KR101161731B1 - Laser processing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A laser processing apparatus and method are provided to prevent a laser beam from being scattered or irregularly reflected on a reflective layer and transferred into a wafer layer by removing the reflective layer before laser processing. CONSTITUTION: A laser processing apparatus comprises a stage(30) and first and second processing units(40,50). The first processing unit is arranged on the upper side of the stage and provides a laser beam to a wafer(10) placed on the stage. The second processing unit is installed on one side of the first processing unit and transmits ultrasonic vibration along a predetermined cutting line to remove a reflective layer from the wafer, thereby preventing the scattering and irregular reflection of a laser beam on the reflective layer. After the reflective laser is removed by the second processing unit, the first processing unit provides a laser beam along the predetermined cutting line in a specified region of the wafer and forms spots of laser beam inside the wafer to form a phase change area.

Description

레이저 가공장치 및 가공방법{LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD}LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD}

실시예는 레이저빔을 이용하여 대상물을 가공하는 가공장치 및 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a processing apparatus and method for processing an object using a laser beam.

최근, 레이저빔을 이용한 가공기술의 발달에 따라 반도체웨이퍼를 분할하기 위하여 레이저빔으로 스크라이빙 가공을 하거나 절단하는 방법이 이용되고 있다.Recently, with the development of processing technology using a laser beam, a method of scribing or cutting a laser beam has been used to divide a semiconductor wafer.

레이저빔을 이용한 가공방법은 엘이디칩 제조용 웨이퍼의 스크라이빙 공정에도 적용될 수 있다. 엘이디칩 제조용 웨이퍼는 사파이어재질의 기판층상에 금속유기화학증착(MOCVD)법으로 질화물층을 형성하는 과정을 통하여 제조된다. 최근, 엘이디칩의 고휘도의 발광특성을 구현하기 위하여 사파이어재질의 기판층상에 반사층을 형성하는 방법이 적용되고 있다. 반사층이 형성된 엘이디칩은 발광된 광이 반사층에서 반사되면서 광의 누설이 차단되므로, 광의 휘도가 향상될 수 있다.The processing method using the laser beam can be applied to the scribing process of the wafer for LED chip manufacturing. The LED chip manufacturing wafer is manufactured by forming a nitride layer on a sapphire substrate layer by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Recently, a method of forming a reflective layer on a substrate layer made of sapphire material has been applied to realize high luminance light emitting characteristics of an LED chip. In the LED chip in which the reflective layer is formed, since light leakage is blocked by the reflected light, the brightness of the light may be improved.

그러나, 레이저빔을 이용하여 반사층이 형성된 웨이퍼에 직접 가공을 하는 경우에는, 레이저빔이 반사층에 난반사되면서 기판층의 내부로 적절히 전달되지 않기 때문에 가공상의 한계가 있었다.However, in the case of directly processing the wafer on which the reflective layer is formed by using the laser beam, there is a limitation in processing because the laser beam is diffusely reflected on the reflective layer and is not properly transferred into the substrate layer.

실시예는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시예의 목적은, 반사층이 형성된 엘이디칩 제조용 웨이퍼에 대해서도 레이저빔을 이용하여 가공을 효율적으로 수행할 수 있는 레이저 가공장치를 제공하는 데에 있다.The embodiment is to solve the above problems of the prior art, an object of the embodiment is to provide a laser processing apparatus that can efficiently perform the processing using a laser beam for the wafer for manufacturing LED chip with a reflective layer is formed. have.

상기한 목적을 달성하기 위한 실시예에 따른 레이저 가공장치는, 프레임상에 설치되며 웨이퍼가 탑재되는 스테이지와, 상기 스테이지의 상측에 배치되어 상기 스테이지에 탑재된 웨이퍼로 레이저빔을 조사하는 제1가공유닛과, 상기 제1가공유닛의 일측에 설치되어 상기 웨이퍼상의 반사층을 제거하는 제2가공유닛을 포함하여 구성될 수 있다.Laser processing apparatus according to an embodiment for achieving the above object, the first processing is installed on the frame and the wafer is mounted, and the first processing for irradiating a laser beam to the wafer disposed on the stage and mounted on the stage And a second processing unit installed on one side of the first processing unit to remove the reflective layer on the wafer.

또한, 실시예에 따른 레이저 가공방법은, 기판층상에 반사층이 형성된 웨이퍼에 절단예정라인을 따라 레이저빔을 조사하여 가공하는 레이저 가공방법에 있어서, 상기 절단예정라인을 따라 상기 반사층을 제거하는 제1단계와, 상기 반사층이 제거된 영역에 레이저빔을 조사하고, 상기 기판층의 내부에 레이저빔의 스폿을 형성하여 상기 기판층의 내부에 상변이 영역을 형성하는 제2단계를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the laser processing method according to the embodiment, in the laser processing method of irradiating a laser beam along a cutting line to be processed on a wafer on which a reflective layer is formed on the substrate layer, the first process of removing the reflective layer along the cutting line. And a second step of irradiating a laser beam to the region from which the reflective layer has been removed, and forming a spot of the laser beam inside the substrate layer to form a phase change region within the substrate layer. have.

실시예에 따른 레이저 가공장치는, 엘이디칩 제조용 웨이퍼의 기판층상에 형성된 반사층을 제거하는 제2가공유닛을 구비하고, 레이저빔을 이용한 가공을 수행하기 전에 반사층을 제거함으로써, 레이저빔을 조사하여 가공하는 과정에서 레이저빔이 반사층에서 산란되거나 난반사되면서 기판층의 내부로 전달되지 않는 현상을 방지할 수 있다.The laser processing apparatus according to the embodiment includes a second processing unit for removing the reflective layer formed on the substrate layer of the wafer for LED chip manufacturing, and removes the reflective layer before performing the processing using the laser beam, thereby irradiating and processing the laser beam. In the process, the laser beam is scattered or diffusely reflected in the reflective layer, thereby preventing the phenomenon of not being transferred into the substrate layer.

실시예에 따른 레이저 가공장치는, 기판층으로부터 반사층을 제거하는 과정에서 발생할 수 있는 이물질을 제거하는 이물질 제거유닛을 구비하고, 반사층을 제거하는 과정에서 발생하는 이물질을 제거함으로써, 이물질로 인하여 웨이퍼나 스테이지를 포함한 장비가 오염되는 것을 방지할 수 있다.Laser processing apparatus according to the embodiment is provided with a foreign material removal unit for removing the foreign matter that may occur in the process of removing the reflective layer from the substrate layer, and by removing the foreign matter generated in the process of removing the reflective layer, It is possible to prevent the equipment including the stage from being contaminated.

도 1은 엘이디칩 제조용 웨이퍼가 도시된 사시도이다.
도 2는 엘이디칩 제조용 웨이퍼가 도시된 단면도이다.
도 3은 제1실시예에 따른 레이저 가공장치가 도시된 개략도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 레이저 가공장치의 제2가공유닛을 이용하여 엘이디칩 제조용 웨이퍼의 반사층을 제거하는 동작이 도시된 개략도이다.
도 6은 도 3의 레이저 가공장치의 제1가공유닛을 이용하여 엘이디칩 제조용 웨이퍼에 레이저를 조사하는 동작이 도시된 개략도이다.
도 7 내지 도 9는 도 3의 레이저 가공장치를 이용하여 엘이디칩 제조용 웨이퍼의 절단예정라인을 따라 상변이 영역을 형성하는 과정이 순차적으로 도시된 개략도이다.
도 10은 제2실시예에 따른 레이저 가공장치의 제2가공유닛 및 이물질 제거유닛이 도시된 개략도이다.
도 11은 제3실시예에 따른 레이저 가공장치의 제2가공유닛 및 이물질 제거유닛이 도시된 개략도이다.1 is a perspective view showing a wafer for manufacturing an LED chip.
2 is a cross-sectional view showing a wafer for manufacturing LED chips.
3 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to a first embodiment.
4 and 5 are schematic views showing an operation of removing the reflective layer of the wafer for LED chip manufacturing using the second processing unit of the laser processing apparatus of FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an operation of irradiating a laser onto a wafer for manufacturing an LED chip using the first processing unit of the laser processing apparatus of FIG. 3.
7 to 9 are schematic views sequentially illustrating a process of forming a phase change region along a cutting line of a chip for manufacturing an LED chip using the laser processing apparatus of FIG. 3.
10 is a schematic view showing a second processing unit and a foreign matter removing unit of the laser processing apparatus according to the second embodiment.
11 is a schematic view showing a second processing unit and a foreign matter removing unit of the laser processing apparatus according to the third embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 레이저 가공장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a laser processing apparatus according to the embodiment will be described.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엘이디칩 제조용 웨이퍼(10)(이하, 웨이퍼라 한다.)는, 사파이어재질의 기판층(11)과, 기판층(11)상에 적층된 복수의 질화물층(12)과, 질화물층(12)이 적층되는 기판층(11)의 일측면과 반대되는 타측면에 형성되는 반사층(13)으로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the LED chip manufacturing wafer 10 (hereinafter referred to as a wafer) includes a sapphire substrate layer 11 and a plurality of nitrides stacked on the substrate layer 11. The layer 12 and the reflective layer 13 formed on the other side opposite to one side of the substrate layer 11 on which the nitride layer 12 is stacked may be formed.

질화물층(12)은, 예를 들면, 금속유기화학증착(MOCVD)법을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 질화물층(12)은, n-GaN층(121), InGaN층(122) 및 p-GaN층(123)으로 구성될 수 있다. 기판층(11)과 n-GaN층(121) 사이에는 기판층(11)과 n-GaN층(121) 사이의 격자정합을 향상시키기 위하여 도핑되지 않은 GaN층을 형성하는 것이 가능하다.The nitride layer 12 may be formed using, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). The nitride layer 12 may be composed of an n-GaN layer 121, an InGaN layer 122, and a p-GaN layer 123. It is possible to form an undoped GaN layer between the substrate layer 11 and the n-GaN layer 121 to improve the lattice match between the substrate layer 11 and the n-GaN layer 121.

반사층(13)은 분산 브래그 반사체(DBR: Distributed Bragg Reflector)나 금속 중 적어도 하나를 포함하도록 형성될 수 있으며, 분산 브래그 반사체를 포함하는 하나의 층과 금속을 포함하는 하나의 층이 적층된 이중층의 구성을 가질 수 있다. 반사층(13)에 적용될 수 있는 금속으로는, 반사도가 우수한 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)이 포함된 금속이 적용될 수 있다. 반사층(13)은 기판층(11)의 타측면에 코팅 또는 증착에 의하여 형성될 수 있다. 반사층(13)은 발광재료인 InGaN층(122)에서 발광되는 광을 반사시켜 광의 누설을 방지하는 역할을 수행한다. 이러한 웨이퍼(10)는, 레이저빔을 이용하여 절단예정라인(L)을 따라 스크라이빙 가공된 후 절단되는 과정을 통하여 복수의 엘이디칩으로 분할된다.The reflective layer 13 may be formed to include at least one of a distributed Bragg reflector (DBR) or a metal, and may include one layer including the distributed Bragg reflector and one layer including the metal. It may have a configuration. As a metal that may be applied to the reflective layer 13, a metal containing silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni), or chromium (Cr) having excellent reflectivity may be applied. The reflective layer 13 may be formed by coating or depositing on the other side of the substrate layer 11. The reflective layer 13 serves to prevent light leakage by reflecting light emitted from the InGaN layer 122, which is a light emitting material. The wafer 10 is divided into a plurality of LED chips through a process of being scribed along a cut line L, using a laser beam, and then cut.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 레이저 가공장치는, 프레임(20)과, 프레임(20)상에 설치되며 웨이퍼(10)가 탑재되는 스테이지(30)와, 스테이지(30)의 상측에 배치되어 스테이지(30)에 탑재된 웨이퍼(10)로 레이저빔을 조사하는 제1가공유닛(40)과, 제1가공유닛(40)의 일측에 설치되어 웨이퍼(10)상의 반사층(13)을 제거하는 제2가공유닛(50)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the laser processing apparatus according to the first embodiment includes a frame 20, a stage 30 installed on the frame 20, on which the wafer 10 is mounted, and a stage 30. A first processing unit 40 disposed on an upper side of the first processing unit 40 to irradiate a laser beam to the wafer 10 mounted on the stage 30, and a reflective layer on the wafer 10 provided on one side of the first processing unit 40. 13) may be configured to include a second processing unit (50) for removing.

제1가공유닛(40)은, 레이저광원(41)과, 레이저광원(41)의 일측에 설치되는 레이저빔 정형모듈(42)과, 레이저빔 정형모듈(42)의 일측에 설치되는 집광렌즈(43)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 3에서는, 레이저광원(41), 레이저빔 정형모듈(42) 및 집광렌즈(43)가 스테이지(30)의 상측에서 수직선상으로 배치되는 구성이 도시되지만, 레이저광원(41), 레이저빔 정형모듈(42) 및 집광렌즈(43)는 반사미러 등의 광학계를 통하여 수평방향이나 그 외의 임의의 방향으로 배치될 수 있다.The first processing unit 40 includes a laser light source 41, a laser beam shaping module 42 provided on one side of the laser light source 41, and a condenser lens provided on one side of the laser beam shaping module 42. 43). In FIG. 3, the configuration in which the laser light source 41, the laser beam shaping module 42 and the condenser lens 43 are arranged in a vertical line on the upper side of the stage 30 is illustrated, but the laser light source 41 and the laser beam shaping are illustrated. The module 42 and the condenser lens 43 may be arranged in a horizontal direction or any other direction through an optical system such as a reflection mirror.

레이저광원(41)은 고체레이저, 기체레이저 또는 액체레이저가 될 수 있으며, 바람직하게는, 가우시안 빔 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들면, 레이저광원(41)은 Nd-YAG 레이저와 같은 고체 레이저가 될 수 있으며, Nd-YAG 레이저 외에 CO2 레이저, 엑시머 레이저나 DPSS 레이저 등이 이용될 수 있다.The laser light source 41 may be a solid laser, a gas laser or a liquid laser, and preferably has a Gaussian beam profile. For example, the laser light source 41 may be a solid state laser such as an Nd-YAG laser, and CO 2 in addition to the Nd-YAG laser. Lasers, excimer lasers or DPSS lasers can be used.

레이저빔 정형모듈(42)은 레이저빔의 발산각을 교정하는 것으로, 실린더형 오목렌즈(421)와 실린더형 볼록렌즈(422)로 구성될 수 있다.The laser beam shaping module 42 corrects the divergence angle of the laser beam, and may include a cylindrical concave lens 421 and a cylindrical convex lens 422.

집광렌즈(43)는 레이저빔 정형모듈(42)에서 교정된 레이저빔을 집광하여 기판층(11)의 내부에 스폿(P)을 형성하는 역할을 수행한다. 기판층(11)의 내부에 형성된 스폿(P)에 의하여 기판층(11)의 내부에 상변이 영역(T)이 형성된다.The condenser lens 43 collects the laser beam corrected by the laser beam shaping module 42 to form a spot P in the substrate layer 11. The phase change region T is formed in the substrate layer 11 by the spot P formed in the substrate layer 11.

한편, 프레임(20)과 스테이지(30)의 사이에는 스테이지(30)를 이동시키는 구동유닛(60)이 구비될 수 있다. 구동유닛(60)은 웨이퍼(10)를 수평방향으로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라, 웨이퍼(10)를 향하여 레이저빔이 조사되는 상태에서 웨이퍼(10)를 수평방향으로 연속적 또는 단속적으로 가공할 수 있다. 또한, 구동유닛(60)은 스테이지(30)를 수직방향으로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라, 기판층(11)의 내부에 레이저빔이 집광되도록 하거나 기판층(11)의 내부에 레이저빔이 집광된 상태에서 웨이퍼(10)를 수직방향으로 연속적 또는 단속적으로 가공할 수 있다.Meanwhile, a driving unit 60 for moving the stage 30 may be provided between the frame 20 and the stage 30. The driving unit 60 may move the wafer 10 in the horizontal direction. Accordingly, the driving unit 60 may continuously or intermittently process the wafer 10 in the horizontal direction while the laser beam is irradiated toward the wafer 10. have. In addition, the driving unit 60 may move the stage 30 in the vertical direction, so that the laser beam is focused inside the substrate layer 11 or the laser beam is focused inside the substrate layer 11. In this state, the wafer 10 can be processed continuously or intermittently in the vertical direction.

제2가공유닛(50)은, 가변 주파수를 가지는 전력을 발생시키는 초음파 발진자(51)와, 초음파 발진자(51)로부터 전력을 공급받아 진동하는 초음파 진동자(52)와, 초음파 진동자(52)와 연결되고 웨이퍼(10)에 대향하도록 설치되어 초음파 진동자(52)의 진동에 의하여 진동하면서 기판층(11)상의 반사층(13)을 제거하는 제거부재(53)를 포함하여 구성될 수 있다.The second processing unit 50 is connected to an ultrasonic oscillator 51 generating an electric power having a variable frequency, an ultrasonic vibrator 52 that vibrates by receiving power from the ultrasonic oscillator 51, and an ultrasonic vibrator 52. And a removal member 53 installed to face the wafer 10 to remove the reflective layer 13 on the substrate layer 11 while vibrating by the vibration of the ultrasonic vibrator 52.

초음파 발진자(51)는 특정한 비가청주파수로 초음파 진동자(52)에 전력을 공급하도록 구성된다. 초음파 진동자(52)는, 예를 들면, 압전진동자를 구비하여 전기적 에너지를 물리적 에너지로 변환시킨다. 이러한 물리적 에너지는 초음파 진동자(52)와 연결된 제거부재(53)로 전달된다. 제거부재(53)로 전달된 물리적 에너지는 기판층(11)상의 반사층(13)으로 전달되며, 이에 따라, 기판층(11)으로부터 반사층(13)이 제거될 수 있다.The ultrasonic oscillator 51 is configured to supply power to the ultrasonic vibrator 52 at a particular inaudible frequency. The ultrasonic vibrator 52 includes, for example, a piezoelectric vibrator to convert electrical energy into physical energy. This physical energy is transmitted to the removal member 53 connected to the ultrasonic vibrator 52. Physical energy transferred to the removal member 53 is transferred to the reflective layer 13 on the substrate layer 11, whereby the reflective layer 13 may be removed from the substrate layer 11.

제거부재(53)는 반사층(13)과 접촉하는 부분이 날카로운 형상을 가지는 니들과 같은 형상으로 형성될 수 있다.The removal member 53 may be formed in a shape such as a needle having a sharp shape in contact with the reflective layer 13.

이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 제1실시예에 따른 레이저 가공장치를 이용하여 웨이퍼(10)를 절단하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of cutting the wafer 10 using the laser processing apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 9.

도 4에 도시된 바와 같이, 스테이지(30)상에 웨이퍼(10)가 탑재되면, 제2가공유닛(50)의 제거부재(53)가 웨이퍼(10)의 절단예정라인(L)상에서 반사층(13)과 접촉하도록 위치된다. 제거부재(53)가 웨이퍼(10)상에 위치될 수 있도록, 제2가공유닛(50)의 위치가 정지된 상태에서, 스테이지(30)가 구동유닛(60)의 동작에 의하여 수평방향 및/또는 수직방향으로 이동될 수 있다.As shown in FIG. 4, when the wafer 10 is mounted on the stage 30, the removal member 53 of the second processing unit 50 is disposed on the reflective line L of the wafer 10. 13) in contact with it. In the state where the position of the second processing unit 50 is stopped so that the removal member 53 can be positioned on the wafer 10, the stage 30 is moved in the horizontal direction and / or by the operation of the driving unit 60. Or it can be moved in the vertical direction.

이러한 상태에서, 초음파 발진자(51)가 동작하여 초음파 진동자(52)가 진동하면, 제거부재(53)가 진동하면서 절단예정라인(L)상에 위치된 반사층(13)을 제거한다. 이때, 제거부재(53)가 절단예정라인(L)의 궤적을 따르도록 웨이퍼(10)가 수평방향으로 이동될 수 있는데, 이를 위하여, 스테이지(30)가 구동유닛(60)의 동작에 의하여 수평방향으로 이동될 수 있다. 또한, 반사층(13)을 제거하는 과정에서, 반사층(13)의 두께에 대응되도록 제거부재(53)가 웨이퍼(10)에 대하여 상대적으로 상하방향으로 이동될 수 있는데, 이를 위하여, 스테이지(30)가 구동유닛(60)의 동작에 의하여 수직방향으로 이동될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 절단예정라인(L)을 따라 반사층(13)을 제거하는 동작이 완료된 후에는, 웨이퍼(10)의 기판층(11)이 외부로 노출되는 반사층 제거영역(A)이 절단예정라인(L)을 따라 형성된다.In this state, when the ultrasonic oscillator 51 operates and the ultrasonic vibrator 52 vibrates, the removal member 53 vibrates to remove the reflective layer 13 positioned on the cutting line L. At this time, the wafer 10 may be moved in the horizontal direction so that the removal member 53 follows the trajectory of the cutting line L. For this purpose, the stage 30 is horizontal by the operation of the driving unit 60. Can be moved in a direction. In addition, in the process of removing the reflective layer 13, the removal member 53 may be moved up and down relative to the wafer 10 so as to correspond to the thickness of the reflective layer 13. Can be moved in the vertical direction by the operation of the drive unit (60). As shown in FIG. 5, after the operation of removing the reflective layer 13 along the cut line L is completed, the reflective layer removing area A of which the substrate layer 11 of the wafer 10 is exposed to the outside is completed. It is formed along this cutting line (L).

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1가공유닛(40)이 절단예정라인(L)상의 반사층 제거영역(A)으로 레이저빔을 조사할 수 있는 위치에 위치된다. 제1가공유닛(40)의 위치조절을 위하여, 제1가공유닛(40)의 위치가 정지된 상태에서, 스테이지(30)가 구동유닛(60)의 동작에 의하여 수평방향 및/또는 수직방향으로 이동될 수 있다.As shown in FIG. 6, the first processing unit 40 is positioned at the position where the laser beam can be irradiated to the reflective layer removing region A on the cut line L. FIG. In order to adjust the position of the first processing unit 40, in a state where the position of the first processing unit 40 is stopped, the stage 30 is moved in the horizontal direction and / or vertical direction by the operation of the driving unit 60. Can be moved.

이러한 상태에서, 레이저광원(41)로부터 레이저빔이 출사되면, 출사된 레이저빔은 레이저빔 정형모듈(42)에서 교정되고 집광렌즈(43)에서 집광된 후, 반사층 제거영역(A)을 통하여 기판층(11)의 내부로 조사된다. 이때, 레이저빔은 기판층(11)의 내부에 스폿(P)을 형성하며, 이에 따라, 스폿(P) 및 그 주변에서 상변이 영역(T)이 형성된다. 그리고, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 스테이지(30)가 구동유닛(60)의 동작에 의하여 수평방향으로 이동되면, 웨이퍼(11)가 레이저빔이 절단예정라인(L)의 궤적을 따르도록 이동되며, 이에 따라, 절단예정라인(L)을 따라 상변이 영역(T)이 연속적으로 형성될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)는 작은 외력만으로도 분리 또는 절단되는 것이 가능한 상태가 된다.In this state, when the laser beam is emitted from the laser light source 41, the emitted laser beam is corrected by the laser beam shaping module 42 and collected by the condenser lens 43, and then the substrate is removed through the reflective layer removing region A. Irradiated into the interior of layer 11. In this case, the laser beam forms a spot P in the substrate layer 11, and thus, the phase transition region T is formed in the spot P and its periphery. 7 to 9, when the stage 30 is moved in the horizontal direction by the operation of the driving unit 60, the wafer 11 moves the trace of the laser beam to the cutting line L. FIG. It is moved to follow, accordingly, the phase change region (T) can be formed continuously along the cut line (L). Therefore, the wafer 10 is in a state capable of being separated or cut only by a small external force.

제1실시예에 따른 레이저 가공장치는, 웨이퍼(10)의 기판층(11)상에 형성된 반사층(13)을 제거하는 제2가공유닛(50)을 구비하고, 레이저빔을 이용한 가공을 수행하기 전에 반사층(13)을 제거함으로써, 레이저빔을 조사하여 가공하는 과정에서 레이저빔이 반사층(13)에 산란되거나 난반사되면서 기판층(11)의 내부로 전달되지 않는 현상을 방지할 수 있다.The laser processing apparatus according to the first embodiment includes a second processing unit 50 for removing the reflective layer 13 formed on the substrate layer 11 of the wafer 10, and performs processing using a laser beam. By removing the reflective layer 13, the phenomenon in which the laser beam is scattered or diffusely reflected on the reflective layer 13 and is not transmitted to the inside of the substrate layer 11 in the process of irradiating and processing the laser beam can be prevented.

이하, 도 10을 참조하여, 제2실시예에 따른 레이저 가공장치에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a laser processing apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 10. The same parts as those described in the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 10에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 레이저 가공장치는, 제2가공유닛(50)에 인접되게 설치되어 반사층(13)을 제거하는 과정에서 발생하는 이물질을 제거하는 이물질 제거유닛(70)을 포함하여 구성될 수 있다. 이물질 제거유닛(70)은 제2가공유닛(50)과 함께 구비될 수 있으며, 제2가공유닛(50)에 독립적인 별개의 장치로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 10, the laser processing apparatus according to the second embodiment includes a foreign matter removing unit installed adjacent to the second processing unit 50 to remove foreign substances generated in the process of removing the reflective layer 13. 70). The foreign material removing unit 70 may be provided together with the second processing unit 50, and may be configured as a separate device independent of the second processing unit 50.

이물질 제거유닛(70)은, 제거부재(53)에 인접되는 위치에서 웨이퍼(10)에 대향되게 배치되며 이물질이 흡입되는 흡입구(71)와, 흡입구(71)와 연통되는 통로(72)와, 통로(72)와 연통되는 부압원(73)을 포함하여 구성될 수 있다. 통로(72)와 부압원(73) 사이에는 흡입된 이물질을 여과하는 필터(74)가 구비되는 것이 바람직하다.The foreign material removing unit 70 is disposed to face the wafer 10 at a position adjacent to the removing member 53, and a suction port 71 through which foreign matter is sucked, a passage 72 in communication with the suction port 71; It may be configured to include a negative pressure source 73 in communication with the passage (72). It is preferable that a filter 74 is provided between the passage 72 and the negative pressure source 73 to filter the foreign matter sucked in.

제2실시예에 따른 레이저 가공장치는, 반사층(13)을 제거하는 과정에서 발생할 수 있는 반사층(13)을 포함한 이물질을 흡입하여 제거할 수 있다. 따라서, 이물질로 인하여 웨이퍼(10) 및 스테이지(30)를 포함한 장비가 오염되는 것을 방지할 수 있다.The laser processing apparatus according to the second embodiment may suck and remove foreign substances including the reflective layer 13, which may occur in the process of removing the reflective layer 13. Therefore, it is possible to prevent contamination of the equipment including the wafer 10 and the stage 30 due to the foreign matter.

이하, 도 11을 참조하여, 제3실시예에 따른 레이저 가공장치에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a laser processing apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 11. The same parts as those described in the above-described first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 11에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 레이저 가공장치는, 제2가공유닛(50)에 인접되게 설치되어 반사층(13)을 제거하는 과정에서 발생할 수 있는 이물질을 제거하는 이물질 제거유닛(80)을 포함하여 구성될 수 있다. 이물질 제거유닛(70)은 제2가공유닛(50)과 함께 구비될 수 있으며, 제2가공유닛(50)에 독립적인 별개의 장치로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 11, the laser processing apparatus according to the third exemplary embodiment is installed adjacent to the second processing unit 50 to remove foreign substances that may be generated in the process of removing the reflective layer 13. And 80. The foreign material removing unit 70 may be provided together with the second processing unit 50, and may be configured as a separate device independent of the second processing unit 50.

이물질 제거유닛(80)은, 제거부재(53)에 인접되는 위치에서 웨이퍼(10)에 대향되게 배치되는 자성부재(81)를 포함하여 구성될 수 있다. 자성부재(81)는 제거된 반사층(13)을 자성을 이용하여 흡착하는 역할을 하는 것으로, 영구자석이나 전자석이 적용될 수 있다. 자성부재(81)가 전자석이 되는 경우에는, 자성부재(81)에 전원(82)이 연결될 수 있다.The foreign material removal unit 80 may include a magnetic member 81 disposed to face the wafer 10 at a position adjacent to the removal member 53. The magnetic member 81 serves to adsorb the removed reflective layer 13 using magnetism, and a permanent magnet or an electromagnet may be applied. When the magnetic member 81 is an electromagnet, the power source 82 may be connected to the magnetic member 81.

제3실시예에 따른 레이저 가공장치는, 반사층(13)을 제거하는 과정에서 발생할 수 있는 반사층(13)을 자성을 이용하여 흡착하여 제거할 수 있다. 따라서, 제거된 반사층(13)으로 인하여 웨이퍼(10) 및 스테이지(30)를 포함한 장비가 오염되는 것을 방지할 수 있다.In the laser processing apparatus according to the third embodiment, the reflective layer 13, which may be generated in the process of removing the reflective layer 13, may be absorbed and removed by using magnetism. Thus, the removed reflective layer 13 can prevent the equipment including the wafer 10 and the stage 30 from being contaminated.

각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며 서로 조합되어 실시될 수 있다. 각 실시예에서는 엘이디칩 제조용 웨이퍼에 대하여 가공을 수행하는 레이저 가공장치에 대하여 설명하였지만, 실시예에 따른 레이저 가공장치는, 엘이디칩 제조용 웨이퍼 외에도 반사층이 형성된 다양한 반도체기판에 레이저빔을 조사하여 가공을 수행하는 장치에 적용될 수 있다.The technical ideas described in the embodiments may be implemented independently or in combination with each other. Although each embodiment has described a laser processing apparatus for processing a wafer for manufacturing an LED chip, the laser processing apparatus according to the embodiment irradiates a laser beam to various semiconductor substrates on which a reflective layer is formed in addition to the wafer for manufacturing an LED chip for processing. It can be applied to the device to perform.

10: 웨이퍼 20: 프레임
30: 스테이지 40: 제1가공유닛
50: 제2가공유닛 60: 구동유닛
70: 이물질 제거유닛 80: 이물질 제거유닛10: wafer 20: frame
30: stage 40: first processing unit
50: second processing unit 60: drive unit
70: debris removal unit 80: debris removal unit

Claims (8)

기판층상에 반사층이 형성된 엘이디칩 제조용 웨이퍼에 절단예정라인을 따라 레이저빔을 조사하여 가공하는 레이저 스크라이빙 가공장치에 있어서,
상기 반사층은 광을 반사시키는 분산 브래그 반사체나 금속 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 레이저 스크라이빙 가공장치는,
프레임상에 설치되며 상기 웨이퍼가 탑재되는 스테이지;
상기 스테이지의 상측에 배치되어 상기 스테이지에 탑재된 상기 웨이퍼로 레이저빔을 조사하는 제1가공유닛; 및
상기 제1가공유닛의 일측에 설치되어 상기 절단예정라인을 따라 초음파 진동을 가하여 상기 웨이퍼상의 반사층을 제거하는 제2가공유닛을 포함하며,
상기 반사층에서의 레이저빔의 산란 및 난반사로 인하여 레이저빔이 상기 기판층의 내부로 전달되지 않는 현상이 방지되도록 상기 제2가공유닛을 이용하여 상기 웨이퍼상의 반사층에 상기 절단예정라인을 따라 초음파 진동을 가하여 상기 반사층을 제거한 후,
상기 제1가공유닛을 이용하여 상기 반사층이 제거된 상기 웨이퍼상의 영역에 상기 절단예정라인을 따라 레이저빔을 조사하고, 상기 기판층의 내부에 레이저빔의 스폿을 형성하여 상기 기판층의 내부에 상변이 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 가공장치.In the laser scribing processing apparatus for processing by irradiating a laser beam along the line to be cut to a wafer for manufacturing LED chip with a reflective layer formed on the substrate layer,
The reflective layer includes at least one of a diffused Bragg reflector or a metal for reflecting light,
The laser scribing processing apparatus,
A stage installed on a frame and on which the wafer is mounted;
A first processing unit disposed above the stage to irradiate a laser beam to the wafer mounted on the stage; And
A second processing unit installed on one side of the first processing unit to apply ultrasonic vibrations along the scheduled cutting line to remove the reflective layer on the wafer;
Ultrasonic vibration is performed along the expected cutting line on the reflective layer on the wafer by using the second processing unit to prevent the laser beam from being transferred into the substrate layer due to scattering and diffuse reflection of the laser beam in the reflective layer. After removing the reflective layer,
The laser beam is irradiated to the area on the wafer from which the reflective layer is removed using the first processing unit along the expected cutting line, and a spot of the laser beam is formed inside the substrate layer to change the phase inside the substrate layer. Laser scribing processing apparatus, characterized in that for forming this area. 제1항에 있어서,
상기 제2가공유닛은,
가변 주파수를 가지는 전력을 발생시키는 초음파 발진자;
상기 초음파 발진자로부터 전력을 공급받아 진동하는 초음파 진동자; 및
상기 초음파 진동자와 연결되고 상기 웨이퍼에 대향하도록 설치되어 상기 초음파 진동자의 진동에 의하여 진동하면서 상기 반사층을 제거하는 제거부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 가공장치.The method of claim 1,
The second processing unit,
An ultrasonic oscillator for generating power having a variable frequency;
An ultrasonic vibrator vibrating with electric power supplied from the ultrasonic oscillator; And
And a removal member connected to the ultrasonic vibrator and facing the wafer to remove the reflective layer while vibrating by the vibration of the ultrasonic vibrator. 제2항에 있어서,
상기 제2가공유닛에 인접되게 설치되어 상기 반사층을 제거하는 과정에서 발생하는 이물질을 제거하는 이물질 제거유닛을 포함하여 구성되는 레이저 스크라이빙 가공장치.The method of claim 2,
And a foreign material removing unit installed adjacent to the second processing unit to remove foreign substances generated in the process of removing the reflective layer. 제3항에 있어서,
상기 이물질 제거유닛은,
상기 제거부재에 인접되는 위치에 배치되는 흡입구; 및
상기 흡입구와 통로를 통하여 연결되는 부압원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 가공장치.The method of claim 3,
The foreign material removal unit,
A suction port disposed at a position adjacent to the removing member; And
And a negative pressure source connected through the suction port and the passage. 제3항에 있어서,
상기 이물질 제거유닛은,
상기 제거부재에 인접되는 위치에 배치되는 자성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 가공장치.The method of claim 3,
The foreign material removal unit,
Laser scribing processing apparatus, characterized in that it comprises a magnetic member disposed in a position adjacent to the removal member. 기판층상에 반사층이 형성된 엘이디칩 제조용 웨이퍼에 절단예정라인을 따라 레이저빔을 조사하여 가공하는 레이저 스크라이빙 가공방법에 있어서,
상기 반사층은 광을 반사시키는 분산 브래그 반사체나 금속 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 레이저 스크라이빙 가공방법은,
상기 반사층에서의 레이저빔의 산란 및 난반사로 인하여 레이저빔이 상기 기판층의 내부로 전달되지 않는 현상이 방지되도록 상기 절단예정라인을 따라 초음파 진동을 가하여 상기 반사층을 제거하는 제1단계; 및
상기 반사층이 제거된 상기 웨이퍼상의 영역에 상기 절단예정라인을 따라 레이저빔을 조사하고, 상기 기판층의 내부에 레이저빔의 스폿을 형성하여 상기 기판층의 내부에 상변이 영역을 형성하는 제2단계를 포함하는 레이저 스크라이빙 가공방법.In the laser scribing processing method of irradiating a laser beam along a line to be cut to a wafer for manufacturing LED chips having a reflective layer formed on a substrate layer,
The reflective layer includes at least one of a diffused Bragg reflector or a metal for reflecting light,
The laser scribing processing method,
A first step of removing the reflective layer by applying an ultrasonic vibration along the cut line to prevent the laser beam from being transferred into the substrate layer due to scattering and diffuse reflection of the laser beam in the reflective layer; And
A second step of irradiating a laser beam along the cut line to the region on the wafer from which the reflective layer is removed, and forming a spot of the laser beam in the substrate layer to form a phase change region in the substrate layer Laser scribing processing method comprising a. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제1단계는 제거된 반사층을 포함한 이물질을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 가공방법.The method of claim 6,
The first step is a laser scribing processing method comprising removing the foreign matter including the removed reflective layer.
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