KR20220018980A - Laser processing apparatus and method, chip transfer apparatus and method - Google Patents
Laser processing apparatus and method, chip transfer apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220018980A KR20220018980A KR1020217040941A KR20217040941A KR20220018980A KR 20220018980 A KR20220018980 A KR 20220018980A KR 1020217040941 A KR1020217040941 A KR 1020217040941A KR 20217040941 A KR20217040941 A KR 20217040941A KR 20220018980 A KR20220018980 A KR 20220018980A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- processing
- target
- chip
- chips
- laser
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 199
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 116
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 11
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 13
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 9
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
Abstract
워크 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 가공 대상 칩이 다수 불균일하게 분포하고 있어도, 신속히 가공할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것. 구체적으로는, 레이저 발진기와, 상대 이동부와, 워크에 대하여 1샷의 빔 조사로 가공할 수 있는 빔 조사 범위를 변경하는 빔 사이즈 변경부와, 워크 상에 분포한 가공 대상 칩의 분포 정보를 취득하는 가공 칩 분포 정보 취득부와, 가공 대상 칩의 분포 정보에 기초하여, 가공 대상의 워크마다 가공 패턴을 생성하는 가공 패턴 생성부와, 가공 패턴에 기초하여, 워크 상에 분포한 복수의 가공 대상 칩을 축차 가공하는 가공 제어부를 구비하고, 가공 패턴 생성부는, 인접하는 복수의 가공 대상 칩에 대하여, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 일괄 가공 에어리어 탐색부를 구비한 것을 특징으로 한다.To provide a laser processing apparatus capable of rapidly processing a plurality of chips to be processed among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in vertical and horizontal directions on a workpiece, even if they are non-uniformly distributed. Specifically, the laser oscillator, the relative movement unit, the beam size change unit for changing the beam irradiation range that can be processed by one shot of beam irradiation to the work, and the distribution information of the chips to be processed distributed on the work A processing chip distribution information acquisition unit to be acquired; a processing pattern generation unit generating a processing pattern for each workpiece to be processed based on the distribution information of the processing target chips; and a plurality of processing distributed on the workpiece based on the processing pattern. A processing control unit for sequentially processing the target chips is provided, and the processing pattern generation unit includes a batch processing area search unit for searching for an area that can be integrated and processed in one shot with respect to a plurality of adjacent processing target chips. .
Description
본 발명은 워크 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 불균일하게 다수 분포한 가공 대상 칩에 대하여 레이저 빔을 조사해서 가공하는 레이저 가공 장치 및 방법, 그리고 도너 기판의 표면에 배치된 전사 대상 칩을 타깃 기판에 설정된 전사 타깃 부위에 전사하는 칩 전사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser processing apparatus and method for processing by irradiating a laser beam to a plurality of non-uniformly distributed processing target chips among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in vertical and horizontal directions on a work, and a donor substrate disposed on the surface A chip transfer apparatus and method for transferring a transfer target chip to a transfer target site set on a target substrate.
종래부터 워크 상에 성막된 박막의 제거 등을 위해, 스폿 상에 집광시킨 레이저 빔을 조사(소위, 레이저 어블레이션)하는 장치(레이저 가공 장치)가 알려져 있다.DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the apparatus (laser processing apparatus) which irradiates the laser beam focused on the spot (so-called laser ablation) is known for the removal of the thin film formed into a film, etc. on a workpiece|work.
그리고, 반도체 장치의 회로 패턴에 마련된 퓨즈에 레이저 빔을 조사하고, 배선을 절단하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1).And the technique of irradiating a laser beam to the fuse provided in the circuit pattern of a semiconductor device, and cutting|disconnecting wiring is proposed (for example, patent document 1).
또한, 전사원 기판(워크) 상에 복수 배열된 소자(칩)를 선택적으로 다른 기판에 전사하는 전사 장치에 있어서, 레이저 빔과 갈바노 스캐너를 사용하여, 워크 상에 형성된 칩을 전사하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2).In addition, in a transfer apparatus for selectively transferring a plurality of elements (chips) arranged on a transfer source substrate (workpiece) to another substrate, a technique for transferring a chip formed on a work piece by using a laser beam and a galvano scanner is known. There is (for example, patent document 2).
종래 기술에서는, 1개의 워크 상에 가공 대상 칩이 불균일하게 다수 분포하고 있는 경우, 1칩마다 레이저 빔을 조사해서 가공을 행하고 있었다. 이러한 방식에서는, 가공 대상 칩이 복수 통합된 상태에서 인접하는 경우에도 1칩씩 가공을 하고 있었기 때문에, 가공에 많은 시간을 써버려, 생산성의 저하를 초래하고 있었다.In the prior art, when a large number of chips to be processed are non-uniformly distributed on one workpiece, the processing is performed by irradiating a laser beam for each chip. In this method, even when a plurality of chips to be machined are adjacent to each other in a state where they are integrated, they are machined one by one.
그래서 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 워크 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 불균일하게 다수 분포한 가공 대상 칩에 대하여, 신속한 가공이 가능한 레이저 가공 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in length and width on a workpiece, a laser processing apparatus and method capable of rapid processing of a number of non-uniformly distributed chips to be processed are provided. intended to provide
이상의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 일 양태는,In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is
워크 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 불균일하게 다수 분포한 가공 대상 칩에 대하여 레이저 빔을 조사해서 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서,A laser processing apparatus for processing by irradiating a laser beam to a plurality of non-uniformly distributed processing target chips among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in vertical and horizontal directions on a workpiece,
레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와,A laser oscillator emitting a laser beam,
워크에 대한 레이저 빔의 조사 위치를 변경하는 상대 이동부와,A relative moving part for changing the irradiation position of the laser beam with respect to the work;
워크에 대하여 1샷의 빔 조사로 가공할 수 있는 빔 조사 범위를 변경하는 빔 사이즈 변경부와,A beam size changing unit for changing the beam irradiation range that can be processed with one shot of beam irradiation on the work;
워크 상에 분포한 가공 대상 칩의 분포 정보를 취득하는 가공 칩 분포 정보 취득부와,a machined chip distribution information acquisition unit for obtaining distribution information of chips to be machined distributed on the work;
가공 대상 칩의 분포 정보에 기초하여, 가공 대상의 워크마다 가공 패턴 정보를 생성하는 가공 패턴 정보 생성부와,a processing pattern information generating unit that generates processing pattern information for each workpiece to be processed based on the distribution information of the processing target chip;
가공 패턴 정보에 기초하여, 워크 상에 분포한 복수의 가공 대상 칩을 축차 가공하는 가공 제어부를 구비하고,A processing control unit for sequentially processing a plurality of processing target chips distributed on a workpiece based on processing pattern information;
가공 패턴 정보 생성부는,The processing pattern information generation unit,
인접하는 복수의 가공 대상 칩에 대하여, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 일괄 가공 에어리어 탐색부를 구비하고 있다.A batch processing area search unit is provided for searching for an area that can be integrated and machined in one shot with respect to a plurality of adjacent chips to be machined.
또한, 본 발명에 관한 다른 일 양태는,In addition, another aspect of the present invention,
워크 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 불균일하게 다수 분포한 가공 대상 칩에 대하여 레이저 빔을 조사해서 가공하는 레이저 가공 방법에 있어서,A laser processing method for processing by irradiating a laser beam to a plurality of non-uniformly distributed processing target chips among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in vertical and horizontal directions on a workpiece,
레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와,A laser oscillator emitting a laser beam,
워크에 대한 레이저 빔의 조사 위치를 변경하는 상대 이동 수단과,Relative movement means for changing the irradiation position of the laser beam with respect to the work;
워크에 대하여 1샷의 빔 조사로 가공할 수 있는 빔 조사 범위를 변경하는 빔 사이즈 변경 수단을 사용하고,A beam size change means for changing the beam irradiation range that can be processed with one shot of beam irradiation for the workpiece is used,
워크 상에 분포한 가공 대상 칩의 분포 정보를 취득하는 스텝과,a step of acquiring distribution information of chips to be processed distributed on the work;
가공 대상 칩의 분포 정보에 기초하여, 가공 대상의 워크마다 가공 패턴 정보를 생성하는 스텝과,a step of generating processing pattern information for each workpiece to be processed based on the distribution information of the processing target chips;
가공 패턴 정보에 기초하여, 워크 상에 분포한 복수의 가공 대상 칩을 축차 가공하는 스텝을 갖고,a step of sequentially processing a plurality of processing target chips distributed on the work based on the processing pattern information;
가공 패턴 정보를 생성하는 스텝에서는, 인접하는 복수의 가공 대상 칩에 대하여, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 스텝을 갖는다.In the step of generating the processing pattern information, there is a step of searching for an area that can be processed in one shot with respect to a plurality of adjacent processing target chips.
이들 레이저 가공 장치 및 방법에 의하면, 워크 상에 가공 대상 칩이 불균일하게 다수 분포하고 있어도, 가공 대상 칩이 밀집해서 분포(즉, 가공 대상 칩이 복수 통합된 상태에서 인접)하고 있는 곳을 통합 가공하므로, 가공 시간의 단축을 도모할 수 있다.According to these laser processing apparatuses and methods, even if a large number of processing target chips are non-uniformly distributed on a workpiece, integrated processing is performed where the processing target chips are densely distributed (that is, a plurality of processing target chips are adjacent in a state in which they are integrated) Therefore, it is possible to reduce the processing time.
이들 레이저 가공 장치 및 방법에 의하면, 워크 상에 가공 대상 칩이 불균일하게 다수 분포하고 있어도, 신속한 가공을 할 수 있어, 생산성이 향상된다.According to these laser processing apparatuses and methods, even if a large number of processing target chips are non-uniformly distributed on a workpiece, rapid processing can be performed, and productivity is improved.
도 1은 본 발명을 구현화하는 형태의 일례의 전체 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명을 구현화하는 형태에서 다루는 워크의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명을 구현화하는 형태에서 다루는 워크(W)에 대하여, 통합 가공의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명을 구현화하는 형태의 일례에 있어서의 흐름도이다.
도 5는 본 발명을 구현화하는 형태의 다른 일례의 전체 구성을 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명을 구현화하는 형태에 있어서의 칩 배치예와 칩 전사의 모습을 도시하는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the whole structure of an example of the form which implements this invention.
It is a top view which shows an example of the workpiece|work handled in the form which implements this invention.
3 : is a top view which shows an example of integrated processing with respect to the workpiece|work W handled in the form which implements this invention.
It is a flowchart in an example of the form which implements this invention.
Fig. 5 is a schematic diagram showing an overall configuration of another example of a form for implementing the present invention.
Fig. 6 is a cross-sectional view showing an example of chip arrangement and a state of chip transfer in a form embodying the present invention.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 사용하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated, using drawings.
또한, 이하의 설명에서는, 직교 좌표계의 3축을 X, Y, Z라 하고, 수평 방향을 X 방향, Y 방향이라 표현하고, XY 평면에 수직인 방향(즉, 중력 방향)을 Z 방향이라 표현한다. 또한, Z 방향은 중력을 거스르는 방향을 상, 중력이 작용하는 방향을 하로 표현한다. 또한, Z 방향을 중심축으로 하여 회전하는 방향을 θ 방향이라 칭한다. 또한, X 방향을 횡, Y 방향을 종, XY 방향을 종횡으로 표현하는 경우가 있다.In addition, in the following description, the three axes of the Cartesian coordinate system are referred to as X, Y, and Z, the horizontal direction is expressed as the X direction and the Y direction, and the direction perpendicular to the XY plane (that is, the direction of gravity) is expressed as the Z direction. . In addition, in the Z direction, the direction against gravity is expressed as up, and the direction in which gravity acts is expressed as down. In addition, the direction which rotates about the Z direction as a central axis is called the θ direction. In addition, the X direction may be expressed horizontally, the Y direction may be expressed vertically, and the XY direction may be expressed vertically and horizontally.
도 1은 본 발명을 구현화하는 형태의 일례의 전체 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에는 본 발명에 관한 레이저 가공 장치(1)의 개략도가 도시되어 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the whole structure of an example of the form which implements this invention. 1 is a schematic diagram of a
레이저 가공 장치(1)는 워크(W) 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩(Cn) 중, 불균일하게 다수 분포한 가공 대상 칩(Ck)에 대하여 레이저 빔(B)을 조사해서 가공하는 것이다.The
구체적으로는, 워크 보유지지부(H), 레이저 가공 장치(1)는, 레이저 조사부(L), 상대 이동부(4), 가공 칩 분포 정보 취득부(5), 가공 패턴 정보 생성부(6), 가공 제어부(7) 등을 구비하고 있다.Specifically, the workpiece holding unit H, the
워크 보유지지부(H)는 워크(W)를 소정의 자세로 보유지지하는 것이다.The work holding part H holds the work W in a predetermined attitude|position.
구체적으로는, 워크 보유지지부(H)는, 워크(W)를 하면측으로부터 수평 상태를 유지하면서 지지하는 것이다. 보다 구체적으로는, 워크 보유지지부(H)는, 클램프 기구나 부압 흡인 수단, 정전 밀착 수단 등을 구비하여, 워크(W)의 하면이나 외연부 등을 보유지지할 수 있는 구성을 하고 있다.Specifically, the work holding part H supports the work W while maintaining a horizontal state from the lower surface side. More specifically, the work holding part H is provided with a clamping mechanism, a negative pressure suction means, an electrostatic adhesion means, etc., and has a structure which can hold the lower surface, the outer edge, etc. of the work W.
레이저 조사부(L)는 상세를 후술하는 가공 제어부(7)로부터의 제어 지령에 기초하여, 레이저 빔(B)을, 가공 대상 칩(Ck)의 가공에 충분한 에너지 밀도로, 원하는 종횡 치수의 빔 스폿(Ps)으로 적절히 설정하여, 워크(W)에 조사하는 것이다. 구체적으로는, 레이저 조사부(L)는 레이저 발진기(2), 미러(21), 빔 익스팬더(22), 빔 사이즈 변경부(3), 대물 렌즈(25) 등을 구비하고 있다. 그리고, 레이저 조사부(L)의 각 부는, 레이저 가공 장치(1)의 프레임(도시하지 않음)에 직접 또는 연결 금속 부재 등을 개재하여 설치되어 있다.The laser irradiation unit L, based on a control command from a
또한, 레이저 빔(B)은 레이저 발진기(2)로부터 출사된 레이저 빔(B1), 빔 익스팬더(22)를 통과한 레이저 빔(B2), 애퍼처의 개구부(A) 및 대물 렌즈(25)를 통과한 레이저 빔(B3)으로 구별할 수 있지만, 이들을 대개 레이저 빔(B)이라 칭한다.In addition, the laser beam B is the laser beam B1 emitted from the
레이저 발진기(2)는 레이저 빔(B)을 펄스상으로 출사하는 것이다. 구체적으로는, 레이저 발진기(2)는 가공 제어부(7)로부터 출력되는 트리거 신호를 받아, 펄스상의 레이저 빔(B1)을 출사하는 구성을 하고 있다. 보다 구체적으로는, 레이저 빔(B)은 광축과 직교하는 단면 방향에 착안하면, 원형 내지 타원 형상의 스폿 형상을 하고 있고, 대략 가우스 분포의 에너지 분포(가우시안 빔 프로파일이라고도 한다)를 갖고 있다. 예를 들어, 레이저 발진기(2)로서, YAG 레이저(기본 파장 1064㎚)의 제2 고조파를 이용하는 그린 레이저(파장 532㎚)를 예시할 수 있다.The
미러(21)는 레이저 빔(B1)의 방향을 변경하는 것이다. 도 1의 구성에서는, X 방향으로 출사된 레이저 빔(B1)을 하향으로 방향을 바꾸어서 출사하고 있다.The
빔 익스팬더(22)는 레이저 발진기(2)로부터 출사된 레이저 빔(B1)을, 원하는 스폿 직경의 레이저 빔(B2)으로 변환(확대라고도 한다)하는 것이다.The beam expander 22 converts (also referred to as enlargement) the laser beam B1 emitted from the
빔 사이즈 변경부(3)는 워크(W)에 대하여 1샷의 빔 조사로 가공할 수 있는 빔 조사 범위(Ps)를 변경하는 것이다.The beam size changing unit 3 changes the beam irradiation range Ps that can be processed by one shot of beam irradiation with respect to the work W.
구체적으로는, 빔 사이즈 변경부(3)는 레이저 빔(B2)의 일부만 통과시키고, 그 이외를 차광함으로써, 워크(W)에 조사되는 레이저 빔(B3)의 빔 조사 범위(Ps)를 소정의 종횡 치수로 변경하는 것이다.Specifically, the beam size changing unit 3 allows only a part of the laser beam B2 to pass through and blocks the rest of the light, thereby changing the beam irradiation range Ps of the laser beam B3 irradiated to the work W to a predetermined value. It changes to the vertical and horizontal dimensions.
보다 구체적으로는, 빔 사이즈 변경부(3)는 개구부(A)의 XY 방향의 종횡 치수를 변경할 수 있는 차광판과, 액추에이터(도시하지 않음)를 구비하고 있다.More specifically, the beam size changing unit 3 includes a light shielding plate capable of changing the vertical and horizontal dimensions of the opening A in the XY direction, and an actuator (not shown).
차광판은 직사각형의 금속판을 4매 조합해서 직사각 형상의 개구부(A) 및 차광부를 형성하는 것이다.The light-shielding plate combines four rectangular metal plates to form a rectangular opening A and a light-shielding portion.
액추에이터는 개구부(A)를 이격해서 대향 배치된 차광판을 X 방향 또는 Y 방향으로 이동시키고, 개구부(A)를 원하는 종횡 치수로 변경하는 것이다.The actuator moves the light shielding plates disposed to face each other apart from the opening A in the X-direction or the Y-direction, and changes the opening A to a desired vertical and horizontal dimension.
구체적으로는, 액추에이터는 가공 제어부(7)로부터의 지령에 기초하여 차광판을 원하는 위치로 이동/정지시켜서, 레이저 빔(B3)으로 1샷으로 통합 가공할 수 있는 빔 조사 범위(Ps)를 변경하는 구성을 하고 있다.Specifically, the actuator moves/stops the light shielding plate to a desired position based on a command from the
예를 들어, 빔 사이즈 변경부(3)에서 설정할 수 있는 빔 조사 범위(Ps)를, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 1×1 내지 6×6개분의 범위 내로 하면, 대향 배치된 차광판을 세로 방향으로 6단계, 가로 방향으로 6단계적으로 소정 피치로 이동/정지시켜서, 개구부(A)의 종횡 치수를 단계적으로 변경하는 구성으로 한다.For example, when the beam irradiation range Ps that can be set by the beam size change unit 3 is within the range of 1 × 1 to 6 × 6 pieces of the processing target chip Ck, the oppositely arranged light blocking plates are vertically It is set as the structure in which the vertical and horizontal dimension of the opening part A is changed in stages by moving/stopping at a predetermined pitch in 6 steps in a direction and 6 steps in a horizontal direction.
대물 렌즈(25)는 빔 사이즈 변경부(3)의 차광판으로 형성된 개구부(A)를 통과하는 광의 상을 워크(W) 상에 투영하는 것이다. 대물 렌즈(25)는, 예를 들어 축소 투영 배율이 10배, 20배, 50배 등인 렌즈군으로부터, 유닛으로 구성되어 있고, 리볼버 기구(26)에 설치되어 있다.The
리볼버 기구(26)는 복수 있는 대물 렌즈(즉, 배율)를 전환하고, 레이저 빔(B3)의 투영 배율 및 에너지 밀도를 변경하는 것이다. 구체적으로는, 리볼버 기구(26)는 가공 제어부(7)로부터의 지령에 기초하여 사용하는 대물 렌즈(25)를 선택적으로 전환, 레이저 빔(B3)의 투영 배율 및 에너지 밀도를 변경하는 구성을 하고 있다.The
또한, 레이저 조사부(L)는 필요에 따라, 레이저 빔(B)의 광로 중에 미러(21)나 빔 익스팬더(22), 어테뉴에이터 등(도시하지 않음)을 구비한 구성으로 해도 된다.In addition, the laser irradiation part L is good also as a structure provided with the
상대 이동부(4)는 워크(W)에 대한 레이저 빔(B3)의 조사 위치를 변경하는 것이다. 구체적으로는, 워크(W)의 두께 방향(Z 방향)에 직교하는 방향(XY 방향)으로, 워크(W)와 레이저 빔(B3)과의 상대 위치를 이동시키는 것이며, 레이저 가공 시에, 워크(W)에 있는 1개 또는 복수의 가공 대상 칩(Ck)과 빔 조사 범위(Ps)와의 상대 위치나 각도를 정합(즉, 얼라인먼트)시키는 것이다. 보다 구체적으로는, 상대 이동부(4)는 X축 액추에이터(4x), Y축 액추에이터(4y), θ축 액추에이터(4θ) 등을 구비하고 있다.The relative moving
X축 액추에이터(4x)는 워크 보유지지부(H)를 X 방향으로 소정의 속도로 이동시키고, 소정의 위치에서 정지시키는 것이다. Y축 액추에이터(4y)는 워크 보유지지부(H)를 Y 방향으로 소정의 속도로 이동시키고, 소정의 위치소에서 정지시키는 것이다. θ축 액추에이터(4θ)는 Z 방향을 회전축으로 하는 θ 방향으로, 워크 보유지지부(H)를 소정의 각속도로 회전시키고, 소정의 각도로 정지시키는 것이다. X축 액추에이터(4x), Y축 액추에이터(4y), θ축 액추에이터(4θ)는 가공 제어부(7)로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여 구동 제어된다.The
또한, 워크(W)의 얼라인먼트는, 워크(W)의 외주부를 외측으로부터 내측을 향해서 협지하는 메커니컬 클램프 방식이나, 워크(W)에 부여된 기준 마크를 카메라로 촬상하거나, 워크(W)에 마련된 노치나 오리엔테이션 플랫을 카메라로 촬상/센서로 검출 등을 하거나 해서, 위치나 각도를 파악하여, 컴퓨터 등으로 위치 결정 이동 시의 이송 피치나 각도를 보정 제어하는 소프트웨어 얼라인먼트 방식 등을 예시할 수 있다.In addition, the alignment of the work W is a mechanical clamp method in which the outer periphery of the work W is clamped from the outside toward the inside, or a reference mark applied to the work W is imaged with a camera, or provided on the work W A software alignment method in which a notch or an orientation flat is imaged/detected with a camera/sensor, etc., the position or angle is grasped, and the feed pitch or angle during positioning movement is corrected and controlled with a computer, etc. can be exemplified.
가공 칩 분포 정보 취득부(5)는, 워크(W) 상에 분포한 가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)를 취득하는 것이다.The processed chip distribution
구체적으로는, 가공 칩 분포 정보 취득부(5)는 워크(W)마다 다른 가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)를, 검사 장치 등의 상류 공정의 장치나 워크 반송 장치, 호스트 컴퓨터 등으로부터 통신 회선 등을 통해 취득한다.Specifically, the processing chip distribution
가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)는, 워크(W)를 미리 규정된 기준 자세에 있어서, 워크(W) 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 어느 것이 가공 대상 칩(Ck)인지를 나타내는 것이다.The distribution information J of the chips Ck to be processed includes which of a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in the vertical and horizontal directions on the workpiece W in the reference posture prescribed in advance for the workpiece W is the processing target. It indicates whether it is a chip (Ck).
도 2는 본 발명을 구현화하는 형태에서 다루는 워크(W)의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 2에 있어서, 워크(W) 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 흰색 네모가 정상 칩이고, 검은색 네모가 불량(가공 대상 칩(Ck))이다.Fig. 2 is a plan view showing an example of a work W dealt with in a form embodying the present invention. In Fig. 2, of the plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in both vertical and horizontal directions on the work W, white squares are normal chips, and black squares are defective (processing target chip Ck).
예를 들어, 도시되어 있는 바와 같이, 워크(W)의 외형이 원형이고 노치(Wf)(오리엔테이션 플랫인 경우도 있다)가 바로 아래가 되는 자세를 기준으로 하면, 가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)는, 워크(W)의 중심이나 노치 위치 등을 기준으로 해서, 가공 대상 칩(Ck)에 해당하는 것이 어디에 있는지를 판별(구별, 식별이라고도 한다)하기 위한 정보(좌표 데이터, 어드레스값, 플래그 정보 등)를 포함하여 구성되어 있다.For example, as shown in the figure, based on the posture in which the outer shape of the workpiece W is circular and the notch Wf (orientation flat) is directly below, the distribution of the chips Ck to be processed The information J is information (coordinate data, address) for discriminating (also referred to as discrimination or identification) where the object corresponding to the processing target chip Ck is based on the center of the workpiece W, the notch position, etc. value, flag information, etc.).
가공 패턴 정보 생성부(6)는 가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)에 기초하여, 가공 대상의 워크(W)마다 가공 패턴 정보를 생성하는 것이다.The processing pattern
가공 패턴 정보는 레이저 빔(B)의 출력, 레이저 빔(B)의 1샷의 출사 시간, 빔 조사 범위(Ps)(상세히는, 개구부(A)의 종횡 치수와 사용하는 대물 렌즈(25)의 투영 배율. 가공 사이즈라고도 한다), 가공 위치나 순서 등의 가공 대상 칩(Ck)의 축차 가공에 관한 정보를 포함하여 구성되어 있다.The processing pattern information includes the output of the laser beam B, the emission time of one shot of the laser beam B, the beam irradiation range Ps (in detail, the vertical and horizontal dimensions of the opening A and the
가공 패턴 정보 생성부(6)는 인접하는 복수의 가공 대상 칩에 대하여, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 일괄 가공 에어리어 탐색부를 구비하고 있다.The processing pattern
일괄 가공 에어리어 탐색부는, 예를 들어 빔 사이즈 변경부(3)에서 설정할 수 있는 빔 조사 범위(Ps)가, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 1×1개 내지 종횡 6×6개분의 범위 내이면, 일괄 가공 에어리어 탐색부는, 이하와 같이 해서 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색한다.In the batch processing area search unit, for example, if the beam irradiation range Ps that can be set in the beam size change unit 3 is within the range of 1 × 1 vertical and horizontal 6 × 6 pieces of the processing target chip Ck, , The batch processing area search unit searches for an area that can be processed in one shot as follows.
도 3은 본 발명을 구현화하는 형태에서 다루는 워크(W)에 대하여, 통합 가공의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 3에 있어서, 도 2와 마찬가지로 불량 칩(가공 대상 칩(Ck))이 검은색 네모로 도시되고, 통합 가공하는 에어리어가 파선으로 도시되어 있다.3 : is a top view which shows an example of integrated processing with respect to the workpiece|work W handled in the form which implements this invention. In FIG. 3 , similarly to FIG. 2 , defective chips (chips to be processed Ck) are shown in black squares, and areas to be integrated are shown in broken lines.
먼저, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 6×6개분으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하여, 가공 사이즈 및 가공 위치를 설정한다. 또한, 나머지 가공 대상 칩(Ck)에 대하여, 종횡 6×6개분으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하고, 가공 사이즈 및 가공 위치를 설정한다. 이때, 하나의 가공 대상 칩(Ck)에 대하여, 레이저 빔(B3)의 조사가 중복되지 않도록, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색한다.First, an area that can be integrated into processing by 6 × 6 pieces of length and width of the chip Ck to be processed is searched, and the processing size and processing position are set. In addition, for the remaining processing target chips Ck, an area capable of integrally processing 6 × 6 pieces in length and width is searched, and the processing size and processing position are set. At this time, an area capable of integrated processing is searched for one processing target chip Ck so that irradiation of the laser beam B3 does not overlap.
그리고, 나머지 가공 대상 칩(Ck)에 대하여 세로 6×가로 6으로 통합 가공할 수 있는 에어리어가 남아 있지 않으면, 다음에 종횡 6×5개분으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색한다.Then, if there is no area that can be integrally processed to be 6 x 6 in length with respect to the remaining processing target chip Ck, an area that can be integrated into 6 x 5 in length and width is searched for.
그리고, 마찬가지로 하여, 종횡 6×4 내지 6×1, 5×6 내지 5×1, 4×6 내지 4×1, 3×6 내지 3×1, 2×6 내지 2×1, 1×6 내지 1×2개분의 순으로, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하고, 각 에어리어의 가공 사이즈 및 가공 위치를 가공 패턴 정보로 설정한다.And, in the same manner, vertical and horizontal 6x4 to 6x1, 5x6 to 5x1, 4x6 to 4x1, 3x6 to 3x1, 2x6 to 2x1, 1x6 to In the order of 1x2 pieces, an area that can be integrated is searched, and the processing size and processing position of each area are set as processing pattern information.
그리고, 나머지는 종횡 1×1개분으로 가공하는 에어리어로서 가공 위치를 설정한다.Then, the machining position is set as an area to be machined by 1 x 1 piece in length and width for the remainder.
보다 구체적으로는, 가공 칩 분포 정보 취득부(5)나, 가공 패턴 정보 생성부(6) 내지 일괄 가공 에어리어 탐색부는, 컴퓨터 등(하드웨어)과, 그 실행 프로그램(소프트웨어)으로 구성되어 있고, 가공 대상의 워크(W)마다 취득한 가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)에 기초하여, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하고, 가공 사이즈 및 가공 위치가 설정된 가공 패턴 정보를 생성하는 프로그램을 구비하고 있다.More specifically, the processing chip distribution
가공 제어부(7)는 가공 패턴 정보 생성부(6)에서 생성된 가공 패턴 정보에 기초하여, 워크(W) 상에 분포한 복수의 가공 대상 칩(Ck)을 축차 가공하는 것이다.The
구체적으로는, 가공 제어부(7)는 빔 사이즈 변경부(3)의 애퍼처의 사이즈를 적절히 변경하면서, 레이저 빔(B3)의 빔 조사 범위(Ps)와 워크(W) 상에 분포한 복수의 가공 대상 칩(Ck)(도 3에서 검은색 네모로 도시한 불량 부위)이 겹치도록, 상대 이동부(4)를 상대 이동시키고, 축차 레이저 빔(B)을 조사함으로써 가공 대상 칩(Ck)을 축차 가공하는 것이다.Specifically, the
구체적으로는, 가공 제어부(7)는 이하의 기능을 구비하고 있다.Specifically, the
1) 레이저 발진기(2)에 대하여 레이저 빔(B)을 펄스상으로 조사하기 위한 트리거 신호를 송신하는 기능.1) A function of transmitting a trigger signal for irradiating the laser beam B to the
2) 레이저 조사부(L)의 리볼버 기구(26)에 제어 신호를 출력하고, 대물 렌즈(25)의 배율을 전환하는 기능.2) A function of outputting a control signal to the
3) 빔 사이즈 변경부(3)의 액추에이터를 제어하고, 개구부(A)의 종횡 치수(즉, 레이저 빔(B3)으로 1샷으로 통합 가공할 수 있는 빔 조사 범위(Ps))를 변경하는 기능.3) A function of controlling the actuator of the beam size changing unit 3 and changing the vertical and horizontal dimensions of the opening A (that is, the beam irradiation range Ps that can be processed in one shot with the laser beam B3) .
4) X축 액추에이터(4x), Y축 액추에이터(4y), θ축 액추에이터(4θ) 등의 현재 위치 정보를 파악하고, X축 액추에이터(4x), Y축 액추에이터(4y), θ축 액추에이터(4θ) 등의 이동 속도나 위치, 각도 등을 제어하고, 워크(W)를 얼라인먼트나 위치·각도를 보정하는 기능.4) Check the current position information of the X-axis actuator (4x), Y-axis actuator (4y), θ-axis actuator (4θ), etc., and X-axis actuator (4x), Y-axis actuator (4y), θ-axis actuator (4θ) ), a function to control the movement speed, position, angle, etc., and to align the workpiece (W) and correct the position and angle.
5) 가공 정보 취득부(6)에서 취득한 가공 정보(J)에 포함되는 좌표 데이터 등에 기초하여, 상대 이동부(M)를 제어해서 워크(W)에 대한 복수의 빔 스폿(Ps)의 조사 위치를 XY 방향으로 상대 이동시키거나, θ 방향으로 회전시키거나 하는 기능.5) Based on the coordinate data etc. contained in the processing information J acquired by the processing
즉, 가공 제어부(7)는 레이저 발진기(2), 빔 사이즈 변경부(3), 상대 이동부(4), 리볼버 기구(26) 등에 대하여 제어 신호나 데이터 등을 출력하고, 각 부를 제어하는 것이다. 보다 구체적으로는, 가공 제어부(7)는 컴퓨터, 프로그래머블 로직 컨트롤러, 제어용 컨트롤러 등(하드웨어)과, 그 실행 프로그램(소프트웨어)으로 구성되어 있고, 신호 입출력 수단이나 데이터 통신 수단 등을 통하여 각 부를 제어 할 수 있다.That is, the
도 3은 본 발명을 구현화하는 형태의 일례에 있어서의 흐름도이다. 도 3에는, 본 발명에 관한 레이저 가공 장치(1)를 사용해서 워크(W)에 레이저 가공을 행하는 흐름이 도시되어 있다.It is a flowchart in an example of the form which implements this invention. 3, the flow which laser-processes the workpiece|work W using the
먼저, 워크(W)를 워크 보유지지부(H)에 적재하여, 보유지지한다(스텝 s10).First, the work W is mounted on the work holding part H and held (step s10).
이어서, 워크(W) 상에 분포한 가공 대상 칩(Ck)의 분포 정보(J)를 취득한다(스텝 s11).Next, distribution information J of the processing target chips Ck distributed on the workpiece W is acquired (step s11).
이어서, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하고, 가공 패턴 정보를 생성한다(스텝 s12). 구체적으로는, 가공 패턴 정보 생성부(6) 내지 일괄 가공 에어리어 탐색부를 사용하여, 상술한 바와 같이 하여, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색한다.Next, an area capable of integrated processing is searched for, and processing pattern information is generated (step s12). Specifically, using the processing pattern
그리고, 빔 사이즈 변경부(3)의 차광판의 XY 방향의 위치를 이동시키고, 1샷의 빔 조사로 통합 가공할 수 있는 빔 조사 범위(Ps)(예를 들어, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 6×6개분)로 설정한다(스텝 s13).Then, the position of the light shielding plate of the beam size change unit 3 is moved in the XY direction, and the beam irradiation range Ps (for example, the length and width of the processing target chip Ck) that can be processed in one shot by beam irradiation 6x6 pieces) (step s13).
그리고, 필요에 따라 워크(W)의 얼라인먼트를 행하여(스텝 s14), 가공 패턴 정보에 따라 당해 빔 조사 범위(Ps)(예를 들어, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 6×6개분)에서 통합 가공할 수 있는 위치에 워크(W)를 상대 이동/정지시켜서, 축차 가공을 행한다(스텝 s15).Then, if necessary, the workpiece W is aligned (step s14) and integrated in the beam irradiation range Ps (for example, 6 x 6 pieces in length and width of the chip Ck to be machined) according to the processing pattern information. The workpiece W is relatively moved/stopped to a position where it can be machined, and sequential machining is performed (step s15).
다음에 동일한 빔 조사 범위(Ps) 그대로 가공하는 장소가 있는지 여부를 판정하여(스텝 s16), 있으면 스텝 s14 내지 s16을 반복하여, 축차 통합 가공을 행한다.Next, it is determined whether there is a place to be machined as it is in the same beam irradiation range Ps (step s16). If there is, steps s14 to s16 are repeated to perform sequentially integrated machining.
한편, 동일한 빔 조사 범위(Ps) 그대로 통합 가공하는 부위가 없어지면, 다음의 빔 조사 범위(Ps)(예를 들어, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 6×5개분)로 사이즈 변경해서 축차 가공할지의 여부를 판정하여(스텝 s18), 있으면 빔 사이즈 변경부(3)의 차광판의 XY 방향의 위치를 이동시키고, 축차 가공을 행한다. 즉, 상술한 스텝 s13 내지 s18을 반복한다.On the other hand, if there is no part to be integrated with the same beam irradiation range (Ps) as it is, the size is changed to the next beam irradiation range (Ps) (for example, 6 × 5 pieces of the target chip (Ck) to be processed) and processed sequentially. is determined (step s18), and if there is, the position of the light shielding plate of the beam size change unit 3 in the XY direction is moved, and processing is sequentially performed. That is, steps s13 to s18 described above are repeated.
그리고, 다음의 빔 조사 범위(Ps)로 사이즈 변경해서 축차 가공하는 부위가 없어지면(즉, 모든 가공 대상 칩(Ck)에 대한 축차 가공이 종료하면), 워크 보유지지부(H)를 불출 위치로 상대 이동시켜서, 워크(W)의 보유지지를 해제하고, 워크(W)를 외부로 불출한다(스텝 s20).Then, when the size is changed to the following beam irradiation range Ps and there is no part to be sequentially processed (that is, when sequential processing for all the processing target chips Ck is finished), the workpiece holding part H is relative to the dispensing position. It is moved to release the holding of the work W, and the work W is delivered to the outside (step s20).
이와 같은 구성을 하고 있으므로, 본 발명에 관한 레이저 가공 장치(1) 및 레이저 가공 방법에 의하면, 워크 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 가공 대상 칩이 불균일하게 다수 분포하고 있어도, 이들 복수의 가공 대상 칩을 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하고, 통합 가공할 수 있다. 그 때문에, 워크(W) 상에 가공 대상 칩(Ck)이 불균일하게 다수 분포하고 있어도, 신속한 가공을 할 수 있어, 생산성이 향상된다.Because of such a configuration, according to the
[변형예][Variation]
또한 상술에서는, 빔 사이즈 변경부(3)가, 대향 배치된 차광판을 세로 방향으로 6단계, 가로 방향으로 6단계적으로 소정 피치로 이동/정지시켜서, 개구부(A)의 종횡 치수를 단계적으로 변경하고, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 1×1 내지 종횡 6×6의 범위 내에서 빔 조사 범위(Ps)를 설정할 수 있는 구성을 예시했다. 그러나, 빔 사이즈 변경부(3)는, 이와 같은 구성에 한하지 않고, 가공 대상 칩 1개분의 가공에 필요한 종횡 치수를 기준으로 해서, 세로 m개분 및 가로 n개분(단, m과 n은 양의 정수)의 조합으로 이루어지는 하나로 통합된 블록상으로 단계적으로 설정하고, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 빔 조사 범위(Ps)를 변경할 수 있는 구성이어도 된다.In addition, in the above description, the beam size changing unit 3 moves/stops the opposing light shielding plates at a predetermined pitch in 6 steps in the vertical direction and 6 steps in the horizontal direction to change the vertical and horizontal dimensions of the opening A step by step, , a configuration in which the beam irradiation range Ps can be set within the range of 1 × 1 to 6 × 6 of the processing target chip Ck has been exemplified. However, the beam size changing unit 3 is not limited to such a configuration, and on the basis of the vertical and horizontal dimensions necessary for processing one chip to be processed, m vertical and n horizontal (however, m and n are positive). It may be a configuration in which the beam irradiation range (Ps) that can be integrated and processed in one shot can be changed by stepwise setting in one integrated block shape.
또한 상술에서는, 빔 사이즈 변경부(3)의 차광판으로서 4매의 금속판을 조합하여, 직사각 형상의 개구부(A) 및 차광부를 형성하고, 차광판을 X 방향 또는 Y 방향으로 이동시켜서, 개구부(A)를 원하는 종횡 치수로 변경하는 구성을 예시했다.In addition, in the above description, as the light blocking plate of the beam size changing unit 3, four metal plates are combined to form a rectangular opening A and a light blocking portion, and the light blocking plate is moved in the X or Y direction to form the opening A An example of a configuration in which is changed to the desired vertical and horizontal dimensions is exemplified.
그러나, 빔 사이즈 변경부(3)의 차광판은, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 대략 L자 형상의 금속판을 교대로 2매 조합하여, 이들을 X 방향 또는 Y 방향으로 이동시키고, 개구부(A)를 원하는 종횡 치수로 변경하는 구성이어도 된다.However, the light shielding plate of the beam size changing unit 3 is not limited to such a configuration, and two substantially L-shaped metal plates are alternately combined, and these are moved in the X direction or the Y direction, and the opening A is formed. The configuration may be changed to a desired vertical and horizontal dimension.
또한 상술에서는, 레이저 조사부(L)에 복수의 대물 렌즈(25)가 리볼버 기구(26)에 설치되어 있고, 가공 제어부(7)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여, 축소 투영 배율을 선택적으로 전환할 수 있는 구성을 나타냈다.Further, in the above description, a plurality of
그러나, 이 리볼버 기구(26)는 가공 제어부(7)로부터 출력된 제어 신호에 의해 전환되는 구성에 한하지 않고, 수동에 의해 전환하는 구성이어도 된다. 또한, 레이저 조사부(L)에 있어서의 리볼버 기구(26)는 필수적인 구성이 아니고, 단 교체에 의해 사용하는 대물 렌즈(25)를 교환하는 구성이나, 1종류의 대물 렌즈(25)를 고정해서 사용하는 구성이어도 된다. 혹은, 레이저 조사부(L)는 복수의 대물 렌즈(25)와 리볼버 기구(26)를 구비한 구성 대신에, 줌 렌즈에 의해 투영 배율을 변경하는 구성이어도 된다.However, this
또한 상술에서는, 상대 이동부(4)로서, 레이저 조사부(L)의 각 부가 레이저 가공 장치(1)의 프레임(도시하지 않음)에 직접 또는 연결 금속 부재 등을 개재하여 설치되고(즉, 고정되고), 워크 보유지지부(H)가 XYθ 방향으로 이동하는 구성을 예시했다.In addition, in the above-mentioned, as the relative moving
그러나, 상대 이동부(4)는, 이와 같은 구성에 한하지 않고, XYθ 방향의 일부 또는 전부에 있어서, 워크 보유지지부(H)를 고정해 두고, 레이저 조사부(L)를 이동시키는 구성이어도 된다.However, the
또한 상술에서는, 가공 패턴 정보 생성부(6)의 일괄 가공 에어리어 탐색부로서, 가공 대상 칩(Ck)의 종횡 6×6 내지 6×1, 5×6 내지 5×1, …, 2×6 내지 2×1, 1×6 내지 1×2개분의 순으로, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하고, 가공 사이즈 및 가공 위치를 설정하는 구성을 예시했다.In addition, in the above description, as the collective processing area search unit of the processing pattern
그러나, 일괄 가공 에어리어 탐색부는, 이와 같은 수순에 한정되지 않고, 종횡 기준을 반대로 해서, 종횡 6×6 내지 1×6, 6×5 내지 1×5, …, 6×2 내지 1×2, 6×1 내지 2×1개분의 순으로, 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 구성이어도 된다. 혹은, 복수의 가공 대상 칩(Ck)이 종끼리/횡끼리 인접하고 있는 곳을 추출하고, 그들이 어떤 조합으로 통합 가공할 수 있는지를, 빔 조사 범위(Ps)의 종횡 치수를 변경하면서 탐색하는 구성이어도 된다.However, the batch processing area search unit is not limited to such a procedure, and the vertical and horizontal standards are reversed, and the vertical and horizontal 6x6 to 1x6, 6x5 to 1x5, ... , 6x2 to 1x2, and 6x1 to 2x1 may be configured to search for an area that can be integrated into processing. Alternatively, a configuration in which a plurality of processing target chips Ck are located adjacent to each other vertically/horizontally, and in what combination they can be integrated and processed while changing the vertical and horizontal dimensions of the beam irradiation range Ps. may be
또한 상술에서는, 레이저 발진기(2)로서, YAG 레이저의 제2 고조파를 이용하는 그린 레이저(파장 532㎚)를 예시했다.In the above description, as the
그러나, 레이저 발진기(2)는 YAG 레이저 이외에 YVO4 레이저를 사용해도 된다. 또한, 레이저 발진기(2)로서, 이들의 제2 고조파에 의한 가공에 한하지 않고, 기본파(파장 1064㎚)를 이용해서 워크(W)를 가공해도 되고, 제3 고조파를 이용하는 UV 레이저(파장 355㎚)나, 제4 고조파를 이용하는 심자외 레이저(파장 266㎚)를 사용해서 워크(W)를 가공해도 된다. 또한, 레이저 발진기(2)로서, 다른 방식의 것이나 다른 파장을 출력하는 레이저를 사용해도 되고, 가공 대상 칩(Ck)의 에너지 흡수 특성에 따라서 선택하면 된다.However, the
[다른 형태][Other forms]
또한 상술에서는, 본 발명에 관한 레이저 가공 장치(1) 및 레이저 가공 방법으로서, 외형이 원형인 워크(W) 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 복수 칩(Cn) 중, 불균일하게 다수 분포한 가공 대상 칩(Ck)에 대하여 레이저 빔(B(B3))을 조사해서 가공하는 형태를 예시했다.Further, in the above description, in the
그러나, 본 발명을 구현화함에 있어서, 워크(W) 및 가공 대상 칩(Ck)은, 상술한 바와 같은 형태에 한정되지 않고, 여러 형태로 적응시킬 수 있다. 구체적으로는, 본 발명에 관한 레이저 가공 장치 및 방법은, 레이저 빔(B)을 조사해서 도너 기판(Wd)으로부터 타깃 기판(Wt)으로 칩 전사를 행하는 형태에도 적용할 수 있다.However, in realizing the present invention, the workpiece W and the processing target chip Ck are not limited to the above-described shapes, and various shapes may be adapted. Specifically, the laser processing apparatus and method according to the present invention can be applied to the form of performing chip transfer from the donor substrate Wd to the target substrate Wt by irradiating the laser beam B.
도 5는 본 발명을 구현화하는 형태의 일례의 전체 구성을 도시하는 개략도이다. 도 2에는 본 발명에 관한 칩 전사 장치(1B)의 개략도가 도시되어 있다.Fig. 5 is a schematic diagram showing an overall configuration of an example of a form embodying the present invention. Fig. 2 shows a schematic diagram of a
칩 전사 장치(1B)는 도너 기판(Wd)의 표면에 배치된 전사 대상 칩(Cd)과 타깃 기판(Wt)의 표면을 대치시켜서, 도너 기판(Wd) 너머에 전사 대상 칩(Cd)을 향해서 레이저 빔(B(B3))을 조사하여, 당해 전사 대상 칩(Cd)을 타깃 기판(Wt)의 표면에 설정된 전사 타깃 부위(Cx)에 전사하는 것이다.The
구체적으로는, 칩 전사 장치(1B)는, 상술한 레이저 가공 장치(1)를 포함하여, 워크 보유지지부(H) 대신에 도너 기판 보유지지부(Hd)와 타깃 기판 보유지지부(Ht)를 구비하고, 상대 이동부(4) 대신에 상대 이동부(4B)를 구비하고 있다. 또한, 칩 전사 장치(1B)에서는 도너 기판(Wd)과 타깃 기판(Wt)이 레이저 가공 장치(1)의 가공 대상이 되는 워크(W)에 상당하고, 도너 기판(Wd)의 표면에 배치된 전사 대상 칩(Cd)이, 레이저 가공 장치(1)의 가공 대상 칩(Ck)에 상당한다.Specifically, the
타깃 기판 보유지지부(2t)는 타깃 기판(Wt)을 소정의 자세로 지지하여 보유지지하는 것이다. 구체적으로는, 타깃 기판 보유지지부(2t)는, 전사 타깃 부위(Cx)를 상면측을 향해서 타깃 기판(Wt)을 하면측으로부터 수평 상태를 유지하면서 지지하는 것이다. 보다 구체적으로는, 타깃 기판 보유지지부(2t)는, 클램프 기구나 부압 흡인 수단, 정전 밀착 수단 등을 구비하고, 타깃 기판(Wt)의 하면이나 외연부 등을 보유지지하는 구성을 하고 있다.The target substrate holding part 2t supports and holds the target substrate Wt in a predetermined posture. Specifically, the target substrate holding unit 2t supports the transfer target region Cx toward the upper surface side while maintaining the target substrate Wt horizontally from the lower surface side. More specifically, the target substrate holding part 2t is provided with a clamping mechanism, negative pressure suction means, electrostatic adhesion means, etc., and is configured to hold the lower surface, the outer edge, etc. of the target substrate Wt.
도너 기판 보유지지부(2d)는 도너 기판(Wd)의 표면에 배치된 전사 대상 칩(Cd)과 타깃 기판(Wt)의 표면이 대치하도록, 당해 도너 기판(Wd)의 소정 부위를 지지하여 보유지지하는 것이다. 구체적으로는, 도너 기판 보유지지부(2d)는 전사 대상 칩(Cd)을 하면측을 향해서 도너 기판(Wd)을 수평 상태로 유지하면서, 반송 링(Wc)을 개재하여 도너 기판(Wd)의 외연부(Wr)를 지지하여 보유지지하는 것이다.The donor substrate holder 2d supports and holds a predetermined portion of the donor substrate Wd so that the transfer target chip Cd disposed on the surface of the donor substrate Wd and the surface of the target substrate Wt face each other. will do Specifically, the donor substrate holding part 2d faces the transfer target chip Cd toward the lower surface side and holds the donor substrate Wd in a horizontal state while interposing the transfer ring Wc on the outer edge of the donor substrate Wd. It is to support and hold the part Wr.
반송 링(Wc)은 도너 기판(Wd)의 외연부(Wr)(도면에서는 상면측)를 지지하여 보유지지하고, 반송이나 고정을 보조하기 위한 부재이다. 구체적으로는, 반송 링(Wc)은, 원환상의 판상 부재로 구성되어 있고, 내연부(도면에서는 하면측)가 도너 기판(Wd)의 외연부(Wr)와 점착층 등에 의해 밀착 고정되어 있다.The conveyance ring Wc is a member for supporting and holding|maintaining the outer edge part Wr (in the figure, the upper surface side) of the donor substrate Wd, and assisting conveyance and fixation. Specifically, the conveying ring Wc is constituted by an annular plate-shaped member, and the inner edge portion (lower surface side in the drawing) is closely fixed to the outer edge portion Wr of the donor substrate Wd by an adhesive layer or the like. .
보다 구체적으로는, 도너 기판 보유지지부(2d)는, 클램프 기구나 부압 흡인 수단, 정전 밀착 수단 등(도시하지 않음)을 구비하고, 도너 기판(Wd)을 밀착 고정하고 있는 반송 링(Wc)의 외주측면이나 외연부 등을 보유지지하는 구성을 하고 있다.More specifically, the donor substrate holding part 2d is provided with a clamping mechanism, a negative pressure suction means, an electrostatic adhesion means, etc. (not shown), and the carrying ring Wc which closely fixes the donor substrate Wd is provided. It is configured to hold the outer peripheral side or the outer edge.
도 6은 본 발명을 구현화하는 형태에 있어서의 칩 배치예와 칩 전사의 모습을 도시하는 단면도이다. 도 6의 (a), (b)에는, 도너 기판(Wd)의 표면(도면에서는 하면측)에 배치된 전사 대상 칩(Cd)과, 타깃 기판(Wt)의 표면(도면에서는 상면측)에 설정된 전사 타깃 부위(Cx)가 대치하도록, 도너 기판(Wd)을 타깃 기판(Wt)과 소정의 간격으로 대향 배치시킨 모습이 도시되어 있다. 또한, 도너 기판(Wd)은 반송 링(Wc)을 개재하여 도너 기판 보유지지부(2d)에서 보유지지되고 있다. 또한, 타깃 기판(Wt)은 타깃 기판 보유지지부(2t)에서 보유지지되고 있다.Fig. 6 is a cross-sectional view showing an example of chip arrangement and a state of chip transfer in a form embodying the present invention. 6A and 6B, a transfer target chip Cd disposed on the front surface (lower surface side in the drawing) of the donor substrate Wd, and the surface (upper surface side in the drawing) of the target substrate Wt. A mode in which the donor substrate Wd is opposed to the target substrate Wt at a predetermined interval is shown so that the set transfer target region Cx faces each other. Moreover, the donor substrate Wd is held by the donor substrate holding part 2d via the conveyance ring Wc. In addition, the target substrate Wt is held by the target substrate holding part 2t.
위치 P1 내지 P5에는, 대치하는 전사 대상 칩(Cd)과 전사 타깃 부위(Cx)와의 관계가 예시되어 있다.At positions P1 to P5, the relationship between the opposing transcription target chip Cd and the transcription target site Cx is exemplified.
위치 P1에서는, 도너 기판(Wd)에 정상적인 칩(Cn)이 없고, 타깃 기판(Wt)에 정상적인 칩(Cn)이 있다. 이와 같은 경우, 타깃 기판(Wt)에 칩 전사를 행할 필요가 없기 때문에, 전사 대상 칩(Cn)이나 전사 타깃 부위(Cx)는 설정되어 있지 않다.At the position P1, there is no normal chip Cn in the donor substrate Wd, and there is a normal chip Cn in the target substrate Wt. In such a case, since it is not necessary to perform chip transfer to the target substrate Wt, the transfer target chip Cn and the transfer target region Cx are not set.
위치 P2, P5에서는, 도너 기판(Wd)에 정상적인 칩(Cn)이 있고, 타깃 기판(Wt)에는 정상적인 칩(Cn)이 결락되어 있다. 이와 같은 경우, 타깃 기판(Wt)에 칩 전사를 행할 필요가 있기 때문에, 도너 기판(Wd)측의 정상적인 칩(Cn)이, 전사 대상 칩(Cd1, Cd2)으로서 설정되어 있고, 타깃 기판(Wt)에 전사 타깃 부위(Cx1, Cx2)가 설정되어 있다.At the positions P2 and P5, the normal chip Cn is present in the donor substrate Wd, and the normal chip Cn is missing in the target substrate Wt. In such a case, since it is necessary to perform chip transfer to the target substrate Wt, the normal chip Cn on the donor substrate Wd side is set as the transfer target chips Cd1 and Cd2, and the target substrate Wt ), transcription target sites (Cx1, Cx2) are set.
위치 P3에서는, 도너 기판(Wd)에 정상적인 칩(Cn)이 있고, 타깃 기판(Wt)에도 정상적인 칩(Cn)이 있다. 이와 같은 경우, 타깃 기판(Wt)에 칩 전사를 행할 필요가 없기 때문에, 전사 대상 칩(Cn)이나 전사 타깃 부위(Cx)는 설정되어 있지 않다.At the position P3, there is a normal chip Cn in the donor substrate Wd, and there is a normal chip Cn in the target substrate Wt as well. In such a case, since it is not necessary to perform chip transfer to the target substrate Wt, the transfer target chip Cn and the transfer target region Cx are not set.
위치 P4에서는, 도너 기판(Wd)에 정상적인 칩(Cn)이 없고, 타깃 기판(Wt)에도 정상적인 칩(Cn)이 결락되어 있다. 이와 같은 경우, 타깃 기판(Wt)에 칩 전사를 행할 필요는 있지만, 전사 대상 칩(Cn)이 없기 때문에, 전사 타깃 부위(Cx)가 설정되어 있지 않다.At the position P4, there is no normal chip Cn in the donor substrate Wd, and the normal chip Cn is missing also in the target substrate Wt. In such a case, although it is necessary to perform chip transfer to the target substrate Wt, since there is no transfer target chip Cn, the transfer target site|part Cx is not set.
또한, 도 6의 (a)에는, 위치 P2의 전사 타깃 부위(Cx1)에 전사 대상 칩(Cd1)을 전사하기 위해서, 당해 칩에 레이저 빔(B(B3))을 조사하고 있는 모습이 도시되어 있다. 한편, 도 6의 (b)에는, 위치 P2의 전사 타깃 부위(Cx1)에 전사 대상 칩(Cd1)이 전사되어 있고, 다음의 위치 P5의 전사 타깃 부위(Cx2)에 전사 대상 칩(Cd2)을 전사하기 위해서, 당해 칩(Cd2)에 레이저 빔(B(B3))을 조사하고 있는 모습이 도시되어 있다.In addition, Fig. 6(a) shows a state in which a laser beam B(B3) is irradiated to the transfer target chip Cd1 to the transfer target region Cx1 at the position P2. have. On the other hand, in Fig. 6B, the transcription target chip Cd1 is transcribed into the transcription target site Cx1 at the position P2, and the transcription target chip Cd2 is transferred to the transcription target site Cx2 at the next position P5. The state in which the laser beam B(B3) is irradiated to the said chip|tip Cd2 in order to transfer is shown.
상대 이동부(4B)는 타깃 기판 보유지지부(Ht) 및 상기 도너 기판 보유지지부(Hd)와 레이저 조사부(L)를 상대 이동시키는 것이다.The
구체적으로는, 상대 이동부(4B)는, 타깃 기판 보유지지부(Ht)와 도너 기판 보유지지부(Hd)에서 타깃 기판(Wt)과 도너 기판(Wd)이 소정의 위치 관계에서 대치하도록 대향 배치시킨 채, 이들 기판(Wd, Wt)에 대하여 레이저 조사부(L)로부터 출사되는 레이저 빔(B3)의 조사 위치를 변경하는 것이다. 그리고, 상대 이동부(4B)는, 도너 기판(Wd)과 타깃 기판(Wt)의 두께 방향(Z 방향)에 직교하는 방향(XY 방향)으로, 이들 기판(Wd, Wt)과 레이저 빔(B3)과의 상대 위치를 이동시키고, 칩 전사(레이저 빔(B3)의 조사) 시에, 이들 기판(Wd, Wt)에 설정된 하나 또는 복수의 전사 대상 칩(Cd)과 빔 조사 범위(Ps)와의 상대 위치나 각도를 정합(즉, 얼라인먼트)시키는 구성을 하고 있다. 보다 구체적으로는, 상대 이동부(4B)는 제1 X축 액추에이터(41x), 제1 Y축 액추에이터(41y), 제2 X축 액추에이터(42x), 제2 Y축 액추에이터(42y), θ축 액추에이터(4θ) 등을 구비하고 있다.Specifically, the
제1 X축 액추에이터(41x)는 타깃 기판 보유지지부(Ht)와 도너 기판 보유지지부(Hd)를 X1 방향으로 소정의 속도로 이동시키고, 소정의 위치에서 정지시키는 것이다.The first
구체적으로는, 제1 X축 액추에이터(41x)는, 장치 프레임(10f)에 설치된 X1 방향으로 소정의 길이를 갖는 레일과, 당해 레일 상을 소정의 속도로 이동하거나, 소정의 위치에서 정지하거나 할 수 있는 슬라이더를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 당해 슬라이더에는, 베이스 플레이트(40)가 설치되어 있다.Specifically, the first
제1 Y축 액추에이터(41y)는, 타깃 기판 보유지지부(Ht)를 Y1 방향으로 소정의 속도로 이동시키고, 소정의 위치소에서 정지시키는 것이다.The first Y-
구체적으로는, 제1 Y축 액추에이터(41y)는, 베이스 플레이트(40)에 설치된 Y1 방향으로 소정의 길이를 갖는 레일과, 당해 레일 상을 소정의 속도로 이동하거나, 소정의 위치에서 정지하거나 할 수 있는 슬라이더를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 당해 슬라이더에는, θ축 액추에이터(4θ)가 설치되어 있다.Specifically, the first Y-
θ축 액추에이터(4θ)는, 타깃 기판 보유지지부(Ht)를, Z 방향을 회전축으로 하는 θ 방향으로 소정의 각속도로 회전시키거나, 소정의 각도로 정지시키거나 하는 것이다.The θ-axis actuator 4θ rotates the target substrate holding part Ht at a predetermined angular velocity in the θ direction with the Z direction as the rotation axis, or stops it at a predetermined angle.
제2 X축 액추에이터(42x)는, 도너 기판 보유지지부(Hd)를 X2 방향으로 소정의 속도로 이동시키고, 소정의 위치에서 정지시키는 것이다.The second
구체적으로는, 제2 X축 액추에이터(42x)는, 베이스 플레이트(40)에 설치된 X2 방향으로 소정의 길이를 갖는 레일과, 당해 레일 상을 소정의 속도로 이동하거나, 소정의 위치에서 정지하거나 할 수 있는 슬라이더를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 당해 슬라이더에는, 제2 Y축 액추에이터(42y)가 설치되어 있다.Specifically, the second
제2 Y축 액추에이터(42y)는, 도너 기판 보유지지부(Hd)를 Y2 방향으로 소정의 속도로 이동시키고, 소정의 위치소에서 정지시키는 것이다.The second Y-
구체적으로는, 제2 Y축 액추에이터(42y)는, Y1 방향으로 소정의 길이를 갖는 레일과, 당해 레일 상을 소정의 속도로 이동하거나, 소정의 위치에서 정지하거나 할 수 있는 슬라이더를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 당해 슬라이더에는, 도너 기판 보유지지부(Hd)가 설치되어 있다.Specifically, the second Y-
제1 X축 액추에이터(41x), 제1 Y축 액추에이터(41y), θ축 액추에이터(4θ), 제2 X축 액추에이터(42x), 제2 Y축 액추에이터(42y)는, 가공 제어부(7)로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여 구동 제어된다. 또한, 상대 이동부(4B)에 있어서, X1 방향과 X2 방향은, X 방향과 일치하도록 구성되어 있고, Y1 방향과 Y2 방향은, Y 방향과 일치하도록 구성되어 있다.The first
또한, 도너 기판(Wd)과 타깃 기판(Wt)의 얼라인먼트는, 이들 기판(Wd, Wt)의 외주부를 외측으로부터 내측을 향해서 협지하는 메커니컬 클램프 방식이나, 이들 기판(Wd, Wt)에 부여된 기준 마크를 카메라로 촬상하거나, 이들 기판(Wd, Wt)에 마련된 노치나 오리엔테이션 플랫을 카메라로 촬상/센서로 검출 등을 하거나 해서, 위치나 각도를 파악하고, 컴퓨터 등으로 위치 결정 이동 시의 이송 피치나 각도를 보정 제어하는 소프트웨어 얼라인먼트 방식 등을 예시할 수 있다.In addition, the alignment of the donor substrate Wd and the target substrate Wt is a mechanical clamp method in which the outer periphery of these substrates Wd and Wt is clamped from the outside toward the inside, and the reference provided to these substrates Wd and Wt. The mark is imaged with a camera, or the notch and orientation flat provided on these boards (Wd, Wt) are imaged/detected with a camera/sensor, etc. Or a software alignment method that corrects and controls the angle can be exemplified.
상대 이동부(4B)는, 이와 같은 구성을 하고 있기 때문에, 타깃 기판 보유지지부(Ht) 및 상기 도너 기판 보유지지부(Hd)와 레이저 조사부(L)를 상대 이동시킬 수 있고, 나아가서는, 도너 기판(Wd)과 타깃 기판(Wt)의 상대 이동이나 얼라인먼트, 이들 기판(Wd, Wt)과 레이저 조사부(L)와의 상대 이동을 행할 수 있다.Since the relative moving
그리고, 칩 전사 장치(1B)에 있어서 가공 칩 분포 정보 취득부(5)는, 전사 대상 칩(Cd)을 전사시키기 위해서 도너 기판(Wd) 및 타깃 기판(Wt)을 대향 상태에서 보유지지시켰을 때, 당해 타깃 기판(Wt)의 표면에 설정된 전사 타깃 부위(Cx)에 전사 가능한, 당해 도너 기판(Wd)의 표면에 배치된 당해 전사 대상 칩(Cd)의 분포 정보(J)를 취득하는 구성을 하고 있다.Then, in the
또한, 칩 전사 장치(1B)에 있어서 가공 패턴 정보 생성부(6)는 가공 칩 분포 정보 취득부(5)에서 취득한 분포 정보(J)에 기초하여, 타깃 기판(Wt)마다 가공 패턴 정보를 생성하는 구성을 하고 있다.Further, in the
또한, 칩 전사 장치(1B)에 있어서 가공 제어부(7)는 가공 패턴 정보 생성부(6)에서 생성된 가공 패턴 정보에 기초하여, 상대 이동부(4B)를 제어하면서, 도너 기판(Wd) 너머에 전사 대상 칩(Cd)을 향해서 레이저 빔(B3)을 축차 조사하는 구성을 하고 있다.In addition, in the
이와 같은 구성을 하고 있으므로, 본 발명에 관한 칩 전사 장치(1B) 및 칩 전사 방법에 의하면, 도너 기판(Wd) 상에 종횡 소정 피치로 매트릭스상으로 배열된 복수 칩 중, 전사 대상 칩(Cd)이 불균일하게 다수 분포하고 있어도, 통합해서 칩 전사할 수 있는 에어리어를 탐색하여, 통합해서 칩 전사할 수 있다. 그 때문에, 도너 기판(Wd)으로부터 타깃 기판(Wt)에 전사시키는 전사 대상 칩(Cd)이 불균일하게 다수 분포하고 있어도, 신속한 칩 전사를 할 수 있어, 생산성이 향상된다.Because of the above configuration, according to the
1 : 레이저 가공 장치
2 : 레이저 발진기
3 : 빔 사이즈 변경부
4 : 상대 이동부
5 : 가공 칩 분포 정보 취득부
6 : 가공 패턴 정보 생성부
7 : 가공 제어부
21 : 미러
22, 23 : 렌즈(빔 익스팬더)
25 : 대물 렌즈
26 : 리볼버 기구
W : 워크
Cn : 칩(정상적인 것)
Ck : 가공 대상 칩(불량 칩)
H : 워크 보유지지부
L : 레이저 조사부
B(B1, B2, B3) : 레이저 빔
Ps : 빔 조사 범위
A : 개구부
J : 가공 대상 칩의 분포 정보
1B : 칩 전사 장치
40 : 베이스 플레이트
41x : 제1 X축 액추에이터
41y : 제1 Y축 액추에이터
42x : 제2 X축 액추에이터
42y : 제2 Y축 액추에이터
4θ : θ축 액추에이터
Hd : 도너 기판 보유지지부
Ht : 타깃 기판 보유지지부
Wd : 도너 기판
Wt : 타깃 기판
Cd : 전사 대상 칩
Cx : 전사 타깃 부위1: laser processing equipment
2: laser oscillator
3: Beam size change unit
4: Relative moving part
5: Machining chip distribution information acquisition unit
6: processing pattern information generation unit
7: processing control
21 : mirror
22, 23 : Lens (beam expander)
25: objective lens
26: revolver mechanism
W: work
Cn: chip (normal)
Ck: Chip to be processed (bad chip)
H: Work holding part
L: laser irradiation part
B(B1, B2, B3) : laser beam
Ps: beam irradiation range
A: opening
J: Distribution information of chips to be processed
1B: chip transfer device
40: base plate
41x: 1st X-axis actuator
41y: first Y-axis actuator
42x: 2nd X-axis actuator
42y: 2nd Y-axis actuator
4θ : θ axis actuator
Hd: donor substrate holding part
Ht: target substrate holding part
Wd: donor substrate
Wt: target substrate
Cd: Transcription target chip
Cx: transcription target site
Claims (5)
상기 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와,
상기 워크에 대한 상기 레이저 빔의 조사 위치를 변경하는 상대 이동부와,
상기 워크에 대하여 1샷의 빔 조사로 가공할 수 있는 빔 조사 범위를 변경하는 빔 사이즈 변경부와,
상기 워크 상에 분포한 상기 가공 대상 칩의 분포 정보를 취득하는 가공 칩 분포 정보 취득부와,
상기 가공 대상 칩의 분포 정보에 기초하여, 가공 대상의 워크마다 가공 패턴 정보를 생성하는 가공 패턴 정보 생성부와,
상기 가공 패턴 정보에 기초하여, 상기 워크 상에 분포한 상기 복수의 가공 대상 칩을 축차 가공하는 가공 제어부를 구비하고,
상기 가공 패턴 정보 생성부는,
인접하는 복수의 가공 대상 칩에 대하여, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 일괄 가공 에어리어 탐색부를 구비한
것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.A laser processing apparatus for processing by irradiating a laser beam to a plurality of non-uniformly distributed processing target chips among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in vertical and horizontal directions on a workpiece, the laser processing apparatus comprising:
a laser oscillator emitting the laser beam;
a relative movement unit for changing the irradiation position of the laser beam with respect to the work;
A beam size changing unit for changing a beam irradiation range that can be processed with one shot of beam irradiation for the work;
a machined chip distribution information acquisition unit for obtaining distribution information of the machining target chips distributed on the work;
a processing pattern information generating unit that generates processing pattern information for each workpiece to be processed based on the distribution information of the processing target chip;
a processing control unit for sequentially processing the plurality of processing target chips distributed on the workpiece based on the processing pattern information;
The processing pattern information generation unit,
With respect to a plurality of adjacent chips to be processed, a batch processing area search unit for searching for an area that can be processed in one shot;
Laser processing apparatus, characterized in that.
상기 빔 사이즈 변경부에서는, 상기 빔 조사 범위가, 상기 가공 대상 칩 1개분의 가공에 필요한 종횡 치수를 기준으로 하여, 의 세로 m개 및 가로 n개(단, m과 n은 양의 정수)의 조합으로 이루어지는 하나로 통합된 블록상으로 단계적으로 설정되고,
상기 일괄 가공 부위 탐색부는,
상기 빔 사이즈 변경부에서 설정할 수 있는 상기 세로 m개 및 가로 n개의 조합 정보와, 상기 가공 대상 칩의 분포 정보에 기초하여, 상기 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는
것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.According to claim 1,
In the beam size change unit, the beam irradiation range is m vertical and n horizontal (where m and n are positive integers) based on the vertical and horizontal dimensions required for processing of one chip to be processed. It is set up step by step into one integrated block consisting of a combination,
The batch processing site search unit,
Based on the combination information of the m vertical and n horizontal pieces that can be set in the beam size changing unit, and the distribution information of the chip to be processed, an area that can be integrated into one shot is searched for
Laser processing apparatus, characterized in that.
상기 워크가,
전사 대상 칩이 배치된 도너 기판과,
상기 전사 대상 칩을 전사시키는 전사 타깃 부위가 설정된 타깃 기판을 포함하고,
상기 타깃 기판을 소정의 자세로 지지하여 보유지지하는 타깃 기판 보유지지부와,
상기 도너 기판의 표면에 배치된 상기 전사 대상 칩과 상기 타깃 기판의 표면이 대치하도록, 당해 도너 기판의 소정 부위를 지지하여 보유지지하는 도너 기판 보유지지부를 구비하고,
상기 가공 대상 칩이, 상기 레이저 빔의 조사에 의해 상기 도너 기판으로부터 상기 타깃 기판에 전사되는, 상기 전사 대상 칩이고,
상기 도너 기판 너머에 상기 전사 대상 칩을 향해서 상기 레이저 빔을 조사하고, 당해 전사 대상 칩을 상기 타깃 기판의 표면에 설정된 상기 전사 타깃 부위에 전사하는 것을 특징으로 하는 칩 전사 장치.Including the laser processing apparatus according to claim 1 or 2,
The work is
a donor substrate on which a transfer target chip is disposed;
and a target substrate on which a transfer target region to which the transfer target chip is transferred is set;
a target substrate holding unit supporting and holding the target substrate in a predetermined posture;
a donor substrate holding unit for supporting and holding a predetermined portion of the donor substrate so that the transfer target chip disposed on the surface of the donor substrate and the surface of the target substrate face each other;
the processing target chip is the transfer target chip, which is transferred from the donor substrate to the target substrate by irradiation of the laser beam;
A chip transfer apparatus characterized in that the laser beam is irradiated toward the transfer target chip over the donor substrate, and the transfer target chip is transferred to the transfer target site set on the surface of the target substrate.
상기 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와,
상기 워크에 대한 상기 레이저 빔의 조사 위치를 변경하는 상대 이동 수단과,
상기 워크에 대하여 1샷의 빔 조사로 가공할 수 있는 빔 조사 범위를 변경하는 빔 사이즈 변경 수단을 사용하고,
상기 워크 상에 분포한 상기 가공 대상 칩의 분포 정보를 취득하는 스텝과,
상기 가공 대상 칩의 분포 정보에 기초하여, 가공 대상의 워크마다 가공 패턴 정보를 생성하는 스텝과,
상기 가공 패턴 정보에 기초하여, 상기 워크 상에 분포한 상기 복수의 가공 대상 칩을 축차 가공하는 스텝을 갖고,
상기 가공 패턴 정보를 생성하는 스텝에서는, 인접하는 복수의 가공 대상 칩에 대하여, 1샷으로 통합 가공할 수 있는 에어리어를 탐색하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.A laser processing method for processing by irradiating a laser beam to a plurality of non-uniformly distributed processing target chips among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in vertical and horizontal directions on a workpiece,
a laser oscillator emitting the laser beam;
Relative movement means for changing the irradiation position of the laser beam with respect to the work;
Using a beam size changing means for changing the beam irradiation range that can be processed with one shot of beam irradiation for the work,
acquiring distribution information of the chips to be processed distributed on the work;
generating processing pattern information for each workpiece to be processed based on the distribution information of the processing target chips;
a step of sequentially processing the plurality of processing target chips distributed on the workpiece based on the processing pattern information;
The step of generating the processing pattern information includes a step of searching for an area that can be processed in one shot with respect to a plurality of adjacent processing target chips.
상기 워크가,
전사 대상 칩이 배치된 도너 기판과,
상기 전사 대상 칩을 전사시키는 전사 타깃 부위가 설정된 타깃 기판을 포함하고,
상기 타깃 기판을 소정의 자세로 지지하여 보유지지하는 스텝과,
상기 도너 기판의 표면에 배치된 상기 전사 대상 칩과 상기 타깃 기판의 표면이 대치하도록, 당해 도너 기판의 소정 부위를 지지하여 보유지지하는 스텝을 갖고,
상기 가공 대상 칩이, 상기 레이저 빔의 조사에 의해 상기 도너 기판으로부터 상기 타깃 기판에 전사되는, 상기 전사 대상 칩이고,
상기 가공 대상 칩을 축차 가공하는 스텝에서는, 상기 도너 기판 너머에 당해 전사 대상 칩을 향해서 상기 레이저 빔을 조사하고, 당해 전사 대상 칩을 상기 타깃 기판의 표면에 설정된 상기 전사 타깃 부위에 전사하는
것을 특징으로 하는 칩 전사 방법.Including the laser processing method according to claim 4,
The work is
a donor substrate on which a transfer target chip is disposed;
and a target substrate on which a transfer target region to which the transfer target chip is transferred is set;
a step of supporting and holding the target substrate in a predetermined posture;
a step of supporting and holding a predetermined portion of the donor substrate so that the transfer target chip disposed on the surface of the donor substrate and the surface of the target substrate face each other;
the processing target chip is the transfer target chip, which is transferred from the donor substrate to the target substrate by irradiation of the laser beam;
In the step of sequentially processing the processing target chip, the laser beam is irradiated toward the transfer target chip over the donor substrate, and the transfer target chip is transferred to the transfer target site set on the surface of the target substrate.
Chip transfer method, characterized in that.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019111653 | 2019-06-17 | ||
JPJP-P-2019-111653 | 2019-06-17 | ||
JP2020011353A JP7307001B2 (en) | 2019-06-17 | 2020-01-28 | LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD |
JPJP-P-2020-011353 | 2020-01-28 | ||
PCT/JP2020/010911 WO2020255497A1 (en) | 2019-06-17 | 2020-03-12 | Laser processing device and method, and chip transferring device and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220018980A true KR20220018980A (en) | 2022-02-15 |
KR102645397B1 KR102645397B1 (en) | 2024-03-11 |
Family
ID=73838148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217040941A KR102645397B1 (en) | 2019-06-17 | 2020-03-12 | Laser processing device and method, chip transfer device and method |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7307001B2 (en) |
KR (1) | KR102645397B1 (en) |
CN (1) | CN114007803B (en) |
TW (1) | TWI822986B (en) |
WO (1) | WO2020255497A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10870226B2 (en) | 2019-03-27 | 2020-12-22 | Omachron Intellectual Property Inc. | Apparatus and methods using multiple extruders |
JP7387666B2 (en) | 2021-03-15 | 2023-11-28 | 東レエンジニアリング株式会社 | Chip parts removal equipment |
WO2023101215A1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 주식회사 프로텍 | Micro-led chip transfer device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS46178Y1 (en) | 1966-07-15 | 1971-01-07 | ||
JPH08150487A (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Hajime Makita | Deposition device |
JPH1119788A (en) | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Nikon Corp | Laser beam machine |
KR20050024275A (en) * | 2002-05-17 | 2005-03-10 | 지에스아이 루모닉스 코포레이션 | Method and system for marking a workpiece such as a semiconductor wafer and laser marker for use therein |
KR101560722B1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | 창원대학교 산학협력단 | linear laser assisted machining device |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3455102B2 (en) * | 1998-02-06 | 2003-10-14 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor wafer chip separation method |
JP4078825B2 (en) * | 2001-10-30 | 2008-04-23 | ソニー株式会社 | Circuit board manufacturing method and display device manufacturing method |
JP2003334683A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-25 | Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk | Apparatus and method for laser processing |
JP2004330536A (en) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | Exposure head |
US7744770B2 (en) * | 2004-06-23 | 2010-06-29 | Sony Corporation | Device transfer method |
US20060013680A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-01-19 | Tessera, Inc. | Chip handling methods and apparatus |
JP4018096B2 (en) * | 2004-10-05 | 2007-12-05 | 松下電器産業株式会社 | Semiconductor wafer dividing method and semiconductor element manufacturing method |
KR100694072B1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-03-12 | 삼성전자주식회사 | Illumination system eliminating laser speckle and projection system employing the same |
EP2239084A1 (en) * | 2009-04-07 | 2010-10-13 | Excico France | Method of and apparatus for irradiating a semiconductor material surface by laser energy |
JP5637526B2 (en) * | 2010-04-28 | 2014-12-10 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Laser processing equipment |
TWI561327B (en) * | 2013-10-16 | 2016-12-11 | Asm Tech Singapore Pte Ltd | Laser scribing apparatus comprising adjustable spatial filter and method for etching semiconductor substrate |
JP6452490B2 (en) * | 2015-02-25 | 2019-01-16 | キヤノン株式会社 | Semiconductor chip generation method |
JP2018098441A (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 株式会社ディスコ | Die bonder |
EP3639297A4 (en) * | 2017-06-12 | 2021-01-20 | Uniqarta, Inc. | Parallel assembly of discrete components onto a substrate |
WO2021117557A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 東レエンジニアリング株式会社 | Light-spot image irradiation device and transfer device |
JP2021118284A (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-10 | 東レエンジニアリング株式会社 | Chip transfer device |
-
2020
- 2020-01-28 JP JP2020011353A patent/JP7307001B2/en active Active
- 2020-03-12 CN CN202080043575.5A patent/CN114007803B/en active Active
- 2020-03-12 WO PCT/JP2020/010911 patent/WO2020255497A1/en active Application Filing
- 2020-03-12 KR KR1020217040941A patent/KR102645397B1/en active IP Right Grant
- 2020-04-06 TW TW109111468A patent/TWI822986B/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS46178Y1 (en) | 1966-07-15 | 1971-01-07 | ||
JPH08150487A (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Hajime Makita | Deposition device |
JPH1119788A (en) | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Nikon Corp | Laser beam machine |
KR20050024275A (en) * | 2002-05-17 | 2005-03-10 | 지에스아이 루모닉스 코포레이션 | Method and system for marking a workpiece such as a semiconductor wafer and laser marker for use therein |
KR101560722B1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | 창원대학교 산학협력단 | linear laser assisted machining device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102645397B1 (en) | 2024-03-11 |
CN114007803A (en) | 2022-02-01 |
TWI822986B (en) | 2023-11-21 |
JP2020203313A (en) | 2020-12-24 |
TW202112479A (en) | 2021-04-01 |
CN114007803B (en) | 2023-05-30 |
WO2020255497A1 (en) | 2020-12-24 |
JP7307001B2 (en) | 2023-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20220018980A (en) | Laser processing apparatus and method, chip transfer apparatus and method | |
CN106964904B (en) | Multi-angle visual positioning laser marking machine and laser marking method thereof | |
KR20180105079A (en) | Laser machining apparatus | |
JP6278451B2 (en) | Marking device and pattern generation device | |
KR102231739B1 (en) | Method of inspecting laser beam | |
US9149886B2 (en) | Modified layer forming method | |
KR0141060B1 (en) | Co2 laser processing apparatus | |
JPH11245073A (en) | Laser processing device | |
JP5431973B2 (en) | Split method | |
JP2021118284A (en) | Chip transfer device | |
JP6999401B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP2004306101A (en) | Apparatus and method for laser beam machining | |
JP6552948B2 (en) | Wafer processing method and processing apparatus | |
JP2021082769A (en) | Chip separation apparatus | |
KR20200099075A (en) | Verification method | |
JP2021093460A (en) | Laser processing device and control method of the laser processing device | |
JP2020189323A (en) | Optical axis adjusting method for laser processing apparatus | |
JPH106049A (en) | Laser beam machining apparatus and method thereof | |
JP2019155439A (en) | Laser processing unit | |
WO2023157883A1 (en) | Laser welding device and method for correcting deviation of laser beam irradiation position | |
JP7218256B2 (en) | Chip removing method and laser processing device | |
JP2021169102A (en) | Laser lift off device and laser lift off method | |
KR20230144473A (en) | Laser processing method | |
KR102035020B1 (en) | Micro Pattern Processing Apparatus Using Laser | |
KR20120012590A (en) | Apparatus for workpiece processing using laser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |