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제8456호 각종 재료의 가공공작기계(레이저 또는 기타 광선·광자빔·초음파·방전·전기화학·전자빔·이온빔 또는 플라즈마아크 방식으로 재료의 일부를 제거하여 가공하는 것에 한한다)
[호해설]
이 호의 공작기계는 각종재료의 성형 또는 표면가공용의 기계이다. 이러한 공작기계는 다음과 같은 3가지 주요 요건을 갖추어져야만 한다. (ⅰ) 이러한 공작기계는 재료를 제거하는 방법으로 가공하여야 한다. (ⅱ) 이러한 공작기계는 약정된 공구(conventional tools)를 갖춘 공작기계에 의하여 이루어지는 작업을 수행하여야 한다. (ⅲ) 이러한 공작기계는 다음의 7가지 공정중의 하나를 사용하여야 한다 : 레이저 또는 기타광선과 광자빔·초음파·방전·전기화학·전자빔·이온빔 또는 프라스마아크방식. 이 호에는 제8486에 해당하는 다음과 같은 공작기계를 제외한다. (ⅰ) 반도체보울 또는 웨이퍼, 반도체디바이스, 전자집적회로 또는 평판디스플레이 제조용에 주로 또는 전용되는 것으로 재료를 제거하는 방식으로 모든 재료를 처리하는 기계류 (ⅱ) 마스크나 레티클의 제조에 주로 또는 전용되는 것으로 재료를 제거하는 방식으로 모든 재료를 처리하는 기계류 (ⅲ) 반도체재료 위의 건식식각 패턴용의 기계류
앞서 말한 기계의 예로는 (ⅰ) 반도체 결정에 구멍을 뚫는 레이저빔 기계류와 (ⅱ) 반도체칩을 자르거나 전자집적회로용 세라믹 기판을 자르거나 구멍을 뚫는 초음파 처리 기계류가 있다. (A) 레이저광선 또는 기타광선과 광자빔 방법에 의하여 가공하는 공작기계
레이저 빔 가공기계(광자가공기계)는 광자를 가지고 표적(Target)을 포격(bombarding)하는 기기로 구성되며, 이 그룹에는 특히 천공용(시계 등용의 금속·루비)의 기계·금속 또는 경(硬)물질의 절단용 기계와 각종 고저항 물질에 조각(수자·문자·선등)하는 기계를 포함한다. (B) 초음파 방식에 의한 가공용 공작기계
초음파 가공기계는 초음파 진동에 의하여 천공되는 천공기와 액체중에서 부유하는 연마제로 이루어진다. 이러한 기계는 재순환연마장치가 결합되는 경우도 있다.
이 그룹에는 특히 다음과 같은 용도에 사용되는 공작기계를 포함한다. (1) 다이아몬드 또는 금속탄화물의 die(다이) 가공용. (2) 광석의 천공 또는 성형용. (3) 유리 조각용. (4) 밀링용, 브로우칭용 또는 폴리싱용. (C) 방전방식에 의하여 가공하는 공작기계
이러한 형태의 기계가공 원리는 두개의 금속성전극(가공물과 공구)사이에서 매초당 수십만 사이클로 아주 짧은 순간의 급방전에 의하여 금속이 이동되는 현상이다. 이러한 그룹에는, 예를 들면, 고주파전기방전 절단기계를 포함한다. (D) 전기화학적 방법에 의하여 가공하는 공작기계
이러한 형태의 기계가공원리는 전기분해에 의하여 금속이 이동되는 현상이다. 가공물(양극)에 전류를 흐르게 하고 똑같이 공구(음극)에도 전류를 흐르게 한다. 이 양극을 음극성 침전이 불가능한 전해물속에 잠기도록 하면 이로 인하여 양극분해의 현상이 일어난다.
이 그룹에는 다음의 것을 포함한다. (1) 전해연마기기 : 현미경 또는 금속시험용의 시료연마용에 사용된다. (2) 전해절삭기(절삭, 절단 공구용의 것) : 칩브레이커 그루브(grooves)의 절단용 또는 금속탄화물판의 절단용의 것으로, 이러한 기계는 다이아몬드 휘일을 이용한다. (3) 양극분해에 의하여 각종 톱니바퀴의 톱니를 제거하는 기계. (4) 평면 등을 정밀하게 완성가공하는 기계. (E) 전자빔 방식에 의하여 가공하는 공작기계
전자빔 기계가공은 전자로 극히 작은 표면위의 가공물을 포격하는 것인데, 이 전자는 음극에 의하여 방사되고, 강렬한 전장(電場)에 의하여 가속되며, 전기 또는 정전렌즈의 장치에 의하여 집중된다. (F) 이온빔 방식에 의하여 가공하는 공작기계
이러한 공작기계의 빔은 레이저 빔의 경우에서와 같이 impulse에 의한 것이 아니고 연속동작에 의하여 작업을 한다. (G) 프라스마아크 방식에 의하여 가공하는 공작기계
프라스마아크 가공기계는 고장력하에서 자기 impulse 발생기로 발생시킨 전류에 의하여 강렬한 이온화가 일어나게 된다. 이것은 초고속으로 판을 절단하고, 거칠게 자르며, 거치른 나사 가공을 하도록 한다.
건식에칭기에는 무선주파수(RF) 에너지(주파수 100∼450kHz 및 13.56MHz)와 마이크로웨이브에너지(2.45GHZ)를 사용하는 것이 있다. 입력되는 에너지 주파수의 선택은 합성프라스마의 이온에너지에 영향을 미친다. 플라스마이온에는 유도에너지(directed energy)가 소량 있는 경우와 다량 있는 경우가 있다. 다량 있는 경우에는 이온빔이 나올수도 있다.
건식에칭기의 형태를 설명하는 용어로는 "평행평판형 플라스마에칭기, 반응성이온에칭기(RIE), 자기강화 이온 빔에칭기, 전자가속 공명에칭기"가 있다. 다른 용어들은 여러가지 방식으로 플라스마 기체를 발생시키는데 사용되는 여러기술을 설명하는 것이다. 부분품과 부속품
부분품 분류에 관한 일반규정(제16부 총설 참조)에 의하여 이 호의 기계 부분품과 부속품은 제8466호에 분류된다. ㅇ ㅇㅇ 이 호에서는 또한 다음의 것도 제외한다. (a) 청정용의 초음파기기(제8479호). (b) 땜질용 또는 용접용기기(절단할 수 있는 것인지 여부를 불문한다)(제8515호). (c) 시험용 기계(제9024호). [소호해설] 제8456.91호 이 호에는 일반적으로 건식 에칭기로 알려진 "반도체 재료의 건식(乾式) 식각(植刻) 패튼용 공작 기계"를 포함한다. 건식 에칭기에는 반도체웨이퍼에서 얇은 막물질을 제거하는 기체 플라즈마를 만들기 위하여 몇가지의 방법이 사용된다. 건식 식각 공정은 식각할 패턴을 만들기 위한 석판공정(lithography process)에서 나온 반도체 웨이퍼에 사용된다. 이온이 웨이퍼의 평면에 수직으로 평행하게 충돌한다는 점에서 비등방성(非等方性)이다. 비등방성(anisotropic) 식각의 방법을 사용하면 식각된 홈통의 옆면을 언더 캇팅(undercutting)하지 않고도 패턴을 반도체 위에 복제할 수 있다.
건식 에칭기에는 일반적으로 한개 이상의 반응실, 펌프, 진공펌프, 무선주파나 마이크로파 발생기, 기체의 흐름을 조정하는 기기, 공정을 관리하는 기기가 장착되어 있다. 자동으로 웨이퍼를 장전(loading)하는 장치를 장착한 것도 있으며, 반응실에서 다수의 반도체 웨이퍼를 동시에 처리할 수 있는 것도 있다.
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