KR101600913B1 - Laser Lift Off System and the Method Thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PI 필름(Polyimide Film) 위에 TFT(Thin Film Transistor) 회로와 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 특정한 구조로 형성시킨 서브스트레이트(Substrate)에서 상기 PI 필름의 취급성이 좋지 않은 관계로 접착제로 부착시켰던 캐리어 글라스(Carrier Glass)를 제거하기 위하여, 상기 캐리어 글라스와 PI 필름을 붙이고 있는 접착제에 레이저빔에 의한 에너지를 가하는 방법으로 용융시키는 리프트 오프 (Lift Off) 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser lift-off device and a laser lift-off method using the same, and more particularly, to a laser lift-off device using a TFT (Thin Film Transistor) circuit and a OLED (Organic Light Emitting Diode) In order to remove the carrier glass adhered with the adhesive due to poor handling properties of the PI film in the substrate formed by the laser beam and the PI film, And a laser lift-off method using the lift-off device.
차세대 디스플레이로 얇고 가벼울 뿐만 아니라 충격에도 강하며 휘거나 굽힐 수 있는 다양한 형태로 제작할 수 있는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 많이 진행되고 있으며, 일부는 현재 실현 중에 있고 많은 발전이 요구되고 있다.Flexible displays that can be fabricated in various shapes that are not only thin and light but also strong against impact and bend or bend can be developed as next generation displays. Some of them are currently being realized and many developments are required.
종래 유리 기판 또는 사파이어 기판을 모재 기판으로 사용하는 실리콘 트랜지스터의 경우 낮은 플렉서블 특성과 모재 기판의 제한성으로 인하여 플렉서블 디스플레이에 적용하기 곤란하다는 문제점을 가진다. A silicon transistor using a conventional glass substrate or a sapphire substrate as a base substrate has a problem that it is difficult to apply it to a flexible display due to the low flexibility characteristics and the limitation of the base substrate.
최근 들어 플렉서블 반도체 소자를 제조하는 방법으로 박형유리판을 기판으로 이용하는 방법, 금속판을 기판으로 사용하는 방법, 플라스틱 기판을 사용하는 방법 등에 대한 연구가 진행되고 있다. In recent years, as a method of manufacturing a flexible semiconductor device, a method of using a thin glass plate as a substrate, a method of using a metal plate as a substrate, and a method of using a plastic substrate are being studied.
플라스틱 기판을 이용하여 플렉서블 반도체 소자를 제조하는 방법은 크게 고온의 열처리가 가능한 플라스틱 기판을 이용하는 방법과, 유리 기판 또는 사파이어 기판에서 성막한 반도체 소자를 플라스틱 기판으로 전사하는 방법으로 나누어 볼 수 있다.A method of manufacturing a flexible semiconductor device using a plastic substrate can be roughly classified into a method using a plastic substrate capable of high temperature heat treatment and a method of transferring a semiconductor element formed on a glass substrate or a sapphire substrate to a plastic substrate.
플렉서블 반도체 소자를 제조하는 방법 중 박형 유리판을 사용하는 경우 기판 휨 능력에 한계가 있으며, 금속판을 사용하는 경우 금속판 표면이 거칠어 소자 특성이 저하되고 전도성이 좋아 소자 간의 전기적 간섭이 발생할 우려가 있다.When a thin glass plate is used as a method of manufacturing a flexible semiconductor device, there is a limit in the ability of the substrate to bend. When a metal plate is used, the surface of the metal plate is rough and the device characteristics are degraded.
본 발명에 적용되는 플렉시블 디스플레이는 TFT(Thin Film Transistor) 회로와 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)가 특정한 구조로 필름 상에 형성되어야 하는데, 필름은 취급성이 좋지 않은 관계로 캐리어 글라스(Carrier glass)에 필름을 붙인 상태에서 TFT형성 공정을 하게 된다.The flexible display to be applied to the present invention is a TFT (Thin Film Transistor) circuit and an OLED (Organic Light Emitting Diode) which is a light emitting element must be formed on a film with a specific structure. Since the film has poor handleability, the TFT is formed in a state in which the film is adhered to the glass.
따라서 필름상에 TFT를 형성한 후 캐리어 글라스로부터 필름을 떼어내는 과정이 필요하며, 떼어낼 때 레이저를 이용하여 캐리어 글라스와 필름을 붙이고 있는 접착제(Adhesive)에 에너지를 가하는 방식으로 떼어내기 때문에 이 과정을 레이저 리프트 오프 (Laser Lift Off : LLO)라고 칭한다.Therefore, it is necessary to remove the film from the carrier glass after the TFT is formed on the film. Since the adhesive is separated from the carrier glass and the adhesive film by using a laser when removing the film, Is referred to as a laser lift off (LLO).
본 발명에서 사용하는 필름은 PI((Polyimide)필름으로 예시하였다.The film used in the present invention is exemplified by PI ((Polyimide) film.
상기 PI필름은 엔지니어링 플라스틱이란 범용 플라스틱에 비해 높은 강도와 내열성을 지니고 있으면서 가볍고 유연해 금속부품을 대체하고 있는 신소재이다. The PI film is a new material replacing metal parts because it is light and flexible while having high strength and heat resistance as compared with general purpose plastic.
상기 PI필름은 그중에서도 표면 경도와 굽힘 강도가 좋고 알칼리성에 대한 내구성이 우수하다는 점, 그리고 대량생산이 가능하다는 여러 장점이 있어 전기·전자 분야와 기계·부품 등 공업용 재료로 널리 활용되고 있고, 특히 -269℃에 달하는 극저온 환경에서부터 400℃ 이상의 고온에서도 견디는 특성 덕분에 1960년대 최초로 우주선, 항공기의 동체 절연용 소재로 쓰이기 시작해 1990년대부터는 IT 기기의 FPCB(Flexible PCB, 유연성있는 절연기판)를 사용한 배선판이나 방열시트에 적용되는 등 널리 이용되고 있다.Among them, the PI film has been widely used as an industrial material such as electric / electronic field, machinery, and parts because of its good surface hardness and bending strength, excellent durability against alkaline, Due to its ability to withstand temperatures from 269 ° C to 400 ° C, it was first used in the 1960s as a material for fuselage inspections of spacecraft and aircraft. From the 1990s, it was used as a wiring board using FPCB (Flexible PCB) And it is widely used as a heat-radiating sheet.
FPCB의 경우 딱딱한 녹색 페놀수지기판의 PCB와 달리 이를 대신하는 PI 필름을 베이스로 해 구부릴 수 있는 굴곡성이 있기 때문에 3차원 배선이 가능하고 소형화 및 경량화가 쉽다는 장점이 있으며, 여기에 적용된 PI 필름은 FPCB에서 전류가 잘 통하게 회로 소재를 구조적으로 잡아주고 전기가 통하지 않도록 절연체 역할을 한다.In the case of FPCB, unlike the PCB of the rigid green phenolic resin substrate, the PI film is used as a base instead of the PCB. Therefore, the flexible film is advantageous in that it can be three-dimensionally wired and easily miniaturized and lightweight. In the FPCB, the current is structurally captured in a well-structured manner and acts as an insulator to prevent electricity from flowing.
IT기기가 소형화, 슬림화되면서 FPCB의 전체 두께를 줄여가는 트렌드 속에 PI의 강점은 더욱 빛을 발하고 있으며, 시장에서 일반적으로 유통되고 있는 PI는 12.5μm, 25.0μm (마이크로미터) 수준이고, 최근 이의 절반 이하인 5.0μm, 7.5μm의 초박막 PI 필름이 양산되고 있다.As IT equipment becomes smaller and slimmer, the strength of PI is shining more and more in the trend of decreasing the total thickness of FPCB, and the PI which is generally distributed on the market is 12.5μm and 25.0μm (micrometer) Ultra-thin PI films with thicknesses of 5.0 占 퐉 and 7.5 占 퐉, which are less than half, are mass-produced.
레이저 리프트 오프 공정 조건은 스테이지 속도와 레이저의 발진 주파수가 정확히 동기화 되면 빔의 폭 만큼씩 스테이지를 이동하면서 레이저 빔을 방사하면 되고, 스테이지의 속도는 레이저 빔의 폭과 레이저의 주파수로 결정되며, 스테이지 속도는 다음과 같은 수식으로 정의 v = w * f (v : 스테이지 속도, w : 빔의 폭, f : 레이저의 발진 주파수)The laser lift-off process condition is such that, when the stage speed and the oscillation frequency of the laser are exactly synchronized, the laser beam is radiated while moving the stage by the width of the beam, the speed of the stage is determined by the width of the laser beam and the frequency of the laser, The speed is defined by the equation v = w * f (v: stage speed, w: beam width, f: oscillation frequency of the laser)
현재의 상용 레이저 리프트 오프 공정은 모션 컨트롤러는 스테이지의 속도를 제어하고 레이저는 일정한 주파수로 발진을 하며, 이러한 경우 레이저의 발진 주파수는 매우 정확하지만, 스테이지는 속도의 리플 현상 때문에 레이저 빔이 조사되지 않거나 중첩되서 조사되는 현상이 발생하고, 중첩되서 조사되는 부분은 Lift Off 성능에 영향을 미치지 않지만, 빔이 조사되지 않는 영역은 문제가 된다.In the current commercial laser lift-off process, the motion controller controls the speed of the stage and the laser oscillates at a constant frequency, in which case the oscillation frequency of the laser is very accurate, but the stage is not irradiated with the laser beam Overlapping and irradiated phenomenon occurs, and the overlapping portion irradiated does not affect the lift off performance, but the region where the beam is not irradiated is a problem.
상술한 스테이지의 속도 리플 현상을 해결하고자, 일반적인 경우 항상 Overlap을 하여 빔이 조사되도록 스테이지 속도를 결정하여 제어하며, 이렇게 한 경우 스테이지 속도에 리플이 있더라도, 빔이 조사되지 않는 영역없이 공정을 진행할 수 있다.In order to solve the above-described velocity ripple phenomenon of the stage, in general, the stage speed is determined and controlled so that the beam is irradiated by overlapping in all cases. In this case, even if there is ripple at the stage speed, have.
위와 같은 방법으로 하면 스테이지의 속도는 다음의 수식으로 표시In this way, the speed of the stage is expressed by the following formula
v = w * (1 - o) * f (o : Overlap 비율, 0 ~ 1까지의 상수) v = w * (1 - o) * f (o: Overlap ratio, constant from 0 to 1)
즉, 오버랩이 클수록 스테이지의 속도는 낮아지며, 스테이지의 성능에 따라 좌우될 수 있다. That is, the larger the overlap is, the lower the speed of the stage is, and it depends on the performance of the stage.
즉, 스테이지 성능이 우수하여 속도 리플이 매우 낮은 경우에는 오버랩을 낮게 하여 중첩을 줄일 수 있으며, 속도 리플이 큰 경우에는 오버랩을 크게 하여야만 빈 공간없이 빔을 조사할 수 있다.That is, when the velocity ripple is very low, the superimposition can be reduced by lowering the overlap when the stage performance is excellent. If the velocity ripple is large, the beam can be irradiated without an empty space.
이럴 경우 공정 속도가 오버랩의 비율에 의해 좌우되며, 따라서 오버랩은 양산 처리양(Throughput)에 영향을 미치는 문제점이 있다.In this case, the process speed depends on the ratio of the overlap, and therefore the overlap has a problem in affecting throughput.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 레이저빔 발진모드를 스테이지의 위치를 기반으로 발진하는 위치 기반 발진모드와, 스테이지의 위치와 관계없이 일정한 주파수로 발진하는 일정 주파수 발진모드를 혼용하는 방법을 사용하고, 모션 컨트롤러로 스테이지의 위치를 계산하고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 영역을 비교하여 레이저 발진 모드를 결정하여 레이저를 제어하여 노광이 되지 말아야 하는 영역에서는 빔셔터로 레이저 빔을 차단한 상태에서 일정 주파수 발진모드로 발진하다가, 노광 영역으로 진입하면 빔셔터를 열면서 위치 기반 발진모드로 전환이 되어 레이저빔를 발진하는 레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법을 제공함에 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for mixing a laser beam oscillation mode with a position-based oscillation mode that oscillates based on a position of a stage and a constant-frequency oscillation mode that oscillates at a constant frequency irrespective of a position of a stage The position of the stage is calculated by the motion controller, and the laser oscillation mode is determined by comparing the present position of the stage with the exposure area, and the laser beam is blocked by the beam shutter in the area where the laser should not be controlled The laser beam is emitted in a constant frequency oscillation mode at a predetermined frequency, and then the laser beam is oscillated in a position-based oscillation mode by opening a beam shutter when the laser beam enters an exposure area.
본 발명의 레이저 리프트 오프 장치는 PI 필름(Polyimide Film) 위에 TFT(Thin Film Transistor) 회로와 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 특정한 구조로 형성시킨 서브스트레이트(Substrate)에서 상기 PI 필름의 취급성이 좋지 않은 관계로 접착제로 부착시켰던 캐리어 글라스(Carrier glass)를 에너지를 가하는 방법으로 상기 접착제를 용융시켜 떼어내는 장치로서, 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 레이저에서 원시 레이저빔을 생성시키고 상기 원시 레이저빔의 에너지를 조절하며 원시 레이저빔을 라인빔으로 만들어 주고, 상기 서브스트레이트에 노광하지 않고 웜업(Warm Up) 상태인 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 가지는 레이저 장치부와; 상기 캐리어 글라스를 포함한 상기 서브스트레이트를 올려놓는 작업대 역할을 하고, 상기 레이저 장치부에서 라인빔이 조사되어 상기 서브스트레이트에 리프트 오프 공정이 시행되며, 위치 엔코더가 설치되어 위치를 알 수 있고, XY축으로 위치제어가 되는 스테이지와; 상기 스테이지의 모션을 제어하기 위하여 상기 위치 엔코더에서 엔코더 신호를 받아 상기 스테이지의 현재 위치를 계산하고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 영역을 비교하여 레이저 발진모드를 결정하며, 레이저 발진모드에 따라 빔셔터의 개폐 신호를 생성시키고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 위치를 비교하여 레이저 발진 신호를 생성시키는 모션 컨트롤러와; 사용자가 공정 파라미터를 입력하고 리프트 오프 장치를 운용하며, 노광 영역과 노광 간격을 정의할 수 있거나, 라인빔의 폭과 오버랩을 입력하여 노광 간격을 자동으로 계산할 수 있는 소프트웨어가 포함되어 상기 모션 컨트롤러에 노광 영역과 노광 간격의 입력자료를 주는 PC를 포함하여 구성된다.The laser lift-off device of the present invention is a device in which a TFT (Thin Film Transistor) circuit is formed on a PI film and an OLED (Organic Light Emitting Diode) (EN) A device for melting and removing an adhesive by applying energy to a carrier glass adhered with an adhesive due to poor adhesiveness. In order to irradiate a line beam onto the adhesive through the carrier glass, A method of manufacturing a semiconductor laser, comprising the steps of: generating a beam, regulating the energy of the source laser beam, converting the source laser beam into a line beam, and irradiating the substrate with a predetermined frequency oscillation mode in a warm- A laser device part having a laser oscillation mode configured in an oscillation mode; A laser beam is irradiated from the laser unit to perform a lift-off process on the substrate, a position encoder is installed to determine the position, and the XY axis A stage which is position-controlled by the stage; Calculating a current position of the stage by receiving an encoder signal from the position encoder to control motion of the stage, comparing the present position of the stage with an exposure area to determine a laser oscillation mode, A motion controller for generating a laser oscillation signal by generating an open / close signal of the stage and comparing the present position of the stage with an exposure position; Software that allows the user to input process parameters and operate lift-off devices, define exposure areas and exposure intervals, or automatically calculate exposure intervals by inputting widths and overlaps of line beams, And a PC for inputting input data of the exposure area and the exposure interval.
상기 레이저 장치부는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 원시 레이저빔(Laser Beam)을 생성시키며, 상기 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 갖는 레이저와; 상기 레이저의 후단에 설치되어 상기 레이저에서 생성된 원시 레이저빔을 열거나 닫음으로써 원시 레이저빔이 발진하더라고 상기 서브스트레이트에 레이저빔이 노광되지 않도록 하는 역할을 하는 빔셔터와; 상기 빔셔터의 후단에 설치되어 상기 레이저에서 방출된 원시 레이저빔의 에너지를 공정에 맞게 조절하는 레이저 에너지 조절기와; 상기 레이저 에너지 조절기를 통해 나온 레이저 빔의 다이버전시(Divergency : 미세한 발산 또는 편차)를 잡아주어 라인빔(Line Beam)으로 만들어 주는 라인빔 광학계를 포함하여 구성된다.Wherein the laser unit generates a laser beam to irradiate a line beam onto the adhesive through the carrier glass and includes a laser oscillation mode configured by the constant frequency oscillation mode and the position based oscillation mode for exposing the substrate, ; A beam shutter installed at a rear end of the laser to open or close a source laser beam generated by the laser to prevent the laser beam from being exposed to the substrate even though the source laser beam oscillates; A laser energy adjuster installed at a rear end of the beam shutter to adjust the energy of the laser beam emitted from the laser according to a process; And a line beam optical system for taking a divergence (fine divergence or deviation) of the laser beam emitted through the laser energy adjuster to produce a line beam.
상기 빔셔터는 레이저 빔의 경로를 차단하는 방법으로 레이저 빔의 방향을 바꾸어 다른 곳으로 조사하게 하는 셔터미러부와; 상기 셔터미러부와 결합되어, 필요 시 상기 셔터미러부를 움직여 레이저 빔의 경로를 차단하는 동력을 주는 실린더부와; 상기 셔터미러부에 의해 레이저 빔의 방향이 바뀌어 레이저 빔이 조사되어 버려지는 빔 덤프(Beam Dump)와; 상기 레이저 빔의 조사에 의해 상기 빔 덤프의 온도 상승을 방열해주는 냉각블럭과; 레이저 빔이 정확한 위치를 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트을 포함한 빔셔터 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)를 포함하여 구성된다.The beam shutter may include a shutter mirror unit for changing a direction of a laser beam and irradiating the laser beam to another location by blocking the path of the laser beam; A cylinder part coupled to the shutter mirror part, for providing power to shut off the path of the laser beam by moving the shutter mirror part if necessary; A beam dump in which the direction of the laser beam is changed by the shutter mirror portion so that the laser beam is irradiated and discarded; A cooling block for dissipating the temperature rise of the beam dump by irradiating the laser beam; And a beam shutter alignment plate including an alignment bolt for automatic adjustment of the LM guide formed at the lowermost portion in order to align the laser beam in a straight line so as to pass through the correct position.
상기 셔터미러부는 레이저 빔의 경로를 차단하여 방향을 변경시키는 반사경과; 상기 반사경의 케이싱 역할을 하는 반사경마운트와; 상기 반사경마운트의 상부와 하부에 결합되어, 상부는 상기 실린더부에 결합되고, 하부는 베어링이 설치된 지지플레이트에 결합되어 상기 반사경을 회전하거나 전후 구동할 수 있게 하는 마운트 핀으로 구성된다.Wherein the shutter mirror part comprises: a reflector for blocking the path of the laser beam to change its direction; A reflector mount serving as a casing of the reflector; And a mount pin coupled to an upper portion and a lower portion of the reflector mount, the upper portion being coupled to the cylinder portion, and the lower portion being coupled to a support plate provided with a bearing,
상기 반사경은 45도 회전하여 빔의 경로를 차단하거나, 45도로 고정되어 전후 구동에 의해 빔의 경로를 차단하고, 상기 실린더부에는 솔레노이드밸브가 형성되어 상기 모션 컨트롤러에서 On/Off 신호로 받아 상기 솔레노이드밸브가 개폐되며, 상기 솔레노이드밸브가 열리면 상기 실린더의 구동에 의해 회전 또는 직선운동으로 상기 반사경을 구동시킨다.The reflector is rotated by 45 degrees to block the beam path or to be fixed at 45 degrees to block the path of the beam by forward and backward driving. A solenoid valve is formed in the cylinder part to receive an on / off signal from the motion controller, When the solenoid valve is opened, the cylinder is driven to drive the reflector in a rotational or linear motion.
상기 레이저 에너지 조절기는 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(Attenuator Plate Lens) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(Compensator Plate Lens)와; 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈를 마운팅하는 마운팅케이스(Mounting Case)와; 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈를 구동하는 각각의 렌즈축을 가지며, 상기 렌즈축을 상기 모션 컨트롤러에서 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전시키는 2개의 스텝핑 모터(Stepping Motor)부와; 레이저 빔이 정확한 위치로 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트을 포함한 에너지조절기 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)를 포함하여 구성된다.The laser energy adjuster includes an attenuator plate lens and a compensator plate lens; A mounting case for mounting the attenuator plate lens and the condenser plate lens; Two stepping motors having respective lens shafts for driving the attenuator plate lens and the convolver plate lens, and rotating the lens shafts by a predetermined angle each time a pulse signal is given by the motion controller; And an energy regulator alignment plate including an alignment bolt for automatic adjustment of the LM guide formed at the lowermost portion in order to align the laser beam in a straight line so as to pass through the correct position.
상기 레이저 에너지 조절기는 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈와 컨팬세이터 플레이트 렌즈의 두 렌즈가 형성하는 각도에 의해 레이저 빔의 파워가 조절되며, 두 렌즈 사이의 각이 작을수록 투과율이 높아 큰 파워가 조사되고 90도에 가까울수록 투과율이 낮아 적은 파워가 조사된다.The power of the laser beam is controlled by the angle formed by the two lenses, that is, the attenuator plate lens and the convergent plate lens. The smaller the angle between the two lenses is, the higher the transmittance is, The closer the distance is, the lower the transmittance and the less power is irradiated.
상기 라인빔 광학계는 레이저 에너지 조절기로부터 입사한 레이저 빔을 제1 방향으로 발산시키는 제1 렌즈와; 제1 방향으로 발산된 레이저 빔을 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 수렴시키는 제2 렌즈와; 제2 방향으로 수렴된 레이저 빔을 다시 제1 방향으로 시준(Collimate)하여 제1 방향으로 평행한 라인빔(LIne Beam)으로 만들어 주는 제3 렌즈를 포함하여 구성된다.The line beam optical system includes a first lens for emitting a laser beam incident from a laser energy adjuster in a first direction; A second lens for converging the laser beam emitted in the first direction in a second direction perpendicular to the first direction; And a third lens that collimates the laser beam converged in the second direction to a first direction to produce a line beam (L Beam) parallel to the first direction.
본 발명의 리프트 오프 방법은 상기 레이저 장치부를 가동하여 빔셔터가 닫힌 상태인 일정 주파수 발진모드에서 웜업하는 레이저 장치부 가동단계와;The lift-off method of the present invention includes: a laser unit operation step of operating the laser device unit to warm up in a constant-frequency oscillation mode in which a beam shutter is closed;
공정에 사용할 서브스트레이트를 상기 스테이지 위에 거치시키는 서브스트레이트 로딩단계와; 상기 스테이지를 공정 시작 위치로 이동시키는 공정 준비단계와;A substrate loading step of loading a substrate to be used in the process onto the stage; A process preparation step of moving the stage to a process start position;
상기 스테이지를 이동시키고, 상기 스테이지가 노광 위치에 오면, 상기 일정 주파수 발진모드에서 위치 기반 발진모드로 변환되면서 상기 빔셔터를 열어 상기 서브스트레이트에 레이저 빔을 노광시키며, 상기 서브스트레이트가 노광 위치를 지나가면 상기 빔셔터를 닫고 상기 일정 주파수 발진모드로 변환되어 노광을 마무리하는 노광 공정단계와; 노광 공정이 모두 마무리되면, 상기 서브스트레이트를 상기 스테이지로부터 취출하기 위하여 언로딩위치로 상기 스테이지를 이동시키고 상기 서브스트레이트의 고정상태로 풀고 취출할 수 있도록 대기하는 단계인 언로딩 준비단계와; 공정이 완료된 상기 서브스트레이트를 상기 스테이지로 부터 취출하는 단계인 언로딩단계로 구성된다.The stage is moved to a position where the stage is in the exposure position, the mode is changed from the constant frequency oscillation mode to the position-based oscillation mode, and the beam shutter is opened to expose the laser beam to the substrate, An exposure process step of closing the beam shutter to convert into the constant frequency oscillation mode and finishing the exposure; Moving the stage to an unloading position to unload the substrate from the stage when the exposure process is completed, and waiting for unloading and unloading the substrate in a fixed state; And an unloading step of removing the substrate from which the process has been completed, from the stage.
상기 노광 공정단계는 상기 스테이지의 속도 영역에 따라, 상기 일정 주파수 발진모드 상태에서 상기 빔셔터를 이용하여 레이저 빔을 차단하여 상기 스테이지를 보호하며, 상기 스테이지가 공정 속도에 도달하기 위해 속도가 변해 가속되는 가속단계와; 상기 레이저 장치부가 상기 일정 주파수 발진모드에서 레이저 위치 기반 발진모드로 변환되어 상기 서브스트레이트의 노광 영역에 레이저 빔의 노광이 이루어지며, 상기 스테이지 속도가 일정하게 움직일 때 레이저가 상기 스테이지의 위치와 동기화 되어 레이저의 발진 주기가 결정되는 정속단계와; 노광 영역의 끝 위치까지 노광이 진행되면 상기 빔셔터는 닫히고 상기 레이저 장치부는 일정 주파수 발진모드로 변환되며, 동시에 상기 스테이지는 감속을 시작하여 감속이 완료되면 노광 공정을 마무리하는 감속단계로 구성되어, 한 줄에 대한 공정이 끝나면 다음 줄에 대한 공정이 다시 가속단계, 정속단계 및 감속단계로 계속 진행된다.Wherein the exposure process step shields the laser beam by blocking the laser beam using the beam shutter in the constant frequency oscillation mode in accordance with the speed region of the stage and changes the speed so that the stage reaches the process speed, An acceleration step; The laser device is converted into the laser position based oscillation mode in the constant frequency oscillation mode and the laser beam is exposed to the exposure area of the substrate. When the stage speed is constant, the laser is synchronized with the position of the stage A constant speed stage in which an oscillation period of the laser is determined; And a deceleration step of finishing the exposure process when the deceleration is completed when the laser shutter is turned to a constant frequency oscillation mode and the stage starts decelerating, when the exposure is progressed to the end position of the exposure area, When the process for one line is finished, the process for the next line continues to the acceleration phase, the constant phase and the deceleration phase.
상술한 레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법으로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.The problems to be solved by the present invention can be solved by the above-described laser lift-off device and the laser lift-off method using the same.
본 발명의 레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법에 따르면, 스테이지의 위치를 기반으로 발진하는 방법과 스테이지의 위치와 관계없이 일정한 주파수로 발진하는 것을 혼용하는 방법을 사용하여, 하자없이 캐리어 글라스를 서브스트레이트에서 제거할 수 있어 품질 향상을 가져오며, 라인빔이 조사될 때 오버랩의 비율을 최소화하여 공정 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.According to the laser lift-off device and the laser lift-off method using the laser lift-off device of the present invention, by using the method of oscillating based on the position of the stage and the method of oscillating at a constant frequency irrespective of the position of the stage, Can be removed from the substrate to improve the quality, and the rate of overlap can be minimized when the line beam is irradiated, thereby improving the process speed.
도 1은 리프트 오프 작업이 행해지는 원시 서브스트레이트 단면도
도 2는 리프트 오프 작업 설명도
도 3은 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 전체 장치 구성도
도 4는 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 전체 장치 구성 및 모션 컨트롤러 설명도
도 5는 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 빔셔터 개략도
도 6은 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 레이저 에너지 조절기 설명도
도 7은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법 순서도
도 8은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정 준비단계 설명도
도 9는 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정단계 설명도 1
도 10은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정단계 설명도 2
도 11은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정단계 설명도 3FIG. 1 is a cross-sectional view of a raw substrate section in which a lift-
2 is a diagram illustrating a lift-
Fig. 3 is a schematic diagram of the whole apparatus according to the laser lift-off device of the present invention
FIG. 4 is a block diagram of an overall apparatus configuration and a motion controller according to the laser lift-off apparatus of the present invention.
5 is a schematic view of a beam shutter according to the laser lift-
FIG. 6 is a diagram illustrating a laser energy controller according to the laser lift-off device of the present invention
Figure 7 is a graphical representation of the laser lift-
8 is a diagram illustrating a process preparation step according to the laser lift-off method of the present invention
9 is a process step explanation diagram according to the laser lift-off method of the present invention. Fig.
Figure 10 illustrates a process step in accordance with the laser lift-off method of the present invention. Figure 2
11 is a flow diagram illustrating the laser lift-off method of the present invention.
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법"을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The term " laser lift-off device " and the term " laser lift-off "Quot; method "in the specification and claims.
이하, 본 발명에 따른 "레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법"에 관한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a "laser lift-off device and a laser lift-off method using the same" according to the present invention will be described in detail.
다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
도 1은 리프트 오프 작업이 행해지는 원시 서브스트레이트 단면도이며, 도 2는 리프트 오프 작업 설명도이고, 도 3은 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 전체 장치 구성도이며, 도 4는 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 전체 장치 구성 및 모션 컨트롤러 설명도이고, 도 5는 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 빔셔터 개략도이며, 도 6은 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 따른 레이저 에너지 조절기 설명도이고, 도 7은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법 순서도이며, 도 8은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정 준비단계 설명도이고, 도 9는 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정단계 설명도 1이며, 도 10은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정단계 설명도 2이고, 도 11은 본 발명의 레이저 리프트 오프 방법에 따른 공정단계 설명도 3이다.Fig. 2 is a schematic diagram of a lift-off operation, Fig. 3 is an overall device configuration diagram according to the laser lift-off device of the present invention, Fig. 4 is a cross- Fig. 5 is a schematic view of a beam shutter according to the laser lift-off device of the present invention, Fig. 6 is an explanatory view of a laser energy adjuster according to the laser lift-off device of the present invention , FIG. 7 is a flowchart of the laser lift-off method of the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram of a process preparation step according to the laser lift-off method of the present invention, Fig. 10 is a diagram 2 showing a process step according to the laser lift-off method of the present invention, Fig. 11 is a cross- Process steps according to the method is an off-3.
도 1에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에서 작업 대상이 되는 서브스트레이트(Substrate)는 PI 필름(Polyimide Film) 위에 TFT(Thin Film Transistor) 회로와 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 특정한 구조로 형성시킨 것으로, 상기 TFT 및 OLED 형성 작업 시 상기 PI 필름의 취급성이 좋지 않은 관계로 취급성을 좋게 하기 위하여 특정 무기물층으로 된 접착제(Adhesive)로 부착시켰던 캐리어 글라스(Carrier glass)가 상기 PI 필름 하부에 부착되어 있다. As shown in FIG. 1, a Substrate to be a target of a laser lift-off device of the present invention includes a TFT (Thin Film Transistor) circuit on a PI film, an Organic Light Emitting Diode (OLED) In order to improve the handling property of the PI film during handling of the TFT and the OLED, a carrier glass adhered with an adhesive made of a specific inorganic material layer has been used, ) Is attached to the bottom of the PI film.
상기 레이저 리프트 오프 장치는 상기 캐리어 글라스를 에너지를 가하는 방법으로 용융시켜 떼어내는 장치이다.The laser lift-off device melts and removes the carrier glass by a method of applying energy.
상기 PI 필름은 엔지니어링 플라스틱이란 범용 플라스틱에 비해 높은 강도와 내열성을 지니고 있으면서 가볍고 유연해 금속부품을 대체하고 있는 신소재이며, 표면 경도와 굽힘 강도가 좋고 알칼리성에 대한 내구성이 우수하다는 점, 그리고 대량생산이 가능하다는 여러 장점이 있어 전기·전자 분야와 기계·부품 등 공업용 재료로 널리 활용되고 있고, 특히 -269℃에 달하는 극저온 환경에서부터 400℃ 이상의 고온에서도 견디는 특성 덕분에 1960년대 최초로 우주선, 항공기의 동체 절연용 소재로 쓰이기 시작해 1990년대부터는 IT 기기의 FPCB(Flexible PCB·유연성있는 절연기판을 사용한 배선판이나 방열시트에 적용되는 등 널리 이용되고 있다.The PI film is a new material replacing metal parts because it is light and flexible and has high strength and heat resistance as compared with general purpose plastic. It has good surface hardness and bending strength, excellent durability against alkaline, It is widely used as industrial materials such as electric and electronic fields, machinery and parts. Especially, due to its ability to withstand temperatures from cryogenic temperature up to -269 ° C and high temperatures over 400 ° C, it is the first time in the 1960s that fuselage Since 1990, it has been widely used in IT equipment such as FPCB (Flexible PCB, Applicable to wiring board and heat-radiating sheet using flexible insulating substrate).
도 2는 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치에 의해 상기 서브스트레이트에 레이저 빔으로 에너지를 가하여 상기 접착제를 용융시켜 분리시키는 작업을 도시한 것이며, 상기 PI 필름의 높은 강도와 내열성 때문에 레이저 빔으로 상기 접착제를 용융시킬 때에 상기 접착제의 상부에 있는 상기 PI 필름이 손상되는 일이 없어 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치가 사용할 수 있다.FIG. 2 is a view showing an operation of applying energy to the substrate by laser beam off by the laser lift-off device of the present invention to melt and separate the adhesive, and the PI film has high strength and heat resistance, The PI film on the upper portion of the adhesive is not damaged during melting, so that the laser lift-off device of the present invention can be used.
상기 접착제는 에너지를 가하면 녹는 특정 무기물 조성물인 것이 바람직하다.The adhesive is preferably a specific inorganic material composition that dissolves upon application of energy.
도 3에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 레이저 리프트 오프 장치는 PI 필름(Polyimide Film) 위에 TFT(Thin Film Transistor) 회로와 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 특정한 구조로 형성시킨 서브스트레이트(Substrate)에서 상기 PI 필름의 취급성이 좋지 않은 관계로 접착제로 부착시켰던 캐리어 글라스(Carrier glass)를 에너지를 가하는 방법으로 상기 접착제를 용융시켜 상기 PI 필름에서 상기 캐리어 글라스를 분리시켜 떼어내는 장치이다.As shown in FIG. 3, the laser lift-off device of the present invention includes a TFT (Thin Film Transistor) circuit on a polyimide film and a substrate (organic light emitting diode) having a specific structure of an OLED A carrier glass which is adhered with an adhesive in a poor handling property of the PI film in a substrate, and the adhesive is melted by applying energy to the carrier film to separate the carrier glass from the PI film.
상기 리프트 오프 장치는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 레이저에서 원시 레이저빔을 생성시키고 상기 원시 레이저빔의 에너지를 조절하며 원시 레이저빔을 라인빔으로 만들어 주고, 상기 서브스트레이트에 노광하지 않고 웜업(Warm Up) 상태인 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 가지는 레이저 장치부(1)와; 상기 캐리어 글라스를 포함한 상기 서브스트레이트를 올려놓는 작업대 역할을 하고, 상기 레이저 장치부에서 라인빔이 조사되어 상기 서브스트레이트에 리프트 오프 공정이 시행되며, 위치 엔코더가 설치되어 위치를 알 수 있고, XY축으로 위치제어가 되는 스테이지(2)와; 상기 스테이지(2)의 모션을 제어하기 위하여 상기 위치 엔코더에서 엔코더 신호를 받아 상기 스테이지의 현재 위치를 계산하고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 영역을 비교하여 레이저 발진모드를 결정하며, 레이저 발진모드에 따라 빔셔터의 개폐 신호를 생성시키고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 위치를 비교하여 레이저 발진 신호를 생성시키는 모션 컨트롤러(3)와; 사용자가 공정 파라미터를 입력하고 리프트 오프 장치를 운용하며, 노광 영역과 노광 간격을 정의할 수 있거나, 라인빔의 폭과 오버랩을 입력하여 노광 간격을 자동으로 계산할 수 있는 소프트웨어가 포함되어 상기 모션 컨트롤러(3)에 노광 영역과 노광 간격의 입력자료를 주는 PC(4)를 포함하여 구성된다.The lift-off device generates a source laser beam in the laser to control the energy of the source laser beam to make the source laser beam into a line beam to irradiate the line beam to the adhesive through the carrier glass, A laser device part (1) having a laser oscillation mode composed of a constant frequency oscillation mode in a warm-up state without exposure and a position-based oscillation mode in which the substrate is exposed; A laser beam is irradiated from the laser unit to perform a lift-off process on the substrate, a position encoder is installed to determine the position, and the XY axis A stage 2 which is position-controlled by a control signal; Calculates the current position of the stage by receiving an encoder signal from the position encoder to control the motion of the stage 2, determines the laser oscillation mode by comparing the current position of the stage with the exposure area, A motion controller 3 for generating an opening / closing signal of the beam shutter and comparing the current position of the stage with the exposure position to generate a laser oscillation signal; Software is provided that allows a user to enter process parameters and operate lift-off devices, define exposure areas and exposure intervals, or automatically calculate exposure intervals by inputting widths and overlaps of line beams, 3) for providing input data of an exposure area and an exposure interval.
상기 리프트 오프 장치는 상기 모션 컨트롤러(3) 이외에 상기 레이저 장치부(1)와 스테이지(2) 및 모션 컨트롤러(3)에 전원을 공급하고 제어하는 MCC와 컨트롤러을 포함한 제어부가 추가로 구성될 수도 있다.The lift-off device may further include a controller including an MCC and a controller for supplying and controlling power to the laser device unit 1, the stage 2, and the motion controller 3, in addition to the motion controller 3. [
상기 레이저 장치부(1)는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 원시 레이저빔(Laser Beam)을 생성시키며, 상기 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 갖는 레이저(11)와; 상기 레이저(11)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 생성된 원시 레이저빔을 열거나 닫음으로써 원시 레이저빔이 발진하더라고 상기 서브스트레이트에 레이저빔이 노광되지 않도록 하는 역할을 하는 빔셔터(12)와; 상기 빔셔터(12)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 방출된 원시 레이저빔의 에너지를 공정에 맞게 조절하는 레이저 에너지 조절기(13)와; 상기 레이저 에너지 조절기(13)를 통해 나온 레이저 빔의 다이버전시(Divergency : 미세한 발산 또는 편차)를 잡아주어 라인빔(Line Beam)으로 만들어 주는 라인빔 광학계(14)를 포함하여 구성된다.The laser device part 1 generates a laser beam to irradiate a line beam onto the adhesive through the carrier glass and generates a laser beam in a predetermined frequency oscillation mode and a position based oscillation mode A laser (11) having a laser oscillation mode; A
상기 레이저 장치부(1)는 일반적인 레이저 리프트 오프 장치와는 달리 상기 모션 컨트롤러(3)에서 레이저 발진을 위한 주파수를 직접 생성하며, 상기 빔셔터(12)의 개폐 신호를 직접 생성함에 있다.Unlike a general laser lift-off device, the laser device unit 1 directly generates a frequency for laser oscillation in the motion controller 3 and directly generates an open / close signal of the
부언해서 설명하며, 상기 레이저(11)는 리프트 오프에 필요한 에너지를 공급하는 장치이고, 상기 빔셔터(12)는 노광 영역에서만 상기 서브스트레이트(5)가 레이저 빔에 노출될 수 있도록 하기 위한 장치이며, 상기 서브스트레이트(5)가 노광 영역에 진입했을 때에만 상기 빔셔터(12)가 열리고, 그 이외에는 닫혀 있도록 하며, 상기 레이저 에너지 조절기(13)는 공정에 필요한 레이저 에너지를 제어하기 위한 장치이고, 상기 라인빔 광학계(14)는 레이저 빔의 다이버전시(Divergency : 미세한 발산 또는 편차)를 잡아주어 레이저 빔의 모양을 공정에 필요한 라인 형태로 변환하기 위한 렌즈들의 조합이다.The
상기 라인빔 광학계(14)는 레이저 에너지 조절기로부터 입사한 레이저 빔을 제1 방향으로 발산시키는 제1 렌즈와; 제1 방향으로 발산된 레이저 빔을 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 수렴시키는 제2 렌즈와; 제2 방향으로 수렴된 레이저 빔을 다시 제1 방향으로 시준(Collimate)하여 제1 방향으로 평행한 라인빔(LIne Beam)으로 만들어 주는 제3 렌즈를 포함하여 구성된다.The line beam optical system 14 includes a first lens that emits a laser beam incident from a laser energy adjuster in a first direction; A second lens for converging the laser beam emitted in the first direction in a second direction perpendicular to the first direction; And a third lens that collimates the laser beam converged in the second direction to a first direction to produce a line beam (L Beam) parallel to the first direction.
상기 스테이지(2)는 상기 서브스트레이트(5)를 이송하기 위한 장치이다.The stage 2 is a device for transporting the substrate 5. [
상기 모션 컨트롤러(3)는 기본적으로 상기 스테이지(2)의 위치를 제어하기 위한 컨트롤러이며, 스테이지 위치를 제어하기 위해 상기 스테이지(2)로부터 위치 신호를 계속해서 받을 수 있어야 하며, 이 위치 신호를 이용하여 레이저의 발진 신호를 생성하게 된다. 즉 노광 영역에서와 노광 영역 밖에서의 레이저 발진 신호를 그 위치에 맞게 생성을 하며, 노광 영역 안에서는 스테이지 위치에 기반한 레이저 발진 신호를 생성하고, 노광 영역 밖에서는 일정 주파수의 레이저 발진 신호를 생성하는 역할을 한다. 또한 동시에 노광 영역 안에서는 상기 빔셔터(12)를 여는(Open) 신호를 생성하며 노광 영역 밖에서는 상기 빔셔터(12)를 닫는(Close) 신호를 생성하여 상기 빔셔터(12)를 제어하게 된다.The motion controller 3 is basically a controller for controlling the position of the stage 2 and must be able to continuously receive a position signal from the stage 2 to control the position of the stage 2, Thereby generating an oscillation signal of the laser. That is, a laser oscillation signal in the exposure region and outside the exposure region is generated in accordance with the position, a laser oscillation signal based on the stage position is generated in the exposure region, and a laser oscillation signal having a constant frequency is generated outside the exposure region do. At the same time, a signal for opening the
도 4에 도시되어 있는 것 같이 상기 모션 컨트롤러(3)는 사용자 소프트웨어를 통해 미리 정의되어 있는 노광 영역과 노광 간격을 컨트롤러가 입력받는다. 상기 모션 컨트롤러(3)의 로직 흐름은 다음과 같다.As shown in FIG. 4, the motion controller 3 receives an exposure region and an exposure interval, which are defined in advance through user software, in the controller. The logic flow of the motion controller 3 is as follows.
상기 스테이지(2)로부터 입력받은 위치 신호(Encoder count)와 노광 영역을 비교(비교기1)하여, 상기 스테이지(2)가 노광 영역 외부에 있는지 내부에 있는지 결정을 하게 되며, 노광 영역 외부에 있으면 상기 빔셔터(12)를 닫는 신호를 생성하고, 일정 주파수 발진기를 통해 만들어진 신호를 레이저 발진 신호로 출력하게 되고, 상기 스테이지(2)가 노광 영역 외부에 있다면 노광 간격과 노광 시작 위치를 이용하여 노광 위치(Triggering Position)를 계산하게 되며, 이렇게 계산된 노광 위치와 스테이지의 위치를 비교하여(비교기 2) 위치 기반의 레이저 발진 신호를 생성하여 상기 레이저(11)로 레이저 빔을 출력하게 되고, 레이저 빔을 한번 발진하면, 다시 다음 노광 위치(Triggering Position)을 계산하여 (Adder1) 동일한 과정을 반복한다.The comparator 1 compares the position signal (Encoder count) input from the stage 2 with the exposure area to determine whether the stage 2 is located outside or inside the exposure area. If the stage 2 is outside the exposure area, The stage 2 generates a signal for closing the
상기 PC(4)의 사용자 S/W는 사용자가 공정 파라미터를 입력하고 장비를 운용하는 소프트웨어, 노광 영역과 노광 간격을 정의하게 되며, 노광 간격은 빔의 폭과 Overlap을 입력하여 자동계산하게 할 수도 있다.The user S / W of the
선택(Selection) 신호는 정의된 노광 간격과 현재의 스테이지 위치(Encoder count)를 비교기 1을 통해 비교하여 위치 기반 발진 모드인지 고정 주파수 발진 모드인지 결정하는 신호이다.The selection signal is a signal for comparing the defined exposure interval and the current stage position (Encoder count) with the comparator 1 to determine whether it is a position-based oscillation mode or a fixed-frequency oscillation mode.
빔셔터 개폐 신호는 Selection 신호를 빔셔터 개폐 신호로 이용. 즉, 위치 기반 발진 모드인 경우 빔셔터를 열고 고정 주파수 발진 모드인 경우 셔터를 닫는다.The beam shutter opening / closing signal uses the selection signal as the beam shutter opening / closing signal. That is, in the case of the position-based oscillation mode, the beam shutter is opened and in the case of the fixed frequency oscillation mode, the shutter is closed.
일정 주파수 발진 신호는 프로세서의 내부의 시계(clock)을 이용하여 생성한 일정 주파수의 레이저 발진 신호이다.A certain frequency oscillation signal is a laser oscillation signal of a certain frequency generated by using a clock inside the processor.
위치 기반 발진 신호는 현재 스테이지 위치(Encoder count)와 계산된 발진 모드(Triggering position)을 비교기 2를 통해 비교하여 생성한다.The position-based oscillation signal is generated by comparing the current stage position (Encoder count) and the calculated oscillation mode (Triggering position) through the comparator 2.
스위치는 선택(Selection)신호를 통해 일정 주파수 발진 신호 혹은 위치 기반 발진 신호를 선택하여 레이저 발진 신호를 생성한다.The switch selects a certain frequency oscillation signal or a position based oscillation signal through a selection signal to generate a laser oscillation signal.
애더(Adder)는 노광 간격을 계속 더하는 방식으로 발진모드(Triggering position)을 계산한다.The Adder calculates the triggering position in a manner that continues to add the exposure interval.
도 5에 도시되어 있는 것 같이 상기 빔셔터(12)는 상기 레이저(11)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 생성된 원시 레이저빔을 열거나 닫음으로써 원시 레이저빔이 발진하더라고 상기 서브스트레이트에 레이저빔이 노광되지 않도록 하는 역할을 한다.As shown in FIG. 5, the
상기 빔셔터(12)는 레이저 빔의 경로를 차단하는 방법으로 레이저 빔의 방향을 바꾸어 다른 곳으로 조사하게 하는 셔터미러부(121)와; 상기 셔터미러부(121)와 결합되어, 필요 시 상기 셔터미러부(121)를 움직여 레이저 빔의 경로를 차단하는 동력을 주는 실린더부(122)와; 상기 셔터미러부(121)에 의해 레이저 빔의 방향이 바뀌어 레이저 빔이 조사되어 버려지는 빔 덤프(Beam Dump)(123)와; 상기 레이저 빔의 조사에 의해 상기 빔 덤프(123)의 온도 상승을 방열해주는 냉각블럭(124)과; 상기 셔터미러부(121), 실린더부(122), 빔 덤프(123) 및 냉각블럭(124)이 설치되고 지지되는 지지플레이트를 포함한 빔셔터케이싱(125)와; 레이저 빔이 정확한 위치를 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트(1261)을 포함한 빔셔터 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)(126)를 포함하여 구성된다.The
상기 셔터미러부(121)는 레이저 빔의 경로를 차단하여 방향을 변경시키는 반사경(1211)과; 상기 반사경(1211)의 케이싱 역할을 하는 반사경마운트(1212)와; 상기 반사경마운트(1212)의 상부와 하부에 결합되어, 상부는 상기 실린더부(122)에 결합되고, 하부는 베어링(12131)이 설치된 지지플레이트(1251)에 결합되어 상기 반사경(1211)을 회전하거나 전후 구동할 수 있게 하는 마운트 핀(1213)으로 구성된다.The
상기 반사경(1211)은 45도 회전하여 빔의 경로를 차단하거나, 45도로 고정되어 전후 구동에 의해 빔의 경로를 차단한다.The reflecting
상기 실린더부(122)에는 솔레노이드밸브가 형성되어 상기 모션 컨트롤러(3) 또는 제어부의 컨트롤러에서 On/Off 신호로 받아 상기 솔레노이드밸브가 개폐되며, 상기 솔레노이드밸브가 열리면 상기 실린더(122)의 구동에 의해 회전 또는 직선운동으로 상기 반사경(1211)을 구동시킨다.A solenoid valve is formed in the
도 6에 도시되어 있는 것 같이 상기 레이저 에너지 조절기(13)는 상기 빔셔터(12)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 방출된 원시 레이저빔의 에너지를 공정에 맞게 조절하는 역할을 한다.As shown in FIG. 6, the
상기 레이저 에너지 조절기(13)는 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(Attenuator Plate Lens)(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(Compensator Plate Lens)(132)와; 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)를 마운팅하는 마운팅케이스(Mounting Case)(133)와; 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)를 구동하는 각각의 렌즈축을 가지며, 상기 렌즈축을 제어부의 컨트롤러에서 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전시키는 2개의 스텝핑 모터(Stepping Motor)부(134)와; 레이저 빔이 정확한 위치로 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트(1351)을 포함한 에너지조절기 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)(135)를 포함하여 구성된다.The
상기 레이저 에너지 조절기(13)는 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131)와 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)의 두 렌즈가 형성하는 각도에 의해 레이저 빔의 파워가 조절되며, 두 렌즈 사이의 각이 작을수록 투과율이 높아 큰 파워가 조사되고 90도에 가까울수록 투과율이 낮아 적은 파워가 조사된다.The power of the laser beam is controlled by the angle formed by the two lenses, that is, the
도 7에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 레이저 리프트 오프는 PI 필름(Polyimide Film) 위에 TFT(Thin Film Transistor) 회로와 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 특정한 구조로 형성시킨 서브스트레이트(Substrate)에서 상기 PI 필름의 취급성이 좋지 않은 관계로 접착제로 부착시켰던 캐리어 글라스(Carrier glass)를 에너지를 가하는 방법으로 용융시켜 떼어내는 레이저 리프트 오프(Lift Off) 장치를 이용해서 행하여 진다.As shown in FIG. 7, the laser lift-off of the present invention includes a TFT (Thin Film Transistor) circuit formed on a PI film and a Substrate (Organic Light Emitting Diode) ) Is carried out using a laser lift-off apparatus which melts and removes a carrier glass adhered with an adhesive by a method of applying energy in a poor handling property of the PI film.
상기 레이저 리프트 오프(Lift Off) 장치는 상술하였으므로 방법에서는 생략한다.Since the laser lift-off device has been described above, it is omitted in the method.
본 발명의 리프트 오프(Lift Off) 장치를 이용한 레이저 리프트 오프 방법은 상기 레이저 장치부를 가동하여 빔셔터(12)가 닫힌 상태인 일정 주파수 발진모드에서 웜업하는 레이저 장치부 가동단계와; 공정에 사용할 서브스트레이트를 상기 스테이지(2) 위에 거치시키는 서브스트레이트 로딩단계와; 상기 스테이지(2)를 공정 시작 위치로 이동시키는 공정 준비단계와; 상기 스테이지(2)를 이동시키고, 상기 스테이지(2)가 노광 위치에 오면, 상기 일정 주파수 발진모드에서 위치 기반 발진모드로 변환되면서 상기 빔셔터(12)를 열어 상기 서브스트레이트에 레이저 빔을 노광시키며, 상기 서브스트레이트가 노광 위치를 지나가면 상기 빔셔터(12)를 닫고 상기 일정 주파수 발진모드로 변환되어 노광을 마무리하는 노광 공정단계와; 노광 공정이 모두 마무리되면, 상기 서브스트레이트를 상기 스테이지(2)로부터 취출하기 위하여 언로딩위치로 상기 스테이지(2)를 이동시키고 상기 서브스트레이트의 고정상태로 풀고 취출할 수 있도록 대기하는 단계인 언로딩 준비단계와; 공정이 완료된 상기 서브스트레이트를 상기 스테이지(2)로부터 취출하는 단계인 언로딩단계로 구성된다.The laser lift-off method using a lift-off apparatus according to the present invention includes: a laser unit operation step in which the laser unit unit is operated to warm up in a constant-frequency oscillation mode in which the
상기 노광 공정단계는 상기 스테이지(2)의 속도 영역에 따라, 상기 일정 주파수 발진모드 상태에서 상기 빔셔터(12)를 이용하여 레이저 빔을 차단하여 상기 스테이지(2)를 보호하며, 상기 스테이지(2)가 공정 속도에 도달하기 위해 속도가 변해 가속되는 가속단계와; 상기 레이저 장치부가 상기 일정 주파수 발진모드에서 레이저 위치 기반 발진모드로 변환되어 상기 서브스트레이트의 노광 영역에 레이저 빔의 노광이 이루어지며, 상기 스테이지(2) 속도가 일정하게 움직일 때 레이저(11)가 상기 스테이지(2)의 위치와 동기화 되어 레이저의 발진 주기가 결정되는 정속단계와; 노광 영역의 끝 위치까지 노광이 진행되면 상기 빔셔터(12)는 닫히고 상기 레이저 장치부는 일정 주파수 발진모드로 변환되며, 동시에 상기 스테이지(2)는 감속을 시작하여 감속이 완료되면 노광 공정을 마무리하는 감속단계로 구성되어, 한 줄에 대한 공정이 끝나면 다음 줄에 대한 공정이 다시 가속단계, 정속단계 및 감속단계로 계속 진행된다.The exposure process step shields the stage 2 by blocking the laser beam using the
본 발명의 레이저 리프트 오프 방법을 상세히 설명하면 아래와 같다.The laser lift-off method of the present invention will be described in detail as follows.
상기 레이저 장치부 가동단계는 상기 레이저 장치부를 가동하여 빔셔터(12)가 닫힌 상태인 일정 주파수 발진모드에서 웜업(Warm up)하는 단계이다.In the operation of the laser unit, the laser unit is operated to warm up in a certain frequency oscillation mode in which the
상기 레이저(1)에서 레이저 빔을 계속 발진시켜야 하는 이유는 레이저 발진을 멈췄다가 갑자기 발진을 하게 되면 레이저 내부 부품에 무리가 가기도 하고 레이저 에너지가 균일하지 않기 때문이다.The reason why the laser beam should be continuously oscillated by the laser 1 is that if the laser oscillation is stopped and then suddenly oscillated, the internal parts of the laser become unreliable and the laser energy is not uniform.
상기 서브스트레이트 로딩단계는 공정에 사용할 상기 서브스트레이트(5)를 상기 스테이지(2) 위에 거치하는 단계이다. The substrate loading step is a step of mounting the substrate (5) to be used in the process on the stage (2).
먼저 상기 스테이지(2)가 로딩(Loading)을 하기 위한 위치로 이동을 한 후, 자동 혹은 수동 로딩 장치를 이용하거나 사람이 직접 상기 서브스트레이트(5)를 상기 스테이지(2) 위에 거치하게 된다.The stage 2 is moved to a position for loading and then the automatic or manual loading device is used or a person directly mounts the substrate 5 on the stage 2. [
상술한 것 같이 거치되어진 상기 서브스트레이트(5)는 상기 스테이지(2)가 이동할 때 상기 스테이지(2) 위에서 움직이는 것을 방지하기 위해 진공 흡착 등을 이용하여 상기 스테이지에 단단히 고정된 상태로 만든다.The substrate 5 mounted as described above is tightly fixed to the stage by using vacuum adsorption or the like to prevent the stage 2 from moving on the stage 2 when the stage 2 moves.
이 단계에서는 상기 레이저 장치부(1)는 일정 주파수로 계속 발진을 하고 있으며, 상기 빔셔터(12)를 이용하여 레이저 빔을 차단하여 상기 스테이지(2)를 보호한다. At this stage, the laser device unit 1 continues oscillating at a predetermined frequency, and the laser beam is blocked by using the
상기 레이저(1)에서 레이저 빔을 계속 발진시켜야 하는 이유는 레이저 발진을 멈췄다가 갑자기 발진을 하게 되면 레이저 내부 부품에 무리가 가기도 하고 레이저 에너지가 균일하지 않기 때문이다.The reason why the laser beam should be continuously oscillated by the laser 1 is that if the laser oscillation is stopped and then suddenly oscillated, the internal parts of the laser become unreliable and the laser energy is not uniform.
상기 공정 준비단계는 상기 스테이지(2)는 공정 시작 위치로 이동을 한다. In the process preparation step, the stage 2 moves to the process start position.
여기서 공정 시작 위치는 사용자가 입력해 놓은 노광 영역과 레이저 빔이 조사되는 위치를 기초로 계산을 하게 된다. Here, the process start position is calculated on the basis of the exposure area input by the user and the position where the laser beam is irradiated.
즉, 공정 시작위치로 상기 스테이지(2)가 이동을 하게 되면 도 8과 같은 위치 구조를 가지게 된다. That is, when the stage 2 moves to the process start position, it has a positional structure as shown in FIG.
즉 레이저 빔이 조사되는 위치와 노광 영역의 시작 위치가 공정 Offset만큼 떨어진 위치가 되도록 상기 스테이지(2)가 이동을 하게 된다. That is, the stage 2 is moved so that the position where the laser beam is irradiated and the start position of the exposure area are located away from each other by the process offset.
노광 영역에서는 상기 스테이지(2)가 정속으로 이송을 해야 하므로, 상기 스테이지(2)가 가속을 끝마친 상태에서 노광 영역에 진입을 해야 한다. Since the stage 2 must be moved at a constant speed in the exposure area, the stage 2 must enter the exposure area in a state where the acceleration is completed.
따라서 공정 시작 위치는 상기 스테이지(2)가 가속에 필요한 거리보다 앞선 위치에 있어야 한다. Therefore, the process start position should be located in a position ahead of the distance required for the acceleration of the stage 2.
공정 Offset과 스테이지 가속도 및 속도의 관계는 아래의 수식으로 정의할 수 있다.The relation between the process offset and the stage acceleration and speed can be defined by the following equation.
S ≥ v * v / (2 * a)S? V * v / (2 * a)
단, S : 공정 Offset 길이, v : 스테이지 공정 속도, a : 스테이지 공정 가속도S: process offset length, v: stage process speed, a: stage process acceleration
이 단계에서도 상기 레이저(11)는 일정 주파수로 계속 발진을 하고 있으며, 상기 빔셔터(12)를 이용하여 레이저 빔을 차단하여 상기 스테이지(2)를 보호한다.In this stage, the
상기 노광 공정단계의 레이저 리프트 오프 방법은 상기 스테이지(2)의 위치 신호를 상기 모션 컨트롤러(3)에서 Feedback 받아서 레이저의 발진 신호를 만들어 내는 방법이며, 상기 스테이지(2)의 위치 신호를 상기 모켠 컨트롤러(3)에서 받아 발진해야 하는 위치와 비교하여, 그 위치가 현재 위치와 같으면 레이저를 발진하고 발진해야 하는 위치를 다시 스캔 방향으로 빔의 폭만큼 증가시켜주는 방법이고, 이렇게 하면 스테이지 리플에 따라 왼쪽과 같이 레이저 발진 주기가 가변되면서 Overlap이나 빈 영역 없이 노광을 시킬 수 있으며, 스테이지 속도가 Overlap에 영향을 받지 않으므로 일반적인 공정에 비해 빠른 처리량(Throughput)을 가지게 된다.The laser lift-off method of the exposure process step is a method of generating a laser oscillation signal by receiving a position signal of the stage 2 from the motion controller 3 and generating a position signal of the stage 2, If the position is the same as the current position, the position where the laser should be oscillated and oscillated is increased again by the width of the beam in the scanning direction. In this way, The laser oscillation period can be varied and exposure can be performed without overlap or free area. Since the stage speed is not affected by the overlap, the throughput is higher than that of the general process.
레이저 발진 방법은 스테이지의 위치를 기반으로 발진하는 방법과 스테이지의 위치와 관계없이 일정한 주파수로 발진하는 것을 혼용하는 방법이다.The laser oscillation method is a method of oscillating based on the position of the stage and a method of oscillating at a constant frequency irrespective of the position of the stage.
레이저 발진모드는 상기 서브스트레이트(5)에 노광하지 않고 웜업(Warm Up) 상태인 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트(5)에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된다.The laser oscillation mode includes a certain frequency oscillation mode in a warm-up state and a position-based oscillation mode in which the substrate 5 is exposed without exposing the substrate 5.
상기 레이저(11)는 그 특성상 계속 특정한 주파수로 발진을 하고 있어야 에너지가 유지되는 특성을 가지고 있으므로 노광 공정하는 영역이 아니더라도 발진을 하고 있어야 한다.The
따라서 노광이 되지 말아야 하는 영역에서는 상기 빔셔터(12)로 레이저 빔을 차단한 상태에서 일정한 주파수로 발진을 하다가, 노광 영역으로 진입하면 상기 빔셔터(12)를 열면서 위치 기반 모드로 전환이 되어 레이저 빔을 발진하는 방식이다.Therefore, in a region where exposure is not to be performed, the laser beam is blocked by the
가속이나 감속과 같이 속도가 변하는 구간에서 위치 기반 모드로 상기 레이저(11)가 발진을 하게 되면, 레이저 주파수가 상기 스테이지(2)의 속도에 따라 크게 변하게 되므로, 노광 영역은 반드시 상기 스테이지(2)가 정속주행을 하는 동안 진입해야 한다.When the
상기 노광 공정단계는 도 9의 상부 그림과 같이 상기 스테이지(2)의 속도 영역에 따라, 가속단계, 정속단계 및 감속단계의 3단계로 나뉜다. As shown in the upper part of FIG. 9, the exposure process step is divided into three stages of an acceleration step, a constant speed step and a deceleration step according to the speed region of the stage 2.
상기 가속 단계는 공정 속도에 도달하기 위한 단계이며, 가속 프로파일에 따라 속도가 변하는 단계이다. The acceleration step is a step for reaching the processing speed, and the speed is changed according to the acceleration profile.
속도가 계속 변하고 있기 때문에 상기 서브스트레이트(5)에 노광이 되어서는 안되는 구간이며, 따라서 노광 영역 밖에서 가속이 완료되어 정속에 진입이 되어야 한다.Since the speed is continuously changing, the substrate 5 should not be exposed. Therefore, the acceleration must be completed outside the exposure area to enter the constant speed.
상기 가속단계의 가속 구간에서의 레이저 빔과 상기 서브스트레이트(5)의 위치 구조는 도 9의 하부 그림과 같이 정의할 수 있다. The positional structure of the laser beam and the substrate 5 in the acceleration period of the acceleration step can be defined as shown in the lower part of FIG.
상기 가속단계에서도 상기 레이저(11)는 일정 주파수로 계속 발진을 하고 있으며, 상기 빔셔터(12)를 이용하여 레이저 빔을 차단하여 상기 스테이지(2)를 보호한다.In the acceleration step, the
상기 정속단계는 레이저 빔의 노광이 이루어지는 구간은 일정한 속도가 유지되는 정속 구간이다. The constant speed step is a constant speed section in which a laser beam is exposed at a constant speed.
상기 정속 구간에서는 상기 스테이지(2)의 속도가 일정하게 움직이면서 상기 서브스트레이트(5)에 노광을 하게 된다. During the constant speed section, the substrate 5 is exposed while the speed of the stage 2 is constant.
중요한 점은 상기 정속 구간에 진입을 하고 상기 스테이지(2)가 노광 영역에 들어오면 상기 레이저(11)의 발진 모드가 위치 기반 모드로 바뀜과 동시에 상기 빔셔터(12)가 열리는 것이다. Importantly, when the stage 2 enters the exposure region, the oscillation mode of the
즉, 노광 영역에서는 상기 레이저(11)가 상기 스테이지(2)의 위치와 동기화되어 발진을 하게 된다. That is, in the exposure area, the
따라서 상기 스테이지(2)의 정속 성능에 따라 레이저의 발진 주기가 결정이 되며, 정속 성능이 우수할수록 상기 레이저(11)의 발진 주파수가 안정화 된다. Therefore, the oscillation period of the laser is determined according to the constant speed performance of the stage 2, and the oscillation frequency of the
이렇게 발진을 하게 되면 레이저가 조사되는 위치를 정확히 제어할 수 있으므로 레이저 빔의 폭 만큼 혹은 사용자가 원하는 간격으로 레이저를 노광시킬 수 있으며, 최대 성능과 최대 수율을 얻을 수 있는 조건으로 공정을 진행할 수 있다.Since the position of the laser beam can be precisely controlled by the oscillation, the laser beam can be exposed to the width of the laser beam or the user's desired interval, and the process can be performed under the condition that the maximum performance and the maximum yield can be obtained .
즉, 정속 단계에서는 라인빔이 조사될 때 오버랩의 비율을 최소화하여 공정 속도를 높일 수 있도록 컨트롤 되어야 한다.That is, at the constant speed stage, it must be controlled so as to increase the process speed by minimizing the overlap ratio when the line beam is irradiated.
정속 단계에서의 레이저 빔과 상기 서브스트레이트(5)의 위치 구조는 도 10의 상부 그림과 같이 정의할 수 있다. The positional structure of the laser beam and the substrate 5 at the constant speed stage can be defined as shown in the upper part of FIG.
상기 레이저(11)는 상기 스테이지(2)의 위치와 동기화되어 발진을 하며, 상기 빔셔터(12)는 열려서 노광이 진행될 수 있도록 한다.The
또한, 레이저 빔은 상기 라인빔 광학계(14)을 통과하여 레이저 빔의 다이버전시(Divergency : 미세한 발산 또는 편차)를 잡아주어 라인빔(Line Beam)이 된 상태에서 상기 서브스트레이트(5)에 노광한다.The laser beam is passed through the line beam optical system 14 to diverge the laser beam so that the laser beam is exposed to the substrate 5 in the state of being a line beam .
상기 감속단계에서는 도 10의 하부 그림과 같이 노광 영역의 끝 위치까지 노광이 진행되면 상기 빔셔터(12)는 다시 닫히고, 상기 레이저(11)는 일정 주파수로 발진을 하는 모드로 변환된다. 10, the
동시에 상기 스테이지(2)는 감속을 시작하여, 감속이 완료되면 노광 공정을 마무리 한다.At the same time, the stage 2 starts decelerating, and finishes the exposure process when the deceleration is completed.
한 줄에 대한 공정이 모두 끝나면 다음 줄에 대한 공정을 위와 같은 동일한 방법으로 진행을 하게 된다. When the process for one line is completed, the process for the next line is performed in the same manner as above.
전체 노광 영역에 대한 공정이 모두 마무리 되면 노광 공정이 완료되는 것이다.When the entire exposure region is completed, the exposure process is completed.
상기 노광 공정단계는 레이저 일정 주파수 모드 -> 스테이지 출발(가속) -> 스테이지 정속 진입 -> 스테이지 노광 영역 진입 -> 빔셔터 오픈/ 레이저 위치 기반 발진모드로 전환 -> 레이저 노광 -> 스테이지 노광 영역 벗어남 -> 빔셔터 클로즈 / 레이저 일정 주파수 모드로 전환 -> 스테이지 감속로 도시와 할 수 있으며 도 11과 같다.The exposure process step includes laser constant frequency mode-> stage start (acceleration )-> stage constant speed entry-> stage exposure area entry-> beam shutter open / laser position-based oscillation mode switching-> laser exposure-> -> Close the beam shutter / switch to the laser constant frequency mode -> Stage deceleration can be done with the city shown in Fig.
상기 언로딩 준비단계는 노광 공정이 모두 마무리되면, 상기 서브스트레이트를 상기 스테이지(2)로부터 취출하기 위하여 언로딩위치로 상기 스테이지(2)를 이동시키고 상기 서브스트레이트의 고정상태로 풀고 취출할 수 있도록 대기하는 단계이다.The unloading preparation step may be such that, when the exposure process is completed, the stage 2 is moved to the unloading position to unload the substrate from the stage 2, It is a waiting step.
상기 언로딩단계는 공정이 완료된 상기 서브스트레이트(5)를 상기 스테이지(2)로부터 취출하는 단계이며, 상기 서브스트레이트 로딩단계와 마찬가지로 자동 혹은 수동 언로딩(Unloading) 장치나 사람이 손으로 상기 서브스트레이트(5)를 취출하게 된다.The unloading step is a step of taking out the processed substrate 5 from the stage 2, and in the same manner as the substrate loading step, an automatic or manual unloading device, (5).
본 발명의 레이저 리프트 오프 장치 및 그를 이용한 레이저 리프트 오프 방법에 따르면, 스테이지의 위치를 기반으로 발진하는 방법과 스테이지의 위치와 관계없이 일정한 주파수로 발진하는 것을 혼용하는 방법을 사용하여, 하자없이 캐리어 글라스를 서브스트레이트에서 제거할 수 있어 품질 향상을 가져오며, 라인빔이 조사될 때 오버랩의 비율을 최소화하여 공정 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.According to the laser lift-off device and the laser lift-off method using the laser lift-off device of the present invention, by using the method of oscillating based on the position of the stage and the method of oscillating at a constant frequency irrespective of the position of the stage, Can be removed from the substrate to improve the quality, and the rate of overlap can be minimized when the line beam is irradiated, thereby improving the process speed.
1 : 레이저 장치부 11 : 레이저
12 : 빔셔터 121 : 셔터미러부
1211 : 반사경 1212 : 반사경마운트
1213 : 마운트 핀 12131 : 베어링
122 : 실린더부 123 : 빔 덤프
124 : 냉각블럭 125 : 빔셔터케이싱
1251 : 지지플레이트 126 : 빔셔터 얼라이먼트플레이트
1261 : 얼라이먼트 볼트 13 : 레이저 에너지 조절기
131 : 어테뉴에이터 플레이트 렌즈 132 : 컨팬세이터 플레이트 렌즈
133 : 마운팅케이스 134 : 스텝핑모터부
135 : 에너지조절기 얼라이먼트플레이트
1351 : 얼라이먼트 볼트 14 : 라인빔 광학계
2 : 스테이지 3 : 모션 컨트롤러
4 : PC 5 : 서브스트레이트1: laser device part 11: laser
12: beam shutter 121: shutter mirror part
1211: Reflector 1212: Reflector mount
1213: Mounting pin 12131: Bearing
122: cylinder part 123: beam dump
124: cooling block 125: beam shutter casing
1251: Support plate 126: Beam shutter alignment plate
1261: Alignment bolt 13: Laser energy regulator
131: ATTENUATOR PLATE LENS 132: CONSENSER PLATE LENS
133: Mounting case 134: Stepping motor section
135: Energy regulator alignment plate
1351: Alignment bolt 14: Line beam optical system
2: Stage 3: Motion controller
4: PC 5: Substrate
Claims (6)
상기 리프트 오프 장치는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 레이저에서 원시 레이저빔을 생성시키고 상기 원시 레이저빔의 에너지를 조절하며 원시 레이저빔을 라인빔으로 만들어 주고, 웜업(Warm Up) 상태인 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트(5)에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 가지는 레이저 장치부(1)와;
상기 캐리어 글라스를 포함한 상기 서브스트레이트(5)를 올려놓는 작업대 역할을 하고, 상기 레이저 장치부에서 라인빔이 조사되어 상기 서브스트레이트(5)에 리프트 오프 공정이 시행되며, 위치 엔코더가 설치되어 위치를 알 수 있고, XY축으로 위치제어가 되는 스테이지(2)와;
상기 스테이지(2)의 모션을 제어하기 위하여 상기 위치 엔코더에서 엔코더 신호를 받아 상기 스테이지의 현재 위치를 계산하고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 영역을 비교하여 레이저 발진모드를 결정하며, 레이저 발진모드에 따라 빔셔터의 개폐 신호를 생성시키고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 위치를 비교하여 레이저 발진 신호를 생성시키는 모션 컨트롤러(3)와;
사용자가 공정 파라미터를 입력하고 리프트 오프 장치를 운용하며, 노광 영역과 노광 간격을 정의할 수 있거나, 라인빔의 폭과 오버랩을 입력하여 노광 간격을 자동으로 계산할 수 있는 소프트웨어가 포함되어 상기 모션 컨트롤러(3)에 노광 영역과 노광 간격의 입력자료를 주는 PC(4)를 포함하고,
상기 레이저 장치부(1)는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 원시 레이저빔(Laser Beam)을 생성시키며, 상기 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트(5)에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 갖는 레이저(11)와;
상기 레이저(11)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 생성된 원시 레이저빔을 열거나 닫음으로써 원시 레이저빔이 발진하더라고 상기 서브스트레이트(5)에 레이저빔이 노광되지 않도록 하는 역할을 하는 빔셔터(12)와;
상기 빔셔터(12)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 방출된 원시 레이저빔의 에너지를 공정에 맞게 조절하는 레이저 에너지 조절기(13)와;
상기 레이저 에너지 조절기(13)를 통해 나온 레이저 빔의 다이버전시(Divergency : 미세한 발산 또는 편차)를 잡아주어 라인빔(Line Beam)으로 만들어 주는 라인빔 광학계(14)를 포함하여 구성되며,
상기 빔셔터(12)는 레이저 빔의 경로를 차단하는 방법으로 레이저 빔의 방향을 바꾸어 다른 곳으로 조사하게 하는 셔터미러부(121)와;
상기 셔터미러부(121)와 결합되어, 필요 시 상기 셔터미러부(121)를 움직여 레이저 빔의 경로를 차단하는 동력을 주는 실린더부(122)와;
상기 셔터미러부(121)에 의해 레이저 빔의 방향이 바뀌어 레이저 빔이 조사되어 버려지는 빔 덤프(Beam Dump)(123)와;
상기 레이저 빔의 조사에 의해 상기 빔 덤프(123)의 온도 상승을 방열해주는 냉각블럭(124)과;
레이저 빔이 정확한 위치를 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트을 포함한 빔셔터 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)(126)를 포함하여 구성되고,
상기 셔터미러부(121)는 레이저 빔의 경로를 차단하여 방향을 변경시키는 반사경(1211)과;
상기 반사경(1211)의 케이싱 역할을 하는 반사경마운트(1212)와;
상기 반사경마운트(1212)의 상부와 하부에 결합되어, 상부는 상기 실린더부(122)에 결합되고, 하부는 베어링(12131)이 설치된 지지플레이트(1251)에 결합되어 상기 반사경(1211)을 회전하거나 전후 구동할 수 있게 하는 마운트 핀(1213)으로 구성되며,
상기 반사경(1211)은 45도 회전하여 빔의 경로를 차단하거나, 45도로 고정되어 전후 구동에 의해 빔의 경로를 차단하고,
상기 실린더부(122)에는 솔레노이드밸브가 형성되어 상기 모션 컨트롤러(3)에서 On/Off 신호로 받아 상기 솔레노이드밸브가 개폐되며, 상기 솔레노이드밸브가 열리면 상기 실린더부(122)의 구동에 의해 회전 또는 직선운동으로 상기 반사경(1211)을 구동시키며,
상기 레이저 에너지 조절기(13)는 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(Attenuator Plate Lens)(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(Compensator Plate Lens)(132)와;
상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)를 마운팅하는 마운팅케이스(Mounting Case)(133)와;
상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)를 구동하는 각각의 렌즈축을 가지며, 상기 렌즈축을 상기 모션 컨트롤러(3)에서 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전시키는 2개의 스텝핑 모터(Stepping Motor)부(134)와;
레이저 빔이 정확한 위치로 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트(1351)을 포함한 에너지조절기 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)(135)를 포함하여 구성되고,
상기 레이저 에너지 조절기(13)는 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131)와 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)의 두 렌즈가 형성하는 각도에 의해 레이저 빔의 파워가 조절되며, 두 렌즈 사이의 각이 작을수록 투과율이 높아 큰 파워가 조사되고 90도에 가까울수록 투과율이 낮아 적은 파워가 조사되며,
상기 라인빔 광학계(14)는 레이저 에너지 조절기로부터 입사한 레이저 빔을 제1 방향으로 발산시키는 제1 렌즈와;
제1 방향으로 발산된 레이저 빔을 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 수렴시키는 제2 렌즈와;
제2 방향으로 수렴된 레이저 빔을 다시 제1 방향으로 시준(Collimate)하여 제1 방향으로 평행한 라인빔(LIne Beam)으로 만들어 주는 제3 렌즈를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 장치
A carrier glass which is adhered with a glue in a substrate 5 formed by forming TFT (Thin Film Transistor) circuit and a light emitting element OLED (Organic Light Emitting Diode) on a PI film (Polyimide Film) A lift-off apparatus for melting and releasing an adhesive by applying energy,
The lift-off device generates a raw laser beam in the laser to adjust the energy of the raw laser beam, to make the raw laser beam into a line beam, and to perform a warm-up operation in order to irradiate the adhesive on the line beam through the carrier glass. ) And a position-based oscillation mode for exposing the substrate (5) to a laser oscillation mode;
A laser beam is irradiated from the laser device unit to perform a lift-off process on the substrate 5, and a position encoder is installed to adjust the position of the substrate A stage 2 which can be seen and which is positionally controlled on the XY axis;
Calculates the current position of the stage by receiving an encoder signal from the position encoder to control the motion of the stage 2, determines the laser oscillation mode by comparing the current position of the stage with the exposure area, A motion controller 3 for generating an opening / closing signal of the beam shutter and comparing the current position of the stage with the exposure position to generate a laser oscillation signal;
Software is provided that allows a user to enter process parameters and operate lift-off devices, define exposure areas and exposure intervals, or automatically calculate exposure intervals by inputting widths and overlaps of line beams, 3) for providing input data of an exposure area and an exposure interval,
The laser device part 1 generates a laser beam for irradiating a line beam onto the adhesive through the carrier glass. The laser device part 1 generates a laser beam in a predetermined frequency oscillation mode and a position- A laser (11) having a laser oscillation mode configured in an oscillation mode;
A laser beam 11 that is provided at a rear end of the laser 11 to open or close a source laser beam generated by the laser 11 to prevent the laser beam from being exposed to the substrate 5 A shutter (12);
A laser energy regulator 13 installed at a rear end of the beam shutter 12 to adjust the energy of the laser beam emitted from the laser 11 according to the process;
And a line beam optical system 14 for taking a divergence (a minute divergence or a deviation) of the laser beam emitted through the laser energy adjuster 13 into a line beam,
The beam shutter 12 includes a shutter mirror part 121 for changing the direction of the laser beam and irradiating the laser beam to another part by a method of blocking the path of the laser beam;
A cylinder part 122 coupled to the shutter mirror part 121 to provide power to shut the path of the laser beam by moving the shutter mirror part 121 when necessary;
A beam dump 123 in which the direction of the laser beam is changed by the shutter mirror part 121 so that the laser beam is irradiated and discarded;
A cooling block 124 for dissipating the temperature rise of the beam dump 123 by irradiation with the laser beam;
And a beam shutter alignment plate 126 including an alignment bolt for automatic adjustment of the LM guide formed at the lowermost portion in order to align the laser beam so that the laser beam can pass through the correct position,
The shutter mirror unit 121 includes a reflecting mirror 1211 for blocking the path of the laser beam to change its direction;
A reflector mount 1212 serving as a casing of the reflector 1211;
The upper part is coupled to the cylinder part 122 and the lower part is coupled to a support plate 1251 provided with a bearing 12131 to rotate the reflector 1211 And a mount pin 1213 that allows the drive to be driven back and forth,
The reflecting mirror 1211 is rotated 45 degrees to block the beam path or to be fixed at 45 degrees to block the path of the beam by forward and backward driving,
A solenoid valve is formed in the cylinder part 122 so that the solenoid valve is opened and closed by an ON / OFF signal from the motion controller 3. When the solenoid valve is opened, the cylinder part 122 is rotated or linearly driven The mirror 1211 is driven by the motion,
The laser energy adjuster 13 includes an attenuator plate lens 131 and a compensator plate lens 132;
A mounting case 133 for mounting the attenuator plate lens 131 and the communicator plate lens 132;
The lens controller has three lens shafts for driving the attenuator plate lens 131 and the convolver plate lens 132. The lens controller includes two stepping motors for rotating the lens shafts by a predetermined angle each time a pulse signal is supplied from the motion controller 3 A stepping motor unit 134;
And an energy regulator alignment plate 135 including an alignment bolt 1351 for automatic adjustment of the LM guide formed at the lowermost portion so as to be aligned in a straight line so that the laser beam can pass through the correct position,
The power of the laser beam is controlled by the angle formed by the two lenses, that is, the attenuator plate lens 131 and the condenser plate lens 132, and the smaller the angle between the two lenses As the transmittance is high, a large power is irradiated, and the closer the transmittance is to 90 degrees, the lower the transmittance,
The line beam optical system 14 includes a first lens that emits a laser beam incident from a laser energy adjuster in a first direction;
A second lens for converging the laser beam emitted in the first direction in a second direction perpendicular to the first direction;
And a third lens for collimating the laser beam converged in the second direction to a first direction to produce a line beam (L Beam) parallel to the first direction.
상기 리프트 오프 장치는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 레이저에서 원시 레이저빔을 생성시키고 상기 원시 레이저빔의 에너지를 조절하며 원시 레이저빔을 라인빔으로 만들어 주고, 웜업(Warm Up) 상태인 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 가지는 레이저 장치부(1)와;
상기 캐리어 글라스를 포함한 상기 서브스트레이트(5)를 올려놓는 작업대 역할을 하고, 상기 레이저 장치부에서 라인빔이 조사되어 상기 서브스트레이트(5)에 리프트 오프 공정이 시행되며, 위치 엔코더가 설치되어 위치를 알 수 있고, XY축으로 위치제어가 되는 스테이지(2)와;
상기 스테이지(2)의 모션을 제어하기 위하여 상기 위치 엔코더에서 엔코더 신호를 받아 상기 스테이지의 현재 위치를 계산하고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 영역을 비교하여 레이저 발진모드를 결정하며, 레이저 발진모드에 따라 빔셔터의 개폐 신호를 생성시키고, 상기 스테이지의 현재 위치와 노광 위치를 비교하여 레이저 발진 신호를 생성시키는 모션 컨트롤러(3)와;
사용자가 공정 파라미터를 입력하고 리프트 오프 장치를 운용하며, 노광 영역과 노광 간격을 정의할 수 있거나, 라인빔의 폭과 오버랩을 입력하여 노광 간격을 자동으로 계산할 수 있는 소프트웨어가 포함되어 상기 모션 컨트롤러(3)에 노광 영역과 노광 간격의 입력자료를 주는 PC(4)를 포함하여 구성되며,
상기 리프트 오프 방법은 상기 레이저 장치부를 가동하여 빔셔터(12)가 닫힌 상태인 일정 주파수 발진모드에서 웜업하는 레이저 장치부 가동단계와;
공정에 사용할 서브스트레이트(5)를 상기 스테이지(2) 위에 거치시키는 서브스트레이트 로딩단계와;
상기 스테이지(2)를 공정 시작 위치로 이동시키는 공정 준비단계와;
상기 스테이지(2)를 이동시키고, 상기 스테이지(2)가 노광 위치에 오면, 상기 일정 주파수 발진모드에서 위치 기반 발진모드로 변환되면서 상기 빔셔터(12)를 열어 상기 서브스트레이트(5)에 레이저 빔을 노광시키며, 상기 서브스트레이트(5)가 노광 위치를 지나가면 상기 빔셔터(12)를 닫고 상기 일정 주파수 발진모드로 변환되어 노광을 마무리하는 노광 공정단계와;
노광 공정이 모두 마무리되면, 상기 서브스트레이트(5)를 상기 스테이지(2)로부터 취출하기 위하여 언로딩위치로 상기 스테이지(2)를 이동시키고 상기 서브스트레이트(5)의 고정상태로 풀고 취출할 수 있도록 대기하는 단계인 언로딩 준비단계와;
공정이 완료된 상기 서브스트레이트(5)를 상기 스테이지(2)로부터 취출하는 단계인 언로딩단계로 구성되고,
상기 노광 공정단계는 상기 스테이지(2)의 속도 영역에 따라, 상기 일정 주파수 발진모드 상태에서 상기 빔셔터(12)를 이용하여 레이저 빔을 차단하여 상기 스테이지(2)를 보호하며, 상기 스테이지(2)가 공정 속도에 도달하기 위해 속도가 변해 가속되는 가속단계와;
상기 레이저 장치부가 상기 일정 주파수 발진모드에서 레이저 위치 기반 발진모드로 변환되어 상기 서브스트레이트(5)의 노광 영역에 레이저 빔의 노광이 이루어지며, 상기 스테이지(2) 속도가 일정하게 움직일 때 레이저(11)가 상기 스테이지(2)의 위치와 동기화 되어 레이저의 발진 주기가 결정되는 정속단계와;
노광 영역의 끝 위치까지 노광이 진행되면 상기 빔셔터(12)는 닫히고 상기 레이저 장치부는 일정 주파수 발진모드로 변환되며, 동시에 상기 스테이지(2)는 감속을 시작하여 감속이 완료되면 노광 공정을 마무리하는 감속단계로 구성되어, 한 줄에 대한 공정이 끝나면 다음 줄에 대한 공정이 다시 가속단계, 정속단계 및 감속단계로 계속 진행되며,
상기 레이저 장치부(1)는 상기 캐리어 글라스를 통하여 라인빔을 상기 접착제에 조사시키기 위해 원시 레이저빔(Laser Beam)을 생성시키며, 상기 일정 주파수 발진모드와 상기 서브스트레이트(5)에 노광하는 위치 기반 발진모드로 구성된 레이저 발진모드를 갖는 레이저(11)와;
상기 레이저(11)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 생성된 원시 레이저빔을 열거나 닫음으로써 원시 레이저빔이 발진하더라고 상기 서브스트레이트(5)에 레이저빔이 노광되지 않도록 하는 역할을 하는 빔셔터(12)와;
상기 빔셔터(12)의 후단에 설치되어 상기 레이저(11)에서 방출된 원시 레이저빔의 에너지를 공정에 맞게 조절하는 레이저 에너지 조절기(13)와;
상기 레이저 에너지 조절기(13)를 통해 나온 레이저 빔의 다이버전시(Divergency : 미세한 발산 또는 편차)를 잡아주어 라인빔(Line Beam)으로 만들어 주는 라인빔 광학계(14)를 포함하여 구성되며,
상기 빔셔터(12)는 레이저 빔의 경로를 차단하는 방법으로 레이저 빔의 방향을 바꾸어 다른 곳으로 조사하게 하는 셔터미러부(121)와;
상기 셔터미러부(121)와 결합되어, 필요 시 상기 셔터미러부(121)를 움직여 레이저 빔의 경로를 차단하는 동력을 주는 실린더부(122)와;
상기 셔터미러부(121)에 의해 레이저 빔의 방향이 바뀌어 레이저 빔이 조사되어 버려지는 빔 덤프(Beam Dump)(123)와;
상기 레이저 빔의 조사에 의해 상기 빔 덤프(123)의 온도 상승을 방열해주는 냉각블럭(124)과;
레이저 빔이 정확한 위치를 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트을 포함한 빔셔터 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)(126)를 포함하여 구성되고,
상기 셔터미러부(121)는 레이저 빔의 경로를 차단하여 방향을 변경시키는 반사경(1211)과;
상기 반사경(1211)의 케이싱 역할을 하는 반사경마운트(1212)와;
상기 반사경마운트(1212)의 상부와 하부에 결합되어, 상부는 상기 실린더부(122)에 결합되고, 하부는 베어링(12131)이 설치된 지지플레이트(1251)에 결합되어 상기 반사경(1211)을 회전하거나 전후 구동할 수 있게 하는 마운트 핀(1213)으로 구성되며,
상기 반사경(1211)은 45도 회전하여 빔의 경로를 차단하거나, 45도로 고정되어 전후 구동에 의해 빔의 경로를 차단하고,
상기 실린더부(122)에는 솔레노이드밸브가 형성되어 상기 모션 컨트롤러(3)에서 On/Off 신호로 받아 상기 솔레노이드밸브가 개폐되며, 상기 솔레노이드밸브가 열리면 상기 실린더부(122)의 구동에 의해 회전 또는 직선운동으로 상기 반사경(1211)을 구동시키며,
상기 레이저 에너지 조절기(13)는 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(Attenuator Plate Lens)(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(Compensator Plate Lens)(132)와;
상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)를 마운팅하는 마운팅케이스(Mounting Case)(133)와;
상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131) 및 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)를 구동하는 각각의 렌즈축을 가지며, 상기 렌즈축을 상기 모션 컨트롤러(3)에서 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전시키는 2개의 스텝핑 모터(Stepping Motor)부(134)와;
레이저 빔이 정확한 위치로 통과할 수 있도록 일직선으로 정렬하기 위해 최하부에 형성되는 LM가이드 자동조정용 얼라이먼트 볼트(1351)을 포함한 에너지조절기 얼라이먼트플레이트(Alignment Plate)(135)를 포함하여 구성되고,
상기 레이저 에너지 조절기(13)는 상기 어테뉴에이터 플레이트 렌즈(131)와 컨팬세이터 플레이트 렌즈(132)의 두 렌즈가 형성하는 각도에 의해 레이저 빔의 파워가 조절되며, 두 렌즈 사이의 각이 작을수록 투과율이 높아 큰 파워가 조사되고 90도에 가까울수록 투과율이 낮아 적은 파워가 조사되며,
상기 라인빔 광학계(14)는 레이저 에너지 조절기로부터 입사한 레이저 빔을 제1 방향으로 발산시키는 제1 렌즈와;
제1 방향으로 발산된 레이저 빔을 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 수렴시키는 제2 렌즈와;
제2 방향으로 수렴된 레이저 빔을 다시 제1 방향으로 시준(Collimate)하여 제1 방향으로 평행한 라인빔(LIne Beam)으로 만들어 주는 제3 렌즈를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 장치를 이용한 레이저 리프트 오프 방법
A carrier glass which is adhered with an adhesive on a substrate 5 formed of a TFT (Thin Film Transistor) circuit and a light emitting device OLED (Organic Light Emitting Diode) on a PI film (Polyimide Film) A lift-off method using a lift-off apparatus for melting and releasing an adhesive by applying energy,
The lift-off device generates a raw laser beam in the laser to adjust the energy of the raw laser beam, to make the raw laser beam into a line beam, and to perform a warm-up operation in order to irradiate the adhesive on the line beam through the carrier glass. And a laser oscillation mode configured by a position-based oscillation mode for exposing the substrate to a predetermined frequency oscillation mode;
A laser beam is irradiated from the laser device unit to perform a lift-off process on the substrate 5, and a position encoder is installed to adjust the position of the substrate A stage 2 which can be seen and which is positionally controlled on the XY axis;
Calculates the current position of the stage by receiving an encoder signal from the position encoder to control the motion of the stage 2, determines the laser oscillation mode by comparing the current position of the stage with the exposure area, A motion controller 3 for generating an opening / closing signal of the beam shutter and comparing the current position of the stage with the exposure position to generate a laser oscillation signal;
Software is provided that allows a user to enter process parameters and operate lift-off devices, define exposure areas and exposure intervals, or automatically calculate exposure intervals by inputting widths and overlaps of line beams, 3) for providing input data of an exposure area and an exposure interval,
The lift-off method includes: a laser unit operation step in which the laser unit is operated to warm up in a constant-frequency oscillation mode in which the beam shutter 12 is closed;
A substrate loading step of mounting a substrate (5) to be used in the process on the stage (2);
A process preparation step of moving the stage 2 to a process start position;
When the stage 2 is moved to the exposure position, the beam shutter 12 is opened while the stage-based oscillation mode is switched to the position-based oscillation mode, and the laser beam And exposing the substrate (5) to a predetermined frequency oscillation mode by closing the beam shutter (12) when the substrate (5) passes the exposure position, thereby completing the exposure;
When the exposure process is completed, the stage 2 is moved to the unloading position so as to take out the substrate 5 from the stage 2, and the substrate 2 can be unlocked and taken out in the fixed state of the substrate 5 An unloading preparation step of waiting;
And an unloading step of removing the substrate (5) from which the process has been completed, from the stage (2)
The exposure process step shields the stage 2 by blocking the laser beam using the beam shutter 12 in the constant frequency oscillation mode according to the speed region of the stage 2, An acceleration step in which the speed is changed and accelerated so as to reach a process speed;
The laser unit is converted into the laser position based oscillation mode in the constant frequency oscillation mode and the laser beam is exposed to the exposure area of the substrate 5. When the speed of the stage 2 is constant, ) Is synchronized with the position of the stage (2) to determine the oscillation period of the laser;
When the exposure is performed to the end of the exposure area, the beam shutter 12 is closed and the laser unit is converted into a constant frequency oscillation mode. At the same time, the stage 2 starts decelerating, And the deceleration step. When the process for one line is completed, the process for the next line is continued to the acceleration step, the constant speed step and the deceleration step,
The laser device part 1 generates a laser beam for irradiating a line beam onto the adhesive through the carrier glass. The laser device part 1 generates a laser beam in a predetermined frequency oscillation mode and a position- A laser (11) having a laser oscillation mode configured in an oscillation mode;
A laser beam 11 that is provided at a rear end of the laser 11 to open or close a source laser beam generated by the laser 11 to prevent the laser beam from being exposed to the substrate 5 A shutter (12);
A laser energy regulator 13 installed at a rear end of the beam shutter 12 to adjust the energy of the laser beam emitted from the laser 11 according to the process;
And a line beam optical system 14 for taking a divergence (a minute divergence or a deviation) of the laser beam emitted through the laser energy adjuster 13 into a line beam,
The beam shutter 12 includes a shutter mirror part 121 for changing the direction of the laser beam and irradiating the laser beam to another part by a method of blocking the path of the laser beam;
A cylinder part 122 coupled to the shutter mirror part 121 to provide power to shut the path of the laser beam by moving the shutter mirror part 121 when necessary;
A beam dump 123 in which the direction of the laser beam is changed by the shutter mirror part 121 so that the laser beam is irradiated and discarded;
A cooling block 124 for dissipating the temperature rise of the beam dump 123 by irradiation with the laser beam;
And a beam shutter alignment plate 126 including an alignment bolt for automatic adjustment of the LM guide formed at the lowermost portion in order to align the laser beam so that the laser beam can pass through the correct position,
The shutter mirror unit 121 includes a reflecting mirror 1211 for blocking the path of the laser beam to change its direction;
A reflector mount 1212 serving as a casing of the reflector 1211;
The upper part is coupled to the cylinder part 122 and the lower part is coupled to a support plate 1251 provided with a bearing 12131 to rotate the reflector 1211 And a mount pin 1213 that allows the drive to be driven back and forth,
The reflecting mirror 1211 is rotated 45 degrees to block the beam path or to be fixed at 45 degrees to block the path of the beam by forward and backward driving,
A solenoid valve is formed in the cylinder part 122 so that the solenoid valve is opened and closed by an ON / OFF signal from the motion controller 3. When the solenoid valve is opened, the cylinder part 122 is rotated or linearly driven The mirror 1211 is driven by the motion,
The laser energy adjuster 13 includes an attenuator plate lens 131 and a compensator plate lens 132;
A mounting case 133 for mounting the attenuator plate lens 131 and the communicator plate lens 132;
The lens controller has three lens shafts for driving the attenuator plate lens 131 and the convolver plate lens 132. The lens controller includes two stepping motors for rotating the lens shafts by a predetermined angle each time a pulse signal is supplied from the motion controller 3 A stepping motor unit 134;
And an energy regulator alignment plate 135 including an alignment bolt 1351 for automatic adjustment of the LM guide formed at the lowermost portion so as to be aligned in a straight line so that the laser beam can pass through the correct position,
The power of the laser beam is controlled by the angle formed by the two lenses, that is, the attenuator plate lens 131 and the condenser plate lens 132, and the smaller the angle between the two lenses As the transmittance is high, a large power is irradiated, and the closer the transmittance is to 90 degrees, the lower the transmittance,
The line beam optical system 14 includes a first lens that emits a laser beam incident from a laser energy adjuster in a first direction;
A second lens for converging the laser beam emitted in the first direction in a second direction perpendicular to the first direction;
And a third lens for collimating the laser beam converged in the second direction to a first direction to produce a line beam (L Beam) parallel to the first direction. Laser lift-off method using
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