KR20120046957A - Laser processing device and laser processing method using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A laser processing apparatus and method are provided to discharge a completed wafer and lead in the next wafer to be processed while processing a wafer. CONSTITUTION: A laser processing apparatus comprises a cassette lifter, a wafer aligner, an edge detector, a feeder, a work stage(140), a transfer arm, and a laser processing unit. The wafer aligner is formed on the exit side of the cassette lifter. The edge detector detects the outline of a wafer located in the wafer aligner. The feeder lifts a wafer by reciprocating between the cassette lifter and the wafer aligner. The work stage implements three-axis transfer and a z-axis rotation. The transfer arm exchanges wafers placed on the wafer aligner and the work stage. The laser processing unit provides processing laser beams to the work stage.

Description

레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공 방법{LASER PROCESSING DEVICE AND LASER PROCESSING METHOD USING THE SAME}LASER PROCESSING DEVICE AND LASER PROCESSING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 레이저를 사용하여 소재를 가공하는 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a laser processing apparatus for processing a material using a laser and a laser processing method using the same, and more particularly, to a laser processing apparatus and a laser processing method using the same to shorten the process time and improve productivity. will be.

고체 레이저(solid state laser)는 레이저 절단(cutting) 및 스크라이빙(scribing)을 포함하는 다양한 물질 가공을 위한 용도로 사용되어 왔다. 최근에는 자외선(UV : Ultra Violet) 영역 고체 레이저의 개발로 인하여 반도체 물질을 가공하는 공정, 특히 칩 분할(chip separation)을 하기 위해 웨이퍼 기판(wafer substrates)을 레이저로 절단하는 공정에서 레이저의 용도는 더 넓어지고 있다. 칩 분할을 필요로 하는 기판의 형태는 실리콘 웨이퍼(silicon wafer), 화합물 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판, 금속 기판 및 유리 기판 등과 같이 매우 다양하다.
Solid state lasers have been used for a variety of materials processing, including laser cutting and scribing. Recently, due to the development of ultra-violet (UV) -area solid-state lasers, the use of lasers in the processing of semiconductor materials, particularly in the cutting of wafer substrates by laser for chip separation, has It's getting wider. The types of substrates that require chip segmentation vary widely, such as silicon wafers, compound semiconductor wafers, ceramic substrates, metal substrates, and glass substrates.

본 발명의 목적은 웨이퍼 카세트에 적재된 복수개의 웨이퍼를 순차적으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of sequentially processing a plurality of wafers loaded in a wafer cassette.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 가공이 이루어지는 시간 동안, 가공이 완료된 웨이퍼의 반출과, 후 순위 가공 웨이퍼의 반입이 이루어질 수 있는 레이저 가공 장치를 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of carrying out a finished wafer and carrying in a post-ranked wafer during a time during which wafer processing is performed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼 카세트를 장착하고 승하강하는 카세트 리프터(Cassette lifter); 상기 카세트 리프터의 출구측에 형성되는 웨이퍼 얼라이너(Wafer aligner); 상기 웨이퍼 얼라이너에 위치한 웨이퍼의 외곽 형상을 검출하는 에지 디텍터(Edge detecter); 상기 카세트 리프터와 상기 웨이퍼 얼라이너 사이를 왕복하며 웨이퍼를 이송시키는 피더(feeder); 3축(x축, y축, z축) 방향 이송과 z축 방향 회전이 가능하게 형성되는 워크 스테이지(Work stage); 상기 웨이퍼 얼라이너와 상기 워크 스테이지 사이를 이동하며, 각각에 놓여진 웨이퍼를 교환하는 트랜스퍼 암(Transfer arm); 및 상기 워크 스테이지에 가공용 레이저를 조사하는 레이저 가공부;를 포함하는 레이저 가공장치를 제공한다.
The present invention for achieving this object is a cassette lifter (Cassette lifter) for mounting and lifting the wafer cassette; A wafer aligner formed at an exit side of the cassette lifter; An edge detector for detecting an outer shape of the wafer located on the wafer aligner; A feeder for reciprocating between the cassette lifter and the wafer aligner and transferring a wafer; A work stage configured to enable three-axis (x-axis, y-axis, z-axis) movement and z-axis rotation; A transfer arm moving between the wafer aligner and the work stage, the transfer arm exchanging wafers placed thereon; And a laser processing unit for irradiating a laser for processing to the work stage.

그리고 본 발명은 상술한 바와 같은 레이저 가공장치를 이용한 레이저 가공 방법에 있어서,And the present invention in the laser processing method using the laser processing apparatus as described above,

상기 피더가 상기 카세트 리프터에 장착된 웨이퍼 카세트에서 웨이퍼를 인출하여 상기 웨이퍼 얼라이너로 이송하는 웨이퍼 인출단계;A wafer withdrawal step of the feeder extracting the wafer from the wafer cassette mounted on the cassette lifter and transferring the wafer to the wafer aligner;

상기 웨이퍼 얼라이너가 상기 웨이퍼의 양측면을 가압하여 웨이퍼를 정렬시키고, 상기 에지 디텍터가 작동하여 상기 웨이퍼에 고정된 웨이퍼의 외곽 형상 이미지를 검출하는 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계;A wafer alignment and edge detecting step in which the wafer aligner presses both sides of the wafer to align the wafer, and the edge detector operates to detect an outline shape image of the wafer fixed to the wafer;

상기 트랜스퍼 암이 작동하여 에지 디텍팅이 완료된 웨이퍼를 워크스테이지로 이송하는 웨이퍼 로딩 단계; 및A wafer loading step of transferring the wafer having the edge detection completed to the work stage by operating the transfer arm; And

상기 워크스테이지와 상기 레이저 가공부가 동작하여 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼 가공 단계;를 포함하는 레이저 가공 방법을 제공한다.
It provides a laser processing method comprising a; wafer processing step of processing the wafer by operating the work stage and the laser processing unit.

이 때, 상기 웨이퍼 가공 단계를 마친 웨이퍼는 상기 트랜스퍼 암에 의하여 웨이퍼 얼라이너로 반송된후, 다시 상기 피더에 의하여 상기 웨이퍼 카세트로 인입되는 웨이퍼 인입단계를 거치는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable that the wafer after the wafer processing step is transferred to the wafer aligner by the transfer arm and then subjected to a wafer introduction step which is again introduced into the wafer cassette by the feeder.

또한, 상기 웨이퍼 로딩 단계는, 상기 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계를 거친 웨이퍼 얼라이너 상의 웨이퍼와, 상기 웨이퍼 가공 단계를 거친 워크 스테이지 상의 웨이퍼를 트랜스퍼 암으로 자리 바꿈 시키는 것이 바람직하다.
In addition, the wafer loading step, it is preferable to replace the wafer on the wafer aligner having undergone the wafer alignment and edge detection step, and the wafer on the work stage subjected to the wafer processing step to a transfer arm.

아울러, 상기 웨이퍼 가공 단계가 진행됨과 동시에, 상기 웨이퍼 가공 단계를 마친 웨이퍼에 대한 웨이퍼 인입단계가 이루어지고, 다음 순위 웨이퍼에 대하여 웨이퍼 인출 단계와, 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계가 수행되도록 하면 더욱 바람직하다.
In addition, at the same time as the wafer processing step is carried out, a wafer introduction step for the wafer having completed the wafer processing step is performed, and a wafer withdrawal step, wafer alignment and edge detection step are performed for the next ranked wafer. Do.

본 발명은 웨이퍼 카세트에 적재된 복수개의 웨이퍼를 순차적으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.The present invention provides a laser processing apparatus capable of sequentially processing a plurality of wafers loaded in a wafer cassette.

그리고, 본 발명은 웨이퍼 가공이 이루어지는 시간 동안, 가공이 완료된 웨이퍼의 반출과, 후 순위 가공 웨이퍼의 반입이 이루어질 수 있도록 함으로써 공정 시간을 단축하고 생산성을 향상시키는 효과를 가져온다.
In addition, the present invention brings the effect of shortening the process time and improving productivity by allowing the processing of the finished wafer to be carried out and the subsequent ranking of the processed wafer during the processing time of the wafer processing.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 일부를 나타낸 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 웨이퍼 얼라이너를 나타낸 사시도 및 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 면광원의 내부 구조를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 트랜스퍼 암 부분을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 트랜스퍼 암을 나타낸 정면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 진공암부를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 진공암부의 일부 절개 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 레이저 가공 장치의 워크 스테이지를 나타낸 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 워크 스테이지 상부에 배치되는 레이저 가공부를 나타낸 확대 사시도,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 방법을 나타낸 공정 순서도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 방법의 웨이퍼 가공 단계와 동시에 이루어지는 공정을 나타낸 공정 순서도임.1 is a perspective view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a perspective view showing a part of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 and 4 are a perspective view and an exploded perspective view showing a wafer aligner of the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention,
5 is a cross-sectional view showing the internal structure of a surface light source according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a perspective view showing a transfer arm portion of the laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
7 is a front view showing a transfer arm of the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention,
8 is a perspective view showing a vacuum arm according to an embodiment of the present invention;
9 is a partially cutaway perspective view of a vacuum arm according to an embodiment of the present invention;
10 is a perspective view showing a work stage of the laser processing apparatus according to the present invention;
11 is an enlarged perspective view showing a laser processing unit disposed on the work stage according to the present invention;
12 is a process flowchart showing the laser processing method according to the embodiment of the present invention;
13 is a process flowchart showing a process performed simultaneously with the wafer processing step of the laser processing method according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공 방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a laser processing apparatus and a laser processing method using the same according to the present invention will be described.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that related related technologies and the like may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 웨이퍼 카세트와 트랜스퍼 암을 생략한 레이저 가공 장치를 나타낸 일부 사시도이다.1 is a perspective view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial perspective view showing a laser processing apparatus without the wafer cassette and the transfer arm.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 장치(100)는, 웨이퍼 카세트(10)를 장착하고 승하강하는 카세트 리프터(110)와, 상기 카세트 리프터(110)의 출구측에 형성되는 웨이퍼 얼라이너(120)와, 상기 웨이퍼 얼라이너(120)에 위치한 웨이퍼의 외곽 형상을 검출하는 에지 디텍터(130)와, 상기 카세트 리프터(110)와 상기 웨이퍼 얼라이너(120) 사이를 왕복하며 웨이퍼를 이송시키는 피더(미도시)와, 3축(x축, y축, z축) 방향 이송과 z축 방향 회전이 가능하게 형성되는 워크 스테이지(140)와, 상기 웨이퍼 얼라이너(120)와 상기 워크 스테이지(140) 사이를 이동하며, 각각에 놓여진 웨이퍼를 교환하는 트랜스퍼 암(150)과, 상기 워크 스테이지에 가공용 레이저를 조사하는 레이저 가공부(160)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, a laser processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a cassette lifter 110 that mounts and descends a wafer cassette 10, and an exit side of the cassette lifter 110. Reciprocating between the wafer aligner 120, the edge detector 130 for detecting the outer shape of the wafer located on the wafer aligner 120, and the cassette lifter 110 and the wafer aligner 120. A feeder (not shown) for transferring a wafer, a work stage 140 formed to enable three-axis (x-axis, y-axis, z-axis) transfer and z-axis rotation, the wafer aligner 120 and A transfer arm 150 which moves between the work stages 140 and exchanges wafers placed thereon, and a laser processing unit 160 which irradiates a laser for processing to the work stages.

웨이퍼 카세트(10)에는 웨이퍼홀더웨이퍼가 복층으로 적층되어 있다. 웨이퍼의 구조에 관한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.웨이퍼홀더) 웨이퍼 카세트(10)는 출구측이 웨이퍼 얼라이너(120)를 향하도록 카세트 리프터(110)에 장착된다.In the wafer cassette 10, wafer holder wafers are stacked in multiple layers. Detailed description of the structure of the wafer will be described later with reference to FIG. 3. Wafer Holder The wafer cassette 10 is mounted to the cassette lifter 110 so that the outlet side faces the wafer aligner 120.

또한, 카세트 리프터(110)의 웨이퍼 카세트(10) 출구측에 바코드 리더를 구비하여 인출되는 웨이퍼의 바코드를 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a barcode reader is provided at the exit side of the wafer cassette 10 of the cassette lifter 110 so that the barcode of the wafer to be extracted can be recognized.

카세트 리프터(110)는 웨이퍼 카세트(10)를 승하강 시킴으로써, 각층에 배치된 웨이퍼를 웨이퍼 얼라이너(120)와 동일한 높이가 되도록 정렬시키는 역할을 한다.The cassette lifter 110 raises and lowers the wafer cassette 10, thereby aligning the wafers arranged in each layer to be the same height as the wafer aligner 120.

미도시한 피더(feeder)는 웨이퍼 얼라이너(120)와 동일한 높이로 정렬된 웨이퍼를 클램핑(clamping)하고 인출한다.A feeder (not shown) clamps and pulls out wafers aligned at the same height as the wafer aligner 120.

피더는 웨이퍼 얼라이너(120)와 웨이퍼 카세트(10) 사이를 왕복하며, 웨이퍼 카세트(10)에 장착된 웨이퍼를 웨이퍼 얼라이너(120)로 인출하거나, 웨이퍼 얼라이너(120)에 놓여진 웨이퍼를 다시 웨이퍼 카세트(10)로 인입시키는 역할을 수행한다.
The feeder reciprocates between the wafer aligner 120 and the wafer cassette 10, and withdraws the wafer mounted on the wafer cassette 10 to the wafer aligner 120, or returns the wafer placed on the wafer aligner 120. Serves to draw into the wafer cassette 10.

도 1을 살펴보면, 카세트 리프터(110)와, 웨이퍼 얼라이너(120)와 워크 스테이지(140)가 대략 ㄱ자 형태로 배열되어 있는 것을 알 수 있다. 이는 설비의 내부 공간을 효율적으로 활용하여 설비의 전체 크기를 축소시키기 위한 것이다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the cassette lifter 110, the wafer aligner 120, and the work stage 140 are arranged in a substantially L-shape. This is to reduce the overall size of the equipment by efficiently utilizing the internal space of the equipment.

이러한 배열로 인하여 피더의 이송 방향과, 트랜스퍼 암(150)의 이송방향이 서로 교차하게 된다. 도시된 실시예의 경우에는 피더의 이송 방향과 트랜스퍼 암(150)의 이송 방향이 직교하는 상태이다.This arrangement causes the feed direction of the feeder and the transfer direction of the transfer arm 150 to cross each other. In the illustrated embodiment, the feed direction of the feeder and the transfer direction of the transfer arm 150 are orthogonal to each other.

피더의 이송 방향과 트랜스퍼 암(150)의 이송 방향이 서로 직교하고, 피더는 웨이퍼의 측면을 고정하는 형태로 형성하고, 트랜스퍼 암(150)이 웨이퍼의 상면을 흡착 고정하는 형태로 형성함으로써, 피더와 트랜스퍼 암(150) 상호 간의 간섭을 방지할 수 있다.
The feed direction of the feeder and the transfer direction of the transfer arm 150 are orthogonal to each other, and the feeder is formed in the form of fixing the side surface of the wafer, and the transfer arm 150 is formed in the form of adsorption fixing and fixing the upper surface of the wafer. And the transfer arm 150 may prevent interference between each other.

도 2를 참조하면, 웨이퍼 얼라이너(120)의 상부 중앙에는 에지 디텍터(130)의 촬상장치가 배치된다.Referring to FIG. 2, an imaging device of the edge detector 130 is disposed in the upper center of the wafer aligner 120.

그리고, 워크 스테이지(140)의 상부에 레이저 가공부(160)가 배치된다.The laser processing unit 160 is disposed on the work stage 140.

레이저 가공부(160)는 가용용 레이저를 웨이퍼에 조사한다. 이때,레이저 가공부(160)는 고정된 상태를 유지하고, 워크 스테이지(140)가 이동하며 웨이퍼의 가공위치를 변경하도록 구성된다.The laser processing part 160 irradiates a soluble laser to a wafer. At this time, the laser processing unit 160 is configured to maintain a fixed state, the work stage 140 is moved to change the processing position of the wafer.

워크 스테이지(140)는 3축(x축, y축, z축) 방향의 수평이동과 z축 방향의 회전이 가능하게 형성된다.The work stage 140 is formed to be capable of horizontal movement in three axes (x-axis, y-axis, z-axis) and rotation in the z-axis direction.

카세트 리프터(110)와 웨이퍼 얼라이너(120) 사이에서 웨이퍼의 이송은 상술한 피더에 의하여 이루어지고, 웨이퍼 얼라이너(120)와 워크 스테이지(140) 사이에서 웨이퍼의 이송은 트랜스퍼 암(150)을 통해서 이루어진다. The transfer of the wafer between the cassette lifter 110 and the wafer aligner 120 is performed by the feeder described above, and the transfer of the wafer between the wafer aligner 120 and the work stage 140 moves the transfer arm 150. It is done through

트랜스퍼 암(150)은 한 쌍이 구비된다. 한 쌍의 트랜스퍼 암(150) 중 하나의 트랜스퍼 암은 웨이퍼 얼라이너(120)에 놓여진 웨이퍼를 이송하게 되고, 다른 하나의 트랜스퍼 암은 워크 스테이지(140)에 놓여진 웨이퍼를 이송하게 된다. 즉 두개의 트랜스퍼 암이 웨이퍼 얼라이너(120)에 올려진 웨이퍼(가공전)와 워크 스테이지(140) 놓여진 웨이퍼(가공후)를 맞바꾸는 형태로 이송하는 것을 특징으로 한다.
The transfer arm 150 is provided with a pair. One transfer arm of the pair of transfer arms 150 transfers the wafer placed on the wafer aligner 120, and the other transfer arm transfers the wafer placed on the work stage 140. In other words, the two transfer arms transfer the wafer (before processing) placed on the wafer aligner 120 and the wafer (after processing) placed on the work stage 140 in the form of inverting.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 웨이퍼 얼라이너를 나타낸 사시도 및 분리 사시도이다.3 and 4 are a perspective view and an exploded perspective view showing a wafer aligner of the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

웨이퍼(12)는 복수개의 칩이 배열되어 있는 웨이퍼기판(12c)과, 금속박판 재질의 웨이퍼홀더(12a)와, 웨이퍼기판(12c)을 웨이퍼홀더(12a)에 고정하는 블루 테입(12b)을 포함한다. 웨이퍼홀더(12a)는 양측에 직선부를 구비하고, 양측에 직선부는 서로 평행하게 이루어진다. 웨이퍼 얼라이너(120)에서 이러한 직선부의 양측을 밀착함으로써 웨이퍼(12)가 일정한 형태가 되도록 정렬한다.The wafer 12 includes a wafer substrate 12c in which a plurality of chips are arranged, a wafer holder 12a made of a metal thin plate, and a blue tape 12b for fixing the wafer substrate 12c to the wafer holder 12a. Include. The wafer holder 12a has straight portions on both sides, and the straight portions on both sides are parallel to each other. By adhering both sides of the straight portion in the wafer aligner 120, the wafers 12 are aligned to have a constant shape.

웨이퍼 얼라이너(120)는 한 쌍의 가이드(122)를 포함하며, 한 쌍의 가이드(122)는 폭 방향의 중심을 향하여 서로 대칭되는 형태로 이동하게 형성된다. 즉, 중심을 향하여 동일한 거리만큼 접근하거나, 중심에서 동일한 거리만큼 멀어지는 방식으로 이동하여, 정렬되는 웨이퍼(12)의 폭방향 중심선이 웨이퍼 얼라이너(120)의 폭방향 중심선과 일치하도록 정렬하는 것이다.The wafer aligner 120 includes a pair of guides 122, and the pair of guides 122 are formed to move in a symmetrical form toward the center of the width direction. That is, by moving in the manner of approaching the same distance toward the center or away from the center by the same distance, the width center line of the aligned wafer 12 is aligned so as to coincide with the width center line of the wafer aligner 120.

가이드(122)의 작동구조에 관하여 살펴보면, 회전력을 발생시키는 구동모터(125)와, 구동모터(125)의 회전력에 의하여 회전되는 회전부재(126)와, 회전부재(126)와 연결되어 구동모터(125)의 구동력을 한 쌍의 가이드(122)에 전달하는 전달부재(127)를 포함한다.Referring to the operation structure of the guide 122, the drive motor 125 for generating a rotational force, the rotating member 126 rotated by the rotational force of the drive motor 125, and the drive motor connected to the rotating member 126 And a transmission member 127 that transmits the driving force of the 125 to the pair of guides 122.

구동모터(125)는 스테핑모터가 적용될 수 있고, 전달부재(127)는 회전부재(126)에 감겨지는 벨트로 구성될 수 있다.The drive motor 125 may be a stepping motor is applied, the transmission member 127 may be composed of a belt wound on the rotating member 126.

예를 들어, 구동모터(125)의 구동에 의하여 회전부재(126)가 제1방향으로 회전되면 전달부재(127)가 회전부재(126)에 감기면서 한 쌍의 가이드(122)가 서로 인접하는 방향으로 이동한다., 회전부재(126)가 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 회전되면 회전부재(126)에 감겨진 전달부재(127)가 풀리면서 한 쌍의 가이드(122)가 서로 이격되는 방향으로 이동하도록 할 수 있다.For example, when the rotation member 126 is rotated in the first direction by the driving of the driving motor 125, the pair of guides 122 are adjacent to each other while the transmission member 127 is wound around the rotation member 126. Direction, when the rotating member 126 is rotated in the second direction opposite to the first direction, the pair of guides 122 are uncoupled while the transmitting member 127 wound around the rotating member 126 is released. It can be moved in the direction of separation.

가이드(122)의 작동구조는 상기한 바와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 한 쌍의 가이드(122)를 서로 인접하는 방향 또는 서로 이격되는 방향으로 이동시키기 위해 각 가이드(122)와 연결되는 유압식 또는 공압식 실린더, 볼스크류장치 또는 리니어모터가 적용될 수 있으며, 그 이외에도 다양한 직선이동기구가 적용될 수 있다.
The operating structure of the guide 122 is not limited to the above configuration. For example, a hydraulic or pneumatic cylinder, a ball screw device or a linear motor connected with each guide 122 may be applied to move the pair of guides 122 in a direction adjacent to each other or in a direction spaced from each other. In addition, various linear movement mechanisms may be applied.

웨이퍼(12)가 웨이퍼 얼라이너(120) 에 로딩 된 후, 상기 가이드(122)가 웨이퍼 얼라이너(120)의 폭방향 중심을 향해서 이동하게 되면, 웨이퍼 얼라이너(120)의 폭방향 중심과 웨이퍼(12)의 폭방향 중심이 정렬된다.After the wafer 12 is loaded onto the wafer aligner 120, when the guide 122 moves toward the width center of the wafer aligner 120, the width center of the wafer aligner 120 and the wafer are aligned. The widthwise center of (12) is aligned.

이렇게 웨이퍼(12)가 정렬된 후에는 웨이퍼기판(12c)의 외곽 형상 이미지를 검출하는 에지 디텍팅이 수행된다.After the wafers 12 are aligned in this manner, edge detection is performed to detect an outer shape image of the wafer substrate 12c.

에지 디텍팅은 카메라와 같은 촬상장치를 이용하여 웨이퍼기판(12c)의 이미지를 취득하여, 그 외곽선을 데이터화하는 것이다. 보다 정확한 에지 디텍팅을 수행하기 위해서는 웨이퍼기판(12c)의 배면에서 균일한 면광(plane light)이 조사되는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼 얼라이너(120)의 바닥면에 면광원(132)을 구비한다.Edge detection is to acquire an image of the wafer substrate 12c by using an imaging device such as a camera and to convert the outline into data. In order to perform more accurate edge detection, it is preferable that uniform plane light is irradiated on the back surface of the wafer substrate 12c. To this end, the present invention includes a surface light source 132 on the bottom surface of the wafer aligner 120 as shown in FIG.

면광원(132)은 균일한 색상과 밝기를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 촬상장치가 CCD 소자를 사용하는 경우, 면광원(132)은 붉은색 계열의 파장을 나타내는 것이 바람직하다. 이는 CCD 소자의 감도가 붉은색 파장 영역에서 우수하기 때문이다.
The surface light source 132 preferably has a uniform color and brightness. For example, when the imaging device uses a CCD element, the surface light source 132 preferably exhibits a red wavelength. This is because the sensitivity of the CCD element is excellent in the red wavelength range.

도 5는 면광원의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the internal structure of a surface light source.

면광원(132)은 복수의 발광다이오드(133)가 격자형으로 배치되는 조명플레이트(134)와, 조명플레이트의 상부에 구비되는 광확산판(135)을 포함하여 구성될 수 있다.The surface light source 132 may include an illumination plate 134 in which a plurality of light emitting diodes 133 are arranged in a lattice shape, and a light diffusion plate 135 provided on the illumination plate.

발광다이오드(133)로는 촬상장치에서의 광의 감도가 비교적 큰 붉은색 파장대를 가지는 광을 발광하는 소자로 이루어지는 것이 바람직하다.The light emitting diode 133 is preferably made of an element that emits light having a red wavelength band with a relatively high sensitivity of light in the imaging device.

광확산판(135)은 복수의 발광다이오드들(133)에서 발광되는 광을 웨이퍼(12)를 향하여 균일하게 확산시키는 역할을 수행한다.The light diffuser 135 serves to uniformly diffuse the light emitted from the plurality of light emitting diodes 133 toward the wafer 12.

광확산판(135)은 투명재질의 패널에 확산입자를 포함시키거나, 투명재질의 패널에 필름이 부착된 형태, 투명재질의 패널의 일면에 복수의 요철이 형성된 형태로 이루어질 수 있으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.
The light diffusion plate 135 may include a diffusion particle in the panel of the transparent material, a film attached to the panel of the transparent material, or a plurality of irregularities formed on one surface of the panel of the transparent material. It is not limited to.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 트랜스퍼 암 부분을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치의 트랜스퍼 암을 나타낸 정면도이다.6 is a perspective view showing a transfer arm portion of the laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a front view showing a transfer arm of the laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

트랜스퍼 암(150)은 워크 스테이지(도 1의 140)에 놓여진 웨이퍼와, 웨이퍼 얼라이너(120)에 놓여진 웨이퍼(12)를 맞교환 하는 방식으로 이송시킨다.
The transfer arm 150 transfers the wafer placed on the work stage (140 in FIG. 1) and the wafer 12 placed on the wafer aligner 120 in such a manner as to be exchanged.

본 발명에 따른 트랜스퍼 암(150)은 몸체부(152)와, 몸체부(152)에 상호 마주하여 연결되며 웨이퍼(12)를 로딩 및 언로딩 할 수 있는 진공암부(154)와, 몸체부(152)와 진공암부(154)를 상호 연결시키며 진공암부(154)가 웨이퍼의 이송 및 아이들링시 간섭이 발생되지 않는 이동 경로를 가지도록 진공암부(154)를 상하/좌우로 이동시키는 이송구동부(156)를 포함한다.The transfer arm 150 according to the present invention is connected to the body portion 152, the body portion 152 and the vacuum arm portion 154 that can be loaded and unloaded the wafer 12 and the body portion ( The transfer driving unit 156 interconnects the vacuum arm unit 154 and the vacuum arm unit 154 to move up and down / left and right so that the vacuum arm unit 154 has a moving path in which no interference occurs during the transfer and idling of the wafer. ).

몸체부(152)는 대략 직육면체의 형태로 마련되는데, 이러한 형태에 한정되지는 않으나 몸체부(152)에 진공암부(154)와 이송구동부(156)가 장착되는 것을 감안하여 충분한 크기와 강도를 가지도록 하는 것이 바람직하다.Body portion 152 is provided in the form of a substantially rectangular parallelepiped, but is not limited to this form, but having a sufficient size and strength in consideration of the vacuum arm portion 154 and the transfer driving portion 156 is mounted to the body portion 152. It is desirable to.

도 7을 참조하면, 이송구동부(156)는 2개가 구비되며, 몸체부(152)의 양측에 길이 방향을 따라 결합된다.각각의 이송구동부(156)는 수평이동부(157), 승하강부(158) 및 진공암부(154)를 포함한다.Referring to FIG. 7, two transfer driving units 156 are provided and coupled to both sides of the body unit 152 along the length direction. Each of the transfer driving units 156 is a horizontal moving unit 157 and a lifting unit ( 158 and a vacuum arm 154.

몸체부(152)에 진공암부(154)를 좌우 방향으로 이동시키는 수평이동부(157)가 결합되고, 진공암부(154)는 승하강부(158)에 결합되며, 승하강부(158)는 다시 수평이동부(157)에 결합되도록 구성된다. 따라서, 수평이동부(157)에 의하여 승하강부(158)과 진공암부(154)가 함께 좌우 방향으로 이동하게 되며, 승하강부(158)에 의하여 진공암부(154)가 상하 방향으로 이동하게 된다.
The horizontal moving part 157 for moving the vacuum arm part 154 in the left and right directions is coupled to the body part 152, and the vacuum arm part 154 is coupled to the lifting part 158, and the lifting part 158 is horizontal again. It is configured to be coupled to the moving unit 157. Accordingly, the lifting unit 158 and the vacuum arm unit 154 move together in the left and right directions by the horizontal moving unit 157, and the vacuum arm unit 154 moves in the vertical direction by the lifting unit 158.

수평이동부(157)는 다양한 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 수평이동부(157)는 랙앤 피니언 기어를 이용할 수 있으며, 그 외에도 몸체부(152)의 길이방향으로 레일을 설치하고 레일을 따라 좌우로 슬라이딩 이동되는 구성으로 구비될 수 있다.The horizontal moving unit 157 may be provided in various forms. For example, the horizontal moving unit 157 may use a rack and pinion gear, and in addition, it may be provided in a configuration in which a rail is installed in the longitudinal direction of the body unit 152 and slidably moves left and right along the rail.

승하강부(158)는 진공암부(154)를 상하로 이동시키는 구동력을 제공하는 모터(158a)와, 모터(158a)의 구동력에 의하여 상하 왕복 이동하는 업다운 실린더(158b)와, 모터(158a)와 업다운 실린더(158b)가 장착되어 있으며, 모터(158a)와 업다운 실린더(158b)를 수평이동부(157)와 연결시키는 브래킷(158c)을 포함한다.The lifting unit 158 includes a motor 158a which provides a driving force for moving the vacuum arm 154 up and down, an up-down cylinder 158b that is reciprocated up and down by the driving force of the motor 158a, and the motor 158a and the motor 158a. An up-down cylinder 158b is mounted, and includes a bracket 158c for connecting the motor 158a and the up-down cylinder 158b with the horizontal moving part 157.

모터(158a)는 브레이크 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 브레이크 모터는 전원 오프(off)시 모터의 회전이 제동되는 것으로, 진공암부(154)가 비정상적인 전원 차단으로 인하여 멈추게 되었을 때, 자중에 의하여 하강하지 않고 전원이 차단된 시점의 위치에 정지하게 되므로 웨이퍼와 장비의 손상을 방지할 수 있다.The motor 158a preferably uses a brake motor. The brake motor rotates the motor when the power is turned off. When the vacuum arm 154 is stopped due to abnormal power interruption, the brake motor stops at the point where the power is interrupted without falling due to its own weight. And damage to the equipment.

모터(158a)와 업다운 실린더(158b)는 상술한 바와 같이 브래킷(158c)에 장착되어 있고, 브래킷(158c)이 수평이동부(157)에 연동 가능하게 결합되어 있어 승하강부(158)가 수평이동부(157)를 따라 좌우로 왕복이동 할 수 있게 된다.As described above, the motor 158a and the up-down cylinder 158b are mounted on the bracket 158c, and the bracket 158c is coupled to the horizontal moving unit 157 so as to be interlocked so that the lifting unit 158 is horizontal. It is possible to reciprocate left and right along the eastern portion 157.

진공암부(154)는 몸체부(152)에 직접 연결되지 않고, 이송구동부(156) 중 수평이동부(157)에 결합되어 몸체부(152)와 연결되어 있다.The vacuum arm part 154 is not directly connected to the body part 152, but is coupled to the horizontal moving part 157 of the transfer driving part 156 and connected to the body part 152.

진공암부(154)는 몸체부(152)에 상호 마주하게 구비되기 때문에 2개의 진공암부(154)가 마련된다.
Since the vacuum arm part 154 is provided to the body part 152 to face each other, two vacuum arm parts 154 are provided.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 진공암부를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 진공암부의 일부 절개 사시도이다.8 is a perspective view showing a vacuum arm according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a partially cutaway perspective view of the vacuum arm according to an embodiment of the present invention.

진공암부(154)의 구조를 살펴보면, 진공암부(154)는 웨이퍼(12)의 웨이퍼홀더(12a)에 흡착되는 진공패드(154a)와, 진공패드(154a)와 정렬되어 있으며 진공패드(154a)를 웨이퍼홀더(12a)에 흡착시키는 진공챔버(154b)와, 진공챔버(154b)와 승하강부(158)를 연결하는 무빙플레이트(154c)를 포함한다.Looking at the structure of the vacuum arm 154, the vacuum arm 154 is aligned with the vacuum pad 154a adsorbed on the wafer holder 12a of the wafer 12, the vacuum pad 154a, and the vacuum pad 154a. A vacuum chamber 154b for adsorbing the wafer to the wafer holder 12a, and a moving plate 154c for connecting the vacuum chamber 154b and the lifting unit 158 to each other.

무빙플레이트(154c)는 일측이 승하강부(158)의 업다운 실린더(158b)에 결합되어 있고, 타측에는 진공챔버(154b)가 연결된다. 무빙플레이트(154c)와 진공챔버(154b)는 직접 결합되지 않고 진공챔버(154b)가 무빙플레이트(154c)와 이격될 수 있게 서포트 블록(154d)과 샤프트(154e)에 의해 연결되어 있다.The moving plate 154c has one side coupled to the up-down cylinder 158b of the elevating unit 158, and the vacuum chamber 154b is connected to the other side. The moving plate 154c and the vacuum chamber 154b are not directly coupled, and are connected by the support block 154d and the shaft 154e so that the vacuum chamber 154b can be spaced apart from the moving plate 154c.

웨이퍼(12)의 웨이퍼홀더(12a)에 흡착되는 진공패드(154a)는 복수개 구비되는 것이 바람직하다. 도시된 실시예의 경우 4개의 진공패드(154a)가 마련되어 있으며 이보다 더 적은 개수로 구비되거나 더 많이 구비될 수도 있으나, 웨이퍼(12)의 크기와 중량을 고려하여 안정적으로 고정할 수 있도록 배치하여야 한다.
Preferably, a plurality of vacuum pads 154a adsorbed onto the wafer holder 12a of the wafer 12 are provided. In the illustrated embodiment, four vacuum pads 154a are provided and may be provided in a smaller number or more. However, the vacuum pads 154a should be disposed to be stably fixed in consideration of the size and weight of the wafer 12.

4개의 진공패드(154a)는 2개의 진공패드(154a)가 한 쌍으로 상호 마주하며 배치되어 있고, 한 쌍의 진공패드(154a)는 상측에 구비된 진공패드 블록(155a)에 연결되어 있고, 진공패드 블록(155a)과 진공챔버(154b)가 진공 샤프트(155b)로 연결되어 있다.The four vacuum pads 154a are arranged so that two vacuum pads 154a face each other in a pair, and the pair of vacuum pads 154a are connected to a vacuum pad block 155a provided on the upper side thereof. The vacuum pad block 155a and the vacuum chamber 154b are connected to the vacuum shaft 155b.

한편, 진공챔버(154b)에는 각각의 진공패드(154a)가 웨이퍼홀더(12a)에 흡착될 수 있도록 진공을 형성하는 진공유입라인(155c)이 형성되어 있다. 이 진공유입라인(155c)을 통해 진공이 형성되면 진공패드(154a)는 웨이퍼홀더(12a)를 흡착하여 웨이퍼(12)를 들어 올릴 수 있게 된다.
On the other hand, a vacuum inlet line 155c is formed in the vacuum chamber 154b to form a vacuum so that each of the vacuum pads 154a can be absorbed by the wafer holder 12a. When a vacuum is formed through the vacuum inlet line 155c, the vacuum pad 154a may absorb the wafer holder 12a to lift the wafer 12.

이를 위하여 트램스퍼 암(150)은 서로 독립적으로 승하강 하며, 수평이동 하는 진공암(152a, 152b)을 구비한다.To this end, the tramper arms 150 are lifted up and down independently of each other, and are provided with vacuum arms 152a and 152b for horizontal movement.

진공암(152a, 152b)은 각각 진공장치에 연결되어, 진공의 흡착력을 이용하여 웨이퍼(12)의 웨이퍼홀더(12a)를 흡착 고정한다.The vacuum arms 152a and 152b are connected to the vacuum apparatus, respectively, to suck and fix the wafer holder 12a of the wafer 12 using the suction force of the vacuum.

진공암(152a, 152b)은 수평 방향 이동 시 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 다른 높이에서 이송되도록 하는 것이 바람직하다. 서로 다른 높이를 가지도록 함으로써 동시에 2개의 웨이퍼를 맞교환 하는 방식으로 이송할 수 있는 것이다.
As shown in FIG. 7, the vacuum arms 152a and 152b are preferably moved at different heights. By having different heights, two wafers can be transferred simultaneously by exchanging.

도 10은 본 발명에 따른 레이저 가공 장치의 워크 스테이지를 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view showing a work stage of the laser processing apparatus according to the present invention.

도 10을 참조하여, 워크 스테이지(140)는 상부에 흡착테이블(142)이 형성되고, 흡착테이블(142)은 그 하부의 횡방향(x축 방향) 프레임(144)에 대하여 슬라이딩 이동가능하게 형성되고, 횡방향 프레임(144)은 다시 종방향(y축 방향) 프레임(146)에 대하여 슬라이딩 이동가능하게 형성된다.Referring to FIG. 10, the work stage 140 has a suction table 142 formed thereon, and the suction table 142 is formed to be slidably movable with respect to the transverse direction (x-axis direction) frame 144 below. The transverse frame 144 is again formed to be slidably movable relative to the longitudinal (y-axis direction) frame 146.

또한, 흡착테이블(142)은 높낮이(z축 방향)가 조절가능하도록 형성되며, 제자리에서 회전가능하도록 형성된다.In addition, the suction table 142 is formed so that the height (z-axis direction) is adjustable, it is formed to be rotatable in place.

따라서, 흡착테이블(142)에 웨이퍼가 고정되면 3축 방향의 평행이동과, z축 방향의 회전이동이 가능하다.
Therefore, when the wafer is fixed to the suction table 142, parallel movement in the three axis direction and rotation movement in the z axis direction are possible.

도 11은 워크 스테이지 상부에 배치되는 레이저 가공부를 나타낸 확대 사시도이다.11 is an enlarged perspective view illustrating a laser processing part disposed on an upper portion of a work stage.

레이저 가공부(160)에는 가공용 레이저를 조사하는 대물렌즈(162)가 구비되며, 그 주변에 변위센서(164)와 인스펙션 카메라(166)가 구비된다.The laser processing unit 160 includes an objective lens 162 for irradiating a laser for processing, and a displacement sensor 164 and an inspection camera 166 are provided around the object lens 162.

레이저 가공부(160)는 고정된 상태를 유지하며, 워크 스테이지(140)가 이동하며 레이저로 가공 되는 영역이 조절된다.The laser processing unit 160 maintains a fixed state, and the work stage 140 moves and the area processed by the laser is adjusted.

상기 변위센서(164)는 측정용 레이저를 조사하는 발광부와, 상기 발광부에서 조사된 측정용 레이저가 피 측정부재에 반사되어 돌아오는 것을 감지하는 수광부를 구비하는 형태가 될 수 있으나, 반드시 이러한 타입에 한정되는 것은 아니다.The displacement sensor 164 may have a light emitting part for irradiating a measuring laser and a light receiving part for detecting that the measuring laser irradiated from the light emitting part is reflected back to the member to be measured. It is not limited to type.

본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 워크 스테이지를 3축 방향으로 평행이동 할 수 있으며, 웨이퍼의 중심에 대하여 제자리에서 회전할 수 있도록 함으로써, 로딩된 웨이퍼를 정렬하고 정밀하게 가공할 수 있도록 해주는 효과를 가져온다.
The laser processing apparatus according to the present invention can move the work stage in three axes in parallel and rotate in place with respect to the center of the wafer, thereby bringing the effect of aligning and precisely processing the loaded wafer. .

이하, 상술한 바와 같은 레이저 가공 장치를 이용한 레이저 가공 방법을 살펴본다.Hereinafter, a laser processing method using the laser processing apparatus as described above will be described.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 방법을 나타낸 공정 순서도이다.12 is a process flowchart showing a laser processing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 레이저 가공 방법은 상기 피더가 상기 카세트 리프터에 장착된 웨이퍼 카세트에서 웨이퍼를 인출하여 상기 웨이퍼 얼라이너로 이송하는 웨이퍼 인출단계(S-11)와, The laser processing method according to the present invention includes a wafer withdrawal step (S-11) in which the feeder takes out a wafer from a wafer cassette mounted on the cassette lifter and transfers the wafer to the wafer aligner;

상기 웨이퍼 얼라이너가 상기 웨이퍼의 양측면을 가압하여 웨이퍼를 정렬시키고, 상기 에지 디텍터가 작동하여 상기 웨이퍼에 고정된 웨이퍼의 외곽 형상 이미지를 검출하는 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계(S-12)와,A wafer alignment and edge detecting step (S-12) in which the wafer aligner presses both sides of the wafer to align the wafers, and the edge detector operates to detect an outline shape image of the wafer fixed to the wafer;

상기 트랜스퍼 암이 작동하여 에지 디텍팅이 완료된 웨이퍼를 워크스테이지로 이송하는 웨이퍼 로딩 단계(S-13)과,A wafer loading step (S-13) in which the transfer arm is operated to transfer wafers on which edge detection is completed to a work stage;

상기 워크 스테이지와 상기 레이저 가공부가 동작하여 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼 가공 단계(S-14)를 포함한다.And a wafer processing step (S-14) for processing the wafer by operating the work stage and the laser processing unit.

상기 웨이퍼 가공 단계(S-14)는 상기 에지 디텍팅 단계에서 감지된 웨이퍼 영역 내부에만 레이저를 조사하게 된다.
The wafer processing step (S-14) is irradiated with the laser only inside the wafer area detected in the edge detecting step.

상기 가공 단계를 마친 웨이퍼는 상기 트랜스퍼 암에 의하여 웨이퍼 얼라이너로 반송된후, 다시 상기 피더에 의하여 상기 웨이퍼 카세트로 인입되는 웨이퍼 인입 단계(S-15)를 거치게 된다.
After the processing step, the wafer is transferred to the wafer aligner by the transfer arm, and then passes through the wafer introduction step (S-15), which is introduced into the wafer cassette by the feeder.

본 발명은 레이저 가공 장치의 가공 시간을 단축하여 생산성을 향상시키기 위하여, 트랜스퍼암(150)이 워크 스테이지(140)에 놓여진 웨이퍼와, 웨이퍼 얼라이너(120)에 놓여진 웨이퍼를 맞교환(또는 자리바꿈) 하는 방식으로 이송시키는 것을 특징으로 한다.The present invention exchanges (or replaces) a wafer placed on the work stage 140 with a wafer placed on the wafer aligner 120 in order to shorten the machining time of the laser processing apparatus and improve productivity. Characterized in that the transfer in a way.

따라서, 워크 스테이지 위에 새로운 가공 대상 웨이퍼가 놓여짐과 동시에, 웨이퍼 얼라이너에는 가공이 완료된 웨이퍼가 놓여지게 된다. Therefore, a new wafer to be processed is placed on the work stage, and a wafer having completed processing is placed on the wafer aligner.

워크 스테이지에서 웨이퍼의 가공이 이루어지는 동안, 가공이 완료된 웨이퍼는 다시 웨이퍼 카세트로 보내지고, 다음번 가공 대상 웨이퍼에 대하여 웨이퍼 인출 단계(S-11)와, 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계(S-12)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.During the processing of the wafer at the work stage, the processed wafer is sent back to the wafer cassette, and the wafer withdrawal step (S-11), wafer alignment and edge detecting step (S-12) are performed on the wafer to be processed next time. It is desirable to carry out.

이러한 경우, 실제로 1싸이클에 소요되는 시간은 웨이퍼 로딩 단계(S-13)과 웨이퍼 가공단계(S-14)에 소요되는 시간의 합에 불과하게 된다.
In this case, the actual time required for one cycle is only the sum of the time required for the wafer loading step S-13 and the wafer processing step S-14.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 방법의 웨이퍼 가공 단계와 동시에 이루어지는 공정을 나타낸 공정 순서도이다.13 is a process flowchart showing a process performed simultaneously with the wafer processing step of the laser processing method according to the embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 웨이퍼 로딩(S-13) 단계에서는 가공이 완료된 웨이퍼와 가공 대기 웨이퍼가 자리 바꿈된다.As shown, in the wafer loading (S-13) step, the processed wafer and the wafer to be processed are swapped.

즉, 가공이 완료된 웨이퍼는 워크 스테이지에서 웨이퍼 얼라이너로 반송되고, 가공 대기 웨이퍼는 웨이퍼 얼라이너에서 워크 스테이지로 로딩되는 것이다.That is, the processed wafer is transferred from the work stage to the wafer aligner, and the wafer to be processed is loaded from the wafer aligner to the work stage.

가공 대기 웨이퍼는 워크 스테이지에서 웨이퍼 가공 단계(S-14)를 거치게 되고, 가공이 완료된 웨이퍼는 다시 웨이퍼 카세트로 보내지는 웨이퍼 인입 단계(S-15)를 거치게 된다.
The wafer to be processed is subjected to a wafer processing step (S-14) at a work stage, and the processed wafer is subjected to a wafer introduction step (S-15) which is sent back to the wafer cassette.

즉, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 웨이퍼 가공 단계가 진행되는 동안 가공이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 인입시키고, 다음 가공 대상 웨이퍼를 인출한 후 에지 디텍팅 단계까지 수행할 수 있는 구조를 제공한다.That is, the laser processing apparatus according to the present invention provides a structure capable of inserting a processed wafer into a wafer cassette during a wafer processing step, extracting a wafer to be processed next, and performing edge detection.

워크 스테이지에서 이루어지는 작업은 웨이퍼 가공, 웨이퍼 로딩, 웨이퍼 가공 순으로 반복되고, 나머지 단계들은 웨이퍼 가공시에 이루어지도록 함으로써 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.The work performed at the work stage is repeated in the order of wafer processing, wafer loading, and wafer processing, and the remaining steps are performed during wafer processing, thereby improving the efficiency of the process.

따라서, 공정 시간을 대폭 단축하고 생산성을 향상시키는 효과를 가져온다. Therefore, the process time is greatly shortened and the productivity is improved.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The foregoing embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the following claims rather than the foregoing description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 웨이퍼 카세트
100 : 레이저 가공 장치
110 : 카세트 리프터
120 : 웨이퍼 얼라이너
130 : 에지 디텍터
140 : 워크 스테이지
150 : 트랜스퍼 암
160 : 레이저 가공부
S-11 : 웨이퍼 인출 단계
S-12 : 웨이퍼 정렬 / 에지 디텍팅 단계
S-13 : 웨이퍼 로딩 단계
S-14 : 웨이퍼 가공 단계
S-15 : 웨이퍼 인입 단계10: wafer cassette
100: laser processing device
110: cassette lifter
120: wafer aligner
130: edge detector
140: work stage
150: transfer arm
160: laser processing unit
S-11: Wafer Withdrawal Steps
S-12: Wafer Alignment / Edge Detecting Step
S-13: Wafer Loading Step
S-14: Wafer Processing Step
S-15: Wafer Entry Step

Claims (18)

웨이퍼 카세트를 장착하고 승하강하는 카세트 리프터;
상기 카세트 리프터의 출구측에 형성되는 웨이퍼 얼라이너;
상기 웨이퍼 얼라이너에 위치한 웨이퍼의 외곽 형상을 검출하는 에지 디텍터;
상기 카세트 리프터와 상기 웨이퍼 얼라이너 사이를 왕복하며 웨이퍼를 이송시키는 피더;
3축(x축, y축, z축) 방향 이송과 z축 방향 회전이 가능하게 형성되는 워크 스테이지;
상기 웨이퍼 얼라이너와 상기 워크 스테이지 사이를 이동하며, 각각에 놓여진 웨이퍼를 교환하는 트랜스퍼 암; 및
상기 워크 스테이지에 가공용 레이저를 조사하는 레이저 가공부;를 포함하는 레이저 가공장치.
A cassette lifter for mounting and lifting a wafer cassette;
A wafer aligner formed at an exit side of the cassette lifter;
An edge detector for detecting an outer shape of the wafer located on the wafer aligner;
A feeder for transferring a wafer while reciprocating between the cassette lifter and the wafer aligner;
A work stage configured to enable three-axis (x-axis, y-axis, z-axis) direction feeding and rotation in the z-axis direction;
A transfer arm moving between the wafer aligner and the work stage and exchanging wafers placed on each of the wafer arms; And
And a laser processing unit for irradiating a processing laser to the work stage.
제 1 항에 있어서,
상기 카세트 리프터와, 상기 웨이퍼 얼라이너와, 상기 워크 스테이지는 ㄱ자 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 1,
And the cassette lifter, the wafer aligner, and the work stage are arranged in a letter shape.
제 1 항에 있어서,
상기 피더의 이송 방향과 상기 트랜스퍼 암의 이송 방향이 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 1,
And a feed direction of the feeder and a transfer direction of the transfer arm cross each other.
제 3 항에 있어서,
상기 피더와 상기 트랜스퍼 암의 이송 방향이 직교하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 3, wherein
And a feed direction of the feeder and the transfer arm is orthogonal to each other.
제 1 항에 있어서,
상기 에지 디텍터는
상기 웨이퍼 얼라이너의 바닥면에 배치되는 면광원과,
상기 면광원의 상부 중심에 배치되는 촬상장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 1,
The edge detector is
A surface light source disposed on a bottom surface of the wafer aligner;
And an imaging device disposed at an upper center of the surface light source.
제 5 항에 있어서,
상기 면광원은 붉은색 계열의 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 5, wherein
The surface light source is a laser processing apparatus, characterized in that using a red light source.
제 1 항에 있어서,
상기 트랜스퍼 암은,
몸체부와,
상기 몸체부와 연결되어 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 한 쌍의 진공암부와,
상기 몸체부와 상기 진공암부를 연결하며, 상기 한 쌍의 진공암부를 각각 승하강 및 수평이동 시키는 이송구동부를 포함하며,
상기 한 쌍의 진공암부는 상기 웨이퍼의 이송시 간섭이 발생하지 않는 이동 경로를 가지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 1,
The transfer arm is,
Body,
A pair of vacuum arm portions connected to the body portion for loading and unloading a wafer;
It includes a transfer driving unit for connecting the body portion and the vacuum arm portion, the lifting and horizontal movement of the pair of vacuum arm portion, respectively,
The pair of vacuum arm portion has a laser processing apparatus, characterized in that it has a movement path does not occur when the transfer of the wafer.
제 7 항에 있어서,
상기 이송구동부는,
상기 몸체의 양측에 구비되며 상기 진공암부를 수평이동시키는 수평이동부; 및
상기 수평이동부와 연동 가능하게 결합되어 상기 진공암부를 승하강시키는 승하강부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.

The method of claim 7, wherein
The transfer drive unit,
Horizontal moving parts provided on both sides of the body to horizontally move the vacuum arm part; And
And a lifting unit coupled to the horizontal moving unit so as to be linked with the lifting unit for lifting up and down the vacuum arm unit.

제 8 항에 있어서,
상기 승하강부는,
구동력을 제공하는 모터;
상기 모터에 의해 승하강하는 업다운 실린더; 및
상기 모터와 상기 업다운 실린더가 결합되며, 상기 모터와 상기 업다운 실린더를 상기 수평이동부와 연결시키는 브래킷;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 8,
The elevating unit,
A motor providing a driving force;
An up-down cylinder which is lifted up and down by the motor; And
And a bracket coupled to the motor and the up-down cylinder and connecting the motor and the up-down cylinder to the horizontal moving part.
제 9 항에 있어서,
상기 모터는 브레이크 모터인 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 9,
The motor is a laser processing apparatus, characterized in that the brake motor.
제 7 항에 있어서,
상기 진공암부는,
상기 웨이퍼에 흡착되는 진공패드;
상기 진공패드와 연결되어 상기 진공패드에 흡착력을 제공하는 진공챔버; 및
상기 진공패드 및 상기 진공챔버를 상기 승하강부와 연결시키는 무빙플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 7, wherein
The vacuum arm portion,
A vacuum pad adsorbed on the wafer;
A vacuum chamber connected to the vacuum pad to provide a suction force to the vacuum pad; And
And a moving plate connecting the vacuum pad and the vacuum chamber to the lifting unit.
제 7 항에 있어서,
상기 한 쌍의 진공암부는,
수평이동시 서로 다른 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 7, wherein
The pair of vacuum arm portion,
Laser processing apparatus, characterized in that having a different height during horizontal movement.
제 1 항에 있어서,
상기 카세트 리프터의 출구측에 바코드 리더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
The method of claim 1,
And a bar code reader on the outlet side of the cassette lifter.
웨이퍼 카세트를 장착하고 승하강하는 카세트 리프터; 상기 카세트 리프터의 출구측에 형성되는 웨이퍼 얼라이너; 상기 웨이퍼 얼라이너에 위치한 웨이퍼의 외곽 형상을 검출하는 에지 디텍터; 상기 카세트 리프터와 상기 웨이퍼 얼라이너 사이를 왕복하며 웨이퍼를 이송시키는 피더; 이송 가능하게 형성되는 워크 스테이지; 상기 웨이퍼 얼라이너와 상기 워크 스테이지 사이를 이동하며, 각각에 놓여진 웨이퍼를 교환하는 트랜스퍼 암; 및 상기 워크 스테이지에 가공용 레이저를 조사하는 레이저 가공부;를 포함하는 레이저 가공장치를 이용한 레이저 가공 방법에 있어서,
상기 피더가 상기 카세트 리프터에 장착된 웨이퍼 카세트에서 웨이퍼를 인출하여 상기 웨이퍼 얼라이너로 이송하는 웨이퍼 인출단계;
상기 웨이퍼 얼라이너가 상기 웨이퍼의 양측면을 가압하여 웨이퍼를 정렬시키고, 상기 에지 디텍터가 작동하여 상기 웨이퍼에 고정된 웨이퍼의 외곽 형상 이미지를 검출하는 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계;
상기 트랜스퍼 암이 작동하여 에지 디텍팅이 완료된 웨이퍼를 워크스테이지로 이송하는 웨이퍼 로딩 단계;
상기 워크스테이지와 상기 레이저 가공부가 동작하여 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼 가공 단계;를 포함하는 레이저 가공 방법.
A cassette lifter for mounting and lifting a wafer cassette; A wafer aligner formed at an exit side of the cassette lifter; An edge detector for detecting an outer shape of the wafer located on the wafer aligner; A feeder for transferring a wafer while reciprocating between the cassette lifter and the wafer aligner; A work stage formed to be transportable; A transfer arm moving between the wafer aligner and the work stage and exchanging wafers placed on each of the wafer arms; In the laser processing method using a laser processing apparatus comprising; and a laser processing unit for irradiating the processing laser to the work stage,
A wafer withdrawal step of the feeder extracting the wafer from the wafer cassette mounted on the cassette lifter and transferring the wafer to the wafer aligner;
A wafer alignment and edge detecting step in which the wafer aligner presses both sides of the wafer to align the wafer, and the edge detector operates to detect an outline shape image of the wafer fixed to the wafer;
A wafer loading step of transferring the wafer having the edge detection completed to the work stage by operating the transfer arm;
And a wafer processing step of processing the wafer by operating the work stage and the laser processing unit.
제 14 항에 있어서,
상기 웨이퍼 가공 단계를 마친 웨이퍼는 상기 트랜스퍼 암에 의하여 웨이퍼 얼라이너로 반송된후, 상기 피더에 의하여 다시 상기 웨이퍼 카세트로 인입되는 웨이퍼 인입단계를 거치는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
15. The method of claim 14,
After the wafer processing step, the wafer is conveyed to the wafer aligner by the transfer arm, and then subjected to a wafer introduction step to be introduced back into the wafer cassette by the feeder.
제 14 항에 있어서,
상기 웨이퍼 로딩 단계는,
상기 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계를 거친 웨이퍼 얼라이너 상의 웨이퍼와,
상기 웨이퍼 가공 단계를 거친 워크 스테이지 상의 웨이퍼를 트랜스퍼 암으로 자리 바꿈 시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
15. The method of claim 14,
The wafer loading step,
A wafer on the wafer aligner which has been subjected to the wafer alignment and edge detecting step,
And converting the wafer on the work stage subjected to the wafer processing step into a transfer arm.
제 16 항에 있어서,
상기 웨이퍼 가공 단계가 진행됨과 동시에,
상기 웨이퍼 가공 단계를 마친 웨이퍼에 대한 웨이퍼 인입단계가 이루어지고,
다음 순위 웨이퍼에 대하여 웨이퍼 인출 단계와, 웨이퍼 정렬 및 에지 디텍팅 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
17. The method of claim 16,
As the wafer processing step proceeds,
A wafer introduction step is performed on the wafer after the wafer processing step,
And a wafer withdrawal step and a wafer alignment and edge detection step for the next ranked wafer.
제 14 항에 있어서,
상기 웨이퍼 가공 단계는
상기 에지 디텍팅 단계에서 감지된 웨이퍼 영역 내부에만 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
15. The method of claim 14,
The wafer processing step
And irradiating a laser only inside the wafer region detected in the edge detecting step.
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