KR102394874B1 - Laser Repair Apparatus for Repairing a Plurality of Defects with a Single Light Source - Google Patents

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KR102394874B1 KR1020210182957A KR20210182957A KR102394874B1 KR 102394874 B1 KR102394874 B1 KR 102394874B1 KR 1020210182957 A KR1020210182957 A KR 1020210182957A KR 20210182957 A KR20210182957 A KR 20210182957A KR 102394874 B1 KR102394874 B1 KR 102394874B1
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Abstract

Disclosed is a laser repair apparatus capable of repairing a plurality of defects with a single light source. One aspect of the present invention provides a laser repair apparatus that outputs a laser beam in order to repair defects occurring on a substrate. The laser repair apparatus comprises: one or more light sources irradiating a laser beam of a preset wavelength band; an upper optical system allowing the laser beam irradiated by the light sources to move ahead on any one path among a plurality of paths or to be divided and move ahead on the plurality of paths; a scanner processing the laser beam in a shape of a defect occurring on the substrate; a relay lens allowing the laser beam, passing through the scanner, to form an image; an objective lens focusing and irradiating the laser beam incident through the relay lens onto the substrate; and a control unit detecting whether the substrate is located at a position where the laser beam, irradiated through the objective lens, can be incident and controlling the operation of the light sources and the upper optical system.

Description

하나의 광원으로 복수의 결함을 리페어할 수 있는 레이저 리페어 장치{Laser Repair Apparatus for Repairing a Plurality of Defects with a Single Light Source}Laser Repair Apparatus for Repairing a Plurality of Defects with a Single Light Source

본 발명은 하나의 광원으로 복수의 결함을 리페어할 수 있는 레이저 리페어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser repair apparatus capable of repairing a plurality of defects with one light source.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

디스플레이 디바이스 기술의 현저한 발전에 따라 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 각종 방식의 화상 표시 장치에 관련된 기술이 크게 진보되어 왔다. 특히 대형이며 고정밀한 표시를 실현하는 화상 표시 장치 등에서는 그 제조원가의 저감과 화상 품위의 향상을 위해 고도의 기술혁신이 진척되고 있다. 이러한 각종 장치에 탑재되어 화상을 표시하기 위해서 사용되는 유리기판에 대해서도 종전 이상의 높은 치수품위와 고정밀도의 표면성상이 요구되고 있다. 디스플레이 디바이스 용도 등의 유리의 제조에서는 각종 제조 장치를 사용함으로써 유리기판이 성형되고 있지만, 모두 무기 유리 원료를 가열 용해해서 용융 유리를 균질화한 후에 소정 형상으로 성형한다는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 이때, 유리 원료의 용융 부족이나 제조 도중에서의 의도하지 않은 이물의 혼입, 또는 성형 장치의 노후화나 일시적인 성형 조건의 문제, 그리고 완성 후 원하는 크기로 절단하는 과정에서 발생하는 결함 등, 여러 가지 원인에 의해 유리기판에 표면 품위의 이상 등의 결함이 생기는 경우가 있다.With the remarkable development of display device technology, technologies related to various types of image display apparatuses, such as liquid crystal displays and plasma displays, have been greatly advanced. In particular, in image display devices that realize large-scale and high-definition display, a high degree of technological innovation is progressing in order to reduce the manufacturing cost and improve image quality. High dimensional quality and high-precision surface properties are also required for glass substrates mounted on these various devices and used to display images. In the manufacture of glass for display device use, etc., although a glass substrate is shape|molded by using various manufacturing apparatuses, it is generally performed to shape|mold into a predetermined shape after heat-melting an inorganic glass raw material and homogenizing a molten glass. At this time, due to various causes, such as insufficient melting of glass raw material, unintentional mixing of foreign substances during manufacturing, aging of molding equipment, temporary molding conditions, and defects occurring in the process of cutting to a desired size after completion. In some cases, defects such as abnormality in surface quality may occur in the glass substrate.

이러한 결함을 리페어하는 기술로 각광을 받던 것이 리페어를 위한 예비배선을 구비하여 결함 시 예비배선을 연결하여 단선을 수리하는 방법이었으나, 이는 리페어 배선이 너무 길게 되는 경우에 배선의 저항값에 의해 신호레벨이 낮아지게 되어, 액정패널의 동작특성에 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.What has been spotlighted as a technique for repairing such defects is a method of repairing disconnection by connecting a spare wiring in case of a defect by providing a spare wiring for repair. This is lowered, and there is a problem in that the operating characteristics of the liquid crystal panel are adversely affected.

따라서 최근 각광을 받고 있는 것이 레이저를 이용한 리페어 배선방법이다. 결함이 발견된 경우, 정밀한 레이저를 이용하여 발견된 결함을 제거한 후, CVD 등의 다양한 방법으로 제거된 부위를 리페어하곤 했다.Therefore, a repair wiring method using a laser has recently been in the spotlight. When a defect was found, after removing the found defect using a precise laser, the removed area was repaired by various methods such as CVD.

통상적으로 레이저를 이용한 리페어 방법은 레이저 광을 출력하고, 스캐너로 가공할 위치로 레이저의 방향을 조정한 후, 각종 렌즈를 통과시켜 가공할 위치로 레이저를 포커싱하여 조사한다. In general, the repair method using a laser outputs laser light, adjusts the direction of the laser to a position to be processed with a scanner, and then passes through various lenses to focus and irradiate the laser to a position to be processed.

이때, 여러 위치에서 발생한 결함을 동시에 리페어하기 위해, 출력되는 레이저 빔을 여러 경로로 분할하여 각 결함으로 동시에 조사하는 방법이 사용되고 있다. 다만, 각 경로의 길이가 필연적으로 달라질 수밖에 없어 최종적으로 기판 내 결함으로 조사되는 레이저 빔의 품질이 달라지는 문제가 발생해왔다. 이에 따라, 종래의 리페어 장치로는 정밀하게 결함의 리페어가 곤란한 불편이 있었다.In this case, in order to simultaneously repair defects occurring at various locations, a method of dividing an output laser beam into several paths and simultaneously irradiating each defect is used. However, since the length of each path inevitably varies, there has been a problem in that the quality of the laser beam irradiated to the defect in the substrate is ultimately changed. Accordingly, there has been a inconvenience in that it is difficult to accurately repair a defect with a conventional repair apparatus.

[선행기술 문헌번호][Prior art literature number]

선행기술 1: 10-2021-0086233 (CPC: g02f1/1309, IPC: G02F 1/13)Prior art 1: 10-2021-0086233 (CPC: g02f1/1309, IPC: G02F 1/13)

본 발명의 일 실시예는, 하나의 광원으로도 복수의 결함을 균일하게 리페어할 수 있는 레이저 리페어 장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.An embodiment of the present invention has an object to provide a laser repair apparatus capable of uniformly repairing a plurality of defects even with a single light source.

본 발명의 일 측면에 의하면, 기판에 발생한 결함을 리페어하기 위해 레이저 빔을 출력하는 레이저 리페어 장치에 있어서, 기 설정된 파장대역의 레이저 빔을 조사하는 하나 이상의 광원과 상기 광원에서 조사된 레이저 빔을 복수의 경로 중 어느 하나의 경로로 진행시키거나, 복수의 경로 모두로 분할시켜 진행시키는 상부 광학계와 상기 기판에 발생한 결함의 형태로 레이저 빔을 가공하는 스캐너와 상기 스캐너를 거친 레이저 빔을 결상시키는 릴레이 렌즈와 상기 릴레이 렌즈를 거쳐 입사되는 레이저 빔을 상기 기판으로 포커싱하여 조사하는 대물렌즈 및 상기 기판이 상기 대물렌즈를 거쳐 조사되는 레이저 빔을 입사받을 수 있는 위치에 위치하였는지 여부를 감지하여 상기 광원 및 상기 상부 광학계의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention, in a laser repair apparatus for outputting a laser beam to repair a defect occurring on a substrate, one or more light sources irradiating a laser beam of a preset wavelength band and a plurality of laser beams irradiated from the light source An upper optical system that advances in any one of the paths or divides it into all of a plurality of paths, a scanner that processes a laser beam in the form of a defect generated on the substrate, and a relay lens that forms a laser beam that has passed through the scanner and an objective lens for focusing and irradiating the laser beam incident through the relay lens onto the substrate, and by detecting whether the substrate is positioned at a position where the laser beam irradiated through the objective lens can be received, the light source and the It provides a laser repair apparatus comprising a control unit for controlling the operation of the upper optical system.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상부 광학계는 상기 광원에서 조사되는 레이저 빔을 입사받아 빔 품질을 향상시키는 1/4 파장판과 상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔의 경로를 조정하는 개폐형 미러와 상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔을 직접 입사받거나 외부에서 반사되는 레이저 빔을 입사받아, 입사되는 레이저 빔의 품질을 조정하여 출력하는 복수의 빔 컨트롤 광학계 및 상기 개폐형 미러에서 반사된 레이저 빔을 어느 하나의 빔 컨트롤 광학계로 반사시키는 미러를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the upper optical system receives the laser beam irradiated from the light source and receives a 1/4 wave plate to improve beam quality and an open/close mirror for adjusting the path of the laser beam passing through the 1/4 wave plate and a plurality of beam control optical systems that directly receive a laser beam passing through the 1/4 wave plate or receive a laser beam reflected from the outside, adjust the quality of the incident laser beam and output the laser beam reflected from the open/close mirror It is characterized in that it comprises a mirror for reflecting any one of the beam control optical system.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 개폐형 미러는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 미러와 가까워지거나 멀어지도록 이동하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the opening/closing mirror is characterized in that it moves closer to or away from the mirror under the control of the controller.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 개폐형 미러는 상기 미러와 가까워질 경우, 상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔을 상기 미러로 반사시키는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, when the open/closed mirror approaches the mirror, the laser beam passing through the 1/4 wave plate is reflected to the mirror.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 개폐형 미러가 상기 미러와 멀어질 경우, 상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔이 어느 하나의 빔 컨트롤 광학계로 진행하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, when the open/close mirror moves away from the mirror, the laser beam passing through the 1/4 wave plate proceeds to any one beam control optical system.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광학계는 상기 광원에서 조사된 레이저 빔을 복수의 경로 중 어느 하나의 경로로 진행행시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the optical system is characterized in that the laser beam irradiated from the light source proceeds to any one of a plurality of paths.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상부 광학계는 상기 광원에서 조사되는 레이저 빔을 분기시키는 빔 스플리터와 상기 빔 스플리터에 의해 분기된 각 경로마다 배치되어 레이저 빔의 진행여부를 조정하는 광학 셔터와 상기 광학셔터를 거친 레이저 빔을 입사받아, 입사되는 레이저 빔의 품질을 조정하여 출력하는 복수의 빔 컨트롤 광학계 및 상기 빔 스플리터에서 분기된 레이저 빔 중 어느 하나를 어느 하나의 빔 컨트롤 광학계로 반사시키는 미러를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the upper optical system includes a beam splitter for splitting the laser beam irradiated from the light source, an optical shutter arranged for each path branched by the beam splitter to adjust whether the laser beam moves, and the optical A plurality of beam control optical systems that receive the laser beam passing through the shutter, adjust the quality of the incident laser beam and output it, and a mirror that reflects any one of the laser beams branched from the beam splitter to any one beam control optical system characterized in that

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 빔 스플리터는 어느 하나의 빔은 상기 미러로, 나머지 하나의 빔은 어느 하나의 빔 컨트롤 광학계로 투과시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the beam splitter is characterized in that any one beam is transmitted to the mirror and the other beam is transmitted to any one beam control optical system.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상부 광학계는 레이저 빔의 진행 경로 상으로 상기 광학 셔터의 후방에, 레이저 빔의 빔 품질을 향상시키는 1/4 파장판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the upper optical system further comprises a 1/4 wave plate for improving the beam quality of the laser beam, behind the optical shutter on the traveling path of the laser beam.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광학 셔터는 외부로부터 전압이 인가되는 경우, 투과시키는 레이저 빔의 편광 방향을 변화시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the optical shutter is characterized in that when a voltage is applied from the outside, the polarization direction of the transmitted laser beam is changed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하나의 광원으로도 복수의 결함을 균일하게 리페어할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, there is an advantage that a plurality of defects can be uniformly repaired even with a single light source.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리페어 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리페어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 광학계의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 광학계의 동작을 제어하는 제어부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 광학계의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 셔터의 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 광학계의 동작을 제어하는 제어부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 컨트롤 광학계의 구성을 도시한 도면이다.
1 is a view showing a laser repair system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of a laser repair apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of the upper optical system according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a control unit for controlling the operation of the upper optical system according to the first embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the configuration of an upper optical system according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an operation of an optical shutter according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a control unit for controlling an operation of an upper optical system according to a second embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a configuration of a beam control optical system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

제1, 제2, A, B 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when a certain element is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as “comprise” or “have” in the present application do not preclude in advance the possibility of the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not technically contradict each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리페어 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a laser repair system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리페어 시스템(100)은 결함 검출장치(110), 결함 판별장치(120) 및 레이저 리페어 장치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a laser repair system 100 according to an embodiment of the present invention includes a defect detection apparatus 110 , a defect determination apparatus 120 , and a laser repair apparatus 130 .

기판은 복수의 픽셀을 포함한다. 통상 기판은 수많은 픽셀을 포함하여 구성되며, 각 픽셀 역시, 복수의 레이어(Layer)로 구성된다. 기판 내 픽셀은 액티브 레이어(Active Layer), 게이트 레이어(Gate Layer), 소스 및 드레인 레이어 등 복수의 레이어로 구현된다. 기판의 생성 공정 상에서 미세한 파티클(Particle)이 유입되거나 단선되는 등의 결함이 기판 상에 발생할 수 있으며, 특히, 기판 내 픽셀의 임의의 레이어 상에서 결함이 발생할 수 있다. 결함 검출장치(110)는 기판 내 포함된 어느 레이어의 어느 픽셀에 결함이 존재하는지를 검출한다.The substrate includes a plurality of pixels. In general, a substrate is composed of a number of pixels, and each pixel is also composed of a plurality of layers. Pixels in the substrate are implemented with a plurality of layers such as an active layer, a gate layer, and a source and drain layer. Defects such as the introduction of fine particles or disconnection of fine particles may occur on the substrate during the production process of the substrate, and in particular, defects may occur on any layer of pixels in the substrate. The defect detection apparatus 110 detects a defect in which pixel of which layer included in the substrate.

결함 판별장치(120)는 결함 검출장치(110)에서 검출된 기판 내 결함의 종류와 위치를 판별한다. 결함 검출장치(110)가 검출한 결함에 대해, 결함 판별장치(120)는 기판 내 발생한 결함이 어떠한 종류의 결함인지, 기판의 어느 위치 및 어느 레이어에 발생하였는지를 판별한다. 결함 판별장치(120)는 결함의 성질을 판별함으로서, 레이저 리페어 장치(130)가 발생한 결함을 리페어하기에 적절한 레이저 빔을 조사할 수 있도록 한다.The defect determination apparatus 120 determines the type and location of a defect in the substrate detected by the defect detection apparatus 110 . With respect to the defect detected by the defect detection apparatus 110 , the defect determination apparatus 120 determines what type of defect the defect occurred in the substrate, where on the substrate, and on which layer the defect occurred. The defect determination apparatus 120 determines the nature of the defect, so that the laser repair apparatus 130 can irradiate a laser beam suitable for repairing the generated defect.

레이저 리페어 장치(130)는 결함 판별장치(120)에서 판별된 결함을 리페어하는데 적절한 레이저 빔을 생성하여 기판으로 조사한다.The laser repair apparatus 130 generates a laser beam suitable for repairing the defect determined by the defect determination apparatus 120 and irradiates it to the substrate.

레이저 리페어 장치(130)는 판별된 결함의 성질을 토대로, 결함을 리페어하기 위해 빔 프로파일을 조정하여 결함으로 조사한다. 레이저 리페어 장치(130)는 하나의 광원에서 출력되는 레이저 빔을 둘 이상의 경로로 분기하며, 각각을 서로 다른 결함으로 조사함으로서, 복수의 결함을 동시에 리페어할 수 있다. 이때, 레이저 리페어 장치(130)는 각 경로로 조사되는 레이저 빔의 품질(폭 또는 다이버전스 등)을 균일하게 조정하여, 모든 결함이 균일하게 리페어될 수 있도록 한다.The laser repair apparatus 130 irradiates a defect by adjusting a beam profile to repair the defect, based on the determined property of the defect. The laser repair apparatus 130 may repair a plurality of defects at the same time by branching a laser beam output from one light source into two or more paths and irradiating each of the laser beams with different defects. At this time, the laser repair apparatus 130 uniformly adjusts the quality (width or divergence, etc.) of the laser beam irradiated to each path, so that all defects can be uniformly repaired.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리페어 장치의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a laser repair apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리페어 장치(130)는 광원(210), 셔터(220), 상부 광학계(230), 미러(240), 제2 미러(250), 스캐너(260), 릴레이 렌즈(270), 모니터링부(280), 대물렌즈(290) 및 제어부(미도시)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the laser repair apparatus 130 according to an embodiment of the present invention includes a light source 210 , a shutter 220 , an upper optical system 230 , a mirror 240 , a second mirror 250 , and a scanner. 260 , a relay lens 270 , a monitoring unit 280 , an objective lens 290 and a control unit (not shown).

레이저 리페어 장치(130)는 하나 이상의 광원을 포함하여 원하는 파장대역의 레이저 빔을 생성하며, 해당 빔을 둘 이상의 경로로 분기하여 출력함으로서 동시에 복수의 결함을 리페어한다.The laser repair apparatus 130 includes one or more light sources to generate a laser beam of a desired wavelength band, and repairs a plurality of defects at the same time by branching and outputting the beam into two or more paths.

광원(210)은 기 설정된 파장대역의 레이저 빔을 조사한다. 레이저 리페어 장치(130) 내에는 하나의 광원(210)이 포함될 수도 있고, 경우에 따라 필요한 파장대역의 레이저 빔을 조사할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 광원(210a 내지 210c)이 포함될 수 있다. 이때, 복수의 광원(210a 내지 210c)이 포함되는 경우에 있어, 각 광원은 서로 다른 파장대역의 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원(210a)는 1030nm 파장대역의 레이저 빔을, 광원(210b)는 343nm 파장대역의 레이저 빔을. 광원(210c)는 515nm 파장대역의 레이저 빔을 각각 조사할 수 있다. 광원(210)은 리페어를 위한 레이저 빔을 발진시켜 상부 광학계(230)로 조사한다.The light source 210 irradiates a laser beam of a preset wavelength band. A single light source 210 may be included in the laser repair apparatus 130, and a plurality of light sources 210a to 210c may be included as shown in FIG. 2 to irradiate a laser beam of a required wavelength band in some cases. can In this case, when the plurality of light sources 210a to 210c are included, each light source may emit light of different wavelength bands. For example, the light source 210a emits a laser beam of a 1030 nm wavelength band, and the light source 210b emits a laser beam of a 343 nm wavelength band. The light source 210c may each irradiate a laser beam of a wavelength band of 515 nm. The light source 210 oscillates a laser beam for repair and irradiates it to the upper optical system 230 .

셔터(220)는 광원(210)으로부터 발진된 레이저 빔의 상부 광학계(230)로의 조사 여부를 제어한다.The shutter 220 controls whether the laser beam oscillated from the light source 210 is irradiated to the upper optical system 230 .

상부 광학계(230)는 광원(210)으로부터 조사된 레이저 빔이 적절한 경로로 진행하도록 하거나, 모든 경로로 분할되어 진행할 수 있도록 한다. 리페어되어야할 결함이 정 위치에 위치한 경우, 상부 광학계(230)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 해당 기판(205)으로 리페어를 위한 레이저 빔이 도달하도록 경로를 조정한다. 이에 따라, 상부 광학계(230)를 거친 레이저 빔은 미러(240, 250), 스캐너(260), 릴레이 렌즈(270) 및 대물렌즈(290)를 거치며 기판(205)으로 조사되며, 주로 컷가공, 드릴링 또는 블록가공 등으로 결함을 리페어하는데 이용돌 수 있다.The upper optical system 230 allows the laser beam irradiated from the light source 210 to proceed in an appropriate path or to be divided into all paths. When the defect to be repaired is located in the correct position, the upper optical system 230 adjusts the path so that the laser beam for repair reaches the corresponding substrate 205 under the control of the controller (not shown). Accordingly, the laser beam passing through the upper optical system 230 passes through the mirrors 240 and 250, the scanner 260, the relay lens 270 and the objective lens 290 and is irradiated to the substrate 205, mainly cut processing, It can be used to repair defects by drilling or block machining.

상부 광학계(230)는 경우에 따라, 복수의 경로 중 어느 하나로 레이저 빔이 진행하도록 선택적으로 동작하여 어느 하나의 결함을 리페어할 수도 있고, 모든 경로로 레이저 빔을 분기시키도록 동작하여 복수의 결함을 동시에 리페어할 수 있다. 이때, 상부 광학계(230)는 레이저 빔이 경로가 달라지며 필연적으로 발생하는 경로차이, 보다 구체적으로는, 광원(210)으로부터 대물렌즈(290)까지의 광 경로 길이차이로 인한 레이저 빔의 품질을 조정할 수 있다. 출력될 레이저 빔의 품질을 조정하여, 분기된 레이저 빔에서 경로차이가 발생하더라도 출력될 레이저 빔의 품질은 모두 동일하도록 조정할 수 있다. 상부광학계(230)의 구체적인 구조와 설명은 도 3 내지 8을 참조하여 후술하기로 한다.In some cases, the upper optical system 230 may repair any one defect by selectively operating the laser beam to proceed in any one of a plurality of paths, and may operate to branch the laser beam to all paths to repair a plurality of defects. can be repaired at the same time. At this time, the upper optical system 230 determines the quality of the laser beam due to the path difference that inevitably occurs as the path of the laser beam changes, more specifically, the difference in the optical path length from the light source 210 to the objective lens 290 . Can be adjusted. By adjusting the quality of the laser beam to be output, the quality of the laser beam to be output may be adjusted to be the same even if a path difference occurs in the diverged laser beam. A detailed structure and description of the upper optical system 230 will be described later with reference to FIGS. 3 to 8 .

미러(240) 및 제2 미러(250)는 상부 광학계(230)를 거친 레이저 빔을 스캐너(260)로 반사시킨다.The mirror 240 and the second mirror 250 reflect the laser beam passing through the upper optical system 230 to the scanner 260 .

스캐너(260)는 기판(205)에 다양한 패턴으로 발생한 결함을 제거할 수 있도록, 미러(240) 및 제2 미러(250)를 거친 레이저 빔을 입사받아 레이저 빔의 형태를 가공한다. 스캐너(260)는 결함의 패턴 형태를 갖도록 레이저 빔을 가공함으로서, 출력될 레이저 빔이 온전히 결함을 리페어할 수 있도록 한다.The scanner 260 receives the laser beam passing through the mirror 240 and the second mirror 250 and processes the shape of the laser beam so as to remove defects generated in various patterns on the substrate 205 . The scanner 260 processes the laser beam to have a pattern shape of the defect, so that the laser beam to be output can completely repair the defect.

릴레이 렌즈(270)는 스캐너(260)를 거친 레이저 빔을 결상시킨다.The relay lens 270 forms the laser beam passing through the scanner 260 .

모니터링부(280)는 배치된 대물렌즈(290)의 종류나 기판(205)의 상태를 모니터링할 수 있도록 한다. 모니터링부(280)는 빔 스플리터(245) 및 대물렌즈(290)를 거쳐 기판(205)으로 조사되는 확인광을 조사하며, 기판(205)에서 반사된 반사광을 모니터링함으로서, 대물렌즈(290)의 종류나 기판(205)의 상태를 모니터링할 수 있다.The monitoring unit 280 may monitor the type of the disposed objective lens 290 or the state of the substrate 205 . The monitoring unit 280 irradiates the confirmation light irradiated to the substrate 205 through the beam splitter 245 and the objective lens 290, and monitors the reflected light reflected from the substrate 205, The type or state of the substrate 205 may be monitored.

대물렌즈(290)는 릴레이 렌즈(270)를 거쳐 입사되는 레이저 빔을 기판(205)으로 포커싱하여 조사한다. 대물렌즈(290)는 레이저 빔의 각 파장과 결함의 종류에 따라 레이저 빔이 포커싱되어야할 정도에 따라, 다양한 종류가 배치된다. 제어부(미도시)는 결함 판별장치(120)에서 판별된 결함의 종류에 따라, 적절한 대물렌즈(290)가 배치되도록 제어한다.The objective lens 290 focuses and irradiates the laser beam incident through the relay lens 270 to the substrate 205 . Various types of the objective lens 290 are arranged according to the degree to which the laser beam should be focused according to each wavelength of the laser beam and the type of defect. A control unit (not shown) controls so that an appropriate objective lens 290 is disposed according to the type of defect determined by the defect determination device 120 .

제어부(미도시)는 기판(205)이 결함을 리페어받을 수 있도록 하는 정위치(대물렌즈(290)에서 레이저 빔이 포커싱되는 위치)에 위치하였는지 여부를 감지하여, 광원(210) 및 상부 광학계(230)를 제어한다. The control unit (not shown) detects whether the substrate 205 is positioned at a fixed position (a position where the laser beam is focused in the objective lens 290) that allows the defect to be repaired, and the light source 210 and the upper optical system ( 230) is controlled.

결함을 가진 기판(205)이 정위치에 위치하였음을 센싱한 센싱값을 수신한 경우, 제어부(미도시)는 결함의 리페어를 위한 레이저 빔을 발진하도록 광원(210)을 제어한다. 이때, 상부 광학계(230)가 어느 하나의 경로로 선택적으로 레이저 빔이 진행하도록 제어하는 경우라면, 제어부(미도시)는 기판(205)이 위치한 경로로 레이저 빔이 조사되도록 상부 광학계(230)를 제어할 수 있다. 한편, 상부 광학계(230)가 모든 경로로 레이저 빔을 분기시키는 경우라면, 제어부(미도시)는 레이저 빔이 모든 경로로 분기되어 진행되도록 상부 광학계(230)를 제어할 수 있다.When a sensing value sensed that the substrate 205 having a defect is positioned in the correct position is received, the controller (not shown) controls the light source 210 to oscillate a laser beam for repairing the defect. At this time, if the upper optical system 230 selectively controls the laser beam to proceed in any one path, the controller (not shown) controls the upper optical system 230 so that the laser beam is irradiated to the path where the substrate 205 is located. can be controlled On the other hand, if the upper optical system 230 branches the laser beam to all paths, the controller (not shown) may control the upper optical system 230 so that the laser beam is branched to all paths.

제어부(미도시)는 어떠한 경우로 상부 광학계(230)를 제어하든, 출력될 레이저 빔의 품질이 균일하도록 제어할 수 있다. 제어부(미도시)는 상부 광학계(230)를 제어하여, 경로 뿐만 아니라, 출력될 레이저 빔의 품질도 세밀하게 조정할 수 있다. 이에 따라, 제어부(미도시)는 복수의 결함 각각을 적절하게 리페어할 수 있다.In any case, the controller (not shown) may control the quality of the laser beam to be output to be uniform in any case of controlling the upper optical system 230 . The controller (not shown) may control the upper optical system 230 to finely adjust not only the path but also the quality of the laser beam to be output. Accordingly, the controller (not shown) may properly repair each of the plurality of defects.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 광학계의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of the upper optical system according to the first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 광학계(230)는 미러(310a 내지 310c), 1/4 파장판(320), 개폐형 미러(330), 빔 컨트롤 광학계(340)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the upper optical system 230 according to the first embodiment of the present invention includes mirrors 310a to 310c, a quarter wave plate 320 , an open/close mirror 330 , and a beam control optical system 340 . include

미러(310a) 및 미러(310b)는 광원(210)에서 발진된 레이저 빔을 반사시켜 1/4 파장판(320)을 통과하도록 한다.The mirror 310a and the mirror 310b reflect the laser beam oscillated from the light source 210 to pass through the quarter wave plate 320 .

1/4 파장판(320, Quarter Wave Plate)은 레이저 빔을 통과시키며 레이저 빔 품질을 향상시킨다.A quarter wave plate (320, Quarter Wave Plate) passes the laser beam and improves the quality of the laser beam.

개폐형 미러(330)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 위치를 이동하며, 1/4 파장판(320)을 거친 레이저 빔의 경로를 조정한다. 개폐형 미러(330)가 제어부(미도시)의 제어에 따라 미러(310c)로부터 멀어지도록 이동할 경우, 1/4 파장판(320)을 거친 레이저 빔은 바로 빔 컨트롤 광학계(340a)로 입사된다. 반면, 개폐형 미러(330)가 제어부(미도시)의 제어에 따라 미러(310c)로부터 가까워지도록 이동할 경우, 1/4 파장판(320)을 거친 레이저 빔은 개폐형 미러(330)에 의해 미러(310c)로 반사된다. 개폐형 미러(330)에 반사된 레이저 빔은 미러(310c)에서 다시 반사되며 빔 컨트롤 광학계(340b)로 입사된다.The open/close mirror 330 moves according to the control of the controller (not shown), and adjusts the path of the laser beam passing through the 1/4 wave plate 320 . When the opening/closing mirror 330 moves away from the mirror 310c under the control of the controller (not shown), the laser beam passing through the 1/4 wave plate 320 is directly incident on the beam control optical system 340a. On the other hand, when the opening/closing mirror 330 moves closer to the mirror 310c under the control of the controller (not shown), the laser beam passing through the 1/4 wave plate 320 is transmitted by the opening/closing mirror 330 to the mirror 310c. ) is reflected. The laser beam reflected by the open/close mirror 330 is reflected back by the mirror 310c and is incident on the beam control optical system 340b.

빔 컨트롤 광학계(340)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 입사된 레이저 빔의 품질을 조정하여 출력한다. 빔 컨트롤 광학계(340)는 미러(240) 등을 거치며 기판(205)으로 조사된다. The beam control optical system 340 adjusts and outputs the quality of the incident laser beam under the control of a controller (not shown). The beam control optical system 340 is irradiated to the substrate 205 through a mirror 240 and the like.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 광학계(230)는 레이저 빔의 경로를 조정하여 복수의 경로 중 어느 하나에 선택적으로 레이저 빔이 조사되도록 한다.As described above, the upper optical system 230 according to the first embodiment of the present invention adjusts the path of the laser beam so that the laser beam is selectively irradiated to any one of the plurality of paths.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 광학계의 동작을 제어하는 제어부를 도시한 도면이다.4 is a view showing a control unit for controlling the operation of the upper optical system according to the first embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 센서(410)는 레이저 빔이 조사되는 복수의 경로 모두에 배치되어, 각 경로 상에서 정위치(레이저 빔이 최종적으로 조사되는 위치)에 기판(205)이 배치되었는지 여부를 센싱한다.Referring to FIG. 4 , the sensor 410 is disposed on all of the plurality of paths to which the laser beam is irradiated, and senses whether the substrate 205 is disposed at the correct position (the position at which the laser beam is finally irradiated) on each path. do.

제어부(420)는 센서(410)의 센싱값을 인가받아 광원(210)을 동작시키며, 그와 함께 개폐형 미러(330)의 동작을 제어한다. 제어부(420)는 센싱값을 토대로 어떠한 경로로 레이저 빔이 조사되어야 할지를 판단한 후, 광원(210)과 개폐형 미러(330)를 동작사킨다.The control unit 420 operates the light source 210 by receiving the sensing value of the sensor 410 , and controls the operation of the open/close mirror 330 together with it. After determining which path the laser beam should be irradiated on based on the sensed value, the control unit 420 operates the light source 210 and the open/close mirror 330 .

프로세싱부(430)는 각 센서(410)로부터 센싱값을 수신하여 제어부(420)로 전달하며, 센싱값이 수신되면 자신이 제어하는 트리거부(440)를 동작시킨다.The processing unit 430 receives a sensing value from each sensor 410 and transmits it to the control unit 420 , and upon receiving the sensing value, operates the trigger unit 440 that it controls.

트리거부(440)는 프로세싱부(430)로부터 동작신호를 인가받아 동작한다.The trigger unit 440 operates by receiving an operation signal from the processing unit 430 .

트리거 선택부(450)는 어떠한 트리거부(440)가 동작하였는지를 감지하여 제어부(420)로 전달하며, 트리거부(440)의 동작에 따라 광원(210)으로 동작신호를 전달한다. The trigger selector 450 detects which trigger unit 440 has operated, and transmits it to the control unit 420 , and transmits an operation signal to the light source 210 according to the operation of the trigger unit 440 .

이러한 구조에 따라, 센싱값이 인지되면 광원(210)으로 동작신호가 전달되며 광원(210)이 동작하게 되고, 그와 함께 제어부(420)의 제어에 따라 개폐형 미러(330)가 동작하며 출력되는 레이저 빔의 경로를 조정한다.According to this structure, when the sensed value is recognized, an operation signal is transmitted to the light source 210 and the light source 210 is operated, and the open/closed mirror 330 operates and output according to the control of the control unit 420. Adjust the path of the laser beam.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 광학계의 구성을 도시한 도면이다.5 is a diagram showing the configuration of an upper optical system according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 광학계(230)는 미러(310a 내지 310c), 1/4 파장판(320), 빔 컨트롤 광학계(340), 빔 스플리터(510) 및 광학 셔터(520)를 포함한다.5, the upper optical system 230 according to the second embodiment of the present invention includes mirrors 310a to 310c, a quarter wave plate 320, a beam control optical system 340, a beam splitter 510, and and an optical shutter 520 .

미러(310a 내지 310c) 및 빔 컨트롤 광학계(340)는 제1 실시예에 따른 상부 광학계(230) 내 그것들과 동일한 동작을 수행한다.The mirrors 310a to 310c and the beam control optical system 340 perform the same operations as those in the upper optical system 230 according to the first embodiment.

한편, 제1 실시예에 따른 상부 광학계(230) 내 개폐형 미러(330)의 자리에는 빔 스플리터(510)가 배치된다. 빔 스플리터(510)가 배치되며, 입사되는 레이저 빔을 모든 경로로 분기시킨다. 제2 실시예에 따른 상부 광학계는 레이저 빔을 분기시켜 모든 경로로 조사될 수 있도록 한다.Meanwhile, the beam splitter 510 is disposed at the position of the open/close mirror 330 in the upper optical system 230 according to the first embodiment. A beam splitter 510 is disposed, and splits an incident laser beam into all paths. The upper optical system according to the second embodiment splits the laser beam so that it can be irradiated in all paths.

빔 스플리터(510)와 빔 컨트롤 광학계(230a) 사이 또는 미러(310c)와 빔 컨트롤 광학계(340b) 사이에는 광학 셔터(520)가 배치된다. 광학 셔터(520)가 전술한 위치에 배치되며, 각 경로로 진행할 레이저 빔의 진행여부를 조정한다. 광학 셔터(520)의 동작 방식은 도 6에 도시되어 있다.An optical shutter 520 is disposed between the beam splitter 510 and the beam control optical system 230a or between the mirror 310c and the beam control optical system 340b. The optical shutter 520 is disposed at the above-described position, and adjusts whether the laser beam proceeds in each path. An operation manner of the optical shutter 520 is illustrated in FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 셔터의 동작을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an operation of an optical shutter according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 광학 셔터(520)는 전압이 인가되는지 여부에 따라 90°로 편광방향을 가변시키는 편광판으로 구현될 수 있다. 이에 따라, 전압이 편광판 양단에 인가되는지 여부에 따라 특정 편광상태를 갖는 레이저 빔을 통과시킬지 여부를 조정할 수 있다. 도 6에 예시된 바와 같이, 광학 셔터(520)가 전압이 인가되지 않은 상황에서 x축 방향의 편광을 갖는 광만을 갖는 편광판이라 가정할 때, y축 방향의 편광을 갖는 레이저 빔이 광학 셔터(520)로 입사할 경우, 광학 셔터(520)의 양단으로 전압이 인가되는지 여부만으로 레이저 빔의 통과여부가 빠르게 결정될 수 있다. 광학 셔터(520)는 전술한 특성을 갖는 편광판으로 구현됨에 따라, 빠른 반응속도를 가지며 레이저 빔의 통과 여부를 결정할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the optical shutter 520 may be implemented as a polarizing plate that changes the polarization direction by 90° depending on whether a voltage is applied or not. Accordingly, whether a laser beam having a specific polarization state is passed or not can be adjusted depending on whether a voltage is applied to both ends of the polarizing plate. As illustrated in FIG. 6 , assuming that the optical shutter 520 is a polarizing plate having only light having polarization in the x-axis direction in a situation where no voltage is applied, a laser beam having polarization in the y-axis direction is applied to the optical shutter ( 520 , whether or not the laser beam passes through only whether a voltage is applied to both ends of the optical shutter 520 may be quickly determined. As the optical shutter 520 is implemented as a polarizing plate having the above-described characteristics, it has a fast reaction speed and can determine whether or not the laser beam passes.

다시 도 5를 참조하면, 광학 셔터(520)를 거친 레이저 빔은 빔 컨트롤 광학계(230)를 통과하게 되며, 빔 컨트롤 광학계(230)를 통과한 후 1/4 파장판(320)을 거친다. 1/4 파장판(320) 역시, 제1 실시예에 따른 상부 광학계 내 그것과 동일한 동작을 수행하되, 광 경로 상으로 빔 컨트롤 광학계(230)의 후방에 배치된다. 이는 1/4 파장판(320)이 레이저 빔의 품질을 조정함에 있어 레이저 빔의 편광방향을 조정할 수 있어, 광학 셔터(520)가 온전히 동작하지 못하도록 할 가능성이 존재한다. 이에 따라, 1/4 파장판(320)은 해당 위치에 배치된다.Referring back to FIG. 5 , the laser beam passing through the optical shutter 520 passes through the beam control optical system 230 , and after passing through the beam control optical system 230 , passes through the 1/4 wave plate 320 . The quarter wave plate 320 also performs the same operation as that in the upper optical system according to the first embodiment, but is disposed behind the beam control optical system 230 on the optical path. This may cause the 1/4 wave plate 320 to adjust the polarization direction of the laser beam when adjusting the quality of the laser beam, thereby preventing the optical shutter 520 from fully operating. Accordingly, the quarter wave plate 320 is disposed at the corresponding position.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 광학계의 동작을 제어하는 제어부를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a control unit for controlling an operation of an upper optical system according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제어부(420)는 센서(410)의 센싱값을 인가받아 광원(210)을 동작시키며, 그와 함께 광학 셔터(520)의 동작을 제어한다. 제어부(420)는 센싱값을 토대로 어떠한 경로 또는 모든 경로로 레이저 빔이 조사되어야 하는지 여부를 판단한 후, 광원(210)과 광학 셔터(520)를 동작사킨다.Referring to FIG. 7 , the controller 420 operates the light source 210 by receiving the sensing value of the sensor 410 , and controls the operation of the optical shutter 520 together with it. After determining whether the laser beam should be irradiated to any path or all paths based on the sensed value, the control unit 420 operates the light source 210 and the optical shutter 520 .

프로세싱부(730)는 각 센서(410)로부터 센싱값을 수신하여 제어부(420)로 전달한다.The processing unit 730 receives a sensed value from each sensor 410 and transmits it to the control unit 420 .

트리거부(440)는 제어부(420)로부터 동작신호를 인가받아 동작한다.The trigger unit 440 operates by receiving an operation signal from the control unit 420 .

광학 셔터 드라이버(720)는 트리거부(440)의 동작 여부에 따라 광학 셔터(520)의 구동 여부를 제어한다.The optical shutter driver 720 controls whether the optical shutter 520 is driven according to whether the trigger unit 440 is operated.

이러한 구조에 따라, 센싱값이 인지되면 광원(210)으로 동작신호가 전달되며 광원(210)이 동작하게 되고, 그와 함께 광학 셔터(520)가 동작하며 출력되는 레이저 빔의 경로를 조정한다.According to this structure, when the sensing value is recognized, an operation signal is transmitted to the light source 210 and the light source 210 operates, and the optical shutter 520 operates together with it to adjust the path of the output laser beam.

레이저 리페어 장치(130) 내 상부 광학계(230)는 제1 실시예에 따른 구조를 가질 수도 있으며, 제2 실시예에 따른 구조를 가질 수도 있다. 어떠한 구조를 가지든 여러 경로 중 어느 하나의 경로로 선택적으로 레이저 빔을 조사할 수 있다. 상부 광학계(230)가 제1 실시예에 따른 구조를 가질 경우, 동시에 복수의 경로로 레이저 빔을 조사할 수는 없지만, 상대적으로 강한 세기의 레이저 빔을 조사할 수 있다. 상부 광학계(230)가 제2 실시예에 따른 구조를 가질 경우, 상대적으로 약한 세기의 레이저 빔이 조사되지만, 동시에 복수의 경로로 레이저 빔을 조사할 수 있다.The upper optical system 230 in the laser repair apparatus 130 may have a structure according to the first embodiment or a structure according to the second embodiment. Regardless of the structure, the laser beam may be selectively irradiated to any one of several paths. When the upper optical system 230 has the structure according to the first embodiment, the laser beam cannot be irradiated through a plurality of paths at the same time, but a laser beam having a relatively strong intensity can be irradiated. When the upper optical system 230 has the structure according to the second embodiment, a laser beam of relatively weak intensity is irradiated, but the laser beam may be irradiated through a plurality of paths at the same time.

한편, 제어부(430)는 상부 광학계(230) 내 빔 컨트롤 광학계(230)를 제어하여, 레이저 빔이 어떠한 경로로 출력되더라도 출력되는 레이저 빔의 품질을 적절히 조정할 수 있다. 빔 컨트롤 광학계(230)의 구조는 도 8에 도시되어 있다.Meanwhile, the controller 430 may control the beam control optical system 230 in the upper optical system 230 to appropriately adjust the quality of the output laser beam no matter what path the laser beam is output through. The structure of the beam control optical system 230 is shown in FIG.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 컨트롤 광학계의 구성을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a configuration of a beam control optical system according to an embodiment of the present invention.

대물렌즈(290)를 거쳐 출력될 레이저 빔의 폭(w)은 다음과 같은 수식으로 결정된다.The width w of the laser beam to be output through the objective lens 290 is determined by the following equation.

Figure 112021147463215-pat00001
Figure 112021147463215-pat00001

여기서, W0는 광원(210)에서 출력된 레이저의 빔 폭을, L은 광원(210)에서 대물렌즈(290)까지의 거리(광경로)를, θ는 광원(210)에서 출력되는 레이저의 분산각을 의미한다. 이에, 각 경로마다 L값이 상이해질 수밖에 없어, 동일한 광원(210)에서 동일한 분산각으로 출력되더라도 출력되는 레이저의 빔 폭은 제각각이된다. Here, W 0 is the beam width of the laser output from the light source 210 , L is the distance (optical path) from the light source 210 to the objective lens 290 , and θ is the width of the laser output from the light source 210 . means the angle of dispersion. Accordingly, since the L value is inevitably different for each path, the beam width of the laser outputted from the same light source 210 is different even if it is output with the same dispersion angle.

이러한 문제를 해소하고자, 빔 컨트롤 광학계(340)가 광 경로 상에 배치된다. 빔 컨트롤 광학계(340)는 볼록렌즈(810) 및 콜리메이터(820)를 포함한다.To solve this problem, the beam control optical system 340 is disposed on the optical path. The beam control optical system 340 includes a convex lens 810 and a collimator 820 .

볼록렌즈(810)는 레이저 빔의 광 경로 상에서 콜리메이터(820)의 전단에 배치되어, 콜리메이터(820)의 전단에서 레이저 빔을 포커싱하며 콜리메이터(820)로 입사할 레이저 빔의 폭을 조정한다. 볼록렌즈(810)는 콜리메이터(820)로 입사할 레이저 빔의 폭을 조정함으로서, 콜리메이터(820)를 거쳐 대물렌즈(290)로 입사할 레이저 빔(평행광)의 폭을 조정한다.The convex lens 810 is disposed at the front end of the collimator 820 on the optical path of the laser beam, focuses the laser beam at the front end of the collimator 820 and adjusts the width of the laser beam incident to the collimator 820 . The convex lens 810 adjusts the width of the laser beam incident to the collimator 820 , thereby adjusting the width of the laser beam (parallel light) incident to the objective lens 290 through the collimator 820 .

콜리메이터(820)는 입사되는 레이저 빔을 평행광으로 시준시킨다.The collimator 820 collimates the incident laser beam into parallel light.

제어부(430)는 볼록렌즈(810)와 콜리메이터(820)간 거리를 조정함으로서, 대물렌즈(920)를 거쳐 출력될 레이저 빔의 폭을 조정한다. 볼록렌즈(810)와 콜리메이터(820)간 거리가 조정되며, 출력될 레이저 빔의 폭(w)은 다음과 같은 수식으로 결정된다.The controller 430 adjusts the width of the laser beam to be output through the objective lens 920 by adjusting the distance between the convex lens 810 and the collimator 820 . The distance between the convex lens 810 and the collimator 820 is adjusted, and the width w of the laser beam to be output is determined by the following equation.

Figure 112021147463215-pat00002
Figure 112021147463215-pat00002

제어부(430)에 의해 볼록렌즈(810)와 콜리메이터(820)간 거리가 조정되며, 출력될 레이저 빔의 폭(W`)은 상수(C) 배만큼 조정될 수 있어, 어떠한 경로를 거쳐 출력되더라도 원하는 폭으로 조정될 수 있다.The distance between the convex lens 810 and the collimator 820 is adjusted by the controller 430, and the width (W`) of the laser beam to be output can be adjusted by a constant (C) times. The width can be adjusted.

이러한 과정을 거치며, 레이저 리페어 장치(130)는 원하는 폭의 레이저 빔을 원하는 경로에 출력할 수 있다.Through this process, the laser repair apparatus 130 may output a laser beam having a desired width to a desired path.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and a person skilled in the art to which this embodiment belongs may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.

100: 레이저 리페어 시스템
110: 결함 검출장치
120: 결함 판별장치
130: 레이저 리페어 장치
205: 기판
210: 광원
220: 셔터
230: 상부 광학계
240, 250, 310: 미러
260: 스캐너
270: 릴레이 렌즈
280: 모니터링부
290: 대물렌즈
370: 기판
320: 1/4 파장판
330: 개폐형 미러
340: 빔 컨트롤 광학계
410: 센서
420: 제어부
430, 710: 프로세싱부
440: 트리거부
450: 트리거 선택부
510: 빔 스플리터
520: 광학 셔터
720: 광학 셔터 드라이버
810: 볼록렌즈
820: 콜리메이터
100: laser repair system
110: defect detection device
120: defect determination device
130: laser repair device
205: substrate
210: light source
220: shutter
230: upper optical system
240, 250, 310: Mirror
260: scanner
270: relay lens
280: monitoring unit
290: objective lens
370: substrate
320: 1/4 wave plate
330: retractable mirror
340: beam control optical system
410: sensor
420: control unit
430, 710: processing unit
440: trigger unit
450: trigger selection unit
510: beam splitter
520: optical shutter
720: optical shutter driver
810: convex lens
820: collimator

Claims (10)

기판에 발생한 결함을 리페어하기 위해 레이저 빔을 출력하는 레이저 리페어 장치에 있어서,
기 설정된 파장대역의 레이저 빔을 조사하는 하나 이상의 광원;
상기 광원에서 조사된 레이저 빔을 복수의 경로 중 어느 하나의 경로로 진행시키거나, 복수의 경로 모두로 분할시켜 진행시키는 상부 광학계;
상기 기판에 발생한 결함의 형태로 레이저 빔을 가공하는 스캐너;
상기 스캐너를 거친 레이저 빔을 결상시키는 릴레이 렌즈;
상기 릴레이 렌즈를 거쳐 입사되는 레이저 빔을 상기 기판으로 포커싱하여 조사하는 대물렌즈; 및
상기 기판이 상기 대물렌즈를 거쳐 조사되는 레이저 빔을 입사받을 수 있는 위치에 위치하였는지 여부를 감지하여 상기 광원 및 상기 상부 광학계의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 상부 광학계는,
상기 광원에서 조사되는 레이저 빔을 입사받아 빔 품질을 향상시키는 1/4 파장판;
상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔의 경로를 조정하는 개폐형 미러;
상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔을 직접 입사받거나 외부에서 반사되는 레이저 빔을 입사받아, 입사되는 레이저 빔의 품질을 조정하여 출력하는 복수의 빔 컨트롤 광학계; 및
상기 개폐형 미러에서 반사된 레이저 빔을 어느 하나의 빔 컨트롤 광학계로 반사시키는 미러를 포함하며,
상기 개폐형 미러는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 미러와 가까워지거나 멀어지도록 이동하되, 상기 개폐형 미러가 상기 미러와 멀어질 경우, 상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔이 어느 하나의 빔 컨트롤 광학계로 진행하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
A laser repair apparatus for outputting a laser beam to repair a defect occurring on a substrate, the laser repair apparatus comprising:
One or more light sources for irradiating a laser beam of a preset wavelength band;
an upper optical system for advancing the laser beam irradiated from the light source to any one of a plurality of paths, or dividing the laser beam into all of the plurality of paths;
a scanner for processing a laser beam in the form of a defect generated on the substrate;
a relay lens for imaging the laser beam passing through the scanner;
an objective lens for focusing and irradiating the laser beam incident through the relay lens onto the substrate; and
A control unit for controlling the operation of the light source and the upper optical system by sensing whether the substrate is positioned at a position where the laser beam irradiated through the objective lens can be incident,
The upper optical system is
a quarter wave plate receiving the laser beam irradiated from the light source to improve beam quality;
an open/close mirror for adjusting the path of the laser beam passing through the 1/4 wave plate;
a plurality of beam control optical systems that directly receive a laser beam passing through the 1/4 wave plate or receive a laser beam reflected from the outside, adjust the quality of the incident laser beam, and output; and
A mirror for reflecting the laser beam reflected from the open/close mirror to any one beam control optical system,
The opening/closing mirror moves closer to or away from the mirror under the control of the controller. When the opening/closing mirror moves away from the mirror, the laser beam passing through the 1/4 wave plate is directed to any one beam control optical system. Laser repair device, characterized in that in progress.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 개폐형 미러는,
상기 미러와 가까워질 경우, 상기 1/4 파장판을 거친 레이저 빔을 상기 미러로 반사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
According to claim 1,
The open/close mirror is
When approaching the mirror, the laser repair apparatus, characterized in that for reflecting the laser beam passing through the 1/4 wave plate to the mirror.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 광학계는
상기 광원에서 조사된 레이저 빔을 복수의 경로 중 어느 하나의 경로로 진행행시키는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.

According to claim 1,
the optical system
Laser repair apparatus characterized in that the laser beam irradiated from the light source proceeds to any one of a plurality of paths.

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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