KR20050078411A

KR20050078411A - Laser monitoring system in laser pattering system

Info

Publication number: KR20050078411A
Application number: KR1020040005840A
Authority: KR
Inventors: 복나리; 조태형; 박세준
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-05

Abstract

본 발명은 레이저 모니터링 시스템에 관한 것으로 포토다이오드를 이용하여 레이저의 성능을 측정할 수 있도록 한다. 또한, 실시간으로 레이저의 성능을 측정할 수 있도록 하여 초기에 최적화된 상태 그대로 일정하게 레이저의 성능이 유지되고 있는지 용이하게 확인할 수 있게 되어 안정된 레이저 빔을 이용한 가공이 가능하다. The present invention relates to a laser monitoring system and to measure the performance of the laser using a photodiode. In addition, it is possible to measure the performance of the laser in real time, so that it is easy to check whether the performance of the laser is constantly maintained as it is optimized at the initial stage.

Description

Laser Monitoring System In Laser Pattering System

본 발명은 레이저를 이용하여 평판 표시장치를 패터닝 하는 시스템에서 레이저의 성능을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 평판 표시장치 기판상에 전극 패턴 형성을 위한 레이저 패터닝 시스템에서 포토다이오드를 사용하여 레이저의 특성을 실시간으로 측정하기 위한 레이저 패터닝 시스템에서의 레이저 모니터링 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the performance of a laser in a system for patterning a flat panel display using a laser. In particular, the present invention relates to an apparatus for measuring a laser using a photodiode in a laser patterning system for forming an electrode pattern on a flat panel display substrate. A laser monitoring system in a laser patterning system for measuring properties in real time.

평판 표시장치에 있어서, 가공된 전극 패턴은 최종적으로 제품 생산 시 데이터 송수신의 중요한 역할을 하고 있어, 전극 패턴의 가공 품질의 정도가 중요하다. 이러한 레이저를 이용한 패터닝 시스템에서 가공 품질에 가장 큰 영향을 미치는 것이 레이저 성능이므로 레이저의 파워 및 빔의 특성에 대해 실시간으로 측정하는 것이 필요하다. 지속적인 레이저 모니터링을 통해 레이저의 조정, 유지 보수 및 교체시기를 결정할 수 있어, 레이저의 질 저하로 인한 가공 품질이 저하되는 것을 예방할 수 있다. In the flat panel display, the processed electrode pattern finally plays an important role in data transmission and reception during product production, and thus the degree of processing quality of the electrode pattern is important. In the laser patterning system, the laser performance has the greatest influence on the processing quality. Therefore, it is necessary to measure the power of the laser and the characteristics of the beam in real time. Continuous laser monitoring allows you to determine when to adjust, maintain, and replace lasers, helping to prevent degradation of machining quality due to laser degradation.

기판 위에서의 레이저 성능을 보장하기 위해서는 마스크 상에서의 레이저 성능이 보장되어야 하며, 따라서 마스크 상에서 레이저 성능을 측정할 수 있어야 한다. 그러나 마스크 상에서 직접 관찰이 상당히 난해 하여 레이저 빔의 성능을 간접적으로 측정하였다. 즉, 종래의 레이저 성능 모니터링 시스템은 일반적으로 레이저 시작 단 및 이미지 단과 빔프로파일러를 통한 중간 단에서 레이저의 성능을 측정하는 방식이었다. 또한, 광빔 출력을 모니터링 하기 위하여 작은 광학 헤드를 새롭게 추가하는 방식도 있었다.In order to ensure laser performance on the substrate, laser performance on the mask must be ensured, and therefore laser performance on the mask must be measurable. However, direct observation on the mask was quite difficult and the performance of the laser beam was indirectly measured. In other words, the conventional laser performance monitoring system generally measures the performance of the laser at the laser start stage and the intermediate stage through the image stage and the beam profiler. In addition, new small optical heads were added to monitor the light beam output.

도 1은 종래의 레이저 패터닝 시스템과 레이저 성능을 모니터링 하는 시스템의 구성도를 나타낸다. 1 shows a schematic diagram of a conventional laser patterning system and a system for monitoring laser performance.

레이저 시작 단에서 레이저 성능의 측정은 레이저발진장치 상(10)의 레이저 해드(101)에서 파워미터(102)로 레이저의 에너지 및 파워를 측정한다. The measurement of laser performance at the laser start stage measures the energy and power of the laser with a power meter 102 at the laser head 101 on the laser oscillator 10.

레이저발진장치(10)에서 전송되는 레이저는 호모지나이저(11)에서 균일하게 분포되며 마스크 시스템(13)으로 전송된다. 레이저 중간 단에서의 레이저 성능의 측정은 호모지나이저(11)에서 마스크 시스템(13)으로 전송되는 레이저 빔을 호모지나이저(11)와 마스크 시스템(13) 사이에 위치한 빔스플리터(12)로 반사시켜 빔프로파일러로 실시한다. 중간 단에서는 빔의 크기 와 유니퍼미티(uniformity)가 측정된다. The laser transmitted from the laser oscillator 10 is uniformly distributed in the homogenizer 11 and transmitted to the mask system 13. Measurement of the laser performance at the laser intermediate stage reflects the laser beam transmitted from the homogenizer 11 to the mask system 13 to the beam splitter 12 located between the homogenizer 11 and the mask system 13. This is done with a beam profiler. In the middle stage, the beam size and uniformity are measured.

이미지 단에서의 에너지 및 파워는 마스크 시스템(13)을 통해 기판상에 전사되는 레이저를 에너지/파워 미터(19)로 측정된다. The energy and power at the image stage are measured with an energy / power meter 19 of a laser transferred onto the substrate via the mask system 13.

상기 레이저 성능의 간접적 모니터링은 빔스플리터(12)가 공정시 외곽으로 이동되어야 하므로 실시간으로 레이저의 성능을 측정할 수 없다. 또한, 초기의 최적화된 상태로 일정하게 유지되고 있는지 확인이 어려운 문제점이 있다. The indirect monitoring of the laser performance cannot measure the laser performance in real time because the beam splitter 12 must be moved outward during the process. In addition, there is a problem that it is difficult to check whether the initial optimized state is kept constant.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 레이저를 이용한 평판 표시장치에 전극 패턴 형성 과정시 레이저의 성능을 모니터링하는 시스템에 관한 것으로서 실시간으로 레이저의 성능을 관찰하여 초기의 최적화된 상태로 일정하게 유지되고 있는지 확인 할 수 있도록 하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, the present invention relates to a system for monitoring the performance of the laser during the electrode pattern forming process in the flat panel display using the laser to observe the performance of the laser in real time It is to make sure that it is kept constant in an optimized state.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 레이저 발진장치, 호모지나이저, 마스크시스템, 이미지 단을 포함하여 이루어지는 레이저 패터닝 시스템에서의 레이저 모니터링 시스템에서, 레이저 모니터링 시스템은 레이저 발진장치로부터 전송된 레이저 빔의 단면의 에너지 강도를 균일하게 분포시키는 호모지나이저와 호머지나이저로부터 일부 산란된 레이저빔을 측정하는 포토다이오드를 포함하여 이루어진다. In the laser monitoring system in a laser patterning system comprising a laser oscillator, a homogenizer, a mask system, an image stage to achieve the above technical problem, the laser monitoring system is the energy of the cross section of the laser beam transmitted from the laser oscillator It comprises a homogenizer which distributes the intensity uniformly and a photodiode which measures some scattered laser beam from the homezer.

레이저 모니터링 시스템은 레이저빔 경로 상으로부터 외곽으로 이동이 가능하고 호모지나이저로부터 전송되는 레이저빔을 반사시킬수 있는 빔스플리터 및 반사된 레이저빔을 측정하는 빔프로파일러를 더 포함할 수 있다. The laser monitoring system may further include a beam splitter capable of moving outward on the laser beam path and reflecting the laser beam transmitted from the homogenizer and a beam profiler for measuring the reflected laser beam.

레이저발진장치는 큐스위칭방식의 다이오드펌핑 고체 레이저이며, 상기 포토다이오드는 150 내지 1150nm 파장의 레이저의 파형 및 에너지를 관찰할 수 있다.The laser oscillation device is a q-switching diode-pumped solid-state laser, and the photodiode can observe the waveform and energy of the laser having a wavelength of 150 to 1150 nm.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. These examples are only for illustrating the present invention, and the protection scope of the present invention is not limited by these examples.

도 2는 본 발명에 의한 레이저 모니터링 시스템 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a laser monitoring system according to the present invention.

도 3은 도 2의 플라이아이 렌즈의 특성을 이용한 포토다이오드에 의한 레이저 모니터링의 구성도이다. 3 is a block diagram of laser monitoring by a photodiode using the characteristics of the fly's eye lens of FIG.

레이저발진장치(20)로부터 전송된 레이저는 호모지나이저(21)에서 일정하게 분포되어 마스크 시스템(13)으로 전송된다. 레이저의 성능을 간접적으로 측정할 때는 호모지나이저(21)와 마스크 시스템(13) 사이에 위치하고 레이저빔 경로 상으로부터 외곽으로 이동이 가능한 빔스플리터(12)에 의해 레이저를 반사시켜 빔프로파일러로 측정한다. 마스크 시스템(23) 면의 레이저와 동일한 상태의 레이저 성능을 측정하기 위해서 레이저는 빔프로파일러(25)와 빔스플리터(22) 사이에 렌즈시스템(24)을 거치는 것이 바람직하다. 빔프로파일러는 300 내지 1200nm 파장의 레이저 형상을 관찰할 수 있는 것이 바람직하다.The laser transmitted from the laser oscillation device 20 is uniformly distributed in the homogenizer 21 and transmitted to the mask system 13. When indirectly measuring the performance of the laser, the beam is reflected by the beam splitter 12 between the homogenizer 21 and the mask system 13 and movable outward on the laser beam path and measured by the beam profiler. do. In order to measure the laser performance in the same state as the laser on the mask system 23 surface, the laser preferably passes through the lens system 24 between the beam profiler 25 and the beam splitter 22. It is preferable that the beam profiler can observe the laser shape of 300-1200 nm wavelength.

레이저발진장치(20)는 레이저빔을 발진하는 장치로서 바람직하게는 펄스 안정성이 우수한 큐 스위칭 방식의 다이오드펌프고체레이저(Diode Pumped Solid State Laser)를 사용한다. The laser oscillator 20 is a device for oscillating a laser beam, and preferably uses a diode-switched diode pump solid state laser having excellent pulse stability.

실시간으로 측정하기 위해서, 도 3에서 보는 바와 같이, 호모지나이저(30) 내부에 위치하고 레이저를 일정하게 분포시키는 플라이 아이 렌즈(31)로 부터 산란되는 레이저빔을 포토다이오드(40)로 측정한다. 호모지나이저(30) 내부에 위치한 플라이 아이 렌즈(31)에서 산란된 균일하게 분포된 레이저는 포토다이오드(40)로 들어와서 연산기(50)를 통해 광형상 에너지 등을 확인 될 수 있다. 포토다이오드(40)는 150 내지 1150nm 파장의 레이저 파형 및 에너지를 관찰할 수 있는 것이 바람직하다. In order to measure in real time, as shown in FIG. 3, the laser beam scattered from the fly's eye lens 31, which is located inside the homogenizer 30 and uniformly distributes the laser, is measured by the photodiode 40. The uniformly distributed laser scattered from the fly's eye lens 31 located inside the homogenizer 30 may enter the photodiode 40 and check the optical energy through the calculator 50. Photodiode 40 is preferably able to observe the laser waveform and energy of the wavelength of 150 to 1150nm.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기존의 레이저 모니터링 시스템에 포토다이오드를 더 포함하도록 구성된 레이저 모니터일 시스템을 이용하여 초기에 최적화된 상태로 레이저가 일정하게 유지됨을 확인할 수 있다. 또한, 실시간으로 레이저의 성능을 측정하여 필요한 정보를 사용자에게 제공하여 레이저 성능 변화시 즉각적인 대응이 가능하도록 할 수 있다. As described above, the present invention can confirm that the laser is constantly maintained in an optimized state by using a laser monitor system configured to further include a photodiode in the existing laser monitoring system. In addition, by measuring the performance of the laser in real time to provide the user with the necessary information to be able to respond immediately to changes in the laser performance.

도 1은 종래의 레이저 패터닝 시스템과 레이저 성능을 모니터링 하는 시스템의 구성도이다. 1 is a block diagram of a conventional laser patterning system and a system for monitoring laser performance.

도 3은 도 2의 플라이 아이 렌즈의 특성을 이용한 포토다이오드에 의한 레이저 모니터링의 구성도이다. 3 is a block diagram of laser monitoring by a photodiode using the characteristics of the fly's eye lens of FIG.

Claims

A laser monitoring system in a laser patterning system comprising a laser oscillator, a homogenizer, a mask system, and an image stage, said homogenizer for uniformly distributing energy intensity of a cross section of a laser beam transmitted from said laser oscillator. Fly-eye lenses in Niger;

And a photodiode measuring the scattered laser beam in the fly's eye lens.

The method of claim 1,

And a beam splitter capable of moving outward from the laser beam path and reflecting the laser beam transmitted from the homogenizer and a beam profiler for measuring the reflected laser beam. Laser monitoring system

The method of claim 1,

The laser oscillation apparatus is a diode switching solid-state laser of the cuswitching method, the photodiode laser monitoring system in the laser patterning system, characterized in that to observe the waveform and energy of the laser of 150 to 1150nm wavelength.