KR20210152773A - Optical filter and manufacturing method of the optical filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 필터 및 광학 필터 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical filter and a method for manufacturing an optical filter.
광학 필터는 요구되는 파장 대역의 광을 투과시키거나 차단하는 광학 장치이다. 예를 들어, 카메라 모듈 등과 같이 선택된 영역의 주파수 또는 색상이 필요한 애플리케이션은 광의 파장 범위를 제한할 필요가 있다. 이를 위해 원치 않는 파장의 광을 선택적으로 반사(reflection), 굴절(refraction), 회절(diffraction) 또는 흡수(absorption)하고 나머지 파장의 광을 투과(transmission)하도록 하는 광학 필터가 사용될 수 있다.An optical filter is an optical device that transmits or blocks light of a required wavelength band. For example, applications that require the frequency or color of a selected area, such as a camera module, need to limit the wavelength range of light. For this, an optical filter that selectively reflects, refractions, diffraction, or absorbs light of an unwanted wavelength and transmits light of the remaining wavelength may be used.
한편, VR(Virtual Reality), AR(Augmented Reality), 자율 주행 차량, 드론, 안면 인식, 홍채 인식, 제스처 인식 등에 있어서 핵심 구성 요소 중 하나로 적외선 영역의 파장을 제어하기 위한 광학 필터가 주목받고 있다. 스마트 장치에 안면 인식, 홍채 인식, 제스처 인식 등과 같은 기능을 적용함에 있어서, 특정 적외선 영역에 대해 높은 투과 성능 및 나머지 영역에 대해 높은 차단 성능을 가짐과 동시에 낮은 두께를 갖는 광학 필터의 개발이 요구되고 있다.On the other hand, as one of the key components in VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), autonomous vehicles, drones, face recognition, iris recognition, gesture recognition, etc., an optical filter for controlling the wavelength of the infrared region is attracting attention. In applying functions such as face recognition, iris recognition, and gesture recognition to smart devices, it is required to develop an optical filter having a low thickness while having high transmission performance for a specific infrared region and high blocking performance for the remaining regions. have.
일반적으로 광학 필터는 기판 및 필터층이 웨이퍼 상태로 제조된 후 레이저로 절단하는 공정을 거쳐 형성된다.In general, an optical filter is formed through a laser cutting process after a substrate and a filter layer are manufactured in a wafer state.
이때, 웨이퍼를 레이저로 절단할 때, 레이저의 열에 의해서 웨이퍼에는 열 영향 영역(heat affected zone; HAZ)이 발생한다. 레이저의 열에 의해서 열 영향 영역에서는 광학 필터를 이루는 재질의 조직이나 기계적 성질이 변하여 인성 및 연성의 저하, 균열 발생 등과 같은 문제가 발생한다.At this time, when the wafer is cut with a laser, a heat affected zone (HAZ) is generated on the wafer by the heat of the laser. In the heat-affected area due to the heat of the laser, the structure or mechanical properties of the material constituting the optical filter are changed, causing problems such as deterioration of toughness and ductility, and cracks.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레이저에 의한 열 영향 영역이 최소화된 광학 필터 및 광학 필터 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical filter and a method for manufacturing an optical filter in which a heat-affected region by a laser is minimized.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열 영향 영역의 최소화로 내구성 및 신뢰성이 향상된 광학 필터 및 광학 필터 제조 방법을 제공하는 데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an optical filter and a method for manufacturing an optical filter having improved durability and reliability by minimizing a heat-affected region.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 웨이퍼의 일면에 보호층을 형성하는 단계, 상기 웨이퍼를 광학 필터로 가공하기 위해 레이저를 이용하여 상기 웨이퍼를 절단하는 단계 및 상기 웨이퍼를 세정하는 단계를 포함하는 광학 필터 제조 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, forming a protective layer on one surface of a wafer, cutting the wafer using a laser to process the wafer into an optical filter, and cleaning the wafer. A method of manufacturing a filter is provided.
상기 웨이퍼는 기판 및 상기 기판의 양면에 형성된 필터층을 포함할 수 있다.The wafer may include a substrate and filter layers formed on both surfaces of the substrate.
상기 보호층은 적어도 상기 레이저의 열에 의한 열 영향 영역의 상부 깊이와 동일하거나 그 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. The passivation layer may be formed to have a thickness that is at least equal to or greater than a depth of an upper portion of a heat-affected region due to the heat of the laser.
상기 열 영향 영역의 상부는 상기 웨이퍼의 표면에서 넓은 폭을 가지며, 하부 방향으로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다. 또한, 상기 열 영향 영역의 하부는 상기 상부보다 좁은 폭을 가질 수 있다.An upper portion of the heat-affected region may have a wide width on the surface of the wafer, and may become narrower toward a lower portion. In addition, the lower portion of the heat affected region may have a narrower width than the upper portion.
상기 레이저는 상기 보호층을 향해 조사될 수 있다.The laser may be irradiated toward the protective layer.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 기판 및 상기 기판상에 형성되며, 적어도 한 층으로 이루어진 필터층을 포함하는 광학 필터가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an optical filter including a substrate and a filter layer formed on the substrate and composed of at least one layer.
상기 기판의 적어도 일측 및 상기 필터층의 적어도 일측 중 적어도 하나에 열 영향 영역이 형성되어 있을 수 있다. 이때, 상기 열 영향 영역의 폭은 10㎛보다 작을 수 있다.A heat affected region may be formed on at least one of at least one side of the substrate and at least one side of the filter layer. In this case, the width of the heat-affected region may be less than 10 μm.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법은 보호층을 이용하여 레이저에 의한 열 영향 영역이 최소화된 광학 필터를 제조할 수 있다.The method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention may use a protective layer to manufacture an optical filter in which a heat-affected region by a laser is minimized.
따라서, 열 영향 영역의 최소화로 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법 및 광학 필터는 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.Accordingly, durability and reliability of the optical filter manufacturing method and the optical filter according to the embodiment of the present invention can be improved by minimizing the heat-affected region.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 종래의 제조 방법에 따라 보호층 없이 웨이퍼를 레이저 가공하였을 때 발생한 열 영향 영역을 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 제조 방법에 따라 보호층을 형성한 후 웨이퍼를 레이저 가공하였을 때 발생한 열 영향 영역을 나타낸 예시도이다.1 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention.
2 to 10 are exemplary views for explaining a method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention.
11 is an exemplary view illustrating a heat-affected region generated when a wafer is laser processed without a protective layer according to a conventional manufacturing method.
12 is an exemplary view illustrating a heat-affected region generated when a wafer is laser processed after forming a protective layer according to a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로써 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참조번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Throughout the specification, like reference numbers indicate like elements and like reference numbers indicate corresponding like elements.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법은 웨이퍼의 일면에 보호층을 형성하는 단계, 상기 웨이퍼를 광학 필터로 가공하기 위해 레이저를 이용하여 상기 웨이퍼를 절단하는 단계 및 상기 웨이퍼를 세정하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention includes forming a protective layer on one surface of a wafer, cutting the wafer using a laser to process the wafer into an optical filter, and cleaning the wafer includes
상기 웨이퍼는 기판 및 상기 기판의 양면에 형성된 필터층을 포함할 수 있다.The wafer may include a substrate and filter layers formed on both surfaces of the substrate.
상기 보호층은 적어도 상기 레이저의 열에 의한 열 영향 영역의 상부 깊이와 동일하거나 그 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.The passivation layer may be formed to have a thickness that is at least equal to or greater than a depth of an upper portion of a heat-affected region due to the heat of the laser.
상기 열 영향 영역의 상부는 상기 웨이퍼의 표면에서 넓은 폭을 가지며, 하부 방향으로 갈수록 폭이 좁아지며, 상기 열 영향 영역의 하부는 상기 상부보다 좁은 폭을 가질 수 있다.An upper portion of the heat-affected region may have a wide width on the surface of the wafer, and may become narrower in a lower direction, and a lower portion of the heat-affected region may have a narrower width than the upper portion.
또한, 상기 레이저는 상기 보호층을 향해 조사될 수 있다.In addition, the laser may be irradiated toward the protective layer.
상기 보호층의 두께는 적어도 10㎛일 수 있다.The protective layer may have a thickness of at least 10 μm.
상기 보호층은 수용성 재질로 이루어질 수 있다.The protective layer may be made of a water-soluble material.
상기 보호층을 형성하는 단계에서, 상기 보호층은 상기 웨이퍼에 상에 수용성 용액을 스핀 코팅 방식으로 도포하여 형성될 수 있다.In the step of forming the passivation layer, the passivation layer may be formed by applying an aqueous solution on the wafer by spin coating.
상기 웨이퍼를 절단하는 단계에서, 상기 레이저는 피코초 레이저 또는 펨토초 레이저일 수 있다.In the step of cutting the wafer, the laser may be a picosecond laser or a femtosecond laser.
상기 웨이퍼를 세정하는 단계에서, 상기 보호층이 제거될 수 있다.In the step of cleaning the wafer, the protective layer may be removed.
이때, 상기 웨이퍼를 세정하는 단계에서 상기 웨이퍼는 초순수 증류수(Deionized water)로 세정될 수 있다.In this case, in the step of cleaning the wafer, the wafer may be cleaned with deionized water.
상기 기판은 특정 파장대의 광을 투과시키는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 필터층은 상기 특정 파장대의 광을 투과시키며, 상기 특정 파장대와 다른 파장대의 광을 반사 또는 흡수하는 재질로 이루어질 수 있다.The substrate may be made of a material that transmits light in a specific wavelength band. In addition, the filter layer may be made of a material that transmits light in the specific wavelength band and reflects or absorbs light in a wavelength band different from the specific wavelength band.
예를 들어, 상기 광학 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다.For example, the optical filter may be an infrared cut filter.
따라서, 상기 기판은 가시광 파장대의 광을 투과시킬 수 있다. 또한, 상기 필터층은 적외선 파장대의 광을 반사 또는 흡수하고 가시광 파장대의 광을 투과시킬 수 있다.Accordingly, the substrate may transmit light in a visible wavelength band. In addition, the filter layer may reflect or absorb light in an infrared wavelength band and transmit light in a visible light wavelength band.
상기 광학 필터의 상기 열 영향 영역의 폭은 10㎛ 이하일 수 있다.A width of the heat affected region of the optical filter may be 10 μm or less.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 기판 및 상기 기판상에 형성되며, 적어도 한 층으로 이루어진 필터층을 포함할 수 있다. The optical filter according to an embodiment of the present invention may include a substrate and a filter layer formed on the substrate and composed of at least one layer.
이때, 상기 기판의 적어도 일측 및 상기 필터층의 적어도 일측 중 적어도 하나에 열 영향 영역이 형성될 수 있다.In this case, a heat affected region may be formed on at least one of at least one side of the substrate and at least one side of the filter layer.
상기 열 영향 영역의 폭은 10㎛ 이하일 수 있다.The width of the heat affected region may be 10 μm or less.
상기 기판은 특정 파장대의 광을 투과시키는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 필터층은 상기 특정 파장대의 광을 투과시키며, 상기 특정 파장대와 다른 파장대의 광을 반사 또는 흡수하는 재질로 이루어질 수 있다.The substrate may be made of a material that transmits light in a specific wavelength band. In addition, the filter layer may be made of a material that transmits light in the specific wavelength band and reflects or absorbs light in a wavelength band different from the specific wavelength band.
예를 들어, 상기 기판 및 상기 필터층은 적외선 차단 필터를 이루고 있을 수 있다.For example, the substrate and the filter layer may form an infrared cut-off filter.
따라서, 상기 기판은 가시광 파장대의 광을 투과시킬 수 있다. 또한, 상기 필터층은 적외선 파장대의 광을 반사 또는 흡수하고 가시광 파장대의 광을 투과시킬 수 있다.Accordingly, the substrate may transmit light in a visible wavelength band. In addition, the filter layer may reflect or absorb light in an infrared wavelength band and transmit light in a visible light wavelength band.
이후, 도면을 통해서 본 발명의 광 치료 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the light treatment device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법을 설명하기 위한 예시도이다.2 to 10 are exemplary views for explaining a method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention.
도 1의 S110 단계를 참고하면, 우선 웨이퍼를 준비한다.Referring to step S110 of FIG. 1 , first, a wafer is prepared.
웨이퍼(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 광학 필터(100)가 개별로 분리되기 전 상태이다. 예를 들어, 광학 필터(100)는 자외선 차단 필터일 수 있다.The
도 3은 도 2의 웨이퍼(10)의 단면(A1-A2)을 개략적으로 나타낸 예시도이다. 도 3을 참고하면, 웨이퍼(10)는 기판(110) 및 기판(110)의 양면에 형성된 필터층(120)을 포함한다.FIG. 3 is an exemplary view schematically illustrating cross-sections A1-A2 of the
기판(110)은 특정 파장대의 광을 투과시키는 재질로 이루어질 수 있다. The
예를 들어, 기판(110)은 적외선 파장대의 광을 흡수하고, 가시광 파장대의 광을 투과시키는 재질로 이루어 질 수 있다.For example, the
기판(110)은 유리 또는 필름일 수 있다.The
기판(110)은 석영, 유리 등과 같은 무기 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(110)은 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 노르보르넨 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 불소 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐알코올 수지 등과 같은 유기 재료로 이루어질 수 있다. 그러나 기판(110)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 적외선을 차단하고 가시광을 투과시키는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.The
필터층(120)은 특정 파장대의 광을 반사 또는 흡수할 수 있다. 따라서, 필터층(120)은 특정 파장대의 광이 투과하지 못하게 차단할 수 있다. The
예를 들어, 필터층(120)은 적외선 파장대의 광을 반사 또는 흡수하고 가시광 파장대의 광을 투과시킬 수 있다.For example, the
필터층(120)은 굴절률이 다른 물질로 이루어진 적어도 두 개의 층이 적층되어 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 필터층(120)을 이루는 각 층은 SiOx, TiOx, NbOx, TaOx, AlOx 중 적어도 하나를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.The
기판(110)의 양면에 형성된 필터층(120)은 서로 동일한 구성으로 형성될 수 있다. 또는 기판(110)의 양면에 형성된 필터층(120)은 서로 다른 구성으로 형성될 수도 있다.The filter layers 120 formed on both surfaces of the
필터층(120)은 PVD(Physical Vapor Deposition) 방식 또는 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 기판(110) 상에 증착되어 형성될 수 있다. 그러나 필터층(120)이 형성되는 방식은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 필터층(120)은 임시 부재에 증착된 후 기판(110) 상에 부착되고, 임시 부재를 제거하는 방식으로 기판(110) 상에 형성될 수도 있다.The
도 2에 도시된 웨이퍼(10)는 단면이 사각형이다. 그러나 웨이퍼(10)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 웨이퍼(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 단면이 원형일 수 있다. 또한, 웨이퍼(10)는 단면이 사각형, 원형 뿐만아니라 다양한 형태를 가질 수도 있다.The
도 1의 S120 단계를 참고하면, 웨이퍼에 보호층이 형성된다.Referring to step S120 of FIG. 1 , a protective layer is formed on the wafer.
보호층(130)은 웨이퍼(10) 절단 공정에서 웨이퍼(10)의 양면 중 레이저가 조사되는 방향을 향하는 일면을 덮도록 형성될 수 있다. 도 4를 참고하면, 보호층(130)은 웨이퍼(10)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.The
예를 들어, 보호층(130)은 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 형성될 수 있다.For example, the
도 5 및 도 6은 스핀 코팅 방식으로 보호층(130)을 형성하는 예시를 나타낸다.5 and 6 show examples of forming the
도 5를 참고하면, 스핀 코터(spin coater)(20)의 회전체(21) 상에 웨이퍼(10)를 장착한다. Referring to FIG. 5 , the
그 후, 웨이퍼(10)의 상면에 수용성 용액(131)을 떨어뜨린다. 수용성 용액(131)은 보호층(130)을 이루는 물질이다.Thereafter, the
도 6을 참고하면, 웨이퍼(10)의 상면에 수용성 용액(131)을 떨어뜨린 상태에서 회전체(21)를 고속 회전시킨다.Referring to FIG. 6 , the rotating
회전체(21)를 따라 웨이퍼(10)가 고속 회전하면, 원심력에 의해서 수용성 용액(131)은 웨이퍼(10) 상면 전체로 확산된다.When the
수용성 용액(131)은 스핀 코팅으로 웨이퍼(10)에 코팅될 수 있으며, 세정 공정에서 초순수 증류수(DI water)로 제거될 수 있는 어떠한 것도 될 수 있다.The
예를 들어, 수용성 용액은 초순수 증류수에 에테르 및 알코올 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.For example, the aqueous solution may include at least one of ether and alcohol in ultrapure distilled water.
이와 같이 보호층(130)은 스핀 코팅 방식으로 수용성 용액(131)을 웨이퍼(10) 상면 전체에 도포함으로써 형성될 수 있다.As described above, the
도 5에서는 웨이퍼(10)가 원형 단면을 갖지만, 도 2의 사각형 단면의 웨이퍼 또는 다른 형태의 웨이퍼도 스핀 코팅 방식으로 보호층(130)이 형성될 수 있다.Although the
이후, 웨이퍼(10)를 절단하는 공정이 수행된다.Thereafter, a process of cutting the
레이저를 이용하여 웨이퍼(10)를 절단할 때, 웨이퍼(10)에는 레이저의 열에 의한 열 영향 영역이 발생한다. When the
도 7을 참고하면, 모재(30)에 레이저(40)가 조사되면, 레이저(40)의 열에 의해서 모재(30)가 용융되어 제거된다. 이때, 용융되는 부분 주변에 열 영향 영역(35)(heat affected zone; HAZ)(35)이 발생한다.Referring to FIG. 7 , when the
열 영향 영역(35)은 레이저(40)의 열에 영향을 받아 모재(30)의 조직이나 기계적 성질이 변하지만 용융하지 않은 부분일 수 있다. 또는 열 영향 영역(35)은 레이저(40)에 의해 용융한 후 재응고된 부분일 수 있다. 이러한 열 영향 영역(35)에서는 인성이나 연성이 저하되며, 크랙(crack)이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. The heat-affected
이와 같은 열 영향 영역(35)은 도 7에 도시된 바와 같이 모재(30)의 표면 근처에서는 절단면(31)에서부터 넓게 형성되고, 하부 방향으로 갈수록 표면에 비해 비교적 좁게 형성된다. 또한, 하부 방향으로 더 내려갈수록 열 영향 영역(35)의 작은 폭으로 거의 일정해진다. 설명 및 이해를 돕기 위해서 열 영향 영역(35) 중에서 모재(30)의 표면 근처에서 넓은 폭(W)을 갖도록 형성된 부분을 열 영향 영역의 상부(36)로 명칭한다. 또한, 열 영향 영역의 상부(36)의 하부에 위치하며, 상부(36)보다 좁은 폭을 갖는 부분을 열 영향 영역의 하부(37)로 명칭한다. 열 영향 영역(35)의 하부(37)는 도 7에 도시된 바와 같이 거의 일정한 폭을 갖도록 형성된 부분일 수 있다.As shown in FIG. 7 , the heat-affected
본 발명의 실시 예에 따르면, 보호층(130)은 웨이퍼(10) 레이저를 이용하여 절단할 때 발생하는 열 영향 영역(35)을 최소화하기 위해 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the
보호층(130)은 열 영향 영역(35)의 상부의 깊이(H)와 동일하거나 그보다 큰 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 열 영향 영역(35)의 상부는 대략 30㎛ 정도의 폭과 10㎛ 정도의 깊이를 가질 수 있다.The
따라서, 보호층(130)은 10㎛ 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.Accordingly, the
또는 보호층(130)의 두께는 열 영향 영역(35)의 임의의 폭을 기준으로 설정될 수 있다. 즉, 보호층(130)은 기준값 보다 큰 폭을 갖는 열 영향 영역(35)의 최대 깊이보다 큰 두께를 갖도록 형성될 수 있다. Alternatively, the thickness of the
예를 들어, 기준값이 되는 열 영향 영역(35)의 폭은 10㎛일 수 있다.For example, the width of the heat affected
따라서, 보호층(130)은 열 영향 영역(35) 중에서 폭이 10㎛를 초과하는 부분의 최대 깊이보다 큰 두께를 갖도록 형성될 수 있다.Accordingly, the
보호층(130)의 두께에 관해서 두 가지 예시를 들어 설명하였다. 그러나 보호층의 두께의 기준이 두 예시로 한정되는 것은 아니다. 보호층(130)의 두께는 열 영향 영역(35)의 상부의 깊이보다 두껍게 형성되면 된다. The thickness of the
도 1의 S130 단계를 참고하면, 웨이퍼를 절단하여 복수의 광학 필터를 형성한다.Referring to step S130 of FIG. 1 , a plurality of optical filters is formed by cutting the wafer.
본 실시 예에 따르면, 웨이퍼(10)는 레이저로 절단될 수 있다.According to this embodiment, the
레이저는 웨이퍼(10)를 다양한 형태로 절단할 수 있다. 즉, 레이저를 이용하면, 칼날을 이용하여 절단 공정이 수행될 때보다 광학 필터를 다양한 형태로 쉽게 구현할 수 있다.The laser may cut the
도 8을 참고하면, 웨이퍼(10)는 임시 테이프(50)를 이용하여 절단 장비의 스테이지(61)에 실장될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)는 상면에 보호층(130)이 형성되어 있으며, 하면에 임시 테이프(50)가 부착될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
웨이퍼(10)가 스테이지(61)에 실장된 후, 레이저를 웨이퍼(10)로 조사하여 웨이퍼(10)의 절단 공정이 수행된다. 레이저는 웨이퍼(10)의 보호층(130)을 향해 조사될 수 있다.After the
예를 들어, 레이저는 피코초 레이저 또는 펨토초 레이저일 수 있다.For example, the laser may be a picosecond laser or a femtosecond laser.
레이저 가공에 의해서, 보호층(130) 및 웨이퍼(10)를 복수의 영역으로 나뉘도록 절단할 수 있다. By laser processing, the
이와 같이, 레이저를 이용한 절단 공정으로 복수로 절단된 웨이퍼(10)의 각 부분은 광학 필터(100)가 된다.As described above, each part of the
도 9를 참고하면, 레이저 절단 공정 시, 보호층(130) 및 웨이퍼(10)의 레이저에 의해 절단된 부분의 주변에 열 영향 영역(35)이 발생한다.Referring to FIG. 9 , during the laser cutting process, a heat-affected
보호층(130)은 열 영향 영역(35) 중 큰 폭을 갖는 상부(36)의 깊이와 같거나 더 큰 두께를 갖도록 형성된다. 그렇기 때문에, 레이저 절단 공정에서 주로 문제가 발생하는 열 영향 영역(35)의 상부(36)는 보호층(130)에 형성될 수 있다. 따라서, 보호층(130)에 의해서 웨이퍼(10)에 발생하는 열 영향 영역(35)을 최소화할 수 있다.The
도 1의 S140 단계를 참고하면, 절단 공정이 수행된 웨이퍼를 세정한다.Referring to step S140 of FIG. 1 , the wafer on which the cutting process has been performed is cleaned.
웨이퍼(10)의 세정은 초순수 증류수(Deionized water; DI water)를 이용하여 수행된다.The cleaning of the
보호층(130)은 수용성 용액(131)으로 형성되기 때문에, 초순수 증류수에 용해된다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)를 DI water로 세정하면, 보호층(130)도 제거된다. 보호층(130)이 제거되면 보호층(130)에 형성된 큰 폭을 갖는 열 영향 영역(35)의 상부(36)도 제거된다. Since the
따라서, 세정이 완료된 웨이퍼(10)에는 최소한의 열 영향 영역(35)만이 남게된다.Accordingly, only the minimal heat affected
웨이퍼(10)를 세정하기 전 또는 웨이퍼(10)를 세정한 이후에 웨이퍼(10)의 하면에 부착된 임시 테이프(50)를 제거할 수 있다. 임시 테이프(50)를 제거하면, 절단된 웨이퍼(10)의 각 영역들이 완전히 분리되어 복수의 광학 필터(100)가 될 수 있다.The
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 광학 필터(100)는 기판(110) 일측 및 필터층(120)의 일측 중 적어도 하나에 열 영향 영역(35)이 형성될 수 있다. 도 10을 참고하면, 열 영향 영역(35)은 레이저 절단면에 해당하는 기판(110)의 일측 및 필터층(120)의 일측에 형성된다. 이때, 열 영향 영역(35)의 폭은 10㎛ 이하이다.As described above, in the
도 11은 종래의 제조 방법에 따라 보호층(130) 없이 웨이퍼(10)를 레이저 가공하였을 때 발생한 열 영향 영역(35)을 나타낸다. 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 제조 방법에 따라 보호층(130)을 형성한 후 웨이퍼(10)를 레이저 가공하였을 때 발생한 열 영향 영역(35)을 나타낸다.11 shows a heat-affected
도 11을 참고하면, 보호층 없이 웨이퍼(10)를 레이저로 절단하였을 때, 웨이퍼(10)에 발생한 열 영향 영역(35)의 폭은 약 22.318㎛ 내지 23.462㎛로 나타난다. 또한, 절단면 주변에 폭 17.740㎛, 길이 30.329㎛의 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있다. 그뿐만 아니라 절단면 주변에 많은 크랙이 발생한 것도 확인할 수 있다.Referring to FIG. 11 , when the
도 12를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따라 보호층을 형성한 후 웨이퍼(10)를 레이저로 절단하였을 때, 웨이퍼(10)에 발생한 열 영향 영역(35)의 폭은 약 5.150㎛ 내지 약 8.010㎛로 나타난다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법의 경우 광학 필터에 발생하는 열 영향 영역(35)의 폭이 모두 10㎛ 이하이다. 또한, 도 11과 비교하였을 때, 크랙 발생이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 12 , when the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법은 광학 필터에 발생하는 열 영향 영역을 감소시킬 수 있다.As such, the method of manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention may reduce a heat-affected region generated in the optical filter.
이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법은 열 영향 영역에 의한 광학 필터의 불량을 방지하고, 광학 필터의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the method for manufacturing an optical filter according to an embodiment of the present invention can prevent a defect in the optical filter due to a heat-affected region, and improve durability and reliability of the optical filter.
본 실시 예에서 자외선 차단 필터를 예시로 하여 광학 필터 제조 방법을 설명하였으나, 광학 필터가 자외선 차단 필터로 한정되는 것은 아니다. 본 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법은 자외선 차단 필터뿐만 아니라 다른 종류의 광학 필터에도 적용될 수 있다.Although the optical filter manufacturing method has been described using the UV cut filter as an example in this embodiment, the optical filter is not limited to the UV cut filter. The method of manufacturing the optical filter according to the present embodiment may be applied to other types of optical filters as well as the UV blocking filter.
또한, 본 실시 예에 따른 광학 필터 제조 방법에는 보호층을 제거한 이후, 광학 필터의 불량을 검사하는 단계가 더 추가될 수 있다.In addition, the method of manufacturing the optical filter according to the present embodiment may further include a step of inspecting for defects in the optical filter after the protective layer is removed.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 자세한 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리 범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가 개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with preferred examples of the present invention, the present invention is not limited only to the above embodiments. It should not be understood, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.
10: 웨이퍼
20: 스핀 코터
21: 회전체
30: 모재
31: 절단면
35: 열 영향 영역
36: 열 영향 영역의 상부
37: 열 영향 영역의 하부
40: 레이저
50: 임시 테이프
61: 스테이지
100: 광학 필터
110: 기판
120: 필터층
130: 보호층
131: 수용성 용액10: wafer
20: spin coater
21: rotating body
30: base material
31: cut plane
35: heat affected zone
36: top of heat affected zone
37: lower part of the heat affected zone
40: laser
50: temporary tape
61: stage
100: optical filter
110: substrate
120: filter layer
130: protective layer
131: aqueous solution
Claims (15)
상기 웨이퍼를 광학 필터로 가공하기 위해 레이저를 이용하여 상기 웨이퍼를 절단하는 단계; 및
상기 웨이퍼를 세정하는 단계;를 포함하고,
상기 웨이퍼는 기판 및 상기 기판의 양면에 형성된 필터층을 포함하며,
상기 보호층은 적어도 상기 레이저의 열에 의한 열 영향 영역의 상부 깊이와 동일하거나 그 이상의 두께를 갖도록 형성되고,
상기 열 영향 영역의 상부는 상기 웨이퍼의 표면에서 넓은 폭을 가지며, 하부 방향으로 갈수록 폭이 좁아지며, 상기 열 영향 영역의 하부는 상기 상부보다 좁은 폭을 갖고,
상기 레이저는 상기 보호층을 향해 조사되는 광학 필터 제조 방법.
forming a protective layer on one surface of the wafer;
cutting the wafer using a laser to process the wafer into an optical filter; and
Including; cleaning the wafer;
The wafer includes a substrate and filter layers formed on both surfaces of the substrate,
The protective layer is formed to have a thickness equal to or greater than or equal to the depth of the upper portion of the heat-affected region by the heat of the laser,
The upper portion of the heat-affected region has a wider width on the surface of the wafer, and the width becomes narrower in the lower direction, and the lower portion of the heat-affected region has a narrower width than the upper portion,
The method of manufacturing an optical filter in which the laser is irradiated toward the protective layer.
상기 보호층의 두께는 적어도 10㎛인 광학 필터 제조 방법.
The method according to claim 1,
The thickness of the protective layer is at least 10 ㎛ optical filter manufacturing method.
상기 보호층은 수용성 재질로 이루어진 광학 필터 제조 방법.
The method according to claim 1,
The protective layer is an optical filter manufacturing method made of a water-soluble material.
상기 보호층을 형성하는 단계에서,
상기 보호층은 상기 웨이퍼에 상에 수용성 용액을 스핀 코팅 방식으로 도포하여 형성된 광학 필터 제조 방법.
4. The method according to claim 3,
In the step of forming the protective layer,
The protective layer is an optical filter manufacturing method formed by applying an aqueous solution on the wafer in a spin coating method.
상기 웨이퍼를 절단하는 단계에서,
상기 레이저는 피코초 레이저 또는 펨토초 레이저인 광학 필터 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step of cutting the wafer,
The laser is a picosecond laser or a femtosecond laser optical filter manufacturing method.
상기 웨이퍼를 세정하는 단계에서, 상기 보호층이 제거되는 광학 필터 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step of cleaning the wafer, the optical filter manufacturing method in which the protective layer is removed.
상기 웨이퍼를 세정하는 단계에서
상기 웨이퍼는 초순수 증류수(Deionized water)로 세정되는 광학 필터 제조 방법.
7. The method of claim 6,
In the step of cleaning the wafer
The method of manufacturing an optical filter in which the wafer is cleaned with deionized water.
상기 기판은 특정 파장대의 광을 투과시키는 재질로 이루어지며,
상기 필터층은 상기 특정 파장대의 광을 투과시키며, 상기 특정 파장대와 다른 파장대의 광을 반사 또는 흡수하는 재질로 이루어진 광학 필터 제조 방법.
The method according to claim 1,
The substrate is made of a material that transmits light in a specific wavelength band,
The filter layer transmits light in the specific wavelength band and is made of a material that reflects or absorbs light in a wavelength band different from the specific wavelength band.
상기 광학 필터는 적외선 차단 필터인 광학 필터 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The optical filter is an infrared cut filter.
상기 기판은 가시광 파장대의 광을 투과시키며,
상기 필터층은 적외선 파장대의 광을 반사 또는 흡수하고 가시광 파장대의 광을 투과시키는 광학 필터 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The substrate transmits light in the visible wavelength band,
The filter layer reflects or absorbs light in an infrared wavelength band and transmits light in a visible light wavelength band.
상기 광학 필터의 상기 열 영향 영역의 폭은 10㎛ 이하인 광학 필터 제조 방법.
The method according to claim 1,
The width of the heat-affected region of the optical filter is 10 μm or less.
상기 기판상에 형성되며, 적어도 한 층으로 이루어진 필터층을 포함하고,
상기 기판의 적어도 일측 및 상기 필터층의 적어도 일측 중 적어도 하나에 열 영향 영역이 형성되어 있으며,
상기 열 영향 영역의 폭은 10㎛ 이하인 광학 필터.
Board; and
a filter layer formed on the substrate and comprising at least one layer;
A heat affected region is formed on at least one of at least one side of the substrate and at least one side of the filter layer,
An optical filter wherein the width of the heat affected region is 10 μm or less.
상기 기판은 특정 파장대의 광을 투과시키는 재질로 이루어지며,
상기 필터층은 상기 특정 파장대의 광을 투과시키며, 상기 특정 파장대와 다른 파장대의 광을 반사 또는 흡수하는 재질로 이루어진 광학 필터.
13. The method of claim 12,
The substrate is made of a material that transmits light in a specific wavelength band,
The filter layer transmits light in the specific wavelength band, and an optical filter made of a material that reflects or absorbs light in a wavelength band different from the specific wavelength band.
상기 기판 및 상기 필터층은 적외선 차단 필터를 이루는 광학 필터.
14. The method of claim 13,
An optical filter in which the substrate and the filter layer form an infrared cut-off filter.
상기 기판은 가시광 파장대의 광을 투과시키며,
상기 필터층은 적외선 파장대의 광을 반사 또는 흡수하고 가시광 파장대의 광을 투과시키는 광학 필터.15. The method of claim 14,
The substrate transmits light in the visible wavelength band,
The filter layer is an optical filter that reflects or absorbs light in an infrared wavelength band and transmits light in a visible light wavelength band.
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