KR101377239B1 - 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치 - Google Patents

미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는 레이저빔 발생 장치로부터 방사된 타원 형상의 레이저 빔을 이동 가능한 반사 미러에 의해서 반사하여 취성 재료 기판에 형성된 빔 스폿을, 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행시킴으로써, 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치로서, 상기 취성 재료 기판과 대면하는 상면에 상기 이동 가능한 반사 미러가 탑재된 미러 탑재 기판과, 상기 미러 탑재 기판의 하면에 장착되어 상기 미러 탑재 기판을 이동시키는 기판 이동 장치를 포함한다.

Description

미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치{SCRIBE LINE FORMING APPARATUS USING LASER BEAM WITH MOVABLE MIRROR}
본 발명은 취성 재료 기판에 레이저 스크라이브 라인을 형성하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 관한 것으로, 특히 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 취성 재료 기판이 탑재될 때 위치 어긋남이 발생한 경우, 취성 재료 기판을 재차 이동시키지 않고 위치 어긋남을 사전에 보정할 수 있는 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 관한 것이다.
최근, 커터를 이용한 스크라이빙에 의해서 취성 재료 기판을 절단할 때 미세한 글라스 가루 및 글라스 컬릿의 발생을 피하기 위해서, 레이저 빔을 사용하여 스크라이브 라인을 형성하는 장치가 실용화되고 있다. 레이저 빔을 사용하여 취성 재료 기판(예를 들면, 글라스 기판)에 스크라이브 라인을 형성하는 장치 중에서 이동 가능한 미러에 의해서 레이저 빔을 반사시키면서 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 장치(소위, 미러 타입의 레이저 스크라브 라인 형성 장치라고 함)가 종래 기술로서 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
도 1은 종래의 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치를 설명을 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1에 나타나 있는 바와 같이, 레이저 발진 장치(10)로부터 방사되는 레이저빔은 장축방향 변환부(12)에 의해서 타원 형상의 빔으로 변환된다. 이 타원 형상의 빔은 평면 미러인 반사 미러(14), Y방향 이동식 미러(16) 및 X방향 이동식 미러(18)에 의해서 반사되어 취성 재료 기판(30)상에 조사된다. 따라서, 타원 형상의 빔 스폿(BS)이 취성 재료 기판(30) 상에 형성된다. 이 빔 스폿(BS)은 취성 재료 기판(30)상에 스크라이브 예정 라인(SL1)을 따라서 이동하면서 스크라이브 라인을 형성한다. 이때 빔 스폿(BS)의 장축 방향은 스크라이브 예정 라인의 진행 방향과 일치한다.
한편, 취성 재료 기판(30)은 빔 스폿(BS)에 의하여 취성 재료 기판이 용융되는 온도, 즉 취성 재료 기판의 연화점보다 낮은 온도로 가열된다. 이에 따라 빔 스폿(BS)이 조사된 취성 재료 기판(30)의 표면은 용융되지 않고 가열된다. 빔 스폿(BS)이 조사되는 취성 재료 기판(30)의 표면에는 빔 스폿(BS)에 의한 가열에 의하여 압축 응력이 발생한 후에 냉각 매체가 분사(관련 도면 도시 생략)됨으로써 인장 응력이 발생한다. 이와 같이 압축 응력이 발생한 영역에 근접하여 인장 응력이 발생하기 때문에 양쪽 영역 사이에 각각의 응력에 의거하는 응력 구배가 발생하여 취성 재료 기판(30)에는 취성 재료 기판(30)의 끝 부분에 미리 형성된 컷 라인으로부터 스크라이브 예정 라인을 따라 취성 재료 기판(30)의 두께 방향의 수직 크랙을 진전시켜 스크라이브 라인이 형성된다. 이렇게 하여 취성 재료 기판(30)의 표면에 형성된 수직 크랙은 미세하여 보통 육안으로 볼 수 없기 때문에 "블라인드 크랙"이라고 불려지고 있다.
또한, 상술한 빔 스폿(BS)이 취성 재료 기판(30) 상에서 스크라이브 예정 라인(SL1)을 따라서 이동하는 경우(즉, 도 1에서 X방향 및 Y방향으로 이동하는 경우), X방향 미러(18)와 X방향 레일(20) 및 Y방향 미러(16)와 Y방향 레일(22)이 이용된다. X방향 미러(18)는 X방향 레일(20)에 슬라이딩 가능하도록 결합되어 왕복운동 할 수 있게 구성되어 있고, Y방향 미러(16)는 Y방향 레일(22)에 슬라이딩 가능하도록 결합되어 왕복운동 할 수 있게 구성되어 있다. X방향 미러(18)와 Y방향 미러(16)는 리니어 모터와 같은 각종 모터(도시 생략)에 의해서 기동 된다.
이때, 취성 재료 기판(30)을 레이저 스크라이브 라인 형성 장치의 기판 지지부(40)에 탑재할 때 정밀한 위치 결정하기 위해서는, 취성 재료 기판(30) 상에 얼라인먼트 마크(32)를 형성할 필요가 있다. 이 얼라인먼트 마크(32)를 카메라(50)에 의해서 촬영함으로써 취성 재료 기판(30)의 위치 어긋남 정도를 파악할 수 있고, 따라서, 오퍼레이터나 자동화 장비들은 카메라(50)에 의해서 촬영되는 얼라인먼트 마크(32)를 참조하면서 취성 재료 기판(30)의 위치 결정을 높은 정밀도로 행할 수 있었다.
공개특허 제10-2010-35174호
그러나, 최근 취성 재료 기판(30)이 대형화되면서 기판 지지부(40)와 닿는 면적이 넓어지고 취성 재료 기판(30)의 자체 무게가 증가하여 취성 재료 기판(30)을 움직일 수 없는 문제점과, 움직일 수 있다고 하더라도 취성 재료 기판(30)이 파손되는 문제점이 있다.
예를 들면, LCD 제조 공정 라인에서 사용되는 8세대 또는 9세대 유리 기판의 규격은 2160mm×2460mm(52인치TV 6장 크기) 또는 2400mm×2800mm(52인치TV 8장 크기)로서, 크기와 무게 때문에, 유리 기판을 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 탑재할 때, 위치 어긋남이 발생하면, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 장치에 의해서는 위치 어긋남을 보정하는 것이 곤란하고 위치 어긋남을 보정할 수 있다고 하더라도 파손되기 쉬운 문제점이 여전히 남는다. 따라서 유리 기판을 움직이지 않고 유리 기판의 위치 어긋남을 사전 보정할 수 있는 장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로 취성 재료 기판을 재차 이동시키지 않고 위치 어긋남을 보정할 수 있는 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 레이저빔 발생 장치로부터 방사된 타원 형상의 레이저 빔을 이동 가능한 반사 미러에 의해서 반사하여 취성 재료 기판에 형성된 빔 스폿을, 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행시킴으로써, 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치로서, 상기 취성 재료 기판과 대면하는 상면에 상기 이동 가능한 반사 미러가 탑재된 미러 탑재 기판과, 상기 미러 탑재 기판의 하면에 장착되어 상기 미러 탑재 기판을 이동시키는 기판 이동 장치를 포함한다.
본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 취성 재료 기판이 상기 스크라이브 라인 형성 장치에 탑재될 때 위치 어긋남이 발생한 경우, 상기 기판 이동 장치에 의해서 상기 미러 탑재 기판을 상기 위치 어긋남이 발생한 각도만큼 이동시킴으로써, 상기 빔 스폿이 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행하도록 구성된다.
본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 기판 이동 장치는, 상기 미러 탑재 기판의 일단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 제 1 위치 보정 모듈; 및 상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함한다.
본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 기판 이동 장치는, 상기 미러 탑재 기판의 일단 및 중앙의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 하나 이상의 제 1 위치 보정 모듈; 및 상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함한다.
본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 제 1 위치 보정 모듈은 상기 미러 탑재 기판의 일단부의 하면에 형성된 제 1 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 1 회전판; 상기 제 1 회전판의 하면에, 상기 제 1 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 1 회전판 지지부; 상기 회전판 지지부의 하면에, 상기 회전 지지부가 좌우 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 좌우 방향 레일; 상기 좌우 방향 레일을 지지하는 좌우 방향 레일 지지부; 상기 좌우 방향 레일 지지부의 하면에, 상기 좌우 방향 레일 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 1 전후 방향 레일을 포함한다.
본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 제 2 위치 보정 모듈은 상기 미러 탑재 기판의 타단부의 하면에 형성된 제 2 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 2 회전판; 상기 제 2 회전판의 하면에, 상기 제 2 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 2 회전판 지지부; 상기 제 2 회전판 지지부의 하면에, 상기 제 2 회전판 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 2 전후 방향 레일을 포함한다.
본 발명의 일면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 미러 탑재 기판은 H 빔 형상의 단면을 갖는다.
본 발명의 다른 면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 타원 형상의 레이저 빔을 방사하는 레이저 빔 발생 장치; 상기 레이저 빔 발생 장치로부터 방사된 타원 형상의 레이저 빔을 연직(鉛直) 방향으로 반사하는 제 1 반사 미러; 상기 제 1 반사 미러에 의해서 연직 방향으로 반사된 타원 형상의 레이저 빔을 다시 수평 방향으로 반사하는 제 2 반사 미러; 상기 제 2 반사 미러에 의해서 수평 방향으로 반사된 상기 타원 형상의 레이저 빔을 다시 반사하여 취성 재료 기판의 이면에 빔 스폿을 형성하고, 상기 빔 스폿이 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행할 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능한 제 3 반사 미러; 상기 취성 재료 기판의 이면에 대면하여 배치되고, 상기 취성 재료 기판의 이면에 대면하는 상면에 상기 제 2 반사 미러 및 상기 제 3 반사 미러가 이격되어 탑재되어 있는 미러 탑재 기판; 및 상기 미러 탑재 기판의 하면에 장착되어 상기 미러 탑재 기판을 이동시키는 기판 이동 장치를 포함하고, 상기 제 1 반사 미러와 상기 제 2 반사 미러는 연직 방향에 있어서 동일한 광축선 상에 배치되고, 상기 제 2 반사 미러와 상기 제 3 반사 미러는 수평 방향에 있어서 동일한 광축선 상에 배치되는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치로서, 상기 취성 재료 기판이 상기 스크라이브 라인 형성 장치에 탑재될 때 위치 어긋남이 발생한 경우, 상기 기판 이동 장치에 의해서 상기 미러 탑재 기판을 상기 위치 어긋남이 발생한 각도만큼 이동시킴으로써, 상기 빔 스폿이 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 바람직하게는, 상기 기판 이동 장치는, 상기 미러 탑재 기판의 일단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 제 1 위치 보정 모듈; 및 상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 바람직하게는, 상기 기판 이동 장치는, 상기 미러 탑재 기판의 일단 및 중앙의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 하나 이상의 제 1 위치 보정 모듈; 및 상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 바람직하게는, 상기 제 1 위치 보정 모듈은 상기 미러 탑재 기판의 일단부의 하면에 형성된 제 1 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 1 회전판; 상기 제 1 회전판의 하면에, 상기 제 1 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 1 회전판 지지부; 상기 회전판 지지부의 하면에, 상기 회전 지지부가 좌우 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 좌우 방향 레일; 상기 좌우 방향 레일을 지지하는 좌우 방향 레일 지지부; 상기 좌우 방향 레일 지지부의 하면에, 상기 좌우 방향 레일 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 1 전후 방향 레일을 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 바람직하게는, 상기 제 2 위치 보정 모듈은 상기 미러 탑재 기판의 타단부의 하면에 형성된 제 2 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 2 회전판; 상기 제 2 회전판의 하면에, 상기 제 2 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 2 회전판 지지부; 상기 제 2 회전판 지지부의 하면에, 상기 제 2 회전판 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 2 전후 방향 레일을 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는, 바람직하게는, 상기 미러 탑재 기판은 H 빔 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
본 발명의 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 따르면, 취성 재료 기판이 대형화되더라도 취성 재료를 재차 이동하지 않고 높은 정밀도로 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치를 설명을 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 취성 재료 기판이 본래 보다 θ만큼 위치 어긋남이 발생한 경우를 나타낸 도면으로서, (a)는 빔 스폿(BS)이 실제 진행하는 경로와 스크라브 예정 라인 사이의 각도가 θ만큼 벗어나 있는 것을 나타낸 도면이고, (b)는 취성 재료 기판 상에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크를 카메라에 의해서 촬영하여 표시 화면에 나타낸 도면이고, (c)는 빔 스폿(BS)의 장축 방향과 스크라이브 예정 라인 사이의 각도가 θ만큼 벗어나 있는 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 빔 스폿(BS)의 진행 방향과 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하도록 θ만큼 보정하여, 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 바람직한 예를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치의 개념을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 기판 이동 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 기판 이동 장치가 미러 탑재 기판(200)에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, (b)는 미러 탑재 기판(200)에 대하여 사전 보정이 이루어지기 전 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도이고, (c)는 (b)의 미러 탑재 기판(200)에 대하여 기판 이동 장치에 의해서 θ만큼 보정이 이루어진 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이동 장치의 제 1 위치 보정 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 제 1 위치 보정 모듈의 사전 보정 동작 전과 후를 나타낸 단면도이고, (b)는 (a)의 제 1 위치 보정 모듈의 사전 보정 동작 전과 후를 상면으로부터 본 평면도이다.
도 7은 도 5에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치의 제 2 위치 보정 모듈의 사전 보정 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치의 취성 재료가 처지는 것을 방지하는 수단을 나타낸 도면으로서, (a)는 도 5에서 본 발명의 일 실예에 따른 기판 이동 장치에 제 3 위치 보정 모듈을 추가한 구성을 나타낸 도면이고, (b)는 기판의 단면인 H빔 형상인 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치에 대하여 설명한다.
구체적으로, 도 2에서 점선으로 도시된 본래의 위치로부터 취성 재료 기판(300)이 θ만큼 벗어나 있는 경우를 상정하여, 취성 재료 기판(300)을 재차 이동하지 않고 도 3에서와 같이 빔 스폿(BS)의 진행 경로를 θ만큼 보정하도록 하는 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치를, 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 2는 취성 재료 기판이 본래 보다 θ만큼 위치 어긋남이 발생한 경우를 나타낸 도면으로서, (a)는 빔 스폿(BS)이 실제 진행하는 경로와 스크라브 예정 라인 사이의 각도가 θ만큼 벗어나 있는 것을 나타낸 도면이고, (b)는 취성 재료 기판 상에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크를 카메라에 의해서 촬영하여 표시 화면에 나타낸 도면이고, (c)는 빔 스폿(BS)의 장축 방향과 스크라이브 예정 라인 사이의 각도도 θ만큼 벗어나 있는 것을 나타낸 도면이다.
도 2(a)에는, 취성 재료 기판(300)이 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치에 탑재될 때 취성 재료 기판(300)이 본래의 탑재 위치로부터 θ만큼 벗어나 있는 상태가 도시되어 있다. 취성 재료 기판(300)이 θ만큼 벗어나 있는 상태는 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치에 설치되어 있는 카메라(도 1 참조)에 의해서 취성 재료 기판(300) 상에 미리 형성되어 있던 얼라인먼트 마크(510)를 촬영하고 이를 도 2(b)에 도시된 바와 같이 표시 화면(500)에 표시함으로써 검출할 수 있다. 이 검출은 오퍼레이터의 화면상 조작(도시 생략)에 의해서 육안으로 확인할 수도 있고, 또는 자동화 시스템을 위해서 이미지를 디지털 화상 처리하여 이루어질 수도 있다. 이 검출에 대하여는 표시된 화면을 통해서 취성 재료 기판(300)의 위치 어긋남을 검출할 수 있기만 하면 특정 구성에 한정하지 않고 당업자가 취사 선택할 수 있는 구성이어도 좋다.
도 2(a)는 또한 취성 재료 기판(300)이 본래의 탑재 위치보다 θ만큼 벗어난 경우, 취성 재료 기판(300) 상에서 빔 스폿(BS)이 진행함으로써 형성되는 스크라이브 라인(SL2)도 스크라이브 예정 라인(SL1)으로부터 θ만큼 벗어나는 것을 나타내고 있다. 이로부터 취성 재료 기판(300)의 탑재 위치 어긋남은 취성 재료 기판을 이동하는 대신 빔 스폿(BS)의 진행 방향을 θ만큼 이동함으로써 보정될 수 있음을 알 수 있다.
그러나, 단순히 빔 스폿(BS)의 진행 방향을 θ만큼 이동하여 보정 하더라도, 취성 재료 기판(300) 상에 스크라이브 라인이 형성되지 않거나 또는 스크라이브 라인이 형성된다고 하더라도 스크라이브 라인의 폭이 두꺼워지는 경우가 있고, 이에 의해서 향후의 취성 재료 기판 절단 공정에서 불량이 발생할 수 있다. 이러한 경우에 대하여, 도 2(c)를 참조하여 설명한다.
도 2(c)를 참조하면, 타원 형상의 빔 스폿(BS)은 스크라이브 예정 라인(SL1)을 따라서 진행하고 있지만, 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 스폿(BS)의 장축 방향과 스크라이브 예정 라인(LS1)의 방향이 일치하지 않고 θ만큼 벗어나 있다.
이렇게 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인의 방향과 일치하지 않으면, 취성 재료 기판(300)에 스크라이브 라인이 형성되지 않을 가능성이 크다. 그 이유는 통상적으로 취성 재료 기판(300)에 조사되는 빔 스폿(BS)을 타원형으로 하여 타원의 장축 방향의 양끝보다 중앙부근에서 에너지 밀도를 크게 함으로써, 빔 스폿(BS)이 조사되는 취성 재료 기판(300)에 충분한 압축 응력을 발생시켜 스크라이브 라인을 형성하지만, 빔 스폿(BS)이 장축 방향으로 진행하지 않으면 조사되는 취성 재료 기판(300)에 충분한 압축 응력이 발생되지 않을 가능성이 커진다. 또한, 취성 재료 기판(300)에 스크라이브 라인이 형성된다고 하더라도, 스크라이브 라인(SL2)이 두꺼워져 라인 폭(d)이 생기게 되고, 이는 향후 공정에서 작업자가 원하는 위치와 두께로 취성 재료 기판의 절단이 이루어지지 않을 수 있다.
따라서, 상기 설명으로부터, 취성 재료 기판(300)의 탑재 위치 어긋남을, 취성 재료 기판(300)을 재차 움직이지 않고, 빔 스폿(BS)을 이용하여 보정하기 위해서는, 빔 스폿(BS)의 진행 방향과 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 모두 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치해야 하는 것을 알 수 있다(도 3 참조).
도 3은 빔 스폿(BS)의 진행 방향과 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하도록 θ만큼 보정하여, 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 도 3에 도시된 바와 같이 빔 스폿(BS)의 진행 방향과 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하도록 θ만큼 보정하는 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치에 대하여 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치의 개념을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치는 레이저빔 발생 장치(100), 제 1 반사 미러(120), 제 2 반사 미러(140), 제 3 반사 미러(160), 제 2 반사 미러 지지부(142), 제 3 반사 미러 지지부(162), 제 3 반사 미러용 활차(163), 제 3 반사 미러용 활차 레일(210) 및 미러 탑재 기판(200)을 포함하고 있다. 그러나, 이 구성들은 본 발명을 한정하는 것을 의도로 하지 않으며, 다만 본 발명의 개념을 설명하기 위한 것이므로, 실제에 있어서는 이 구성들 이외의 다양한 구성들을 포함할 수 있다.
레이저 빔 발생 장치(100)는 타원 형상의 레이저 빔을 방사 한다. 본 발명에서는 타워 형상의 레이저 빔이 레이저 빔 발생 장치(100) 외부에서 각종 미러와 렌즈에 의해서 형성될 수 있다. 따라서, 타원 형상의 레이저 빔을 발생하여 방사하기만 하면 레이저 빔 발생 장치(100)의 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않고 당업자에 의해서 취사 선택될 수 있다.
제 1 반사 미러(120)는 레이저 빔 발생 장치(100)에서 방사된 타원 형상의 레이저 빔을 반사할 수 있도록 인접하여 설치되어 있으며, 레이저 빔의 반사 각도를 조절할 수 있도록 회전 가능한 구조를 가지고 있다. 제 1 반사 미러(120)는 도 4에서는 상하 방향으로만 회전 가능하게 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 전후 좌우로 회전 가능하게 설치되어 있어도 좋다. 제 1 반사 미러(120)는 타원 형상의 레이저 빔을 제 2 반사 미러(140)로 향하도록 반사한다.
제 2 반사 미러(140)는 제 1 반사 미러(120)와 광축이 일치하도록 이격하여 설치되어 있으며, 따라서, 제 1 반사 미러(120)에 의해서 반사된 타원 형상의 레이저 빔의 중심이 제 2 반사 미러(140)의 광축과 일치한다. 제 2 반사 미러(140)는 레이저 빔의 반사 각도를 조절할 수 있도록 회전 가능한 구조를 가지고 있다. 도 4에서는 상하 방향으로만 회전 가능하게 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에 적용할 경우 전후 좌우로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제 2 반사 미러(140)는 제 1 반사 미러(120)로부터 오는 타원 형상의 레이저 빔을 제 3 반사 미러로 향하도록 반사한다.
제 3 반사 미러(160)는 레이저 빔의 반사 각도를 조절할 수 있도록 회전 가능한 구조를 가지고 있다. 도 4에서는 상하 방향으로부터 회전 가능하게 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에 적용할 경우 전후 좌우로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제 3 반사 미러(160)는 제 2 반사 미러(140)으로부터 오는 타원 형상의 레이저 빔을 취성 재료 기판(300)으로 향하도록 반사한다. 이하 취성 재료 기판(300) 상에 조사된 타원 형상의 레이저 빔은 빔 스폿(BS)이라고 한다.
도 4에서, 미러 탑재 기판(200)은 그 상면에 제 2 반사 미러(140), 제 2 반사 미러 지지부(142), 제 3 반사 미러(160), 제 3 반사 미러 지지부(162), 제 3 반사 미러용 활차(163) 및 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)을 포함한다. 또한, 미러 탑재 기판(200)은 평면상에서 기판 이동 장치(도 5에서 후술함)에 의해서 이동(예를 들면, X방향, Y방향, 회전)이 가능하도록 구성되어 있으며, 미러 탑재 기판(200)이 이동하면, 그 상면에 설치되어 있는 제 2 반사 미러(140), 제 2 반사 미러 지지부(142), 제 3 반사 미러(160), 제 3 반사 미러 지지부(162), 제 3 반사 미러용 활차(163) 및 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)도 함께 이동하게 되는 구조로 되어 있다. 또한, 비록 미러 탑재 기판(200)으로부터 이격되어 제 1 반사 미러(120)가 설치되어 있으나, 미러 탑재 기판(200)이 이동하면 제 1 반사 미러(120)도 함께 이동하게 되는 구조로 되어 있다.
제 2 반사 미러(140)와 제 3 반사 미러(160)는 동일 평면상에, 즉 미러 탑재 기판(200) 상에 수평적으로 이격되어 설치되어 있다. 제 2 반사 미러(140)는 미러 탑재 기판(200) 상에 제 2 반사 미러 지지부(142)를 통해 위치 고정(X 및 Y 방향 고정)되어 있으나 상하 회전 가능하게 설치되어 있고, 제 3 반사 미러(160)는 제 3 반사 미러 지지부(162)를 통해 제 3 반사 미러용 활차(163)에 고정되어 있으나 상하 방향으로 회전가능하고, 제 3 반사 미러용 활차(163)는 미러 탑재 기판(200) 상에 형성된 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 있다. 따라서, 제 3 반사 미러(160)는 제 3 반사 미러용 활차(163)가 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)을 따라 X방향 쪽으로 슬라이딩 됨으로써 X방향으로 왕복운동 가능하게 설치되어 있다(즉, 제 3 반사 미러(160)는 X방향으로 이동 가능하고, Y 방향은 고정).
미러 탑재 기판(200) 상에 형성된 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)은 도 4에서 한 쌍으로 형성되어 있지만 본 발명은 이에 한정하지 않고 하나의 레일로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 제 3 반사 미러(160)가 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)을 따라 이동하더라도, 항상 제 3 반사 미러(160)와 제 2 반사 미러(140)의 중심이 광학적으로 일치하도록, 즉, 제 2 반사 미러(140)로부터 입사된 타원형의 레이저빔의 중심 위치가 제 3 반사 미러(160) 상에서 변하지 않도록, 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)이 미러 탑재 기판(200)에 설치되어 있다.
통상적으로, 제 3 반사 미러(160)가 미러 탑재 기판(200) 상에서 X방향으로 제 2 미러(140)를 향해서 이동하면, 제 3 반사 미러(160)에 의해서 취성 재료 기판(300) 상에 형성되는 빔 스폿(BS)이 스크라이브 예정 라인(SL1)을 따라서 진행하게 되어 스크라이브 라인(SL2)이 형성되도록 구성되어 있다.
그러나, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 취성 재료 기판(300)이 본래의 탑재 위치로부터 θ만큼 벗어나 있는 경우, 스크라이브 라인(SL2)가 스크라이브 예정 라인(SL1)으로부터 θ만큼 벗어나므로, 이를 보정하기 위해서, 본 발명의 일실시예에 따른 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치는, 스크라이브 라인(SL2)가 스크라이브 예정 라인(SL1)을 따라갈 수 있도록 미러 탑재 기판(200)을 본래의 위치로부터 θ만큼 동일한 방향으로 기판 이동 장치(도 5에서 후술함)에 의해서 이동(X방향, Y방향, 회전)시킨다. 이렇게, 미러 탑재 기판(200)만 이동시키면, 이에 수반하여 미러 탑재 기판(200) 상에 설치되어 있던 제 2 반사 미러(140), 제 2 반사 미러 지지부(142), 제 3 반사 미러(160), 제 3 반사 미러 지지부(162), 제 3 반사 미러용 활차(163), 제 3 반사 미러용 활차 레일(210) 및 제 1 반사 미러(120)가 피동적으로 이동하게 된다. 다만, 이때 제 1 반사 미러(120)와 제 2 반사 미러(140)의 광축은 항상 일치하고 있어야 한다. 또한, 레이저 발생 장치(100)는 미러 탑재 기판(200)과 함께 이동될 수도 있다.
이상의 도 4를 참조한 설명으로부터, 취성 재료 기판(300)을 재차 이동하지 않고, 대신에 미러 탑재 기판(200)을 이동함으로써, 취성 재료 기판(300)의 탑재 위치 어긋남이 보정될 수 있음을 알 수 있고, 또한 빔 스폿(BS)의 진행 방향과 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하도록 취성 재료 기판(300)의 탑재 위치 어긋남이 보정될 수 있음도 알 수 있다.
다음으로, 빔 스폿(BS)의 진행 방향과 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하도록, 미러 탑재 기판(200)을 이동시키는 기판 이동 장치를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 기판 이동 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 기판 이동 장치가 미러 탑재 기판(200)에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, (b)는 미러 탑재 기판(200)에 대하여 사전 보정이 이루어지기 전 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도이고, (c)는 (b)의 미러 탑재 기판(200)에 대하여 기판 이동 장치에 의해서 θ만큼 보정이 이루어진 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.
도 5(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 기판 이동 장치는 제 1 위치 보정 모듈(220) 및 제 2 위치 보정 모듈(240)을 포함한다. 제 1 위치 보정 모듈(220)은 제 1 회전판(221), 제 1 회전판 지지부(222), X 방향 레일(223), X 방향 레일 지지부(224) 및 제 1 Y 방향 레일(225)을 포함한다. 제 2 위치 보정 모듈(240)은 제 2 회전판(241), 제 2 회전판 지지부(242) 및 제 2 Y 방향 레일(243)을 포함한다.
미러 탑재 기판(200)의 양 단부의 하면에는 제 1 회전판(221) 및 제 2 회전판(241)이 각각 삽입될 수 있는 원형의 홈(226 및 244)이 형성되어 있다.
제 1 위치 보정 모듈(220)에서, 제 1 회전판(221)은 원 기둥 형상으로 형성되어 있고, 그 상부가 미러 탑재 기판(200)의 일단부의 하면에 형성된 원형의 제 1 홈(226)에 삽입되어 설치되어 있고, 그 하부는 제 1 회전판 지지부(222)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 1 회전판 지지부(222)는 그 하부에 X 방향 레일(223)과 슬라이딩 가능하게 레일 결합되어 있고, X 방향 레일(223)은 X 방향 레일 지지부(224)에 의해서 지지되고, X 방향 레일 지지부(224)는 그 하부에 제 1 Y 방향 레일(225)과 슬라이딩 가능하게 레일 결합되어 있고, 제 1 Y 방향 레일(225)은 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 프레임(1000)에 설치되어 있다. 따라서, 제 1 회전판(221) 및 제 1 회전판 지지부(222)는 X방향 레일(223)과 제 1 Y 방향 레일(225)에 의해서 X 방향 및 Y 방향으로 이동가능하다.
또한, 제 1 회전판(221)은 제 1 회전판 지지부(222)에 대하여 자유 회전 되도록 설치되어 있으며, 별도의 회전 구동 장치가 설치되어 있지 않다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 정밀한 회전을 위해서 별도의 회전 구동장치가 설치될 수도 있다. 제 1 회전판 지지부(222)가 X 방향 레일(223) 상에서 레일을 따라 이동하는 것과 제 X 방향 레일 지지부(224)가 제 1 Y 방향 레일(225) 상에서 레일을 따라 이동하는 것은 각각 별도의 구동 장치에 의해서 구동되며, 구동 장치는 스텝 모터, 리니어 모터 등과 같은 액추에이터를 포함하고, 특별히 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 제 2 위치 보정 모듈(240)에서, 제 2 회전판(241)은 원 기둥 형상으로 형성되어 있고, 그 상부가 미러 탑재 기판(200)의 타단부의 하면에 형성된 원형의 제 2 홈(244)에 삽입되어 설치되어 있고, 그 하부에는 제 2 회전판 지지부(242)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 제 2 회전판 지지부(242)는 그 하부에 제 2 Y 방향 레일(243)과 슬라이딩 가능하게 레일 결합되어 있고, 제 2 Y 방향 레일(243)은 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 프레임(1000)에 설치되어 있다. 따라서, 제 2 회전판(241) 및 제 2 회전판 지지부(242)는 제 2 Y 방향 레일(243)에 의해서 Y 방향으로 이동가능하고, X 방향으로는 이동할 수 없다.
또한, 제 2 회전판(241)은 제 2 회전판 지지부(242)에 대하여 자유 회전 되도록 설치되어 있으며, 별도의 회전 구동 장치가 설치되어 있지 않다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 정밀한 회전을 위해서 별도의 회전 구동장치가 설치될 수도 있다. 제 2 회전판 지지부(242)가 제 2 Y 방향 레일(243) 상에서 레일을 따라 이동하는 것은 별도의 구동 장치에 의해서 구동되며, 구동 장치는 스텝 모터, 리니어 모터 등과 같은 액추에이터를 포함하고, 특별히 이에 한정하지 않는다.
또한, 제 1 Y 방향 레일(225)과 제 2 Y 방향 레일(243)은 도 5에서는 비록 한 쌍의 레일로 이루어져 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 하나의 레일로 이루어질 수도 있다. 또한, 제 1 Y 방향 레일(225)과 제 2 Y 방향 레일(243)은 동일 평면상에, 즉 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 프레임(1000)의 상면에 이격하여 서로 평행하게 설치되어 있으며, 미러 탑재 기판(200)이 도 5(c)에 도시된 바와 같이 θ만큼 회전된 경우에도, 회전된 상태 그대로 미러 탑재 기판(200)이 Y방향으로 이동할 수 있도록 설치되어 있다.
또한, 제 1 위치 보정 모듈(220)은 제 3 반사 미러(160)와 광축이 일치하는 위치에 설치되어 있고, 제 2 위치 보정 모듈(240)은 제 2 반사 미러(140)와 광축이 일치하는 위치에 설치되어 있고, 제 2 반사 미러(140)는 제 1 반사 미러(120)와 광축이 일치하는 위치에 설치되어 있다. 따라서, 제 1 위치 보정 모듈(220)에 의해서 제 3 반사 미러(160)를 사전 보정할 수 있고, 제 2 위치 보정 모듈(240)에 의해서 제 1 반사 미러(120) 및 제 2 반사 미러(140)를 사전 보정할 수 있음을 알 수 있다.
이제 사전 구동 장치에 의한 사전 보정 과정을 설명한다. 상술한 도 2(a)에 도시된 바와 같이 취성 재료 기판(300)이 θ만큼 벗어난 경우를 사전 보정하는 것으로 하여 상정하여 설명한다. 사전 보정하기 위해서는 도 4에서 설명한 바와 같이 미러 탑재 기판(200)을 θ만큼 취성 재료 기판(300)이 벗어난 방향으로 동일하게 회전시킴으로써, 사전 보정이 이루어질 수 있음에 대하여 상술한 바 있다. 이를 실현하기 위해서, 도 5(a)에서, 미러 탑재 기판(200)의 우측 단부는 지면으로 나오는 방향으로 이동하고, 미러 탑재 기판(200)의 좌측 단부는 지면으로 들어가는 방향으로 이동한다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 5(b)에 도시된 미러 탑재 기판(200)이 도 5(c)에 도시된 미러 탑재 기판(200)과 같이 이동한다.
이 경우, 제 2 위치 보정 모듈(240)의 제 2 회전판(241)은 도 5에서 설명을 위해 기준 광축으로 도시되어 있는 제 3 광축(201)에 대하여 Y 방향으로 +Y2만큼 이동했지만, 도 5에서 설명을 위해 기준 광축으로 도시되어 있는 제 2 광축(141)에 대하여는 X방향으로는 이동되지 않았고(X2=0), 제 1 위치 보정 모듈(220)의 회전판(221)은 도 5에서 설명을 위해 기준 광축으로 도시되어 있는 제 1 광축(161)에 대하여 X 방향으로 +X1만큼 이동하고 제 3 광축(201)에 대하여 Y방향으로 -Y1만큼 이동했고, 이에 수반하여, 제 2 회전판(241) 및 제 1 회전판(221)이 각각 제 2 광축(141) 및 제 1 광축(161)에 대하여 동일하게 θ만큼 자유 회전한다(여기서, 제 1 광축(161)과 제 2 광축(141)은 평행하고, 제 3 광축(201)은 제 1 광축(161) 및 제 2 광축(141)에 대하여 수직이다). 따라서, 제 2 회전판(241) 및 제 1 회전판(221)에 결합되어 있는 미러 탑재 기판(200)의 중심축(202)은 도 5(c)에 도시된 바와 같이 제 3 광축(201)에 대하여 θ만큼 회전하게 된다. 미러 탑재 기판(200) 상에 설치되어 있는 제 2 반사 미러(140) 및 제 3 반사 미러(160)는 실질적으로 어떠한 동작도 하지 않았지만, 도 5에 설명을 위해 기준 광축으로 도시되어 있는 제 1 광축(161)과 제 2 광축(141)에 대하여 각각 동일한 θ만큼 회전되어 있는 것과 같은 효과가 나타난다. 이러한 효과에 의해서, 제 3 반사 미러(160)가 도 4에서 설명한 바와 같이 제 3 반사 미러(160)가 제 3 미러용 활차 레일(210)을 따라서 이동하면, 제 3 반사 미러(160)에 의해서 조사되는 취성 재료 기판(300) 상의 빔 스폿(BS)이, 정확하게 스크라이브 예정 라인(SL1)을 따라서 진행할 뿐만 아니라, 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하게 된다.
다음으로, 미러 탑재 기판(200)을 이동시키는 기판 이동 장치의 구동에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 더 상세하게 설명한다.
도 6은 도 5에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이동 장치의 제 1 위치 보정 모듈(220)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 제 1 위치 보정 모듈(220)의 사전 보정 동작 전과 후를 나타낸 단면도이고, (b)는 (a)의 제 1 위치 보정 모듈(220)의 사전 보정 동작 전과 후를 상면으로부터 본 평면도이다. 도 7은 도 5에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이동 장치의 제 2 위치 보정 모듈(240)의 사전 보정 동작을 설명하기 위한 평면도이다. 좀 더 구체적으로, 도 6(a)에서, 좌측에 도시된 제 1 위치 보정 모듈(220)은 사전 보정 동작 전의 상태로서 도 5의 (b)에 대응하고, 우측에 도시된 제 1 위치 보정 모듈(220)은 사전 보정 동작 후의 상태로서 도 5의 (c)에 대응한다. 마찬가지로, 도 7에서, 좌측에 도시된 제 2 위치 보정 모듈(240)은 사전 보정 동작 전의 상태로서 도 5의 (b)에 대응하고, 우측에 도시된 제 2 위치 보정 모듈(240)은 사전 보정 동작 후의 상태로서 도 5의 (c)에 대응한다.
도 6의 (a) 및 (b)을 참조하면, 제 1 위치 보정 모듈(220)에서, 제 1 회전판(221)과 제 1 회전판 지지부(222)는 원기둥 형상으로 되어 있으며, 제 1 회전판(221)은 제 1 회전판 지지부(222)의 상면에 회전 가능하게 설치되어 있고, 제 1 회전판 지지부(222)의 하면은 X 방향으로 서로 평행하게 뻗어 X방향 레일 지지부(224) 상면에 설치되어 있는 한 쌍의 X 방향 레일(223)과 상호 슬라이딩 가능하도록 레일 결합되어 있고, X 방향 레일 지지부(224)의 하면은 Y 방향으로 서로 평행하게 뻗어 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 프레임(1000) 상에 설치되어 있는 한 쌍의 제 1 Y 방향 레일(225)과 상호 슬라이딩 가능하게 레일 결합되어 있다.
한편, 사전 위치 보정 전에는, 도 6의 (a) 및 (b)의 좌측 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 회전판(221), 제 1 회전판 지지부(222), X 방향 레일(223)과 X 방향 레일 지지부(224)의 중심 및 한 쌍의 제 1 Y 방향 레일 간 중앙은 동일한 제 1 광축 상에 배치된다. 사전 위치 보정 후에는, 도 6의 (a) 및 (b)의 우측 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 회전판(221) 및 제 1 회전판 지지부(222)가 X 방향 레일(223)을 따라 X 방향으로 제 1 광축(161)에 대하여 X1 만큼 이동하고, 제 1 회전판(221), 제 1 회전판 지지부(222), X 방향 레일(223) 및 X 방향 레일 지지부(224)가 모두 제 1 Y 방향 레일(225)을 따라 Y 방향으로 제 3 광축(201)에 대하여 -Y1 만큼 이동하고, 제 1 회전판(221)은 제 1 광축(161)에 대하여 θ만큼 자유 회전하다.
본 실시예서, 제 1 회전판(221)과 제 1 회전판 지지부(222)는 원기둥 형상으로 되어 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 각종 형태가 될 수 있고, 제 1 회전판(221)과 제 1 회전판 지지부(222)의 형태가 상이할 수 있고, 또한 X 방향 레일(223)과 제 1 Y 방향 레일(225)은 본 실시예에서 한 쌍의 레일로 되어 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 모노 레일 등이 될 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 제 2 위치 보정 모듈(240)은 제 2 회전판(241)은 원기둥 형상으로 되어 있고, 제 2 회전판 지지부(22)는 사각기둥 형상으로 되어 있으며, 제 2 회전판(241)은 제 2 회전판 지지부(242)의 상면에 회전 가능하게 설치되어 있고, 제 2 회전판 지지부(242)의 하면은 Y 방향으로 서로 평행하게 뻗어 미러 타입의 스크라이브 라인 형성 장치의 프레임(1000) 상에 설치되어 있는 한 쌍의 제 2 Y 방향 레일(243)과 상호 슬라이딩 가능하게 레일 결합되어 있다.
한편, 사전 위치 보정 전에는, 도 7의 좌측 도면에 도시된 바와 같이, 제 2 회전판(241), 제 2 회전판 지지부(242)의 중심 및 한 쌍의 제 2 Y 방향 레일(243) 간 중앙은 동일한 제 2 광축 상에 배치된다. 사전 위치 보정 후에는, 도 7의 우측 도면에 도시된 바와 같이, 제 2 회전판(241) 및 제 2 회전판 지지부(242)는 X 방향으로는 움직일 수 없고(X2=0), 제 2 회전판(241) 및 제 2 회전판 지지부(242)가 제 2 Y 방향 레일(243)을 따라 Y 방향으로 제 3 광축(201)에 대하여 Y2 만큼 이동하고, 제 2 회전판(241)은 제 2 광축(141)에 대하여 θ만큼 자유 회전하다.
본 실시예서, 제 2 회전판(241)은 원기둥 형상이고 제 2 회전판 지지부(242)는 사각기둥 형상으로 되어 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 각종 형태가 될 수 있고, 제 1 회전판(221)과 제 1 회전판 지지부(222)의 형태가 동일할 수 있고, 또한 제 2 Y 방향 레일(243)은 본 실시예에서 한 쌍의 레일로 되어 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 모노 레일 등이 될 수 있다.
결과적으로, 사전 위치 보정 후에는 제 1 위치 보정 모듈(220)은 도 6의 (a) 및 (b)의 우측 도면에 도시되어 봐와 같이 제 1 회전판(221)이 제 1 광축(161)에 대하여 θ만큼 회전되어 있고, 제 2 위치 보정 모듈(240)은 도 7의 우측 도면에 도시되어 있는 바와 같이 제 2 회전판(241)이 제 2 광축(141)에 대하여 θ만큼 회전되어 있고, 제 1 광축(161)과 제 2 광축(141)은 평행하므로, 제 1 회전판(221)과 제 2 회전판(241)은 동일 방향으로 동일한 각도인 θ만큼 회전되어 있게 된다. 이에 수반하여, 제 1 회전판(221)과 제 2 회전판(241)이 결합되어 있는 미러 탑재 기판(200)은 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 제 3 광축(201)에 대하여 중심축(202)이 θ만큼 회전되어 있는 상태가 된다. 이 상태에서. 제 3 반사 미러(160)가 제 3 반사 미러용 활차 레일(210)을 따라 중심축(202)을 따라서 왕복운동 함으로써, 제 3 반사 미러(160)에 의해서 조사되는 취성 재료 기판(300) 상의 빔 스폿(BS)이, θ만큼 위치 어긋나 있는 취성 재료 기판(300)의 스크라이브 예정 라인(SL1)을 정확하게 따라서 진행할 뿐만 아니라, 빔 스폿(BS)의 장축 방향이 스크라이브 예정 라인(SL1)의 방향과 일치하게 된다. 따라서, θ만큼 위치 어긋나 있는 취성 재료 기판(300) 자체를 재차 움직이지 않고 빔 스폿(BS)을 사전 위치 보정함으로써, 취성 재료 기판(300)에 스크라이브 라인(SL2)을 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치의 취성 재료가 처지는 것을 방지하는 수단을 나타낸 도면으로서, (a)는 도 5에서 본 발명의 일 실예에 따른 기판 이동 장치에 제 1 위치 보정 모듈(220)을 추가한 구성을 나타낸 도면이고, (b)는 미러 탑재 기판(200)의 단면이 H빔 형상인 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치와는 제 1 위치 보정 모듈(220)이 더 구비되어 있는 것과, 미러 탑재 기판(200)의 단면 형상이 상이하다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치의 장점 및 효과를 모두 내포하고 있다.
한편, 취성 재료 기판이 대형화되면서, 미러 탑재 기판(200)도 더욱 길어져 미러 탑재 기판(200)의 평탄도가 열화될 수 있기 때문에, 미러 탑재 기판(200)의 처짐을 방지하기 위해서, 미러 탑재 기판(200)의 하면에 하나 이상의 제 1 위치 보정 모듈(220)을 이격하여 구비하고 있고, 미러 탑재 기판(200)의 자체 무게를 줄이면서 강도를 상승시키기 위해서 미러 탑재 기판(200)의 단면이 H빔 형상으로 되어 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이동 장치를 구비한 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치의 장점 및 효과에 부가하여, 미러 탑재 기판(200)의 처짐을 방지할 수 있어 취성 재료 기판에 더욱 정밀하게 사전 보정을 행할 수 있는 효과가 있다.
상술한 본원의 실시예들에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치는 본원발명의 이해를 돕기 위해 설명을 위해 상정된 것으로, 본원발명을 한정하는 것을 의도로 하지 않으며, 당해 분야에서 숙련된 자는 상술한 본원의 실시예들에 따른 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치를 숙지한 후에 이로부터 용이하게 일부 구성을 수정 또는 대체할 수 있는 것이 명백하다.
예를 들면, 상술한 본원의 실시예들에서 언급하고 있는 모든 레일은 한 쌍의 레일로 이루어져 있지만, 모노 레일 등으로 이루어질 수 있고, 레일 결합에 의한 제 1 위치 보정 모듈, 제 2 위치 보정 모듈 및 제 3 반사 미러용 활차(163)의 이동은 스테핑 모터, 리니어 모터 등과 같은 모터에 의해서 구현되지만 특별히 한정되지 않고 다른 액추에이터로 구현될 수 있다. 또한, 미러 탑재 기판(200)에 탑재되는 구성요소는 제 3 반사 미러(160) 및 제 3 반사 미러용 활차(163), 제 3 반사 미러용 활차 레일(210) 및 제 2 반사 미러(140)로 설명되어 있으나, 그 이외에 제 1 반사 미러(120), 레이저 빔 발생 장치(100), 또는 그 외 광학계(예를 들면, 각종 렌즈 및 각종 미러)가 탑재될 수 있다.
100: 레이저 빔 발생 장치
120 : 제 1 반사 미러
140: 제 2 반사 미러
141: 제 2 광축
142: 제 2 반사 미러 지지부
160: 제 3 반사 미러
161: 제 1 광축
162: 제 3 반사 미러 지지부
163: 제 3 반사 미러용 활차
200: 미러 탑재 기판
201: 제 3 광축
202: 미러 탑재 기판의 중심축
210: 제 3 반사 미러용 활차 레일
BS : 빔 스폿
LS1: 스크라이브 예정 라인
LS2: 스크라이브 라인
220: 제 1 위치 보정 모듈
221: 제 1 회전판
222: 제 1 회전판 지지부
223: X 방향 레일
224: X 방향 레일 지지부
225: 제 1 Y 방향 레일
226: 제 1 홈
240: 제 2 위치 보정 모듈
241: 제 2 회전판
242: 제 2 회전판 지지부
243: 제 2 Y 방향 레일
244: 제 2 홈

Claims (13)

  1. 레이저빔 발생 장치로부터 방사된 타원 형상의 레이저 빔을 이동 가능한 반사 미러에 의해서 반사하여 취성 재료 기판에 형성된 빔 스폿을, 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행시킴으로써, 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치로서,
    상기 취성 재료 기판과 대면하는 상면에 상기 이동 가능한 반사 미러가 탑재된 미러 탑재 기판과,
    상기 미러 탑재 기판의 하면에 장착되어 상기 미러 탑재 기판을 이동시키는 기판 이동 장치를 포함하고,
    상기 취성 재료 기판이 상기 스크라이브 라인 형성 장치에 탑재될 때 위치 어긋남이 발생한 경우, 상기 기판 이동 장치에 의해서 상기 미러 탑재 기판을 상기 위치 어긋남이 발생한 각도만큼 이동시킴으로써, 상기 빔 스폿이 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 이동 장치는,
    상기 미러 탑재 기판의 일단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 제 1 위치 보정 모듈; 및
    상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 이동 장치는,
    상기 미러 탑재 기판의 일단 및 중앙의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 하나 이상의 제 1 위치 보정 모듈; 및
    상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 보정 모듈은,
    상기 미러 탑재 기판의 일단부의 하면에 형성된 제 1 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 1 회전판;
    상기 제 1 회전판의 하면에, 상기 제 1 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 1 회전판 지지부;
    상기 제 1 회전판 지지부의 하면에, 상기 제 1 회전판 지지부가 좌우 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 좌우 방향 레일;
    상기 좌우 방향 레일을 지지하는 좌우 방향 레일 지지부;
    상기 좌우 방향 레일 지지부의 하면에, 상기 좌우 방향 레일 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 1 전후 방향 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 위치 보정 모듈은,
    상기 미러 탑재 기판의 타단부의 하면에 형성된 제 2 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 2 회전판;
    상기 제 2 회전판의 하면에, 상기 제 2 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 2 회전판 지지부;
    상기 제 2 회전판 지지부의 하면에, 상기 제 2 회전판 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 2 전후 방향 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  7. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미러 탑재 기판은 H 빔 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  8. 타원 형상의 레이저 빔을 방사하는 레이저 빔 발생 장치;
    상기 레이저 빔 발생 장치로부터 방사된 타원 형상의 레이저 빔을 연직(鉛直) 방향으로 반사하는 제 1 반사 미러;
    상기 제 1 반사 미러에 의해서 연직 방향으로 반사된 타원 형상의 레이저 빔을 다시 수평 방향으로 반사하는 제 2 반사 미러;
    상기 제 2 반사 미러에 의해서 수평 방향으로 반사된 상기 타원 형상의 레이저 빔을 다시 반사하여 취성 재료 기판의 이면에 빔 스폿을 형성하고, 상기 빔 스폿이 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행할 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능한 제 3 반사 미러;
    상기 취성 재료 기판의 이면에 대면하여 배치되고, 상기 취성 재료 기판의 이면에 대면하는 상면에 상기 제 2 반사 미러 및 상기 제 3 반사 미러가 이격되어 탑재되어 있는 미러 탑재 기판; 및
    상기 미러 탑재 기판의 하면에 장착되어 상기 미러 탑재 기판을 이동시키는 기판 이동 장치를 포함하고,
    상기 제 1 반사 미러와 상기 제 2 반사 미러는 연직 방향에 있어서 동일한 광축선 상에 배치되고, 상기 제 2 반사 미러와 상기 제 3 반사 미러는 수평 방향에 있어서 동일한 광축선 상에 배치되는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치로서,
    상기 취성 재료 기판이 상기 스크라이브 라인 형성 장치에 탑재될 때 위치 어긋남이 발생한 경우, 상기 기판 이동 장치에 의해서 상기 미러 탑재 기판을 상기 위치 어긋남이 발생한 각도만큼 이동시킴으로써, 상기 빔 스폿이 상기 취성 재료 기판의 스크라이브 예정 라인을 따라 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 이동 장치는,
    상기 미러 탑재 기판의 일단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 제 1 위치 보정 모듈; 및
    상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 이동 장치는,
    상기 미러 탑재 기판의 일단 및 중앙의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후좌우로 레일 이동하는 하나 이상의 제 1 위치 보정 모듈; 및
    상기 미러 탑재 기판의 타단의 하면에 회전 가능하게 설치되어 전후로 레일 이동하는 제 2 위치 보정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 보정 모듈은,
    상기 미러 탑재 기판의 일단부의 하면에 형성된 제 1 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 1 회전판;
    상기 제 1 회전판의 하면에, 상기 제 1 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 1 회전판 지지부;
    상기 제 1 회전판 지지부의 하면에, 상기 제 1 회전판 지지부가 좌우 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 좌우 방향 레일;
    상기 좌우 방향 레일을 지지하는 좌우 방향 레일 지지부;
    상기 좌우 방향 레일 지지부의 하면에, 상기 좌우 방향 레일 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 1 전후 방향 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 위치 보정 모듈은,
    상기 미러 탑재 기판의 타단부의 하면에 형성된 제 2 홈에 상부가 삽입되어 결합된 제 2 회전판;
    상기 제 2 회전판의 하면에, 상기 제 2 회전판이 자유 회전되도록 결합되어 있는 제 2 회전판 지지부;
    상기 제 2 회전판 지지부의 하면에, 상기 제 2 회전판 지지부가 전후 방향으로 이동되도록 레일 결합되어 있는 제 2 전후 방향 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미러 탑재 기판은 H 빔 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 미러 타입의 레이저 스크라이브 라인 형성 장치.
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