KR102338625B1 - 레이저 가공 장치 - Google Patents

레이저 가공 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102338625B1
KR102338625B1 KR1020150153756A KR20150153756A KR102338625B1 KR 102338625 B1 KR102338625 B1 KR 102338625B1 KR 1020150153756 A KR1020150153756 A KR 1020150153756A KR 20150153756 A KR20150153756 A KR 20150153756A KR 102338625 B1 KR102338625 B1 KR 102338625B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
workpiece
laser beam
opening
debris
fluid
Prior art date
Application number
KR1020150153756A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160052433A (ko
Inventor
마이클 가드
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20160052433A publication Critical patent/KR20160052433A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102338625B1 publication Critical patent/KR102338625B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • 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
    • B23K26/36—Removing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02098—Cleaning only involving lasers, e.g. laser ablation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

본 발명은 가공점에서 발생한 데브리가 피가공물의 표면에 부착하는 것을 억제할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.
레이저 가공 장치(1)는, 피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(10)과 피가공물(W)에 레이저 광선(L)을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(20)과 가공점(P)에 발생하는 데브리(G)가 피가공물(W)에 부착하는 것을 막는 데브리 부착 방지 수단(60)을 구비한다. 데브리 부착 방지 수단(60)은, 피가공물(W)에 조사되는 레이저 광선(L)을 피하여 가공점(P)의 근방에 설치되는 본체부(61)와, 본체부(61)의 하면(64a)에 형성된 개구(66)와 유체 공급원(68)을 접속하는 유체 공급로(67)를 구비한다. 하면(64a)은 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS)과 근소한 간극(C)을 가지고 대략 병행으로 대면한다. 유체는, 개구(66)로부터 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS)의 간극(C)에 공급된다.

Description

레이저 가공 장치{LASER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼 등의 판형의 피가공물에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하여, 어블레이션 가공에 의해 레이저 가공홈을 형성하는 가공 방법이 알려져 있다. 이 레이저 가공홈에 의해 Low-k막을 박리시키는 일없이 분단하거나, 광 디바이스 웨이퍼의 파단 기점을 형성하거나 한다.
그러나, 레이저 광선의 조사에 의해, 피가공물이 용융하여, 소위 데브리(debris)라고 불리는 미세한 분진이 발생하고, 데브리가 비산하여 디바이스에 부착함으로써 디바이스의 기능을 저하시켜 버릴 우려가 있다. 그래서, 데브리 제거 대책으로서, 예컨대 집광용 대물 렌즈의 광축을 따라 에어를 분출하는 분출구를 구비하고, 분출구의 둘레로부터 데브리를 흡인하는 분진 배출 수단을 구비한 레이저 가공 장치가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-69249호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2011-121099호 공보
그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 레이저 가공 장치는, 충분한 데브리의 집진은 할 수 없어, 데브리가 피가공물의 표면에 부착할 우려가 있었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 가공점에서 발생한 데브리가 피가공물의 표면에 부착하는 것을 억제할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것에 있다.
전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 레이저 가공 장치는, 판형의 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 집광 렌즈로 집광한 레이저 광선을 조사하여 가공하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 레이저 광선을 피가공물에 조사함으로써 가공점에 발생하는 데브리가 피가공물에 부착하는 것을 막는 데브리 부착 방지 수단을 구비하는 레이저 가공 장치로서, 상기 데브리 부착 방지 수단은, 평탄한 하면을 가지고, 피가공물에 조사되는 상기 레이저 광선을 피하여 상기 가공점의 근방에 설치되는 본체부와, 상기 본체부의 하면에 형성된 개구와 유체 공급원을 접속하는 유체 공급로를 구비하며, 상기 본체부의 하면은 상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 표면과 근소한 간극을 가지고 대략 병행으로 대면하고, 유체가 상기 개구로부터 상기 본체부의 하면과 피가공물의 표면의 상기 간극에 공급되어 피가공물의 표면에 고속으로 흐르는 상기 유체의 층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 가공 장치에 있어서, 상기 데브리 부착 방지 수단은, 상기 본체부의 하면이 상기 레이저 광선이 통과하는 관통 구멍을 위요하여 연장되고, 상기 관통 구멍을 사이에 두고 상기 유체 공급로가 접속된 상기 개구와 대응한 위치에 흡인 개구를 구비하며, 상기 흡인 개구는 흡인로에 의해 흡인원과 접속하고, 상기 개구로부터 공급되어 상기 가공점 상을 통과한 상기 유체를 상기 흡인 개구로부터 흡인하여, 상기 가공점에서 발생한 데브리를 수집하는 것으로 할 수 있다.
그래서, 본원 발명의 레이저 가공 장치에서는, 가공점의 근방에 피가공물과 근소한 간극을 가지고 평행하게 대면하는 하면으로부터 유체를 공급하는 데브리 부착 방지 수단을 구비하기 때문에, 가공점 부근의 피가공물의 표면에 고속으로 흐르는 유체의 층을 형성할 수 있어, 가공점에서 발생하여 비산한 데브리가 유체의 층에 의해 피가공물의 표면에 부착하는 것을 억제할 수 있다고 하는 효과를 가져온다.
도 1은 실시형태 1에 따른 레이저 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 레이저 가공 장치의 주요부의 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 레이저 가공 장치의 가공 중의 상황을 나타내는 평면도이다.
도 4는 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치의 주요부의 단면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
〔실시형태 1〕
본 발명의 실시형태 1에 따른 레이저 가공 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 실시형태 1에 따른 레이저 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 레이저 가공 장치의 주요부의 단면도이다. 도 3은 도 1에 나타낸 레이저 가공 장치의 가공 중의 상황을 나타내는 평면도이다.
실시형태 1에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 판형의 피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(10)과, 레이저 광선 조사 수단(20)을 상대 이동시킴으로써, 피가공물(W)에 어블레이션 가공을 실시하여, 피가공물(W)에 레이저 가공홈(R)(도 3에 나타냄)을 형성하는 것이다. 실시형태 1에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 피가공물(W)의 외연부에 레이저 가공홈(R)을 형성하는 것이다.
실시형태 1에서는, 피가공물(W)은, 레이저 가공 장치(1)에 의해 가공되는 가공 대상이며, 실리콘, 사파이어, 갈륨 등을 모재로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼이다. 피가공물(W)은, 표면(WS)에 적층된 Low-k막에 의해, 격자형으로 형성되는 복수의 분할 예정 라인으로 구획된 영역에 디바이스(D)가 형성된 디바이스 영역(DR)과, 디바이스 영역(DR)을 위요하는 외주 잉여 영역(GR)을 구비한다. 또한, 도 1 중 일점 쇄선보다 내측이 디바이스 영역(DR)이며, 외측이 외주 잉여 영역(GR)이다. 도 1에서는, 디바이스 영역(DR)과 외주 잉여 영역(GR)의 경계를, 편의상 일점 쇄선으로 나타내고 있다.
Low-k막은, SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막이 피가공물(W)의 표면(WS)에 적층되어 구성되어 있다. 피가공물(W)은, 디바이스(D)가 복수 형성되어 있는 표면(WS)의 반대측의 이면에 점착 테이프(T)가 점착되어, 점착 테이프(T)의 외연이 환형 프레임(F)에 점착됨으로써, 환형 프레임(F)의 개구에 점착 테이프(T)로 지지된다.
레이저 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 판형의 피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(10)과, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS)에 레이저 가공홈(R)을 형성하는 레이저 광선 조사 수단(20)과, 피가공물(W)의 표면(WS)을 촬상하는 촬상 수단(30)과, X축 이동 수단(40)과, Y축 이동 수단(50)과, 데브리 부착 방지 수단(60)과, 도시하지 않는 제어 수단을 포함하여 구성된다.
척 테이블(10)은, 가공 전의 피가공물(W)이 유지면(10a) 상에 배치되어, 점착 테이프(T)를 통해 환형 프레임(F)의 개구에 점착된 피가공물(W)을 유지하는 것이다. 척 테이블(10)은, 유지면(10a)을 구성하는 부분이 포러스 세라믹 등으로 형성된 원반 형상이며, 도시하지 않는 진공 흡인 경로를 통해 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되고, 유지면(10a)에 배치된 피가공물(W)을 흡인함으로써 유지한다. 또한, 척 테이블(10)은, X축 이동 수단(40)에 의해 X축 방향으로 가공 이송되고, 또한 회전 구동원(도시하지 않음)에 의해 중심 축선(Z축과 평행임) 둘레로 회전되며, Y축 이동 수단(50)에 의해 Y축 방향으로 인덱싱 이송된다. 또한, 척 테이블(10)의 주위에는, 에어 액츄에이터에 의해 구동되어 피가공물(W)의 주위의 환형 프레임(F)을 협지하는 클램프부(11)가 복수 마련되어 있다.
레이저 광선 조사 수단(20)은, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)에 집광 렌즈(22)(도 2에 나타냄)로 집광한 레이저 광선(L)(도 2에 나타냄)을 조사하여 가공하는 것이다. 레이저 광선 조사 수단(20)은, 피가공물(W)에 대하여, 피가공물(W)이 흡수성을 갖는 파장(예컨대, 355 ㎚)의 레이저 광선(L)을 조사하여, 피가공물(W)에 어블레이션 가공을 실시하여, 피가공물(W)의 표면(WS)에 레이저 가공홈(R)을 형성하는 것이다.
레이저 광선 조사 수단(20)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 장치 본체(2)의 기둥부(3)에 지지된 케이싱(21)과, 케이싱(21) 내에 마련된 도시하지 않는 레이저 광선 발진부와, 집광 렌즈(22) 등을 구비하고 있다. 레이저 광선 발진부는, 주지의 레이저 발진기와, 1/2 파장판과, 빔 스플리터와, 빔 조정 수단 등을 구비하여 구성되고, 레이저 광선(L)을 집광 렌즈(22)에 발진한다.
집광 렌즈(22)는, 척 테이블(10)의 유지면(10a)에 대향하여 케이싱(21)의 선단부에 마련되어 있다. 집광 렌즈(22)는, 레이저 광선(L)을 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS) 상에 집광한다.
촬상 수단(30)은, 레이저 광선 조사 수단(20)의 케이싱(21)에 부착되고, 레이저 광선 조사단(20)에 의해 레이저 가공하여야 하는 가공 영역을 촬상하는 것이다. 촬상 수단(30)은, 촬상하여 얻은 화상을 제어 수단에 출력한다.
데브리 부착 방지 수단(60)은, 레이저 광선(L)을 피가공물(W)에 조사함으로써, 피가공물(W)의 표면(WS)에 있어서 레이저 광선(L)이 조사되는 가공점(P)(도 2 및 도 3에 나타냄)에 발생하는 데브리(G)(도 2에 나타냄)가 피가공물(W)의 표면(WS)의 특히 디바이스(D)에 부착하는 것을 막는 것이다. 데브리 부착 방지 수단(60)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 레이저 광선 조사 수단(20)의 케이싱(21)의 선단부에 부착되어 있다.
데브리 부착 방지 수단(60)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본체부(61)와, 유체 공급부(62)를 구비한다. 본체부(61)는, 레이저 광선 조사 수단(20)의 케이싱(21)의 선단부에 부착된 부착 부재(63)와, Z축 방향으로 부착 부재(63)와 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS) 사이에 위치하는 하측 부재(64)와, 부착 부재(63)와 하측 부재(64)를 연결하는 연결 부재(65)를 구비하고 있다. 하측 부재(64)는, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS)과 대향하며, 또한 평탄하게 형성된 하면(64a)을 가지고 있다. 하면(64a)은, 본체부(61)의 하면이며, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS)과 근소한 간극(C)(도 2에 나타냄)을 가지고, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 표면(WS)과 대략 평행하게 대면하고 있다. 또한, 실시형태 1에서는, 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이의 간극(C)은, 대략 40 ㎛ 정도이며, 본 발명에서는, 후술하는 유체 공급원(68)으로부터 공급되는 유체에 의해 간극(C) 내의 가공점(P)에 발생하는 데브리(G)를 불어 날려, 데브리(G)가 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것을 억제할 수 있는 유체의 층을 형성할 수 있는 것이면, 10 ㎛∼200 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.
또한, 본체부(61)는, 부착 부재(63) 및 하측 부재(64)가 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 피가공물(W)에 조사되는 레이저 광선(L)을 피하여, 가공점(P)의 근방에 설치된다. 또한, 실시형태 1에서는, 데브리 부착 방지 수단(60)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 하측 부재(64)의 외주면으로부터 오목하게 형성되어, 레이저 광선(L)을 통과시킬 수 있는 절취(64b)를 형성함으로써, 본체부(61)의 하측 부재(64)를 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 피가공물(W)에 조사되는 레이저 광선(L)을 피하여, 가공점(P)의 근방에 설치된다.
유체 공급부(62)는, 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이에 유체를 공급하는 것이다. 유체 공급부(62)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본체부(61)의 하측 부재(64)를 관통하며 또한 본체부(61)의 하면(64a)에 형성된 개구(66)와, 개구(66)에 연속하는 유체 공급로(67)를 구비한다. 개구(66)는, 그 단면에 있어서, 개구 면적이 일정하게 형성되며, 또한 하측을 향함에 따라 서서히 가공점(P)에 접근하도록 Z축 방향에 대하여 기울어져 형성되어 있다. 유체 공급로(67)는, 관형으로 형성되고, 또한 개구(66)와 유체 공급원(68)을 접속하는 것이며, 부착 부재(63)를 관통하여 마련되어 있다. 유체 공급로(67)는, 유체 공급원(68)으로부터의 유체를 개구(66)에 유도하기 위한 것이다. 또한, 실시형태 1에서는, 유체 공급원(68)은, 유체로서의 가압된 공기를 유량 25 l/min∼300 l/min으로 개구(66)에 공급하고, 개구(66)는, 직경 3 ㎜∼30 ㎜ 정도의 크기로 형성되어 있다. 또한, 유체 공급원(68)의 유량 및 개구(66)의 면적은, 가공점(P)에 발생하는 데브리(G)를 불어 날려, 데브리(G)가 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것을 억제할 수 있을 정도의 유량, 면적이면 좋다.
제어 수단은, 레이저 가공 장치(1)를 구성하는 전술한 구성 요소를 각각 제어하는 것이다. 제어 수단은, 피가공물(W)에 대한 어블레이션 가공 동작을 레이저 가공 장치(1)에 행하게 하는 것이다. 또한, 제어 수단은, 예컨대 CPU 등으로 구성된 연산 처리 장치나 ROM, RAM 등을 구비하는 도시하지 않는 마이크로 프로세서를 주체로 하여 구성되어 있고, 가공 동작의 상태를 표시하는 표시 수단이나, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 이용하는 조작 수단과 접속되어 있다.
다음에, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)의 가공 동작에 대해서 설명한다. 우선, 오퍼레이터가 가공 내용 정보를 등록하고, 오퍼레이터가 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 이격된 척 테이블(10)의 유지면(10a) 상에 피가공물(W)을 배치하여, 가공 동작의 개시 지시가 있었던 경우에, 레이저 가공 장치(1)가 가공 동작을 개시한다. 가공 동작에서는, 제어 수단은, 척 테이블(10)의 유지면(10a)에 피가공물(W)을 흡인 유지하며, 클램프부(11)로 환형 프레임(F)을 협지한다. 제어 수단은, X축 이동 수단(40) 및 Y축 이동 수단(50)에 의해 척 테이블(10)을 레이저 광선 조사 수단(20)의 하방을 향하여 이동시켜, 촬상 수단(30)의 하방에 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)을 위치 부여하고, 촬상 수단(30)에 촬상시킨다. 촬상 수단(30)은, 촬상한 화상의 정보를 제어 수단에 출력한다. 그리고, 제어 수단이, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 외연부와, 레이저 광선 조사 수단(20)의 위치 맞춤을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실시하여, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)과 레이저 광선 조사 수단(20)의 상대 위치를 조정한다. 이때, 레이저 광선 조사 수단(20)보다 개구(66)가 피가공물(W)의 중앙 쪽에 위치하도록, 피가공물(W)와 레이저 광선 조사 수단(20)의 상대 위치를 조정하는 것이 바람직하다.
그리고, 제어 수단은, 유체 공급원(68)으로부터 유체를 개구(66)를 통하여, 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이에 공급하여, 이들 간극(C) 내에 고속으로 흐르는 유체의 층을 형성한다. 그리고, 제어 수단은, X축 이동 수단(40), 회전 구동원, Y축 이동 수단(50)에, 피가공물(W)의 외연부와 레이저 광선 조사 수단(20)을 피가공물(W)의 외연부를 따라 상대적으로 이동시키면서 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 레이저 광선(L)을 피가공물(W)의 표면(WS)을 향하여 조사한다. 이렇게 하여, 레이저 가공 장치(1)에서는, 유체가 개구(66)로부터 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS)의 간극(C)에 공급되어, 피가공물(W)의 표면(WS)에 고속으로 흐르는 유체의 층을 형성하여, 레이저 광선(L)을 조사한다. 또한, 본 발명에서는, 유체의 층의 유속은, 가공점(P)에 발생하는 데브리(G)를 불어 날려, 데브리(G)가 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것을 억제할 수 있을 정도의 유속이면 좋다.
그리고, 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 레이저 광선(L)이 조사되는 가공점(P)에서는 어블레이션 가공이 행해져, 피가공물(W)의 이동과 함께 레이저 가공홈(R)이 형성된다. 또한, 가공점(P)에서는, 데브리(G)가 발생하여, 발생한 데브리(G)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 개구(66)로부터 흐르는 유체에 의해 형성되는 층에 의해 가공점(P)으로부터 불어 날려져, 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것이 억제된다.
피가공물(W)의 외연부의 전체 둘레에 레이저 가공홈(R)을 형성한 후, 제어 수단은, 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터의 레이저 광선(L)의 조사를 정지하고, 척 테이블(10)을 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 이격한 위치로 이동시킨 후, 척 테이블(10)의 흡인 유지 및 클램프부(11)의 협지를 해제한다. 그리고, 오퍼레이터가 외연부의 전체 둘레에 레이저 가공홈(R)이 형성된 피가공물(W)을 척 테이블(10) 상으로부터 제거하며, 레이저 가공 전의 피가공물(W)을 재차, 척 테이블(10) 상에 배치하고, 전술한 공정을 반복하여, 피가공물(W)에 레이저 가공홈(R)을 형성한다.
이상과 같이, 실시형태 1에 따른 레이저 가공 장치(1)에 따르면, 가공점(P)의 근방에 피가공물(W)과 근소한 간극(C)을 가지고 평행하게 대면하는 하면(64a)으로부터 유체를 공급하는 데브리 부착 방지 수단(60)을 구비한다. 이 때문에, 가공점(P) 부근의 피가공물(W)의 표면(WS) 상에는 고속으로 흐르는 유체의 층을 형성할 수 있고, 가공점(P)에서 발생하여 비산한 데브리(G)를 유체의 층에 의해 불어 날릴 수 있어, 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 실시형태 1에서는, 레이저 광선 조사 수단(20)보다 개구(66)가 피가공물(W)의 중앙 쪽에 위치하도록, 피가공물(W)과 레이저 광선 조사 수단(20)의 상대 위치를 조정하여, 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 레이저 광선(L)을 조사하여, 피가공물(W)의 외연부에 레이저 가공홈(R)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 가공점(P)에 발생한 데브리(G)가 피가공물(W)의 디바이스 영역(DR) 상을 통과하는 일없이, 외연측으로 불어 날려지기 때문에, 데브리(G)가 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
〔실시형태 2〕
본 발명의 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치를 도면에 기인하여 설명한다. 도 4는 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치의 주요부의 단면도이다. 또한, 도 4에 있어서, 실시형태 1과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 피가공물(W)의 모든 분할 예정 라인에 레이저 가공홈(R)을 형성하는 것이다. 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치(1)의 데브리 부착 방지 수단(60)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본체부(61)의 부착 부재(63)의 중앙부에 레이저 광선 조사 수단(20)의 케이싱(21)의 선단부를 부착하고 있다. 데브리 부착 방지 수단(60)은, 하측 부재(64)의 중앙부에 레이저 광선 조사 수단(20)이 조사하는 레이저 광선(L)이 통과하는 관통 구멍(69)을 형성하고 있다.
데브리 부착 방지 수단(60)은, 하측 부재(64)에 관통 구멍(69)을 마련함으로써, 본체부(61)를 피가공물(W)에 조사되는 레이저 광선(L)을 피하여 가공점(P)의 근방에 설치한다. 데브리 부착 방지 수단(60)의 본체부(61)의 하측 부재(64)의 하면(64a)이, 레이저 광선(L)이 통과하는 관통 구멍(69)을 위요하여, 레이저 광선 조사 수단(20)보다 유체 공급부(62)의 개구(66)로부터 떨어진 측으로 연장되어 있다. 또한, 실시형태 2에서는, 관통 구멍(69)은, 피가공물(W)의 표면(WS)에 접근함에 따라 서서히 소직경이 되도록, 단면 테이퍼형으로 형성되어 있다.
또한, 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치(1)의 데브리 부착 방지 수단(60)은, 유체 흡인부(70)를 구비하고 있다. 유체 흡인부(70)는, 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이의 유체를 데브리(G)와 함께 흡인하는 것이다. 유체 흡인부(70)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본체부(61)의 하측 부재(64)를 관통하며 또한 본체부(61)의 하면(64a)에 형성된 흡인 개구(71)와, 흡인 개구(71)에 연속하는 흡인로(72)를 구비한다.
흡인 개구(71)는, 관통 구멍(69)을 사이에 두고 유체 공급로(67)가 접속된 개구(66)와 대응한 위치에 마련되어 있다. 실시형태 2에서는, 흡인 개구(71)는, 개구(66)와의 사이에 관통 구멍(69)을 사이에 두는 위치에 마련되어 있다. 흡인 개구(71)는, 그 단면에 있어서, 개구 면적이 일정하게 형성되고, 또한 하측을 향함에 따라 서서히 가공점(P) 즉 개구(66)에 접근하도록 Z축 방향에 대하여 기울어져 형성되어 있다. 흡인로(72)는, 관형으로 형성되고, 또한 흡인 개구(71)와 흡인원(73)을 접속하는 것이며, 부착 부재(63)를 관통하여 마련되어 있다. 흡인로(72)는, 흡인원(73)의 흡인력에 의해 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이의 유체를 흡인원(73)에 유도하기 위한 것이다. 이렇게 하여, 흡인 개구(71)는, 흡인로(72)에 의해 흡인원(73)과 접속하고 있다. 또한, 실시형태 2에서는, 흡인원(73)에 의한 공기의 유량 및 흡인 개구(71)의 면적은, 가공점(P)에 발생하는 데브리(G)를 흡인하여, 데브리(G)가 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것을 억제할 수 있을 정도의 유량, 면적이면 좋다.
실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 가공 동작에서는, 제어 수단이 촬상 수단(30)의 촬상한 화상의 정보에 기초하여, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 분할 예정 라인과, 레이저 광선 조사 수단(20)의 위치 맞춤을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실시하여, 척 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(W)와 레이저 광선 조사 수단(20)의 상대 위치를 조정한다.
그리고, 제어 수단은, 유체 공급원(68)으로부터 유체를 개구(66)를 통하여, 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이에 공급하며, 흡인원(73)에 의해 본체부(61)의 하면(64a)과 피가공물(W)의 표면(WS) 사이의 유체를 흡인 개구(71)를 통하여 흡인원(73)에 흡인한다. 그리고, 제어 수단은, X축 이동 수단(40), 회전 구동원, Y축 이동 수단(50)에 의해 척 테이블(10)과 레이저 광선 조사 수단(20)을 상대적으로 이동시키면서, 디바이스 영역(DR) 내의 모든 분할 예정 라인에 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 레이저 광선(L)을 조사한다.
그리고, 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 레이저 광선(L)이 조사되는 가공점(P)에서는 어블레이션 가공이 행해지고, 피가공물(W)의 이동과 함께 레이저 가공홈(R)이 형성된다. 또한, 개구(66)로부터 공급되어 가공점(P) 상을 통과한 유체를 흡인 개구(71)로부터 흡인한다. 또한, 가공점(P)에서는, 데브리(G)가 발생하고, 발생한 데브리(G)는, 개구(66)로부터 공급되어 가공점(P) 상을 통과한 유체에 의해 형성되는 층에 의해 가공점(P)으로부터 불어 날려져, 흡인 개구(71)를 통하여 흡인되어, 피가공물(W)의 표면(WS)에 부착하는 것이 억제된다. 이렇게 하여, 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치(1)는, 가공점(P)에서 발생한 데브리(G)를 수집한다.
피가공물(W)의 모든 분할 예정 라인에 레이저 가공홈(R)을 형성한 후, 제어 수단은, 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터의 레이저 광선(L)의 조사를 정지하고, 척 테이블(10)을 레이저 광선 조사 수단(20)으로부터 이격한 위치로 이동시킨 후, 척 테이블(10)의 흡인 유지 및 클램프부(11)의 협지를 해제한다. 그리고, 오퍼레이터가 모든 분할 예정 라인에 레이저 가공홈(R)이 형성된 피가공물(W)을 척 테이블(10) 상으로부터 제거하며, 레이저 가공 전의 피가공물(W)을 재차, 척 테이블(10) 상에 배치하고, 전술항 공정을 반복하여, 피가공물(W)에 레이저 가공홈(R)을 형성한다.
이상과 같이, 실시형태 2에 따른 레이저 가공 장치(1)에 따르면, 실시형태 1의 효과에 더하여, 흡인원(73)에 접속된 흡인 개구(71)가 가공점(P)을 통과한 데브리(G)를 포함한 유체를 흡인한다. 이 때문에, 레이저 가공 장치(1)는, 가공점(P)에 발생하여 비산한 데브리(G)를 가공점(P)으로부터 조속하게 불어 날려 흡인할 수 있어, 확실하게 데브리(G)의 피가공물(W)의 표면(WS)에의 부착을 억제할 수 있다. 또한, 흡인하는 경우에는, 이젝터를 이용하여 에어 공급만으로 흡인력을 발생시켜도 좋다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형하여 실시할 수 있다.
1 레이저 가공 장치
10 척 테이블
20 레이저 광선 조사 수단
22 집광 렌즈
60 데브리 부착 방지 수단
61 본체부
64a 하면
66 개구
67 유체 공급로
68 유체 공급원
69 관통 구멍
71 흡인 개구
72 흡인로
73 흡인원
W 피가공물
WS 표면
C 간극
G 데브리
L 레이저 광선
P 가공점

Claims (2)

  1. 판형의 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 집광 렌즈로 집광한 레이저 광선을 조사하여 가공하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 레이저 광선을 피가공물에 조사함으로써 가공점에 발생하는 데브리(debris)가 피가공물에 부착하는 것을 막는 데브리 부착 방지 수단을 구비하는 레이저 가공 장치로서,
    상기 데브리 부착 방지 수단은,
    평탄한 하면을 가지고, 피가공물에 조사되는 상기 레이저 광선이 통과하는 관통 구멍을 마련하며, 상기 가공점의 근방에 설치되는 본체부와,
    상기 본체부의 하면에 형성된 개구와 유체 공급원을 접속하는 유체 공급로와,
    상기 관통 구멍을 둘러싸도록 연장되고 상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 표면과 근소한 간극을 가지고 병행으로 대면하게 연장되는 상기 하면의 상기 관통 구멍을 사이에 두고 상기 유체 공급로가 접속된 상기 개구와 대응한 위치에 마련된 흡인 개구와,
    상기 흡인 개구와 흡인원을 접속하는 흡인로를 구비하고,
    유체가 상기 개구로부터 상기 본체부의 하면과 피가공물의 표면의 상기 간극에 공급되어 피가공물의 표면에 고속으로 흐르는 상기 유체의 층을 형성하고,
    상기 개구로부터 공급되어 상기 가공점 상을 통과한 상기 유체를 상기 흡인 개구로부터 흡인하며, 상기 가공점에서 발생한 데브리를 수집하는 것인 레이저 가공 장치.
  2. 삭제
KR1020150153756A 2014-11-04 2015-11-03 레이저 가공 장치 KR102338625B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-224361 2014-11-04
JP2014224361A JP6483404B2 (ja) 2014-11-04 2014-11-04 レーザー加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160052433A KR20160052433A (ko) 2016-05-12
KR102338625B1 true KR102338625B1 (ko) 2021-12-14

Family

ID=55873859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150153756A KR102338625B1 (ko) 2014-11-04 2015-11-03 레이저 가공 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6483404B2 (ko)
KR (1) KR102338625B1 (ko)
CN (1) CN105562934B (ko)
TW (1) TWI661888B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6124425B1 (ja) 2015-10-26 2017-05-10 株式会社日本製鋼所 レーザ処理装置整流装置およびレーザ処理装置
KR102098440B1 (ko) * 2016-12-23 2020-04-07 주식회사 포스코 사이드 트리밍 장치
KR102092712B1 (ko) * 2017-02-24 2020-03-24 에이피시스템 주식회사 레이저 처리 장치 및 방법
JP7102157B2 (ja) * 2018-02-08 2022-07-19 Ｔｏｗａ株式会社 切断装置及び切断品の製造方法
CN108500454A (zh) * 2018-04-27 2018-09-07 深圳市振华兴科技有限公司 吸烟吸尘装置及激光生产设备
JP7201343B2 (ja) * 2018-06-19 2023-01-10 株式会社ディスコ レーザー加工装置
US20230215721A1 (en) * 2022-01-05 2023-07-06 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor Manufacturing Equipment and Method of Expelling Residue Through Suction Hood
JP2024043756A (ja) * 2022-09-20 2024-04-02 三菱重工業株式会社 レーザ加工装置およびレーザ加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000317671A (ja) 1999-03-10 2000-11-21 Japan Science & Technology Corp レーザー溶接方法及びその装置
JP2009166065A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Nippon Densan Corp レーザ加工方法、軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6049887A (ja) * 1983-08-29 1985-03-19 Mitsubishi Motors Corp レ−ザ溶接方法
JP3056723B1 (ja) * 1999-01-04 2000-06-26 ファナック株式会社 レ―ザ加工装置
US6186067B1 (en) * 1999-09-30 2001-02-13 Presstek, Inc. Infrared laser-imageable lithographic printing members and methods of preparing and imaging such printing members
JP4555743B2 (ja) * 2005-07-21 2010-10-06 本田技研工業株式会社 レーザ加工ヘッド
JP4993886B2 (ja) 2005-09-07 2012-08-08 株式会社ディスコ レーザー加工装置
US7863542B2 (en) * 2005-12-22 2011-01-04 Sony Corporation Laser processing apparatus and laser processing method as well as debris extraction mechanism and debris extraction method
CN102089115A (zh) * 2008-05-30 2011-06-08 三星钻石工业股份有限公司 激光加工装置及激光加工方法
JP5587595B2 (ja) 2009-12-11 2014-09-10 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6222903B2 (ja) * 2012-08-17 2017-11-01 株式会社ディスコ レーザ加工装置
JP6196059B2 (ja) * 2013-04-10 2017-09-13 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6104025B2 (ja) * 2013-04-11 2017-03-29 株式会社ディスコ レーザー加工装置及びレーザー加工方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000317671A (ja) 1999-03-10 2000-11-21 Japan Science & Technology Corp レーザー溶接方法及びその装置
JP2009166065A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Nippon Densan Corp レーザ加工方法、軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160052433A (ko) 2016-05-12
TWI661888B (zh) 2019-06-11
JP2016087639A (ja) 2016-05-23
CN105562934B (zh) 2019-09-17
CN105562934A (zh) 2016-05-11
JP6483404B2 (ja) 2019-03-13
TW201618878A (zh) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102338625B1 (ko) 레이저 가공 장치
KR102336955B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP6672053B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP4630692B2 (ja) レーザー加工方法
JP5436917B2 (ja) レーザー加工装置
JP6317935B2 (ja) 保持テーブル
JP4874602B2 (ja) ウエーハの加工方法およびウエーハの加工方法に用いる粘着テープ
JP2009272421A (ja) デバイスの製造方法
JP2009123835A (ja) 半導体デバイスの製造方法
JP2015079790A (ja) ウエーハの加工方法
JP2010027857A (ja) 半導体デバイスの製造方法
KR20090123777A (ko) 웨이퍼 분할 방법
JP6189066B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP2016025282A (ja) パッケージ基板の加工方法
KR20130096650A (ko) 척 테이블 및 척 테이블을 이용한 웨이퍼의 레이저 가공 방법
JP2014135348A (ja) ウエーハの加工方法
JP2010064125A (ja) レーザー加工装置
JP2016086089A (ja) ウエーハの加工方法
JP6111090B2 (ja) レーザー加工方法
TW202322950A (zh) 雷射加工裝置及碎屑去除裝置
JP2015170675A (ja) 板状物の加工方法
JP6220165B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2016207820A (ja) ウエーハの加工方法
JP6894692B2 (ja) ガラス板の分割方法及び板状ワークの分割方法
JP5908681B2 (ja) レーザー加工装置

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