KR20190133502A

KR20190133502A - 웨이퍼 가공 장치

Info

Publication number: KR20190133502A
Application number: KR1020180058513A
Authority: KR
Inventors: 권강혁
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-12-03
Also published as: WO2019225830A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치는 웨이퍼를 가공하기 위한 빔을 생성하는 레이저 발생부, 상기 빔을 복수개로 분할하는 적어도 하나의 회절 광학 소자가 삽입되고 상기 빔이 관통되도록 형성된 복수의 슬롯을 포함하는 슬롯부, 상기 슬롯부에서 전달된 빔을 상기 웨이퍼의 표면으로 전달하는 스캐너를 포함하되, 상기 복수의 슬롯 중 한 곳은 상기 빔 경로 상에 위치하도록 형성되고, 상기 복수의 슬롯 중 적어도 한 곳은 상기 회절 광학 소자가 미 삽입되어 빈 슬롯으로 형성되고, 상기 웨이퍼의 표면은 상기 적어도 하나의 회절 광학 소자에 의하여 분할된 복수의 빔과 상기 빈 슬롯을 관통한 빔에 의하여 가공될 수 있다.

Description

웨이퍼 가공 장치{PROCESSING DEVICE FOR WAFER}

본 발명은 웨이퍼 가공 장치에 관한 것으로, 구체적으로 회절 광학 소자가 탑재된 슬롯부를 구비하여 빔을 원하는 개수, 간격, 형태 등으로 만들어 웨이퍼의 표면을 가공하는 장치에 관한 것이다.

일반적인 태양광 전지 웨이퍼의 경우 후면에 Passivation layer를 형성하고 그 위에 Al를 인쇄한 후 소성 시킨다. 이로 인해 장파장 영역의 반사도 증가로 인하여 Isc(short circuit current)가 증가하고 Passivation 효과가 발생한다. 따라서, Voc(open circuit voltage)가 증가하므로 인하여 저항이 상승하고 이 때문에 정동의 이동 통로가 부족하여 충전율(Fill Factor)가 저하된다. 그러므로 태양광 전지의 효율이 저하되는 결과가 발생한다.

이와 같은 효율 저하를 방지하기 위하여 Al 인쇄 전 정공의 이동 통로를 확보하기 위해 Passivation layer를 수 마이크로미터(um)깊이로 제거하는 공정을 추가하였으며 이를 LCO(Laser Contact Opening)이라 한다.

현재 상용화된 종래의 LCO 웨이퍼 가공 장치의 시간당 생산량은 대략 4,000 장 정도이다. Passivation Layer를 제거하기 위한 초기 가공 패턴은 Line 형상이었다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 LCO 웨이퍼 가공 장치는 레이저 장치와 스캐너를 사용하여 적절한 반복도와 스캔 속도를 통해 충분한 생산성을 얻을 수 있었다.

그러나 가공 패턴이 Dot 형태로 변하고 그 간격이 세밀해짐으로 위 조합만으로 생산성을 달성할 수 없을 뿐만 아니라 요구되는 생산성이 점점 증가하고 있어 위 조합에 대한 장치를 여러 대 설치해야 하므로 많은 비용과 유지 보수 어려움이 수반될 수 있다.

한국등록특허 10-0066593

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치는 레이저 발생부에서 발생된 빔을 분할하여 사용자가 원하는 개수, 간격, 형태로 쉽고 빠르게 웨이퍼의 표면 전체를 가공할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

또한, 상기 회절 광학 소자는 복수개로 형성되고, 상기 복수의 회절 광학 소자는 상기 레이저 발생부에서 생성된 빔을 서로 다른 개수와 간격 형태로 분할할 수 있다.

또한, 복수의 슬롯은 상기 빔 경로와 수직한 방향으로 나열되어 있어, 상기 슬롯부는 구동부에 의하여 상기 빔 경로와 수직한 방향으로 이동되거나 슬롯부는 원형으로 형성되고 구동부에 의해 회전되고, 슬롯부가 회전함에 따라 상기 복수의 슬롯 중 하나가 상기 빔 경로에 위치될 수 있다.

또한, 레이저 발생부와 상기 슬롯부 사이에 위치하여, 상기 레이저 발생부에서 생성된 빔의 스폿 크기를 조절하는 콜리메이터를 더 포함할 수 있다.

또한, 슬롯부와 상기 스캐너 사이에 위치하여, 상기 빈 슬롯을 관통한 빔의 스폿 크기를 조절하고, 상기 회절 광학 소자에 의하여 분할된 복수의 빔의 간격을 조절하는 콜리메이터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하여 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 웨이퍼 가공 장치는 복수의 슬롯을 포함하는 슬롯부가 구비되어 있어, 슬롯에 삽입된 회절 광학 소자에 의하여 분할된 복수의 빔과 빈 슬롯을 관통하는 빔을 통하여 웨이퍼의 표면 전체를 가공할 수 있으므로, 태양광 전지의 효율을 증대 시킬 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 종래의 웨이퍼 가공 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 슬롯부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 방법을 나타낸 순서도이다.

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.

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 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

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 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼를 개략적으로 나타낸 도면이다.도 2 및 도 4에 도시된 화살표는 빔을 나타낸다.

도 2를 참고해보면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치는 레이저 발생부(20), 슬롯부(30), 스캐너(40)(Scanner)를 포함할 수 있다.

레이저 발생부(20)는 웨이퍼(10)를 가공하기 위한 빔을 생성할 수 있다. 웨이퍼(10)는 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 일반적인 원형 웨이퍼의 가장자리를 깎아 다각형 혹은 사각형에서 모서리가 제거된 형상으로 형성된 태양광 전지 웨이퍼(10)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

슬롯부(30)는 레이저 발생부(20)에서 생성된 빔을 복 수개로 분할하는 적어도 하나의 회절 광학 소자(34)(DOE: Diffraction Optical Element)가 삽입되고 빔이 관통되도록 형성된 복수의 슬롯(32)을 포함할 수 있다. 즉, 빔 경로 상에 위치한 복수의 슬롯(32) 중 한 곳은 빔이 관통되도록 형성될 수 있다. 또한 슬롯부(30)는 후술할 구동부(70)에 의하여 이동되도록 형성되어 복수의 슬롯(32) 중 어느 하나가 빔 경로 상에 위치하여 빔이 관통되도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 슬롯부(30)의 측면 또는 외주연에서 빔 경로에 수직한 방향으로 복수의 슬롯(32)이 형성되고, 슬롯부(30)의 일면부터 타면까지 빔이 관통할 수 있는 복수의 관통부(36)가 복수의 슬롯에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 회절 광학 소자(34)는 빔 경로와 수직한 방향으로 관통부(36)에 대응되는 위치까지 슬롯(32)에 삽입될 수 있다.

스캐너(40)는 슬롯부(30)에서 전달된 빔을 웨이퍼(10) 표면으로 전달하여 웨이퍼(10) 표면이 가공되도록 하는 역할을 한다. 특히, 스캐너(40)는 복수의 갈바노 미러(Galvano-mirror)가 구비되어 있어, 별도의 구동부(미도시)에 의하여 갈바노 미러가 회전됨에 따라 전달된 빔을 x축과 y축으로 이동시켜 웨이퍼(10) 표면 중 원하는 영역을 가공할 수 있다. 별도의 구동부는 후술할 제어부(90)에 의하여 제어될 수 있다.

한편, 복수의 슬롯(32) 중 적어도 한 곳은 회절 광학 소자(34)가 미 삽입되어 빈 슬롯으로 형성할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)의 표면은 적어도 하나의 회절 광학 소자(34)에 의하여 분할된 복수의 빔과 빈 슬롯을 관통한 빔에 의하여 가공될 수 있다.

결국, 빔은 복수의 관통부(36)를 통해 복수의 슬롯(32) 중 어느 한 곳을 관통하여 스캐너(40)로 전달되는데, 이때 빔이 관통하는 슬롯(32)에 회절 광학 소자(34)가 삽입될 경우, 빔은 복수개로 분할되어 스캐너(40)로 전달되므로 웨이퍼(10)의 표면은 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 점(Dot) 형상으로 가공될 수 있다. 이처럼, Dot 형상으로 웨이퍼(10)를 가공하면, 종래의 Line 형상으로 표면을 가공할 때 보다 태양광 전지의 효율을 증대된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 회절 광학 소자(34)는 복수개로 형성되어 슬롯부(30)의 복수의 슬롯(32) 중 일부에 삽입될 수 있다. 구체적으로 복수의 슬롯(32)에 삽입된 복수의 회절 광학 소자(34)는 각각 서로 다른 개수, 간격, 형태로 빔을 분할하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 회절 광학 소자와 제2 회절 광학 소자에 의하여 분할되는 빔의 개수는 서로 다르게 형성될 수 있다.

따라서, 사용자가 원하는 가공 패턴 또는 가공 조건에 따라 복수의 회절 광학 소자(34) 중 하나를 선택함에 따라 레이저 발생부(20)에서 생성된 빔은 선택된 회절 광학 소자(34)에 의하여 복수개로 분할되어 웨이퍼(10) 표면에 전달될 수 있다.

다시, 도 2 및 도 3을 참고해보면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼(10) 가공 장치는, 아이솔레이터(Isolator)(50), 콜리메이터(Collimator)(60), 레즈부(70) 구동부(80), 제어부(90)를 더 포함할 수 있다.

아이솔레이터(50)는 레이저 발생부(20)와 슬롯부(30) 사이에 위치하여, 레이저 발생부(20)에서 생성된 빔이 여러 주변 장치에 의해 다시 레이저 발생부(20) 방향으로 돌아 오는 것을 방지하거나, 빔의 특성이 왜곡되거나 주변 구성 및 부품이 파괴되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이에 따라 레이저 발생부(20)에서 생성된 빔은 아이솔레이터(50)를 통과하되 다시 레이저 방생부(20) 방향으로 되돌아오 것이 차단될 수 있다.

콜리메이터(60)는 레이저 발생부(20)와 슬롯부(30) 사이에 위치하여, 레이저 발생부(20)에서 생성된 빔을 일정한 크기로 조절하여 평행 빔을 형성한다. 즉, 콜리메이터(60)는 빔의 스폿의 크기를 조절하도록 형성될 수 있으며, 아이솔레이터(60)가 구비되어 있으면 콜리메이터(60)는 아이솔레이터(50)와 슬롯부(30) 사이에 위치할 수 있다.

따라서, 콜리메이터(60)는 사용자가 원하는 가공 패턴 혹은 가공 조건에 따라 빔의 스폿 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 회절 광학 소자(34)에 의하여 1차적으로 웨이퍼(10)가 가공이 되고, 2차적으로 웨이퍼(10)의 미 가공 영역을 가공할 때, 레이저 발생부(20)에서 생성됨 빔을 그대로 사용할 경우, 웨이퍼(10) 상에 형성되는 Dot 패턴에 차이점이 발생할 수 있으므로, 기존 Dot 패턴 형상에 대응되게 웨이퍼의 미 가공 영역을 가공하도록 빔의 스폿 크기를 조절할 수 있다.

또한 도 4을 참고해보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 콜리메이터(60)는 슬롯부(30)와 스캐너(40) 사이에 위치하여 회절 광학 소자(34)에 의하여 빔 스폿의 크기를 조정하는 것뿐만 아니라 고정된 빔 간의 간격을 조정하도록 형성될 수 있다.

예를 들어 슬롯(32)에 삽입되어 있는 회절 광학 소자(34)에 의하여 분할된 복수의 빔이 사용자가 원하는 간격으로 웨이퍼(10)를 가공하지 못할 경우, 새로운 회절 광학 소자(34)가 필요하므로 새로 제작하여 교체를 하여야 한다. 이에 따라 비용이 더 발생할 수 있으므로 콜리메이터(60)가 슬롯부(30)와 스캐너(40) 사이에 위치하여 회절 광학 소자(34)에 의하여 고정된 빔 간격을 넓히거나 줄일 수 있으므로 효율적으로 웨이퍼(10)를 가공할 수 있고, 회절 광학 소자(34)의 개수를 줄일 수 있으므로 원가절감을 할 수 있다.

렌즈부(70)는 스캐너(40)와 웨이퍼(10) 사이에 위치하게 되며, 스캐너(40)의 갈바노 미러의 회전량이 부족하여 웨이퍼(10)의 표면 전체를 가공할 수 없을 경우, 이를 보완하기 위한 역할로 F-theta Lens로 형성될 수 있다. 이에 따라 스캐너로부터 전달된 빔은 렌즈부(70)를 통하여 웨이퍼의 표면에 도달할 수 있다.

제어부(90)는 웨이퍼(10)를 가공하기 위하여 구동부(80), 레이저 발생부(20), 스캐너(40), 콜리메이터(60), 아이솔레이터(50) 등을 제어하여 효율적으로 웨이퍼(10)가 가공되도록 구성될 수 있다.

특히, 제어부(90)는 웨이퍼(10)를 가공하기 위한 가공 패턴이 구비된 복수의 도면이 저장되어 있어 웨이퍼(10)에 가공되는 패턴이 도면에 도시된 패턴과 대응되도록 구동부(80), 레이저 발생부(20), 스캐너(40), 콜리메이터(60), 아이솔레이터(50), 렌즈부(70)등을 제어할 수 있다. 예를 들어 제1 도면은 웨이퍼(10)의 표면 전반적인 영역을 가공하기 위한 패턴이 도시될 수 있고, 제2 도면은 웨이퍼(10) 가공 후, 미 가공된 영역을 가공하기 위한 패턴이 도시될 수 있다.

또한, 각 도면은 각 슬롯에 구비된 회절 광학 소자에 의하여 분할되는 빔과 빈 슬롯을 관통하는 빔의 특성을 고려하여 형성될 수 있다. 한편, 복수의 도면은 별도의 저장부(미도시)에 저장될 수 있다.

구동부(80)는 모터 등으로 형성되어 제어부(90)의 제어에 따라 복수의 슬롯 중 어느 하나가 빔 경로상에 위치하도록 슬롯부(30)를 구동시킬 수 있다.

한편, 도 5(a)는 적어도 하나의 회절 광학 소자(34)에 의하여 분할된 빔을 통해 가공된 웨이퍼(10)의 표면을 나타내고, 도 5(b)는 회절 광학 소자(34)에 의해 분할된 빔과 빈 슬롯을 통과 빔을 이용하여 웨이퍼(10)의 미 가공 영역을 가공한 웨이퍼(10)의 표면을 나타낸 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼(10)는 빈 슬롯을 관통한 빔과 회절 광학 소자(34)에 의하여 분할된 복수의 빔을 통하여 가공된다. 도 5(a)을 참고해보면, 회절 광학 소자(34)만을 사용할 경우, 상술한 웨이퍼(10)의 면취된 웨이퍼 형상에 따라 미 가공 영역이 존재할 수 있다. 미 가공 영역이 발생하면, 정공의 이동 통로 확보가 미진하여 발생 전류가 감소하고 이로 인하여 태양광 전지의 효율이 저하될 수 있다. 따라서 태양광 전지 웨이퍼에 보다 많은 Dot 형상 가공을 통해 태양광 전지의 효율을 증대할 필요성이 있다.

따라서, 이 경우 빈 슬롯을 관통한 빔을 스캐너(40)로 전달하여 나머지 미 가공된 웨이퍼(10) 표면 영역을 가공할 수 있다. 즉, 분할되지 않은 단일 빔으로 미 가공된 웨이퍼 영역을 가공할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼(10) 가공 장치는 적어도 하나의 회절 광학 소자(34)에 의하여 분할된 복수의 빔과 빈 슬롯을 관통한 빔을 통하여 순차적으로 웨이퍼(10)의 표면 전체를 가공함으로써, 태양광 전지의 효율을 증가시킬 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 슬롯부를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 슬롯부(30)는 전술한 바와 같이 구동부(80)에 의하여 구동되도록 형성될 수 있다.

즉, 복수의 슬롯 중 일부에는 복수의 회절 광학 소자(34)가 삽입될 수 있고, 이 복수의 회절 광학 소자(34)는 서로 다른 개수와 간격 형태로 레이저 발생부(20)에서 생성된 빔을 분할 수 있으므로, 복수의 회절 광학 소자(34) 중 사용자가 원하는 회절 광학 소자(34)를 빔 경로상에 위치하도록 하기 위하여 전술한 바와 같이 구동부(80)에 의하여 이동될 수 있다.

구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 슬롯부(30)는 빔 경로와 수직 방향으로 형성되어 복수의 슬롯 또한 빔 경로와 수직한 방향으로 나열되므로 구동부에 의하여 빔 경로와 수직한 방향으로 이동되도록 형성될 수 있다.

따라서, 구동부(80)에 의하여 슬롯부(30)가 빔 경로와 수직한 방향으로 이동(예를 들어, 좌우 또는 상하 방향)될 경우, 복수의 슬롯 중 하나가 빔 경로 상에 위치하게 되고, 빔 경로 상에 위치한 슬롯이 빈 슬롯일 경우, 빔은 빈 슬롯을 그대로 관통하고, 슬롯에 회절 광학 소자(34)가 탑재될 경우, 회절 광학 소자(34)의 형상 및 특성에 따라 빔은 복수개로 분할될 수 있다.

도 7를 참고해보면, 위와 다르게, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 슬롯부(30)는 원형으로 형성되고 구동부(80)에 의하여 회전되도록 형성될 수 있다. 이때는 복수의 슬롯(32)은 슬롯부(30)의 외주연에서 슬롯부(30)의 중심 방향으로 형성될 수 있고, 슬롯부(30)가 회전되는 중심축은 빔 경로와 평행하도록 형성될 수 있다.

따라서, 슬롯부(30)가 구동부(80)에 의하여 회전함에 따라 복수의 슬롯 중 하나가 빔 경로에 위치될 수 있으므로, 빔 경로 상에 위치한 슬롯(32)이 빈 슬롯일 경우, 빔은 슬롯부(30)를 그대로 관통하고 슬롯에 회절 광학 소자(34)가 탑재될 경우, 회절 광학 소자(34)의 형상 및 특성에 따라 빔을 분할하여 복수개로 분할될 수 있다. 비록, 설명에는 슬롯부(30)가 원형으로 형성되다고 기재가 되어 있지만, 슬롯부가 회전되도록 형성될 수 있다면 다른 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 슬롯(32)에서 삽입된 회절 광학 소자(34)가 분리되는 구동에 의해 분리되는 것을 방지하기 위하여 슬롯부(30) 혹은 각 슬롯(32)에 별도의 소자 이탈 방지 커버가 구비될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼(10) 가공 방법을 나타낸 순서도이다.

웨이퍼 가공 방법은 회절 광학 소자(34)를 빔 경로 상에 위치하는 단계(S101), 제1 도면을 인식하는 단계(S102), 1차 가공 단계(S103), 빈 슬롯을 빔 경로에 위치하는 단계(S104), 제2 도면을 인식하는 단계(S105), 2차 가공 단계(S106)를 포함할 수 있다.

회절 광학 소자(34)를 광 경로 상에 위치하는 단계(S101)는 사용자가 제어부를 통하여 웨이퍼(10)의 표면 가공을 위한 복수의 회절 광학 소자(34) 중 하나를 선택하여 빔 경로 상에 위치시키는 단계이다. 구체적으로, 사용자가 제어부를 통하여 원하는 가공 패턴 혹은 가공 조건에 따라 복수의 회절 광학 소자(34) 중 어느 하나를 선택함에 따라 구동부 제어되어 선택된 회절 광학 소자는 빔 경로 상에 위치될 수 있다.

제1 도면을 인식하는 단계(S102)는 제어부에 저장된 복수의 도면 중 제1 도면을 인식하는 단계이다. 사용자가 제어부를 통하여 원하는 가공 패턴이 구성되어 있는 도면을 선택함에 따라 인식될 수 있다.

1차 가공 단계(S103)는 선택된 제1 도면에 따라 제어부(90)가 레이저 발생부(20), 스캐너(40), 콜리메이터(60), 아이솔레이터(50), 렌즈부(70), 구동부(80)를 제어하여 웨이퍼(10)의 표면을 가공하는 단계이다.

빈 슬롯을 빔 경로에 위치하는 단계(S104)는 웨이퍼의 미 가공된 영역을 가공하기 위하여 빈 슬롯을 빔 경로 상에 위치하도록 제어부가 제어하는 단계이다.

제2 도면을 인식하는 단계(S105)는 미 가공된 영역을 가공하기 위하여 제어부에 저장된 복수의 도면 중 제2 도면을 인식하는 단계이다.

2차 가공 단계(S106)는 선택된 제2 도면에 따라 제어부가 구동부(80), 레이저 발생부(20), 스캐너(40), 콜리메이터(60), 아이솔레이터(50), 렌즈부(70)를 제어하여 웨이퍼 형상에 의하여 미 가공된 웨이퍼 영역을 가공하는 단계이다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 콜리메이터(60)가 슬롯부(30)와 스캐너(40) 사이에 구비될 경우 1차 가공 시, 분할된 빔 간의 간격을 조절되도록 제어부에 의하여 제어될 수 있다.

비록 앞서 설명은 회절 광학 소자에 의하여 분할한 빔으로 1차적으로 웨이퍼의 표면을 가공하고 2차적으로 빈 슬롯을 관통한 빔으로 웨이퍼의 미 가공영역을 가공하는 특징으로 기재되어 있지만, 가공 조건과 필요에 따라 이와 반대로 빈 슬롯을 관통한 빔으로 먼저 웨이퍼의 표면을 가공한 후에 회절 광학 소자에 의하여 분할된 빔으로 웨이퍼의 표면을 가공할 수도 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 웨이퍼
20: 레이저 발생부
30: 슬롯부
32: 슬롯
34: 회절 광학 소자
36: 관통부
40: 스캐너
50: 아이솔레이터
60: 콜리메이터
70: 렌즈부
80: 구동부
90: 제어부

Claims

웨이퍼를 가공하기 위한 빔을 생성하는 레이저 발생부;
상기 빔을 복수개로 분할하는 적어도 하나의 회절 광학 소자가 삽입되고 상기 빔이 관통되도록 형성된 복수의 슬롯을 포함하는 슬롯부;
상기 슬롯부에서 전달된 빔을 상기 웨이퍼의 표면으로 전달하는 스캐너;
를 포함하되,
상기 복수의 슬롯 중 한 곳은 상기 빔 경로 상에 위치하도록 형성되고,
상기 복수의 슬롯 중 적어도 한 곳은 상기 회절 광학 소자가 미 삽입되어 빈 슬롯으로 형성되고,
상기 웨이퍼의 표면은 상기 적어도 하나의 회절 광학 소자에 의하여 분할된 복수의 빔과 상기 빈 슬롯을 관통한 빔에 의하여 가공되는 웨이퍼 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 회절 광학 소자는 복수개로 형성되고,
상기 복수의 회절 광학 소자는 상기 레이저 발생부에서 생성된 빔을 서로 다른 개수와 간격 형태로 분할하는 웨이퍼 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 슬롯은 상기 빔 경로와 수직한 방향으로 나열되어 있어, 상기 슬롯부는 구동부에 의하여 상기 빔 경로와 수직한 방향으로 이동되는 웨이퍼 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬롯부는 원형으로 형성되고 구동부에 의해 회전되고,
상기 슬롯부가 회전함에 따라 상기 복수의 슬롯 중 하나가 상기 빔 경로에 위치되는 웨이퍼 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저 발생부와 상기 슬롯부 사이에 위치하여, 상기 레이저 발생부에서 생성된 빔의 스폿 크기를 조절하는 콜리메이터를 더 포함하는 웨이퍼 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬롯부와 상기 스캐너 사이에 위치하여, 상기 빈 슬롯을 관통한 빔의 스폿 크기를 조절하고, 상기 회절 광학 소자에 의하여 분할된 복수의 빔의 간격을 조절하는 콜리메이터를 더 포함하는 웨이퍼 가공 장치.