KR102432388B1 - 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 스캐닝 속도가 향상되고 대면적 스캐닝에서도 높은 정밀도가 구현될 수 있는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법을 제공한다. 여기서, 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법은 레이저 스캐너가 일정 영역을 스캔하여 획득되는 제1스캔 정보를 미리 생성된 제1기준 정보와 비교하여 레이저 스캐너의 스캔 오차를 보정하는 단계와, 레이저 스캐너 및 보정용 기판이 놓이는 스테이지가 동시에 연동하여 스테이지의 전체 스캔 영역 상에 양의 기울기를 가지는 제1스캔 라인 및 음의 기울기를 가지는 제2스캔 라인이 번갈아 반복되는 형태의 제2스캔 정보를 획득하는 단계와, 제2스캔 정보를 미리 생성된 제2기준 정보와 비교하여 레이저 스캐너 및 스테이지의 연동 스캔 오차를 보정하는 단계를 포함한다.

Description

스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법{METHOD OF CALIBRATING BY LINKING SCANNER AND STAGE}
본 발명은 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스캐닝 속도가 향상되고 대면적 스캐닝에서도 높은 정밀도가 구현될 수 있는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 스캐닝 장비는 마킹(Marking), 라벨링(Labeling), 절단, 드릴링(Drilling), 소결 또는 용접 등과 같이 다양한 목적을 위해 사용된다. 특히, 스캐너를 통해 가공 대상물(Workpiece) 상으로 레이저 빔 입사각을 고속으로 제어하는 것이 유리하기 때문에, 레이저 빔을 이용하여 소재를 가공하거나 소재의 표면에 마킹하는 미세 가공 시스템이 널리 이용되고 있다.
통상적으로, 레이저 빔 스캐너에는 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔을 X축 및 Y축 방향으로 편향시키기 위한 X축 스캐너 및 Y축 스캐너와, X축 스캐너와 Y축 스캐너를 각각 구동시키기 위한 X축 드라이버 및 Y축 드라이버가 마련된다. 또한 레이저 빔 스캐너에는 레이저 빔을 소정 각도로 반사시키는 반사 미러와, 반사 미러를 회전시켜 반사 미러의 각도를 조절하는 스캐너 모터가 마련되어 있다.
그러나, 레이저 빔 스캐너에는 또한 레이저 빔을 집광하는 집광 렌즈가 마련되는데, 집광 렌즈는 출사면이 곡면으로 형성되기 때문에, 집광 렌즈에서 출사되는 레이저 빔의 초점 거리도 곡면상에 분포되게 된다. 따라서, 실제 스캐닝 대상이 되는 대상물이 평면 형태인 경우 오차가 발생하게 될 수 있고, 특히, 레이저 빔을 이용하여 대면적의 대상물을 가공하는 경우에는 가공 정밀도가 낮아질 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 대면적 레이저 스캐닝을 위해서 레이저 헤드는 고정된 상태에서 가공 대상물이 놓이는 스테이지를 이동시키는 방법도 활용되고 있다. 그러나, 통상적으로 스테이지는 중량이 크기 때문에, 이동속도가 느리고, 스테이지와 관련된 각종 오차, 예를 들면, 가공오차, 조립오차 등에 의해 가공 정밀도가 낮아질 수 있다.
따라서, 스캐닝 속도가 향상되고 대면적 스캐닝에도 유리한 기술이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제2020-0140213호(2020.12.15. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스캐닝 속도가 향상되고 대면적 스캐닝에서도 높은 정밀도가 구현될 수 있는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 레이저 스캐너가 일정 영역을 스캔하여 획득되는 제1스캔 정보를 미리 생성된 제1기준 정보와 비교하여 상기 레이저 스캐너의 스캔 오차를 보정하는 제1보정단계; 상기 레이저 스캐너 및 보정용 기판이 놓이는 스테이지가 동시에 연동하여 상기 스테이지의 전체 스캔 영역 상에 양의 기울기를 가지는 제1스캔 라인 및 음의 기울기를 가지는 제2스캔 라인이 번갈아 반복되는 형태의 제2스캔 정보를 획득하는 스캔단계; 그리고 상기 제2스캔 정보를 미리 생성된 제2기준 정보와 비교하여 상기 레이저 스캐너 및 상기 스테이지의 연동 스캔 오차를 보정하는 제2보정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1보정단계에서, 상기 제1스캔 정보는 포인트 스캔 정보일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 일정 영역은 상기 전체 스캔 영역보다 작을 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2스캔 정보는 상기 제1스캔 라인에서 상기 제2스캔 라인으로 전환되거나, 상기 제2스캔 라인에서 상기 제1스캔 라인으로 전환되는 기울기 전환 구간과, 상기 기울기 전환 구간을 연결하는 직선경로구간을 가지며, 상기 기울기 전환 구간은 상기 스테이지의 정속 동작과 상기 레이저 스캐너의 스캔 동작의 연동에 의해 획득될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2스캔 정보는 상기 전체 스캔 영역에 대해 제1방향으로 진행되는 제1방향 스캔 정보와, 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 진행되는 제2방향 스캔 정보를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2기준 정보는 기준 라인을 가지며, 상기 제2보정단계는 상기 제1스캔 라인 및 상기 제2스캔 라인 중 해당되는 스캔 라인을 복수의 제1단위 스캔 라인으로 나누고, 상기 제1단위 스캔 라인의 양단부를 상기 기준 라인상에 일치시키는 1차 보정단계와, 상기 제1단위 스캔 라인 및 상기 기준 라인이 서로 교차하는 교점과, 상기 교점에 이웃한 상기 제1단위 스캔 라인의 꼭짓점을 선정하는 선정단계와, 상기 교점 및 상기 꼭짓점을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인을 상기 기준 라인과 일치되도록 하여 상기 연동 스캔 오차를 보정하는 2차 보정단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 기 제2보정단계는 상기 선정단계 이후, 상기 꼭짓점이 상기 기준 라인을 중간값으로 하는 허용범위 안에 있는지, 또는 상기 허용범위 밖에 있는지 판정하는 판정단계와, 상기 판정단계 결과 상기 꼭짓점이 상기 허용범위 밖에 있는 것으로 판정되면, 상기 제1단위 스캔 라인을 다수의 분할 스캔 라인으로 분할하여 상기 연동 스캔 오차를 보정하는 분할 보정단계를 더 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분할 보정단계는 상기 판정단계 결과 상기 꼭짓점이 상기 허용범위 밖에 있는 것으로 판정되면, 상기 제1단위 스캔 라인에서 상기 기준 라인과 가장 멀리 떨어진 최대 꼭짓점을 기준으로 상기 제1단위 스캔 라인을 분할하여 다수의 분할 스캔 라인을 생성하는 분할단계와, 상기 분할 스캔 라인의 상기 최대 꼭짓점 및 상기 교점을 상기 기준 라인상에 일치시키고, 상기 분할 스캔 라인을 상기 기준 라인과 일치되도록 하여 상기 연동 스캔 오차를 보정하는 3차 보정단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스테이지 및 레이저 스캐너가 연동되도록 하되, 특히, 스테이지가 정속으로 동작되도록 하면서 보정을 하기 때문에, 보정 속도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 스캔 라인을 교점 및 꼭짓점을 양단부로 하는 단위 스캔 라인으로 세분화하여 보정함으로써, 연동 스캔 오차가 좀더 정확하게 보정될 수 있고, 대면적 스캐닝에서도 높은 보정 정밀도가 구현될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제1보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 스캔단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제2스캔 정보를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제2스캔 정보를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제2보정단계를 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 1차 보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 선정단계 및 2차 보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 판정단계 및 분할 보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "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 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐닝 장치를 나타낸 구성도이다.
스캐닝 장치는 레이저 스캐너(110), 스테이지(120) 그리고 보정부(130)를 포함할 수 있다.
레이저 스캐너(110)는 레이저 빔을 출사하는 발진기와, 출사된 레이저 빔을 제1방향 또는 제1방향에 수직한 제2방향으로 각각 편향시키기 위한 드라이버 및 반사 미러를 가질 수 있다.
스테이지(120)는 제1방향 또는 제2방향으로 이동될 수 있으며, 스테이지(120)의 상부에는 보정용 기판(10)이 놓일 수 있다. 보정용 기판(10)은 레이저 스캐너(110)에서 출사되는 레이저가 입사되면, 입사된 부분이 표시되도록 할 수 있다.
보정부(130)는 레이저 스캐너(110)의 스캔 오차를 보정할 수 있으며, 레이저 스캐너(110) 및 스테이지(120)가 연동하여 작동하면서 생성하는 연동 스캔 오차를 보정할 수 있다. 보정부(130)는 후술할 제1보정단계 및 제2보정단계를 수행할 수 있다.
이하에서는, 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제1보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법은 제1보정단계(S210), 스캔단계(S220) 그리고 제2보정단계(S230)를 포함할 수 있다.
제1보정단계(S210)는 레이저 스캐너가 일정 영역(310)을 스캔하여 획득되는 제1스캔 정보를 미리 생성된 제1기준 정보와 비교하여 레이저 스캐너의 스캔 오차를 보정하는 단계일 수 있다.
여기서, 일정 영역(310)은 스캐닝 장치가 최종적으로 스캔하고자 하는 전체 스캔 영역(300)보다 작을 수 있다. 일정 영역(310)은 레이저 스캐너(110)의 스캔 용량에 대응되는 영역일 수 있기 때문에, 일정 영역(310)은 레이저 스캐너(110)의 스캔 용량에 따라 달라질 수 있다. 레이저 스캐너(110)의 스캔 오차가 정확히 보정되면, 전체 스캔 영역(300)이 대면적이더라도 높은 보정 정확도가 확보될 수 있다.
제1보정단계(S210)에서 레이저 스캐너는 일정 영역(310)에 배열되는 포인트(311)를 스캔할 수 있으며, 이에 따라서, 생성되는 제1스캔 정보는 포인트 스캔 정보일 수 있다. 제1기준 정보는 미리 생성되어 저장될 수 있으며, 제1스캔 정보를 제1기준 정보에 맞게 보정함으로써, 레이저 스캐너의 스캔 오차는 보정될 수 있다.
일정 영역(310)에 배열되는 포인트(311)의 개수는 특정하게 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 7×7, 5×5 또는 9×9와 같은 형태에서 포인트 투 포인트(Point to Point) 형태의 보정이 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 스캔단계를 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제2스캔 정보를 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제2스캔 정보를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2, 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 스캔단계(S220)는 레이저 스캐너 및 보정용 기판이 놓이는 스테이지가 동시에 연동하여 스테이지의 전체 스캔 영역 상에 양의 기울기를 가지는 제1스캔 라인 및 음의 기울기를 가지는 제2스캔 라인이 번갈아 반복되는 형태의 제2스캔 정보(400)를 획득하는 단계일 수 있다.
스캔단계(S220)에서는, 레이저 스캐너 및 스테이지가 모두 동작하게 되며, 레이저 스캐너의 동작과 스테이지의 동작의 합에 의해 원하는 제1스캔 라인 및 제2스캔 라인의 지그재그 모션이 구현될 수 있다.
제2스캔 정보(400)는 제1방향 스캔 정보(430) 및 제2방향 스캔 정보(440)를 가질 수 있다. 제1방향 스캔 정보(430)는 전체 스캔 영역(300)에 대해 제1방향(A1)으로 진행되어 획득될 수 있으며, 제2방향 스캔 정보(440)는 전체 스캔 영역(300)에 대해 제2방향(A2)으로 진행되어 획득될 수 있다.
도 5의 (a)는 제1방향 스캔 정보(430)를 나타낸 것인데, 제1방향 스캔 정보(430)는 양의 기울기를 가지는 제1스캔 라인(410) 및 음의 기울기를 가지는 제2스캔 라인(420)을 가질 수 있다. 제1방향 스캔 정보(430)는 제1스캔 라인(410) 및 제2스캔 라인(420)이 번갈아 반복되는 형태일 수 있다.
또한, 도 5의 (b)는 제2방향 스캔 정보(440)를 나타낸 것인데, 제2방향 스캔 정보(440)도 양의 기울기를 가지는 제1스캔 라인(410) 및 음의 기울기를 가지는 제2스캔 라인(420)이 번갈아 반복되는 형태일 수 있다.
스캔단계(S220)에서 스테이지는 정속 동작될 수 있으며, 스캔단계(S220)에서 획득되는 제2스캔 정보(400)는 기울기 전환 구간(450) 및 직선경로구간(460)을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 기울기 전환 구간(450)은 제1스캔 라인(410)에서 제2스캔 라인(420)로 전환되거나, 또는 제2스캔 라인(420)에서 제1스캔 라인(410)로 전환되는 구간일 수 있다.
그리고, 직선경로구간(460)은 기울기 전환 구간(450)을 연결할 수 있다.
스테이지는 중량이 크기 때문에, 만일 스테이지가 기울기 전환 구간(450)에서급격하게 기울기가 변화하는 동작을 수행하려면, 기울기 전환 구간(450)에서는 스테이지의 감속이 이루어져야 한다. 그리고 나서 스테이지가 기울기 전환 구간(450)을 벗어나면서 다시 속도가 증가하고 직선경로구간(460)에 접어들면 다시 정속 동작하다가 다시 기울기 전환 구간(450)에 접어들면 감속되어야 한다. 즉, 스테이지가 직선경로구간(460) 및 기울기 전환 구간(450)을 따라 이동하도록 동작하게 되면 가속, 정속, 감속, 가속, 정속, 감속을 반복해야 하고, 이렇게 되면, 스캔 정보를 보정시에, 스테이지의 속도까지 고려해야 하기 때문에 보정 연산이 복잡해지고 보정 연산 시간이 오래 걸릴 수 있으며, 높은 보정 정밀도 확도가 어려울 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 스테이지가 직선경로구간(460)에서 기울기 전환 구간(450)을 따르도록 동작하지 않고 직선경로구간(460)에서 곡선구간(461)을 따르도록 동작하도록 함으로써 스테이지가 정속으로 동작되도록 할 수 있다. 그리고 기울기 전환 구간(450)은 스테이지의 정속 동작과 레이저 스캐너의 스캔 동작의 연동으로 획득되도록 함으로써, 보정 연산이 복잡하지 않게 되고 보정 연산 시간도 줄어들도록 할 수 있어 스캐닝 속도가 향상될 수 있고 높은 보정 정밀도도 확보될 수 있다.
제2보정단계(S230)는 제2스캔 정보를 미리 생성된 제2기준 정보와 비교하여 레이저 스캐너 및 스테이지의 연동 스캔 오차를 보정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 제2보정단계를 나타낸 흐름도이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 제2보정단계(S230)는 1차 보정단계(S231), 선정단계(S232) 및 2차 보정단계(S233)를 가질 수 있다.
1차 보정단계(S231)는 제1스캔 라인 및 제2스캔 라인 중 해당되는 스캔 라인을 복수의 제1단위 스캔 라인으로 나누고, 제1단위 스캔 라인의 양단부를 기준 라인상에 일치시키는 단계일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 1차 보정단계를 설명하기 위한 예시도인데, 도 8의 (a)는 도 5의 (a)의 일부 비전영역(141)을 중심으로 확대하여 나타낸 것이다. 스캐닝 장치는 비전부(140, 도 1 참조)를 포함할 수 있으며, 비전부(140)는 전체 스캔 영역(300, 도 5 참조)을 복수의 비전영역(141)으로 분할할 수 있다.
제1보정단계(S210)에서 레이저 스캐너의 스캔 오차가 보정되었음에도 불구하고, 스테이지의 동작 중에 발생할 수 있는 오차(예를 들면, 기구적 오차)와, 이에 따른 레이저 스캐너 및 스테이지의 연동 오차에 의해, 도 8의 (a)에서 보는 바와 같이, 스캔단계(S220)에서 획득되는 스캔 라인(470)은 기준 라인(131)과 일치되지 못할 수 있다.
1차 보정단계(S231)에서는, 먼저 해당 스캔 라인(470)이 복수의 제1단위 스캔 라인(471)으로 나뉠 수 있다. 이때, 제1단위 스캔 라인(471)은 비전영역(141) 별로 나뉠 수 있다. 그러면, 제1단위 스캔 라인(471)의 양단부(472)는 비전영역(141)의 경계에 위치되는 지점이 될 수 있다.
그리고, 1차 보정단계(S231)에서는 도 8의 (b)에서 보는 바와 같이 제1단위 스캔 라인(471)의 양단부(472)를 기준 라인(131)상에 일치시킬 수 있다. 이를 위해, 제1단위 스캔 라인(471)은 양단부(472)가 기준 라인(131)상에 일치되도록 얼라인(Align) 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 선정단계 및 2차 보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
선정단계(S232)는 제1단위 스캔 라인 및 기준 라인이 서로 교차하는 교점과, 교점에 이웃한 제1단위 스캔 라인의 꼭짓점을 선정하는 단계일 수 있다. 즉, 도 9의 (a)에서 보는 바와 같이, 선정단계(S232)에서는 제1단위 스캔 라인(471) 및 기준 라인(131)이 서로 교차하는 교점(473a,473b,473c,473d)과, 교점(473a,473b,473c,473d)에 이웃한 제1단위 스캔 라인(471)의 꼭짓점(474a,474b,474c)이 선정될 수 있다.
2차 보정단계(S233)는 교점 및 꼭짓점을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인을 기준 라인(131)과 일치되도록 하여 연동 스캔 오차를 보정하는 단계일 수 있다.
하나의 꼭짓점을 기준으로 했을 때, 해당 꼭짓점 및 해당 꼭짓점 양측의 교점을 각각 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인이 생성될 수 있다. 여기서, 제2단위 스캔 라인은 해당 꼭짓점 및 교점을 연결하는 직선일 수 있다.
즉, 도 9의 (a)를 참조하면, 제일 좌측의 꼭짓점(474a)를 기준으로 하면, 꼭짓점(474a) 및 꼭짓점(474a) 좌측의 교점(473a)을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인(475a)과, 꼭짓점(474a) 및 우측의 교점(473b)을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인(475b)이 생성될 수 있다.
제2단위 스캔 라인(475a)은 제1단위 스캔 라인(471)에서 꼭짓점(474a) 및 꼭짓점(474a) 좌측의 교점(473a)을 양단점으로 하는 곡선에 근접한 좌표값을 가질 수 있다.
따라서, 도 9의 (b)에서 보는 바와 같이, 이러한 제2단위 스캔 라인(475a)을 기준 라인(131)에 맞게 보정하면 보정 연산 속도를 높여 보정 연산 시간도 줄어들 수 있다. 제2단위 스캔 라인(475a,475b)은 제1단위 스캔 라인(471)보다 세분화된 스캔 라인이기 때문에, 이러한 제2단위 스캔 라인(475a,475b) 수준에서 보정이 이루어짐에 따라 연동 스캔 오차는 더욱 정확하게 보정될 수 있다.
마찬가지 방법으로, 중앙의 꼭짓점(474b) 및 꼭짓점(474b) 좌측의 교점(473b)을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인(475c)과, 꼭짓점(474b) 및 우측의 교점(473c)을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인(475d)이 생성될 수 있고, 우측의 꼭짓점(474c) 및 꼭짓점(474c) 좌측의 교점(473c)을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인(475e)과, 꼭짓점(474c) 및 우측의 교점(473d)을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인(475f)이 생성될 수 있는데, 각각의 제2단위 스캔 라인(475c,475d,475e,475f)에 대해서도 전술한 방법을 통해 보정함으로써 연동 스캔 오차가 보정될 수 있다. 1차 보정단계(S231), 선정단계(S232) 및 2차 보정단계(S233)는 모든 비전영역(141)에 대해 수행될 수 있다.
그리고, 제2보정단계(S230)는 판정단계(S234)와 분할 보정단계(S235)를 가질 수 있다.
판정단계(S234)는 선정단계(S232) 이후, 꼭짓점이 기준 라인을 중간값으로 하는 허용범위 안에 있는지, 또는 허용범위 밖에 있는지 판정하는 단계일 수 있다. 즉, 도 9의 (a)에서 보는 바와 같이, 판정단계(S232)는 꼭짓점(474a,474b,474c)이 기준 라인(131)을 중간값으로 하는 허용범위(135) 안에 있는지, 또는 허용범위(135) 밖에 있는지 판정하는 단계일 수 있다. 허용범위(135)는 미리 설정될 수 있다.
분할 보정단계(S235)는 판정단계(S234) 결과 꼭짓점이 허용범위 밖에 있는 것으로 판정되면, 제1단위 스캔 라인을 다수의 분할 스캔 라인으로 분할하여 연동 스캔 오차를 보정하는 단계일 수 있다.
분할 보정단계(S235)는 분할단계(S236) 및 3차 보정단계(S237)를 가질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법의 판정단계 및 분할 보정단계를 설명하기 위한 예시도이다.
분할단계(S236)는 판정단계(S232) 결과 꼭짓점이 허용범위 밖에 있는 것으로 판정되면, 제1단위 스캔 라인에서 기준 라인과 가장 멀리 떨어진 최대 꼭짓점을 기준으로 제1단위 스캔 라인을 분할하여 분할 스캔 라인을 생성하는 단계일 수 있다.
즉, 도 10의 (a)에서 보는 바와 같이, 꼭짓점(476)이 허용범위(135)를 벗어나는 경우, 제1단위 스캔 라인(471)은 기준 라인(131)과 가장 멀리 떨어진 최대 꼭짓점(476)을 기준으로 분할될 수 있다. 그리고 그 결과, 최대 꼭짓점(476) 및 최대 꼭짓점(476) 좌측의 교점(473a)을 양단점으로 하는 제1분할 스캔 라인(471a)과, 최대 꼭짓점(476) 및 최대 꼭짓점(476) 우측의 교점(473b)을 양단점으로 하는 제2분할 스캔 라인(471b)이 생성될 수 있다.
3차 보정단계(S237)는 분할 스캔 라인의 최대 꼭짓점 및 교점을 기준 라인상에 일치시키고, 분할 스캔 라인을 기준 라인과 일치되도록 하여 연동 스캔 오차를 보정하는 단계일 수 있다.
즉, 도 10의 (b)를 참조하면, 3차 보정단계(S237)에서는 제1분할 스캔 라인(471a)의 최대 꼭짓점(476) 및 교점(473a)이 기준 라인(131) 상에 일치됨으로써, 최대 꼭짓점(476) 및 교점(473a)이 제1분할 스캔 라인(471a)의 양단점이 될 수 있다. 그러면, 이 상태에서 전술한 선정단계(S232) 및 2차 보정단계(S233)에서 설명한 공정이 다시 수행될 수 있다. 즉, 도 9에서 설명한 방식을 적용하여, 제1분할 스캔 라인(471a)의 교점(473) 및 꼭짓점(474)이 선정될 수 있으며, 교점 및 꼭짓점을 양단점으로 하는 제3단위 스캔 라인을 기준 라인(131)과 일치되도록 하여 연동 스캔 오차를 보정할 수 있다. 즉, 제일 좌측의 교점(473a) 및 교점(473a)의 바로 우측의 꼭짓점(474)을 양단점으로 하는 제3단위 스캔 라인(479a)를 생성하고, 제3단위 스캔 라인(479a)을 기준 라인(131)에 맞게 보정함으로써 연동 스캔 오차를 보정할 수 있다.
만일, 분할 스캔 라인이 허용범위를 벗어나는 경우 분할단계(S236)는 반복될 수 있으며, 분할 스캔 라인이 허용범위 내에 있는 경우 3차 보정단계(S237)가 수행될 수 있다. 이를 통해, 연동 스캔 오차가 좀더 정확하게 보정될 수 있고, 대면적 스캐닝에서도 높은 정밀도가 구현될 수 있다.
한편, 도 9의 (a)는 제1단위 스캔 라인(471)의 꼭짓점들이 모두 허용범위 내에 있기 때문에, 이 경우 판정단게(S234)에서는 꼭짓점이 허용범위 내에 있는 것으로 판정될 수 있으며, 따라서, 분할 보정단계(S235)를 거치지 않고 바로 2차 보정단계(S233)가 진행될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 레이저 스캐너 120: 스테이지
130: 보정부 131: 기준 라인
135: 허용범위 140: 비전부
141: 비전영역 400: 제2스캔 정보
410: 제1스캔 라인 420: 제2스캔 라인
450: 기울기 전환 구간 460: 직선경로구간
461: 곡선구간 470: 스캔 라인
471: 제1단위 스캔 라인 473: 교점
474: 꼭짓점 475: 제2단위 스캔 라인
476: 최대 꼭짓점 471a: 제1분할 스캔 라인
471b: 제2분할 스캔 라인

Claims (8)

  1. 레이저 스캐너가 일정 영역을 스캔하여 획득되는 제1스캔 정보를 미리 생성된 제1기준 정보와 비교하여 상기 레이저 스캐너의 스캔 오차를 보정하는 제1보정단계;
    상기 레이저 스캐너 및 보정용 기판이 놓이는 스테이지가 동시에 연동하여 상기 스테이지의 전체 스캔 영역 상에 양의 기울기를 가지는 제1스캔 라인 및 음의 기울기를 가지는 제2스캔 라인이 번갈아 반복되는 형태의 제2스캔 정보를 획득하는 스캔단계; 그리고
    상기 제2스캔 정보를 미리 생성된 제2기준 정보와 비교하여 상기 레이저 스캐너 및 상기 스테이지의 연동 스캔 오차를 보정하는 제2보정단계를 포함하며,
    상기 제2스캔 정보는
    상기 전체 스캔 영역에 대해 제1방향으로 진행되는 제1방향 스캔 정보와,
    상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 진행되는 제2방향 스캔 정보를 가지는 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1보정단계에서,
    상기 제1스캔 정보는 포인트 스캔 정보인 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일정 영역은 상기 전체 스캔 영역보다 작은 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2스캔 정보는
    상기 제1스캔 라인에서 상기 제2스캔 라인으로 전환되거나, 상기 제2스캔 라인에서 상기 제1스캔 라인으로 전환되는 기울기 전환 구간과,
    상기 기울기 전환 구간을 연결하는 직선경로구간을 가지며,
    상기 기울기 전환 구간은 상기 스테이지의 정속 동작과 상기 레이저 스캐너의 스캔 동작의 연동에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2기준 정보는 기준 라인을 가지며,
    상기 제2보정단계는
    상기 제1스캔 라인 및 상기 제2스캔 라인 중 해당되는 스캔 라인을 복수의 제1단위 스캔 라인으로 나누고, 상기 제1단위 스캔 라인의 양단부를 상기 기준 라인상에 일치시키는 1차 보정단계와,
    상기 제1단위 스캔 라인 및 상기 기준 라인이 서로 교차하는 교점과, 상기 교점에 이웃한 상기 제1단위 스캔 라인의 꼭짓점을 선정하는 선정단계와,
    상기 교점 및 상기 꼭짓점을 양단점으로 하는 제2단위 스캔 라인을 상기 기준 라인과 일치되도록 하여 상기 연동 스캔 오차를 보정하는 2차 보정단계를 가지는 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2보정단계는
    상기 선정단계 이후, 상기 꼭짓점이 상기 기준 라인을 중간값으로 하는 허용범위 안에 있는지, 또는 상기 허용범위 밖에 있는지 판정하는 판정단계와,
    상기 판정단계 결과 상기 꼭짓점이 상기 허용범위 밖에 있는 것으로 판정되면, 상기 제1단위 스캔 라인을 다수의 분할 스캔 라인으로 분할하여 상기 연동 스캔 오차를 보정하는 분할 보정단계를 더 가지는 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분할 보정단계는
    상기 판정단계 결과 상기 꼭짓점이 상기 허용범위 밖에 있는 것으로 판정되면, 상기 제1단위 스캔 라인에서 상기 기준 라인과 가장 멀리 떨어진 최대 꼭짓점을 기준으로 상기 제1단위 스캔 라인을 분할하여 다수의 분할 스캔 라인을 생성하는 분할단계와,
    상기 분할 스캔 라인의 상기 최대 꼭짓점 및 상기 교점을 상기 기준 라인상에 일치시키고, 상기 분할 스캔 라인을 상기 기준 라인과 일치되도록 하여 상기 연동 스캔 오차를 보정하는 3차 보정단계를 가지는 것을 특징으로 하는 스캐너 및 스테이지를 연동한 보정방법.
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