KR101528335B1 - 레이저빔 검사장치 - Google Patents

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KR101528335B1
KR101528335B1 KR1020140012046A KR20140012046A KR101528335B1 KR 101528335 B1 KR101528335 B1 KR 101528335B1 KR 1020140012046 A KR1020140012046 A KR 1020140012046A KR 20140012046 A KR20140012046 A KR 20140012046A KR 101528335 B1 KR101528335 B1 KR 101528335B1
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이선필
김영관
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주식회사 엘아이에스
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Abstract

본 발명은 레이저빔을 이용하여 기판을 패터닝하는 공정에서 레이저빔의 상태를 검사하는 것으로서, 스캐너와, 이동유닛과, 증배렌즈와, 감지부와, 제어부를 포함한다. 스캐너는 레이저빔의 이동경로를 조정하고, 입사되는 레이저빔을 원하는 위치로 반사시킨다. 이동유닛은 레이저빔의 상태를 검사하기 위하여 가공영역에서 검사영역으로 스캐너를 이동시킨다. 증배렌즈는 검사영역에서 스캐너로부터 반사된 레이저빔의 이동경로 상에 배치되고, 레이저빔의 단면 크기를 증배시킨다. 감지부는 검사영역에 배치되고, 다수 개의 픽셀로 이루어지며, 다수 개의 픽셀 중 일부 픽셀들로 형성되는 감지영역에서 증배된 레이저빔을 감지한다. 제어부는 감지영역에서 감지된 레이저빔의 위치, 단면 에너지 분포 또는 크기를 판별한다.

Description

레이저빔 검사장치{Apparatus for inspecting laser beam}
본 발명은 레이저빔 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저빔을 이용하여 기판을 패터닝하는 공정에서 레이저빔의 상태를 검사하는 레이저빔 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저빔을 이용하여 기판을 패터닝(patterning) 하는데 기판을 패터닝하는 공정에서 기판의 품질을 향상시키고 가공 효율을 증가시키기 위하여 공정 중 레이저빔의 상태를 검사하고 유지, 보수하는 과정이 필요하다.
기판에 가공 라인을 형성할 때 스캐너를 이용하여 레이저빔을 기판으로 반사시키면서 패터닝하는데, 기판을 패터닝하는 공정에서 스캐너를 지속적으로 사용하면 스캐너가 초기 상태와 다르게 작동할 수 있으며 기판의 원하는 위치로 레이저빔을 반사시킬 수 없게 되는 경우가 발생한다.
이와 같이, 스캐너가 초기 상태와 다르게 작동되면 가공 오차가 발생하여 가공 정밀도가 저하되고, 레이저빔을 원하는 위치로 정확하게 반사시키지 못해 기판의 품질이 떨어지는 문제가 있다.
그리고, 레이저빔의 에너지 분포 등 레이저빔의 상태를 검사하기 위하여 스캐너를 이용하여 레이저빔을 반사시켜 레이저빔을 감지하는데, 기판을 패터닝하기 위한 레이저빔의 크기가 매우 작기 때문에 레이저빔을 감지하여 레이저빔의 상태를 검사하는데 한계가 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 레이저빔의 스폿 사이즈를 증가시켜 레이저빔의 상태를 검사하는 경우가 있지만, 기판의 패터닝 공정에 적합한 스폿 사이즈는 정해져 있기 때문에 레이저빔의 스폿 사이즈를 증가시키면 기판을 패터닝 하기 위한 레이저빔의 초기 상태와 달라 레이저빔의 에너지 분포가 변형되는 등 레이저빔의 에너지 분포 상태를 유지할 수 없으며 가공 정밀도가 저하될 수 있는 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저빔의 단면 크기를 증배시켜 레이저빔의 상태를 검사함으로써, 가공 정밀도 및 기판의 가공 품질을 향상시키고 레이저빔의 퀄리티를 유지하여 기판의 가공 효율을 증가시킬 수 있는 레이저빔 검사장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저빔 검사장치는, 레이저빔의 이동경로를 조정하고, 입사되는 레이저빔을 원하는 위치로 반사시키는 스캐너; 레이저빔의 상태를 검사하기 위하여 가공영역에서 검사영역으로 상기 스캐너를 이동시키는 이동유닛; 상기 검사영역에서 상기 스캐너로부터 반사된 레이저빔의 이동경로 상에 배치되고, 레이저빔의 단면 크기를 증배시키는 증배렌즈; 상기 검사영역에 배치되고, 다수 개의 픽셀로 이루어지며, 상기 다수 개의 픽셀 중 일부 픽셀들로 형성되는 감지영역에서 증배된 레이저빔을 감지하는 감지부; 및 상기 감지영역에서 감지된 레이저빔의 위치, 단면 에너지 분포 또는 크기를 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저빔 검사장치는, 상기 스캐너와 상기 감지부 사이에서 상기 레이저빔의 이동경로 상에 적어도 하나 이상 배치되고, 상기 감지부에 입사되는 레이저빔의 에너지를 감쇠시키는 감쇠부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저빔 검사장치는, 상기 제어부는, 상기 스캐너로부터 반사되는 레이저빔이 상기 감지부의 중앙부에 위치하도록 설정된 전원 값을 상기 스캐너에 인가하고, 상기 감지부의 중앙부와 상기 감지영역의 위치 차이를 계산할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저빔 검사장치는, 상기 제어부는, 상기 감지영역에서 상기 픽셀들의 명암 차이를 등고선 형태로 계산하고, 상기 등고선 형태의 좌우 대칭 여부를 통해 상기 레이저빔의 단면 에너지 분포의 정상 여부를 판별할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저빔 검사장치는, 상기 스캐너는 제1스캐너 및 제2스캐너를 구비하고, 상기 제1스캐너 및 상기 제2스캐너를 상하 방향으로 각각 승강 구동시키는 승강 구동부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 감지영역의 픽셀 수를 계산하여 상기 제1스캐너에서 반사된 레이저빔의 크기 및 상기 제2스캐너에서 반사된 레이저빔의 크기를 산출하고, 상기 제1스캐너 및 상기 제2스캐너를 상하 방향으로 각각 승강 구동시키면서 상기 제1스캐너에서 반사된 레이저빔 및 상기 제2스캐너에서 반사된 레이저빔의 크기가 일치하도록 상기 승강 구동부를 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저빔 검사장치는, 상기 레이저빔은 스폿 사이즈가 20㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 레이저빔 검사장치에 따르면, 레이저빔의 스폿 사이즈를 유지하면서 레이저빔의 상태를 검사할 수 있어 레이저빔의 에너지 분포 상태를 유지할 수 있고 가공 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저빔 검사장치에 따르면, 스캐너의 작동 상태를 확인할 수 있어 가공 정밀도 및 기판의 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저빔 검사장치에 따르면, 기판의 가공 예정라인에 대응하는 가공 라인을 패터닝 할 수 있도록 레이저빔의 상태를 검사하여 기판의 균일한 가공을 가능하게 하고 가공 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저빔 검사장치에 따르면, 감지부로 입사되는 레이저빔의 에너지를 감쇠시켜 감지부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저빔 검사장치에 따르면, 제1스캐너에서 반사되는 레이저빔과 제2스캐너에서 반사되는 레이저빔의 크기를 동일하게 조절할 수 있어 가공 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저빔 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 레이저빔 검사장치에서 증배렌즈에 의하여 증배된 레이저빔의 단면을 도시한 도면이고,
도 3은 도 1의 레이저빔 검사장치에서 감지영역에 감지되는 레이저빔의 위치 오차를 도시한 도면이고,
도 4는 도 1의 레이저빔 검사장치에서 레이저빔 단면의 에너지 분포가 정상 상태인 것을 도시한 도면이고,
도 5는 도 1의 레이저빔 검사장치에서 레이저빔 단면의 에너지 분포가 비정상 상태인 것을 도시한 도면이고,
도 6은 도 1의 레이저빔 검사장치에서 감쇠부가 다수 개로 배치된 상태를 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저빔 검사장치에서 스캐너가 승강 구동되면서 레이저빔의 크기를 조절하는 경우를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 레이저빔 검사장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저빔 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 레이저빔 검사장치에서 증배렌즈에 의하여 증배된 레이저빔의 단면을 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 레이저빔 검사장치에서 감지영역에 감지되는 레이저빔의 위치 오차를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 레이저빔 검사장치에서 레이저빔 단면의 에너지 분포가 정상 상태인 것을 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 레이저빔 검사장치에서 레이저빔 단면의 에너지 분포가 비정상 상태인 것을 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 레이저빔 검사장치에서 감쇠부가 다수 개로 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저빔 검사장치는 레이저빔을 이용하여 기판을 패터닝하는 공정에서 레이저빔의 상태를 검사하는 것으로서, 스캐너(110)와, 이동유닛(미도시)과, 증배렌즈(120)와, 감지부(130)와, 제어부(140)와, 감쇠부(150)를 포함한다.
상기 스캐너(110)는 레이저빔의 이동경로(LR)를 조정하고, 입사되는 레이저빔을 원하는 위치로 반사시킨다.
본 실시예에서, 스캐너(110)는 갈바노미터 스캐너이다. 갈바노미터 스캐너는 한 쌍으로 구비되는데, 한 쌍의 갈바노미터 스캐너가 구동부(미도시)에 의하여 X축 또는 Y축으로 직선이동되며 미러(111)를 소정 각도로 회전시키면서 기판(1)의 원하는 위치로 레이저빔을 조사할 수 있다.
상기 이동유닛(미도시)은 레이저빔의 상태를 검사하기 위하여 가공영역(PA)에서 검사영역(IA)으로 스캐너(110)를 이동시킨다.
도 1을 참조하면, 스캐너(110)는 이동유닛에 의하여 가공영역(PA)에서 검사영역(IA)으로 이동이 가능하다. 가공영역(PA)에서는 기판(1)을 패터닝 하는 공정이 이루어지는데, 스캐너(110)를 가공영역(PA)에서 검사영역(IA)으로 이동시키지 않고 레이저빔의 상태를 검사하게 되면 패터닝 장치 등으로 인해 레이저빔의 상태를 검사하기 어렵고 레이저빔의 상태를 검사하는 과정이 원활하게 진행될 수 없다.
따라서, 이동유닛은 가공영역(PA)에서 검사영역(IA)으로 스캐너(110)를 이동시키고, 검사영역(IA)에서 스캐너(110)가 레이저빔(L)을 반사시키며 레이저빔(L)의 상태를 검사한다.
여기서, 이동유닛은 스캐너(110)를 X축 또는 Y축 방향을 따라 이동시킬 수 있으며, 리니어 모터 등이 이용될 수 있다.
상기 증배렌즈(120)는 검사영역(IA)에서 스캐너(110)로부터 반사된 레이저빔의 이동경로(LR) 상에 배치되고, 레이저빔의 단면 크기를 증배시킨다.
본 실시예에서, 기판(1)을 패터닝 하기 위한 레이저빔의 스폿 사이즈는 20㎛ 이상 50㎛ 이하로 매우 작기 때문에 레이저빔의 에너지 분포 등 레이저빔의 상태를 검사하는데 한계가 있다.
여기서, 스폿 사이즈를 증가시켜 레이저빔의 상태를 검사할 수 있지만, 기판(1)의 패터닝 공정에 적합한 스폿 사이즈는 20㎛ 이상 50㎛ 이하로 정해져 있기 ?문에, 레이저빔의 스폿 사이즈를 증가시키면 기판(1)을 패터닝 하기 위한 레이저빔의 초기 상태와 달라지고 레이저빔의 에너지 분포가 변형되는 등 레이저빔의 에너지 분포 상태를 유지할 수 없으며 가공 정밀도가 저하될 수 있다.
따라서, 레이저빔의 스폿 사이즈를 유지하면서 증배렌즈(120)를 이용하여 스캐너(110)에서 반사되는 레이저빔의 단면 크기만 증배시킨다.
증배렌즈(120)를 이용하여 레이저빔의 단면 크기를 증배시킴으로써, 레이저빔의 스폿 사이즈를 유지하면서 레이저빔의 상태를 검사할 수 있어 레이저빔의 에너지 분포 상태를 유지할 수 있고, 가공 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 감지부(130)는 검사영역(IA)에 배치되고, 다수 개의 픽셀(P)로 이루어지며, 다수 개의 픽셀(P) 중 일부 픽셀(P)들로 형성되는 감지영역(131a)에서 증배된 레이저빔을 감지한다.
구체적으로, 감지영역(131a)은 증배된 레이저빔의 단면을 감지하며 증배된 레이저빔의 단면 크기에 따라 감지영역(131a)을 형성한다. 즉, 감지영역(131a)과 증배된 레이저빔의 단면 크기는 동일하다.
예를 들어 픽셀(P)의 크기는 5㎛인 경우, 레이저빔의 스폿 사이즈가 20㎛ 이상 50㎛ 이하로 매우 작기 때문에 레이저빔을 감지할 수는 있지만 증배되지 않은 레이저빔의 상태를 정확하게 검사하는 것은 한계가 있다.
도 2의 (a)를 참조하면, 감지부(130)에 입사되는 레이저빔의 단면의 크기가 매우 작은 것을 알 수 있다. 레이저빔의 단면 크기가 작기 때문에 레이저빔의 단면을 감지하는 감지영역(131) 또한 매우 작게 형성되며, 감지영역(131)이 작게 형성되어 레이저빔의 상태를 검사하기 위한 정보가 부족하게 된다. 따라서, 레이저빔의 상태를 정확하게 검사할 수 없기 때문에 단면 크기가 증배된 레이저빔을 감지한다.
도 2의 (b)를 참조하면, 감지부(130)에 입사되는 레이저빔은 증배렌즈(120)에 의하여 단면의 크기가 증배된 레이저빔으로, 레이저빔의 단면 크기가 증배됨에 따라 감지영역(131a) 또한 크게 형성되며 레이저빔의 상태를 검사하기 위한 정보를 충분히 획득할 수 있게 된다. 따라서, 감지영역(131a)은 증배된 레이저빔을 감지하여 레이저빔의 상태를 검사하는 것이 바람직하다.
여기서, 감지부(130)는 디지털 카메라의 일종으로, 전하 결합 소자(Charge Coupled Device, CCD)를 사용하는 CCD 카메라가 이용될 수 있다.
상기 제어부(140)는 감지영역(131a)에서 감지된 레이저빔(L)의 위치, 단면 에너지 분포 또는 크기를 판별한다.
구체적으로, 제어부는 감지부(130)로부터 감지영역(131a)의 위치 오차를 산정하고, 감지영역(131a)으로부터 증배된 레이저빔의 단면 에너지 분포의 상태를 판별한다.
우선, 도 3을 참조하여 감지부(130)로부터 감지영역(131a)의 위치 오차를 산정하는 과정을 설명한다.
본 실시예에서, 제어부(140)는 스캐너(110)로부터 반사되는 레이저빔이 감지부의 중앙부(132)에 위치하도록 설정된 전원 값을 스캐너(110)에 인가하고, 감지부의 중앙부(132)와 감지영역(131a)의 위치 차이를 계산한다.
예를 들어, 스캐너(110)로부터 반사되는 레이저빔이 감지부의 중앙부(132)에 위치하도록 설정된 전원 값이 0V 이면 스캐너(110)에 0V를 인가하여 레이저빔을 감지부(130)로 반사시킨다. 그리고, 감지부의 중앙부(132)와 감지영역의 중앙부(SC)의 픽셀(P) 사이의 거리를 계산하여 감지부의 중앙부(132)로부터 감지영역의 중앙부(SC)의 위치 오차를 산정한다.
도 3의 (a)를 참조하면, 스캐너(110)에 0V를 인가하고 감지부(130)로 레이저빔을 반사시켰을 때, 감지부의 중앙부(132)와 감지영역의 중앙부(SC)가 일치하면 감지부(130)로부터 감지영역(131a)의 위치 오차가 없고 스캐너(110)를 정상 상태로 판단한다.
도 3의 (b)를 참조하면, 스캐너(110)에 0V를 인가하고 감지부(130)로 레이저빔을 반사시켰을 때, 감지부의 중앙부(132)와 감지영역의 중앙부(SC)가 불일치하면 감지부의 중앙부(132)로부터 감지영역의 중앙부(SC)의 픽셀 사이의 거리(dx, dy)를 계산하여 위치 오차를 산정한다. 이후, 스캐너(130)의 상태가 비정상 상태로 판단되며 스캐너(130)의 상태가 정상 상태가 되도록 스캐너(110)를 보수한다.
따라서, 제어부(140)는 감지부(130)로부터 감지영역(131a)의 위치 오차를 산정함으로써, 스캐너(130)의 작동 상태를 확인할 수 있어 가공 정밀도 및 기판(1)의 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 도 4 및 도 5를 참조하여 감지영역(131a)부터 증배된 레이저빔의 단면 에너지 분포의 상태를 판별하는 과정을 설명한다.
본 실시예에서, 감지영역(131a)에서 픽셀(P)들의 명암 차이를 등고선 형태로 계산하고, 등고선 형태의 좌우 대칭 여부를 통해 레이저빔의 단면 에너지 분포의 정상 여부를 판별한다.
예를 들어, 감지영역(131a)에서 에너지가 밀집되어 있을수록 픽셀(P)의 밝기가 밝아지는 것을 이용하여 증배된 레이저빔의 단면 에너지 분포를 등고선 형태로 계산하며, 픽셀(P)들의 명암 차이를 등고선 형태로 계산했을 때 레이저빔의 단면 에너지 분포가 좌우 대칭이면 정상인 것으로 판단하고, 비대칭이면 비정상인 것으로 판단한다.
도 4의 (a)를 참조하면, 픽셀(P)들의 명암 차이를 등고선 형태로 계산하여 형성된 레이저빔의 단면 에너지 분포가 좌우 대칭이면, 레이저빔의 단면 에너지 분포의 상태가 정상인 것으로 판단한다.
도 4의 (b)를 참조하면, 정상 상태의 레이저빔을 이용하여 기판(1)을 가공하면, 기판(1)의 가공 예정라인(2)에 대응하는 가공 라인(3)을 패터닝 할 수 있으며 기판(1)의 균일한 가공이 가능하다.
도 5의 (a)를 참조하면, 픽셀(P)들의 명암 차이를 등고선 형태로 계산하여 형성된 레이저빔의 단면 에너지 분포가 좌우 비대칭이면, 레이저빔의 단면 에너지 분포의 상태가 비정상인 것으로 판단한다.
도 5의 (b)를 참조하면, 비정상 상태의 레이저빔을 이용하여 기판(1)을 가공하면, 기판(1)의 가공 예정라인(2)에 대응하는 가공 라인(3)을 패터닝 할 수 없으며, 기판(1)의 균일한 가공이 불가능하다.
따라서, 제어부(140)는 감지영역(131a)으로부터 증배된 레이저빔의 단면 에너지 분포의 상태를 판별함으로써, 기판(1)의 가공 예정라인(2)에 대응하는 가공 라인(3)을 패터닝 할 수 있도록 레이저빔의 상태를 검사하여 기판(1)의 균일한 가공을 가능하게 하고 가공 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 감쇠부(150)는 스캐너(110)와 감지부(130) 사이에서 레이저빔의 이동경로(LR) 상에 적어도 하나 이상 배치되고, 감지부(130)에 입사되는 레이저빔의 에너지를 감쇠시킨다. 여기서, 감쇠부(150)는 위치와 수량이 한정되지 않는다.
도 6을 참조하면, 반사부(160)와 증배렌즈(120) 사이에 제1감쇠부(150a)가 배치될 수 있고, 제1감쇠부(150a)가 배치된 상태에서 증배렌즈(120)와 감지부(130) 사이에 제2감쇠부(150b)가 배치될 수 있다.
레이저빔(L)의 에너지가 높은 경우, 에너지가 감쇠되지 않은 상태의 레이저빔을 감지부(130)가 감지하면 감지부(130)의 픽셀(P)들이 손상될 수 있다.
여기서, 레이저빔의 에너지를 낮출 수는 있지만, 기판(1)을 패터닝 하기 위한 레이저빔의 초기 상태와 다르게 레이저빔의 에너지 상태를 변화시키면 가공 정밀도가 저하될 수 있기 때문에 레이저빔의 에너지 상태는 그대로 유지하는 것이 바람직하다.
따라서, 기판(1)을 패터닝 하기 위한 레이저빔의 에너지가 높은 경우, 레이저빔을 감지하는 감지부(130)에서 픽셀들(P)이 손상되면 증배된 레이저빔을 정확하게 감지할 수 없기 때문에, 감쇠부(150)를 배치하여 레이저빔의 에너지를 감쇠시킨다.
감쇠부(150)가 스캐너(110)와 감지부(130) 사이에서 레이저빔의 이동경로(LR) 상에 배치됨으로써, 감지부(130)로 입사되는 레이저빔의 에너지를 감쇠시켜 감지부(130)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저빔 검사장치에서 스캐너가 승강 구동되면서 레이저빔의 크기를 조절하는 경우를 도시한 도면으로, 승강 구동부(미도시)를 포함한다.
도 7에 있어서, 도 1 내지 도 6에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서, 스캐너(210)는 제1스캐너(211) 및 제2스캐너(212)를 구비한다. 그리고, 승강 구동부는 제1스캐너(211) 및 제2스캐너(212)를 상하 방향으로 각각 승강 구동시킨다.
본 실시예에서, 제어부(140)는 감지영역(131a)의 픽셀(P) 수를 계산하여 제1스캐너(211)에서 반사된 레이저빔의 크기 및 제2스캐너(212)에서 반사된 레이저빔의 크기를 산출하고, 제1스캐너(211) 및 제2스캐너(212)를 상하 방향으로 각각 승강 구동시키면서 제1스캐너(211)에서 반사된 레이저빔 및 제2스캐너(212)에서 반사된 레이저빔의 크기가 일치하도록 승강 구동부를 조정한다.
다수 개의 스캐너(210)를 조립하는 과정에서 발생하는 조립 오차 또는 스캐너(210)를 고정하는 브라켓을 제조하는 과정에서 발생한 제조 오차 등으로 인해, 각각의 스캐너(210)와 기판(1) 사이의 거리가 동일하지 않을 수 있다. 이와 같이, 스캐너(210)와 기판(1) 사이의 거리가 동일하지 않으면, 스캐너(210)에 따라 기판(1)을 가공하는 가공 품질에 차이가 생길 수밖에 없다.
도 7의 (a)를 참조하면, 감지영역(131a)에서 감지되는 제1스캐너(211)에서 반사된 제1레이저빔(L1)의 크기와 제2스캐너(212)에서 반사된 제2레이저빔(L2)의 크기가 서로 다르면, 이를 통해 제1스캐너(211)와 반사부(160) 사이의 거리(D1)와 제2스캐너(212)와 반사부(160) 사이의 거리(D2)가 서로 다르다는 것을 알 수 있다. 제1스캐너(211)와 반사부(160) 사이의 거리(D1)와 제2스캐너(212)와 반사부(160) 사이의 거리(D2)가 서로 다르다는 것은 제1스캐너(211)와 기판(1) 사이의 거리와 제2스캐너(212)와 기판(1) 사이의 거리가 서로 다르다는 것을 의미하므로, 두 거리가 동일해지도록 조정할 필요가 있다.
제1레이저빔(L1)의 크기와 제2레이저빔(L2)의 크기는, 감지영역(131a)에서 제1레이저빔(L1)의 픽셀(P) 수 및 제2레이저빔(L2)의 픽셀(P) 수를 각각 계산하여 산출할 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 감지영역(131a)에서 감지되는 제1스캐너(211)에서 반사된 제1레이저빔(L1)의 크기와 제2스캐너(212)에서 반사된 제2레이저빔(L2)의 크기가 서로 동일해지도록 승강 구동부를 이용하여 제2스캐너(212)를 상하 방향으로 승강 구동시킨다.
제2스캐너(212)가 승강 구동되면서, 감지영역(131a)에서 감지되는 제1레이저빔(L1)의 크기와 제2레이저빔(L2)의 크기가 동일하게 형성될 수 있고, 이를 통해 제1스캐너(211)와 반사부(160) 사이의 거리(F1)와 제2스캐너(212)와 반사부(160) 사이의 거리(F2)가 서로 동일해지는 것을 확인할 수 있다.
제어부(140)는 제1스캐너(211)에서 반사되는 레이저빔과 제2스캐너(212)에서 반사되는 레이저빔의 크기를 산출하여 비교하고, 승강 구동부를 이용하여 제1스캐너(211) 및 제2스캐너(212)를 각각 승강 구동시킴으로써, 제1스캐너(211)에서 반사되는 레이저빔과 제2스캐너(212)에서 반사되는 레이저빔의 크기를 동일하게 조절할 수 있어 가공 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 도면에는 도시되지 않았지만, 스캐너(210)는 제3스캐너, 제4스캐너 등을 구비할 수 있으며, 제3스캐너, 제4스캐너 또한 승강 구동부에 의하여 각각 승강 구동이 가능하다. 스캐너(210)의 수량은 한정되는 것이 아니며, 가공의 상황에 따라 변경될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 레이저빔 검사장치는, 증배렌즈를 이용하여 레이저빔의 단면 크기를 증배시킴으로써, 레이저빔의 스폿 사이즈를 유지하면서 레이저빔의 상태를 검사할 수 있어 레이저빔의 에너지 분포 상태를 유지할 수 있고, 가공 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 레이저빔 검사장치는, 제어부가 감지부로부터 감지영역의 위치 오차를 산정함으로써, 스캐너의 작동 상태를 확인할 수 있어 가공 정밀도 및 기판의 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 레이저빔 검사장치는, 제어부가 감지영역으로부터 증배된 레이저빔의 단면 에너지 분포의 상태를 판별함으로써, 기판의 가공 예정라인에 대응하는 가공 라인을 패터닝 할 수 있도록 레이저빔의 상태를 검사하여 기판의 균일한 가공을 가능하게 하고 가공 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 레이저빔 검사장치는, 감쇠부가 스캐너와 감지부 사이에서 레이저빔의 이동경로 상에 배치됨으로써, 감지부로 입사되는 레이저빔의 에너지를 감쇠시켜 감지부가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 레이저빔 검사장치는, 제어부가 제1스캐너에서 반사되는 레이저빔과 제2스캐너에서 반사되는 레이저빔의 크기를 산출하여 비교하고, 승강 구동부를 이용하여 제1스캐너 및 제2스캐너를 각각 승강 구동시킴으로써, 제1스캐너와 기판 사이의 거리와 제2스캐너와 기판 사이의 거리를 동일하게 조절할 수 있어 가공 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
PA : 가공영역
IA : 검사영역
LR : 레이저빔의 이동경로
P : 픽셀
1 : 기판
110 : 스캐너
120 : 증배렌즈
130 : 감지부
131: 감지영역
140 : 제어부
150 : 감쇠부
160 : 반사부

Claims (6)

  1. 레이저빔의 이동경로를 조정하고, 입사되는 레이저빔을 원하는 위치로 반사시키는 스캐너;
    레이저빔의 상태를 검사하기 위하여 가공영역에서 검사영역으로 상기 스캐너를 이동시키는 이동유닛;
    상기 검사영역에서 상기 스캐너로부터 반사된 레이저빔의 이동경로 상에 배치되고, 레이저빔의 단면 크기를 증배시키는 증배렌즈;
    상기 검사영역에 배치되고, 다수 개의 픽셀로 이루어지며, 상기 다수 개의 픽셀 중 일부 픽셀들로 형성되는 감지영역에서 증배된 레이저빔을 감지하는 감지부; 및
    상기 감지영역에서 감지된 레이저빔의 위치, 단면 에너지 분포 또는 크기를 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스캐너와 상기 감지부 사이에서 상기 레이저빔의 이동경로 상에 적어도 하나 이상 배치되고, 상기 감지부에 입사되는 레이저빔의 에너지를 감쇠시키는 감쇠부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 검사장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스캐너로부터 반사되는 레이저빔이 상기 감지부의 중앙부에 위치하도록 설정된 전원 값을 상기 스캐너에 인가하고,
    상기 감지부의 중앙부와 상기 감지영역의 위치 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 검사장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지영역에서 상기 픽셀들의 명암 차이를 등고선 형태로 계산하고,
    상기 등고선 형태의 좌우 대칭 여부를 통해 상기 레이저빔의 단면 에너지 분포의 정상 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 검사장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스캐너는 제1스캐너 및 제2스캐너를 구비하고,
    상기 제1스캐너 및 상기 제2스캐너를 상하 방향으로 각각 승강 구동시키는 승강 구동부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 감지영역의 픽셀 수를 계산하여 상기 제1스캐너에서 반사된 레이저빔의 크기 및 상기 제2스캐너에서 반사된 레이저빔의 크기를 산출하고,
    상기 제1스캐너 및 상기 제2스캐너를 상하 방향으로 각각 승강 구동시키면서 상기 제1스캐너에서 반사된 레이저빔 및 상기 제2스캐너에서 반사된 레이저빔의 크기가 일치하도록 상기 승강 구동부를 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 검사장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저빔은 스폿 사이즈가 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 레이저빔 검사장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900005187A (ko) * 1988-09-30 1990-04-13 신훈철 레이저 거리측정기의 성능 검사장치
JP2001194230A (ja) * 1999-10-28 2001-07-19 Ricoh Opt Ind Co Ltd 走査光学ユニット検査方法および装置
KR20080030846A (ko) * 2006-10-02 2008-04-07 삼성전기주식회사 광변조기 검사를 위한 장치 및 방법
KR20110136436A (ko) * 2010-06-15 2011-12-21 주식회사 엘티에스 얼라인마크 형성장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900005187A (ko) * 1988-09-30 1990-04-13 신훈철 레이저 거리측정기의 성능 검사장치
JP2001194230A (ja) * 1999-10-28 2001-07-19 Ricoh Opt Ind Co Ltd 走査光学ユニット検査方法および装置
KR20080030846A (ko) * 2006-10-02 2008-04-07 삼성전기주식회사 광변조기 검사를 위한 장치 및 방법
KR20110136436A (ko) * 2010-06-15 2011-12-21 주식회사 엘티에스 얼라인마크 형성장치

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