KR20170013157A - Method for forming vertical crack in brittle material substrate and method for dividing brittle material substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 취성 재료 기판을 분단시키기 위한 방법에 관한 것으로, 특히, 취성 재료 기판의 분단 시 수직 크랙을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for breaking a brittle material substrate, and more particularly to a method for forming a vertical crack at the breaking of a brittle material substrate.
플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 제조 프로세스는 일반적으로, 유리 기판, 세라믹스 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료로 이루어진 기판(마더 기판)을 분단시키는 공정을 포함한다. 이러한 분단에는, 기판 표면에 다이아몬드 포인트나 커터 휠 등의 스크라이브 툴(scribe tool)을 이용해서 스크라이브 라인을 형성하고, 해당 스크라이브 라인으로부터 기판 두께 방향으로 크랙(수직 크랙)을 신전(伸展)시키는 수법이 널리 이용되고 있다. 스크라이브 라인을 형성했을 경우, 수직 크랙이 두께 방향으로 완전히 신전되어 기판이 분단되는 일도 있지만, 수직 크랙이 두께 방향으로 부분적으로밖에 신전되지 않을 경우도 있다. 후자의 경우, 스크라이브 라인의 형성 후에, 브레이크 공정이라고 지칭되는 응력 부여가 이루어진다. 브레이크 공정에 의해 수직 크랙을 두께 방향으로 완전히 진행시킴으로써, 스크라이브 라인을 따라서 기판이 분단된다.A manufacturing process of a flat display panel, a solar cell panel, or the like generally includes a step of dividing a substrate (mother substrate) made of a brittle material such as a glass substrate, a ceramic substrate, or a semiconductor substrate. This division includes a method of forming a scribe line by using a scribe tool such as a diamond point or a cutter wheel on the surface of the substrate and extending a crack (vertical crack) in the thickness direction of the substrate from the scribe line It is widely used. When the scribe line is formed, the vertical crack may be completely stretched in the thickness direction to divide the substrate, but the vertical crack may be partially stretched only in the thickness direction. In the latter case, after the scribe line is formed, a stress application called a break process is performed. By progressing the vertical cracks completely in the thickness direction by the breaking process, the substrate is divided along the scribe line.
이러한, 스크라이브 라인의 형성에 의해 수직 크랙을 신전시키는 수법으로서, 보조 라인이라고도 불리는, 수직 크랙의 신전에 따라서 기점(트리거)이 되는 선 형상의 가공 흔적을 형성하는 수법이, 이미 공지이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).As a method of extending a vertical crack by forming a scribe line, a method of forming a line-shaped processing trace which becomes a starting point (trigger) in accordance with the extension of a vertical crack, which is also called an auxiliary line, is already known (See Patent Document 1).
또, 취성 재료 기판에 구멍부를 형성할 경우 등, 폐곡선 영역을 절취할 경우에 있어서의 스크라이브 라인의 형성에 알맞은 커터 휠도 이미 공지이다(예를 들면, 특허문헌 2 내지 4 참조).In addition, a cutter wheel suitable for forming a scribe line when cutting a closed curve area, such as a hole formed in a brittle material substrate, is already known (see Patent Documents 2 to 4, for example).
예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은, 보조 라인을 이용한 수법은, 이것을 이용하지 않는 수법에 비해서, 분단용의 스크라이브 라인의 형성 시 커터 휠이나 다이아몬드 포인트 등의 스크라이브 툴이 기판에 부여하는 힘(충격)을 작게 할 수 있다는 이점이 있다. 예를 들면, 수직 크랙의 신전이 어려운 바와 같은 약한 힘(하중)을 작용시켜서 스크라이브 라인을 형성하는 양상이더라도, 보조 라인을 트리거로 해서 스크라이브 라인으로부터 수직 크랙을 적절하게 신전시키는 것이 가능하다.For example, in the technique using the auxiliary line as disclosed in
단, 특히 양산품의 제조 공정에 있어서 행해지는 취성 재료 기판의 분단에 있어서는 높은 수율(확실한 분단)이 요청되는 바, 특허문헌 1에 개시된 기술은 반드시 보조 라인을 기점으로 하는 수직 크랙의 신전에 대해서, 그 확실성을 보증하는 것은 아니다.However, a high yield (reliable division) is required especially for the division of the brittle material substrate in the production process of the mass product. The technique disclosed in the
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 취성 재료 기판의 미리 정해진 분단 위치에 있어서, 높은 확실성으로 수직 크랙을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method capable of forming a vertical crack with high certainty at a predetermined divided position of a brittle material substrate.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제1 양상의 발명은, 취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단할 때에 분단 위치에 있어서 수직 크랙을 형성하는 방법으로서, 상기 취성 재료 기판의 한쪽 주면에 라인 형상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과, 등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝(刃先)을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면에 있어서 압접 전동(轉動)시킴으로써, 상기 트렌치 라인과 교차하는 가공 흔적인 보조 라인을 형성하는 보조 라인 형성 공정을 포함하되, 상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙 없는 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고, 상기 보조 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 복수의 홈이 상기 외주에 대해서 비대칭인 형상으로 형성된 상기 스크라이빙 휠을 이용해서 상기 보조 라인을 형성하고, 상기 트렌치 라인과 상기 보조 라인의 교점을 개시점으로 해서 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 수직 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a method of forming a vertical crack at a divided position when the brittle material substrate is divided in the thickness direction, comprising the steps of: forming, on one principal surface of the brittle material substrate, A trench line forming step of forming a trench line and a trench line forming step, and a scribing wheel having an outer peripheral portion on which a plurality of grooves are formed at equal intervals, Forming a trench line in the trench line forming step so as to maintain a crack-free state immediately below the trench line; and forming the auxiliary line forming step In the process, the plurality of grooves are formed in an asymmetrical shape with respect to the outer periphery, Using the license ice wheel forming the auxiliary line, and further characterized in that to the trench line and the intersection of the auxiliary line to the start point of a vertical crack extension from the trench line in the thickness direction of the brittle material substrate.
제2 양상의 발명은, 제1 양상에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙을 형성하는 방법으로서, 상기 보조 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 보조 라인의 형성에 따라서, 상기 취성 재료 기판의 내부에 있어서 상기 보조 라인의 측 쪽으로 다수의 보조 크랙이 존재하는 내부 크랙 영역이 생기도록 하고, 상기 내부 크랙 영역이 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 쪽에 형성되도록 상기 트렌치 라인과 상기 보조 라인의 형성 위치를 정하는 것을 특징으로 한다.A second aspect of the invention is a method for forming a vertical crack in a brittle material substrate according to the first aspect, wherein in the auxiliary line forming step, in the formation of the auxiliary line, Wherein an internal crack region in which a plurality of auxiliary cracks are present is formed on the side of the auxiliary line and a formation position of the trench line and the auxiliary line is formed such that the internal crack region is formed on a side of a predetermined extension direction of a vertical crack on the trench line .
제3 양상의 발명은, 제2 양상에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 보조 라인을 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 반대쪽 근방에서 상기 트렌치 라인과 교차하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.A third aspect of the present invention is a method for forming a vertical crack in a brittle material substrate according to the second aspect, wherein the auxiliary line is formed so as to intersect with the trench line in the vicinity of a side opposite to a predetermined extension direction of a vertical crack on the trench line .
제4 양상의 발명은, 제1 양상 내지 제3 양상 중 어느 하나에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 트렌치 라인을 형성한 후에 상기 보조 라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.The fourth aspect of the invention is a method for forming a vertical crack in the brittle material substrate according to any one of the first to third aspects, characterized in that the auxiliary line is formed after forming the trench line.
제5 양상의 발명은, 취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단할 때에 분단 위치에 있어서 수직 크랙을 형성하는 방법으로서, 상기 취성 재료 기판의 한쪽 주면에 라인 형상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과, 등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면에 있어서 압접 전동시킴으로써, 상기 트렌치 라인과 교차하는 가공 흔적인 보조 라인을 형성하는 보조 라인 형성 공정을 포함하되, 상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙 없는 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고, 상기 보조 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 복수의 홈이 상기 외주의 좌우에 있어서 다른 깊이를 갖도록 형성된 상기 스크라이빙 휠을 이용해서 상기 보조 라인을 형성하고, 상기 트렌치 라인과 상기 보조 라인의 교점을 개시점으로 해서 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 수직 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 한다.A fifth aspect of the present invention is a method for forming a vertical crack at a divided position when the brittle material substrate is divided in the thickness direction, comprising the steps of: forming a trench line for forming a trench line, And an auxiliary line forming step of forming an auxiliary line crossing the trench line by bringing a scribing wheel having peripheral edges of the peripheral edge into a plurality of grooves at regular intervals, Wherein the trench line is formed in the trench line forming step such that a crack-free state is maintained immediately below the trench line, and in the auxiliary line forming step, the plurality of trenches are formed in the left and right The scribing wheel being formed to have a different depth in the auxiliary To form a, and from the trench line to the trench line and the intersection of the auxiliary line to the start point characterized by extension a vertical crack in the thickness direction of the brittle material substrate.
제6 양상의 발명은, 취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단시키는 방법으로서, 제1 양상 내지 제5 양상 중 어느 하나에 기재된 수직 크랙의 형성 방법에 의해서 상기 취성 재료 기판에 수직 크랙을 형성하는 수직 크랙 형성 공정과, 상기 수직 크랙을 따라서 상기 취성 재료 기판을 브레이크시키는 브레이크 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A sixth aspect of the present invention is a method of dividing a brittle material substrate in a thickness direction, wherein a vertical crack is formed in the brittle material substrate by a vertical crack formation method according to any one of the first to fifth aspects, And a braking step of breaking the brittle material substrate along the vertical cracks.
제1 양상 내지 제6 양상의 발명에 따르면, 취성 재료 기판의 미리 정해진 분단 위치에 있어서 높은 확실성으로 수직 크랙을 신전시킬 수 있으므로, 취성 재료 기판을 해당 분단 위치에 있어서 확실하게 분단시키는 것이 가능해진다.According to the inventions of the first to sixth aspects, a vertical crack can be extended with high certainty at a predetermined divided position of the brittle material substrate, so that the brittle material substrate can be surely divided at the divided position.
도 1은 스크라이브 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 부분(A)에 있어서의 스크라이빙 휠(51)의 확대도;
도 3은 트렌치 라인(TL)형성 후의 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도;
도 4는 트렌치 라인(TL)의 형성에 이용하는 다이아몬드 포인트(150)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 5는 트렌치 라인(TL)의 수직단면을 포함하는 zx 부분 단면도;
도 6은 보조 라인(AL) 형성 시의 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도;
도 7은 보조 라인(AL)의 형성에 따른 수직 크랙(VC)의 신전 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도;
도 8은 보조 라인(AL)의 형성에 따른 수직 크랙(VC)의 신전 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도;
도 9는 트렌치 라인(TL)과 수직 크랙(VC)의 수직단면을 포함하는 zx 부분 단면도;
도 10은 수직 크랙(VC)이 형성될 때의 보조 라인(AL) 근방의 상태를 나타내는 모식도;
도 11은, 실시예와 비교예의 각각에 대해서, VC 성립률을 보조 라인(AL)의 형성 시 인가한 하중에 대해서 플롯한 그래프;
도 12는 변형예에 따른 스크라이빙 휠(51)의 홈(G)을 통과하는 부분 확대 단면도.FIG. 1 schematically shows a configuration of a
2 is an enlarged view of the
3 is a plan view of a brittle material substrate W illustrating a state after forming the trench line TL;
4 schematically shows the configuration of the
5 is a partial cross-sectional view of zx including a vertical section of the trench line TL;
6 is a plan view of a brittle material substrate W illustrating the state at the time of forming the auxiliary line (AL);
FIG. 7 is a plan view of a brittle material substrate W illustrating the extension state of a vertical crack VC as a result of formation of an auxiliary line AL; FIG.
FIG. 8 is a plan view of a brittle material substrate W illustrating an extension state of a vertical crack VC as a result of formation of an auxiliary line AL; FIG.
9 is a partial cross-sectional view of zx including a vertical section of a trench line TL and a vertical crack VC;
10 is a schematic diagram showing a state in the vicinity of an auxiliary line (AL) when a vertical crack (VC) is formed;
11 is a graph plotting the VC establishment ratio with respect to the load applied at the time of forming the auxiliary line AL for each of the embodiment and the comparative example;
12 is a partially enlarged cross-sectional view of the
<스크라이브 장치><Scribe device>
도 1은, 본 발명의 실시형태에 있어서 이용하는 스크라이브 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 스크라이브 장치(100)는, 일반적으로는, 유리 기판, 세라믹스 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료 기판(W)을 소정의 분단 위치에서 두께 방향(DT)으로 분단해서 소형 크기화할 때에 사용되지만, 본 실시형태에 있어서는, 스크라이브 장치(100)를, 취성 재료 기판(W)의 한쪽 주면(SF1) 쪽의 분단 위치에 있어서 수직 크랙을 신전시키기 위하여 행하는, 보조 라인(AL)(도 6 등 참조)의 형성에 이용하는 것으로 한다. 한편, 본 실시형태에 있어서, 보조 라인(AL)이란, 주면(SF1) 쪽의 분단 위치에 형성되는 트렌치 라인(TL)(도 3 등 참조)과 교차하는 위치에 형성되는, 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 있어서 수직 크랙을 신전시킬 때에 기점(트리거)으로 되는 가공 흔적이다. 또, 트렌치 라인(TL)이란, 그 바로 아래가 수직 크랙의 형성 위치가 되는 미세한 라인 형상의 홈부(오목부)이다. 보조 라인(AL)과 트렌치 라인(TL)의 상세에 대해서는 후술한다.Fig. 1 schematically shows a configuration of a
스크라이브 장치(100)는, 취성 재료 기판(W)이 탑재되는 테이블(1)과, 스크라이브 툴(50)을 보유하는 스크라이브 헤드(2)를 주로 구비한다.The
스크라이브 장치(100)는, 도시하지 않은 테이블 이동 기구 및 스크라이브 헤드 이동 기구의 한쪽 또는 양쪽을 구비하고 있고, 이들 기구가 구비됨으로써, 스크라이브 장치(100)에 있어서는, 스크라이브 헤드(2)가 스크라이브 툴(50)을 보유한 상태에서 테이블(1)에 대해서 수평면 내에 있어서 상대 이동할 수 있도록 되어 있다. 이후, 설명의 간략화를 위하여, 스크라이브 동작 시에는, 도 1에 나타낸 스크라이브 방향(DP)을 향해서, 스크라이브 헤드(2)가 테이블(1)에 대해서 이동하는 것으로 한다.The
스크라이브 툴(50)은, 취성 재료 기판(W)에 대한 스크라이브를 행하기 위한 툴이다. 스크라이브 툴(50)은, 스크라이빙 휠(커터 휠)(51)과, 핀(52)과, 홀더(53)를 구비한다.The
스크라이빙 휠(51)은, 원반 형상(주판알 형상)을 하고 있고, 그 외주(OP)를 따라서 날끝을 구비한다. 도 2는, 도 1에 나타낸 부분(A)에 있어서의 스크라이빙 휠(51)의 확대도이다. 도 2(a)는 외주(OP)를 포함하는 면에 관한 부분(A)에 있어서의 확대 단면도이고, 도 2(b)는 부분(A)의 더욱 일부에 대해서, 화살표(B)로 표시하는, 스크라이빙 휠(51)의 외주에 수직인 방향에서 본 도면이다.The scribing
스크라이빙 휠(51)의 외주(OP)는, 거시적으로는 도 1에 나타낸 바와 같이 똑같은 원형을 하고 있는 것처럼 보이지만, 실제로는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 외주(OP)에 있어서는, 복수의 미세한 홈(G)이 등간격으로 형성되고, 이웃하는 홈(G)끼리의 사이가 돌기(P)가 됨으로써, 날끝(PF)이 구성된다. 즉, 스크라이빙 휠(51)은, 홈(G)과 돌기(P)가 교대로 존재하는 날끝(PF)을 갖는, 소위 홈 형성 휠이다. 또, 돌기(P)는, 능선과 이것을 사이에 끼고 있는 1쌍의 경사면으로 이루어진 단면에서 보아서 거의 이등변 삼각형 형상을 이루고 있다.The outer periphery OP of the
보다 상세하게는, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 홈(G)은 외주(OP)에 대해서 비대칭인 형상으로 형성되어 있다. 이것은, 홈(G)을, 외주(OP)를 포함하는 면에 대해서 경사지게 해서 형성함으로써 실현된다. 이것에 의해, 홈(G)은, 외주(OP)의 좌우에 있어서, 상대적으로 깊은 부분(G1)(도 2(b)에 있어서는 외주(OP)보다도 좌측)와, 상대적으로 얕은 부분(G2)(도 2(b)에 있어서는 외주(OP)보다도 오른쪽)을 갖는 것으로 되어 있다.More specifically, as shown in Fig. 2 (b), the groove G is formed in an asymmetrical shape with respect to the outer periphery OP. This is realized by forming the groove G so as to be inclined with respect to the plane including the outer periphery OP. The groove G has a relatively deep portion G1 on the left and right sides of the outer periphery OP (left side than the outer periphery OP in FIG. 2 (b)) and a relatively shallow portion G2 (Rightward than the outer periphery OP in Fig. 2 (b)).
이러한 스크라이빙 휠(51)은, 전형적으로는 수 ㎜ 정도의 직경을 가지고 있다. 또한, 홈(G)의 깊이는, 부분(G1)에 있어서 최대로 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도이며, 부분(G2)에 있어서는 최대로 수 ㎛ 정도이다. 홈(G)은, 수백개 정도 형성되어 있다.These scribing
또, 이러한 홈 형상을 가진 스크라이빙 휠(51)로서는, 예를 들면, 폐곡선 영역을 절취할 경우에 있어서 스크라이브 라인의 형성에 이용하는 것을 적용하는 것이 가능하다.As the
핀(52)은, 스크라이빙 휠(51)의 축중심(AX)의 위치에 수직으로 삽입 통과된다. 홀더(53)는, 스크라이브 헤드(2)에서 보유되는 동시에, 스크라이빙 휠(51)이 축중심(AX)의 주변에서 회전가능한 상태에서, 스크라이빙 휠(51)에 삽입 통과되는 핀(52)을 지지해서 이루어진다. 즉, 홀더(53)는, 핀(52)과 스크라이빙 휠(51)을 축중심(AX)의 주변에서 회전가능하게 축지지한다. 보다 상세하게는, 스크라이빙 휠(51)은, 홈(G)의 부분(G1)이 도 1에 나타낸 스크라이브 방향(DP)에 대해서 오른쪽(도면에서 보아서 앞쪽)에 위치하고, 부분(G2)이 스크라이브 방향(DP)에 대해서 좌측(도면에서 보아서 안쪽)에 위치하도록, 축지지된다. 또한, 홀더(53)는, 스크라이빙 휠(51)의 날끝(PF)(외주(OP))이 이루는 면이 연직방향으로 연장되도록, 핀(52)을 수평으로 지지한다.The
스크라이빙 휠(51) 중, 적어도 홈(G)과 돌기(P)가 형성된 외주 근방 부분은, 예를 들면, 초경합금, 소결 다이아몬드, 다결정 다이아몬드 또는 단결정 다이아몬드 등의 경질 재료를 이용해서 형성된다. 전술한 능선 및 경사면의 표면 조도를 작게 하는 관점에서, 스크라이빙 휠(51) 전체가 단결정 다이아몬드로 제작되어 있어도 된다.The outer peripheral portion of the
이상과 같은 구성을 가진 스크라이브 장치(100)에 있어서는, 다른쪽 주면(SF2)을 탑재면으로 해서 테이블(1) 위에 수평으로 탑재 고정되는 취성 재료 기판(W)의 한쪽 주면(이하, 상부면이라고도 지칭함)(SF1)에 대해서, 스크라이빙 휠(51)을 압접시킨 상태에서, 스크라이브 툴(50)을 보유하는 스크라이브 헤드(2)가 스크라이브 방향(DP)으로 이동된다. 그러면, 취성 재료 기판(W)에 압접된 상태의 스크라이빙 휠(51)이, 날끝(PF)을 약간 취성 재료 기판(W)에 침입시킨 상태에서 화살표(RT)로 나타낸 방향으로 축중심(AX) 둘레에서 전동된다. 이것에 의해, 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 있어서는, 이러한 스크라이빙 휠(51)의 압접 전동에 따라서 스크라이빙 휠(51)의 이동 방향에 따른 소성변형이 발생한다. 본 실시형태에 있어서는, 이러한 소성변형을 발생시키는 스크라이빙 휠(51)의 압접 전동동작을 스크라이빙 휠(51)에 의한 스크라이브 동작이라고 칭한다.In the
스크라이빙 휠(51)이 전술한 바와 같이 외주(OP)에 대해서 비대칭인 홈(G)을 지니는 것에 기인해서, 스크라이브 동작 시 스크라이빙 휠(51)이 취성 재료 기판(W)에 대해서 작용시키는 응력에 대해서도, 스크라이브 방향(DP)에 대해서 비대칭으로 되어 있다. 구체적으로는, 홈(G) 중 상대적으로 깊은 부분(G1)이 위치하는, 스크라이브 방향(DP)에 대해서 오른쪽으로 작용하는 응력이 상대적으로 커지고, 홈(G) 중 상대적으로 얕은 부분(G2)이 위치하는, 스크라이브 방향(DP)에 대해서 왼쪽으로 작용하는 응력이 상대적으로 작아진다.As the
또, 상부면(SF1)에 대해서 스크라이빙 휠(51)을 압접시킬 때 스크라이빙 휠(51)이 취성 재료 기판에 인가하는 하중은, 스크라이브 헤드(2)에 구비되는 도시하지 않은 하중 조정 기구에 의해서 조정 가능하게 된다.The load applied to the brittle material substrate by the
<수직 크랙의 형성 순서>≪ Order of formation of vertical cracks >
다음에, 본 실시형태에 있어서 행하는, 보조 라인(AL)을 이용한, 분단 위치에 있어서의 수직 크랙의 형성의 순서에 대해서 설명한다. 도 3 내지 도 9는, 이러한 수직 크랙의 형성의 상태를 단계적으로 나타낸 도면이다. 이후에 있어서는, 직사각 형상의 취성 재료 기판(W)에 대해서 1조의 대변에 평행한 복수의 분단 위치(분단선)가 미리 설정되어 있는 경우를 예로 해서 설명을 행한다. 또한, 각 도면에는, 보조 라인(AL)의 형성 진행 방향을 X축 정방향으로 하고, 트렌치 라인(TL)의 형성 진행 방향을 y축 정방향으로 하며, 연직 위쪽을 z축 정방향으로 하는 오른손계의 xyz 좌표를 부여하고 있다.Next, the order of formation of vertical cracks at the divided positions using the auxiliary line AL in the present embodiment will be described. Figs. 3 to 9 are diagrams showing the state of formation of such a vertical crack step by step. Hereinafter, a description will be given taking as an example a case where a plurality of divided positions (dividing lines) parallel to a pair of opposite sides of the rectangular brittle material substrate W are previously set. In each drawing, the right-handed line xyz (z-axis) in which the advancing direction of the auxiliary line AL is the X-axis positive direction, the progressing direction of the trench line TL is the positive y-axis direction, Coordinates are given.
우선, 트렌치 라인(TL)을 형성한다. 도 3은 트렌치 라인(TL) 형성 후의 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도(xy 평면도)이다. 도 4는 트렌치 라인(TL)의 형성에 이용하는 스크라이브 툴(150)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 5는 트렌치 라인(TL)의 수직단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다. 도 3에 나타낸 트렌치 라인(TL)의 형성 위치가, 취성 재료 기판(W)을 그 상부면(SF1) 측에서 평면에서 보았을 경우의 분단 위치에 해당한다.First, a trench line TL is formed. 3 is a plan view (xy plan view) of the brittle material substrate W illustrating the state after formation of the trench line TL. Fig. 4 is a view schematically showing a configuration of the
본 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)의 형성에, 다이아몬드 포인트(151)를 구비하는 스크라이브 툴(150)을 이용한다. 다이아몬드 포인트(151)는, 예를 들어, 도 4에 나타낸 바와 같이 각뿔대 형상을 이루고 있고, 천장면(SD1)(제1 면)과, 천장면(SD1)을 둘러싸는 복수의 면이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 이들 복수의 면은 측면(SD2)(제2 면) 및 측면(SD3)(제3 면)을 포함하고 있다. 천장면(SD1), 측면(SD2 및 SD3)은, 서로 다른 방향을 향하고 있고, 또한 서로 이웃하고 있다. 다이아몬드 포인트(151)에 있어서는, 측면(SD2 및 SD3)으로 이루어진 능선(PS)과, 천장면(SD1), 측면(SD2 및 SD3)의 3개의 면이 이루는 정점(PP)에 의해서 날끝(PF2)이 형성되어 있다. 다이아몬드 포인트(151)는, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 봉 형상(기둥 형상)을 이루는 자루 부분(shank)(152)의 한쪽 단부 쪽에 천장면(SD1)이 최하단부가 되는 상태에서 보유되어 있다.In the present embodiment, the
스크라이브 툴(150)을 사용할 경우에 있어서는, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 자루 부분(152)의 축 방향(AX2)을 연직 방향으로부터 이동 방향(DA) 전방(y축 정방향)을 향해서 소정의 각도만큼 경사지게 한 상태에서, 결국은 천장면(SD1)을 이동 방향(DA) 후방(y축 부방향)을 향하게 한 자세에서, 다이아몬드 포인트(151)를 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 맞닿게 한다. 그리고, 이러한 맞닿은 상태를 유지하면서 스크라이브 툴(150)을 이동 방향(DA) 전방으로 이동시킴으로써, 다이아몬드 포인트(151)의 날끝(PF2)을 슬라이딩시키도록 한다. 이것에 의해, 다이아몬드 포인트(151)의 이동 방향(DA)을 따른 소성변형이 발생한다. 본 실시형태에 있어서는, 이러한 소성변형을 발생시키는 다이아몬드 포인트(151)의 슬라이딩 동작을, 다이아몬드 포인트(151)에 의한 스크라이브 동작이라고도 칭한다.When the
도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 트렌치 라인(TL)은, 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 y축 방향으로 연장되도록 형성된 미세한 라인 형상의 홈부이다. 트렌치 라인(TL)은, 스크라이브 툴(150)의 자세를 이동 방향(DA)에 대해서 대칭으로 한 상태에서, 다이아몬드 포인트(151)를 슬라이딩시킴으로써 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 있어서 생기는 소성변형의 결과로서, 형성된다. 이러한 경우, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 트렌치 라인(TL)은 대략 그 연장 방향에 수직인 단면의 형상이 선대칭인 홈부로서 형성된다.3 and 5, the trench line TL is a fine line-shaped groove portion formed on the upper surface SF1 of the brittle material substrate W so as to extend in the y-axis direction. The trench line TL is formed on the upper surface SF1 of the brittle material substrate W by sliding the
트렌치 라인(TL)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 규정된 분단 위치에 있어서 화살표(AR1)로 표시한 y축 정방향으로, 시점(T1)으로부터 종점(T2)까지 형성된다. 이후에 있어서는, 트렌치 라인(TL)에 있어서 상대적으로 시점(T1)에 가까운 범위를 상류 측이라고도 칭하고, 상대적으로 종점(T2)에 가까운 범위를 하류 측이라고도 칭한다.As shown in Fig. 3, the trench line TL is formed in the y-axis normal direction indicated by the arrow AR1 at the divided position defined by the upper surface SF1 of the brittle material substrate W, To the end point T2. Hereinafter, the range close to the viewpoint T1 in the trench line TL will be referred to as the upstream side, and the range relatively closer to the end point T2 will be referred to as the downstream side.
또, 도 3에 있어서는, 트렌치 라인(TL)의 시점(T1) 및 종점(T2)이 취성 재료 기판(W)의 단부로부터 약간 이격된 위치로 되어 있지만, 이것은 필수적인 양상이 아니고, 분단 대상으로 되는 취성 재료 기판(W)의 종류나 분단 후의 개편의 용도 등에 따라서 적절하게, 어느 쪽인가 한쪽 혹은 양쪽이 취성 재료 기판(W)의 단부 위치로 되어 있어도 된다. 단, 시점(T1)을 취성 재료 기판(W)의 단부로 하는 양상은, 도 3에 예시한 바와 같이 단부에서부터 약간 격리된 위치를 시점(T1)으로 할 경우에 비해서, 스크라이브 툴(150)의 날끝(PF2)에 가해지는 충격이 커지므로, 날끝(PF2)의 수명이라고 하는 점 및 예기치 않은 수직 크랙의 발생이 일어나는 점에서는 유의할 필요가 있다.3, the start point T1 and the end point T2 of the trench line TL are slightly spaced apart from the ends of the brittle material substrate W. However, this is not an essential aspect, One or both of them may be appropriately positioned at the end position of the brittle material substrate W in accordance with the type of the brittle material substrate W and the use of the individual pieces after the separation. The aspect of the end of the brittle material substrate W at the point of time Tl is the same as that of the end of the
또한, 복수의 분단 위치의 각각에 있어서의 트렌치 라인(TL)의 형성은, 하나의 스크라이브 툴(150)을 구비하는 도시하지 않은 가공 장치에 있어서 해당 스크라이브 툴(150)을 이용해서 순차로 형성하는 양상이어도 되고, 복수의 트렌치 라인(TL)형성용의 가공 장치를 이용해서 동시 병행적으로 형성하는 양상이어도 된다.The formation of the trench line TL in each of the plurality of divided positions is performed by using a
트렌치 라인(TL)의 형성 시에는, 스크라이브 툴(150)이 인가하는 하중(스크라이브 툴(150)을 연직 위쪽에서부터 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 대해서 압입하는 힘에 상당함)을, 트렌치 라인(TL)의 형성은 확실하게 이루어지지만, 취성 재료 기판(W)의 두께 방향(DT)에 있어서 해당 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙의 신전이 일어나지 않도록 설정한다(도 5).A load applied by the scribing tool 150 (equivalent to a force for pushing the
환언하면, 트렌치 라인(TL)의 형성은, 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 있어서 취성 재료 기판(W)이 트렌치 라인(TL)과 교차하는 방향에 있어서 연속적으로 연결되는 상태(크랙 없는 상태)가 유지되도록 행한다. 또, 이러한 대응에서 트렌치 라인(TL)이 형성될 경우, 취성 재료 기판(W)의 트렌치 라인(TL) 근방(트렌치 라인(TL)으로부터 대체로 5㎛ 내지 10㎛ 정도 이내의 범위)에 있어서는, 소성변형의 결과로서 내부 응력이 잔류한다.In other words, the formation of the trench line TL is a state in which the brittle material substrate W is continuously connected in the direction intersecting the trench line TL (crack-free state) immediately below the trench line TL, . In the case where the trench line TL is formed in this correspondence, in the vicinity of the trench line TL of the brittle material substrate W (within a range of approximately 5 mu m to 10 mu m or so from the trench line TL) As a result of the deformation, the internal stress remains.
이러한 트렌치 라인(TL)의 형성은, 예를 들면, 스크라이브 툴(150)이 인가하는 하중을, 같은 스크라이브 툴(150)을 이용해서 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 라인을 형성할 경우에 비해서, 작은 값으로 설정함으로써, 실현된다.The formation of such a trench line TL is advantageous in that the load applied by the
크랙 없는 상태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)은 형성되어 있었다고 해도, 해당 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙의 신전은 없으므로, 만일 취성 재료 기판(W)에 대해서 굽힘 모멘트가 작용했다고 해도, 수직 크랙이 형성되는 경우에 비해서, 트렌치 라인(TL)을 따른 분단은 일어나기 어렵다.Even if the trench line TL is formed, there is no extension of vertical cracks from the trench line TL, so that even if a bending moment acts on the brittle material substrate W, The breakdown along the trench line TL is less likely to occur.
트렌치 라인(TL)의 형성에 이어서, 스크라이브 툴(50)을 구비하는 스크라이브 장치(100)에 의해서, 보조 라인(AL)을 형성한다. 도 6은 보조 라인(AL) 형성 시의 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도이다. 도 7 및 도 8은 보조 라인(AL)의 형성에 따른 수직 크랙(VC)의 신전 상태를 예시하는 취성 재료 기판(W)의 평면도이다. 도 9는 트렌치 라인(TL)과 수직 크랙(VC)의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.Subsequent to the formation of the trench line TL, an auxiliary line AL is formed by a
본 실시형태에 있어서, 보조 라인(AL)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 트렌치 라인(TL)의 하류 측 근방에 있어서, 화살표(AR2)로 표시한 X축 정방향으로 (트렌치 라인(TL)과 직교하도록), 시점(A1)에서부터 종점(A2)의 범위에 있어서 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 소성변형을 생기게 함으로써 형성되는 가공 흔적이다.6, the auxiliary line AL is formed in the vicinity of the downstream side of the trench line TL in the positive X-axis direction indicated by the arrow AR2 (trench line TL, And is caused to undergo plastic deformation on the upper surface SF1 of the brittle material substrate W in the range of the starting point A1 to the end point A2.
보조 라인(AL)의 형성은, 화살표(AR2)로 표시되는 보조 라인(AL)의 형성 진행 방향을 스크라이브 방향(DP)(X축 정방향)과 일치시키는 양상으로 행한다. 즉, 스크라이빙 휠(51)을 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 압접시킨 상태에서, 스크라이브 헤드(2)를 스크라이브 방향(DP)으로 이동시킴으로써, 스크라이빙 휠(51)을 전동시킨다. 그러면, 보조 라인(AL)이 트렌치 라인(TL)과 교차할 때마다, 도 7에 화살표(AR3)로 나타낸 바와 같이, 각각의 트렌치 라인(TL)과의 교점(C)의 위치로부터 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향(도 7의 경우이면 트렌치 라인(TL)의 상류 측)을 향해서 순차로, 도 9에 나타낸 바와 같은, 트렌치 라인(TL)으로부터 취성 재료 기판(W)의 두께 방향(DT)으로의 수직 크랙(VC)의 신전이 일어난다.The formation of the auxiliary line AL is performed in such a manner that the progressing direction of the auxiliary line AL indicated by the arrow AR2 is made to coincide with the scribing direction DP (X-axis normal direction). The
또, 보조 라인(AL)의 형성도, 트렌치 라인(TL)을 형성할 경우와 마찬가지로 그 바로 아래에서 수직 크랙을 신전시키는 것을 목적으로는 하지 않고 있으므로, 보조 라인(AL)을 형성할 때에 스크라이빙 휠(51)이 인가하는 하중도, 같은 스크라이빙 휠(51)을 이용해서 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 라인을 형성할 경우에 비해서, 작은 값으로 설정할 수 있다.The formation of the auxiliary line AL is not intended to extend the vertical crack immediately below the trench line TL as in the case of forming the trench line TL, The load applied by the
최종적으로는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 모든 분단 위치에 있어서, 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙(VC)의 신전이 일어난다. 즉, 보조 라인(AL)의 형성이 계기가 되어서(보조 라인(AL)이 트리거가 되어서), 그때까지는 트렌치 라인(TL)이 형성되어 있지만 크랙 없는 상태였던 취성 재료 기판(W)의 각 분단 위치에, 트렌치 라인(TL)으로부터 연장되는 수직 크랙(VC)이 형성된다.Finally, as shown in Fig. 8, the vertical cracks VC extend from the trench line TL at all the divided positions. That is, the formation of the auxiliary line AL becomes the trigger (the auxiliary line AL becomes the trigger), and the trench line TL is formed until the trench line TL is formed, A vertical crack VC extending from the trench line TL is formed.
이것은, 다이아몬드 포인트(151)를 구비하는 스크라이브 툴(150)을 이용해서 트렌치 라인(TL)을 형성했을 경우, 트렌치 라인(TL)의 바로 아래에 발생하는 수직 크랙(VC)은 천장면(SD1)이 존재하는 쪽으로 신전된다고 하는 성질을 지니기 때문이다. 즉, 보조 라인(AL)의 근방에 발생한 수직 크랙(VC)은, 특정한 한 방향으로 신전된다는 성질을 지닌다. 트렌치 라인(TL) 상의 상류 측에 다이아몬드 포인트의 천장면(SD1)이 배치되는 양상에서 트렌치 라인(TL)을 형성하는 본 실시형태에 있어서는, 보조 라인(AL)의 형성 후, 트렌치 라인(TL)의 상류 측에 있어서는 수직 크랙(VC)은 신전되지만, 역방향에 있어서는 신전되기 어렵다.This is because when the trench line TL is formed by using the
이러한 양상에서 분단 위치에 수직 크랙(VC)이 형성된 취성 재료 기판(W)은, 도시하지 않은 소정의 브레이크 장치에 제공된다. 브레이크 장치에 있어서는, 소위 3점 휨 혹은 4점 휨 수법에 의해서, 취성 재료 기판(W)에 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써, 수직 크랙(VC)을 취성 재료 기판(W)의 하부면(SF2)까지 신전시키는 브레이크 공정이 행해진다. 이러한 브레이크 공정을 거침으로써, 취성 재료 기판(W)은 분단 위치에 있어서 분단된다.In this aspect, the brittle material substrate W on which the vertical cracks VC are formed at the dividing position is provided in a predetermined braking device (not shown). In the braking device, by applying a bending moment to the brittle material substrate W by a so-called three-point bending or four-point bending method, the vertical cracks VC extend to the lower surface SF2 of the brittle material substrate W A braking process is performed. By this breaking process, the brittle material substrate W is divided at the divided position.
이상과 같은 수순의 경우, 분단 위치에 있어서의 트렌치 라인(TL)의 형성은 수직 크랙(VC)의 신전을 수반하지 않으므로, 종래와 같이 분단 위치에 대한 스크라이브를 스크라이브 라인의 형성과 동시에 수직 크랙이 형성되도록 행할 경우에 비해서, 스크라이브 툴(50)에 가해지는 하중을 저감시킬 수 있다는 이점이 있다. 이러한 이점은, 분단 위치에 있어서의 분단에 사용하는 스크라이브 툴(50)의 장수명화에 이바지하는 것이다.In the case of the above procedure, since the formation of the trench line TL at the dividing position does not involve the extension of the vertical cracks VC, the scribing with respect to the dividing position is performed simultaneously with the formation of the scribe line, There is an advantage in that the load applied to the
<수직 크랙 신전의 상세><Detail of vertical crack extension>
도 10은, 트렌치 라인(TL)의 형성에 이어서 보조 라인(AL)을 형성함으로써 수직 크랙(VC)이 형성될 때의 보조 라인(AL) 근방의 상태를 나타낸 모식도이다. 또, 도 6 내지 도 8에 있어서는 보조 라인(AL)을 개략적으로 연속하는 선 형상의 가공 흔적으로 해서 도시하고 있었지만, 미시적으로는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 보조 라인(AL)은, 홈(G)과 돌기(P)가 교대로 존재하는 날끝(PF)의 형상을 반영해서, 십수㎛ 정도의 짧은 선분이 단속하는 양상의 가공 흔적으로서 형성된다.10 is a schematic view showing a state in the vicinity of the auxiliary line AL when the vertical crack VC is formed by forming the auxiliary line AL following the formation of the trench line TL. 6 to 8 show the auxiliary line AL as roughly continuous line-shaped processing marks. However, microscopically, as shown in Fig. 10, the auxiliary line AL is formed in a groove G and the protrusions P are alternately arranged, a short line segment of the order of about 10 占 퐉 is formed as a processing trace of the pattern in which the line segments are interrupted.
스크라이브 방향(DP)인 X축 정방향으로(y축에 수직인 방향으로) 보조 라인(AL)이 형성되면, 그 형성 위치 전반에 걸쳐서, 취성 재료 기판(W)의 내부에 있어서 y축 방향 부측(도 10에 있어서는, 보조 라인(AL)보다도 도면에서 보아서 아래쪽)의 보조 라인(AL)의 측방에, 보조 라인(AL)을 기점으로 하는 무수한 보조 크랙이 존재하는 내부 크랙 영역(CR)이 형성된다.If the auxiliary line AL is formed in the forward direction X of the scribing direction DP (in the direction perpendicular to the y-axis), the y-axis
보다 상세하게는, 내부 크랙 영역(CR)은, 보조 라인(AL)의 임의의 위치를 기점으로 해서, (-y, -z)인 방향에서부터 -z방향까지의 범위 내에 편재하는 양상으로 발생한다. 내부 크랙 영역(CR)은, 상부면(SF1)을 평면에서 보았을 경우에 있어서 보조 라인(AL)보다도 y축 부방향에 있어서 보조 라인(AL)으로부터 최대여도 대략 수십㎛ 정도의 범위에 형성된다.More specifically, the internal crack region CR occurs in a manner such that it is localized in a range from the (-y, -z) direction to the -z direction starting from an arbitrary position of the auxiliary line AL . The internal crack region CR is formed in a range from the auxiliary line AL to a maximum of about several tens of micrometers in the direction of the y axis than the auxiliary line AL when the top surface SF1 is seen from the plane.
이것은, 보조 라인(AL)을 형성할 때의 스크라이빙 휠(51)의 방향과 관계되어 있는 것으로 여겨진다. 즉, 스크라이브 방향(DP)인 X축 정방향에 보조 라인(AL)을 형성할 경우, 보조 라인(AL)의 형성에 이용한 스크라이빙 휠(51)은, 홈(G) 중 상대적으로 깊은 부분(G1)을 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향인 트렌치 라인(TL)의 상류 측(결국은 y축 방향 부측)을 향하고, 상대적으로 얕은 부분(G2)이 그 반대 방향인 트렌치 라인(TL)의 하류 측(y축 방향 정측)을 향하는 자세에서, 전동된다. 이 경우, 전술한 바와 같이, 부분(G1)이 위치하는, 스크라이브 방향(DP)에 대해서 오른쪽, 결국은, 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향인 트렌치 라인(TL)의 상류 측(y축 방향 부측)에, 상대적으로 큰 응력이 작용한다. 그 때문에, y축 방향 부측에 있어서, 보조 라인(AL)으로부터의 보조 크랙의 형성이 일어나기 쉽게 되어 있는 것으로 여겨진다.This is considered to be related to the direction of the
내부 크랙 영역(CR)은, 보조 라인(AL)의 전반에 걸쳐서 형성되므로, 내부 크랙 영역(CR)은, 보조 라인(AL)이 트렌치 라인(TL)과 교차하는 개소의 근방에 있어서도 높은 확률로 발생한다. 전술한 바와 같이, 트렌치 라인(TL)의 근방에는 내부 응력이 잔류하고 있으므로, 내부 크랙 영역(CR)이 트렌치 라인(TL)의 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향 쪽에 형성되도록 보조 라인을 형성했을 경우, 내부 크랙 영역(CR)이 잔류 내부 응력의 존재 영역에 형성되는 것이 계기가 되어서, 트렌치 라인(TL)의 근방에 있어서의 잔류 내부 응력의 해방이 일어난다. 그 결과로서, 도 10(b)에 있어서 화살표(AR4)로 나타낸 바와 같이, 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향(본 실시형태에 있어서는 트렌치 라인(TL)의 상류 측)을 향해서, 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙(VC)의 신전이 일어난다. 이것이, 전술한 본 실시형태에 따른 수법에 의한 수직 크랙(VC)의 신전의 상세이다.Since the internal crack region CR is formed throughout the auxiliary line AL, the internal crack region CR has a high probability of occurrence in the vicinity of the portion where the auxiliary line AL intersects with the trench line TL Occurs. As described above, since the internal stress remains in the vicinity of the trench line TL, the auxiliary line is formed so that the internal crack region CR is formed on the anticipated extension direction side of the vertical crack VC of the trench line TL , The internal crack region CR is formed in the region where the residual internal stress exists, so that the residual internal stress in the vicinity of the trench line TL is released. As a result, as shown by the arrow AR4 in Fig. 10 (b), the trench line (in the present embodiment, the trench line TL in the present embodiment) Lt; RTI ID = 0.0 > (VC) < / RTI > This is the detail of the extension of the vertical crack (VC) by the above-described technique according to the present embodiment.
또, 도 10에 있어서는 도시를 생략하고 있지만, 홈(G)의 상대적으로 얕은 부분(G2)이 위치하는 y축 방향 정측에 있어서도 응력은 작용하고 있고, 또한, 보조 크랙의 형성은 확률적으로 생기는 현상이기는 하므로, 보조 크랙은 생길 수 있다. 그렇지만, 작용하는 응력이 부분(G1)이 위치하는 쪽에 비해서 작으므로, 그 발생 확률은 작고, 부분(G2)을 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향을 향해서 스크라이브했다고 해도, 전술한 본 실시형태에 있어서의 수법에 비해서, 수직 크랙(VC)의 신전의 확실성이 높아질 일은 없다.Although not shown in Fig. 10, stress acts on the positive side in the y-axis direction where the relatively shallow portion G2 of the groove G is located, and the formation of the auxiliary crack occurs stochastically As a phenomenon, secondary cracks can occur. However, even if the occurrence probability is small and the portion G2 is scribed toward the anticipated extension direction of the vertical crack (VC) since the acting stress is small as compared with the side where the portion G1 is located, The reliability of the extension of the vertical crack (VC) is not increased.
혹은 또, 외주에 대해서 대칭인 형상을 가진 홈을 구비한 스크라이빙 휠을 이용함으로써, 보조 라인(AL)을 형성하는 양상도 고려되고, 그 경우의 내부 크랙 영역(CR)의 형성은 스크라이브 방향(DP)의 좌우에 대해서 등방적인 것으로 되지만, 목적으로 하는, 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향으로의 수직 크랙(VC)의 신전을 감안해서, 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향과는 반대쪽에 있어서 보다 적극적으로 내부 크랙 영역(CR)을 형성하는 것에 특별한 장점은 없으므로, 이 경우도 역시, 전술한 본 실시형태에 있어서의 수법에 비해서, 수직 크랙(VC)의 신전의 확실성이 높아질 일은 없다.Alternatively, by using a scribing wheel having a groove having a symmetrical shape with respect to the outer periphery, an aspect of forming the auxiliary line AL is also taken into consideration. In this case, the formation of the inner crack region CR is performed in the scribe direction The vertical crack VC may be isotropic with respect to the right and left sides of the vertical crack VC in consideration of the extension of the vertical crack VC in the intended extension direction of the vertical crack VC, There is no particular advantage in forming the internal crack region CR more aggressively in the case of the present embodiment. In this case also, the reliability of the extension of the vertical crack VC is not higher than that in the above-described embodiment .
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 취성 재료 기판을 미리 정해진 분단 위치에 있어서 분단시킬 때에, 해당 분단 위치에 따른 형성 위치에서, 바로 아래에 수직 크랙이 생기지 않는 조건에서의 트렌치 라인의 형성과, 수평면 내에서 의도적으로 경사지게 해서 이루어진 스크라이빙 휠이 이용된, 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향인 트렌치 라인의 상류 측에 보조 크랙을 편재시키는 양상에서의 보조 라인의 형성을 행함으로써, 해당 분단 위치에서 높은 확실성으로 수직 크랙을 신전시킬 수 있다. 수직 크랙이 확실하게 형성됨으로써, 후공정인 브레이크 공정에 있어서, 취성 재료 기판을 해당 분단 위치에 있어서 확실하게 분단시키는 것이 가능해진다. 이러한 경우에 있어서는, 트렌치 라인과 보조 라인의 형성 시 스크라이빙 휠이 인가하는 하중을, 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 동작을 행할 경우에 비해서 작은 값으로 할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, when the brittle material substrate is divided at the predetermined dividing position, the formation of the trench line under the condition that no vertical crack occurs immediately below the forming position corresponding to the dividing position And an auxiliary line is formed in such a manner that auxiliary cracks are unevenly distributed on the upstream side of the trench line, which is the anticipated extension direction of the vertical crack (VC), in which a scribing wheel made by intentionally inclining in the horizontal plane is used, Vertical cracks can be stretched with high certainty at the corresponding cut-off position. By forming the vertical crack reliably, it becomes possible to reliably separate the brittle material substrate at the divided position in the subsequent braking process. In this case, the load applied by the scribing wheel during the formation of the trench line and the auxiliary line can be set to a value smaller than that in the case of scribing operation involving extension of vertical cracks.
<실시예><Examples>
실시예로서, 전술한 실시형태에서 나타낸 순서에 의한 트렌치 라인(TL)과 보조 라인(AL)의 형성을, 보조 라인(AL)의 형성 조건을 다르게 하면서 복수회 행하여, 수직 크랙(VC)의 신전의 발생 상황을 평가하였다. 취성 재료 기판(W)으로서는 0.3㎜ 두께의 유리 기판을 이용하였다.As an embodiment, the formation of the trench line TL and the auxiliary line AL by the procedure shown in the above-described embodiment is repeated a plurality of times with different formation conditions of the auxiliary line AL, and the extension of the vertical crack VC Were evaluated. As the brittle material substrate W, a 0.3 mm thick glass substrate was used.
구체적으로는, 보조 라인(AL)은, 스크라이빙 휠(51)에 가해지는 하중을 0.8N, 1.1N, 1.5N, 1.9N, 2.3N, 2.6N, 3.0N의 7가지 수준으로 다르게 해서 형성하였다. 스크라이브 헤드(2)의 이동 속도는 100㎜/sec로 하였다. 또한, 스크라이빙 휠(51)로서는, 휠 직경이 2.0㎜, 두께가 0.65㎜, 핀(52)의 삽입 통과 구멍의 직경이 0.8㎜, 날끝 각도가 110°, 홈(G)의 개수가 360개, 홈(G)의 최대깊이가 3㎛인 것을 이용하였다.Specifically, the auxiliary line (AL) has seven different levels of load applied to the scribing wheel (51) of 0.8 N, 1.1 N, 1.5 N, 1.9 N, 2.3 N, 2.6 N and 3.0 N . The moving speed of the scribe head 2 was set at 100 mm / sec. The diameter of the insertion hole of the
또, 트렌치 라인(TL)은, 스크라이브 툴(150)에 가해지는 하중을 고정하고, 보조 라인(AL)의 각 형성 조건마다 100개씩 형성하였다.In addition, the trench line TL is formed with 100 loads for each forming condition of the auxiliary line AL, with the load applied to the
또한, 비교예로서, 외주에 대해서 대칭으로 홈이 형성되어 이루어진 스크라이빙 휠을 이용한 것 이외에는 실시예와 같은 조건에서, 수직 크랙(VC)의 신전의 발생 상황을 평가하였다.In addition, as a comparative example, the occurrence situation of the extension of the vertical crack (VC) was evaluated under the same conditions as those of the embodiment except that the scribing wheel in which grooves were formed symmetrically with respect to the outer periphery was used.
도 11은, 실시예 및 비교예에 있어서의, 전체 100개의 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙(VC)의 신전의 발생률(이하, VC 성립률이라고 칭함)을 보조 라인(AL)의 형성 시 인가한 하중에 대해서 플롯한 그래프이다.11 is a graph showing the rate of occurrence of extension of vertical cracks (VC) from 100 trench lines TL in the embodiment and the comparative example (hereinafter referred to as VC formation ratio) And plotted against the applied load.
도 11에 나타낸 바와 같이, 비교예에서는 하중이 1.5N 이하일 경우에, 90% 이상의 VC 성립률을 얻을 수 있었지만, 그 최대치는 하중이 0.8N인 경우의 93%에 머무르고 있었다. 이것에 대해서, 실시예에서는, 비교예에 있어서 90% 이상의 VC 성립률이 얻어진 1.5N 이하의 하중 범위에 있어서 비교예보다도 더욱 높은 95% 이상의 VC 성립률이 얻어지고, 하중이 1.1N인 경우에 있어서는 100%의 VC 성립률이 달성되었다.As shown in Fig. 11, in the comparative example, when the load was 1.5 N or less, a VC establishment ratio of 90% or more was obtained, but the maximum value remained at 93% in the case where the load was 0.8N. On the other hand, in the example, in the comparative example, the VC establishment ratio of 95% or more, which is higher than that of the comparative example, is obtained in the load range of 1.5N or less in which 90% or more of the VC establishment ratio is obtained. When the load is 1.1
이들 결과는, 외주에 대해서 비대칭인 형상의 홈부를 가진, 전술한 실시형태에 따른 수법이, 수직 크랙의 신전의 확실화라고 하는 점에서 적합한 것을 나타내고 있다.These results show that the method according to the above-described embodiment having a groove portion having an asymmetrical shape with respect to the outer periphery is suitable in terms of assuring expansion of vertical cracks.
또한, 같은 조건의 스크라이빙 휠(51)을 이용해서 스크라이브 동작을 행하여, 스크라이브 라인의 형성과 함께 수직 크랙을 신전시키도록 하고자 하면, 적어도 3 내지 4N 정도의 하중을 인가할 필요가 있으므로, 본 실시예의 결과는, 보조 라인(AL)의 형성은, 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 동작 시에 스크라이빙 휠(51)이 인가하는 하중보다도 작은 하중의 인가로 행해진다는 것도 나타내고 있다. 더욱 설명하면, 트렌치 라인(TL)의 형성은, 보조 라인(AL)의 형성 시와 같은 정도이거나 보다 작은 하중의 인가에서 가능하므로, 전술한 실시형태에 따른 수법은, 스크라이브 동작에 의해서 직접 수직 크랙을 신전시키는 수법에 비해서, 저하중의 인가로 수직 크랙의 신전을 가능하게 하는 수법이라고도 말할 수 있다.If a scribe operation is performed using the
<변형예 및 참고예>≪ Modifications and Reference Examples >
전술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)을 형성한 후에, 보조 라인(AL)을 형성하도록 하고 있지만, 트렌치 라인(TL)과 보조 라인(AL)의 형성 순서는 역전시키고 있어도 된다.Although the auxiliary line AL is formed after forming the trench line TL in the above-described embodiment, the order of forming the trench line TL and the auxiliary line AL may be reversed.
또, 전술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)과 보조 라인(AL)을 취성 재료 기판(W)의 상부면(SF1)에 있어서 직교시키고 있지만, 이것은 필수적인 양상은 아니고, 보조 라인(AL)의 형성에 따르는 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙의 신전이 적절하게 실현되는 한에 있어서, 트렌치 라인(TL)과 보조 라인(AL)은 비스듬히 교차하고 있는 양상이어도 된다.In the embodiment described above, the trench line TL and the auxiliary line AL are orthogonal to each other on the upper surface SF1 of the brittle material substrate W. However, this is not an essential aspect, The trench line TL and the auxiliary line AL may be in an obliquely intersecting manner as long as the extension of the vertical crack from the trench line TL in accordance with the formation of the trench line TL is appropriately realized.
또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 스크라이브 툴(150)에 의한 트렌치 라인(TL)의 형성을, 자루 부분(152)의 축 방향(AX2)을 이동 방향(DA) 전방을 향해서 경사지게 한 상태에서, 결국은 천장면(SD1)을 이동 방향(DA) 후방을 향하게 한 자세에서, 다이아몬드 포인트(151)를 슬라이딩시킴으로써, 행하도록 하고 있지만, 이것 대신에, 자루 부분(152)의 축 방향(AX2)을 이동 방향(DA) 후방을 향해서 경사지게 한 상태에서, 결국은 천장면(SD1)을 이동 방향(DA) 전방을 향하게 한 자세에서, 다이아몬드 포인트(151)를 슬라이딩시킴으로써, 트렌치 라인(TL)을 형성하도록 해도 된다.In the above-described embodiment, the
혹은, 전술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)의 형성에, 다이아몬드 포인트(151)를 이용하고 있지만, 이것 대신에, 스크라이빙 휠을 압접 전동시킴으로써 트렌치 라인(TL)을 형성하는 양상이어도 된다. 이 경우, 스크라이빙 휠로서는, 날끝에 홈이 형성되어 있지 않은 것을 이용하는 것이 바람직하다.Alternatively, in the above-described embodiment, the
단, 나중 두 가지 양상의 경우, 전술한 실시형태와는 달리, 수직 크랙의 예정 신전 방향은 트렌치 라인(TL)의 하류 측이 된다. 그 때문에, 이들 양상에 있어서는, 홈(G) 중에서 상대적으로 깊은 부분(G1)이 트렌치 라인(TL)의 하류 측을 향하도록 스크라이빙 휠(51)을 배치하고, 트렌치 라인(TL)의 상류 측 근방에 보조 라인(AL)을 형성하도록 한다.However, in the latter two cases, unlike the above-described embodiment, the predicting direction of the vertical crack is the downstream side of the trench line TL. Therefore, in these aspects, the
이 경우에도, 전술한 실시형태와 마찬가지로 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향인 트렌치 라인(TL)의 하류 측에 보조 크랙(AC)을 편재시키는 양상으로 보조 라인(AL)이 형성되고, 이것에 의해, 수직 크랙(VC)의 예정 신전 방향에 있어서는 적절하게 트렌치 라인(TL)으로부터의 수직 크랙의 신전이 생긴다. 결과로서, 트렌치 라인(TL)이 형성되는 분단 위치에서 높은 확실성으로 수직 크랙을 신전시킬 수 있다.In this case also, the auxiliary line AL is formed in such a manner that the auxiliary crack AC is unevenly distributed on the downstream side of the trench line TL, which is the predicting direction of the vertical crack VC, as in the above- , Vertical cracks are appropriately extended from the trench line TL in the anticipated extension direction of the vertical cracks VC. As a result, a vertical crack can be extended with high certainty at the division position where the trench line TL is formed.
또, 스크라이빙 휠(51)에 있어서의 홈(G)의 형성 양상은, 전술한 실시형태에 있어서 나타낸 것으로 한정되는 것은 아니다. 보조 라인의 측방 중 한쪽에 다수의 보조 크랙이 편재하는 내부 크랙 영역이 생기게 할 수 있는 것이라면, 예를 들어, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은, 외주(OP)에 대해서 비대칭인 형상을 가진 다양한 형성 양상이 채용되어도 된다.The formation of the groove G in the
또한, 도 12는 변형예에 따른 스크라이빙 휠(51)의 홈(G)을 통과하는 부분 확대 단면도이다. 전술한 실시형태에 있어서는, 스크라이빙 휠(51)이(보다 상세하게는 그 돌기(P)가) 능선과 이것을 사이에 둔 1쌍의 경사면으로 이루어진 단면에서 보아서 거의 이등변 삼각형 형상을 이루는 것이라고 하고 있지만, 보조 라인의 측방 중 한쪽에 다수의 보조 크랙이 편재하는 내부 크랙 영역이 생기는 스크라이빙 휠(51)로서, 도 12에 나타낸 바와 같은, 외주(OP)에 대한 각도(θ1, θ2)가 서로 다른 2개의 경사면을 가진 스크라이빙 휠(51)을 이용할 수도 있다.12 is a partially enlarged cross-sectional view of the
1: 테이블
2: 스크라이브 헤드
50, 150: 스크라이브 툴
51: 스크라이빙 휠
52: 핀
53: 홀더
100: 스크라이브 장치
151: 다이아몬드 포인트
152: 자루 부분
A1: (보조 라인(TL)의) 시점
A2: (보조 라인(TL)의) 종점
AL: 보조 라인
AX: 축중심
C: (트렌치 라인(TL)과 보조 라인(AL)의) 교점
CR: 내부 크랙 영역
DP: 스크라이브 방향
G: (스크라이빙 휠(51)의) 홈
OP: (스크라이빙 휠(51)의) 외주
P: (스크라이빙 휠(51)의) 돌기
PF (스크라이빙 휠(51)의) 날끝
SF1(취성 재료 기판(W)의) 한쪽 주면(상부면)
SF2(취성 재료 기판(W)의) 다른 쪽 주면(하부면)
T1: (트렌치 라인(TL)의) 시점
T2: (트렌치 라인(TL)의) 종점
TL: 트렌치 라인
VC: 수직 크랙
W: 취성 재료 기판1: Table 2: Scribe head
50, 150: scribe tool 51: scribing wheel
52: pin 53: holder
100: scribe device 151: diamond point
152: Bag portion A1: (at the time of the auxiliary line (TL))
A2: (of auxiliary line (TL)) End point AL: auxiliary line
AX: Axis center
C: (intersection of trench line (TL) and auxiliary line (AL))
CR: internal crack area DP: scribe direction
G: Groove (of the scribing wheel 51) OP: Outer (of the scribing wheel 51)
P: the projection PF (of the scribing wheel 51)
One main surface (upper surface) of SF1 (of the brittle material substrate W)
SF2 (of the brittle material substrate W) on the other main surface (lower surface)
T1: (at the trench line (TL)) T2: end point (at the trench line (TL)
TL: Trench line VC: Vertical crack
W: brittle material substrate
Claims (6)
상기 취성 재료 기판의 한쪽 주면에 라인 형상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과,
등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면에 있어서 압접 전동시킴으로써, 상기 트렌치 라인과 교차하는 가공 흔적인 보조 라인을 형성하는 보조 라인 형성 공정을 포함하되,
상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙 없는 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고,
상기 보조 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 복수의 홈이 상기 외주에 대해서 비대칭인 형상으로 형성된 상기 스크라이빙 휠을 이용해서 상기 보조 라인을 형성하며,
상기 트렌치 라인과 상기 보조 라인의 교점을 개시점으로 해서 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 수직 크랙을 신전(伸展)시키는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.As a method of forming a vertical crack at a divided position when the brittle material substrate is divided in the thickness direction,
A trench line forming step of forming a trench line, which is a line-shaped groove, on one principal surface of the brittle material substrate;
An auxiliary line forming step of forming a subsidiary line crossing the trench line by bringing a scribing wheel having peripheral edges of a plurality of grooves formed at equal intervals into contact with each other on the one main surface, ,
In the trench line forming step, the trench line is formed so that a crack-free state is maintained immediately below the trench line,
In the auxiliary line forming step, the auxiliary line is formed by using the scribing wheel in which the plurality of grooves are formed in an asymmetrical shape with respect to the outer periphery,
And forming a vertical crack in the brittle material substrate in the thickness direction of the brittle material substrate from the trench line with an intersection of the trench line and the auxiliary line as a starting point. .
상기 내부 크랙 영역이 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 쪽에 형성되도록 상기 트렌치 라인과 상기 보조 라인의 형성 위치를 정하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.2. The method according to claim 1, wherein, in the auxiliary line forming step, an internal crack area in which a plurality of auxiliary cracks exist in the side of the auxiliary line in the brittle material substrate is formed in accordance with formation of the auxiliary line ,
Wherein the formation position of the trench line and the auxiliary line is determined so that the internal crack region is formed on a side of a predetermined extension direction of a vertical crack on the trench line.
상기 취성 재료 기판의 한쪽 주면에 라인 형상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과,
등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면에 있어서 압접 전동시킴으로써, 상기 트렌치 라인과 교차하는 가공 흔적인 보조 라인을 형성하는 보조 라인 형성 공정을 포함하되,
상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙 없는 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고,
상기 보조 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 복수의 홈이 상기 외주의 좌우에 있어서 다른 깊이를 갖도록 형성된 상기 스크라이빙 휠을 이용해서 상기 보조 라인을 형성하며,
상기 트렌치 라인과 상기 보조 라인의 교점을 개시점으로 해서 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 수직 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.As a method of forming a vertical crack at a divided position when the brittle material substrate is divided in the thickness direction,
A trench line forming step of forming a trench line, which is a line-shaped groove, on one principal surface of the brittle material substrate;
An auxiliary line forming step of forming a subsidiary line crossing the trench line by bringing a scribing wheel having peripheral edges of a plurality of grooves formed at equal intervals into contact with each other on the one main surface, ,
In the trench line forming step, the trench line is formed so that a crack-free state is maintained immediately below the trench line,
In the auxiliary line forming step, the auxiliary line is formed by using the scribing wheel formed so that the plurality of grooves have different depths on the right and left sides of the outer periphery,
And a vertical crack is caused to extend from the trench line in the thickness direction of the brittle material substrate with an intersection of the trench line and the auxiliary line as a starting point.
제1항 또는 제5항에 기재된 수직 크랙의 형성 방법에 의해서 상기 취성 재료 기판에 수직 크랙을 형성하는 수직 크랙 형성 공정과,
상기 수직 크랙을 따라서 상기 취성 재료 기판을 브레이크시키는 브레이크 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.As a method of dividing the brittle material substrate in the thickness direction,
A vertical crack forming step of forming a vertical crack in the brittle material substrate by the method of forming a vertical crack according to claim 1 or 5,
And braking the brittle material substrate along the vertical crack to break the brittle material substrate.
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