KR101523672B1 - 레이저 빔 보정 장치 및 이를 이용한 레이저 빔 보정 방법 - Google Patents
레이저 빔 보정 장치 및 이를 이용한 레이저 빔 보정 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2는 도 1의 레이저를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 빔 보정 장치를 도시하는 도면이다.
도 4는 레이저 라인 빔 프로파일의 변형 발생을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 레이저 빔 보정 장치에 구비된 보정계 및 제어기를 확대 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 빔 보정 장치를 이용한 라인 빔 프로파일 보정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6의 보정 방법에 따른 보정계의 보정 렌즈의 작동을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6의 라인 빔 프로파일 보정 방법을 수식으로 나타내는 도면이다.
100 : 레이저 광원 200 : 반사 미러
300 : 광학계 400 : 보정계(400)
410 : 보정 렌즈 410a : 제1 보정 렌즈
410b : 제2 보정 렌즈 430 : 감지부
450 : 구동기 450a : X축 방향 구동기
450b : Z축 방향 구동기 450c : θ축 방향 구동기
500 : 제어기 600 : 출력단 반사 미러
700 : 기판 조사 렌즈계
Claims (15)
- 레이저를 발진하는 레이저 광원과;,
상기 레이저 광원에서 발진된 상기 레이저의 형상 및 에너지 분포를 가공하는 광학계;
상기 광학계에서 가공되어 출력되는 레이저 라인 빔을 기판으로 반사시키며, 나머지 반사되지 않는 잔여 레이저 빔을 투과시키는 출력단 반사 미러;
상기 광학계를 통과한 레이저 라인 빔의 변형을 실시간으로 감지하여 보정하기 위해, 상기 레이저 빔의 출력 방향을 기준으로 상기 광학계와 상기 출력단 반사 미러의 사이에 구비되는 적어도 하나 이상의 보정 렌즈를 구비하고, 상기 출력단 반사 미러에서 투과되는 상기 잔여 레이저 빔의 라인 빔 프로파일 데이터를 수집하는 보정계; 및
상기 보정계에 연결되어 상기 보정계로부터 수집된 라인 빔 프로파일 데이터의 변형에 따라 상기 보정 렌즈의 이동을 제어하는 제어기; 및
상기 출력단 반사 미러에서 반사되는 레이저 빔을 집광하여 기판으로 출력하는 기판 조사 렌즈계;를 포함하는 레이저 빔 보정 장치. - 청구항 1 에 있어서,
상기 보정계는,
상기 레이저 빔의 출력 방향을 기준으로 상기 출력단 반사 미러의 후방에 구비되어 상기 잔여 레이저 빔의 라인 빔 프로파일 데이터를 수집하여, 레이저 라인 빔의 변형량을 산출하는 감지부와;,
상기 레이저 라인 빔의 폭(width), 경사도(slope) 및 기울기(steepness) 중 적어도 어느 하나의 값을 증가시키거나 감소시키기 위해 상기 보정 렌즈에 연결되어, 상기 보정 렌즈를 X축 방향, Z축 방향 및 θ축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 구동하는 구동기;를 포함하는 레이저 빔 보정 장치. - 청구항 2 에 있어서,
상기 보정계에는,
상기 보정 렌즈의 외측에 장착되는 지지 프레임;이 구비되고,
상기 구동기는 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 지지프레임을 X축 방향, Z축 방향 및 θ축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동시키는 레이저 빔 보정 장치. - 청구항 1 에 있어서,
상기 보정 렌즈는 상기 레이저 빔의 출력 방향으로 나란하게 배치되는 제1 및 제2 보정 렌즈를 포함하고,
상기 제1 및 제2 보정 렌즈는 상호 연동되어 상기 레이저 라인 빔의 폭을 조절하는 레이저 빔 보정 장치. - 청구항 2 에 있어서,
상기 제어기는,
상기 감지부로부터 산출된 상기 레이저 라인 빔의 변화량을 전달받고, 상기 변화량과 상기 구동기의 이동에 따른 레이저 라인 빔의 변화량에 따라, 상기 구동기의 이동 거리를 계산하여 상기 보정 렌즈의 이동을 제어하는 레이저 빔 보정 장치. - 청구항 5 에 있어서,
상기 제어기는 상기 구동기의 동작에 따른 레이저 라인 빔의 보정 값이 오차 범위 내에 속할 때까지 상기 레이저 라인 빔의 변화량을 산출하여 보정을 반복하는 레이저 빔 보정 장치. - 삭제
- 광학계를 통과한 레이저 빔의 보정 방법으로서,
상기 레이저 빔 중 출력단 반사 미러를 투과하는 잔여 레이저 빔의 라인 빔 프로파일 데이터를 수집하는 과정;,
상기 수집된 라인 빔 프로파일 데이터를 기존의 라인 빔 프로파일 데이터와 비교하는 과정;
상기 수집된 라인 빔 프로파일 데이터와 상기 기존의 라인 빔 프로파일 데이터의 값이 상이한 경우, 상기 기존 라인 빔 프로파일 데이터와 상기 수집된 라인 빔 프로파일 데이터 간의 값의 차이로 변형된 라인 빔 프로파일 데이터의 변화량을 산출하는 과정;
상기 변화량에 따라 레이저 라인 빔의 프로파일을 보정하는 과정;을 포함하는 레이저 빔 보정 방법. - 삭제
- 청구항 8 에 있어서,
상기 레이저 라인 빔을 보정하는 과정은,
상기 레이저 빔의 출력방향을 기준으로 상기 광학계와 상기 출력단 반사 미러 사이의 보정 렌즈를 X축 방향, Z축 방향 및 θ축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동시켜 보정하는 레이저 빔 보정 방법. - 청구항 10 에 있어서,
상기 레이저 라인 빔을 보정하는 과정은,
상기 보정 렌즈를 상기 X축 방향으로 이동시켜 상기 레이저 라인 빔의 폭을 증가시키거나 감소시키며 수행되는 레이저 빔 보정 방법. - 청구항 10 에 있어서,
상기 레이저 라인 빔을 보정하는 과정은,
상기 보정 렌즈를 상기 Z축 방향으로 이동시켜 상기 레이저 라인 빔의 기울기 폭을 증가시키거나 감소시키며 수행되는 레이저 빔 보정 방법. - 청구항 10 에 있어서,
상기 레이저 라인 빔을 보정하는 과정은,
상기 보정 렌즈를 상기 θ축 방향으로 이동시켜 상기 레이저 라인 빔의 경사 높이를 증가시키거나 감소시키며 수행되는 레이저 빔 보정 방법. - 청구항 10 에 있어서,
상기 보정 렌즈를 이동시키는 것은 상기 산출된 변화량과 기 설정된 구동기의 1mm 이동에 따른 라인 빔 프로파일 데이터의 변화량으로부터 구동기의 이동 값을 조정하여 수행되는 레이저 빔 보정 방법. - 청구항 14 에 있어서,
상기 라인 빔 프로파일 데이터의 변화량으로부터 구동기의 이동 값의 연산은 하기의 관계식을 이용하여 구하는 레이저 빔 보정 방법.
관계식
라인 빔 프로파일 데이터 변화량에 따른 구동기 조정 값(㎜) = 라인 빔 프로파일 데이터 변화량(㎜) / 구동기 1㎜ 이동에 따른 라인 빔 프로파일 데이터 변화량(㎜)
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