KR102103216B1 - 레이저를 이용한 기판 처리장치 - Google Patents

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Abstract

레이저를 이용한 기판 처리장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 기판 처리장치는, 레이저 빔(Laser Beam)이 발진되는 레이저 빔 발진기; 및 레이저 빔 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 경로 상에 배치되며, 미리 결정된 속도로 회전되면서 기판을 향해 다수의 레이저 스폿(laser spot)을 형성시켜 기판에 대한 처리작업을 진행하는 폴리곤 스캐너(polygon scanner)를 구비하는 스캐너 헤드(scanner head)를 포함한다.

Description

레이저를 이용한 기판 처리장치{Apparatus for processing glass using laser}
본 발명은, 레이저를 이용한 기판 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전처럼 고가의 부품을 사용하지 않더라도 캐리어 기판을 제거하는 등의 기판 처리작업을 용이하고 효율적으로 진행할 수 있는 레이저를 이용한 기판 처리장치에 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, 최근에는 플렉시블(flexible) 기판의 수요가 증가하고 있기 때문에 이러한 기판을 제조하기 위한 장치 혹은 시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다.
플렉시블 기판은 최종적인 제품이기 때문에 다수의 공정을 거칠 때는 플렉시블 기판에 일정한 강도를 부여하는 캐리어 기판을 부착시키게 된다.
이처럼 캐리어 기판이 부착된 플렉시블 기판에 대한 공정을 완료한 이후에는 최종적으로 캐리어 기판을 제거해야 한다. 이때, 리프트 오프 장치(Lift Off Apparatus)와 같은 기판 처리장치가 사용되는데, 보통 레이저(Laser)를 사용한다는 점에서 레이저를 이용한 기판 처리장치라 불린다.
캐리어 기판은 소정의 점착 용액을 매개로 해서 플렉시블 기판에 부착되기 때문에 이를 제거하기 위해서는 파워(power)가 강한 레이저, 예컨대 엑시머 레이저를 사용해야 하는 것으로 알려져 있다.
또한 캐리어 기판을 제거하기 위해서는 엑시머 레이저에서 조사되는 레이저 빔을 라인(line) 방식으로 얇게 펼쳐 대상체에 전달하기 위한 광학계가 기판 처리장치에 탑재되어야 한다.
하지만, 엑시머 레이저나 그와 관련된 광학계는 고가의 부품이라는 점에서 기판 처리장치에 적용하는데 많은 부담이 발생될 수밖에 없다는 점을 고려해볼 때, 이와 같은 사항들을 해결하기 위한 신개념의 기판 처리장치에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.
대한민국공개특허 제10-2012-0121219호 (한국기계연구원), 2012.11.05
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종전처럼 고가의 부품을 사용하지 않더라도 캐리어 기판을 제거하는 등의 기판 처리작업을 용이하고 효율적으로 진행할 수 있는 레이저를 이용한 기판 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 레이저 빔(Laser Beam)이 발진되는 레이저 빔 발진기; 및 상기 레이저 빔 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 경로 상에 배치되며, 미리 결정된 속도로 회전되면서 기판을 향해 다수의 레이저 스폿(laser spot)을 형성시켜 상기 기판에 대한 처리작업을 진행하는 폴리곤 스캐너(polygon scanner)를 구비하는 스캐너 헤드(scanner head)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치가 제공될 수 있다.
상기 스캐너 헤드는, 상기 레이저 빔 발진기로부터 발진되는 레이저 빔을 상기 폴리곤 스캐너를 향하여 반사시키되 상기 폴리곤 스캐너를 통하여 상기 기판의 가공 영역에 상기 레이저 빔이 조사되도록 조절 가능하게 마련되는 캘리브레이션 모듈(calibration module)을 더 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션 모듈은, 상기 레이저 빔 발진기로부터 조사되는 레이저 빔을 상기 기판의 가공 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 상하 간격을 조절 가능하게 마련되는 상하 캘리브레이션 미러(calibration mirror)를 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션 모듈은, 상기 레이저 빔 발진기로부터 조사되는 레이저 빔을 상기 기판의 가공 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 좌우를 조절 가능하게 마련되는 좌우 캘리브레이션 미러(calibration mirror)를 더 포함할 수 있다.
상기 스캐너 헤드는 상기 다수의 레이저 스폿을 위한 레이저 빔이 조사되는 레이저 빔 슬롯을 구비하며, 상호간 인접되게 다수 개 배치되는 다수의 멀티 스캐너 헤드(multi scanner head)일 수 있다.
상기 다수의 멀티 스캐너 헤드를 일체로 지지하는 헤드 서포팅 케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 헤드 서포팅 케이스에 결합되어 상기 멀티 스캐너 헤드들과 각각 연결되며, 상기 헤드 서포팅 케이스에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드들의 위치를 개별적으로 조절하는 헤드위치 개별 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 헤드위치 개별 조절부는, 상기 헤드 서포팅 케이스에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드의 틸팅도를 조절하는 틸팅도 조절부를 포함할 수 있다.
상기 틸팅도 조절부는, 상기 멀티 스캐너 헤드 하나당 한 쌍으로 배치되되 상호간 이격배치되고 상기 헤드 서포팅 케이스에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트의 노출 단부에는 손잡이용 접이식 고리가 결합될 수 있다.
상기 헤드위치 개별 조절부는, 상기 헤드 서포팅 케이스에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 높낮이 조절부는, 상기 멀티 스캐너 헤드에 결합되며, 일측에 레일홈이 형성되는 레일 블록; 일측은 상기 헤드 서포팅 케이스에 연결되고 타측은 상기 레일 블록의 레일홈에 레일식으로 결합되어 상기 멀티 스캐너 헤드의 높낮이 이동을 가이드하는 레일 플랜지; 및 상기 레일 블록과 연결되어 상기 레일 블록이 상기 레일 플랜지의 길이 방향을 따라 이동되도록 상기 레일 블록을 가압하는 블록 가압부를 포함할 수 있다.
상기 블록 가압부는, 상기 헤드 서포팅 케이스의 외벽에서 바깥쪽으로 돌출되게 마련되는 돌출형 브래킷; 일측은 상기 돌출형 브래킷 내에 배치되고 타측은 상기 헤드 서포팅 케이스의 내측에서 상기 레일 블록과 연결되는 시소부재; 상기 돌출형 브래킷이 위치되는 상기 헤드 서포팅 케이스에 결합되어 상기 시소부재가 시소운동되도록 하는 피봇 회전부; 및 상기 돌출형 브래킷에 회전 가능하게 결합되며, 상기 시소부재의 일단부를 가압하는 가압 플런저를 포함할 수 있다.
상기 가압 플런저는 상기 돌출형 브래킷에 형성되는 격벽에 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 상기 가압 플런저에 이웃된 상기 격벽에는 상기 시소부재의 위치를 고정시키는 고정부재가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 높낮이 조절부는, 상기 레일 블록과 접촉되는 상기 시소부재의 단부에 결합되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전처럼 고가의 부품을 사용하지 않더라도 캐리어 기판을 제거하는 등의 기판 처리작업을 용이하고 효율적으로 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 빔 발진기와 폴리곤 스캐너 주변의 배치 구조도이다.
도 3은 멀티 스캐너 헤드 영역의 사시도이다.
도 4는 도 3의 배면 사시도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 3 및 도 4에서 측벽 플레이트를 제거한 상태의 도면이다.
도 7은 도 5의 A 영역의 확대도이다.
도 8은 도 6의 B 영역의 확대도이다.
도 9는 멀티 스캐너 헤드에 대한 틸팅 동작 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 멀티 스캐너 헤드에 대한 높낮이 동작 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
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.
기판은 각종 평면디스플레이(Flat Panel Display, FPD), 즉, LCD(Liquid Crystal Display) 기판, PDP(Plasma Display Panel) 기판 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 기판. LED(Light Emitting Diodes) 기판, TSP(Touch Screen Panel) 기판, PCB(Printed Circuit Board) 기판 및 각종 반도체에 사용되는 기판을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 기판 처리장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 빔 발진기와 폴리곤 스캐너 주변의 배치 구조도이며, 도 3은 멀티 스캐너 헤드 영역의 사시도이고, 도 4는 도 3의 배면 사시도이며, 도 5 및 도 6은 각각 도 3 및 도 4에서 측벽 플레이트를 제거한 상태의 도면이고, 도 7은 도 5의 A 영역의 확대도이며, 도 8은 도 6의 B 영역의 확대도이고, 도 9는 멀티 스캐너 헤드에 대한 틸팅 동작 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 10 및 도 11은 멀티 스캐너 헤드에 대한 높낮이 동작 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리장치는 종전처럼 고가의 부품, 예컨대 엑시머 레이저나 그와 관련된 광학계 등의 부품을 사용하지 않더라도 플렉시블(flexible) 기판에서 캐리어 기판을 제거(lift off)하는 등의 기판 처리작업을 용이하고 효율적으로 진행할 수 있도록 한 것으로서, 레이저 빔(Laser Beam)이 발진되는 레이저 빔 발진기(110)와, 폴리곤 스캐너(210)를 구비하는 스캐너 헤드(310, scanner head)를 포함한다.
레이저 빔 발진기(110)는 레이저 빔을 발생시키는 장비이다. 본 실시예에 적용되는 레이저 빔 발진기(110)는 저출력 레이저를 발생시키는 장치로서, 엑시머 레이저보다는 상대적으로 훨씬 저렴한 일반적인 레이저에 해당된다.
레이저 빔 발진기(110)와 스캐너 헤드(310) 사이에는 레이저 빔 변환기(120)가 배치된다. 레이저 빔 변환기(120)는 레이저 빔 발진기(110)에서 발진되는 레이저 빔을 변환시켜 스캐너 헤드(310)로 전달한다. 자세히 도시하지는 않았지만 레이저 빔 변환기(120)는 다수의 미러(mirror)를 포함할 수 있다.
스캐너 헤드(310)는 레이저 빔 발진기(110)에서 발진되어 레이저 빔 변환기(120)에서 경로가 변환되는 레이저 빔의 경로 상에 배치된다.
이러한 스캐너 헤드(310)는 미리 결정된 속도로 회전되면서 기판을 향해 다수의 레이저 스폿(laser spot)을 형성시켜 기판에 대한 처리작업을 진행하는 폴리곤 스캐너(210, polygon scanner)를 포함한다.
뿐만 아니라 스캐너 헤드(310)는 레이저 빔을 폴리곤 스캐너(210)를 향하여 반사시키되 폴리곤 스캐너(210)를 통하여 기판의 가공 영역에 레이저 빔이 조사되도록 조절 가능하게 마련되는 캘리브레이션 모듈(220, calibration module)을 포함한다.
참고로, 여기서 말하는 기판의 처리작업은 앞서 기술한 것처럼 플렉시블 기판 상의 캐리어 기판을 제거(Lift Off)하는 과정을 의미한다. 이때는 기존처럼 라인 형태의 레이저 빔이 기판에 조사되지 않고, 레이저 빔 스폿(laser beam spot) 형태의 레이저 빔이 중첩되면서 기판에 조사된다. 따라서 택트 타임과는 무관하게 기판에 대한 처리작업을 진행할 수 있다.
스캐너 헤드(310) 내에 마련되는 폴리곤 스캐너(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔이 반사될 수 있는 평면을 다수 개 구비하는 다각형 스캐너이다.
본 실시예에서 폴리곤 스캐너(210)는 레이저 빔이 반사되는 8개의 평면을 구비하나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 레이저 빔이 반사되는 다양한 수의 평면을 구비할 수 있다.
폴리곤 스캐너(210)는 미리 결정된 속도로 회전하면서 기판의 처리 영역에 다수의 레이저 스폿들의 간격을 일정하게 형성시킬 수 있다.
다시 말해, 본 실시예에 따른 폴리곤 스캐너(210)는 미리 결정된 일정한 속도로 등속 회전운동하므로 레이저 빔 발진기(110)에서 조사되는 레이저 빔을 일정하게 반사시켜 기판의 처리 영역에 일정한 간격으로 조사되도록 마련된다. 따라서 라인 형태의 레이저와 실질적으로 동일한 처리가 가능해진다.
폴리곤 스캐너(210)의 하부에는 레이저 빔 투과 렌즈(240)가 배치된다. 레이저 빔 투과 렌즈(240)는 폴리곤 스캐너(210)를 통하여 조사되는 레이저 빔의 색 수차, 곡면 수차 등과 같은 왜곡 등을 최소화시키는 역할을 한다.
캘리브레이션 모듈(220)은 레이저 빔 발진기(110)로부터 조사되는 레이저 빔을 폴리곤 스캐너(210)를 향하여 반사시킨다. 캘리브레이션 모듈(220)은 폴리곤 스캐너(210)를 통하여 가공하고자 하는 영역에 레이저 빔이 조사되도록 조절 가능하게 마련된다. 즉 별도의 제어기에 의해 캘리브레이션 모듈(220)을 제어하여 기판의 가공 영역에 레이저 빔이 조사되도록 할 수 있다.
본 실시예에서 캘리브레이션 모듈(220)은 상하 캘리브레이션 미러(221, calibration mirror)와, 좌우 캘리브레이션 미러(222, calibration mirror)를 포함할 수 있다.
상하 캘리브레이션 미러(221)는 다수의 레이저 스폿 간의 상하 간격을 조절 가능하게 마련되며, 좌우 캘리브레이션 미러(222)는 다수의 레이저 스폿의 좌우를 조절 가능하게 마련된다.
이와 같이 상하 캘리브레이션 미러(221)와 좌우 캘리브레이션 미러(222)를 마련하여 간단하면서도 콤팩트한 구조를 통해 레이저 스폿의 상하 간격과 좌우를 개별적으로 조절할 수 있으므로 기판 처리공정의 진행 시 레이저 빔을 원하는 위치에 조사되도록 할 수 있고, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 스캐너 헤드(310)는 폴리곤 스캐너(210)와 캘리브레이션 모듈(220)을 포함하고 있는데, 이러한 스캐너 헤드(310)는 본 실시예에서 다수의 멀티 스캐너 헤드(310, multi scanner head)로 적용될 수 있다.
이러한 멀티 스캐너 헤드(310)의 적용을 위해 다수의 멀티 스캐너 헤드(310)를 지지하는 헤드 서포팅 케이스(320)가 마련된다.
그리고 본 실시예에 따른 기판 처리장치에는 헤드 서포팅 케이스(320)에 결합되어 멀티 스캐너 헤드(310)들과 각각 연결되며, 헤드 서포팅 케이스(320)에 대하여 멀티 스캐너 헤드(310)들의 위치를 개별적으로 조절하는 헤드위치 개별 조절부(330)가 마련될 수 있다. 헤드위치 개별 조절부(330)가 반드시 적용되어야 하는 것은 아니지만 헤드위치 개별 조절부(330)가 적용되면 멀티 스캐너 헤드(310)들의 위치를 개별적으로 조절할 수 있는 이점이 있다.
한편, 멀티 스캐너 헤드(310)에는 레이저 빔이 직선 형태로 조사되도록 레이저 빔 슬롯(311)이 형성된다. 본 실시예에서 멀티 스캐너 헤드(310)는 헤드 서포팅 케이스(320) 상에 다수 개가 상호간 인접되게 배치된다. 다수 개의 멀티 스캐너 헤드(310)는 그 구조가 모두 동일하다. 본 실시예의 경우, 3개의 멀티 스캐너 헤드(310)가 적용된 것을 도시하였는데, 멀티 스캐너 헤드(310)의 개수는 2개일 수도 있고, 4개 이상일 수도 있으므로 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
헤드 서포팅 케이스(320)는 다수의 멀티 스캐너 헤드(310)를 일체로 지지하는 역할을 한다. 이러한 헤드 서포팅 케이스(320)는 넓은 개구부(322)를 구비하는 측벽 플레이트(321)와, 측벽 플레이트(321)에 교차 배치되되 헤드위치 개별 조절부(330)를 이루는 대다수의 구성이 탑재되는 후벽 플레이트(323)와, 측벽 플레이트(321) 및 후벽 플레이트(323)에 교차 연결되고 양 사이드를 이루는 한 쌍의 사이드 플레이트(324)를 포함한다. 측벽 플레이트(321) 및 후벽 플레이트(323)와 달리 사이드 플레이트(324)는 ㄱ자 형상으로 제작될 수 있다.
한편, 헤드위치 개별 조절부(330)는 헤드 서포팅 케이스(320)에 대하여 멀티 스캐너 헤드(310)들의 위치를 개별적으로 조절하는 역할을 한다.
이러한 헤드위치 개별 조절부(330)는 헤드 서포팅 케이스(320)에 대하여 멀티 스캐너 헤드(310)의 틸팅도를 조절하는 틸팅도 조절부(340)와, 헤드 서포팅 케이스(320)에 대하여 멀티 스캐너 헤드(310)의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절부(350)를 포함할 수 있다.
본 실시예처럼 멀티 스캐너 헤드형 레이저 가공기(300)에 틸팅도 조절부(340)와 높낮이 조절부(350)가 갖춰질 경우, 틸팅도와 높낮이 조절을 통해 멀티 스캐너 헤드(310)들에 대한 기판과의 상대위치, 즉 워킹 디스턴스(working distance)를 용이하게 조절할 수 있게 되며, 이로 인해 레이저 가공 품질 향상을 이끌어낼 수 있다.
우선, 틸팅도 조절부(340)는 헤드 서포팅 케이스(320)에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드(310)의 틸팅도를 조절하는 역할을 한다. 본 실시예에서 틸팅도 조절부(340)는 수동조작에 의해 기구식으로 동작되는 기구식 틸팅도 조절부(340)로 적용된다.
이러한 틸팅도 조절부(340)는, 멀티 스캐너 헤드(310) 하나당 한 쌍으로 배치되되 상호간 이격배치되고 헤드 서포팅 케이스(320)에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트(341,342)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트(341,342)는 하나의 멀티 스캐너 헤드(310)에 대하여 상호 이격되게 한 쌍으로 배치된다. 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트(341,342)들은 헤드 서포팅 케이스(320)의 후벽 플레이트(323)를 가로지르게 배치된다. 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트(341,342)들의 노출 단부에는 손잡이용 접이식 고리(343)가 결합된다. 손잡이용 접이식 고리(343)는 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트(341,342)를 별도의 공구 없이 매뉴얼로 조작하기 위한 수단이다.
이에, 도 9를 기준으로 해서 우측에 도시된 제1 틸팅도 조절용 볼트(341)를 회전시켜 전진시키면 제1 틸팅도 조절용 볼트(341)의 전진량만큼 멀티 스캐너 헤드(310)의 우측이 좌측에 대해 틸팅될 수 있다. 반대로, 좌측에 도시된 제1 틸팅도 조절용 볼트(341)를 회전시켜 전진시키면 제2 틸팅도 조절용 볼트(342)의 전진량만큼 멀티 스캐너 헤드(310)의 좌측이 우측에 대해 틸팅될 수 있다. 이와 같은 틸팅도 조절을 통해 멀티 스캐너 헤드(310)의 기울어진 상태를 조절할 수 있게 되고, 이로 인해 멀티 스캐너 헤드(310) 상에 마련되는 레이저 빔 슬롯(311)의 직진도를 용이하게 조절할 수 있다.
다음으로, 높낮이 조절부(350)는 헤드 서포팅 케이스(320)에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드(310)의 높낮이를 조절하는 역할을 한다. 본 실시예에서 높낮이 조절부(350) 역시, 틸팅도 조절부(340)와 마찬가지로 수동조작에 의해 기구식으로 동작되는 기구식 높낮이 조절부(350)로 적용된다.
이러한 높낮이 조절부(350)는 도 7, 도 10 및 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 멀티 스캐너 헤드(310)에 결합되며, 일측에 레일홈(352)이 형성되는 레일 블록(351)과, 일측은 헤드 서포팅 케이스(320)에 연결되고 타측은 레일 블록(351)의 레일홈(352)에 레일식으로 결합되어 멀티 스캐너 헤드(310)의 높낮이 이동을 가이드하는 레일 플랜지(353)와, 레일 블록(351)과 연결되어 레일 블록(351)이 레일 플랜지(353)의 길이 방향을 따라 이동되도록 레일 블록(351)을 가압하는 블록 가압부(360)를 포함할 수 있다.
레일 블록(351)은 도 7에 잘 나타난 것처럼 멀티 스캐너 헤드(310)에 결합되는 구조물이다. 즉 레일 블록(351)은 멀티 스캐너 헤드(310)와 한 몸체를 이룬다.
이러한 레일 블록(351)이 상하 방향을 따라 이동될 때, 가이드될 수 있게 레일 플랜지(353)가 마련된다. 레일 플랜지(353)는 일측은 헤드 서포팅 케이스(320)에 연결되고 타측은 레일 블록(351)의 레일홈(352)에 레일식으로 결합되어 멀티 스캐너 헤드(310)의 높낮이 이동을 가이드한다. 안정적인 가이드를 위해 레일 플랜지(353)는 한 쌍으로 마련되고 레일 블록(351)의 양 사이드를 가이드한다.
한편, 블록 가압부(360)는 레일 블록(351)이 레일 플랜지(353)의 길이 방향을 따라 이동되도록 레일 블록(351)을 가압하는 역할을 한다. 이러한 블록 가압부(360)는 돌출형 브래킷(361), 시소부재(362), 피봇 회전부(363), 그리고 가압 플런저(364)를 포함할 수 있다.
돌출형 브래킷(361)은 헤드 서포팅 케이스(320)의 외벽, 즉 헤드 서포팅 케이스(320)의 후벽 플레이트(323)에서 바깥쪽으로 돌출되게 마련되는 구조물이다. 돌출형 브래킷(361) 내에 시소부재(362) 등이 탑재된다. 돌출형 브래킷(361)에는 격벽(361a)이 형성된다.
시소부재(362)는 그 일측은 돌출형 브래킷(361) 내에 배치되고 타측은 헤드 서포팅 케이스(320)의 내측에서 레일 블록(351)과 연결되는 막대형 구조물이다. 이러한 시소부재(362)는 피봇 회전부(363)를 통해 시소운동되면서 레일 블록(351)을 가압한다. 레일 블록(351)과 접촉되는 시소부재(362)의 단부에는 완충부재(366)가 결합된다.
피봇 회전부(363)는 돌출형 브래킷(361)이 위치되는 헤드 서포팅 케이스(320)에 결합되어 시소부재(362)가 시소운동되도록 하는 역할을 한다. 본 실시예에서 피봇 회전부(363)는 단면이 대략 원형 형상을 이루되 시소부재(362)의 길이방향에 교차되게 헤드 서포팅 케이스(320)에 결합되어 시소부재(362)의 시소운동이 가능해질 수 있게 한다.
가압 플런저(364)는 돌출형 브래킷(361)의 격벽(361a)에 회전 가능하게 결합되며, 시소부재(362)의 일단부를 가압하는 역할을 한다.
이러한 구성에 의해, 가압 플런저(364)를 매뉴얼로 조작해서 도 11처럼 시소부재(362)의 일단부를 가압하면 시소부재(362)가 피봇 회전부(363)를 축심으로 해서 시소운동되면서 레일 블록(351)을 가압한다. 따라서 멀티 스캐너 헤드(310)가 도 11의 진한 화살표 방향으로 하향 이동될 수 있게 되고, 이러한 작용으로 멀티 스캐너 헤드(310)의 높낮이를 맞출 수 있다. 멀티 스캐너 헤드(310)를 위로 올리려면 아래에서 멀티 스캐너 헤드(310)를 위로 강제로 가압하면서 작업하면 된다.
한편, 가압 플런저(364)의 주변에는 가압 플런저(364)의 동작을 고정시키기 위해 고정부재(365)가 마련된다. 고정부재(365)는 가압 플런저(364)에 이웃된 격벽(361a)에 마련되되 시소부재(362)의 위치를 고정시키는 역할을 한다.
다시 말해, 가압 플런저(364)를 동작시킨 후, 시소부재(362)가 임의로 동작되지 않도록 고정부재(365)를 통해 시소부재(362)를 동작을 고정시킬 수 있다. 고정부재(365)는 통상의 스크루일 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 폴리곤 스캐너(210)를 사용함으로써 종전처럼 고가의 부품을 사용하지 않더라도 캐리어 기판을 제거하는 등의 기판 처리작업을 용이하고 효율적으로 진행할 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 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 레이저 빔 발진기 120 : 레이저 빔 변환기
210 : 폴리곤 스캐너 220 : 캘리브레이션 모듈
221 : 상하 캘리브레이션 미러 222 : 좌우 캘리브레이션 미러
310 : 멀티 스캐너 헤드 320 : 헤드 서포팅 케이스
330 : 헤드위치 개별 조절부 340 : 틸팅도 조절부
350 : 높낮이 조절부 360 : 블록 가압부

Claims (15)

  1. 레이저 빔(Laser Beam)이 발진되는 레이저 빔 발진기;
    다수의 레이저 스폿(laser spot)을 위한 레이저 빔이 조사되는 레이저 빔 슬롯을 구비하며, 상호간 인접되게 다수 개 배치되는 다수의 멀티 스캐너 헤드(multi scanner head);
    상기 다수의 멀티 스캐너 헤드를 일체로 지지하는 헤드 서포팅 케이스; 및
    상기 헤드 서포팅 케이스에 결합되어 상기 멀티 스캐너 헤드들과 각각 연결되며, 상기 헤드 서포팅 케이스에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드들의 위치를 개별적으로 조절하는 헤드위치 개별 조절부를 포함하며,
    상기 멀티 스캐너 헤드는,
    상기 레이저 빔 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 경로 상에 배치되며, 미리 결정된 속도로 회전되면서 기판을 향해 상기 다수의 레이저 스폿을 형성시켜 상기 기판에 대한 처리작업을 진행하는 폴리곤 스캐너(polygon scanner); 및
    상기 레이저 빔 발진기로부터 발진되는 레이저 빔을 상기 폴리곤 스캐너를 향하여 반사시키되 상기 폴리곤 스캐너를 통하여 상기 기판의 가공 영역에 상기 레이저 빔이 조사되도록 조절 가능하게 마련되는 캘리브레이션 모듈(calibration module)을 포함하며,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 레이저 빔 발진기로부터 조사되는 레이저 빔을 상기 기판의 가공 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 상하 간격을 조절 가능하게 마련되는 상하 캘리브레이션 미러(calibration mirror); 및
    상기 레이저 빔 발진기로부터 조사되는 레이저 빔을 상기 기판의 가공 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 좌우를 조절 가능하게 마련되는 좌우 캘리브레이션 미러(calibration mirror)를 포함하며,
    상기 헤드위치 개별 조절부는,
    상기 헤드 서포팅 케이스에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드의 틸팅도를 조절하는 틸팅도 조절부; 및
    상기 헤드 서포팅 케이스에 대하여 상기 멀티 스캐너 헤드의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절부를 포함하며,
    상기 높낮이 조절부는,
    상기 멀티 스캐너 헤드에 결합되며, 일측에 레일홈이 형성되는 레일 블록;
    일측은 상기 헤드 서포팅 케이스에 연결되고 타측은 상기 레일 블록의 레일홈에 레일식으로 결합되어 상기 멀티 스캐너 헤드의 높낮이 이동을 가이드하는 레일 플랜지; 및
    상기 레일 블록과 연결되어 상기 레일 블록이 상기 레일 플랜지의 길이 방향을 따라 이동되도록 상기 레일 블록을 가압하는 블록 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치.
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  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅도 조절부는,
    상기 멀티 스캐너 헤드 하나당 한 쌍으로 배치되되 상호간 이격배치되고 상기 헤드 서포팅 케이스에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 틸팅도 조절용 볼트의 노출 단부에는 손잡이용 접이식 고리가 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 블록 가압부는,
    상기 헤드 서포팅 케이스의 외벽에서 바깥쪽으로 돌출되게 마련되는 돌출형 브래킷;
    일측은 상기 돌출형 브래킷 내에 배치되고 타측은 상기 헤드 서포팅 케이스의 내측에서 상기 레일 블록과 연결되는 시소부재;
    상기 돌출형 브래킷이 위치되는 상기 헤드 서포팅 케이스에 결합되어 상기 시소부재가 시소운동되도록 하는 피봇 회전부; 및
    상기 돌출형 브래킷에 회전 가능하게 결합되며, 상기 시소부재의 일단부를 가압하는 가압 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가압 플런저는 상기 돌출형 브래킷에 형성되는 격벽에 회전 가능하게 결합되며,
    상기 가압 플런저에 이웃된 상기 격벽에는 상기 시소부재의 위치를 고정시키는 고정부재가 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 높낮이 조절부는,
    상기 레일 블록과 접촉되는 상기 시소부재의 단부에 결합되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 처리장치.
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