KR101761585B1 - 하향식 기판 레이저 에칭 장치 - Google Patents
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Abstract
하향식 기판 레이저 에칭 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치는, 기판에 대한 에칭 공정을 진행하는 진공 챔버; 및 진공 챔버의 외부에 배치되며, 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 에칭 공정을 진행시키는 레이저 모듈을 포함하며, 레이저 모듈은, 레이저 빔을 조사하는 다수의 스캐너; 및 다수의 스캐너에 연결되며, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시키는 스캐너 자동 얼라인 유닛을 포함한다.
Description
본 발명은, 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시킬 수 있어 기판의 처짐에 따른 정밀도 저하문제를 자체적으로 보정할 수 있으며, 이로 인해 레이저 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 관한 것이다.
개인 휴대단말기를 비롯하여 TV나 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 사용되고 있는 기판은, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 매우 다양하다.
이 중에서 유기 발광 다이오드라 불리는 OLED는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기물질을 말한다. OLED는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답 속도를 갖고 있어 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있으며, 현재 다양한 제품이 적용되고 있다.
OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와 능동형인 AMOLED로 나눌 수 있다. 특히 AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한 AMOLED는 기판이 아닌 필름(Film) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.
이러한 OLED는 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 에칭 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정 등을 통해 제품으로 생산될 수 있다.
한편, 다양한 공정들 중에서 에칭 공정은 OLED, 즉 기판의 표면에서 불필요한 부분을 물리적 혹은 화학적 방법으로 식각, 즉 에칭(etching)함으로써, 원하는 모양을 얻어내는 공정이다.
이와 같은 에칭 공정에는 반도체와 마찬가지로 물리적 혹은 화학적인 다양한 방법이 사용되고 있는데, 이중의 하나가 레이저(laser)에 의한 에칭 방법이다.
레이저에 의한 기판의 에칭 방법은 다른 방법들에 비해 구조가 간단하고 에칭 시간을 줄일 수 있어 근자에 들어 널리 채용되고 있다.
도 1은 일반적인 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이고, 도 2는 대형 기판이 적용되는 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 경우, 에칭 처리 대상의 기판이 상부에 배치되고, 기판의 하부로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하는 레이저 모듈(10)이 배치되는 구조를 갖는다.
여기서, 레이저 모듈(10)은 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기(10a)와, 레이저 빔 발진기(10a)에 이웃하게 배치되어 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하는 빔 익스팬더(10b, beam expander)와, 빔 익스팬더(10b)에서 나오는 레이저 빔을 기판으로 조사하는 스캐너(10c)를 포함할 수 있다.
기판은 진공 챔버(1)의 내부에 배치되는데 반해 레이저 모듈(10)은 진공 챔버(1)의 외부에 배치되며, 그 위치에서 레이저 빔을 기판으로 조사한다.
이때, 레이저 모듈(10)이 배치되는 진공 챔버(1)의 벽면에는 레이저 빔이 통과되는 투명창으로서 챔버 윈도우(20, Chamber Window)가 개재된다. 챔버 윈도우(20)는 진공 챔버(1)의 벽면에 다수 개 배치되며, 챔버 윈도우(20)마다 레이저 모듈(10)이 하나씩 배치될 수 있다.
이에, 레이저 모듈(10)의 레이저 빔 발진기(10a)에서 레이저 빔을 발진하면 레이저 빔이 빔 익스팬더(10b)에 의해 확산된 후, 스캐너(10c)를 통해 조사된다. 스캐너(10c)를 통해 조사되는 레이저 빔은 챔버 윈도우(20)를 통과하여 기판으로 조사됨으로써 기판에 불필요한 부분 혹은 공정상 제어되어야 할 부분을 에칭한다.
한편, 기판(display)가 대형화 되어감에 따라 대형 기판의 수요도 점차 증가되고 있다. 하지만, 기판이 대형화되면서 다양한 문제들이 유발되고 있다. 이러한 문제들 중 하나가 기판의 처짐이다(도 2 참조).
즉 소형 기판인 경우에는 큰 문제가 없으나 대형 기판의 경우에는 도 2처럼 자중에 의해 처질 수 있는데, 기판이 처질 경우에는 기판의 레이저 가공영역과 다수의 스캐너(10c) 간의 상대위치, 즉 워킹 디스턴스(working distance)와 각도에 차이가 발생될 수밖에 없다.
이처럼 기판의 레이저 가공영역과 다수의 스캐너(10c) 간의 상대위치가 상이할 경우, 스캐너(10c)들을 개별적으로 조절하지 않는 한 레이저 가공의 중요한 파라미터(parameter) 중의 하나인 자재의 정밀도에 문제를 야기할 수밖에 없어 레이저 가공 품질이 저하될 수 있으므로 이에 대한 효율적인 기술개발이 필요한 실정이다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시킬 수 있어 기판의 처짐에 따른 정밀도 저하문제를 자체적으로 보정할 수 있으며, 이로 인해 레이저 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 하향식 기판 레이저 에칭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대한 에칭 공정을 진행하는 진공 챔버; 및 상기 진공 챔버의 외부에 배치되며, 상기 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 상기 에칭 공정을 진행시키는 레이저 모듈을 포함하며, 상기 레이저 모듈은, 상기 레이저 빔을 조사하는 다수의 스캐너; 및 상기 다수의 스캐너에 연결되며, 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시키는 스캐너 자동 얼라인 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치가 제공될 수 있다.
상기 스캐너 자동 얼라인 유닛은, 상기 다수의 스캐너가 개별 동작되도록 상기 다수의 스캐너에 각각 개별적으로 연결될 수 있다.
상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 상대위치를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부의 정보에 기초하여 상기 스캐너 자동 얼라인 유닛이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 스캐너 자동 얼라인 유닛은, 상기 스캐너를 지지하는 스캐너 지지부; 상기 스캐너 지지부를 받치는 받침 플레이트; 및 상기 받침 플레이트에 연결되며, 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 워킹 디스턴스(working distance) 조절을 위하여 상기 받침 플레이트와 상기 스캐너 지지부를 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부를 포함할 수 있다.
상기 업/다운 구동부는, 업/다운(up/down) 구동을 위한 동력을 발생시키는 업/다운용 액추에이터; 및 상기 업/다운용 액추에이터의 동작에 의해 상기 받침 플레이트와 상기 스캐너 지지부를 업/다운(up/down) 구동시키는 슬라이딩 블록을 포함할 수 있다.
상기 스캐너 자동 얼라인 유닛은, 상기 스캐너 지지부와 상기 받침 플레이트에 결합되며, 상기 받침 플레이트에 대한 상기 스캐너 지지부의 틸팅축을 형성하는 틸팅 샤프트; 및 상기 틸팅 샤프트를 기준으로 상기 틸팅 샤프트의 양측에 배치되며, 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 각도 조절을 위하여 해당 위치에서 동작되면서 상기 스캐너 지지부를 틸팅시키는 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 틸팅 샤프트는 상기 스캐너 지지부와 상기 받침 플레이트의 코너(corner) 영역에 배치될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터는 상기 틸팅 샤프트와 이웃된 위치의 상기 스캐너 지지부의 각 변에 배치되되 상기 틸팅 샤프트와 함께 3점 지지구조를 형성할 수 있다.
상기 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터 모두는 본체와 로드를 포함하되, 상기 본체는 상기 스캐너 지지부에 배치되고, 상기 로드는 상기 스캐너 지지부를 통과하여 상기 받침 플레이트에 배치될 수 있다.
상기 스캐너 자동 얼라인 유닛은, 상기 스캐너 지지부와 상기 받침 플레이트에 결합되되 상기 받침 플레이트에 대하여 상기 스캐너 지지부를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 지지부는, 축부와 헤드부를 구비하는 탄성 지지용 볼트; 상기 스캐너 지지부 영역에서 상기 탄성 지지용 볼트의 축부에 결합되는 탄성부재; 및 상기 받침 플레이트에 마련되어 상기 축부의 단부를 지지하는 볼트 지지대를 포함할 수 있다.
상기 탄성 지지부는, 상기 틸팅 샤프트의 양측에 배치될 수 있다.
상기 스캐너 지지부는, 상기 스캐너를 부분적으로 감싸면서 보호하는 스캐너 보호대; 및 상기 스캐너 보호대의 밑면을 형성하는 보호대 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 레이저 모듈은, 상기 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기; 상기 레이저 빔 발진기에 이웃하게 배치되어 상기 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하여 상기 스캐너로 전송하는 빔 익스팬더(beam expander); 및 상기 레이저 빔 발진기, 상기 빔 익스팬더 및 상기 스캐너를 지지하는 모듈 베이스를 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버 내에 마련되며, 상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 분리되는 파티클을 포집하는 파티클 포집유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 파티클 포집유닛은, 상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스모듈; 및 상기 박스모듈에 지지되고 상기 수용공간에 배치되며, 상기 파티클이 충돌되는 배플모듈을 포함할 수 있다.
상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 발생되는 파티클(particle)이 낙하되어 적재되는 보호 윈도우를 구비하며, 상기 보호 윈도우를 슬라이딩 이동시키는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시킬 수 있어 기판의 처짐에 따른 정밀도 저하문제를 자체적으로 보정할 수 있으며, 이로 인해 레이저 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이다.
도 2는 대형 기판이 적용되는 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 파티클 포집유닛의 평면도이다.
도 5는 도 4의 배면도이다.
도 6은 배플모듈의 사시도이다.
도 7은 도 6의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 8은 파티클 포집유닛에 의해 파티클이 포집되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 작용에 의해 보호 윈도우가 단계적으로 슬라이딩 이동되는 과정을 도시한 도면들이다.
도 13은 스캐너 자동 얼라인 유닛 영역의 사시도이다.
도 14는 도 13의 측면도이다.
도 15는 도 13의 정면도이다.
도 16은 기판과 스캐너 자동 얼라인 유닛들 간의 배치도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 대한 제어블록도이다.
도 2는 대형 기판이 적용되는 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 파티클 포집유닛의 평면도이다.
도 5는 도 4의 배면도이다.
도 6은 배플모듈의 사시도이다.
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도 8은 파티클 포집유닛에 의해 파티클이 포집되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 작용에 의해 보호 윈도우가 단계적으로 슬라이딩 이동되는 과정을 도시한 도면들이다.
도 13은 스캐너 자동 얼라인 유닛 영역의 사시도이다.
도 14는 도 13의 측면도이다.
도 15는 도 13의 정면도이다.
도 16은 기판과 스캐너 자동 얼라인 유닛들 간의 배치도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 대한 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도면 대비 설명에 앞서, 이하에서 설명될 기판이란 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 어떠한 종류의 기판이 적용되어도 좋으나 본 실시예에서는 대면적 OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 유리기판을 기판이라 하여 설명하기로 한다. 여기서, 대면적이라 함은 가로 또는 세로의 길이가 2m 내외에 이르는 사이즈를 가리킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구조도이고 도 4는 도 3에 도시된 파티클 포집유닛의 평면도이며, 도 5는 도 4의 배면도이고, 도 6은 배플모듈의 사시도이며, 도 7은 도 6의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 8은 파티클 포집유닛에 의해 파티클이 포집되는 과정을 도시한 도면이며, 도 9는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 사시도이고, 도 10 내지 도 12는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 작용에 의해 보호 윈도우가 단계적으로 슬라이딩 이동되는 과정을 도시한 도면들이며, 도 13은 스캐너 자동 얼라인 유닛 영역의 사시도이고, 도 14는 도 13의 측면도이며, 도 15는 도 13의 정면도이고, 도 16은 기판과 스캐너 자동 얼라인 유닛들 간의 배치도이며, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하되 우선 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치는 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시킬 수 있어 기판의 처짐에 따른 정밀도 저하문제를 자체적으로 보정할 수 있으며, 이로 인해 레이저 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로서, 챔버 윈도우(102)를 구비하는 진공 챔버(101)와, 에칭 공정의 진행을 위해 레이저 빔을 조사하되 스캐너(113)들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시키는 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)을 구비하는 레이저 모듈(110)을 포함할 수 있다.
뿐만 아니라 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치는 진공 챔버(101) 내에 마련되어 에칭 공정 시 기판에서 낙하되는 파티클을 포집하는 파티클 포집유닛(130)과, 보호 윈도우(250)를 구비하는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)을 더 포함할 수 있다.
물론, 파티클 포집유닛(130)과 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)이 반드시 적용되어야 하는 것은 아니므로 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 다만, 도 3처럼 파티클 포집유닛(130)과 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)이 진공 챔버(101)에 갖춰질 경우, 파티클 포집에 큰 효과를 제공할 수 있다. 본 실시예의 경우, 파티클 포집유닛(130)과 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)이 적용된 것으로 본다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 진공 챔버(101), 레이저 모듈(110), 파티클 포집유닛(130) 및 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)에 대해 순차적으로 설명한 후, 레이저 모듈(110)에 갖춰지는 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
우선, 진공 챔버(101)은 도 3에 도시된 바와 같이, 박스(box)형 구조물로서, 그 내부에서 기판에 대한 에칭 공정이 진행되는 장소를 이룬다. 도 3에는 진공 챔버(101)의 일부만이 극히 개략적으로 도시되었다.
도시하지는 않았으나 진공 챔버(101)의 일측 벽면에는 기판이 출입되는 게이트 밸브가 마련되고, 진공 챔버(101)의 타측 벽면에는 유지보수 포트가 마련될 수 있다. 특히, 유지보수 포트는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)에 이웃하게 배치되어 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)의 유지보수, 예컨대 보호 윈도우(250)의 청소 및 교체 등이 수월해질 수 있도록 한다.
이처럼 유지보수 포트를 통해서 보호 윈도우(250)의 청소 및 교체 작업을 진행할 경우, 굳이 진공 챔버(101)을 열 필요가 없기 때문에 메인티넌스(maintenance) 시간 역시 줄일 수 있는 이점이 있다.
진공 챔버(101) 내에는 기판을 파지하여 이동시키는 기판 흡착 캐리어(107)이 설치된다. 기판 흡착 캐리어(107)에는 기판을 척킹하기 위한 정전척이나 자력척 등이 마련될 수 있다.
진공 챔버(101)의 저면에는 챔버 윈도우(102 chamber window)가 마련된다. 챔버 윈도우(102)는 투명한 창으로서, 레이저 모듈(208)로부터의 레이저 빔이 통과되도록 하는 장소를 이룬다.
챔버 윈도우(102)는 보호 윈도우(250)와 마찬가지로 쿼츠(quartz) 재질로 적용될 수 있다. 챔버 윈도우(102)는 보호 윈도우(250)처럼 개별적으로 다수 개 적용될 수도 있고, 아니면 하나의 넓은 창을 이룰 수도 있다.
진공 챔버(101)의 하부에는 기판에 대한 에칭 공정의 진행을 위해 기판에 조사될 레이저 빔(Laser Beam)을 발생시키는 레이저 모듈(110)이 마련된다.
다음으로, 레이저 모듈(110)은 진공 챔버(101)의 저면에 마련되는 챔버 윈도우(102)를 통해 진공 챔버(101) 내의 기판으로 레이저 빔을 조사함으로써, 에칭 공정이 진행되도록 한다. 특히, 본 실시예와 같은 대면적 OLED 기판이 적용될 때는 레이저 빔이 도 10 내지 도 12처럼 길이가 긴 라인(line)을 이루면서 기판에 조사되면서 에칭 공정이 진행되도록 한다.
전술한 것처럼 레이저 모듈(110)은 진공 챔버(101)의 외부, 즉 하부 영역에 배치된다. 진공 챔버(101)의 내부는 고압의 진공이 형성되기 때문에 기판 외의 구성들, 특히 고가의 레이저 모듈(110)이 진공 챔버(101)의 내부에 배치되는 것은 바람직하지 않다. 따라서 레이저 모듈(110)은 진공 챔버(101)의 외부, 즉 하부 영역에 배치될 수 있는데, 그 위치에서 챔버 윈도우(102)를 통해 기판으로 레이저 빔을 조사함으로써, 레이저에 의한 에칭 공정이 진행되도록 한다.
이처럼 레이저 모듈(110)이 진공 챔버(101)의 하부 영역에 배치되어 상부로 레이저 빔을 조사하기 때문에 레이저 모듈(110)로부터의 레이저 빔은 기판의 하부로 조사될 수 있고, 이에 따라 기판의 하부 표면 상에 불필요한 부분 혹은 제거되어야 할 부분이 에칭(식각)되면서 에칭 공정이 진행될 수 있다.
이러한 레이저 모듈(110)은 도 14에 자세히 도시된 것처럼 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기(111)와, 레이저 빔 발진기(111)에 이웃하게 배치되어 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하는 빔 익스팬더(112, beam expander)와, 빔 익스팬더(112)에서 나오는 레이저 빔을 기판으로 조사하는 스캐너(113)를 갖는다. 이때, 레이저 빔 발진기(111), 빔 익스팬더(112) 및 스캐너(113)는 모듈 베이스(114)에 지지될 수 있다.
참고로, 도면에는 3개의 챔버 윈도우(102)를 개시하고 있으므로 레이저 빔 발진기(111), 빔 익스팬더(112) 및 스캐너(113) 역시, 3쌍으로 배치되어 모듈 베이스(114) 상에 탑재될 수 있다.
다음으로, 파티클 포집유닛(130)은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 기판과 챔버 윈도우(102) 사이에 배치되며 레이저 모듈(110에 의한 에칭 공정 시 기판에서 분리되는 파티클을 포집하는 역할을 한다. 대다수의 파티클이 파티클 포집유닛(130)에 포집될 수 있다.
반드시 그러한 것은 아니지만 본 실시예에서 파티클 포집유닛(130)은 기판에서 분리되어 낙하하는 파티클에 충돌되어 파티클을 포집하는 배플형 파티클 포집유닛(130)으로 적용될 수 있다.
본 실시예처럼 기판과 챔버 윈도우(102) 사이에 배플형 파티클 포집유닛(130)이 마련될 경우, 챔버 윈도우(102)로 낙하되는 상당량의 파티클이 포집될 수 있기 때문에 챔버 윈도우(20)의 오염을 획기적으로 줄일 수 있다.
배플형 파티클 포집유닛(130)은 상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스모듈(140)과, 박스모듈(140)에 지지되고 수용공간에 배치되며 파티클이 충돌되는 배플모듈(150)을 포함할 수 있다. 또한 배플형 파티클 포집유닛(130)은 박스모듈(140)에 결합되고 후술할 온도조절유닛(165)에 지지되는 연결부(Q)를 포함할 수 있다.
박스모듈(140)은 상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스 구조를 이룬다. 박스모듈(140)의 하벽부 중앙 영역에는 레이저 빔이 관통되는 레이저 빔 관통슬릿(141)이 형성된다. 레이저 빔 관통슬릿(141)은 레이저 모듈(110에서 발진되는 레이저 빔을 통과시켜 레이저 빔이 파티클 포집유닛(130)에 간섭되지 않고 기판에 도달될 수 있게끔 한다.
배플모듈(150)은 수용공간에 배치되어 박스모듈(140)에 지지되며 파티클과 충돌되어 파티클을 포집한다. 박스모듈(140) 내에서 배플모듈(150)은 레이저 빔 관통슬릿(141)을 기준으로 대칭되고 상호 이격되어 한 쌍으로 마련될 수 있다.
한 쌍의 배플모듈(150) 사이의 간격은 간격조절모듈(160)에 의해 조절될 수 있다. 한 쌍의 배플모듈(150) 사이의 간격이 간격조절모듈(160)에 의해 조절될 경우, 기판을 조사하는 레이저 빔의 라인 길이에 따라 배플모듈(150) 사이의 간격을 조절하여 파티클의 포집효율을 높일 수 있다.
배플모듈(150)은 박스모듈(140)에 지지되는 배플모듈용 지지부(151)와, 배플모듈용 지지부(151)에 지지되고 파티클이 충돌되며 파티클과의 충돌면적이 확장되도록 배플모듈용 지지부(151)에서 돌출되게 마련되는 면적확대 충돌부(152)를 포함할 수 있다.
배플모듈용 지지부(151)는 플레이트 형상으로 마련되며 박스모듈(140)의 하벽부에 지지될 수 있다. 그리고 면적확대 충돌부(152)는 배플모듈용 지지부(151)에 지지되고 파티클과 충돌한다. 배플모듈(150)의 부피 대비 파티클과의 충돌면적을 확장시키는 면적확대 충돌부(152)를 구비함으로써, 파티클의 포집효율을 향상시킬 수 있다.
면적확대 충돌부(152)는 배플모듈(150)의 부피 대비 파티클과의 충돌면적이 확장되도록 배플모듈용 지지부(151)에서 돌출되게 마련된다. 면적확대 충돌부(152)는 배플모듈용 지지부(151)에서 세로방향으로 미리 결정된 길이만큼 돌출되게 마련되는 제1 충돌 플레이트(153)를 포함한다. 제1 충돌 플레이트(153)는, 다수개로 마련되어 가로 방향으로 상호 이격되어 배치된다.
또한 면적확대 충돌부(152)는 제1 충돌 플레이트(153)에 지지되며, 제1 충돌 플레이트(153)에서 가로방향으로 미리 결정된 길이만큼 돌출되게 마련되는 제2 충돌 플레이트(154)를 더 포함할 수 있다. 제2 충돌 플레이트(154)는 제1 충돌 플레이트(153)들 사이에 배치되어 배플모듈(150)의 부피 대비 파티클과의 충돌면적을 더욱 확장한다. 이러한 제2 충돌 플레이트(154)는 다수개로 마련되어 세로 방향으로 상호 이격되어 배치된다.
제2 충돌 플레이트(154)는 일단부에서 타단부로 갈수록 배플모듈용 지지부(151)에 대한 거리가 작아지도록 경사지게 배치될 수 있다. 경사지게 배치된 제2 충돌 플레이트(154)는 제2 충돌 플레이트(154)에 충돌된 파티클을 자연스럽게 박스모듈(140)의 모서리 방향으로 유도할 수 있고, 낙하하는 파티클의 흐름을 박스모듈(140)의 모서리 방향으로 유도함으로써, 낙하하는 파티클이 박스모듈(140)의 레이저 빔 관통슬릿(141) 방향으로 이동되는 것을 최소화할 수 있다.
다음으로, 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)은 기판과 챔버 윈도우(102) 사이에 배치되어 에칭 공정 시 기판에서 발생되는 파티클이 낙하되어 적재되는 보호 윈도우(250)를 구비하며, 보호 윈도우(250)를 슬라이딩 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 도 10 내지 도 12처럼 보호 윈도우(250)를 적용하되 보호 윈도우(250)가 단계적으로 슬라이딩 이동되도록 구현하고 있다.
도 10 내지 도 12처럼 보호 윈도우(250)가 슬라이딩 이동되면, 특히 단계적으로 슬라이딩 이동되면 보호 윈도우(250)에서 파티클이 적재되지 않은 깨끗한 면을 순차적으로 사용할 수 있기 때문에 보호 윈도우(250)의 전체면을 파티클 적재면으로 활용할 수 있다.
본 실시예에서 보호 윈도우(250)는 쿼츠(quartz) 재질로 적용될 수 있으며, 윈도우 지지용 프레임(255)에 결합되어 윈도우 지지용 프레임(255)과 한 몸체로 사용될 수 있다. 이때, 파티클이 많이 쌓여 오염이 심한 보호 윈도우(250)는 클리닝되거나 교체되어야 하는데, 보호 윈도우(250)만을 교체할 수 있도록 보호 윈도우(250)는 윈도우 지지용 프레임(255)과 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)은, 윈도우 지지용 프레임(255)이 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재용 슬라이더(260)와, 윈도우 탑재용 슬라이더(260)와 연결되며, 윈도우 탑재용 슬라이더(260)를 선형적으로 이동시키는 슬라이더 이동모듈(270)을 포함할 수 있다.
윈도우 탑재용 슬라이더(260)는 슬라이더 이동모듈(270)에 의해 슬라이딩 이동되는 구조물이다. 이러한 윈도우 탑재용 슬라이더(260)는 보호 윈도우(250)가 결합되는 윈도우 지지용 프레임(255)이 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재부(261)와, 보호 윈도우(250)가 슬라이딩 이동되는 방향을 따라 윈도우 탑재부(261)의 양측에 연결되되 일측에서 슬라이더 이동모듈(270)과 연결되는 모듈 연결부(266)를 포함할 수 있다.
슬라이더 이동모듈(270)은 윈도우 탑재용 슬라이더(260)와 연결되며, 윈도우 탑재용 슬라이더(260)를 선형적으로 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 슬라이더 이동모듈(270)은 위치 제어가 정밀한 리니어 모터(linear motor)로 적용되고 있다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 소형 기판인 경우에는 큰 문제가 없으나 대형 기판의 경우에는 도 16처럼 자중에 의해 처질 수 있다.
기판이 처질 경우에는 기판의 레이저 가공영역과 다수의 스캐너(113) 간의 상대위치, 즉 워킹 디스턴스(working distance)와 각도에 차이가 발생될 수밖에 없다.
이처럼 기판의 레이저 가공영역과 다수의 스캐너(113) 간의 상대위치가 상이할 경우, 스캐너(113)들을 개별적으로 조절하지 않는 한 레이저 가공의 중요한 파라미터(parameter) 중의 하나인 자재의 정밀도에 문제를 야기할 수밖에 없어 레이저 가공 품질이 저하될 수 있기 때문에 본 실시예에서는 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)을 적용하고 있는 것이다.
스캐너 자동 얼라인 유닛(170)는 스캐너(113)와 개별적으로 연결되어 사용되므로 레이저 모듈(110)의 한 구성일 수 있다.
도 3, 그리고 도 13 내지 도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 적용될 수 있는 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)은 스캐너(113)에 연결되며, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시키는 역할을 한다.
도 16처럼 대형 기판일수록 많은 스캐너(113)가 사용될 수 있는데, 이때 각 스캐너(113)들에 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 개별적으로 연결될 수 있다. 즉 모든 스캐너(113)들에 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 개별적으로 연결되어 독립적으로 동작될 수 있다.
따라서 도 16처럼 기판이 마치 3차원적으로 처진다 하더라도 처진 위치에 대응되는 스캐너(113)가 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)에 의해 자동으로 얼라인될 수 있기 때문에 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치를 자동 얼라인될 수 있다. 따라서 미리 정해진 강도의 레이저 빔에 따른 레이저 가공에 편차가 발생되지 않고, 우수한 품질을 보장할 수 있다.
이러한 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)은 스캐너 지지부(171)와, 스캐너 지지부(171)를 받치는 받침 플레이트(173)와, 받침 플레이트(173)에 연결되는 업/다운 구동부(175)를 포함할 수 있다.
스캐너 지지부(171)는 스캐너(113)를 지지하는 구조물로서, 스캐너(113)를 부분적으로 감싸면서 보호하는 스캐너 보호대(171a)와, 스캐너 보호대(171a)의 밑면을 형성하는 보호대 플레이트(171b)를 포함할 수 있다.
스캐너 보호대(171a)는 상부가 개방된 계단식 구조물로 이루어질 수 있다. 후술할 틸팅 샤프트(179), 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터(181,182), 그리고 탄성 지지부(183) 등의 구조물은 보호대 플레이트(171b) 영역에 배치되어 그 하부의 받침 플레이트(173)에 연결될 수 있다.
한편, 업/다운 구동부(175)는 받침 플레이트(173)에 연결되며, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치 특히, 워킹 디스턴스(working distance) 조절을 위하여 받침 플레이트(173)와 스캐너 지지부(171)를 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 여기서, 워킹 디스턴스란 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상하 방향 거리를 의미할 수 있다.
이러한 업/다운 구동부(175)는 업/다운(up/down) 구동을 위한 동력을 발생시키는 업/다운용 액추에이터(176)와, 업/다운용 액추에이터(176)의 동작에 의해 받침 플레이트(173)와 스캐너 지지부(171)를 업/다운(up/down) 구동시키는 슬라이딩 블록(177)을 포함할 수 있다. 이때, 슬라이딩 블록(177)은 하부 구조체(178)에 슬라이딩 이동 가능하게 지지될 수 있다.
이에, 업/다운용 액추에이터(176)가 동작되면 슬라이딩 블록(177)이 업(up) 또는 다운(down)되면서 받침 플레이트(173)와 스캐너 지지부(171) 전체를 업(up) 또는 다운(down)시킬 수 있으며, 이로 인해 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치 특히, 워킹 디스턴스를 자동으로 조절할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)에는 틸팅 샤프트(179)와, 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터(181,182), 그리고 탄성 지지부(183)가 더 적용된다. 이들은 업/다운 구동부(175)의 역할과 달리, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치 특히, 각도(틸팅)를 조절하는 역할을 한다.
우선, 틸팅 샤프트(179)는 스캐너 지지부(171)의 보호대 플레이트(171b)와 받침 플레이트(173)에 결합되며, 받침 플레이트(173)에 대한 스캐너 지지부(171)의 틸팅축을 형성한다. 틸팅 샤프트(179)는 통상의 볼트일 수 있다.
다음으로, 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터(181,182)는 틸팅 샤프트(179)를 기준으로 틸팅 샤프트(179)의 양측에 배치되며, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 각도 조절을 위하여 해당 위치에서 동작되면서 스캐너 지지부(171)를 틸팅시키는 역할을 한다.
제1 및 제2 틸팅용 액추에이터(181,182) 모두는 본체(181a.182a)와 로드(181b.182b)를 포함하는 실린더일 수 있는데, 본체(181a.182a)는 스캐너 지지부(171)의 보호대 플레이트(171b)에 배치되고, 로드(181b.182b)는 스캐너 지지부(171)의 보호대 플레이트(171b)를 통과하여 받침 플레이트(173)에 배치될 수 있다. 로드(181b.182b)의 단부가 받침 플레이트(173)에 고정되지는 않는다.
이때, 틸팅 샤프트(179)는 스캐너 지지부(171)의 보호대 플레이트(171b)와 받침 플레이트(173)의 코너(corner) 영역에 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터(181,182)는 틸팅 샤프트(179)와 이웃된 위치의 보호대 플레이트(171b)의 각 변에 배치되되 틸팅 샤프트(179)와 함께 간단한 3점 지지구조를 형성할 수 있다.
따라서 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터(181,182) 중 하나의 로드(181b.182b)가 연장되어 받침 플레이트(173)를 밀면 스캐너 지지부(171)가 도 15의 화살표 방향처럼 미는 반대방향으로 틸팅될 수 있으며, 이로 인해 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치 특히, 각도(틸팅)를 조절할 수 있다.
다음으로, 탄성 지지부(183)는 스캐너 지지부(171)의 보호대 플레이트(171b)와 받침 플레이트(173)에 결합되되 받침 플레이트(173)에 대하여 스캐너 지지부(171)를 탄성적으로 지지하는 역할을 한다.
이러한 탄성 지지부(183)는 축부(184a)와 헤드부(184b)를 구비하는 탄성 지지용 볼트(184)와, 스캐너 지지부(171) 영역에서 탄성 지지용 볼트(184)의 축부(184a)에 결합되는 탄성부재(185)와, 받침 플레이트(173)에 마련되어 축부(184a)의 단부를 지지하는 볼트 지지대(186)를 포함할 수 있다. 탄성부재(185)의 하단부에는 와셔(W)가 개재된다.
이러한 탄성 지지부(183)는 틸팅 샤프트(179)의 양측에 배치되며, 해당 위치에서 받침 플레이트(173)에 대하여 스캐너 지지부(171)를 탄성적으로 지지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에는 감지부(195)와 컨트롤러(190)가 더 갖춰진다.
감지부(195)는 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치를 감지하는 역할을 한다. 별도의 감지 레이저를 더 사용할 수도 있으나 어차피 기판으로 조사되는 레이저 빔을 이용해서 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치를 감지하도록 할 수도 있다. 감지된 값은 컨트롤러(190)로 전송된다.
컨트롤러(190)는 감지부(195)의 정보에 기초하여 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤한다. 따라서 도 16처럼 기판이 처지더라도 그에 맞게 스캐너(113)가 자동 배치될 수 있기 때문에 레이저 가공 품질에는 문제가 없다.
이러한 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 감지부(195)의 정보에 기초하여 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터(110)로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 감지부(195)의 정보에 기초하여 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(190)가 감지부(195)의 정보에 기초하여 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터(110) 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
기판이 진공 챔버(110)에 투입되어 작업 위치에 위치되면 레이저 모듈(110)이 에칭 공정을 위해 기판을 향해 레이저 빔을 조사한다.
레이저 모듈(110)에서 발진된 레이저 빔은 챔버 윈도우(102)를 통과하여 기판을 조사하여 에칭 공정을 수행한다. 이때, 컨트롤러(190)는 감지부(195)의 정보에 기초하여 스캐너 자동 얼라인 유닛(170)이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤하기 때문에 도 16처럼 기판이 처지더라도 그에 맞게 스캐너(113)가 자동 배치될 수 있기 때문에 레이저 가공 품질에는 문제가 없다.
에칭 공정 시 기판에서 분리된 파티클은 아래쪽으로 낙하하다가 기판의 아래쪽에 배치된 파티클 포집유닛(130)에 포집된다. 본 실시예에서 파티클 포집유닛(130)은 박스 형상으로 마련되어 기판 하부의 넓은 영역을 커버함으로써 에칭 공정 시 발생되는 파티클을 용이하게 포집할 수 있다. 또한 파티클 포집유닛(130)은 부피 대비 파티클의 충돌면적이 큰 면적확대 충돌부(152)를 구비함으로써, 파티클 포집효율을 증대시킬 수 있도록 한다.
파티클 포집유닛(130)을 통해서도 포집되지 못한 파티클은 낙하될 수 있는데, 이렇게 낙하되는 파티클은 보호 윈도우(250)에 적재될 수 있다. 보호 윈도우(250)는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)에 의해서 도 10 내지 도 12처럼 슬라이딩 이동될 수 있으므로 파티클이 적재되지 않은 보호 윈도우(250)의 깨끗한 면을 순차적으로 사용할 수 있으며, 이로 인해 보호 윈도우(250)의 교체 주기를 길게 유지시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 기판의 레이저 가공영역에 대한 스캐너(113)들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시킬 수 있어 기판의 처짐에 따른 정밀도 저하문제를 자체적으로 보정할 수 있으며, 이로 인해 레이저 가공 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
101 : 진공 챔버 102 : 챔버 윈도우
107 : 기판 흡착 캐리어 110 : 레이저 모듈
111 : 레이저 빔 발진기 112 : 빔 익스팬더
113 : 스캐너 114 : 모듈 베이스
130 : 파티클 포집유닛 140 : 박스모듈
150 : 배플모듈 160 : 간격조절모듈
165 : 온도조절유닛 170 : 스캐너 자동 얼라인 유닛
171 : 스캐너 지지부 171a : 스캐너 보호대
171b : 보호대 플레이트 173 : 받침 플레이트
175 : 업/다운 구동부 176 : 업/다운용 액추에이터
177 : 슬라이딩 블록 178 : 하부 구조체
179 : 틸팅 샤프트 181 : 제1 틸팅용 액추에이터
182 : 제2 틸팅용 액추에이터 183 : 탄성 지지부
184 : 탄성 지지용 볼트 184a : 축부
184b : 헤드부 185 : 탄성부재
186 : 볼트 지지대 195 : 감지부
190 : 컨트롤러 240 : 보호 윈도우 슬라이딩 유닛
107 : 기판 흡착 캐리어 110 : 레이저 모듈
111 : 레이저 빔 발진기 112 : 빔 익스팬더
113 : 스캐너 114 : 모듈 베이스
130 : 파티클 포집유닛 140 : 박스모듈
150 : 배플모듈 160 : 간격조절모듈
165 : 온도조절유닛 170 : 스캐너 자동 얼라인 유닛
171 : 스캐너 지지부 171a : 스캐너 보호대
171b : 보호대 플레이트 173 : 받침 플레이트
175 : 업/다운 구동부 176 : 업/다운용 액추에이터
177 : 슬라이딩 블록 178 : 하부 구조체
179 : 틸팅 샤프트 181 : 제1 틸팅용 액추에이터
182 : 제2 틸팅용 액추에이터 183 : 탄성 지지부
184 : 탄성 지지용 볼트 184a : 축부
184b : 헤드부 185 : 탄성부재
186 : 볼트 지지대 195 : 감지부
190 : 컨트롤러 240 : 보호 윈도우 슬라이딩 유닛
Claims (15)
- 기판에 대한 에칭 공정을 진행하는 진공 챔버;
상기 진공 챔버의 외부에서 상기 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 상기 에칭 공정을 진행시키는 다수의 스캐너와, 상기 다수의 스캐너에 연결되고 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 상대위치를 자동 얼라인(align)시키되 다수의 스캐너가 개별 동작되도록 상기 다수의 스캐너에 각각 개별적으로 연결되는 스캐너 자동 얼라인 유닛을 구비하는 레이저 모듈;
상기 진공 챔버 내에 마련되며, 상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 분리되는 파티클을 포집하는 파티클 포집유닛;
상기 기판으로 조사되는 상기 레이저 빔을 이용해서 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 상대위치를 감지하는 감지부; 및
상기 감지부의 정보에 기초하여 상기 스캐너 자동 얼라인 유닛이 실시간으로 자동 동작되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 스캐너 자동 얼라인 유닛은,
상기 스캐너를 부분적으로 감싸면서 보호하는 스캐너 보호대와, 상기 스캐너 보호대의 밑면을 형성하는 보호대 플레이트를 구비하는 스캐너 지지부;
상기 스캐너 지지부를 받치는 받침 플레이트;
상기 받침 플레이트에 연결되며, 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 워킹 디스턴스(working distance) 조절을 위하여 상기 받침 플레이트와 상기 스캐너 지지부를 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부;
상기 스캐너 지지부와 상기 받침 플레이트에 결합되며, 상기 받침 플레이트에 대한 상기 스캐너 지지부의 틸팅축을 형성하는 틸팅 샤프트;
상기 틸팅 샤프트를 기준으로 상기 틸팅 샤프트의 양측에 배치되며, 상기 기판의 레이저 가공영역에 대한 상기 스캐너들의 각도 조절을 위하여 해당 위치에서 동작되면서 상기 스캐너 지지부를 틸팅시키는 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터; 및
상기 스캐너 지지부와 상기 받침 플레이트에 결합되되 상기 틸팅 샤프트의 양측에 배치되며, 상기 받침 플레이트에 대하여 상기 스캐너 지지부를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 포함하며,
상기 파티클 포집유닛은,
상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스모듈; 및
상기 박스모듈에 지지되고 상기 수용공간에 배치되며, 상기 파티클이 충돌되는 배플모듈을 포함하며,
상기 업/다운 구동부는,
업/다운(up/down) 구동을 위한 동력을 발생시키는 업/다운용 액추에이터; 및
상기 업/다운용 액추에이터의 동작에 의해 상기 받침 플레이트와 상기 스캐너 지지부를 업/다운(up/down) 구동시키는 슬라이딩 블록을 포함하며,
상기 탄성 지지부는,
축부와 헤드부를 구비하는 탄성 지지용 볼트;
상기 스캐너 지지부 영역에서 상기 탄성 지지용 볼트의 축부에 결합되는 탄성부재; 및
상기 받침 플레이트에 마련되어 상기 축부의 단부를 지지하는 볼트 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 틸팅 샤프트는 상기 스캐너 지지부와 상기 받침 플레이트의 코너(corner) 영역에 배치되며,
상기 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터는 상기 틸팅 샤프트와 이웃된 위치의 상기 스캐너 지지부의 각 변에 배치되되 상기 틸팅 샤프트와 함께 3점 지지구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 틸팅용 액추에이터 모두는 본체와 로드를 포함하되,
상기 본체는 상기 스캐너 지지부에 배치되고, 상기 로드는 상기 스캐너 지지부를 통과하여 상기 받침 플레이트에 배치되는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 레이저 모듈은,
상기 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기;
상기 레이저 빔 발진기에 이웃하게 배치되어 상기 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하여 상기 스캐너로 전송하는 빔 익스팬더(beam expander); 및
상기 레이저 빔 발진기, 상기 빔 익스팬더 및 상기 스캐너를 지지하는 모듈 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 발생되는 파티클(particle)이 낙하되어 적재되는 보호 윈도우를 구비하며, 상기 보호 윈도우를 슬라이딩 이동시키는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
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| KR1020150190132A KR101761585B1 (ko) | 2015-12-30 | 2015-12-30 | 하향식 기판 레이저 에칭 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200080676A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 주식회사 에스에프에이 | 레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치 |
| US11612964B2 (en) | 2019-08-22 | 2023-03-28 | Samsung Display Co., Ltd. | Laser apparatus and laser machining method |
| US11990361B2 (en) | 2020-07-31 | 2024-05-21 | Samsung Display Co., Ltd. | Electrostatic chuck, etching apparatus, and method of manufacturing display device |
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| KR102243721B1 (ko) * | 2019-12-26 | 2021-04-23 | 주식회사 에스에프에이 | 레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101528576B1 (ko) * | 2013-12-20 | 2015-06-12 | 주식회사 에스에프에이 | 롤투롤 레이저 가공 장치 |
-
2015
- 2015-12-30 KR KR1020150190132A patent/KR101761585B1/ko active IP Right Grant
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| KR101528576B1 (ko) * | 2013-12-20 | 2015-06-12 | 주식회사 에스에프에이 | 롤투롤 레이저 가공 장치 |
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| KR20170079491A (ko) | 2017-07-10 |
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