KR20130037639A - 애블레이션 가공 방법 - Google Patents

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powder
ablation processing
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노부야스 기타하라
유키노부 오우라
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 에너지의 확산 및 레이저빔의 반사를 억제할 수 있는 애블레이션 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
피가공물에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 애블레이션 가공 방법으로서, 적어도 애블레이션 가공을 해야 하는 피가공물의 영역에, 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말을 혼입한 액상 수지를 도포하여, 이 분말 함유 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과, 이 보호막 형성 공정을 실시한 후, 이 보호막이 형성된 피가공물의 영역에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 레이저 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

애블레이션 가공 방법{ABLATION PROCESSING METHOD}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 애블레이션 가공 방법에 관한 것이다.
IC, LSI, LED 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 웨이퍼는 절삭 장치 또는 레이저 가공 장치 등의 가공 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되고, 분할된 디바이스는 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전기 기기에 널리 이용되고 있다.
웨이퍼의 분할에는, 다이싱소라고 불리는 절삭 장치를 이용한 다이싱 방법이 널리 채용되고 있다. 다이싱 방법에서는, 다이아몬드 등의 지립을 금속이나 수지로 굳혀 두께 30 ㎛ 정도로 한 절삭 블레이드를, 30000 rpm 정도의 고속으로 회전시키면서 웨이퍼에 절입시킴으로써 웨이퍼를 절삭하여, 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할한다.
한편, 최근에는, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 웨이퍼에 조사하여 애블레이션 가공에 의해 레이저 가공홈을 형성하고, 이 레이저 가공홈을 따라 브레이킹 장치로 웨이퍼를 할단하여 개개의 디바이스로 분할하는 방법이 제안되고 있다(일본 특허 출원 공개 평10-305420호 공보).
애블레이션 가공에 의한 레이저 가공홈의 형성은, 다이싱소에 의한 다이싱 방법에 비해 가공 속도를 고속화할 수 있고, 사파이어나 SiC 등의 경도가 높은 소재로 이루어지는 웨이퍼에서도 비교적 용이하게 가공할 수 있다.
또한, 가공홈을 예컨대 10 ㎛ 이하 등의 좁은 폭으로 할 수 있기 때문에, 다이싱 방법으로 가공하는 경우와 비교하여 웨이퍼 1장당 디바이스를 취하는 양을 늘릴 수 있다고 하는 특징을 갖고 있다.
그런데, 웨이퍼에 펄스 레이저빔을 조사하면, 펄스 레이저빔이 조사된 영역에 열에너지가 집중하여 데브리(debris)가 발생한다. 이 데브리가 디바이스 표면에 부착하면 디바이스의 품질을 저하시킨다고 하는 문제가 생긴다.
그래서, 일본 특허 출원 공개 제2004-188475호 공보에는, 이러한 데브리에 의한 문제를 해소하기 위해, 웨이퍼의 가공면에 PVA(폴리비닐알코올), PEG(폴리에틸렌글리콜) 등의 수용성 수지를 도포하여 보호막을 형성하고, 이 보호막을 통해 웨이퍼에 펄스 레이저빔을 조사하도록 한 레이저 가공 장치가 제안되어 있다.
일본 특허 출원 공개 평10-305420호 공보 일본 특허 출원 공개 제2004-188475호 공보
보호막을 도포하는 것에 의해 데브리가 디바이스 표면에 부착하는 문제를 해결할 수 있지만, 보호막에 의해 레이저빔의 에너지가 확산되어 가공 효율이 악화된다고 하는 문제가 있다. 또한, 분할 예정 라인에 TEG(Test Element Group)라고 지칭되는 금속막이 피복되어 있는 경우는, 레이저빔이 TEG에서 반사되어 애블레이션 가공이 불충분해진다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 에너지의 확산 및 레이저빔의 반사를 억제할 수 있는 애블레이션 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 피가공물에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 애블레이션 가공 방법으로서, 적어도 애블레이션 가공을 해야 하는 피가공물의 영역에, 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말을 혼입한 액상 수지를 도포하여, 이 분말 함유 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과, 이 보호막 형성 공정을 실시한 후, 이 보호막이 형성된 피가공물의 영역에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 레이저 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 애블레이션 가공 방법이 제공된다.
바람직하게는, 분말의 평균 입경은 레이저빔의 스폿 직경보다 작다. 바람직하게는, 레이저빔의 파장은 355 ㎚ 이하이며, 분말은 Fe2O3, ZnO, TiO2, CeO2, CuO 및 Cu2O로 이루어진 군에서 선택된 금속 산화물을 포함하고, 액상 수지는 폴리비닐알코올을 포함한다.
본 발명의 애블레이션 가공 방법은, 적어도 애블레이션 가공을 해야 하는 피가공물의 영역에, 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말을 혼입한 액상 수지를 도포하여 보호막을 형성하기 때문에, 레이저빔의 에너지가 보호막중의 분말에 흡수되어 피가공물에 전달되고, 에너지의 확산 및 레이저빔의 반사가 억제되어 애블레이션 가공이 효율적으로 원활히 수행된다.
도 1은 본 발명의 애블레이션 가공 방법을 실시하는 데 적합한 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 레이저빔 조사 유닛의 블록도이다.
도 3은 점착 테이프를 통해 환형 프레임에 의해 지지된 반도체 웨이퍼의 사시도이다.
도 4는 액상 수지 도포 공정을 도시하는 사시도이다.
도 5는 각종 금속 산화물의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 애블레이션 가공 공정을 도시하는 사시도이다.
도 7의 (A)는 산화티타늄을 함유한 보호막이 피복된 웨이퍼의 애블레이션 가공 결과를 나타내는 사진, 도 7의 (B)는 보호막이 피복되지 않은 웨이퍼의 애블레이션 가공 결과를 나타내는 사진, 도 7의 (C)는 금속 산화물을 함유하지 않는 종래의 보호막이 피복된 웨이퍼의 애블레이션 가공 결과를 나타내는 사진이다.
도 8의 (A)는 산화티타늄을 함유한 보호막이 피복된 TEG 부분의 애블레이션 가공 결과를 나타내는 사진, 도 8의 (B)는 보호막이 피복되지 않은 TEG 부분의 애블레이션 가공 결과를 나타내는 사진, 도 8의 (C)는 금속 산화물을 함유하지 않는 종래의 보호막이 피복된 TEG 부분의 애블레이션 가공 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 애블레이션 가공 방법을 실시하는 데 적합한 레이저 가공 장치의 개략 구성도를 도시하고 있다.
레이저 가공 장치(2)는 정지 베이스(4) 위에 X축 방향으로 이동 가능하게 탑재된 제1 슬라이드 블록(6)을 포함한다. 제1 슬라이드 블록(6)은 볼나사(8) 및 펄스 모터(10)로 구성되는 가공 이송 수단(12)에 의해 한 쌍의 가이드 레일(14)을 따라 가공 이송 방향, 즉 X축 방향으로 이동한다.
제1 슬라이드 블록(6) 위에는 제2 슬라이드 블록(16)이 Y축 방향으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. 즉, 제2 슬라이드 블록(16)은 볼나사(18) 및 펄스 모터(20)로 구성되는 인덱싱 이송 수단(22)에 의해 한 쌍의 가이드 레일(24)을 따라 인덱싱 방향, 즉 Y축 방향으로 이동한다.
제2 슬라이드 블록(16) 위에는 원통 지지 부재(26)를 사이에 두고 척테이블(28)이 탑재되어 있고, 척테이블(28)은 가공 이송 수단(12) 및 인덱싱 이송 수단(22)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하다. 척테이블(28)에는, 척테이블(28)에 흡인 유지된 반도체 웨이퍼를 클램핑하는 클램프(30)가 설치되어 있다.
정지 베이스(4)에는 칼럼(32)이 세워져 설치되어 있고, 이 칼럼(32)에는 레이저빔 조사 유닛(34)을 수용하는 케이싱(35)이 부착되어 있다. 레이저빔 조사 유닛(34)은 도 2에 도시하는 바와 같이, YAG 레이저 또는 YVO4 레이저를 발진시키는 레이저 발진기(62)와, 반복 주파수 설정 수단(64)과, 펄스폭 조정 수단(66)과, 파워 조정 수단(68)을 포함한다.
레이저빔 조사 유닛(34)의 파워 조정 수단(68)에 의해 정해진 파워로 조정된 펄스 레이저빔은 케이싱(35) 선단에 부착된 집광기(36)의 미러(70)에서 반사되고, 또한 집광용 대물 렌즈(72)에 의해 집광되어 척테이블(28)에 유지되어 있는 반도체 웨이퍼(W)에 조사된다.
케이싱(35)의 선단부에는, 집광기(36)와, X축 방향으로 정렬하여 레이저 가공을 해야 하는 가공 영역을 검출하는 촬상 유닛(38)이 배치되어 있다. 촬상 유닛(38)은 가시광에 의해 반도체 웨이퍼의 가공 영역을 촬상하는 통상의 CCD 등의 촬상 소자를 포함한다.
촬상 유닛(38)은 반도체 웨이퍼에 적외선을 조사하는 적외선 조사기와, 적외선 조사기에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 이 광학계에 의해 포착된 적외선에 대응한 전기 신호를 출력하는 적외선 CCD 등의 적외선 촬상 소자로 구성되는 적외선 촬상 유닛을 더 포함하며, 촬상된 화상 신호는 컨트롤러(제어 수단)(40)에 송신된다.
컨트롤러(40)는 컴퓨터로 구성되어 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙처리장치(CPU)(42)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(44)와, 연산 결과 등을 저장하는 기록 및 판독 가능한 램덤 액세스 메모리(RAM)(46)와, 카운터(48)와, 입력 인터페이스(50)와, 출력 인터페이스(52)를 구비한다.
도면부호 56은 가이드 레일(14)을 따라 배치된 리니어 스케일(54)과, 제1 슬라이드 블록(6)에 배치된 도시하지 않는 판독 헤드로 구성되는 가공 이송량 검출 수단이며, 가공 이송량 검출 수단(56)의 검출 신호는 컨트롤러(40)의 입력 인터페이스(50)에 입력된다.
도면부호 60은 가이드 레일(24)을 따라 배치된 리니어 스케일(58)과, 제2 슬라이드 블록(16)에 배치된 도시하지 않는 판독 헤드로 구성되는 인덱싱 이송량 검출 수단이며, 인덱싱 이송량 검출 수단(60)의 검출 신호는 컨트롤러(40)의 입력 인터페이스(50)에 입력된다.
촬상 유닛(38)에서 촬상된 화상 신호도 컨트롤러(40)의 입력 인터페이스(50)에 입력된다. 한편, 컨트롤러(40)의 출력 인터페이스(52)로부터는 펄스 모터(10), 펄스 모터(20), 레이저빔 조사 유닛(34) 등에 제어 신호가 출력된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 레이저 가공 장치(2)의 가공 대상인 반도체 웨이퍼(W)의 표면에서는, 제1 스트리트(S1)와 제2 스트리트(S2)가 직교하여 형성되어 있고, 제1 스트리트(S1)와 제2 스트리트(S2)에 의해 구획된 영역에 다수의 디바이스(D)가 형성되어 있다.
웨이퍼(W)는 점착 테이프인 다이싱 테이프(T)에 부착되고, 다이싱 테이프(T)의 외주부는 환형 프레임(F)에 부착되어 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 다이싱 테이프(T)를 통해 환형 프레임(F)에 지지된 상태가 되고, 도 1에 도시하는 클램프(30)에 의해 환형 프레임(F)를 클램핑함으로써 척테이블(28) 위에 지지 고정된다.
본 발명의 애블레이션 가공 방법으로는, 우선, 웨이퍼(W)의 애블레이션 가공을 해야 하는 영역에, 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말을 혼입한 액상 수지를 도포하는 액상 수지 도포 공정을 실시한다.
예컨대, 도 4에 도시하는 바와 같이, 액상 수지 공급원(76)에는 레이저빔의 파장(예컨대 355 ㎚)에 대하여 흡수성을 갖는 분말(예컨대 TiO2)을 혼입한 PVA(폴리비닐알코올) 등의 액상 수지(80)가 저장되어 있다.
펌프(78)를 구동함으로써, 액상 수지 공급원(76)에 저장되어 있는 액상 수지(80)를 공급 노즐(74)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 공급하여, 액상 수지(80)를 웨이퍼(W)의 표면에 도포한다. 그리고, 이 액상 수지(80)를 경화시켜 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말이 혼입된 보호막(82)을 형성한다.
웨이퍼(W)의 표면 위에의 액상 수지(80)의 도포 방법은, 예컨대 웨이퍼(W)를 회전시키면서 도포하는 스핀코트법을 채용할 수 있다. PVA(폴리비닐알코올), PEG(폴리에틸렌글리콜) 등의 액상 수지 내에 혼입되는 분말로서, 본 실시형태에서는 TiO2을 채용하였다.
도 4에 도시하는 실시형태에서는 분말을 함유하는 액상 수지(80)를 웨이퍼(W) 전체면에 도포하여 보호막(82)을 형성하고 있지만, 액상 수지(80)를 애블레이션 가공해야 하는 영역, 즉 제1 스트리트(S1) 및 제2 스트리트(S2)에만 도포하여 보호막을 형성하도록 하여도 좋다.
본 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼(W)가 실리콘 웨이퍼로 형성되어 있다. 실리콘의 흡수단 파장은 1100 ㎚이기 때문에, 파장이 355 ㎚ 이하인 레이저빔을 이용하면 애블레이션 가공을 원활히 수행할 수 있다. 액상 수지에 혼입하는 분말의 평균 입경은 레이저빔의 스폿 직경보다 작은 것이 바람직하고, 예컨대 10 ㎛보다 작은 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, ZnO, TiO2, CeO2, Fe2O3의 분광 투과율이 표시되어 있다. 이 그래프로부터, 애블레이션 가공에 사용하는 레이저빔의 파장을, 355 ㎚ 이하로 설정하면, 레이저빔이 이들 금속 산화물의 분말에 거의 흡수되는 것이 이해된다.
도 5에 나타낸 금속 산화물 이외에도, CuO 및 Cu2O도 동일한 경향의 분광 투과율을 갖고 있기 때문에, 액상 수지에 혼입하는 분말로서 채용할 수 있다. 따라서, 액상 수지에 혼입하는 분말로서는, TiO2, Fe2O3, ZnO, CeO2, CuO, Cu2O 중 어느 하나를 채용할 수 있다.
표 1에 이들 금속 산화물의 소광 계수(감쇠 계수)(k) 및 융점을 나타낸다. 참고로, 소광 계수(k)와 흡수 계수(α) 사이에는 α=4πk/λ의 관계가 있다. 여기서, λ는 사용하는 광의 파장이다.
Figure pat00001
액상 수지 도포 공정을 실시하여 웨이퍼(W)의 표면에 보호막(82)을 형성한 후, 애블레이션 가공에 의한 레이저 가공 공정을 실시한다. 이 레이저 가공 공정에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W) 및 보호막(82) 내 분말에 대하여 흡수성을 갖는 파장(예컨대 355 ㎚)의 펄스 레이저빔(37)을 집광기(36)로 집광하여 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 조사하면서, 척테이블(28)을 도 6에서 화살표 X1 방향으로 정해진 가공 이송 속도로 이동시켜, 제1 스트리트(S1)를 따라 애블레이션 가공으로 레이저 가공홈(84)을 형성한다.
웨이퍼(W)를 유지한 척테이블(28)을 Y축 방향으로 인덱싱 이송하면서, 모든 제1 스트리트를 따라 애블레이션 가공으로 동일한 레이저 가공홈(84)을 형성한다. 이어서, 척테이블(28)을 90도 회전시킨 후, 제1 스트리트(S1)와 직교하는 방향으로 신장하는 모든 제2 스트리트(S2)를 따라 애블레이션 가공으로 동일한 레이저 가공홈(84)을 형성한다.
본 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼(W)로서 실리콘 웨이퍼를 채용하고, 액상 수지로서의 PVA중에 평균 입경 100 ㎚의 TiO2 분말을 혼입하며, PVA를 웨이퍼(W)의 표면에 도포하여 TiO2 분말 함유 보호막(82)을 웨이퍼(W) 표면에 형성하고, 이하의 레이저 가공 조건으로 레이저 가공을 실시하였다. 또한, TiO2의 흡수단 파장은 400 ㎚이다.
광원 : YAG 펄스 레이저
파장 : 355 ㎚(YAG 레이저의 제3 고조파)
평균 출력 : 0.5 W
반복 주파수 : 200 kHz
스폿 직경 : φ10 ㎛
이송 속도 : 100 ㎜/초
본 실시형태의 애블레이션 가공 방법에 의하면, 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말을 혼입한 액상 수지(80)를 웨이퍼(W)의 표면에 도포하여 보호막(82)을 형성한 후, 애블레이션 가공을 실시하기 때문에, 레이저빔의 에너지가 분말에 흡수되어 웨이퍼(W)에 전달되고, 에너지의 확산 및 레이저빔의 반사가 억제되어 애블레이션 가공이 효율적으로 원활히 수행된다. 액상 수지 내에 혼입되는 분말은 가공 촉진제로서 작용하게 된다.
모든 스트리트(S1, S2)를 따라 레이저 가공홈(84)을 형성한 후, 잘 알려진 브레이킹 장치를 사용하여, 다이싱 테이프(T)를 반경 방향으로 확장하여 웨이퍼(W)에 외력을 부여하고, 이 외력에 의해 웨이퍼(W)를 레이저 가공홈(84)을 따라 개개의 디바이스(D)로 분할한다.
도 7의 (A)를 참조하면, 산화티탄을 함유한 PVA 보호막을 피복한 후, 애블레이션 가공을 실시한 결과를 나타내는 사진이 도시되어 있다. 비교를 위해, 보호막이 없는 상태를 도 7의 (B)에 도시하고, 분말을 함유하지 않는 PVA 보호막을 형성한 경우의 애블레이션 가공 결과를 도 7의 (C)에 도시한다.
이들 사진을 비교하면 명백한 바와 같이, 도 7의 (A)에 도시하는 본 실시형태에서는, 아무런 디라미네이션(delamination)을 발생시키지 않고 깔끔한 레이저 가공홈이 형성되어 있다.
도 8의 (A)를 참조하면, 본 발명의 애블레이션 가공 방법에 의해 TEG라고 지칭되는 디바이스의 특성을 테스트하는 스트리트 위에 형성된 전극을 가공했을 때의 가공 결과를 나타내는 사진이 도시되어 있다. 비교를 위해, 도 8의 (B)에 PVA 보호막을 형성하지 않을 때의 가공 결과를, 도 8의 (C)에 분말을 함유하지 않는 PVA 보호막을 형성했을 때의 가공 결과를 각각 도시한다.
도 8의 (A)에 도시하는 사진으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 애블레이션 가공 방법으로는 TEG에 깔끔한 레이저 가공홈이 형성되지만, 도 8의 (B)에 도시하는 종래 방법으로는 TEG의 애블레이션 가공이 불가능하고, 도 8의 (C)에 도시하는 종래 방법으로는, TEG의 애블레이션 가공이 거의 불가능했다.
W: 반도체 웨이퍼 T: 점착 테이프(다이싱 테이프)
F: 환형 프레임 D: 디바이스
2: 레이저 가공 장치 28: 척테이블
34: 레이저빔 조사 유닛 36: 집광기
80: 분말 함유 액상 수지 82: 보호막
84: 레이저 가공홈

Claims (3)

  1. 피가공물에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 애블레이션 가공 방법에 있어서,
    적어도 애블레이션 가공을 해야 하는 피가공물의 영역에, 레이저빔의 파장에 대하여 흡수성을 갖는 분말을 혼입한 액상 수지를 도포하여, 이 분말 함유 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과,
    이 보호막 형성 공정을 실시한 후, 이 보호막이 형성된 피가공물의 영역에 레이저빔을 조사하여 애블레이션 가공을 실시하는 레이저 가공 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 애블레이션 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분말의 평균 입경은 레이저빔의 스폿 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 애블레이션 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레이저빔의 파장은 355 ㎚ 이하이고, 상기 분말은 Fe2O3, ZnO, TiO2, CeO2, CuO 및 Cu2O로 이루어진 군에서 선택된 금속 산화물을 포함하며, 상기 액상 수지는 폴리비닐알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 애블레이션 가공 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180056112A (ko) * 2016-11-18 2018-05-28 가부시기가이샤 디스코 보호막 형성용 수지제 및 레이저 가공 방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6341666B2 (ja) * 2014-01-14 2018-06-13 株式会社ディスコ レーザー加工方法
JP2016001677A (ja) * 2014-06-12 2016-01-07 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2016115800A (ja) 2014-12-15 2016-06-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6399923B2 (ja) * 2014-12-24 2018-10-03 株式会社ディスコ 板状物のレーザー加工方法
JP2017005158A (ja) 2015-06-12 2017-01-05 株式会社ディスコ ウエーハの裏面研削方法
JP6837709B2 (ja) * 2016-10-14 2021-03-03 株式会社ディスコ デバイスウェーハのレーザ加工方法
TWI729017B (zh) * 2016-10-25 2021-06-01 日商迪思科股份有限公司 保護膜形成用樹脂劑及雷射加工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353935A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2009279905A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Nippon Kararingu Kk レーザーマーキング多層シート
JP2013000818A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Total Electric Management Service ラチェット式スパナ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305420A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法
US6512198B2 (en) * 2001-05-15 2003-01-28 Lexmark International, Inc Removal of debris from laser ablated nozzle plates
NL1022081C2 (nl) * 2002-12-04 2004-06-07 Dsm Nv Laserlicht absorberend additief.
JP2004188475A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工方法
JP4471632B2 (ja) * 2003-11-18 2010-06-02 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2008130818A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
US8114572B2 (en) * 2009-10-20 2012-02-14 Eastman Kodak Company Laser-ablatable elements and methods of use
JP5839923B2 (ja) * 2011-10-06 2016-01-06 株式会社ディスコ パシベーション膜が積層された基板のアブレーション加工方法
JP5888927B2 (ja) * 2011-10-06 2016-03-22 株式会社ディスコ ダイアタッチフィルムのアブレーション加工方法
JP2014124646A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ加工方法および微粒子層形成剤
JP6178077B2 (ja) * 2013-01-23 2017-08-09 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353935A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2009279905A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Nippon Kararingu Kk レーザーマーキング多層シート
JP2013000818A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Total Electric Management Service ラチェット式スパナ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180056112A (ko) * 2016-11-18 2018-05-28 가부시기가이샤 디스코 보호막 형성용 수지제 및 레이저 가공 방법

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