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)의 온도가 상승함에 따라, 이들 부분의 부피도 증가한다. 상기 부피의 증가는 각기 응력 인가층(120)과 기판(110)의 열팽창 상수 및 온도에 의해서 결정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 레이저 빔(210)이 이동한 후, 제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)가 냉각되어, 기판(110) 상에 인장 스트레스를 받는 스크라이브(scribe) 라인(114)을 형성할 수 있다.
레이저 빔(210)이 이동함에 따라, 제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)가 자연적으로 냉각될 수 있다. 즉, 냉각수 또는 냉각된 공기를 가열된 부분에 분사하는 추가적인 냉각 장치를 사용하지 않더라도 제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)는 냉각될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)는 레이저 빔(210)에 의해서 직접적으로 가열되지 않고, 가열층(130)에 의해서 간접적으로 가열되었으므로, 별도의 냉각 장치를 이용하지 않더라도 용이하게 냉각될 수 있다.
제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)가 냉각됨에 따라, 이들의 부피가 수축될 수 있다. 예를 들어, 제1 가열부(122) 및 제2 가열부(112)는 상온과 동일한 온도로 냉각될 수 있다. 한편, 응력 인가층(120)는 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하므로, 가열 후 냉각 과정을 통해서 부피 변화가 비교적 작을 수 있다. 반면에, 기판(110)은 과냉각된 비정질 상태의 유리를 포함하므로, 가열 후 냉각 과정에서 부피 변화가 비교적 클 수 있다. 즉, 응력 인가층(120)의 제1 가열부(122)보다 기판(110)의 제2 가열부(112)의 부피가 보다 심하게 수축될 수 있다. 이에 따라, 기판(110)의 제2 가열부(112)는 응력 인가층(120)에 의해서 인장 스트레스를 받을 수 있으며, 스크라이브 라인(114)을 형성할 수 있다.
이후, 기판(110)에 힘을 가하는 경우, 스크라이브 라인(114)을 따라 기판(110)이 용이하게 절단될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 기판(110) 상에 응력 인가층(120) 및 가열층(130)을 형성한 후, 약 500nm 내지 약 535nm 파장의 CW 레이저 빔(210)을 조사하여 가열층(130)(특히, 빔조사 영역(136))의 온도를 상승시키고, 가열층(130)은 열 전도 현상을 통해서, 기판(110) 및 응력 인가층(120)을 간접적으로 가열할 수 있다. 기판(110)은 레이저 빔(210)에 의해서 직접적으로 가열되지 않으므로, 기판(110)을 냉각하기 위한 추가적인 장비 또는 공정이 불필요할 수 있다. 또한, 레이저 빔(210)에 의해서 기판(110)이 직접적으로 가열될 경우 발생할 수 있는 파티클(particle)의 발생도 방지할 수 있다. 또한, 가열 후 냉각에 따른 응력 인가층(120)과 기판(110)의 부피 변화 차이에 의해서, 응력 인가층(120)은 기판(110) 상에 인장 응력을 가하여 효과적으로 스크라이브 라인(114)을 형성할 수 있다.
도 7은 비정질 실리콘의 파장에 따른 광의 흡수, 반사 및 투과를 나타내는 그래프이다.
도 7에서, X축은 입사되는 광의 파장을 nm로 표시하였고, Y축은 광의 흡수, 반사 및 투과되는 정도를 %로 표시하였다. 도 7을 참조하면, 비정질 실리콘은 유리와 달리, 비교적 낮은 광투과율을 가질 수 있다. 특히, 광의 파장이 약 500nm 내지 약 535nm인 경우, 상기 비정질 실리콘층은 약 40% 이하의 광투과율을 가진다. 이에 따라, 상기 파장 범위의 광이 상기 비정질 실리콘층에 조사되는 경우, 대부분의 광이 흡수되거나 반사됨을 확인하였다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들은 액정표시장치, 유기전계발광장치와 같은 표시장치의에 베이스 기판을 형성할 때, 이용될 수 있다.
100: 기판 구조물 110: 기판
112: 제2 가열층
114: 스크라이브 라인(scribe line)
120: 응력 인가층 122: 제1 가열층
130: 가열층 132: 결함부
134: 종료점 136: 빔조사 영역
200: 레이저 발생부 210: 레이저 빔

Claims (13)

  1. 기판 상에 응력 인가층을 형성하는 단계;
    상기 응력 인가층 상에 가열층을 형성하는 단계;
    상기 가열층에 레이저 빔을 조사하여, 상기 기판 상에 인장 스트레스를 받는 스크라이브(scribe) 라인을 형성하는 단계; 및
    상기 기판에 힘을 가하여, 상기 스크라이브(scribe) 라인을 따라 크랙(crack)을 진행시키는 단계를 포함하는 기판을 절단하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가열층을 형성하는 단계는 상기 레이저 빔에 대해서 약 40%보다 낮은 투과율을 가지는 물질을 이용하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가열층을 형성하는 단계는 비정질 실리콘을 이용하는 화학기상증착(CVD) 공정 또는 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 응력 인가층을 형성하는 단계는 가열 후 냉각에 따른 부피 변화가 상기 기판보다 작은 물질을 이용하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 응력 인가층을 형성하는 단계는 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 이용하는 화학기상증착(CVD) 공정 또는 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가열층에 레이저 빔을 조사하는 단계는,
    상기 레이저 빔이 상기 가열층의 빔조사 영역을 가열하는 단계;
    상기 빔조사 영역은 인접한 상기 응력 인가층의 제1 가열부를 열전도 현상으로 가열하는 단계; 및
    상기 제1 가열부는 인접한 상기 기판의 제2 가열부를 열전도 형상을 이용하여 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 단계는 상기 응력 인가층의 상기 제1 가열부 및 상기 기판의 상기 제2 가열부가 냉각되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부가 냉각되는 단계는 상기 제1 가열부의 부피 수축이 상기 제2 가열부의 부피 수축보다 작은 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 단계는 상기 응력 인가층이 상기 기판의 상부에 인장 응력을 가하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하기 전에, 상기 가열층 및 상기 응력 인가층을 관통하는 결함부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 단계는 상기 결함부로부터 종료점까지 이동하면서 레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 단계는 약 500nm 내지 약 535nm 사이의 단파장 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 단계는 CW (continuous wave) 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 기판을 절단하는 방법.
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WO2021221378A1 (ko) * 2020-04-28 2021-11-04 주식회사 아이티아이 세라믹 절단법 및 장비

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