KR20080039453A - 에너지 감시 또는 레이저 미세가공 동안 형성된 개별적인비아의 제어 - Google Patents

에너지 감시 또는 레이저 미세가공 동안 형성된 개별적인비아의 제어 Download PDF

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윌리암 제이. 조르덴스
린드세이 엠. 도슨
마르크 언라스
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일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드
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Abstract

방법 및 시스템은 레이저 미세가공 시스템에 의해 달성된 결과물의 품질을 증가시킨다. 레이저 미세가공 프로세스(152)를 제어하는 파라미터에 관한 데이터(158,178)는 미세가공 프로세스 동안에 기록되고, 미세가공 하는데 사용되는 파라미터와 연관된 형상에 의해 식별되어 상기 시스템에 저장된다. 상기 저장된 데이터는 실시간 제어를 가능하게 하기위해 미세가공 프로세스 동안에 검색되거나 또는 통계적인 프로세스 제어를 실행하기 위해 워크피스(174) 처리 후에 검색될 수 있다.

Description

에너지 감시 또는 레이저 미세가공 동안 형성된 개별적인 비아의 제어{ENERGY MONITORING OR CONTROL OF INDIVIDUAL VIAS FORMED DURING LASER MICROMACHINING}
본 발명은 워크피스(workpiece)를 레이저 처리하는 것에 관한 것인데, 특히, 기판 상의 형상을 미세가공 하는데 사용되는 레이저의 파라미터를 감시하는 것에 관한 것이다. 이러한 파리미터는 미세 가공하는 프로세스의 실시간 제어를 위한 정보를 제공하기 위해 즉시 출력으로 제공되거나 프로세스 제어를 위해 사용되도록 하기위해 이후 시간에 검색을 위해 저장될 수 있다.
다수의 프로세스에 영향을 미치는 다양한 레이저를 사용하여 다른 많은 워크피스 상에서 레이저 공정 기술이 실행될 수 있다. 본 발명에 관하여 중요한 독특한 유형의 레이저 공정 기술은 홀 및/또는 블라인드 비아 구성물을 형성하기 위한 단일 또는 복수층 워크피스의 레이저 공정 기술이고, 웨이퍼 다이싱 또는 드릴링을 실행하기 위한 반도체 웨이퍼의 레이저 공정 기술이다. 본 명세서에서 설명되는 레이저 공정 기술 방법은 반도체 링크(퓨즈)의 제거와 열의 가열냉각(thermal annealing) 또는 두껍거나 얇은 필름 능동 소자의 트리밍을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 유형의 레이저 미세가공에 또한 적용될 수 있다.
복수층 워크피스에서 비아 및/또는 홀의 레이저 공정 기술에 관하여, Owen 등에 의한 미국 특허 5,593,606과 5,841,099는 다른 물질 유형의 둘 이상의 층에 있는 스루-홀(through-hole) 또는 블라인드 비아를 복수층 디바이스에 형성하도록 설정된 펄스 파라미터의 특징을 갖는 레이저 출력 펄스를 생성하기 위한 자외선(UV) 레이저 시스템을 동작하는 방법을 설명한다. 상기 레이저 시스템은 넌엑시머 레이저를 포함하는데, 상기 넌엑시머 레이저는 200 Hz 보다 큰 펄스 반복 속도로, 100 ns 미만의 일시적인 펄스 폭, 100μm 미만의 지름을 갖는 스폿 영역과 상기 스풋 영역에 걸쳐 100 mW 보다 큰 평균 강도 또는 복사조도를 갖는 레이저 출력 펄스를 방출한다. 확인된 상기 바람직한 비엑시머 UV 레이저는 DPSS 레이저이다.
Dunsky 등에 의한 미국 특허출원 공개번호 US/2002/0185474는 복수층 디바이스의 유전층에서 블라인드 비아를 형성하는 레이저 출력 펄스를 생성하기 위한 펄스 형태의 CO2 레이저 시스템을 동작하는 방법을 설명한다. 상기 레이저 시스템은 200 ns 미만의 일시적인 펄스 폭과 50 μm 내지 300 μm 사이의 지름을 갖는 스폿 영역을 가지는 레이저 출력 펄스를 200 Hz 보다 큰 펄스 반복 속도로 방출한다.
타깃 물질의 레이저 제거는, 특히 UV DPSS 레이저가 사용될 경우, 이 타깃 물질로 전력 즉, 감응력 또는 에너지 밀도로 불리는 것을 갖는 레이저 출력을 유도하는데 의존하는데, 상기 전력은 타깃 물질의 제거 임계치보다 크다. 물질 제거는 원자와 분자를 결합시키는 힘이 파괴되는 포토-케미컬 프로세스, 또한 애블레이션이라고 불리는 것 또는 물질이 기화되는 포토-써멀 프로세스 중 어느 하나에 의해 실행될 수 있다. UV 레이저는 1/e2 의 지름으로 약 5 μm와 30 μm 사이의 스폿 크기를 갖도록 집속될 수 있는 레이저 출력을 방출한다. 특정한 예에서, 이러한 스폿 크기는, 바람직한 비아 지름이 약 50 μm와 300 μm 사이에 존재할 정도로, 바람직한 비아 지름보다 더 작다. 스폿 크기의 지름은 상기 비아의 바람직한 지름과 동일한 지름을 갖도록 확장될 수 있지만, 이러한 확장은 레이저 출력 에너지 밀도를, 타깃 물질 애블레이션 임계치 미만의 범위까지 줄여서 타깃 물질 제거를 실행할 수 없다. 따라서 5 μm 내지 30 μm으로 집속된 스폿 크기가 사용되고, 이 집속된 레이저 출력은 바람직한 지름을 갖는 비아를 형성하기 위해 나선모양의 동심원, 즉 "천공기(trepan)"패턴으로 전형적으로 움직인다. 나선 모양의 동심원 및 천공기 공정 기술은 소위 넌-펀칭 비아 구성물 프로세스의 유형이다. 약 70 μm 또는 그 미만의 비아 지름을 얻기 위해, 직접적인 펀칭은 더 높은 비아 구성물 처리량을 전달한다.
반대로, 펄스 형태의 CO2 레이저 출력의 스폿 크기는 전형적으로 50 μm보다 크고, 종래의 타깃 물질 상에 50 μm 또는 그 보다 큰 지름을 갖는 비아를 형성하기에 충분한 에너지 밀도를 유지할 수 있다. 따라서 펀칭 프로세스는 CO2 레이저가 비아 형성을 이루는데 사용되는 경우에 전형적으로 채용된다. 그러나 50 μm 미만의 스폿 영역 지름을 갖는 비아는 CO2 레이저를 이용해서 형성될 수 없다. CO2 파장 에서 고도의 구리 반사율은 약 5 마이크론 보다 큰 두께를 갖는 구리 시트에서 CO2 레이저를 이용하는 스루-홀 비아의 형성을 아주 어렵게 만든다. 그러므로 CO2 레이저는 약 3 마이크론과 약 5 마이크론 사이의 두께를 갖거나 CO2 레이저 에너지의 흡수를 강화하도록 취급된 표면인 오직 구리 시트에 스루-홀 비아를 형성하도록 전형적으로 사용될 수 있다.
비아가 전형적으로 형성된 전자 패키징 디바이스와 프린팅된 회로 보드(PCB)를 위한 복수층 구조를 만드는데 사용되는 가장 일반적인 물질은 금속(예컨대, 구리)과 유전체(예컨대, 폴리머 폴리이미드, 수지, 또는 FR-4)를 포함한다. UV 파장에서의 레이저 에너지는 금속과 유전체를 통해 양호한 커플링 효율을 보이므로, 상기 UV 레이저는 구리 시트와 유전체 모두의 상단에 비아 형성을 쉽게 실시할 수 있다. 또한, 폴리머 물질 UV 레이저 공정 기술은 결합된 포토-케미컬 및 포토-서멀 프로세서인 것으로 넓게 간주되며, 상기 UV 레이저 출력은 포톤-여기된 화학 반응을 통한 분자 결합을 분리시키고, 이에 의해 상기 유전체가 더 긴 레이저 파장에 노출되는 경우에 일어나는 포토-서멀 프로세서에 비교되는 것 보다 더 나은 프로세스 품질을 생산함으로써 폴리머 물질을 부분적으로 제거한다. 이러한 이유로, 고체-상태 UV 레이저는 이러한 물질을 공정 처리하는데 있어서 바람직한 레이저 소스이다.
유전 및 금속 물질의 CO2 레이저 공정 기술과 금속의 UV 레이저 공정 기술은 주로 포토-서멀 프로세스이고, 이 포토-써멀 프로세스에서, 상기 유전 물질 또는 금속 물질은 물질이 온도를 증가시키고, 부드럽게 하거나 용해되게 하고, 결국은 제거하여 기화시키거나 사라지도록 하는 레이저 에너지를 흡수한다. 제거 속도와 비아 형성 처리량은 주어진 물질의 유형에 대해, 레이저 에너지 밀도 또는 감응{스폿 크기(cm2)로 나눈 레이저 에너지(J)}, 전력 밀도(펄스 폭(초)으로 나눈 레이저 에너지 밀도), 펄스 폭, 레이저 파장 및 펄스 반복 속도에 관한 함수이다.
그러므로 레이저 프로세싱 처리량 가령, 예컨대 PCB 상의 비아 형성 또는 다른 전자 패키징 디바이스 또는 금속 또는 다른 물질 상의 홀 드릴링은 이용 가능한 레이저 전력과 펄스 반복 속도, 뿐만 아니라 빔 위치기가 나선 모양의 동심원 또는 천공기 패턴으로 그리고 비아 위치 사이에서 레이저 출력을 움직일 수 있는 속도에 의해 제한된다. UV DPSS 레이저의 일예는 캘리포니아, 마운틴 뷰에 있는 Lightwave Electronics사에 의해 판매되는 Model LWE Q302(355 nm)이다. 이러한 레이저는 Model 5330 레이저 시스템 또는, 본 발명의 특허출원의 양수인인, 오르곤의 포틀랜드에 있는 Electro-Scientific Industries사에 의해 제조된 이의 시리즈에서 사용된 다. 상기 레이저는 30 kHz의 펄스 반복 속도로 8 W의 UV 전력을 전달할 수 있다. 이러한 레이저와 시스템의 전형적인 비아 형성 처리량은 낡은(bare) 수지 위에 매 초마다 약 600개의 비아가 된다. 펄스 형태의 CO2 레이저의 일예는 미국 코네티컷의 Coherent-DEOS, Bloomfield에 의해 판매되는 Model Q3000(9.3 μm)이다. 이러한 레이저는 Model 5385 레이저 시스템 또는 Electro-Scientific Industries사에 의해 제조된 이의 시리즈인 다른 시스템에서 사용된다. 상기 레이저는 60 kHz의 펄 스 반복 속도로 18 W의 레이저 전력을 전달할 수 있다. 이러한 레이저와 시스템의 전형적인 비아 형성 처리량은 낡은 수지 위에 매 초마다 약 1000개의 비아와 FR-4 위에 매 초마다 250 내지 300개의 비아가 된다.
증가된 비아 형성 처리량은 위에서 설명된 바와 같은 애블레이션을 야기하기에 충분한 펄스 전력으로 펄스 반속 속도를 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 그러나 UV DPSS 레이저 및 펄스 형태의 CO2 레이저에 있어서, 펄스 반속 속도가 증가함에 따라, 펄스 전력은 비선형 방식으로 감소하는데 이는 즉, 펄스 반속 속도의 2배가 각 펄스 당 절반 미만의 펄스 전력을 가져온다는 것을 의미한다. 그러므로 주어진 레이저에 있어서, 최대 펄스 반복 속도가 존재하므로 애블레이션을 필요로 하는 최소 펄스 전력에 의해 좌우되는 비아 형성 최대 속도가 존재할 것이다.
반도체 웨이퍼를 다이싱(dicing)하는 것에 관하여, 다이싱 즉, 기계적인 톱질 및 레이저 다이싱을 실행하는 두개의 일반적인 방법이 있다. 기계적인 톱질은 약100 마이크론 보다 더 큰 폭을 갖는 스트리트를 형성하기 위해 약 150 마이크론 보다 더 큰 두께를 갖는 웨이퍼를 다이싱하기 위한 다이아몬드 톱의 사용을 통상적으로 수반한다. 약 100 마이크론 미만인 두께를 갖는 웨이퍼를 기계적으로 톱질하는 것은 웨이퍼 크랙(crack)을 발생시킨다.
레이저 다이싱은 펄스 형태의 IR, 그린 또는 UV 레이저를 사용하여 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 것을 수반한다. 레이저 다이싱은 반도체 웨이퍼를 기계적으로 톱질하는데 있어서 다양한 이점 가령, UV 레이저 사용 시, 약 50 마이크론으로 상 기 스트리트의 폭을 줄이는 능력, 웨이퍼를 곡선을 따라 다이싱하는 능력과, 기계적인 톱질을 이용하여 다이싱될 수 있는 것보다 더 얇은 실리콘 웨이퍼를 효과적으로 다이싱하는 능력을 제공한다. 예컨대, 약 75 마이크론의 두께를 갖는 실리콘 웨이퍼는 약 35 마이크론의 폭을 갖는 커프(kurf)를 형성하기 위해 약 8W의 전력과 약 30 kHz의 반복 속도 즉, 120 mm/sec의 다이싱 속도로 동작되는 DPSS UV 레이저로 다이싱될 수 있다. 그러나 반도체 웨이퍼를 레이저 다이싱하는데 있어서 하나의 단점은 드브리스(debris)와 슬래그(slag)의 형성이며, 이 둘은 웨이퍼에 부착될 수 있어서 제거하기 어렵다. 반도체 웨이퍼를 레이저 다이싱하는데 있어서 또 다른 단점은, 워크피스 처리량 속도가 레이저 전력 가능출력에 의해 제한된다는 사실이다.
본 명세서에서 설명되는 시스템 및 방법은 반도체 웨이퍼 상에 가용성 링크를 미세가공 하는데 사용되는 파라미터를 감시하는데 또한 사용될 수 있다. 반도체 웨이퍼 상에서 가연성 링크를 제거하도록 설계된 시스템은 Sun 등에 의한 미국 특허번호 5,574,250에서 설명되고, 또한 이 특허출원의 양수인에게 양도된다.
레이저 미세가공 동작의 목적은 전체 워크피스 상에 레이저 미세 가공된 형상의 불변하는 품질을 제공하기 위한 것이다. 형상의 품질을 한정하는 일부 측정은 상기 형상의 위치, 크기 및 형태를 포함한다. 부가적인 측정은 미세가공 이후에 있는 벽면 각도, 하부 직물, 부피 및 상기 형상에 남겨진 드브리스 직물과, 그 중에서도 특히, 형상의 모서리 근방의 크랙을 포함한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이 레이저 미세가공이 갖는 하나의 문제는, 워크피스의 비균일성(non-uniformity)으로 인해, 워크피스 상의 두개의 서로 다른 위치에서 동일한 레이저 파라미터로 상기 미세가공 동작의 실행은 형상 품질에서의 차이를 가져올 수 있다는 점이다. 결과에 영향을 주는 워크피스 차이의 예는 두께의 차이, 워크피스 편평도의 차이와, 워크피스를 더 또는 덜 반사성을 갖도록 만드는, 레이저 전력의 표면 프리퍼레이션의 차이를 포함한다. 이러한 변형은 전체 워크피스에 걸쳐 지속적이지 않고, 개별적인 형상 아래의 위치에 의존하여 변할 수 있다. 더욱이 이러한 변형은 제조상 허용 한계(manufacturing tolerances)에서의 정상 변형으로 인해 주어진 많은 워크피스에서 워크피스마다 반복될 수 있다.
형상을 가공하기 위한 레이저 미세가공 시스템의 능력에 영향을 미치는 또 다른 현상은 워크피스로 레이저 빔을 유도하는데 사용되는 광학렌즈(optics)에 대한 노화 및/또는 손상이다. 광학 구성요소가 노화됨에 따라, 이는 미세가공의 동작으로부터 오는 드브리스로부터 가장 두드러지게 오는 오염과 상기 광학 렌즈를 통해 전송되는 고-전력 레이저 빔으로부터의 손상에 쉽게 영향을 받는다. 이러한 및 다른 형태의 저하(degradation)는 워크피스 상에 투영된 레이저 스폿이 크기, 모양, 강도 또는 다른 특성을 변화시키도록 야기할 수 있고, 이를 통해 레이저 빔을 제어하도록 정확한 동일한 파라미터가 사용됨에도 불구하고 미세 가공될 형상의 크기, 모양, 깊이 또는 다른 측정치를 변화시킨다.
레이저 미세가공을 위한 종래 기술의 시스템은, 형상이 노화 또는 손상으로 인해 렌즈에서의 변화의 영향을 경감하도록 하는 시도로 가동되기 때문에, 레이저 빔의 파라미터를 바꾸는 실시간 제어를 사용한다. 일부 레이저 미세가공 시스템, 특히 본 명세서에서 언급된 시스템에 있어서, 광검출기는, 워커피스가 가공됨에 따 라, 레이저 전력을 감시하도록 사용된다. 광검출기로부터의 출력은 워크피스에서 레이저 전력에 대한 변형성(variability)의 일부 소스를 보상하려는 시도에서 실시간으로 레이저 전력을 조정하도록 사용된다. 이것은 각각의 가공 동작을 위한 미리결정된 양의 에너지를 획득하기 위해 렌즈에 의해 전송된 레이저 에너지를 변화시키는 광학 경로에 있는 가변성 감쇠기를 조정함으로써 전형적으로 달성될 수 있다. 만일 상기 빔이 미리 결정된 값으로 일치될 수 없는 경우에, 상기 동작이 멈추고, 조작자는 정비가 요구된다는 경고를 받게 된다. 이러한 접근이 갖는 문제점은 바로, 비록 이 접근이 노화하는 렌즈 또는 레이저 전력에서의 변형의 다른 소스를 보상하는데 도움을 줄 수 있더라도, 레이저 또는 렌즈의 가능성 있는 노후화에 대해 자동적으로 보상된다는 사실이 의미하는 바는, 시스템이 감시되지 않을 경우, 시스템이 중단되어 소중한 제조 시간을 잃기 전에 시스템의 정비를 트리거링하도록 사용될 수 있는 중요한 정보의 은폐가 존재한다는 것이다.
레이저 미세가공된 형상의 시종일관된 품질 유지의 노력이 갖는 또 다른 문제는, 레이저 빔이 미세가공 프로세서의 명목상의 총 지속시간 동안 워크피스에 전형적으로 유도되지 않기 때문에, 간단하게 기록하는 미리 선택된 레이저 파라미터 가령, 펄스 반복 주파수(PRF) 또는 펄스 에너지 등은 미세가공 프로세스에서 사용되는 레이저 파라미터를 특징짓는데 충분하지 않다는 것이다. 예컨대, 본 명세서에서 언급된 레이저 미세가공 시스템을 통해, 레이저 빔은 레이저 빔의 전력 출력을 측정하는 전력 미터 상으로 펄스되는 일부 시간동안 유도된다. 이 시스템은 이후, 레이저 빔 전력이 미리 선택된 값으로 증가되거나 감소되도록 야기하기 위해 광학 경로에 있는 조절 가능한 감쇠기를 조정할 수 있다. 전형적으로 이것은, 광학 구성요소가 노후화되기 때문에 광학 구성요소에 의한 송신 감소를 보상하는데 사용된다. 만일 명목상의 레이저 에너지 값이 감쇠기를 조정함으로써 범위에 미치지 못할 경우에, 시스템은 에러 신호를 생성한다. 문제는, 상기 시스템이 눈금이 조정되는 것과는 반대로 형상이 미세 가공될 특정 시간 주기 동안 다른 파라미터 중에서 워크피스로 실제로 전달되는 마지막 레이저 전력과 펄스의 개수를 설정하는 감쇠기를 기록할 수 없다면, 특정 형상의 미세가공 동안 워크피스로 유도되는 실제 레이저 전력의 정확한 기록이 전혀 있을 수 없을 것이라는 사실이다.
레이저 미세 가공된 형상에 대한 체계적이고 반복적인 변형의 다른 소스가 존재한다. 예컨대, 복수의 복합체 형상을 효율적이고 효과적으로 생성하기 위해 레이저 빔을 워크피스 상의 적절한 위치로 유도하는 것은 워크피스를 움직이는 움직임 제어 서브시스템과 레이저 빔을 움직이는 광학 서브시스템을 포함하는 하나 이상의 서브시스템의 움직임을 조정하는 것을 수반할 수 있다. 워크피스와 레이저 빔 사이의 관계를 설명하는 이러한 복합적으로 조정된 움직임의 결합된 결과물은 툴경로(toolpath)로 불린다. 이 툴경로의 복잡성은 레이저 빔이 워크피스와 상호 작용하는 효율에 영향을 미치는 반복될 수 있는 일시적인 거동에 영향 받기 쉽도록 하기위한 것이다. 레이저 미세가공 프로세스에 영향을 미칠 수 있는 일시적인 거동 유형의 예는 워크피스에 관한 레이저 각도 및 설정 시간에 제한되지 않고 이를 포함한다. 일시적인 거동의 또 다른 예는 레이저의 펄싱 듀티 사이클의 기능으로서 레이저 펄스 에너지에 대한 변화이다. 툴경로 레이아웃과 동적인 빔 움직임으로 인 해, 공정 연속 형상 사이의 시간 주기는 상당히 다양화될 수 있다. 이러한 지연은 레이저용 매체에서 저장된 에너지에 대한 변동과 광학 캐비티(cavity) 구성요소의 열량 과도현상으로 인해 레이저의 내부 상태에 영향을 준다. 이러한 레이저 과도현상의 결과로서, 일정한 워크피스 형상은, 동일한 공정 파라미터(펄스 반복 주파수, 펄수의 개수 등)가 형상에 적용될지라도, 증가 또는 감소된 펄스 에너지로 가공될 수 있다. 이러한 일시적인 거동의 결과는 동일한 레이저 파라미터 설정에도 불구하고 형상 품질에 대한 체계적인 변동이다.
그러므로 워크피스에 있는 레이저 미세가공 형상에서 필요한 것은, 특정한 형상을 미세 가공하도록 사용되는 실제 파라미터를 감시하고, 식별하고, 선택적으로 제어하고, 형상이 가공되고 있기 때문에 실시간으로 또는, 워크피스가 완성된 이후 시간 중 어느 한 시간에 파라미터 정보를 검색하도록 시스템을 가능하게 하는 파라미터 정보를 저장하기 위한 방법 및 시스템이다.
그러므로 본 발명의 목적은, 워크피스가 미세 가공되고 있기에 미세가공 프로세스에서 사용되는 레이저 빔 파라미터를 감시하여 식별하고, 이를 저장함으로써 레이저로 미세 가공된 워크피스의 품질을 향상시키기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 파라미터는 실시간으로 워크피스 상에 추가적인 미세가공 동작을 유도하거나 또는, 워크피스에서 미세 가공된 일부 또는 모든 형상이 미리 선택된 명세서를 충족시킬 수 없음을 나타내기 위해 검색될 수 있고, 미리 결정된 값에 비교될 수 있다. 상기 저장된 파라미터는 다음의 워크피스를 미세 가공하는데 사용되는 파라미터를 수정하기 위해 이후에 미세 가공하는 검사의 결과와 또한 결합할 수 있다. 본 발명의 방법과 시스템은 형상을 미세 가공하는데 사용되는 실제 레이저 파라미터를 기록함으로써 워크피스에서 레이저로 미세 가공되는 형상의 품질 개선에 영향을 미친다. 본 명세서에서 설명되는 시스템과 방법의 바람직한 실시예는 단일 및 복수층 워크피스에 비아 및/또는 홀을 레이저 미세 가공하는 것과 연관된 파라미터를 감시하여 저장하는 것을 수반한다. 상기 처리는 수백 또는 수천개의 비아를 단일 워크피스에 미세 가공하는 것을 수반할 수 있다. 모든 이러한 비아가 위에서 언급된 변형의 소스에도 불구하고 수용 가능한 품질을 갖는 것이 바람직하다. 품질을 보증하는데 있어서 중요한 단계는 특정한 비아를 형성하는데 사용되었던 실제 파라미터를 기록하는 것이다. 레이저 빔과 연관된 일부 파라미터는 펄스 반복 주파수, 펄스의 총 개수, 펄스 전력, 펄스 에너지, 펄스 모양, 펄스 폭, 파장, 이러한 파라미터와 연관된 허용 한계에 한정되는 것이 아니라 이를 포함한다. 게다가, 레이저 렌즈와 움직임 제어와 연관된 다른 파라미터는 위치, 설정 시간, 스폿 크기와 빔 모양 그리고 이들 각각과 연관된 허용 한계에 제한되는 것이 아니라 이를 포함한다. 기록될 필요가 있는 추가적인 시스템 파라미터는 레이저 빔이 워크피스로 유도되는 실제 시간량이다.
본 발명의 추가적인 목적과 이점은 본 발명의 바람직한 실시예의 다음의 세부적인 설명으로부터 분명해 질 것이며, 다음의 세부적인 설명은 첨부하는 도면을 참고하여 진행된다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 형성되는 레이저 빔에 의해 처리될 유형의 예시적인 복수층 워크피스의 부분 단면도.
도 2는 종래 기술의 레이저 처리 시스템의 계략적인 도면.
도 3은 본 명세서에서 설명된 바람직한 방법을 구현하기 위한 바람직한 시스템의 바람직한 실시예의 계략적인 도면.
본 발명의 바람직한 실시예의 제1 구현에 있어서, 본 명세서에서 개시된 본 발명에 의해 생성된 레이저 펄스는 물질을 제거하기에 충분한 에너지로 워크피스의 적어도 하나의 특정 영역에 레이저를 겨냥함으로써 단일층 또는 복수층 워크피스에 비아를 형성한다. 단일 펄스는 워크피스 상의 특정 위치로부터 모든 바라던 물질을 제거하기에 불충분한 것으로 가정된다. 그러므로 복수 펄스는 각각의 지정된 위치에서 바라던 물질의 제거에 영향을 주기위해 워크피스로 유도된다. 처리 시간과 이에 의한 시스템 처리량은 워크피스의 물질 제거 임계값 보다 높은 에너지로 각각의 단위 시간 동안 워크피스로 전달되는 펄스의 개수에 의존한다.
바람직한 단일 층 워크피스는 얇은 구리 시트; 전기 응용에서 사용될 폴리이미드 시트; 및 알루미늄, 강철과 같은 다른 금속 조각 및 일반적인 공업 및 의료 응용에서 사용되는 열가소성물질 즉, 전자회로를 만들기 위한 기판으로 사용되는 실리콘 또는 다른 반도체 물질을 포함한다. 바람직한 복수층 워크피스는 멀티-칩 모듈(MCM), 회로판 또는 반도체 마이크로회로 패키지를 포함한다. 도 1은 층(34,36,38,40)을 포함하는 임의 유형의 예시적인 복수층 워크피스(20)를 도시한다. 층(34,38)은 바람직하게 금속 층인데, 이들 각각은 금속 가령, 알루미늄, 구리, 금, 몰리브덴, 니켈, 팔라듐, 백금, 은, 티타늄, 텅스텐, 금속 질소화물 또는 이들의 결합물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 금속 층(34,38)은 바람직하게, 약 9μm 와 약 36μm 사이의 두께를 갖지만, 이 층은 9μm보다 더 얇을 수도 있고 72μm 만큼의 두께를 가질 수도 있다.
각각의 층(36)은 표준 유기 유전체 물질 가령, benzocyclobutane(BCB), bismaleimide triazine(BT), cardboard, cyanate ester, epoxy, phenolic, polyimide, polytetrafluorethylene(PTFE), polymer alloy 또는 이들의 결합물을 포함한다. 각각의 유기 유전 층(36)은 전형적으로, 금속 층(34,38)보다 더 두껍다. 유기 유전 층(36)의 바람직한 두께는 약 20μm과 400μm 사이의 두께이지만, 유기 유전 층(36)은 1.6 mm만큼의 굉장한 두께를 갖는 스택에 놓여질 수 있다.
유기 유전 층(36)은 얇은 보강 성분 층(40)을 포함할 수 있다. 보강 성분 층(40)은 섬유 매트 또는 예컨대, 아라미드 섬유(aramid fibers), 세라믹 또는 짜여지거나 유기 유전 층(36)으로 분산되었던 유리의 분산된 입자를 포함할 수 있다. 보강 성분 층(40)은 전형적으로 유기 유전 층(36)보다 훨씬 얇고 약 1μm 와 10μm 사이의 두께를 가질 수 있다. 당업자는, 보강 물질이 파우더로서 유기 유전 층(36)으로 또한 도입될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 이러한 파우더 보강 물질을 포함 하는 보강 성분 층(40)은 순서상 연속되지 않고 균일하지 않다.
당업자는, 층(34,36,38,40)이 내부적으로 연속되지 않고, 균일하지 않으며 편평하지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 금속, 유기 유전체, 보강 성분 물질의 여러 층을 갖는 스택은 2 mm보다 총 두께를 가질 수 있다. 도 1에서 예로서 도시된 임의의 워크피스(20)가 5개의 층을 가짐에도 불구하고 본 발명은 단일 층 기판을 포함하는 임의의 바라던 층의 개수를 갖는 워크피스 상에서 실행될 수 있다.
도 2는 제어기(52)에 의해 제어되는 레이저(50)를 포함하는 종래 기술의 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 제어기(52)는 컴퓨터를 포함할 있거나, 인터페이스(미도시)를 통해 컴퓨터와 연결될 수 있다. 레이저(50)는 레이저 펄스 트레인으로 구성된 처리 빔(54)을 출력에서 제공한다. 레이저 처리 빔(54)은 제어 가능한 가변성 파장판 감쇠기(56)를 통과하는데, 펄스 에너지 검출기(58)의 제어 아래에서 상기 제어 가능한 가변성 파장판 감쇠기(56)는 바라던 전력 레벨을 성취하기 위해 레이저 처리 빔(54)의 감쇠를 다양하게 한다. 감쇠된 레이저 처리 빔(54)은 그 다음, 선형 편광자를 통과하여 2% 전송 미러(62)로 향한다. 이 2% 전송 미러(62)는 상기 레이저 처리 빔 전력의 98%를 반사시키고 레이저 처리 빔 전력(64)의 2%가 펄스 에너지 검출기(58)로 전송되도록 허용하는데, 상기 펄스 에너지 검출기(58)는 2%의 레이저 처리 빔(64)의 펄스 에너지를 측정하고 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66)에서 이용 가능한 펄스 에너지를 계산한다. 펄스 에너지 검출기(58)는 계산된 펄스 에너지를 미리 선택된 펄스 에너지 값과 비교하고 제어 가능한 가변성 파장판 감쇠기(56)가 레이저 처리 빔(54)에 인가된 감쇠의 양을 변화시키도록 지시 함으로써 유도함으로써 차이를 해소하려고 시도한다. 펄스 에너지 검출기(58)는 또한, 제어기(52)에 정보를 송신한다. 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66)은 그 다음, 셔터(68)를 통과하며, 이 셔터(68)는 레이저 빔을 멈추거나 이 레이저 빔이 제어기(52)로부터의 명령 하에 통과하게 작용한다. 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66)은 그 다음, 터닝 미러(70)에 의해 회전되는데, 이에 의해 이동 가능한 미러(72)로 유도되며, 제어기(52)로부터의 명령 하에 상기 이동 가능한 미러(72)는 빔을 척(76)(chuck)에 부착된 워크피스(74) 또는 척 전력 미터(78) 중 어느 한쪽으로 유도한다. 이동 가능한 미러(72)가 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66)을 척 전력 미터(78)로 유도하는 경우에, 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66) 전력을 측정하여 이 결과를 펄스 에너지 검출기(58)와 그 다음의 제어기(52)에 전송한다. 제어기(52)의 명령 하에, 척(76)은 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66)을 워크피스(74) 상의 다양한 포인트로 유도하기 위해 워크피스(74)를 이동시킨다. 반사된 98%의 레이저 처리 빔(66)을 워크피스(74) 상의 다양한 포인트로 선택적으로 유도하는 선택적인 빔 조정 렌즈는 도면에 도시되지 않는다.
도 3은 제어기(152)에 의해 제어된 레이저(150)를 포함하는 본 명세서에서 설명된 방법과 시스템의 바람직한 실시예를 계략적으로 도시한 도면이다. 제어기(152)는 컴퓨터를 포함할 수 있거나, 인터페이스(미도시)를 통해 컴퓨터와 연결될 수 있다. 레이저(150)는 레이저 펄스 트레인으로 구성된 처리 빔(154)을 출력에서 제공한다. 레이저 처리 빔(154)은 그 다음, 선형 편광자(160)를 통과하여 2% 전송 미러(162)로 향한다. 이 2% 전송 미러(162)는 상기 레이저 처리 빔 전력의 98% 를 반사시키고 레이저 처리 빔 전력(164)의 2%가 펄스 에너지 검출기(158)로 전송되도록 허용하는데, 상기 펄스 에너지 검출기(158)는 2%의 레이저 처리 빔(164)의 펄스 에너지를 측정하고 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)에서 이용 가능한 펄스 에너지를 계산한다. 펄스 에너지 검출기(158)는 계산된 펄스 에너지를 미리 선택된 펄스 에너지 값과 비교하고, 레이저 처리 빔(154)의 전력을 변화시키기 위해 제어기(152)에게 레이저(150)를 제어하는 파라미터를 변화시킬 것을 지시함으로써 차이를 해소하려고 시도한다. 제어기가 레이저 처리 빔(154)의 전력을 변경하기 위해 바꿀 수 있는 레이저 파라미터 일부는 펄스 요청, 펌프 에너지, 무선 주파수 Q-스위치 시간 또는 레벨을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)은 그 다음, 셔터(168)를 통과하며, 이 셔터(168)는 레이저 빔을 멈추거나 이 레이저 빔이 제어기(152)로부터의 명령 하에 통과하는 것 중 어느 하나를 실행한다. 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)은 그 다음, 터닝 미러(170)에 의해 회전되는데, 이에 의해 이동 가능한 미러(172)로 유도되며, 제어기(152)로부터의 명령 하에 상기 이동 가능한 미러(172)는 빔을 척(176)(chuck)에 부착된 워크피스(174) 또는 척 전력 미터(178) 중 어느 한쪽으로 유도한다. 이동 가능한 미러(172)가 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)을 척 전력 미터(178)로 유도하는 경우에, 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166) 전력을 측정하여 이 결과를 펄스 에너지 검출기(158)와 그 다음의 제어기(152)에 전송한다. 두개의 에너지 측정 디바이스가 사용되는 이유는, 척 전력 미터(178)가 펄스 에너지 검출기(158)보다 더 정확하지만, 상기 펄스 에너지 검출기(158)는, 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)이 워크피 스를 미세 가공하면서 상기 프로세스를 감시하는데 사용될 수 있는 것이다. 그러므로 척 전력 미터(178)는 레이저 전력을 설정하도록 사용될 수 있고, 펄스 에너지 검출기(158)는 미세 가공 동작 동안 상기 레이저 전력이 일정한지를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 제어기(152)의 명령 하에, 척(176)은 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)을 워크피스(174) 상의 다양한 포인트로 유도하기 위해 워크피스(174)를 이동시킨다. 반사된 98%의 레이저 처리 빔(166)을 워크피스(174) 상의 다양한 포인트로 선택적으로 유도하는 선택적인 빔 조정 렌즈는 도면에 도시되지 않는다.
처리 레이저(150)는 UV 레이저, IR 레이저, 그린 레이저 또는 CO2 레이저가 될 수 있다. 바람직한 처리 레이저 출력은 약 0.01 μJ와 1.0 J 사이의 크기인 펄스 에너지를 갖는다. 바람직한 UV 처리 레이저는 고체 상태의 라산트(lasant) 가령, Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:YAP 또는 Nd:YVO4 또는 이테르븀, 홀뮴 또는 에르븀으로 도핑된 YAG 크리스탈을 포함하는 Q-스위칭된 UV DPSS 레이저이다. 상기 UV 레이저는 파장 가령, 355 nm(주파수 3중의 Nd:YAG), 266 nm(주파수 4중의 Nd:YAG) 또는 213 nm(주파수 5중 Nd:YAG)에서 조화롭게 생성된 UV 레이저 출력을 제공한다.
바람직한 CO2 처리 레이저는 약 9 μm와 11 μm 사이 값의 파장에서 동작하는 펄스 형태의 CO2 레이저이다. 예시적이고 상업적으로 이용 가능한 펄스 형태의 CO2 레이저는 코넷티컷(Connecticut)에 있는 Coherent-DEOS of Bloomfield에 의해 제조된 Model Q3000 Q-switched laser(9.3 μm)이다. CO2 레이저가 복수층 워크피 스(20)의 금속 층(34,38)을 통해 비아를 효과적으로 뚫을 수 없기 때문에, CO2 처리 레이저로 뚫리는 복수층 워크피스는 금속 층(34,38)이 부족하거나, 타깃 위치가 UV 레이저로 미리 뚫리거나 또 다른 처리 가령, 예컨대 유전 층(36)을 노출하기 위한 화학적 에칭을 이용하여 미리 에칭되도록 하기위해 준비된다. 당업자는, 다른 고체 상태 라산트 또는 다른 파장에서 동작하는 CO2 레이저가 본 발명의 레이저 시스템에서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다양한 유형의 레이저 캐비티 배열, 고체 상태 레이저의 조화로운 생성, 고체 상태 레이저와 CO2 레이저를 위한 Q-스위치 동작, 펌핑 구조 및 CO2 레이저를 위한 펄스 생성 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다.
설명된 바람직한 실시예는 워크피스에 있는 형상을 레이저 미세 가공하기위해 사용되는 파라미터를 감시하여 저장함으로써 동작한다. 바람직한 실시예에서, 시스템은 워크피스에 비아를 형성하기 위해 사용될 파라미터를 위해 미리 선택된 값을 저장했다. 제1 동작 모드에 있어서, 시스템은 제1 비아가 형성되도록 지시받은 위치를 식별하는 식별자를 저장하고 이 식별자와 함께 비아를 가공하도록 사용될 레이저 파라미터를 저장하면서 비아 형성 프로세스를 진행한다. 시스템은, 바라던 레이저 전력이 위에서 설명된 바와 같이 펄스 에너지 검출기(158)와 척 전력 미터(178)로 펄스 에너지를 측정함으로써 워크피스에 전달되는 것을 보장하기 위해 레이저 전력을 추가적으로 감시한다. 바라던 레이저 전력을 유지하기 위해 레이저 파라미터에 조정이 이루어짐에 따라, 조정된 파라미터는 현재의 식별자와 함께 저 장된다. 그 다음, 시스템은 제2 식별자와 제2 파라미터 세트를 저장하면서 다음의 비아를 가공하도록 진행된다. 그 다음 본 시스템은 다음의 식별자와 다음의 파라미터 세트 등을 저장하면서, 모든 바라던 미세 가공 동작이 워크피스 상에서 실행되었을 때까지 다음의 비아로 진행한다.
일단 워크피스가 미세 가공되면, 상기 저장된 값은 적어도 세 가지의 목적을 위해 사용될 수 있다. 첫째, 파라미터는 레이저 전력이 미세가공 동작 동안에 어떻게 조정되었는지를 결정하기 위해 검색되고 검사될 수 있다. 레이저 파라미터의 변화는 제어 전자에서의 드리프트 또는 광학 요소에 대한 손상과 같은 상태가 변하고 있음을 표시할 수 있고 본 시스템의 조작자에게 시스템 상에서 실행될 정비를 계획하도록 경고할 수 있다. 그러므로 시스템은 조정될 수 있거나 노화된 구성요소는 제조 동안에 이들이 허용 한계를 벗어나서 시스템을 중단하기 전에 교체될 수 있다. 이러한 어플리케이션은 일반적으로 통계상의 프로세스 제어(SPC:statistical process control)로 알려져 있고, 제조 프로세스로부터의 데이터는, 상기 프로세스가 허용 한계를 벗어나서 바라던 특성을 갖지 않는 제품의 제조를 시작할 수 있는 시기를 예상하기 위해 분석된다. 본 명세서에서 개시된 방법 및 시스템에 의해 생성된 데이터는 더 정확한 데이터를 제공함으로서, 종래 기술에서 획득된 것 보다 더 나은 결과를 SPC로부터 제공한다.
이렇게 저장된 파라미터의 또 다른 사용 목적은 시스템이 높은 품질의 비아를 미세 가공하는데 어려움이 있었을 수도 있는 곳을 예상하기 위해 이들을 검사하고 사용하는 것이다. 예컨대, 파라미터 세트가, 본 시스템이 이용 가능했던 것보다 더 많은 레이저 전력을 필요로 했을 수도 있었다는 사실을 보여준다면, 그러므로 이러한 파라미터로 형성된 비아는 충분한 물질을 제거하지 못했을 수도 있었다. 이것은 툴경로의 결정론적인 특성에 기인될 수 있다. 세이브되어 다시 저장되는 파라미터의 분석에 기초하여, 워크피스는 거절되거나 다시 가공될 수 있다. 이러한 방법의 제3의 어플리케이션은 사용되는 파라미터의 성능을 평가하기 위해 상기 분석을 일부 유형의 이후의 미세 가공 검사와 결합시키는 것이다. 이 예에서, 비아 형성은 드릴링으로 불리고, 이 비아를 형성하는데 필요한 전체 시간을 나타내는 파라미터 중 하나는 티드릴(tdrill)로 불리며, 이는 초로 측정되고 다음의 방정식에 의해 계산된다:
티드릴=(펄스 개수)/(펄스 반복 주파수)
상기 목적은 비아의 경우에, 가장 짧은 시간 주기로 시스템에 대한 가장 큰 처리량을 산출하기 위해 품질 형상을 획득하는 것이다. 펄스 당 전력, 그리하여 각 펄스에 대해 제거된 물질의 양이 펄스 반복 주파수(PRF)에 역으로 관계되는 것을 주시한다면, 효과적인 물질 제거를 초래할 최대 PRF가 선택될 수 있다. 그 다음, 사용자는 제거될 특정한 물질과 사용될 레이저를 통한 경험에 의존함으로써 물질 제거를 성취할 펄스의 개수를 선택한다. 완성된 워크피스의 결과를 검사하자마자, 펄스 또는 PRF의 개수는 너무 작거나 너무 많은 물질 제거의 증거를 보이는 특정 형상 또는 형상의 그룹을 위해 바뀔 수 있다.
식별된 파라미터 파일은 미세 가공될 형상의 품질에 있어서의 변화에 영향을 미치도록 실시간으로 또한 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 식별된 파라미터 는 형상의 완성에 근거하여 즉시 검사된다. 상기 목적은 형상을 미세 가공하는 과정에서 변경했던 그리고, 특성의 품질에 있어서의 변화를 야기할 수 있는 파라미터를 검출하는 것이다. 예컨대, 미세가공 동안 펄스 에너지 검출기에 의해 검출된 변경으로 인해 레이저 전력을 변경했다면, 시스템은 과도하게 가공되는 것으로 형상을 표시하거나 본 시스템이 전력에 있어서의 변화에 따른 가공을 마무리하기 위해 더 많은 펄스를 사용하도록 할 수 있다.
이러한 발명의 또 다른 바람직한 실시예는 반도체 웨이퍼 다이싱으로 유도된다. 이러한 어플리케이션에서 복수의 회로 소자 또는 디바이스는 단일 기판 상에서 조립된다. 이러한 예는 반도체 웨이퍼이고, 상기 반도체 웨이퍼에서,복수의 동일한 반도체는 단일의 실리콘 웨이퍼 상에 포토리소그라피 프로세스를 이용하여 생성된다. 이러한 사용 목적의 디바이스를 패키징하기 전에, 상기 웨이퍼는 다이싱되도록, 상기 웨이퍼가 절단되어서 개별적인 디바이스가 서로로부터 분리되는 동작을 필요로 한다. 이러한 동작은 미세가공 동작에서 레이저에 의해 점차 실행될 것이고, 상기 미세가공 동작에서, 적당한 개수의 적절한 전력의 레이저 펄스를 정확한 위치에서 각각의 단위시간마다 전달하는 것은 웨이퍼의 높은 품질의 분리를 달성한다. 이러한 경우에, 미세 가공될 형상은 웨이퍼의 전체 폭이나 길이를 확장하는 커트(cut) 또는 커프(kerf)가 될 수 있지만, 정확한 레이저 전력을 유지하고 각각의 단위 시간마다 정확한 개수의 레이저 펄스를 전달하기 위한 요구조건은 위에서 설명된 어플리케이션과 유사하다. 그러므로 이러한 어플리케이션은 본 명세서에서 설명된 어플리케이션을 위한 것과 동일한 방식으로 레이저 파라미터의 동일한 유형의 감시로부터 이익을 얻을 것이다.
이러한 발명의 제3의 바람직한 실시예는 가용성 링크 제거에 관한 것이다. 이러한 어플리케이션에 있어서, 전도성 링크는 집적 회로를 포함하는 반도체 웨이퍼 상에서 조립된다. 상기 링크(들)는 능동 회로 소자를 연결한다. 다수의 공정 단계가 실행된 이후에 하지만, 반도체 웨이퍼가 다이싱되어 패키징되기 전에, 상기 링크 제거 시스템은 특정한 위치에서 하나 이상의 링크를 제거할 것이 지시된다. 링크 제거의 목적은 능동 회로로부터 결함이 있는 소자의 제거 및/또는 상기 회로에 소자의 접착에 있다. 가용성 링크 구조물은 반도체 회로를 동조시키고 차례로 나열하며, 그렇지 않을 경우, 식별하도록 또한 사용될 수 있다. 임의의 잔류 드브리스가 전류의 흐름을 위해 통로(path)를 제공하고 링크를 제거해왔던 목적을 소멸시킬 수 있기 때문에 가용성 링크 물질의 제거는, 정확한 시간 주기에 걸쳐 충분한 레이저 전력이 모든 링크 물질이 깨끗이 제거되도록 하기위해 링크 영역에 전달되어야 함을 요구한다. 반면에, 너무 많은 전력을 링크 영역에 유도하는 것은 회로 구조물을 에워싸거나 이의 기초가 되는 것에 손상을 줄 수 있다. 그러므로 지속적이고 높은 품질의 링크 제거를 보장하기 위해 링크 제거 시스템이 레이저 빔 펄스 파라미터를 정확하게 감시하는 것이 중요하다.
본 발명의 기초가 되는 원리로부터 벗어나지 않고 위에서 설명된 본 발명의 실시예가 갖는 상세한 설명을 변경할 수 있다는 것이 당업자에게 명백해 질 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서만 결정되어야만 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 워크피스(workpiece)를 레이저 처리하는 것에 관한 것인데, 특히, 기판 상의 형상을 미세가공 하는데 사용되는 레이저의 파라미터를 감시하는 것에 관한 것에 이용가능 하다.

Claims (11)

  1. 프로그래밍 가능한 제어기에 의해 제어되는 레이저 빔 펄스를 이용하여 워크피스(workpiece)에 미세 가공되는 형상(features)에 관한 정보를 제공하는 방법으로서,
    상기 형상은 하나 이상의 규격(specifications)에 의해 특징이 이루어지고, 상기 워크피스는 하나 이상의 층에 의해 특징이 이루어지고, 각각의 층은 물질 유형과 두께에 의해 특징이 이루어지고, 상기 레이저 빔 펄스는 하나 이상의 파라미터에 의해 특징이 이루어지고, 제어기는 레이저 빔 펄스 파라미터, 형상 명세 또는 워크피스 특징 중 하나 이상을 포함하는 데이터를 처리하기 위한 처리기에 동작 가능하게 연결되어지는데, 상기 방법은:
    - 하나 이상의 미세 가공된 형상에 대해 상기 형상을 미세 가공하기 위해 사용한 하나 이상의 레이저 빔 펄스 파라미터를 기록 단계와,
    - 기록된 파라미터를 통해 미세 가공된 특정한 형상의 형상 규격과 기록된 파라미터를 연관시키기 위해 상기 기록된 파라미터를 식별하는 단계와,
    - 상기 식별된 파라미터를 저장하는 단계와,
    - 상기 저장되고 식별된 파라미터를 검색하는 단계와,
    - 상기 미세 가공된 형상의 지속적인 품질을 획득하는데 있어서의 사용 목적을 위해 제어기와 협력하여 상기 검색된 파라미터를 처리하는 단계를
    포함하는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 빔 펄스 파라미터는 하나 이상의 유형, 크기, 펄스 반복 속도, 펄스의 개수, 펄스 모양, 펄스 폭, 펄스 에너지, 피크 펄스 전력, 펄스 에너지 허용 한계, 설정 시간, 스폿 크기, 빔 모양 또는 파장을 포함하는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 형상 명세는 하나 이상의 유형, 위치, 깊이, 모양, 크기, 지름 또는 미세가공 이후에 남겨진 허용 가능한 드브리스(debris)를 포함하는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 워크피스 특징은 층의 하나 이상의 개수와 순서 및 각각의 층을 포함하는 물질(들)을 포함하는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 처리된 식별된 파라미터는 통계학적인 품질 제어를 위해 이용되는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 처리되는 식별된 파라미터는 미리 선택된 값에 적합하지 않은 측정값을 가질 수 있는 미세 가공된 형상을 표시하기위해 사용되는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    미세 가공된 특정한 형상과 연관된 처리되는 식별된 파라미터는 추가적인 미세 가공을 실행하기 위해 상기 제어기가 상기 미세 가공된 특정한 형상에 추가적인 레이저 빔 펄스를 유도하도록 허용하기 위해 사용되는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    처리되는 형상 규격, 처리되는 워크피스 특징 및 처리되는 레이저 빔 펄스 파라미터는 형상을 미세 가공하는데 사용되는 레이저 빔 펄스 파라미터를 수정하기 위해 사용되는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 처리되는 식별된 파라미터는 다음의 워크피스를 미세 가공하는데 사용되는 파라미터를 수정하기 위해 제어기에 의해 사용되는, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    미세 가공될 워크피스는 다양한 두께를 가진 유전성 물질 또는 전도성 물질의 하나 이상의 층을 포함하는 인쇄 배선 회로(printed wiring board)인, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    미세 가공될 구조물은 워크피스의 하나 이상의 층을 통과하는 실질적으로 원형의 홀(hole)인, 형상에 관한 정보를 제공하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101035199B1 (ko) * 2008-05-23 2011-05-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 레이저 가공 제어 장치 및 레이저 가공 장치

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI382795B (zh) * 2005-03-04 2013-01-11 Hitachi Via Mechanics Ltd A method of opening a printed circuit board and an opening device for a printed circuit board
US8288684B2 (en) * 2007-05-03 2012-10-16 Electro Scientific Industries, Inc. Laser micro-machining system with post-scan lens deflection
US8598490B2 (en) 2008-03-31 2013-12-03 Electro Scientific Industries, Inc. Methods and systems for laser processing a workpiece using a plurality of tailored laser pulse shapes
US8476552B2 (en) * 2008-03-31 2013-07-02 Electro Scientific Industries, Inc. Laser systems and methods using triangular-shaped tailored laser pulses for selected target classes
US8526473B2 (en) * 2008-03-31 2013-09-03 Electro Scientific Industries Methods and systems for dynamically generating tailored laser pulses
US8173931B2 (en) * 2008-06-13 2012-05-08 Electro Scientific Industries, Inc. Automatic recipe management for laser processing a work piece
US8383984B2 (en) * 2010-04-02 2013-02-26 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for laser singulation of brittle materials
JP5700050B2 (ja) * 2010-11-18 2015-04-15 日本電気株式会社 コヒーレント光受信装置およびコヒーレント光受信方法
JP5818721B2 (ja) * 2012-03-06 2015-11-18 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP6013894B2 (ja) * 2012-12-12 2016-10-25 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6339102B2 (ja) * 2013-01-11 2018-06-06 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド レーザパルスエネルギー制御システム及び方法
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
CN105102169B (zh) 2013-03-15 2017-05-03 伊雷克托科学工业股份有限公司 用于声光偏转器击溃处理的激光系统和方法
KR102245812B1 (ko) 2013-03-15 2021-04-30 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 Aod 이동 저감을 위한 aod 툴 정착을 위한 레이저 시스템 및 방법
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
JP6271161B2 (ja) * 2013-06-10 2018-01-31 株式会社ディスコ レーザー加工装置
US20150072515A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Rajendra C. Dias Laser ablation method and recipe for sacrificial material patterning and removal
US10101201B2 (en) * 2013-11-13 2018-10-16 Medtronic, Inc. System for continuous laser beam monitoring and analysis
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US9815144B2 (en) 2014-07-08 2017-11-14 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
WO2016010954A2 (en) 2014-07-14 2016-01-21 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
WO2016010991A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Corning Incorporated Interface block; system for and method of cutting a substrate being transparent within a range of wavelengths using such interface block
US10047001B2 (en) 2014-12-04 2018-08-14 Corning Incorporated Glass cutting systems and methods using non-diffracting laser beams
US20160184926A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Suss Microtec Photonic Systems Inc. Laser ablation system including variable energy beam to minimize etch-stop material damage
WO2016118970A1 (en) * 2015-01-24 2016-07-28 Ten Media, Llc Dba Ten Ag Tech Co. Method and system for monitoring food packaging operations and collection and dissemination of data related thereto
EP3302865A4 (en) * 2015-01-25 2020-02-26 YTA Holdings, LLC METHOD FOR PROTECTING AND MAINTAINING LASER SYSTEMS AND INJECTION SYSTEMS FOR LABELING FOOD PRODUCTS
CN107405724B (zh) 2015-02-27 2020-05-05 伊雷克托科学工业股份有限公司 用于横轴微机械加工的快速射束操纵
EP3848334A1 (en) 2015-03-24 2021-07-14 Corning Incorporated Alkaline earth boro-aluminosilicate glass article with laser cut edge
DE102016001355B4 (de) * 2016-02-08 2022-03-24 Primes GmbH Meßtechnik für die Produktion mit Laserstrahlung Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Laserstrahlen in Anlagen für generative Fertigung
JP2018016525A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性材料基板のレーザー加工方法およびレーザー加工装置
KR102078294B1 (ko) 2016-09-30 2020-02-17 코닝 인코포레이티드 비-축대칭 빔 스폿을 이용하여 투명 워크피스를 레이저 가공하기 위한 기기 및 방법
JP7066701B2 (ja) 2016-10-24 2022-05-13 コーニング インコーポレイテッド シート状ガラス基体のレーザに基づく加工のための基体処理ステーション
DE102017001684A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 Rj Lasertechnik Gmbh Verfahren zum Bohren von Löchern mit einem gepulsten Laser
JP6955932B2 (ja) * 2017-08-25 2021-10-27 株式会社ディスコ レーザービームプロファイラユニット及びレーザー加工装置
KR20240050452A (ko) 2018-06-05 2024-04-18 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 레이저 가공 장치, 그 작동 방법 및 이를 사용한 작업물 가공 방법
AT525314B1 (de) * 2021-07-22 2023-10-15 Trotec Laser Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer Perforierung an einem Werkstück für unterschiedliche Lasermaschinen
CN115319311B (zh) * 2022-10-13 2023-03-17 扬州皓月机械有限公司 一种激光切割设备
CN116727900B (zh) * 2023-08-11 2023-10-20 中国人民解放军空军工程大学 一种用于航空复合材料的激光制孔开口方法及装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675498A (en) * 1967-09-05 1987-06-23 Lemelson Jerome H Apparatus and method for coding objects
US4504727A (en) * 1982-12-30 1985-03-12 International Business Machines Corporation Laser drilling system utilizing photoacoustic feedback
EP0198076A1 (en) * 1984-10-16 1986-10-22 Advanced Laser Systems, Inc. Laser drilling apparatus and method
JP2771569B2 (ja) * 1988-12-29 1998-07-02 ファナック 株式会社 レーザ加工装置
JP2957715B2 (ja) * 1990-12-28 1999-10-06 株式会社日平トヤマ レーザ加工機の加工条件設定方法
JP3315556B2 (ja) * 1994-04-27 2002-08-19 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
US5841099A (en) 1994-07-18 1998-11-24 Electro Scientific Industries, Inc. Method employing UV laser pulses of varied energy density to form depthwise self-limiting blind vias in multilayered targets
US5593606A (en) 1994-07-18 1997-01-14 Electro Scientific Industries, Inc. Ultraviolet laser system and method for forming vias in multi-layered targets
US5574250A (en) 1995-02-03 1996-11-12 W. L. Gore & Associates, Inc. Multiple differential pair cable
JP3257413B2 (ja) * 1996-09-10 2002-02-18 松下電器産業株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
TW436357B (en) * 1997-12-12 2001-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laser drilling equipment and control method
EP0937532B1 (en) * 1998-02-19 2002-11-06 M J Technologies Limited Laser drilling with optical feedback
JP2003136267A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Hitachi Via Mechanics Ltd レーザ加工方法およびレーザ加工装置
JP4181386B2 (ja) * 2002-01-16 2008-11-12 リコーマイクロエレクトロニクス株式会社 ビーム加工装置
JP3846573B2 (ja) * 2002-06-14 2006-11-15 三菱電機株式会社 レーザ加工装置及び該加工装置の制御方法
JP3660328B2 (ja) * 2002-06-21 2005-06-15 ファナック株式会社 レーザ加工機
US6829517B2 (en) * 2002-07-25 2004-12-07 Matsushita Electronic Industrial Co., Ltd. Computer system for use with laser drilling system
US6804574B2 (en) * 2002-07-25 2004-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of using a computer with a laser drilling system
CN1978167B (zh) * 2002-07-30 2012-03-28 新浪潮研究公司 利用固态uv激光器对蓝宝石衬底划线的系统及方法
JP4174267B2 (ja) * 2002-08-21 2008-10-29 日立ビアメカニクス株式会社 レーザ加工方法
DE10256262B4 (de) * 2002-12-03 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Prozesskontrolle bei der Laserbearbeitung von Bauteilen, Vorrichtung zur Laserbearbeitung sowie Computerprogramm und Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens
JP2004330292A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ溶接モニタリング方法、レーザ溶接モニタリング装置および溶接材料ユニット
CN1555956A (zh) * 2003-12-31 2004-12-22 武汉楚天激光（集团）股份有限公司 一种数控激光切割机控制方法
JP4453407B2 (ja) * 2004-03-15 2010-04-21 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
JP2006305608A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Toshiba Corp レーザ加工装置、及びレーザ加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101035199B1 (ko) * 2008-05-23 2011-05-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 레이저 가공 제어 장치 및 레이저 가공 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007027707A1 (en) 2007-03-08
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