KR100940591B1 - 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법 - Google Patents

레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100940591B1
KR100940591B1 KR1020070100202A KR20070100202A KR100940591B1 KR 100940591 B1 KR100940591 B1 KR 100940591B1 KR 1020070100202 A KR1020070100202 A KR 1020070100202A KR 20070100202 A KR20070100202 A KR 20070100202A KR 100940591 B1 KR100940591 B1 KR 100940591B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser beam
size
spot
workpiece
adjusting
Prior art date
Application number
KR1020070100202A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090035116A (ko
Inventor
유재연
박건우
Original Assignee
(주)미래컴퍼니
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 (주)미래컴퍼니 filed Critical (주)미래컴퍼니
Priority to KR1020070100202A priority Critical patent/KR100940591B1/ko
Publication of KR20090035116A publication Critical patent/KR20090035116A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100940591B1 publication Critical patent/KR100940591B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/042—Automatically aligning the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • B23K26/0861—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane in at least in three axial directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0408—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 결상 광학계를 이용하여 빔 스폿 사이즈 조절이 용이하도록 하고, 빔 스폿 정렬 상태의 제어가 정확하고도 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은, 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및 상기 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 위치를 조정하는 조정 수단을 포함하며, 상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되는 것을 특징으로 한다.
레이저, laser, 정밀 가공, 반도체, 리페어, repair

Description

레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법{Precision manufacturing system and method using laser beam}
본 발명은 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반도체 또는 디스플레이 소자 등 전자부품의 생산에 있어서 수리(repair), 마킹(marking), 마이크로 머시닝(micro-machining) 등의 공정이나, 또는 기타 정밀 기계 가공 등에서 응용되는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법에 관한 것이며, 보다 정밀도를 향상시키고 제어를 용이하게 하며 수율을 제고할 수 있는 개선된 정밀 가공 시스템 및 가공 방법을 제안하기 위한 것이다.
반도체 기술과 디스플레이(FPD) 산업의 발달 및 그에 따른 미세 구조물의 고집적화 추세와 함께, 고밀도 생산 제품에 대한 생산공정의 효율성 및 수율 향상이 요구되고 있다.
예를 들어, 반도체 집적 회로의 제조 공정에서 발생하는 불량을 제거하고 양품으로 치유하기 위하여 통상의 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory), 또는 임베디드(embedded) 메모리와 같은 반도체 메모리 소자 내에는 여분(redundancy) 메모리 셀 등의 요소들이 배치되고 있으며, 레이저를 이용하여 불량 회로 요소를 제거하고 상기 여분 메모리 셀 등으로 대체할 수 있도록 하기 위한 퓨즈(fuse) 또는 링크(link)의 배열이 제공된다.
그와 유사하게, 가령 프로그램 가능한 게이트 어레이(programmable gate array) 또는 ASIC(application-specific integrated circuits)과 같은 로직 소자를 프로그래밍하기 위해서도 퓨즈 또는 링크를 레이저에 의하여 절단하는 방법이 사용되고 있다.
통상, 집적회로가 제조된 이후에, 검사 장비에 의하여 불량 또는 결함의 위치가 저장되며, 이와 같이 저장된 불량 위치에 관한 데이터베이스는 후단의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에서 레이저 빔 및 피처리 웨이퍼의 상대적 위치를 제어함으로써 링크 배열을 선택적으로 절단하기 위한 데이터로 활용될 수 있다.
레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은 단일의 레이저 스폿을 이용하는 것과, 링크 배열 가공의 속도를 향상시키기 위해서 수 개의 레이저 스폿을 동시에 이용하는 것이 제안되어 있다. 특히, 한국공개특허공보 10-2007-36747호, 일본공개특허공보 특개평11-104863호 등에는 두 개의 레이저 빔을 발생시켜 기판 표면에 두 개의 레이저 스폿을 형성함으로써 2열 또는 그 이상의 링크 배열을 한꺼번에 처리할 수 있도록 하는 레이저 정밀 가공 시스템이 개시되어 있다.
특히, 2개 이상의 레이저 빔을 이용하는 정밀 가공 장치를 실제로 구현하기 위해서는 기계적 구조의 복잡성을 동반하게 되며, 각 부품에 대한 정밀한 광학적, 기계적 제어 수단이 요구된다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술의 2 이상의 레이저 빔을 이용하는 정밀 가공 시스템의 예시이다. 예시된 종래기술의 시스템에서는 두 개의 레이저 빔을 기판상의 링크 배열에 집속시키기 위하여 하나의 레이저 광원(10)으로부터 제1 빔 스플리터(12)를 이용하여 두 개의 레이저 빔을 추출한다.
추출된 제1 빔은 제1 미러(mirror)(14), 제2 미러(16), 제1 틸트 미러(tilt mirror)(18), 제2 틸트 미러(20) 및 제2 빔 스플리터(26)를 통해 대물렌즈(28)로 입사하며, 이를 통하여 기판상의 링크 배열(L1)의 소정 위치에 집속된다.
한편, 제2 빔은 제3 틸트 미러(tilt mirror)(22), 제4 틸트 미러(24) 및 제2 빔 스플리터(26)를 통해 대물렌즈(28)로 입사하며, 이를 통하여 기판상의 링크 배열(L2)의 소정 위치에 집속된다.
여기서, 틸트 미러(tilt mirror)란 정밀 모터나 액튜에이터(actuator)에 의하여 빔에 대한 거울의 반사면 각도가 회전 가능한 미러를 말하며, 이를 미세 회전 또는 이동시키기 위한 모터 등 기계적 수단 그 자체는 당업자에게 공지된 것이므로 도시 및 상세한 설명을 생략한다.
이와 같이 두 개의 레이저 빔은 기판상의 링크 배열(L1, L2)의 소정 위치에 집속되며, 틸트 미러(18, 20, 22, 24)를 제어함으로써 빔 스폿 위치의 미세 조정이 가능하다. 각각의 광학 경로에는 이러한 장치에서는 공지된 구성요소인 광 스위치 역할의 AOM(Acousto Optic Modulator) 또는 EOM(Elector Optic Modulator) 및 기타 렌즈 군들이 도시 생략되어 있다.
도 1b 역시 종래기술의 2 이상의 레이저 빔을 이용하는 정밀 가공 시스템의 다른 예시로서, 기본 구성은 도 1a의 것과 유사하나, 틸트 미러(18, 20, 22, 24)를 사용하는 대신에 수직 내지 수평 이동이 가능한 미러들(32, 34, 38. 40)을 각각 사용하여 빔 스폿의 위치를 조정하게 한 점이 상이하다.
이러한 종래기술의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템(예컨대, 반도체 소자의 리페어 장치)에서는, 링크 배열(L1, L2)이 배치된 기판(가령, 반도체 웨이퍼 등, 도시를 생략함)이 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지(X-Y Stage)(도시 생략)에 탑재되며, 레이저 빔에 대하여 링크 배열의 길이 방향으로의 기판 운동이 이루어져, 링크 배열을 순차적으로 가공할 수 있게 된다.
그러나, 이러한 종래기술의 시스템에서는 다수의 빔 스폿 정렬상태의 미세 조정을 위한 모터 또는 액튜에이터 등 위치 조정을 위한 부가의 수단들이 다수 필요하게 되며, 기본적으로 집속 광학계의 구성을 취하고 있기 때문에, 레이저 광원이나, 렌즈, 미러 등의 가공 상태의 기계적 오차로 인하여 빔 스폿의 위치와 정렬 상태가 시시각각 달라질 수 있기 때문에, 측정 시 정확한 빔 스폿의 위치를 찾아내고 미세 정렬 상태를 확인하는 과정이 필요하다는 번거로움이 있으며, 빔 스폿의 위치를 찾아내기 위한 추가적인 광학 경로가 필수적으로 설치되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 집속 광학계에서 스폿 사이즈를 조절하기 위해서는 모터 구동 빔 확장기(motorized beam expander)를 이용하여 빔 경을 조절하는 것이 일반적인 방법이나, 초정밀 모터를 이용하여 빔 경을 조절하더라도 렌즈와 렌즈 사이의 기계적 오차들로 인해 빔 스폿의 위치가 크게 변화되어 버리는 단점이 있다.
특히, 메모리 리페어 장치의 경우 가공 대상인 링크의 크기가 수 마이크론 정도 내지 그 이하의 크기로서 위와 같은 오차가 미치는 영향이 매우 커지게 되는 문제점이 있기 때문에, 이를 피하기 위해서는 일정한 시간마다 변경된 빔 스폿의 위치를 확인하는 정밀 제어를 수행하도록 하고 있으나, 보다 간편하고도 높은 정밀도를 보장할 수 있는 개선된 장치 구성이 절실히 요구되는 상황이다.
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 결상 광학계를 이용하여 빔 스폿 사이즈 조절이 용이하도록 하고, 빔 스폿 정렬 상태의 제어가 정확하고도 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 2개 이상의 빔 스폿 이용시에 빔 스폿의 정밀한 정렬 상태제어를 보다 용이하게 하여, 2개 이상의 빔 스폿을 이용하는 경우에도 장치의 제어에 있어서 요구되는 복잡도를 경감시킬 수 있는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
나아가서, 본 발명은 이동 가능한 슬릿(slit)을 사용하여 빔 스폿의 위치 또는 크기를 조정할 수 있도록 함으로써 보다 간편하고 정밀한 제어를 수행하고, 빔 스폿 내에서 균일한 에너지 분포를 얻을 수 있도록 하며, 반도체 링크 가공 등에 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 2 이상의 링크 배열이 복잡한 패턴으로 배열된 링크 배열에 있어서도 빔 스폿 간격의 제어를 간편하고 용이하게 할 수 있어 높은 가공 효율을 얻을 수 있도록 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 의한 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은, 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및 상기 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 위치를 조정하는 조정 수단을 포함하며, 상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 조정 수단은 상기 오픈 부의 크기를 변경하여 상기 슬릿 수단을 통과하는 레이저 빔의 폭을 조정하는 것일 수 있으며, 상기 조정 수단에 의한 상기 오픈 부의 위치 조정 및 상기 슬릿 수단 후단의 광학계의 축소 배율에 의해 상기 피 가공물 상에서의 위치 변경 정도가 결정될 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 의한 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은, 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및 상기 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 크기를 조정하는 조정 수단을 포함하며, 상기 오픈 부의 크기 조정에 의해 상기 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 미세 조정되는 것을 특징으로 한다.
필요에 따라 본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은, 상기 슬릿 수단과 레이저 광원 사이, 레이저 빔 경로 상의 소정 지점에 구비되며, 상기 레이저 빔의 폭을 확장시키기 위한 빔 확장 수단을 더 포함할 수 있다.
빔 확장 수단으로는 공지의 빔 확장기(beam expander), 빔 균일화기(beam homogenizer) 등 레이저 빔의 확장을 위한 기타 광학계류가 사용될 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 레이저 빔 스폿의 위치가 제어 가능한 것일 수 있다.
또한 바람직하게는 상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 레이저 빔 스폿의 크기가 제어 가능한 것일 수 있다.
본 발명의 제3 특징에 의한, 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은, 상기 제1 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제1 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및 상기 제1 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 위치를 조정하는 조정 수단을 포함하며, 상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 조정 수단은 상기 오픈 부의 크기를 변경하여 상기 슬릿 수단을 통과하는 제1 레이저 빔의 폭을 조정하는 것일 수 있다.
한편, 바람직하게는 상기 조정 수단에 의한 상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 상기 제2 레이저 빔에 의하여 형성되는 스폿의 위치에 대하여 상대적으로 조정될 수 있다.
본 발명의 제4 특징에 의한, 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템은, 상기 제1 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제1 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및 상기 제1 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 크기를 조정하는 조정 수단을 포함하며, 상기 오픈 부의 크기 조정에 의해 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 미세 조정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 필요에 따라서는, 상기 조정 수단에 의한 상기 오픈 부의 크기 조정 에 의해, 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 상기 제2 레이저 빔에 의하여 형성되는 스폿의 크기에 대하여 상대적으로 조정되도록 할 수 있다.
한편, 필요에 따라서, 상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 제1 레이저 빔 스폿의 위치가 제어 가능한 것일 수 있다.
한편, 필요에 따라서, 상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 제1 레이저 빔 스폿의 크기가 제어 가능한 것일 수 있다.
또한, 필요에 따라서는, 상기 제2 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제2 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 제2 오픈 부를 갖는 제2 슬릿 수단; 및 상기 제2 레이저 빔 단면상에서 상기 제2 오픈 부의 위치를 조정하는 제2 조정 수단을 더 포함하도록 구성하여, 상기 제2 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 제2 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되도록 구성할 수도 있다.
또한, 필요에 따라서는, 상기 제2 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제2 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 제2 오픈 부를 갖는 제2 슬릿 수단; 및 상기 제2 레이저 빔 단면상에서 상기 제2 오픈 부의 크기를 조정하는 제2 조정 수단을 포함하도록 구성하여, 상기 제2 오픈 부의 크기 조정에 의해 상기 제2 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 미세 조정되도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 제5 특징에 의한 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법은, 하나 이상의 레이저 빔을 발생시키는 단계; 상기 하나 이상의 레이저 빔 중 어느 하나의 광학적 경로 상에 구비된 슬릿의 위치를 상기 레이저 빔과 수직 방향 상에서 조정하여 상기 레이저 빔의 일부를 투과시키는 단계; 및 상기 슬릿의 위치 조정에 따라 위치 조정된 빔 스폿을 피 가공물 상의 희망 위치에 정렬하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제6 특징에 의한 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법은, 하나 이상의 레이저 빔을 발생시키는 단계; 상기 하나 이상의 레이저 빔 중 어느 하나의 광학적 경로 상에 구비된 슬릿의 크기를 상기 레이저 빔과 수직 방향 상에서 조정하여 상기 레이저 빔의 일부를 투과시키는 단계; 및 상기 슬릿의 크기 조정에 따라 크기 조정된 빔 스폿을 피 가공물 상의 희망 위치에 정렬하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제7 특징에 의한 레이저 빔을 이용한 링크 배열의 정밀 가공 방법은, 상기 링크 배열의 제1 구간에 대하여, 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 제1 빔 스폿 크기의 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계; 상기 레이저 빔의 정렬 위치를 상기 링크 배열의 제1 구간으로부터 제2 구간으로 변경하면서 상기 레이저 빔의 스폿 크기를 상기 제1 빔 스폿 크기로부터 제2 빔 스폿 크기로 조정하는 단계; 및 상기 링크 배열의 제2 구간에 대하여, 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으 로 제2 빔 스폿 크기의 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8 특징에 의한 레이저 빔을 이용한 2열 이상의 링크 배열의 정밀 가공 방법은, 상기 2열 이상의 링크 배열의 제1 구간에 대하여, 제1 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 제1 간격으로 유지하면서 상기 2열 이상의 링크 배열 내의 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계; 상기 레이저 빔의 정렬 위치를 상기 링크 배열의 제1 구간으로부터 제2 구간으로 변경하면서 상기 제1 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 상기 제1 간격으로부터 제2 간격으로 조정하는 단계; 및 상기 2열 이상의 링크 배열의 제2 구간에 대하여, 상기 제2 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 제2 간격으로 유지하면서 상기 2열 이상의 링크 배열 내의 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 레이저 빔을 이용한 정밀 가공에 있어 문제가 되었던 빔 스폿 사이즈 조절이 용이하게 되고, 빔 스폿 정렬 상태의 제어가 정확하고도 효율적으로 수행될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하여 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법에 있 어서 2개 이상의 빔 스폿을 이용하는 경우에도 장치의 제어에 있어서 요구되는 복잡도를 경감시킬 수 있다.
나아가서, 본 발명과 같이 이동 가능한 슬릿(slit)을 사용하여 빔 스폿의 위치 또는 크기를 조정할 수 있도록 함으로써 보다 간편하고 정밀한 제어를 수행하고, 빔 스폿 내에서 균일한 에너지 분포를 얻을 수 있도록 하며, 반도체 링크 가공 등에 있어 보다 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법이 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의해, 2 이상의 링크 배열이 복잡한 패턴으로 배열된 링크 배열에 있어서도 빔 스폿 간격의 제어를 간편하고 용이하게 할 수 있어 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 방법을 적용함에 있어 최대한의 높은 가공 효율을 얻을 수 있게 된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 도면 및 실시예는 단지 본 발명의 기술 사상에 대한 용이한 이해를 도모하기 위한 한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 권리범위를 그에 한정하고자 하는 의도로 파악될 수는 없다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 사용되는 슬릿 수단(120)의 개략적인 구조를 예시한 도면이다. 도 2a 에서는 한 쌍의 수평 블레이드(121) 및 한 쌍의 수직 블레이드(122)로 이루어지는 사각형 오픈 부를 갖는 슬릿 수단(120)을 도시하였으며, 도 2b에서는 원형의 오픈 부를 갖는 슬릿 수단(120)을 도시하였다.
도 2a의 슬릿 수단(120)은 도시된 바와 같이 레이저 빔(B1)의 단면상에서 레이저 빔의 일부를 차단하고, 사각형의 오픈 부를 통해 일부를 투과시킨다. 투과된 레이저 빔(B2)은 대략 오픈 부의 형상과 같은 빔 단면 모양을 갖게 된다.
도 2a의 우측 도면과 같이 사각형의 오픈 부를 이동시킬 경우에는 레이저 빔(B1)의 단면상에서 사각형의 오픈 부가 이동되면서, 그에 따라 투과된 레이저 빔(B2)의 상대적 위치가 변화하게 된다. 이와 같은 오픈 부 이동에 따른 투과 레이저 빔(B2)의 축 이동은 슬릿 수단(120) 전체를 레이저 빔(B1)에 대해 수직 방향으로 이동시키거나, 또는 한 쌍의 수평 블레이드(121) 및 한 쌍의 수직 블레이드(122)를 각각 이동시킴으로써도 얻어질 수 있다. 이러한 미세 이동을 위해서는 슬릿 수단을 기계적으로 구동하는 공지된 모터나 액튜에이터 등이 사용될 수 있다(도시 생략).
한편, 한 쌍의 수평 블레이드(121)를 서로 상대적으로 이동시키거나 및 한 쌍의 수직 블레이드(122)를 서로 상대적으로 이동시켜, 투과 레이저 빔(B2)의 폭을 수평, 수직 또는 양방향 모두에서 독립적으로 제어가 가능하다.
상술한 바와 같은 투과 레이저 빔(B2) 폭의 제어나 빔 단면상에서 위치의 제어는 레이저 광원의 구동 펄스나 기판 구동 펄스와 동기화되어 본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에서 유용하게 사용될 수 있다.
도 2b는 원형의 오픈 부를 갖는 슬릿 수단(120)을 도시하는데, 상술한 사각형 오픈 부를 갖는 슬릿 수단의 경우와 마찬가지로, 도 2b에 도시된 바와 같은 원형 오픈 부의 이동을 통하여서도 빔 스폿의 위치를 이동시킬 수 있음은 물론이며, 필요에 따라 원형 오픈 부의 크기 조절도 가능하며, 이를 위하여 가령 가변 애퍼쳐(variable aperture) 또는 조리개(iris) 등이 사용될 수 있다.
도 3a는 두 개의 레이저 빔을 사용하여 두 개의 링크 배열을 함께 처리 가능하도록 한 레이저 정밀 가공 시스템의 실시예를 도시한다. 도시된 레이저 정밀 가공 시스템은 레이저 광원(110)으로부터 출력된 레이저 빔을 빔 스플리터(112)를 통하여 2 개의 레이저 빔으로 변환한다. 제1 레이저 빔은 미러(114), 슬릿 수단(120), 렌즈(140), 빔 스플리터(126) 및 대물 렌즈(128)를 통하여 기판상의 제1 링크 배열의 소정 위치로 입사한다. 제2 레이저 빔은 슬릿 수단(130), 렌즈(150), 미러(116), 빔 스플리터(126) 및 대물 렌즈(128)를 통하여 기판상의 제2 링크 배열의 소정 위치로 입사한다.
도 3a에서 각각의 광학 경로에는 이러한 장치에서는 공지된 구성요소인 광 스위치 역할의 AOM(Acousto Optic Modulator) 또는 EOM(Elector Optic Modulator) 및 기타 렌즈 군들이 도시 생략되어 있다.
이러한 본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템(예컨대, 반도체 소자의 리페어 장치)에서는, 링크 배열(L1, L2)이 배치된 기판(가령, 반도체 웨이퍼 등, 도시를 생략함)이 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지(X-Y Stage)(도시 생략)에 탑재되며, 레이저 빔에 대하여 링크 배열의 길이 방향으로의 기판 운동이 이루어져, 링크 배열을 순차적으로 가공할 수 있게 된다.
슬릿 수단(120, 130)은 도 2a 또는 도 2b에 도시된 바와 같은 것이 사용될 수 있으며, 슬릿 수단(120, 130)에서는 도 2와 같은 사각형 오픈 부를 갖는 슬릿 수단의 경우 상술한 수평 블레이드(121) 및/또는 수직 블레이드(122)의 제어에 의하거나, 원형 오픈 부를 갖는 슬릿 수단의 경우 조리개의 제어에 의하여 이를 통과하는 레이저 빔의 크기를 제어하는 것이 가능하다. 상기 수평 블레이드(121), 수직 블레이드(122) 및 상기 조리개는 정밀한 기계적 제어를 가능하게 하는 공지된 모터 또는 액튜에이터 등의 조정 수단(도시 생략)에 의해 제어된다.
레이저 빔은 레이저 광원(110)을 통과하여 빔 스플리터(112)에서 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔으로 나뉘는데, 각 빔의 경로 상에서 슬릿 수단(120, 130)의 전방에 빔 확장기(beam expander)를 배치하여(도시 생략), 레이저 빔 경을 확대시키는 것이 가능하며, 그에 따라 확대된 빔은 빔 단면상에서 가우시안(Gaussian) 분포가 아닌 균일한 분포를 가지도록 할 수 있다. 여기서, 상술한 빔 확장기뿐 아니라 빔 균일화기(beam homogenizer) 등 레이저 빔의 확장을 위한 기타 공지의 광학계류가 빔 확장을 위한 수단으로써 전용될 수 있다.
이와 같이 단면상에서 균일한 세기 분포를 갖는 확장된 빔을 슬릿 수단(120, 130)을 통과시킬 경우, 슬릿 수단(120, 130)의 오픈 부 형상 그대로의 빔 스폿들이 광학계를 거쳐 기판상에 조사되게 되며, 이러한 구성은 결상 광학계의 구성을 이루게 된다. 따라서 집속 광학계 구성에 기반을 둔 종래기술의 경우에 비하여 기판상에 형성되는 빔 스폿의 형상과 크기의 용이한 제어가 가능하게 된다.
기판상에 형성되는 링크 배열은 도 4a 및 도 4b와 같이 동일한 구조의 링크 배열이 일정 구간 반복되는 것이 보통이나, 반도체 소자의 설계에 따라서는 링크의 폭이 각각 다른 여러 가지의 링크가 배열되어 있거나, 또는 제1 폭의 링크 배열이 소정 구간 반복되다가 폭이 다른 제2 폭의 링크 배열이 다른 소정 구간 동안 반복되는 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우에 각각의 링크 배열의 설계에 관한 정보는 레이저 가공 시스템에 입력되며 레이저 광원(110), 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지(X-Y Stage)(도시 생략)의 구동을 위한 제어 펄스에 상기 조정 수단을 동기화시켜 상기 슬릿 수단(120, 130)을 구동함으로써, 각각의 링크 배열의 설계에 부합하도록 다양한 종류의 링크 배열(다양한 피가공물)에 대해서도 희망하는 링크(예를 들어, 가공 위치)의 절단이 가능하도록 빔 스폿의 집속 위치를 정밀 제어할 수 있게 된다. 예를 들어, 레이저 광원(110)의 구동을 위한 제어 펄스에 의하여 레이저 광원(110)이 레이저 빔을 발생시킨 후에, 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지의 구동을 위한 제어펄스에 의하여 스테이지의 위치가 이동될 때, 상기 레이저 가공 시스템에 입력된 피가공물의 설계 정보에 기초하여 상기 스테이지 위에 탑재된 피가공물에 대한 가공 위치가 인식될 수 있다. 상기 레이저 가공 시스템에 구비될 수 있는 소정 수단에 의하여 이러한 가공 위치가 인식됨에 따라 동기화된 상기 조정 수단은 상기 슬릿 수단(120, 130)을 구동하여 해당 가공 위치로 빔 스폿의 집속 위치를 제어할 수 있게 된다.
이때, 링크 배열을 구성하는 링크의 폭이 달라지는 경우, 상기 레이저 광원(110) 및 스테이지(도시 생략)를 구동하는 제어 펄스에 상기 조정 수단을 동기화시켜 상기 슬릿 수단(120, 130)을 구동함으로써, 각 반도체 소자별 링크 배열의 설계에 따른 각각의 링크 폭(예를 들어, 가공 위치의 )에 부합하도록 동기화된 빔 스폿 크기의 제어가 가능하게 된다. 예를 들어, 레이저 광원(110)의 구동을 위한 제어 펄스에 의하여 레이저 광원(110)이 레이저 빔을 발생시킨 후에, 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지의 구동을 위한 제어펄스에 의하여 스테이지의 위치가 이동될 때, 상기 레이저 가공 시스템에 입력된 피가공물의 설계 정보에 기초하여 상기 스테이지 위에 탑재된 피가공물에 대한 가공 위치가 인식될 수 있다. 상기 레이저 가공 시스템에 구비될 수 있는 소정 수단에 의하여 이러한 가공 위치가 인식됨에 따라 동기화된 상기 조정 수단은 상기 슬릿 수단(120, 130)을 구동하여 해당 가공 위치에 대한 빔 스폿의 크기를 제어할 수 있게 된다.
이러한 실시예의 구성에 의해, 하나 이상의 레이저 빔을 발생시키고, 상기 하나 이상의 레이저 빔 중 어느 하나의 광학적 경로 상에 구비된 슬릿(120, 130)의 크기를 상기 레이저 빔과 수직 방향 상에서 조정하여 상기 레이저 빔의 일부를 투과시키고, 상기 슬릿(120, 130)의 크기 조정에 따라 크기 조정된 빔 스폿을 피 가공물 상의 희망 위치에 정렬하는 과정으로 이루어지는 본 발명의 정밀 가공 방법의 실시예가 수행이 가능하다.
또한, 본 발명의 정밀 가공 방법의 다른 한 실시예인, 링크 배열의 정밀 가공 방법으로서, 상기 링크 배열의 제1 구간에 대하여, 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 제1 빔 스폿 크기의 레이저 빔을 조사하여 처리하고, 상기 레이저 빔의 정렬 위치를 상기 링크 배열의 제1 구간으로부터 제2 구간으로 변경하면서 상기 레이저 빔의 스폿 크기를 상기 제1 빔 스폿 크기로부터 제2 빔 스폿 크기로 조정하고, 상기 링크 배열의 제2 구간에 대하여, 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 제2 빔 스폿 크기의 레이저 빔을 조사하여 처리하는 과정으로 이루어지는 정밀 가공 방법이 수행 가능하다.
도 3b는 두 개의 레이저 빔을 사용하여 두 개의 링크 배열을 함께 처리 가능하도록 한 레이저 정밀 가공 시스템의 다른 한 실시예를 도시한다. 도시된 레이저 정밀 가공 시스템은 레이저 광원(110)으로부터 출력된 레이저 빔을 빔 스플리터(112)를 통하여 2 개의 레이저 빔으로 변환한다. 제1 레이저 빔은 미러(114), 슬릿 수단(220), 렌즈(140), 빔 스플리터(126) 및 대물 렌즈(128)를 통하여 기판상의 제1 링크 배열의 소정 위치로 입사한다. 제2 레이저 빔은 슬릿 수단(230), 렌즈(150), 미러(116), 빔 스플리터(126) 및 대물 렌즈(128)를 통하여 기판상의 제2 링크 배열의 소정 위치로 입사한다.
도 3b에서 각각의 광학 경로에는 이러한 장치에서는 공지된 구성요소인 광 스위치 역할의 AOM(Acousto Optic Modulator) 또는 EOM(Elector Optic Modulator) 및 기타 렌즈 군들이 도시 생략되어 있다.
이러한 본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템(예컨대, 반도체 소자의 리페어 장치)에서는, 링크 배열(L1, L2)이 배치된 기판(가령, 반도체 웨이퍼 등, 도시를 생략함)이 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지(X-Y Stage)(도시 생략)에 탑재되며, 레이저 빔에 대하여 링크 배열의 길이 방향으로의 기판 운동이 이루어져, 링크 배열을 순차적으로 가공할 수 있게 된다.
슬릿 수단(220, 230)은 도 2a 또는 도 2b에 도시된 바와 같은 것이 사용될 수 있으며, 슬릿 수단(220, 230)에서는 도 2와 같은 사각형 오픈 부를 갖는 슬릿 수단의 경우 상술한 수평 블레이드(121) 및/또는 수직 블레이드(122)의 제어를 통하거나, 원형 오픈 부를 갖는 슬릿 수단의 경우 레이저 빔 단면상에 평행한 방향으 로 오픈 부를 이동시킴으로써 오픈 부를 통과하는 레이저 빔의 위치를 제어하는 것이 가능하다. 상기 수평 블레이드(121), 수직 블레이드(122) 및 원형 오픈 부를 간는 슬릿 수단의 상기 레이저 빔과 수직한 방향 상에서의 이동 제어는 정밀한 기계적 제어를 가능하게 하는 공지된 모터 또는 액튜에이터 등의 조정 수단(도시 생략)에 의해 제어된다.
레이저 빔은 레이저 광원(110)을 통과하여 빔 스플리터(112)에서 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔으로 나뉘는데, 각 빔의 경로 상에서 슬릿 수단(220, 230)의 전방에 빔 확장기(beam expander)를 배치하여(도시 생략), 레이저 빔 경을 확대시키는 것이 가능하며, 그에 따라 확대된 빔은 빔 단면상에서 가우시안(Gaussian) 분포가 아닌 균일한 분포를 가지도록 할 수 있다.
이와 같이 단면상에서 균일한 세기 분포를 갖는 확장된 빔을 슬릿 수단(220, 230)을 통과시킬 경우, 슬릿 수단(220, 230)의 오픈 부 형상 그대로의 빔 스폿들이 오픈 부의 위치에 따라 위치가 미세 조정되면서 광학계를 거쳐 기판상의 희망하는 위치에 정확히 조사되게 되며, 이러한 구성은 결상 광학계의 구성을 이루게 된다. 따라서 집속 광학계 구성에 기반을 둔 종래기술의 경우에 비하여 기판상에 형성되는 빔 스폿의 형상과 크기뿐만 아니라 위치의 용이한 제어까지도 가능하게 된다.
기판상에 형성되는 링크 배열은 반도체 소자의 설계에 따라 도 4a와 같이 제1 배열(L1)과 제2 배열(L2)이 동일한 간격(A)으로 되어 있는 경우도 있을 수 있으 나, 도 4b와 같이 제1 배열(L1)과 제2 배열(L2)의 간격이 상이한(A, B) 구간들이 존재할 수 있다. 이러한 경우에 각각의 링크 배열의 설계에 관한 정보는 데이터베이스의 형태로 레이저 가공 시스템에 입력되며 레이저 광원(110), 수직 및 수평 운동 가능한 스테이지(X-Y Stage)(도시 생략)의 구동을 위한 제어 펄스가 각각의 링크 배열의 설계에 부합하도록 제어되어 다양한 종류의 링크 배열에 대해서도 희망하는 링크의 절단이 가능하도록 빔 스폿의 집속 위치를 정밀 제어할 수 있게 된다.
이때, 링크 배열을 구성하는 제1 배열(L1)과 제1 배열(L2)의 간격이 위치에 따라 달라지는 경우, 상기 레이저 광원(110) 및 스테이지(도시 생략)를 구동하는 제어 펄스에 상기 조정 수단을 동기화시켜 상기 슬릿 수단(220, 230)을 구동함으로써, 각 반도체 소자별 링크 배열의 설계에 따른 각각의 링크 배열 간격에 부합하도록 동기화된 빔 스폿 크기의 제어가 가능하게 된다.
이러한 실시예의 구성에 의해, 하나 이상의 레이저 빔을 발생시키고, 상기 하나 이상의 레이저 빔 중 어느 하나의 광학적 경로 상에 구비된 슬릿(220, 230)의 위치를 상기 레이저 빔과 수직 방향 상에서 조정하여 상기 레이저 빔의 일부를 투과시키고, 상기 슬릿(220, 230)의 위치 조정에 따라 위치 조정된 빔 스폿을 피 가공물 상의 희망 위치에 정렬하는 과정으로 이루어진 본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법의 실시예가 수행이 가능하다.
또한, 본 발명의 정밀 가공 방법의 다른 한 실시예인, 2열 이상의 링크 배열 의 제1 구간에 대하여 제1 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 제1 간격으로 유지하면서 상기 2열 이상의 링크 배열 내의 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 처리하고, 상기 레이저 빔의 정렬 위치를 상기 링크 배열의 제1 구간으로부터 제2 구간으로 변경하면서 상기 제1 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 상기 제1 간격으로부터 제2 간격으로 조정하고, 상기 2열 이상의 링크 배열의 제2 구간에 대하여, 상기 제2 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 제2 간격으로 유지하면서 상기 2열 이상의 링크 배열 내의 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 처리하는 본 발명의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법의 실시예가 수행이 가능하다.
상술한 본 발명의 실시예들의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 있어서, 슬릿 수단의 오픈 부에 의해 형성된 스폿 형상, 크기 및 위치는 결상 광학계의 구성을 거쳐 피 가공물인 타겟 또는 기판상의 링크 배열에 전달된다. 이를 위하여 슬릿 수단 전단에 균일한 빔 에너지를 갖도록 레이저 빔을 확장하는 빔 확장기가 구비됨이 바람직하다. 또한, 슬릿 수단의 오픈 부를 확장, 축소 또는 이동시키기 위하여 구비되는 조정 수단(도시 생략)에 의하여 유발되는 미세 변위는 대물렌즈 등 후속 광학계의 배율에 따라 축소되어 타겟 또는 기판상에 빔 스폿 형상의 변화로 나타나게 되므로, 미세 구조물의 경우에도 정밀한 빔 스폿의 제어가 가능하게 된다.
또한 상기 실시예에서 상술한 렌즈(140, 150)는 튜브 렌즈(tube lens) 또는 릴레이 렌즈(relay lens) 등이 사용됨이 바람직하다.
한편, 스테이지(또는 레이저 빔)의 이동과 동기화된 슬릿 수단의 구동에 의하여 기판상의 다양한 링크 배열 설계에 부합하는 빔 스폿의 수시 제어가 가능하게 되며, 상술한 종래기술의 경우에 비하여 구조가 간단하고 구동이 용이하므로, 반도체 소자의 링크 배열 등 미세 구조물의 보다 신속하고 효율적인 정밀 가공이 가능하다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술의 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템의 예시이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예인 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 사용되는 슬릿 수단의 구성을 예시한 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예인 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템의 구성을 도시한 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 반도체 소자 상에 형성되는 링크 배열의 예시이다.

Claims (20)

  1. 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 있어서,
    레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및
    상기 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 위치를 조정하는 조정 수단을 포함하며,
    상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조정 수단은 상기 오픈 부의 크기를 변경하여 상기 슬릿 수단을 통과하는 레이저 빔의 폭을 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조정 수단에 의한 상기 오픈 부의 위치 조정 및 상기 슬릿 수단 후단의 광학계의 축소 배율에 의해 상기 피 가공물 상에서의 위치 변경 정도가 결정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  4. 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 있어서,
    레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및
    상기 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 크기를 조정하여 상기 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기를 미세 조정하는 조정 수단을 포함하며,
    상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 레이저 빔 스폿의 크기를 제어 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 슬릿 수단과 레이저 광원 사이, 레이저 빔 경로 상의 소정 지점에 구비되며, 상기 레이저 빔의 폭을 확장시키기 위한 빔 확장 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 레이저 빔 스폿의 위치가 제어 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 레이저 빔 스폿의 크기가 제어 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  8. 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 있어서,
    상기 제1 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제1 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및
    상기 제1 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 위치를 조정하는 조정 수단을 포함하며,
    상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조정 수단은 상기 오픈 부의 크기를 변경하여 상기 슬릿 수단을 통과하는 제1 레이저 빔의 폭을 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 조정 수단에 의한 상기 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 상기 제2 레이저 빔에 의하여 형성되는 스폿의 위치에 대하여 상대적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  11. 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템에 있어서,
    상기 제1 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제1 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 오픈 부를 갖는 슬릿 수단; 및
    상기 제1 레이저 빔 단면상에서 상기 오픈 부의 크기를 조정하는 조정 수단을 포함하며,
    상기 오픈 부의 크기 조정에 의해 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 미세 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조정 수단에 의한 상기 오픈 부의 크기 조정에 의해, 상기 제1 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 상기 제2 레이저 빔에 의하여 형성되는 스폿의 크기에 대하여 상대적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 제1 레이저 빔 스폿의 위치가 제어 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  14. 제9항 또는 제11항에 있어서,
    상기 조정 수단은 상기 피 가공물의 위치 구동 또는 레이저 광원의 구동 펄 스와 동기화되어, 상기 피 가공물 상의 가공 위치에 따른 상기 제1 레이저 빔 스폿의 크기가 제어 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제2 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제2 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 제2 오픈 부를 갖는 제2 슬릿 수단; 및
    상기 제2 레이저 빔 단면상에서 상기 제2 오픈 부의 위치를 조정하는 제2 조정 수단을 더 포함하며,
    상기 제2 오픈 부의 위치 조정에 의해, 상기 제2 레이저 빔에 의하여 피 가공물 상에 형성되는 스폿(spot)의 위치가 미세 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제2 레이저 빔의 광학적 경로 상에 구비되며, 상기 제2 레이저 빔 단면의 적어도 일부를 통과시키기 위한 제2 오픈 부를 갖는 제2 슬릿 수단; 및
    상기 제2 레이저 빔 단면상에서 상기 제2 오픈 부의 크기를 조정하는 제2 조정 수단을 포함하며,
    상기 제2 오픈 부의 크기 조정에 의해 상기 제2 레이저 빔에 의하여 피 가공 물 상에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 미세 조정되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템.
  17. 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법에 있어서,
    하나 이상의 레이저 빔을 발생시키는 단계;
    상기 하나 이상의 레이저 빔 중 어느 하나의 광학적 경로 상에 구비된 슬릿의 위치를 상기 레이저 빔과 수직 방향 상에서 조정하여 상기 레이저 빔의 일부를 투과시키는 단계; 및
    상기 슬릿의 위치 조정에 따라 위치 조정된 빔 스폿을 피 가공물 상의 희망 위치에 정렬하는 단계를 포함하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법.
  18. 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법에 있어서,
    하나 이상의 레이저 빔을 발생시키는 단계;
    상기 하나 이상의 레이저 빔 중 어느 하나의 광학적 경로 상에 구비된 슬릿의 크기를 상기 레이저 빔과 수직 방향 상에서 조정하여 상기 레이저 빔의 일부를 투과시키는 단계; 및
    상기 슬릿의 크기 조정에 따라 크기 조정된 빔 스폿을 피 가공물 상의 희망 위치에 정렬하는 단계를 포함하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법.
  19. 레이저 빔을 이용한 링크 배열의 정밀 가공 방법에 있어서,
    상기 링크 배열의 제1 구간에 대하여, 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 제1 빔 스폿 크기의 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계;
    상기 레이저 빔의 정렬 위치를 상기 링크 배열의 제1 구간으로부터 제2 구간으로 변경하면서 상기 레이저 빔의 스폿 크기를 상기 제1 빔 스폿 크기로부터 제2 빔 스폿 크기로 조정하는 단계; 및
    상기 링크 배열의 제2 구간에 대하여, 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 제2 빔 스폿 크기의 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법.
  20. 레이저 빔을 이용한 2열 이상의 링크 배열의 정밀 가공 방법에 있어서,
    상기 2열 이상의 링크 배열의 제1 구간에 대하여, 제1 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 제1 간격으로 유지하면서 상기 2열 이상의 링크 배열 내의 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계;
    상기 레이저 빔의 정렬 위치를 상기 링크 배열의 제1 구간으로부터 제2 구간으로 변경하면서 상기 제1 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 상기 제1 간격으로부터 제2 간격으로 조정하는 단계; 및
    상기 2열 이상의 링크 배열의 제2 구간에 대하여, 상기 제2 레이저 빔 스폿과 제2 레이저 빔 스폿의 간격을 제2 간격으로 유지하면서 상기 2열 이상의 링크 배열 내의 절단하고자 하는 링크 상에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 방법.
KR1020070100202A 2007-10-05 2007-10-05 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법 KR100940591B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070100202A KR100940591B1 (ko) 2007-10-05 2007-10-05 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070100202A KR100940591B1 (ko) 2007-10-05 2007-10-05 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090035116A KR20090035116A (ko) 2009-04-09
KR100940591B1 true KR100940591B1 (ko) 2010-02-05

Family

ID=40760633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070100202A KR100940591B1 (ko) 2007-10-05 2007-10-05 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100940591B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102514154B1 (ko) * 2021-03-02 2023-03-27 주식회사 에스에프에이 하향식 기판 레이저 에칭 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6444295A (en) * 1987-08-12 1989-02-16 Nec Corp Laser beam trimming device
KR100583530B1 (ko) 2003-10-01 2006-05-26 동부일렉트로닉스 주식회사 고정식 조리개 필터를 구비한 레이저 광학장치 및 이를이용한 레이저 빔의 스폿제어방법
KR100723935B1 (ko) * 2005-10-18 2007-05-31 주식회사 한광옵토 레이저 패턴 가공 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6444295A (en) * 1987-08-12 1989-02-16 Nec Corp Laser beam trimming device
KR100583530B1 (ko) 2003-10-01 2006-05-26 동부일렉트로닉스 주식회사 고정식 조리개 필터를 구비한 레이저 광학장치 및 이를이용한 레이저 빔의 스폿제어방법
KR100723935B1 (ko) * 2005-10-18 2007-05-31 주식회사 한광옵토 레이저 패턴 가공 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090035116A (ko) 2009-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101310243B1 (ko) 고속 빔 편향 링크 가공
US7358157B2 (en) Method and system for high-speed precise laser trimming, scan lens system for use therein and electrical device produced thereby
JP4551086B2 (ja) レーザーによる部分加工
US7871903B2 (en) Method and system for high-speed, precise micromachining an array of devices
US6639177B2 (en) Method and system for processing one or more microstructures of a multi-material device
JP5294629B2 (ja) 複数のレーザビームスポットを使用する半導体構造加工
US9889523B2 (en) Method and device for processing a workpiece using laser radiation
US20040188393A1 (en) Method and apparatus of drilling high density submicron cavities using parallel laser beams
US20060199354A1 (en) Method and system for high-speed precise laser trimming and electrical device produced thereby
JP2004528991A5 (ko)
WO2007090051A2 (en) Method and system for high-speed precise laser trimming and scan lens for use therein
KR20060120230A (ko) 반도체 소자 분리 방법, 디바이스 및 회절 격자
JP2012138597A (ja) 複数のレーザビームスポットを使用する半導体構造加工
KR100940591B1 (ko) 레이저 빔을 이용한 정밀 가공 시스템 및 가공 방법
TW202135965A (zh) 雷射加工裝置和雷射加工工件的方法
JP2004306101A (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP5241129B2 (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
CN115020227A (zh) 基于扫描转镜的晶圆激光退火设备
KR100766300B1 (ko) 레이저 가공슬릿 및 가공장치
JP2022000313A (ja) レーザビーム合成装置及び像形成方法
JP2005046891A (ja) レーザ加工装置
KR20140071528A (ko) 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법
KR20190056895A (ko) 미세 패턴 정밀 가공 장치
EP1487602A2 (en) Method and system for high-speed, precise micromachining an array of devices

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130128

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140128

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150102

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160104

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 11