KR20170026118A - 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법 - Google Patents

취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170026118A
KR20170026118A KR1020160091188A KR20160091188A KR20170026118A KR 20170026118 A KR20170026118 A KR 20170026118A KR 1020160091188 A KR1020160091188 A KR 1020160091188A KR 20160091188 A KR20160091188 A KR 20160091188A KR 20170026118 A KR20170026118 A KR 20170026118A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brittle material
material substrate
trench line
crack
line
Prior art date
Application number
KR1020160091188A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101851453B1 (ko
Inventor
유마 이와츠보
히로시 소야마
Original Assignee
미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20170026118A publication Critical patent/KR20170026118A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101851453B1 publication Critical patent/KR101851453B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/762Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76202Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO
    • H01L21/76205Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO in a region being recessed from the surface, e.g. in a recess, groove, tub or trench region
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • B28D1/225Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising for scoring or breaking, e.g. tiles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/033Apparatus for opening score lines in glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/10Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • C03B33/105Details of cutting or scoring means, e.g. tips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/10Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • C03B33/105Details of cutting or scoring means, e.g. tips
    • C03B33/107Wheel design, e.g. materials, construction, shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/762Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76224Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
    • H01L21/76229Concurrent filling of a plurality of trenches having a different trench shape or dimension, e.g. rectangular and V-shaped trenches, wide and narrow trenches, shallow and deep trenches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/762Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76224Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
    • H01L21/76232Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials of trenches having a shape other than rectangular or V-shape, e.g. rounded corners, oblique or rounded trench walls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

(과제) 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 신규한 수법을 제공한다.
(해결 수단) 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 방법이, 취성 재료 기판의 일방 주면에 능선을 포함하는 날끝을 갖는 스크라이브 툴을 슬라이딩 혹은 전동시킴으로써 라인상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과, 트렌치 라인의 바로 아래에 크랙을 발생시키는 크랙 형성 공정을 구비하고, 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 다이아몬드 포인트를 수평면 내에 있어서 트렌치 라인의 형성 진행 방향으로부터 소정의 경사각으로 경사지게 한 상태에서, 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙리스 상태가 유지되도록 트렌치 라인을 형성하고, 상기 크랙 형성 공정에 있어서 트렌치 라인으로부터 취성 재료 기판의 주면에 대해 경사진 크랙인 경사 크랙을 신전시키도록 하였다.

Description

취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법{METHOD OF FORMING INCLINED CRACKS ON BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE AND METHOD OF DIVIDING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}
본 발명은, 취성 재료 기판을 분단하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히, 취성 재료 기판의 분단시에 경사 크랙을 형성하는 방법에 관한 것이다.
플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 제조 프로세스는 일반적으로, 유리 기판, 세라믹스 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료로 이루어지는 기판 (모기판) 을 분단하는 공정을 포함한다. 이러한 분단에는, 기판 표면에 다이아몬드 포인트나 커터 휠 등의 스크라이브 툴을 사용하여 스크라이브 라인을 형성하고, 그 스크라이브 라인으로부터 기판 두께 방향으로 크랙 (수직 크랙) 을 신전 (伸展) 시키는 수법이 널리 사용되고 있다. 스크라이브 라인을 형성한 경우, 수직 크랙이 두께 방향으로 완전히 신전되어 기판이 분단되는 경우도 있지만, 수직 크랙이 두께 방향으로 부분적으로만 신전되는 경우도 있다. 후자의 경우, 스크라이브 라인의 형성 후에, 브레이크 공정이라고 칭해지는 응력 부여가 이루어진다. 브레이크 공정에 의해 수직 크랙을 두께 방향으로 완전히 진행시킴으로써, 스크라이브 라인을 따라 기판이 분단된다.
이와 같은, 스크라이브 라인의 형성에 의해 수직 크랙을 신전시키는 수법으로서, 어시스트 라인이라고도 칭해지는, 수직 크랙의 신전에 있어서 기점 (트리거) 이 되는 선상의 가공흔 (加工痕) 을 형성하는 수법이 이미 공지되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2015-74145호
상기 서술한 여러 가지 취성 재료 기판에 대한 두께 방향으로의 분단은, 많은 경우, 기판 주면 (主面) 에 수직으로 이루어지지만, 의도적으로 분단면이 기판 주면에 대해 비스듬해지도록 분단을 실시하고자 하는 경우도 있다. 이러한 분단은, 기판 주면에 대해 비스듬한 방향으로 크랙을 신전시킴으로써 실현되지만, 특허문헌 1 에는, 어시스트 라인을 형성하는 수법에 의해 그러한 크랙 (경사 크랙) 을 형성하는 양태에 대해 전혀 개시도 시사도 이루어져 있지는 않다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 신규 수법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 의 발명은, 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 방법으로서, 상기 취성 재료 기판의 일방 주면의 미리 정해진 분단 위치를 따라 능선을 포함하는 날끝을 갖는 스크라이브 툴을 슬라이딩 혹은 전동 (轉動) 시킴으로써 라인상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 크랙을 발생시키는 크랙 형성 공정을 구비하고, 상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이브 툴의 능선을 수평면 내에 있어서 상기 트렌치 라인의 형성 진행 방향으로부터 소정의 경사각으로 경사지게 한 상태에서, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙리스 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고, 상기 취성 재료 기판의 주면에 대해 경사진 크랙인 경사 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 2 의 발명은, 청구항 1 에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법으로서, 상기 경사각의 절대치가 1.0° ∼ 3.0° 인 것을 특징으로 한다.
청구항 3 의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법으로서, 상기 분단 위치가 곡선상으로 정해져 이루어지고, 상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이브 툴을 수평면 내에 있어서 상기 분단 위치의 접선 방향으로부터 소정의 경사각으로 경사지게 한 상태에서, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙리스 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4 의 발명은, 취성 재료 기판을 분단하는 방법으로서, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 경사 크랙의 형성 방법에 의해 상기 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 경사 크랙 형성 공정과, 상기 경사 크랙을 따라 상기 취성 재료 기판을 브레이크하는 브레이크 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 4 의 발명에 의하면, 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙리스 상태가 유지되는 수법을 이용한, 분단면을 기판 주면에 대해 비스듬하게 하는 양태에서의 취성 재료 기판의 분단이 가능해진다.
도 1 은, 트렌치 라인 (TL) 형성 후의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 2 는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 사용하는 스크라이브 툴 (150) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3 은, 트렌치 라인 (TL) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.
도 4 는, 어시스트 라인 (AL) 형성시의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 5 는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 사용하는 스크라이브 장치 (100) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 은, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 경사 크랙 (IC) 의 신전의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 7 은, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 경사 크랙 (IC) 의 신전의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 8 은, 트렌치 라인 (TL) 과 경사 크랙 (IC) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.
도 9 는, 트렌치 라인 (TL) 을 형성할 때에 다이아몬드 포인트 (151) 에 인가한 하중과, 형성된 크랙의 경사각 (δ) 의 관계를, 경사각 (θ) 의 값이 동일한 경우마다 플롯한 그래프이다.
도 10 은, 다이아몬드 포인트 (151) 에 부여한 3 수준의 경사각 (θ) 에 대해 각각, 다이아몬드 포인트 (151) 에 인가한 하중이 상이한 6 가지 크랙의 경사각 (δ) 에 대한 평균치, 최대치 및 최소치를 플롯한 그래프이다.
도 11 은, 경사각 (θ) 을 -2.1°로 한 다이아몬드 포인트 (151) 에 1.6 N 의 하중을 인가하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 유리 기판에 대해, 경사 크랙 (IC) 의 형성 후에 브레이크 공정을 실시함으로써 얻어진 개편의 광학 현미경 이미지이다.
도 12 는, 분단 위치가 원 형상으로 정해지는 경우의 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 도 12 에 나타낸 양태로 트렌치 라인 (TL) 및 어시스트 라인 (AL) 을 형성한 후의 취성 재료 기판 (W) 의 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14 는, 취성 재료 기판 (W) 이 원뿔 사다리꼴 형상으로 도려내지는 경우의, 도 12 에 나타내는 양태와는 상이한 양태에서의 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 취성 재료 기판 (W) 이 원뿔 사다리꼴 형상으로 도려내지는 경우의, 도 12 에 나타내는 양태와는 상이한 양태에서의 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치를 나타내는 도면이다.
이하에 나타내는, 본 발명의 실시형태에 관련된 방법은, 취성 재료 기판 (W) 의 소정 위치 (분단 위치) 에, 당해 취성 재료 기판 (W) 을 분단하기 위한 크랙으로서, 기판 주면에 대해 경사진 크랙 (이하, 경사 크랙이라고 칭한다) 을 형성하는 것이다. 개략적으로 말하면, 당해 방법은, 분단 위치에 대한, 트렌치 라인이라고 칭해지는 가공 홈의 형성과, 이것에 계속되는, 당해 트렌치 라인에 교차시키는 양태에서의 어시스트 라인의 형성에 의해, 트렌치 라인으로부터 기판 두께 방향으로 경사 크랙을 신전시키는 것이다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 트렌치 라인이란, 경사 크랙의 기판 두께 방향에 있어서의 형성 기점 위치가 되는 미세한 라인상의 홈부 (오목부) 이다. 또, 어시스트 라인이란, 트렌치 라인과 교차시키는 양태로 취성 재료 기판 (W) 의 주면 상에 형성되는, 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 경사 크랙을 신전시킬 때에 기점 (트리거) 이 되는 가공흔이다.
이후에 있어서는, 사각형상의 취성 재료 기판 (W) 에 대해 1 쌍의 대변에 평행한 복수의 직선상의 분단 위치 (분단선) 가 미리 설정되어 있는 경우를 예로 하여 설명을 실시한다. 또, 설명에 사용하는 도면에는 적절히 어시스트 라인 (AL) 의 형성 진행 방향을 x 축 정 (正) 방향으로 하고, 트렌치 라인 (TL) 의 형성 진행 방향을 y 축 정 방향으로 하며, 연직 상방을 z 축 정 방향으로 하는 오른손 좌표계의 xyz 좌표를 부여하고 있다.
<트렌치 라인의 형성>
도 1 은, 트렌치 라인 (TL) 형성 후의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도 (xy 평면도) 이다. 도 2 는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 사용하는 스크라이브 툴 (150) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3 은, 트렌치 라인 (TL) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다. 도 1 에 나타내는 트렌치 라인 (TL) 의 형성 위치가, 취성 재료 기판 (W) 을 그 일방 주면 (상면) (SF1) 측으로부터 평면에서 본 경우의 분단 위치에 해당한다.
본 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에, 다이아몬드 포인트 (151) 를 구비하는 스크라이브 툴 (150) 을 사용한다. 다이아몬드 포인트 (151) 는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이 각뿔 사다리꼴 형상을 이루고 있고, 천면 (SD1) (제 1 면) 과, 천면 (SD1) 을 둘러싸는 복수의 면이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 이들 복수의 면은 측면 (SD2) (제 2 면) 및 측면 (SD3) (제 3 면) 을 포함하고 있다. 천면 (SD1), 측면 (SD2 및 SD3) 은, 서로 상이한 방향을 향하고 있고, 또한 서로 이웃하고 있다. 다이아몬드 포인트 (151) 에 있어서는, 측면 (SD2 및 SD3) 으로 이루어지는 능선 (PS) 과, 천면 (SD1), 측면 (SD2 및 SD3) 의 3 개의 면이 이루는 정점 (PP) 에 의해 날끝 (PF2) 이 형성되어 이루어진다. 다이아몬드 포인트 (151) 는, 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 봉상 (기둥상) 을 이루는 생크 (152) 의 일방 단부측에 천면 (SD1) 이 최하 단부가 되는 양태로 유지되어 이루어진다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 다이아몬드 포인트 (151) 의 이동 방향 (DA) 을 기준 방향으로 하고, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 천면 (SD1) 을 xy 평면 내에 배치하고, 다이아몬드 포인트 (151) 를 천면 (SD1) 측에서 본 상태에 있어서 다이아몬드 포인트 (151) 가 이동 방향 (DA) 에 대해 수평면 내에 있어서 시계 방향으로 각도 θ 만큼 경사져 있다고 했을 때의 각도 θ 를, 다이아몬드 포인트 (151) 의 경사각이라고 정의한다. 경사각 (θ) 은, 다이아몬드 포인트 (151) 의 능선 (PS) 이 이루는 연직면과 수평면의 직교축의 연장 방향 (D1) 과 다이아몬드 포인트 (151) 의 이동 방향 (DA) 이 이루는 각이기도 하다. 또, 경사각 (θ) 은, 정부 (正負) 어느 값도 취할 수 있다. 또한, 생크 (152) 측에서 본 경우에는, 반시계 방향이 각도 θ 의 정의 방향이 된다.
스크라이브 툴 (150) 을 사용하는 경우에 있어서는, 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 생크 (152) 의 축 방향 (AX2) 을 연직 방향으로부터 이동 방향 (DA) 전방 (y 축 정 방향) 을 향하여 소정의 각도만큼 경사지게 하고, 또한, 0°가 아닌 소정의 경사각 (θ) 을 부여한 상태에서, 다이아몬드 포인트 (151) 를 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 맞닿게 한다. 그리고, 이러한 맞닿음 상태를 유지하면서 스크라이브 툴 (150) 을 이동 방향 (DA) 전방으로 이동시킴으로써, 다이아몬드 포인트 (151) 의 날끝 (PF2) 을 슬라이딩시키도록 한다. 이로써, 다이아몬드 포인트 (151) 의 이동 방향 (DA) 을 따른 소성 변형이 발생한다. 본 실시형태에 있어서는, 이러한 소성 변형을 발생시키는 다이아몬드 포인트 (151) 의 슬라이딩 동작을, 다이아몬드 포인트 (151) 에 의한 스크라이브 동작이라고도 칭한다.
다이아몬드 포인트 (151) 로는 공지된 것을 적용 가능하다. 단, 트렌치 라인 (TL) 의 형성시, 경사각 (θ) 은 그 절대치가 1.0° ∼ 3.0° 의 범위로 설정된다. 경사각 (θ) 의 절대치를 3.0°보다 크게 설정한 경우, 트렌치 라인 (TL) 이 바람직하게 형성되지 않는다. 또, 경사각 (θ) 의 절대치가 1.0° 보다 작은 경우, 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 크랙의 신전 방향이 거의 상면 (SF1) 에 수직이 되어, 경사 크랙이 바람직하게 형성되지 않는다.
도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 트렌치 라인 (TL) 은, 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 y 축 방향으로 연장되는 미세한 라인상의 홈부로서 형성된다. 트렌치 라인 (TL) 은, 스크라이브 툴 (150) 의 자세를 이동 방향 (DA) 에 대해 대칭으로 한 상태에서, 다이아몬드 포인트 (151) 를 슬라이딩시킴으로써 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 있어서 발생하는 소성 변형의 결과로서 형성된다.
트렌치 라인 (TL) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 규정된 분단 위치에 있어서 화살표 (AR1) 로 나타내는 y 축 정 방향으로, 시점 (T1) 으로부터 종점 (T2) 까지 형성된다. 이후에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 에 있어서 상대적으로 시점 (T1) 에 가까운 범위를 상류측이라고도 칭하고, 상대적으로 종점 (T2) 에 가까운 범위를 하류측이라고도 칭한다.
또한, 도 1 에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 의 시점 (T1) 및 종점 (T2) 이 취성 재료 기판 (W) 의 단부로부터 약간 이격된 위치로 되어 있지만, 이것은 필수의 양태가 아니고, 분단 대상이 되는 취성 재료 기판 (W) 의 종류나 분단 후의 개편의 용도 등에 따라 적절히, 어느 일방 혹은 양방이 취성 재료 기판 (W) 의 단부 위치로 되어 있어도 된다. 단, 시점 (T1) 을 취성 재료 기판 (W) 의 단부로 하는 양태는, 도 1 에 예시하는 바와 같이 단부로부터 약간 이격된 위치를 시점 (T1) 으로 하는 경우와 비교하여, 스크라이브 툴 (150) 의 날끝 (PF2) 에 가해지는 충격이 커지기 때문에, 날끝 (PF2) 의 수명이라는 점 및 예기치 못한 수직 크랙의 발생이 일어나는 점에서는 유의가 필요하다.
또, 복수의 분단 위치의 각각에 있어서의 트렌치 라인 (TL) 의 형성은, 하나의 스크라이브 툴 (150) 을 구비하는 도시되지 않은 가공 장치에 있어서 당해 스크라이브 툴 (150) 을 사용하여 순차로 형성하는 양태여도 되고, 복수의 트렌치 라인 (TL) 형성용의 가공 장치를 사용하여 동시 병행적으로 형성하는 양태여도 된다.
트렌치 라인 (TL) 의 형성시에는, 스크라이브 툴 (150) 이 인가되는 하중 (스크라이브 툴 (150) 을 연직 상방으로부터 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 대해 밀어넣는 힘에 상당한다) 을, 트렌치 라인 (TL) 의 형성은 확실하게 이루어지지만, 취성 재료 기판 (W) 의 두께 방향 (DT) 에 있어서 그 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙의 신전이 발생하지 않도록 설정한다 (도 3).
바꾸어 말하면, 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 연결되어 있는 상태 (크랙리스 상태) 가 유지되도록 실시한다. 또한, 이러한 대응에서 트렌치 라인 (TL) 이 형성되는 경우, 취성 재료 기판 (W) 의 트렌치 라인 (TL) 근방 (트렌치 라인 (TL) 으로부터 대체로 5 ㎛ ∼ 10 ㎛ 정도 이내의 범위) 에 있어서는, 소성 변형의 결과로서 내부 응력이 잔류한다.
이러한는 잔류 내부 응력은, 경사각 (θ) 이 정인 경우에는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성 진행 방향 (도 1 에 있어서 화살표 (AR1) 로 나타내는 방향) 우측에 편재되는 경향이 있고, 경사각 (θ) 이 부 (負) 인 경우에는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성 진행 방향 (도 1 에 있어서 화살표 (AR1) 로 나타내는 방향) 좌측에 편재되는 경향이 있다. 도 3 에 기초하여 말하면, 전자의 경우에는 트렌치 라인 (TL) 으로서 형성되어 이루어지는 홈부의 도면에서 볼 때 좌측 절반 (x 축 방향 정측) 의 하방에 편재되는 경향이 있고, 후자의 경우에는 그 홈부의 도면에서 볼 때 우측 절반 (x 축 방향 부측) 의 하방에 편재되는 경향이 있다.
이와 같은 트렌치 라인 (TL) 의 형성은, 예를 들어, 스크라이브 툴 (150) 이 인가하는 하중을, 동일 스크라이브 툴 (150) 을 사용하여 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 라인을 형성하는 경우와 비교하여, 작은 값으로 설정함으로써 실현된다.
크랙리스 상태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 은 형성되어 있었다고 해도, 그 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙이나 경사 크랙의 신전은 없기 때문에, 만일 취성 재료 기판 (W) 에 대해 굽힘 모멘트가 작용하였다고 해도, 그러한 크랙이 형성되어 이루어지는 경우에 비해, 트렌치 라인 (TL) 을 따른 분단은 잘 발생하지 않는다.
<어시스트 라인의 형성과 경사 크랙의 신전>
상기 서술한 양태로 트렌치 라인 (TL) 을 형성하면, 이것에 계속해서, 어시스트 라인 (AL) 을 형성한다.
도 4 는, 어시스트 라인 (AL) 형성시의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다. 도 5 는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 사용하는 스크라이브 장치 (100) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7 은, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 경사 크랙 (IC) 의 신전의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다. 도 8 은, 트렌치 라인 (TL) 과 경사 크랙 (IC) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.
본 실시형태에 있어서, 어시스트 라인 (AL) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 트렌치 라인 (TL) 의 하류측 근방에 있어서, 화살표 (AR2) 로 나타내는 x 축 정 방향으로 (트렌치 라인 (TL) 과 직교하도록), 시점 (A1) 으로부터 종점 (A2) 의 범위에 있어서 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 소성 변형을 발생시킴으로써 형성되는 가공흔이다.
어시스트 라인 (AL) 은, 도 5 에 나타내는 스크라이브 장치 (100) 에 구비되는 스크라이브 툴 (50) 을 사용하여 실시한다. 스크라이브 장치 (100) 는, 취성 재료 기판 (W) 이 재치 (載置) 되는 테이블 (1) 과, 스크라이브 툴 (50) 을 유지하는 스크라이브 헤드 (2) 를 주로 구비하고 있고, 스크라이브 툴 (50) 은, 스크라이빙 휠 (커터 휠) (51) 과 핀 (52) 과 홀더 (53) 를 갖는다.
스크라이빙 휠 (51) 은, 원반상 (주판알 형상) 을 이루고 있고, 그 외주를 따라 일정하게, 단면에서 볼 때 대략 삼각형상의 (능선과 이것을 사이에 두는 1 쌍의 경사면으로 이루어지는) 날끝 (PF) 을 구비한다. 스크라이빙 휠 (51) 은, 전형적으로는 수 ㎜ 정도의 직경을 가지고 이루어진다. 핀 (52) 은, 스크라이빙 휠 (51) 의 축 중심 (AX) 의 위치에 수직으로 삽입 통과되어 이루어진다. 홀더 (53) 는, 스크라이브 헤드 (2) 로 유지되어 이루어짐과 함께, 스크라이빙 휠 (51) 이 축 중심 (AX) 의 둘레에서 회전 가능한 양태로, 스크라이빙 휠 (51) 에 삽입 통과되어 이루어지는 핀 (52) 을 지지하여 이루어진다. 즉, 홀더 (53) 는, 핀 (52) 에 의해 스크라이빙 휠 (51) 을 축 중심 (AX) 의 둘레에서 회전 가능하게 축 지지하여 이루어진다. 보다 상세하게는, 홀더 (53) 는, 스크라이빙 휠 (51) 의 날끝 (PF) (외주부) 이 이루는 면이 연직 방향으로 연장되도록, 핀 (52) 을 수평하게 지지하여 이루어진다.
날끝 (PF) 은, 예를 들어, 초경합금, 소결 다이아몬드, 다결정 다이아몬드 또는 단결정 다이아몬드 등의 경질 재료를 사용하여 형성되어 이루어진다. 상기 서술한 능선 및 경사면의 표면 조도를 작게 하는 관점에서, 스크라이빙 휠 (51) 전체가 단결정 다이아몬드로부터 만들어져 있어도 된다.
어시스트 라인 (AL) 을 형성할 때에는, 타방 주면 (SF2) 을 재치면으로 하여 스크라이브 장치 (100) 의 테이블 (1) 상에 수평하게 재치 고정되어 이루어지는 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 대해, 스크라이빙 휠 (51) 을 압접시킨 상태에서, 도시되지 않은 이동 기구에 의해, 스크라이브 툴 (50) 을 유지하여 이루어지는 스크라이브 헤드 (2) 를 화살표 (AR2) 로 나타내는 어시스트 라인 (AL) 의 형성 진행 방향이기도 한 스크라이브 방향 (DP) 으로 이동시킨다. 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 나타내는 방향으로 축 중심 (AX) 둘레에서 전동된다. 이로써, 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 있어서는, 이러한 스크라이빙 휠 (51) 의 압접 전동에 수반하여 스크라이빙 휠 (51) 의 이동 방향을 따른 소성 변형이 발생한다.
본 실시형태에 있어서는, 이러한 소성 변형을 발생시키는 스크라이빙 휠 (51) 의 압접 전동 동작을 스크라이빙 휠 (51) 에 의한 스크라이브 동작이라고 칭한다. 또한, 상면 (SF1) 에 대해 스크라이빙 휠 (51) 을 압접시킬 때에 스크라이빙 휠 (51) 이 취성 재료 기판에 인가하는 하중은, 스크라이브 헤드 (2) 에 구비되는 도시되지 않은 하중 조정 기구에 의해 조정 가능하게 되어 이루어진다.
상기 서술한 바와 같은 양태에서의 어시스트 라인 (AL) 의 형성을, 스크라이빙 휠 (51) 이 인가하는 하중이 소정의 임계값 이상이 되는 조건 하에서 실시하면, 어시스트 라인 (AL) 이 트렌치 라인 (TL) 과 교차할 때마다, 도 6 에 화살표 AR3 으로 나타내는 바와 같이, 각각의 트렌치 라인 (TL) 과의 교점 (C) 의 위치를 개시점으로 하여, 경사 크랙 (IC) 의 예정 신전 방향 (도 6 의 경우이면 트렌치 라인 (TL) 의 상류측) 을 향하여 순차적으로, 트렌치 라인 (TL) 으로부터 취성 재료 기판 (W) 의 두께 방향 (DT) 에 대한 경사 크랙 (IC) 의 신전이 발생한다.
그 때의, 경사 크랙 (IC) 의 취성 재료 기판 (W) 의 두께 방향에 있어서의 신전 방향, 즉 경사 크랙 (IC) 의 기울기는, 트렌치 라인 (TL) 을 형성했을 때의 다이아몬드 포인트 (151) 의 경사각 (θ) 을 따른 것이 된다. 구체적으로는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, θ = 0°로 하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 경우에 신전되는 수직 크랙 (VC) 의 신전 방향인 연직 하방 (z 축 정 방향) 을 기준 방향으로 하고, 스크라이브시의 천면에 대한 능선 (PS) 의 연장 방향 (본 실시양태에 있어서는 트렌치 라인 (TL) 의 하류측) 에서 보아 시계 방향을 정으로 하여 경사 크랙 (IC) 의 경사각 (δ) 을 정의한 경우, 경사각 (θ) 이 정인 경우에는 δ 도 정이 된다. 요컨대 경사 크랙 (IC) 은 트렌치 라인 (TL) 으로부터 x 축 방향 정측으로 경사져 신전된다. 한편, 경사각 (θ) 이 부인 경우에는 δ 도 부가 된다. 요컨대 경사 크랙 (IC) 은 트렌치 라인 (TL) 으로부터 x 축 방향 부측으로 경사져 신전된다. 또한, 이러한 경사 크랙 (IC) 의 경사 방향은, 상기 서술한, 트렌치 라인 (TL) 형성시에 잔류 내부 응력이 편재되는 경향이 있다고 되어 있던 측과 일치하고 있다. 이것은, 어시스트 라인 (AL) 의 형성과 함께 취성 재료 기판 (W) 의 표면에 발생하는 미세한 균열인 마이크로 크랙이 트렌치 라인 바로 아래로 유도되고, 잔류 내부 응력이 해방되어 경사 크랙 (IC) 의 신전이 발생하기 때문이다.
상기 서술한 바와 같이, 다이아몬드 포인트 (151) 의 경사각 (θ) 은 그 절대치가 1.0° ∼ 3.0° 의 범위로 설정되지만, 경사 크랙 (IC) 의 경사각 (δ) 도 그 절대치는 1.0° ∼ 3.0° 가 된다. 또한, 다이아몬드 포인트 (151) 의 경사각 (θ) 과 경사 크랙 (IC) 의 경사각 (δ) 사이에는 대체로 선형의 관계가 있다.
어시스트 라인 (AL) 의 형성 후, 최종적으로는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 모든 분단 위치에 있어서, 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 경사 크랙 (IC) 의 신전이 발생한다. 즉, 어시스트 라인 (AL) 의 형성이 계기가 되어 (어시스트 라인 (AL) 이 트리거가 되어), 그 때까지는 트렌치 라인 (TL) 이 형성되어 있지만 크랙리스 상태였던 취성 재료 기판 (W) 의 각 분단 위치에, 트렌치 라인 (TL) 으로부터 연장되는 경사 크랙 (IC) 이 형성된다.
또한, 경사 크랙 (IC) 의 예정 신전 방향이 상기 서술한 바와 같이 트렌치 라인 (TL) 의 상류측을 향하는 방향이 되는 것은, 다이아몬드 포인트 (151) 를 구비하는 스크라이브 툴 (150) 을 사용하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 경우, 트렌치 라인 (TL) 의 바로 아래에 발생하는 경사 크랙 (IC) 은 천면 (SD1) 이 존재하는 측으로 신전된다는 성질을 갖기 때문이다. 즉, 경사 크랙 (IC) 은, 특정한 일 방향으로 신전된다는 성질을 갖는다. 트렌치 라인 (TL) 상의 상류측에 다이아몬드 포인트의 천면 (SD1) 이 배치되는 양태로 트렌치 라인 (TL) 을 형성하는 본 실시형태에 있어서는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성시, 트렌치 라인 (TL) 의 상류측에 있어서는 경사 크랙 (IC) 은 신전되지만, 반대 방향에 있어서는 잘 신전되지 않는다.
이상의 양태로 분단 위치에 경사 크랙 (IC) 이 형성된 취성 재료 기판 (W) 은, 도시되지 않은 소정의 브레이크 장치에 제공된다. 브레이크 장치에 있어서는, 이른바 3 점 굽힘 혹은 4 점 굽힘의 수법에 의해, 취성 재료 기판 (W) 에 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써, 경사 크랙 (IC) 을 취성 재료 기판 (W) 의 하면 (SF2) 으로까지 신전시키는 브레이크 공정이 실시된다. 이러한 브레이크 공정을 거침으로써, 취성 재료 기판 (W) 은 분단 위치에 있어서 분단된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 취성 재료 기판을 미리 정해진 분단 위치에 있어서 분단할 때에, 당해 분단 위치에 따른 형성 위치에서, 바로 아래에 수직 크랙 및 경사 크랙이 발생하지 않는 조건에서의 트렌치 라인의 형성을, 다이아몬드 포인트를 경사지게 하면서 실시한 후에, 그 트렌치 라인의 상류측에 어시스트 라인을 형성함으로써, 당해 분단 위치에 경사 크랙을 신전시킬 수 있다.
<실시예>
경사각 (θ) 이 상이한 다이아몬드 포인트 (151) 에서 트렌치 라인 (TL) 을 형성하고, 그 후 어시스트 라인 (AL) 을 형성하여, 신전된 크랙의 경사각 (δ) 을 평가하였다. 구체적으로는, 다이아몬드 포인트 (151) 로서 날끝 (PF2) 의 능선 (PS) 의 곡률 반경이 9.5 ㎛ 인 것을 준비하고, 경사각 (θ) 을 -2.1°, 0.0°, 1.9°의 3 가지로 다르게 함과 함께, 트렌치 라인 (TL) 형성시에 다이아몬드 포인트 (151) 에 인가하는 하중을 1.0 N, 1.1 N, 1.3 N, 1.4 N, 1.5 N, 및 1.6 N 의 6 수준으로 다르게 함으로써, 전체 18 가지의 경우에 대해, 경사각 (δ) 을 구하였다.
취성 재료 기판 (W) 으로는 두께가 0.2 ㎜ 인 유리 기판을 준비하였다. 어시스트 라인 (AL) 을 형성할 때의 스크라이브 헤드 (2) 의 이동 속도는 100 ㎜/sec 로 하고, 스크라이빙 휠 (51) 로는, 휠 직경이 2.0 ㎜, 두께가 0.65 ㎜, 핀 (52) 의 삽입 통과 구멍의 직경이 0.8 ㎜, 날끝 각도가 100°인 것을 사용하였다.
도 9 는, 트렌치 라인 (TL) 을 형성할 때에 다이아몬드 포인트 (151) 에 인가된 하중과, 형성된 크랙의 경사각 (δ) 의 관계를, 경사각 (θ) 의 값이 동일한 경우마다 플롯한 그래프이다. 또, 도 10 은, 도 9 에 나타낸 결과에 기초하여, 다이아몬드 포인트 (151) 에 부여한 3 수준의 경사각 (θ) 에 대해 각각, 다이아몬드 포인트 (151) 에 인가한 하중의 상이한 6 가지 크랙의 경사각 (δ) 에 대한 평균치 (Ave.), 최대치 (Max), 및 최소치 (Min) 를 플롯한 그래프이다.
도 9 및 도 10 으로는, 트렌치 라인 (TL) 을 형성할 때에 다이아몬드 포인트 (151) 에 부여하는 경사각 (θ) 과 당해 트렌치 라인 (TL) 의 형성 후, 어시스트 라인 (AL) 을 형성함으로써 트렌치 라인 (TL) 으로부터 신전되는 크랙의 경사각 (δ) 사이에 대체로 정의 상관이 있는 것이 확인된다.
또, 도 11 은, 경사각 (θ) 을 -2.1°로 한 다이아몬드 포인트 (151) 에 1.6 N 의 하중을 인가하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 유리 기판에 대해, 경사 크랙 (IC) 의 형성 후에 브레이크 공정을 실시함으로써 얻어진 개편의 광학 현미경 이미지이다. 보다 상세하게는, 도 11 은, 경사각 (θ) 을 -2.1°로 하고, 도면에서 볼 때 앞측이 하류측이 되도록 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 유리 기판을 브레이크함으로써 얻어진 개편을 나타내고 있다. 도 11 로부터는, 분단면이 도 8 에 있어서 θ < 0 인 경우로서 나타낸 방향으로 경사져 있는 것이 확인된다. 이것은, 이러한 방향으로 경사 크랙 (IC) 이 형성된 것을 의미하고 있다.
<변형예>
상기 서술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 후에, 어시스트 라인 (AL) 을 형성하도록 하고 있는데, 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성 순서는 역전되어 있어도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 을 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 있어서 직교시키고 있지만, 이것은 필수의 양태가 아니고, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 경사 크랙의 신전이 바람직하게 실현되는 한, 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 은 비스듬하게 교차하고 있는 양태여도 된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 이 교차한 점을 경사 크랙 신전의 기점으로 하고 있지만, 트렌치 라인 (TL) 의 근방에 마이크로 크랙을 형성함으로써 경사 크랙을 신전시키는 양태여도 된다. 마이크로 크랙의 형성은, 예를 들어 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 있어서 트렌치 라인 (TL) 의 근방을 소정의 가압체에 의해 국소적으로 가압함으로써 압흔 (壓痕) 을 형성함으로써 실시된다. 이 압흔의 형성에 수반하여, 압흔으로부터 연장되는 마이크로 크랙이 트렌치 라인 (TL) 의 하방에 도달함으로써, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 경사 크랙이 신전된다.
또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 스크라이브 툴 (150) 에 의한 트렌치 라인 (TL) 의 형성을, 생크 (152) 의 축 방향 (AX2) 을 이동 방향 (DA) 전방을 향하여 경사지게 한 상태에서, 요컨대 천면 (SD1) 을 이동 방향 (DA) 후방을 향한 자세로, 다이아몬드 포인트 (151) 를 슬라이딩시킴으로써 실시하도록 되어 있지만, 이것에 대신하여, 생크 (152) 의 축 방향 (AX2) 을 이동 방향 (DA) 후방을 향하여 경사지게 한 상태에서, 요컨대 천면 (SD1) 을 이동 방향 (DA) 전방을 향한 자세로, 다이아몬드 포인트 (151) 를 슬라이딩시킴으로써, 트렌치 라인 (TL) 을 형성하도록 해도 된다.
단, 이러한 양태의 경우, 상기 서술한 실시형태와는 달리, 경사 크랙의 예정 신전 방향은 트렌치 라인 (TL) 의 하류측이 된다. 그 때문에, 이러한 양태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 의 상류측 근방에 어시스트 라인 (AL) 을 형성하도록 한다. 또, 이러한 양태에 있어서는, θ = 0°로 하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 경우에 신전되는 수직 크랙 (VC) 의 신전 방향인 연직 하방 (z 축 정 방향) 을 기준 방향으로 하고, 스크라이브시의 천면에 대한 능선 (PS) 의 연장 방향 (본 실시 양태에 있어서는 트렌치 라인 (TL) 의 상류측) 에서 보아 시계 방향을 정으로 하여 경사 크랙 (IC) 의 경사각 (δ) 을 정의한 경우, 경사각 (θ) 이 정인 경우에는 δ 도 정이 된다. 요컨대, 경사 크랙 (IC) 은 트렌치 라인 (TL) 으로부터 x 축 방향 정측으로 경사져 신전된다. 한편, 경사각 (θ) 이 부인 경우에는 δ 도 부가 된다. 요컨대, 경사 크랙 (IC) 은 트렌치 라인 (TL) 으로부터 x 축 방향 부측으로 경사져 신전된다. 또한, 이러한 경사 크랙 (IC) 의 경사 방향은, 상기 서술한, 트렌치 라인 (TL) 형성시에 잔류 내부 응력이 편재되는 경향이 있다고 되어 있던 측과 일치하고 있다.
이 경우도, 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 경사 크랙 (IC) 의 예정 신전 방향에 있어서는 바람직하게 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 경사 크랙의 신전이 발생한다.
혹은 또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 다이아몬드 포인트 (151) 를 사용하고 있지만, 이것에 대신하여, 스크라이브 장치 (100) 의 스크라이빙 휠 (51) 을 압접 전동시킴으로써 트렌치 라인 (TL) 을 형성하는 양태여도 된다. 이 경우에는, 스크라이빙 휠의 능선 (PF) 을 포함하는 연직면과 수평면의 직교축의 연장 방향과 스크라이브 툴의 이동 방향이 이루는 각이 경사각이 되고, 홀더측에서 보아 반시계 방향이 각도 θ 의 정의 방향이 된다.
단, 이 양태에 있어서도, 상기 서술한 실시형태와는 달리, 경사 크랙 (IC) 의 예정 신전 방향은 트렌치 라인 (TL) 의 하류측이 된다. 그 때문에, 이들 양태에 있어서는, 상기 서술한 실시예 2 와 마찬가지로 경사각 (θ) 이 부가 되도록 스크라이빙 휠 (51) 을 경사지게 한 상태에서, 트렌치 라인 (TL) 의 상류측 근방에 어시스트 라인 (AL) 을 형성하도록 한다. 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 경사 크랙 (IC) 의 예정 신전 방향에 있어서는 바람직하게 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 경사 크랙의 신전이 발생한다.
또, 이러한 양태에 있어서는, θ = 0°로 하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 경우에 신전되는 수직 크랙 (VC) 의 신전 방향인 연직 하방 (z 축 정 방향) 을 기준 방향으로 하고, 트렌치 라인 (TL) 의 하류측에서 보아 시계 방향을 정으로 하여 경사 크랙 (IC) 의 경사각 (δ) 을 정의한 경우, 경사각 (θ) 이 정인 경우에는 δ 도 정이 된다. 요컨대, 경사 크랙 (IC) 은 트렌치 라인 (TL) 으로부터 x 축 방향 정측으로 경사져 신전된다. 한편, 경사각 (θ) 이 부인 경우에는 δ 도 부가 된다. 요컨대, 경사 크랙 (IC) 은 트렌치 라인 (TL) 으로부터 x 축 방향 부측으로 경사져 신전된다. 또한, 이러한 경사 크랙 (IC) 의 경사 방향은, 상기 서술한, 트렌치 라인 (TL) 형성시에 잔류 내부 응력이 편재되는 경향이 있다고 되어 있던 측과 일치하고 있다.
<곡선상의 분단에 대한 적용>
상기 서술한 실시형태에 있어서는, 취성 재료 기판 (W) 을 분단하기 위한 분단 위치가 직선상으로 되어 있었지만, 상기 서술한 실시형태에 있어서 경사 크랙의 형성은, 분단 위치가 곡선상으로 정해지는 경우에 응용이 가능하다. 이하, 분단 위치가 원 형상으로 정해지고, 취성 재료 기판 (W) 이 당해 분단 위치를 따라 원뿔 사다리꼴 형상으로 도려내지는 경우를 예로 설명한다.
도 12 는, 분단 위치가 원 형상으로 정해지는 경우의 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치를 나타내는 도면이다. 이러한 경우, 트렌치 라인 (TL) 은, 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 미리 정해진 원 형상의 분단 위치를 따라 시점 (T1) 으로부터 형성되지만, 그 때에는, 분단 위치의 접선 방향이 다이아몬드 포인트 (151) 의 이동 방향 (DA) 이 되고, 당해 접선 방향을 기준으로 하여 경사각 (θ) 이 부여된다 (방향 (D1) 이 정해진다).
그리고, 경사각 (θ) 을 유지한 채로 원 형상으로 트렌치 라인 (TL) 이 형성된다. 단, 종점 (T2) 은, 시점 (T1) 보다 약간 외측으로 어긋나게 하여 설정된다. 종점 (T2) 근방에서 트렌치 라인 (TL) 에 교차시키는 양태로 어시스트 라인 (AL) 을 형성하면, 이러한 교차점에서 시점 (T1) 을 향하여, 트렌치 라인 (TL) 을 따른 경사 크랙 (IC) 의 신전이 발생한다.
도 13 은, 도 12 에 나타낸 양태로 트렌치 라인 (TL) 및 어시스트 라인 (AL) 을 형성한 후의 취성 재료 기판 (W) 의 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 12 에 나타낸 양태로 형성되는 경사 크랙 (IC) 은, 도 13 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 취성 재료 기판 (W) 의 두께 방향에 대해 기판 외측에 경사진 것이 된다. 이 때, 경사 크랙 (IC) 에 둘러싸인 영역은 원뿔 사다리꼴 형상 (단면에서 볼 때 사다리꼴 형상) 으로 되어 있다.
이러한 경우에 있어서, 화살표 (AR4) 로 나타내는 바와 같이, 경사 크랙 (IC) 에 의해 둘러싸인 영역에 대해 취성 재료 기판 (W) 의 상방으로부터 힘을 가하면, 경사 크랙 (IC) 은 더욱 신전된다. 최종적으로 경사 크랙 (IC) 이 반대면 (하면 (SF2)) 까지 도달하면, 도 13 의 (b) 에 화살표 (AR5) 로 나타내는 바와 같이, 원뿔 사다리꼴 형상 (단면에서 볼 때 사다리꼴 형상) 의 개편 (W1) 이 도려내어진다.
도 14 및 도 15 는, 취성 재료 기판 (W) 이 원뿔 사다리꼴 형상으로 도려내지는 경우의, 도 12 에 나타내는 양태와는 상이한 양태에서의 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치를 나타내는 도면이다. 도 14 에 나타내는 양태에서는, 종점 (T2) 이 시점 (T1) 보다 내측으로 어긋나게 설정되어 이루어진다. 이러한 경우도, 종점 (T2) 근방에서 트렌치 라인 (TL) 에 교차시키는 양태로 어시스트 라인 (AL) 을 형성하면, 이러한 교차점으로부터 시점 (T1) 을 향하여, 트렌치 라인 (TL) 을 따른 경사 크랙 (IC) 의 신전이 발생한다.
도 12 에 나타내는 양태는, 통상, 원뿔 사다리꼴 형상으로 도려내진 부분을 취득하고자 하는 경우에 적용되는 데에 반해, 도 14 에 나타내는 양태는, 통상, 원뿔 사다리꼴 형상으로 도려내진 부분 이외의 부분을 취득하고자 하는 경우에 적용된다. 어느 양태도, 어시스트 라인 (AL) 이 형성되지 않는 지점이 취득 대상이 되는 점에서 공통된다.
또, 도 15 에 나타내는 양태에서는, 시점 (T1) 근방에 있어서 트렌치 라인 (TL) 자체가 겹쳐지도록 종점 (T2) 이 설정되어 이루어진다. 이러한 경우, 어시스트 라인 (AL) 을 형성하지 않고서도, 트렌치 라인 (TL) 의 중복 부분이 어시스트 라인 (AL) 으로서의 역할을 함으로써, 도 13 의 (b) 에 나타낸 경우와 동일한, 원뿔 사다리꼴 형상의 개편의 도려냄이 실현된다.
또한, 상기 서술한 예에서는 분단 위치가 원 형상으로 정해져 있지만, 다른 곡선상으로 분단 위치가 정해져 이루어지는 경우에도, 그 접선 방향에 대해 경사각 (θ) 을 부여하는 양태로 트렌치 라인 (TL) 을 형성함으로써, 분단 위치를 따라 경사 크랙을 신전시킬 수 있다.
1 : 테이블
2 : 스크라이브 헤드
50 : 스크라이브 툴
51 : 스크라이빙 휠
100 : 스크라이브 장치
150 : 스크라이브 툴
151 : 다이아몬드 포인트
AL : 어시스트 라인
IC : 경사 크랙
PF : (스크라이빙 휠의) 날끝
PF2 : (다이아몬드 포인트의) 날끝
PP : (다이아몬드 포인트의) 정점
PS : (다이아몬드 포인트의) 능선
TL : 트렌치 라인
W : 취성 재료 기판

Claims (4)

  1. 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 방법으로서,
    상기 취성 재료 기판의 일방 주면의 미리 정해진 분단 위치를 따라 능선을 포함하는 날끝을 갖는 스크라이브 툴을 슬라이딩 혹은 전동시킴으로써 라인상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과,
    상기 트렌치 라인의 바로 아래에 크랙을 발생시키는 크랙 형성 공정을 구비하고,
    상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이브 툴의 능선을 수평면 내에 있어서 상기 트렌치 라인의 형성 진행 방향으로부터 소정의 경사각으로 경사지게 한 상태에서, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙리스 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고,
    상기 크랙 형성 공정에 있어서 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 주면에 대해 경사진 크랙인 경사 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사각의 절대치가 1.0° ∼ 3.0° 인 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분단 위치가 곡선상으로 정해져 이루어지고,
    상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이브 툴을 수평면 내에 있어서 상기 분단 위치의 접선 방향으로부터 소정의 경사각으로 경사지게 한 상태에서, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에 있어서 크랙리스 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법.
  4. 취성 재료 기판을 분단하는 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법에 의해 상기 취성 재료 기판에 경사 크랙을 형성하는 경사 크랙 형성 공정과,
    상기 경사 크랙을 따라 상기 취성 재료 기판을 브레이크하는 브레이크 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
KR1020160091188A 2015-08-31 2016-07-19 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법 KR101851453B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015170437A JP6544149B2 (ja) 2015-08-31 2015-08-31 脆性材料基板における傾斜クラックの形成方法および脆性材料基板の分断方法
JPJP-P-2015-170437 2015-08-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170026118A true KR20170026118A (ko) 2017-03-08
KR101851453B1 KR101851453B1 (ko) 2018-04-23

Family

ID=58273115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091188A KR101851453B1 (ko) 2015-08-31 2016-07-19 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6544149B2 (ko)
KR (1) KR101851453B1 (ko)
CN (1) CN106477866B (ko)
TW (1) TWI625211B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6955754B2 (ja) * 2017-07-25 2021-10-27 三星ダイヤモンド工業株式会社 ダイヤモンド刃先および基板分断方法
US11934976B2 (en) 2018-08-24 2024-03-19 Enterlab Inc. Method, device and program for controlling specialist platform

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015074145A (ja) 2013-10-08 2015-04-20 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライブ方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4962075A (ko) * 1972-09-21 1974-06-15
US4498451A (en) * 1983-08-05 1985-02-12 At&T Technologies, Inc. Cutting articles along known planes
JP2785906B2 (ja) * 1994-02-14 1998-08-13 日本板硝子株式会社 ガラス板の切断方法
JP4342039B2 (ja) * 1999-06-15 2009-10-14 三星ダイヤモンド工業株式会社 ガラススクライバー及びスクライブ方法
MX2007001159A (es) * 2004-07-30 2007-09-25 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Metodo para formar una grieta media en un sustrato y aparato para formar una grieta media en un sustrato.
KR101211426B1 (ko) * 2005-07-06 2012-12-12 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 취성재료용 스크라이빙 휠, 및 이를 이용한 스크라이브 방법, 스크라이브 장치 및 스크라이브 공구
EP2286972A1 (en) * 2008-05-30 2011-02-23 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. Method for chamfering brittle material substrate
JP5832064B2 (ja) * 2009-01-30 2015-12-16 三星ダイヤモンド工業株式会社 カッター及びそれを用いた脆性材料基板の分断方法
KR101247571B1 (ko) * 2010-06-14 2013-03-26 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 취성 재료 기판의 스크라이브 방법
JP5244202B2 (ja) * 2011-01-27 2013-07-24 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性材料基板のスクライブ方法
TWI483911B (zh) * 2011-09-28 2015-05-11 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd 劃線裝置
KR101421353B1 (ko) * 2012-11-30 2014-07-18 (주)제일로닉 취성 재료 판부재의 절단 장치
WO2015063960A1 (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 坂東機工株式会社 ガラス板のスクライブ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015074145A (ja) 2013-10-08 2015-04-20 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライブ方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106477866A (zh) 2017-03-08
TW201707914A (zh) 2017-03-01
JP6544149B2 (ja) 2019-07-17
CN106477866B (zh) 2019-08-23
JP2017047546A (ja) 2017-03-09
KR101851453B1 (ko) 2018-04-23
TWI625211B (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3127673B1 (en) Method for cutting brittle-material substrate
KR20160140386A (ko) 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법
KR101851453B1 (ko) 취성 재료 기판에 있어서의 경사 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법
KR101912685B1 (ko) 취성 기판의 분단 방법
JP6519381B2 (ja) 脆性材料基板における垂直クラックの形成方法および脆性材料基板の分断方法
WO2017204055A1 (ja) 脆性基板の分断方法
KR20160062695A (ko) 취성 기판의 분단 방법
CN107127899B (zh) 脆性基板的分割方法
TWI605024B (zh) Breaking method of brittle substrate
CN106466888B (zh) 脆性材料基板中的垂直裂纹形成方法及其分割方法
KR20160062693A (ko) 취성 기판의 분단 방법
CN108698254B (zh) 脆性衬底的分断方法
CN106182468B (zh) 脆性材料基板中垂直裂纹的形成方法及基板断开方法
TWI607845B (zh) Breaking method of brittle substrate
JP2017065006A (ja) 脆性基板の分断方法
KR20210038326A (ko) 기판 분단 방법 및 스크라이브용 스테이지
KR20170037512A (ko) 취성 기판의 분단 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant