KR101744842B1 - 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법 - Google Patents

멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101744842B1
KR101744842B1 KR1020160062970A KR20160062970A KR101744842B1 KR 101744842 B1 KR101744842 B1 KR 101744842B1 KR 1020160062970 A KR1020160062970 A KR 1020160062970A KR 20160062970 A KR20160062970 A KR 20160062970A KR 101744842 B1 KR101744842 B1 KR 101744842B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pulse
single pulse
laser light
laser
unit
Prior art date
Application number
KR1020160062970A
Other languages
English (en)
Inventor
민성욱
Original Assignee
(주)하드램
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)하드램 filed Critical (주)하드램
Priority to KR1020160062970A priority Critical patent/KR101744842B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101744842B1 publication Critical patent/KR101744842B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2053Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70041Production of exposure light, i.e. light sources by pulsed sources, e.g. multiplexing, pulse duration, interval control or intensity control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 형태는 레이저광을 발생하는 광원부; 상기 광원부에서 발생된 레이저광을 기판에 유도하는 레이저광 가이드부; 상기 기판상에 형성될 패턴 정보가 저장된 패턴 정보 등록부; 상기 패턴 정보 등록부로부터 제공되는 패턴 정보를 이용하여 상기 레이저광 가이드부를 제어하며, 광원부의 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 단일 펄스 제어부; 및 상기 단일 펄스를 제공받아, 상기 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하여, 분할된 복수개의 멀티 펄스를 레이저광 제어값으로서 상기 광원부에 제공하는 멀티 펄스 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법{System for laser direct imaging using multipulse laser and method for imaging the same}
본 발명은 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법으로서, 기판에 패턴을 형성할 때 패터닝으로 인한 흄의 발생되지 않도록 하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판에 패턴을 형성하는 노광장치는 마스크와 광학계, 조정용 스테이지 및 자외선을 이용하여 구성되고, 패턴공정의 경우 패턴을 형성하려는 막 위에 포토레지스트막을 마련 후, 소정의 마스크 패턴을 포토레지스트막에 대응되게 위치시키고, UV 램프 등을 이용하여 포토레지스트막을 마스크 패턴에 따라 노광시켜 포토레지스트막의 노광된 부분을 현상하여 제거 후, 현상에 의해 제거된 포토레지스트막 패턴을 통해 노출된 막을 에칭 공정에 의해서 제거하고 포토레지스트막 패턴을 제거하여 유리기판상의 막에 원하는 패턴이 형성하는 포토리소그라피(Photo Lithography) 방법을 사용하여 왔다.
그러나 포토리소그라피(Photo Lithography) 방법에 의해 글라스 패터닝 작업을 수행하는 경우 그 공정이 까다롭고 복잡하며 장치 설비에 비용이 많이 들며 제조시간과 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이저광을 막에 직접적으로 조사하여 원하는 패턴을 형성하는 다이렉트 이미징 기법이 도입될 필요가 있었고, 폴리곤 스캐너를 사용하여 ITO막이나 칼라 필터의 블랙 매트릭스에 직접적으로 원하는 패턴을 형성하거나, 또는 고정밀도의 이미징에 요구되는 모듈 기판의 패턴을 포토 마스크 없이 데이터로부터 다이렉트 이미징이 가능한 레이저 다이렉트 이미징 시스템이 개발되었다.
다이렉트 이미징에 의해 레이저광을 이용하여 기판상에 패턴을 형성할 때, 광원부는 도 1과 같이 단일 펄스의 레이저광을 발광시켜 기판에 도달하도록 한다. 그런데 이와 같이 단일 펄스 형태의 레이저광으로 기판에 패턴을 형성시에, 도 2과 같이 패터닝된 패턴의 가장자리가 매끄럽지 않게 되는 문제가 있다. 이는 레이저광의 피크 지점에 에너지가 집중되기 때문에 패터닝 가장자리의 경우 찌꺼기인 흄(fume)이 발생되고, 이것이 경화되어 굳어버리기 때문이다.
이에, 레이저광을 이용하여 기판에 패턴 형성시에 패턴의 가장자리가 매끄럽게 패터닝되도록 하는 수단의 필요성이 절실하다. 특히, 3D 다이렉트 이미징을 패터닝 시에 흄(fume) 발생없이 기판상에 정밀하게 패터닝이 이루어지도록 하는 것이 더욱 중요시된다.
한국등록특허 10-0930682
본 발명의 기술적 과제는 레이저광을 이용하여 기판에 패턴 형성시에 패턴에 흄으로 인한 찌꺼기가 발생되지 않도록 하는 수단을 제공하데 있다.
본 발명의 실시 형태는 레이저광을 발생하는 광원부; 상기 광원부에서 발생된 레이저광을 기판에 유도하는 레이저광 가이드부; 상기 기판상에 형성될 패턴 정보가 저장된 패턴 정보 등록부; 상기 패턴 정보 등록부로부터 제공되는 패턴 정보를 이용하여 상기 레이저광 가이드부를 제어하며, 광원부의 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 단일 펄스 제어부; 및 상기 단일 펄스를 제공받아, 상기 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하여, 분할된 복수개의 멀티 펄스를 레이저광 제어값으로서 상기 광원부에 제공하는 멀티 펄스 제어부;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 형태는, 레이저광을 발생하는 광원부; 상기 광원부에서 발생된 레이저광을 기판에 유도하는 레이저광 가이드부; 상기 기판상에 형성될 패턴 정보가 저장된 패턴 정보 등록부; 상기 패턴 정보 등록부로부터 제공되는 패턴 정보를 이용하여 상기 레이저광 가이드부를 제어하며, 광원부의 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 단일 펄스 제어부; 상기 단일 펄스를 제공받아, 상기 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하는 멀티 펄스 제어부; 및 상기 단일 펄스 제어부로부터 단일 펄스를 입력받고 상기 멀티 펄스 제어부로부터 멀티 펄스를 입력받아, 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하여 레이저광 제어값으로서 상기 광원부에 제공하는 펄스 스위칭부;를 포함할 수 있다.
상기 펄스 스위칭부는, 기판상에 이루어지는 패터닝 공정에 따라서 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택함을 특징으로 할 수 있다.
상기 레이저 다이렉트 이미징 시스템은, 기판상에 이루어지고 있는 패터닝 공정을 입력받는 패터닝 공정 입력부;를 포함하며, 상기 패턴 정보 등록부는, 패터닝 공정별로 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스 형태가 할당되어 저장되어 있으며, 상기 펄스 스위칭부는, 상기 패터닝 공정 입력부를 통해 입력된 패터닝 공정에 할당된 펄스 형태를 추출하여, 추출한 펄스 형태를 가지는 펄스를 선택하여 상기 광원부에 제공할 수 있다.
상기 레이저광 제어값은, 분할되는 복수개의 멀티 펄스 중에서 제일 첫번째의 멀티 펄스 동안 발광되는 레이저광의 세기가 가장 크게 되도록 하는 제어값을 포함함을 특징으로 할 수 있다.
상기 멀티 펄스 제어부는, 상기 단일 펄스를 분할하는 분할 개수의 기준이 되는 기준 주파수를 생성하는 기준 주파수 생성 모듈; 및 상기 기준 주파수의 주기에 따라서 단일 펄스에서 분할되는 멀티 펄스의 개수 N개를 결정하며, 상기 단일 펄스를 상기 N개의 멀티 펄스로 분할하여 상기 광원부에 제공하는 멀티 펄스 분할 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 멀티 펄스 분할 모듈은, 상기 기준 주파수의 주기가 짧을수록 분할되는 N개의 개수가 커짐을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 형태는, 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 과정; 상기 단일 펄스를 분할하여 복수개의 멀티 펄스를 생성하는 과정; 분할된 복수개의 멀티 펄스가 포함된 레이저광 제어값을 출력하는 과정; 및 미리 등록된 패턴 정보를 이용하여 레이저광을 기판상에 유도하는 과정;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태는, 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 과정; 상기 단일 펄스를 분할하여 복수개의 멀티 펄스를 생성하는 과정; 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하는 과정; 선택된 펄스가 포함된 레이저광 제어값을 출력하는 과정; 및 미리 등록된 패턴 정보를 이용하여 레이저광을 기판상에 유도하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하는 것은, 기판상에 이루어지는 패터닝 공정에 따라서 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택함을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 멀티 펄스를 이용하여 기판에 패턴을 형성함으로써, 흄으로 인한 찌꺼기가 발생되지 않도록 할 수 있다. 따라서 기판에 정밀한 패터닝이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따르면 멀티펄스 레이저를 이용함으로써 처리 시간을 단축시킬수 있게 된다.
도 1은 단일 펄스를 도시한 그림.
도 2는 단일 펄스를 이용하여 기판에 패터닝 형성시에 흄이 발생된 모습을 나타낸 사진.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스로 제어되는 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 구성 블록도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 단일 펄스를 분할하여 멀티 펄스를 출력하는 모습을 도시한 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스로 패터닝함으로써 기판에 형성되는 패턴의 가장자리에 흄(fume)이 발생되지 않은 모습을 도시한 사진.
도 8는 본 발명의 실시예에 따라 택일적으로 펄스를 광원부에 제공하는 레이저 다이렉트 이미지 시스템의 구성 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 단일 펄스가 광원부에 제공되도록 스위칭된 모습을 도시한 그림.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스가 광원부에 제공되도록 스위칭된 모습을 도시한 그림.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스를 이용하여 레이저광을 발광하여 기판상에 패턴을 형성하는 레이저 다이렉트 이미징 과정을 도시한 플로차트.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 단일 펄스와 멀티 펄스 중 어느 하나를 선택하여 레이저광을 발광하여 기판상에 패턴을 형성하는 레이저 다이렉트 이미징 과정을 도시한 플로차트.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 개략 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스로 제어되는 레이저 다이렉트 이미징 시스템의 구성 블록도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 단일 펄스를 분할하여 멀티 펄스를 출력하는 모습을 도시한 그림이다.
본 발명의 멀티 펄스의 레이저광을 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템은, 광원부(100)와, 레이저광 가이드부(110)와, 패턴 정보 등록부(300)와, 단일 펄스 제어부(400)와, 멀티 펄스 제어부(200)를 포함한다.
광원부(100)는 레이저광을 발생한다. 본 실시예의 광원부(100)는 UV 레이저광을 발생시킬 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
레이저광 가이드부(110)는, 광원부(100)에서 발생된 레이저광을 기판(10)에 유도하는 모듈이다. 상술하면, 이러한 레이저광 가이드부(110)는, 광원부(100)에서 발생되는 광을 반사시키기 위한 다수의 반사면을 가지는 폴리곤 스캐너(111)와, 폴리곤 스캐너(111)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(112)와, 폴리곤 스캐너(111)의 반사면에서 반사되는 광을 기판(10)상으로 안내하는 광학 유닛(113, 114)과, 폴리곤 스캐너(111)의 반사면에서 반사된 광의 반사 경로를 인식하여 동기신호를 발생하는 광로 인식모듈(115,116)을 포함할 수 있다.
패턴 정보 등록부(300)는, 기판(10)상에 형성될 패턴 정보가 등록된 저장체이다. 패턴 정보는 ITO막이나 칼라 필터의 블랙 매트릭스에 직접적으로 원하는 패턴에 대한 정보나, 또는 고정밀도의 이미징에 요구되는 모듈 기판(10)의 패턴에 대한 정보가 패턴 정보 등록부(300)에 저장된다.
단일 펄스 제어부(400)는, 패턴 정보 등록부(300)로부터 제공되는 패턴 정보를 이용하여 레이저광 가이드부(110)를 제어한다. 광로 인식모듈(115,116)로부터의 동기신호에 동기하여 광원부(100)의 점멸을 조정하여 원하는 패턴이 기판(10)상에 형성되도록 제어한다. 즉, 광로 인식모듈(115,116)로부터의 동기 신호에 기반하여 단일 펄스 제어부(400)가 광원부(100)의 점멸, 스테이지의 이동 등을 제어함으로써 막에 원하는 패턴을 형성시킬 수 있게 된다.
아울러, 단일 펄스 제어부(400)는 광원부(100)의 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성한다. 도 5(a)에 단일 펄스의 예시를 도시하였다.
멀티 펄스 제어부(200)는, 단일 펄스 제어부(400)로부터 단일 펄스를 제공받아, 제공받은 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하여, 분할된 복수개의 멀티 펄스를 레이저광 제어값으로서 광원부(100)에 제공한다. 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하기 위하여, 멀티 펄스 제어부(200)는, 단일 펄스를 분할하는 분할 개수의 기준이 되는 기준 주파수를 생성하는 기준 주파수 생성 모듈(210)과, 기준 주파수의 주기에 따라서 단일 펄스에서 분할되는 멀티 펄스의 개수 N개를 결정하며, 단일 펄스를 N개의 멀티 펄스로 분할하여 광원부(100)에 제공하는 멀티 펄스 분할 모듈(220)을 구비한다.
기준 주파수의 주기가 짧을수록 분할되는 N개의 개수가 커지도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 5(b)에 도시한 바와 같이 제1기준 주파수가 생성되는 경우에는, 도 5(c)에 도시한 바와 같이 단일 펄스가 2개의 멀티 펄스로 분할될 수 있다. 또는 도 6(b)에 도시한 바와 같이 제1기준 주파수보다 더 작은 주기를 가지는 제2기준 주파수가 생성되는 경우에는, 도 6(b)에 도시한 바와 같이 4개의 멀티 펄스로 분할될 수 있다.
참고로, 기준 주파수는 단일 펄스의 라이징 시점과 동기화되어 생성되며, 분할되는 멀티 펄스는 기준 주파수의 라이징 시점과 동기화되어 복수개로 생성될 수 있다.
생성된 멀티 펄스의 신호는, 레이저광 제어값으로 광원부(100)에 제공되며, 광원부(100)는, 멀티 펄스의 각 펄스의 펄스폭마다 레이저광(예컨대, 80MHz 대역의 UV 레이저광)을 발광하며, 이러한 레이저광은 폴리곤 스캐너(111)의 반사면에서 반사되어 기판(10)으로 유도되어, 기판(10)에 패턴이 형성된다.
결국, 본 발명과 같이 멀티 펄스 형태로 레이저광이 조사됨으로써, 도 7에 도시한 바와 같이 기판(10)에 형성되는 패턴의 가장자리에 흄(fume)없이 깨끗하게 패터닝될 수 있다.
참고로, 이러한 단일 펄스 제어부(400)와 멀티 펄스 제어부(200)는 FPGA(field-programmable gate array)가 탑재된 연산 제어 보드(computer control board) 상에 구현될 수 있다.
한편, 상기의 도 4의 구성 블록도는 멀티 펄스를 레이저광 제어값으로서 광원부(100)에 제공하는 실시예를 설명하였는데, 본 발명의 다른 실시예로서 패터닝 공정에 따라서 단일 펄스와 멀티 펄스를 택일적으로 광원부에 제공하도록 구현할 수 있다. 이하 도 8 내지 도 10과 함께 상술한다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따라 택일적으로 펄스를 광원부에 제공하는 레이저 다이렉트 이미지 시스템의 구성 블록도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 단일 펄스가 광원부에 제공되도록 스위칭된 모습을 도시한 그림이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스가 광원부에 제공되도록 스위칭된 모습을 도시한 그림이다.
본 발명의 레이저 다이렉트 이미지 시스템은, 레이저광을 발생하는 광원부(100)와, 광원부(100)에서 발생된 레이저광을 기판(10)에 유도하는 레이저광 가이드부(110)와, 상기 기판(10)상에 형성될 패턴 정보가 저장된 패턴 정보 등록부(300)와, 패턴 정보 등록부(300)로부터 제공되는 패턴 정보를 이용하여 레이저광 가이드부(110)를 제어하며, 광원부(100)의 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 단일 펄스 제어부(400)와, 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하는 멀티 펄스 제어부(200)를 구비하며, 이밖에 단일 펄스와 멀티 펄스 중 어느 하나의 펄스를 광원부(100)에 제공하도록 하기 위하여, 단일 펄스 제어부(400)로부터 단일 펄스를 입력받고 상기 멀티 펄스 제어부(200)로부터 멀티 펄스를 입력받아, 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하여 레이저광 제어값으로서 상기 광원부(100)에 제공하는 펄스 스위칭부(250)를 더 구비한다. 이러한 펄스 스위칭부(250)는, FPGA(field-programmable gate array)가 탑재된 연산 제어 보드(computer control board)에 구현될 수 있다.
펄스 스위칭부(250)는, 기판(10)상에 이루어지는 패터닝 공정에 따라서 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택할 수 있다. 예를 들어, ITO막이나 칼라 필터의 블랙 매트릭스에 패턴을 형성하는 경우에는 단일 펄스가 선택되며, 따라서 도 9에 도시한 바와 같이 펄스 스위칭부(250)는 단일 펄스를 스위칭하여 광원부(100)에 제공할 수 있다. 반면에, 3D 패턴이나 고정밀도의 이미징의 패턴을 형성하는 경우에는, 멀티 펄스가 선택되며, 따라서 도 10에 도시한 바와 같이 펄스 스위칭부(250)는 멀티 펄스를 스위칭하여 광원부(100)에 제공할 수 있다.
이를 위하여, 레이저 다이렉트 이미징 시스템은, 기판(10)상에 이루어지고 있는 패터닝 공정을 입력받는 패터닝 공정 입력부(미도시)를 포함할 수 있다.
그리고 패턴 정보 등록부(300)는, 패터닝 공정별로 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스 형태가 할당되어 저장되어 있다.
따라서 펄스 스위칭부(250)는, 패터닝 공정 입력부(미도시)를 통해 입력된 패터닝 공정에 할당된 펄스 형태를 추출하여, 추출한 펄스 형태를 가지는 펄스를 선택하여 광원부(100)에 제공하도록 구현할 수 있다.
한편, 레이저광 제어값은, 분할되는 복수개의 멀티 펄스 중에서 제일 첫번째의 멀티 펄스동안 발광되는 레이저광의 세기가 가장 크게 되도록 하는 제어값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 4개의 펄스를 가지는 멀티 펄스 중에서 첫 번째 펄스 동안 발광되는 레이저광의 세기를 다른 2,3,4번째 펄스 동안의 레이저광 세기보다 크게 함으로써, 패터닝이 초기에 형성될 때 명확한 패터닝이 이루어지도록 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 멀티 펄스를 이용하여 레이저광을 발광하여 기판상에 패턴을 형성하는 레이저 다이렉트 이미징 과정을 도시한 플로차트이다.
우선, 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 과정(S100)을 가진다.
그리고 단일 펄스를 분할하여 복수개의 멀티 펄스를 생성하는 과정(S200)을 가진다. 이러한 복수개의 멀티 펄스를 생성(S200)하는 것은, 단일 펄스를 분할하는 분할 개수의 기준이 되는 기준 주파수를 이용할 수 있다. 기준 주파수의 주기에 따라서 단일 펄스에서 분할되는 멀티 펄스의 개수 N개를 결정하며, 단일 펄스를 N개의 멀티 펄스로 분할할 수 있다.
멀티 펄스가 생성된 후에는, 분할된 복수개의 멀티 펄스가 포함된 레이저광 제어값을 출력(S300)한다. 출력되는 멀티 펄스의 신호는, 레이저광 제어값으로 광원부(100)에 제공되며, 광원부(100)는, 멀티 펄스의 각 펄스의 펄스폭마다 레이저광(예컨대, 80MHz 대역의 UV 레이저광)을 발광한다.
이때, 미리 등록된 패턴 정보를 이용하여 레이저광을 기판(10)상에 유도하는 과정(S400)을 가진다. 즉, 레이저광은 폴리곤 스캐너(103)의 반사면에서 반사되어 기판(10)으로 유도되어, 기판(10)에 패턴이 형성된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 단일 펄스와 멀티 펄스 중 어느 하나를 선택하여 레이저광을 발광하여 기판상에 패턴을 형성하는 레이저 다이렉트 이미징 과정을 도시한 플로차트이다.
마찬가지로, 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 과정(S100)을 가진다.
그리고 단일 펄스를 분할하여 복수개의 멀티 펄스를 생성하는 과정(S200)을 가진다.
단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하는 과정(S250)을 가진다. 그리고 선택된 펄스가 포함된 레이저광 제어값을 출력하는 과정(S350)을 가진다. 이러한 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택(S250)하는 것은, 기판(10)상에 이루어지는 패터닝 공정에 따라서 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하도록 구현할 수 있다. 예를 들어, ITO막이나 칼라 필터의 블랙 매트릭스에 패턴을 형성하는 경우에는 단일 펄스가 선택될 수 있다. 반면에, 3D 패턴이나 고정밀도의 이미징의 패턴을 형성하는 경우에는, 멀티 펄스가 선택될 수 있다.
선택된 펄스를 가지는 레이저광 제어값에 의하여 레이저광이 발광되며, 미리 등록된 패턴 정보를 이용하여 레이저광을 기판(10)상에 유도(S400)함으로써 패턴이 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
100:광원부 110:레이저광 가이드부
200:멀티 펄스 제어부 210:기준 주파수 생성 모듈
220:멀티 펄스 분할 모듈 300:패턴정보 등록부
400:단일펄스 제어부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 레이저광을 발생하는 광원부;
    상기 광원부에서 발생된 레이저광을 기판에 유도하는 레이저광 가이드부;
    상기 기판상에 형성될 패턴 정보가 저장된 패턴 정보 등록부;
    상기 패턴 정보 등록부로부터 제공되는 패턴 정보를 이용하여 상기 레이저광 가이드부를 제어하며, 광원부의 레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 단일 펄스 제어부;
    상기 단일 펄스를 제공받아, 상기 단일 펄스를 복수개의 멀티 펄스로 분할하는 멀티 펄스 제어부;
    상기 단일 펄스 제어부로부터 단일 펄스를 입력받고 상기 멀티 펄스 제어부로부터 멀티 펄스를 입력받아, 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하여 레이저광 제어값으로서 상기 광원부에 제공하는 펄스 스위칭부; 및
    기판상에 이루어지고 있는 패터닝 공정을 입력받는 패터닝 공정 입력부;를 포함하며,
    상기 패턴 정보 등록부는, 패터닝 공정별로 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스 형태가 할당되어 저장되어 있으며,
    상기 펄스 스위칭부는, 상기 패터닝 공정 입력부를 통해 입력된 패터닝 공정에 할당된 펄스 형태를 추출하여, 추출한 펄스 형태를 가지는 펄스를 선택하여 상기 광원부에 제공하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 펄스 스위칭부는,
    기판상에 이루어지는 패터닝 공정에 따라서 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택함을 특징으로 하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 레이저광 제어값은,
    분할되는 복수개의 멀티 펄스 중에서 제일 첫번째의 멀티 펄스 동안 발광되는 레이저광의 세기가 가장 크게 되도록 하는 제어값을 포함함을 특징으로 하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템.
  6. 청구항 2, 청구항 3 또는 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 멀티 펄스 제어부는,
    상기 단일 펄스를 분할하는 분할 개수의 기준이 되는 기준 주파수를 생성하는 기준 주파수 생성 모듈; 및
    상기 기준 주파수의 주기에 따라서 단일 펄스에서 분할되는 멀티 펄스의 개수 N개를 결정하며, 상기 단일 펄스를 상기 N개의 멀티 펄스로 분할하여 상기 광원부에 제공하는 멀티 펄스 분할 모듈;
    을 포함하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 멀티 펄스 분할 모듈은,
    상기 기준 주파수의 주기가 짧을수록 분할되는 N개의 개수가 커짐을 특징으로 하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템.
  8. 삭제
  9. 청구항 2에 따른 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템을 이용한 레이저 다이렉트 이미징 방법으로서,
    레이저광 점멸에 사용되는 단일 펄스를 생성하는 과정;
    상기 단일 펄스를 분할하여 복수개의 멀티 펄스를 생성하는 과정;
    상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하는 과정;
    선택된 펄스가 포함된 레이저광 제어값을 출력하는 과정; 및
    미리 등록된 패턴 정보를 이용하여 레이저광을 기판상에 유도하는 과정;
    를 포함하며,
    상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택하는 것은,
    기판상에 이루어지는 패터닝 공정에 따라서 상기 단일 펄스와 멀티 펄스 중에서 어느 하나의 펄스를 선택함을 특징으로 하는 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 방법.
  10. 삭제
KR1020160062970A 2016-05-23 2016-05-23 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법 KR101744842B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062970A KR101744842B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062970A KR101744842B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101744842B1 true KR101744842B1 (ko) 2017-06-12

Family

ID=59219702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160062970A KR101744842B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101744842B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298839A (ja) 1999-04-15 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光方法及び装置
KR100579163B1 (ko) * 2005-06-21 2006-05-12 토파즈엘시디 주식회사 도광판용 패턴형성 방법 및 이를 위한 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298839A (ja) 1999-04-15 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光方法及び装置
KR100579163B1 (ko) * 2005-06-21 2006-05-12 토파즈엘시디 주식회사 도광판용 패턴형성 방법 및 이를 위한 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7589755B2 (en) Apparatus and method for recording image on photosensitive material
JP2006344747A (ja) 面光源制御装置および面光源制御方法
CN110806682B (zh) 阻焊线路一体曝光的多光谱数字化曝光方法及系统
CN103984211A (zh) 一种基于双光束聚合引发以及抑制的高分辨成像光刻方法
TW200928604A (en) Drawing device and method thereof
JP5064778B2 (ja) レーザ加工装置
JP5414281B2 (ja) 露光装置および露光方法
KR100794851B1 (ko) 다중빔 패턴 발생기
KR102478399B1 (ko) 노광 장치, 노광 방법 및 물품 제조 방법
US20180196353A1 (en) Multiphoton absorption lithography processing system
TW200941152A (en) Pattern drawing apparatus and pattern drawing method
JP2007029959A (ja) レーザ加工機
KR101744842B1 (ko) 멀티펄스 레이저를 이용한 레이저 다이렉트 이미징 시스템 및 이미징 방법
CN111512233A (zh) 图案描绘装置
TW201702749A (zh) 曝光裝置及曝光方法
KR101341676B1 (ko) Slm 직접 기록 장치
JP7427352B2 (ja) 露光装置
JP2008064860A (ja) カラーフィルターの描画方法及び描画装置
CN105242495A (zh) 光刻曝光装置
JP2006350034A (ja) 露光装置および露光方法
JP2005243870A (ja) パターン描画装置
JP5831516B2 (ja) 画像形成装置
KR20190035066A (ko) 고속 노광과 저속 노광이 가능한 dmd 기반의 노광 장치
KR20050062164A (ko) 디스플레이장치의 노광구조
JP6857585B2 (ja) 露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant