KR101299042B1 - 레이저 가공 장치와 그 가공 방법 및 데브리 회수 기구와그 회수 방법 - Google Patents

레이저 가공 장치와 그 가공 방법 및 데브리 회수 기구와그 회수 방법 Download PDF

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Abstract

레이저광을 가공 대상물(加工對象物)에 조사(照射; irradiate)해서 패턴 가공할 때에 가공 대상물로부터 발생하는 가공 비산물(加工飛散物; debris)을 효율좋게 제거하고, 가공 대상물에 부착(付着)하는 데브리(debris)를 삭감한다.
레이저광을 이용하여 기판(基板; sbustrate) 위의 다층막(多層膜) 위에 형성되는 투명 도전막(透明導電膜; transparent conductive film)의 패턴 가공을 행할 때에, 투명 도전막의 레이저 조사부 근방에 기체 C1, C2, C3, C4를 유입시킴으로써 소용돌이 기류(渦氣流; vortex flow) B를 발생시키는 소용돌이 발생 기구를 가지는 데브리(debris) 회수(回收; extraction) 수단(22)을 이용하고, 이 데브리 회수 수단(22)을 기판에 근접시키고, 레이저 조사에 의해 발생한 기판 위에 퇴적하기 전 및 퇴적한 후의 가공 비산물을, 상기 소용돌이 기류에 말려들게 해서(卷入; entrapping) 레이저 조사부 근방의 기체와 함께 회수하여 외부로 배기하는 구성으로 했다.
레이저 조사 장치, 레이저광, 기판, 각인 영역, 데브리(가공 비산물), 데브리 회수 수단, 소용돌이 형성용 기반.

Description

레이저 가공 장치와 그 가공 방법 및 데브리 회수 기구와 그 회수 방법{LASER PROCESSING APPARATUS AND LASER PROCESSING METHOD AS WELL AS DEBRIS EXTRACTION MECHANISM AND DEBRIS EXTRACTION METHOD}
도 1은 본 발명의 레이저 가공 장치의 1형태 예를 도시하는 전체적 구성도,
도 2는 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 사시도,
도 3은 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 베이스 부분의 저면도,
도 4는 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 소용돌이 발생 방법을 설명하기 위한 베이스 부분의 저면도,
도 5는 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 동심원 모양 홈에 의한 동심원 모양 기류의 발생 방법을 설명하기 위한 평면도,
도 6은 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 소용돌이 형성용 플레이트의 평면도,
도 7은 도 6의 A-A선을 따른 단면도,
도 8은 종래의 레이저 가공 장치의 1형태 예를 도시하는 개략 구성도.
[부호의 설명]
1…레이저 제어장치, 2…레이저 조사 장치, 3…레이저광, 4…기판, 5…대물(對物) 렌즈, 6…블랙 매트릭스, 7…가공 테이블, 8…각인 영역(刻印領域), 9…흡인(吸引) 덕트, 10…배기 장치, 11…기체 송출(送出) 장치, 12…플로우 노즐, 13…데브리(가공 비산물), 14…빔 정형기(整形器), 15…마스크 또는 가변(可變) 애퍼처, 16…투영 렌즈, 18…스테이지 19…상부 투과창(透過窓), 20…레이저 가공 장치, 21…투과 구멍, 22…데브리 회수 수단, 23…케이스(筐體), 23a…소용돌이 형성용 기반(基盤), 23b…기체 도출부(導出部), 23c…챔버, 24…배기 펌프, 25a∼25d, 27a, 17b…기체 도입부, 27…투명 도전막, 32…배기 구멍, 33…부상용(浮上用) 홈, 34…기체 공급 구멍, 35…소용돌이 형성용 홈, 36…소용돌이 형성 스페이스, 37…동심원 모양 홈, 38…소용돌이 형성용 플레이트, 38a…내경(內徑), 38b…방사 모양 홈, 38d…R형상(形狀) 또는 테이퍼부, 38e…공급부, 38f…배출부.
본 발명은, FPD(플랫 패널 디스플레이) 등의 다층 박막(多層薄膜) 위의 투명 전극(透明電極)에 이용되는 투명 도전막(透明導電膜; transparent conductive film)을 패턴 가공하는 레이저 가공 장치나 레이저 가공 방법에 관한 것으로서, 특히, 가공 대상물(加工對象物)의 표면에 레이저광을 조사(照射; irradiate)해서, 애블레이션(ablation), 열용융(熱溶融; thermofusion) 혹은 그들의 복합 작용에 의한 레이저 가공시에 발생하는 가공 비산물(加工飛散物)(데브리: debris)을 제거(除去; remove)·회수(回收; extract)하기 위한 레이저 가공 장치와 그 가공 방법 및 데브리 회수 기구와 그 회수 방법에 관한 것이다.
투명 도전막은 현재, 플랫 디스플레이 등의 다층막 기판이나 태양 전지(電池) 등의 투명 전극으로서 채용되고 있다. 또, 장래의 표시 디바이스로서 개발이 진행되고 있는 전자(電子) 페이퍼의 분야에서도 투명 전극으로서 널리 채용되고 있으며, 그 용도는 확대되고 있다. 그리고, 디스플레이의 고정세화(高精細化; higher definition), 저비용화(低費用化; lower costs) 경쟁은, 근년에 심해지고 있으며, 제조 현장에서도 보다 높은 품질(高品質), 높은 생산성(高生産性)의 투명 도전막이 요구되고 있다.
이와 같은 투명 도전막은, 통상, 포토리소그래피법에 의해서, 소망(所望; desired)의 형상(形狀; shape)으로 패터닝된다. 예를 들면, 유리(glass), 플라스틱, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(基板) 위에, ITO(Indium Tin Oxides)막, 또는 ZnO(산화 아연)막 등으로 이루어지는 투명 도전막을 진공 성막(眞空成膜)하고, 그 위에 레지스트층을 형성해서, 소정 패턴을 가지는 포토마스크를 통해서 광을 조사하고 레지스트층을 감광(感光)한다. 그리고, 현상(現像), 포스트베이크(post bake)함으로써 포토마스크 패턴을 레지스트층에 전사(轉寫)하고, 웨트 에칭에 의해 투명 도전막의 레지스트로 피복(被覆; cover)되어 있지 않은 부분을 제거하고, 최후에 잔류(殘留; remaining) 레지스트층을 제거함으로써 소망의 투명 도전막 패턴을 얻고 있다.
그러나, 상술한 포토리소그래피 공정은, 코터 디벨로퍼(coater/developer) 등의 대형(大型)의 장치가 필요하게 되고, 설비 투자 및 풋프린트(footprint) 면에서 문제로 된다. 또, 현상액(現像液; developing solution) 등의 약액(藥液)을 대량으로 사용하기 때문에, 환경 보전의 면에서도 문제로 된다. 그래서, 포토리소그래피 공정을 생략하고 제조 공정을 간략화(簡略化)하는데, 레이저광을 이용하여 직접, 투명 도전막을 가공하는 기술이 특허 문헌 1에서 개시되어 있다.
특허 문헌 1에 개시된 레이저를 이용한 가공에서는, 레이저광의 조사를 받은 가공 대상물의 표면에서 비산물이 가공 영역 주변에 부착(付着)한다. 이것을 일반적으로 데브리라고 부르고 있다. 이와 같은 데브리가 기판에 부착하면, 소망의 가공 품질, 가공 정밀도(精度)를 얻을 수 없는 일도 있다. 이 데브리의 저감 방법으로서,
① 데브리의 발생 그 자체를 억제(抑制)하는 방법.
② 기판 위에의 데브리의 퇴적 후에 이 데브리를 제거하는 방법.
③ 데브리 자체의 퇴적을 줄이는 방법 등이 알려져 있다.
상기 ①항의 데브리의 발생량을 저감하기 위해서, 가공 대상물에의 레이저광의 조사와 함께 어시스트 가스(assist gas)를 내뿜는(吹付; blowing) 것이 유효하다고 하는 것이 알려져 있다. 레이저 가공 헤드에 내측 노즐과, 그의 외주면을 둘러싸도록 외측 노즐을 배치하고, 내측 노즐로부터 가공 영역을 향해서 어시스트 가스를 분출(噴出)하고, 분출한 어시스트 가스를 외측 노즐로 흡인(吸引; suck)해서 데브리를 배출하는 수법(手法)(이하, 수법 1이라고 한다)이 특허 문헌 2에 개시되 어 있다. 그리고, 데브리의 발생 그 자체를 제어하는 방법으로서는, 소정의 분위기 가스에 의해서 분해(分解; decomposing), 혹은 재부착(再付着; re-deposition)을 방지하는 방법이나, 진공도(眞空度) 10Pa(10-2Torr) 정도의 감압하(減壓下)에서 가공 대상물을 가공함으로써, 가공 대상물 위에 퇴적(堆積; deposit)하는 데브리의 부착량을 대폭 감소할 수 있는 것도 알려져 있다.
또, 상기 ②항의 가공 대상물 위에 퇴적 후의 데브리를 제거하는 방법으로서, 가공 대상물을 향해서 레이저광을 출력하는 레이저 가공 헤드와 그 가공 대상물 측에 장착(裝着; mount)된 노즐을 구비하고, 레이저 가공 헤드로부터 출력된 레이저광을, 어시스트 가스와 함께 노즐의 가스 도입로(導入路; inlet path)를 통해서 가공 대상물에 조사하고, 노즐의 가스 도입로의 외주측(外周側; outer circumference side)에 만들어진(형성된) 고리모양(環狀; circular)의 가스 흡인구멍에서 가공 대상물 부근에 생긴 데브리를 어시스트 가스와 함께 흡인하는 레이저 가공 방법(이하, 수법 2라고 한다)이 특허 문헌 3에 개시되어 있다.
또, 상기 ③항과 같이 데브리의 퇴적을 적게 하는 방법으로서, 가공 영역 근방의 표면에 기체를 분출하는 유체 송출 장치(流體送出裝置; fluid feed apparatus)를 설치하고, 반대측에 유체를 흡인하는 흡인 덕트(suction duct)를 설치해서 가공 비산물이나 데브리를 가공 영역으로부터 불어날려버리고(吹去; blow away), 기체를 분출함과 동시에 이것을 흡인해서 제거하는 수법(이하, 수법 3이라고 한다)이 특허 문헌 4에 개시되어 있다.
상술한 특허 문헌 4에 개시된 구성에 대해서, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8에 도시하는 것은 복수(複數)의 가공기에 의한 일련(一連)의 가공 공정을 거침으로써 유리 기판(4)에 각종 성막 처리와 패터닝을 행해서 소정의 제품을 제조하는 제조 공정의 일부에 설치한 유리 기판(4)에 제조 번호를 각인(刻印; stamping)하는 레이저 가공 장치이다. 이 레이저 가공 장치는, 재치(載置; mount)된 유리 기판(4)의 평면에 평행한 2방향으로 이동해서 제조 번호를 각인하는 각인 영역의 위치 결정을 행하는 가공 테이블(7)과, 재치한 유리 기판(4)의 품종(品種)에 대응한 제조 번호를 각인 영역(8)에 각인하는 레이저 조사 장치(2)와, 가공 테이블(7)에 재치한 유리 기판(4)의 각인 영역(8)에 유체를 분사(噴射)하는 블로우 노즐(blow nozzle)(12)을 가지는 유체 송출 장치(11)와, 각인 영역(8)의 유체를 흡인하는 흡인 덕트(9)를 가지는 배기(排氣; discharge) 장치(10)를 구비한다. 레이저 제어 장치(1)로부터의 레이저 조사 장치(2)의 대물(對物) 렌즈(5)를 거쳐서 출사(出射; emit)된 레이저광(3)에 의해 유리 기판(4)의 가공을 행할 때, 각인 영역(8)의 블랙 매트릭스(6) 에 레이저광(3)을 조사하는 것에 의해, 발생하는 가공 비산물(이물(異物), 데브리)(13)을 제거하고 있다.
그렇지만, 수법 1과 같이 내측 노즐에서 가공 영역으로 어시스트 가스를 내뿜어도, 데브리는 확산해서 재부착해 버리고, 외측 노즐의 흡인력을 강하게 해도 충분히 제거할 수는 없다. 또, 수법 2와 같이 분위기 유체를 고리모양의 가스 흡인 구멍에 의해 흡인하더라도 사방팔방(四方八方; every direction)으로 확산하는 데브리를 모두 회수할 수 없다는 과제를 가지고 있었다. 마찬가지로, 수법 3과 같이 가공 영역 근방의 표면에서 데브리를 불어날려버려, 흡인, 배출하려고 해도 모든 데브리를 흡인할 수 없고, 잔류한 데브리는 흐름을 따라서 살포(散布; scatter)된 것과 같은(同) 결과로 되어 버린다. 이 경우, 비록 흡인력을 상승시키더라도 데브리를 제거, 회수하는 것은 곤란했다.
[특허 문헌 1] 일본 특개(特開) 제2004-153171호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특개평(特開平) 제9-192870호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특개 제2004-337947호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특개평 제10-99978호 공보
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 레이저광을 가공 대상물에 조사해서 패턴 가공할 때에 가공 대상물로부터 발생하는 가공 비산물을 효율좋게 제거하고, 가공 대상물에 부착하는 데브리를 삭감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 레이저광을 이용하여 기판 위의 다층막 위에 형성되는 투명 도전막의 패턴 가공을 행할 때에, 투명 도전막의 레이저 조사부 근방에 기체를 유입시킴으로써 소용돌이 기류(渦氣流; vortex flow)를 발생시키는 소용돌이 발생 기구를 가지는 데브리 회수 수단을 이용하고, 이 데브리 회수 수단을 기판에 근접시키고, 레이저 조사에 의해 발생한 기판 위에 퇴적하기 전 및 퇴적한 후의 가공 비산물을, 상기 소용돌이 기류에 말려들게 해서(卷入; entrapping) 레이저 조사부 근방의 기체와 함께 회수하여 외부로 배기하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 레이저 조사에 의해 발생한 가공 비산물을 레이저 조사부 근방의 기체와 함께 소용돌이 기류에 말려들게 해서 회수하므로, 가공 비산물이 소용돌이 기류에 의해 레이저광의 조사 에리어 중심 부근에 모여져(集; collect), 주위로의 비산(飛散; scattering)을 억제하면서 가공 비산물을 효율좋게 회수할 수가 있다.
또, 상술한 발명에 있어서, 상기 데브리 회수 수단은, 레이저광의 광로(光路)임과 동시에 배기 구멍(排氣孔; outlet hole)과 통하는 소용돌이 기류의 유로(流路)인 투과 구멍을 구비한 소용돌이 기류 배기부와, 기판과 대향(對向) 배치되는 소용돌이 형성부로 이루어진다. 이 소용돌이 형성부는, 소용돌이 기류의 회전 방향에 대응함과 동시에 상기 투과 구멍과 연통하는 방사 모양(放射狀; radial)의 소용돌이 형성용 홈(渦形成用溝; vortex-forming groove)이, 해당(當該) 소용돌이 형성부의 기판과의 대향면에 형성된 소용돌이 형성용 플레이트를 가지고, 이 소용돌이 형성용 플레이트의 소용돌이 형성용 홈에 대해서 기체를 도입해서, 소용돌이 형성용 홈을 흘러 소용돌이 기류를 형성하는 기체를, 소용돌이 기류 배기부의 투과 구멍을 거쳐서 배기 구멍에서 외부로 배기하는 구성으로 한다.
상기 구성에 따르면, 소용돌이 형성부의 가공 대상 기판과의 대향면에, 소용돌이 기류의 회전 방향에 대응함과 동시에 투과 구멍과 연통하는 방사 모양의 소용 돌이 형성용 홈을 형성했으므로, 이 소용돌이 형성부에 도입된 기체(氣體; gas)가 소용돌이 형성용 홈을 따라 흐르고, 그것에 의해서 소용돌이 기류가 발생한다. 그리고, 가공 비산물을 그 소용돌이 기류에 말려들게 해서 투과 구멍을 경유(經由)해서 위쪽으로 배기하므로, 가공 비산물이 레이저광의 조사 에리어 중심 부근에 모여져서 주위로의 비산을 억제하면서 가공 비산물을 효율좋게 회수할 수가 있다.
또, 상술한 발명에 있어서, 상기 소용돌이 형성용 플레이트의 기판과의 대향면의 외주측에 상기 소용돌이 형성용 홈과 연통하는 고리모양의 홈을 만들고(형성하고), 그 고리모양의 홈에 형성한 기체 공급 구멍으로부터 기체를 도입해서 소용돌이 형성용 홈에 그 기체를 공급하고, 고리모양의 홈내에 소용돌이 기류의 회전 방향과 같은 기류를 발생시키는 구성으로 한다.
상기 구성에 따르면, 소용돌이 형성용 플레이트에 기체를 유입하는 전단(前段) 부분으로서, 소용돌이 형성용 플레이트의 외주측에 고리모양의 홈을 만들고(형성하고), 그 고리모양의 홈에 기체를 도입하는 것에 의해, 도입된 기체가 정류(整流)되고, 또한 소용돌이의 회전 방향에 맞춘(合; corresponding) 기류가 만들어지고(형성되고), 그 기류를 소용돌이 형성용 홈에 공급함으로써, 흐트러짐(亂; turbulent)이 적은 소용돌이가 형성된다.
또, 상술한 발명에 있어서, 상기 고리모양의 홈에 형성된 기체 공급 구멍에 기체를 도입하는 기체 도입부(氣體導入部; gas inlet portion)를 구비하고, 그 기체 도입부는, 상기 소용돌이 형성용 홈의 배치와 대응지어지고(對應付; 대응시켜지고), 상기 투과 구멍의 중심과 고리모양 홈의 기체 공급 구멍을 연결(結; connecting)하는 직선에 대해서 발생해야 할 소용돌이 기류의 회전 방향의 풍상측(風上側; windward side; 바람이 불어오는 쪽)에 경사져서 설치된 구성으로 한다.
상기 구성에 따르면, 소용돌이 형성용 플레이트의 외주측에 만들어진 (형성된) 고리모양의 홈에 대해서, 기체 공급 구멍으로부터 소용돌이 형성용 홈의 배치, 즉 소용돌이 형성용 홈의 방향에 따른 소정 각도로 기체가 도입되고, 고리모양 홈내에서, 소용돌이 형성용 홈의 방향에 대응한 방향의 정류화된 고리모양의 흐름을 발생시킬 수가 있다.
또, 상술한 발명에 있어서, 상기 소용돌이 형성용 플레이트에 형성된 소용돌이 형성용 홈에서의 고리모양 홈측의 홈폭(溝幅)을 같은(同) 투과 구멍 측의 홈폭에 대해서 소정의 비(比)로 크게 구성한다.
상기 구성에 따르면, 소용돌이 형성용 홈의 홈폭에 개구비(開口比)를 만드는(설정하는) 것에 의해 소용돌이 형성용 홈으로부터 배출되는 기체의 유속을 가속시킬 수 있으며, 그 기체를 소용돌이 형성용 플레이트의 중심 부분에 모아서, 가공 비산물을 소용돌이 기류에 말려들게 하기 쉽게 할 수가 있다.
또, 상술한 발명에 있어서, 상기 소용돌이 기류 배기부의 투과 구멍과 상기 소용돌이 형성용 플레이트의 소용돌이 형성용 홈과의 사이에 고리모양 기류를 형성하는 공간이 만들어져 이루어지는 구성으로 한다.
상기 구성에 따르면, 일정(一定; certain)한 공간 내에서 기류를 일으킬 수 있고, 흐트러짐이 적은 소용돌이가 형성된다.
또, 상술한 발명에 있어서, 상기 고리모양 기류를 생성하는 공간과 이어지는 (繫; continuous) 상기 투과 구멍의 개구부 부근의 벽면에 곡면 형상(曲面形狀; curved shape) 또는 테이퍼 형상(tapered shape)이 형성되어 이루어지는 구성으로 한다.
상기 구성에 따르면, 소용돌이 형성용 플레이트의 개구부의 공기 저항이 줄어들므로, 데브리를 스무스(smooth)하게 배출할 수가 있다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명의 1형태 예를 도 1 내지 도 7에 의해 설명한다. 도 1 은 본 발명의 레이저 가공 장치의 1형태 예를 도시하는 전체적 구성도, 도 2 는 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 사시도, 도 3은 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 베이스(base) 부분의 저면도(底面圖), 도 4는 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 기구의 소용돌이 발생 방법을 설명하기 위한 베이스 부분의 저면도, 도 5는 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 장치의 동심원 모양(同心圓狀) 홈에 의한 동심원 모양 기류의 발생 방법을 설명하기 위한 평면도, 도 6은 본 발명의 레이저 가공 장치에 이용하는 데브리 회수 장치의 소용돌이 형성용 플레이트의 평면도, 도 7은 도 6의 A-A선을 따른 단면도(斷面矢視圖)이다.
본 발명은, 가공 대상물인 유리 기판에 형성한 다층막 위에 투명 도전막을 형성할 때에 투명 도전막의 표면에 레이저광을 조사해서, 애블레이션, 열용융 혹은 그들의 복합 작용에 의한 레이저 가공시에 발생하는 가공 비산물(데브리:debris)을 제거·회수하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법과 데브리 회수 기구와 그 회수 방법을 제공하는 것이다. 이하의 설명에서, 레이저 가공시에 발생한 퇴적전 및 퇴적후의 가공 비산물을 총칭(總稱)해서 데브리라고 한다.
본 발명에 이용하는 레이저 가공 장치는, 레이저 광원과, 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광을 가공 대상물의 가공면에 소정 패턴으로 광학적(光學的)으로 투영(投影)하는 광학계(光學系)를 가지고, 가공 대상물 위의 투명 도전막에 대단히(극히) 근접해서 배기 구멍이 뚫린 데브리 회수 기구를 설치하고, 그 데브리 회수 기구의 일면(一面)으로부터 레이저광을 조사해서, 투명 도전막의 레이저광 조사면 근방의 기체 분위기를 데브리 회수 기구의 배기 구멍에서 배기하는 구성으로 되어 있다. 본 발명의 레이저 가공 장치를 이용하여 레이저광을 조사한 경우, 간단한 구성으로 투명 도전막의 레이저광 조사면을 감압 분위기로 할 수 있으므로, 레이저광 조사시의 투명 도전막이 그 하층의 수지층(樹脂層) 등에서 이탈(離脫)할 때의 승화압(昇華壓)이 높아지고, 가공에 요(要)하는 조사 에너지를 저감할 수가 있다. 또, 레이저광의 조사에 의해서 수지층에서 이탈한 데브리를 포함하는 가공 영역 근방의 표면으로 분출하는 기체를, 데브리 회수 기구의 배기 구멍을 통해서 효율좋게 제거할 수가 있다.
이하, 본 발명의 레이저 가공 장치의 1형태 예에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 개략적 레이저 광학계와 데브리 회수 장치를 도시하는 것이며, 도 1에서 도 8과의 대응 부분에는, 동일 부호를 붙여서 설명한다.
도 1에 도시하는 레이저 가공 장치(20)에서, (1)은 레이저 광원을 가지는 레 이저 제어 장치이며, 레이저 제어 장치(1)의 레이저 광원으로부터 출사된 레이저광(3)은 빔 정형기(整形器; shaper)(14)를 거쳐서 소정 형상 치수로 정형된 후에, 마스크 또는 가변 애퍼처(15)로 소정의 패터닝 형상으로 된다. 소정의 패터닝 형상으로 된 레이저광(3)은 투영 렌즈(16)를 투과하고, 데브리 회수 수단(22)의 상부 투과창(19)과 투과 구멍(21)을 거쳐서 투명 도전막(27)에 조사된다.
즉, 레이저광(3)은, 스테이지(18) 위에 재치된 가공 대상물인, 유리 기판(4)의 표면에 형성한 다층막 위의 투명 도전막(27)을 패터닝할 때에 발생하는 데브리(13)를 회수하는 기구를 구비한 데브리 회수 수단(22)에 조사된다. 그리고, 데브리 회수 수단(22)의 케이스(筐體; case body)(23)의 상부에 형성한 상부 투과창(透過窓)(19) 및 케이스(23)의 저부(底部)에 형성한 투과 구멍(21)을 거쳐서, 기판(4)의 표면에 형성되어 있는 투명 도전막(27)에 조사된다. 데브리 회수 수단(22)의 케이스(23)에는 배기 펌프(24)와, 기류 도입부(25a∼25d)를 구성하는 4개의 파이프가 돌출하여 설치(突設; protrude)되어 있다. 또한, 도 1에서는, 기판(4)에 적층된 다층막 중 투명 도전막(27)만을 표현하고 있지만 도 1의 예에 한정되는 것은 아니며, 다층막은 그 밖의 수지층이나 금속층 등을 포함하고 있어도 좋은 것은 물론이다.
레이저 제어 장치(1)의 레이저 광원(光源)에는, 예를 들면 엑시머 레이저를 이용한다. 엑시머 레이저에는, 레이저 매질(媒質)이 다른(異) 복수의 종류가 존재하고, 파장이 긴 쪽부터 XeF(351㎚), XeCl(308㎚), KrF(248㎚), ArF(193㎚), F2(157 ㎚)가 존재한다. 다만, 레이저는 엑시머 레이저에 한정되는 일은 없으며, 고체(固體) 레이저나 CO2 레이저 등이라도 상관없다.
빔 정형기(14)는, 레이저 광원으로부터의 레이저광(3)을 정형함과 동시에, 빔 강도의 균일화(均一化)를 행하고 출력한다. 마스크 또는 가변(可變) 애퍼처(15)는 소정의 패턴 형상을 가지고, 빔 정형기(14)로 정형된 레이저광(3)을 통과시켜 소정 패턴의 빔으로 가공한다. 이 마스크 또는 가변 애퍼처(15)는, 예를 들면 금속 재료로 형성된 구멍뚫린(穴明; preforated) 마스크, 투명한 유리 재료나 금속 박막으로 형성된 포토마스크, 유전체(誘電體) 재료로 형성된 유전체 마스크 등이 이용된다. 투영 렌즈(16)는, 마스크 또는 가변 애퍼처(15)의 패턴을 통과한 레이저광(3)을, 소정 배율(倍率)로 스테이지(18) 위의 가공 대상물인 기판(4)의 가공면에 투영하는 것이다.
스테이지(18)는, 투영 렌즈(16)로부터 투영되는 레이저광(3)이 기판(4)의 가공면에 초점맞춰지도록(合焦; focus) 배치되어 있다. 이 스테이지(18) 는, 레이저광(3)이 가공 대상물인 기판(4)의 가공면 위를 주사(走査) 가능하도록, 레이저광(3)의 광축에 수직인 평면을 따라서 이동 및 위치 결정이 가능한 X-Y 스테이지 혹은 3축(軸) 스테이지 등의 구성으로 되어 있다.
도 2에 데브리 회수 기구를 가지는 데브리 회수 수단(22)의 사시도를 도시한다. 데브리 회수 수단(22)의 케이스(23)는 가공 대상물과 대향 배치되는 대략(略) 원반모양(原盤狀)의 소용돌이 형성용 기반(基盤; substrate)(23a)과, 이 소용돌이 형성용 기반(23a)의 대략 중심 위치에 세워 설치(立設; provided upright)한 원통형의 기체 도출부(23b)와, 이 기체 도출부(23b) 위에 재치된 대략 입방체 형상(立方體形狀; cubic)의 챔버(chamber)(23c)로 구성되고, 이들은 알루미늄 또는 스텐레스 등으로 제작(作製)되어 있다. 소용돌이 형성용 기반(23a)은 소용돌이 형성부로서, 또 기체 도출부(23b)와 챔버(23c)는 소용돌이 기류 배기부로서 기능한다.
챔버(23c)의 상부(上部)에는, 예를 들면 KrF 레이저의 경우에는 석영, ArF 레이저의 경우에는 불화 칼슘으로 만들어진, 레이저광(3)이 투과하는 상부 투과창(19)이 형성됨과 동시에, 챔버(23c)의 일측판(一側板)에는 배기 구멍(32)이 뚫려 있다. 이 배기 구멍(32)에 도시하지 않은 배기용 덕트가 감입(嵌入; fit into)되어, 도 1에 도시되어 있는 배기 펌프(24)를 이용하여, 회수한 데브리(13)를 화살표 A 방향으로 배기한다.
또, 챔버(23c)의 다른(他) 측면에는 데브리 회수 수단(22)을 부상시키기 위한 기체를 도입하는 기체 도입부(27a, 27b)가 형성되어 있다. 그리고, 챔버(23c)의 하부의 기체 도출부(23b) 및 소용돌이 형성용 기반(23a)에는 소용돌이 형성 기구가 설치되어 있고, 데브리(13)를 소용돌이 형성용 기반(23a)의 중심에 화살표 B와 같이 소용돌이치는 모양(渦卷狀; vortex)으로 모아서 회수한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 소용돌이 형성용 기반(23a)의 원주(圓周)를 4등분한 각 위치에는 기체 도입부(25a, 25b, 25c, 25d)가 배설(配設; dispose)되어 있고, 이 기체 도입부(25a, 25b, 25c, 25d)에 대해서 각각 화살표 C1, C2, C3, C4 방향으로부터 기체가 공급되어, 소용돌이 형성용 기반(23a) 내에 기체가 도입된다.
상기 기체 도입부로부터 도입되는 기체는 소위 어시스트 가스이며, CDA(크린 드라이 에어) 이외에, 헬륨이나 네온 등의 불활성(不活性) 가스, 질소 등을 들 수 있다. 이와 같이 소용돌이 형성용 기반(23a) 내의 레이저광 조사면 근방에 어시스트 가스를 공급하면, 데브리의 발생을 억제할 수가 있다.
도 3에 데브리 회수 수단(22)의 케이스(23)를 구성하는 대략 원반모양의 소용돌이 형성용 기반(23a)의 하면(下面)에 형성한 소용돌이 형성 기구를 도시한다. 도 3은, 소용돌이 형성용 기반(23a)을 하측(下側)에서 본 도면이다. 소용돌이 형성용 기반(23a)의 원반의 중심에는 레이저광(3)이 투과하기 위한 투과 구멍(21)이 형성되어있다. 또, 이 투과 구멍(21)의 주위에는 도 6에 도시하는 소용돌이를 형성하는 소용돌이 형성용 플레이트(38)가 동심적(同心的)으로 배치되어 있다.
이 소용돌이 형성용 플레이트(38)는 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 대략 원반모양으로 형성된 알루미늄 등의 금속의 중심부에, 투과 구멍(21)과 같은(同) 지름의 내경(內徑)(38a)이 뚫려 있다. 또, 내경(38a)을 둘러싸도록, 즉 투과 구멍(21)과 소용돌이 형성용 홈(35)과의 사이에 대략 육각형 모양(六角形狀; hexagonal) 홈(또는 대략 원형 모양(圓形狀) 홈)의 소용돌이 형성 스페이스(36)가 형성된다. 이 소용돌이 형성 스페이스(36)는 나중에 도 4를 참조하여 설명하는 바와 같이 소용돌이 기류(고리모양 기류)를 형성하는 공간으로서 기능하고, 각 소용돌이 형성용 홈(35)으로부터 소용돌이 형성 스페이스(36)에 공급된 기체가 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 벽면(도 7 참조)에 충돌(衝突)하고, 충돌한 기체가 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 벽면을 따라서 흐르는 것에 의해 고리모양의 기류가 생긴다. 이 고리모양의 기류를 도 1에 도시한 배기 펌프(24)로 위쪽으로 흡인함으로써 흐트러짐이 적은 소용돌이가 형성된다.
상술한 소용돌이 형성 스페이스(36)의 육각형 모양의 각 변을 따르도록 내주측(內周側; inner circumference side)에서 외주측에 걸쳐서 홈폭 W2(도 6 참조)를 가지는 6개의 방사 모양 홈(38b)이 형성되어 있다. 이 방사 모양 홈(38b)은 각각 레이저광(3)의 조사에 의해서 발생하는 데브리(13)를 고속으로 중심의 내경(38a)에 모으기 위한 소용돌이 형성용 홈(35)으로서 기능한다.
이 소용돌이 형성용 홈(35)은, 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 기판(4)과의 대향면에서, 후술하는 투과 구멍(21)과 동심원의 동심원 모양 홈(37)과 해당 소용돌이 형성용 홈(35)의 중심축과의 접속점에 그은 접선(接線)에 대해서 소정의 각도 ψ1을 가지고, 또한 소용돌이 형성 스페이스(36)를 거쳐서 투과 구멍(21)과 연통한다. 각도 ψ1의 크기는, 동심원 모양 홈(37)을 흐르는 기체의 방향(소용돌이 기류의 회전 방향)에 따라서 결정된다. 예를 들면, 도 3에서 기체가 동심원 모양 홈(37)을 시계바늘 도는 반대방향(反時計回方向; counterclockwise direction)으로 흐르는 경우, 소용돌이 형성용 홈(35)과 접선이 이루는 각도 ψ1은 풍하측(風下側; leeward side; 바람이 불어 가는 쪽)에 위치하고, 이 때의 각도 ψ1이 예각(銳角)으로 되도록 소용돌이 형성용 홈(35)을 형성한다. 한편, 풍상측의 소용돌이 형성용 홈(35)과 접선이 이루는 각도(180-ψ1)는, 둔각(鈍角)으로 된다.
도 6에 도시하는 소용돌이 형성용 홈(35)을 구성하는 방사 모양 홈(38b)에 대해서는, 가공면에서 비산하는 데브리(13)를 급속하게 소용돌이 형성 스페이스 (36)에 모으기 위해서, 소용돌이 형성 스페이스(36) 측의 기체를 배출하는 배출부(38f)의 홈폭 W1에 대해서 원반의 외주측의 기체를 공급하는 공급부(38e)의 홈폭 W2를 크게 해서 소정 비율의 개구비로 한다. 예를 들면, 배출부(38f) 부근의 홈폭 W1과 공급부(38e) 부근의 홈폭 W2와의 비를, W1:W2=1:1.5∼2.5의 개구비로 선택하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 만든 소용돌이 형성용 홈(35)의 배출부 측과 공급부 측에 적절한 개구비를 주는 것에 의해, 정류화된 기체를 동심원 모양 홈(37)으로부터 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 넣었을 때에, 소용돌이 형성 스페이스(36)에 유입하는 기체의 유속(流速)을 향상시키고, 소용돌이에 데브리(13)를 말려들게 하기 쉽게 할 수가 있다.
또, 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 중앙의 소용돌이 형성 스페이스(36)에 모인 데브리(13)를 효율 좋게 회수하기 위해서, 투과 구멍(21)의 개구부 부근의 내경(38a), 즉 투과 구멍(21)이 소용돌이 형성 스페이스(36)와 이어지는 벽면 부분에, 도 7에 도시하는 바와 같은 R형상(R-shape)(곡선부(曲線部; curved)) 또는 테이퍼 형상(tapered shape)(38d)을 형성한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 개구부의 공기 저항이 줄어들므로, 데브리를 스무스하게 배출할 수가 있다.
그런데, 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 내주측에 만든 소용돌이 형성 스페이스(36)가 너무 넓으면 소용돌이의 형성이 일어나지 않는다. 흐트러짐이 적은 소용돌이 기류 즉 소용돌이 형성 스페이스(36)에서 적절한 고리모양 기류를 발생시키기 위해서는, 소용돌이 형성 스페이스(36)의 직경 R2를, 적어도 투과 구멍(21)의 직경 R1의 약 1.5배(倍) 이내로 하는 것이 적당한 것을 확인했다. 이 소용돌이 형성 스페이스(36)는, 예를 들면 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 대략 삼각형 모양(三角形狀; triangular shape)으로 남겨진 볼록모양부(凸狀部; convex portion)의 외주 근방에 뚫은 나사구멍(screw hole)(도시 생략)을 거쳐서, 소용돌이 형성용 기반(23a)의 투과 구멍(21)과 동심적으로 취부(取付; fix)된다. 물론, 이 소용돌이 형성용 플레이트(38)는 소용돌이 형성용 기반(23a)과 일체 성형(一體成型)해도 좋다.
또, 소용돌이 형성용 기반(23a)에 고정된 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 주위에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 흐트러짐이 적은 소용돌이를 형성하기 위해서, 소용돌이 형성용 홈(35)과 연통하는 동심원 모양 홈(37)이 형성되고, 이 동심원 모양 홈(37)의 4등배 위치에 기체 도입부(25a, 25b, 25c, 25d)에 연통하는 4개의 기체 공급 구멍(34)이 뚫려 있다. 이와 같이, 소용돌이 발생 기구 저부의 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 기체를 유입하는 전단 부분에, 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 외주측에 투과 구멍(21)과 동심원 모양(고리모양)의 홈을 만드는 것에 의해, 기체 공급 구멍(34)을 거쳐서 도입된 기체의 흐름이 정류되고, 또한 소용돌이의 회전 방향으로, 다시말해 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 만들어진 소용돌이 형성용 홈(35)에 맞춘 기류가 만들어지고, 그 기류를 소용돌이 형성용 홈(35)에 공급하는 것에 의해, 소용돌이 형성 스페이스(36)에서 흐트러짐이 적은 소용돌이가 형성된다. 본 예에서는, 기체 공급 구멍(34)을 4개로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
동심원 모양 홈(37)의 주위에는, 데브리 회수 수단(22)을 가공 대상물로부터 부상(浮上; folating)시키기 위한 복수의 부상용 홈(浮上用溝; float grooves)(33)이 부가(付加)되어 있다. 이 부상용 홈(33)에 도시하지 않은 기체 송풍구멍(氣體送風孔; gas blowing hole)으로부터 기체를 흐르게 함으로써 데브리 회수 수단(22)을 부상시킨다. 그 결과, 가공 대상물인 기판(4)의 조사면의 오목볼록(凹凸; unevenness)을 흡수하고, 데브리 회수 수단(22)의 조사면으로부터의 거리를 50∼100㎛ 이하로 항상 유지할 수 있으며, 포커스 조정이 불필요하고, 데브리(13)를 회수하기 쉽게 하고 있다.
여기서, 할 수 있는 한 흐트러짐이 적은 소용돌이를 형성해서 데브리(13)를 중심에 모으는 것에 의해, 데브리 회수 능력을 최대한으로 하는 것을 목적으로 해서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 동심원 모양 홈(37)에 기체를 공급하는 기체 공급 구멍(34)에 대해서 기체 도입부(25a, 25b, 25c, 25d)에 어떤일정한 각도 ψ2를 갖게 한다(할당한다)(이상적(理想的)으로는, 90도). 다시말해, 투과 구멍(21)의 중심과 각 기체 공급 구멍(34a, 34b, 34c, 34d)을 연결하는 직선에 대해서, 각 기체 도입부(25a, 25b, 25c, 25d)의 중심축을 각각 각 소용돌이 형성용 홈(35)의 방향과 대응지어서(대응시켜서), 즉 동심원 모양 홈(37)에 발생해야 할 기류의 방향에 따른 각도 ψ2를 갖게 해서 배치한다. 예를 들면, 도 5에서 동심원 모양 홈(37) 내에 시계바늘 도는 반대방향의 기류를 발생시켰을 때, 동심원 모양 홈(37)을 유체가 보다 저항이 적고 원활하게 소용돌이 형성홈(35)에 취입(取入; take into)되지만, 이와 같이 동심원 모양 홈(37)에 시계바늘 도는 반대방향의 기류를 발생시키는 경우, 각 기체 도입부(25a, 25b, 25c, 25d)를 풍상측에 각도 ψ2 기울여서(경사시켜서) 설치한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 동심원 모양 홈(37) 내에서, 각 소용돌이 형성용 홈(35)의 방향에 대응한 시계바늘 도는 반대방향의 정류화된 원모양(圓狀)의 흐름이 생기고, 효율이 좋은 소용돌이 기류를 형성할 수가 있다.
상술한 구성에서의 소용돌이 발생 방법을 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에는 도 3과 마찬가지의 소용돌이 형성용 기반(23a)의 저면(底面)을 도시한다. 소용돌이 형성용 플레이트(38)의 외주에 형성된 동심원 모양 홈(37)에 뚫린 4개의 기체 공급 구멍(34)으로부터 공급된 기체는, 동심원 모양 홈(37)을 따라서 화살표 B1, B2, B3, B4로 나타내는 바와 같이 시계바늘 도는 반대방향의 고리모양 기류를 발생한다. 이 고리모양 기류는 투과 구멍(21)으로부터 방사 모양에 형성된 방사 모양 홈(38b)의 기체가 공급되는 측의 공급부(38e)로부터 투과 구멍(21)측의 배출부(38f)에 화살표 D1, D2, D3, D4, D5, D6으로 나타내어지는 기류를 일으켜서 배출되고, 소용돌이 형성 스페이스(36)의 원주 부분에 시계바늘 도는 반대방향의 화살표 E1, E2, E3, E4로 나타내는 원형 기류를 발생한다. 그리고, 화살표 E1, E2, E3, E4로 표시되는 원형 기류의 분위기에 대해서 배기 펌프(24)에 의해 상승(上昇) 기류를 작용시킴으로써, 기체 도출부(23b) 및 챔버내에서 소용돌이치는 모양 또는 나선 모양(螺旋狀; spirally)의 상승 기류가 발생하고, 투과 구멍(21) 내를 상승한 기체가 배기 구멍(32)에서 외부로 배기된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 데브리 회수 기구 및 그 데브리 회수 방법에 의하면 가공 대상물 위의 투명 도전막을 패턴 가공할 때에 발생하는 가공 비산물을, 효율좋게 회수할 수가 있다. 따라서, 이 데브리 회수 기구 및 그 회수 방법을 이용한 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 따르면, 레이저광을 조사했을 때에 가공 대상물로부터 발생하는 가공 비산물이 효율좋게 제거되므로, 가공 대상물에 부착하는 데브리를 삭감할 수 있고, 패터닝의 정밀도, 품질을 향상시킬 수가 있다. 이와 같이, 레이저에 의한 투명 도전막의 고품질 패터닝을 가능하게 하고, 이 포토리소그래피 공정으로 치환되는 새로운 프로세스에 의해, 데브리를 남김없이 제거할 수가 있다.
또, 상기 발명에 있어서, 동심원 모양 홈(37)과 그 공급 기체의 기류에 각도를 갖게 하는(할당하는) 것에 의해, 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 유입하는 기체의 흐름을, 정류화해서 흐트러짐이 적은 소용돌이 기체를 형성할 수가 있다.
또, 상기 발명에 있어서, 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 소용돌이 형성용의 방사 모양 홈(38b)을 부가하고, 소정의 개구비를 갖게 하는 것에 의해, 소용돌이 형성 스페이스에 들어가는 기체의 유속을 향상시켜서, 소용돌이에 데브리를 말려들게 하기 쉽게 할 수가 있다.
또, 상기 발명에 있어서, 소용돌이 형성용 플레이트(38)에 투과 구멍(21)의 직경의 예를 들면 1. 5배 이하의 소용돌이 형성 스페이스(36)를 만드는 것에 의해, 흐트러짐이 적은 소용돌이를 형성할 수가 있다.
또, 상기 발명에 있어서, 소용돌이 형성 스페이스(36)에 만든 내경(38a)에 R 형상이나 테이퍼 형상(38d)을 부가하고 소용돌이에 말려들게 한 데브리를 배기용의 투과 구멍(21)으로부터 배출하는 것에 의해, 소용돌이 형성 스페이스(36)의 개구부 에서의 소용돌이의 공기 저항을 줄여서 회수할 수가 있다.
또, 상기 발명에 있어서, 소용돌이 기류에 의해 데브리가 레이저광의 조사(照射) 에리어 중심의 투과 구멍(21)에 모이므로, 레이저광 조사부 주위에의 데브리의 비산을 억제할 수가 있다. 또, 가령 레이저 조사부에 데브리가 남았다고 해도, 데브리는 조사 에리어 중심의 투과 구멍(21)에 모아지고 있으므로, 그 데브리에 레이저광이 오버랩 조사되고, 데브리를 완전하게 제거할 수가 있다.
본 발명의 데브리 회수 기구 및 그 회수 방법에 따르면, 가공 대상 물 위의 투명 도전막을 패턴 가공할 때에 발생하는 가공 비산물을, 효율좋게 회수할 수가 있다.
따라서, 이 데브리 회수 기구 및 그 회수 방법을 이용한 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 따르면, 레이저광을 조사했을 때에 가공 대상물로부터 발생하는 가공 비산물이 효율좋게 제거되므로, 가공 대상물에 부착하는 데브리를 삭감할 수 있고, 패턴 가공의 정밀도, 품질을 향상시킬 수가 있다.

Claims (12)

  1. 레이저광을 이용하여 기판(基板; sbustrate) 위의 다층막(多層膜) 위에 형성되는 투명 도전막(透明導電膜; transparent conductive film)의 패턴 가공을 행하는 레이저 가공 장치에 있어서,
    상기 투명 도전막의 레이저 조사부(照射部; laser-irradiated portion) 근방에 기체(氣體; gas)를 유입(流入)시킴으로써 소용돌이 기류(渦氣流; vortex flow)를 발생시키는 소용돌이 발생 기구를 가지는 데브리(debris) 회수(回收; extraction) 수단을 구비하고,
    상기 데브리 회수 수단을 상기 기판에 근접 배치하고, 레이저 조사에 의해 발생한 상기 기판 위에 퇴적하기 전(前) 및 퇴적한 후(後)의 가공 비산물(加工飛散物; debris)을, 상기 소용돌이 기류에 말려들게 해서(卷入; entrapping) 상기 기체와 함께 회수하여 외부로 배기(排氣; discharge)하는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데브리 회수 수단은, 레이저광의 광로(光路)임과 동시에 배기 구멍(排氣孔; outlet hole)과 통하는 소용돌이 기류의 유로(流路)인 투과 구멍(透過孔; transmission hole)을 구비한 소용돌이 기류 배기부와, 상기 기판과 대향(對向) 배치되는 소용돌이 형성부로 이루어지고,
    상기 소용돌이 형성부는, 상기 소용돌이 기류의 회전 방향에 대응함과 동시에 상기 투과 구멍(透過孔; transmission hole)과 연통(連通)하는 방사 모양(放射狀; radial)의 소용돌이 형성용 홈(渦形成用溝; vortex-forming groove)이, 해당(當該) 소용돌이 형성부의 기판과의 대향면에 형성된 소용돌이 형성용 플레이트를 가지고,
    상기 소용돌이 형성용 플레이트의 소용돌이 형성용 홈에 대해서 기체를 도입(導入)하여, 상기 소용돌이 형성용 홈을 흘러서 소용돌이 기류를 형성하는 기체를, 상기 소용돌이 기류 배기부의 투과 구멍을 거쳐서 상기 배기 구멍에서 외부로 배기하는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소용돌이 형성용 홈은, 그 소용돌이 형성용 홈이 상기 투과 구멍과 동심원(同心圓)의 접선(接線)에 대해서 이루는 각도중 상기 소용돌이 기류의 풍하측(風下側; leeward side; 바람이 불어가는 쪽)에 닿는 각도가 예각(銳角)으로 되도록 형성되는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 소용돌이 형성용 플레이트의 상기 기판과의 대향면의 외주측(外周側; outer circumference side)에 상기 소용돌이 형성용 홈과 연통하는 고리모양(環狀; circular)의 홈을 만들고(設; provide),
    그 고리모양의 홈에 형성한 기체 공급 구멍으로부터 기체를 도입하여 상기 소용돌이 형성용 홈에 그 기체를 공급하고, 상기 고리모양의 홈내에 상기 소용돌이 기류의 회전 방향과 같은(同) 기류를 발생시키는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고리모양의 홈에 형성된 기체 공급 구멍에 기체를 도입하는 기체 도입부(氣體導入部; gas inlet portion)를 구비하고,
    상기 기체 도입부는, 상기 소용돌이 형성용 홈의 배치와 대응지어지고(對應付; 대응시켜지고), 상기 투과 구멍의 중심과 상기 고리모양 홈의 기체 공급 구멍을 연결(結; connecting)하는 직선에 대해서 발생해야 할 소용돌이 기류의 회전 방향의 풍상측(風上側; windward side; 바람이 불어오는 쪽)에 경사져서 설치되는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 소용돌이 형성용 플레이트에 형성된 상기 소용돌이 형성용 홈에서의 고리모양 홈측의 홈폭(溝幅)을 같은(同) 투과 구멍 측의 홈폭에 대해서 소정의 비(比)로 크게 하는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소용돌이 형성용 플레이트에 형성된 상기 소용돌이 형성용 홈에서의 상기 고리모양 홈측의 홈폭을 W1 , 같은 투과 구멍 측의 홈폭을 W2라고 정의(定義)할 때,
    W1:W2=1:1.5∼2.5
    를 만족시키는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 소용돌이 기류 배기부의 상기 투과 구멍과 상기 소용돌이 형성용 플레이트의 소용돌이 형성용 홈과의 사이에 고리모양 기류를 생성하는 공간(空間)이 만들어져 이루어지는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고리모양 기류를 형성하는 공간과 이어지는(繫; continuous) 상기 투과 구멍의 개구부 부근의 벽면에 곡면 형상(曲面形狀; curved shape) 또는 테이퍼 형상(tapered shape)이 형성되어 이루어지는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  10. 레이저광을 이용하여 기판 위의 다층막 위에 형성되는 투명 도전막의 패턴 가공을 행하는 레이저 가공 방법에 있어서,
    상기 투명 도전막의 레이저 조사부 근방에 기체를 유입시킴으로써 소용돌이 기류를 발생시키는 소용돌이 발생 기구를 가지는 데브리 회수 수단을 상기 기판에 근접시키고, 레이저 조사에 의해 발생한 상기 기판 위에 퇴적하기 전 및 퇴적한 후의 가공 비산물을, 상기 소용돌이 기류에 말려들게 해서 상기 기체와 함께 회수해서 외부로 배기하는
    것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  11. 레이저광을 이용하여 기판 위의 다층막 위에 형성되는 투명 도전막의 패턴 가공시에, 레이저 조사에 의해 발생하는 가공 비산물을 제거하는 데브리 회수 기구에 있어서,
    상기 투명 도전막의 레이저 조사부 근방에 기체를 유입시킴으로써 소용돌이 기류를 발생시키는 소용돌이 발생부를 가지고, 상기 기판에 근접 배치된 그 소용돌이 발생부에 의해, 레이저 조사에 의해 발생한 상기 기판 위에 퇴적하기 전 및 퇴적한 후의 가공 비산물을, 상기 소용돌이 기류에 말려들게 해서 상기 기체와 함께 회수해서 외부로 배기하는
    것을 특징으로 하는 데브리 회수 기구.
  12. 레이저광을 이용하여 기판 위의 다층막 위에 형성되는 투명 도전막의 패턴 가공시에, 레이저 조사에 의해 발생하는 가공 비산물을 제거하는 데브리 회수 방법에 있어서,
    상기 투명 도전막의 레이저 조사부 근방에 기체를 유입시킴으로써 소용돌이 기류를 발생시키는 소용돌이 발생부를 가지고, 그 소용돌이 발생부를 상기 기판에 근접시키고, 레이저 조사에 의해 발생한 상기 기판 위에 퇴적하기 전 및 퇴적한 후의 가공 비산물을, 상기 소용돌이 기류에 말려들게 해서 상기 기체와 함께 회수해서 외부로 배기하는
    것을 특징으로 하는 데브리 회수 방법.
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