KR102046932B1

KR102046932B1 - 렌즈 광학계 및 이를 포함하는 레이저 가공장치

Info

Publication number: KR102046932B1
Application number: KR1020150187640A
Authority: KR
Inventors: 박정래; 정웅희
Original assignee: 주식회사 이오테크닉스
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2019-11-20
Also published as: WO2017115974A1; TWI626103B; TW201722600A; KR20170077597A

Abstract

렌즈 광학계 및 이를 포함하는 레이저 가공장치가 개시된다. 개시된 렌즈 광학계는 광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부와, 상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부와, 상기 제1면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부를 포함한다. 여기서, 상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 광의 진행 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성할 수 있다.

Description

렌즈 광학계 및 이를 포함하는 레이저 가공장치{Lens optical system and laser processing apparatus}

본 발명은 렌즈 광학계 및 이를 포함하는 레이저 가공장치에 관한 것이다.

기존의 레이저 가공공정에서 레이저 빔은 라인 형태의 빔으로 그 집속 지점은 가공대상물의 가공면 상에 일방향으로 형성되어 있으며 그 깊이는 일정한 구조로 이루어져 있다. 이러한 가공 방식은 넓은 가공 영역을 동일한 깊이로 가공하는데에는 장점을 가지고 있다. 그러나, 이러한 가공 방식은 가공 횟수를 줄임으로써 가공 시간을 단축시키는 것이 필요한 분야, 예를 들면, 투명한 가공 대상물의 절단 등과 같은 분야에는 적용되기 어렵다는 단점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 렌즈 광학계 및 이를 포함하는 레이저 가공장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 있어서,

광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부;

상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부; 및

상기 제2면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부;를 포함하고,

상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 광의 진행 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성하는 렌즈 광학계가 제공된다.

상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 두께가 점점 얇아지는 형상을 가질 수 있다.

상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 곡률 반경을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점 큰 곡률 반경을 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함할 수 있다.

상기 원형 렌즈부와 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 동일한 광 입사면적을 가질 수 있다. 상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 광 입사면적을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점 큰 광 입사면적으로 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함할 수 있다.

상기 몸체부의 제1면에는 가우시안 형태, 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 세기(intensity)를 가지는 레이저 빔이 입사될 수 있다.

다른 측면에 있어서,

레이저 광을 방출하는 레이저 광원; 및

상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 광을 집속하여 기판에 조사하는 집속 유닛(focusing unit);을 포함하고,

상기 집속 유닛은,

상기 레이저 광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부;

상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 기판의 두께 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성하는 레이저 가공장치가 제공된다.

상기 기판은 상기 레이저 광에 대해 투과성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 상기 레이저 가공장치는 상기 기판에 조사되는 상기 레이저 광을 가공 방향을 따라 주사하는 스캔 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 곡률 반경을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점큰 곡률 반경을 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함할 수 있다.

상기 레이저 광원은 가우시안 형태의 세기를 가지는 레이저 빔을 방출할 수있다. 이 경우, 상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 광 입사면적을 가질 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점큰 광 입사면적으로 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함할 수 있다.

상기 레이저 광원과 상기 집속 유닛 사이에 마련되어 상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 세기를 가지도록 변형시키는 빔 성형 유닛을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 원형 렌즈부와 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 동일한 광 입사면적을 가질 수 있다.

또 다른 측면에 있어서,

렌즈 광학계를 이용하여 레이저 광을 집속시켜 기판을 가공하는 방법에 있어서,

상기 렌즈 광학계는, 상기 레이저 광이 입사되는 제1면과 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부와, 상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부와, 상기 제2면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부;를 포함하고,

상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 레이저 광은 상기 렌즈 광학계에 의해 다중 집속되어 상기 기판의 두께 방향을 따라 서로 이격된 복수의 집광점을 형성하는 레이저 가공방법이 제공된다.

상기 기판은 상기 레이저 광에 대해 투과성을 가지는 물질을 포함함으로써 상기 복수의 집광점 중 적어도 하나는 상기 기판의 내부에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 렌즈 광학계가 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부를 포함함으로써 기판의 두께 방향을 따라 복수의 집광점을 동시에 형성할 수 있으므로 투명한 기판의 가공 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 기존에는 기판의 가공 깊이가 달라짐에 따라 가공 공정들을 반복적으로 수행하여야 하지만 본 실시예에 따른 렌즈 광학계를 이용하게 되면 한번의 공정으로 기판을 가공할 수 있으므로 기판의 가공시간을 크게 단축시킬 수 있다.

기존의 투명한 기판 가공 시에는 기판의 두께 방향을 따라 상부에 하부로 가공하거나 또는 하부에서 상부로 가공하는 등과 같은 가공 방향에 따른 제약이 있었으나, 본 실시예에 따른 렌즈 광학계를 이용하게 되면 기판의 가공 방향에 따른 제약은 사라질 수 있다. 기판의 두께 방향을 따라 형성되는 복수의 집광점이 가공 조건에 맞는 유효 초점 거리를 갖도록 함으로써 다른 광학계의 성능에 의존하는 불안정성을 해소하고, 에너지도 효율적으로 사용할 수 있다.

렌즈 광학계를 구성하는 복수의 렌즈부에 대한 곡률 반경이나 렌즈부들 사이의 간격을 조절함으로써 수차 및 초점 거리를 다양하게 조절할 수 있다. 또한, 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부를 몸체부의 평면 상에 마련함으로써 기존에 사용되었던 다초점 광학계에 비해 그 두께를 얇고 가볍게 할 수 있다. 이러한 렌즈 광학계는 금형을 이용하여 제작될 수 있으므로 기존에 폴리싱 방법을 이용하여 생산하는 방식에 비해 대량 생산이 용이하다. 이종 물질을 포함하는 투명한 기판, 예를 들면 절연층과 실리콘 웨이퍼 등과같이 다층으로 구성된 웨이퍼 기판도 한번의 공정으로 가공이 가능하며, 이에 따라 가공 시간도 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 광학계의 저면을 도시한 것이다.
도 3은 레이저 광이 도 1에 도시된 렌즈 광학계에 입사되어 기판에 복수의집광점을 형성하는 모습을 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 렌즈 광학계를 제조하는 방법을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 레이저 가공장치에서 레이저 광이 집속 유닛을 통해 기판에 조사되는 모습을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 도 7에 도시된 레이저 가공장치에서 레이저 광이 집속 유닛을 통해 기판에 조사되는 모습을 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 소정의 물질층이 기판에 존재한다고 설명될 때, 그 물질층은 기판에 직접 접하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 존재할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 광학계의 저면을 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 렌즈 광학계(10)는 몸체부(11)와 이 몸체부(11)에 마련되는 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함한다. 몸체부(11)는 광이 입사되는 제1면(11a)과 이 제1면(11a)의 반대쪽에 위치하는 제2면(11b)을 포함할 수 있다. 이러한 몸체부(11)는 입사되는 광을 투과시키는 투명한 재질을 포함할 수 있다.

몸체부(11)의 제1면(11a, 도 1에서 상면)은 광이 입사하는 면으로서 볼록한 형태를 가질 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제1면(11a)은 평탄한 형태 또는 오목한 형태를 가지는 것도 가능하다. 그리고, 몸체부(11)의 제2면(11b, 도 1에서 하면)은 제1면(11)으로부터 입사된 광이 투과하는 면으로서 평탄한 형태를 가질 수 있다.

몸체부(11)의 평탄한 제2면(11b)에는 서로 다른 곡률반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 마련되어 있다. 이러한 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 제1 렌즈부(S1)와 이 제1 렌즈부(S1)를 순차적으로 둘러싸도록 마련되는 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)를 포함할 수 있다.

제1 렌즈부(S1)는 제2면(11b)의 가운데 부분에 마련되는 원형 렌즈부가 될 수 있다. 이러한 제1 렌즈부(S1)는 제1 곡률 반경을 가질 수 있다. 그리고, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4) 각각은 제1 렌즈부(S1)를 순차적으로 둘러싸는 환형 렌즈부가 될 수 있다. 구체적으로, 제2 렌즈부(S2)는 제1 렌즈부(S1)를 둘러싸도록 마련되어 있으며, 제3 렌즈부(S3)는 제2 렌즈부(S2)를 둘러싸도록 마련되어 있다. 그리고, 제4 렌즈부(S4)는 제3 렌즈부(S3)를 둘러싸도록 마련되어 있다. 이러한 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)는 각각 제2, 제3 및 제4 곡률반경을 가질 수 있다. 여기서, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)는 각각 도 1에 도시된 바와 같이 제1 렌즈부(S1)로부터 멀어질수록 그 두께가 점점 얇아지는 형상을 가질 수 있다.

본 실시예에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 서로 다른 곡률 반경을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 제1 렌즈부로부터 멀어질수록 큰 곡률 반경들을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 순차적으로 그 값이 커지는 제1, 제2, 제3 및 제4 곡률 반경을 가질 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 서로 다른 다양한 값의 곡률 반경을 가질 수도 있다.

이와 같이, 렌즈 광학계(10)가 서로 다른 곡률 반경을 가지는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함함으로써 후술하는 바와 같이 광의 진행 방향을 따라 서로 다른 초점 거리를 가지는 복수의 집광점이 형성될 수 있다.

도 3은 레이저 광이 도 1에 도시된 렌즈 광학계에 입사되어 기판에 복수의집광점을 형성하는 모습을 도시한 것이다. 여기서, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 순차적으로 커지는 제1, 제2, 제3 및 제4 곡률 반경을 가지고 있다. 그리고, 기판(W)으로는 레이저 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질의 기판이 사용되었다.

도 3을 참조하면, 레이저 광(L)은 몸체부(11)의 제1면(11a)을 통해 입사되어 몸체부(11)를 투과한 다음, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)에 의해 집속되어 기판(W)에 조사된다. 여기서, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 서로 다른 곡률 반경을 가지고 있으므로, 레이저 광(L)의 진행 방향, 즉 기판(W)의 두께 방향을 따라 서로 다른 초점 거리를 가지는 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)을 형성하게 된다.

구체적으로, 제1 렌즈부(S1)는 가장 작은 제1 곡률 반경을 가지고 있으므로 가장 짧은 초점 거리를 형성할 수 있다. 이에 따라, 레이저 광(L) 중에서 제1 렌즈부(S1)로 입사되는 제1 레이저 광(L1)은 제1 렌즈부(S1)에 의해 집속되어 예를 들면 기판(W)의 상면에 제1 집광점(P1)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 렌즈부(S2)는 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 가지고 있으므로 제1 렌즈부(S1)보다 큰 초점 거리를 형성할 수 있다. 이에 따라, 레이저 광(L) 중에서 제2 렌즈부(S2)로 입사되는 제2 레이저 광(L2)은 제2 렌즈부(S2)에 의해 집속되어 기판(W)의 내부에 제2 집광점(P2)을 형성할 수 있다. 여기서, 제2 집광점(P2)은 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d1에 형성될 수 있다.

제3 렌즈부(S3)는 제2 곡률 반경보다 큰 제3 곡률 반경을 가지고 있으므로 제2 렌즈부(S2)보다 큰 초점 거리를 형성할 수 있다. 이에 따라, 레이저 광(L) 중에서 제3 렌즈부(S3)로 입사되는 제3 레이저 광(L3)은 제3 렌즈부(S3)에 의해 집속되어 기판(W)의 내부에 제3 집광점(P3)을 형성할 수 있다. 여기서, 제3 집광점(P3)은 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d2 (>d1)에 형성될 수 있다. 그리고, 제4 렌즈부(S4)는 제3 곡률 반경보다 큰 제4 곡률 반경을 가지고 있으므로 제3 렌즈부(S3)보다 큰 초점 거리를 형성할 수 있다. 이에 따라, 레이저 광 중(L)에서 제4 렌즈부(S4)로 입사되는 제4 레이저 광(L4)은 제4 렌즈부(S4)에 의해 집속되어 기판(W)의 내부에 제4 집광점(P4)을 형성할 수 있다. 여기서, 제4 집광점(P4)은 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d3 (>d2)에 형성될 수 있다.

이상과 같이, 렌즈 광학계(10)가 서로 다른 곡률 반경을 가지는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함함으로써 레이저 광(L)의 진행 방향, 즉 기판(W)의 두께 방향을 따라 소정 간격으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 집광점(P1,P2,P3,P4)을 동시에 형성할 수 있다. 이와 같이, 기판(W)에 두께 방향을 따라 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)을 동시에 형성하게 되면 후술하는 바와 같이 기판(W)에 대한 레이저 가공 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

몸체부(11)의 제1면(11a)에 입사되는 레이저 광(L)은 제1면(11a) 상의 위치에 무관하게 거의 균일한 세기를 가지는 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 광이 될 수 있다. 여기서, 도그이어 타입 형태의 빔이라 함은 그 세기가 가운데는 평탄하고 양끝이 뾰족한 형태의 빔을 의미한다. 이 경우, 기판(W)의 두께 방향을 따라 형성되는 제1, 제2, 제3 및 제4 집광점(P1,P2,P3,P4)이 동일한 에너지 밀도를 가질 수 있도록 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 동일한 광 입사면적을 가질 수 있다. 한편, 몸체부(11)의 제1면(11a)에 입사되는 레이저 광(L)은 제1면(11a)의 중심부에서 가장자리 부분으로 갈수록 그 세기가 점점 작아지는 가우시안(Gaussian) 형태의 광이 될 수도 있다. 이 경우, 기판(W)의 두께 방향을 따라 형성되는 제1, 제2, 제3 및 제4 집광점(P1,P2,P3,P4)이 동일한 에너지 밀도를 가질 수 있도록 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 서로 다른 광 입사면적을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 점점 큰 값을 가지는 광 입사면적을 가질 수 있다.

이상의 렌즈 광학계(10)에서는 원형 렌즈부인 제1 렌즈부(S1)를 둘러싸도록 3개의 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)가 마련된 경우가 설명되었다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 렌즈부(S1)를 둘러싸는 환형 렌즈부들의 개수는 기판(W)의 가공 조건이나 렌즈 광학계(10)의 설계 조건에 따라 얼마든지 변형 가능하다.

이상에서 설명된 렌즈 광학계(10)를 이용하여 기판(W)을 가공하는 경우에 다음과 같은 효과를 가져올 수 있다.

렌즈 광학계(10)가 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함함으로써 기판(W)의 두께 방향을 따라 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)을 동시에 형성할 수 있으므로 기판(W)의 가공 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 기존에는 기판(W)의 가공 깊이가 달라짐에 따라 가공 공정들을 반복적으로 수행하여야 하지만 본 실시예에 따른 렌즈 광학계(10)를 이용하게 되면 한번의 공정으로 기판(W)을 가공할 수 있으므로 가공시간을 크게 단축시킬 수 있다.

기존의 투명한 기판 가공 시에는 기판의 두께 방향을 따라 상부에 하부로 가공하거나 또는 하부에서 상부로 가공하는 등과 같은 가공 방향에 따른 제약이 있었으나, 본 실시예에 따른 렌즈 광학계(10)를 이용하게 되면 기판(W)의 가공 방향에 따른 제약은 사라질 수 있다. 기판(W)의 두께 방향을 따라 형성되는 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)이 가공 조건에 맞는 유효 초점 거리를 갖도록 함으로써 다른 광학계의 성능에 의존하는 불안정성을 해소하고, 에너지도 효율적으로 사용할 수 있다.

렌즈 광학계(10)를 구성하는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)에 대한 곡률 반경이나 렌즈부들(S1,S2,S3,S4) 사이의 간격을 조절함으로써 수차 및 초점 거리를 다양하게 조절할 수 있다. 또한, 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 몸체부(11)의 평면에 마련함으로써 기존에 사용되었던 다초점 광학계에 비해 그 두께를 얇고 가볍게 할 수 있다.

이러한 렌즈 광학계(10)는 금형을 이용하여 제작될 수 있으므로 기존에 폴리싱 방법을 이용하여 생산하는 방식에 비해 대량 생산이 용이하다. 이종 물질을 포함하는 투명한 기판, 예를 들면 절연층과 실리콘 웨이퍼 등과같이 다층으로 구성된 웨이퍼 기판도 한번의 공정으로 가공이 가능하며, 이에 따라 가공 시간도 단축시킬 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 렌즈 광학계를 제조하는 방법을 도시한 것이다.

도 4a를 참조하면, 몸체부(11)를 준비한다. 여기서, 광이 입사하는 몸체부(11)의 제1면(11a)은 볼록한 형태를 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몸체부(11)의 제1면(11a)이 평탄한 형태나 또는 오목한 형태를 가지는 것도 가능하다. 그리고, 몸체부(11)의 제2면(11b)을 평탄한 형태를 가질 수 있다. 다음으로, 몸체부(11)의 평탄한 제2면(11b)에 제1 곡률 반경을 가지는 제1 렌즈부(S1)를 결합한다. 여기서, 제1 렌즈부(S1)는 원형 렌즈부로서 제2면(11b)의 가운데 부분에 부착될 수 있다. 이러한 제1 렌즈부(S1)는 제1 곡률 반경을 가지는 제1 렌즈 부재(21)를 소정 크기의 원형 렌즈로 가공함으로써 제작될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 몸체부(11)의 평탄한 제2면(11b)에 제1 렌즈부(S1)를 둘러싸도록 제2 렌즈부(S2)를 결합한다. 여기서, 제2 렌즈부(S2)는 제1 곡률 반경과 다른 제2 곡률 반경을 가질 수 있다. 제2 렌즈부(S2)는 환형 렌즈부로서 제1 렌즈부(S1)를 둘러싸는 형태를 가지고 제2면(11b)에 부착될 수 있다. 이러한 제2 렌즈부(S2)는 제2 곡률 반경을 가지는 제2 렌즈 부재(22)를 제1 렌즈부(S!)보다 큰 크기의 환형 렌즈로 가공함으로써 제작될 수 있다.

도 4c를 참조하면, 몸체부(11)의 평탄한 제2면(11b)에 제2 렌즈부(S2)를 둘러싸도록 제3 렌즈부(S3)를 결합한다. 여기서, 제3 렌즈부(S3)는 제1 및 제2 곡률 반경과 다른 제3 곡률 반경을 가질 수 있다. 제3 렌즈부(S3)는 환형 렌즈부로서 제2 렌즈부(S2)를 둘러싸는 형태를 가지고 제2면(11b)에 부착될 수 있다. 이러한 제3 렌즈부(S3)는 제3 곡률 반경을 가지는 제3 렌즈 부재(23)를 제2 렌즈부(S2) 보다 큰 크기의 환형 렌즈로 가공함으로써 제작될 수 있다.

도 4d를 참조하면, 몸체부(11)의 제2면(11b)에 제3 렌즈부(S3)를 둘러싸도록 제4 렌즈부(S4)를 결합하면 도 1에 도시된 렌즈 광학계(10)가 완성된다. 여기서, 제4 렌즈부(S4)는 제1, 제2 및 제3 곡률 반경과 다른 제4 곡률 반경을 가질 수 있다. 제4 렌즈부(S4)는 환형 렌즈부로서 제3 렌즈부(S3)를 둘러싸는 형태를 가지고 제2면(11b)에 부착될 수 있다. 이러한 제4 렌즈부(S4)는 제4 곡률 반경을 가지는 제4 렌즈 부재(24)를 제3 렌즈부(S3) 보다 큰 크기의 환형 렌즈로 가공함으로써 제작될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 도 5에 도시된 레이저 가공장치에서 레이저 광이 집속 유닛을 통해 기판에 조사되는 모습을 도시한 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 레이저 가공장치(100)는 레이저 광(L)을 방출하는 레이저 광원(110)과, 레이저 광원(110)으로부터 출사된 레이저 광(L)을 집속하여 기판(W)에 조사하는 집속 유닛(150)을 포함한다. 가공 대상물인 기판(W)은 스테이지(50) 상에 장착될 수 있다. 이러한 기판(W)으로는 레이저 광(L)에 대해 투과성이 있는 투명한 기판이 사용될 수 있다.

레이저 광원(110)은 기판(W)을 가공하고자 하는 레이저 광(L)을 방출한다. 여기서, 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 광(L)은 중심부에서 가장자리 부분으로 갈수록 그 세기(intensity)가 약해지는 가우시안(Gaussian) 형태의 세기를 가질 수 있다. 레이저 광원(110)은 다양한 파장 범위의 레이저 광(L)을 방출할 수 있다. 예를 들면, 레이저 광원은 적외선(IR) 레이저 광, 자외선(UV) 레이저 광, 또는 그린(Green) 레이저 광을 방출할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

레이저 광원(110)과 집속 유닛(150) 사이에는 스캔 유닛(scan unit, 130)이 마련될 수 있다. 스캔 유닛(!30)은 반사 미러 등을 통해 레이저 광(L)을 기판(W)의 가공 방향을 따라 움직이면서 주사하는 역할을 할 수 있다. 한편, 레이저 광원(110)과 스캔 유닛(130) 사이에는 예를 들면 빔 확장유닛 등과 같은 소정 광학계(120)가 더 마련될 수도 있다.

스캔 유닛(130)과 집속 유닛(150) 사이에는 빔 성형 유닛(beam shaping unit, 140)이 마련될 수 있다. 빔 성형 유닛(140)은 입사되는 레이저 광(L)의 형상을 변화시켜 출사키는 것으로, 본 실시예에서는 레이저 광원(110)으로부터 방출된 가우시안 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)을 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)으로 변환시키는 역할을 할 수 있다. 여기서, 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)은 위치와 무관하게 그 세기가 거의 균일한 형태를 가질 수 있다. 이와 같이, 빔 성형 유닛(140)으로부터 출사된 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)은 집속 유닛(150)에 입사된다.

집속 유닛(150)은 입사된 레이저 광(L)을 집속하여 기판(W)에 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)을 형성시키는 역할을 할 수 있다. 여기서, 집광점들(P1,P2,P3,P4)은 기판(W)의 두께 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되게 배치되도록 형성될 수 있다. 집속 유닛(150)은 전술한 도 1에 도시된 렌즈 광학계(10)와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 집속 유닛(150)은 몸체부(151와 이 몸체부(151)에 마련되는 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함한다.

몸체부(151)는 광이 입사되는 제1면(151a)과 이 제1면(151a)의 반대쪽에 위치하는 제2면(151b)을 포함할 수 있다. 여기서, 몸체부(151)의 제1면(151a)은 빔 성형 유닛(140)으로부터 출사된 도그이어 타입 형태 또는 평탄한 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)이 입사하는 면으로서 볼록한 형태를 가질 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제1면(151a)은 평탄한 형태 또는 오목한 형태를 가지는 것도 가능하다.

몸체부(151)의 제2면(151b)은 제1면(151)으로부터 입사된 레이저 광(L)이 투과하는 면으로서 평탄한 형태를 가질 수 있다. 몸체부(151)의 평탄한 제2면(151b)에는 서로 다른 곡률반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 마련되어 있다. 이러한 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 제1 렌즈부(S1)와 이 제1 렌즈부(S1)를 순차적으로 둘러싸도록 마련되는 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈부(S1)는 제2면(11b)의 가운데 부분에 마련되는 원형 렌즈부가 될 수 있다. 이러한 제1 렌즈부(S1)는 제1 곡률 반경을 가질 수 있다. 그리고, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4) 각각은 제1 렌즈부(S1)를 순차적으로 둘러싸는 환형 렌즈부가 될 수 있다. 이러한 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)는 각각 제2, 제3 및 제4 곡률반경을 가질 수 있다. 여기서, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)는 각각 제1 렌즈부(S1)로부터 멀어질수록 그 두께가 점점 얇아지는 형상을 가질 수 있다.

제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 서로 다른 곡률 반경을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 제1 렌즈부로부터 멀어질수록 큰 곡률 반경들을 가질 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 것으로 이외에도 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 다른 다양한 곡률 반경들을 가질 수 있다.

이와 같이, 집속 유닛을 구성하는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 도 6에 도시된 바와 같이 기판(W)의 두께 방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)이 형성될 수 있다. 도 6에는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 제1 렌즈부(S1)로부터 멀어질수록 큰 곡률 반경들을 가지는 경우에 형성될 수 있는 집광점들(P1,P2,P3,P4)이 도시되어 있다.

구체적으로, 레이저 광(L) 중에서 제1 렌즈부(S1)로 입사되는 광은 제1 렌즈부(S1)에 의해 집속되어 예를 들면 기판(W)의 상면에 제1 집광점(P1)을 형성할 수 있으며, 레이저 광(L) 중에서 제2 렌즈부(S2)로 입사되는 광은 제2 렌즈부(S2)에 의해 집속되어 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d1에 제2 집광점(P2)을 형성할 수 있다. 여기서, 제2 집광점(P2)은 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d1에 형성될 수 있다. 또한, 레이저 광(L) 중에서 제3 렌즈부(S3)로 입사되는 광은 제3 렌즈부(S3)에 의해 집속되어 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d2 (>d1)에 제3 집광점(P3)을 형성할 수 있으며, 레이저 광 중(L)에서 제4 렌즈부(S4)로 입사되는 광은 제4 렌즈부(S4)에 의해 집속되어 기판(W)의 상면으로부터 소정 깊이 d3 (>d2)에 제4 집광점(P4)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 기판(W)의 두께 방향을 따라 소정 간격으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 집광점(P1,P2,P3,P4)이 동시에 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 빔 성형 유닛(140)에 의해 도그이어 타입 형태 또는평탄한 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)이 집속 유닛(150)에 입사된다. 이는 몸체부(151)의 제1면(151a)에 위치가 무관하게 균일한 세기를 가지는 레이저 광(L)이 입사되는 것을 의미한다. 이 경우, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 동일한 광 입사면적들을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)에 의해 기판(W)에 형성되는 제1, 제2, 제3 및 제4 집광점(P1,P2,P3,P4)에서의 에너지 밀도가 균일하게 됨으로써 기판(W)의 가공을 보다 용이하고 정밀하게 할 수 있다. 한편, 이상에서는 집속 유닛(150)이 4개의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함하는 경우가 예시적으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 렌즈부들(S1,S2,S3,S4)의 개수를 다양하게 변형할 수 있다.

이상과 같은 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함하는 집속 유닛(150)에 의해 기판(W)의 두께 방향을 따라 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)을 동시에 형성할 수 있으므로 기판(W)의 가공 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 몸체부(151)의 평면에 마련함으로써 기존에 사용되었던 다초점 광학계에 비해 그 두께를 얇고 가볍게 할 수 있다. 그리고, 이종 물질을 포함하는 투명한 기판, 예를 들면 절연층과 실리콘 웨이퍼 등과같이 다층으로 구성된 웨이퍼 기판도 한번의 공정으로 가공이 가능하며, 이에 따라 가공 시간도 단축시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다. 그리고, 도 8은 도 7에 도시된 레이저 가공장치에서 레이저 광이 집속 유닛을 통해 기판에 조사되는 모습을 도시한 것이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 레이저 가공장치(200)는 레이저 광(L)을 방출하는 레이저 광원(210)과, 레이저 광원(210)으로부터 출사된 레이저 광(L)을 집속하여 기판에 조사하는 집속 유닛(250)을 포함한다.

레이저 광원(210)은 중심부에서 가장자리 부분으로 갈수록 그 세기(intensity)가 약해지는 가우시안(Gaussian) 형태의 세기를 가질 수 있다. 레이저 광원(210)과 집속 유닛(250) 사이에는 레이저 광원과 집속 유닛 사이에는 스캔 유닛(scan unit,230)이 마련될 수 있다. 한편, 레이저 광원(210)과 스캔 유닛(230) 사이에는 예를 들면 빔 확장유닛 등과 같은 소정 광학계(220)가 더 마련될 수도 있다.

집속 유닛(250)은 입사된 레이저 광(L)을 집속하여 기판(W)에 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)을 형성시킬 수 있다. 이러한 집광점들(P1,P2,P3,P4)은 기판(W)의 두께 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되게 배치되도록 형성될 수 있다. 집속 유닛은 전술한 바와 같이, 몸체부(251)와 이 몸체부(251)에 마련되는 서로 다른 곡률 반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함한다.

몸체부(251)는 광이 입사되는 제1면(251a)과 이 제1면(251a)의 반대쪽에 위치하는 제2면(251b)을 포함할 수 있다. 여기서, 몸체부(251)의 제1면(251a)은 가우시안 형태의 세기를 가지는 레이저 광이 입사하는 면이다. 그리고, 몸체부(251)의 제2면(251b)은 제1면(251)으로부터 입사된 레이저 광(L)이 투과하는 면으로서 평탄한 형태를 가질 수 있다. 몸체부(251)의 평탄한 제2면(251b)에는 서로 다른 곡률반경을 가지는 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 마련되어 있다. 이러한 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 제1 렌즈부(S1)와 이 제1 렌즈부(S1)를 순차적으로 둘러싸도록 마련되는 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S2,S3,S4)는 각각 제1 렌즈부(S1)로부터 멀어질수록 그 두께가 점점 얇아지는 형상을 가질 수 있다. 이러한 복수의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)에 대해서는 전술하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 서로 다른 곡률 반경을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)는 제1 렌즈부로부터 멀어질수록 큰 곡률 반경들을 가질 수 있다. 이와 같이, 집속 유닛을 구성하는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 도 8에 도시된 바와 같이 기판에는 기판의 두께 방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 집광점(P1,P2,P3,P4)이 형성될 수 있다. 도 8에는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 제1 렌즈부로부터 멀어질수록 큰 곡률 반경들을 가지는 경우에 형성될 수 있는 제1, 제2, 제3 및 제 4 집광점(P1,P2,P3,P4)이 도시되어 있다.

본 실시예에서는 가운데 부분에서 가장 자리 부분으로 갈수록 그 세기가 약해지는 가우시안 형태의 세기를 가지는 레이저 광(L)이 집속 유닛(250)에 입사된다. 이에 따라, 제1 렌즈부(S1)에 가장 강한 세기의 광이 입사되며, 제4 렌즈부(S4)에 가장 약한 세기의 광이 입사될 수 있다. 이 경우, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 제1 렌즈부(S1)로부터 멀어질수록 점점 큰 광 입사면적들을 가질 수 있다. 이와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈부(S1,S2,S3,S4)가 점점 큰 광 입사면적을 가지도록 마련함으로써 기판(W)에 형성되는 제1, 제2, 제3 및 제4 집광점(P1,P2,P3,P4)에서의 에너지 밀도는 균일하게 될 수 있으며, 그 결과 기판(W)의 가공을 보다 용이하고 정밀하게 할 수 있다. 한편, 이상에서는 집속 유닛(250)이 4개의 렌즈부(S1,S2,S3,S4)를 포함하는 경우가 예시적으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 렌즈부들(S1,S2,S3,S4)의 개수를 다양하게 변형할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

10.. 렌즈 광학계
11,151,251.. 몸체부
11a, 151a, 251a.. 몸체부의 제1면
11b, 151b, 251b.. 몸체부의 제2면
S1, S2, S3, S4.. 제1, 제2, 제3, 제4 렌즈부
L1, L2, L3, L4.. 제1, 제2, 제3 제4 레이저광
P1, P2, P3, P4.. 제1, 제2, 제3, 제4 집광점
W.. 기판
21, 22, 23, 24.. 제1, 제2, 제3, 제4 렌즈부재
50.. 스테이지
100,200.. 레이저 가공장치
110,210.. 레이저 광원
130,230.. 스캔 유닛
140.. 빔 성형유닛
150,250.. 집속 유닛

Claims

레이저 광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부;
상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부; 및
상기 제2면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부;를 포함하고,
상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 광의 진행 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성하며,
상기 레이저 광은 가우시안 형태의 세기(intensity)를 가지고,
상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 광 입사면적을 가지며, 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점 큰 광 입사면적을 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함하는 렌즈 광학계.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 두께가 점점 얇아지는 형상을 가지는 렌즈 광학계.
제 1 항에 있어서,
상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 곡률 반경을 가지는 렌즈 광학계.
제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점큰 곡률 반경을 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함하는 렌즈 광학계.
레이저 광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부;
상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부; 및
상기 제2면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부;를 포함하고,
상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 광의 진행 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성하며,
상기 레이저 광은 평탄한 형태의 세기를 가지고,
상기 원형 렌즈부와 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 동일한 광 입사면적을 가지는 렌즈 광학계.
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가우시안 형태의 세기를 가지는 레이저 광을 방출하는 레이저 광원; 및
상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 광을 집속하여 기판에 조사하는 집속 유닛(focusing unit);을 포함하고,
상기 집속 유닛은,
상기 레이저 광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부;
상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부; 및
상기 제2면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부;를 포함하고,
상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 기판의 두께 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성하며,
상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 광 입사면적을 가지며, 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점 큰 광 입사면적을 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함하는 레이저 가공장치.
제 9 항에 있어서,
상기 기판은 상기 레이저 광에 대해 투과성을 가지는 물질을 포함하는 레이저 가공장치.
제 9 항에 있어서,
상기 기판에 조사되는 상기 레이저 광을 가공 방향을 따라 주사하는 스캔 유닛을 더 포함하는 레이저 가공장치.
제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 두께가 점점 얇아지는 형상을 가지는 레이저 가공장치.
제 9 항에 있어서,
상기 원형 렌즈부는 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각 보다 작은 곡률 반경을 가지는 레이저 가공장치.
제 13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 상기 원형 렌즈부로부터 멀어질수록 점점큰 곡률 반경을 가지는 복수개의 환형 렌즈부를 포함하는 레이저 가공장치.
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레이저 광을 방출하는 레이저 광원;
상기 레이저 광원과 상기 집속 유닛 사이에 마련되어 상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 평탄한 형태의 세기를 가지도록 변형시키는 빔 성형 유닛; 및
상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 광을 집속하여 기판에 조사하는 집속 유닛(focusing unit);을 포함하고,
상기 집속 유닛은,
상기 레이저 광이 입사되는 제1면과, 상기 제1면의 반대쪽에 위치하는 평탄한 제2면을 포함하는 몸체부;
상기 제2면의 가운데에 위치하도록 마련되는 원형 렌즈부; 및
상기 제2면에 상기 원형 렌즈부를 둘러싸도록 마련되는 적어도 하나의 환형 렌즈부;를 포함하고,
상기 원형 렌즈부 및 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부는 서로 다른 곡률 반경을 가짐으로써 상기 기판의 두께 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 집광점을 형성하며,
상기 원형 렌즈부와 상기 적어도 하나의 환형 렌즈부 각각은 동일한 광 입사면적을 가지는 레이저 가공장치.
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