KR100993625B1

KR100993625B1 - Laser direct imaging system having multi scanner unit

Info

Publication number: KR100993625B1
Application number: KR1020090016025A
Authority: KR
Inventors: 민성욱; 도상회
Original assignee: (주)하드램
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-11-11
Also published as: KR20100096931A

Abstract

본 발명은 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템에 관한 것으로, 레이저 광을 발생하는 광원 유닛; 다수개의 스캐너부로 구성된 멀티 스캐너 유닛; 광원 유닛으로부터 입사된 레이저 광을 스캐너 유닛의 개수에 상응하게 분할하여 반사하는 제1 빔 분할부와, 다수개의 스캐너 유닛과 상응한 개수로 설치되며, 제1 빔 분할부로터 입사된 레이저 광을 2개 이상의 레이저 광으로 분할하여 반사하는 제2 빔 분할부를 포함하는 광 분할 유닛; 및 제2 빔 분할부와 상응한 개수로 설치되며, 제2 빔 분할부로부터 입사된 레이저 광의 온-오프를 제어하기 위한 음향 광학 변조기(acousto-optic modulator)를 포함하는 광 변조 유닛을 포함하며, 각 스캐너부는 레이저 광을 원하는 경로로 반사시키기 위하여, 다수의 반사면을 가지며, 회전 가능하게 형성된 폴리곤 스캐너와, 광 변조 유닛으로부터 입사된 레이저 광을 상기 폴리곤 스캐너의 반사면으로 반사하도록, 회전 가능하게 설치된 갈바노 스캐너를 포함하는 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템이 제공된다.The present invention relates to a laser direct imaging system having a multi-scanner unit, comprising: a light source unit for generating laser light; A multi scanner unit composed of a plurality of scanner units; A first beam splitter configured to split and reflect the laser light incident from the light source unit in correspondence with the number of scanner units, and a plurality of scanner units corresponding to the plurality of scanner units; A light splitting unit including a second beam splitting unit dividing and reflecting the at least two laser light beams; And an optical modulation unit installed in a number corresponding to the second beam splitter and including an acousto-optic modulator for controlling on-off of laser light incident from the second beam splitter. Each scanner unit has a plurality of reflecting surfaces for reflecting laser light in a desired path, and is rotatable so as to reflect the laser scanner incident on the reflecting surface of the polygon scanner and a polygon scanner rotatably formed; Provided is a laser direct imaging system having a multi-scanner unit including an installed galvano scanner.

레이저 다이렉트 이미징 시스템, 멀티 스캐너 유닛, 광 분할 유닛 Laser Direct Imaging System, Multi Scanner Unit, Optical Splitting Unit

Description

Laser direct imaging system having a multi scanner unit

본 발명은 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리곤 스캐너와 갈바노 스캐너의 조합으로 구성된 스캐너 유닛이 다수개 설치된 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a laser direct imaging system having a multi-scanner unit, and more particularly, to a laser direct imaging system having a multi-scanner unit provided with a plurality of scanner units constituted by a combination of a polygon scanner and a galvano scanner. .

일반적으로 기판에 패턴을 형성하는 노광장치는 마스크와 광학계, 조정용 스테이지 및 자외선을 이용하여 구성되고, 패턴공정의 경우 패턴을 형성하려는 막 위에 포토레지스트막을 마련 후, 소정의 마스크 패턴을 포토레지스트막에 대응되게 위치시키고, UV 램프 등을 이용하여 상기 포토레지스트막을 마스크 패턴에 따라 노광시켜 포토레지스트막의 노광된 부분을 현상하여 제거 후, 현상에 의해 제거된 포토레지스트막 패턴을 통해 노출된 막을 에칭 공정에 의해서 제거하고 포토레지스트막 패턴을 제거하여 유리기판상의 막에 원하는 패턴이 형성하는 포토리소그라피(Photo Lithography) 방법을 사용하여 왔다. 그러나, 포토리소그라피(Photo Lithography) 방법에 의해 글라스 패터닝 작업을 수행하는 경우 그 공정이 까다롭 고 복잡하며 장치 설비에 비용이 많이 들며 제조시간과 비용이 증가하는 문제점이 있었다.In general, an exposure apparatus for forming a pattern on a substrate is configured by using a mask, an optical system, an adjusting stage, and ultraviolet rays. The photoresist film is positioned correspondingly, and the photoresist film is exposed according to a mask pattern using a UV lamp to develop and remove an exposed portion of the photoresist film, and then the exposed film is removed through the photoresist film pattern removed by development. Photolithography, which removes the photoresist film pattern and removes the photoresist film pattern to form a desired pattern on the film on the glass substrate. However, when the glass patterning operation is performed by the photolithography method, the process is difficult and complicated, the equipment is expensive, and the manufacturing time and cost increase.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이저를 막에 직접적으로 조사하여 원하는 패턴을 형성하는 다이렉트 이미징 기법이 도입될 필요가 있었고, 폴리곤 스캐너를 사용하여 ITO막이나 칼라 필터의 블랙 매트릭스에 직접적으로 원하는 패턴을 형성하거나, 또는 고정밀도의 이미징에 요구되는 모듈 기판의 패턴을 포토 마스크 없이 데이터로부터 다이렉트 이미징이 가능한 레이저 다이렉트 이미징 시스템이 개발되었다.In order to solve this problem, a direct imaging technique that directly irradiates a film with a laser to form a desired pattern needs to be introduced, and a polygon scanner can be used to form a desired pattern directly on an ITO film or a black matrix of a color filter. In addition, a laser direct imaging system has been developed in which a pattern of a module substrate required for high-precision imaging can be directly imaged from data without a photo mask.

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략 구성도이다.1 is a schematic structural diagram of a laser direct imaging system according to the prior art.

도 1에서 도시하는 바와 같이 종래의 기술에 의한 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템은 광을 발생하는 광원(100)과, 광원(100)에서 발생되는 광을 반사시키기 위한 다수의 반사면을 가지는 폴리곤 스캐너(103)와, 폴리곤 스캐너(103)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(104)와, 폴리곤 스캐너(103)의 반사면에서 반사되는 광을 기판(10)상으로 안내하는 광학 유닛(105, 106)과, 폴리곤 스캐너(103)의 반사면에서 반사된 광의 반사 경로를 인식하여 동기신호를 발생하는 광로 인식부(108, 109)와, 광로 인식부(108, 109)로부터의 동기신호에 동기하여 광원(100)의 점멸을 조정하여 원하는 패턴이 기판(10)상에 형성되도록 제어하는 제어부(110)와, 기판(10)에 형성될 패턴에 대한 패턴정보를 제어부(110)로 제공하는 패턴 생성부(120)를 구비하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a laser direct imaging system using a laser according to the related art is a polygon scanner having a light source 100 for generating light and a plurality of reflecting surfaces for reflecting light generated from the light source 100. (103), spindle motor (104) for rotating polygon scanner (103), optical units (105, 106) for guiding light reflected from reflecting surface of polygon scanner (103) onto substrate (10); The optical path recognition unit 108, 109 for recognizing a reflection path of the light reflected from the reflection surface of the polygon scanner 103 to generate a synchronization signal, and in synchronization with the synchronization signal from the optical path recognition unit 108, 109. The controller 110 controls the blinking of the control unit 100 to control a desired pattern to be formed on the substrate 10, and the pattern generator which provides pattern information about the pattern to be formed on the substrate 10 to the controller 110. 120).

종래 기술에 따른 레이저 다이렉트 이미징 시스템에 따르면 패턴의 스캐닝 위치를 변화시키기 위해서는 폴리곤 스캐너의 축을 기계적으로 이동시키거나 스테이지를 이동시켜야만 하는 어려움이 있었다. 그 결과, 기판 상에 스캐닝되는 패턴의 정확성이 낮아지는 문제점이 있었다. 또한, 단일의 폴리곤 스캐너만을 구비하고 있기 때문에 패턴 형성 시간이 많이 걸린다는 문제점이 있었다.According to the laser direct imaging system according to the prior art, in order to change the scanning position of the pattern, it is difficult to mechanically move the axis of the polygon scanner or move the stage. As a result, there is a problem that the accuracy of the pattern scanned on the substrate is lowered. In addition, since only a single polygon scanner is provided, there is a problem that it takes a long time to form a pattern.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 상에 패턴 형성을 하는데 소요되는 작업시간을 단축할 수 있도록 구현된 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, the problem to be solved by the present invention is a laser direct imaging system having a multi-scanner unit implemented to reduce the work time required to form a pattern on a substrate It is to provide.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 레이저 광을 발생하는 광원 유닛; 다수개의 스캐너부로 구성된 멀티 스캐너 유닛; 상기 광원 유닛으로부터 입사된 레이저 광을 상기 스캐너 유닛의 개수에 상응하게 분할하여 반사하는 제1 빔 분할부와, 상기 다수개의 스캐너 유닛과 상응한 개수로 설치되며, 상기 제1 빔 분할부로터 입사된 레이저 광을 2개 이상의 레이저 광으로 분할하여 반사하는 제2 빔 분할부를 포함하는 광 분할 유닛; 및 상기 제2 빔 분할부와 상응한 개수로 설치되며, 상기 제2 빔 분할부로부터 입사된 레이저 광의 온-오프를 제어하기 위한 음향 광학 변조기(acousto-optic modulator)를 포함하는 광 변조 유닛을 포함하며, 상기 각 스캐 너부는 상기 레이저 광을 원하는 경로로 반사시키기 위하여, 다수의 반사면을 가지며, 회전 가능하게 형성된 폴리곤 스캐너와, 상기 광 변조 유닛으로부터 입사된 레이저 광을 상기 폴리곤 스캐너의 반사면으로 반사하도록, 회전 가능하게 설치된 갈바노 스캐너를 포함하는 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템이 제공된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a light source unit for generating laser light; A multi scanner unit composed of a plurality of scanner units; A first beam splitter configured to split and reflect the laser light incident from the light source unit in correspondence with the number of the scanner units, and a number corresponding to the plurality of scanner units, and incident to the first beam splitter A light splitting unit including a second beam splitting unit dividing and reflecting the laser light into two or more laser lights; And an optical modulation unit installed in a number corresponding to the second beam splitter and including an acousto-optic modulator for controlling on-off of laser light incident from the second beam splitter. The scanner unit has a plurality of reflecting surfaces, and is configured to be rotatable, a polygon scanner, and a laser light incident from the light modulation unit, to reflect the laser light in a desired path, to the reflecting surface of the polygon scanner. A laser direct imaging system is provided having a multi-scanner unit that includes a galvano scanner rotatably installed to reflect.

상기 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템은 기판 상에 형성될 패턴 정보를 생성하는 패턴 생성 유닛; 및 상기 패턴 생성 유닛으로부터 전송된 상기 패턴 정보를 상기 기판 상에 형성하기 위하여, 상기 광원 유닛, 제1 및 제2 광학 유닛, 멀티 스캐너 유닛 및 광 변조 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛을 더 포함한다.The laser direct imaging system having the multi-scanner unit includes a pattern generation unit for generating pattern information to be formed on a substrate; And a control unit for controlling operations of the light source unit, the first and second optical units, the multi scanner unit, and the light modulation unit, to form the pattern information transmitted from the pattern generation unit on the substrate. .

상기 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템은 상기 광원 유닛과 상기 광 분할 유닛 사이에 설치되어, 상기 광원 유닛에서 출사된 레이저 광을 상기 광 분할 유닛으로 유도하는 제1 광학 유닛; 및 상기 각 스캐너부의 후단에 설치되어 상기 각 스캐너부로부터 입사된 레이저 광을 기판 상에 결상시키는 제2 광학 유닛을 더 포함한다.The laser direct imaging system having the multi-scanner unit includes: a first optical unit provided between the light source unit and the light splitting unit to direct laser light emitted from the light source unit to the light splitting unit; And a second optical unit provided at a rear end of each scanner unit to form laser light incident from each scanner unit on a substrate.

상기 광 변조 유닛은 상기 제2 빔 분할부와 상기 음향 광학 변조기 사이에 설치되어, 상기 제2 빔 분할부에서 출사된 레이저 광의 간격을 조절하는 마이크로 렌즈; 및 상기 음향 광학 변조기와 상기 갈바노 스캐너 사이에 설치되어, 상기 음향 광학 변조기에서 출사된 레이저 광을 집속시키는 콜리메이터를 더 포함한다.The optical modulation unit may include a micro lens installed between the second beam splitter and the acoustooptic modulator to adjust a distance of laser light emitted from the second beam splitter; And a collimator installed between the acoustooptic modulator and the galvano scanner to focus the laser light emitted from the acoustooptic modulator.

상기 제1 광학 유닛은 상기 광원 유닛으로부터 입사된 레이저 광을 반사시키 는 제1 반사 미러; 상기 제1 반사 미러로부터 입사된 레이저 광을 반사시키는 제2 반사 미러; 상기 제2 반사 미러로부터 입사된 레이저 광의 파워를 조절하는 광학 감쇄기(attenuator); 및 상기 제2 반사 미러와 상기 광학 감쇄기 사이에 설치되어, 상기 제2 반사 미러로부터 입사되는 레이저 광의 위치를 판단하는 카메라를 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 카메라에 의해 촬영된 레이저 광의 위치 정보에 따라, 상기 광원 유닛에서 출사되는 레이저 광의 얼라인먼트를 조절한다.The first optical unit includes a first reflection mirror that reflects the laser light incident from the light source unit; A second reflecting mirror reflecting laser light incident from the first reflecting mirror; An optical attenuator for adjusting the power of the laser light incident from the second reflection mirror; And a camera installed between the second reflecting mirror and the optical attenuator, the camera determining the position of the laser light incident from the second reflecting mirror, wherein the control unit is configured according to the positional information of the laser light photographed by the camera. Adjust the alignment of the laser light emitted from the light source unit.

상기 제어 유닛은 상기 패턴 정보에 따라 상기 음향 광학 변조기를 제어하여, 상기 제2 빔 분할부로부터 입사된 레이저 광의 온-오프를 제어하여 출력한다.The control unit controls the acoustooptic modulator according to the pattern information, and controls and outputs on-off of the laser light incident from the second beam splitter.

본 발명에서와 같이, 스캐너부를 폴리곤 스캐너와 갈바노 스캐노의 조합으로 형성하게 되면, 갈바노 스캐너를 이용하여 폴리곤 스캐너에 입사되는 레이저 광의 위치를 직접 변화시킬 수 있게 되어, 스캐닝 위치 변화를 신속하고 자유롭게 수행할 수 있게 된다.As in the present invention, when the scanner unit is formed of a combination of a polygon scanner and a galvano scano, it is possible to directly change the position of the laser light incident on the polygon scanner using the galvano scanner, thereby quickly changing the scanning position. It can be freely performed.

또한, 레이저 광을 적어도 2개 이상으로 분할시킨 후, 이렇게 분할된 레이저 광을 스캐너부에 입사시켜서 기판 상에 결상되도록 반사시킴으로써, 기판 상에 패턴 형성을 하는데 소요되는 작업시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.In addition, after dividing the laser light into at least two or more, by applying the divided laser light to the scanner to reflect the image formed on the substrate, it is possible to reduce the work time required to form a pattern on the substrate Will be obtained.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 기능 블록도이고, 도 4는 폴리곤 스캐너와 갈바노 스캐너의 조합으로 구성된 스캐너 유닛의 개략적인 사시도이다.2 is a schematic block diagram of a laser direct imaging system having a multi scanner unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a functional block diagram of a laser direct imaging system having a multi scanner unit shown in FIG. 2. 4 is a schematic perspective view of a scanner unit composed of a combination of a polygon scanner and a galvano scanner.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템은 광원 유닛(200), 제1 광학 유닛(300), 광 분할 유닛(400), 광 변조 유닛(500), 멀티 스캐너 유닛(600), 제2 광학 유닛(700), 패턴 생성 유닛(800), 스테이지(850) 및 제어 유닛(900)을 포함한다.2 to 4, a laser direct imaging system including a multi scanner unit includes a light source unit 200, a first optical unit 300, a light splitting unit 400, a light modulation unit 500, and a multi scanner. The unit 600, the second optical unit 700, the pattern generating unit 800, the stage 850, and the control unit 900 are included.

광원 유닛(200)은 레이저 광을 발생하여 출사시키며, 본 실시예의 경우 광원 유닛은 UV 레이저 광을 80㎒ 대역의 주파수로 발진시킨다. The light source unit 200 generates and emits laser light, and in this embodiment, the light source unit oscillates the UV laser light at a frequency of 80 MHz band.

제1 광학 유닛(300)은 제1 반사 미러(310), 제2 반사 미러(320) 및 광학 감쇄기(attenuator)(330)를 포함한다. 제1 반사 미러(310)와 제2 반사 미러(320)로 고반사층이 형성된 고반사 미러가 이용된다. 제1 반사 미러(310)는 광원 유닛(200)의 후단에 배치되어, 광원 유닛(200)으로부터 입사된 레이저 광을 제2 반사 미러(320)가 배치된 방향으로 반사시킨다. 제2 반사 미러(320)는 제1 반사 미러(310)의 후단에 배치되어, 제1 반사 미러(310)에서 반사되어 입사된 레이저 광을 광학 감쇄기(330)에 입사되도록 반사시킨다. 광학 감쇄기(330)는 제2 반사 미러(320)의 후단에 배치되어, 제2 반사 미러(320)에서 입사된 레이저 광의 파워를 조절하여 출력한다.The first optical unit 300 includes a first reflection mirror 310, a second reflection mirror 320, and an optical attenuator 330. A high reflection mirror in which a high reflection layer is formed of the first reflection mirror 310 and the second reflection mirror 320 is used. The first reflection mirror 310 is disposed at the rear end of the light source unit 200 to reflect the laser light incident from the light source unit 200 in the direction in which the second reflection mirror 320 is disposed. The second reflection mirror 320 is disposed at the rear end of the first reflection mirror 310 to reflect the laser light reflected from the first reflection mirror 310 to be incident on the optical attenuator 330. The optical attenuator 330 is disposed at the rear end of the second reflection mirror 320 to adjust and output the power of the laser light incident from the second reflection mirror 320.

광 분할 유닛(400)은 제1 빔 분할부(410, 420)와, 제2 빔 분할부(430, 440) 를 포함한다. 제1 빔 분할부는 레이저 광의 에너지를 2등분하여 반사시키는 제1 빔 스플리터(410)와, 제1 빔 스플리터(410)에 분할되어 입사된 광을 제2 빔 분할부(440)로 반사시키는 광 분할 미러(420)로 구성된다. 제2 빔 분할부는 제1 빔 디바이더(430)와 제2 빔 디바이더(440)로 구성되며, 제1 빔 디바이더(430)는 제1 빔 스플리터(410)에서 출력되어 입사된 레이저 광을 적어도 2개 이상의 레이저 광으로 분할하여 반사시킨다. 본 실시예의 경우, 제1 빔 디바이더(430)는 제1 빔 스플리터(410)에서 출력되어 입사된 레이저 광을 4개의 레이저 광으로 분할하여 반사시킨다. 제2 빔 디바이더(440) 역시 제1 빔 디바이더(430)와 동일한 기능을 수행한다. 즉, 제2 빔 디바이더(440)는 제1 빔 스플리터(410)와 광 분할 미러(420)를 통하여 입사된 레이저 광을 4개의 레이저 광으로 분할하여 반사시킨다.The light splitting unit 400 includes first beam splitters 410 and 420 and second beam splitters 430 and 440. The first beam splitter divides the energy of the laser beam into two equal parts and reflects the first beam splitter 410 and the split light incident to the second beam splitter 440 to split the incident light into the second beam splitter 440. It is composed of a mirror 420. The second beam splitter includes a first beam divider 430 and a second beam divider 440, and the first beam divider 430 outputs at least two incident laser beams output from the first beam splitter 410. It divides into the above laser light and reflects. In the present embodiment, the first beam divider 430 splits and reflects the laser light output from the first beam splitter 410 into four laser lights. The second beam divider 440 also performs the same function as the first beam divider 430. That is, the second beam divider 440 splits and reflects the laser light incident through the first beam splitter 410 and the light splitting mirror 420 into four laser lights.

본 실시예의 경우, 갈바노 스캐너와 폴리곤 스캐너로 구성된 스캐너부가 2개 설치된 것을 예로서 설명하고 있기 때문에, 제1 빔 분할부에서 레이저 광의 에너지를 2등분하여 반사시키고 있으나, 제1 빔 분할부에서 분할되는 레이저 광의 개수는 스캐너부의 개수에 상응하게 변화되며, 이에 상응하여 제2 빔 분할부의 개수도 변화된다. 즉, 스캐너부가 3개인 경우에는 제1 빔 분할부에서 레이저 광의 에너지를 3등분하여 반사시키며, 제2 빔 분할부 역시 3개의 빔 디바이더로 구성된다.In the present embodiment, since two scanner units including a galvano scanner and a polygon scanner are described as an example, the first beam splitting unit splits the energy of the laser light into two parts, but splits the first beam splitting unit. The number of laser lights to be changed is corresponding to the number of scanner portions, and the number of second beam splitting portions is correspondingly changed. That is, in the case of three scanner units, the first beam splitter splits the energy of the laser light into three equal parts, and the second beam splitter also includes three beam dividers.

광 변조 유닛(500)은 제2 빔 분할부(430, 440)와 상응한 개수로 제2 빔 분할부(430, 440) 후단에 설치되어, 제2 빔 분할부(430, 440)로부터 입사된 레이저 광의 온-오프를 제어하여 출력한다. 본 실시예에서 광 변조 유닛(500)은 제1 음향 광학 변조기(acousto-optic modulator)(510)와 제2 음향 광학 변조기(520)로 구성된 다. 제1 음향 광학 변조기(510)는 4채널로 구성되며, 제1 빔 디바이더(430)에서 출력되어 입사된 4개의 레이저 광을 입력 받아, 각 레이저 광의 온-오프를 제어하여 출력한다. 마찬가지로, 제2 음향 광학 변조기(520) 역시 4채널로 구성되며, 제2 빔 디바이더(440)에서 출력되어 입사된 4개의 레이저 광을 입력 받아, 각 레이저 광의 온-오프를 제어하여 출력한다.The light modulation unit 500 is installed at the rear end of the second beam splitters 430 and 440 in a number corresponding to the second beam splitters 430 and 440, and is incident from the second beam splitters 430 and 440. The laser light is controlled on and off and output. In the present embodiment, the light modulation unit 500 includes a first acoustic-optic modulator 510 and a second acoustic-optic modulator 520. The first acoustooptic modulator 510 is composed of four channels. The first acousto-optic modulator 510 receives four laser lights that are output from the first beam divider 430, and controls the on-off of each laser light. Similarly, the second acousto-optic modulator 520 is also composed of four channels, and receives four laser lights that are input from the second beam divider 440 and control the on-off of each laser light.

멀티 스캐너 유닛(600)은 다수개의 스캐너부로 구성되며, 본 실시예의 경우 2개의 스캐너부 즉, 제1 스캐너부(630)와 제2 스캐너부(660)로 구성된다. 제1 스캐너부(630)는 제1 갈바노 스캐너(610)와 제1 폴리곤 스캐너(620)로 구성되며, 제2 스캐너부(660)는 제2 갈바노 스캐너(640)와 제2 폴리곤 스캐너(650)로 구성된다. 제1 음향 광학 변조기(510)에서 출력된 4개의 레이저 광은 제1 갈바노 스캐너(610)로 입사되어, 제1 폴리곤 스캐너(620)로 반사된다. 제1 폴리곤 스캐너(620)로 입사된 4개의 레이저 광은 폴리곤 스캐너의 반사면에 의해 반사되어 제2 광학 유닛(700)으로 반사된다. 이와 마찬가지로, 제2 음향 광학 변조기(520)에서 출력된 4개의 레이저 광은 제2 갈바노 스캐너(640)로 입사되어, 제2 폴리곤 스캐너(650)로 반사된다. 제2 폴리곤 스캐너(650)로 입사된 4개의 레이저 광은 폴리곤 스캐너의 반사면에 의해 반사되어 제2 광학 유닛(700)으로 반사된다. 각 스캐너부의 구성은 이하에서 도 3을 참조하여 상세히 살펴본다.The multi-scanner unit 600 includes a plurality of scanner units, and in this embodiment, two scanner units, that is, the first scanner unit 630 and the second scanner unit 660. The first scanner unit 630 includes a first galvano scanner 610 and a first polygon scanner 620, and the second scanner unit 660 includes a second galvano scanner 640 and a second polygon scanner ( 650). Four laser lights output from the first acoustooptic modulator 510 are incident to the first galvano scanner 610 and reflected to the first polygon scanner 620. Four laser lights incident to the first polygon scanner 620 are reflected by the reflective surface of the polygon scanner and reflected to the second optical unit 700. Similarly, the four laser lights output from the second acoustooptic modulator 520 are incident on the second galvano scanner 640 and reflected by the second polygon scanner 650. Four laser lights incident to the second polygon scanner 650 are reflected by the reflecting surface of the polygon scanner and reflected to the second optical unit 700. Each scanner unit will be described in detail with reference to FIG. 3 below.

제2 광학 유닛(700)은 각 스캐너부의 후단에 설치되어 각 스캐너부로부터 입사된 레이저 광을 기판 상에 결상시킨다. 본 실시예에서, 제2 광학 유닛(700)은 제1 에프-세타 렌즈부(710), 제1 반사부(720), 제2 에프-세타 렌즈부(730)와 제2 반 사부(740)로 구성된다. 제1 에프-세타 렌즈부(710)는 제1 스캐너부(630)의 후단에 설치되어, 제1 스캐너부(630)에서 출력되는 레이저 광의 형상 왜곡을 보정하며, 제1 반사부(720)는 제1 에프-세타 렌즈부(710)의 후단에 설치되어, 제1 에프-세타 렌즈부(710)로부터 출사된 레이저 광을 입력 받아 기판 상에 결상시킨다. 제2 에프-세타 렌즈부(730)와 제2 반사부(740)는 제1 에프-세타 렌즈부(710)와 제1 반사부(720)와 구조 및 기능이 유사하다.The second optical unit 700 is provided at the rear end of each scanner unit to form laser light incident from each scanner unit on the substrate. In the present exemplary embodiment, the second optical unit 700 includes a first f-theta lens part 710, a first reflecting part 720, a second f-theta lens part 730, and a second reflecting part 740. It consists of. The first f-theta lens unit 710 is installed at the rear end of the first scanner unit 630 to correct shape distortion of the laser light output from the first scanner unit 630, and the first reflector 720 It is installed at the rear end of the first f-theta lens unit 710 and receives the laser light emitted from the first f-theta lens unit 710 to form an image on the substrate. The second F-theta lens unit 730 and the second reflector 740 are similar in structure and function to the first F-theta lens unit 710 and the first reflector 720.

패턴 생성 유닛(800)은 스테이지(850) 상에 배치된 기판 상에 형성될 패턴 정보를 생성한다. 패턴 생성 유닛(800)은 제어 유닛(900)에 연결되며, 기판 상에 노광할 패턴 정보를 저장하기 위한 데이터 저장부(미도시)와, 데이터 저장부에 저장된 패턴 정보를 특정 포맷으로 변환하기 위한 데이터 변환부(미도시)를 포함하며, 데이터 변환부에서 변환된 패턴 정보는 제어 유닛(900)으로 전송된다.The pattern generation unit 800 generates pattern information to be formed on a substrate disposed on the stage 850. The pattern generating unit 800 is connected to the control unit 900, and includes a data storage unit (not shown) for storing pattern information to be exposed on a substrate and a pattern format for converting pattern information stored in the data storage unit into a specific format. And a data converter (not shown), and the pattern information converted by the data converter is transmitted to the control unit 900.

제어 유닛(900)은 패턴 생성 유닛(800)으로부터 전송된 패턴 정보를 기판 상에 형성하기 위하여, 각 구성 유닛의 동작을 제어한다. 제어 유닛(900)은 패턴 정보에 따라 제1 및 제2 음향 광학 변조기(510, 520)를 제어하여, 제1 빔 디바이더(430)와 제2 빔 디바이더(440)로부터 출력되어 입사된 각 레이저 광의 온-오프를 제어한다.The control unit 900 controls the operation of each component unit in order to form the pattern information transmitted from the pattern generation unit 800 on the substrate. The control unit 900 controls the first and second acousto-optic modulators 510 and 520 according to the pattern information, so that each laser light output from the first beam divider 430 and the second beam divider 440 is incident. Control on-off.

상기에서 살펴본 바와 같이, 각 스캐너부에 단일의 레이저 광을 입사시키지 않고, 적어도 2개 이상으로 분할된 다수개의 레이저 광을 입사시키고, 입사되는 각 레이저 광의 온-오프를 조절하게 되면, 동일한 거리를 스캐닝할 때 단일광을 사용하는 것에 비하여, 폴리곤 스캐너의 회전량을 줄일 수 있게 되어, 노광 작업 시간 을 단축할 수 있게 된다. As described above, when a plurality of divided laser lights are incident on at least two or more laser beams without incident a single laser beam to each scanner unit, and the on-off of each incident laser beam is adjusted, the same distance is determined. Compared with the use of single light when scanning, the rotation amount of the polygon scanner can be reduced, thereby shortening the exposure work time.

도 3을 참조하여 제1 스캐너부(630)의 구성을 살펴보면, 제1 스캐너부(630)는 제1 갈바노 스캐너(610)와 제1 폴리곤 스캐너(620)의 조합으로 구성된다. 제1 갈바노 스캐너(610)는 제1 음향 광학 변조기(510)로부터 출사되는 레이저 광의 수직 변위(즉, 제1 폴리곤 스캐너의 평평한 면과 교차하는 축의 방향)를 조절하며, 제1 폴리곤 스캐너(620)는 제1 갈바노 스캐너(610)로부터 출사되는 레이저 광의 수평 변위를 조절한다.Looking at the configuration of the first scanner unit 630 with reference to Figure 3, the first scanner unit 630 is composed of a combination of the first galvano scanner 610 and the first polygon scanner 620. The first galvano scanner 610 adjusts the vertical displacement of the laser light emitted from the first acoustooptic modulator 510 (ie, the direction of the axis intersecting the flat surface of the first polygon scanner), and the first polygon scanner 620. ) Adjusts the horizontal displacement of the laser light emitted from the first galvano scanner 610.

제1 갈바노 스캐너(610)는 갈바노 미러(611) 및 갈바노 미러 구동부(612)를 포함하여, 제1 음향 광학 변조기(510)로부터 입사되는 광의 굴절각을 조절하여 제1 폴리곤 스캐너(620)로 유도한다. 갈바노 미러(611)는 광을 반사하도록 회전가능하게 설치되며, 갈바노 미러 구동부(612)는 갈바노 미러(611)를 지지하면서, 갈바노 미러(611)를 회동시킨다. 제1 갈바노 스캐너(610)의 전단부에는 갈바노 미러(611)의 설치 위치를 조절할 수 있도록 광의 수직 경로를 변경시키는 전반사 미러부(613)가 설치될 수도 있다.The first galvano scanner 610 includes a galvano mirror 611 and a galvano mirror driver 612 to adjust the refraction angle of the light incident from the first acoustooptic modulator 510 so as to adjust the first polygon scanner 620. To guide. The galvano mirror 611 is rotatably installed to reflect light, and the galvano mirror driver 612 rotates the galvano mirror 611 while supporting the galvano mirror 611. A total reflection mirror 613 may be installed at the front end of the first galvano scanner 610 to change the vertical path of the light so as to adjust the installation position of the galvano mirror 611.

제1 폴리곤 스캐너(620)는 폴리곤 미러(621), 폴리곤 미러 구동부(622) 및 지지부(623)를 포함하며, 제1 갈바노 스캐너(610)로부터 입사된 광을 제1 에프-세타 렌즈부(710)로 반사한다. 본 실시예에서 폴리곤 미러(621)는 8개의 반사면이 등간격으로 배치되며, 폴리곤 미러 구동부(622)는 폴리곤 미러(622)를 지지하면서 회전시키며, 지지부(623)는 폴리곤 미러 구동부(622)를 지지하도록 구성 된다. 본 실시예의 경우 폴리곤 미러(622)가 8개의 반사면을 갖도록 구성하고 있으나, 반사면의 개수에 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 변형될 수 있다. 다수의 반사면을 갖는 폴리곤 미러(622)가 폴리곤 미러 구동부(622)에 의해서 고속 회전하게 되며, 반사면의 각도 변화에 따라 레이저 광을 반사하는 각도가 상이하게 형성된다. 그 결과, 회전하는 폴리곤 미러(622)의 반사면에서 상이한 방향으로 반사되는 레이저 광은 특정한 방향으로 주사된다.The first polygon scanner 620 includes a polygon mirror 621, a polygon mirror driver 622, and a support part 623, and transmits light incident from the first galvano scanner 610 to the first F-theta lens part ( 710). In the present embodiment, the polygon mirror 621 has eight reflective surfaces arranged at equal intervals, and the polygon mirror driver 622 rotates while supporting the polygon mirror 622, and the support part 623 is the polygon mirror driver 622. It is configured to support. In the present embodiment, the polygon mirror 622 is configured to have eight reflective surfaces, but the number of reflective surfaces is not limited thereto, and may be variously modified. The polygon mirror 622 having a plurality of reflective surfaces is rotated at a high speed by the polygon mirror driver 622, and the angle of reflecting the laser light is formed differently according to the change of the angle of the reflective surface. As a result, laser light reflected in different directions on the reflecting surface of the rotating polygon mirror 622 is scanned in a specific direction.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 5에 도시된 실시예는 위에 상술된 실시예와 비교하여, 제1 광학 유닛(300)과 광 변조 유닛(500)의 구성이 상이하며, 나머지 구성은 유사한 바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.5 is a schematic diagram of a laser direct imaging system having a multi-scanner unit according to another embodiment of the present invention. 5 is different from the above-described embodiment in the configuration of the first optical unit 300 and the light modulation unit 500, and the rest of the configuration is similar, and will be described below with a different configuration. .

도 5를 참조하면, 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템은 광원 유닛(200), 제1 광학 유닛(300), 광 분할 유닛(400), 광 변조 유닛(500), 멀티 스캐너 유닛(600), 제2 광학 유닛(700), 패턴 생성 유닛(800), 스테이지(850) 및 제어 유닛(900)을 포함한다.Referring to FIG. 5, a laser direct imaging system having a multi scanner unit includes a light source unit 200, a first optical unit 300, a light splitting unit 400, a light modulation unit 500, and a multi scanner unit 600. ), A second optical unit 700, a pattern generation unit 800, a stage 850, and a control unit 900.

제1 광학 유닛(300)은 제1 반사 미러(310), 제2 반사 미러(320) 및 광학 감쇄기(330) 이외에 카메라(325)를 추가적으로 포함한다. 카메라(325)는 레이저 광의 얼라인먼트 여부를 감지하기 위한 장치로서, 제2 반사 미러(320)와 광학 감쇄기(330) 사이에 설치되어, 제2 반사 미러(320)로부터 입사되는 레이저 광의 위치를 판단한다. 카메라(325)에서 촬영된 레이저 광의 위치 정보는 제어 유닛(900)으로 전송되며, 제어 유닛(900)은 전송된 레이저 광의 위치 정보에 따라, 레이저 광의 얼라인먼트를 조절한다. 이때, 레이저 광의 얼라인먼트 조절은 제1 반사 미러(310)와 제2 반사 미러(320)를 조절하여 수행되거나, 광원 유닛(200)을 조절하여 수행된다. The first optical unit 300 further includes a camera 325 in addition to the first reflection mirror 310, the second reflection mirror 320, and the optical attenuator 330. The camera 325 is a device for detecting the alignment of the laser light, and is installed between the second reflection mirror 320 and the optical attenuator 330 to determine the position of the laser light incident from the second reflection mirror 320. . The position information of the laser light photographed by the camera 325 is transmitted to the control unit 900, and the control unit 900 adjusts the alignment of the laser light according to the position information of the transmitted laser light. In this case, the alignment adjustment of the laser light is performed by adjusting the first reflection mirror 310 and the second reflection mirror 320 or by adjusting the light source unit 200.

광 변조 유닛(500)은 제1 음향 광학 변조기(510), 제1 마이크로렌즈(511), 제1 콜리메이터(513, 515), 제2 음향 광학 변조기(520), 제2 마이크로렌즈(521) 및 제2 콜리메이터(523, 525)를 포함한다. 제1 마이크로 렌즈(511)는 제1 빔 디바이더(430)와 제1 음향 광학 변조기(510) 사이에 설치되어, 제1 빔 디바이더(430)에서 출삭된 레이저 광의 간격을 조절한다. 제1 마이크로 렌즈(511)는 제1 빔 디바이더(430)에서 분할되는 레이저 광의 수에 상응한 개수로 설치되며, 본 실시예의 경우 4개가 설치된다. 제1 콜리메이터(513, 515)는 제1 음향 광학 변조기(510)와 제1 갈바노 스캐너(610) 사이에 설치되어, 제1 음향 광학 변조기(510)에서 출사된 레이저 광을 집속시켜서, 제1 갈바노 스캐너(610)로 유도하는 기능을 수행한다. 제2 마이크로렌즈(521)와 제2 콜리메이터(523, 525)의 구성 및 기능은 위에서 설명한 제1 마이크로렌즈(511)와 제1 콜리메이터(513, 515)의 구성 및 기능에 대응되므로 상세한 설명은 생략한다.The light modulation unit 500 includes a first acoustooptic modulator 510, a first microlens 511, a first collimator 513 and 515, a second acoustooptic modulator 520, a second microlens 521, and Second collimators 523 and 525. The first micro lens 511 is installed between the first beam divider 430 and the first acoustooptic modulator 510 to adjust the interval of the laser light emitted from the first beam divider 430. The first micro lenses 511 are installed in a number corresponding to the number of laser beams split by the first beam divider 430. In the present exemplary embodiment, four micro lenses 511 are installed. The first collimators 513 and 515 are installed between the first acousto-optic modulator 510 and the first galvano scanner 610 to focus the laser light emitted from the first acousto-optic modulator 510, thereby providing a first collimator. The galvano scanner 610 serves as a guide. The configuration and function of the second microlens 521 and the second collimators 523 and 525 correspond to the configurations and functions of the first microlens 511 and the first collimators 513 and 515 as described above, and thus the detailed description thereof is omitted. do.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is merely an exemplary embodiment of a laser direct imaging system having a multi-scanner unit according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims, Without departing from the gist of the present invention, anyone of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram of a laser direct imaging system having a multi-scanner unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 기능 블록도이다.FIG. 3 is a functional block diagram of a laser direct imaging system having the multi scanner unit shown in FIG. 2.

도 4는 폴리곤 스캐너와 갈바노 스캐너의 조합으로 구성된 스캐너 유닛의 개략적인 사시도이다.4 is a schematic perspective view of a scanner unit composed of a combination of a polygon scanner and a galvano scanner.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic diagram of a laser direct imaging system having a multi-scanner unit according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

200 : 광원 유닛 300 : 제1 광학 유닛200: light source unit 300: first optical unit

400 : 광 분할 유닛 500 : 광 변조 유닛400: light splitting unit 500: light modulating unit

600 : 스캐너 유닛 700 : 제2 광학 유닛600: scanner unit 700: second optical unit

800 : 패턴 생성 유닛 850 : 스테이지800: pattern generation unit 850: stage

900 : 제어 유닛900: control unit

Claims

A light source unit for generating laser light;

A multi scanner unit composed of a plurality of scanner units;

A first beam splitting unit for dividing and reflecting the laser light incident from the light source unit in correspondence with the number of the scanner units, and a laser beam incident from the first beam splitting unit and installed in a number corresponding to the plurality of scanner units A light splitting unit including a second beam splitting unit dividing and reflecting light into two or more laser lights;

An optical modulation unit installed in a number corresponding to the second beam splitter and including an acousto-optic modulator for controlling on-off of laser light incident from the second beam splitter;

A first optical unit provided between the light source unit and the light splitting unit to guide the laser light emitted from the light source unit to the light splitting unit; And

A second optical unit installed at a rear end of each scanner unit to form laser light incident from each scanner unit on a substrate;

The scanner unit has a plurality of reflecting surfaces, the polygon scanner is rotatably formed to reflect the laser light in a desired path, and reflects the laser light incident from the light modulation unit to the reflecting surface of the polygon scanner. Includes a rotatable galvano scanner,

The optical modulation unit may include a micro lens installed between the second beam splitter and the acoustooptic modulator to adjust a distance of laser light emitted from the second beam splitter; And a collimator disposed between the acousto-optic modulator and the galvano scanner to focus the laser light emitted from the acoustooptic modulator.

The method of claim 1,

A pattern generation unit for generating pattern information to be formed on the substrate; And

And a control unit for controlling the operation of the light source unit, the first and second optical units, the multi scanner unit, and the light modulation unit to form the pattern information transmitted from the pattern generation unit on the substrate. A laser direct imaging system having multiple scanner units.

delete

The method of claim 1, wherein the first optical unit,

A first reflection mirror for reflecting laser light incident from the light source unit;

A second reflecting mirror reflecting laser light incident from the first reflecting mirror;

An optical attenuator for adjusting the power of the laser light incident from the second reflection mirror; And

A camera installed between the second reflection mirror and the optical attenuator and determining a position of the laser light incident from the second reflection mirror, wherein the control unit is configured according to the position information of the laser light photographed by the camera, The laser direct imaging system having a multi-scanner unit, characterized in that for adjusting the alignment of the laser light emitted from the light source unit.

The method of claim 2,

The control unit controls the acoustooptic modulator according to the pattern information, and controls the on-off of the laser light incident from the second beam splitter to output the laser direct imaging system having a multi-scanner unit. .