KR101602782B1 - 웨이퍼 마킹 방법 - Google Patents

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Abstract

레이저를 이용하여 가공 테이프가 부착된 웨이퍼를 마킹하는 방법이 개시된다. 개시된 레이저 마킹 방법은, 532nm 파장의 레이저 빔을 상기 웨이퍼의 일면에 부착된 상기 가공 테이프를 투과시키는 단계; 및 상기 532nm 파장의 레이저 빔을 소정 속도로 이동시켜 상기 웨이퍼의 일면에 마킹 작업을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 532nm 파장의 레이저 빔은 8kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 2W의 출력을 가진다.

Description

웨이퍼 마킹 방법{Method for marking wafer}
본 발명은 웨이퍼 마킹 방법에 관한 것으로, 상세하게는 레이저 빔을 웨이퍼의 일면에 부착된 가공 테이프를 투과시켜 웨이퍼의 일면에 레이저 마킹 작업을 수행하는 방법에 관한 것이다.
두께가 얇은 웨이퍼나 또는 뒤틀림(warpage)이 있는 웨이퍼에 레이저 마킹 작업을 하는 경우에는 웨이퍼가 파손될 가능성이 높다. 따라서, 이를 보완하기 위한 방법으로 가공 테이프를 사용하여 웨이퍼의 일면에 가공 테이프를 부착한 상태로 레이저 가공작업을 수행하는 방법이 사용되고 있다. 이 경우, 가공 테이프가 부착된 웨이퍼에 마킹 작업을 수행하기 위해서는 레이저 빔이 가공 테이프를 투과하여 웨이퍼의 표면에 도달하는 것이 필요하다. 일반적으로, 웨이퍼에 부착되는 가공 테이프의 재질은 다양할 수 있으며, 이러한 가공 테이프의 재질에 따라 레이저 빔이 가공 테이프를 투과하는 투과율이 달라지게 된다. 이러한 가공 테이프의 투과율에 따라 웨이퍼 표면에서 이루어지는 레이저 마킹의 품질이 달라지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 532nm의 파장을 가지는 레이저 빔을 웨이퍼의 일면에 부착된 가공 테이프를 투과시켜 웨이퍼의 일면에 레이저 마킹 작업을 수행하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 있어서,
가공 테이프가 부착된 웨이퍼를 마킹하는 방법에 있어서,
532nm 파장의 레이저 빔을 상기 웨이퍼의 일면에 부착된 상기 가공 테이프를 투과시키는 단계; 및
상기 532nm 파장의 레이저 빔을 소정 속도로 이동시켜 상기 웨이퍼의 일면에 마킹 작업을 수행하는 단계;를 포함하고,
상기 532nm 파장의 레이저 빔은 8kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 2W의 출력을 가지는 웨이퍼 마킹 방법이 제공된다.
상기 웨이퍼의 마킹 품질은 상기 가공 테이프의 투과율에 따라 상기 532nm 파장 레이저 빔의 주파수, 출력 및 이동 속도를 조절함으로써 결정될 수 있다.
상기 상기 532nm 파장의 레이저 빔은 20kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 1.5W의 출력을 가지며, 상기 레이저 빔의 이동 속도는 300mm/s 이상이 될 수 있다. 또한, 상기 상기 532nm 파장의 레이저 빔은 8kHz ~ 20kHz의 주파수 및 1W ~ 2W의 출력을 가지며, 상기 레이저 빔의 이동 속도는 200mm/s ~ 300mm/s 이 될 수 있다.
상기 가공 테이프는 예를 들면, polyvinyl chloride(PVC), polyolefin(PO) 또는 polyethylene(PET)를 포함할 수 있다. 상기 가공 테이프는 투명, 청색 또는 회색을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 가공 테이프가 부착된 웨이퍼를 마킹하는데 있어서, 532nm 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 일면에 부착된 상기 가공 테이프를 투과시킴으로써 웨이퍼 마킹 작업을 수행할 수 있다. 여기서, 가공 테이프의 투과율에 따라 레이저 빔의 주파수, 출력 및 이동 속도를 최적화시키면 레이저 마킹 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 및 웨이퍼의 상면에 부착된 가공 테이프를 확대하여 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 소정의 물질층 기판이나 다른 층 상에 존재한다고 설명될 때, 그 물질층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 존재할 수도 있다. 그리고, 아래의 실시예에서 각 층을 이루는 물질은 예시적인 것이므로, 이외에 다른 물질이 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼(W) 및 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 가공 테이프(150)를 확대하여 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 마킹 시스템은 레이저 빔(L)을 출사하는 레이저 광원(110)과, 상기 레이저 광원(110)으로부터 출사된 레이저 빔(L)이 입사되며, 회전에 의해 입사되는 레이저 빔(L)을 웨이퍼(W)의 표면 상에 소정 속도로 이동시켜 마킹 작업을 수행하는 스캐너(scanner,120)와, 상기 스캐너(120)로부터 출사된 레이저 빔(L)을 웨이퍼(W)의 표면 상으로 집속시키는 포커싱 렌즈(focusing lens,130)를 포함할 수 있다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 상기 레이저 빔(L)이 경유하는 광 경로 상에는 적어도 하나의 광학 유닛이 더 마련될 수 있다.
마킹 작업의 가공 대상물인 상기 웨이퍼(W)로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 또는 사파이어 웨이퍼 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 이외에도 다양한 재질의 웨이퍼가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 웨이퍼(W)의 표면(도 1에서 상면)에는 가공 테이프(150)가 부착되어 있다. 이러한 가공 테이프(150)는 레이저 광원(110)으로부터 출사되는 레이저 빔(L)에 대해 투과성이 있는 재질을 포함할 수 있다. 상기 가공 테이프(150)는 예를 들면, polyvinyl chloride(PVC), polyolefin(PO) 또는 polyethylene(PET) 등으로 이루어질 수 있다. 이 중에서 레이저 빔에 대해 투과율이 가장 높은 물질은 PVC 이며, 투과율이 가장 낮은 물질은 PO가 될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가공 테이프(150)는 이외에도 다양한 재질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 가공 테이프(150)는 예를 들면, 투명색, 청색 또는 회색을 포함할 수 있다. 이 중에서, 레이저 빔(L)에 대해 투과율이 가장 높은 색상은 투명색이며, 투과율이 가장 낮은 색상은 회색이 될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가공 테이프(150)는 이외에도 다양한 색상을 포함할 수 있다.
상기 레이저 광원(110)으로부터 마킹 작업을 수행하기 위한 레이저 빔(L)이 출사된다. 본 실시예에서, 상기 레이저 광원(110)으로부터 출사된 레이저 빔(L)은 532nm 파장을 가지는 그린 레이저 빔(green laser beam)이 될 수 있다. 상기 레이저 광원(110)으로부터 출사된 532nm 파장의 레이저 빔(L)은 스캐너(120)에 입사되고, 상기 스캐너(120)는 532nm 파장의 레이저 빔(L)을 포커싱 렌즈(130) 쪽으로 반사한다. 여기서, 상기 스캐너(120)는 회전에 의해 입사되는 레이저 빔(L)을 이동시킬 수 있으며, 이에 따라, 상기 스캐너(120)의 회전에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 입사되는 레이저 빔(L)의 이동속도를 조절할 수 있다.
상기 스캐너(120)로부터 출사된 532nm 파장의 레이저 빔(L)은 포커싱 렌즈(130)를 경유하여 가공 테이프(150)를 투과한 다음, 상기 웨이퍼(W)의 표면에 집속된다. 이어서, 웨이퍼(W)의 표면에 입사되는 레이저 빔(L)을 스캐너(120)에 의해 소정 속도로 이동시킴으로써 웨이퍼(W)의 표면에 마킹 작업을 수행할 수 있게 된다.
본 실시예에서, 레이저 광원(110)으로부터 출사되는 532nm 파장의 레이저 빔(L)은 대략 8kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 2W의 출력을 가질 수 있다. 여기서, 상기 웨이퍼(W)의 마킹 품질은 가공 테이프(150)의 투과율에 따라 상기 532nm 파장 레이저 빔(L)의 주파수, 출력 및 이동 속도를 조절함으로써 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 가공 테이프(150)의 투과율이 높은 경우에는 비교적 작은 출력을 가지는 532nm 파장의 레이저 빔(L)으로도 좋은 마킹 품질을 얻을 수 있으며, 상기 가공 테이프(150)의 투과율이 낮은 경우에는 비교적 높은 출력을 가지는 532nm 파장의 레이저 빔(L)을 사용하여야 좋은 마킹 품질을 얻을 수 있다.
보다 구체적으로는, 532nm 파장의 레이저 빔(L)에 대한 가공 테이프(150)의 투과율이 비교적 높은 경우에는 상기 532nm 파장의 레이저 빔(L)은 대략 20kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 1.5W의 출력을 가질 수 있다. 이 경우에는 532nm 파장의 레이저 빔(L)의 이동 속도를 300mm/s 이상으로 하게 되면 우수한 마킹 품질을 얻을 수 있다.
또한, 532nm 파장의 레이저 빔(L)에 대한 가공 테이프(150)의 투과율이 비교적 낮은 경우에는 상기 532nm 파장의 레이저 빔(L)은 대략 8kHz ~ 20kHz의 주파수 및 1W ~ 2W의 출력을 가질 수 있다. 이 경우에는 532nm 파장의 레이저 빔(L)의 이동 속도를 200mm/s ~ 300mm/s으로 한 경우에 우수한 마킹 품질을 얻을 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 마킹 방법에 있어서, 가공 테이프(150)의 투과율에 따라 532nm 파장의 레이저 빔(L)의 주파수, 출력 및 이동 속도를 조절함으로써 우수한 마킹 품질을 얻을 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
110...레이저 광원
120...스캐너
130...포커싱 렌즈
150...가공 테이프
W...웨이퍼
L...레이저 빔

Claims (6)

  1. 레이저를 이용하여 가공 테이프가 부착된 웨이퍼를 마킹하는 방법에 있어서,
    532nm 파장의 레이저 빔을 상기 웨이퍼의 일면에 부착된 상기 가공 테이프를 투과시키는 단계; 및
    상기 532nm 파장의 레이저 빔을 소정 속도로 이동시켜 상기 웨이퍼의 일면에 마킹 작업을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 532nm 파장의 레이저 빔은 8kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 2W의 출력을 가지는 웨이퍼 마킹 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 마킹 품질은 상기 가공 테이프의 투과율에 따라 상기 532nm 파장 레이저 빔의 주파수, 출력 및 이동 속도를 조절함으로써 결정되는 웨이퍼 마킹 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 532nm 파장의 레이저 빔은 20kHz ~ 40kHz의 주파수 및 0.8W ~ 1.5W의 출력을 가지는 웨이퍼 마킹 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 532nm 파장의 레이저 빔은 8kHz ~ 20kHz의 주파수 및 1W ~ 2W의 출력을 가지며, 상기 레이저 빔의 이동 속도는 200mm/s ~ 300mm/s 인 웨이퍼 마킹 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 테이프는 polyvinyl chloride(PVC), polyolefin(PO) 또는 polyethylene(PET)를 포함하는 웨이퍼 마킹 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 테이프는 투명색, 청색 또는 회색을 포함하는 웨이퍼 마킹 방법.
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