KR20190080369A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 레이저광을 조사하는 레이저광 조사유닛; 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛; 및 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하고, 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하며, 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하여, 레이저 스폿 상하 보정값과 상기 레이저 스폿 좌우 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 레이저광을 조사하도록 레이저광 반사유닛을 제어하는 제어유닛을 포함한다.
Description
본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하면서도 콤팩트한 구조를 통해 기판 처리공정의 진행시 활용되는 레이저광을 원하는 위치에 조사되도록 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
개인 휴대단말기를 비롯하여 TV나 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 사용되고 있는 기판은, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 매우 다양하다.
이 중에서 유기 발광 다이오드라 불리는 OLED는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기물질을 말한다. OLED는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답 속도를 갖고 있어 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있으며, 현재 다양한 제품이 적용되고 있다.
OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와 능동형인 AMOLED로 나눌 수 있다. 특히 AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한 AMOLED는 기판이 아닌 필름(Film) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.
이러한 OLED는 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 에칭 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정 등을 통해 제품으로 생산될 수 있다.
한편, 전술한 OLED를 포함한 디스플레이 기판이 대형화됨에 따라 대형 기판의 수요도 점차 증가되고 있는데, 이처럼 기판이 대형화되면서 다양한 문제점, 특히 택트 타임(tact time)이 증가되어 생산성이 떨어지는 문제점이 유발되고 있다.
예컨대, 전술한 것처럼 OLED 생산을 위한 다양한 공정들 중에서 에칭 공정은 기판의 표면에서 불필요한 부분을 물리적 혹은 화학적 방법으로 식각, 즉 에칭(etching)함으로써 원하는 모양을 얻어내는 공정인데, 레이저를 이용할 경우에 효율이 좋을 것으로 기대된다.
즉 기판에는 제조공정 중 다양한 형태의 패턴을 형성하기 위한 레이저광 스폿(spot)이 형성될 수 있는데, 통상적으로 레이저광 스폿을 형성하려는 막 위에 포토레지스트막을 마련한 뒤, 소정의 마스크 패턴을 포토레지스트막에 대응되게 위치시킨 뒤 UV 램프 등을 이용하여 상기 포토레지스트막을 마스크 패턴에 따라 노광시키고, 포토레지스트막의 노광된 부분을 현상하여 제거한 다음, 현상에 의해 제거된 포토레지스트막 패턴을 통해 노출된 막을 에칭 공정에 의해서 제거하고, 포토레지스트막 패턴을 제거하면, 유리기판상의 막에 원하는 패턴이 형성된다.
그런데 상기와 같이 포토 리소그라피(Photo Lithography) 방법에 의한 기판 위의 막을 패터닝시키는 경우에는 그 공정이 까다롭고 복잡하며, 장치 설비에 비용이 많이 든다.
따라서, 택트 타임(tact time)이 증가되어 생산성이 떨어지고, 제조 비용이 증가하는 등의 문제점이 있다. 그러므로, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 레이저 광을 기판에 직접적으로 조사하여 원하는 패턴을 형성하는 기법이 사용되고 있다.
레이저 광을 기판에 직접적으로 조사하여 원하는 패턴을 형성하는 기법의 경우, 폴리곤스캐너가 사용될 수 있는데, 이러한 폴리곤스캐너의 스캔필드, 즉, 가공정밀도를 유지하면서 스캔할 수 있는 범위가 수백um~수십mm에 불과하여 대면적의 기판을 가공하기가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
그리고 대면적의 기판을 가공하기 위해, 단순히 폴리곤스캐너를 사용하게 되는 경우 원하는 패턴을 형성하기 위하여 레이저 광이 조사되는 위치 및 레이저 광이 조사되어 형성되는 복수의 레이저 스폿들 간의 간격이 일정하게 유지되지 않아 스폿 형성의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판이 대형화되더라도 택트 타임(tact time)의 증가 없이 간단하면서도 콤팩트한 구조를 통해 기판 처리공정의 진행시 활용되는 레이저광을 원하는 위치에 조사되도록 할 수 있고, 레이저 광이 조사되어 형성되는 복수 개의 레이저 스폿(spot)들 간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 레이저광을 조사하는 레이저광 조사유닛; 상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛; 및 상기 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하고, 상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하며, 상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하여, 상기 레이저 스폿 상하 보정값과 상기 레이저 스폿 좌우 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 레이저광을 조사하도록 상기 레이저광 반사유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
상기 제어유닛은, 상기 레이저 스폿의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인을 레이저 스폿의 진행방향 기준 라인인 레이저 스폿 진행방향 기준 라인과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출하며, 상기 레이저 스폿 상하 보정값, 상기 레이저 스폿 좌우 보정값 및 상기 바우(bow) 보정값에 기초하여 상기 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광을 조사하도록 상기 레이저광 반사유닛을 제어할 수 있다.
상기 레이저 스폿 상하 보정값은, 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값일 수 있다.
상기 레이저 스폿 좌우 보정값은, 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 위치를 정렬시키는 스타트 스폿 위치 보정값일 수 있다.
상기 바우(bow) 보정값은, 복수의 상기 레이저 스폿들의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인을 미리 결정된 숫자만큼 분할하고, 분할된 상기 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역 라인인 레이저 스폿 진행방향 분할 영역 라인을 선형 보간법으로 산출하여 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정값일 수 있다.
상기 레이저광 반사유닛은, 미리 결정된 속도로 회전하여 복수의 상기 레이저 스폿들의 간격을 일정하게 형성시키는 폴리곤스캐너를 포함할 수 있다.
상기 레이저광 반사유닛은, 상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 상기 폴리곤스캐너를 향하여 반사시키되 상기 폴리곤스캐너를 통하여 상기 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광이 조사되도록 조절 가능하게 마련되는 캘리브레이션(calibration) 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션(calibration) 모듈은, 상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 상기 가공하고자 하는 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 상하 간격을 조절 가능하게 마련되는 상하 캘리브레이션(calibration) 미러; 및 상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 상기 가공하고자 하는 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 좌우를 조절 가능하게 마련되는 좌우 캘리브레이션(calibration) 미러를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 단계; 상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계; 상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하는 단계; 및 상기 레이저 스폿 상하 보정값과 상기 레이저 스폿 좌우 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
복수의 상기 레이저 스폿들의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인을 레이저 스폿의 진행방향 기준 라인인 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계를 더 포함하며, 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계는, 상기 레이저 스폿 상하 보정값, 상기 레이저 스폿 좌우 보정값 및 상기 바우(bow) 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계일 수 있다.
레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 상기 단계는, 상기 레이저 스폿의 복수 개를 X축 방향을 따라 형성시키는 제1 레이저 스폿 라인 형성단계; 및 상기 제1 레이저 스폿 라인의 복수 열을 Y축 방향을 따라 형성시키는 제2 레이저 스폿 라인 형성단계를 포함할 수 있다.
상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계는, 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계일 수 있다.
상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하는 단계는, 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 위치를 정렬시키는 스타트 스폿 위치 보정값을 산출하는 단계일 수 있다.
상기 레이저 스폿 진행방향 라인을 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출하는 상기 단계는, 상기 레이저 스폿 진행방향 라인을 미리 결정된 숫자만큼 분할하는 단계; 상기 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역의 라인인 분할 영역 라인들을 선형 보간법으로 산출하는 단계; 및 상기 분할 영역 라인들을 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 분할 영역 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판이 대형화되더라도 택트 타임(tact time)의 증가 없이 간단하면서도 콤팩트한 구조를 통해 기판 처리공정의 진행시 활용되는 레이저광을 원하는 위치에 조사되도록 할 수 있고, 레이저 광이 조사되어 형성되는 복수 개의 레이저 스폿(spot)들 간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 기판 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 레이저광 반사유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2의 배면 사시도이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 레이저광 조사유닛과 개별적인 레이저광 반사유닛의 개략적인 사시도이다.
도 5의 (a) 내지 (c) 는 도 4의 폴리곤스캐너를 통하여 레이저 스폿을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6의 (a)는 도 1의 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6의 (b)는 도 6의 레이저광 반사유닛을 통하여 형성된 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 레이저 스폿 상하 보정값 산출 및 좌우 보정값 산출의 설명을 위한 개념도이다.
도 8은 바우(bow) 보정값 산출의 설명을 위한 개념도이다.
도 9는 레이저 스폿의 정렬을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 도 1의 레이저광 반사유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2의 배면 사시도이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 레이저광 조사유닛과 개별적인 레이저광 반사유닛의 개략적인 사시도이다.
도 5의 (a) 내지 (c) 는 도 4의 폴리곤스캐너를 통하여 레이저 스폿을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6의 (a)는 도 1의 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6의 (b)는 도 6의 레이저광 반사유닛을 통하여 형성된 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 레이저 스폿 상하 보정값 산출 및 좌우 보정값 산출의 설명을 위한 개념도이다.
도 8은 바우(bow) 보정값 산출의 설명을 위한 개념도이다.
도 9는 레이저 스폿의 정렬을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 개략적인 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
그리고 기판은 각종 평면디스플레이(Flat Panel Display, FPD), 즉, LCD(Liquid Crystal Display) 기판, PDP(Plasma Display Panel) 기판 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 기판. LED(Light Emitting Diodes) 기판, TSP(Touch Screen Panel) 기판, PCB(Printed Circuit Board) 기판 및 각종 반도체에 사용되는 기판을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 기판 처리 장치(1)는, 기판(G)에 다양한 형상의 패턴을 형성하기 위하여 레이저광 스폿을 조사하는 경우뿐만 아니라 기판(G)의 절단, 드릴링, 세정 및 각종의 표면처리를 포함할 수 있다. 즉, 후술하는 레이저광 반사유닛(200)은 반드시 기판(G)에 레이저광 스폿 형성만을 위한 유닛에 한정되는 것은 아니며, 레이저광 스폿 형성뿐만 아니라 기판(G)의 절단, 드릴링, 세정 및 각종의 표면처리를 할 수 있는 유닛으로 이해되어져야 할 것이다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 기판 처리 장치(1)가 기판(G) 상에 레이저광 스폿을 형성하는 것으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1의 레이저광 반사유닛의 사시도이며, 도 3은 도 2의 배면 사시도이고, 도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 레이저광 조사유닛과 개별적인 레이저광 반사유닛의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4의 폴리곤스캐너를 통하여 레이저광 스폿을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 레이저광을 조사하는 레이저광 조사유닛(100)과, 레이저광 반사유닛(200)과, 제어유닛(300)을 포함한다.
본 실시예에 따른 레이저광 조사유닛(100)과, 레이저광 반사유닛(200) 사이에는, 도 1에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저광 변환기(110)가 배치되며 레이저광 조사유닛(100)에서 조사된 레이저광을 변환시키는 역할을 하며, 레이저광 변환기(110)는 다수의 미러(mirror)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 레이저광 변환기(110)가 배치되는 위치는 필요에 따라 다양하게 마련될 수 있으며, 미러(mirror)의 위치 및 수도 다양하게 마련될 수 있다.
본 실시예에 따른 레이저광 반사유닛(200)은, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저광 조사유닛(100)으로부터 조사되는 레이저광을 반사시키며, 폴리곤스캐너(210)와, 캘리브레이션(calibration)모듈(220)을 포함한다. 또한, 도 2 내지 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 멀티 헤드형 레이저광 반사유닛(200)으로 마련되며, 이러한 멀티 헤드형 레이저광 반사유닛(200)은 하우징본체(230)을 포함한다. 다만, 본 발명의 레이저광 반사유닛(200)은 처리하고자 하는 기판(G)의 크기 및 용도에 따라 단독으로 사용될 수 있으므로 본 발명의 권리범위가 멀티 헤드형 레이저광 반사유닛(200)으로 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 하우징본체(230)는, 다수의 멀티 헤드(231, multi head)와, 다수의 멀티 헤드(231)를 지지하는 서포팅 케이스(232)와 서포팅 케이스(232)에 결합되어 멀티 헤드(231)들과 각각 연결되며, 서포팅 케이스(232)에 대하여 멀티 헤드(231)들의 위치를 개별적으로 조절하는 헤드 위치 개별 조절부(233)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 멀티 헤드(231)는 서포팅 케이스(232) 상에 다수 개가 상호간 인접하게 배치된다. 다수 개의 멀티 헤드(231)는 그 구조가 모두 동일하다. 본 실시예처럼 멀티 헤드(231)가 다수 개 배치될 경우, 그에 형성되는 레이저광 방출 슬롯(250)을 통해 길이가 긴 직선형 레이저 광이 조사될 수 있기 때문에 대형 기판인 경우라도 멀티 헤드(231)를 움직이지 않고 레이저 가공을 진행할 수 있다. 따라서 종래보다 택트 타임을 현저하게 감소시킬 수 있다. 본 실시예의 경우, 3개의 멀티 헤드(231)가 적용된 것을 도시하였는데, 멀티 헤드(231)의 개수는 2개일 수도 있고, 4개 이상일 수도 있으므로 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
서포팅 케이스(232)는 다수의 멀티 헤드(231)를 일체로 지지하는 역할을 하고, 헤드위치 개별 조절부(233)는 서포팅 케이스(2320에 대하여 멀티 헤드(231)들의 위치를 개별적으로 조절하는 역할을 한다.
본 실시예에 따른 레이저광 반사유닛(200)은, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 하우징본체(230) 내부에 폴리곤스캐너(210)를 통하여 조사되는 레이저광을 투과시키는 레이저광 투과 렌즈(240)를 마련하여 레이저광의 색 수차, 곡면 수차 등과 같은 왜곡 등을 최소화할 수 있다.
한편, 폴리곤스캐너(210)는 레이저광이 반사될 수 있는 평면을 복수 개 구비하는 다각형 스캐너이며, 본 실시예에 따른 폴리곤스캐너(210)는 레이저광이 반사되는 8개의 평면을 구비하나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 레이저광이 반사되는 다양한 수의 평면을 구비할 수 있다.
본 실시예에 따른 폴리곤스캐너(210)는 미리 결정된 속도로 회전하여 복수의 레이저 스폰들의 간격을 일정하게 형성시킬 수 있다. 즉 본 실시예에 따른 폴리곤스캐너(210)는, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 미리 결정된 일정한 속도로 등속 회전운동하므로 레이저광 조사유닛(100)에서 조사되는 레이저광을 일정하게 반사시켜 일정한 간격으로 조사되도록 마련된다. 즉 폴리곤스캐너(210)는, 도 5의 (a)에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저광 조사유닛의 최초 레이저광을 반사키켜 스타트 스폿을 형성한다. 이후 폴리곤스캐너(210)는, 일정한 속도로 회전하여, 도 5의 (b) 및 (c)에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저광 조사유닛(100)에서 조사되는 레이저광을 일정하게 반사시켜 일정한 간격으로 조사되도록한다.
본 실시예에 따른 캘리브레이션모듈(220)은 레이저광 조사유닛(100)으로부터 조사되는 레이저광을 폴리곤스캐너(210)를 향하여 반사시킨다. 다만, 캘리브레이션모듈(220)은 폴리곤스캐너(210)를 통하여 가공하고자 하는 영역에 레이저광이 조사되도록 조절 가능하게 마련된다. 즉 후술할 제어유닛(300)에 의하여 캘리브레이션모듈(220)을 제어하여 가공하고자 하는 영역에 레이저광이 조사되도록 할 수 있으며, 상하 캘리브레이션(calibration) 미러(221)와, 좌우 캘리브레이션(calibration) 미러(222)를 포함한다.
상하 캘리브레이션 미러(221)는 복수의 레이저 스폿(S) 간의 상하 간격을 조절 가능하게 마련되며, 좌우 캘리브레이션 미러(222)는 복수의 레이저 스폿(S)의 좌우를 조절 가능하게 마련된다. 이와 같이 상하 캘리브레이션 미러(221)와 좌우 캘리브레이션 미러(222)를 마련하여 간단하면서도 콤팩트한 구조를 통해 레이저 스폿(S)의 상하 간격과 좌우를 개별적으로 조절할 수 있으므로 기판 처리공정의 진행 시 레이저광을 원하는 위치에 조사되도록 할 수 있고, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 도 6의 (a)는 도 1의 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 도 6의 레이저광 반사유닛을 통하여 형성된 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 것을 개략적으로 도시한 것이며, 도 7의 (a) 및 (b)는 레이저 스폿 상하 보정값 산출 및 좌우 보정값 산출의 설명을 위한 개념도이고, 도 8은 바우(bow) 보정값 산출의 설명을 위한 개념도이며, 도 9는 레이저 스폿의 정렬을 설명하기 위한 개념도이다.
제어유닛(300)은, 도 6 내지 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저 스폿 상하 보정값, 레이저 스폿 좌우 보정값 및 바우(bow) 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 레이저광을 조사하도록 레이저광 반사유닛(200)을 제어한다.
즉 제어유닛(300)은, 레이저광 반사유닛(200)을 통하여 복수의 레이저 스폿(S)을 복수 개 라인에 형성한다. 본 실시예에 따른 복수 개 라인은 레이저 스폿의 진행방향 기준 라인인 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)이다. 본 실시예에 따른 폴리곤스캐너(210)는 레이저광이 반사되는 8개의 평면을 구비하므로 8개의 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)이 형성된다.
그리고 제어유닛(300)은, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 레이저 스폿(S)의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출한다.
본 실시예에 따른 레이저 스폿 상하 보정값은, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 스폿(S)을 미리 결정된 간격(Y)으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값이다. 즉 본 실시예에 따른 레이저 스폿 상하 보정값은, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격(Y)으로 정렬시켜 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 라인을 정렬시키는 것이므로, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 제어유닛(300)은, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 레이저 스폿(S)의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하한다.
본 실시예에 따른 레이저 스폿 좌우 보정값은 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 위치를 정렬시켜 미리 결정된 스타트 위치(S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)로 정렬시키는 스타트 스폿 위치 보정값이다. 즉 본 실시예에 따른 레이저 스폿 좌우 보정값은 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 위치의 좌우를 보정하여 미리 결정된 스타트 위치(S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)로 정렬시키고, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7) 전체의 좌우를 정렬시킬 수 있으므로, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
이에 더하여 본 실시예에 따른 제어유닛(300)은, 레이저 스폿의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인(L)을 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출한다.
본 실시예에 따른 바우(bow) 보정값은, 복수의 레이저 스폿(S)들의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인(L)을 미리 결정된 숫자인 10개의 분할 영역만큼 분할하고, 분할된 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역 라인인 레이저 스폿 진행방향 분할 영역 라인(L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9)을 선형 보간법으로 산출하여 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정값이다. 본 실시예에 따른 분할 영역은 10개로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 적절한 숫자로 분할될 수 있을 것이다.
또한, 레이저 스폿 진행방향 분할 영역 라인인(L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9)은 직선으로 가정하여 선형 보간법으로 산출되며, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)과 일치시킴으로써 레이저 스폿(S)의 직진도를 효율적으로 향상시킬 수 있으므로, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 개략적인 순서도이다.
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 본 실시예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 도 6 내지 도 10를 참조하여 설명하도록 한다.
이들 도면에 자세히 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 복수의 레이저 스폿(S)을 복수 개 라인에 형성하는 단계(S10)와, 레이저 스폿(spot) 상하 보정값을 산출하는 단계(S20)와, 레이저 스폿(spot) 좌우 보정값을 산출하는 단계(S30)와, 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계(S40)와, 가공하고자 하는 영역에 레이저광 반사유닛(200)을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계(S50)를 포함한다.
복수의 레이저 스폿(S)을 복수 개 라인에 형성하는 단계(S10)에서는 레이저광 조사유닛(100)으로부터 조사되는 레이저광을 레이저광 반사유닛(200)을 통하여 반사시키며, 레이저 스폿의 복수 개를 X축 방향을 따라 형성시키는 제1 레이저 스폿 라인 형성단계(S11)와, 제1 레이저 스폿 라인의 복수 열을 Y축 방향을 따라 형성시키는 제2 레이저 스폿 라인 형성단계(S12)를 포함한다.
제1 레이저 스폿 라인 형성단계(S11)는, 도 6의 (a)에 자세히 도시된 바와 같이, 복수의 레이저 스폿(S)을 통하여 레이저 스폿의 진행방향을 따라 라인을 형성한다.
이후, 제2 레이저 스폿 라인 형성단계(S12)는 도 6의 (a)에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 스폿 라인의 복수 열을 Y축 방향을 따라 형성시킨다.
본 실시예에 따른 레이저 스폿(spot) 상하 보정값을 산출하는 단계(S20)는, 도 7 (a)에 자세히 도시된 바와 같이, 복수 개 라인의 상하 간격이 Y0 내지 Y6으로 상이한 경우 레이저 스폿(S)의 진행방향 기준 라인인 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격(Y)으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계이다. 즉 도 7의 (b)에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 스폿간의 간격을 미리 결정된 간격(Y)으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값을 산출하여, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격(Y)으로 정렬시켜 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 라인을 정렬시키는 것이므로, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하는 단계(S30)는, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 위치를 정렬시키는 스타트 스폿 위치 보정값을 산출하는 단계이다. 즉 본 실시예에 따른 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하는 단계(S30)는, 도 7(b)에 자세히 도시된 바와 같이, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)의 각 스타트 위치의 좌우를 보정하여 미리 결정된 스타트 위치(S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7)로 정렬시키고, 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7) 전체의 좌우를 정렬시킬 수 있으므로, 택트 타임(tact time)의 증가 없이, 기판 처리의 정밀도 효율적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계(S40)는, 레이저 스폿 진행방향 라인을 미리 결정된 숫자만큼 분할하는 단계(S41)와, 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역의 라인인 분할 영역 라인들(L0, L1, L2, L3, L5, L6, L7, L8, L9)을 선형 보간법으로 산출하는 단계(S42)와, 분할 영역 라인들(L0, L1, L2, L3, L5, L6, L7, L8, L9)을 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 분할 영역 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계를 포함한다.
즉 본 실시예에 따른 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계(S40)는, 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 복수의 레이저 스폿(S)들의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인(L)을 미리 결정된 숫자인 10개의 분할 영역만큼 분할하고, 분할된 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역 라인인 레이저 스폿 진행방향 분할 영역 라인(L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9)을 선형 보간법으로 산출하여 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들(facet0, facet1, facet2, facet3, facet4, facet5, facet6, facet7)과 일치시키는 단계이다.
본 실시예에 따른 가공하고자 하는 영역에 레이저광 반사유닛(200)을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계(S50)는, 레이저 스폿 상하 보정값, 상기 레이저 스폿 좌우 보정값 및 상기 바우(bow) 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계이다.
이와 같이, 가공하고자 하는 영역에 레이저광 반사유닛(200)을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계(S50)에서 레이저 스폿 상하 보정값, 상기 레이저 스폿 좌우 보정값 및 상기 바우(bow) 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하여, 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 가공하고자 하는 영역에 정렬된 레이저 스폿(S)을 형성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 기판이 대형화되더라도 택트 타임(tact time)의 증가 없이 간단하면서도 콤팩트한 구조를 통해 기판 처리공정의 진행시 활용되는 레이저광을 원하는 위치에 조사되도록 할 수 있고, 레이저 광이 조사되어 형성되는 복수 개의 레이저 스폿(spot)들 간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 기판 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 기판 처리 장치 100 : 레이저광 조사유닛
200 : 레이저광 반사유닛 210 : 폴리곤스캐너
220 : 캘리브레이션(calibration) 모듈 300 : 제어유닛
200 : 레이저광 반사유닛 210 : 폴리곤스캐너
220 : 캘리브레이션(calibration) 모듈 300 : 제어유닛
Claims (14)
- 레이저광을 조사하는 레이저광 조사유닛;
상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛; 및
상기 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하고, 상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하며, 상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하여, 상기 레이저 스폿 상하 보정값과 상기 레이저 스폿 좌우 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 레이저광을 조사하도록 상기 레이저광 반사유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어유닛은,
상기 레이저 스폿의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인을 레이저 스폿의 진행방향 기준 라인인 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출하며,
상기 레이저 스폿 상하 보정값, 상기 레이저 스폿 좌우 보정값 및 상기 바우(bow) 보정값에 기초하여 상기 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광을 조사하도록 상기 레이저광 반사유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 레이저 스폿 상하 보정값은, 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 레이저 스폿 좌우 보정값은, 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 위치를 정렬시키는 스타트 스폿 위치 보정값인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 바우(bow) 보정값은, 복수의 상기 레이저 스폿들의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인을 미리 결정된 숫자만큼 분할하고, 분할된 상기 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역 라인인 레이저 스폿 진행방향 분할 영역 라인을 선형 보간법으로 산출하여 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정값인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 레이저광 반사유닛은,
미리 결정된 속도로 회전하여 복수의 상기 레이저 스폿들의 간격을 일정하게 형성시키는 폴리곤스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 레이저광 반사유닛은,
상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 상기 폴리곤스캐너를 향하여 반사시키되 상기 폴리곤스캐너를 통하여 상기 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광이 조사되도록 조절 가능하게 마련되는 캘리브레이션(calibration) 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제7항에 있어서,
상기 캘리브레이션(calibration) 모듈은,
상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 상기 가공하고자 하는 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 상하 간격을 조절 가능하게 마련되는 상하 캘리브레이션(calibration) 미러; 및
상기 레이저광 조사유닛으로부터 조사되는 상기 레이저광을 상기 가공하고자 하는 영역에 조사시키기 위하여 상기 레이저 스폿의 좌우를 조절 가능하게 마련되는 좌우 캘리브레이션(calibration) 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 단계;
상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계;
상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하는 단계; 및
상기 레이저 스폿 상하 보정값과 상기 레이저 스폿 좌우 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법. - 제9항에 있어서,
복수의 상기 레이저 스폿들의 진행방향을 따라 연결된 라인인 레이저 스폿 진행방향 라인을 레이저 스폿의 진행방향 기준 라인인 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계를 더 포함하며,
가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계는,
상기 레이저 스폿 상하 보정값, 상기 레이저 스폿 좌우 보정값 및 상기 바우(bow) 보정값에 기초하여 가공하고자 하는 영역에 상기 레이저광 반사유닛을 제어하여 레이저광을 조사하는 단계인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 제10항에 있어서,
레이저광을 반사시키는 레이저광 반사유닛을 통하여 복수의 레이저 스폿을 복수 개 라인에 형성하는 상기 단계는,
상기 레이저 스폿의 복수 개를 X축 방향을 따라 형성시키는 제1 레이저 스폿 라인 형성단계; 및
상기 제1 레이저 스폿 라인의 복수 열을 Y축 방향을 따라 형성시키는 제2 레이저 스폿 라인 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 상하 간격을 정렬하기 위한 레이저 스폿 상하 보정을 수행하여 레이저 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계는,
상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 스폿을 미리 결정된 간격으로 정렬시키는 스타트 스폿 상하 보정값을 산출하는 단계인 것을 특징으로 기판 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 복수 개 라인의 레이저 스폿의 좌우를 정렬하기 위한 레이저 스폿 좌우 보정을 수행하여 레이저 스폿 좌우 보정값을 산출하는 단계는,
상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들의 각 스타트 위치를 정렬시키는 스타트 스폿 위치 보정값을 산출하는 단계인 것을 특징으로 기판 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 레이저 스폿 진행방향 라인을 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 바우(bow) 보정을 수행하여 바우(bow) 보정값을 산출하는 상기 단계는,
상기 레이저 스폿 진행방향 라인을 미리 결정된 숫자만큼 분할하는 단계;
상기 레이저 스폿 진행방향 라인의 분할 영역의 라인인 분할 영역 라인들을 선형 보간법으로 산출하는 단계; 및
상기 분할 영역 라인들을 상기 레이저 스폿 진행방향 기준 라인들과 일치시키기 위한 분할 영역 바우(bow) 보정값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 기판 처리 방법.
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| KR1020170182768A KR102008685B1 (ko) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
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| KR20050116275A (ko) * | 2004-06-07 | 2005-12-12 | 삼성전기주식회사 | 빔주사 타이밍 및 빔량의 조절 방법 및 그를 이용한 주사장치 |
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2017
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Patent Citations (2)
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