KR101925301B1 - 멀티 라인 이미징 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 멀티 라인 이미징 시스템은 레이저 광을 생성하여 출력하는 레이저 출력부; 상기 레이저 출력부에서 출력되는 레이저 광을 복수의 광으로 분할하는 광 분할부; 외측면에 복수의 반사면이 형성되고, 회전축을 중심으로 회전하며 상기 분할된 복수의 광을 반사시키는 폴리곤 미러; 상기 광 분할부와 상기 폴리곤 미러 사이에 위치하여, 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성하는 광 유도부; 및 상기 폴리곤 미러로부터 반사되어 입사되는 복수의 광을 기판 상에 결상시키는 결상부;를 포함한다.

Description

멀티 라인 이미징 시스템{MULTI-LINE IMAGING SYSTEM}
본 발명은 멀티 라인 이미징 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판에 레이저를 이용하여 직접 이미징(또는 패터닝)을 수행하는 레이저 다이렉트 이미징(Laser Direct Imaging) 과정에서, 복수의 라인으로 이미징을 수행함으로써 작업 시간을 보다 단축시킬 수 있는 동시에, 가공 정확도를 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
기판에 패턴을 형성하는 포토리소그라피(Photo Lithography) 기술은 마스크와 광학계로 된 노광장치를 이용하여 포토레지스트막을 노광시키는 방식이다. 이러한 포토리소그라피 기술은 공정이 까다롭고 복잡하며, 마스크를 제작하는 비용의 부담에 따라, 최근에는 레이저를 직접적으로 막에 조사하여 기정된 패턴을 형성하는 레이저 다이렉트 이미징(LDI, Laser Direct Imaging) 기술이 활용되고 있다.
현재 레이저 다이렉트 이미징 기술과 관련된 다양한 기술이 제공되고 있다. 한국 등록특허 제467,307호(2005.01.12. 등록)는 레이저 다이렉트 패터닝 기술에 관한 것으로, 상기 선행문헌을 참조하면, 레이저 다이렉트 패터닝 시스템은 레이저를 출력하는 레이저 광원과, 출력된 레이저를 주사(scanning)하는 수단으로서 등속 회전하며 레이저를 반사시키는 폴리곤 미러와, 폴리곤 미러로부터 반사되는 레이저를 기판에 결상시키는 에프-세타 렌즈를 포함하여 구성된다. 상기 선행 문헌을 포함하는 종래 기술에 따르면, 레이저 다이렉트 패터닝 시스템은 폴리곤 미러의 회전에 따라 레이저를 횡방향으로 스캐닝하는 동시에, 기정의된 패턴 이미지에 대응되도록 레이저의 출력을 제어하고, 하나의 라인에 대한 스캐닝 과정에 완료되면 기판을 이동시키는 과정을 반복함으로써, 원하는 패턴 이미지를 기판 상에 형성시킬 수 있다.
다만, 이러한 종래 기술을 이용하는 경우, 단일 라인으로 패터닝을 수행함으로써 작업 시간이 지연되며, 작업 시간을 단축시키기 위하여 폴리곤 미러의 회전 속도를 증가시키는 경우 기판 상에 형성되는 패턴의 가공 정확도가 떨어지는 문제점이 나타날 수 있다.
현재, 레이저 다이렉트 이미징 기술 분야에서 작업 시간을 단축시키는 동시에 가공 정확도를 향상시킬 수 있는 신규한 기술의 개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허 제467,307호(2005.01.12. 등록)
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 작업 시간을 보다 단축시킬 수 있는 동시에 가공 정확도를 향상시킬 수 있는 레이저 다이렉트 이미징(Laser Direct Imaging) 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예들을 통하여 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 멀티 라인 이미징 시스템은 레이저 광을 생성하여 출력하는 레이저 출력부; 상기 레이저 출력부에서 출력되는 레이저 광을 복수의 광으로 분할하는 광 분할부; 외측면에 복수의 반사면이 형성되고, 회전축을 중심으로 회전하며 상기 분할된 복수의 광을 반사시키는 폴리곤 미러; 상기 광 분할부와 상기 폴리곤 미러 사이에 위치하여, 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성하는 광 유도부; 및 상기 폴리곤 미러로부터 반사되어 입사되는 복수의 광을 기판 상에 결상시키는 결상부;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 광 유도부는 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 폴리곤 미러의 회전축 방향을 기준으로 상기 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성하는, 적어도 하나의 반사 미러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광 유도부는 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이, 상기 폴리곤 미러의 상이한 반사면에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 폴리곤 미러가 적층되어 구성되고, 상기 광 유도부는 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 복수의 폴리곤 미러 각각에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 폴리곤 미러는 상호 상이한 방향으로 회전하도록 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광 유도부는 상기 폴리곤 미러에 입사되는 광의 위치가 상기 회전축 방향을 기준으로 이동되도록 제어하는, 적어도 하나의 갈바노 미러(Galvano Mirror)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 멀티 라인 이미징 시스템은 상기 광 분할부와 상기 폴리곤 미러의 사이에 위치하여, 상기 광 분할부로부터 입사되는 복수의 광 각각을 독립적으로 제어하는 복수의 광 변조부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광 분할부와 폴리곤 미러 사이에 위치하는 광 유도부가 광 분할부에 의하여 분할된 복수의 광을 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사시켜, 폴리곤 미러가 등속 회전하며 복수의 광을 출력하도록 구성됨으로써, 기판 상에 복수의 라인으로 이미징을 수행할 수 있어 작업 시간을 보다 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 폴리곤 미러에 입사되는 광의 위치를 갈바노 미러를 통해 이동 시킴으로써, 멀티 라인 가공 시 라인 간 피치를 보다 정교하게 제어할 수 있어 가공 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티 라인 이미징 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 유도부를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광 유도부를 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 광 유도부를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 라인 이미징 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 멀티 라인 이미징 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 도 6에 도시된 멀티 라인 이미징 시스템의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티 라인 이미징 시스템을 설명하기 위한 참고도이다. 한편, 도 1은 본 발명에서 기술하는 멀티 라인 이미징 시스템을 개략적으로 도식화한 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉, 도 1에서는 멀티 라인 이미징 시스템이 2 개의 라인으로 다이렉트 이미징을 수행하는 것을 도시하고 있으나, 이는 예시에 불과하며 필요에 따라 3 개 이상의 라인으로 이미징이 가능하도록 구현될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 레이저 출력부(100), 광 분할부(200), 광 유도부(300), 폴리곤 미러(400) 및 결상부(500)를 포함한다.
레이저 출력부(100)는 레이저 광을 생성하여 출력한다. 여기에서, 레이저 출력부(100)는 레이저를 발산하는 레이저 광원과, 레이저 광원의 출력을 제어하거나 또는 최적화하기 위한 드라이버 등의 부가 장치를 포함할 수 있다. 한편, 레이저 광원은 레이저 다이오드에 해당할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 다이렉트 이미징 기술에서 활용되는 다양한 공지의 레이저 광원이 적용될 수 있다.
광 분할부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저 광을 복수의 광으로 분할한다. 한편, 도 1에서는 광 분할부(200)가 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저 광을 입사 방향과 평행한 방향으로 분할하는 것으로 도식하였으나, 이는 광 분할부(200)의 기능을 보다 명확하게 하기 위한 것으로, 레이저 광의 분할 방향과 무관하게 입사광을 적어도 2개 이상의 광으로 분할하는 기능의 장치라면 본 발명에 따른 광 분할부(200)에 해당하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
일 실시예에서, 광 분할부(200)는 입사되는 광의 일부는 투과시키고 나머지 일부는 일정 각도로 반사시키는 빔 스플리터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 6에 도시된 바와 같이, 광 분할부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저 광의 일부는 투과시키고 나머지 일부는 직각 방향으로 반사시키는 빔 스플리터(210, 220, 230, 240)로 구현될 수 있다.
광 유도부(300)는 광 분할부(200)와 폴리곤 미러(400) 사이에 위치하며, 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광을 폴리곤 미러(400)로 입사시킨다. 여기에서, 광 유도부(300)는 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이 폴리곤 미러(400)의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 광 유도부(300)는 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이 폴리곤 미러(400)의 회전축 방향(도 1에서 수직 방향)을 기준으로 폴리곤 미러(400)의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 라인을 겹쳐지지 않게 기판(600) 상에 스캐닝할 수 있어 하나의 패턴 이미지를 보다 신속하게 작업할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 광 유도부(300)는 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이 폴리곤 미러(400)의 회전축과 수직한 방향(도 1에서 수평 방향)을 기준으로 폴리곤 미러(400)의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 복수의 라인을 겹쳐지게 기판(600) 상에 스캐닝하되 미세한 시간 간격을 두고 스캐닝할 수 있다. 즉, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 분할되는 광의 개수에 상응하는 횟수만큼의 중복 스캐닝이 가능하고, 필요에 따라 복수의 광 각각에 대한 제어 신호를 독립적으로 제어하여 각 광의 출력 크기 및 출력 시간을 상이하게 조절할 수 있으며, 이를 통해 보다 정교한 이미징 작업을 수행할 수 있다.
폴리곤 미러(400)는 외측면에 복수의 반사면이 형성된 장치로, 회전축을 중심으로 회전하며 광 분할부(200)에 의하여 분할된 복수의 광을 반사시킨다. 일 실시예에서, 폴리곤 미러(400)의 하부에는 폴리곤 미러(400)의 회전 속도 또는 회전 방향을 제어하기 위한 회전 제어 장치와 폴리곤 미러(400)의 수평 및/또는 수직 방향의 위치 변경을 위한 위치 제어 장치가 구성될 수 있다.
결상부(500)는 폴리곤 미러(400)로부터 반사되어 입사되는 복수의 광을 기판(600) 상에 결상시킨다. 여기에서, 결상부(500)는 폴리곤 미러(400)의 회전에 따라 입사되는 광의 각도가 변화하며 입사되더라도 스캐닝되는 광의 초점이 기판(600)에 형성되도록 기능하며, 폴리곤 미러(500)의 회전 각속도와 기판(600) 상의 스캐닝 거리가 선형 관계를 형성하도록 기능할 수 있다. 예를 들어, 결상부(500)는 에프-세타 렌즈(f-theta lens)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2 내지 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광 유도부를 설명하기 위한 참고도이고, 도 5 내지 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 라인 이미징 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.
일 실시예에서, 광 유도부(300)는 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이 폴리곤 미러(400)의 회전축 방향을 기준으로 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성하는, 적어도 하나의 반사 미러를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 광 분할부(210)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 광의 일부를 반사시켜 폴리곤 미러(400)의 제1 위치에 입사시키고, 나머지 일부의 광은 투과시켜 반사 미러(310)로 입사시킬 수 있다. 이때, 반사 미러(310)는 입사되는 광을 반사시켜 폴리곤 미러(400)의 제2 위치(제1 위치와 수직 방향으로 상이한 위치)에 입사시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 광 유도부(300)는 제1 내지 제3 반사미러(320, 330, 340)를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 광 분할부(220)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 광의 일부를 반사시켜 제1 반사 미러(320)로 입사시키고, 나머지 일부의 광은 투과시켜 제2 반사 미러(330)로 입사시킬 수 있다. 여기에서, 제1 반사 미러(320)는 입사되는 광을 반사시켜 폴리곤 미러(400)의 제1 위치에 입사시킬 수 있고, 제2 반사 미러(330)는 입사되는 광을 반사시켜 제3 반사 미러(340)로 입사시키고, 제3 반사 미러(340)는 입사되는 광을 반사시켜 폴리곤 미러(400)의 제2 위치(제1 위치와 수직 방향으로 상이한 위치)에 입사시킬 수 있다.
즉, 도 2는 광 유도부(300)가 하나의 반사미러(310)로 구성되는 실시예가 도시된 것이며. 도 3은 광 유도부(300)가 세 개의 반사미러(320 내지 340)로 구성되는 다른 실시예가 도시된 것이다. 한편, 도 2 및 3은 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 것은 아니며, 광 유도부(300)는 도 2 및 3에 도시된 구성과 상이한 구성으로 적어도 하나 이상의 반사미러가 조합되어, 광 분할부(200)에 의하여 분할된 광을 폴리곤 미러(400)의 상이한 위치에 입사시키는 것이 가능함은 물론이다.
일 실시예에서, 광 유도부(300)는 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이, 폴리곤 미러(400)의 상이한 반사면에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다.
도 4는 본 실시예를 설명하기 위한 참고도로서, 도 3에 도시된 실시예에서 제2 및 제3 반사미러(330, 340)의 위치를 변경시켜, 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이 폴리곤 미러(400)의 상이한 반사면에 입사하도록 구성되는 멀티 라인 이미징 시스템을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 광 분할부(230)에서 반사되는 광은 제1 반사미러(320)에서 반사되어 폴리곤 미러(400)의 제1 반사면의 제1 위치에 입사되고, 광 분할부(200)를 투과하는 광은 제2 및 제3 반사미러(330, 340)를 각각 반사하여 폴리곤 미러(400)의 제2 반사면의 제2 위치에 입사될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 폴리곤 미러(40)의 회전에 따른 복수의 광 각각에 의한 라인스캐닝 방향은 서로 동일하나, 기판(600) 상에서의 스캐닝 위치는 상이하게 형성되어, 복수 개의 패턴 이미징 작업을 동시에 수행할 수 있어 작업 시간을 보다 단축시킬 수 있다.
일 실시예에서, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 복수의 폴리곤 미러가 적층되어 구성되고, 광 유도부(300)는 광 분할부(200)에서 출사되는 복수의 광 각각이 복수의 폴리곤 미러 각각에 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다.
도 5는 본 실시예를 설명하기 위한 참고도로서, 도 2에 도시된 실시예에서 폴리곤 미러(400)를 적층된 제1 및 제2 폴리곤 미러(410, 420)로 변경하고, 광 분할부(240) 및 반사미러(350)에서 각각 반사되는 광이 제1 및 제2 폴리곤 미러(410, 420)로 입사하도록 구성되는 멀티 라인 이미징 시스템을 도시한 것이다.
도 5(A)를 참조하면, 광 분할부(240)에서 반사되는 광은 제1 폴리곤 미러(410)의 제1 위치에 입사되고, 광 분할부(240)를 투과하는 광은 반사미러(350)를 반사하여 제2 폴리곤 미러(420)의 제2 위치에 입사될 수 있다.
여기에서, 복수의 폴리곤 미러 각각은 상호 상이한 방향으로 회전하도록 제어될 수 있다. 도 5(A)에 도시된 바와 같이, 제1 폴리곤 미러(410)는 반시계 방향으로, 제2 폴리곤 미러(420)는 시계 방향으로 회전하도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 도 5(B)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 폴리곤 미러(40)의 회전 방향에 따른 복수의 광 각각에 의한 라인스캐닝 방향은 서로 상이하게 형성될 수 있다.
단일 방향으로 레이저 스캐닝을 수행하는 과정에서, 스캔 라인 방향을 따라 레이저 출력이 균일하게 제어되지 못하는 경우, 기판 상 특정 위치에서 패턴 이미지가 정확하게 가공되지 않는 문제가 발생될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 복수의 광 각각에 의한 라인 스캐닝 방향을 서로 상이하게 형성하여 가공함으로써, 레이저 출력 불안정에 따라 특정 위치에 집중되는 가공 패턴의 오류를 분산시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 5는 2개의 폴리곤 미러가 적층되어 구성되는 실시예가 도시된 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 것은 아니며, 필요에 따라 3개 이상의 폴리곤 미러가 적층되어 구성될 수 있다. 이러한 경우, 광 유도부(300)는 추가적인 반사 미러가 구성될 수 있으며, 복수의 폴리곤 미러 각각에 분할된 광이 입사하도록 광 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 광 유도부(300)는 폴리곤 미러(400)에 입사되는 광의 위치가 회전축 방향을 기준으로 이동되도록 제어하는, 적어도 하나의 갈바노 미러(Galvano Mirror)를 포함할 수 있다.
도 6 및 7은 본 실시예를 설명하기 위한 참고도로서, 도 3에 도시된 실시예에서 제3 반사 미러(340)를 갈바노 미러(360)로 변경하고, 갈바노 미러(360)에서 반사되어 폴리곤 미러(400)에 입사되는 광의 위치(제2 위치)를 수직 방향으로 이동 제어하는 멀티 라인 이미징 시스템을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 광 유도부(300)는 제1 및 제2 반사미러(320, 330)와 갈바노 미러(360)를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 광 분할부(220)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 광의 일부를 반사시켜 제1 반사 미러(320)로 입사시키고, 나머지 일부의 광은 투과시켜 제2 반사 미러(330)로 입사시킬 수 있다. 여기에서, 제1 반사 미러(320)는 입사되는 광을 반사시켜 폴리곤 미러(400)의 제1 위치에 입사시킬 수 있고, 제2 반사 미러(330)는 입사되는 광을 반사시켜 갈바노 미러(360)로 입사시키고, 갈바노 미러(360)는 입사되는 광을 반사시켜 폴리곤 미러(400)의 제2 위치(제1 위치와 수직 방향으로 상이한 위치)에 입사시킬 수 있다.
여기에서, 갈바노 미러(360)는 폴리곤 미러(400)에 입사되는 광의 위치(제2 위치)가 회전축 방향(수직 방향)을 기준으로 이동되도록 제어할 수 있다. 도 7(A)에 도시된 바와 같이, 갈바노 미러(360)의 회전축은 폴리곤 미러(400)의 회전축과 수직 방향으로 설정되고, 갈바노 미러(360)가 회전축을 중심으로 회전됨에 따라 폴리곤 미러(400)에 입사되는 광의 위치(제2 위치)가 변화될 수 있다. 이에 따라, 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 복수의 스캐닝 라인 중 갈바노 미러(360)에서 반사되는 광에 의한 스캐닝 라인은 수직 방향으로 이동될 수 있다.
일반적으로 다이렉트 레이저 이미징을 수행하는 과정에서, 가공물의 재료, 레이저의 출력 강도 등의 여러 요인으로 인하여 기판(600)에 형성되는 선폭의 굵기가 상이하게 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 광 유도부(300)에 갈바노 미러(360)를 구성시켜 폴리곤 미러(400)에 입사되는 광의 위치를 변경할 수 있도록 함으로써, 멀티 라인 이미징 과정에서 스캐닝 라인 간의 피치를 제어할 수 있어, 보다 정교한 작업을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 광 분할부(200)와 폴리곤 미러(400)의 사이에 위치하여, 광 분할부(200)로부터 입사되는 복수의 광 각각을 독립적으로 제어하는 복수의 광 변조부를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 광 변조부는 음향 광학 변조기(AOM, Acousto-Optic Modulator)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 광 분할부(210)와 폴리곤 미러(400) 사이에 제1 광 변조부(710)를, 반사미러(310)와 폴리곤 미러(400) 사이에 제2 광 변조부(720)를 구성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 광 분할부(220)와 제1 반사 미러(320) 사이에 제1 광 변조부(730)를, 제2 반사미러(330)와 제3 반사 미러(340) 사이에 제2 광 변조부(740)를 구성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 광 분할부(230)와 제1 반사 미러(320) 사이에 제1 광 변조부(750)를, 제2 반사미러(330)와 제3 반사 미러(340) 사이에 제2 광 변조부(760)를 구성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 광 분할부(240)와 제1 폴리곤 미러(410) 사이에 제1 광 변조부(770)를, 반사미러(350)와 제2 폴리곤 미러(420) 사이에 제2 광 변조부(780)를 구성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 멀티 라인 이미징 시스템(10)은 광 분할부(220)와 제1 반사 미러(320) 사이에 제1 광 변조부(730)를, 제2 반사미러(330)와 갈바노 미러(360) 사이에 제2 광 변조부(740)를 구성할 수 있다.
만약 광 변조부를 레이저 출력부(100)와 광 분할부(200) 사이에 구성하여 멀티 라인 이미징 작업을 수행하는 경우, 스캐닝되는 복수의 광은 모두 동일한 출력 특성을 나타내게 된다. 본 실시예에 따르면, 광 분할부(200)와 폴리곤 미러(400)의 사이에 분할된 광 각각을 제어하기 위한 복수의 광 변조부가 구성되고, 복수의 광 변조부는 각각 독립적으로 광을 변조함으로써, 멀티 라인으로 이미징하는 과정에서 스캐닝 라인 별로 상이한 가공을 가능케 한다. 예를 들어, 도 2에서 제1 광 변조부(710)는 전체 패턴 이미지에 대한 가공 제어 신호 중 홀수 행에 대한 가공 제어 신호를 기초로 출력 광을 제어하고, 제2 광 변조부(720)는 짝수 행에 대한 대한 가공 제어 신호를 기초로 출력 광을 제어함으로써, 하나의 패턴 이미지를 보다 신속하게 완성할 수 있다.
상술한 본 발명 다양한 실시예에 따르면, 기판(600) 상에 복수의 라인으로 이미징을 수행할 수 있어 작업 시간을 보다 단축할 수 있으며, 폴리곤 미러(400)에 입사되는 광의 위치를 갈바노 미러(360)를 통해 이동시킴으로써, 멀티 라인 가공 시 라인 간 피치를 보다 정교하게 제어할 수 있어 가공 정확도를 보다 향상시킬 수 있다. 더욱이, 단일의 레이저 광원을 이용하여 멀티 라인 이미징을 수행할 수 있어 시스템 설계 비용을 절감할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 레이저 출력부
200 : 광 분할부
300 : 광 유도부
400 : 폴리곤 미러
500 : 결상부
600 : 기판
700 : 광 변조부

Claims (7)

  1. 레이저 광을 생성하여 출력하는 레이저 출력부;
    상기 레이저 출력부에서 출력되는 레이저 광을 복수의 광으로 분할하는 광 분할부;
    외측면에 복수의 반사면이 형성되고, 회전축을 중심으로 회전하며 상기 분할된 복수의 광을 반사시키는 폴리곤 미러;
    상기 광 분할부와 상기 폴리곤 미러 사이에 위치하여, 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성하는 광 유도부; 및
    상기 폴리곤 미러로부터 반사되어 입사되는 복수의 광을 기판 상에 결상시키는 결상부;
    를 포함하되,
    상기 광 유도부는, 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 폴리곤 미러의 회전축 방향을 기준으로 상기 폴리곤 미러의 상이한 위치에 입사하도록 광 경로를 형성하는, 적어도 하나의 반사 미러를 포함하며,
    상기 폴리곤 미러는 복수 개가 적층되어 구성되고,
    상기 광 유도부는, 상기 광 분할부에서 출사되는 복수의 광 각각이 상기 복수의 폴리곤 미러 각각에 입사하도록 광 경로를 형성하며,
    상기 복수의 폴리곤 미러는 상호 상이한 방향으로 회전하도록 제어되고,
    상기 광 유도부는, 상기 폴리곤 미러에 입사되는 광의 위치가 상기 회전축 방향을 기준으로 이동되도록 제어하는, 적어도 하나의 갈바노 미러(Galvano Mirror)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 라인 이미징 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 멀티 라인 이미징 시스템은
    상기 광 분할부와 상기 폴리곤 미러의 사이에 위치하여, 상기 광 분할부로부터 입사되는 복수의 광 각각을 독립적으로 제어하는 복수의 광 변조부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 라인 이미징 시스템.
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