KR101015214B1 - Apparatus for forming a pattern using laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 패턴 형성 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pattern forming apparatus, and more particularly, to a pattern forming apparatus for forming a pattern on a substrate using a laser.
최근의 반도체 및 정보처 기술의 급속한 발전에 따라 경량 소형이면서 고해상도, 저전력화 및 친환경적인 장점을 갖는 액정표시(Liquid Crystal Display, LCD)장치가 광범위하게 사용되고 있다. 이와 같은 장점에 의해, 최근에는 이동통신 단말기의 스크린과 같은 소형 표시장치에서 컴퓨터 및 텔레비전의 모니터와 같은 대형 표시장치로 그 응용범위가 급격하게 확산되고 있다. BACKGROUND With the recent rapid development of semiconductor and information technology, liquid crystal display (LCD) devices having light weight, small size, high resolution, low power, and environmentally friendly advantages are widely used. Due to these advantages, the application range of these devices has recently been rapidly spread from small display devices such as screens of mobile communication terminals to large display devices such as monitors of computers and televisions.
그러나, LCD 장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 외부로부터 광을 받아 화상을 형성하는 수광형 소자이므로 별도의 광원이 제공되어야 한다. 이에 따라, 문자, 이미지 및 영상과 같은 처리된 정보를 표시하는 액정패널의 뒤쪽에 면발광체인 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU)을 배치하는 것이 일반적이다. However, since the LCD device itself is a light-receiving element that does not form an image by emitting light, but receives light from the outside to form an image, a separate light source must be provided. Accordingly, it is common to arrange a back light unit (BLU), which is a surface light emitting body, behind the liquid crystal panel displaying processed information such as text, images, and images.
이러한 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하방식과 에지방식으로 구분되며, 광원이 상기 액정패널의 양 측단에 배치되는 에지방식의 백라이트 유닛은 광원에서 발생한 선광원을 액정패널의 하부로 균일하게 유도하기 위한 도광판을 포함한다. 측부에 배치된 광원에서 방출된 광은 도광판의 측면을 통하여 입사되고 도광판 내부를 통과하는 동안 배면에 형성된 산란패턴에 의해 산란되어 백라이트 유닛의 전면을 통하여 균일하게 상기 액정패널로 입사된다. 일반적으로 상기 산란패턴은 상기 도광판의 배면에 다양한 형상을 갖는 커팅 홈이나 도트와 같은 돌출부를 규칙적 또는 불규칙적으로 배열하여 형성한다. The backlight unit is divided into a direct method and an edge method according to the position of the light source, and the edge type backlight unit in which the light source is disposed at both side ends of the liquid crystal panel to uniformly guide the line light source generated from the light source to the lower part of the liquid crystal panel. It includes a light guide plate for. The light emitted from the light source disposed in the side part is incident through the side surface of the light guide plate and scattered by the scattering pattern formed on the rear surface while passing through the inside of the light guide plate and uniformly enters the liquid crystal panel through the front surface of the backlight unit. In general, the scattering pattern is formed by regularly or irregularly arranging protrusions such as cutting grooves or dots having various shapes on the rear surface of the light guide plate.
이때, 도광판의 배면에 상기 산란패턴을 형성하기 위하여 종래에는 인쇄방식, 사출방식 및 노광방식 등이 이용되고 있었으나 복잡한 전처리 및 후처리 공정이 요구되고 패널의 대형화에 부합하지 못하는 문제점이 있었다. 이에 따라, 최근에는 패널 변경에 따른 소요기간과 비용을 줄일 수 있고 화공약품을 사용하지 않는 친환경적인 방법으로 산란패턴을 형성할 수 있는 레이저 방식이 널리 이용되고 있다. In this case, in order to form the scattering pattern on the back surface of the light guide plate, a printing method, an injection method, an exposure method, and the like have been conventionally used, but complicated pre-treatment and post-treatment processes are required, and there is a problem in that it does not meet the enlargement of the panel. Accordingly, in recent years, a laser method capable of forming a scattering pattern in an environmentally friendly manner that does not use chemicals and can reduce the time required and cost of panel changes.
레이저를 이용하여 도광판에 산란패턴을 형성하는 종래의 패턴 형성 장치는 산란패턴을 형성할 상기 도광판을 이송시키고 정렬하는 기판 이송기, 레이저를 발생시키는 레이저 발생기, 상기 레이저 발생기로부터 발생된 레이저를 상기 도광판으로 유도하는 레이저 유도기, 상기 도광판의 표면에 패터닝 위치를 결정하기 위한 위치 결정자 및 상기 기판 이송기, 레이저 발생기, 레이저 유도기 및 위치 결정자가 배치된 지지부를 포함한다. A conventional pattern forming apparatus for forming a scattering pattern on a light guide plate using a laser includes a substrate feeder for transferring and aligning the light guide plate to form a scattering pattern, a laser generator for generating a laser, and a laser generated from the laser generator. A laser inducer for guiding the light guide, a positioner for determining a patterning position on a surface of the light guide plate, and a support on which the substrate transfer device, a laser generator, a laser inductor, and a positioner are disposed.
그러나, 종래의 패턴 형성 장치에 의하면, 패턴 형성 장치의 구동에 의해 동시에 가공할 수 있는 기판의 수가 제한되며, 동시에 많은 수의 기판을 가공하기 위해서는 동일한 수의 부대 장비가 필요한 문제점이 있다. 또한 패턴 형성 장치만의 직선 운동에 의한 가공 작업으로 인한 가공의 효율에 문제가 있다.However, according to the conventional pattern forming apparatus, the number of substrates that can be processed simultaneously by the driving of the pattern forming apparatus is limited, and at the same time, there is a problem that the same number of auxiliary equipment is required to process a large number of substrates. In addition, there is a problem in the efficiency of machining due to the machining operation by the linear motion of the pattern forming apparatus only.
본 발명의 일 목적은 가공 효율을 개선할 수 있는 레이저를 이용한 패턴 형성 장치를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a pattern forming apparatus using a laser that can improve the processing efficiency.
상기 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 장치는 가공기 및 기판 지지부를 포함한다. 상기 기판 지지부는 중심축을 중심으로 제1 회전방향으로 회전하고, 상기 중심축과 수직인 일면과 평행하고 상기 중심축을 중심으로 대향하도록 상기 제1 회전방향과 수직하는 방향으로 단계적으로 선형 이동하는 복수의 기판들이 배열된다. 상기 가공기는 상기 복수의 기판들의 표면들 각각으로 레이저를 조사하여 상기 중심축을 중심으로 하는 회전궤적을 따라 상기 복수의 기판들 상에 동시에 패턴궤적을 형성한다. In order to achieve the above object, the pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processing machine and a substrate support. The substrate support part rotates in a first rotational direction about a central axis, and linearly moves in a stepwise direction in a direction perpendicular to the first rotational direction to be parallel to one surface perpendicular to the central axis and to face the central axis. Substrates are arranged. The processor irradiates a laser onto each of the surfaces of the plurality of substrates to form pattern traces simultaneously on the plurality of substrates along a rotational track about the central axis.
실시예에 있어서, 상기 가공기는 상기 복수의 기판들의 표면들 각각으로 레이저를 조사하는 동안에 상기 제1 회전방향과 반대방향인 제2 회전방향으로 회전할 수 있다.In an embodiment, the processor may rotate in a second rotational direction opposite to the first rotational direction while irradiating a laser onto each of the surfaces of the plurality of substrates.
실시예에 있어서, 상기 패턴 형성 장치는 기판 이송기를 더 포함할 수 있다. 상기 기판 이송기는 복수의 이송 가이드 및 복수의 이송 테이블을 포함할 수 있다. 상기 복수의 이송 가이드는 상기 기판 지지부의 상면에 배치되어 상기 복수의 기판들을 상기 가공기에 의해 가공될 수 있는 위치로 이송시키기거나 상기 가공된 복수의 기판들을 상기 기판 지지부로부터 반출한다. 상기 복수의 이송 테이블은 상기 복수의 이송 가이드들과 착탈 가능하게 연결되며 상면에 상기 복수의 기판들을 고정시킨다.In example embodiments, the pattern forming apparatus may further include a substrate transfer device. The substrate feeder may include a plurality of transfer guides and a plurality of transfer tables. The plurality of transfer guides are disposed on an upper surface of the substrate support to transfer the plurality of substrates to a position that can be processed by the processing machine or to carry out the processed plurality of substrates from the substrate support. The plurality of transfer tables are detachably connected to the plurality of transfer guides and fix the plurality of substrates on an upper surface thereof.
실시예에 있어서, 상기 가공기는 가공기 지지부, 복수의 레이저 발생기들 및 복수의 레이저 유도기들을 포함할 수 있다. 상기 가공기 지지부는 상기 중심축을 형성하기 위한 지지기둥 및 상기 지지기둥에 연결되어 상기 중심축을 중심으로 배치된 평탄한 상면을 갖는 지지부재를 포함할 수 있다. 상기 복수의 레이저 발생기들은 상기 가공기 지지부의 상면에 배치되어 상기 복수의 기판들을 가공하기 위한 복수의 레이저들를 생성한다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 복수의 기판들을 가공할 수 있도록 상기 복수의 레이저 발생기들에 의해 방사된 상기 복수의 레이저들의 경로를 변경하고 집속한다.In an embodiment, the processor may comprise a machine support, a plurality of laser generators and a plurality of laser inducers. The processing machine support part may include a support pillar for forming the central axis and a support member having a flat upper surface connected to the support pillar and disposed about the central axis. The plurality of laser generators are disposed on an upper surface of the processor support to generate a plurality of lasers for processing the plurality of substrates. The plurality of laser inducers redirects and focuses the plurality of lasers emitted by the plurality of laser generators to process the plurality of substrates.
실시예에 있어서, 상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 반사경들 및 복수의 초점렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 상기 복수의 레이저 발생기들과 대향하도록 배치되어 상기 복수의 레이저 발생기들에 의해 방사된 상기 복수의 레이저들을 상기 복수의 기판들의 상면에 입사하도록 반사한다. 상기 복수의 초점렌즈들은 상기 복수의 반사경들에서 반사된 상기 복수의 레이저들을 집속하여 상기 복수의 기판들로 집중시킨다.In example embodiments, the plurality of laser inductors may include a plurality of reflectors and a plurality of focus lenses. The plurality of reflectors are disposed to face the plurality of laser generators to reflect the plurality of lasers emitted by the plurality of laser generators to be incident on an upper surface of the plurality of substrates. The plurality of focus lenses focus the plurality of lasers reflected by the plurality of reflectors to concentrate the plurality of substrates.
다른 실시예에 있어서, 상기 가공기는 가공기 지지부, 레이저 발생기, 빔 분할부 및 복수의 레이저 유도기를 포함할 수 있다. 상기 가공기 지지부는 상기 중심축을 형성하기 위한 지지기둥 및 상기 지지기둥에 연결되어 상기 중심축을 중심으로 배치된 평탄한 상면을 갖는 지지부재를 구비한다. 상기 레이저 발생기는 상기 복수의 기판들을 가공하기 위한 레이저를 생성한다. 상기 빔 분할부는 상기 레이저를 복수의 레이저들로 분할하는 적어도 하나의 빔 분할기 및 상기 분할된 복수의 레이저들의 제1 경로를 변경하는 적어도 하나의 반사경을 포함하고, 상기 가공기 지지부의 상면에 배치된다. 상기 복수의 레이저 유도기는 상기 가공기 지지부에 부착되어 상기 복수의 기판들을 가공할 수 있도록 상기 빔 분할부에 의해 분할된 상기 복수의 레이저들의 제2 경로를 변경하고 집속한다.In another embodiment, the processor may comprise a machine support, a laser generator, a beam splitter and a plurality of laser inducers. The processing machine support portion includes a support pillar for forming the central axis and a support member having a flat upper surface connected to the support pillar and disposed about the central axis. The laser generator generates a laser for processing the plurality of substrates. The beam splitter includes at least one beam splitter for dividing the laser into a plurality of lasers and at least one reflector for changing a first path of the split plurality of lasers, the beam splitter being disposed on an upper surface of the processor support. The plurality of laser inductors are adapted to change and focus a second path of the plurality of lasers divided by the beam splitter so as to be attached to the processor support to process the plurality of substrates.
실시예에 있어서, 상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 반사경들 및 복수의 초점렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 상기 빔 분할부와 대향하도록 배치되어 상기 빔 분할부에 의해 분할된 상기 복수의 레이저들을 상기 복수의 기판들의 상면에 입사하도록 반사한다. 상기 복수의 초점렌즈들은 상기 복수의 반사경들에서 반사된 상기 복수의 레이저들을 집속하여 상기 복수의 기판들로 집중시킨다. In example embodiments, the plurality of laser inductors may include a plurality of reflectors and a plurality of focus lenses. The plurality of reflectors are disposed to face the beam splitter to reflect the plurality of lasers split by the beam splitter to be incident on the top surfaces of the plurality of substrates. The plurality of focus lenses focus the plurality of lasers reflected by the plurality of reflectors to concentrate the plurality of substrates.
본 발명에 의하면, 복수의 가공대상 기판들이 가공기를 중심으로 원형으로 배치되어 기판 지지부를 회전시키는 방식으로 가공대상 기판에 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 동일한 기판 지지부에 한 쌍의 기판을 배치하고 이를 동시에 가공하는 종래의 패턴 형성 장치와 비교하여 패턴 형성 장치의 운전효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 대량으로 기판 표면에 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 종래 레이저 유도기의 선형이동을 회전이동으로 대체함으로써 레이저 유도기를 지지하는 지지부가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 레이저의 경로 손실을 최소화함으로써 기판에 조사되는 레이저의 세기를 균일하게 유지함으로써 생성되는 패턴의 균일도를 높일 수 있다.According to the present invention, a plurality of substrates to be processed may be formed in a circle around the processor to form a pattern on the substrate to be processed by rotating the substrate support. Accordingly, the operation efficiency of the pattern forming apparatus can be increased as well as the pattern can be formed on the surface of the substrate in comparison with a conventional pattern forming apparatus in which a pair of substrates are disposed on the same substrate support and simultaneously processed. In addition, it is possible to minimize the space occupied by the support for supporting the laser inductor by replacing the linear movement of the conventional laser inductor with rotational movement. In addition, by minimizing the path loss of the laser, it is possible to increase the uniformity of the generated pattern by maintaining the intensity of the laser irradiated onto the substrate uniformly.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 빔 분할기의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 패턴 궤적을 형성하는 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5에 도시된 흐름도에 대응하는 패턴 형성 단계를 나타내는 도면들이다.1 is a perspective view showing a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating an example of the beam splitter of FIG. 2.
4 is a flowchart illustrating a pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a step of forming the pattern trajectory of FIG. 4 according to an exemplary embodiment of the present invention.
6A through 6C are diagrams illustrating a pattern forming step corresponding to the flowchart illustrated in FIG. 5.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다. In each of the drawings of the present invention, the size or dimensions of the structures are shown to be enlarged or reduced than actual for clarity of the invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. .
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 흐름도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.On the other hand, when an embodiment is otherwise implemented, the functions or operations specified in a specific block may occur out of the order described in the flowchart. For example, two consecutive blocks may actually be performed substantially simultaneously, and the blocks may be performed upside down depending on the function or operation involved.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 장치(1000)는 가공기 및 기판 지지부(600)를 포함한다. 상기 기판 지지부는 중심축(120)을 중심으로 제1 회전방향으로 회전하고, 중심축(120)과 수직인 일면과 평행하고 중심축(120)을 중심으로 대향하도록 상기 제1 회전방향과 수직하는 방향으로 단계적으로 선형 이동하는 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)이 배열된다. 상기 가공기는 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면들 각각으로 레이저를 조사하여 중심축(120)을 중심으로 하는 회전궤적을 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에 동시에 패턴궤적을 형성한다. Referring to FIG. 1, the
기판 지지부(600)는 중심축(120)을 중심으로 회전한다. 예를 들어, 상기 가공기가 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)에 패턴궤적을 형성하거나, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 기판 지지부(600)에 배치하거나 수납하는 과정에 있어서 기판 지지부(600)의 회전이 이용될 수 있다.The
상기 가공기는 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면들 각각으로 레이저를 조사하는 동안에 상기 제1 회전방향과 반대방향인 제2 회전방향으로 회전할 수 있다.The processor may rotate in a second rotational direction opposite to the first rotational direction while irradiating a laser onto each of the surfaces of the plurality of
상기 가공기는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 제1 회전방향 및 상기 제1 회전방향과 반대방향인 제2 회전방향을 따라 번갈아가며 회전하여 제1 패턴궤적 및 상기 제1 패턴과 이송피치만큼 이격된 제2 패턴궤적을 각각 형성하며, 상기 제1 회전방향으로부터 상기 제2 회전방향으로 변경되는 사이에 상기 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 상기 이송피치만큼 이송될 수 있다.The processing machine rotates alternately along a first rotational direction rotating clockwise or counterclockwise and a second rotational direction opposite to the first rotational direction to be spaced apart by the first pattern trace and the first pattern and the feed pitch. Each of the plurality of
다른 실시예에 있어서, 상기 가공기는 시계방향 또는 반시계방향인 제1 회전방향으로 360도 회전하며 제1 기판에 제1 패턴궤적을 형성한 제1 레이저 유도기와 인접하는 제2 레이저 유도기로부터 안내된 레이저를 사용하여 상기 제1 패턴궤적과 상기 이송피치만큼의 간격을 가지는 제 2 패턴궤적을 상기 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)에 형성할 수 있다.In another embodiment, the machine is guided from a second laser inductor adjacent to a first laser inductor that is rotated 360 degrees in a first rotational direction, clockwise or counterclockwise, and that forms a first pattern trace on the first substrate. A second pattern trace having a distance equal to the first pattern trace and the transfer pitch may be formed on the plurality of
또 다른 실시예에 있어서, 기판 지지부(600)는 상기 가공기가 회전함과 동시에 상기 복수의 기판들과 함께 상기 가공기가 회전하는 제1 회전방향과 반대방향인 제3 회전방향으로 회전하여 제1 패턴궤적을 형성하고, 상기 가공기가 회전함과 동시에 상기 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)과 함께 상기 가공기가 회전하는 제2 회전방향의 반대방향인 제4 회전방향으로 회전하여 상기 제1 패턴궤적과 상기 이송피치만큼의 간격을 가지는 제2 패턴궤적을 형성할 수 있다.In another embodiment, the
패턴 형성 장치(1000)는 복수의 기판 이송기들을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 기판 이송기들은 복수의 이송 가이드들 및 복수의 이송 테이블들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 이송 가이드들은 기판 지지부(600)의 상면에 배치되어 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 상기 가공기에 의해 가공될 수 있는 위치로 이송시키기거나 상기 가공된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 기판 지지부(600)로부터 반출한다. 상기 복수의 이송 테이블은 상기 복수의 이송 가이드들과 착탈 가능하게 연결되며 상면에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 고정시킨다. The
도 1을 참조하면 상기 복수의 기판 이송기들은 제1 기판 이송기(200), 제2 기판 이송기, 제3 기판 이송기 및 제4 기판 이송기를 포함할 수 있다. 상기 복수의 기판 이송기들을 구성하는 상기 복수의 이송 가이드들은 제1 이송 가이드(220), 제2 이송 가이드, 제3 이송 가이드 및 제4 이송 가이드를 포함할 수 있다. 상기 복수의 기판 이송기들을 구성하는 상기 복수의 이송 테이블들은 제1 이송 테이블 (240), 제2 이송 테이블, 제3 이송 테이블 및 제4 이송 테이블을 포함할 수 있다. 상기 복수의 기판 이송기들의 개수 및 이에 대응하는 복수의 이송 가이드들의 개수, 복수의 이송 테이블들의 개수 등은 실시예에 구애 받지 않고 증감이 가능하다. 따라서 복수개의 기판을 가공할 수 있도록 상기 복수개의 이송기들의 개수 상응하는 구성품들이 포함 될 수 있으며, 상기 복수의 기판 이송기들이 동일한 간격으로 배치되지 않을 수도 있다.Referring to FIG. 1, the plurality of substrate transporters may include a
기판 지지부(600)는 평탄한 평면을 갖도록 가공된 상면을 구비하며 상면에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 이송하기 위한 상기 복수의 기판 이송기들이 배치 될 수 있다. 기판 지지부(600)는 상기 복수의 기판 이송기들의 움직임에 따른 진동과 레이저 가공에 의한 열팽창을 수용할 수 있을 정도로 충분한 내진성과 내열성을 갖는 재질로 구성될 수 있다. 또한, 상기 진동과 열팽창을 충분히 흡수 하고 패턴 형성 장치(1000)의 설치 편의성을 저해하지 않는 정도의 하중을 갖도록 가능한 얇은 두께를 가질 수 있다. 기판 지지부(600)는 일정의 두께를 갖는 평판 암석이나 퀄츠 등으로 구성될 수 있다.The
상기 복수의 기판 이송기들은 도광판과 같은 가공대상 기판이 안착되는 복수의 이송 테이블들과 상기 복수의 이송 테이블들의 하면에 착탈식으로 연결되어 상기 복수의 이송 테이블들을 선형 이송할 수 있는 복수의 이송 가이드들을 포함한다. 예를 들면, 상기 복수의 이송 테이블들은 다수의 진공흡입 구멍을 구비하여 상기 기판을 진공흡착에 의해 고정한다. 상기 복수의 이송 테이블들 상에서 상기 기판이 패터닝 위치가 후술하는 상기 복수의 초점렌즈들의 초기위치에 대응하도록 정렬하는 기판 정렬기(미도시)를 더 포함할 수 있다.The plurality of substrate transferrs may include a plurality of transfer tables on which a substrate to be processed, such as a light guide plate, is mounted, and a plurality of transfer guides detachably connected to lower surfaces of the transfer tables to linearly transfer the plurality of transfer tables. Include. For example, the plurality of transfer tables have a plurality of vacuum suction holes to fix the substrate by vacuum suction. The substrate may further include a substrate aligner (not shown) for arranging the substrate on the plurality of transfer tables to correspond to initial positions of the plurality of focus lenses, the patterning position of which will be described later.
상기 복수의 이송 가이드들은 기판 지지부(600)의 상면에 배치되며 상기 복수의 이송 테이블들의 하면에 배치된 이송자들(미도시)과 서로 결합된다. 상기 이송자들은 선형모터 또는 볼 스크류 모터 등과 같은 구동수단(미도시) 및 스케일(미도시)을 구비하며, 상기 복수의 이송 테이블들은 상기 복수의 이송 가이드들을 따라 일정의 단위씩 선형 이송된다. 상기 스케일의 위치를 센싱하여 이송속도 및 이송 거리를 감지할 수 있는 감지센서(미도시)를 더 구비할 수 있다. The plurality of transfer guides may be disposed on an upper surface of the
상기 가공기는 가공기 지지부(100), 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d) 및 복수의 레이저 유도기들을 포함할 수 있다. 가공기 지지부(100)는 중심축(120)을 형성하기 위한 지지기둥(120) 및 지지기둥(120)에 고정되어 중심축(120)을 중심으로 배치된 평탄한 상면을 갖는 지지부재(140)를 포함할 수 있다. 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)은 가공기 지지부(100)의 상면에 배치되어 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 가공하기 위한 복수의 레이저들을 생성한다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 가공할 수 있도록 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)에 의해 방사된 상기 복수의 레이저들의 경로를 변경하고 집속한다.The processor may include a
가공기 지지부(100)는 기판 지지부(600)의 상면으로부터 일정한 높이를 갖는다. 이때, 가공기 지지부(100)의 지지부재(140)는 상기 복수의 레이저 유도기들의 형상과 배치를 고려하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면의 상부에 상기 복수의 레이저 유도기들의 상기 복수의 초점렌즈들을 충분히 위치시킬 수 있을 정도의 높이를 갖도록 배치한다. 또한, 가공기 지지부(100)는 중심축(120)에 회전 가능하도록 배치되는 지지부재(140)의 회전에 의해 발생하는 진동 및 스트레인(strain)을 충분히 흡수할 수 있을 정도의 강도와 강성을 갖는다. 특히, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 이송을 방해하지 않는 범위에서 가능한 한 넓은 단면적을 갖도록 배치하여 상기 진동 및 스트레인에 대하여 충분히 저항할 수 있도록 구성한다. 이에 따라, 회전 부재(140)는 x방향을 따라 연장하는 슬랜더(slender)형 부재로 구성될 수 있다. The
지지부재(140)는 회전 가능하도록 배치된다. 예를 들면, 상기 지지부재(140)는 슬랜더형 부재로 구성되어 기판 지지부(600)와 나란하게 배치된다. 또한, 지지부재(140)의 표면은 기판 지지부(600)의 상면의 표면과 마찬가지로 평탄한 면을 갖도록 가공된다. The
지지부재(140)는 회전 모터(미도시) 및 상기 회전 모터의 구동력을 제어하여 지지부재(140)의 회전량을 조절하는 회전 조절자(미도시)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 회전모터는 시계방향 또는 반시계방향으로 지지부재(140)를 360도 회전시키는 일방향 모터 또는 일정한 주기로 시계방향 및 반시계방향을 따라 정회전 및 역회전을 할 수 있는 쌍방향 모터를 포함할 수 있다. The
복수의 레이저 유도기들은 복수의 반사경들 및 복수의 초점렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)과 대향하도록 배치되어 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)에 의해 방사된 상기 복수의 레이저들을 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 상면에 입사하도록 반사한다. 상기 복수의 초점렌즈들은 상기 복수의 반사경들에서 반사된 상기 복수의 레이저들을 집속하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)로 집중시킨다. 상기 복수의 반사경들은 가공기 지지부(100)의 회전에 따라 회전할 수 있다.The plurality of laser inductors may include a plurality of reflectors and a plurality of focus lenses. The plurality of reflectors are disposed to face the plurality of
도 1을 참조하면, 상기 복수의 레이저 유도기들은 제1 레이저 유도기(400), 제2 레이저 유도기, 제3 레이저 유도기 및 제4 레이저 유도기를 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 제1 반사경(420), 제2 반사경, 제3 반사경 및 제4 반사경을 포함할 수 있다. 상기 복수의 초점렌즈들은 제1 초점렌즈 (430), 제2 초점렌즈, 제3 초점렌즈 및 제4 초점렌즈를 포함할 수 있다. 상기 복수의 레이저 유도기들의 개수 및 이에 대응하는 복수의 레이저 발생기들의 개수, 복수의 기판 이송기들의 개수 등은 실시예에 구애 받지 않고 증감이 가능하다. 따라서, 총 홀수개의 기판이 가공될 수 있도록 총 홀수개의 레이저 유도기들이 포함 될 수 있으며, 복수의 레이저 유도기들은 동일한 간격으로 배치되지 않을 수도 있다.Referring to FIG. 1, the plurality of laser inductors may include a
상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 복수의 초점렌즈들과 상기 복수의 반사경들을 대향하도록 양단에 배치하는 복수의 몸체들을 더 구비할 수 있다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)의 상기 회전에 따라 회전할 수 있다.The plurality of laser inductors may further include a plurality of bodies disposed at both ends to face the plurality of focus lenses and the plurality of reflectors. The plurality of laser inductors may rotate in accordance with the rotation of the
복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d) 및 상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)에 연결되어 지지부재(140)와 함께 회전할 수 있다.The plurality of
복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)은 지지부재(140)의 상면에 위치할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 지지부재(140)의 상면과 평행하게 방사된 상기 복수의 레이저들을 지지부재(140)의 수직 하방으로 반사할 수 있다.The plurality of
상기 가공기는 2쌍의 레이저 발생기들, 상기 2쌍의 레이저 발생기들 각각에 상응하는 2쌍의 레이저 유도기들을 포함할 수 있다. 상기 2쌍의 레이저 유도기들은 상기 중심축을 중심으로 서로 대향하고, 상기 지지부재의 상면에 상기 2쌍의 레이저 유도기들 각각이 동일한 간격을 가지도록 대칭적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 중심축을 기준으로 2쌍의 레이저 발생기들이 이루는 각이 각각 90도가 되도록 배치될 수 있다. 지지부재(140)의 형상은 제약이 없으나, 무게를 고려하고 공정효율을 고려하여 2쌍의 평평한 상면을 가지는 십자모양의 부재일 수 있다. 공정 효율을 위해서 상기 복수의 반사경들은 상기 회전 부재의 각 단부에 위치할 수 있다.The processor may comprise two pairs of laser generators, two pairs of laser inductors corresponding to each of the two pairs of laser generators. The two pairs of laser inductors may face each other about the central axis, and may be symmetrically disposed on the upper surface of the support member such that each of the two pairs of laser inductors has the same distance. For example, the angles formed by the two pairs of laser generators with respect to the central axis may be arranged to be 90 degrees each. The shape of the
상기 복수의 몸체들은 내부에 공동을 구비하는 실린더 형상을 가질 수 있다. 상기 복수의 반사경들로부터 반사된 상기 복수의 레이저들은 상기 복수의 몸체들의 공동을 경유하여 상기 복수의 초점렌즈들로 유입될 수 있다.The plurality of bodies may have a cylindrical shape having a cavity therein. The plurality of lasers reflected from the plurality of reflectors may be introduced into the plurality of focus lenses via the cavities of the plurality of bodies.
복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d) 및 상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)의 단부에 각각 위치할 수 있다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 복수의 초점렌즈들의 하부에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 상기 복수의 패턴궤적들의 형성 위치가 정렬되도록 각각 위치할 수 있다.The plurality of
복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)은 지지기둥(120)의 일단 배치된 지지부재(140)의 상면에 배치된다. 복수의 레이저 발생기(300a, 300b, 300c, 300d)는 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면을 용융 또는 용해시켜 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 일정의 패턴을 형성한다. 따라서, 레이저 발생기(300a, 300b, 300c, 300d)는 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 재질에 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면을 용융 또는 용해하기에 적절한 파장을 갖는 레이저를 발생할 수 있다. 적외선(IR) 및 자외선(UV) 레이저에서 선택할 수 있는 레이저들은 펄스 발진형 또는 연속파형의 가스 레이저들 및 고상 레이저들을 포함한다. 가스 레이저의 예들은 이산화탄소(CO2) 레이저, 엑시머 레이저, 아르곤(Ar) 레이저, 크립톤(Kr) 레이저 등을 포함한다. 고상 레이저들의 예들은 이트륨-알루미늄 가닛(YAG) 레이저, YVO4 레이저, YLF 레이저, YAlO3 레이저, 유리 레이저, 루비 레이저, 알렉산드리트 레이저, Ti:사파이어 레이저, Y2O3 레이저 등을 포함한다. 여기에서, 고상 레이저는 Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti, Yb 또는 Tm으로 도핑된 YAG, YVO4, YLF, YAlO3 등의 결정들을 이용할 수 있다. 이런 레이저들은 1㎛ 파장대역의 기본파를 가지는 레이저빔을 제공하게 된다. 펄스 발진형 CO2 레이저를 선택할 수 있다.The plurality of
상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)에서 발생된 상기 복수의 레이저를 하부에 배치된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)로 유도하여 기판의 표면을 용해 또는 용융시켜 패턴을 형성한다. 예를 들면, 상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 수직하게 배치되며 내부에 공동(void)을 구비하는 중공형(shallow) 실린더형 상기 복수의 몸체들 일단에 배치되며 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)과 동일한 평면상에 배치되는 상기 복수의 반사경들 및 상기 복수의 몸체들의 타단에 배치될 수 있다. 상기 복수의 초점렌즈들은 상기 복수의 반사경들과 Z축을 따라 배치되고 상기 복수의 반사경들로부터 반사된 레이저를 상기 기판의 표면으로 집중시킨다.The plurality of laser inductors guides the plurality of lasers generated by the plurality of
상기 복수의 몸체들은 지지부재(140)와 일체로 형성되거나 별도의 접속수단(미도시)에 의해 지지부재(140)와 연결되어 지지부재(140)의 회전에 따라 회전한다. 즉, 지지부재(140)가 회전하면 상기 복수의 몸체들도 함께 회전하며 상기 복수의 몸체들의 회전에 따라 상기 복수의 몸체들의 상부 및 하부 단부에 배치된 상기 복수의 반사경들 및 상기 복수의 초점렌즈들도 함께 회전한다. 이에 따라, 상기 복수의 초점렌즈들은 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 대하여 지지부재(140)의 회전궤적을 따라 상대적으로 이동한다. 즉, 상기 복수의 초점렌즈들은 지지부재(140)와 지지기둥(120)의 교차점을 중심으로 갖고 상기 교차점과 상기 복수의 초점렌즈들 사이의 거리를 반경으로 하여 회전하는 회전궤적을 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면 상부에서 이동할 수 있다. The plurality of bodies are integrally formed with the
상기 복수의 반사경들은 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)의 레이저 방출단(미도시)과 대향하도록 배치되어 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)에서 방출된 상기 복수의 레이저는 상기 반사경에서 반사되어 광 경로를 변경할 수 있다. 따라서, 상기 복수의 반사경들 표면에서의 입사각과 반사각을 적절하게 조절함으로써 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)에서 발생된 레이저를 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)로 유도할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 반사경들을 조절하여 상기 복수의 레이저의 입사각과 반사각을 적절히 조절할 수 있다면 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 위치를 반드시 기판 지지대(600)의 상면으로 한정되지 않고 다양하게 변형할 수 있다. The plurality of reflectors are disposed to face the laser emission stages (not shown) of the plurality of
상기 복수의 반사경들로부터 반사된 상기 복수의 레이저는 상기 복수의 초점렌즈들로 집속되어 레이저 빔을 형성한다. 상기 초점렌즈의 측부에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면과 상기 복수의 초점렌즈들 사이의 초점거리를 조절하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면으로 조사되는 상기 복수의 레이저의 에너지를 극대화 할 수 있도록 초점거리 조절부재(미도시)를 더 배치할 수 있다. The plurality of lasers reflected from the plurality of reflectors are focused on the plurality of focus lenses to form a laser beam. Surfaces of the plurality of
상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)에 고정되도록 배치될 수 있으므로 지지부재(140)의 배치에 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)에 대한 상대위치가 변화할 수 있다. 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)과 상기 복수의 초점렌즈들의 상대위치는 패턴 형성 장치(1000)의 사용 환경이나 가공대상 기판의 특성 기타 공정조건에 따라 상이할 수 있다.Since the plurality of laser inductors may be disposed to be fixed to the
패턴 형성 장치(1000)는 적어도 하나의 기판 언로더(미도시) 및 적어도 하나의 기판 로더(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 기판 언로더는 기판 지지부(600)의 일 측에 배치되어 상기 가공기에서 가공이 완료된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 수납한다. 상기 적어도 하나의 기판 로더는 기판 지지부(600)의 다른 일 측에 배치되어 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 상기 복수의 패턴궤적들을 형성하기 위해 기판 지지부(600)의 상면에 배치된다. 기판 지지부(600)는 중심축(120)을 중심으로 회전하여 상기 적어도 하나의 기판 로더로부터 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 공급받아 가공을 마친 후 상기 적어도 하나의 기판 언로더로 가공된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 수납한다.The
상기 적어도 하나의 기판 로더 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더는 다수의 기판들을 적재할 수 있는 기판 카세트(미도시)를 각각 포함할 수 있다.The at least one substrate loader and the at least one substrate unloader may each include a substrate cassette (not shown) capable of loading a plurality of substrates.
패턴 형성 장치(1000)는 상기 적어도 하나의 기판 로더, 상기 가공기 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더와 전기적으로 연결되어 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 패터닝 위치에 패턴이 형성되도록 상기 적어도 하나의 기판 로더, 상기 가공기 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더를 제어하는 중앙 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 특히, 상기 복수의 기판 이송기들, 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d) 및 상기 복수의 레이저 유도기들은 중앙 제어기(central controller, 미도시)에 의해 동작이 유기적으로 제어될 수 있다. 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 선형 이송과 상기 복수의 레이저들의 발생 및 상기 복수의 초점렌즈들의 회전은 서로 유기적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 일정한 형태로 반복되는 패턴을 형성할 수 있다. The
상기 적어도 하나의 기판 로더, 상기 가공기 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더가 상기 가공기를 중심으로 원형으로 배치되어 인라인 공정으로 가공대상 기판에 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 동일한 기판에 한 쌍의 기판을 배치하고 이를 동시에 가공하는 종래의 패턴 형성 장치와 비교하여 패턴 형성 장치의 운전효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 컨베이어 시스템을 도입함으로써 대량으로 기판 표면에 패터닝을 형성할 수 있다. 특히, 상기 적어도 하나의 기판 로더 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더의 내부 적재공간을 확장함으로써 기판의 사이즈 증대 및 1회에 처리할 수 있는 기판의 개수도 증가할 수 있다. 이에 따라, 패터닝 공정의 효율을 높일 수 있다. The at least one substrate loader, the processor, and the at least one substrate unloader may be disposed in a circle around the processor to form a pattern on the substrate to be processed by an inline process. Accordingly, the operating efficiency of the pattern forming apparatus can be improved as compared with the conventional pattern forming apparatus in which a pair of substrates are placed on the same substrate and processed simultaneously, and a patterning is applied to the substrate surface in large quantities by introducing a conveyor system. Can be formed. In particular, by increasing the internal loading space of the at least one substrate loader and the at least one substrate unloader may increase the size of the substrate and increase the number of substrates that can be processed at one time. Thereby, the efficiency of a patterning process can be improved.
예를 들면, 상기 적어도 하나의 기판 로더는 일정의 공정이 완료된 다수의 기판이 수직방향으로 일정한 간격으로 적재된 기판 카세트(cassette)를 포함한다. 이때, 상기 적어도 하나의 기판 로더와 상기 가공기는 상기 복수의 이송 가이드들에 의해 서로 연결되어 상기 다수의 기판들은 상기 기판 로더로부터 상기 가공기로 적재된 순서에 따라 차례대로 공급될 수 있다. 이와 달리, 상기 적어도 하나의 기판 로더와 상기 가공기 사이에 상기 복수의 이송 가이드들을 대체하여 로봇 암(미도시)과 같은 개별적인 이송수단이 배치되어 상기 가공기의 공정 흐름에 따라 탄력적으로 공급할 수 있다. For example, the at least one substrate loader includes a substrate cassette in which a plurality of substrates having a predetermined process are stacked at regular intervals in a vertical direction. In this case, the at least one substrate loader and the processor may be connected to each other by the plurality of transfer guides so that the plurality of substrates may be sequentially supplied in the order of loading from the substrate loader to the processor. Alternatively, a separate transfer means such as a robot arm (not shown) may be disposed between the at least one substrate loader and the processor to replace the plurality of transfer guides so as to be elastically supplied according to the process flow of the machine.
특히, 상기 기판이 가공되는 공정의 특성에 따라 특유의 청정도나 진공도가 요구하는 경우에는 상기 적어도 하나의 기판 로더는 상기 다수의 기판들이 적재된 적재 공간(미도시)와 상기 가공기 사이에 로드 락 챔버(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 로드 락 챔버는 상기 가공기의 공정 환경과 상기 적재공간의 환경 사이의 급격한 변화를 방지하여 공정조건의 연속성을 보장할 수 있다. In particular, when a specific degree of cleanliness or vacuum is required according to the characteristics of the process in which the substrate is processed, the at least one substrate loader may include a load lock chamber between a loading space (not shown) on which the plurality of substrates are loaded and the processing machine. (Not shown) may be further provided. The load lock chamber may prevent a sudden change between the process environment of the machine and the environment of the loading space to ensure continuity of process conditions.
일정한 수의 기판에 대한 패터닝 공정이 완료되면 한꺼번에 다음 공정으로 이동될 수 있다. 상기 적어도 하나의 기판 로더 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더에 수용할 수 있는 기판의 수는 내부에 배치된 적재공간의 사이즈에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 20매의 기판을 적재할 수 있는 로더 및 언로더를 이용할 수 있다. 그러나, 상기 적어도 하나의 기판 로더 및 상기 적어도 하나의 언로더에 적재할 수 있는 기판의 수는 패터닝 공정의 공정효율에 따라 상이하게 조정할 수 있다. Once the patterning process for a certain number of substrates is completed, it can be moved to the next process at once. The number of substrates that can be accommodated in the at least one substrate loader and the at least one substrate unloader may vary depending on the size of the loading space disposed therein. For example, a loader and an unloader capable of loading 20 substrates can be used. However, the number of substrates that can be loaded into the at least one substrate loader and the at least one unloader may be adjusted differently according to the process efficiency of the patterning process.
이때, 상기 복수의 이송 가이드들은 상기 기판 로더 및 기판 언로더의 내부까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 패터닝 대상 기판은 상기 이송 테이블과 일체로 적재되어 상기 기판 로더로부터 상기 복수의 이송 테이블들로 순차적으로 공급된다. 또한, 상기 패터닝 공정이 완료된 기판은 상기 복수의 이송 테이블들과 함께 상기 기판 업로더로 수납된다. 이와 달리, 기판 지지부(600) 상에서 상기 복수의 이송 가이드들을 따라 개별적으로 이동하는 상기 복수의 이송 테이블들의 상면에 로봇 암과 같은 이송수단을 이용하여 상기 기판을 개별적으로 이동할 수 있다.In this case, the plurality of transfer guides may extend to the inside of the substrate loader and the substrate unloader. Accordingly, the substrate to be patterned is integrally loaded with the transfer table and sequentially supplied from the substrate loader to the plurality of transfer tables. In addition, the substrate on which the patterning process is completed is stored in the substrate uploader together with the plurality of transfer tables. Alternatively, the substrate may be individually moved by using a transfer means such as a robot arm on the upper surface of the plurality of transfer tables that individually move along the plurality of transfer guides on the
복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 평판표시 장치용 백라이트 유닛의 도광판을 포함할 수 있다. 상기 복수의 패턴궤적들은 상기 도광판에 형성된 산란패턴을 포함할 수 있다.The plurality of
복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 레이저 가공을 통하여 표면에 소정의 패턴을 형성하기 위한 기판이라면 그 용도와 형상에 구애되지 않는다. 예를 들면, 웨이퍼와 같이 반도체 소자를 가공하기 위한 반도체 기판, 평판 표시장치를 제조하기 위한 유리기판 및 상기 평판 표시장치의 백라이트 어셈블리의 도광판 등을 포함할 수 있다. 본 실시예의 경우, 액정표시장치의 백라이트 어셈블리용 도광판에 대하여 광 산란을 위한 도트패턴을 형성하는 것을 예시적으로 개시한다. 그러나, 도광판용 도트 패턴뿐만 아니라 다양한 패턴의 형성에 본 발명의 패턴 형성 장치가 이용될 수 있다.The plurality of
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성 장치를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 가공기는 가공기 지지부(100), 레이저 발생기(300), 빔 분할부(500) 및 복수의 레이저 유도기들을 포함할 수 있다. 가공기 지지부(100)는 중심축(120)을 형성하기 위한 지지기둥(120) 및 지지기둥(120)에 연결되어 중심축(120)을 중심으로 배치된 평탄한 상면을 갖는 지지부재(140)를 구비한다. 레이저 발생기(300)는 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 가공하기 위한 레이저를 생성한다. 빔 분할부(500)는 상기 레이저를 서로 다른 제1 경로를 가지는 복수의 레이저들로 분할 하는 적어도 하나의 빔 분할기 및 상기 분할된 복수의 레이저들의 상기 서로 다른 제1 경로를 변경하는 적어도 하나의 반사경을 포함하고, 가공기 지지부(100)의 상면에 배치되어 상기 레이저를 상기 복수의 레이저들로 분할한다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 가공기 지지부(100)에 부착되어 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 가공할 수 있도록 빔 분할부(500)에 의해 분할된 상기 복수의 레이저들의 제2 경로를 변경하고 집속한다.Referring to FIG. 2, the processor may include a
빔 분할부(500)는 레이저 발생기(300)로부터 방사된 레이저를 상기 복수의 레이저들로 분할 할 수 있도록, 레이저를 서로 다른 경로로 분할하는 적어도 하나의 빔 분할기(beam splitter) 및 적어도 하나의 반사경을 포함한다. 예를 들어, 상기 분할된 복수의 레이저들의 에너지가 각각 서로 비슷하도록 하기 위해서, 상기 분할 된 복수의 레이저들을 서로 동일한 횟수로 분할할 수 있다. 이 경우에, 총 2의 n자승개의 레이저로 분할할 수 있다. 또 다른 예로, 빔 분할부(500)는 상기 분할된 복수의 레이저들의 총 개수가 홀수개가 되도록 분할 할 수 있다. 이 경우에는, 빔 분할부(500)의 상기 적어도 하나의 빔 분할기의 반사율 또는 투과율을 조절하여 상기 복수의 레이저들의 에너지가 각각 서로 비슷하도록 상기 레이저 발생기(300)로부터 방사된 레이저를 분할 할 수 있다.The
상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 복수의 반사경들 및 복수의 초점렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 빔 분할부(500)와 대향하도록 배치되어 빔 분할부(500)에 의해 분할된 상기 복수의 레이저들을 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 상면에 입사하도록 반사한다. 상기 복수의 초점렌즈들은 상기 복수의 반사경들에서 반사된 상기 복수의 레이저들을 집속하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)로 집중시킨다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 가공기 지지부(100)의 회전에 따라 회전할 수 있다.The plurality of laser inductors may include the plurality of reflectors and a plurality of focus lenses. The plurality of reflectors are disposed to face the
상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 제1 몸체들 및 복수의 제2 몸체들을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 몸체들은 지지부재(140)의 상기 회전에 따라 회전하고, 빔 분할부(500)와 상기 복수의 반사경들을 대향하도록 양단에 배치한다. 상기 복수의 제2 몸체들은 지지부재(140)의 상기 회전에 따라 회전하고, 복수의 상기 복수의 초점렌즈들과 상기 복수의 반사경들을 각각 대향하도록 양단에 배치한다.The plurality of laser inductors may further include a plurality of first bodies and a plurality of second bodies. The plurality of first bodies rotate in accordance with the rotation of the
빔 분할부(500) 및 상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)에 연결되어 지지부재(140)와 함께 회전할 수 있다.The
빔 분할부(500)는 지지부재(140)의 상면에 위치할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 지지부재(120)의 상면과 평행하게 방사된 복수의 레이저들(800a, 800b, 800c, 800d)을 지지부재(140)의 수직 하방으로 반사할 수 있다.The
도 2를 참조하면, 상기 복수의 레이저 유도기들은 제5 레이저 유도기(401), 제6 레이저 유도기, 제7 레이저 유도기 및 제8 레이저 유도기를 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사경들은 제5 반사경(420), 제6 반사경, 제7 반사경 및 제8 반사경을 포함할 수 있다. 상기 복수의 초점렌즈들은 제5 초점렌즈(430), 제6 초점렌즈, 제7 초점렌즈 및 제8 초점렌즈를 포함할 수 있다. 상기 복수의 레이저 유도기들의 개수 및 복수의 기판 이송기들의 개수 등은 실시예에 구애 받지 않고 증감이 가능하다. 따라서, 총 홀수개의 기판이 가공될 수 있도록 총 홀수개의 레이저 유도기들이 포함 될 수 있으며, 복수의 레이저 유도기들은 동일한 간격으로 배치되지 않을 수도 있다.Referring to FIG. 2, the plurality of laser inductors may include a
도 3은 도 2의 빔 분할부의 일 예를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating an example of the beam splitter of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 빔 분할부(500)는 제1 빔 분할기(510), 제2 빔 분할기(520), 제3 빔 분할기(530) 및 제9 반사경(540)을 포함할 수 있다. 제1 빔 분할기(510)는 도 2의 레이저 발생기(300)로부터 발생된 상기 레이저를 분할하여 제2 빔 분할기(520) 및 제9 반사경(540)으로 유도한다. 제2 빔 분할기(520)는 상기 분할된 레이저를 다시 분할하여 상기 복수의 레이저 유도기로 유도한다. 제9 반사경(540)은 상기 분할된 나머지 레이저의 경로를 변경하여 제3 빔 분할기(530)로 유도한다. 제3 빔 분할기(530)는 상기 분할된 나머지 레이저를 다시 분할하여 상기 나머지 복수의 레이저 유도기로 유도한다. Referring to FIG. 3, the
도 3에는 총 3개의 빔 분할기를 이용하여 총 4개의 레이저로 분할하는 구조가 예시되어 있으나, 빔 분할기의 개수와 반사경의 개수 및 이로부터 분할되는 총 레이저의 수는 상기 가공기의 레이저 유도기의 개수에 상응하여 변경될 수 있다.In FIG. 3, a structure of dividing into four lasers using a total of three beam splitters is illustrated, but the number of beam splitters, the number of reflectors, and the total number of laser splits therefrom are determined by the number of laser inductors of the processing machine. Can be changed accordingly.
상기 가공기는 2쌍의 레이저 유도기들을 포함할 수 있다. 상기 2쌍의 레이저 유도기들은 상기 중심축을 중심으로 서로 대향하고, 상기 지지부재의 상면에 상기 2쌍의 레이저 유도기들 각각이 동일한 간격을 가지도록 대칭적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 중심축을 기준으로 2쌍의 레이저 발생기들이 이루는 각이 각각 90도가 되도록 배치될 수 있다. 지지부재(140)의 형상은 제약이 없으나, 무게를 고려하고 공정효율을 고려하여 2쌍의 평평한 상면을 가지는 십자모양의 부재일 수 있다. 공정 효율을 위해서 상기 복수의 반사경들은 상기 회전 부재의 각 단부에 위치할 수 있다.The processor may comprise two pairs of laser inductors. The two pairs of laser inductors may face each other about the central axis, and may be symmetrically disposed on the upper surface of the support member such that each of the two pairs of laser inductors has the same distance. For example, the angles formed by the two pairs of laser generators with respect to the central axis may be arranged to be 90 degrees each. The shape of the
상기 복수의 제1 몸체들과 상기 복수의 제2 몸체들은 내부에 공동을 구비하는 실린더 형상을 가질 수 있다. 상기 복수의 반사경들로부터 반사된 상기 복수의 레이저들은 상기 복수의 제1 몸체들과 상기 복수의 제2 몸체들의 공동을 경유하여 상기 복수의 초점렌즈들로 유입될 수 있다.The plurality of first bodies and the plurality of second bodies may have a cylindrical shape having a cavity therein. The plurality of lasers reflected from the plurality of reflecting mirrors may be introduced into the plurality of focus lenses via cavities of the plurality of first bodies and the plurality of second bodies.
상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)의 단부에 각각 위치할 수 있다. 상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 복수의 초점렌즈들의 하부에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 상기 복수의 패턴궤적들의 형성 위치가 정렬되도록 각각 위치할 수 있다.The plurality of laser guides may be located at each end of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 흐름도이다. 예시적으로, 본 실시예에서는 백라이트용 도광판의 표면에 광 산란을 위한 도트 패턴을 형성하는 방법을 설명한다. 그러나, 도광판용 도트 패턴의 형성에만 본 발명이 적용되는 것이 아니다.4 is a flowchart illustrating a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. For example, in the present embodiment, a method of forming a dot pattern for scattering light on a surface of a light guide plate for a backlight will be described. However, the present invention is not applied only to the formation of a dot pattern for a light guide plate.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법에서는, 중심축(120)과 수직인 일면과 평행하고 중심축(120)을 중심으로 대향하도록 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 중심축(120)을 중심으로 제1 회전방향으로 회전하는 기판 지지부(600)에 배열하고(S100), 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면들 각각으로 레이저를 조사하여 중심축(120)을 중심으로 하는 기판 지지부(600)의 회전에 의한 회전궤적을 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에 동시에 패턴궤적을 형성한다(S200).1, 2 and 4, in the pattern forming method according to the exemplary embodiment of the present invention, a plurality of substrates are disposed to be parallel to one surface perpendicular to the
복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 기판 지지부(600)에 배열함(S100)에 있어서, 상기 적어도 하나의 로더 및 상기 적어도 하나의 언로더를 이용하여 수행 될 수 있다. 예를 들면, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)에 대하여 전처리 공정이 수행된 공정챔버와 상기 가공기가 이격되어 배치된 경우 전처리 공정이 완료된 다수의 공정대상 기판을 소정의 적재공간을 갖는 기판 카세트에 수납한 후 상기 기판 카세트를 이동하여 상기 가공기에서의 패터닝 공정을 준비할 수 있다. 이와 달리, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)에 대하여 전처리 공정이 수행된 공정챔버와 상기 가공기가 인접하여 배치된 경우 전처리용 공정챔버와 인접한 영역에 상기 전처리 공정이 완료된 기판을 수납할 수 있는 소정의 버퍼 공간을 마련할 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 기판 로더는 기판 카세트 및 수납용 버퍼공간을 포함할 수 있다. 상기 기판 적어도 하나의 로더로부터 적재된 기판들을 반출하여 상기 가공기로 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 기판이 수납된 상기 기판 카세트를 상기 가공기의 일측부에 배치하고 상기 카세트로부터 순차적으로 상기 적재된 기판들을 반출하여 상기 가공기로 공급한다. 상기 복수의 이송 테이블들과 일체로 구비된 상기 복수의 이송 가이드들이 상기 카세트의 내부로 연장되고 공정 대상 기판은 상기 카세트의 내부에서 상기 복수의 이송 테이블들로 이동된 후 상기 복수의 이송 가이드들을 따라 상기 가공기로 공급될 수 있다. 이때, 상기 적재된 기판들은 상기 카세트에 일정한 매수 단위로 적재되어 한꺼번에 상기 가공기로 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 적재된 기판이 수납된 버퍼공간과 상기 가공기 사이에 로봇 암과 같은 이송수단을 배치하고 상기 전처리 공정이 완료된 기판을 순차적으로 상기 가공기로 공급할 수 있다. 상기 버퍼공간과 상기 가공기 사이에 로드 락 챔버를 배치하고 상기 이송수단을 상기 로드락 챔버의 내부에 배치하여 버퍼공간과 상기 가공기 사이의 급격한 공정 환경 변화를 방지할 수 있다. 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 상기 복수의 기판 이송기들의 상기 복수의 이송 테이블들 상에 안착되어 기판 지지부(600) 상에서 이동될 수 있다. 이때, 상기 복수의 이송 테이블들에 배치된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 진공 흡착 방식에 의해 상기 복수의 이송 테이블들에 고정될 수 있다. 또한, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 상기 복수의 이송 가이드들을 따라 기판 지지부(600)의 지지기둥(120)을 향하여 이송되어 상기 복수의 레이저 유도기들의 하부에 배치될 수 있다. 이때, 상기 복수의 레이저 유도기들을 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 경계영역 상부에 배치할 수 있다. In arranging a plurality of
복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 기판 지지부(600)에 배열함(S100)에 있어서, 상기 복수의 이송 가이드들을 따라 이동하는 상기 복수의 이송 테이블들에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 고정시켜 수행할 수 있다.In arranging a plurality of
상기 패턴궤적을 형성함(S200)에 있어서, 상기 제1 회전방향과 반대방향인 제2 회전방향으로 회전하면서 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면들 각각으로 레이저를 조사할 수 있다.In forming the pattern trace (S200), the laser beam is irradiated onto each of the surfaces of the plurality of
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 패턴 궤적을 형성하는 단계를 상세하게 나타낸 흐름도이다.FIG. 5 is a detailed flowchart illustrating a step of forming the pattern trajectory of FIG. 4, according to an exemplary embodiment.
도 5를 참조하면, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에 패턴 궤적을 형성함(S200)에 있어서, 기판 지지부(600)를 상기 제1 회전방향을 따라 회전시키면서 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 제1 패턴궤적을 형성하고(S210), 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 이송피치만큼 이동시키고(S220), 기판 지지부(600)를 상기 제1 회전 방향과 반대방향인 제2 회전방향을 따라 회전 시키면서 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에 제2 패턴궤적을 형성할 수 있다(S230). Referring to FIG. 5, in forming a pattern trace on a plurality of
제2 회전방향을 따라 상기 복수의 기판들의 제1 경계영역으로부터 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)로 복수의 레이저들을 안내하는 상기 복수의 레이저 유도기들을 회전시키면서 상기 복수의 레이저들을 조사하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 제1 패턴궤적을 형성하고, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 폭방향을 따라 상기 제1 경계영역에 대응하는 제2 경계영역까지 상기 제1 패턴궤적이 형성되면, 상기 복수의 레이저 유도기들의 상기 회전을 정지하고 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 상기 이송피치만큼 이송시키고, 제1 회전방향을 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 제3 경계영역으로부터 상기 3경계영역에 대응하는 제4 경계영역까지 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)로 상기 복수의 레이저 유도기들을 회전시키면서 상기 복수의 레이저를 조사하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 제2 패턴궤적을 형성할 수 있다. Irradiating the plurality of lasers while rotating the plurality of laser inductors guiding the plurality of lasers from the first boundary region of the plurality of substrates to the plurality of
상기 복수의 레이저 유도기들은 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)상에서 번갈아가면서 상기 제1 회전방향 및 상기 제2 회전방향을 따라 회전할 수 있다.The plurality of laser inductors may rotate along the first rotation direction and the second rotation direction while alternately on the plurality of
상기 복수의 레이저 유도기들은 360도 회전하면서 제1패턴궤적을 형성한 레이저 유도기와 인접하는 레이저 유도기로부터 안내된 레이저를 사용하여 상기 제 2 패턴궤적을 형성할 수 있다.The plurality of laser inductors may form the second pattern trajectory using a laser guided from a laser inductor adjacent to the laser inductor that forms the first pattern trajectory while rotating 360 degrees.
상기 제1 패턴궤적을 형성함에 있어서, 상기 가공기가 회전함과 동시에 기판 지지부(600)가 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)과 함께 상기 제2 회전방향과 반대방향인 제1 회전방향으로 회전한다. 상기 제2 패턴궤적을 형성함에 있어서, 상기 가공기가 회전함과 동시에 기판 지지부(600)가 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)과 함께 상기 제1 회전방향의 반대방향인 제2 회전방향 또는 제2 회전방향의 반대방향인 제1 회전방향으로 회전할 수 있다.In forming the first pattern trace, a first rotation in which the
상기 패턴 형성 방법에서는, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 패턴을 형성하는 가공기 지지부(600)의 일측에 배치된 적어도 하나의 기판 로더에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 수납하고, 상기 적어도 하나의 기판 로더를 이용하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 반출하여 상기 가공기로 공급하고, 가공된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 가공기 지지부(100)의 다른 일측에 배치된 적어도 하나의 기판 언로더를 이용하여 수납할 수 있다.In the pattern forming method, the plurality of
상기 적어도 하나의 기판 로더, 상기 가공기 및 상기 적어도 하나의 기판 언로더는 상기 복수의 패턴궤적들을 형성하기 위한 공정순서에 따라 상기 중심축을 중심으로 대향하여 배치되어 인라인 공정을 수행할 수 있다.The at least one substrate loader, the processor, and the at least one substrate unloader may be disposed to face each other with respect to the central axis in a process sequence for forming the plurality of pattern traces to perform an inline process.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 5에 도시된 흐름도에 대응하는 패턴 형성 단계를 나타내는 도면들이다. 도 6b 및 도 6c에서는 초점렌즈들(430b 430d) 및 대응하는 기판들(800b, 800d)은 생략하여 도시되었다.6A, 6B and 6C are diagrams illustrating a pattern forming step corresponding to the flowchart illustrated in FIG. 5. 6B and 6C, the
상기 복수의 기판 이송기들을 이용하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 상기 복수의 레이저 유도기들의 하부로 배치하고 초기 위치를 세팅할 수 있다.The plurality of
상기 복수의 이송 테이블들 상에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)이 고정되면 상기 중앙 제어기에 의해 상기 복수의 이송 테이블들은 상기 복수의 이송 가이드들을 따라 이송될 수 있다. 이때, 상기 복수의 이송 테이블들은 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d) 하부에 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 상기 제1 경계영역에 각각 정렬되도록 제어될 수 있다. 각 기판의 제1 경계영역은 상기 가공기에 의해 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 가공이 시작되는 경계영역을 의미한다.When the plurality of
상기 레이저는 정상출력에 도달하기 위해 안정화 단계가 요구된다. 이를 위해 가공대상 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 상부영역을 벗어난 영역에서 테스트용 기판 또는 흡수제 상에서 상기 복수의 레이저의 출력을 체크할 수 있다. The laser requires a stabilization step to reach normal power. To this end, the output of the plurality of lasers may be checked on the test substrate or the absorbent in a region outside the upper regions of the plurality of
도 1, 도 2, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 복수의 레이저의 출력이 정상상태에 도달하면, 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)를 회전시키면서 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상으로 레이저를 조사한다. 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에서의 패턴은 미리 홈의 크기와 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 폭방향 및 길이방향을 따른 피치간격을 프로그램화 하여 상기 제어기에 저장할 수 있다. 1, 2, 5, and 6B, when the outputs of the plurality of lasers reach a steady state, the plurality of
도 1, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 복수의 레이저 발생기들(300)은 지지부재(140)의 상면에 배치되어 지지부재(140)와 나란한 방향으로 상기 복수의 레이저들을 방사한다. 상기 방사된 복수의 레이저들은 상기 복수의 반사경들에 의해 그 경로가 수직하게 변경되어 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)로 입사된다. 상기 기판의 상부에 배치된 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)은 상기 레이저를 집속하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 표면으로 레이저를 조사한다. 이에 따라, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 패터닝 위치에 대응하는 표면이 용융 또는 용해되어 도트 패턴이 형성된다.1, 5, and 6B, the plurality of
도 2, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 레이저 발생기(300)로부터 방사된 레이저는 반사경(450), 빔 분할부(500)를 거쳐 복수의 레이저로 분할되며, 분할된 복수의 레이저들은 상기 복수의 제2 몸체들, 상기 복수의 반사경들, 상기 복수의 제1 몸체들 및 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)을 거쳐 집속되어 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 조사된다. 이에 따라, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 패터닝 위치에 대응하는 표면이 용융 또는 용해되어 도트 패턴이 형성될 수 있다.2, 5, and 6B, the laser emitted from the
이때, 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)는 각각 상기 제1 회전방향 또는 제2 회전방향을 따라 연속적으로 회전할 수 있고 복수의 레이저 발생기들(300)은 일정한 주파수를 갖는 레이저를 발생할 수 있다. 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)상에는 레이저 펄스의 주기에 대응하는 간격을 갖는 다수의 도트패턴들이 상기 복수의 레이저 유도기들의 회전궤적을 따라 상기 제1 회전방향으로 정렬되어 제1 패턴궤적을 형성할 수 있다. In this case, the
상기 패터닝 위치에 대응하는 시작점으로부터 회전궤적을 따라 상기 패턴을 형성 한 후, 상기 복수의 레이저 유도기들이 연결된 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)는 상기 중앙 제어기에 의해 제어되어 각각 상기 제1 회전방향 또는 제2 회전방향으로 일정한 회전각만큼 회전하여 제1 경계영역과 상기 기판의 폭방향을 따라 상기 제2 경계영역까지 이동한다. 따라서, 상기 제1 패턴궤적은 상기 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 가로질러 제1 경계영역으로부터 제2 경계영역까지 연장되어 완성된다. After forming the pattern along the rotational trajectory from the start point corresponding to the patterning position, the
구체적으로, 지지부재(140)와 연결된 상기 복수의 레이저 유도기들은 지지부재(140)와 함께 상기 제2 회전방향을 따라 회전한다. 이에 따라, 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)은 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에서 상기 회전각에 대응하는 회전궤적을 따라 연속적으로 이동하고 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)이 이동하는 동안 레이저는 일정한 주기에 따라 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면으로 조사된다. 따라서, 상기 복수의 레이저 유도기들의 회전궤적을 따라 일정한 간격으로 배열되는 다수의 패턴이 정렬되어 제1 경계영역에서 제2 경계영역으로 연장하는 상기 제1 패턴궤적을 형성할 수 있다. Specifically, the plurality of laser inductors connected to the
상기 중앙 제어기는 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)의 회전 조절자(미도시)를 제어하여 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 폭을 충분히 커버할 수 있도록 상기 회전각을 조절할 수 있다. The central controller controls the rotation controller (not shown) of the
도 1, 도 2, 도 5 및 도 6c를 참조하면, 상기 제1 패턴궤적을 완성하고 상기 제2 경계영역에 상기 복수의 레이저 유도기들이 배치되면, 상기 중앙 제어기에 의해 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)의 회전을 정지시키고 상기 복수의 기판 이송기들을 구동한다. 이에 따라, 상기 제1 패턴궤적이 형성된 기판은 기판의 이송방향을 따라 미리 설정된 이송피치(d)만큼 이송될 수 있다. 1, 2, 5, and 6C, when the first pattern trace is completed and the plurality of laser inductors are disposed in the second boundary region, the
이에 따라, 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)은 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 후방으로 배치된다. 즉, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)이 이동함에 따라 상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 이동방향의 반대방향으로 이송피치(d)만큼 상대적으로 이동하게 된다. Accordingly, the plurality of
상기 제1 회전방향과 반대인 상기 제2 회전방향으로 상기 복수의 레이저 유도기들을 회전시키면서 상기 레이저를 조사하여 상기 제2 경계영역으로부터 상기 제1 경계영역으로 일정한 간격으로 다수의 패턴을 정렬하여 상기 복수의 레이저 유도기들의 회전궤적을 따라 연장하는 제2 패턴궤적을 형성할 수 있다. The plurality of patterns are arranged by irradiating the laser while rotating the plurality of laser guides in the second rotation direction opposite to the first rotation direction and aligning a plurality of patterns at regular intervals from the second boundary region to the first boundary region. The second pattern trace may extend along the rotation trajectories of the laser inductors.
상기 복수의 레이저 유도기들이 연결된 지지부재(140)의 회전이동은 상기 제1 패턴궤적을 형성하는 동안의 회전이동과 이동방향만 제외하고 실질적으로 동일하다. 따라서, 지지부재(140)의 회전이동 및 이로 인한 상기 복수의 레이저 유도기들의 회전이동에 대한 자세한 설명은 생략한다. 상기 제1 및 제2 패턴궤적들은 상기 이송피치(d)에 해당하는 간격을 갖고 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에 배치될 수 있다. The rotational movement of the
지지부재(140)가 상기 제2 회전방향을 따라 계속 회전하여 상기 복수의 레이저 유도기들이 다시 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 제1 경계영역에 배치되면 전술한 바와 같이 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)의 회전은 정지되고 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)은 다시 이송방향을 따라 이송피치(d)만큼 이송된다. 이에 따라, 복수의 초점렌즈들(430a, 430b, 430c, 430d)은 다시 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 후방으로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)이 이동함에 따라 상기 복수의 레이저 유도기들은 상기 이동방향의 반대방향으로 이송피치(d)만큼 상대적으로 이동하여 배치될 수 있다. When the
상기 제1 회전방향을 따라 상기 제1 경계영역으로부터 제2 경계영역으로 연장하는 다수의 제1 패턴궤적들 및 상기 제2 회전방향을 따라 상기 제2 경계영역으로부터 제1 경계영역으로 연장하는 다수의 제2 패턴궤적들을 반복적으로 형성할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 패턴궤적들은 서로 제1 및 제2 회전방향을 따라 교호적으로 형성하며 상기 제1 및 제2 패턴궤적들의 교호적 형성은 상기 기판의 전단부로부터 후단부까지 반복함으로써 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 전면(whole surface)에 레이저로 가공된 패턴을 형성할 수 있다. A plurality of first pattern trajectories extending from the first boundary region to the second boundary region along the first rotation direction and a plurality of first pattern traces extending from the second boundary region to the first boundary region along the second rotation direction; Second pattern traces may be repeatedly formed. In this case, the first and second pattern traces are formed alternately along the first and second rotation directions, and the alternate formation of the first and second pattern traces is repeated from the front end to the rear end of the substrate. A laser processed pattern may be formed on the whole surface of the plurality of
이때, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)에 대하여 동시에 패터닝 공정이 수행되므로 동시에 복수개의 기판에 대한 패터닝 공정이 완료될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 상에 형성된 다수의 패턴들은 동일한 궤적 내에서 상기 레이저의 주기에 대응하는 원호길이만큼의 이격거리를 갖고 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 길이방향을 따라 이송피치(d)에 대응하는 간격을 갖는 패턴궤적을 형성하면서 배치될 수 있다. In this case, since the patterning process is simultaneously performed on the plurality of
기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)가 서로 반대방향을 갖는 상기 제1 회전 방향 및 상기 제2 회전방향을 따라 번갈아가면서 회전할 수 있다. 패턴 형성 장치(1000, 1100)의 작동환경이나 대상기판의 특성에 따라 상기 제1 회전방향 또는 상기 제2 회전방향의 어느 한 방향으로만 회전하도록 제어할 수 있다. 즉, 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)가 일정한 중심각의 범위 내에서 주기적으로 반복할 수 있지만, 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)가 360도 회전하면서 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)의 표면에 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우에는, 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d) 사이를 상기 복수의 레이저 유도기들이 이동하는 동안 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)에서 발생된 상기 복수의 레이저는 상기 중앙 제어기(800)에 의해 다른 경로로 유도될 수 있다. 예를 들면, 기판 지지부(600) 또는 지지부재(140)의 회전반경에 레이저 흡수제를 설치하여 상기 레이저를 흡수할 수 있다. 이에 따라, 복수의 레이저 발생기들(300a, 300b, 300c, 300d)의 대기상태(standby)나 동작상태와 무관하게 레이저를 계속 발생시킴으로써 레이저 발생기를 안정적으로 동작시킬 수 있다. The
상기 제1 패턴궤적을 형성함에 있어서, 기판 지지부(600)가 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)과 함께 회전함과 동시에, 상기 복수의 레이저 유도기들이 상기 제1 회전방향의 반대방향으로 회전할 수 있다. 상기 제2 패턴궤적을 형성함에 있어서, 기판 지지부(600)가 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)과 함께 회전함과 동시에 상기 복수의 레이저 유도기들이 상기 제1 회전방향의 반대방향으로 회전할 수 있다. 이 경우에는, 상기 가공기가 단독으로 회전하는 경우와 비교하여 상기 가공기와 기판 지지부(600)의 상대적인 회전속도가 빨라지므로, 상기 제1 패턴궤적 및 상기 제2 패턴궤적을 형성하기 위한 레이저의 방사 주기를 짧게 하여 상대적으로 낮은 상기 가공기의 회전 속도로도 동일한 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 보다 낮은 속도를 가지는 상기 가공기의 회전을 통하여 공정의 안정성을 높이고, 효율을 개선 할 수 있다. 기판 지지부(600)는 별도의 회전 모터(미도시)에 의하여 회전될 수 있다.In forming the first pattern trace, the
상기 패터닝 공정이 완료된 복수의 기판들(800a, 800b, 800c, 800d)을 상기 기판 언로더에 수납할 수 있다. 상기 기판 언로더는 상기 기판 로더와 마찬가지로 기판 카세트 또는 다른 후처리 공정의 공정챔버와 연결되는 버퍼공간일 수 있다. 상기 가공기와 상기 기판 언로더 사이의 구성은 상기 기판 로더와 상기 가공기 사이의 구성과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. The
이상에서 설명한 바와 같은 패턴 형성 방법에 의하면, 일군의 기판에 대하여 상기 패터닝 공정을 상기 기판 지지부를 회전시키는 방식으로 수행하여 공정효율을 높일 수 있다. 즉, 상기 패턴 형성 장치를 이용하여 다수의 기판에 대한 배치식 패터닝 공정을 수행할 수 있다. According to the pattern forming method as described above, the patterning process for a group of substrates may be performed by rotating the substrate supporter to increase the process efficiency. That is, a batch patterning process for a plurality of substrates may be performed using the pattern forming apparatus.
또한, 종래 레이저 유도기의 선형이동을 회전이동으로 대체함으로써 상기 복수의 레이저 유도기들을 지지하는 지지부가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴 형성 장치의 설치 편의성 및 유지비용을 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 레이저의 경로 손실을 최소화함으로써 기판에 조사되는 레이저의 세기를 균일하게 유지함으로써 생성되는 패턴의 균일도를 높일 수 있다.In addition, it is possible to minimize the space occupied by the support for supporting the plurality of laser guides by replacing the linear movement of the conventional laser guide to rotational movement. Accordingly, installation convenience and maintenance cost of the pattern forming apparatus can be reduced. In addition, by minimizing the path loss of the laser, it is possible to increase the uniformity of the generated pattern by maintaining the intensity of the laser irradiated onto the substrate uniformly.
본 발명은 기판의 패턴 형성 시스템에 유용하게 이용될 수 있다. 본 발명은 웨이퍼와 같이 반도체 소자를 가공하기 위한 반도체 기판, 평판 표시장치를 제조하기 위한 유리기판 및 상기 평판 표시장치의 백라이트 어셈블리의 도광판 등에 레이저를 이용하여 일정한 간격을 갖는 패턴궤적을 형성하는 방법 및 장치에 다양하게 이용될 수 있다. The present invention can be usefully used in the pattern forming system of the substrate. The present invention provides a method for forming a pattern trace with a predetermined distance using a laser, such as a semiconductor substrate for processing a semiconductor device, such as a wafer, a glass substrate for manufacturing a flat panel display and a light guide plate of the backlight assembly of the flat panel display; It can be used in various ways in the device.
상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다. While the invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will be able to variously modify and change the invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I will understand.
100: 가공기 지지부 200: 기판 이송기
300: 레이저 발생기 400, 401: 레이저 유도기
500: 빔 분할부 600: 기판 지지부
800a, 800b, 800c, 800d: 복수의 기판
1000, 1100: 패턴 형성 장치100: processing machine support 200: substrate feeder
300:
500: beam splitter 600: substrate support
800a, 800b, 800c, and 800d: a plurality of substrates
1000, 1100: pattern forming apparatus
Claims (7)
상기 가공기는,
상기 복수의 기판들의 표면들 각각으로 레이저를 조사하는 동안에 상기 제1 회전방향과 반대방향인 제2 회전방향으로 회전하고,
상기 중심축을 형성하기 위한 지지기둥 및 상기 지지기둥에 연결되어 상기 중심축을 중심으로 배치된 평탄한 상면을 갖는 지지부재를 구비하는 가공기 지지부;
상기 복수의 기판들을 가공하기 위한 레이저빔을 생성하는 레이저 발생기;
상기 가공기 지지부의 상면에 배치되어 상기 레이저빔을 진행방향과 직각으로 분할하는 적어도 하나의 빔 분할기 및 진행방향으로 분할된 레이저빔의 제1 경로를 변경하는 적어도 하나의 반사경을 포함하여 복수의 방향으로 레이저빔을 분할하는 빔 분할부; 및
상기 가공기 지지부의 단부에 부착되어 상기 복수의 기판들을 가공할 수 있도록 상기 빔 분할부에 의해 분할된 상기 복수의 레이저빔들의 제2 경로를 변경하고 집속하는 복수의 레이저 유도기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.A plurality of substrates arranged in a first rotational direction about a central axis and linearly moving in a direction perpendicular to the first rotational direction so as to be parallel to one surface perpendicular to the central axis and to face the central axis. A pattern forming apparatus comprising a substrate supporter and a processing unit for irradiating a laser onto each of the surfaces of the plurality of substrates and simultaneously forming pattern traces on the plurality of substrates along a rotational track about the central axis.
The processing machine,
Rotate in a second rotational direction opposite to the first rotational direction while irradiating a laser onto each of the surfaces of the plurality of substrates,
A processing unit support having a support column for forming the central axis and a support member connected to the support column and having a flat upper surface disposed about the central axis;
A laser generator for generating a laser beam for processing the plurality of substrates;
At least one beam splitter disposed on an upper surface of the machine supporter to divide the laser beam at right angles to the traveling direction, and at least one reflector to change a first path of the laser beam split in the traveling direction in a plurality of directions; A beam splitter dividing a laser beam; And
And a plurality of laser inductors attached to an end of the machine supporter to change and focus a second path of the plurality of laser beams divided by the beam splitter to process the plurality of substrates. Pattern forming apparatus.
상기 기판 지지부의 상면에 배치되어 상기 복수의 기판들을 상기 가공기에 의해 가공될 수 있는 위치로 이송시키기거나 상기 가공된 복수의 기판들을 상기 기판 지지부로부터 반출하기 위한 복수의 이송 가이드들 및 상기 복수의 이송 가이드들과 착탈 가능하게 연결되며 상면에 상기 복수의 기판들을 고정시킬 수 있는 복수의 이송 테이블들을 구비하는 복수의 기판 이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치. The method of claim 1, wherein the pattern forming apparatus
A plurality of transfer guides and a plurality of transfer guides disposed on an upper surface of the substrate support to transfer the plurality of substrates to a position that can be processed by the processing machine or to carry out the plurality of processed substrates from the substrate support; And a plurality of substrate transferers detachably connected to guides and having a plurality of transfer tables capable of fixing the plurality of substrates on an upper surface thereof.
상기 복수의 레이저 발생기들과 대향하도록 배치되어 상기 복수의 레이저 발생기들에 의해 방사된 상기 복수의 레이저들을 상기 복수의 기판들의 상면에 입사하도록 반사하는 복수의 반사경들; 및
상기 복수의 반사경들에서 반사된 상기 복수의 레이저들을 집속하여 상기 복수의 기판들로 집중시키는 복수의 초점렌즈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.The method of claim 1, wherein the plurality of laser inductors
A plurality of reflecting mirrors disposed to face the plurality of laser generators and reflecting the plurality of lasers emitted by the plurality of laser generators to be incident on an upper surface of the plurality of substrates; And
And a plurality of focus lenses for focusing the plurality of lasers reflected by the plurality of reflectors and concentrating them on the plurality of substrates.
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|---|---|---|---|
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