KR20180045928A - manufacturing apparatus for mask stick and manufacturing method for mask stick thereby - Google Patents

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KR20180045928A
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a mask stick by using a laser. The apparatus includes: a laser beam irradiating unit for supplying a laser beam and irradiating the laser beam onto a processing area of a stick base to process the stick base; a stage unit provided thereon with a mount chuck on which a processing region of the stick base is mounted, wherein the mount chuck is driven in four axial directions; a roll-to-roll unit integrally coupled with the stage unit and disposed on both sides of the mount chuck along the tensile direction of the stick base to continuously supply the stick base on the mount chuck; and a control unit for controlling the laser beam irradiating unit, the stage unit, and the roll-to-roll unit. Accordingly, the present invention has advantages of enabling precise processing by mounting the processing region of the stick base on the mount chuck and stably mounting a cell pattern region, and reducing the size of the entire apparatus by the size of the mount chuck corresponding to the cell pattern region. In addition, fine patterns can be continuously and precisely processed, and the product yield can be improved because the stick base is continuously supplied by the roll-to-roll unit.

Description

마스크 스틱 가공 장치 및 이를 이용한 마스크 스틱 가공 방법{manufacturing apparatus for mask stick and manufacturing method for mask stick thereby}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a mask stick processing apparatus,

본 발명은 레이저를 이용한 마스크 스틱 가공 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 금속 기재의 미세 패턴 마스크(Fine Metal Mask, FMM) 스틱을 가공하기 위하여, 안착척 상에 스틱기재의 가공영역을 안착시켜 장치의 최소화를 도모하고, 미세 패턴의 정밀 가공이 가능하며, 롤투롤부에 의해 스틱기재가 연속공급되도록 하여 공정 수율을 개선시킨 마스크 스틱 가공 장치 및 이를 이용한 마스크 스틱 가공 방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an apparatus and a method for machining a mask stick using a laser, and more particularly, to a method for machining a fine metal mask (fine metal mask, FMM) stick, And to provide a mask stick machining apparatus and a mask stick machining method using the same, which are capable of precisely machining a fine pattern and continuously supplying the stick base material by a roll roll part, thereby improving the process yield.

액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 유기발광전계표시장치(OLED; Organic Light Emitting Device)와 같은 평판표시장치의 고해상도의 품질이 요구됨에 따라, 상기 평판표시장치의 제조에 필요한 패턴이 미세화되고 있다.A high resolution quality of a flat panel display device such as a liquid crystal display (LCD) and an organic light emitting display (OLED) is required, so that a pattern necessary for manufacturing the flat panel display is miniaturized have.

예컨대, 유기발광전계표시장치(OLED)를 제조하기 위해서는 R(Red), G(Green), B(blue) 각각의 유기 발광층의 패턴을 형성해야 하며, 패턴 형성을 위해서는 상기 R, G, B 패턴과 대응하는 사각, 마름모 등의 미세 패턴을 가지는 섀도우 마스크를 이용하여 증착함으로써 형성한다. 즉, 증착용 섀도우 마스크의 패턴을 통해 R, G, B 각각의 유기 발광 재료를 통과시키면, 상기 패턴과 대응하는 형태로 증착되어 R, G, B 각각의 발광 물질이 형성된다.For example, in order to manufacture the organic light emitting display device OLED, it is necessary to form a pattern of the organic light emitting layer of each of R (Red), G (Green) and B (blue) By using a shadow mask having a fine pattern such as a square or a rhombus corresponding to the mask pattern. That is, when each of the R, G, and B organic emission materials is passed through the pattern of the deposition-wearing shadow mask, the R, G, and B light-emitting materials are deposited in a form corresponding to the pattern.

이러한 증착용 섀도우 마스크는 일반적으로 인바(invar)나 스테인레스 스틸과 같은 금속 재질의 마스크(FMM; Fine Metal Mask)가 주로 이용된다.Such shadow mask is typically made of a metal mask (FMM) such as invar or stainless steel.

한편, 이러한 섀도우 마스크를 제조하는 방법은 포토리소그라피 공정을 통해 제조한다. 즉, 먼저 금속 재질로 이루어진 베이스 기재 상면에 포토레지스트(PR)를 코팅하는 과정, 포토레지스트(PR)를 가열하는 과정(Pre-bake), 증착용 섀도우 마스크에 형성하고자 하는 패턴과 대응하는 패턴을 가지는 포토 마스크를 포토레지스트(PR)가 도포된 베이스 기재 상에 위치시킨 후, 노광시키는 과정, 노광 후에 현상(Develop) 및 가열(Post-bake)하는 과정, 습식 에칭(wet-etching) 과정, 잔류하는 포토레지스트를 제거하는 스트립(PR strip) 과정을 거친다.On the other hand, a method of manufacturing such a shadow mask is manufactured through a photolithography process. That is, a process of coating a photoresist (PR) on the top surface of a base material made of a metal material, a process of pre-bake the photoresist (PR), a process of forming a pattern corresponding to a pattern to be formed on the deposition mask A photomask having a photoresist PR is placed on a base substrate coated with a photoresist PR and then exposed and developed, developed and post-baked, wet-etched, A photoresist stripping process (PR strip process) is performed.

그런데, 전술한 바와 같이, UHD와 같은 고해상도 모바일의 유기발광전계표시장치(OLED)를 제조하기 위해서는 미세 패턴을 형성해야 하는데, 이를 위해서는 증착용 마스크의 패턴 또한 미세화되어야 하며, 가공된 패턴에 이상적으로 45도의 테이퍼 형태를 통해 방사형으로 증착되는 유기 물질이 패턴되어야 할 위치에 도달하기 전에 가파른 가공 구조로 인해 균일하게 도포가 되지 않는 이른바 섀도우 효과를 방지해야 한다.However, as described above, in order to manufacture a high-resolution mobile organic light emitting display device (OLED) such as a UHD, a fine pattern must be formed. For this purpose, the pattern of the evaporation mask must be miniaturized, The 45 degree tapered shape should prevent the so-called shadow effect, which is not uniformly applied due to the steep machining structure, before the radially deposited organic material reaches the position to be patterned.

예컨대 500 ppi의 고해상도 이상의 표시장치의 제조를 위해서는 30㎛ 이하의 미세 패턴을 형성해야 하며, 이에 따라 30㎛ 이하 미세 패턴을 가지는 증착용 섀도우 FMM을 제조해야 한다. 하지만, 상술한 과정을 거치는 포토리소그라피 방법은 등방성 에칭 진행이라는 습식 에칭의 근본적인 문제로 인해, 선형의 테이퍼 형태를 가진 30㎛ 이하 미세 패턴을 가공하기 어려운 문제가 있고, 이를 해결하기 위해 필름의 두께를 얇게 하고 패턴 형성 시에 전면과 후면에서 위에 기술한 습식 에칭을 반복 해야하는 단점이 있다.For example, in order to manufacture a display device having a high resolution of 500 ppi or higher, a fine pattern of 30 탆 or less must be formed, and accordingly, a vapor deposition shadow FMM having a fine pattern of 30 탆 or less must be manufactured. However, in the photolithography method through the above-described process, there is a problem that it is difficult to process a fine pattern of 30 μm or less having a linear taper shape due to the fundamental problem of wet etching, ie, isotropic etching progress. To solve this problem, There is a disadvantage that the wet etching described above must be repeated on the front surface and the rear surface at the time of pattern formation.

현재 두께가 약 20㎛인 금속 필름을 베이스 기재로 사용하는데 얇은 섀도우 마스크의 두께로 인하여 컨트롤 또는 핸들링이 어려운 문제가 있고, 대면적 공정 시에는 마스크가 쳐지는 문제가 발생된다.A metal film having a thickness of about 20 mu m is used as a base substrate. However, since the thickness of the thin shadow mask is difficult to control or handle, there is a problem that the mask is stuck in a large-area process.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 레이저를 이용하여 여러 공정을 거치지 않고 베이스 상에 미세(fine) 패턴을 직접 가공하는 장치에 관한 기술을 출원(출원번호 10-2015-0036810호)하였으며, 이는 요구되는 패턴의 크기와 간격에 따라 적절히 설계된 광학계와 마스크 프로젝션을 이용하여 섀도우 마스크의 제작이 가능한 레이저 패터닝을 이용한 섀도우 마스크의 제조 장치에 관한 기술이다.In order to solve this problem, the present applicant has filed a patent application (Application No. 10-2015-0036810) on a device for directly processing a fine pattern on a base without using various processes using a laser, And an apparatus for manufacturing a shadow mask using laser patterning capable of fabricating a shadow mask using an optical system and a mask projection suitably designed according to a size and an interval of a required pattern.

도 1은 이러한 종래 기술을 개략적으로 도시한 것으로서, 레이저를 이용하여 피가공대상물에 3차원 패터닝을 하는 장치에 있어서, 펄스 레이저 빔을 공급하는 소스부와, 상기 레이저 빔의 에너지를 상기 피가공대상물의 표면 상에 특정 분포로 형성시키기 위한 광학부와, 3차원 구조물 패턴의 형성을 위해 상기 피가공대상물의 표면 상에서 레이저 빔의 위치를 3차원 구조물의 특정 위치로 상대 이동시키는 구동부로 크게 구성된다.FIG. 1 schematically shows such a prior art, and is an apparatus for three-dimensionally patterning an object to be processed with a laser, comprising: a source portion for supplying a pulse laser beam; And a driving unit for relatively moving the position of the laser beam on the surface of the workpiece to a specific position of the three-dimensional structure for the formation of the three-dimensional structure pattern.

여기에서 상기 피가공대상물은 상술한 바와 같은 FMM에 적용될 수 있으며, 이러한 FMM은 일반적으로 인장방향에 대해 스틱(FMM stick) 형태로 제공되게 되고, 이는 셀패턴(cell pattern) 영역과 더미패턴(dummy pattern) 영역으로 나뉘어져 형성된다.The FMM is generally provided in the form of a stick (FMM stick) with respect to the tensile direction, and it has a cell pattern area and a dummy pattern (dummy pattern) pattern region.

이러한 형태의 FMM 스틱에 있어서, 셀패턴 영역의 가공은 미리 단위 가공영역을 설정하고, 상기 단위 가공영역 상에 어레이빔(array beam)이 이동하는 스캔경로 및 특정 스텝피치를 설정하는 하는 방법으로 이루어지게 되고, 더미패턴 영역은 스팟빔(spot beam)에 의해 가공이 이루어지게 된다.In this type of FMM stick, the processing of the cell pattern region is performed by setting a unit processing region in advance, and setting a scan path and a specific step pitch in which an array beam moves on the unit processing region And the dummy pattern region is processed by a spot beam.

상기 종래기술은 피가공대상물 즉, FMM의 셀패턴 영역의 가공시 열에너지 누적 방지, 스티칭 제거 효과, 버(burr) 억제 효과 등 레이저빔에 의한 피가공대상물 표면에서의 열에너지 분산과, 단위 가공영역을 설정하고 레이저빔의 방향전환의 횟수를 현저히 줄여 생산성 향상을 도모하는데 초점이 맞추어져 있다.The above-mentioned conventional technique has a disadvantage that heat energy distribution on the surface of the workpiece by the laser beam, such as prevention of thermal energy accumulation, stitching removal and burr suppression effect in processing the cell pattern region of the workpiece, FMM, And focuses on productivity improvement by significantly reducing the number of turns of the laser beam.

그러나, 상술한 바와 같이 FMM 스틱은 일반적으로 셀패턴과 더미패턴을 포함하는 인장방향으로 긴 형태로 형성되게 되는데, FMM 스틱의 가공을 위해서는 FMM 스틱 베이스 기재의 안착을 위한 스테이지의 길이가 이에 대응하여 길게 형성되어야 하므로 전체 가공 장치의 규모가 커지게 되어, 공간 활용에 있어서 비효율적이면서 가공 장치의 제조를 위한 비용이 상승하게 된다.However, as described above, the FMM stick is generally formed in a shape elongated in the tensile direction including the cell pattern and the dummy pattern. In order to process the FMM stick, the length of the stage for seating the FMM stick base substrate corresponds thereto The size of the entire machining apparatus becomes large, which leads to an inefficiency in the space utilization and an increase in the cost for manufacturing the machining apparatus.

또한, FMM 스틱은 두께 약 20㎛ 정도의 금속 필름을 베이스 기재로 사용하는데, 상기 종래기술은 이러한 베이스 기재의 얇은 두께로 인하여 컨트롤 또는 핸들링의 어려움이 여전히 존재하고 있으며, 특히 셀패턴 영역에서의 스테이지와 베이스 기재 사이가 들뜨게 되거나 처지게 되는 현상이 발생하게 되어 미세 가공 패턴의 정밀 가공이 어려운 문제가 있다.In addition, the FMM stick uses a metal film having a thickness of about 20 mu m as a base substrate. However, the above-mentioned conventional techniques have difficulties in control or handling due to the thinness of the base substrate, There is a problem in that the precision processing of the fine pattern is difficult.

또한, 상기 종래기술은 FMM 스틱의 피딩(feeding), 정렬(align), 가공 및 수거의 일련의 공정이 연속적으로 이루어지지 않아 공정 수율이 기대에 미치지 못할 뿐만 아니라, 박판의 베이스 기재의 핸들링의 어려움으로 인해 공정 수율이 더욱 저하되는 문제점이 발생하고 있다.In addition, the above-mentioned prior art has a disadvantage in that the process yield of the FMM stick does not reach consecutively because a series of processes of feeding, aligning, processing and collecting are not performed continuously and the handling of the base substrate of the thin plate is difficult The process yield is further lowered.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금속 기재의 미세 패턴 마스크 스틱을 가공하기 위하여, 안착척 상에 스틱기재의 가공영역을 안착시켜 장치의 최소화를 도모하고, 미세 패턴의 정밀 가공이 가능하며, 롤투롤부에 의해 스틱기재가 연속공급되도록 하여 공정 수율을 개선시킨 마스크 스틱 가공 장치 및 이를 이용한 마스크 스틱 가공 방법의 제공을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a micro pattern mask stick of a metal base, in which a processing area of a stick substrate is seated on a chucking chuck to minimize a device, And to provide a mask stick machining apparatus in which the stick base material is continuously supplied by the roll roll portion to improve the process yield and a mask stick machining method using the same.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 레이저빔을 공급하고, 상기 레이저빔을 스틱기재의 가공영역 상에 조사시켜 상기 스틱기재를 가공하는 레이저빔 조사부와, 상부에 상기 스틱기재의 가공영역이 안착되는 안착척을 구비하며, 상기 안착척은 4축방향으로 구동되는 스테이지부와, 상기 스테이지부에 일체로 결합되어 상기 안착척의 양측에 상기 스틱기재의 인장방향을 따라 배치되며, 상기 스틱기재를 안착척 상측으로 연속공급하도록 형성된 롤투롤부 및 상기 레이저빔 조사부, 스테이지부 및 롤투롤부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치를 기술적 요지로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus comprising: a laser beam irradiating unit for supplying a laser beam and irradiating the laser beam onto a machining area of the stick base to process the stick base; Wherein the chucking chuck comprises: a stage portion driven in four axial directions; a stage portion integrally coupled to the stage portion, disposed on both sides of the seating chuck along a tensile direction of the stick base, And a control unit for controlling the laser beam irradiating unit, the stage unit, and the roll-to-roll unit.

또한, 본 발명은, 스틱기재의 가공영역을 스테이지부 상에 위치시키는 제1단계와, 비젼부를 통해 상기 스틱기재 상의 가공마크를 식별하여 상기 스틱기재의 가공위치를 보정하는 제2단계와, 레이저빔을 상기 스틱기재의 가공영역 상에 조사시켜 상기 스틱기재를 가공하는 제3단계와, 롤투롤부에 의해 상기 가공이 완료된 스틱기재는 수거하면서 다음 가공영역이 상기 스테이지부 상에 위치되도록 상기 스틱기재를 연속공급하는 제4단계와, 이전 가공영역 가공시 식별된 가공마크를 통해 상기 다음 가공영역의 위치 오차를 산출하여 상기 스틱기재의 위치를 보정하는 제5단계와, 상기 제1단계 내지 제5단계는 상기 롤투롤부에 의해 상기 스테이지부 상으로 연속공급되는 스틱기재 상의 가공영역이 연속적으로 가공되도록 반복적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 방법을 또 다른 기술적 요지로 한다.According to the present invention, there is also provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising a first step of positioning a machining area of a stick base on a stage, a second step of correcting a machining position of the stick base by identifying a machining mark on the stick base through a vision unit, A third step of irradiating a beam onto a working region of the stick base material to process the stick base material; and a third step of processing the stick base material by irradiating the beam onto the working region of the stick base material, A fifth step of calculating the positional error of the next machining area through the machining mark identified at the time of machining the previous machining area to correct the position of the stick base, Is characterized in that it is repeatedly implemented so that the working region on the stick base continuously fed onto the stage portion by the roll roll portion is continuously machined The mask stick processing method as another technical base.

또한, 상기 레이저빔 조사부는, 레이저빔을 공급하는 소스부와, 상기 레이저빔을 어레이빔(array beam) 형태로 공급하거나 스팟빔(spot beam) 형태로 공급하는 광학부를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.The laser beam irradiating unit may include a source unit for supplying the laser beam and an optical unit for supplying the laser beam in the form of an array beam or supplying the laser beam in the form of a spot beam.

또한, 상기 스테이지부는, 상기 스틱기재의 가공영역이 안착되는 안착척과, 상기 안착척 하부에 위치되며, 상기 안착척 및 롤투롤부를 결합고정시키는 척베이스와, 상기 안착척과 척베이스 사이에 구비되어 상기 안착척 및 롤투롤부를 상기 척베이스에 대해 수직방향(z-방향)으로 각각 구동시키는 수직구동부와, 상기 척베이스 하부에 구비되어, 상기 척베이스를 상기 z-방향에 대해 수평방향으로 회전(θ-방향)구동시키는 회전구동부 및 상기 회전구동부 하측에 구비되어, 상기 척베이스를 제1방향(x-방향) 및 제2방향(y-방향)으로 구동시키는 수평구동부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The stage unit may include a seating chuck on which the machining area of the stick base is seated, a chuck base that is positioned below the seating chuck and fixes the seating chuck and the roll-to-roll unit to each other, A vertical driving section for driving the chucking chuck and the roll-to-roll section in the vertical direction (z-direction) with respect to the chuck base, and a vertical driving section provided below the chuck base for rotating the chuck base in the horizontal direction - direction) and a horizontal driving unit provided below the rotational driving unit and driving the chuck base in a first direction (x-direction) and a second direction (y-direction) .

여기에서, 상기 안착척 및 롤투롤부는, 상기 스틱기재와 상기 안착척의 상단면 및 상기 롤투롤부와 밀착 또는 밀착해제되도록 상기 척베이스에 대해 수직방향(z-방향)으로 서로 독립적으로 구동되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the seating chuck and the roll-to-roll portion are independently driven in the vertical direction (z-direction) with respect to the chuck base so as to come into close contact with or close to the upper surface of the stick base and the seating chuck and the roll- Do.

또한, 상기 안착척은, 상기 스틱기재와 상기 안착척의 상단면이 밀착 또는 밀착해제되도록 상기 안착척이 정전척(Electro Static Chuck; ESC) 형태로 구비되거나 자성을 가지도록 형성된 것이 바람직하다.Preferably, the seating chuck is formed in an electrostatic chuck (ESC) shape or has a magnetic property so that the upper surface of the seating base and the upper surface of the seating chuck are in close contact with or disengaged from each other.

또한, 상기 안착척은, 상기 스틱기재와의 접촉단면적이 상기 스틱기재 상의 셀패턴 영역의 크기보다는 상대적으로 크고, 상기 스틱기재보다는 상대적으로 작게 형성된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the seating chuck is formed such that a cross-sectional area of contact with the stick substrate is relatively larger than a size of the cell pattern region on the stick substrate, and is relatively smaller than the stick substrate.

또한, 상기 롤투롤부는, 상기 스틱기재의 인장방향에 대해 양방향으로 상기 스틱기재의 공급이 가능하도록 구동되는 것이 바람직하다.It is preferable that the roll-to-roll portion is driven so that the stick base can be fed in both directions with respect to the tensile direction of the stick base.

한편, 상기 마스크 스틱 가공 장치는, 상기 스테이지부 상측에 형성되며, 상기 스틱기재 상의 가공마크를 식별하는 비젼부가 더 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the mask stick processing apparatus is further provided with a vision part formed on the stage part and for identifying a machining mark on the stick substrate.

또한, 상기 제어부는, 상기 가공마크를 통해 상기 스틱기재의 다음 가공영역의 위치 오차를 산출하여, 정확한 위치에서 연속가공이 이루어지도록 상기 스틱기재의 위치를 보정하는 것이 바람직하다.Preferably, the control unit calculates a position error of the next machining area of the stick base material through the machining mark, and corrects the position of the stick base so that continuous machining is performed at the correct position.

본 발명은 안착척 상에 스틱기재의 가공영역을 안착시키고 셀패턴 영역이 안정적으로 안착되도록 하여 정밀 가공이 가능하고, 셀패턴 영역에 대응되는 안착척의 크기에 해당하는 만큼 전체 장치가 소형화되는 장점이 있으며, 미세 패턴의 연속 및 정밀 가공이 가능하고, 롤투롤부에 의해 스틱기재가 연속공급되도록 함으로써, 공정 수율을 개선시킨 효과가 있다.An advantage of the present invention is that it is possible to perform precision machining by placing the working region of the stick base material on the chucking chuck and allowing stable positioning of the cell pattern region and miniaturizing the entire apparatus as much as the size of the chucking chuck corresponding to the cell pattern region In addition, continuous and precise processing of fine patterns is possible, and the stick base material is continuously supplied by the roll roll portion, thereby improving the process yield.

또한, 스테이지부 상에 롤투롤부가 일체로 결합되어 형성되고, 스테이지부를 4축구동시킴으로써, 스틱기재의 안착척 상으로의 연속공급과 동시에 스틱기재의 위치 오차에 대한 보정이 용이하여 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능한 효과가 있다.In addition, since the roll-to-roll portion is integrally coupled to the stage portion and the stage portion is made to coincide with the four rolls, it is easy to correct the position error of the stick base material simultaneously with the continuous supply of the stick base material onto the chucking chuck, There is a workable effect.

또한, 스틱기재와 접촉되는 안착척 또는 롤투롤을 수직방향(z-방향)으로 구동하거나, 정전척 또는 자성을 가지게 하여, 스틱기재의 가공시에는 안착척의 상단면과 스틱기재가 밀착 접촉되도록 하고, 스틱기재의 이동시(feeding)에는 안착척으로부터 스틱기재를 밀착해제시켜, 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능하도록 하면서, 스틱 기재의 피딩에 의한 스크래치를 최소화하도록 하여, 고품질의 마스크 스틱을 제공하는 효과가 있다.Further, the seating chuck or the roll-to-roll contact with the stick base is driven in the vertical direction (z-direction), or has an electrostatic chuck or magnetism so that the top surface of the seating chuck and the stick base are in close contact with each other , The effect of providing a high-quality mask stick by minimizing scratches caused by the sticking of the stick substrate while allowing the stick substrate to adhere to the chucking chuck by allowing the stick substrate to be closely contacted with the mask substrate during feeding of the stick substrate have.

또한, 스틱 기재의 피딩, 가공위치 보정, 가공, 피딩 및 가공위치 보정이라는 일련의 공정이 연속적으로 이루어지게 되어, 고품질의 마스크 스틱의 제공이 가능하며, 공정 수율이 획기적으로 개선할 수 있다.Further, a series of steps of feeding the stick base, correcting the machining position, machining, feeding, and correcting the machining position are continuously performed, so that a high-quality mask stick can be provided, and the process yield can be remarkably improved.

도 1 - 종래 기술에 따른 마스크 제조 장치에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명에 따른 마스크 스틱 가공 장치의 주요부에 대한 모식도.
도 3 - 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 마스크 스틱에 대한 모식도.
도 4 - 본 발명에 따른 마스크 스틱 가공 장치의 측면 모식도(도 4(a) - 스틱기재의 가공시 안착척이 상측으로 이동된 경우를 나타낸 모식도, 도 4(b) - 스틱기재의 피딩시 안착척이 하측으로 이동된 경우를 나타낸 모식도).
도 5 - 본 발명의 일실시예를 나타낸 사시도.
1 is a schematic diagram of a mask manufacturing apparatus according to the prior art;
FIG. 2 is a schematic view of essential parts of a mask stick processing apparatus according to the present invention. FIG.
3 is a schematic view of a mask stick manufactured according to an embodiment of the present invention;
Fig. 4 is a side view schematically showing a mask stick processing apparatus according to the present invention (Fig. 4 (a) - a schematic view showing a case in which a seating chuck is moved upward during processing of a stick base, Fig. 4 A schematic view showing a case where the chuck is moved downward).
5 is a perspective view showing an embodiment of the present invention;

본 발명은 레이저를 이용한 마스크 스틱 가공 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 금속 기재의 미세 패턴 마스크(Fine Metal Mask, FMM) 스틱을 가공하기 위하여, 안착척 상에 스틱기재의 가공영역을 안착시켜 정밀 가공함으로써, 최소한의 규모로 미세 패턴의 정밀 가공이 가능하고, 롤투롤부에 의해 스틱기재가 연속공급되도록 함으로써, 공정 수율을 개선시킨 것이다.[0001] The present invention relates to an apparatus and a method for processing a mask stick by using a laser, and more particularly, to an apparatus for processing a fine metal mask (Fine Metal Mask, FMM) stick, The fine processing of the fine pattern can be performed on a minimum scale, and the stick base material is continuously supplied by the roll roll part, thereby improving the process yield.

또한, 스테이지부 상에 롤투롤부가 일체로 결합되어 형성되고, 스테이지부를 4축구동시킴으로써, 스틱기재의 안착척 상으로의 연속공급과 동시에 스틱기재의 위치 오차에 대한 보정이 용이하여 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능하도록 한 것이다.In addition, since the roll-to-roll portion is integrally coupled to the stage portion and the stage portion is made to coincide with the four rolls, it is easy to correct the position error of the stick base material simultaneously with the continuous supply of the stick base material onto the chucking chuck, Machining is possible.

또한, 스틱기재와 접촉되는 안착척 또는 롤투롤을 수직방향(z-방향)으로 구동하거나, 정전척 또는 자성을 가지게 하여, 스틱기재의 가공시에는 안착척의 상단면과 스틱기재가 밀착 접촉되도록 하고, 스틱기재의 이동시(feeding)에는 안착척으로부터 스틱기재를 분리시켜, 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능하도록 하면서, 스틱 기재의 피딩에 의한 스크래치를 최소화하도록 하여, 고품질의 마스크 스틱을 제공할 수 있도록 한 것이다.Further, the seating chuck or the roll-to-roll contact with the stick base is driven in the vertical direction (z-direction), or has an electrostatic chuck or magnetism so that the top surface of the seating chuck and the stick base are in close contact with each other , The stick base can be separated from the seating chuck by feeding the stick base material while minimizing the scratches caused by the feeding of the stick base while making it possible to precisely process the mask pattern and to provide a high quality mask stick will be.

또한, 스틱 기재의 피딩, 가공위치 보정, 가공, 피딩 및 가공위치 보정이라는 일련의 공정이 연속적으로 이루어지게 되어, 고품질의 마스크 스틱의 제공이 가능하며, 공정 수율이 획기적으로 개선된 것이다.In addition, a series of processes such as feeding of the stick substrate, processing position correction, processing, feeding, and processing position correction are continuously performed, and a high-quality mask stick can be provided, and the process yield is remarkably improved.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 스틱 가공 장치의 주요부에 대한 모식도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 마스크 스틱에 대한 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 마스크 스틱 가공 장치의 측면 모식도로, 도 4(a)는 스틱기재의 가공시 안착척이 상측으로 이동된 경우를 나타낸 모식도이며, 도 4(b)는 스틱기재의 피딩시 안착척이 하측으로 이동된 경우를 나타낸 모식도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예를 나타낸 사시도이다.FIG. 3 is a schematic view of a mask stick manufactured in accordance with an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view of a mask stick forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 (a) is a schematic view showing a case where the seating chuck is moved upward during processing of the stick base, and Fig. 4 (b) is a schematic view showing a case where the seating chuck is moved downward And FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 스틱 가공 장치는, 레이저빔(10)을 공급하고, 상기 레이저빔(10)을 스틱기재(20)의 가공영역(30) 상에 조사시키는 레이저빔 조사부(100)와, 상부에 상기 스틱기재(20)의 가공영역(30)이 안착되는 안착척(210)을 구비하며, 상기 안착척(210)을 4축방향으로 구동시키는 스테이지부(200)와, 상기 스테이지부(200)에 일체로 결합되어 상기 안착척(210)의 양측에 상기 스틱기재(20)의 인장방향을 따라 배치되며, 상기 스틱기재(20)를 안착척(210) 상측으로 연속공급하도록 형성된 롤투롤부(300) 및 상기 레이저빔 조사부(100), 스테이지부(200) 및 롤투롤부(300)를 제어하는 제어부(400)로 크게 이루어진다.As shown in the drawing, the mask stick processing apparatus according to the present invention includes a laser beam irradiating unit for supplying a laser beam 10 and irradiating the laser beam 10 onto the machining area 30 of the stick base 20 A stage unit 200 having a seating chuck 210 on which a machining area 30 of the stick base 20 is seated and a seating chuck 210 for driving the seating chuck 210 in four axial directions, The stick base 20 is integrally coupled to the stage unit 200 and is disposed on both sides of the seating chuck 210 along the tensile direction of the stick base 20. The stick base 20 is continuously supplied And a control unit 400 for controlling the laser beam irradiator 100, the stage unit 200, and the roll throw unit 300.

본 발명에 따른 마스크 스틱은 금속 재질로, 인장방향에 대해 스틱(FMM stick) 형태로 제공되게 되고, 이는 셀패턴(cell pattern) 영역과 더미패턴(dummy pattern) 영역으로 나뉘어져 형성되며, 경우에 따라서는 더미패턴이 존재하지 않을 수도 있다.The mask stick according to the present invention is made of a metal material and is provided in the form of a stick (FMM stick) with respect to the tensile direction, which is divided into a cell pattern region and a dummy pattern region, The dummy pattern may not exist.

이러한 셀패턴 영역 및 더미패턴 영역은 설정된 가공영역(30) 하나당 하나의 패턴이 속해 있을 수도 있으며, 복수개의 패턴이 속해 있을 수도 있고, 가공영역(30) 내에 패턴의 일부가 속해 있을 수도 있으며, 이는 공정 진행 중 마스크 패턴에 따라 또는 공정 수율을 향상시키기 위해 사용자가 미리 가상으로 설정하는 것이다.The cell pattern region and the dummy pattern region may include one pattern for each set processing region 30, a plurality of patterns may be included, or a part of the pattern may be included in the processing region 30, It is set by the user in advance in advance in order to improve the process yield or according to the mask pattern during the process.

먼저, 본 발명에 따른 레이저빔 조사부(100)는, 레이저빔(10)을 공급하고, 상기 레이저빔(10)을 스틱기재(20)의 가공영역(30) 상에 조사시켜 상기 스틱기재(20)를 가공하는 것이다.The laser beam irradiating unit 100 according to the present invention supplies a laser beam 10 and irradiates the laser beam 10 onto the machining area 30 of the stick base 20 to form the stick base 20 ).

이러한 레이저빔 조사부(100)는 크게 레이저빔(10)을 공급하는 소스부(110)와, 상기 레이저빔(10)을 특정한 방향 및 형태로 조사, 분기하거나 집중시키는 광학부(120)로 구성되며, 상기 소스부(110) 및 광학부(120)는 기존에 공지된 구성으로 대체할 수 있다.The laser beam application unit 100 includes a source 110 for supplying a laser beam 10 and an optical unit 120 for irradiating, branching, or focusing the laser beam 10 in a specific direction and shape The source unit 110, and the optical unit 120 may be replaced with a known configuration.

특히, 본 출원인이 출원(출원번호 10-2014-0182140,"레이저를 이용한 3차원 패터닝 장치 및 그 장치를 이용한 3차원 패터닝 방법", 출원번호 10-2015-0036810, "레이저 패터닝을 이용한 섀도우 마스크의 제조 장치 및 레이저 패터닝을 이용한 섀도우 마스크의 제조 방법")한 기술에서, 소스부 및 광학부의 구성을 이용할 수 있으며, 이에 의해 본 발명에서는 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Particularly, the applicant of the present application filed the application (Application No. 10-2014-0182140, "3D patterning apparatus using laser and 3D patterning method using the apparatus ", Application No. 10-2015-0036810," Application of shadow mask using laser patterning A manufacturing apparatus and a method of manufacturing a shadow mask using laser patterning "), the structure of the source portion and the optical portion can be used, thereby omitting the gist of the present invention. Therefore, a detailed description thereof will be omitted .

이러한 소스부(110) 및 광학부(120)로부터 제공된 레이저빔(10)은 스틱기재(20)의 가공영역(30) 상에 조사되게 되며, 레이저빔(10) 간의 간격 조절이나, 가공영역(30) 상에 레이저빔(10)이 이동하는 스캔경로를 특정 스텝피치 간격으로 설정하여 가공영역(30)의 가공을 수행하게 되며, 이에 대한 설명 또한 상기의 종래기술에서 상세히 기술되어져 있어 생략하기로 하며, 이러한 가공방법이 아니어도 일반적인 레이저빔에 의한 가공 방법이어도 무방하다.The laser beam 10 provided from the source portion 110 and the optical portion 120 is irradiated onto the processing region 30 of the stick substrate 20 and can be controlled by adjusting the interval between the laser beams 10, The machining of the machining area 30 is performed by setting the scan path in which the laser beam 10 moves on the workpiece 30 to a predetermined step pitch interval. The description of the machining area 30 is also described in detail in the above-mentioned prior art And it is also possible to use a general laser beam processing method without such a processing method.

여기에서 일반적으로 FMM 스틱에 있어서, 셀패턴 영역의 가공은 가공영역(30) 상에 레이저빔 어레이가 이동하는 스캔경로 및 특정 스텝피치를 설정하는 하는 방법으로 이루어지게 되고, 더미패턴 영역은 스팟빔(스캐너빔)에 의해 가공이 이루어지게 되며, 굳이 이에 한정되지는 않으며, 패턴의 형태에 따라 공정 효율을 고려하여 사용자가 선택하여 사용할 수 있다.Generally, in the FMM stick, the processing of the cell pattern area is performed by a method of setting a scan path and a specific step pitch on which the laser beam array moves on the machining area 30, (Scanner beam). However, the present invention is not limited to this, and may be selected and used by the user in consideration of process efficiency depending on the pattern.

그리고, 상기 스테이지부(200)는 상부에 상기 스틱기재(20)의 가공영역(30)이 안착되는 안착척(210)을 구비하며, 상기 안착척(210)을 4축방향으로 구동시키는 것이다.The stage unit 200 includes a seating chuck 210 on which the machining area 30 of the stick base 20 is seated. The seating chuck 210 drives the seating chuck 210 in four axial directions.

상기 안착척(210) 상부에는 상기 스틱기재(20)의 가공영역(30)이 안착되는 것으로서, 상기 스틱기재(20)와의 접촉단면적이 상기 스틱기재(20) 상의 셀패턴 영역의 크기보다는 상대적으로 크고, 상기 스틱기재(20)보다는 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하다.A machining area 30 of the stick base 20 is seated on the seating chuck 210 so that the contact area of the stick base 20 with the stick base 20 is relatively larger than the size of the cell pattern area on the stick base 20. [ And is formed to be relatively smaller than the stick base (20).

즉, 상기 안착척(210)은 셀패턴 영역의 크기보다는 크게 형성되지만, 전체 스틱의 길이 보다는 작게 형성된 것으로서, 셀패턴 영역이 안정적으로 안착되도록 하여 정밀 가공이 원활하게 이루어지도록 하고, 셀패턴 영역에 대응되는 안착척(210)의 크기에 해당하는 만큼 전체 장치가 소형화되는 장점이 있다.That is, although the seating chuck 210 is formed to be larger than the size of the cell pattern region, the seating chuck 210 is formed to be smaller than the entire length of the sticks, so that the cell pattern region stably stays, There is an advantage that the size of the entire apparatus is reduced corresponding to the size of the corresponding chuck 210.

또한, 상기 스테이지부(200)는 안착척(210)을 4축방향, 즉, 수직방향(z-방향), 수평방향(x,y-방향), 회전(z-축에 대한 θ방향)하여 구동시킬 수 있도록 형성되며, 이에 의해 상기 안착척(210)에 안착되는 스틱기재(20)의 위치도 보정할 수 있게 된다.In addition, the stage unit 200 is configured to rotate the seating chuck 210 in four axial directions, that is, a vertical direction (z-direction), a horizontal direction (x, y-direction) So that the position of the stick base 20 seated on the seating chuck 210 can be corrected.

즉, 비젼부(500)에 의해 식별된 가공마크에 따라 스틱기재(20)의 위치를 보정하여, 정밀 패턴의 가공이 가능하도록 한 것이다.That is, the position of the stick base 20 is corrected in accordance with the machining mark identified by the vision unit 500, so that a precise pattern can be machined.

이러한 스테이지부(200)는 더욱 구체적으로, 상기 스틱기재(20)의 가공영역(30)이 안착되는 안착척(210)과, 상기 안착척(210) 하부에 위치되며, 상기 안착척(210) 및 롤투롤부(300)를 결합고정시키는 척베이스(220)와, 상기 안착척(210)과 척베이스(220) 사이에 구비되어 상기 안착척(210) 및 롤투롤부(300)를 상기 척베이스(220)에 대해 수직방향(z-방향)으로 각각 구동시키는 수직구동부(230)와, 상기 척베이스(220) 하부에 구비되어, 상기 척베이스(220)를 상기 z-방향에 대해 수평방향으로 회전(θ-방향)구동시키는 회전구동부(240) 및 상기 회전구동부(240) 하측에 구비되어, 상기 척베이스(220)를 제1방향(x-방향) 및 제2방향(y-방향)으로 구동시키는 수평구동부를 포함하여 구성되는 것이다.More specifically, the stage unit 200 includes a seating chuck 210 on which the machining area 30 of the stick base 20 is seated, a lower chuck 210 located below the chuck 210, And a chuck base 220 provided between the chuck base 210 and the chuck base 220 to fix the chuck base 210 and the roll cutter roll 300 to each other, A vertical driving unit 230 driving the chuck base 220 in the vertical direction (z-direction) with respect to the z-direction, (x-direction) and a second direction (y-direction) provided at a lower side of the rotation driving unit 240 for driving the chuck base 220 in the first direction And a horizontal driving unit for driving the horizontal driving unit.

상기 안착척(210)은 상술한 바와 같이, 상기 스틱기재(20)와의 접촉단면적이 상기 스틱기재(20) 상의 셀패턴 영역의 크기보다는 상대적으로 크고, 상기 스틱기재(20)보다는 상대적으로 작게 형성되어, 정밀 패턴 가공이 용이하도록 하며, 장치의 부피를 소형화하게 된다.As described above, the seating chuck 210 is formed such that the contact cross-sectional area thereof with respect to the stick base 20 is relatively larger than the size of the cell pattern area on the stick base 20 and relatively smaller than the size of the stick base 20 So that the precision patterning can be facilitated and the volume of the apparatus can be reduced.

그리고, 상기 척베이스(220)는 안착척(210) 하부에 위치되며, 상기 안착척(210) 및 롤투롤부(300)를 결합고정시켜, 척베이스(220)를 구동시키게 되면 상기 안착척(210) 및 롤투롤부(300)는 함께 구동되게 된다. 상기 척베이스(220)는 후술한 회전구동부(240) 및 수평구동부(250)에 의해 구동되게 된다.The chuck base 220 is positioned below the seating chuck 210. When the chuck base 220 is driven by fixing the seating chuck 210 and the roll trover 300 to each other, And roll roll portion 300 are driven together. The chuck base 220 is driven by the rotation driving unit 240 and the horizontal driving unit 250, which will be described later.

그리고, 상기 수직구동부(230)는 상기 안착척(210)과 척베이스(220) 사이에 상기 안착척(210) 및 롤투롤부(300)를 상기 척베이스(220)에 대해 수직방향으로 각각 구동시키는 것이다.The vertical driving unit 230 drives the seating chuck 210 and the roll throw unit 300 in a direction perpendicular to the chuck base 220 between the seating chuck 210 and the chuck base 220 will be.

이는 스틱기재(20)의 가공시에는 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 상기 안착척(210)을 상승시켜 안착척(210)의 상단면과 스틱기재(20)가 밀착 접촉되도록 하고, 스틱기재(20)의 이동시(feeding)에는 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 안착척(210)을 하강시켜 스틱기재(20)를 밀착해제시키거나, 스틱기재(20)의 가공시에는 상기 롤투롤부(300)를 하강시켜 상기 안착척(210)의 상단면과 스틱기재(20)가 밀착 접촉되도록 하고, 스틱기재(20)의 이동시(feeding)에는 롤투롤부(300)를 상승시켜 스틱기재(20)를 밀착해제시켜, 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능하도록 하면서, 스틱기재(20)의 피딩에 의한 스크래치를 최소화하도록 하여, 고품질의 마스크 스틱을 제공할 수 있도록 한 것이다.4 (a), the seating chuck 210 is raised so that the top surface of the seating chuck 210 and the stick base 20 are in intimate contact with each other, As shown in Fig. 4 (b), when the stick base 20 is moved down, the stick chuck 210 is lowered to disengage the stick base 20, or when the stick base 20 is moved The roll roll part 300 is lowered so that the upper surface of the seating chuck 210 and the stick base material 20 are brought into close contact with each other and when the stick base material 20 is fed, It is possible to provide a high-quality mask stick by minimizing scratches due to the sticking of the stick base material 20 while allowing the stick base material 20 to adhere to the surface of the stick base material 20 so that the mask pattern can be precisely machined.

또한, 상기 안착척(210)은, 상기 스틱기재(20)와 상기 안착척(210)의 상단면이 밀착 또는 밀착해제되도록 상기 안착척(210)이 정전척(Electro Static Chuck, ESC) 형태로 구비되거나 자성을 가지도록 형성되어, 스틱기재(20)의 가공시에는 상기 정전기력 및 자력이 작동되도록 하고, 스틱기재(20)의 이동시(feeding)에는 정전기력 및 자력이 해제되도록 하여, 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능하도록 하면서, 스틱기재(20)의 피딩에 의한 스크래치를 최소화하도록 하여, 고품질의 마스크 스틱을 제공할 수 있도록 한 것이다.The seating chuck 210 may be an electrostatic chuck (ESC) type so that the stick base 20 and the top surface of the seating chuck 210 are in close contact with or close to each other. So that the electrostatic force and the magnetic force are actuated when the stick base 20 is machined and the electrostatic force and the magnetic force are released when the stick base 20 is moved, It is possible to minimize the scratches caused by the feeding of the stick base material 20 while making it possible to provide a high-quality mask stick.

그리고, 상기 회전구동부(240)는, 상기 척베이스(220) 하부에 구비되어, 상기 척베이스(220)를 상기 z-방향에 대해 수평방향으로 회전(θ-방향)구동시키는 것이고, 상기 수평구동부(250)는 상기 회전구동부(240) 하측에 구비되어, 상기 척베이스(220)를 제1방향(x-방향) 및 제2방향(y-방향)으로 구동시키는 것이다.The rotation driving unit 240 is provided below the chuck base 220 to drive the chuck base 220 to rotate in the horizontal direction (? -Direction) with respect to the z-direction, (250) is provided below the rotation driving unit (240) to drive the chuck base (220) in a first direction (x-direction) and a second direction (y-direction).

이에 의해 상기 척베이스(220)에 고정결합된 안착척(210) 및 롤투롤부(300)는 상기 척베이스(220)를 상기 수평구동 및 회전구동시킴으로서 상기 안착척(210) 및 롤투롤부(300)도 동시에 수평 이동 및 회전이동하게 된다.The seating chuck 210 and the roll trover 300 fixedly coupled to the chuck base 220 are horizontally driven and rotated to drive the chuck base 220 to rotate the seating chuck 210 and the roll turret 300, Are simultaneously moved horizontally and rotationally.

이러한 스테이지부(200)의 수평 및 회전 구동은 비젼부(500)를 통해 상기 스틱기재(20) 상의 가공마크를 식별하여 상기 스틱기재(20)의 가공위치를 보정하기 위한 것으로서, 상기 가공마크에 따라 상기 수평구동부(250) 및 회전구동부(240)를 작동시켜 안착척(210) 및 롤투롤부(300)의 위치를 보정하게 되면 상기 스틱기재(20)의 가공위치가 보정되게 된다.The horizontal and rotational driving of the stage unit 200 is for recognizing a machining mark on the stick base 20 through the vision unit 500 and correcting the machining position of the stick base 20, The position of the stick base 20 is corrected by operating the horizontal driving unit 250 and the rotation driving unit 240 to correct the position of the seating chuck 210 and the roll throw unit 300.

이와 같이, 본 발명에 따른 스테이지부(200)는 상기 안착척(210)을 4축방향(x,y,z,θ-방향)으로 구동시키게 되며, 척베이스(220)에 함께 고정된 롤투롤부(300)도 함께 구동되게 된다. 단, z-축 방향으로의 구동은 상술한 바와 같이 안착척(210)과 롤투롤부(300)는 각각 별도로 구동되게 된다.As described above, the stage unit 200 according to the present invention drives the seating chuck 210 in the four axial directions (x, y, z, and θ-directions) (300) are also driven together. However, as described above, the driving in the z-axis direction is driven separately from the chuck 210 and the roll throw unit 300.

한편, 이러한 스테이지부(200)는 위치 보정을 위한 구동뿐만 아니라, 가공방향으로 등속운동하게 되며, 이에 의해 미세패턴의 연속가공이 이루어지게 된다. 이는 별도의 구동프레임에 본 발명에 따른 스테이지부(200)가 안착됨으로써 구현되도록 할 수 있다.Meanwhile, the stage unit 200 is not only driven for position correction, but also moves at a constant speed in the machining direction, whereby continuous processing of fine patterns is performed. This can be achieved by placing the stage unit 200 according to the present invention in a separate driving frame.

그리고, 상기 롤투롤부(300) 상기 스테이지부(200)에 일체로 결합되어, 상기 안착척(210)의 양측에 상기 스틱기재(20)의 인장방향을 따라 배치되며, 상기 스틱기재(20)를 안착척(210) 상측으로 연속공급하도록 형성된다.The rolled roll part 300 is integrally coupled to the stage part 200 and is disposed on both sides of the seating chuck 210 along the tensile direction of the stick base 20, And is continuously supplied to the upper side of the deposition chuck 210.

상기 롤투롤부(300)는 상술한 바와 같이, 수직구동부(230)에 의해 수직방향으로 구동되어, 스틱기재(20)의 정밀 가공을 도모하고 스크래치를 최소화하도록 하였으며, 상기 스틱기재(20)의 인장방향에 대해 양방향으로 상기 스틱기재(20)의 공급이 가능하도록 구동된다.As described above, the roll roll part 300 is vertically driven by the vertical driving part 230 so that the stick base 20 can be precisely processed and scratches are minimized. So that the stick base 20 can be fed in both directions.

이는 스틱에 형성된 셀패턴 및 더미패턴의 형태나 가공 수율을 고려하여 인장방향에 대해 양방향으로 스틱기재(20)의 가공영역(30)이 안착척(210) 상으로 공급될 수 있도록 한 것이다.This is because the machining area 30 of the stick base 20 can be supplied onto the seating chuck 210 in both directions with respect to the tensile direction in consideration of the shape of the cell pattern and the dummy pattern formed on the stick and the processing yield.

이러한 본 발명에 따른 레이저빔 조사부(100), 스테이지부(200) 및 롤투롤부(300)의 온/오프 및 구동 방향, 구동 속도 등은 제어부(400)에 의해 제어되게 되며, 상호 피드백 되어 일련의 공정들이 순차적으로 진행되도록 한다.The on / off, driving direction, and driving speed of the laser beam irradiator 100, the stage 200, and the roll thrower 300 according to the present invention are controlled by the controller 400, So that the processes proceed sequentially.

한편, 본 발명에 따른 마스크 스틱 가공장치는, 상기 스테이지부(200) 상측에 형성되며, 상기 스틱기재(20) 상의 가공마크를 식별하는 비젼부(500)가 더 형성된다.The apparatus for processing a mask stick according to the present invention further includes a vision unit 500 formed on the stage unit 200 and identifying a machining mark on the stick base 20.

상기 비젼부(500)는 스틱기재(20) 상의 가공마크를 식별하여, 가공오차를 최소화하도록 한 것으로서, 미리 설정되거나 이전의 가공영역(30)에서의 가공마크를 식별하여 다음 가공영역(30)의 위치 오차를 산출하여 상기 스틱기재(20)의 위치를 보정할 수 있도록 하는 것이다.The vision unit 500 identifies the machining mark on the stick substrate 20 and minimizes the machining error. The vision unit 500 identifies the machining mark in the pre-machining zone 30, So that the position of the stick base 20 can be corrected.

이러한 위치 오차의 산출 및 위치 보정 등은 상기 제어부(400)에 의해 이루어지게 되며, 상기 가공마크를 통해 상기 스틱기재(20)의 다음 가공영역(30)의 위치 오차를 산출하여 정확한 위치에서 연속가공이 이루어지도록 상기 스틱기재(20)의 위치를 보정하도록 하는 것이다.The position error of the next machining area 30 of the stick base 20 is calculated through the machining mark, and the position error of the next machining area 30 is calculated through continuous machining The position of the stick base 20 is corrected.

이러한 장치를 이용한 마스크 스틱의 가공 방법은, 스틱기재의 가공영역을 스테이지부 상에 위치시키는 제1단계와, 비젼부를 통해 상기 스틱기재 상의 가공마크를 식별하여 상기 스틱기재의 가공위치를 보정하는 제2단계와, 레이저빔을 상기 스틱기재의 가공영역 상에 조사시켜 상기 스틱기재를 가공하는 제3단계와, 롤투롤부에 의해 상기 가공이 완료된 스틱기재는 수거하면서 다음 가공영역이 상기 스테이지부 상에 위치되도록 상기 스틱기재를 연속공급하는 제4단계와, 이전 가공영역 가공시 식별된 가공마크를 통해 상기 다음 가공영역의 위치 오차를 산출하여 상기 스틱기재의 위치를 보정하는 제5단계를 크게 이루어지게 된다.A method of processing a mask stick using such a device includes a first step of positioning a machining area of the stick base on a stage part and a step of identifying a machining mark on the stick base through a vision part, A third step of irradiating a laser beam onto an area to be machined of the stick base material to process the stick base material; and a third step of processing the stick base material by the roll- A fifth step of continuously correcting the position of the stick base by calculating a positional error of the next machining area through a machining mark identified at the time of machining the previous machining zone, do.

이러한 상기 제1단계 내지 제5단계는 상기 롤투롤부에 의해 상기 스테이지부 상으로 연속공급되는 스틱기재 상의 가공영역이 연속적으로 가공되도록 반복적으로 구현되어 공정 수율의 향상을 도모하게 된다.In the first to fifth steps, the processing area on the stick substrate, which is continuously supplied onto the stage unit by the roll slot roll unit, is repeatedly implemented so as to continuously process, thereby improving the process yield.

특히 금속 기재의 미세 패턴 마스크(Fine Metal Mask, FMM) 스틱을 가공하기 위하여, 안착척 상에 스틱기재의 가공영역을 안착시켜 정밀 가공함으로써, 최소한의 규모로 미세 패턴의 정밀 가공이 가능하고, 롤투롤부에 의해 스틱기재가 연속공급되도록 함으로서, 공정 수율을 개선시킨 것이다.In particular, in order to process fine metal mask (FMM) sticks made of metal, it is possible to perform precision machining of fine patterns on a minimum scale by placing a machining area of a stick base on a seating chuck and precision machining, By continuously supplying the stick base material by the roll part, the process yield is improved.

여기에서 상기 스테이지부 상에 롤투롤부가 일체로 결합되어 형성되고, 스테이지부를 4축구동시킴으로써, 스틱기재의 안착척 상으로의 연속공급과 동시에 스틱기재의 위치 오차에 대한 보정이 용이하도록 한다.Here, the roll-to-roll part is formed integrally with the stage part, and the stage part is made to coincide with the four rolls so that the correction of the position error of the stick base material is facilitated simultaneously with the continuous feeding of the stick base material onto the chucking chuck.

또한, 스틱기재와 접촉되는 안착척 또는 롤투롤을 수직방향(z-방향)으로 구동하거나, 정전척 또는 자성을 가지게 하여, 스틱기재의 가공시에는 안착척의 상단면과 스틱기재가 밀착 접촉되도록 하고, 스틱기재의 이동시(feeding)에는 안착척으로부터 스틱기재를 밀착해제시켜, 마스크 패턴의 정밀 가공이 가능하도록 하면서, 스틱 기재의 피딩에 의한 스크래치를 최소화하도록 한 것이다.Further, the seating chuck or the roll-to-roll contact with the stick base is driven in the vertical direction (z-direction), or has an electrostatic chuck or magnetism so that the top surface of the seating chuck and the stick base are in close contact with each other , The stick base is released from the seating chuck by tightly releasing during feeding of the stick base material, thereby minimizing scratches due to the feeding of the stick base while making it possible to precisely process the mask pattern.

이와 같이 본 발명은, 스틱기재의 피딩, 가공위치 보정, 가공, 피딩 및 가공위치 보정이라는 일련의 공정이 제어부를 통해 피드백되면서 연속적으로 이루어지게 되어, 작은 부피의 장치를 이용하여 고품질의 마스크 스틱의 제조가 가능하며, 공정 수율을 획기적으로 개선할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, a series of steps of feeding the stick substrate, correcting the machining position, machining, feeding, and correcting the machining position are continuously performed while being fed back through the control unit so that a high quality mask stick Can be manufactured, and the process yield can be remarkably improved.

10 : 레이저빔 20 : 스틱기재
30 : 가공영역 100 : 레이저빔 조사부
110 : 소스부 120 : 광학부
200 : 스테이지부 210 : 안착척
220 : 척베이스 230 : 수직구동부
240 : 회전구동부 250 : 수평구동부
300 : 롤투롤부 400 : 제어부
500 : 비젼부
10: laser beam 20: stick base
30: machining area 100: laser beam irradiating part
110: source part 120: optical part
200: stage unit 210: seat chuck
220: chuck base 230: vertical driving part
240: rotation driving part 250: horizontal driving part
300: Roll to roll part 400:
500: vision part

Claims (14)

레이저빔을 공급하고, 상기 레이저빔을 스틱기재의 가공영역 상에 조사시켜 상기 스틱기재를 가공하는 레이저빔 조사부;
상부에 상기 스틱기재의 가공영역이 안착되는 안착척을 구비하며, 상기 안착척은 4축방향으로 구동되는 스테이지부;
상기 스테이지부에 일체로 결합되어 상기 안착척의 양측에 상기 스틱기재의 인장방향을 따라 배치되며, 상기 스틱기재를 안착척 상측으로 연속공급하도록 형성된 롤투롤부; 및
상기 레이저빔 조사부, 스테이지부 및 롤투롤부를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
A laser beam irradiating unit for supplying a laser beam and irradiating the laser beam onto a working region of the stick base to process the stick base;
And a seating chuck on which the machining area of the stick base is seated, wherein the seating chuck comprises: a stage part driven in four axial directions;
A rollover portion integrally joined to the stage portion and disposed on both sides of the seating chuck along a tensile direction of the stick base material and configured to continuously supply the stick base to the seating chuck upper side; And
And a control unit for controlling the laser beam irradiating unit, the stage unit, and the roll-to-roll unit.
제 1항에 있어서, 상기 레이저빔 조사부는,
레이저빔을 공급하는 소스부와, 상기 레이저빔을 어레이빔(array beam) 형태로 공급하거나 스팟빔(spot beam) 형태로 공급하는 광학부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
The laser irradiation apparatus according to claim 1,
A source part for supplying a laser beam and an optical part for supplying the laser beam in the form of an array beam or supplying the laser beam in the form of a spot beam.
제 1항에 있어서, 상기 스테이지부는,
상기 스틱기재의 가공영역이 안착되는 안착척;
상기 안착척 하부에 위치되며, 상기 안착척 및 롤투롤부를 결합고정시키는 척베이스;
상기 안착척과 척베이스 사이에 구비되어 상기 안착척 및 롤투롤부를 상기 척베이스에 대해 수직방향(z-방향)으로 각각 구동시키는 수직구동부;
상기 척베이스 하부에 구비되어, 상기 척베이스를 상기 z-방향에 대해 수평방향으로 회전(θ-방향)구동시키는 회전구동부; 및
상기 회전구동부 하측에 구비되어, 상기 척베이스를 제1방향(x-방향) 및 제2방향(y-방향)으로 구동시키는 수평구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
2. The apparatus according to claim 1,
A seating chuck on which the working region of the stick base is seated;
A chuck base which is positioned below the seating chuck and fixes the seating chuck and the roll-to-roll portion to each other;
A vertical driving unit provided between the seating chuck and the chuck base to drive the seating chuck and the roll-to-roll unit in a direction perpendicular to the chuck base (z-direction);
A rotation driving unit provided below the chuck base for driving the chuck base in a horizontal direction (? -Direction) with respect to the z-direction; And
And a horizontal driving unit provided below the rotation driving unit for driving the chuck base in a first direction (x-direction) and a second direction (y-direction).
제 3항에 있어서, 상기 안착척 및 롤투롤부는,
상기 스틱기재와 상기 안착척의 상단면 및 상기 롤투롤부와 밀착 또는 밀착해제되도록 상기 척베이스에 대해 수직방향(z-방향)으로 서로 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
The apparatus of claim 3, wherein the seating chuck and the roll-
(Z-direction) with respect to the chuck base so as to be in close contact with or close to the upper surface of the stick base and the chuck base and the roll-to-roll portion.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 안착척은,
상기 스틱기재와 상기 안착척의 상단면이 밀착 또는 밀착해제되도록 상기 안착척이 정전척(Electro Static Chuck; ESC) 형태로 구비되거나 자성을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
4. The apparatus according to claim 1 or 3,
Wherein the seating chuck is formed in an electrostatic chuck (ESC) shape or has a magnetic property so that the top surface of the stick base and the top surface of the seating chuck are in close contact with or disengaged from each other.
제 1항에 있어서, 상기 안착척은,
상기 스틱기재와의 접촉단면적이 상기 스틱기재 상의 셀패턴 영역의 크기보다는 상대적으로 크고, 상기 스틱기재보다는 상대적으로 작게 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
The apparatus according to claim 1,
Wherein the cross-sectional area of contact with the stick substrate is relatively larger than the size of the cell pattern region on the stick substrate, and is relatively smaller than the stick substrate.
제 1항에 있어서, 상기 롤투롤부는,
상기 스틱기재의 인장방향에 대해 양방향으로 상기 스틱기재의 공급이 가능하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the roll-
And the stick base is driven to be able to feed the stick base in both directions with respect to the tensile direction of the stick base.
제 1항에 있어서, 상기 마스크 스틱 가공 장치는,
상기 스테이지부 상측에 형성되며, 상기 스틱기재 상의 가공마크를 식별하는 비젼부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
The mask stick processing apparatus according to claim 1,
Further comprising a vision part formed on the stage part to identify a processing mark on the stick substrate.
제 8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 가공마크를 통해 상기 스틱기재의 다음 가공영역의 위치 오차를 산출하여, 정확한 위치에서 연속가공이 이루어지도록 상기 스틱기재의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 장치.
9. The apparatus according to claim 8,
Calculating a position error of the next machining area of the stick base material through the machining mark, and correcting the position of the stick base so that continuous machining is performed at an accurate position.
스틱기재의 가공영역을 스테이지부 상에 위치시키는 제1단계;
비젼부를 통해 상기 스틱기재 상의 가공마크를 식별하여 상기 스틱기재의 가공위치를 보정하는 제2단계;
레이저빔을 상기 스틱기재의 가공영역 상에 조사시켜 상기 스틱기재를 가공하는 제3단계;
롤투롤부에 의해 상기 가공이 완료된 스틱기재는 수거하면서 다음 가공영역이 상기 스테이지부 상에 위치되도록 상기 스틱기재를 연속공급하는 제4단계;
이전 가공영역 가공시 식별된 가공마크를 통해 상기 다음 가공영역의 위치 오차를 산출하여 상기 스틱기재의 위치를 보정하는 제5단계;
상기 제1단계 내지 제5단계는 상기 롤투롤부에 의해 상기 스테이지부 상으로 연속공급되는 스틱기재 상의 가공영역이 연속적으로 가공되도록 반복적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 방법.
A first step of positioning the machining area of the stick base on the stage part;
A second step of identifying a machining mark on the stick substrate through a vision unit and correcting a machining position of the stick substrate;
A third step of irradiating a laser beam onto a machining area of the stick substrate to machine the stick substrate;
A fourth step of continuously supplying the stick base so that the next machining area is positioned on the stage while collecting the finished stick base by the roll roll part;
A fifth step of correcting a position of the stick base by calculating a position error of the next machining area through a machining mark identified at the time of machining the previous machining area;
Wherein the first to fifth steps are repeatedly implemented so that the working region on the stick substrate continuously supplied onto the stage portion by the roll work roll portion is continuously processed.
제 10항에 있어서, 상기 롤투롤부는, 상기 스틱기재의 인장방향에 대해 양방향으로 상기 스틱기재의 공급이 가능하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 방법.11. The method according to claim 10, wherein the roll-to-roll part is driven so that the stick base can be fed in both directions with respect to the tensile direction of the stick base. 제 10항에 있어서, 상기 안착척 및 롤투롤부는,
상기 스테이지에 대해 수직방향으로 서로 독립적으로 구동되어 상기 스틱기재와 밀착 또는 밀착해제되는 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 방법.
11. The apparatus of claim 10, wherein the seating chuck and the roll-
Wherein the mask base is driven independently of each other in the vertical direction with respect to the stage and is in close contact with or in close contact with the stick base.
제 10항에 있어서, 상기 안착척은,
상기 스틱기재와 상기 안착척의 상단면이 밀착 또는 밀착해제되도록 상기 안착척이 정척척 형태로 구비되거나 자성을 가지도록 형성된 것을 특징을 하는 마스크 스틱 가공 방법.
11. The apparatus according to claim 10,
Wherein the seating chuck is formed in a zigzag shape or has a magnetic property so that the top surface of the stick base and the top surface of the seating chuck are brought into close contact or close contact with each other.
제 10항에 있어서, 상기 안착척은,
상기 스틱기재와의 접촉단면적이 상기 스틱기재 상의 셀패턴 영역의 크기보다는 상대적으로 크고, 상기 스틱기재보다는 상대적으로 작게 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 스틱 가공 방법.
11. The apparatus according to claim 10,
Wherein the cross-sectional area of contact with the stick substrate is relatively larger than the size of the cell pattern region on the stick substrate, and is relatively smaller than the stick substrate.
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