KR20160140386A

KR20160140386A - 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법

Info

Publication number: KR20160140386A
Application number: KR1020160059976A
Authority: KR
Inventors: 유마 이와츠보; 히로시 소야마
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2016-12-07
Also published as: TWI695769B; JP2016221815A; CN106182467B; TW201703962A; CN106182467A; JP6589380B2

Abstract

(과제) 취성 재료 기판에 높은 확실성으로 수직 크랙을 형성할 수 있는 방법을 제공한다.
(해결 수단) 취성 재료 기판에 대한 수직 크랙의 형성 방법이, 일방 주면에 라인상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과, 등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 압접 전동시킴으로써, 트렌치 라인에 교차하는 어시스트 라인을 형성하는 어시스트 라인 형성 공정을 구비하고, 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 바로 아래에서 크랙리스 상태가 유지되도록 트렌치 라인을 형성하고, 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 스크라이빙 휠을 수평면 내에서 어시스트 라인의 형성 진행 방향으로부터 소정의 경사각으로 기울인 상태에서 어시스트 라인을 형성하고, 양 라인과의 교점을 개시점으로 하여 트렌치 라인으로부터의 수직 크랙의 신전이 발생하도록 하였다.

Description

취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법 및 취성 재료 기판의 분단 방법{METHOD OF FORMING VERTICAL 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 수직 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 후, 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 가공 자국을 형성하는 수법이 이미 공지되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2015-74145호

예를 들어 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같은, 어시스트 라인을 이용한 수법은, 이것을 이용하지 않는 수법에 비해, 분단용 스크라이브 라인의 형성시에 커터 휠이나 다이아몬드 포인트 등의 스크라이브 툴이 기판에 주는 힘 (충격) 을 작게 할 수 있다는 이점이 있다. 예를 들어, 수직 크랙의 신전이 어려운 약한 힘 (하중) 을 작용시켜 스크라이브 라인을 형성하는 양태여도, 어시스트 라인을 트리거로 하여 스크라이브 라인으로부터 수직 크랙을 알맞게 신전시키는 것이 가능하다.

단, 특히 양산품의 제조 공정에서 이루어지는 취성 재료 기판의 분단에 있어서는 높은 수율 (확실한 분단) 이 요구되는 바, 특허문헌 1 에 개시된 기술은 반드시 어시스트 라인을 기점으로 하는 수직 크랙의 신전에 대해 그 확실성을 보증하는 것은 아니다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 취성 재료 기판의 미리 정해진 분단 위치에서, 높은 확실성으로 수직 크랙을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 의 발명은, 취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단할 때에 분단 위치에서 수직 크랙을 형성하는 방법으로서, 상기 취성 재료 기판의 일방 주면에 라인상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과, 등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 상기 일방 주면에 있어서 압접 전동시킴으로써, 상기 트렌치 라인에 교차하는 가공 자국인 어시스트 라인을 형성하는 어시스트 라인 형성 공정을 구비하고, 상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에서 크랙리스 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고, 상기 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이빙 휠을 수평면 내에서 상기 어시스트 라인의 형성 진행 방향으로부터 소정의 경사각으로 기울인 상태에서 상기 어시스트 라인을 형성하고, 상기 트렌치 라인과 상기 어시스트 라인의 교점을 개시점으로 하여 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 수직 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 2 의 발명은, 청구항 1 에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 어시스트 라인의 형성에 수반하여, 상기 취성 재료 기판의 내부로서 상기 어시스트 라인의 측방에 다수의 어시스트 크랙이 존재하는 내부 크랙 영역이 생성되도록 하고, 상기 내부 크랙 영역이 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향측에 형성되도록 상기 트렌치 라인과 상기 어시스트 라인의 형성 위치를 정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3 의 발명은, 청구항 2 에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 어시스트 라인을 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 반대측 근방에서 상기 트렌치 라인과 교차하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4 의 발명은, 청구항 2 또는 청구항 3 에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이빙 휠의 진행 방향 전측을 수평면 내에서 상기 어시스트 라인의 형성 진행 방향으로부터 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 반대측을 향하게 하여 기울이는 것을 특징으로 한다.

청구항 5 의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 경사각이 1.0 °이상 2.5 °이하인 것을 특징으로 한다.

청구항 6 의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 기재된 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법으로서, 상기 트렌치 라인을 형성한 후에 상기 어시스트 라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7 의 발명은, 취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단하는 방법으로서, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나에 기재된 수직 크랙의 형성 방법에 의해 상기 취성 재료 기판에 수직 크랙을 형성하는 수직 크랙 형성 공정과, 상기 수직 크랙을 따라 상기 취성 재료 기판을 브레이크하는 브레이크 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 청구항 7 의 발명에 의하면, 취성 재료 기판의 미리 정해진 분단 위치에서 높은 확실성으로 수직 크랙을 신전시킬 수 있으므로, 취성 재료 기판을 당해 분단 위치에서 확실하게 분단하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 스크라이브 장치 (100) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 부분 A 에 있어서의 스크라이빙 휠 (51) 의 확대도이다.
도 3 은, 스크라이브 장치 (100) 에 있어서의 스크라이빙 휠 (51) 의 자세에 대해 나타내는 도면이다.
도 4 는, 트렌치 라인 (TL) 형성 후의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 5 는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 사용하는 다이아몬드 포인트 (150) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 은, 트렌치 라인 (TL) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.
도 7 은, 어시스트 라인 (AL) 형성시의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 8 은, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 수직 크랙 (VC) 의 신전의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 9 는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 수직 크랙 (VC) 의 신전의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 10 은, 트렌치 라인 (TL) 과 수직 크랙 (VC) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.
도 11 은, 수직 크랙 (VC) 이 형성될 때의 어시스트 라인 (AL) 근방의 모습을 나타내는 모식도이다.
도 12 는, 경사각 (θ) 을 1.4 °로 하여 어시스트 라인 (AL) 을 형성하여 이루어지는 취성 재료 기판 (W) 의 촬상예이다.
도 13 은, 경사각 (θ) 을 2.5 °로 하여 어시스트 라인 (AL) 을 형성하여 이루어지는 취성 재료 기판 (W) 의 촬상예이다.
도 14 는, 실시예의 상이한 경사각 (θ) 의 각각에 대해, VC 성립률을 어시스트 라인 (AL) 의 형성시에 인가한 하중에 대해 플롯한 그래프이다.
도 15 는, 참고예에 있어서의 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다.
도 16 은, 참고예에 대한 VC 성립률을 어시스트 라인 (AL) 의 형성시에 인가한 하중에 대해 플롯한 그래프이다.

＜스크라이브 장치＞

도 1 은, 본 발명의 실시형태에서 사용하는 스크라이브 장치 (100) 의 구성을 개략적으로 나타내는 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 분단하여 소사이즈화할 때에 사용되지만, 본 실시형태에 있어서는, 스크라이브 장치 (100) 를, 취성 재료 기판 (W) 의 일방 주면 (SF1) 측의 분단 위치에서 수직 크랙을 신전시키기 위해 실시하는 어시스트 라인 (AL) (도 7 등 참조) 의 형성에 사용하는 것으로 한다. 또한, 본 실시형태에 있어서 어시스트 라인 (AL) 이란, 주면 (SF1) 측의 분단 위치에 형성되는 트렌치 라인 (TL) (도 4 등 참조) 과 교차하는 위치에 형성되는, 트렌치 라인 (TL) 의 바로 아래에서 수직 크랙을 신전시킬 때에 기점 (트리거) 이 되는 가공 자국이다. 또, 트렌치 라인 (TL) 이란, 그 바로 아래가 수직 크랙의 형성 위치가 되는 미세한 라인상의 홈부 (오목부) 이다. 어시스트 라인 (AL) 과 트렌치 라인 (TL) 의 상세에 대해서는 후술한다.

스크라이브 장치 (100) 는, 취성 재료 기판 (W) 이 재치되는 테이블 (1) 과, 스크라이브 툴 (50) 을 유지하는 스크라이브 헤드 (2) 를 주로 구비한다.

스크라이브 장치 (100) 는, 도시되지 않은 테이블 이동 기구 및 스크라이브 헤드 이동 기구의 일방 또는 양방을 구비하고 있고, 이들 기구가 구비됨으로써, 스크라이브 장치 (100) 에 있어서는, 스크라이브 헤드 (2) 는 스크라이브 툴 (50) 을 유지한 상태에서 테이블 (1) 에 대해 수평면 내에서 상대 이동할 수 있도록 되어 있다. 이후, 설명의 간단함을 위해, 스크라이브 동작시에는, 도 1 에 나타내는 스크라이브 방향 (DP) 을 향하여 스크라이브 헤드 (2) 가 테이블 (1) 에 대해 이동하는 것으로 한다.

스크라이브 툴 (50) 은, 취성 재료 기판 (W) 에 대한 스크라이브를 실시하기 위한 툴이다. 스크라이브 툴 (50) 은, 스크라이빙 휠 (커터 휠) (51) 과 핀 (52) 과 홀더 (53) 를 갖는다.

스크라이빙 휠 (51) 은, 원반상 (주판알상) 을 이루고 있고, 그 외주를 따라 날끝 (PF) 을 구비한다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 부분 A 에 있어서의 스크라이빙 휠 (51) 의 확대도이다. 스크라이빙 휠 (51) 의 외주는, 거시적으로는 도 1 에 나타내는 바와 같이 균일한 원형을 이루고 있는듯이 보이지만, 실제로는 도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 미세한 홈 (G) 이 등간격으로 형성되어 이루어진다. 즉, 스크라이빙 휠 (51) 은 이른바 홈이 형성된 휠이다. 또한, 날끝 (PF) 은, 홈 (G) 이외의 부분에서는 능선과 이것을 사이에 두는 1 쌍의 경사면으로 이루어지는 단면에서 보았을 때 대략 삼각형상을 이루고 있다.

스크라이빙 휠 (51) 은, 전형적으로는 수 ㎜ 정도의 직경을 가져 이루어짐과 함께, 수 ㎛ 정도의 깊이의 홈 (G) 을 수백개 정도 가져 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 둘레로 회전 가능한 양태로, 스크라이빙 휠 (51) 에 삽입 통과되어 이루어지는 핀 (52) 을 지지하여 이루어진다. 즉, 홀더 (53) 는, 핀 (52) 과 일체로 된 스크라이빙 휠 (51) 을 축 중심 (AX) 의 둘레로 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 다이아몬드로 제조되어 있어도 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 스크라이브 장치 (100) 에 있어서는, 타방 주면 (SF2) 을 재치면으로 하여 테이블 (1) 상에 수평하게 재치 고정되어 이루어지는 취성 재료 기판 (W) 의 일방 주면 (이하, 상면이라고도 한다) (SF1) 에 대해, 스크라이빙 휠 (51) 을 압접시킨 상태에서, 스크라이브 툴 (50) 을 유지하여 이루어지는 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 나타내는 방향으로 축 중심 (AX) 둘레로 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.

도 3 은, 스크라이브 장치 (100) 에 있어서의 스크라이빙 휠 (51) 의 자세 (기울기) 에 대해 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 있어서는, 스크라이브 방향 (DP) 을 기준 방향으로 하고, 스크라이빙 휠 (51) 이 스크라이브 헤드 (2) 에 유지되어 이루어지는 상태에 있어서 스크라이브 방향 (DP) 에 대해 수평면 내에서 시계 방향으로 각도 θ 만큼 기울어져 있다고 하였을 때의 각도 θ 를, 스크라이빙 휠 (51) 의 경사각이라고 정의한다. 경사각 (θ) 은, 스크라이빙 휠 (51) 의 날끝 (PF) (능선) 이 이루는 연직면과 수평면의 직교축의 연장 방향 (D1) 과 스크라이브 방향 (DP) 이 이루는 각이기도 하다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이, 하나의 취성 재료 기판 (W) 을 분단할 때에 어시스트 라인 (AL) 을 형성하지만, 이러한 어시스트 라인 (AL) 형성시에 있어서의 경사각 (θ) 을 의도적으로 0 °보다 큰 값으로 한다. 또한, 이러한 양태로 경사각 (θ) 을 정함으로써, 어시스트 라인 (AL) 은 고유의 성상을 갖도록 형성되는데, 그 상세는 후술한다.

구체적으로는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에는, 경사각 (θ) 이 1.0 °∼ 2.5 °의 범위로 설정된 스크라이브 장치 (100) 를 사용한다.

또한, 이러한 스크라이빙 휠 (51) 의 경사는, 스크라이브 헤드 (2) 를 기울임으로써 실현되는 양태여도 되고, 스크라이브 헤드 (2) 에 대한 스크라이브 툴 (50) 의 장착 각도를 다르게 함으로써 실현되는 양태여도 되고, 그 밖의 양태로 실현되는 양태여도 된다.

＜수직 크랙의 형성 순서＞

다음으로, 본 실시형태에서 실시하는, 어시스트 라인 (AL) 을 이용한 분단 위치에서의 수직 크랙의 형성의 순서에 대해 설명한다. 도 4 내지 도 10 은, 이러한 수직 크랙의 형성 모습을 단계적으로 나타내는 도면이다. 이후에 있어서는, 사각형상의 취성 재료 기판 (W) 에 대해 1 세트의 대변에 평행한 복수의 분단 위치 (분단선) 가 미리 설정되어 있는 경우를 예로 하여 설명을 실시한다. 또, 각 도면에는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성 진행 방향을 x 축 정방향으로 하고, 트렌치 라인 (TL) 의 형성 진행 방향을 y 축 부방향으로 하고, 연직 상방을 z 축 정방향으로 하는 오른손 좌표계의 xyz 좌표를 부여하고 있다.

먼저, 경사각 (θ) 이 0 °로 설정된 스크라이브 툴 (50) 에 의해, 트렌치 라인 (TL) 을 형성한다. 도 4 는, 트렌치 라인 (TL) 형성 후의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도 (xy 평면도) 이다. 도 5 는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 사용하는 스크라이브 툴 (150) 의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6 은, 트렌치 라인 (TL) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다. 도 4 에 나타내는 트렌치 라인 (TL) 의 형성 위치가, 취성 재료 기판 (W) 을 그 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 5 에 나타내는 바와 같이 각뿔 사다리꼴상을 이루고 있고, 천면 (SD1) (제 1 면) 과, 천면 (SD1) 을 둘러싸는 복수의 면이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 도 5 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 (PS) 이 형성되어 이루어진다. 다이아몬드 포인트 (151) 는, 예를 들어 도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 봉상 (기둥상) 을 이루는 생크 (152) 의 일방 단부측에 천면 (SD1) 이 최하 단부가 되는 양태로 유지되어 이루어진다.

스크라이브 툴 (150) 을 사용하는 경우에 있어서는, 도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 생크 (152) 의 축 방향 (AX2) 을 연직 방향으로부터 이동 방향 (DA) 전방 (y 축 정방향) 을 향하게 하여 소정의 각도 만큼 경사지게 한 상태에서, 요컨대 천면 (SD1) 을 이동 방향 (DA) 후방 (y 축 부방향) 을 향하게 한 자세로, 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.

도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 트렌치 라인 (TL) 은, 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 y 축 방향으로 연장되도록 형성된 미세한 라인상의 홈부이다. 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) 에서 발생하는 소성 변형의 결과로서 형성된다. 이러한 경우, 도 6 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 트렌치 라인 (TL) 은 대체로 그 연장 방향에 수직인 단면의 형상이 선대칭인 홈부로서 형성된다.

트렌치 라인 (TL) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 규정된 분단 위치에서 화살표 (AR1) 로 나타내는 y 축 부방향으로 시점 (T1) 에서 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 4 에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 의 시점 (T1) 및 종점 (T2) 이 취성 재료 기판 (W) 의 단부로부터 약간 격리된 위치로 되어 있지만, 이것은 필수의 양태는 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 4 에 예시하는 바와 같이 단부로부터 약간 격리된 위치를 시점 (T1) 으로 하는 경우에 비해, 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 순차적으로 형성하는 양태여도 되고, 복수의 트렌치 라인 (TL) 형성용 가공 장치를 사용하여 동시 병행적으로 형성하는 양태여도 된다.

트렌치 라인 (TL) 의 형성시에는, 스크라이브 툴 (150) 이 인가하는 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 확실히 이루어지지만, 취성 재료 기판 (W) 의 두께 방향 (DT) 에 있어서 그 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙의 신전이 발생하지 않도록 설정한다 (도 6).

바꾸어 말하면, 트렌치 라인 (TL) 의 형성은, 트렌치 라인 (TL) 의 바로 아래에서 취성 재료 기판 (W) 이 트렌치 라인 (TL) 과 교차하는 방향에 있어서 연속적으로 연결되어 있는 상태 (크랙리스 상태) 가 유지되도록 실시한다. 또한, 이러한 대응으로 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.

이러한 트렌치 라인 (TL) 의 형성은, 예를 들어, 스크라이브 툴 (150) 이 인가하는 하중을, 동일한 스크라이브 툴 (150) 을 사용하여 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 라인을 형성하는 경우에 비해 작은 값으로 설정함으로써 실현된다.

크랙리스 상태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 은 형성되어 있었다고 해도, 그 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙의 신전은 없으므로, 만약 취성 재료 기판 (W) 에 대해 굽힘 모멘트가 작용하였다고 해도, 수직 크랙이 형성되어 이루어지는 경우에 비해, 트렌치 라인 (TL) 을 따른 분단은 잘 발생하지 않는다.

트렌치 라인 (TL) 의 형성에 이어서, 경사각 (θ) 이 1.0 °∼ 2.5 °의 범위로 설정된 스크라이브 툴 (50) 을 구비하는 스크라이브 장치 (100) 에 의해 어시스트 라인 (AL) 을 형성한다. 도 7 은, 어시스트 라인 (AL) 형성시의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다. 도 8 및 도 9 는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 수직 크랙 (VC) 의 신전의 모습을 예시하는 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다. 도 10 은, 트렌치 라인 (TL) 과 수직 크랙 (VC) 의 수직 단면을 포함하는 zx 부분 단면도이다.

본 실시형태에 있어서, 어시스트 라인 (AL) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 트렌치 라인 (TL) 의 하류측 근방에 있어서, 화살표 (AR2) 로 나타내는 x 축 정방향으로 (트렌치 라인 (TL) 과 직교하도록), 시점 (A1) 에서 종점 (A2) 의 범위에 있어서 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 소성 변형을 발생시킴으로써 형성되는 가공 자국이다.

보다 상세하게는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성은, 화살표 (AR2) 로 나타내는 어시스트 라인 (AL) 의 형성 진행 방향을 스크라이브 방향 (DP) (x 축 정방향) 과 일치시키는 양태로 실시한다. 그러므로, 어시스트 라인 (AL) 의 형성은, 스크라이빙 휠 (51) 의 진행 방향 전방이 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치보다 하류측인 y 축 부방향측으로 기울어진 상태에서 실시하게 된다.

이러한 경우, 스크라이빙 휠 (51) 이 취성 재료 기판 (W) 의 상면 (SF1) 에 압접된 상태에서 스크라이브 헤드 (2) 가 스크라이브 방향 (DP) 으로 이동을 하기 때문에, 스크라이빙 휠 (51) 의 전동은 발생한다. 그 결과, 어시스트 라인 (AL) 은, x 축 방향에 있어서 단속되는, 경사각 (θ) 이 클수록 폭이 넓은 가공 자국으로서 형성되고 (도 12 의 (a) 및 도 13 의 (a) 참조), 그 단면 형상은 비대칭이 된다 (도 12 의 (b) 참조). 또한, 어시스트 라인 (AL) 의 형성도, 트렌치 라인 (TL) 을 형성하는 경우와 마찬가지로, 그 바로 아래에서 수직 크랙을 신전시키는 것을 목적으로 하고 있지는 않으므로, 어시스트 라인 (AL) 을 형성할 때에 스크라이빙 휠 (51) 이 인가하는 하중도, 동일한 스크라이빙 휠 (51) 을 사용하여 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 라인을 형성하는 경우에 비해 작은 값으로 설정할 수 있다.

이상과 같은 양태로의 어시스트 라인 (AL) 의 형성을, 스크라이빙 휠 (51) 이 인가하는 하중이 소정의 임계값 이상이 되는 조건하에서 실시하면, 어시스트 라인 (AL) 이 트렌치 라인 (TL) 과 교차할 때마다, 도 8 에 화살표 (AR3) 로 나타내는 바와 같이, 각각의 트렌치 라인 (TL) 과의 교점 (C) 의 위치로부터 수직 크랙 (VC) 의 예정 신전 방향 (도 8 의 경우라면 트렌치 라인 (TL) 의 상류측) 을 향하여 순차적으로, 도 10 에 나타내는 바와 같은, 트렌치 라인 (TL) 으로부터 취성 재료 기판 (W) 의 두께 방향 (DT) 으로의 수직 크랙 (VC) 의 신전이 발생해 간다.

최종적으로는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 모든 분단 위치에서 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙 (VC) 의 신전이 발생한다. 즉, 어시스트 라인 (AL) 의 형성이 계기가 되어 (어시스트 라인 (AL) 이 트리거가 되어), 그때까지는 트렌치 라인 (TL) 이 형성되어 있지만, 크랙리스 상태였던 취성 재료 기판 (W) 의 각 분단 위치에 트렌치 라인 (TL) 으로부터 연장되는 수직 크랙 (VC) 이 형성된다.

이것은, 다이아몬드 포인트 (151) 를 구비하는 스크라이브 툴 (150) 을 사용하여 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 경우, 트렌치 라인 (TL) 의 바로 아래에 발생하는 수직 크랙 (VC) 은 천면 (SD1) 이 존재하는 측으로 신전된다는 성질을 갖기 때문이다. 즉, 어시스트 라인 (AL) 의 근방에 발생한 수직 크랙 (VC) 은, 특정한 일방향으로 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 형성 후, 트렌치 라인 (TL) 의 상류측에서는 수직 크랙 (VC) 은 신전되지만, 역방향에서는 잘 신전되지 않는다.

이러한 양태로 분단 위치에 수직 크랙 (VC) 이 형성된 취성 재료 기판 (W) 은, 도시되지 않은 소정의 브레이크 장치에 주어진다. 브레이크 장치에 있어서는, 이른바 3 점 굽힘 혹은 4 점 굽힘의 수법에 의해, 취성 재료 기판 (W) 에 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써, 수직 크랙 (VC) 을 취성 재료 기판 (W) 의 하면 (SF2) 으로까지 신전시키는 브레이크 공정이 실시된다. 이러한 브레이크 공정을 거침으로써, 취성 재료 기판 (W) 은 분단 위치에서 분단된다.

이상과 같은 순서의 경우, 분단 위치에서의 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 실시하는 경우에 비해, 스크라이브 툴 (50) 에 가해지는 하중을 저감시킬 수 있다는 이점이 있다. 이러한 이점은, 분단 위치에서의 분단에 사용하는 스크라이브 툴 (50) 의 장수명화에 이바지하는 것이다.

＜수직 크랙 신전의 상세＞

도 11 은, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 이어서 어시스트 라인 (AL) 을 형성함으로써 수직 크랙 (VC) 이 형성될 때의 어시스트 라인 (AL) 근방의 모습을 나타내는 모식도이다. 또, 도 12 및 도 13 은, 어시스트 라인 (AL) 을 형성하여 이루어지는 취성 재료 기판 (W) 의 촬상예이다. 또한, 도 12 는 경사각 (θ) 을 1.4 °로 하였을 때의 촬상예이고, 도 13 은 경사각 (θ) 을 2.5 °로 하였을 때의 촬상예이다.

스크라이브 방향 (DP) 인 x 축 정방향으로 (y 축에 수직인 방향으로) 어시스트 라인 (AL) 이 형성되면, 그 형성 위치 전반에 걸쳐, 취성 재료 기판 (W) 의 내부로서 y 축 방향 정측 (正側) (도 11 에 있어서는, 어시스트 라인 (AL) 보다 도면에서 보았을 때 상측) 의 어시스트 라인 (AL) 의 측방에, 어시스트 라인 (AL) 을 기점으로 하는 무수한 어시스트 크랙이 존재하는 내부 크랙 영역 (CR) 이 형성된다. 이것은 예를 들어, 취성 재료 기판 (W) 을 상면 (SF1) 측에서 관찰하고 있는 도 12 의 (a) 및 도 13 의 (a) 에서도 확인된다.

보다 상세하게는, 내부 크랙 영역 (CR) 은, 어시스트 라인 (AL) 의 임의의 위치를 기점으로 하여, (＋y, －z) 의 방향으로부터 －z 방향으로까지의 범위 내에 편재되는 양태로 발생한다. 이것은, 도 12 의 (b) 및 도 13 의 (b) 로부터도 확인된다. 내부 크랙 영역 (CR) 은, 상면 (SF1) 을 평면에서 본 경우에 있어서, 어시스트 라인 (AL) 보다 y 축 정방향에 있어서 어시스트 라인 (AL) 으로부터 최대여도 대체로 수십 ㎛ 정도의 범위에 형성된다. 단, 도 11 에 있어서는 도시를 생략하고 있지만, 어시스트 크랙의 형성은 확률적으로 발생하는 현상이므로, 비율은 적다고는 해도 다른 범위에도 어시스트 크랙은 발생하고 있다.

내부 크랙 영역 (CR) 은, 어시스트 라인 (AL) 의 전반에 걸쳐 형성되는 점에서, 내부 크랙 영역 (CR) 은, 어시스트 라인 (AL) 이 트렌치 라인 (TL) 과 교차하는 지점의 근방에 있어서도 높은 확률로 발생한다. 상기 서술한 바와 같이, 트렌치 라인 (TL) 의 근방에는 내부 응력이 잔류하고 있는 점에서, 내부 크랙 영역 (CR) 이 트렌치 라인 (TL) 의 수직 크랙 (VC) 의 예정 신전 방향측에 형성되도록 어시스트 라인을 형성한 경우, 내부 크랙 영역 (CR) 이 잔류 내부 응력의 존재 영역에 형성되는 것이 계기가 되어, 트렌치 라인 (TL) 의 근방에 있어서의 잔류 내부 응력의 해방이 발생한다. 그 결과로서, 도 11 의 (b) 에 있어서 화살표 (AR4) 로 나타내는 바와 같이, 수직 크랙 (VC) 의 예정 신전 방향 (본 실시형태에 있어서는 트렌치 라인 (TL) 의 상류측) 을 향하여, 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙 (VC) 의 신전이 발생한다. 이것이 상기 서술한 본 실시형태에 관련된 수법에 의한 수직 크랙 (VC) 의 신전의 상세이다.

게다가, 본 실시형태에 관련된 수법에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 경사각 (θ) 을 1.0 °∼ 2.5 °로 하여 의도적으로 경사지게 한 스크라이빙 휠 (51) 을 사용하여 어시스트 라인 (AL) 을 형성함으로써, 스크라이빙 휠 (51) 이 진행 방향 전방에서 기울어져 있는 측과는 반대측으로 내부 크랙 영역 (CR) 이 편재되도록 함과 함께, 이 내부 크랙 영역 (CR) 이 형성되는 측으로 분단 위치가 연장되도록, 어시스트 라인 (AL) 과 트렌치 라인 (TL) 의 형성 위치를 설정하도록 하고 있다. 이로써, 분단 위치에서의 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙 (VC) 의 신전의 확실성이 높아지게 된다. 즉, 본 실시형태에서 채용하고 있는, 의도적으로 경사지게 한 스크라이빙 휠 (51) 을 사용한 어시스트 라인 (AL) 의 형성은, 수직 크랙 (VC) 의 신전 지점을 한정함과 함께, 그 신전의 확실성을 높이는 효과를 갖는 것으로 되어 있다. 즉, 취성 재료 기판 (W) 을 분단할 때, 그 분단 위치에 따라 스크라이빙 휠 (51) 의 경사 방향과, 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치와 트렌치 라인 (TL) 의 형성 위치를 정함으로써, 당해 분단 위치에서 수직 크랙 (VC) 을 확실하게 신전시키는 것이 가능해진다.

또한, θ 이 1.0 °보다 작은 경우, 내부 크랙 영역 (CR) 의 편재가 발생하지 않게 되고, 크랙 신전의 확실성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 경사각 (θ) 이 커질수록, 어시스트 라인 (AL) 을 형성할 때의 스크라이빙 휠 (51) 의 전동이 곤란해지고, 또 컬릿이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 취성 재료 기판을 미리 정해진 분단 위치에서 분단할 때, 당해 분단 위치에 따른 형성 위치에서, 바로 아래에 수직 크랙이 발생하지 않는 조건으로의 트렌치 라인의 형성과, 수평면 내에서 의도적으로 경사지게 하여 이루어지는 스크라이빙 휠을 사용한, 수직 크랙 (VC) 의 예정 신전 방향인 트렌치 라인의 상류측으로 어시스트 크랙을 편재시키는 양태로의 어시스트 라인의 형성을 실시함으로써, 당해 분단 위치에서 높은 확실성으로 수직 크랙을 신전시킬 수 있다. 수직 크랙이 확실하게 형성됨으로써, 후공정인 브레이크 공정에 있어서, 취성 재료 기판을 당해 분단 위치에서 확실하게 분단하는 것이 가능해진다. 이러한 경우에 있어서는, 트렌치 라인과 어시스트 라인의 형성시에 스크라이빙 휠이 인가하는 하중을, 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 동작을 실시하는 경우에 비해 작은 값으로 할 수 있다.

＜실시예＞

상기 서술한 실시형태에서 나타낸 순서에 의한 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 형성을, 어시스트 라인 (AL) 의 형성 조건을 다르게 하면서 복수 회 실시하고, 수직 크랙 (VC) 의 신전의 발생 상황을 평가하였다. 취성 재료 기판 (W) 으로는 두께 0.3 ㎜ 의 유리 기판을 사용하였다.

구체적으로는, 어시스트 라인 (AL) 은, 경사각 (θ) 을 1.4 °, 2.5 °, 4.9 °의 3 수준으로 다르게 하고, 스크라이빙 휠 (51) 에 가하는 하중을 0.75 N, 1.1 N, 1.5 N, 1.9 N, 2.25 N, 2.6 N, 3.0 N 의 7 수준으로 다르게 함으로써, 전체 21 가지의 조건으로 형성하였다. 스크라이브 헤드 (2) 의 이동 속도는 100 ㎜/sec 로 하였다. 또, 스크라이빙 휠 (51) 로는, 휠 직경이 1.8 ㎜, 두께가 0.65 ㎜, 핀 (52) 의 삽입 통과공의 직경이 0.8 ㎜, 날끝 각도가 100 °, 홈 (G) 의 수가 300 개, 홈 (G) 의 깊이가 3 ㎛ 인 것을 사용하였다.

또, 트렌치 라인 (TL) 은, 스크라이브 툴 (150) 에 가하는 하중을 고정시키고, 어시스트 라인 (AL) 의 각 형성 조건마다 100 개씩 형성하였다.

도 14 는, 3 가지의 경사각 (θ) 의 각각에 대해, 전체 100 개의 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙 (VC) 의 신전의 발생률 (이하, VC 성립률이라고 칭한다) 을 어시스트 라인 (AL) 의 형성시에 인가한 하중에 대해 플롯한 그래프이다.

도 14 에 나타내는 바와 같이, 경사각 (θ) 이 1.4 °인 경우에는 스크라이빙 휠 (51) 에 가하는 하중을 1.1 N 이상으로 한 경우에 90 ％ 이상의 VC 성립률이 얻어지고, 경사각 (θ) 이 2.5 °인 경우에는 스크라이빙 휠 (51) 에 가하는 하중을 1.5 N 이상으로 함으로써 95 ％ 이상의 VC 성립률이 얻어졌다. 이에 반해, 경사각 (θ) 이 4.9 °인 경우에는 VC 성립률은 최고여도 90 ％ 정도였다.

이들 결과는, 경사각 (θ) 이 1.4 °인 경우에는 스크라이빙 휠 (51) 에 적어도 1.1 N 의 하중을 가하면, 또 경사각 (θ) 이 2.4 °인 경우에는 스크라이빙 휠 (51) 에 적어도 1.5 N 의 하중을 가하면, 높은 확률로 트렌치 라인 (TL) 으로부터 수직 크랙 (VC) 을 신전시킬 수 있는 것을 나타내고 있다. 또, 경사각 (θ) 을 더욱 크게 해도 수직 크랙 (VC) 을 신전시키는 것은 가능하기는 하지만, 그 확실성은 낮은 것도 나타내고 있다.

또, 동일한 조건의 스크라이빙 휠 (51) 을 사용하여 스크라이브 동작을 실시하고, 스크라이브 라인의 형성과 함께 수직 크랙을 신전시키도록 하려면, 적어도 3 ∼ 4 N 정도의 하중을 인가할 필요가 있는 점에서, 본 실시예의 결과는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성은, 수직 크랙의 신전을 수반하는 스크라이브 동작시에 스크라이빙 휠 (51) 이 인가하는 하중보다 작은 하중의 인가로 실시할 수 있다는 것도 나타내고 있다. 다시 말하면, 트렌치 라인 (TL) 의 형성은, 어시스트 라인 (AL) 의 형성시와 동일한 정도이거나 보다 작은 하중의 인가로 가능한 점에서, 상기 서술한 실시형태에 관련된 수법은, 스크라이브 동작에 의해 직접 수직 크랙을 신전시키는 수법에 비해, 저하중의 인가로 수직 크랙의 신전을 가능하게 하는 수법이라고도 할 수 있다.

＜변형예 및 참고예＞

상기 서술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 을 형성한 후에 어시스트 라인 (AL) 을 형성하도록 하고 있지만, 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) 에서 직교시키고 있지만, 이것은 필수의 양태는 아니고, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 수반하는 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙의 신전이 바람직하게 실현되는 한에 있어서, 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 은 비스듬하게 교차하고 있는 양태여도 된다.

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 향하게 하여 경사지게 한 상태에서, 요컨대 천면 (SD1) 을 이동 방향 (DA) 후방을 향하게 한 자세로, 다이아몬드 포인트 (151) 를 슬라이딩시킴으로써 실시하도록 하고 있지만, 이 대신에 생크 (152) 의 축 방향 (AX2) 을 이동 방향 (DA) 후방을 향하게 하여 경사지게 한 상태에서, 요컨대 천면 (SD1) 을 이동 방향 (DA) 전방을 향하게 한 자세로, 다이아몬드 포인트 (151) 를 슬라이딩시킴으로써 트렌치 라인 (TL) 을 형성하도록 해도 된다.

혹은, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 의 형성에 다이아몬드 포인트 (151) 를 사용하고 있지만, 이 대신에 스크라이빙 휠을 압접 전동시킴으로써 트렌치 라인 (TL) 을 형성하는 양태여도 된다. 이 경우, 스크라이빙 휠로는, 날끝에 홈이 형성되어 있지 않은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 예를 들어, 홈이 없는 스크라이빙 휠을 구비하는 트렌치 라인 (TL) 형성용 스크라이브 장치 (100) 와, 경사각 (θ) 이 1.0 °∼ 2.5 °의 범위로 고정적으로 설정된 스크라이빙 휠 (51) 을 구비하는 어시스트 라인 (AL) 형성용 스크라이브 장치 (100) 를 별개로 준비하고, 각각을 사용하여 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 을 형성함으로써 실현된다.

단, 나머지 2 가지의 양태인 경우, 상기 서술한 실시형태와는 달리, 수직 크랙의 예정 신전 방향은 트렌치 라인 (TL) 의 하류측이 된다. 그 때문에, 이들 양태에 있어서는 경사각 (θ) 이 부가 되도록 스크라이빙 휠 (51) 을 경사지게 한 상태에서, 트렌치 라인 (TL) 의 상류측 근방에 어시스트 라인 (AL) 을 형성하도록 한다. 보다 상세하게는, 어시스트 라인 (AL) 의 형성을, 스크라이빙 휠 (51) 의 진행 방향 전방이 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치보다 하류측인 y 축 부방향측으로 기울어진 상태에서 실시하도록 하면 된다.

이 경우에도 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 수직 크랙 (VC) 의 예정 신전 방향인 트렌치 라인 (TL) 의 하류측으로 어시스트 크랙 (AC) 을 편재시키는 양태로 어시스트 라인 (AL) 이 형성되고, 이로써, 수직 크랙 (VC) 의 예정 신전 방향에 있어서는 바람직하게 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙의 신전이 발생한다. 결과적으로, 트렌치 라인 (TL) 이 형성되어 이루어지는 분단 위치에서 높은 확실성으로 수직 크랙을 신전시킬 수 있다.

또, 도 15 는, 참고예로서 나타내는 상기 서술한 실시형태와는 위치 관계를 다르게 하여 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 을 형성하는 경우의 취성 재료 기판 (W) 의 상면도이다. 구체적으로는, 도 15 에 나타내는 경우에 있어서는, 트렌치 라인 (TL) 을 y 축 정방향을 향하게 하여 형성한 후, 어시스트 라인 (AL) 을, 취성 재료 기판 (W) 의 y 축 방향 정측의 단부 근방에 있어서 화살표 (AR2β) 로 나타내는 바와 같이 x 축 정방향을 향하게 하여 형성한다. 이러한 경우, 상기 서술한 실시형태 및 실시예와는 반대로, 어시스트 라인 (AL) 의 형성을, 스크라이빙 휠 (51) 의 진행 방향 전방을 어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치보다 상류측으로 기울인 상태에서 실시하게 된다. 바꾸어 말하면, 스크라이빙 휠 (51) 의 진행 방향 전방이 트렌치 라인 (TL) 의 연장 방향과 동일한 측이 되도록, 어시스트 라인 (AL) 을 형성하게 된다. 그러므로, 이 경우에 있어서, 어시스트 라인 (AL) 의 형성에 의해 트렌치 라인 (TL) 으로부터의 수직 크랙 (VC) 의 신전이 발생한다고 하면, 그것은 화살표 (AR3β) 로서 나타내는 방향으로, 즉 트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의 교점 (C) 으로부터 트렌치 라인 (TL) 의 상류측을 향하는 방향으로 발생하게 된다.

도 16 은, 상기 서술한 실시예와 마찬가지로, 경사각 (θ) 을 1.4 °, 2.5 °, 4.9 °의 3 수준으로 다르게 함으로써 참고예에 대한 VC 성립률을 평가하고, 얻어진 VC 성립률을 어시스트 라인 (AL) 의 형성시에 인가한 하중에 대해 플롯한 그래프이다.

도 16 에 나타내는 바와 같이, 참고예에 있어서는, 경사각 (θ) 이 2.5 °인 경우에는 스크라이빙 휠 (51) 에 가하는 하중을 1.9 N 이상으로 한 경우에 95 ％ 이상의 VC 성립률이 얻어지고, 경사각 (θ) 이 4.9 °인 경우에는 스크라이빙 휠 (51) 에 가하는 하중을 1.9 N 이상으로 함으로써 100 ％ 의 VC 성립률이 얻어졌다. 이에 반해, 경사각 (θ) 이 1.4 °인 경우에는, VC 성립률은 하중이 3.0 N 일 때에만 90 ％ 를 초과하는 것에 불과하였다.

즉, 이러한 참고예에 있어서의 경사각 (θ) 과 VC 성립률의 관계는, 상기 서술한 실시예에 있어서의 관계와는 반대였다. 또, 경사각 (θ) 이 2.5 °인 경우에는, 실시예 및 참고예의 쌍방에 있어서, 높은 확률로 수직 크랙 (VC) 을 신전시키는 것이 가능한 하중 범위가 존재하는 것이 확인되었다. 이것은, 내부 크랙 영역 (CR) 의 형성 위치 (어시스트 라인 (AL) 의 형성 위치와의 관계) 가, 경사각 (θ) 의 값에 의존하는 것인 것을 의미하고 있고, 그러므로, 경사각 (θ) 에 따라 수직 크랙 (VC) 의 신전이 발생하는 방향을 제어할 수 있을 가능성을 시사하고 있는 것으로 생각된다. 단, 상기 서술한 바와 같이, 경사각 (θ) 의 값을 크게 하면 컬릿이 발생하기 쉬워지는 점에서, 실용상으로는 상기 서술한 실시형태에 나타내는 바와 같이, 경사각 (θ) 은 1.0 °∼ 2.5 °의 범위에서 정하도록 하는 것이 바람직하다.

1 : 테이블
2 : 스크라이브 헤드
50, 150 : 스크라이브 툴
51 : 스크라이빙 휠
52 : 핀
53 : 홀더
100 : 스크라이브 장치
151 : 다이아몬드 포인트
152 : 생크
A1 : (어시스트 라인 (TL) 의) 시점
A2 : (어시스트 라인 (TL) 의) 종점
AL : 어시스트 라인
AX : 축 중심
C : (트렌치 라인 (TL) 과 어시스트 라인 (AL) 의) 교점
CR : 내부 크랙 영역
DP : 스크라이브 방향
PF : (스크라이빙 휠 (51) 의) 날끝
SF1 : (취성 재료 기판 (W) 의) 일방 주면 (상면)
SF2 : (취성 재료 기판 (W) 의) 타방 주면 (하면)
T1 : (트렌치 라인 (TL) 의) 시점
T2 : (트렌치 라인 (TL) 의) 종점
TL : 트렌치 라인
VC : 수직 크랙
W : 취성 재료 기판

Claims

취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단할 때에 분단 위치에서 수직 크랙을 형성하는 방법으로서,
상기 취성 재료 기판의 일방 주면에 라인상의 홈부인 트렌치 라인을 형성하는 트렌치 라인 형성 공정과,
등간격으로 복수의 홈을 형성한 날끝을 외주부에 구비하는 스크라이빙 휠을 상기 일방 주면에 있어서 압접 전동시킴으로써, 상기 트렌치 라인에 교차하는 가공 자국인 어시스트 라인을 형성하는 어시스트 라인 형성 공정을 구비하고,
상기 트렌치 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 트렌치 라인의 바로 아래에서 크랙리스 상태가 유지되도록 상기 트렌치 라인을 형성하고,
상기 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이빙 휠을 수평면 내에서 상기 어시스트 라인의 형성 진행 방향으로부터 소정의 경사각으로 기울인 상태에서 상기 어시스트 라인을 형성하고,
상기 트렌치 라인과 상기 어시스트 라인의 교점을 개시점으로 하여 상기 트렌치 라인으로부터 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 수직 크랙을 신전시키는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 어시스트 라인의 형성에 수반하여, 상기 취성 재료 기판의 내부로서 상기 어시스트 라인의 측방에 다수의 어시스트 크랙이 존재하는 내부 크랙 영역이 생성되도록 하고,
상기 내부 크랙 영역이 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 측에 형성되도록 상기 트렌치 라인과 상기 어시스트 라인의 형성 위치를 정하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 어시스트 라인을 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 반대측 근방에서 상기 트렌치 라인과 교차하도록 형성하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 어시스트 라인 형성 공정에 있어서는, 상기 스크라이빙 휠의 진행 방향 전측을 수평면 내에서 상기 어시스트 라인의 형성 진행 방향으로부터 상기 트렌치 라인 상의 수직 크랙의 예정 신전 방향 반대측을 향하게 하여 기울이는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 경사각이 1.0 °이상 2.5 °이하인 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트렌치 라인을 형성한 후에 상기 어시스트 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판에 있어서의 수직 크랙의 형성 방법.
취성 재료 기판을 두께 방향으로 분단하는 방법으로서,
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 수직 크랙의 형성 방법에 의해 상기 취성 재료 기판에 수직 크랙을 형성하는 수직 크랙 형성 공정과,
상기 수직 크랙을 따라 상기 취성 재료 기판을 브레이크하는 브레이크 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.