KR102313928B1 - 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 - Google Patents

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 대기 시간을 단축하여 가공 효율을 높이는 것.
(해결 수단) 레이저 가공 장치 (1) 는, 레이저광을 발진하는 레이저 발진기 (30) 와, S 편광을 집광하는 제 1 집광기 (31) 와, P 편광을 집광하는 제 2 집광기 (32) 와, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지 테이블 (2) 을 제 1, 제 2 집광기에 대해 X 방향으로 가공 이송하는 X 이동 수단 (4) 과, 제 1, 제 2 집광기를 각각 Y 방향으로 인덱스 이송하는 제 1, 제 2 인덱스 이송 수단 (6, 7) 을 포함한다. 제 1 집광기에서 웨이퍼를 X 방향의 분할 예정 라인 (L) 을 따라 레이저 가공하고 있는 동안에, 제 2 집광기를 인덱스 이송하여 다음의 분할 예정 라인 상에 위치 부여한다.

Description

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법{LASER MACHINING APPARATUS AND LASER MACHINING METHOD}
본 발명은, 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 조사하여 웨이퍼를 가공하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 관한 것이다.
웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 레이저 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서는, 소정의 파장을 갖는 레이저광이 웨이퍼에 조사된다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 레이저 가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블, 레이저광을 집광하는 집광기 (집광 렌즈 등의 광학 부품) 등을 구비하고 있다. 레이저 가공 장치는, 집광기에서 집광한 레이저광을 웨이퍼에 조사하면서, 척 테이블을 예를 들어 X 방향으로 가공 이송함으로써 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 레이저 가공한다. 소정의 분할 예정 라인을 따라 레이저 가공한 후에는, 척 테이블을 X 방향에 직교하는 Y 방향으로 인덱스 이송하고, 인접하는 분할 예정 라인을 따라 레이저 가공을 실시한다.
일본 공개특허공보 2016-132017호
그런데, 상기한 인덱스 이송 중에는, 레이저광의 조사 및 가공 이송이 실시되지 않기 때문에, 레이저 가공 장치로는, 레이저 가공이 실시되지 않는 시간, 이른바 대기 시간이 발생한다. 이 결과, 레이저 가공 장치의 스루풋에 영향을 줄 우려가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 대기 시간을 단축하여 가공 효율을 높일 수 있는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 각각 디바이스가 형성된 웨이퍼의 그 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 조사하여 웨이퍼를 레이저 가공하는 레이저 가공 장치로서, 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 유지 테이블과, 그 유지 테이블에 유지된 웨이퍼의 그 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 집광시킨 가공점을 위치 부여하고, 웨이퍼를 레이저 가공하는 가공 수단과, 그 유지 테이블을 그 분할 예정 라인의 연장 방향의 X 방향으로 이동시키는 X 이동 수단을 구비하고, 그 가공 수단은, 레이저광을 발진하는 레이저 발진기와, 그 유지면에 있어서 그 X 방향에 직교하는 Y 방향으로 늘어서 레이저광이 입사하는 순서로 배치 형성되는 제 1 집광기와 제 2 집광기와, 그 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 그 제 1 집광기에서 집광시킬 때와, 그 제 2 집광기에서 집광시킬 때로 전환하고 그 Y 방향의 레이저광의 광로 상에 배치 형성된 전환 수단을 구비하고, 그 전환 수단은, 1/2 파장판과, 그 1/2 파장판을 제 1 각도와 제 2 각도로 회전시키는 회전 수단과, 그 제 1 각도로 회전된 그 1/2 파장판에서 편광면이 회전된 그 Y 방향을 광로로 하는 S 편광의 레이저광을 100 ％ 반사하고, 그 X 방향과 그 Y 방향에 직교하는 Z 방향으로 광로를 변경하여 그 제 1 집광기에서 집광시키는 편광 빔 스플리터와, 그 제 2 각도로 회전된 그 1/2 파장판에서 편광면이 회전된 그 Y 방향을 광로로 하는 P 편광의 레이저광을 그 편광 빔 스플리터를 100 ％ 투과시킨 레이저광을 반사하고, 그 Z 방향으로 광로를 변경하여 그 제 2 집광기에서 집광시키는 미러를 구비하고, 그 레이저 가공 장치는, 그 편광 빔 스플리터와 그 제 1 집광기를 그 Y 방향으로 인덱스 이송하는 제 1 인덱스 이송 수단과, 그 미러와 그 제 2 집광기를 그 Y 방향으로 인덱스 이송하는 제 2 인덱스 이송 수단과, 제어 수단을 추가로 구비하고, 그 제어 수단은, 그 제 1 집광기 또는 그 제 2 집광기 중 어느 쪽에서 레이저 가공하고 있을 때에, 레이저 가공을 하고 있지 않은 집광기의 그 제 1 인덱스 이송 수단 또는 그 제 2 인덱스 이송 수단의 어느 쪽의 인덱스 이송 수단을 동작시키고 다음으로 가공하는 그 분할 예정 라인에 대해 인덱스 이송하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
이 구성에 의하면, 제 1 집광기에서 집광한 레이저광으로 소정의 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 레이저 가공하고 있는 동안에, 제 2 집광기를 인덱스 이송하여 다음의 분할 예정 라인 상에 위치 부여할 수 있다. 이 때문에, 소정의 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 레이저 가공한 후에, 계속하여 다음의 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 제 2 집광기에서 집광한 레이저광으로 레이저 가공할 수 있다. 또, 제 2 집광기에서 집광한 레이저광으로 다음의 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 레이저 가공하고 있는 동안에, 제 1 집광기를 인덱스 이송하여 추가로 다음의 분할 예정 라인 상에 위치 부여할 수 있다. 이와 같이, 2 개의 집광기 중 어느 일방에서 레이저 가공 중에, 어느 타방의 집광기를 다음의 분할 예정 라인 상에 인덱스 이송함으로써, 대기 시간을 단축하여, 레이저 가공을 계속하여 실시하는 것이 가능하다. 따라서, 웨이퍼의 가공 효율을 높일 수 있다.
또, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 레이저 가공 장치를 사용한 웨이퍼의 레이저 가공 방법으로서, 복수의 분할 예정 라인을 구비한 웨이퍼를 유지 테이블에서 유지하는 유지 공정과, 그 유지 공정에서 유지한 웨이퍼의 그 분할 예정 라인을 검출하는 얼라이먼트 공정과, 그 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 집광시킨 그 제 1 집광기의 가공점을 그 분할 예정 라인에 위치 부여하고, 그 유지 테이블을 ＋X 방향으로 이동시켜 웨이퍼를 레이저 가공하는 제 1 가공 공정과, 그 제 1 가공 공정 중에 그 제 2 집광기의 가공점을 다음으로 레이저 가공하는 그 분할 예정 라인에 위치 부여하는 제 1 인덱스 이송 공정과, 그 제 1 인덱스 이송 공정 후, 그 유지 테이블을 그 제 1 가공 공정과는 반대 방향의 -X 방향으로 이동시켜 그 제 2 집광기의 가공점에서 웨이퍼를 레이저 가공하는 제 2 가공 공정과, 그 제 2 가공 공정 중에 그 제 1 집광기의 가공점을 다음으로 레이저 가공하는 그 분할 예정 라인에 위치 부여하는 제 2 인덱스 이송 공정과, 그 제 1 가공 공정으로부터 그 제 2 인덱스 이송 공정까지를 반복하는 반복 공정을 구비한 레이저 가공 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 레이저 가공시의 대기 시간을 단축하여 가공 효율을 높일 수 있다.
도 1 은 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 모식도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 1 가공 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 1 인덱스 이송 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 2 가공 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 2 인덱스 이송 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 모식도이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치에 있어서는, X 방향을 가공 이송 방향, Y 방향을 인덱스 이송 방향, Z 방향을 레이저광의 조사 방향으로 하고, X, Y, Z 방향은 서로 직교하고 있는 것으로 한다. 또, 이하의 각 도면에 있어서, X 방향 앞쪽을 ＋X 측, 안쪽을 -X 측으로 하고, Y 방향 우측을 ＋Y 측, 좌측을 -Y 측으로 하고, Z 방향 상측을 ＋Z 측, 하측을 -Z 측이라고 부르기로 한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 에 소정 파장의 레이저광을 조사하여, 웨이퍼 (W) 를 레이저 가공하도록 구성되어 있다. 구체적으로 레이저 가공 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지 테이블 (2) 과, 웨이퍼 (W) 를 향하여 레이저광을 조사하는 가공 수단 (3) 과, 유지 테이블 (2) 및 가공 수단 (3) 을 X 방향으로 상대 이동시키는 X 이동 수단 (4) 과, 이것들을 통괄 제어하는 제어 수단 (5) 을 포함하여 구성된다.
웨이퍼 (W) 는, 예를 들어 원 형상으로 형성되고, 표면에 격자상의 분할 예정 라인 (L) 이 형성되어 있다. 분할 예정 라인 (L) 에 의해 구획된 각 영역에는, 도시되지 않은 디바이스가 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼 (W) 의 종류는 특별히 한정되지 않고, 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼 등, 적절히 변경이 가능하다.
유지 테이블 (2) 은, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 포러스 척이고, 원판상의 프레임체의 상면에 세라믹스 등의 다공질재로 구성되는 유지면 (20) 이 형성되어 있다. 유지면 (20) 은, 웨이퍼 (W) 와 대략 동일 직경의 원 형상을 갖고, 유지면 (20) 에 발생하는 부압에 의해, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 것이 가능하게 되어 있다. 상세한 것은 후술하는데, 웨이퍼 (W) 는, 테이프 (T) 를 개재하여 유지면 (20) 에 흡인 유지된다.
X 이동 수단 (4) 은, 예를 들어 모터 구동의 가이드 액추에이터로 구성되고, X 방향으로 연장되는 가이드 레일 (40) 을 따라, 유지 테이블 (2) 을 ＋X 방향 및 -X 방향으로 이동시킨다.
가공 수단 (3) 은, 분할 예정 라인 (L) 을 따라 레이저광을 집광시킨 가공점 (집광점으로 불려도 된다) 을 위치 부여하여 레이저 가공한다. 구체적으로 가공 수단 (3) 은, 레이저광을 발진하는 발진부로서의 레이저 발진기 (30) 와, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 레이저광을 집광하는 광학계로서의 2 개의 집광기 (31, 32) 와, 이것들 2 개의 집광기 (31, 32) 에 집광시키는 레이저광 (의 편광 성분) 을 전환하는 전환 수단 (33) 을 포함하여 구성된다.
레이저 발진기 (30) 는 레이저 광원이며, 소정 파장의 레이저광을 Y 방향으로 발진할 수 있다. 또한, 레이저광의 파장은 특별히 한정되지 않고, 가공 대상이 되는 웨이퍼 (W) 의 재질이나 가공 방법에 따라 적절히 변경이 가능하다.
집광기 (31, 32) 는, 가공 수단 (3) 의 광학계의 일부를 구성하는 볼록 렌즈이다. 집광기 (31, 32) 는, Y 방향으로 늘어서 배치되고, 각각이 Z 방향으로 광축을 갖고 있다. 설명의 편의상, 레이저 발진기 (30) 에 가까운 측에 배치 형성되는 집광기 (31) 를 제 1 집광기로 하고, 레이저 발진기 (30) 로부터 먼 측에 배치 형성되는 집광기 (32) 를 제 2 집광기로 한다. 즉, 제 1 집광기 및 제 2 집광기는, 레이저광이 입사하는 순서로 배치 형성되어 있다.
전환 수단 (33) 은, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진된 레이저광을 집광기 (31) 에서 집광시킬 때와, 집광기 (32) 에서 집광시킬 때로 전환하도록 구성되고, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 Y 방향의 레이저광의 광로 상에 배치 형성되는 광학계이다. 구체적으로 전환 수단 (33) 은, 레이저 발진기 (30) 측으로부터 1/2 파장판 (34), 편광 빔 스플리터 (35) 및 미러 (36) 를 포함하여 구성된다.
1/2 파장판 (34) 은, 레이저 발진기 (30) 로부터의 레이저광의 편광 상태 (편광면) 를 변화시킨다. 구체적으로 1/2 파장판 (34) 에는, 회전 수단 (37) 이 형성되어 있고, 회전 수단 (37) 에 의해 1/2 파장판 (34) 의 각도가 조정된다. 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 직선 편광의 레이저광은, 소정 각도의 1/2 파장판 (34) 을 투과함으로써 그 편광면이 회전되고, 직교하는 2 개 편광 성분 (S 편광 및 P 편광) 의 비율이 조정된다.
상세한 것은 후술하는데, 회전 수단 (37) 은, 1/2 파장판 (34) 을 제 1 각도와 제 2 각도 사이에서 회전 가능하게 구성되고, 제 1 각도에서는, S 편광의 비율이 100 ％ 로 조정되고, 제 2 각도에서는 P 편광의 비율이 100 ％ 로 조정된다.
편광 빔 스플리터 (35) 는, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 Y 방향의 레이저광의 광로 상에 있어서, 1/2 파장판 (34) 과 미러 (36) 사이에 형성되어 있다. 보다 구체적으로 편광 빔 스플리터 (35) 는, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 Y 방향의 레이저광의 광로와, 집광기 (31) 의 광축이 직교하는 위치에 형성되어 있다.
편광 빔 스플리터 (35) 는, 1/2 파장판 (34) 을 통과한 S 편광 또는 P 편광 중, S 편광 (이하, 제 1 레이저광 (L1) 이라고 부르는 경우가 있다) 을 집광기 (31) 를 향하여 반사시키는 한편, P 편광 (이하, 제 2 레이저광 (L2) 이라고 부르는 경우가 있다) 을 미러 (36) 를 향하여 투과시킨다. 상세한 것은 후술하는데, 편광 빔 스플리터 (35) 에 의해 Y 방향으로부터 Z 방향으로 광로가 변경된 S 편광은, 집광기 (31) 에 의해 집광되고, 웨이퍼 (W) 에 조사된다.
미러 (36) 는, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 Y 방향의 레이저광의 광로와, 집광기 (32) 의 광축이 직교하는 위치에 형성되어 있다. 미러 (36) 는, 편광 빔 스플리터 (35) 를 투과한 P 편광을 집광기 (32) 를 향하여 반사시킨다. 상세한 것은 후술하는데, 편광 빔 스플리터 (35) 에 의해 Y 방향으로부터 Z 방향으로 광로가 변경된 P 편광은, 집광기 (32) 에 의해 집광되고, 웨이퍼 (W) 에 조사된다.
또, 집광기 (31) 및 편광 빔 스플리터 (35) 는, 동일한 케이싱 (38) 내에 형성되어 있고, 제 1 인덱스 이송 수단 (6) 에 의해 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 제 1 인덱스 이송 수단 (6) 은, 예를 들어 모터 구동의 가이드 액추에이터로 구성되고, Y 방향으로 연장되는 가이드 레일 (60) 을 따라, 집광기 (31) 및 편광 빔 스플리터 (35) 를 ＋Y 방향 또는 -Y 방향으로 인덱스 이송한다.
동일하게, 집광기 (32) 및 미러 (36) 는, 동일한 케이싱 (39) 내에 형성되어 있고, 제 2 인덱스 이송 수단 (7) 에 의해 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 제 2 인덱스 이송 수단 (7) 은, 예를 들어 모터 구동의 가이드 액추에이터로 구성되고, Y 방향으로 연장되는 가이드 레일 (70) 을 따라, 집광기 (32) 및 미러 (36) 를 ＋Y 방향 또는 -Y 방향으로 인덱스 이송한다.
제어 수단 (5) 은, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성된다. 메모리는, 용도에 따라 ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다. 메모리에는, 예를 들어 장치 각 부를 제어하는 제어 프로그램 외에, 후술하는 화상 처리를 실시하는 처리 프로그램이 기억되어 있다. 제어 수단 (5) 은, 예를 들어 X 이동 수단 (4), 레이저 발진기 (30), 회전 수단 (37), 제 1, 제 2 인덱스 이송 수단 (6, 7) 의 구동을 제어한다.
그런데, 일반적으로 레이저 가공 장치에 있어서는, 웨이퍼의 표면에 레이저광을 조사하는 가공 수단에 대해, 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블을 소정의 방향 (예를 들어, 가공 이송 방향인 X 방향) 으로 상대 이동시킨다. 유지 테이블은, 가공 수단에 대해 분할 예정 라인의 일단측으로부터 타단측을 향하여 이동된 후, 가공 방향과는 상이한 방향 (예를 들어, X 방향에 직교하는 Y 방향) 으로 인덱스 이송되고, 가공 수단의 가공 위치 (가공점) 가, 다른 분할 예정 라인 상에 위치 부여된다. 그리고, 다시 웨이퍼의 표면에 레이저광이 조사되면서, 유지 테이블은, X 방향을 따라 웨이퍼의 타단측으로부터 일단측을 향하여 이동된다. 이것들의 동작이 반복됨으로써, 웨이퍼 (W) 가 분할 예정 라인을 따라 레이저 가공된다.
즉, 레이저광을 사용하여 웨이퍼를 가공하는 레이저 가공 장치에서는, ＋X 방향의 이동으로 레이저 가공을 한 후, Y 방향 (＋ 또는 -) 의 인덱스 이송을 하고, 다음으로 -X 방향의 이동으로 레이저 가공을 한다. 그 후, 추가로 Y 방향의 인덱스 이송을 하고, 이것들의 X 방향의 왕복 동작을 반복함으로써 레이저 가공을 실시한다. 이 경우, 인덱스 이송 중에는, 레이저광의 조사 및 가공 이송이 실시되지 않기 때문에, 레이저 가공 장치로는, 레이저 가공이 실시되지 않는 시간, 이른바 대기 시간이 발생한다. 이 결과, 레이저 가공 장치의 스루풋에 영향을 줄 우려가 있다.
여기서, 유지 테이블의 X 방향에 있어서의 동작에는, 이동 초기의 가속 동작, 이동 속도가 안정된 후의 등속 동작, 가공이 종료되고 정지까지의 감속 동작과 같이, 크게 나누어 3 개의 종류가 있다. 레이저 가공 (레이저 조사) 은, 그 가공 품질을 균일하게 컨트롤하기 위해, 등속 동작 중에 실시되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기한 가속 동작 및 감속 동작은, 가공점이 웨이퍼보다 외측에서 완료 또는 개시될 필요가 있다.
이와 같은 유지 테이블의 이동 속도의 차이에 주목하여, 종래부터, 유지 테이블의 가감속 동작 중에 인덱스 이송을 실시하는 레이저 가공 장치가 제안되어 있다. 이 레이저 가공 장치에 의하면, 레이저 가공을 실시하지 않는 가감속 동작 중에 인덱스 이송함으로써, 가공 시간을 단축할 수 있다고 되어 있다.
그러나, 분할 예정 라인의 간격이 크기 때문에 인덱스 이송량이 커지는 경우나, 상기한 가감속 동작에 필요로 하는 시간이 짧은 경우에는, 당해 가감속 동작 중에 인덱스 이송을 완료하는 것이 어렵고, 대기 시간을 단축할 수 있다는 효과가 충분히 얻어지지 않는 것이 상정된다.
그래서, 본건 발명자들은, 인덱스 이송량이나 유지 테이블의 가감속 동작에 필요로 하는 시간에 관계 없이, 대기 시간을 단축하여 가공 효율을 높일 수 있는 레이저 가공 장치 (1) 를 착상하였다. 구체적으로 본 실시형태에서는, 레이저 발진기 (30) 로부터의 레이저광을 집광하는 광학계로서 2 개의 집광기 (31, 32) (제 1, 제 2 집광기) 를 형성하고, 각각의 집광기 (31, 32) 에 대한 레이저 발진기 (30) 로부터의 레이저광의 조사를 전환하는 광학계로서, 전환 수단 (33) 을 형성하였다. 또한, 각각의 집광기 (31, 32) 를 독립적으로 인덱스 이송 가능한 구성으로 하였다.
레이저 가공 장치 (1) 를 제어하는 제어 수단 (5) 은, 집광기 (31, 32) 중 어느 쪽에서 소정의 분할 예정 라인 (L) 상을 레이저 가공하고 있을 때에, 레이저 가공을 하고 있지 않은 집광기 (31, 32) 를 제 1, 제 2 인덱스 이송 수단 (6, 7) 중 어느 쪽에서 구동 (동작) 시키고, 다음으로 가공하는 분할 예정 라인 (L) 에 대해 인덱스 이송을 실시시킨다.
즉, 집광기 (31) 에서 집광한 레이저광으로 소정의 분할 예정 라인 (L) 을 따라 웨이퍼 (W) 를 레이저 가공하고 있는 동안에, 집광기 (32) 를 인덱스 이송하여 다음의 분할 예정 라인 (L) 상에 위치 부여할 수 있다. 이 때문에, 소정의 분할 예정 라인 (L) 을 따라 웨이퍼 (W) 를 레이저 가공한 후에, 계속하여 다음의 분할 예정 라인 (L) 을 따라 웨이퍼 (W) 를 집광기 (32) 에서 집광한 레이저광으로 레이저 가공할 수 있다. 또, 집광기 (32) 에서 집광한 레이저광으로 다음의 분할 예정 라인 (L) 을 따라 웨이퍼 (W) 를 레이저 가공하고 있는 동안에, 집광기 (31) 를 인덱스 이송하여 추가로 다음의 분할 예정 라인 (L) 상에 위치 부여할 수 있다.
이와 같이, 2 개의 집광기 (31, 32) 의 어느 일방에서 레이저 가공 중에, 어느 타방의 집광기 (31, 32) 를 다음의 분할 예정 라인 (L) 상에 인덱스 이송함으로써, 대기 시간을 단축하여, 레이저 가공을 계속하여 실시하는 것이 가능하다. 따라서, 웨이퍼 (W) 의 가공 효율을 높일 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 동작, 즉, 레이저 가공 방법에 대해 설명한다. 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 1 가공 공정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3 은, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 1 인덱스 이송 공정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4 는, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 2 가공 공정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5 는, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 제 2 인덱스 이송 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
본 실시형태에 관련된 레이저 가공 방법은, 유지 공정과, 얼라이먼트 공정과, 제 1 가공 공정 (도 2 참조) 과, 제 1 인덱스 이송 공정 (도 3 참조) 과, 제 2 가공 공정 (도 4 참조) 과, 제 2 인덱스 이송 공정 (도 5 참조) 과, 반복 공정을 이 순서로 실시하여 구성된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 하면에 테이프 (T) 가 첩착 (貼着) 된 웨이퍼 (W) 는, 먼저, 유지 공정에 있어서, 유지면 (20) 의 중심과 웨이퍼 (W) 의 중심이 일치하도록, 유지면 (20) 상에 재치 (載置) 된다. 웨이퍼 (W) 는, 유지면 (20) 에 발생하는 부압에 의해, 테이프 (T) 를 개재하여 유지 테이블 (2) 에 흡인 유지된다.
다음으로, 얼라이먼트 공정이 실시된다. 얼라이먼트 공정에서는, 도시되지 않은 촬상 수단에 의해, 유지면 (20) 상의 웨이퍼 (W) 의 표면 전체가 촬상되고, 분할 예정 라인 (L) 이 검출된다. 제어 수단 (5) 은, 촬상 수단의 촬상 화상에 기초하여, 웨이퍼 (W) 의 가공 영역 (즉, 분할 예정 라인 (L)) 을 검출하고, 집광기 (31, 32) 의 가공점을 당해 가공 영역에 위치 맞춘다.
구체적으로, 제어 수단 (5) 은, 촬상 화상으로부터 분할 예정 라인 (L) 의 폭을 검출하고, 분할 예정 라인 (L) 의 폭 중심과 가공점이 일치하도록, 집광기 (31, 32) 와 유지 테이블 (2) 의 X 방향의 위치를 조정한다. 또한, 이 때 집광기 (31) 및 편광 빔 스플리터 (35) 는, -Y 측의 단부 (端部) 에 있어서의 분할 예정 라인 (L) 상에 가공점이 오도록 위치 부여되고, 집광기 (32) 및 미러 (36) 는, ＋Y 측의 소정의 분할 예정 라인 (L) 상에 가공점이 오도록 위치 부여된다 (도 2 참조). 또, 유지 테이블 (2) 은, 가이드 레일 (40) 의 -X 측의 단부에 위치 부여되어 있다. 이상에 의해, 레이저 가공의 준비가 완료된다.
다음으로, 제 1 가공 공정이 실시된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 가공 공정에서는, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진된 레이저광 (제 1 레이저광 (L1)) 을 집광시킨 집광기 (31) 의 가공점을 분할 예정 라인 (L) 에 위치 부여하고, 유지 테이블을 ＋X 방향으로 이동시킴으로써 웨이퍼 (W) 를 레이저 가공한다.
구체적으로 1/2 파장판 (34) 은, 제 1 각도로 조정되어 있고, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 레이저광은, 1/2 파장판 (34) 을 통과하여 S 편광의 비율이 100 ％ 로 조정되고, 제 1 레이저광 (L1) 으로서 편광 빔 스플리터 (35) 에 도달한다. 제 1 레이저광 (L1) 은, 편광 빔 스플리터 (35) 에서 100 ％ 반사되고, 그 광로가 Y 방향으로부터 Z 방향으로 변경되어 집광기 (31) 에 도달한다. 집광기 (31) 를 통과한 제 1 레이저광 (L1) 은, 분할 예정 라인 (L) 상의 가공점에 집광된다. 분할 예정 라인 (L) 상에 제 1 레이저광 (L1) 이 조사되고 있는 상태에서, 유지 테이블 (2) 은, 가이드 레일 (40) 을 따라 ＋X 로 이동된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 가 분할 예정 라인 (L) 을 따라 레이저 가공된다.
다음으로, 제 1 인덱스 이송 공정에 대해 설명한다. 제 1 인덱스 이송 공정은, 상기한 제 1 가공 공정 중에 실시된다. 구체적으로 제 1 인덱 이송 공정에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (2) 이 가이드 레일 (40) 을 따라 ＋X 방향으로 이동하고 있는 동안에, 집광기 (32) 및 미러 (36) 가, 제 2 인덱스 이송 수단 (7) 에 의해, 가이드 레일 (70) 을 따라 ＋Y 측으로 이동된다. 집광기 (31) 및 미러 (36) 는, ＋Y 측의 단부에 있어서의 분할 예정 라인 (L) 상에 가공점이 위치하도록 이동된다.
집광기 (32) 및 미러 (36) 의 이동은, 제 1 가공 공정이 종료될 때까지 동안, 즉, 유지 테이블 (2) 이, 가이드 레일 (40) 의 ＋X 측의 단부에 위치 부여될 때까지 동안에 실시되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 일방의 집광기 (31) 에서 레이저광을 조사하고 있는 동안에, 다른 집광기 (32) 를 다음의 가공 위치에 위치 부여해 둠으로써, 레이저 가공 장치 (1) 의 대기 시간을 단축하는 것이 가능하다.
제 1 인덱스 공정 및 제 1 가공 공정이 완료되면, 다음으로 제 2 가공 공정이 실시된다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 가공 공정에서는, 유지 테이블 (2) 을 제 1 가공 공정과는 반대 방향의 -X 방향으로 이동시키고, 집광기 (32) 의 가공점에서 레이저 가공한다. 상기한 바와 같이, 집광기 (31) 에서 레이저광을 분할 예정 라인 (L) 을 향하여 집광하면서, 유지 테이블 (2) 이 가이드 레일 (40) 의 ＋X 측의 단부까지 이동한 결과, 제 1 가공 공정이 완료되면, 집광기 (32) 는 이미 다음의 분할 예정 라인 (L) 상에 위치 부여되어 있으므로, 레이저 가공 장치 (1) 는, 계속하여 제 2 가공 공정으로 이행할 수 있다.
이 때 1/2 파장판 (34) 은, 회전 수단 (37) 에 의해 제 2 각도로 조정되고, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 레이저광은, 1/2 파장판 (34) 을 통과하여 P 편광의 비율이 100 ％ 로 조정된다. 즉, 제 2 가공 공정에서는, 레이저 발진기 (30) 로부터 발진되는 레이저광이 제 2 레이저광 (L2) 으로서 편광 빔 스플리터 (35) 에 도달한다. 제 2 레이저광 (L2) 은, 편광 빔 스플리터 (35) 를 투과하여 미러 (36) 에 도달하고, 미러 (36) 에 의해, 그 광로가 Y 방향으로부터 Z 방향으로 변경되어 집광기 (32) 에 도달한다. 집광기 (32) 를 통과한 제 2 레이저광 (L2) 은, 분할 예정 라인 (L) 상의 가공점에 집광된다. 분할 예정 라인 (L) 상에 제 2 레이저광 (L2) 이 조사되고 있는 상태에서, 유지 테이블 (2) 은, 가이드 레일 (40) 을 따라 -X 로 이동된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 가 다음의 분할 예정 라인 (L) 을 따라 레이저 가공된다.
다음으로, 제 2 인덱스 이송 공정에 대해 설명한다. 제 2 인덱스 이송 공정은, 상기한 제 2 가공 공정 중에 실시된다. 구체적으로 제 2 인덱 이송 공정에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (2) 이 가이드 레일 (40) 을 따라 -X 방향으로 이동하고 있는 동안에, 집광기 (31) 및 편광 빔 스플리터 (35) 가, 제 1 인덱스 이송 수단 (6) 에 의해, 가이드 레일 (60) 을 따라 ＋Y 측으로 이동된다. 집광기 (31) 및 편광 빔 스플리터 (35) 는, 앞의 제 1 가공 공정에서 가공한 분할 예정 라인 (L) 에 이웃하는 다음의 분할 예정 라인 (L) 상에 가공점이 위치하도록 이동된다.
집광기 (32) 및 편광 빔 스플리터 (35) 의 이동은, 제 1 인덱 이송 공정과 동일하게, 제 2 가공 공정이 종료될 때까지 동안, 즉, 유지 테이블 (2) 이, 가이드 레일 (40) 의 -X 측의 단부에 위치 부여될 때까지 동안에 실시되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 일방의 집광기 (32) 에서 레이저광을 조사하고 있는 동안에, 다른 집광기 (31) 를 다음의 가공 위치에 위치 부여해 둠으로써, 레이저 가공 장치 (1) 의 대기 시간을 단축하는 것이 가능하다.
제 2 인덱스 공정 및 제 2 가공 공정이 완료된 후에는, 상기한 제 1 가공 공정, 제 1 인덱스 이송 공정, 제 2 가공 공정, 및 제 2 인덱스 공정을 반복하는 반복 공정이 실시된다. 이와 같이, 2 개의 집광기 (31, 32) 에서 웨이퍼 (W) 의 외측으로부터 Y 방향 ＋Y 측, -Y 측의 분할 예정 라인 (L) 상에 교대로 레이저광을 조사함으로써, 웨이퍼 (W) 의 외측으로부터 중앙을 향하여 웨이퍼 (W) 의 전체면에 걸친 분할 예정 라인 (L) 을 따라 레이저 가공을 실시하는 것이 가능하다. 또한, 웨이퍼 (W) 의 중앙 근방에 있어서는, 집광기 (31, 32) 가 간섭하지 않는 범위에 있어서, 일방의 집광기 (31, 32) 가 계속하여 제 1 가공 공정 또는 제 2 가공 공정을 실시해도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 2 개의 집광기 (31, 32) 의 어느 일방에서 레이저 가공 중에, 어느 타방의 집광기 (31, 32) 를 다음의 분할 예정 라인 (L) 상에 인덱스 이송함으로써, 대기 시간을 단축하여, 레이저 가공을 계속하여 실시하는 것이 가능하다. 따라서, 웨이퍼 (W) 의 가공 효율을 높일 수 있다. 또, 기존의 구성을 활용할 수 있고, 복잡한 광학계나 구동 기구를 필요로 하지 않고 레이저 가공 장치 (1) 를 구성하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 레이저 가공 장치 단체 (單體) 의 구성에 대해 설명했지만, 이 구성으로 한정되지 않는다. 본 발명이 적용되는 가공 장은, 레이저 가공을 실시하는 가공 수단을 구비한 다른 가공 장치에 적용 가능하다. 예를 들어, 연삭 장치, 연마 장치, 플라즈마 에칭 장치, 에지 트리밍 장치, 익스팬드 장치, 브레이킹 장치 등을 조합한 클러스터 장치에 적용되어도 된다.
또, 가공 대상의 워크로서, 가공의 종류에 따라, 예를 들어 반도체 디바이스 웨이퍼, 광 디바이스 웨이퍼, 패키지 기판, 반도체 기판, 무기 재료 기판, 산화물 웨이퍼, 생 (生) 세라믹스 기판, 압전 기판 등의 각종 워크가 사용되어도 된다. 반도체 디바이스 웨이퍼로는, 디바이스 형성 후의 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼가 사용되어도 된다. 광 디바이스 웨이퍼로는, 디바이스 형성 후의 사파이어 웨이퍼나 실리콘 카바이드 웨이퍼가 사용되어도 된다. 또, 패키지 기판으로는 CSP (Chip Size Package) 기판, 반도체 기판으로는 실리콘이나 갈륨 비소 등, 무기 재료 기판으로는 사파이어, 세라믹스, 유리 등이 사용되어도 된다. 또한, 산화물 웨이퍼로는, 디바이스 형성 후 또는 디바이스 형성 전의 리튬탄탈레이트, 리튬나이오베이트가 사용되어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 에 대해 소정 파장의 레이저광을 조사하는 구성으로 했지만, 레이저광의 파장은 적절히 변경이 가능하다. 본 발명은, 예를 들어 웨이퍼 (W) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저광을 조사하여 가공하는 어블레이션이나, 웨이퍼 (W) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저광을 조사하여 가공하는 스텔스 다이싱에도 적용 가능하다.
또, 상기 실시형태에서는, 얼라이먼트 공정에 있어서, 웨이퍼 (W) 의 표면 전체를 촬상하여 복수의 분할 예정 라인 (L) 전체를 검출하는 구성에 대해 설명했지만, 이 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 분할 예정 라인 (L) 을 1 라인마다 검출하여 얼라이먼트 공정을 실시해도 된다. 이 경우, 레이저 가공 장치 (1) 는, 제 1 집광기 (집광기 (31)) 에 병설되는 제 1 현미경 (도시 생략) 과, 제 2 집광기 (집광기 (32)) 에 병설되는 제 2 현미경 (도시 생략) 을 구비하는 것이 바람직하다. 이 레이저 가공 장치 (1) 는, 제 1 집광기 (31) 에서 가공 중에, 제 2 집광기 (32) 를 제 2 인덱스 이송 수단 (7) 으로 인덱스 이송하여, 제 2 현미경으로 인덱스 이송한 위치가 가공하는 분할 예정 라인 (L) 에 정확하게 위치 부여되어 있는지 확인을 실시해도 된다. 또한, 레이저 가공 장치 (1) 는, 인덱스 이송한 위치가 위치 어긋남이 발생했을 때에, 제 2 집광기 (32) 의 위치 보정을 실시해도 된다. 또, 레이저 가공 장치 (1) 는, 제 2 집광기 (32) 에서 가공 중에, 제 1 집광기 (31) 를 제 1 인덱스 이송 수단 (6) 으로 인덱스 이송하여, 제 1 현미경으로 인덱스 이송한 위치가 가공하는 분할 예정 라인 (L) 에 정확하게 위치 부여되어 있는지 확인을 실시해도 된다.
또, 본 발명의 각 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 실시형태는 상기 각 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지로 변경, 치환, 변형되어도 된다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 사용하여 실시되어도 된다. 따라서, 특허 청구의 범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 대기 시간을 단축하여 가공 효율을 높일 수 있다는 효과를 갖고, 특히, 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 조사하여 웨이퍼를 가공하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 유용하다.
W : 웨이퍼
L : 분할 예정 라인
1 : 레이저 가공 장치
2 : 유지 테이블
20 : 유지면
3 : 가공 수단
30 : 레이저 발진기 (발진부)
31 : 제 1 집광기
32 : 제 2 집광기
33 : 전환 수단
34 : 1/2 파장판
35 : 편광 빔 스플리터
36 : 미러
37 : 회전 수단
4 : X 이동 수단
5 : 제어 수단
6 : 제 1 인덱스 이송 수단
7 : 제 2 인덱스 이송 수단
L1 : 제 1 레이저광
L2 : 제 2 레이저광

Claims (2)

  1. 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 각각 디바이스가 형성된 웨이퍼의 상기 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 조사하여 웨이퍼를 레이저 가공하는 레이저 가공 장치로서,
    웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 유지 테이블과,
    상기 유지 테이블에 유지된 웨이퍼의 상기 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 집광시킨 가공점을 위치 부여하고, 웨이퍼를 레이저 가공하는 가공 수단과,
    상기 유지 테이블을 상기 분할 예정 라인의 연장 방향의 X 방향으로 이동시키는 X 이동 수단을 구비하고,
    상기 가공 수단은,
    레이저광을 발진하는 레이저 발진기와,
    상기 유지면에 있어서 상기 X 방향에 직교하는 Y 방향으로 늘어서서 레이저광이 입사하는 순서로 배치 형성되는 제 1 집광기와 제 2 집광기와,
    상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 상기 제 1 집광기에서 집광시킬 때와, 상기 제 2 집광기에서 집광시킬 때로 전환하고 상기 Y 방향의 레이저광의 광로 상에 배치 형성된 전환 수단을 구비하고,
    상기 전환 수단은,
    1/2 파장판과,
    상기 1/2 파장판을 제 1 각도와 제 2 각도로 회전시키는 회전 수단과,
    상기 제 1 각도로 회전된 상기 1/2 파장판에서 편광면이 회전된 상기 Y 방향을 광로로 하는 S 편광의 레이저광을 100 ％ 반사하고, 상기 X 방향과 상기 Y 방향에 직교하는 Z 방향으로 광로를 변경하여 상기 제 1 집광기에서 집광시키는 편광 빔 스플리터와,
    상기 제 2 각도로 회전된 상기 1/2 파장판에서 편광면이 회전된 상기 Y 방향을 광로로 하는 P 편광의 레이저광을 상기 편광 빔 스플리터를 100 ％ 투과시킨 레이저광을 반사하고, 상기 Z 방향으로 광로를 변경하여 상기 제 2 집광기에서 집광시키는 미러를 구비하고,
    상기 레이저 가공 장치는, 상기 편광 빔 스플리터와 상기 제 1 집광기를 상기 Y 방향으로 인덱스 이송하는 제 1 인덱스 이송 수단과,
    상기 미러와 상기 제 2 집광기를 상기 Y 방향으로 인덱스 이송하는 제 2 인덱스 이송 수단과,
    제어 수단을 추가로 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 제 1 집광기 또는 상기 제 2 집광기 중 어느 쪽에서 레이저 가공하고 있을 때에, 레이저 가공을 하고 있지 않은 집광기의 상기 제 1 인덱스 이송 수단 또는 상기 제 2 인덱스 이송 수단 중 어느 쪽의 인덱스 이송 수단을 동작시키고 다음으로 가공하는 상기 분할 예정 라인에 대해 인덱스 이송하는, 레이저 가공 장치.
  2. 제 1 항에 기재된 레이저 가공 장치를 사용한 웨이퍼의 레이저 가공 방법으로서,
    복수의 분할 예정 라인을 구비한 웨이퍼를 유지 테이블에서 유지하는 유지 공정과,
    상기 유지 공정에서 유지한 웨이퍼의 상기 분할 예정 라인을 검출하는 얼라이먼트 공정과,
    상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 집광시킨 상기 제 1 집광기의 가공점을 상기 분할 예정 라인에 위치 부여하고, 상기 유지 테이블을 ＋X 방향으로 이동시켜 웨이퍼를 레이저 가공하는 제 1 가공 공정과,
    상기 제 1 가공 공정 중에 상기 제 2 집광기의 가공점을 다음으로 레이저 가공하는 상기 분할 예정 라인에 위치 부여하는 제 1 인덱스 이송 공정과,
    상기 제 1 인덱스 이송 공정 후, 상기 유지 테이블을 상기 제 1 가공 공정과는 반대 방향의 -X 방향으로 이동시켜 상기 제 2 집광기의 가공점에서 웨이퍼를 레이저 가공하는 제 2 가공 공정과,
    상기 제 2 가공 공정 중에 상기 제 1 집광기의 가공점을 다음으로 레이저 가공하는 상기 분할 예정 라인에 위치 부여하는 제 2 인덱스 이송 공정과,
    상기 제 1 가공 공정으로부터 상기 제 2 인덱스 이송 공정까지를 반복하는 반복 공정을 구비한, 레이저 가공 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190151993A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-23 Asm Technology Singapore Pte Ltd Laser-cutting using selective polarization
CN109894739B (zh) * 2019-03-04 2024-04-09 无锡蓝智自动化科技有限公司 用于发动机气缸圈的全自动激光刻印装置
KR20200127078A (ko) 2019-04-30 2020-11-10 세메스 주식회사 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 설비
KR102310466B1 (ko) * 2019-06-27 2021-10-13 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
TW202115783A (zh) * 2019-07-18 2021-04-16 日商東京威力科創股份有限公司 處理裝置及處理方法
CN110526379B (zh) * 2019-08-26 2022-09-16 江苏大学 一种用于处理染料废水的高效激光空化装置
NL2026427B1 (en) * 2019-09-10 2021-10-13 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser machining apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100969946B1 (ko) 2007-07-24 2010-07-14 주식회사 이오테크닉스 레이저 빔 분할을 이용한 레이저 가공 장치 및 방법
KR101621936B1 (ko) 2012-07-04 2016-05-17 참엔지니어링(주) 기판 절단 장치 및 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629786U (ja) * 1992-09-21 1994-04-19 新明和工業株式会社 レーザ高速加工装置
TW527250B (en) * 2000-11-13 2003-04-11 Sumitomo Heavy Industries Method and device for working planning and method and device for producing working data therefor
US20060114948A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Lo Ho W Workpiece processing system using a common imaged optical assembly to shape the spatial distributions of light energy of multiple laser beams
JP2006281268A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hitachi Via Mechanics Ltd レーザ加工機
JP4765378B2 (ja) * 2005-04-08 2011-09-07 パナソニック株式会社 レーザ加工装置
JP4736633B2 (ja) * 2005-08-31 2011-07-27 セイコーエプソン株式会社 レーザ照射装置
US7834293B2 (en) * 2006-05-02 2010-11-16 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for laser processing
JP5101073B2 (ja) * 2006-10-02 2012-12-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
CN101983354A (zh) * 2008-04-25 2011-03-02 株式会社Lstech 用于导光板的图像形成装置
JP5700436B2 (ja) * 2011-06-07 2015-04-15 株式会社ディスコ 加工装置
TWI476063B (zh) * 2011-10-04 2015-03-11 Ind Tech Res Inst 雷射切割方法與裝置
JP6022223B2 (ja) * 2012-06-14 2016-11-09 株式会社ディスコ レーザー加工装置
CN203292701U (zh) * 2013-04-01 2013-11-20 深圳市木森科技有限公司 一种同轴激光加工机构
JP2016052672A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6501530B2 (ja) * 2015-01-21 2019-04-17 株式会社ディスコ レーザー加工装置
KR101850362B1 (ko) * 2015-06-12 2018-04-20 주식회사 이오테크닉스 레이저 빔 균일화 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100969946B1 (ko) 2007-07-24 2010-07-14 주식회사 이오테크닉스 레이저 빔 분할을 이용한 레이저 가공 장치 및 방법
KR101621936B1 (ko) 2012-07-04 2016-05-17 참엔지니어링(주) 기판 절단 장치 및 방법

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