(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-17
(45)【発行日】2022-11-28
(54)【発明の名称】薄膜除去装置及び薄膜除去方法
(51)【国際特許分類】
B23K 26/57 20140101AFI20221118BHJP
【ＦＩ】
B23K26/57
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021083978
(22)【出願日】2021-05-18
(65)【公開番号】P2021181118
(43)【公開日】2021-11-25
【審査請求日】2021-05-18
(31)【優先権主張番号】10-2020-0059334
(32)【優先日】2020-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】518062668
【氏名又は名称】ミーレ カンパニー インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】パク テソン
(72)【発明者】
【氏名】イ ジュンジョン
(72)【発明者】
【氏名】ウォン ジェウン
【審査官】黒石 孝志
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０５０４４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１５１８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２３３３５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１９２３３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１２５９３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被加工物に配置された薄膜上に保護フィルムを付着するフィルム付着装置と、レーザービームを照射し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に分離するレーザー加工ユニットと、
前記被加工物から前記薄膜を離脱させるフィルム除去ユニットと、を含み、
前記レーザー加工ユニットは、前記レーザービームを前記薄膜の内側領域に照射し、前記薄膜を前記被加工物の上面から浮き上がるようにし、
前記レーザービームを前記薄膜のエッジに照射し、前記薄膜のエッジを前記被加工物の上面から分離させることを特徴とする薄膜除去装置。
【請求項2】
前記保護フィルムは、前記薄膜に対応する形状を有し、前記薄膜の上面に付着された状態で、端部が前記薄膜の外側に突出することを特徴とする請求項１に記載の薄膜除去装置。
【請求項3】
前記レーザービームは、波長が４４０ｎｍないし１５００ｎｍであり、前記保護フィルムを透過し、前記薄膜の一部を除去することを特徴とする請求項１に記載の薄膜除去装置。
【請求項4】
前記フィルム除去ユニットは、前記保護フィルムの端部を把持した状態で既定の方向に移動し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に離脱させることを特徴とする請求項１に記載の薄膜除去装置。
【請求項5】
被加工物に配置された薄膜上に保護フィルムを付着するステップと、レーザービームを照射し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に分離するステップと、
前記被加工物から前記薄膜を離脱させるステップと、を含み、
前記薄膜と前記保護フィルムを一体に分離するステップは、前記レーザービームを前記薄膜の内側領域に照射し、前記薄膜を前記被加工物の上面から浮き上がるようにするステップと、前記レーザービームを前記薄膜のエッジに照射し、前記薄膜のエッジを前記被加工物の上面から分離させるステップと、を含むことを特徴とする薄膜除去方法。
【請求項6】
前記レーザービームは、波長が４４０ｎｍないし１５００ｎｍであり、前記保護フィルムを透過し、前記薄膜の一部を除去することを特徴とする請求項５に記載の薄膜除去方法。
【請求項7】
前記薄膜を離脱させるステップは、前記保護フィルムの端部を把持した状態で既定の方向に移動し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に離脱させることを特徴とする請求項５に記載の薄膜除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、薄膜除去装置及び薄膜除去方法に関する。
【背景技術】
【0002】
外部の衝撃、あるいは酸素や水分の流入から、被加工物を保護するために、被加工物に保護膜が配置されることが可能である。該保護膜は、被加工物の外部に配置される薄膜形態の部材であり、被加工物と外部との接触を遮断し、被加工物の耐久性を高めることができる。
【0003】
しかし、被加工物上に配置された薄膜に異物が付着されているか、または製造過程で薄膜に不良が発生する場合、当該薄膜が他の被加工物または完成された製品に悪影響を与え、製品の収率が低下しうる。したがって、不良な薄膜、または汚染された薄膜を除去する必要がある。
【0004】
従来の方法として、接着式テープを利用して、薄膜に付着された異物を直接除去する方法がある。しかし、当該方法は、手作業で行われるため、異物が完璧に除去されず、除去するのにかかる時間が長く、生産量が低下しうる。また、多くの人力が投入されなければならないので、収率を上げるためには人件費が増えることになる。
【0005】
また、汚染された薄膜、または不良な薄膜を除去するための従来の方法として、レーザーを利用した方式がある。しかし、レーザーで薄膜を加工する過程で、フュームなどの微細異物が発生し、それによって、他の被加工物及び／または薄膜に二次汚染が発生しうる。また、レーザー加工時に発生するフュームなどの微細異物を除去するために、吸入装置を稼動し続けなければならないので、コストが問題になる。
【0006】
前述の背景技術は、発明者が本発明の導出のために保有していたか、あるいは本発明の導出過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知の技術とすることはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の実施形態は、被加工物の二次汚染なしに、被加工物の上面に配置された薄膜を除去することができる薄膜除去装置及び薄膜除去方法を提供することを目的とする。ただし、前述の課題は、本発明の実施形態によるものであり、本発明の目的及び解決しようとする課題は、それに限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置は、被加工物に配置された薄膜上に保護フィルムを付着するフィルム付着装置と、レーザービームを照射し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に分離するレーザー加工ユニットと、前記被加工物から前記薄膜を離脱させるフィルム除去ユニットと、を含む。
【0009】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置において、前記保護フィルムは、前記薄膜に対応する形状を有し、前記薄膜の上面に付着された状態で、端部が前記薄膜の外側に突出してもよい。
【0010】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置において、前記レーザービームは、波長が４４０ｎｍないし１５００ｎｍであり、前記保護フィルムを透過し、前記薄膜の一部を除去してもよい。
【0011】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置において、前記レーザー加工ユニットは、前記レーザービームを前記薄膜の内側領域に照射し、前記薄膜を前記被加工物の上面から浮き上がる（または、アブレーション）ようにし、前記レーザービームを前記薄膜のエッジに照射し、前記薄膜のエッジを前記被加工物の上面から分離させてもよい。
【0012】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置において、前記フィルム除去ユニットは、前記保護フィルムの端部を把持した状態で既定の方向に移動し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に離脱させてもよい。
【0013】
本発明の他の実施形態による薄膜除去方法は、被加工物に配置された薄膜上に保護フィルムを付着するステップと、前記レーザービームを照射し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に分離するステップと、前記被加工物から前記薄膜を離脱させるステップと、を含む。
【0014】
本発明の他の実施形態による薄膜除去方法において、前記レーザービームは、波長が４４０ｎｍないし１５００ｎｍであり、前記保護フィルムを透過し、前記薄膜の一部を除去してもよい。
【0015】
本発明の他の実施形態による薄膜除去方法において、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に分離するステップは、前記レーザービームを前記薄膜の内側領域に照射し、前記薄膜を前記被加工物の上面から浮き上がるようにするステップと、前記レーザービームを前記薄膜のエッジに照射し、前記薄膜のエッジを前記被加工物の上面から分離させてもよい。
【0016】
本発明の他の実施形態による薄膜除去方法において、前記薄膜を離脱させるステップは、前記保護フィルムの端部を把持した状態で既定の方向に移動し、前記被加工物から、前記薄膜と前記保護フィルムを一体に離脱させてもよい。
【0017】
前述した以外の他の側面、特徴及び利点は、以下の発明を実施するための形態、特許請求の範囲及び図面から明らかになるであろう。
【発明の効果】
【0018】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置及び薄膜除去方法は、被加工物の上面に配置された薄膜上に保護フィルムを付着し、レーザービームを照射し、被加工物の上面と薄膜とを分離することにより、薄膜除去工程で発生するフュームなどの異物が飛散及び拡散されることを防止することができるので、異物によって他の被加工物が二次汚染されることを防止することができる。
【0019】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置及び薄膜除去方法は、薄膜と保護フィルムが付着された状態で工程を進めることにより、他の被加工物が二次汚染されることを確実に防止することができる。また、本発明の一実施形態による薄膜除去装置及び薄膜除去方法は、別途の吸入装置または排気装置を備える必要がなく、コストを画期的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態による薄膜除去装置を示す図面の一例である。
【図7】フィルム除去ユニットの作動状態を示す図面の一例である。
【図8】比較例と発明例との薄膜除去工程の前後を示す図面の一例である。
【図9】本発明の他の実施形態による薄膜除去方法を示す図面の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明は、様々な変換を加えることができ、色々な実施形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。しかし、それらは、本発明を、特定の実施形態によって限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物ないし代替物を含むものであると理解されなければならない。本発明を説明するにあたって、他の実施形態に図示されているとしても、同じ構成要素については、同じ識別符号を使用する。
【0022】
第１、第２などの用語は、様々な構成要素を説明するために使用されるが、このような用語によって構成要素が限定されるものではない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的にのみ使用される。
【0023】
本出願において使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであり、本発明を限定する意図ではない。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらの組み合わせが存在するということを示すものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらの組み合わせの存在または付加の可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されなければならない。
【0024】
図１は、本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０を示す図面の一例であり、図２は、図１のフィルム付着ユニット２００の作動状態を示す図面の一例であり、図３は、図２の保護フィルムＰＦの様々な形態を示す図面の例である。
【0025】
図１ないし図３を参照すれば、本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０は、薄膜ＴＦを除去するために利用可能である。より具体的には、薄膜除去装置１０は、基板Ｓに含まれた複数個の被加工物Ｗの上面に配置された薄膜ＴＦのうち、異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦを除去するのに利用可能である。
ただし、薄膜ＴＦは、必ずしも異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦに限定されるものではなく、除去が必要な様々な状態の薄膜ＴＦであってもよい。本明細書においては、発明の便宜上、異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦを中心に説明することができる。
ただし、薄膜ＴＦは、必ずしも異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦに限定されるものではなく、除去が必要な様々な状態の薄膜ＴＦであってもよい。本明細書においては、発明の便宜上、異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦを中心に説明することができる。
【0026】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０は、ステージ１００と、フィルム付着ユニット２００と、レーザー加工ユニット３００と、フィルム除去ユニット４００とを含むことができる。
【0027】
基板Ｓは、ステージ１００の上面に載置される。一実施形態として、加工中に基板Ｓが揺れたり、振動したりすることを防止するために、ステージ１００は、固定部材（図示せず）を含むことができる。例えば、ステージ１００は、基板Ｓの上面を加圧して固定するグリッパー（図示せず）や、基板Ｓの下面を吸着する吸入孔（図示せず）を含むことができる。
【0028】
ステージ１００は、加工中に固定された状態を維持するか、あるいはコントローラ（図示せず）の操作によって、少なくとも一方向に並進運動または回転運動することができる。
【0029】
フィルム付着ユニット２００は、ステージ１００上に載置された被加工物Ｗ上に保護フィルムＰＦを付着する。一実施形態として、フィルム付着ユニット２００は、被加工物Ｗの上面に配置された薄膜ＴＦ上に保護フィルムＰＦを付着することができる。
【0030】
保護フィルムＰＦの材質は、特に限定されるものではない。一実施形態として、保護フィルムＰＦは、加工に使用されるレーザーが透過される材質であり、ＰＥＴからなることができる。より具体的には、保護フィルムＰＦは、レーザー加工ユニット３００から照射される、波長４４０ｎｍないし１５００ｎｍのレーザービームＬが透過される材質であり、透明または不透明な材質でもある。
【0031】
一実施形態として、保護フィルムＰＦは、光学用接着剤を含んでもよく、該光学用接着剤は、ＯＣＡ（ｏｐｔｉｃａｌｃｌｅａｒａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（ｏｐｔｉｃａｌｃｌｅａｒｒｅｓｉｎ）でもある。
【0032】
本発明の一実施形態によるフィルム付着ユニット２００は、吸着パッド２１０と、第１ローラ２２０とを含むことができる。
【0033】
吸着パッド２１０は、保護フィルムＰＦを吸着して薄膜ＴＦ上に付着させる。一実施形態として、吸着パッド２１０は、ローディングユニット（図示せず）にローディングされている保護フィルムＰＦを吸着して持ち上げることができる。そして、吸着パッド２１０は、異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦに移動した後、下方に移動し、保護フィルムＰＦを、異物が付着された薄膜ＴＦ、または不良な薄膜ＴＦ上に付着させることができる（図２の（ａ）参照）。
【0034】
第１ローラ２２０は、薄膜ＴＦ上に付着された保護フィルムＰＦを加圧することができる。一実施形態として、第１ローラ２２０は、フィルム付着ユニット２００の移動方向に移動しつつ、保護フィルムＰＦを上方から下方に加圧することができる。それによって、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦとがより密接に付着されることが可能であり、特に、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦとの間の気泡を除去し、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦとの付着力を高めることができる。
【0035】
一実施形態として、保護フィルムＰＦは、薄膜ＴＦの形状に対応する形状を有することができる。より具体的には、図３に示すように、保護フィルムＰＦは、様々な形状を有する薄膜ＴＦと同じ形状を有することができる。
【0036】
保護フィルムＰＦの大きさは、特に限定されるものではない。一実施形態として、保護フィルムＰＦは、薄膜ＴＦよりも既定の割合ほど大きいことが好ましい。すなわち、保護フィルムＰＦは、薄膜ＴＦの形状に対応する形状を有するが、その大きさは薄膜ＴＦよりも大きい。それによって、保護フィルムＰＦが薄膜ＴＦ上に付着された状態で、保護フィルムＰＦの端部が薄膜ＴＦの外側に突出し、以後にフィルム除去ユニット４００を利用して容易に薄膜ＴＦを除去することができる
【0037】
【0038】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０は、レーザー加工ユニット３００を利用して、被加工物Ｗ上に配置された薄膜ＴＦを分離することができる。レーザー加工ユニット３００は、所定の波長及びエネルギーを有するレーザービームを照射し、被加工物Ｗから、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦを一体に分離することができる。
【0039】
図４を参照すれば、一実施形態として、レーザー加工ユニット３００は、レーザー発振器３１０と、光学系３２０と、レーザーコントローラ３３０とを含むことができる。
【0040】
レーザー発振器３１０は、特定の媒質を励起させ、レーザービームＬを生成することができる。レーザー発振器３１０で使用される媒質は、特に限定されるものではなく、液体、気体、固体または半導体を利用することができる。
【0041】
レーザー発振器３１０で発振されたレーザービームＬの波長は、特に限定されるものではない。好ましくは、レーザービームＬは、ブルーレーザーないし近赤外線レーザーであり、４４０ｎｍないし１５００ｎｍの波長を有することができる。
【0042】
一実施形態として、レーザー発振器３１０は、パルスレーザーを生成することができる。レーザー発振器３１０は、Ｑスイッチング装置を備えてもよく、それによって、ｐｓないしｆｓの極超短パルス幅を有するレーザービームＬを生成することができる。
【0043】
光学系３２０は、レーザー発振器３１０で生成されたレーザービームＬの光路を制御するか、または被加工物Ｗ上に照射されるレーザービームＬのスポットなどを成形することができる。
【0044】
本発明の一実施形態による光学系３２０は、２つのガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂと、Ｆシータレンズ３２２とを含むことができる。
【0045】
ガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂは、サーボモータ（図示せず）及びそれを制御するレーザーコントローラ３３０によって、入射されるレーザービームＬの光路を制御することができる。ガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂは、少なくともいずれか１つの軸、例えば、Ｘ軸またはＹ軸を中心に回転することができる。それによって、レーザー発振器３１０で発振されたレーザービームＬは、ガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂによって既定の経路に沿って移動することができる。
【0046】
ガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂを通過したレーザービームＬは、Ｆシータレンズ３２２に入射可能である。Ｆシータレンズ３２２は、レーザービームＬを集光し、ステージ１００上に載置された被加工物Ｗの既定の位置に照射することができる。
【0047】
レーザーコントローラ３３０は、レーザー発振器３１０、光学系３２０及びステージ１００を制御することができる。一実施形態として、レーザーコントローラ３３０は、ステージ１００上に載置された被加工物Ｗの位置、レーザービームＬの移動速度及び照射位置などを考慮して、レーザー発振器３１０で発振されるレーザービームＬの照射タイミングを制御することができる。あるいは、レーザーコントローラ３３０は、レーザー発振器３１０から照射されるレーザービームＬの出力または波長などを制御することができる。
【0048】
また、レーザーコントローラ３３０は、光学系３２０、すなわち、ガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂとＦシータレンズ３２２との位置を制御し、レーザービームＬの光路及び照射位置などを制御することができる。
【0049】
また、レーザーコントローラ３３０は、レーザー加工中にレーザー加工ユニット３００自体を加工方向に移動させるか、またはステージ１００を加工方向に移動させ、レーザー加工を行うことができる。
【0050】
他の実施形態として、レーザー加工ユニット３００は、レーザー発振器３１０で発振されたレーザービームＬを２つのレーザービームに分割するビームスプリッターを含むことができる。この際、前記ビームスプリッターは、偏光ビームスプリッター（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ：ＰＢＳ）であり、レーザービームを、相異なる偏光状態を有するレーザービームを利用することができる。
それによって、本発明によるレーザー加工ユニット３００は、特定の偏光状態を有するレーザービームのみを利用して、レーザー加工品質を高めることができるか、あるいは、２つに分割されたレーザービームをいずれも利用して、レーザー加工速度を上げることができる。
それによって、本発明によるレーザー加工ユニット３００は、特定の偏光状態を有するレーザービームのみを利用して、レーザー加工品質を高めることができるか、あるいは、２つに分割されたレーザービームをいずれも利用して、レーザー加工速度を上げることができる。
【0051】
図５を参照すれば、レーザー加工ユニット３００から照射されたレーザービームＬは、薄膜ＴＦに照射可能である。一実施形態として、レーザービームＬは、４４０ｎｍないし１５００ｎｍの波長を有し、保護フィルムＰＦは、当該波長のレーザービームＬを透過させる材質からなることができる。それによって、図５の（ａ）に示すように、レーザービームＬは、保護フィルムＰＦを透過し、薄膜ＴＦの下面に照射可能である。そして、レーザービームＬによって、薄膜ＴＦの一部が除去されつつ、被加工物Ｗの上面と、薄膜ＴＦの少なくとも一部とが互いに分離されることが可能である。この際、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦは互いに付着された状態であるので、被加工物Ｗの上面から、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦが一体に分離されることが可能である。
【0052】
図６を参照すれば、レーザー加工ユニット３００から照射されたレーザービームＬは、平面視において、例えば、ＸＹ平面視において、薄膜ＴＦの内部領域に照射され、被加工物Ｗの上面から薄膜ＴＦを浮き上がるようにする。また、レーザービームＬは、ＸＹ平面視において、薄膜ＴＦのエッジに沿って照射され、薄膜ＴＦのエッジを被加工物Ｗの上面から分離させることができる。
【0053】
すなわち、本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０は、レーザー加工中に薄膜ＴＦの上面に保護フィルムＰＦが付着された状態であるので、レーザービームＬを照射する工程で発生するフュームなどの異物が飛散することを最小化することができる。それによって、異物により他の薄膜ＴＦが二次汚染されるという問題を防止することができる。
【0054】
図７は、フィルム除去ユニット４００の作動状態を示す図面の一例である。
【0055】
図７を参照すれば、フィルム除去ユニット４００は、レーザー加工ユニット３００によって被加工物Ｗの上面から分離された薄膜ＴＦを除去することができる。
【0056】
本発明の一実施形態によるフィルム除去ユニット４００は、第２ローラ４１０と、グリッパー４２０とを含むことができる。
【0057】
レーザー加工ユニット３００によって、被加工物Ｗの上面と薄膜ＴＦとが互いに分離されれば、フィルム除去ユニット４００がステージ１００上に移動することができる。フィルム除去ユニット４００は、第２ローラ４１０を利用して保護フィルムＰＦに接着した後に持ち上げ、薄膜ＴＦの一部を被加工物Ｗの上面から離隔させることができる。
【0058】
一実施形態として、第２ローラ４１０の外周面には、所定の接着部材が配置可能である。ここで、被加工物Ｗの上面と薄膜ＴＦとは、レーザー加工ユニット３００によって分離された状態である一方、薄膜ＴＦは、保護フィルムＰＦと付着された状態である。それによって、第２ローラ４１０が保護フィルムＰＦの上面と接触した状態で、上下方向または左右方向に移動すれば、保護フィルムＰＦも第２ローラ４１０に付着された状態で、同一の方向に移動することになる。
【0059】
フィルム除去ユニット４００は、第２ローラ４１０を既定の方向に移動させ、薄膜ＴＦの端部を被加工物Ｗの上面から離隔させることができる（図７の（ａ）参照）。
【0060】
グリッパー４２０は、薄膜ＴＦを被加工物Ｗの上面から完全に離脱させることができる。
【0061】
一実施形態として、グリッパー４２０は、第２ローラ４１０によって薄膜ＴＦが被加工物Ｗの上面から離隔された状態で、保護フィルムＰＦの端部を把持することができる。
【0062】
フィルム除去ユニット４００は、グリッパー４２０が保護フィルムＰＦの端部を把持した状態で既定の方向に移動し、被加工物Ｗから、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦを一体に離脱させることができる（図７の（ｂ）参照）。
【0063】
図８は、比較例と発明例との薄膜除去工程の前後を示す図面の一例である。
【0064】
図８において、工程前は、被加工物Ｗの上面に薄膜ＴＦが付着された状態を示し、比較例１は、レーザー照射装置及び吸入装置を利用して薄膜ＴＦを除去した状態を示し、比較例２は、超音波洗浄機を利用して薄膜ＴＦを除去した状態を示し、発明例は、本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０を利用して薄膜ＴＦを除去した状態を示す。
【0065】
図８に示すように、従来のレーザー照射装置を利用して薄膜ＴＦを除去する場合、フュームなどの異物が発生し、当該異物が吸入装置によって吸入されずに残存し、被加工物Ｗを二次汚染させ得る。また、除去工程の間に吸入装置を稼動し続けなければならないので、経済的ではない。
【0066】
同様に、従来の超音波洗浄機を利用して薄膜ＴＦを除去するとしても、その過程で発生した異物が被加工物Ｗを二次汚染させる恐れがある。
【0067】
一方、本発明による薄膜除去装置１０は、除去しようとする薄膜ＴＦの上面に保護フィルムＰＦを付着した状態で、レーザービームＬを照射するので、その過程で発生したフュームなどの異物が飛散することを最小化することにより、異物により他の被加工物Ｗが二次汚染されることを防止することができる。
【0068】
特に、本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０は、薄膜ＴＦ上に保護フィルムＰＦが付着された後、フィルム除去ユニット４００によって薄膜ＴＦを除去するまでに、薄膜ＴＦの上面に保護フィルムＰＦが付着された状態を維持することができるので、他の薄膜ＴＦと被加工物Ｗが二次汚染されることをより確実に防止することができる。
【0069】
再び図１を参照すれば、本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０は、検査ユニット５００をさらに含んでもよい。
【0070】
検査ユニット５００は、被加工物Ｗの位置を検出し、検出された位置についての情報を、フィルム付着ユニット２００、レーザー加工ユニット３００及びフィルム除去ユニット４００のうち少なくともいずれか１つに伝達することができる。
【0071】
一実施形態として、検査ユニット５００は、ビジョンカメラ（図示せず）を含むことができる。検査ユニット５００は、前記ビジョンカメラを利用して、ステージ１００上に載置された被加工物Ｗを撮像し、映像を獲得することができる。そして、検査ユニット５００は、撮像された映像に基づいて、汚染された被加工物Ｗ、または不良な被加工物Ｗ（より具体的には、薄膜ＴＦが汚染されるか、または不良な被加工物Ｗ）を判別することができる。
【0072】
また、検査ユニット５００は、撮像された映像に基づいて、汚染されているか、または不良な被加工物Ｗの位置を検出し、位置情報を、フィルム付着ユニット２００、レーザー加工ユニット３００及びフィルム除去ユニット４００に伝達することができる。
【0073】
フィルム付着ユニット２００は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、保護フィルムＰＦを当該被加工物Ｗの上面に付着することができる。
【0074】
レーザー加工ユニット３００は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、当該被加工物Ｗの上面にレーザービームＬを照射することができる。また、レーザーコントローラ３３０は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、光学系３２０を制御し、レーザービームＬの光路と照射位置などを制御することができる。
【0075】
フィルム除去ユニット４００は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、当該被加工物Ｗの上面から薄膜ＴＦを離脱させることができる。
【0076】
一実施形態として、検査ユニット５００は、薄膜ＴＦが離脱された被加工物Ｗの上面を再び検査し、薄膜ＴＦが正しく離脱されたか否かを検査することができる。
【0077】
一方、被加工物Ｗがステージ１００の上面に載置された状態で、フィルム付着ユニット２００と、レーザー加工ユニット３００と、フィルム除去ユニット４００と、検査ユニット５００とがステージ１００に接近して動作するものと示されているが、それに限定されるものではない。
【0078】
例えば、１本のライン上に、フィルム付着ユニット２００と、レーザー加工ユニット３００と、フィルム除去ユニット４００と、検査ユニット５００とが配置され、ステージ１００が前記ラインに沿って一方向に移動しつつ、被加工物Ｗに対する加工が行われてもよい。
【0079】
図９は、本発明の他の実施形態による薄膜除去方法を示す図面の一例である。
【0080】
図９を参照すれば、本発明による薄膜除去方法は、被加工物Ｗに配置された薄膜ＴＦ上に保護フィルムＰＦを付着するステップＳ１００と、レーザービームＬを照射し、被加工物Ｗから、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦを一体に分離するステップＳ２００と、被加工物Ｗから薄膜ＴＦを離脱させるステップＳ３００とを含むことができる。
【0081】
まず、図１ないし図９を参照すれば、移送ユニット（図示せず）などによってステージ１００上に被加工物Ｗが載置された状態で、被加工物Ｗの上面に配置された薄膜ＴＦ上に、フィルム付着ユニット２００を利用して保護フィルムＰＦを付着する。
【0082】
より具体的には、フィルム付着ユニット２００の吸着パッド２１０によって、ローディングユニット（図示せず）上にローディングされている保護フィルムＰＦを吸着して支持する。次いで、フィルム付着ユニット２００を被加工物Ｗの薄膜上に位置させた状態で下降し、保護フィルムＰＦを薄膜ＴＦ上に付着する。保護フィルムＰＦの下面には、ＯＣＲまたはＯＣＡのような接着剤を含んでもよい。
【0083】
保護フィルムＰＦを薄膜ＴＦ上に付着した後、フィルム付着ユニット２００の第１ローラ２２０で保護フィルムＰＦを加圧する。それによって、保護フィルムＰＦと薄膜ＴＦとがより密接に付着され、保護フィルムＰＦと薄膜ＴＦとの間に存在する気泡を除去することができる。
【0084】
次いで、保護フィルムＰＦが付着された薄膜ＴＦをレーザー加工ユニット３００で加工する。一実施形態として、レーザー加工ユニット３００のレーザー発振器３１０でレーザービームＬを生成し、光学系３２０を制御し、レーザービームＬの照射位置及び光路を制御して、被加工物Ｗの上面に照射する。
【0085】
この際、レーザービームＬの波長は、４４０ｎｍないし１５００ｎｍであり、当該波長を有するレーザービームＬは、保護フィルムＰＦを透過し、被加工物Ｗの上面に付着された薄膜ＴＦの下部に照射される。それによって、薄膜ＴＦの一部が除去されつつ、被加工物Ｗの上面から、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦを一体に分離することができる。
【0086】
一実施形態として、薄膜ＴＦを分離するステップＳ２００は、レーザービームＬを薄膜ＴＦの内側領域に照射するステップ、すなわち、ハッチングステップと、レーザービームＬを薄膜ＴＦのエッジに沿って照射するステップ、すなわち、トリミングステップとを含むことができる。
【0087】
ハッチングステップでは、図６のＸＹ平面視において、レーザービームＬを薄膜ＴＦの内側領域に照射し、薄膜ＴＦが被加工物Ｗの上面から全体的に浮き上がるようにすることができる。一実施形態として、ハッチングステップでは、光学系３２０のガルバノメーター３２１ａ、３２１ｂを制御し、速い速度でレーザービームＬの照射位置を制御することにより、迅速に実施することができる。
【0088】
トリミングステップでは、図６のＸＹ平面視において、レーザービームＬを薄膜ＴＦのエッジに沿って照射し、薄膜ＴＦのエッジが被加工物Ｗの上面から分離されるようにすることができる。
【0089】
一実施形態として、ハッチングステップを実施した後、トリミングステップを実施することができる。すなわち、ハッチングステップでは、薄膜ＴＦのエッジが被加工物Ｗの上面に付着された状態でもある。それによって、ハッチングステップ中に、薄膜ＴＦのエッジが浮き上がることを防止し、薄膜ＴＦをより精密に分離することができる。
【0090】
次いで、分離された薄膜ＴＦをフィルム除去ユニット４００で被加工物Ｗの上面から離脱させる。一実施形態として、フィルム除去ユニット４００の第２ローラ４１０を保護フィルムＰＦの上面に接触させる。第２ローラ４１０は、ローラの外周面に所定の接着部材が配置されているので、第２ローラ４１０を既定の方向に移動させることにより、保護フィルムＰＦを同一な方向に移動させることができる。
【0091】
ここで、薄膜ＴＦは、被加工物Ｗの上面から分離された状態であるが、保護フィルムＰＦと付着された状態である。したがって、第２ローラ４１０を保護フィルムＰＦのエッジに付着させた状態で上方に持ち上げ、保護フィルムＰＦと薄膜ＴＦを一体に持ち上げることができる。
【0092】
次いで、フィルム除去ユニット４００のグリッパー４２０で薄膜ＴＦを被加工物Ｗの上面から離脱させる。グリッパー４２０は、第２ローラ４１０によって持ち上げられた保護フィルムＰＦの端部を把持することができ、グリッパー４２０を既定の方向に移動させることにより、保護フィルムＰＦと薄膜ＴＦを一体に被加工物Ｗの上面から離脱させることができる。
【0093】
一実施形態として、検査ユニット５００で被加工物Ｗの位置を検出するステップをさらに含んでもよい。より具体的には、被加工物Ｗの上面に配置された薄膜ＴＦ上に保護フィルムＰＦを付着する前に、検査ユニット５００の前記ビジョンカメラを利用して、被加工物Ｗの映像を撮像することができる。
【0094】
次いで、検査ユニット５００は、撮像された映像に基づいて、被加工物Ｗの位置についての情報を算出することができる。
【0095】
また、検査ユニット５００が、被加工物Ｗの位置情報を、フィルム付着ユニット２００、レーザー加工ユニット３００及びフィルム除去ユニット４００のうち少なくともいずれか１つに伝達するステップをさらに含んでもよい。
【0096】
それによって、保護フィルムＰＦを付着するステップで、フィルム付着ユニット２００は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、保護フィルムＰＦを薄膜ＴＦ上に位置させることができる。
【0097】
また、薄膜ＴＦを分離するステップで、レーザー加工ユニット３００は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、レーザー発振器３１０及び光学系３２０を制御することにより、レーザー加工を行うことができる。
【0098】
また、薄膜ＴＦを離脱させるステップで、フィルム除去ユニット４００は、伝達された被加工物Ｗの位置情報に基づいて、薄膜ＴＦを被加工物Ｗの上面から離脱させることができる。
【0099】
一実施形態として、検査ユニット５００で被加工領域を検査するステップをさらに含んでもよい。より具体的には、フィルム除去ユニット４００で薄膜ＴＦを除去した後、検査ユニット５００で、薄膜ＴＦが除去された被加工物Ｗの上面を撮像することができる。検査ユニット５００は、撮像された映像に基づいて、被加工物Ｗの上面の汚染状態、あるいは薄膜ＴＦが除去されたか否かなどを判断することができる。
【0100】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０及び薄膜除去方法は、汚染されるか、または不良な被加工物Ｗの上面に配置された薄膜ＴＦ上に保護フィルムＰＦを付着し、保護フィルムＰＦを透過するレーザービームＬを照射し、被加工物Ｗの上面から、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦを一体に離脱させることができ、レーザーの照射によって発生する異物により被加工物Ｗが二次汚染されることを防止することができる。
【0101】
本発明の一実施形態による薄膜除去装置１０及び薄膜除去方法は、薄膜ＴＦと保護フィルムＰＦとが付着された状態で工程を進めることにより、他の被加工物Ｗが二次汚染されることを確実に防止することができる。
【0102】
本明細書においては、本発明を、限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で様々な実施形態が可能である。また、述べられていないが、均等な手段も本発明にそのまま結合されるといえるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって決まらなければならない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
