KR20130022845A - 레이저 가공장치 - Google Patents
레이저 가공장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130022845A KR20130022845A KR1020110085805A KR20110085805A KR20130022845A KR 20130022845 A KR20130022845 A KR 20130022845A KR 1020110085805 A KR1020110085805 A KR 1020110085805A KR 20110085805 A KR20110085805 A KR 20110085805A KR 20130022845 A KR20130022845 A KR 20130022845A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser
- gas
- nozzle
- unit
- wafer
- Prior art date
Links
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 54
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 13
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 60
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910019655 synthetic inorganic crystalline material Inorganic materials 0.000 description 3
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
실시 예에 따른 레이저 가공장치는, 레이저를 발생시키는 레이저 발생부, 상기 레이저 발생부에서 발생된 레이저를 웨이퍼에 조사하여 웨이퍼를 절단하는 레이저 출력부 및 상기 레이저 츨력부에서 조사된 레이저가 상기 웨이퍼에 접촉되는 지검에 기체를 분사시키는 기체분사부를 포함하여 레이저에서 발생하는 열에 의해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
Description
실시예는 레이저 가공장치에 관한 것이다.
반도체 산업의 경우, 웨이퍼를 개개의 반도체 칩으로 절단하는 공정이 필요하다. 웨이퍼는 개개의 반도체 칩으로 절단된 후 메모리 반도체, LED 등으로 가공된다.
종래에는 웨이퍼 절단 시에 레이저를 이용하였다. 종래 기술에 따른 레이저를 이용한 웨이퍼 절단 장치에는 레이저를 이용함으로써, 고속으로 회전하는 블레이드(blade)를 사용하여 웨이퍼를 절단할 때보다 칩핑(chipping) 등의 불량을 감소시킬 수 있었다. 칩핑은 반도체 칩의 모서리가 깨어지는 불량으로써 웨이퍼의 두께가 얇아질수록 반도체 칩의 신뢰도 저하에 큰 영향을 준다.
그러나, 레이저를 사용하여 웨이퍼 절삭하는 경우, 레이저의 열에 의한 용출물이 남아있고, 열에 의한 변형 등이 발생되며, 칩핑 불량이 여전히 발생되므로 미세 가공 또는 박형 웨이퍼의 가공 시 부적합한 문제점이 있다.
실시 예는 레이저에 의한 웨이퍼 절단 시에 발생하는 열에 의해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하여, 개별 칩의 품질을 향상시키는 레이저 가공장치를 제공한다.
실시 예에 따른 레이저 가공장치는, 레이저를 발생시키는 레이저 발생부, 상기 레이저 발생부에서 발생된 레이저를 피가공물에 조사하여 피가공물을 절단하는 레이저 출력부 및 상기 레이저 츨력부에서 조사된 레이저가 상기 피가공물에 접촉되는 지검에 기체를 분사시키는 기체분사부를 포함한다.
실시예에 따른 레이저 가공장치는 레이저를 사용하여 웨이퍼를 절단하는 경우 기체를 분사시켜 웨이퍼를 냉각시킬 수 있으므로, 레이저에서 발생하는 열에 의해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 웨이퍼의 열에 의한 손상이 줄어들면, 웨이퍼를 메모리나 LED로 가공 시에 수율 및 품질이 향상되는 효과를 가져온다.
또한, 레이저의 열에 의해 발생되는 웨이퍼의 용출물을 제거하는 효과를 가진다.
도 1은 실시 예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다.
도 2a는 종래 레이저 가공장치를 사용해 웨이퍼를 절단한 모습을 도시한 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 레이저 가공장치를 사용해 웨이퍼를 절단한 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다.
도 2a는 종래 레이저 가공장치를 사용해 웨이퍼를 절단한 모습을 도시한 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 레이저 가공장치를 사용해 웨이퍼를 절단한 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 실시예에의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 구성요소의 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 실시 예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이고, 도 2a는 종래 레이저 가공장치를 사용해 웨이퍼를 절단한 모습을 도시한 도면이며, 도 2b는 실시예에 따른 레이저 가공장치를 사용해 웨이퍼를 절단한 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 레이저 가공장치(100)는 레이저를 발생시키는 레이저 발생부(110), 발생된 레이저를 피가공물에 조사하여 피가공물을 절단하는 레이저 출력부(120) 및 기체분사부를 포함할 수 있다.
피가공물은 제한이 없으나, 웨이퍼를 포함할 수 있다. 이하에서는 웨이퍼를 기준으로 설명한다. 웨이퍼(10)는 메모리, LED 등을 제조할 수 있는 반제품이다.
레이저 발생부(110)는 레이저를 발생시키는 장치이다. 레이저를 발생시킬 수 있는 모든 장치를 포함할 수 있다.
여기서, 레이저(LASER; Light Amplification by Stimulated Emission Radiation)는 그 풀이말에서 해석되는 바와 같이 유도 방출 과정에 의해 증폭된 빛을 의미하며, 태양 광선과 같은 광선과는 달리 접속성(collimation), 단색성(monochromatic), 직진성(directional), 간섭성(coherent) 등의 특성을 지니고 있다.
레이저 발생부(110)는 예를 들면, 공진기, 광증폭기, 펌프로 구성될 수 있다. 펌프로부터 제공된 에너지에 의해 광증폭기로부터 빛이 유도 방출되고, 이러한 빛은 공진기에 의해 광증폭기로 반사되어 증폭됨으로써 고밀도의 레이저가 방출되도록 한다. 다만, 이에 한정되지 않고 다양한 구성을 가질 수 있다.
일반적으로 레이저의 종류는 광증폭기의 매질에 따라 분류되며, 사용되는 매질로는 기체 매질, 액체 매질, 고체 매질, 반도체매질 등이 있다.
예컨대, 기체 매질을 이용한 레이저의 매질로써 CO2, He-Ne, Ar, Kr, CO, HF, H, N 등이 있다. 특히 Ar과 HF 혼합가스 또는 Kr과 HF 혼합가스의 원적외선 스펙트럼에서 나오는 방출광을 엑시머 레이저라고 하며, 1975년 J. J. Ewing과 C. Brau에 의해 개발되었다. ArF 엑시머 레이저의 파장은 약 193㎚이고, KrF 엑시머 레이저의 파장은 약 248㎚이다.
또한 고체 매질을 이용한 레이저는 불순물이 미량 첨가된 단결정 또는 비정질 물질을 사용하며, 그 예로는 Nd-YAG 레이저, Nd-YLF 레이저 등이 있다. Nd-YAG 레이저는 파장이 약 1.064㎛이며, 레이저 매질로 사용된 YAG(YttriumAluminum Garnet)에 희토류 물질인 Nd가 첨가된 것이다.
실시예에 사용되는 레이저는 Nd-YAG 레이저 또는 자외선(ultra violet; UV) 영역의 레이저인 엑시머 레이저일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
레이저 출력부(120)는 레이저 발생부(110)에서 발생된 레이저를 웨이퍼(10)에 조사하여 웨이퍼(10)를 절단한다.
즉, 레이저 출력부(120)는 웨이퍼(10) 전면에 레이저를 조사하여 복수개의 개별 반도체 칩으로 절단함으로써 절단공정을 완료시킨다. 이때, 절단공정의 편의성을 위해, 웨이퍼(10)는 소정의 지지부재(20) 상에 배치될 수 있다.
웨이퍼(10)의 절단은, 레이저 출력부(120)에서 출력된 레이저에 의해 진행되고, 이때, 지지부재(20) 또는/및 레이저 출력부(120)가 X축 또는 Y축으로 이동함으로써 웨이퍼(10)의 스크라이브 라인(11)을 따라 절단되도록 조절할 수 있다. 그리고, 레이저 출력부(120)와 지지부재(20)는 레일(미도시) 등의 이동 수단에 의해 X축 또는 Y축으로 이동될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 다양한 방법, 수단 등이 사용될 수 있다.
기체분사부는 레이저 발생부(110)에서 조사된 레이저가 상기 웨이퍼(10)에 접촉되는 지점(O)에 기체를 분사시켜 웨이퍼(10)를 냉각시킨다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a의 종래 레이저 가공장치에 의하면, 웨이퍼(10)의 스크라이브 라인(11) 주위에 넓게 열 손상이 있는 곳을 확인할 수 있지만, 도 2b의 실시예의 레이저 가공장치에 의하면, 웨이퍼(10)의 스크라이브 라인(11) 주위에 열손 상이 도 2a에 비하여 현저하게 줄어든 것을 확인할 수 있다. 여기서, 스크라이브 라인(11)은 웨이퍼(10)가 절단되는 라인을 의미하다.
레이저를 사용하여 웨이퍼(10)를 절단하는 경우 기체를 분사시켜 웨이퍼(10)를 냉각시키면, 레이저에서 발생하는 열에 의해 웨이퍼(10)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 웨이퍼(10)의 열에 의한 손상이 줄어들면, 웨이퍼(10)를 메모리나 LED로 가공 시에 수율 및 품질이 향상되는 효과를 가져온다.
또한, 레이저의 열에 의해 발생되는 웨이퍼(10)가 용해되면서 용출물이 발생되는데 기체 분사로 인하여 용출물을 효과적으로 제거할 수 있다.
기체분사부는 기체를 분사시키는 노즐(131) 및 노즐(131)에 연통되어 기체를 공급하는 기체공급부(132)를 포함할 수 있다.
노즐(131)은 단면적이 점점 줄어드는 구조로써, 내부를 흐르는 기체의 압력에너지를 기체의 속도에너지로 전환시켜 자유공간에 기체를 분사시키는 장치일 수 있다. 노즐(131)의 크기, 모양, 길이 등은 한정하지 아니하며, 공정, 또는 웨이퍼 등에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
그리고, 노즐(131)은 분사각도(θ)와, 분사거리(d)가 조절되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 공압실린더(135)에 노즐(131)이 회동 가능하게 결합된 구조를 가질 수 있다. 이때에 노즐(131)의 자유로운 움직임을 위해 기체공급부(132)와 노즐(131)은 관(133)에 의해 연결될 수 있다. 관은 플렉서블한 재질을 포함할 수 있으며 이에 한정하지 않는다. 노즐(131)은 공압실린더(135)에 의해 웨이퍼(10)와의 분사거리(d)가 조절되고, 노즐(131)의 회전동작에 의해 분사각도(θ)가 조절될 수 있다. 다만, 노즐(131)의 분사각도(θ)와, 분사거리(d)가 조절되는 구조는 이에 한정되지 않고, 다양한 구조를 가질 수 있다.
여기서, 분사각도(θ)는 노즐(131)이 웨이퍼(10)의 평면에 대해 기울어진 정도를 의미하고, 분사거리(d)는 노즐(131)의 출구에서 레이저 출력부(120)에서 조사된 레이저가 웨이퍼(10)에 접하는 지점(0)의 최단거리를 의미한다.
그리고, 노즐(131)의 웨이퍼(10) 면을 기준으로 한 분사각도(θ)는 제한이 없으며, 소정의 각을 가질 수 있다. 예컨대, 분사각도(θ)는 0 도 내지 90 도의 각도를 가질 수 있다.
노즐(131)과 레이저가 웨이퍼(10)에 접촉되는 지점(0)의 거리(분사거리(d))는 제한이 없으며, 레이더의 펄스에 간섭을 주지 않는 범위에서 가장 가까운 거리, 또는 냉각 효과가 달성되는 가장 먼 거리 이내의 거리일 수 있다. 예컨대, 분사거리 (d) 는 10 nm 내지 50 nm 일 수 있다.
노즐(131)에 공급되는 기체의 압력은 제한이 없지만, 0.2 MPa(메가파스칼) 내지 0.4MPa 일 수 있다. 노즐(131)에 공급되는 기체의 압력이 0.2 MPa 보다 작은 경우, 노즐(131)에서 분사되는 기체의 속도도 감소하게 되어 충분한 냉각효과를 가지지 못하고, 노즐(131)에 공급되는 기체의 압력이 0.4MPa 보다 큰 경우 웨이퍼(10)와 지지부재(20)간의 분리를 야기할 수 있기 때문이다. 따라서, 노즐(131)에 공급되는 기체의 압력을 상술한 정도로 조절하여 효과적으로 웨이퍼(10)를 냉각할 수 있고, 웨이퍼(10)와 지지부재(20) 간의 분리도 방지할 수 있다.
기체공급부(132)는 기체를 공급할 수 있는 목적을 가지는 모든 장치를 포함하나, 기체저장탱크와 압축기를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지는 않는다.
기체공급부(132)는 노즐(131)과 일체로 형성될 수도 있고, 관(133)에 의해 연통될 수도 있고, 기타 다른 연결부재에 의해 연결될 수 있다. 기체공급부(132)와 노즐(131) 사이에는 밸브(134)가 포함될 수 있다.
기체는 냉각을 위해 사용하는 것으로써, 공기 등도 사용될 수 있고, 사용되는 기체의 종류에는 제한이 없으며, 예컨대 반응성이 약한 기체 또는 불활성 기체를 포함할 수 있다. 기체는 예를 들면, 질소(N), 네온(Ne), 알곤(Ar) 등을 포함할 수 있으며 하나 또는 둘 이상의 기체가 혼합될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
레이저 가공장치(100)는 레이저 출력부(120) 및 노즐(131)의 위치가 조절될 수 있도록 구성될 수 있고, 레이저 출력부(120) 및 노즐(131) 위치를 조절하는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 여기서 위치 조절은 X축 또는 Y축으로 이동하여 위치를 조절하는 것을 의미한다. 레이저 출력부(120) 및 노즐(131)의 위치조절은 레일과 모터 등을 이용하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 아니한다.
레이저 출력부(120) 및 노즐(131)의 위치조절은 서로 독립적으로 이루어 질 수도 있고, 레이저 출력부(120)에 노즐(131)이 결합되어 동시에 이루어질 수도 있다. 이에 한정되지 않는다. 도1 에서는 레이저 출력부(120)와 노즐(131)이 독립적으로 위치가 조절되는 것으로 도시되어 있다. 레이저 출력부(120)와 노즐(131)이 결합된 경우는 후술한다.
레이저 가공장치(100)는 웨이퍼(10) 절단의 작업환경 등의 정보를 인식하여 제어부(140)에 제공하는 카메라 유닛(150)을 더 포함할 수 있다. 카메라 유닛(150)은 예를 들면, 아날로그 카메라, CCD 카메라로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
카메라 유닛(150)은 감독자에게 웨이퍼(10) 절단의 작업환경 등의 정보를 보여주고, 제어부(140)에 작업환경 등의 정보를 전달한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다. 도 3을 참조하면, 레이저 가공장치(200)는 레이저를 발생시키는 레이저 발생부(210), 발생된 레이저를 웨이퍼(10)에 조사하는 레이저 출력부(220), 레이저가 웨이퍼(10)와 접하는 지점에 기체를 분사시키는 복수의 기체분사부 및 레이저 출력부(220) 및 기체분사부를 제어하는 제어부(240)를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 1에서 도시한 실시예와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
여기서, 기체분사부는 작업환경에 따라 다양한 개수를 가질 수 있다. 그리고, 다수의 기체분사부와 레이저 출력부(220)는 독립적으로 X축 또는 Y축 방향으로 움직이면서 웨이퍼(10)를 절단할 수 있다. 다수의 기체분사부를 사용하여 냉각효율을 극대화할 수 있다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시한 개략도이다. 도 4를 참조하면, 레이저 가공장치(300)은 도1의 실시예와 비교하여 레이저 출력부(320)에 노즐(331)이 일체로 결합된 구성에 차이가 있다.
레이저 출력부(320)와 노즐(331)이 일체로 이루어지면, 레이저 출력부(320)를 X축 또는 Y축 방향으로 위치를 조절하는 경우 노즐(331)의 위치도 동시에 조절되므로, 위치조절 구성요소를 생략할 수 있는 장점이 있다.
지지부재(20)가 X축 또는 Y축 방향으로 움직이면서 웨이퍼(10)가 레이저에 의해 절단되는 경우, 레이저 출력부(320)에 노즐(331)이 고정되므로, 레이저와 웨이퍼(10)가 접하는 지점에 기체를 정확하게 분사시켜 웨이퍼(10)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 레이저 출력부(320)가 X축 또는 Y축 방향으로 이동하면서, 웨이퍼(10)가 절단되는 경우에도 레이저 출력부(320)에 노즐(331)이 고정되므로, 레이저와 웨이퍼(10)가 접하는 지점에 기체를 정확하게 분사시켜 웨이퍼(10)를 냉각시킬 수 있다.
노즐(331)이 레이저 출력부(320)에 일체로 결합된 경우에도, 노즐(331)의 분사각도 및 분사거리는 조절될 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 웨이퍼 20: 지지부재
100: 레이저 가공장치 110: 레이저 발생부
120: 레이저 출력부 131: 노즐
132: 기체공급부 133: 관
134: 밸브 135: 공압실린더
140: 제어부
100: 레이저 가공장치 110: 레이저 발생부
120: 레이저 출력부 131: 노즐
132: 기체공급부 133: 관
134: 밸브 135: 공압실린더
140: 제어부
Claims (13)
- 레이저를 발생시키는 레이저 발생부;
상기 레이저 발생부에서 발생된 레이저를 피가공물에 조사하여 피가공물을 절단하는 레이저 출력부; 및
상기 레이저 츨력부에서 조사된 레이저가 상기 피가공물에 접촉되는 지점에 기체를 분사시키는 기체분사부;를 포함하는 레이저 가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 기체분사부는,
기체를 분사시키는 노즐, 및 상기 노즐에 연통되어 기체를 공급하는 기체공급부를 포함하는 레이저 가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 레이저 출력부 및 상기 기체분사부는 위치가 조절될 수 있도록 구성되는 레이저 가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 레이저 출력부 및 상기 기체분사부의 위치를 조절하는 제어부;를 더 포함하는 레이저 가공장치. - 제2항에 있어서,
상기 노즐은 분사각도, 및 분사거리가 조절되게 구성된 레이저 가공장치. - 제2항에 있어서,
상기 노즐은 상기 레이저 출력부에 결합되어 형성되는 레이저 가공장치. - 제2항에 있어서,
상기 노즐은, 상기 피가공물 면을 기준으로 0 도 내지 90 도의 분사각도를 가지는 레이저 가공장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 노즐과 상기 레이저가 상기 웨이퍼에 접촉되는 지점과의 분사거리는 10 mm 내지 50 mm 인 레이저 가공장치. - 제2항에 있어서,
상기 노즐의 분사압력은 0.2 MPa 내지 0.4MPa 인 레이저 가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 기체는 반응성이 약한 기체 또는 불활성 기체를 포함하는 레이저 가공장치. - 제10항에 있어서,
상기 기체는, 질소, 네온, 알곤 중 적어도 하나를 포함하는 레이저 가공장치. - 제4항에 있어서,
피가공물 절단의 작업환경 등의 정보를 인식하여 상기 제어부에 제공하는 카메라 유닛;을 더 포함하는 레이저 가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 피가공물은 반도체 웨이퍼를 포함하는 레이저 가공장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110085805A KR20130022845A (ko) | 2011-08-26 | 2011-08-26 | 레이저 가공장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110085805A KR20130022845A (ko) | 2011-08-26 | 2011-08-26 | 레이저 가공장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130022845A true KR20130022845A (ko) | 2013-03-07 |
Family
ID=48175424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110085805A KR20130022845A (ko) | 2011-08-26 | 2011-08-26 | 레이저 가공장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20130022845A (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105414746A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步冷却辅助的基于激光增材制造的连接方法 |
| CN105880830A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 激光焊机 |
| WO2017059842A1 (de) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | GEFERTEC GmbH | Bearbeitungsmodul für eine vorrichtung zur additiven fertigung |
| CN113677475A (zh) * | 2019-04-16 | 2021-11-19 | 三菱电机株式会社 | 金属造形用保护气体喷嘴及激光金属造形装置 |
| KR102589354B1 (ko) * | 2023-01-11 | 2023-10-16 | 주식회사 원광에스앤티 | 태양광 패널 분해 장치 |
-
2011
- 2011-08-26 KR KR1020110085805A patent/KR20130022845A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105880830A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 激光焊机 |
| WO2017059842A1 (de) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | GEFERTEC GmbH | Bearbeitungsmodul für eine vorrichtung zur additiven fertigung |
| US11285567B2 (en) | 2015-10-09 | 2022-03-29 | GEFERTEC GmbH | Machining module for a device for an additive manufacturing process |
| CN105414746A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步冷却辅助的基于激光增材制造的连接方法 |
| CN113677475A (zh) * | 2019-04-16 | 2021-11-19 | 三菱电机株式会社 | 金属造形用保护气体喷嘴及激光金属造形装置 |
| KR102589354B1 (ko) * | 2023-01-11 | 2023-10-16 | 주식회사 원광에스앤티 | 태양광 패널 분해 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11077526B2 (en) | Laser processing apparatus, methods of laser-processing workpieces and related arrangements | |
| JP4551086B2 (ja) | レーザーによる部分加工 | |
| EP2553717B1 (en) | Improved method and apparatus for laser singulation of brittle materials | |
| ES2913102T3 (es) | Dispositivo de mecanizado por láser con disposición láser conmutable y procedimiento de mecanizado por láser | |
| US6737606B2 (en) | Wafer dicing device and method | |
| KR20130022845A (ko) | 레이저 가공장치 | |
| TW201143947A (en) | Laser machining and scribing systems and methods | |
| TW201446453A (zh) | 使用雷射加工一藍寶石基板之方法、雷射加工系統及多射束雷射加工系統 | |
| KR101398288B1 (ko) | 피가공물의 분단 방법 및 광학 소자 패턴이 부여된 기판의 분단 방법 | |
| KR20060129966A (ko) | 레이저에 의하여 반복적으로 깨지기 쉬운 재질의 평평한소재를 절단하기 위한 장치 | |
| JP2004528991A5 (ko) | ||
| US7015118B2 (en) | Method for forming a scribe line on a semiconductor device and an apparatus for forming the scribe line | |
| WO2007094348A1 (ja) | レーザスクライブ方法、レーザスクライブ装置、及びこの方法または装置を用いて割断した割断基板 | |
| CN107053499B (zh) | 晶片的加工方法 | |
| WO2018008400A1 (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 | |
| JP2008284635A (ja) | ウォータジェット加工方法 | |
| JP2005081715A (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 | |
| CN106475691A (zh) | 激光切割装置工作台及采用该工作台的工件切割方法 | |
| KR20130037331A (ko) | 레이저 가공장치 | |
| JP2013136071A (ja) | 被加工物の分断方法および光学素子パターン付き基板の分断方法 | |
| KR102488216B1 (ko) | 웨이퍼의 가공 방법 | |
| JP2014121718A (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP2013031856A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP6000101B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP5017900B2 (ja) | 被加工物の加工方法とその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |