KR20100021969A - 레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법 - Google Patents

레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법 Download PDF

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후미히코 도쿠라
가츠히코 기쿠치
유지 아카사키
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후지쯔 가부시끼가이샤
후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 레이저광에 의한 클리닝 장치에 있어서, 대상물에 열용융 손상을 입히지 않고 부착물을 제거하는 것을 목적으로 한다.
프로브 클리닝 장치(1)는 프로브(21)에 대하여 레이저광을 조사(照射)하여 프로브의 부착물을 제거할 때에, 프로브(21)의 소재나 형상 등의 정보에 기초하여 클리닝 조건 데이터베이스(13)를 참조하고, 레이저 조사의 출력, 펄스 간격, 파장, 펄스폭 등을 제어함으로써, 프로브에 열에 의한 손상을 입히지 않고 부착물을 제거한다.

Description

레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법{LASER CLEANING APPARATUS AND LASER CLEANING METHOD}
본 발명은, 대상물 표면에 부착된 부착물(오염물)을 레이저 조사(照射)에 의해 제거하는 레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법에 관한 것이며, 특히 반도체웨이퍼, IC칩, LCD(액정 표시 디바이스) 기판, 프린트 기판, 자기 헤드, 박막 헤드 등의 표면에 접촉하여 전기적 특성의 시험이나 검사를 행하는 프로브 니들을 클리닝하기 위한 레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법에 관한 것이다.
종래, 프로브 니들을 이용한 검사에서는, 검사 대상이 되는 기판 등에 니들 팁을 눌러 접촉시켜 각종 전기적인 특성을 측정하고 있다. 프로브 니들의 선단에는 텅스텐이나 팔라듐 등의 임의의 금속이 이용된다. 또한, 접촉하는 선단 형상도 여러 가지 존재하고, 프로브 니들의 수도 배치도 다수 존재한다.
검사시에 프로브 니들이 검사 대상물에 접촉했을 때, 프로브 니들의 선단 및 그 주위에 검사 대상물로부터 박리된 물질, 예컨대 알루미늄이나 금 등의 금속이 부착되는 경우가 있다. 이 부착물은 프로브 니들과 검사 대상물의 접촉 저항에 영향을 미쳐 검사 정밀도의 저하를 초래한다.
또한, 부착물은 크기도 여러 가지이며, 측정을 반복하는 중에 퇴적되고, 프로브 니들마다 부착 상황이 변화된다. 따라서, 그대로 시험이나 검사를 위해 워크에 접촉을 반복하면 프로브 니들의 접촉 높이가 변화되어, 안정된 측정을 할 수 없게 된다.
이 때문에, 종래에는 레이저광을 프로브 선단에 조사하여 부착물을 제거하는 프로브 클리닝이 이용되어 왔다. 구체적으로는, 프로브 니들의 정면 또는 측방으로부터 프로브 니들의 선단을 향해, 레이저 빔을, 에너지 밀도가 1 평방 cm당 100 밀리줄 이상인 강도로 펄스상으로 1∼100 쇼트 조사하여, 프로브 니들의 선단을 클리닝하는 기술이 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제11-326461호 공보
그러나, 예컨대 전술한 레이저 빔의 조사 조건에서는, 미소한 프로브 니들 선단에 레이저 빔을 조사하면, 부착물을 제거할 뿐만 아니라 부착물이 없는 프로브 니들 선단의 표면이나 이전 조사에 의해 부착물이 제거된 프로브 니들 선단의 표면에 레이저가 조사되어, 발생한 열에 의해 선단 표면에 용융 손상을 받아 버린다. 이 열에 의한 용융 손상은 에너지 밀도가 크면 1회의 조사중에 생기는 경우도 있다. 이 손상에 의해, 프로브 니들의 워크에 대한 접촉시 하중 배분이나 하중 분포에 변화가 생기고, 시험이나 검사의 결과에 이상이 생긴다.
즉, 종래의 기술에서는, 레이저광의 조사에 의해 대상물에 열용융 손상을 입혀 버린다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 전술한 종래 기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 대상물에 열용융 손상을 입히지 않고 부착물을 제거하는 레이저 클리닝 장치및 레이저 클리닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해 개시한 장치 및 방법은, 대상물에 대하여 레이저광을 조사하고, 대상물 표면에 부착된 부착물을 제거할 때에, 대상물에 관한 정보에 기초하여 레이저광의 조사를 제어하며, 대상물에 대한 레이저 조사의 영향을 억제한다.
개시한 장치 및 방법에 의하면, 대상물에 열용융 손상을 입히지 않고 부착물을 제거하는 레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법을 얻을 수 있다고 하는 효과가 나타난다.
이하에, 본 발명에 따른 레이저 클리닝 장치 및 레이저 클리닝 방법의 실시예를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
[실시예 1]
도 1은, 본 실시예 1에 따른 레이저 클리닝 장치인 프로브 클리닝 장치(1)의 개요 구성을 도시하는 개요 구성도이다. 도 1에 도시한 프로브 클리닝 장치(1)는, 그 내부에 클리닝 제어부(10), 프로브(21), 프로브 카드(22), 레이저 발생 장치(31), 광학계(32), 스테이지(33), 전기 특성 측정부(41) 및 화상 취득부(42)를 갖는다.
프로브 카드(22)는, 프로브(21)를 임의의 수 배치한 카드이다. 광학계(32)는, 레이저 발생 장치(31)에 의해 발생된 레이저광을 프로브(21)에 조사하는 레이저광 조사부이다. 또한, 광학계(32)는 스테이지(33)에 탑재되어 있고, 스테이지(33)의 이동에 의해 프로브(21)에 대한 수평 방향, 수직 방향의 위치를 조정할 수 있다.
전기 특성 측정부(41)는, 프로브(21)가 검사 대상 등에 접촉한 상태로 전기 특성을 측정하는 측정부이다. 또한, 검사 대상물과 검사 대상물을 프로브(21)에 접촉시키기 위한 구동 기구에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 화상 취득부(42) 는, 프로브(21)의 상태를 촬영하는 카메라 유닛이다.
클리닝 제어부(10)는, 프로브 클리닝 장치(1)에서의 프로브의 클리닝, 즉 부착물의 제거를 제어하는 제어부이고, 그 내부에 상황 확인부(11), 주 제어부(12), 클리닝 조건 데이터베이스(13), 스테이지 제어부(14), 광학계 제어부(15) 및 레이저 제어부(16)를 갖는다.
상황 확인부(11)는, 전기 특성 측정부(41)에 의한 측정 결과나 화상 취득부(42)에 의한 촬영 결과로부터 프로브(21)의 상태를 확인하는 처리를 행한다. 또한, 클리닝 조건 데이터베이스(13)는, 프로브의 소재나 형상 등에 레이저의 조사 조건을 대응시켜 유지하고 있다.
스테이지 제어부(14)는, 주 제어부(12)로부터의 제어를 받아 스테이지(33)를 이동시키는 처리를 행한다. 마찬가지로, 광학계 제어부(15)는 주 제어부(12)로부터의 제어를 받아 광학계(32)의 배치를 변경하여 초점 위치나 레이저 조사 형상을 변경한다.
레이저 제어부(16)는, 주 제어부(12)로부터의 제어를 받아, 레이저 발생 장치(31)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 레이저 제어부(16)는 그 내부에 레이저 출력을 설정하는 출력 설정부(16a), 레이저의 조사 펄스의 반복 주파수, 즉 펄스 간격을 설정하는 반복 주파수 설정부(16b), 레이저의 파장을 설정하는 파장 설정부(16c) 및 펄스의 폭을 설정하는 펄스폭 설정부(16d)를 갖는다.
주 제어부(12)는, 클리닝 처리를 전체 제어하는 제어부이고, 상황 확인부(11)에 의한 확인 결과와 클리닝 조건 데이터베이스(13)를 참조하여, 스테이지 제어부(14), 광학계 제어부(15), 레이저 제어부(16)를 제어함으로써, 프로브(21)의 부착물을 제거한다.
도 2는 프로브(21)에의 부착에 대해서 설명하는 설명도이다. 프로브 카드(22)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 다수의 배선이 배치된 수지 기판에 적어도 하나의 기판 등의 검사 대상 표면에 접촉하여 여러 검사를 행하기 위한 접촉침, 즉 프로브(21)를 갖는다.
이 프로브(21)의 니들 선단은 여러 시험이나 검사를 위해 기판 등의 검사 대상 표면에 접촉을 반복하는 중에, 검사 대상과의 접촉 부분에, 예컨대 알루미늄이나 금 등의 금속, 그 밖의 부유 이물질 등 크기도 다양하고 성질도 다른 부착물(오염물)이 다수 부착되어 퇴적된다.
도 3은, 레이저 조사에 의한 프로브 클리닝(부착물의 제거)에 대해서 설명하는 설명도이다. 레이저 발생 장치(31)로부터 레이저가 프로브(21)의 니들 선단을 향해 조사된다. 레이저는 몇 개의 광학 부품으로 구성된 광학계(32)를 통과하고, 10 nsec 미만의 레이저 빔으로서 프로브 니들 선단의 정면에 집광 조사되어, 프로브 니들(21)의 선단에 부착된 오염물을 제거한다. 여기서, 레이저 빔을 10 nsec로 하는 것은, 레이저광이 프로브의 니들 팁 자체에 손상을 입히는 것을 막기 위해서이다.
이때, 조사된 레이저 빔은 니들 팁 이외의 프로브 니들 표면이나, 외형이 주로 수지로 구성된 프로브 카드에도 조사된다. 그러나, 이 레이저 빔은 프로브 니들 선단의 정면 또는 측면에 초점을 맞쳐 집광된 후에, 초점을 지나면 퍼지면서 조 사되는 것이기 때문에, 니들 팁 이외의 프로브 니들 표면이나, 프로브 카드(22)는 손상을 받지 않는다.
또한, 레이저 발생 장치(31)는 클리닝 제어부(10)에 의해 레이저 조사가 제어된다. 클리닝 제어부(10)는 레이저 조사에 대한 복수의 조건을 클리닝 조건 데이터베이스(13)로서 미리 유지하고 있기 때문에, 프로브 카드(22) 및 프로브(21)의 정보를 얻음으로써, 적절한 조건을 레이저 발생 장치(31)에 부여하여 레이저를 조사시킬 수 있다.
클리닝 조건 데이터베이스(13)는, 프로브(21)의 재료, 오염물의 조성이나 크기 등의 조건에 대한 레이저의 예컨대, 출력, 반복 주파수, 파장, 펄스의 폭 등 레이저 조사 조건을 주로 유지하고 있다.
일례로서, 텅스텐을 재료로 하는 선단 약 φ 20 ㎛의 프로브 니들 선단의 오염물을 제거하는 예를 든다. 파장 1064 ㎚의 근적외 레이저를 펄스폭 7 nsec, 1 펄스당 조사 에너지 40 μJ로 프로브 니들 선단 정면에 레이저 조사한다. 레이저 발진기와 프로브 니들 선단 정면의 광축 사이에는 몇 개의 광학 부품이 배치되고, 레이저 빔은 프로브 니들 선단 위치에서 약 φ 50 ㎛가 되도록 집광되어 있다.
도 4는, 레이저광에 대해서 설명하는 설명도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 일정한 간격(주파수 F)으로 레이저 조사를 행하는 경우, 처음에 조사된 레이저 빔의 펄스폭은 P이고, 이 레이저 조사에 의해 조사면의 온도는 상승하지만, 다음에 조사될 때까지의 사이에 표면으로부터의 열의 전도 전달에 의해 냉각이 일어나 조사면의 온도는 내려간다.
그러나, 반복 조사되는 레이저 빔에 의해 조사면의 온도는 서서히 상승해 간다. 이와 같이 반복하여 레이저 조사를 계속하는 경우는 조사면의 온도 상승에 주위하여 레이저 조사를 행해야 한다. 본 예의 경우, 레이저 조사와 다음 레이저 조사까지의 간격은 0.2초(5 Hz)로 행한다.
부착물을 제거하기 위한 레이저 조사가 종료되면, 프로브 선단의 오염물이 제거되어 있는지를 확인하기 위해, 전기 특성 측정부(41)에 의한 프로브의 전기적 특성의 측정이나 화상 취득부(42)가 촬영한 화상에 대한 화상 인식 등의 수단으로 확인하여 판정하고, 추가로 레이저 조사가 필요한 경우 레이저를 조사한다. 그리고, 조사 후에 재차 전기적 특성이나 화상 인식 등의 수단에 의해 확인 판정한다.
도 5는, 클리닝 제어부(10)의 처리 동작을 설명하는 흐름도이다. 클리닝 제어부(10)는, 우선 레이저 조사에 앞서서, 현재 상황에 맞는 레이저 조사 조건을 결정한다. 구체적으로는, 레이저 조사 조건의 선택을 시작하고(S101), 프로브 니들의 재질이나 형상, 부착된 오염물의 주 소재 등의 정보를 취득한다. 이들은 본 흐름도의 시작 전에 미리 입력된 정보를 판독하는 것에 의해 취득할 수 있다(S102).
동일하게, 클리닝 제어부(10)는, 조사에 필요한 프로브 니들 선단부의 오염물의 부착 상황, 예컨대 접촉 저항값이나 화상에 의한 오염물의 부착 상황을 취득한다(S103). 이들 상황은 오염물 제거시에 취득되거나 또는 취득되었던 정보이다.
클리닝 제어부(10)는, 이상의 정보를 바탕으로 데이터로서 미리 가지고 있는 복수의 레이저 조사 조건 중에서 하나의 조건을 결정하고(S104), 레이저를 조사한다(S105). 조사 후, 클리닝 제어부(10)는 대상 프로브 니들 선단부의 상황을 취득 하여(S106), 오염물의 제거가 되어 있는지의 여부를 확인한다(S107).
그 결과, 부착물이 제거되어 있지 않으면(S107, No), 재차 단계 S101에 이행한다. 한편, 부착물이 제거되어 있으면(S107, Yes), 모든 프로브 니들 선단에 대해서 클리닝이 종료하였는지의 여부를 판정한다(S108).
그 결과, 클리닝이 필요한 프로브 니들 선단이 남아 있는 경우(S108, 아니오) 다음 프로브 니들 선단을 대상으로 하여 단계 S101로 이행한다. 그리고, 모든 프로브 니들 선단에 대해서 클리닝이 종료된 경우에(S108, 예) 처리를 수리한다.
도 6은, 레이저 펄스 간격의 단계적인 제어에 의한 프로브 보호에 대해서 설명하는 설명도이다. 도 6에 도시한 예에서는, 클리닝 제어부(10)는 우선, 간격 F1로 5회, 펄스를 사출한 후, F1보다 긴 펄스 간격 F2로 5회 펄스를 사출하고 있다. 그 후, F2보다 더 긴 펄스 간격 F3으로 5회, 펄스를 사출하고 있다.
또한, 도 7은 레이저 펄스 간격을 서서히 넓히는 것에 의한 프로브 보호에 대해서 설명하는 설명도이다. 도 7에 도시한 예에서는, 클리닝 제어부(10)는 조사 시작부터 조사 종료의 Fn까지의 간격을 F1<F2<F3…<Fn-2<Fn-1로 하고 있다.
이와 같이, 레이저광의 펄스 간격을 제어함으로써 프로브에 에너지가 축적되고, 용융 온도에 도달하여 손상을 받는 것을 방지할 수 있다.
또한, 펄스폭의 제어는, 프로브의 소재나 형상에 대응시킨 패턴으로 제어하여도 좋고, 레이저 조사면 근방에서 온도를 검지하여 펄스 간격의 제어를 행하여도 좋다.
온도를 검지하는 경우, 예컨대 레이저 조사부 표면 온도나 레이저 조사면을 둘러싼 영역의 전기 저항 등의 특성에 의해 조사면의 온도를 구할 수 있다. 그리고, 도 6에 도시한 제어를 행하는 것이면, 일정한 간격 F1로 레이저 조사를 시작하여 표면의 온도가 상승하고, 융점에 근접한 경우에, 간격 F1을 F2로 변경하여 온도 상승을 억제한다. 또한, 그 이상 온도가 상승하지 않도록 F2를 F3으로 변경하여 레이저 조사를 계속하고, 오염물의 제거를 완료시킨다. 이와 같이, 레이저 조사를 계속하고 있는 동안 레이저 조사면의 온도 상승으로 부재 표면이 융점을 초과하지 않도록 레이저 펄스와 레이저 펄스를 발생시키는 간격 F를 길게 하거나 짧게 함으로써 레이저 조사를 제어하여 부재 표면에 열 손상을 입히지 않고, 오염물을 제거할 수 있다.
또한, 레이저 조사되는 표면에 열 손상을 입히지 않기 위해, 레이저 조사할 때 또는 미리 레이저 조사되는 표면을 식히는 냉각 수단과 그 제어 수단을 설치하여도 좋다. 도 8은, 냉각부(34)를 설치한 프로브 클리닝 장치(2)의 개요 구성을 도시하는 개요 구성도이다.
프로브 클리닝 장치(2)는, 냉각부(34)와, 온도 검지부(43)를 새롭게 설치한 점, 클리닝 제어부(10a)의 상황 확인부(11a)가 온도 검지부(43)에 의한 검지 결과를 더 확인하는 점, 또한 주 제어부(12a)가 온도 검지부(43)의 검지한 온도를 레이저 제어에 이용하는 점, 게다가 주 제어부(12a)가 냉각 제어부(17)를 통해 냉각부(34)의 동작을 제어하는 점이 프로브 클리닝 장치(1)와 상이하다. 그 외의 구성 및 동작은 프로브 클리닝 장치(1)와 마찬가지이기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
온도 검지부(43)는, 이미 진술한 바와 같이, 레이저 조사부 표면 온도나 레이저 조사면을 둘러싼 영역의 전기 저항 등의 특성에 의해 조사면의 온도를 구한다. 냉각부(34)는, 예컨대 레이저 조사시에 레이저 조사되는 표면에 냉풍을 송풍하는 유닛이고, 냉각 제어부(17)는, 주 제어부(12a)로부터의 제어를 받아 냉각부(34)의 동작을 제어하여 레이저 조사시의 발열을 강제 냉각시킨다.
또한, 여기서는 펄스의 간격을 변경함으로써 열 손상의 발생을 방지하는 구성을 예로 설명하였지만, 레이저의 출력이나 파장, 펄스폭을 변경함으로써 프로브의 온도가 융점에 도달하는 것을 방지하도록 구성하여도 좋다.
그 외에도, 부착물의 크기 등이 일정하지 않은 것을 고려하여, 복수 패턴의 레이저 조사 조건을 조합시켜 행할 수도 있다. 예컨대, 우선 큰 부착물을 제거하고, 그 후 작은 부착물을 제거하는 경우, 도 9에 도시한 바와 같이, 큰 부착물을 제거하는 레이저 조사 조건을 파장 1064 ㎚, 펄스폭 7 nsec, 1 펄스당 조사 에너지 50 μJ의 3회 조사로 하고, 작은 부착물을 제거하는 레이저 조사 조건은 파장 532 ㎚, 펄스폭 5 nsec, 1 펄스당 조사 에너지 80μJ의 7회 조사로 한다. 이와 같이, 다양한 레이저 조사 조건을 조합하여 레이저 조사를 행함으로써 효율적으로 부착물을 제거할 수 있다. 또한, 레이저의 조사 조건에 대해서는, 프로브 니들의 재료나 형상, 부착된 부착물의 대소 등의 정보에 기초하여 결정함으로써, 부착물의 제거 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 프로브 클리닝 장치(1, 2)는, 프로브(21)에 대하여 레이저광을 조사하여 프로브의 부착물을 제거할 때에, 프로 브(21)의 소재나 형상 등의 정보에 기초하여 클리닝 조건 데이터베이스(13)를 참조하고, 레이저 조사의 출력, 펄스 간격, 파장, 펄스폭 등을 제어함으로써, 프로브에 열에 의한 손상을 입히지 않으면서 부착물을 제거할 수 있다.
구체적으로 프로브 클리닝 장치(1, 2)는, 프로브 니들의 정면 또는 측방으로부터 프로브 니들의 선단을 향해, 레이저 빔의 첫 조사를 10 nsec 미만의 펄스상으로 조사하여, 프로브 니들 선단에 부착된 오염물을 제거한다. 또한, 처음의 조사로 제거가 종료되지 않는 경우, 복수회로 나눠 10 nsec 미만의 펄스상의 레이저 빔을 반복 조사한다. 이 때의 반복 간격은 프로브 니들의 선단이 반복하여 레이저 빔의 조사를 받아도 용융하는 온도에 달하지 않는 간격으로 반복 조사한다.
또한, 본 실시예에서는, 프로브를 레이저 클리닝하는 경우를 예로 설명했지만, 본 레이저 클리닝의 대상은 프로브에 한정되는 것이 아니다. 예컨대 실리콘이나 유리 기판, 웨이퍼 상에 부착된 이물질의 제거에 대해서도 적용할 수 있다. 추가로, 실리콘 기판 상에 적층된 패턴을 갖는 IC(Integrated Circuit)칩 등이나 3차원 구조를 갖은 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 등의 웨이퍼의 유리 기판 위에 2차원 또는 3차원 형상의 구조를 갖은 부품에도 적용할 수 있다. 그 외에, 금형 전반, 특히 IC칩을 실장한 기판 등을 몰드에 넣는 경우의 몰드를 성형하는 금형에도 적용할 수 있다. 이 금형은 금속(철계) 베이스에 수 ㎛의 도금을 표면에 실시한 것이 널리 이용되고 있다.
또한, Pt 기판 상의 이물질 제거나, 전자 페이퍼나 BIT 기판 상의 땜납볼 등에 접촉하는 프로브 헤드의 접촉면의 이물질 제거에도 이용할 수 있다.
이상의 실시예를 포함하는 실시형태에 관해, 이하의 부기를 더 개시한다.
(부기 1) 대상물에 대하여 레이저광을 조사하고, 상기 대상물 표면에 부착된 부착물을 제거하는 레이저광 조사부와,
상기 대상물에 관한 정보에 기초하여 상기 레이저광의 조사를 제어하며, 상기 대상물에 대한 상기 레이저 조사의 영향을 억제하는 조사 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
(부기 2) 상기 레이저 조사부는, 펄스상의 레이저광을 반복 조사하고,
상기 조사 제어부는, 상기 펄스의 폭, 출력, 파장, 반복 횟수, 반복 간격 중 적어도 어느 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 3) 상기 조사 제어부는, 상기 펄스의 폭을 10 nsec 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 4) 상기 조사 제어부는, 상기 반복 간격을 서서히 넓히는 것을 특징으로 하는 부기 2 또는 부기 3에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 5) 상기 조사 제어부는, 상기 대상물이 용융 온도에 도달하는 것을 방지하도록 상기 레이저광의 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 1∼부기 4 중 어느 하나에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 6) 상기 레이저 조사의 결과를 확인하는 확인부를 더 포함하고, 상기 조사 제어부는 상기 확인부에 의한 확인 결과에 기초하여 상기 레이저광의 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 1∼부기 5 중 어느 하나에 기재한 레이저 클리 닝 장치.
(부기 7) 상기 조사 제어부는, 상기 대상물의 소재와 형상에 기초하여 상기 레이저 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 1∼부기 6 중 어느 하나에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 8) 상기 조사 제어부는, 상기 부착물에 관한 정보를 더 이용하여 상기 레이저 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 1∼부기 7 중 어느 하나에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 9) 상기 대상물을 냉각하는 냉각 수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 부기 1∼부기 8 중 어느 하나에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 10) 상기 대상물은, 침 형상을 가지며, 상기 침의 선단을 검사 대상에 접촉시켜 검사 대상의 전기적 특성을 검사하는 검사 프로브인 것을 특징으로 하는 부기 1∼부기 9 중 어느 하나에 기재한 레이저 클리닝 장치.
(부기 11) 대상물에 대하여 레이저광을 조사하고, 상기 대상물 표면에 부착된 부착물을 제거하는 레이저광 조사 방법으로서,
상기 대상물에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계와,
상기 대상물에 관한 정보에 기초하여 상기 대상물에 대한 상기 레이저 클리닝의 영향을 억제하는 조사를 제어하는 조사 제어 단계와,
상기 조사 제어 단계에 의한 제어를 받아 상기 대상물에 대하여 레이저광을 조사하는 조사 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 방법.
도 1은 본 실시예 1에 따른 레이저 클리닝 장치인 프로브 클리닝 장치(1)의 개요 구성을 도시하는 개요 구성도.
도 2는 프로브(21)에의 부착에 대해서 설명하는 설명도.
도 3은 레이저 조사에 의한 프로브 클리닝에 대해서 설명하는 설명도.
도 4는 레이저광에 대해서 설명하는 설명도.
도 5는 클리닝 제어부(10)의 처리 동작을 설명하는 흐름도.
도 6은 레이저 펄스 간격의 단계적인 제어에 의한 프로브 보호에 대해서 설명하는 설명도.
도 7은 레이저 펄스 간격을 서서히 넓히는 것에 의한 프로브 보호에 대해서 설명하는 설명도.
도 8은 냉각부(34)를 설치한 프로브 클리닝 장치(2)의 개요 구성을 도시하는 개요 구성도.
도 9는 상이한 레이저 조사 조건의 조합에 대해서 설명하는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 2: 프로브 클리닝 장치
10: 클리닝 제어부
11: 상황 확인부
12: 주 제어부
13: 클리닝 조건 데이터베이스
14: 스테이지 제어부
15: 광학계 제어부
16: 레이저 제어부
16a: 출력 설정부
16b: 반복 주파수 설정부
16c: 파장 설정부
16d: 펄스폭 설정부
17: 냉각 제어부
21: 프로브
22: 프로브 카드
31: 레이저 발생 장치
32: 광학계
33: 스테이지
34: 냉각부
41: 전기 특성 측정부
42: 화상 취득부
43: 온도 검지부

Claims (11)

  1. 대상물에 대하여 레이저광을 조사(照射)하고, 상기 대상물 표면에 부착된 부착물을 제거하는 레이저광 조사부와,
    상기 대상물에 관한 정보에 기초하여 상기 레이저광의 조사를 제어하며, 상기 대상물에 대한 상기 레이저 조사의 영향을 억제하는 조사 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 조사부는, 펄스상의 레이저광을 반복 조사하고,
    상기 조사 제어부는, 상기 펄스의 폭, 출력, 파장, 반복 횟수, 반복 간격 중 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조사 제어부는, 상기 펄스의 폭을 10 nsec 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 조사 제어부는, 상기 반복 간격을 서서히 넓히는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조사 제어부는, 상기 대상물이 용융 온도에 도달하는 것을 방지하도록 상기 레이저광의 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 레이저 조사의 결과를 확인하는 확인부를 더 포함하고, 상기 조사 제어부는 상기 확인부에 의한 확인 결과에 기초하여 상기 레이저광의 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조사 제어부는, 상기 대상물의 소재와 형상에 기초하여 상기 레이저 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조사 제어부는, 상기 부착물에 관한 정보를 더 이용하여 상기 레이저 조사를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 대상물을 냉각하는 냉각 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 대상물은, 니들 형상을 가지며, 상기 니들의 선단을 검사 대상에 접촉시켜 검사 대상의 전기적 특성을 검사하는 검사 프로브인 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 장치.
  11. 대상물에 대하여 레이저광을 조사하고, 상기 대상물 표면에 부착된 부착물을 제거하는 레이저광 조사 방법으로서,
    상기 대상물에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계와,
    상기 대상물에 관한 정보에 기초하여 상기 대상물에 대한 상기 레이저 클리닝의 영향을 억제하는 조사 제어를 행하는 조사 제어 단계와,
    상기 조사 제어 단계에 의한 제어를 받아 상기 대상물에 대하여 레이저광을 조사하는 조사 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클리닝 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130090631A (ko) * 2012-02-06 2013-08-14 삼성전자주식회사 프로브 카드의 니들들을 자동으로 포커싱하고 클리닝하는 방법
KR20170015993A (ko) * 2014-06-26 2017-02-10 요코하마 고무 가부시키가이샤 몰드의 세정 시스템
KR20180116581A (ko) 2017-04-17 2018-10-25 삼성중공업 주식회사 레이저 차광막 및 레이저 차광막을 가지는 레이저 가공 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2781911A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-03 Ats Automation Tooling Systems Inc. Thermode cleaning method
DE102011113274A1 (de) 2011-09-01 2013-03-07 Schmid Vacuum Technology Gmbh Beschichtungsanlage
TWI472393B (zh) * 2011-12-20 2015-02-11 Metal Ind Res & Dev Ct 放電加工模具表面清潔方法
US9835653B2 (en) 2014-05-13 2017-12-05 International Business Machines Corporation Solder bump array probe tip structure for laser cleaning
CN203936519U (zh) * 2014-05-30 2014-11-12 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池极片涂层清洗装置
JP2016003925A (ja) * 2014-06-16 2016-01-12 株式会社Ｃ．Ｉ．Ｃ 接触子異物除去方法及び接触子異物除去システム
TWI572863B (zh) * 2014-12-23 2017-03-01 Imt有限公司 包含雷射清理功能的晶圓測試機
KR20170025100A (ko) * 2015-08-27 2017-03-08 삼성전자주식회사 포토 마스크 세정 장치
US10471632B2 (en) * 2015-11-05 2019-11-12 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Mold cleaning system
KR101935518B1 (ko) * 2016-02-15 2019-01-04 주식회사 이오테크닉스 레이저 솔더링 수선 공정, 레이저 솔더링 공정 및 레이저 솔더링 시스템
CN108405486B (zh) * 2018-02-28 2020-08-18 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光清洗装置及激光清洗方法
CN108597638B (zh) * 2018-04-10 2020-07-07 苏州热工研究院有限公司 用于核电站构件放射性去污的复合激光去污装置及方法
TWI686256B (zh) * 2018-04-13 2020-03-01 財團法人工業技術研究院 雷射清潔裝置及方法
CN116197185A (zh) * 2023-05-04 2023-06-02 山东云泷水务环境科技有限公司 一种激光清污方法
CN117443858B (zh) * 2023-12-26 2024-03-05 合肥国镜仪器科技有限公司 一种冷场电子源的清洁方法及清洁系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW284907B (en) * 1995-06-07 1996-09-01 Cauldron Lp Removal of material by polarized irradiation and back side application for radiation
US5780806A (en) * 1995-07-25 1998-07-14 Lockheed Idaho Technologies Company Laser ablation system, and method of decontaminating surfaces
US6573702B2 (en) * 1997-09-12 2003-06-03 New Wave Research Method and apparatus for cleaning electronic test contacts
US6394105B1 (en) * 1998-03-19 2002-05-28 Seagate Technology, Inc. Integrated laser cleaning and inspection system for rigid thin film media for magnetic recording application
NO316113B1 (no) * 2002-01-24 2003-12-15 Proanalysis As Fremgangsmåte, probe og system for laserbasert rensemekanisme
US7628865B2 (en) * 2006-04-28 2009-12-08 Asml Netherlands B.V. Methods to clean a surface, a device manufacturing method, a cleaning assembly, cleaning apparatus, and lithographic apparatus
GB0615153D0 (en) * 2006-07-31 2006-09-06 Rolls Royce Plc Laser cleaning of components
US20080092806A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Applied Materials, Inc. Removing residues from substrate processing components
US7696492B2 (en) * 2006-12-13 2010-04-13 Asml Netherlands B.V. Radiation system and lithographic apparatus
ES2337860B8 (es) * 2007-12-19 2011-07-28 Airbus Operations, S.L. Procedimiento para la preparacion y limpieza de utiles de fabricacionde piezas de material compuesto, y dispositivo correspondiente.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130090631A (ko) * 2012-02-06 2013-08-14 삼성전자주식회사 프로브 카드의 니들들을 자동으로 포커싱하고 클리닝하는 방법
KR101877432B1 (ko) * 2012-02-06 2018-07-11 삼성전자주식회사 프로브 카드의 니들들을 자동으로 포커싱하고 클리닝하는 방법
KR20170015993A (ko) * 2014-06-26 2017-02-10 요코하마 고무 가부시키가이샤 몰드의 세정 시스템
US10857747B2 (en) 2014-06-26 2020-12-08 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Mold cleaning system
KR20180116581A (ko) 2017-04-17 2018-10-25 삼성중공업 주식회사 레이저 차광막 및 레이저 차광막을 가지는 레이저 가공 장치

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