KR20220033983A - 레이저 가공 장치 - Google Patents

레이저 가공 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220033983A
KR20220033983A KR1020210108404A KR20210108404A KR20220033983A KR 20220033983 A KR20220033983 A KR 20220033983A KR 1020210108404 A KR1020210108404 A KR 1020210108404A KR 20210108404 A KR20210108404 A KR 20210108404A KR 20220033983 A KR20220033983 A KR 20220033983A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
nozzle
laser beam
cover glass
sub
Prior art date
Application number
KR1020210108404A
Other languages
English (en)
Inventor
료타 고토
히로미쯔 요시모토
마사토 테라지마
유스케 미즈나가
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20220033983A publication Critical patent/KR20220033983A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/16Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/005Devices for removing chips by blowing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

(과제) 집광 렌즈를 보호하기 위해 배치되는 커버 유리에 부착된 데브리를 효과적으로 제거할 수 있고, 오염이 축적되는 것을 방지할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 유지 수단(4)과, 유지 수단(4)에 유지된 피가공물에 레이저 광선(LB1)을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(6)과, 유지 수단(4)과 레이저 광선 조사 수단(6)을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단(30)을 적어도 구비한 레이저 가공 장치(2)로서, 레이저 광선 조사 수단(6)은, 레이저 광선(LB0)을 발진하는 발진기(61)와, 발진기(61)가 발진한 레이저 광선을 집광하는 집광기(64)를 구비하고, 집광기(64)는, 집광 렌즈(65)와, 피가공물을 레이저 가공할 때에 비산하는 데브리(11)로부터 집광 렌즈(65)를 보호하는 커버 유리(66)와, 커버 유리(66)를 향해 에어(120A ~ 120E)를 분사하여 데브리(110)를 제거하는 에어 분사 노즐(80)을 포함하며, 에어 분사 노즐(80)은, 메인 노즐(81)과, 서브 노즐(82 ~ 85)로 구성되고, 메인 노즐(81)은, 커버 유리(66)를 향해 에어(120A)를 분사하며, 서브 노즐(82~85)은, 메인 노즐(81)로부터 분사된 에어(120A)를 향해 에어를 분사함으로써 메인 노즐(81)로부터 분사된 에어(120A)의 분사 방향을 조정하는 레이저 가공 장치(2)가 제공된다.

Description

레이저 가공 장치{LASER MACHINING APPARATUS}
본 발명은 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되어, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.
레이저 가공 장치는, 피가공물(예를 들어 반도체의 웨이퍼)을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 그 유지 수단과 그 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단을 적어도 구비하고, 웨이퍼에 원하는 레이저 가공을 실시할 수 있다.
또한, 실리콘, 사파이어 등으로 구성되는 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하면, 데브리라고 칭하는 용융물이 비산하여 레이저 광선 조사 수단을 구성하는 집광기의 집광 렌즈를 오염시키는 점에서, 집광 렌즈 측으로의 데브리의 진입을 방지하기 위해, 레이저 가공을 실시하고 있는 집광기에 에어를 공급하여, 집광 렌즈 측으로부터 웨이퍼 측으로 흐르는 다운 플로우를 형성하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).
일본 공개특허공보 2011-121099호
그러나, 집광기의 내부에 생성되는 상기 다운 플로우의 유량이나 유속에는 한계가 있어, 웨이퍼 측으로부터 집광 렌즈가 배치 형성된 영역으로 진입하는 데브리를 완전히 방지하는 것은 곤란하다. 이에 대해, 집광 렌즈의 외측에는 데브리로부터 집광 렌즈를 보호하기 위해 커버 유리가 배치되지만, 상기 커버 유리에 부착된 데브리를 정기적으로 제거할 필요가 있어, 작업이 번잡하여 생산성을 악화시킨다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 집광 렌즈를 보호하기 위해 배치되는 커버 유리에 부착된 데브리를 효과적으로 제거할 수 있고, 오염이 축적되는 것을 방지할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 유지 수단과 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단을 적어도 구비한 레이저 가공 장치로서, 상기 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 발진기와, 상기 발진기가 발진한 레이저 광선을 집광하는 집광기를 구비하고, 상기 집광기는, 집광 렌즈와, 피가공물을 레이저 가공할 때에 비산되는 데브리로부터 상기 집광 렌즈를 보호하는 커버 유리와, 상기 커버 유리를 향해 에어를 분사하고, 데브리를 제거하는 에어 분사 노즐을 포함하고, 상기 에어 분사 노즐은, 메인 노즐과, 서브 노즐을 구비하며, 상기 메인 노즐은 상기 커버 유리를 향해 에어를 분사하고, 상기 서브 노즐은 상기 메인 노즐로부터 분사된 에어를 향해 에어를 분사함으로써 상기 메인 노즐로부터 분사된 에어의 분사 방향을 조정하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
상기 집광기는, 상기 커버 유리를 둘러싸고 피가공물 측으로 돌출되는 통체와, 레이저 가공 시에 통체의 내부에 에어를 공급하여 통체의 내부에 데브리의 진입을 방지하는 다운 플로우를 생성하는 다운 플로우 생성부를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 서브 노즐에 에어를 공급하는 에어 유로에 버퍼 탱크를 배치하고, 상기 메인 노즐로부터 분사하는 에어의 방향을 매끄럽게 변화시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 레이저 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 유지 수단과 상기 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단을 적어도 구비한 레이저 가공 장치로서, 상기 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 발진기와, 상기 발진기가 발진한 레이저 광선을 집광하는 집광기를 구비하고, 상기 집광기는, 집광 렌즈와, 피가공물을 레이저 가공할 때에 비산하는 데브리로부터 상기 집광 렌즈를 보호하는 커버 유리와, 상기 커버 유리를 향해 에어를 분사하여, 데브리를 제거하는 에어 분사 노즐을 포함하고, 상기 에어 분사 노즐은, 메인 노즐과, 서브 노즐을 구비하며, 상기 메인 노즐은, 상기 커버 유리를 향해 에어를 분사하고, 상기 서브 노즐은 상기 메인 노즐로부터 분사된 에어를 향해 에어를 분사함으로써 상기 메인 노즐로부터 분사된 에어의 분사 방향을 조정하는 것이므로, 커버 유리의 원하는 영역에 에어를 분사하여, 레이저 가공 시에 비산하여 부착된 데브리를 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 레이저 가공 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 배치된 레이저 광선 조사 수단의 광학계, 에어 분사 노즐, 및 에어 분사 노즐에 에어를 공급하는 에어 공급 시스템의 개략을 나타내는 개념도이다.
도 3(a)는 도 2에 나타내는 에어 분사 노즐의 단면, 도 3(b)는, 도 3(a)의 A-A 단면도, 도 3(c)는 도 3(a)의 B-B 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서 레이저 가공을 실시할 때의 집광기의 개략 단면도이다.
도 5는 집광기의 커버 유리로부터 데브리를 제거하는 데브리 제거 공정의 실시양태를 나타내는 집광기의 개략 단면도이다.
도 6은 에어 분사 노즐의 메인 노즐로부터 고압 에어를 분사하는 양태를 나타내는 단면도이다.
도 7(a)는 에어 분사 노즐의 메인 노즐, 및 제1 서브 노즐로부터 고압 에어를 분사하는 양태를 나타내는 단면도, 그리고 에어 분사 노즐의 단면, 도 7(b)는 에어 분사 노즐의 메인 노즐, 및 제2 서브 노즐로부터 고압 에어를 분사하는 양태를 나타내는 단면도, 그리고 에어 분사 노즐의 단면, 도 7(c)는 에어 분사 노즐의 메인 노즐, 및 제3 서브 노즐로부터 고압 에어를 분사하는 양태를 나타내는 단면도, 그리고 에어 분사 노즐의 단면, 도 7(d)는 에어 분사 노즐의 메인 노즐, 및 제4 서브 노즐로부터 고압 에어를 분사하는 양태를 나타내는 단면도, 그리고 에어 분사 노즐의 단면을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 기초하여 구성되는 레이저 가공 장치에 관련된 실시형태에 대해 첨부 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.
도 1에는, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(2)가 도시되어 있다. 레이저 가공 장치(2)는, 베이스(3)와, 피가공물을 유지하는 유지 수단(4)과, 레이저 광선 조사 수단(6)과, 촬상 수단(7)과, 유지 수단(4)과 레이저 광선 조사 수단(6)을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단으로서 배치된 이동 수단(30)과, 추후 설명하는 제어 수단을 구비한다.
유지 수단(4)은, 도면 중에 화살표(X)로 나타내는 X축 방향에 있어서 이동 가능하게 베이스(3)에 배치되는 직사각형의 X축 방향 가동판(21)과, 도면 중에 화살표(Y)로 나타내는 Y축 방향에 있어서 이동 가능하게 X축 방향 가동판(21)에 배치되는 직사각형의 Y축 방향 가동판(22)과, Y축 방향 가동판(22)의 상면에 고정된 원통형의 지주(23)와, 지주(23)의 상단에 고정된 직사각형의 커버판(26)을 포함한다. 커버판(26)에는 긴 구멍을 통과하여 상방으로 연장되는 원형상의 척 테이블(25)이 배치되어 있고, 척 테이블(25)은, 도시하지 않은 회전 구동 수단에 의해 회전 가능하게 구성되어 있다. 척 테이블(25)의 상면을 구성하는 X축 좌표 및 Y축 좌표에 의해 규정되는 유지면(25a)은, 다공질 재료로 형성되어 통기성을 갖고, 지주(23)의 내부를 통과하는 유로에 의해 도시하지 않은 흡인 수단에 접속되어 있다.
이동 수단(30)은, 베이스(3) 상에 배치되고, 유지 수단(4)을 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 방향 이송 수단(31)과, Y축 방향 가동판(22)을 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 방향 이송 수단(32)을 구비하고 있다. X축 방향 이송 수단(31)은, 펄스 모터(33)의 회전 운동을, 볼 나사(34)를 통해 직선 운동으로 변환하여 X축 방향 가동판(21)에 전달하고, 베이스(3) 상의 안내 레일(3a, 3a)을 따라 X축 방향 가동판(21)을 X축 방향에 있어서 진퇴시킨다. Y축 방향 이송 수단(32)은, 펄스 모터(35)의 회전 운동을, 볼 나사(36)를 통해 직선 운동으로 변환하여 Y축 방향 가동판(22)에 전달하고, X축 방향 가동판(21) 상의 안내 레일(21a, 21a)을 따라 Y축 방향 가동판(22)을 Y축 방향에 있어서 진퇴시킨다. 또한, 도시는 생략하지만, X축 방향 이송 수단(31), Y축 방향 이송 수단(32) 및 척 테이블(25)에는 위치 검출 수단이 배치되어 있고, 척 테이블(25)의 X축 좌표, Y축 좌표, 둘레 방향의 회전 위치가 정확하게 검출되어서, 그 위치 정보는 레이저 가공 장치(2)의 상기 제어 수단에 보내진다. 그리고, 그 위치 정보에 기초하여 상기 제어 수단으로부터 지시되는 지시 신호에 의해, X축 방향 이송 수단(31), Y축 방향 이송 수단(32) 및 도시하지 않은 척 테이블(25)의 회전 구동 수단이 구동되어서, 베이스(3) 상의 원하는 위치에 척 테이블(25)을 위치시킬 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 이동 수단(30)의 측방에는, 프레임체(37)가 입설된다. 프레임체(37)는, 베이스(3) 상에 배치되고 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향에 직교하는 Z축을 따라 배치된 수직 벽부(37a), 및 수직 벽부(37a)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되는 수평 벽부(37b)를 구비하고 있다. 프레임체(37)의 수평벽부(37b)의 내부에는, 레이저 광선 조사 수단(6)의 추후 설명하는 광학계(60)(도 2를 참조)가 수용되어 있고, 상기 광학계(60)의 일부를 구성하는 집광기(64)가 수평벽부(37b)의 선단부 하면에 배치되어 있다. 집광기(64)의 하단 측에는, 집광기(64)의 내부에 에어를 공급하는 에어 공급 유닛(641)이 형성되어 있다. 에어 공급 유닛(641)에 에어를 공급하는 에어 공급 시스템(8)(도 2를 참조)도 수평 벽부(37b)의 내부에 수용되어 있다. 또한, 에어 공급 유닛(641)에는, 에어를 공급하고 배출하기 위해 복수의 에어 유로가 접속되지만, 도 1에서는 생략하고 있다.
촬상 수단(7)은, 수평벽부(37b)의 선단부 하면으로서, 레이저 광선 조사 수단(6)의 집광기(64)와 X축 방향으로 간격을 둔 위치에 배치되어 있다. 촬상 수단(7)에는, 가시광선에 의해 촬상하는 통상의 촬상 소자(CCD), 적외선을 조사하는 적외선 조사 수단, 적외선 조사 수단에 의해 조사되어 척 테이블(25) 상에서 반사된 적외선을 포착하여 상기 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD) 등이 포함된다. 촬상 수단(7)에 의해 촬상된 화상은, 그 제어 수단에 보내지고, 적절한 표시 수단(도시는 생략)에 표시된다.
도 1 에는, 레이저 가공 장치(2)와 함께, 본 실시형태에 의해 가공되는 피가공물로서 준비된 웨이퍼(10), 및 웨이퍼(10)를, 점착층을 구비한 보호 테이프(T)를 개재하여 유지하는 환상의 프레임(F)이 나타나 있다. 웨이퍼(10)는, 예컨대, 두께가 700 μm 인 실리콘 웨이퍼이며, 표면에는, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성되어 있다.
도 2에는, 레이저 광선 조사 수단(6)을 구성하는 집광기(64)의 개략 단면도와 함께, 집광기(64)에 레이저 광선을 도입하는 광학계(60) 및 레이저 광선 조사 수단(6)의 에어 공급 유닛(641)에 에어를 공급하는 에어 공급 시스템(8)이 도시되어 있고, 이하에 각 구성에 대해서 설명한다.
레이저 광선 조사 수단(6)은, 펄스 형상의 레이저 광선(LB0)을 발진하는 발진기(61)와, 집광기(64)를 적어도 구비하고 있다. 도 2에 단면도로 도시된 집광기(64)로부터 이해되는 바와 같이, 집광기(64)는, 화살표(Z)로 표시되는 Z축 방향(상하 방향)에 있어서, 피가공물 측(도면 중 하측 방향)으로 돌출되는 통체(640)와, 통체(640)의 하방 측을 구성하는 에어 공급 유닛(641)을 구비하고 있다. 통체(640)의 내부에는 집광 렌즈(65)가 유지되어 있고, 집광 렌즈(65)의 피가공물 측에는, 통체(640)에 의해 둘러싸여 유지된 커버 유리(66)가 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태의 레이저 광선 조사 수단(6)은, 레이저 광선(LB0)을 적절한 출력으로 조정하는 어테뉴에이터(62)와, 어테뉴에이터(62)에 의해 출력이 조정된 레이저 광선(LB1)의 광로를 변경하는 반사 미러(63)를 구비하고 있다. 반사 미러(63)에 의해 반사된 레이저 광선(LB1)은, 집광기(64)에 배치된 집광 렌즈(65)에 의해 집광되어서 집광기(64)의 하방에 위치 부여되는 피가공물에 조사된다. 커버 유리(66)는, 레이저 광선(LB1)을 투과하여 피가공물을 레이저 가공할 때에 비산하는 데브리로부터 집광 렌즈(65)를 보호한다. 통체(640)의 에어 공급 유닛(641)의 내부로서, 커버 유리(66)를 투과한 레이저 광선(LB1)이 통과하는 공간(S1)에는, 경사 하방으로부터 커버 유리(66)를 향해 에어를 분사하여, 커버 유리(66)에 부착된 파편을 제거하는 에어 분사 노즐(80)이 배치되어 있다.
상기한 에어 분사 노즐(80)에 대해서, 도 2, 도 3을 참조하면서, 더욱 상세하게 설명한다. 도 3(a)에는, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a) 측에서 본 도면이 도시되고, 도 3(b)에는, 도 3(a)의 A-A로 절단한 A-A 단면이, 도 3(c)에는, 도 3(a)의 B-B로 절단한 B-B 단면이 도시되어 있다. 도 3(b)에 도시하는 A-A 단면은, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 중심을 통해 에어 분사 노즐(80)의 축심을 따라서 또한 수직인 방향으로 자른 종단면도이며, 도 3(c)에 도시하는 B-B 단면은, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 중심을 통해, 수평을 유지하면서 에어 분사 노즐(80)의 선단부로부터 축심을 따라서 자른 횡단면도이다.
도 3(a) ~ (c)로부터 이해되는 바와 같이, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 중앙에는, 대직경의 메인 노즐(81)이 형성되고, 메인 노즐(81)의 주위에는, 메인 노즐(81)을 둘러싸고 메인 노즐(81)보다 소직경으로 형성되며, 원주 방향에 있어서 균등한 간격으로 배치된 4 개의 서브 노즐, 즉, 제1 서브 노즐(82), 제2 서브 노즐(83), 제3 서브 노즐(84), 및 제4 서브 노즐(85)이 배치되어 있다. 메인 노즐(81)은 커버 유리(66)의 중심을 향하도록 지향되고, 각 서브 노즐의 선단측은 메인 노즐(81)의 축심(C)(=에어 분사 노즐(80)의 축심)을 향해 경사져 있다.
도 2로 되돌아가서, 에어 분사 노즐(80)에 대하여 에어를 공급하는 에어 공급 시스템(8)에 대하여 설명한다. 에어 공급 시스템(8)은, 고압 에어를 압송하는 고압 에어 공급원(P1)과, 그 고압 에어 공급원(P1)로부터 에어 분사 노즐(80)에 대하여 에어를 공급하는 에어 유로(90)를 구비한다. 에어 유로(90)는 에어 분사 노즐(80)의 메인 노즐(81)에 에어를 공급하는 제1 에어 유로(91)와, 제1 서브 노즐(82)에 에어를 공급하는 제2 에어 유로(92)와, 제2 서브 노즐(83)에 에어를 공급하는 제3 에어 유로(93)와, 제3 서브 노즐(84)에 에어를 공급하는 제4 에어 유로(94)와, 제4 서브 노즐(85)에 에어를 공급하는 제5 에어 유로(95)를 포함한다.
제1 에어 유로(91) 상에는 제1 에어 유로(91)의 개폐를 행하는 제1 개폐 밸브(VL1)가, 제2 에어 유로(92) 상에는 제2 에어 유로(92)의 개폐를 행하는 제2 개폐 밸브(VL2)가, 제3 에어 유로(93) 상에는 제3 에어 유로(93)의 개폐를 행하는 제3 개폐 밸브(VL3)가, 제4 에어 유로(94) 상에는 제4 에어 유로(94)의 개폐를 행하는 제4 개폐 밸브(VL4)가, 제5 에어 유로(95) 상에는 제5 에어 유로(95)의 개폐를 행하는 제5 개폐 밸브(VL5)가 각각 배치되어 있다. 제2 에어 유로(92) 상의 제2 개폐 밸브(VL2)와 제1 서브 노즐(82)의 사이에는 제1 버퍼 탱크(B1)가, 제3 에어 유로(93) 상의 제3 개폐 밸브(VL3)와 제2 서브 노즐(83)의 사이에는 제2 버퍼 탱크(B2)가, 제4 에어 유로(94) 상의 제4 개폐 밸브(VL4)와 제3 서브 노즐(84)의 사이에는 제3 버퍼 탱크(B3)가, 제5 에어 유로(95) 상의 제5 개폐 밸브(VL5)와 제4 서브 노즐(85)의 사이에는, 제4 버퍼 탱크(B4)가 각각 설치되어 있다. 각 버퍼 탱크는, 각 에어 유로를 통해 공급된 고압 에어의 일부를 축압하는 기능을 갖고 있기 때문에, 각 에어 유로를 통해 고압 에어의 공급이 개시되었을 때에 각 서브 노즐로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력의 상승을 완만하게 하여, 각 에어 유로로부터의 고압 에어의 공급이 정지된 후에 각 서브 노즐로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 저하되도록 기능한다. 또한, 제1 ~ 제5 개폐 밸브(VL1 ~ 5)은, 정상 상태에서 폐쇄가 되는 상시 폐쇄 밸브이며, 제어 수단(100)에 기억된 제어 프로그램의 지령 신호에 기초하여 소정의 타이밍에 개방 제어된다.
본 실시형태의 집광기(64)에 배치된 상기 에어 공급 유닛(641)은, 웨이퍼(10)를 가공함으로써 비산하는 데브리가, 커버 유리(66) 측에 진입이 발생하는 것을 억제하는 다운 플로우를 생성하는 다운 플로우 생성부로서도 기능한다. 보다 구체적으로는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 집광기(64)의 에어 공급 유닛(641)에, 다운 플로우 생성용 에어 유로(642)가 형성되고, 다운 플로우 생성용 에어 유로(642)에는, 고압 에어 공급원(P2)으로부터의 고압 에어를 공급하기 위한 제6 에어 유로(96)가 접속되고, 제6 에어 유로(96) 상에는, 제6 에어 유로(96)를 개폐하기 위한 제6 개폐 밸브(VL6)가 배치되어 있다. 제6 개폐 밸브(VL6)는 상시 폐쇄이며, 제어 수단(100)에 접속되고, 제어 수단(100)으로부터 나오는 지령 신호에 의해 개방 제어된다. 커버 유리(66)를 지지하는 통체(640)의 내측이며, 커버 유리(66)의 하방에는 중앙에 개구(68)가 형성된 환형 플랜지부(67)가 형성되어 있고, 커버 유리(66)와 상기 환형 플랜지부(67) 사이에, 환형의 공간(S2)이 형성되어 있다. 제6 에어 유로(96)를 통해 공급되는 고압 에어는, 다운 플로우용 에어 유로(642)를 통과하여, 커버 유리(66)의 측방으로부터, 상기한 환형의 공간(S2)에 공급되고, 개구(68)로부터 에어 분사 노즐(80)이 배치된 하방의 공간(S1)에 유입되는 다운 플로우로 되어 배출된다.
또한, 에어 공급 유닛(641)에는 흡인 유로(643)와, 외기 도입로(644)가 형성되고, 그 일단부는, 상기 하방의 공간(S1)으로 개구되어 있다. 흡인 유로(643)의 타단부에는, 제7 에어 유로(97)를 통해 부압을 공급하는 흡인원(P3)에 접속되고, 제7 에어 유로(97) 상에는, 제7 에어 유로(97)를 개폐하는 제7 개폐 밸브(VL7)가 배치되어 있다. 외기 도입로(644)의 타단부는 외부로 개방되어 외기(A)를 도입한다. 제7 개폐 밸브(VL7)는 상시 폐쇄이며, 제어 수단(100)에 접속되고, 제어 수단(100)으로부터 나오는 지령 신호에 의해 개방 제어된다. 흡인 유로(643)의 일단부는, 공간(S1)을 형성하는 내벽면에, 가로 방향(수평 방향)으로 긴 원호 형상의 흡인용 개구부(643a)을 형성하고 있다(도시는 생략한다). 또한, 외기 도입로(644)의 일단부는, 공간(S1)을 형성하는 내벽면에 있어서 상기한 흡인용 개구부(643a)과 대향하는 위치에 상기한 흡인용 개구부(643a)와 동일한, 가로 방향(수평 방향)으로 긴 원호 형상의 외기 도입용 개구부(644a)을 형성하고 있다(도시는 생략한다). 제6 에어 유로(96)를 통해 공급된 고압 에어가 개구(68)로부터 하방의 공간(S1)으로 유입되는 다운 플로우를 형성할 때에, 상기 흡인원(P3)을 작동하며 제7 개폐부 밸브(VL7)를 개방함으로써, 상기 하방의 공간(S1)으로 유입되는 다운 플로우에 포함되는 데브리(110)를, 외부로 새지 않게 흡인용 개구부(643a)로부터 흡인할 수 있다.
본 실시형태의 레이저 가공 장치(2)는, 대략 상기한 바와 같은 구성을 구비하고 있고, 이하에 그 기능, 작용에 대해서 설명한다.
처음에, 상기한 레이저 가공 장치(2)를 사용하여 웨이퍼(10)의 표면에 레이저 가공 홈을 형성하는 레이저 가공을 실시할 때에, 레이저 광선 조사 수단(6)의 에어 공급 유닛(641)을 다운 플로우 생성부로서 기능하도록 작동시키는 경우에 대해서 설명한다.
우선, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치(2)의 척 테이블(25) 상에 보호 테이프(T)를 통해 프레임(F)에 지지된 웨이퍼(10)를 배치하여 흡인 유지한다. 계속해서, 이동 수단(30)을 작동하여, 척 테이블(25)을 촬상 수단(7)의 하방에 위치시켜서 웨이퍼(10)를 상방으로부터 촬상하여 얼라이먼트를 실시하고, 웨이퍼(10) 상의 레이저 가공을 실시하는 가공 위치(예컨대, 디바이스를 구획하는 분할 예정 라인의 위치)를 검출하여, 제어 수단(100)에 상기 가공 위치의 위치 정보를 기록한다.
상기 얼라인먼트에 의해 검출된 상기 위치 정보에 기초하여 이동 수단(30)을 작동시켜서, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)에 있어서 레이저 가공을 실시하는 위치의 상방에 레이저 광선 조사 수단(6)의 집광기(64)를 위치시킨다. 이어서, 제6 개폐 밸브(VL6), 제7 개폐 밸브(VL7)를 개방으로 함과 함께, 고압 에어 공급원(P2), 및 흡인원(P3)을 작동하여, 에어 공급 유닛(641)의 하방의 공간(S1)을 향하여 흐르는 다운 플로우(F1)를 발생시킴과 함께, 그 공간(S1)의 하방에 있어서, 외기 도입용 개구부(644a)로부터 흡인용 개구부(643a)에 흐르는 회수 플로우(F2)를 형성한다. 계속해서, 집광기(64)를 작동시켜서, 레이저 광선(LB1)의 집광점 위치를 웨이퍼(10)의 표면(10a)에 위치시키고, 레이저 광선 조사 수단(6)을 작동시켜 레이저 광선(LB1)을 조사하면서, 이동 수단(30)을 이송 수단으로서 작동시켜 척 테이블(25)을 화살표(X)로 나타내는 방향으로 가공 이송하면서, 웨이퍼(10)의 표면(10a)에 레이저 가공 홈(11)을 형성한다.
또한, 상기한 레이저 가공을 실시할 때의 레이저 가공 조건은, 예를 들어, 이하와 같이 설정된다.
파장 : 355 nm
반복 주파수 : 50 kHz
평균 출력 : 4 W
가공 이송 속도 : 150 mm/초
상기한 레이저 가공을 실시함으로써, 웨이퍼(10)의 표면(10a)에 레이저 가공 홈(11)이 형성되고, 이때, 실리콘이 용융되어 생기는 입자형의 데브리(110)가 발생하여 상방으로 비산한다. 이 데브리(110)는, 집광기(64)의 내부에 진입하지만, 상기한 바와 같이, 에어 공급 유닛(641)의 내부의 하방의 공간(S1)에 다운 플로우(F1)가 발생하고 있음으로써, 상방으로 비산한 데브리(110)의 대부분은, 커버 유리(66)에 도달하지 않고 하방 측으로 유도되고, 에어 공급 유닛(641)의 하방 측을 흐르는 회수 플로우(F2)에 의해, 흡인 유로(643)에 회수된다. 또한, 도시는 생략하지만, 흡인 유로(643)에 접속되는 제7 에어 유로(97)에는, 에어 필터가 배치되고, 흡인된 데브리(110)가 회수된다. 이와 같이, 집광기(64)의 에어 공급 유닛(641)에 다운 플로우 생성부로서의 기능을 갖게 함으로써, 레이저 가공 시에 비산되는 데브리(110)가 커버 유리(66)에 부착되는 것이 억제되고, 비산된 데브리(110)는 제7 에어 유로(97)에서 회수할 수 있다. 척 테이블(25)을 가공 이송하는 이동 수단(30)을 작동하면서, 웨이퍼(10) 상의 소정의 가공 위치 전부에 레이저 가공을 실시함으로써, 가공 위치로부터 비산하는 데브리(110)를 회수하면서 웨이퍼(10)에 대한 레이저 가공을 완료시킨다.
상기한 바와 같이 레이저 가공을 실시함으로써, 커버 유리(66)에 대한 데브리(110)의 부착은 어느 정도 억제되지만, 도 4에 도시한 다운 플로우(F1)를 발생시키고 있었다고 해도, 데브리(110)에 의한 오염을 완전히 방지하는 것은 곤란하다. 따라서, 상기한 레이저 가공을 소정 횟수 실시한 후, 임의의 타이밍에서, 이하에 설명하는 커버 유리(66)로부터 데브리(110)를 제거하는 데브리 제거 공정을 실시한다. 도 1, 도 2, 및 도 5 ~ 도 7을 참조하면서, 상기 데브리 제거 공정에 대하여 설명한다.
상기 데브리 제거 공정을 실시할 때에, 상기 이동 수단(30)을 작동시켜서, 척 테이블(25)을, 웨이퍼(10)를 척 테이블(25)에 반출입하는 반출입 위치(도 1에 있어서 척 테이블(25)이 위치 부여되어 있는 위치)로 이동시킨다. 이어서, 도 2에 나타내는 제6 개폐 밸브(VL6)를 닫은 상태에서, 고압 에어 공급원(P2)을 정지시키고, 제7 개폐 밸브(VL7)를 열림으로 하여 흡인원(P3)을 작동시킨다. 이어서, 고압 에어 공급원(P1)을 작동시킴과 함께, 제1 개폐 밸브(VL1)를 개방으로 한다. 이에 따라, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 A-A 단면을 나타내는 도 6으로부터 이해되는 바와 같이, 에어 유로(90) 중, 제1 에어 유로(91)만을 통해 에어 분사 노즐(80)에 고압 에어가 공급되어서, 메인 노즐(81)로부터만 고압 에어(120A)가 분사된다. 분사된 고압 에어(120A)는, 메인 노즐(81)의 축심(C)을 따르는 방향으로 직진하여, 도 5에 도시하는 바와 같이, 커버 유리(66)의 대략 중앙에 분사되고, 커버 유리(66)의 중앙 영역에 부착된 데브리(110)를 박리하여 낙하시킨다. 커버 유리(66)의 중앙 영역으로부터 박리된 데브리(110)는, 공간(S1)을 낙하함과 함께, 흡인용 개구부(643a)와 외기 도입용 개구부(644a)에 의해 형성되는 회수 플로우(F2)의 흐름에 실려, 흡인 유로(643)로부터 흡인되고, 제7 에어 유로(97)를 통해 회수된다.
상기한 바와 같이 에어 분사 노즐(80)의 메인 노즐(81)로부터 고압 에어(120A)가 소정 시간 분사되었다면, 제1 개폐 밸브(VL1)를 열림으로 한 채, 즉, 메인 노즐(81)로부터 직진하는 고압 에어(120A)를 분사시킨 채, 제2 개폐 밸브(VL2)를 열림으로 한다. 이에 따라, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 A-A 단면을 나타내는 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 제2 에어 유로(92)에 고압 에어가 도입되고, 제1 서브 노즐(82)로부터도 고압 에어가 분사된다. 상기한 바와 같이, 제1 서브 노즐(82)은, 메인 노즐(81)의 축심(C)을 향해 경사져 있고, 제1 서브 노즐(82)로부터 분사되는 고압 에어는 메인 노즐(81)로부터 분사되는 고압 에어(120A)를 향해 분사되고, 그 결과, 메인 노즐(81)로부터 분사되는 고압 에어(120A)는, 제1 서브 노즐(82)로부터 분사되는 방향(C1)을 따르도록 조정된 고압 에어(120B)가 된다. 이 고압 에어(120B)가 분사되는 방향은, 도 7(a)의 우측에 도시한 바와 같이 제3 서브 노즐(84) 측을 향하는 방향이며, 고압 에어(120B)는, 도 5에서 보아, 커버 유리(66)의 에어 분사 노즐(80)로부터 이격되는 방향(도면 중 우측 방향)의 영역에 분사된다. 그런데, 본 실시형태의 제2 에어 유로(92)에는, 상기한 바와 같이 제1 버퍼 탱크(B1)가 배치되어 있다. 따라서, 상기한 제1 버퍼 탱크(B1)가 작용함으로써, 제1 서브 노즐(82)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력은 서서히 높아지고, 에어 분사 노즐(80)의 메인 노즐(81)로부터 분사되는 고압 에어(120A)의 방향은 고압 에어(120B)로 급격하게 전환되지 않고, 매끄럽게 전환되도록 조정된다. 따라서, 커버 유리(66)에 있어서 고압 에어(120A)가 강하게 분사되고 있던 영역과, 고압 에어(120B)가 강하게 분사되는 영역의 중간 영역에도 고압 에어가 충분히 분사되어서 커버 유리(66)에 부착된 데브리(110)가 양호하게 제거된다.
에어 분사 노즐(80)로부터 상기한 고압 에어(120B)를 소정 시간 동안 분사했다면, 제2 개폐 밸브(VL2)를 닫고, 제3 에어 유로(93)에 설치된 제3 개폐 밸브(VL3)를 연다. 이에 따라, 제2 에어 유로(92)에 대한 고압 에어의 공급이 정지되고, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 B-B 단면을 나타내는 도 7(b)로부터 이해되는 바와 같이, 제3 에어 유로(93)에 고압 에어가 도입되고 제2 서브 노즐(83)로부터 고압 에어가 분사된다. 이 결과, 도 7(a)에 나타내는 방향(C1)을 향해 분사되고 있던 고압 에어(120B)는, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 서브 노즐(83)로부터 분사되는 방향을 따르는 방향(C2)를 따르도록 조정된 고압 에어(120C)가 된다. 이 고압 에어(120C)가 분사되는 방향은, 도 7(b)의 우측에 도시하는 바와 같이, 제2 서브 노즐(83)로부터 제4 서브 노즐(85) 측을 향하는 방향이며, 고압 에어(120C)는, 도 5에 도시하는 커버 유리(66)에 있어서의 Y축 방향(지면에 수직인 방향)의 안쪽을 지향하는 방향의 영역에 분사된다. 그런데, 본 실시형태의 제3 에어 유로(93)에도, 상기한 바와 같이 제2 버퍼 탱크(B2)가 배치되어 있다. 따라서, 제2 개폐 밸브(VL2)를 폐쇄함과 동시에, 제3 에어 유로(93)에 설치된 제3 개폐 밸브(VL3)를 개방으로 한 경우, 상기한 제1 버퍼 탱크(B1)와, 제2 버퍼 탱크(B2)가 작용함으로써, 제1 서브 노즐(82)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 낮아짐과 함께, 제2 서브 노즐(83)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 높아지기 때문에, 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되고 있던 고압 에어(120B)는, 고압 에어(120C)로 급격하게 전환되지 않고, 매끄럽게 전환되도록 조정된다. 따라서, 커버 유리(66)에 있어서 고압 에어(120B)이 강하게 분사되고 있던 영역과, 고압 에어(120C)가 강하게 분사되는 영역의 중간 영역에도 고압 에어가 충분히 분사되어서, 상기 영역의 커버 유리(66)에 부착되어 있던 데브리(110)가 양호하게 제거된다.
또한, 에어 분사 노즐(80)로부터 상기한 고압 에어(120C)를 소정 시간 동안 분사하였다면, 제3 개폐 밸브(VL3)를 폐쇄함과 동시에, 제4 에어 유로(94)에 설치된 제4 개폐 밸브(VL4)를 개방으로 한다. 이에 따라, 제3 에어 유로(93)에 대한 고압 에어의 공급이 정지되고, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 A-A 단면을 나타내는 도 7(c)에 도시한 바와 같이, 제4 에어 유로(94)에 고압 에어가 도입되어서 제3 서브 노즐(84)로부터 상기 고압 에어가 분사된다. 이 결과, 도 7(b)에 나타내는 방향(C2)을 향해 분사되고 있던 고압 에어(120C)가, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 제3 서브 노즐(84)로부터 분사되는 방향을 따르는 방향(C3)을 따르도록 조정된 고압 에어(120D)가 된다. 이 고압 에어(120D)가 분사되는 방향은, 도 7(c)의 우측에 도시하는 바와 같이, 제3 서브 노즐(84)로부터 제1 서브 노즐(82) 측을 향하는 방향이며, 이 고압 에어(120D)는, 도 5에 도시하는 커버 유리(66)에서의 X축 방향의 에어 분사 노즐(80)이 배치된 측(도면 중 좌측 방향)의 영역에 분사된다. 그런데, 본 실시형태의 제4 에어 유로(94)에도, 상기한 바와 같이 제3 버퍼 탱크(B3)가 배치되어 있다. 따라서, 제3 개폐 밸브(VL3)를 폐쇄함과 동시에, 제4 에어 유로(94)에 설치된 제4 개폐 밸브(VL4)를 개방으로 한 경우, 상기한 제2 버퍼 탱크(B2)와, 제3 버퍼 탱크(B3)가 작용함으로써, 제2 서브 노즐(83)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 낮아짐과 함께, 제3 서브 노즐(84)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 높아지기 때문에, 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되고 있던 고압 에어(120C)는, 고압 에어(120D)로 급격하게 전환되지 않고, 매끄럽게 전환되도록 조정된다. 따라서, 커버 유리(66)에 있어서 고압 에어(120C)가 강하게 분사되고 있던 영역과, 고압 에어(120D)가 강하게 분사되는 영역의 중간 영역에도 고압 에어가 충분히 분사되어서, 상기 영역의 커버 유리(66)에 부착되어 있던 데브리(110)이 양호하게 제거된다.
그리고, 에어 분사 노즐(80)로부터 상기한 고압 에어(120D)을 소정 시간 동안 분사하였다면, 제4 개폐 밸브(VL4)를 폐쇄함과 동시에, 제5 에어 유로(95)에 구비된 제5 개폐 밸브(VL5)를 개방시킨다. 이에 따라, 제4 에어 유로(94)에 대한 고압 에어의 공급이 정지되고, 에어 분사 노즐(80)의 단면(80a)의 B-B 단면을 나타내는 도 7(d)에 도시한 바와 같이, 제5 에어 유로(95)에 고압 에어가 도입되어 제4 서브 노즐(85)로부터 분사된다. 이 결과, 도 7(c)에 나타내는 방향(C3)을 향해 분사되고 있던 고압 에어(120D)가, 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 제4 서브 노즐(85)로부터 분사되는 방향을 따르는 방향(C4)을 따르도록 조정된 고압 에어(120E)로 된다. 이 고압 에어(120E)이 분사되는 방향은, 도 7(d)의 우측에 도시한 바와 같이, 제4 서브 노즐(85)로부터 제2 서브 노즐(83) 측을 향하는 방향이며, 이 고압 에어(120E)는, 도 5에 도시한 커버 유리(66)에 있어서, 도 5가 기재된 지면의 전방 측에 지향하는 방향의 영역에 분사된다. 그런데, 본 실시형태의 제5 에어 유로(95)에도, 상기한 바와 같이 제4 버퍼 탱크(B4)가 배치되어 있다. 따라서, 제4 개폐 밸브(VL4)를 폐쇄함과 동시에, 제5 에어 유로(95)에 설치된 제5 개폐 밸브(VL5)를 개방으로 한 경우, 상기한 제3 버퍼 탱크(B3)와, 제4 버퍼 탱크(B4)가 작용함으로써, 제3 서브 노즐(84)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 낮아짐과 함께, 제4 서브 노즐(85)로부터 분사되는 고압 에어의 분사 압력이 서서히 높아지기 때문에, 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되고 있던 고압 에어(120D)는, 고압 에어(120E)로 급격하게 전환되지 않고, 매끄럽게 전환되도록 조정된다. 따라서, 커버 유리(66)에 있어서 고압 에어(120D)가 강하게 분사되고 있던 영역과, 고압 에어(120E)가 강하게 분사되는 영역의 중간 영역에도 고압 에어가 충분히 분사되어서, 상기 영역의 커버 유리(66)에 부착되어 있던 데브리(110)가 양호하게 제거된다.
이상에 의해, 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되는 고압 에어의 방향이, C→C1→C2→C3→C4 로 변화되어서, 커버 유리(66)의 원하는 영역에 순차 분사되고, 결과적으로, 커버 유리(66)의 전체 영역에 골고루 분사된다. 이것에 의해, 커버 유리(66)에 부착되어 있던 데브리(110)를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 각 서브 노즐에 고압 에어를 공급하는 에어 유로(90)의 각각에, 버퍼 탱크를 배치하고 있기 때문에, 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되는 고압 에어의 방향이 매끄럽게 변화되기 때문에, 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되는 고압 에어의 방향이 C→C1→C2→C3→C4 로 변화되는 동안의 중간 영역에도 충분히 고압 에어가 분사되어서, 데브리(110)가 커버 유리(66)의 표면에 잔존한다는 문제가 해소된다.
상기한 실시형태에서는, 에어 분사 노즐(80)이 형성된 메인 노즐(81)의 외주 영역에 균등한 간격으로 4 개의 서브 노즐을 설치했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 서브 노즐의 수는, 임의로 설정하는 것이 가능하다. 그러나, 커버 유리(66)의 전체 영역에 대하여 고압 에어를 분사하기 위해서는, 메인 노즐(81)을 둘러싸는 서브 노즐을 3 개 이상 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 실시형태에서는 에어 분사 노즐(80)로부터 분사되는 고압 에어의 방향을, C→C1→C2→C3→C4 로 변화시켜서 커버 유리(66)의 원하는 영역에 순차 분사시키도록 했지만, 이 동작을 복수회 반복해서 실행하고, 커버 유리(66) 상에 잔존하는 데브리(110)의 수를 보다 감소시킬 수도 있다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 고압 에어 공급원(P1)과, 고압 에어 공급원(P2)을 별도 준비하도록 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 1 개의 고압 에어 공급원(P1)을 공용할 수도 있다.
2 : 레이저 가공 장치
3 : 베이스
4 : 유지 수단
6 : 레이저 광선 조사 수단
60 : 광학계
61 : 발진기
62 : 어테뉴에이터
63 : 반사 미러
64 : 집광기
640 : 통체
641 : 에어 공급 유닛
642 : 다운 플로우용 에어 유로
643 : 흡입 유로
643a : 흡인용 개구부
644 : 외기 도입로
644a : 외기 도입용 개구부
65 : 집광 렌즈
66 : 커버 유리
67 : 환형 플랜지부
68 : 개구
8 : 에어 공급 시스템
80 : 에어 분사 노즐
80a : 노즐 단면
81 : 메인 노즐
82 : 제1 서브 노즐
83 : 제2 서브 노즐
84 : 제3 서브 노즐
85 : 제4 서브 노즐
10 : 웨이퍼
11 : 레이저 가공 홈
21 : X축 방향 가동판
22 : Y축 방향 가동판
25: 척 테이블
30: 이동 수단
31 : X축 방향 이송 수단
32 : Y축 방향 이송 수단
37 : 프레임
37a : 수직 벽부
37b : 수평 벽부
80 : 에어 분사 노즐
80a : 단면
90 : 에어 유로
91 : 제1 에어 유로
92 : 제2 에어 유로
93 : 제3 에어 유로
94 : 제4 에어 유로
95 : 제5 에어 유로
96 : 제6 에어 유로
97 : 제7 에어 유로
110 : 데브리
120A ~ 120E: 고압 에어
B1 : 제1 버퍼 탱크
B2 : 제2 버퍼 탱크
B3 : 제3 버퍼 탱크
B4 : 제4 버퍼 탱크
F1 : 다운 플로우
F2 : 회수 플로우
VL1 : 제1 개폐 밸브
VL2 : 제2 개폐 밸브
VL3 : 제3 개폐 밸브
VL4 : 제4 개폐 밸브
VL5 : 제5 개폐 밸브
VL6 : 제6 개폐 밸브
S1, S2 : 공간
LB0, LB1 : 레이저 광선
P1, P2 : 고압 에어 공급원
P3 : 흡인원

Claims (3)

  1. 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 유지 수단과 상기 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단을 적어도 구비한 레이저 가공 장치로서,
    상기 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 발진기와, 발진기가 발진한 레이저 광선을 집광하는 집광기를 구비하고,
    상기 집광기는, 집광 렌즈와, 피가공물을 레이저 가공할 때에 비산되는 데브리로부터 상기 집광 렌즈를 보호하는 커버 유리와, 커버 유리를 향하여 에어를 분사하여, 데브리를 제거하는 에어 분사 노즐을 포함하고,
    상기 에어 분사 노즐은, 메인 노즐과, 서브 노즐을 구비하고, 상기 메인 노즐은, 상기 커버 유리를 향해 에어를 분사하며, 상기 서브 노즐은, 상기 메인 노즐로부터 분사된 에어를 향해 에어를 분사함으로써 상기 메인 노즐로부터 분사된 에어의 분사 방향을 조정하는 것인, 레이저 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 집광기는, 상기 커버 유리를 둘러싸고 피가공물 측으로 돌출되는 통체와, 레이저 가공 시에 통체의 내부에 에어를 공급하여 상기 통체의 내부에 데브리의 진입을 방지하는 다운 플로우를 생성하는 다운 플로우 생성부를 구비하는 것인, 레이저 가공 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서브 노즐에 에어를 공급하는 에어 유로에 버퍼 탱크를 배치하고, 상기 메인 노즐로부터 분사하는 에어의 방향을 매끄럽게 변화시키는 것인, 레이저 가공 장치.
KR1020210108404A 2020-09-10 2021-08-18 레이저 가공 장치 KR20220033983A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-151919 2020-09-10
JP2020151919A JP7473429B2 (ja) 2020-09-10 2020-09-10 レーザー加工装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220033983A true KR20220033983A (ko) 2022-03-17

Family

ID=80779767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210108404A KR20220033983A (ko) 2020-09-10 2021-08-18 레이저 가공 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7473429B2 (ko)
KR (1) KR20220033983A (ko)
CN (1) CN114248011A (ko)
TW (1) TW202211320A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102578688B1 (ko) * 2023-04-20 2023-09-14 제놉스 주식회사 보호 윈도우 교체 시기 모니터링 기능이 구비된 에프세타 렌즈 모듈

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121099A (ja) 2009-12-11 2011-06-23 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004306106A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Babcock Hitachi Kk レーザ加工ヘッド
JP5194367B2 (ja) 2006-02-20 2013-05-08 日産自動車株式会社 レーザ加工ヘッドおよびレーザ加工方法
WO2017203862A1 (ja) 2016-05-23 2017-11-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 レーザ溶接装置、およびレーザ溶接方法
JP7324999B2 (ja) 2018-05-31 2023-08-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 防汚ガス供給装置及びレーザ加工ヘッドの防汚方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121099A (ja) 2009-12-11 2011-06-23 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102578688B1 (ko) * 2023-04-20 2023-09-14 제놉스 주식회사 보호 윈도우 교체 시기 모니터링 기능이 구비된 에프세타 렌즈 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022046068A (ja) 2022-03-23
JP7473429B2 (ja) 2024-04-23
CN114248011A (zh) 2022-03-29
TW202211320A (zh) 2022-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102107849B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 흡인로의 세정 방법
US7326878B2 (en) Laser beam processing machine
JP5431831B2 (ja) レーザー加工装置
JP6104025B2 (ja) レーザー加工装置及びレーザー加工方法
US9259802B2 (en) Method and apparatus for collecting material produced by processing workpieces
US20040226927A1 (en) Laser beam processing machine
JP2017077568A (ja) レーザ加工装置
JP2017035714A (ja) レーザ加工装置
JP2009113106A (ja) レーザー加工装置
JP5610991B2 (ja) レーザ加工装置
KR20150116395A (ko) 레이저 가공 장치
KR20220033983A (ko) 레이저 가공 장치
JP6363894B2 (ja) レーザー加工装置
JP2011125871A (ja) レーザ加工装置
JP6061691B2 (ja) レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置
JP7479761B2 (ja) レーザー加工装置
JP5808182B2 (ja) レーザー加工装置用のノズルクリーナ
JP5619510B2 (ja) レーザー加工装置
JP5017900B2 (ja) 被加工物の加工方法とその装置
JP6625438B2 (ja) レーザー加工装置
JP2021034647A (ja) 保護膜被覆装置、及び保護膜被覆装置を備えたレーザー加工装置
JP2014217871A (ja) レーザ加工装置及びこれを用いたレーザ加工方法
JP2022124206A (ja) レーザー加工装置
JPH05111780A (ja) プリント配線板の導電性パターンの切断方法及び装置
JP2023039837A (ja) 被加工物の切削方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination