레이저 기계 가공 시스템 및 방법 document_id 1020037012330

[청구항 2] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은, 상기 비어의 라이닝으로서 산화물 성장을 제어 또는 방지 또는 촉진하도록 상기 가스 분위기 내의 산소 비율을 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은, 상기 비어의 라이닝으로서 질화물 성장을 제어 또는 방지하도록 상기 가스 분위기 내의 질소 비율을 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 상기 가스 분위기 내에 제어된 양의 불활성 가스를 제공하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 상기 기판의 부식물 또는 반응물을 제공하도록, 상기 레이저 빔의 존재 하에 해리되는 가스를 상기 가스 분위기 내로 주입하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 상기 비어의 기계 가공된 청정 벽이 달성되도록 상기 가스 분위기를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 7] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 상기 비어의 기계 가공된 벽에서 원하는 평탄성을 달성하기 위해 상기 가스 분위기를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 8] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 상기 기계 가공 위치 및 장소로부터 잔해 제거를 개선시키거나 또는 발생되는 잔해의 양이 감소되도록 상기 가스 분위기를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 펄스 제어 수단은 상기 기판에 열손상이 최소화되도록 펄싱 파라미터를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 10] 제9항에 있어서,상기 펄스 펄스 제어 수단은 시간적으로 균등하게 이격되지 않는 레이저 펄스를 제공하도록배치되는것을특징으로 하는시스템. [청구항 11] 제1항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 비텔레센트릭 렌즈(non-telecentric lens), 및 경사진 비어를 드릴링하도록 법선에 대해 일정 각도로 상기 렌즈를 관통하여 상기 레이저 빔을 전달하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 12] 제11항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 상기 경사진 비어의 경사도를 설정하도록 경사진 비어 입구 개구부가 빔 광축으로부터 떨어진 거리를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 13] 제1항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 레이저 빔 파라미터를 현재의 비어 깊이의 함수로 동적으로 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 14] 제13항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 상기 기판의 소재에 따라 레이저 빔 파라미터를 임의의 특정 기계 가공 깊이로 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 15] 제13항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 원하는 비어 형상을 달성하도록 레이저 빔 기계 가공 깊이에 대한 파라미터를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 16] 제15항에 있어서,상기 상기 빔 전달 시스템은 블라인드 비어가 드릴링되도록 상기 레이저 빔 파라미터를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 17] 제13항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 상기 기판의 입구점 및 출구점에 제어된 비어 직경이 달성되도록 레이저 빔 깊이에 대한 파라미터를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 18] 제17항에 있어서,상기 펄스 제어 수단은, 레이저 펄스 반복률, 펄스 에너지, 및 펄스 피크 파워를 변경시킴으로써 입구 개구와 출구 지점 사이의 테이퍼 경사도를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 19] 제14항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 내부 비어 형상을 제어하도록 초점 스폿 치수를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 20] 제1항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 망원경, 및 원하는 비어 형상을 제공하기 위해 빔 직경, 초점면, 및 초점 깊이를 설정하거나 또는 동적으로 변경시키도록 상기 망원경을 조정하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 21] 제20항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 복수의 패스(pass)로 상기 기판을 기계 가공하는 수단을 포함하되, 각 패스는 일정한 소재 제거의 비율로 일정한 단계까지기계가공하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 22] 제21항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 패스들 사이에서 상기 망원경을 조정하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 23] 제1항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 비어를 드릴링한 후 상기 비어를 둘러 싸는 상기 기판의 표면 상의 잔해를 레이저로 클리닝하도록 레이저 빔 초점 스폿 치수를 확대시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 24] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템 및 상기 펄스 제어 수단은, 반도체 기판에 드릴링된 비어 내에 제어된 절연 라이닝이 제공되도록 상기 가스 분위기 및 레이저 펄싱을 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 25] 제24항에 있어서,상기 기판은 si 소재이고,상기라이닝인것을특징으로 하는시스템. [청구항 26] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 밀봉된 쳄버(15), 상기 쳄버 내로 가스를 전달하는 수단(17), 및 상기 쳄버로부터 가스를 펌핑하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 27] 제26항에 있어서,상기쳄버는 상기 레이저 빔(13)에 대하여 투명한창포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 28] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 가스 잔해가 제거되도록 할로겐화된 가스를 상기 가스 분위기에 전달하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 29] 제1항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은 가스질 형태 및 미립자 형태 양자 모두의 잔해가 제거되도록 가스 흐름을 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 30] 제1항에 있어서,상기 시스템은 기판을 플립(flip)하는 수단을 더 포함하고, 상기 빔 전달 시스템은 관통 비어가 완성되도록 대향하는 기판 표면에 일치되는 위치에서 드릴링하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 31] 제1항에 있어서,상기 펄스 제어 수단 및 상기 가스 취급 시스템은 전기 절연체로 사용될 라이닝을 갖는 비어가 드릴링되도록 빔 펄스 파라미터 및 상기 가스 분위기를 각각 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 32] 제1항에 있어서,상기 펄스 제어 수단 및 상기 가스 취급 시스템은 광 도파관 클래딩으로 사용될 라이닝을 갖는 비어가 드릴링되도록 빔 펄스 파라미터 및 상기 가스 분위기를 각각 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 33] 제1항에 따른 레이저 기계 가공 시스템에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 복수의 기계 가공 위치에서 상기 기판을 미완성된 단계까지 기계 가공하고, 적어도 한 번의 후속 패스 내의 상기 위치에서 기계 가공을 수행하는 수단을 구비함으로써, 1개의 패스 안에서 다른 위치가 가공되는 동안 임의의 하나의 위치에서 기계 가공 사이에 지연(delay)이 있는것특징으로 하는시스템. [청구항 34] 제33항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 35] 제34항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 특정 패스의 기판 층 소재에 따라 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 36] 제34항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 기계 가공 위치에서의 원하는 기판 형상에 따라 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 변경시키는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 37] 제34항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 기판의 열 손상이 최소화되도록 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 38] 제34항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 잔해 퇴적이 감소되도록 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 39] 제34항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 상기 기계 가공 위치에서 원하는 비어 형상이 달성되도록 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 40] 제34항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 상기 기판 내에 복수의 비어가 드릴링되도록 패스 사이에서 빔 전달 파라미터를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 41] 제1항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은 상기 기판을 기계 가공하고 상기 기계 가공 위치에 전기적 절연성의 상기 비어의 라이닝을 형성하도록 빔 전달 파라미터를 제어하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 42] 제33항에 있어서,상기 가스 분위기의 파라미터가 후속 패스 사이에서 변경될 수있는것을특징으로 하는시스템. [청구항 43] 제42항에 있어서,상기 가스 취급 시스템은, 상기 기계 가공 위치에 상기 비어의 절연 라이닝을 형성하기 위해, 일회의 패스에 비주변(non-ambient) 가스로 또는 비주변 가스없이 상기 기판의 기계 가공 위치에 형성부를 기계 가공하고, 비주면 가스 분위기로 후속 패스에서 상기 기계 가공 위치에서 기계 가공하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 44] 제1항에 있어서,상기 빔 전달 시스템은, 경사진 비어가 드릴링되도록 펄스화된 레이저 빔을 일정한 각도로 기판에 전달하는수단포함하는것을특징으로 하는시스템.시스템. [청구항 45] 제1항에 있어서,상기 레이저 소스는 고체 상태 다이오드 펌핑된레이저인것을특징으로 하는시스템. [청구항 46] 제45항에 있어서,상기 레이저 소스는주파수증배형고체상태레이저인것을특징으로 하는시스템. [청구항 47] 제45항에 있어서,상기 레이저는 레이저 매체가 호스트(host):불순물(impurity) 유형인 고체 상태 레이저이고, 상기 호스트는 yag, ylf,또는바나테이트인것을특징으로 하는시스템. [청구항 48] 제45항에 있어서,상기 레이저 빔의 레이저 반복 주파수는 1khz ~ 200khz범위인것을특징으로 하는시스템. [청구항 49] 제45항에 있어서,상기 레이저 빔의 레이저 펄스폭은 200나노초이하인것을특징으로 하는시스템. [청구항 50] 제45항에 있어서,상기 레이저 빔의 레이저 펄스폭은 10나노초이하인것을특징으로 하는시스템.