KR20130033114A

KR20130033114A - Laser processing method

Info

Publication number: KR20130033114A
Application number: KR1020110096987A
Authority: KR
Inventors: 오창호; 이동준
Original assignee: 주식회사 이오테크닉스
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2013-04-03

Abstract

PURPOSE: A laser processing method is provided to form reforming regions by focusing laser beams inside a substrate along a cutting intended line in a curved shape formed in the boundary of the substrate, and to prevent changes in optical properties possible to be generated in an edge portion of the substrate. CONSTITUTION: A laser processing method comprises the following steps: a step of forming a plurality of first reforming regions between a first surface(110b) of a substrate(110) and the inside of the substrate, by focusing first laser beams along a cutting intended line in a curved shape which is formed in the boundary of the substrate; and a step of separating an edge portion(110e) of the substrate by cracks generated by the first reforming regions.

Description

Laser processing method

본 발명은 레이저 가공방법에 관한 것으로, 상세하게는 기판의 가장자리 부분을 레이저를 이용하여 제거하는 공정을 포함하는 레이저 가공방법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser processing method, and more particularly, to a laser processing method including a step of removing an edge portion of a substrate using a laser.

일반적으로, 실리콘 웨이퍼 등은 실리콘 잉곳을 슬라이싱(slicing)함으로써 만들어지게 되는데, 이러한 슬라이싱 공정을 통해 얻어진 실리콘 웨이퍼는 그 에지 부분이 매우 날카롭게 되어 있다. 따라서, 이러한 날카로운 에지 부분에 의해 발생될 수 있는 수율 저하 등의 문제를 해결할 목적으로 실리콘 웨이퍼의 에지 부분을 둥글게 연삭 가공하는 에지 그라인딩(edge grinding) 공정이 수행된다. In general, a silicon wafer or the like is made by slicing a silicon ingot, and the silicon wafer obtained through this slicing process has a very sharp edge portion thereof. Therefore, an edge grinding process for roundly grinding the edge portion of the silicon wafer is performed for the purpose of solving a problem such as a decrease in yield which may be caused by such a sharp edge portion.

하지만, 이러한 에지 그라인딩 공정에 의해 둥글게 연삭된 실리콘 웨이퍼의 에지 부분에서는 그 물성이 크게 변하게 된다. 특히, 실리콘 웨이퍼의 레이저 가공 시, 에지 부분에서는 가공면이 평면에서 곡면으로 변함으로 인해 광학적 특성이 바뀌게 되고, 이에 따라 실리콘 웨이퍼의 가공이 일정하게 이루어지지 않는 문제점이 발생될 수 있다. However, the physical properties of the edge portion of the silicon wafer roundly ground by this edge grinding process are greatly changed. In particular, during laser processing of the silicon wafer, the optical property is changed due to the processing surface is changed from a plane to a curved surface at the edge portion, thereby causing a problem that the processing of the silicon wafer is not made uniform.

본 발명은 기판의 가장자리 부분을 레이저를 이용하여 제거하는 공정을 포함하는 레이저 가공방법을 제공한다. The present invention provides a laser processing method comprising the step of removing the edge portion of the substrate using a laser.

본 발명의 일 측면에 있어서, In one aspect of the present invention,

기판의 외곽에 형성된 곡선 형상의 절단 예정라인을 따라 제1 레이저 빔을 상기 기판 내부에 포커싱함으로써 복수의 제1 개질영역을 형성하는 단계; 및Forming a plurality of first modified regions by focusing a first laser beam inside the substrate along a curved cutting line formed at an outer side of the substrate; And

상기 제1 개질영역들에 의해 발생된 크랙에 의해 상기 기판의 가장자리 부분을 상기 기판의 두께 방향으로 분리하는 단계;를 포함하는 레이저 가공방법이 제공된다.Separating the edge portion of the substrate in the thickness direction of the substrate by the crack generated by the first modified region is provided.

상기 제1 개질영역들은 제1 레이저 빔의 광경로 상에 배치된 트리밍(trimming) 가공유닛이 상기 절단 예정라인을 따라 상기 기판에 대해 상대적으로 움직이면서 제1 레이저 빔을 상기 기판의 제1면을 통해 상기 기판 내부에 포커싱하여 집광점을 형성함으로써 형성될 수 있다. The first modified regions move the first laser beam through the first surface of the substrate while a trimming processing unit disposed on the optical path of the first laser beam moves relative to the substrate along the cutting target line. It may be formed by focusing the inside of the substrate to form a light collecting point.

상기 기판은 투광성 재질을 포함할 수 있다. 상기 기판의 제2면에는 패턴이나 소자들이 형성되어 있을 수 있다. The substrate may include a light transmissive material. Patterns or elements may be formed on the second surface of the substrate.

상기 곡면 형상의 절단 예정라인은 상기 기판의 외곽에 하나 이상 형성될 수 있다. 상기 기판의 가장자리 부분을 분리하는 단계는 자연적으로 또는 기계적인 힘에 의해 이루어질 수 있다. One or more cutting lines to be curved may be formed on an outer side of the substrate. Separating the edge portion of the substrate may be by natural or mechanical force.

상기 제1 개질영역은 상기 기판의 두께 방향에 따라 하나 이상 형성될 수 있다. 복수개의 제1 개질영역들이 상기 기판의 두께 방향에 따라 형성되는 경우, 상기 복수개의 제1 개질영역들은 상기 제1 레이저 빔이 입사되는 쪽으로 가면서 순차적으로 형성될 수 있다. At least one first reformed region may be formed along a thickness direction of the substrate. When the plurality of first modified regions are formed along the thickness direction of the substrate, the plurality of first modified regions may be sequentially formed while going toward the first laser beam.

가장자리 부분이 제거된 상기 기판의 절단면은 상기 기판의 두께 방향에 나란하거나 경사지게 형성될 수 있다. The cut surface of the substrate from which the edge portion is removed may be formed to be parallel or inclined in the thickness direction of the substrate.

상기 기판의 가장자리 부분을 분리한 다음, 다이싱 예정라인을 따라 제2 레이저 빔을 상기 기판 내부에 포커싱함으로써 복수의 제2 개질영역을 형성하는 단계가 포함될 수 있다. 상기 제2 개질영역들은 제2 레이저 빔의 광경로 상에 배치된 다이싱 가공유닛이 상기 다이싱 예정라인을 따라 상기 기판에 대해 상대적으로 움직이면서 제2 레이저 빔을 상기 기판의 제1면을 통해 상기 기판 내부에 포커싱하여 집광점을 형성함으로써 상기 기판의 내부와 상기 기판의 제2면 사이에 형성될 수 있다. 상기 제2 개질영역은 상기 기판의 두께 방향에 따라 하나 이상 형성될 수 있다. After separating the edge portion of the substrate, and forming a plurality of second modified region by focusing the second laser beam inside the substrate along the dicing schedule line. The second modified regions may move the second laser beam through the first surface of the substrate while the dicing processing unit disposed on the optical path of the second laser beam moves relative to the substrate along the dicing predetermined line. The focusing point may be formed between the inside of the substrate and the second surface of the substrate by focusing the inside of the substrate to form a light converging point. At least one second modification region may be formed along the thickness direction of the substrate.

상기 제2 개질영역들을 형성한 다음, 상기 기판의 제1면 쪽을 소정 깊이로 연마하는 단계; 및 상기 다이싱 예정라인을 따라 형성된 제2 개질영역들에 의한 크랙에 의해 상기 기판을 두께 방향으로 다이싱하는 단계가 포함될 수 있다. Forming the second modified regions and then polishing the first side of the substrate to a predetermined depth; And dicing the substrate in a thickness direction by cracks due to second modification regions formed along the dicing schedule line.

상기 제2 개질영역을 형성한 다음, 클리빙 예정라인을 따라 제3 레이저 빔을 상기 기판 내부에 포커싱함으로써 복수의 제3 개질영역을 형성하는 단계가 포함될수 있다. 상기 제3 개질영역들은 제3 레이저 빔의 광경로 상에 배치된 클리빙 가공유닛이 클리빙 예정라인을 따라 상기 기판에 대해 상대적으로 움직이면서 제3 레이저 빔을 상기 기판의 제1면을 통해 상기 기판 내부에 포커싱하여 집광점을 형성함으로써 상기 기판의 두께 방향에 수직인 방향으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 클리빙 가공유닛은 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할하기 위한 것으로, 다수의 회절격자(diffractive gratings)를 구비하는 회절 광학소자(diffractive optical element)을 포함할 수 있다. After forming the second modified region, the method may include forming a plurality of third modified regions by focusing a third laser beam inside the substrate along a cleaving schedule line. The third modified regions are configured to move the third laser beam through the first surface of the substrate while the cleaving processing unit disposed on the optical path of the third laser beam moves relative to the substrate along a cleaving line. Focusing therein to form a light collecting point may be formed in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate. Here, the cleaving processing unit is for dividing one laser beam into a plurality of laser beams, and may include a diffractive optical element having a plurality of diffractive gratings.

상기 제3 개질영역들을 형성한 다음, 상기 제3 개질영역들에 의해 발생된 크랙을 상기 기판 내부에 퍼지게 하여 상기 기판을 두께 방향에 수직인 방향으로 클리빙하는 단계; 및 상기 제2 개질영역들에 의한 크랙에 의해 상기 기판을 두께 방향으로 다이싱하는 단계가 포함될 수 있다. 상기 제3 개질영역들에 의해 발생된 크랙을 상기 기판 내부에 퍼지게 하는 것은 워터 제트(water jet), 에어로졸 제트(aerosol jet), 레이저 또는 블레이드(blade)에 의해 이루어질 수 있다.Forming the third modified regions and then spreading the cracks generated by the third modified regions into the substrate to cleave the substrate in a direction perpendicular to the thickness direction; And dicing the substrate in a thickness direction by cracking by the second modified regions. Spreading the cracks generated by the third modified regions into the substrate may be performed by a water jet, an aerosol jet, a laser, or a blade.

본 발명의 다른 측면에 있어서, In another aspect of the present invention,

다이싱 예정라인을 따라 제1 레이저 빔을 상기 기판의 제 1면을 통해 상기 기판 내부에 포커싱하여 집광점을 형성함으로써 상기 기판 내부와 상기 기판의 제2면 사이에 복수의 제1 개질영역을 형성하는 단계; 및A plurality of first modified regions are formed between the inside of the substrate and the second surface of the substrate by forming a focusing point by focusing a first laser beam inside the substrate through the first surface of the substrate along a dicing line. Making; And

상기 기판의 외곽에 형성된 곡선 형상의 절단 예정라인을 따라 제2 레이저 빔을 상기 기판의 제1면을 통해 상기 기판 내부에 포커싱하여 집광점을 형성함으로써 복수의 제2 개질영역을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저 가공방법이 제공된다.Forming a plurality of second modified regions by focusing a second laser beam on the inside of the substrate through a first surface of the substrate along a curved cutting line formed on an outer side of the substrate to form a focusing point; A laser processing method is provided that includes.

본 발명에 의하면, 기판의 외곽에 형성된 곡선 형상의 절단 예정라인을 따라 레이저 빔을 기판 내부에 포커싱하여 개질영역들을 형성하고, 이 개질영역들에 의해 발생된 크랙에 의해 기판 가장자리 부분을 제거할 수 있다. 이에 따라, 기판 가장자리 부분에서 발생될 수 있는 광학적 특성 변화를 방지할 수 있다. According to the present invention, the laser beam is focused inside the substrate along a curved cutting line formed on the outer side of the substrate to form modified regions, and the edge of the substrate can be removed by cracks generated by the modified regions. have. Accordingly, it is possible to prevent the optical characteristic change that may occur at the edge portion of the substrate.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다. 1A to 1D are views for explaining a laser processing method according to an embodiment of the present invention.
2a and 2b are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention.
3a and 3b are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention.
4A to 4F are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention.
5A to 5G are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다.1A to 1D are views for explaining a laser processing method according to an embodiment of the present invention.

도 1a에는 가공하고자 하는 기판(110)의 평면이 도시되어 있으며, 도 1b에는 도 1a의 A-A'선을 따라 본 단면이 도시되어 있다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 기판(110)으로는 레이저가 투과할 수 있는 투광성 재질의 기판이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(110)으로는 유리 기판, 사파이어 기판 또는 실리콘 기판 등이 사용될 수 있으며, 이외에도 다양한 재질의 기판이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 기판(110)의 가장자리 부분이 직선 형태가 아닌 곡선 형태를 가질 수 있다. 도 1a에는 상기 기판(110)으로 원판 형상의 웨이퍼가 사용된 경우가 도시되어 있지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 이외에도 기판(110)의 가장자리 부분은 다양한 곡선 형태를 가질 수 있다. FIG. 1A illustrates a plane of the substrate 110 to be processed, and FIG. 1B illustrates a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 1A. 1A and 1B, a substrate made of a light transmissive material through which a laser can pass may be used as the substrate 110. For example, a glass substrate, a sapphire substrate, a silicon substrate, or the like may be used as the substrate 110, and a substrate of various materials may be used. In the present embodiment, the edge portion of the substrate 110 may have a curved shape rather than a straight shape. Although a disk-shaped wafer is used as the substrate 110 in FIG. 1A, this is merely exemplary. In addition, the edge portion of the substrate 110 may have various curved shapes.

상기 기판(110)의 제1면(110a), 즉 기판(110)의 상면 쪽으로는 후술하는 바와 같이 레이저 빔이 입사되며, 상기 제1면(110a)의 반대면인 제2면(110b), 즉 기판(110)의 하면 상에는 패턴이나 소자들과 같은 적층부(115)가 형성되어 있을 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상기 기판(110) 상에는 적층부(115)가 형성되어 있지 않을 수도 있다. 이러한 기판(110)은 진공척이 장착된 이동가능하게 설치된 스테이지(미도시) 상에 밀착되도록 마련될 수 있다. 여기서, 상기 스테이지는 상기 기판이 xy 평면 상에 마련되는 경우, x, y 및 z방향과 xy 평면 상에서의 회전 방향인 θ방향으로 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. A laser beam is incident on the first surface 110a of the substrate 110, that is, the upper surface of the substrate 110, as described below, and the second surface 110b opposite to the first surface 110a, That is, the laminate 115 such as patterns or elements may be formed on the bottom surface of the substrate 110. However, the present invention is not limited thereto, and the laminate 115 may not be formed on the substrate 110. The substrate 110 may be provided to be in close contact with a movable stage (not shown) on which a vacuum chuck is mounted. Here, when the substrate is provided on the xy plane, the stage may be installed to be movable in the x, y and z directions and in the θ direction which is a rotation direction on the xy plane.

기판(110)의 가장자리 부분(110e)은 그라인딩 공정에 의해 둥글게 가공되어 있을 수 있다. 이와 같이, 기판(110)의 가장자리 부분(110e)이 둥글게 가공되어 있으면, 가장자리 부분(110e) 쪽으로 가면서 광학적 특성이 급격히 변화하게 되어 기판에 대한 레이저 가공작업이 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해서 본 실시예에서는 레이저를 이용하여 기판(110)의 가장자리 부분(110e)을 제거하는 에지 트리밍(trimming) 공정을 수행한다. 한편, 상기 기판(110)의 가장자리 부분(110e)은 가공되어 있지 않을 수도 있다. The edge portion 110e of the substrate 110 may be rounded by a grinding process. As such, when the edge portion 110e of the substrate 110 is rounded, the optical characteristics may change rapidly while going toward the edge portion 110e, so that laser processing on the substrate may not be uniform. Therefore, in order to solve this problem, the edge trimming process of removing the edge portion 110e of the substrate 110 is performed by using a laser. Meanwhile, the edge portion 110e of the substrate 110 may not be processed.

이러한 에지 트리밍 공정을 수행하기 위하여 상기 기판(110)의 외곽 부분에는 절단 예정라인(140)이 설정되어 있다. 여기서, 상기 절단 예정라인(140)은 기판(110)의 가장자리 부분(110e)을 따라 형성되는 것으로, 상기 가장자리 부분(110e)에 대응하는 곡선 형태를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 절단 예정라인(140)은 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(110) 내부에서는 기판(110)의 두께 방향을 따라 형성될 수 있다. In order to perform the edge trimming process, a cutting schedule line 140 is set at an outer portion of the substrate 110. Here, the cutting schedule line 140 is formed along the edge portion 110e of the substrate 110 and may have a curved shape corresponding to the edge portion 110e. As shown in FIG. 1B, the cutting schedule line 140 may be formed in the substrate 110 along the thickness direction of the substrate 110.

도 1c를 참조하면, 기판(110)의 가장자리 부분(110e)의 상부에 마련된 트리밍 가공유닛(150)에 의하여 절단 예정라인(140)을 따라 복수의 제1 개질영역(125)을 형성한다. 구체적으로, 트리밍 가공유닛(150)으로부터 제1 레이저 빔을 기판(110)의 제1면(110a), 즉 상면을 통하여 기판(110) 내부의 소정 위치에 포커싱시킨다. 이와 같이, 제1 레이저 빔이 기판(110) 내부에 포커싱되어 집광점을 형성하게 되면, 다광자(multiple photon) 흡수에 의한 제1 개질영역(modified area,125)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 개질영역(125) 형성을 위한 제1 레이저 빔으로는 예를 들면, 펄스 폭이 대략 1㎲ 이상이며 집광점에서의 피크파워밀도가 대략 1×10⁸(W/cm²) 이상인 펄스 레이저가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 트리밍 가공유닛(150)이 절단 예정라인(140)을 따라 기판(110)에 대하여 상대적으로 이동하면서 제1 레이저 빔을 조사하게 되면, 상기 기판(110)의 내부에는 절단 예정라인(140)을 따라 기판(110)의 가장자리 부분(110e)에 복수의 제1 개질영역(125)이 형성된다. Referring to FIG. 1C, a plurality of first modified regions 125 are formed along the cutting schedule line 140 by the trimming processing unit 150 provided on the edge portion 110e of the substrate 110. Specifically, the first laser beam is focused from the trimming processing unit 150 at a predetermined position inside the substrate 110 through the first surface 110a, that is, the upper surface of the substrate 110. As such, when the first laser beam is focused inside the substrate 110 to form a light converging point, a first modified area 125 may be formed by absorption of multiple photons. The first laser beam for forming the first modified region 125 may have, for example, a pulse width of about 1 dB or more and a peak power density of about 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) at a light converging point. The above pulse laser can be used. In addition, when the trimming processing unit 150 irradiates the first laser beam while moving relative to the substrate 110 along the cutting schedule line 140, the cutting schedule line 140 is formed inside the substrate 110. A plurality of first reformed regions 125 are formed in the edge portion 110e of the substrate 110 along the line.

상기 트리밍 가공유닛(150)은 제1 레이저 빔의 광경로 상에 배치되는 것으로, 복수의 광학소자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 트리밍 가공유닛(150)은 반사율이 70% 이상인 적어도 하나의 고반사율 광학거울(high reflectivity optical mirror), 레이저 빔의 크기를 조절하기 위한 적어도 하나의 빔 확장기(beam expander) 및 개구수(numerical aperture)가 0.1 이상인 적어도 하나의 광학렌즈를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 고반사율 광학거울은 레이저 빔의 진행방향을 바꾸어주는 것으로, 레이저 빔이 광학거울을 지날 때마다 광 손실이 있으므로, 이 손실을 최소화시키기 위해서는 광학거울의 숫자는 최소로 하고 각 광학거울의 반사율은 최대로 할 필요가 있다. 따라서, 이를 위해 고반사 광학거울이 사용될 수 있다. 그리고, 상기 빔 확장기는 입사되는 레이저 빔의 크기(beam diameter)를 확장시켜 출사시키는 것으로, 레이저 광원에서 생성된 펄스 레이저의 크기를 2배 이상으로 확장할 수 있으며, 또한 광학렌즈를 통과한 레이저 빔의 초점에서의 스폿(spot) 크기를 제어할 수 있다. The trimming processing unit 150 is disposed on the optical path of the first laser beam, and may include a plurality of optical elements. For example, the trimming processing unit 150 includes at least one high reflectivity optical mirror having a reflectance of 70% or more, at least one beam expander and an opening for adjusting the size of the laser beam. It may include at least one optical lens having a numerical aperture of 0.1 or more. Here, the high reflectance optical mirror changes the direction of the laser beam, and there is light loss every time the laser beam passes through the optical mirror, so to minimize the loss, the number of optical mirrors is minimized and The reflectance needs to be maximized. Thus, a highly reflective optical mirror can be used for this. In addition, the beam expander extends the beam diameter of the incident laser beam and emits the beam. The beam expander may expand the size of the pulse laser generated by the laser light source by more than twice, and also pass the laser beam through the optical lens. It is possible to control the spot size at the focal point of.

상기 기판(110)의 제1면(110a)과 제2면(110b) 사이에서 기판(110)의 두께 방향을 따라 상기 제1 개질영역(125)은 하나 이상 형성될 수 있다. 상기 트리밍 가공유닛(150)이 기판(110)의 두께 방향을 따라 위로 이동하면서 기판(110)의 제2면(110a)을 통해 기판(110) 내부에 제1 레이저 빔을 포커싱하게 되면, 기판(110) 두께 방향을 따라 복수의 제1 개질영역(125)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 개질영역들(125)은 기판(110)의 제2면(110b)에서 제1 레이저 빔이 조사되는 기판(110)의 제1면(110a) 쪽으로 가면서 순차적으로 형성될 수 있다. 한편, 도 1c에는 기판(110)의 제1면(110a)과 제2면(110b) 사이에 3개의 제1 개질영역들(125)이 형성된 경우가 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 개수의 제1 개질영역(125)이 형성될 수 있다. 또한, 도 1c에는 트리밍 가공유닛이(150) 기판(110) 두께 방향으로 이동함으로써 기판(110) 내부에 복수의 제1 개질영역들(125)을 형성하는 경우가 설명되었으나, 상기 기판(110)이 부착된 스테이지(미도시)가 이동함으로써 제1 개질영역들(125)을 형성할 수도 있다. One or more first reformed regions 125 may be formed between the first surface 110a and the second surface 110b of the substrate 110 along the thickness direction of the substrate 110. When the trimming unit 150 moves up along the thickness direction of the substrate 110 and focuses the first laser beam inside the substrate 110 through the second surface 110a of the substrate 110, the substrate ( 110, a plurality of first reformed regions 125 may be formed along the thickness direction. In this case, the first modified regions 125 may be sequentially formed while going toward the first surface 110a of the substrate 110 to which the first laser beam is irradiated from the second surface 110b of the substrate 110. have. Meanwhile, FIG. 1C illustrates a case where three first modified regions 125 are formed between the first surface 110a and the second surface 110b of the substrate 110, but are not limited thereto. The first reformed region 125 may be formed. In addition, in FIG. 1C, a case in which the trimming processing unit 150 forms a plurality of first modified regions 125 inside the substrate 110 by moving in the thickness direction of the substrate 110 is described. The attached stage (not shown) may move to form the first modified regions 125.

다음으로, 상기 제1 개질영역들(125)에 의해 상기 기판(110)의 내부에는 절단 예정라인(140)을 따라 크랙이 발생하게 되고, 이러한 크랙의 발생에 따라 도 1d에 도시된 바와 같이 기판(110)의 가장자리 부분(110e)이 기판(110)의 두께 방향으로 분리되어 제거될 수 있다. 이에 따라, 기판(110)의 가장자리 부분(110e)이 가공됨으로써 발생될 수 있는 광학적 문제들이 해결될 수 있다. 여기서, 상기 제1 개질영역들(125)에 의한 크랙은 자연적으로 또는 상기 기판(110)에 외부의 기계적인 힘을 가함으로써 발생될 수 있다. 여기서, 가장자리 부분(110e)이 제거된 기판(110)의 절단면(110c)은 상기 기판(110)의 두께 방향에 나란하게 형성될 수 있다. Next, cracks are generated in the substrate 110 along the cutting schedule line 140 by the first reforming regions 125, and as shown in FIG. The edge portion 110e of the 110 may be separated and removed in the thickness direction of the substrate 110. Accordingly, optical problems that may be generated by processing the edge portion 110e of the substrate 110 may be solved. In this case, the crack caused by the first modified regions 125 may be generated naturally or by applying an external mechanical force to the substrate 110. Here, the cut surface 110c of the substrate 110 from which the edge portion 110e is removed may be formed in parallel with the thickness direction of the substrate 110.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 절단 예정라인(140')을 기판(110) 내부에서 기판(110) 두께 방향에 일정각도 경사지게 형성하고 상기 절단 예정라인(140')을 따라 복수개의 제1 개질영역(125')을 형성하여 가장자리 부분(110e)을 제거하게 되면, 도 2b에 도시된 바와 같이 기판(110)의 절단면(110c')이 기판(110) 두께 방향에 경사지게 형성될 수 있다. 2a and 2b are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A, the cutting schedule line 140 ′ is formed to be inclined at a predetermined angle in the thickness direction of the substrate 110 in the substrate 110, and a plurality of first reformed regions along the cutting schedule line 140 ′. When the edge portion 110e is removed by forming the 125 ′, the cut surface 110c ′ of the substrate 110 may be inclined in the thickness direction of the substrate 110 as illustrated in FIG. 2B.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 3b는 도 3a의 B-B'선을 따라 본 단면도이다. 3a and 3b are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention. 3B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3A.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 기판(110)은 곡선 형태의 가장자리 부분(110e)을 포함하고 있고, 상기 기판(110)의 외곽에는 상기 가장자리 부분(110e)을 따라 복수개의 절단 예정라인(141,142)이 형성되어 있다. 도 3a 및 도 3b에는 기판의 외곽에 2개의 절단 예정라인(141,142)이 형성된 경우가 도시되어 있으며, 이외에 상기 절단 예정라인들은 3개 이상으로 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 절단 예정라인들(141,142) 각각은 가장자리 부분(110e)에 대응하는 곡선 형상을 가지고 있으며, 이러한 절단 예정라인들(141,142)은 서로 나란하게 형성될 수 있다. 이와 같이, 기판(110)의 외곽에 복수개의 절단 예정라인(141,142)을 형성하고, 이 절단 예정라인들(141,142)을 따라 기판(110) 내부에 제1 개질영역들(도 1c의 125)을 형성하게 되면, 복수개의 절단 예정라인들(141,142) 중 어느 하나의 라인을 따라 기판(110)의 가장자리 부분(110e)이 분리되어 제거됨으로써 보다 용이하게 가징자리 부분(110e)이 제거할 수 있다. 3A and 3B, the substrate 110 includes a curved edge portion 110e, and a plurality of cutting schedule lines along the edge portion 110e outside the substrate 110. 141 and 142 are formed. 3A and 3B illustrate a case in which two cutting schedule lines 141 and 142 are formed outside the substrate. In addition, three or more cutting schedule lines may be formed. Here, each of the cutting lines 141 and 142 has a curved shape corresponding to the edge portion 110e, and the cutting lines 141 and 142 may be formed to be parallel to each other. As such, a plurality of cutting schedule lines 141 and 142 may be formed on the outer side of the substrate 110, and the first modified regions 125 of FIG. 1C may be formed inside the substrate 110 along the cutting schedule lines 141 and 142. When formed, the edge portion 110e of the substrate 110 is separated and removed along one of the plurality of cutting lines 141 and 142, so that the gouge portion 110e may be more easily removed.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다. 4A to 4F are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above-described embodiment.

도 4a를 참조하면, 도 1a에 도시된 바와 같은 곡선 형태의 가장자리 부분(210e)을 가지는 기판(210)이 마련되어 있다. 여기서, 상기 기판(210)으로는 전술한 바와 같이 투광성 재질의 기판을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기판(210)의 제1면(210a), 즉 기판(210)의 상면 쪽으로는 레이저 빔이 입사되며, 상기 제1면(210a)의 반대면인 제2면(210b), 즉 기판(210)의 하면 상에는 패턴이나 소자들과 같은 적층부(215)가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 기판(210)은 진공척이 장착된 이동가능하게 설치된 스테이지(미도시) 상에 밀착되도록 마련될 수 있다. Referring to FIG. 4A, a substrate 210 having a curved edge portion 210e as shown in FIG. 1A is provided. Here, the substrate 210 may include a substrate of a light-transmissive material as described above. Then, a laser beam is incident on the first surface 210a of the substrate 210, that is, the upper surface of the substrate 210, and the second surface 210b, that is, the substrate opposite to the first surface 210a, is a substrate. On the lower surface of the 210, a stacked portion 215 such as a pattern or elements may be formed. The substrate 210 may be provided to be in close contact with a movable stage (not shown) on which a vacuum chuck is mounted.

상기 기판(210)의 외곽 부분에는 에지 트리밍 공정을 위한 절단 예정라인(240)이 기판(210)의 가장자리 부분(210e)을 따라 형성되어 있다. 여기서, 상기 절단 예정라인(240)은 기판(210) 내부에서는 기판(210)의 두께 방향을 따라 형성될 수 있다. 그리고, 상기 기판(210)의 내부와 상기 기판(210)의 제2면(210b) 사이에는 다이싱 공정을 위한 다이싱 예정라인들(220)이 기판(210)의 두께 방향을 따라 형성되어 있다. In the outer portion of the substrate 210, a cutting schedule line 240 for an edge trimming process is formed along the edge portion 210e of the substrate 210. Here, the cutting schedule line 240 may be formed along the thickness direction of the substrate 210 inside the substrate 210. In addition, dicing predetermined lines 220 for the dicing process are formed between the inside of the substrate 210 and the second surface 210b of the substrate 210 along the thickness direction of the substrate 210. .

도 4b를 참조하면, 상기 기판(210)에 대하여 에지 트리밍 공정을 수행한다. 상기 기판(210)의 가장자리 부분(210e)의 상부에 마련된 트리밍 가공유닛(250)에 의하여 절단 예정라인(240)을 따라 복수의 제1 개질영역(225)을 형성한다. 구체적으로, 트리밍 가공유닛(250)으로부터 제1 레이저 빔을 기판(210)의 제1면(210a), 즉 상면을 통하여 기판(210) 내부의 소정 위치에 포커싱시켜 집광점을 형성하면, 다광자 흡수에 의한 제1 개질영역(225)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔으로는 예를 들면, 펄스 폭이 대략 1㎲ 이상이며 집광점에서의 피크파워밀도가 대략 1×10⁸(W/cm²) 이상인 펄스 레이저가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 트리밍 가공유닛(250)이 절단 예정라인(240)을 따라 기판(210)에 대하여 상대적으로 이동하면서 제1 레이저 빔을 조사하게 되면, 상기 기판(210)의 내부에는 절단 예정라인(240)을 따라 기판(210)의 가장자리 부분(210e)에 복수의 제1 개질영역(225)이 형성된다. 상기 트리밍 가공유닛(250)은 제1 레이저 빔의 광경로 상에 배치되는 것으로, 고반사율 광학거울, 빔 확장기 및 광학렌즈를 포함하는 복수의 광학소자를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 4B, an edge trimming process is performed on the substrate 210. A plurality of first reformed regions 225 are formed along the cutting schedule line 240 by the trimming processing unit 250 provided on the edge portion 210e of the substrate 210. Specifically, when the first laser beam is focused from the trimming processing unit 250 at a predetermined position inside the substrate 210 through the first surface 210a, that is, the upper surface of the substrate 210, a condensing point is formed. The first modified region 225 may be formed by absorption. In this case, for example, a pulse laser having a pulse width of about 1 dB or more and a peak power density of about 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more may be used as the first laser beam. In addition, when the trimming processing unit 250 irradiates the first laser beam while moving relative to the substrate 210 along the cutting schedule line 240, the cutting schedule line 240 is formed inside the substrate 210. A plurality of first reformed regions 225 are formed in the edge portion 210e of the substrate 210 along the line. The trimming processing unit 250 is disposed on the optical path of the first laser beam, and may include a plurality of optical elements including a high reflectivity optical mirror, a beam expander, and an optical lens.

상기 제1 개질영역(225)은 기판(210)의 제1면(210a)과 제2면(210b) 사이에서 기판(210)의 두께 방향을 따라 하나 이상 형성될 수 있다. 복수개로 형성되는 제1 개질영역들(225)은 기판(210)의 제2면(210b)에서 제1 레이저 빔이 조사되는 기판(210)의 제1면(210a) 쪽으로 가면서 순차적으로 형성될 수 있다. One or more first reformed regions 225 may be formed along the thickness direction of the substrate 210 between the first surface 210a and the second surface 210b of the substrate 210. The plurality of first modified regions 225 may be sequentially formed while going toward the first surface 210a of the substrate 210 to which the first laser beam is irradiated from the second surface 210b of the substrate 210. have.

다음으로, 상기 제1 개질영역들(225)에 의해 기판(210)의 내부에는 절단 예정라인(240)을 따라 크랙이 발생하게 되고, 이러한 크랙의 발생에 따라 기판(210)의 가장자리 부분(210e)이 기판(210)의 두께 방향으로 분리되어 제거될 수 있다. 여기서, 상기 제1 개질영역들(225)에 의한 크랙은 자연적으로 또는 상기 기판(210)에 외부의 기계적인 힘을 가함으로써 발생될 수 있다. 여기서, 가장자리 부분(210e)이 제거된 기판(210)의 절단면은 상기 기판(210)의 두께 방향에 나란하거나 또는 일정각도로 경사지게 형성될 수 있다. Next, cracks are generated in the inside of the substrate 210 along the cutting line 240 by the first reforming regions 225, and the edge portion 210e of the substrate 210 is generated according to the occurrence of such cracks. ) May be separated and removed in the thickness direction of the substrate 210. In this case, the crack caused by the first modified regions 225 may be generated naturally or by applying an external mechanical force to the substrate 210. Here, the cut surface of the substrate 210 from which the edge portion 210e is removed may be formed to be parallel to the thickness direction of the substrate 210 or to be inclined at a predetermined angle.

도 4c를 참조하면, 가장자리 부분(210e)이 절단된 기판(210)의 내부에 복수의 제2 개질영역(235)을 형성한다. 즉, 상기 기판(210)의 상부에 마련된 다이싱 가공유닛(260)을 이용하여 기판(210) 내부에 제2 개질영역들(235)을 형성한다. 구체적으로, 상기 기판(210) 내부에 형성된 다이싱 예정 라인(220)의 상부에 다이싱 가공유닛(260)을 위치시킨 후, 이 다이싱 가공유닛(260)으로부터 제2 레이저 빔을 기판(210)의 제1면(210a), 즉 상면 쪽으로 조사한다. 그리고, 이렇게 조사된 제2 레이저 빔은 기판(210)의 제1면(210a)을 통하여 기판(210) 내부의 소정 위치에 포커싱되어 집광점을 형성함으로써 다광자 흡수에 의한 제2 개질영역(235)이 형성될 수 있다. 이러한 제2 개질영역(235) 형성을 위한 제2 레이저 빔으로는 예를 들면, 펄스 폭이 대략 1㎲ 이상이며 집광점에서의 피크파워밀도가 대략 1×10⁸(W/cm²) 이상인 펄스 레이저가 사용될 수 있다. 상기 다이싱 가공유닛(260)은 제2 레이저 빔의 광경로 상에 배치되는 것으로, 예를 들면, 고반사율 광학거울, 빔 확장기 및 광학렌즈를 포함하는 복수의 광학소자를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 4C, a plurality of second reformed regions 235 are formed in the substrate 210 from which the edge portion 210e is cut. That is, second modified regions 235 are formed in the substrate 210 using the dicing processing unit 260 provided on the substrate 210. Specifically, after the dicing processing unit 260 is positioned on the dicing scheduled line 220 formed in the substrate 210, the second laser beam is transferred from the dicing processing unit 260 to the substrate 210. Irradiate toward the first surface 210a, that is, the upper surface. The second laser beam irradiated in this way is focused at a predetermined position inside the substrate 210 through the first surface 210a of the substrate 210 to form a condensing point, thereby forming the second modified region 235 by multiphoton absorption. ) May be formed. As the second laser beam for forming the second modified region 235, for example, a pulse width of about 1 Hz or more and a peak power density at a light converging point of about 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more Lasers can be used. The dicing processing unit 260 is disposed on the optical path of the second laser beam, and may include, for example, a plurality of optical elements including a high reflectivity optical mirror, a beam expander, and an optical lens.

상기 제2 개질영역(235)은 기판(210) 내부과 기판(210)의 제2면(210b) 사이에 하나 이상 형성될 수 있다. 상기 다이싱 가공유닛(260)이 기판(210)의 두께 방향을 따라 위로 이동하면서 기판(210)의 제1면(210a)을 통해 기판(210) 내부에 집광점들을 형성하게 되면, 제2 개질영역들(235)이 기판(210)의 제2면(210b) 쪽에서 기판(210) 내부로 가면서 순차적으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 다이싱 가공유닛(260)이나 스테이지가 다이싱 예정라인을 따라 이동하면서 다이싱 공정을 수행하게 되면, 도 4d에 도시된 바와 같이, 모든 다이싱 예정라인들(220) 상에 기판(210)의 두께 방향으로 제2 개질영역들(235)을 형성되게 된다. 한편, 도 4c에는 다이싱 가공유닛이(260) 기판(210) 두께 방향으로 이동함으로써 제2 개질영역들(235)이 기판(210)의 제2면(210b)과 기판(210) 내부 사이에 형성되는 경우가 설명되었으나, 상기 기판(210)이 부착된 스테이지가 이동함으로써 제2 개질영역들(235)이 기판(210)의 제2면(210b)과 기판(210) 내부 사이에 형성되는 것도 가능하다. One or more second reformed regions 235 may be formed between the inside of the substrate 210 and the second surface 210b of the substrate 210. When the dicing processing unit 260 moves upward along the thickness direction of the substrate 210 and forms condensing points in the substrate 210 through the first surface 210a of the substrate 210, a second modification is performed. The regions 235 may be sequentially formed while going into the substrate 210 from the side of the second surface 210b of the substrate 210. Meanwhile, when the dicing processing unit 260 or the stage moves along the dicing schedule line and performs the dicing process, as illustrated in FIG. 4D, the substrate (all on the dicing schedule lines 220) may be used. The second modified regions 235 are formed in the thickness direction of the 210. Meanwhile, in FIG. 4C, the dicing processing unit 260 moves in the thickness direction of the substrate 210 so that the second modified regions 235 are disposed between the second surface 210b of the substrate 210 and the inside of the substrate 210. Although the case in which the substrate 210 is formed is described, the second modified regions 235 are formed between the second surface 210b of the substrate 210 and the inside of the substrate 210 by moving the stage to which the substrate 210 is attached. It is possible.

다음으로, 도 4e를 참조하면, 기판(210)의 제1면(210a) 쪽을 소정 깊이로 연마하여 기판(210) 상부를 제거한다. 이에 따라, 적층부(215)가 형성된 기판 하부(210")가 남게 되며, 이 기판 하부(210")를 기판(210) 두께 방향으로 다이싱함으로써 다수의 칩(270)으로 분할하게 된다. 여기서, 상기 기판 하부(210")는 자연적으로 또는 기계적인 힘을 가함으로써 제2 개질영역들(125)에 의해 발생된 크랙에 의해 분할될 수 있다. Next, referring to FIG. 4E, the first surface 210a of the substrate 210 is polished to a predetermined depth to remove the upper portion of the substrate 210. Accordingly, the lower substrate 210 ″ on which the stack 215 is formed remains, and the lower substrate 210 ″ is divided into a plurality of chips 270 by dicing the lower substrate 210 ″ in the thickness direction of the substrate 210. Here, the lower substrate 210 ″ may be divided by cracks generated by the second modified regions 125 by applying natural or mechanical force.

한편, 이상의 실시예에서는 에지 트리밍 공정에 의해 기판(210)의 가장자리 부분(210e)을 분리한 다음, 다이싱 가공유닛(260)을 이용하여 기판(210) 내부에 제2 개질영역들(235)을 형성하는 공정이 설명되었다. 하지만, 상기 다이싱 가공유닛(260)을 이용하여 기판(210) 내부에 제2 개질영역들(235)을 형성한 다음, 상기 기판(210)의 가장자리 부분(210e)을 분리하는 에지 트리밍 공정이 수행되는 것도 가능하다. 이 경우, 기판(210)의 가장자리 부분(210e)이 분리된 후, 연마 공정에 의해 기판(210) 상부를 제거한 다음 다이싱 공정에 의해 남아 있는 기판 하부(210")를 다수의 칩(270)으로 분할하게 된다.Meanwhile, in the above embodiment, the edge portion 210e of the substrate 210 is separated by an edge trimming process, and then the second modified regions 235 inside the substrate 210 using the dicing processing unit 260. The process for forming the was described. However, the edge trimming process of forming the second modified regions 235 inside the substrate 210 using the dicing processing unit 260 and then separating the edge portion 210e of the substrate 210 is performed. It is also possible to carry out. In this case, after the edge portion 210e of the substrate 210 is separated, the upper portion of the substrate 210 is removed by a polishing process, and then a plurality of chips 270 are removed from the remaining substrate lower portion 210 ″ by the dicing process. Will be divided into

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하에서는 전술한 실시예들과 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.5A to 5G are views for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above-described embodiments.

도 5a를 참조하면, 도 1a에 도시된 바와 같은 곡선 형태의 가장자리 부분(310e)을 가지는 기판(310)이 마련되어 있다. 여기서, 상기 기판(310)으로는 전술한 바와 같이 투광성 재질의 기판을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기판(310)의 제1면(310a), 즉 기판(310)의 상면 쪽으로는 레이저 빔이 입사되며, 상기 제1면(310a)의 반대면인 제2면(310b), 즉 기판(310)의 하면 상에는 패턴이나 소자들과 같은 적층부(315)가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 기판(310)은 진공척이 장착된 이동가능하게 설치된 스테이지(미도시) 상에 밀착되도록 마련될 수 있다. Referring to FIG. 5A, a substrate 310 having a curved edge portion 310e as shown in FIG. 1A is provided. As described above, the substrate 310 may include a substrate made of a light transmissive material. The laser beam is incident on the first surface 310a of the substrate 310, that is, on the upper surface of the substrate 310, and the second surface 310b, that is, the substrate opposite to the first surface 310a, is formed. On the lower surface of the 310, a stacked portion 315, such as a pattern or elements, may be formed. The substrate 310 may be provided to be in close contact with a movable stage (not shown) on which a vacuum chuck is mounted.

상기 기판(310)의 외곽 부분에는 에지 트리밍 공정을 위한 절단 예정라인(340)이 기판(310)의 가장자리 부분(310e)을 따라 형성되어 있다. 여기서, 상기 절단 예정라인(340)은 기판(310) 내부에서는 기판(310)의 두께 방향을 따라 형성될 수 있다. 그리고, 상기 기판(310)의 내부와 상기 기판(310)의 제2면(310b) 사이에는 다이싱 공정을 위한 다이싱 예정라인들(320)이 기판(310)의 두께 방향을 따라 형성되어 있으며, 상기 기판(310) 내부에는 클리빙 공정을 위한 클리빙 예정라인(330)이 기판(310)의 두께 방향에 수직인 방향으로 형성되어 있다. In the outer portion of the substrate 310, a cutting schedule line 340 for an edge trimming process is formed along the edge portion 310e of the substrate 310. Here, the cutting schedule line 340 may be formed along the thickness direction of the substrate 310 inside the substrate 310. In addition, dicing predetermined lines 320 for a dicing process are formed between the inside of the substrate 310 and the second surface 310b of the substrate 310 along the thickness direction of the substrate 310. In addition, a cleaving schedule line 330 for the cleaving process is formed in the substrate 310 in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 310.

도 5b를 참조하면, 먼저 기판(310)에 대하여 에지 트리밍 공정을 수행한다. 즉, 기판(310)의 가장자리 부분(310e)의 상부에 마련된 트리밍 가공유닛(350)에 의하여 절단 예정라인(340)을 따라 복수의 제1 개질영역(325)을 형성한다. 구체적으로, 트리밍 가공유닛(350)으로부터 제1 레이저 빔을 기판(310)의 제1면(310a), 즉 상면을 통하여 기판(310) 내부의 소정 위치에 포커싱시켜 집광점을 형성하면, 다광자 흡수에 의한 제1 개질영역(325)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔으로는 예를 들면, 펄스 폭이 대략 1㎲ 이상이며 집광점에서의 피크파워밀도가 대략 1×10⁸(W/cm²) 이상인 펄스 레이저가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 트리밍 가공유닛(350)이 절단 예정라인(340)을 따라 기판(310)에 대하여 상대적으로 이동하면서 제1 레이저 빔을 조사하게 되면, 상기 기판(310)의 내부에는 절단 예정라인(340)을 따라 기판(310)의 가장자리 부분(310e)에 복수의 제1 개질영역(325)이 형성된다. 상기 트리밍 가공유닛(350)은 제1 레이저 빔의 광경로 상에 배치되는 것으로, 예를 들면 고반사율 광학거울, 빔 확장기 및 광학렌즈를 포함하는 복수의 광학소자를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 5B, an edge trimming process is first performed on the substrate 310. That is, the plurality of first modified regions 325 are formed along the cutting schedule line 340 by the trimming processing unit 350 provided on the edge portion 310e of the substrate 310. Specifically, when the first laser beam is focused from the trimming processing unit 350 at a predetermined position inside the substrate 310 through the first surface 310a, that is, the upper surface of the substrate 310, a condenser point is formed. The first modified region 325 may be formed by absorption. In this case, for example, a pulse laser having a pulse width of about 1 dB or more and a peak power density of about 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more may be used as the first laser beam. When the trimming processing unit 350 irradiates the first laser beam while moving relative to the substrate 310 along the cutting schedule line 340, the cutting processing line 340 is formed inside the substrate 310. A plurality of first reformed regions 325 are formed in the edge portion 310e of the substrate 310 along the line. The trimming processing unit 350 is disposed on the optical path of the first laser beam, and may include, for example, a plurality of optical elements including a high reflectivity optical mirror, a beam expander, and an optical lens.

상기 제1 개질영역(325)은 상기 기판(310)의 제1면(310a)과 제2면(310b) 사이에서 기판(310)의 두께 방향을 따라 하나 이상 형성될 수 있다. 복수개의 제1 개질영역들(325)은 기판(310)의 제2면(310b)에서 제1 레이저 빔이 조사되는 기판(310)의 제1면(310a) 쪽으로 가면서 순차적으로 형성될 수 있다. One or more first reformed regions 325 may be formed along a thickness direction of the substrate 310 between the first surface 310a and the second surface 310b of the substrate 310. The plurality of first modified regions 325 may be sequentially formed while going toward the first surface 310a of the substrate 310 to which the first laser beam is irradiated from the second surface 310b of the substrate 310.

다음으로, 상기 제1 개질영역들(325)에 의해 기판(310)의 내부에는 절단 예정라인(340)을 따라 크랙이 발생하게 되고, 이러한 크랙의 발생에 따라 기판(310)의 가장자리 부분(310e)이 기판(310)의 두께 방향으로 분리되어 제거될 수 있다. 여기서, 상기 제1 개질영역들(325)에 의한 크랙은 자연적으로 또는 상기 기판(310)에 외부의 기계적인 힘을 가함으로써 발생될 수 있다. 여기서, 가장자리 부분(310e)이 제거된 기판(310)의 절단면은 기판(310)의 두께 방향에 나란하거나 또는 일정각도로 경사지게 형성될 수 있다. Next, cracks are generated in the substrate 310 by the first modified regions 325 along the cutting schedule line 340, and the edge portion 310e of the substrate 310 is generated according to the occurrence of such cracks. ) May be separated and removed in the thickness direction of the substrate 310. In this case, the crack caused by the first modified regions 325 may be generated naturally or by applying an external mechanical force to the substrate 310. Here, the cut surface of the substrate 310 from which the edge portion 310e is removed may be formed to be parallel to the thickness direction of the substrate 310 or to be inclined at a predetermined angle.

도 5c를 참조하면, 가장자리 부분(310e)이 절단된 기판(310)의 내부에 복수의 제2 개질영역(335)을 형성한다. 즉, 상기 기판(310)의 상부에 마련된 다이싱 가공유닛(360)을 이용하여 상기 기판(310) 내부에 제2 개질영역들(335)을 형성한다. 구체적으로, 상기 기판(310) 내부에 형성된 다이싱 예정 라인(320)의 상부에 다이싱 가공유닛(360)을 위치시킨 후, 이 다이싱 가공유닛(360)으로부터 제2 레이저 빔을 기판(310)의 제1면(310a), 즉 상면 쪽으로 조사한다. 그리고, 이렇게 조사된 제2 레이저 빔은 기판(310)의 제1면(310a)을 통하여 기판(310) 내부의 소정 위치에 포커싱되어 집광점을 형성함으로써 다광자 흡수에 의한 제2 개질영역(335)이 형성될 수 있다. 이러한 제2 개질영역(335) 형성을 위한 제2 레이저 빔으로는 예를 들면, 펄스 폭이 대략 1㎲ 이상이며 집광점에서의 피크파워밀도가 대략 1×10⁸(W/cm²) 이상인 펄스 레이저가 사용될 수 있다. 상기 다이싱 가공유닛(360)은 제2 레이저 빔의 광경로 상에 배치되는 것으로, 예를 들면, 고반사율 광학거울, 빔 확장기 및 광학렌즈를 포함하는 복수의 광학소자를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 5C, a plurality of second modified regions 335 is formed in the substrate 310 in which the edge portion 310e is cut. That is, second modified regions 335 are formed in the substrate 310 using the dicing processing unit 360 provided on the substrate 310. Specifically, after the dicing processing unit 360 is positioned on the dicing schedule line 320 formed in the substrate 310, the second laser beam is transferred from the dicing processing unit 360 to the substrate 310. Irradiate toward the first surface 310a, that is, the upper surface. The second laser beam irradiated in this way is focused at a predetermined position inside the substrate 310 through the first surface 310a of the substrate 310 to form a condensing point, thereby forming the second modified region 335 by multiphoton absorption. ) May be formed. As the second laser beam for forming the second modified region 335, for example, a pulse width of about 1 dB or more and a peak power density at a light converging point of about 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more Lasers can be used. The dicing processing unit 360 is disposed on the optical path of the second laser beam, and may include, for example, a plurality of optical elements including a high reflectivity optical mirror, a beam expander, and an optical lens.

상기 제2 개질영역(335)은 기판(310) 내부과 기판(310)의 제2면(310b) 사이에 하나 이상 형성될 수 있다. 상기 다이싱 가공유닛(360)이 기판(310)의 두께 방향을 따라 위로 이동하면서 기판(310)의 제1면(310a)을 통해 기판(310) 내부에 집광점들을 형성하게 되면, 제1 개질영역들(335)이 기판(310)의 제2면(310b) 쪽에서 기판(310) 내부로 가면서 순차적으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 다이싱 가공유닛(360)이나 스테이지가 다이싱 예정라인(320)을 따라 이동하면서 다이싱 공정을 수행하게 되면, 도 5d에 도시된 바와 같이, 모든 다이싱 예정라인들(320) 상에 기판(310)의 두께 방향으로 제2 개질영역들(335)을 형성되게 된다. At least one second modification region 335 may be formed between the inside of the substrate 310 and the second surface 310b of the substrate 310. When the dicing processing unit 360 moves upward along the thickness direction of the substrate 310 and forms condensing points in the substrate 310 through the first surface 310a of the substrate 310, the first modification is performed. The regions 335 may be sequentially formed while going into the substrate 310 from the second surface 310b side of the substrate 310. Meanwhile, when the dicing processing unit 360 or the stage moves along the dicing schedule line 320 and performs the dicing process, as shown in FIG. 5D, all dicing lines 320 are disposed on the dicing processing line 360. The second modified regions 335 are formed in the thickness direction of the substrate 310.

도 5d를 참조하면, 상기 기판(310)의 내부에 기판(310)의 두께 방향에 수직인 방향으로 복수의 제3 개질영역(345)을 형성한다. 즉, 상기 기판(310) 상부에 마련된 클리빙 가공유닛(380)에 의하여 기판(310) 내부에 제3 개질영역들(135)을 형성한다. 구체적으로, 상기 기판(310) 내부에 형성된 클리빙 예정 라인(330)의 상부에 클리빙 가공유닛(380)을 위치시킨 다음, 상기 클리빙 가공유닛(380)으로부터 제3 레이저 빔을 기판(310)의 제1면(310a), 즉 상면 쪽으로 조사한다. 그리고, 이렇게 조사된 제3 레이저 빔은 기판(310)의 제1면(310a)을 통하여 기판(310) 내부의 소정 위치에 포커싱됨으로써 집광점을 형성한다. 이와 같이, 기판(310) 내부에 제3 레이저 빔의 포커싱에 의한 집광점이 형성되게 되면 다광자 흡수에 의한 제3 개질영역(345)이 형성될 수 있다. 이러한 제3 개질영역(345) 형성을 위한 제3 레이저 빔으로는 예를 들면, 펄스 폭이 대략 1㎲ 이상이며 집광점에서의 피크파워밀도가 대략 1×10⁸(W/cm²) 이상인 펄스 레이저가 사용될 수 있다. Referring to FIG. 5D, a plurality of third modified regions 345 are formed in the substrate 310 in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 310. That is, third reforming regions 135 are formed in the substrate 310 by the cleaving processing unit 380 provided on the substrate 310. Specifically, the cleaving processing unit 380 is positioned above the cleaving schedule line 330 formed in the substrate 310, and then a third laser beam is emitted from the cleaving processing unit 380. Irradiate toward the first surface 310a, that is, the upper surface. The irradiated third laser beam is focused at a predetermined position inside the substrate 310 through the first surface 310a of the substrate 310 to form a light collecting point. As such, when the light collecting point is formed by focusing the third laser beam inside the substrate 310, the third modified region 345 may be formed by the multiphoton absorption. As the third laser beam for forming the third modified region 345, for example, a pulse width of about 1 Hz or more and a peak power density at a light converging point of about 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more Lasers can be used.

상기 클리빙 가공유닛(380)이 클리빙 예정라인(330)을 따라 기판(310)의 두께 방향에 수직인 방향으로 이동하면서 반복적으로 집광점을 형성하게 되면, 상기 기판(310) 내부에서는 도 5e에 도시된 바와 같이, 복수의 제3 개질영역들(345)이 클리빙 예정라인(330)을 따라 기판(310)의 두께 방향에 수직인 방향으로 형성될 수 있다. 한편, 도 5d에는 클리빙 가공유닛(380)이 기판(310) 두께 방향에 수직인 방향으로 이동함으로써 제3 개질영역들(345)이 형성되는 경우가 설명되었으나, 상기 기판(310)이 부착된 스테이지가 이동함으로써 제3 개질영역들(345)이 형성되는 것도 가능하다. 상기 클리빙 가공유닛(380)은 제3 레이저 빔의 광경로 상에 배치되는 것으로, 예를 들면, 예를 들면 고반사율 광학거울, 빔 확장기 및 광학렌즈를 포함하는 복수의 광학소자를 구비할 수 있다. 한편, 상기 복수의 광학소자에는 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할함으로써 제3 개질영역들(345)을 형성하는데 소요되는 시간을 줄이기 위한 것으로, 다수의 회절격자(diffractive gratings)를 구비하는 회절광학소자(diffractive optical element)를 더 포함될 수 있다. When the cleaving processing unit 380 repeatedly moves along the cleaving line 330 in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 310 and repeatedly forms a light collecting point, the cleaving processing unit 380 may be formed in FIG. 5E. As shown in FIG. 3, the plurality of third modified regions 345 may be formed along the cleaving schedule line 330 in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 310. Meanwhile, in FIG. 5D, the case in which the third reforming regions 345 are formed by moving the cleaving processing unit 380 in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 310 is described. It is also possible for the third modified regions 345 to be formed by moving the stage. The cleaving processing unit 380 is disposed on the optical path of the third laser beam, and may include, for example, a plurality of optical elements including a high reflectance optical mirror, a beam expander, and an optical lens. have. On the other hand, in the plurality of optical elements to reduce the time required to form the third modified regions 345 by dividing one laser beam into a plurality of laser beams, a plurality of diffraction gratings (diffractive gratings) A diffractive optical element may be further included.

이어서, 상기 기판(310) 내부에 기판(310) 두께 방향에 수직인 방향으로 형성된 제3 개질영역들(345)에 의해 발생된 크랙을 기판(310) 내부 전체에 퍼지게 한다. 이와 같이, 크랙을 기판(310) 내부 전체에 퍼지게 하는 것은 워터 제트(water jet), 에어로졸 제트(aerosol jet), 레이저 또는 블레이드(blade) 등을 이용하여 이루어질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 크랙의 퍼짐으로 인해 상기 기판(310)은 도 5f에 도시된 바와 같이 기판 상부(310')와 기판 하부(310")로 분리되게 된다. 여기서, 상기 기판 하부(310")에는 적층부(315)가 형성되어 있다. Subsequently, cracks generated by the third modified regions 345 formed in the substrate 310 in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 310 are spread over the entire interior of the substrate 310. As such, spreading the cracks throughout the inside of the substrate 310 may be performed using a water jet, an aerosol jet, a laser or a blade. However, the present invention is not limited thereto. Due to the spreading of the cracks, the substrate 310 is separated into a substrate upper portion 310 'and a lower substrate 310 "as shown in FIG. 5F. Here, the substrate lower portion 310" has a stacking portion ( 315 is formed.

도 5g를 참조하게 되면, 제2 개질영역들(335)이 형성된 기판 하부(310")를 기판(310) 두께 방향으로 다이싱함으로써 기판 하부(310")을 다수의 칩(170)으로 분할하게 된다. 여기서, 상기 기판 하부(310")는 자연적으로 또는 기계적인 힘을 가함으로써 제2 개질영역들(125)에 의해 발생된 크랙에 의해 분할될 수 있다. Referring to FIG. 5G, the substrate lower portion 310 ″ may be divided into a plurality of chips 170 by dicing the lower substrate 310 ″ in which the second modified regions 335 are formed in the thickness direction of the substrate 310. do. Here, the lower substrate 310 ″ may be divided by cracks generated by the second modified regions 125 by applying a natural or mechanical force.

한편, 이상의 실시예에서는 에지 트리밍 공정에 의해 기판(310)의 가장자리 부분(310e)을 분리한 다음, 다이싱 가공유닛(360)을 이용하여 기판(310) 내부에 제2 개질영역들(335)을 형성하는 공정이 설명되었다. 하지만, 상기 다이싱 가공유닛(360)을 이용하여 기판(310) 내부에 제2 개질영역들(335)을 형성한 다음, 기판(310)의 가장자리 부분(310e)을 분리하는 에지 트리밍 공정이 수행되는 것도 가능하다. 이 경우, 기판(310)의 가장자리 부분(310e)이 분리된 후, 클리빙 공정에 의해 기판(310) 상부를 제거한 다음 다이싱 공정에 의해 기판 하부(310")를 다수의 칩(370)으로 분할하게 된다.Meanwhile, in the above embodiment, the edge portion 310e of the substrate 310 is separated by an edge trimming process, and then the second modified regions 335 are formed inside the substrate 310 using the dicing processing unit 360. The process for forming the was described. However, the edge trimming process of forming the second modified regions 335 in the substrate 310 using the dicing processing unit 360 and then separating the edge portion 310e of the substrate 310 is performed. It is also possible. In this case, after the edge portion 310e of the substrate 310 is separated, the upper portion of the substrate 310 is removed by the cleaving process, and then the lower substrate 310 ″ is transferred to the plurality of chips 370 by the dicing process. Will be divided.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

110,210,310... 기판 110a,210a,310a... 기판의 제1면
110b,210b,310b... 기판의 제2면 110c,110c'... 기판의 절단면
110e,210e,310e... 기판의 가장자리 부분
115,215,315... 적층부 125.125'... 개질영역
140,140',141,142,240,340... 절단 예정라인
150,250,350... 트리밍 가공유닛
310'... 기판 상부 210",310"... 기판 하부
220,320... 다이싱 예정라인 225,325... 제1 개질영역
230,330... 클리빙 예정라인 235,335... 제2 개질영역
260,360... 다이싱 가공유닛 270,370... 칩
345... 제3 개질영역 380... 클리빙 가공유닛110,210,310 ... substrate 110a, 210a, 310a ... first side of substrate
110b, 210b, 310b ... second side of substrate 110c, 110c '... cut surface of substrate
110e, 210e, 310e ... edge part of the substrate
115,215,315 ... Stacked 125.125 '... Reform Area
140,140 ', 141,142,240,340 ... Line to be cut
150,250,350 ... Trimming Unit
310 '... upper substrate 210 ", 310" ... lower substrate
220,320 ... Dicing scheduled line 225,325 ... First reforming area
230,330 ... scheduled cleaving line 235,335 ... second reforming area
260,360 ... Dicing Processing Unit 270,370 ... Chip
345 ... 3rd reforming area 380 ... cleaving processing unit

Claims

Forming a plurality of first modified regions by focusing a first laser beam inside the substrate along a curved cutting line formed at an outer side of the substrate; And
And separating an edge portion of the substrate in a thickness direction of the substrate by cracks generated by the first modified regions.

The method of claim 1,
The first modified regions move the first laser beam through the first surface of the substrate while a trimming processing unit disposed on the optical path of the first laser beam moves relative to the substrate along the cutting target line. Laser processing method is formed by focusing the inside of the substrate to form a light collecting point.

The method of claim 2,
The substrate is a laser processing method comprising a translucent material.

The method of claim 2,
Laser processing method is a pattern or elements are formed on the second surface of the substrate.

The method of claim 1,
The curved cutting line is at least one laser processing method is formed on the outer periphery of the substrate.

The method of claim 1,
Separating the edge portion of the substrate is a laser processing method made by natural or mechanical force.

The method of claim 1,
At least one first modification region is formed in the thickness direction of the substrate.

The method of claim 1,
A plurality of first modified regions are formed along the thickness direction of the substrate, the plurality of first modified regions are sequentially formed while going toward the first laser beam incident.

The method of claim 2,
Cutting surface of the substrate from which the edge portion is removed is a laser processing method formed side by side or inclined in the thickness direction of the substrate.

The method of claim 2,
Separating the edges of the substrate, and then forming a plurality of second modified regions by focusing a second laser beam inside the substrate along a dicing schedule line.

11. The method of claim 10,
The second modified regions may move the second laser beam through the first surface of the substrate while the dicing processing unit disposed on the optical path of the second laser beam moves relative to the substrate along the dicing predetermined line. A laser processing method is formed between the inside of the substrate and the second surface of the substrate by forming a focusing point by focusing inside the substrate.

11. The method of claim 10,
At least one second modification region is formed in the thickness direction of the substrate.

11. The method of claim 10,
Forming the second modified regions and then polishing the first side of the substrate to a predetermined depth; And dicing the substrate in a thickness direction due to cracks caused by second modification regions formed along the dicing line.

11. The method of claim 10,
Forming the second modified region, and then forming a plurality of third modified regions by focusing a third laser beam inside the substrate along a cleaving line.

15. The method of claim 14,
The third modified regions are configured to move the third laser beam through the first surface of the substrate while the cleaving processing unit disposed on the optical path of the third laser beam moves relative to the substrate along a cleaving line. Laser focusing method is formed in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate by focusing therein to form a focusing point.

The method of claim 15,
The cleaving processing unit is for dividing one laser beam into a plurality of laser beams, the laser processing method further comprising a diffractive optical element having a plurality of diffractive gratings.

15. The method of claim 14,
Forming the third modified regions and then spreading the cracks generated by the third modified regions into the substrate to cleave the substrate in a direction perpendicular to the thickness direction; And dicing the substrate in a thickness direction by cracking by the second modified regions.

The method of claim 17,
The spreading of the cracks generated by the third modified regions in the substrate is performed by a water jet, an aerosol jet, a laser or a blade.

A plurality of first modified regions are formed between the inside of the substrate and the second surface of the substrate by forming a focusing point by focusing a first laser beam inside the substrate through the first surface of the substrate along a dicing line. Making; And
Forming a plurality of second modified regions by focusing a second laser beam on the inside of the substrate through a first surface of the substrate along a curved cutting line formed on an outer side of the substrate to form a focusing point; Laser processing method comprising.

The method of claim 19,
And at least one first and second modified region are formed along the thickness direction of the substrate, respectively.

The method of claim 19,
Forming the second modified regions and then separating an edge portion of the substrate in a thickness direction of the substrate by cracks generated by the second modified regions.

22. The method of claim 21,
Separating an edge portion of the substrate, and then polishing the first side of the substrate to a predetermined depth; And dicing the substrate in a thickness direction by cracks generated by the first modified regions.

22. The method of claim 21,
The edge portion of the substrate is separated, and then a third laser beam is focused inside the substrate through the first surface of the substrate to form a light converging point along a cleaving line, in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate. And forming a plurality of third modified regions.

24. The method of claim 23,
Forming the third modified regions and then spreading the cracks generated by the third modified regions into the substrate to cleave the substrate in a direction perpendicular to the thickness direction; And dicing the substrate in a thickness direction by cracks generated by the first modified regions.