KR20200052031A - Method for annealing a specific region of a workpiece using a laser beam - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저빔을 이용한 가공대상물 특정영역의 어닐링(annealing) 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저빔을 이용하여 가공대상물의 특정영역을 어닐링(annealing) 가공 중 조사되는 레이저빔의 특성 프로파일 피드백을 갖는 레이저빔 모니터링하면서 가공하는 가공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of annealing a specific region of a workpiece using a laser beam, and more specifically, a characteristic profile of a laser beam irradiated during annealing a specific region of a workpiece using a laser beam. It relates to a processing method for processing while monitoring a laser beam having feedback.
최근 반도체, 디스플레이 등의 미세공정에 있어서 기판 표면의 개질이나 비아(via)홀 머시닝, 혹은 특정 패턴의 형성에 레이저 장치가 많이 사용되고 있다. 2. Description of the Related Art Recently, laser devices have been widely used for modification of a substrate surface, via hole machining, or formation of a specific pattern in micro processes such as semiconductors and displays.
이를 위해 레이저빔을 특수한 형태로 가공하는 기술이 다수 개발되었으며 여전히 새로운 레이저 활용 공정을 위해 특수한 형태로 가공하는 기술이 요구되고 있다. To this end, a number of techniques for processing a laser beam into a special shape have been developed, and a technique for processing into a special shape for a new laser application process is still required.
이에 레이저의 공간적인 형태를 선, 면 등으로 성형하는 기술, 즉 빔의 공간적인 세기를 특정 형태로 유지하거나 에지 부분의 트랜지션 폭을 최소화 하는 등의 기술이 개발되고 있다. Accordingly, a technique for forming a spatial shape of the laser into lines, faces, etc., that is, a technique of maintaining the spatial intensity of the beam in a specific shape or minimizing the transition width of the edge portion has been developed.
그러나 이와 같이 정밀하게 성형된 레이저빔은 촬상면, 즉 목표물에 주사되기 전까지 초기 레시피(recipe)의 설정과는 다르게 환경적인 요인 등에 의해 빔의 특성이 변형될 수 있다. However, this precisely shaped laser beam may be deformed due to environmental factors or the like, unlike an initial recipe setting before being scanned onto an imaging surface, that is, a target.
따라서 레이저 빔의 이상에 따라 가공 물품에 이상이 발생되는 문제가 발생한다.Therefore, there is a problem that an abnormality occurs in the processed article according to the abnormality of the laser beam.
이에 공정 중 실시간으로도 레이저 빔의 다양한 특성을 모니터링 하여 레이저빔 이상 시에 공정을 정지시킬 수 있는 모니터링 방법이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a monitoring method that can monitor various characteristics of the laser beam in real time during the process and stop the process in the event of a laser beam abnormality.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정 중 실시간으로 레이저 빔의 특성을 모니터링하고, 이를 피드백 하여 레이저빔 이상 시에 공정을 정지시킬 수 있는 어닐링(annealing) 가공 중 조사되는 레이저빔의 특성 프로파일 피드백을 갖는 레이저빔을 이용한 가공대상물 특정영역의 어닐링(annealing) 가공 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, and monitors the characteristics of the laser beam in real time during the process, and feeds back the characteristics of the laser beam irradiated during annealing processing, which can stop the process in the event of an abnormal laser beam. An object of the present invention is to provide a method of annealing a specific region of a workpiece using a laser beam having profile feedback.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, another object not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 어닐링(annealing) 가공 방법은 a; 시스템을 초기화 시키는 단계(S101)와, b; 가공대상물(10)을 상기 4축 스테이지(200)에 로딩(loading) 시키는 단계(S102)와, c; 상기 가공대상물(10)의 다수의 포인트에서 z축 거리를 측정한 후 이를 정보를 이용하여 가공물의 표면이 렌즈의 심도 내에 위치하도록 Auto focusing을 위한 z축 보상데이터를 추출하는 단계 단계(S103)와, d; 상기 가공대상물(10)의 얼라인 마크(align mark)를 기준으로 가공대상물(10)을 정위치에 위치(정렬)시키는 단계(S104)와, e; 상기 레이저 컨트롤러(100)를 통해 레이저를 가동시켜 안정화까지 웜업(warm-up) 시키는 단계(S105)와, f; 상기 웜업(warm-up) 중 출력되는 레이저빔의 특성을 측정하는 단계(S106)와, g; 상기 f 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 단계(S107)와, h; 상기 g 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지시키고 알람을 작동시키는 단계(S108)를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the annealing processing method according to the present invention includes: a; Initializing the system (S101), b; Loading (S102) the object to be processed 10 onto the four-
또한, i; 상기 g 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 레이저 컨트롤러(100)에서 출력되는 레이저의 형태 및 사이즈를 가공 요건에 따라 성형하여 상기 가공대상물(10)의 특정영역에 조사하는 단계(S109)와, j; 상기 i 단계에서 레이저빔 조사 중 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호에 의해 제어부(500)는 포토 디텍터(313)에서 측정되는 빔 광량 데이터를 획득하고, 이미지 센서(314)에서 촬영된 빔 이미지 데이터를 획득하는 단계(S110)와, k; 상기 특정영역 가공 후, 상기 제어부(500)는 상기 j 단계에서 획득한 빔 광량 데이터와 빔 이미지 데이터를 통해 레이저빔의 특성을 측정하는 단계(S111)와, l; 상기 k 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 단계(S112)와, m; 상기 l 단계에서 상기 특정영역 가공 후 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준 값과 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S113)를 포함하여 이루어진다.Also, i; When the characteristic value of the laser beam measured in step g is compared with a preset reference value, and in a normal state, the shape and size of the laser output from the
또한, n; 상기 l 단계에서 상기 특정영역 가공 후 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준 값과 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료되었는지 판단하는 단계(S114)가 더 포함하되, 상기 n 단계에서 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료되지 않은 경우, 4축 스테이지(200)를 다음 스텝(step)으로 스텝(step) 이동시켜 상기 i~l 단계를 반복 실행한다.Also, n; When the characteristic value of the laser beam measured after processing the specific region in step l is normal compared to a preset reference value, determining whether an annealing process of the
또한, o; 상기 n 단계에서 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료된 경우, 상기 가공대상물(10)의 얼라인 마크를 통해 상기 가공대상물(10)의 위치 상태를 확인하는 단계(S115)와, p; 상기 o단계에서 상기 가공대상물(10)의 위치상태가 가공전의 최기위치에 비해 벗어나는 경우 상기 벗어난 정도가 미리 설정된 4축 스테이지(200)의 정밀도와 비교하여 오차 범위보다 큰 경우, 시스템을 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S116)와, q; 상기 o단계에서 상기 가공대상물(10)의 위치상태가 정위치에 위치한 정상 상태인 경우, 상기 가공대상물(10)을 언로딩(unloading) 하는 단계(S117)를 포함하여 이루어진다.Also, o; When the annealing of the
또한, 상기 f 단계에서 레이저빔의 특성은 빔 형상, 빔 사이즈, 빔 밝기, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균, 빔 광량, 빔 광량의 평균을 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in step f, the characteristics of the laser beam are characterized in that the beam shape, the beam size, the beam brightness, the beam brightness average for the beam shape, the beam intensity, and the beam intensity average are measured.
또한, 상기 k 단계에서 레이저빔의 특성은 빔 형상, 빔 사이즈, 빔 밝기, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균, 빔 광량, 빔 광량의 평균을 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in step k, the characteristics of the laser beam are characterized in that the beam shape, the beam size, the beam brightness, the average of the beam brightness for the beam shape, the beam intensity, and the average of the beam intensity are measured.
여기서 빔 사이즈란 상기 레이저빔의 직진방향에 대한 직각방향에서의 빔의 단면적이며, 빔 밝기와 빔 광량은 관심있는 각 시간대의 레이저빔의 특성이고, 빔 밝기와 빔 광량의 평균은 일정시간동안 레이저빔을 조사시킨 후 평균값을 구하면 된다. 또한 이들 특성값의 범위는 가공상태에 따라 결정될 수 있다. Here, the beam size is a cross-sectional area of the beam in a direction perpendicular to the straight direction of the laser beam, the beam brightness and beam intensity are characteristics of the laser beam in each time period of interest, and the average of the beam brightness and beam intensity is laser for a certain period of time. After irradiating the beam, the average value can be obtained. In addition, the range of these characteristic values can be determined according to the processing state.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms or words used in the specification and claims should not be interpreted in a conventional and lexical sense, and the inventor can properly define the concept of terms in order to best describe his or her invention. Based on the principle of being present, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 레이저 빔을 이용한 가공 중에도 실시간으로 레이저빔을 모니터링 하여 레이저빔의 이상 문제 시 공정을 정지시킴으로써 가공대상물에 연속적으로 이상이 발생되는 문제를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the laser beam is monitored in real time even during processing using a laser beam to stop the process in the event of an abnormality of the laser beam, thereby preventing a problem that continuously occurs in the object to be processed in advance. It works.
또한, 본 발명에 따른 레이저빔 모니터링 방법은 레이저빔의 조사에 영향을 미치지 않으면서 공정 중 빔의 형상, 사이즈, 밝기, 광량 등과 같이 빔의 다양한 특성을 모니터링 할 수 있는 효과가 있다. In addition, the laser beam monitoring method according to the present invention has an effect capable of monitoring various characteristics of the beam, such as shape, size, brightness, amount of light, etc. of the beam during the process without affecting the irradiation of the laser beam.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이저 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 어닐링(annealing) 가공을 개략적으로 나타낸 공정 순서도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 촬상면에 대한 가공 경로를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이저의 출력값 변화를 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인터페이스를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a laser system according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a process flow diagram schematically showing the annealing (annealing) processing according to an embodiment of the present invention,
3 is a view schematically showing a processing path for an imaging surface according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is a view schematically showing a change in the output value of the laser according to an embodiment of the present invention,
5 is a view schematically showing an interface according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative of the components presented in the claims of the present invention, and are included in the technical idea throughout the specification of the present invention and constitute the claims. Embodiments that include a substitutable component as an equivalent in the elements can be included in the scope of the present invention.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이저 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 어닐링(annealing) 가공을 개략적으로 나타낸 공정 순서도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 촬상면에 대한 가공 경로를 개략적으로 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이저의 출력값 변화를 개략적으로 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인터페이스를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing the configuration of a laser system according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process flowchart schematically showing an annealing process according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a view schematically showing a processing path for an imaging surface according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view schematically showing a change in output value of a laser according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view of the present invention It is a diagram schematically showing an interface according to a preferred embodiment.
도 1 이하에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 레이저빔의 특성 프로파일 피드백을 갖는 레이저 성형 시스템은 레이저 컨트롤러(100), 4축 스테이지(200), 빔 모니터부(300), 스테이지 제어장치(400) 및 제어부(500)가 구비된다.As shown in FIG. 1 or less, a laser shaping system having a characteristic profile feedback of a laser beam according to the present invention includes a
상기 레이저 컨트롤러(100)는 레이저빔을 출력시키며, 상기 레이저 컨트롤러(100)에서 출력되는 레이저빔은 레이저빔 성형 광확모듈에 의해 빔 단면의 형태와 사이즈를 조정할 수 있다.The
또한, 상기 4축 스테이지(200)는 x, y, z, θ 축으로 이동되며, 상기 레이저 컨트롤러(100)로부터 출력되는 레이저빔이 조사되는 가공대상물(10)이 놓인다.In addition, the four-
또한, 상기 스테이지 제어장치(400)는 상기 4축 스테이지(200)의 구동을 제어한다. In addition, the
그리고 상기 빔 모니터부(300)는 상기 레이저 컨트롤러(100)와 4축 스테이지(200) 사이에 구비되어 레이저 컨트롤러(100)로부터 가공대상물(10)로 주사되는 빔의 특성을 측정한다. In addition, the
또한, 상기 제어부(500)는 상기 레이저 컨트롤러(100)를 제어하며, 가공 중, 상기 빔 모니터부(300)에 의해 측정된 레이저빔의 특성 정보를 획득하고, 획득한 특성 정보를 분석하며, 분석된 특성 정보를 미리 설정된 레이저빔의 기준 값과 비교한다.In addition, the
그리고 상기 제어부(500)는 상기 분석된 특성 정보가 미리 설정된 레이저빔의 기준 범위와 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지하거나 라인 환경에 따른 조치를 명령함으로써 실시간으로 레이저빔을 모니터링 하여 레이저빔의 이상 문제 시 공정을 정지시켜 가공대상물(10)에 연속적으로 이상이 발생되는 문제를 사전에 방지할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(500)에 의해 레이저 빔 특성인 레이저 빔의 균일성(uniformity), 형상, 사이즈, 밝기 및 광량을 측정할 수 있다. That is, the
한편, 상기 빔 모니터부(300)는 상기 레이저 컨트롤러(100)로부터 출력되는 레이저 빔의 특성을 측정하는 빔 측정부(310)와, 상기 가공대상물(10)의 촬상면의 이미지를 획득하는 카메라(320)를 포함하여 이루어진다.Meanwhile, the
이때 상기 카메라(320)은 주로 얼라인 작업을 위해 얼라인 마크를 검사하거나, 필요한 영역의 이미지를 획득하여 리뷰할 때 사용하며, 빔 측정부(310)는 실시간으로 빔의 특성을 측정하기 위해 사용된다.At this time, the
또한, 상기 빔 측정부(310)는 제1빔스플릿터(311), 제2빔스플릿터(312), 포토 디텍터(photo detector)(313), 이미지 센서(image sensor)(314)를 포함하여 이루어진다.In addition, the
상기 제1빔스플릿터(311)는 상기 레이저 컨트롤러(100)로부터 출력되는 레이저빔을 투과 및 반사시킨다.The
그리고 상기 제2빔스플릿터(312) 상기 제1빔스플릿터(311)로부터 반사된 레이저빔을 투과 및 반사시킨다.And the
이때, 상기 제1빔스플릿터(311)에 의해 투과된 레이저빔은 상기 가공대상물(10)의 촬상면에 조사된다. At this time, the laser beam transmitted by the
또한, 상기 포토 디텍터(photo detector)(313)는 상기 제2빔스플릿터(312)로부터 투과된 레이저빔을 전달받아 빔의 광량을 실시간으로 측정한다.Further, the
또한, 상기 이미지 센서(image sensor)(314)는 상기 제2빔스플릿터(312)로부터 반사된 레이저빔을 전달받아 빔의 이미지를 획득하여 빔의 형상과 밝기를 측정한다. In addition, the
또한, 상기 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호는 상기 4축 스테이지(200)를 구동시키는 모터 제어와 동기화되도록 상기 레이저 컨트롤러(100)와, 이미지 센서(314) 및 제어부(500)로 입력된다.In addition, the trigger signal generated by the
그리고 상기 제어부(500)에는 상기 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호에 의해 상기 포토 디텍터에서 측정되는 빔 광량 데이터를 획득하는 데이터수집(DAQ) 보드(510)가 구비된다.In addition, the
따라서 상기 제어부(500)는 상기 DAQ 보드(510)에 저장된 빔 광량 데이터를 통해 빔 광량의 평균을 측정한다. Accordingly, the
또한, 상기 제어부(500)는 상기 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호에 의해 상기 이미지 센서(314)에서 촬영된 빔 이미지 데이터를 획득하는 그래버(grabber)(520)가 구비된다.In addition, the
따라서 상기 제어부(500)는 그래버(grabber)(520)에 저장된 빔 이미지를 통해 빔 형상과 사이즈를 검사하고, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균을 측정한다. Therefore, the
즉, 상기 트리거 신호에 의해 상기 DAQ 보드(510)는 실시간으로 측정 중이던 빔 광량값(PD 값)을 획득하며, 상기 이미지 센서(314)는 빔의 이미지를 획득하여 영상 데이터 송수신 전용 케이블을 통해 제어부(500)로 전송하게 된다. That is, by the trigger signal, the
따라서 상기 제어부(500)는 상기 포토 디텍터(313)와 이미지 센서(314)에서 측정된 상기 빔의 특성 정보를 획득하여 빔 광량의 평균 및 빔 밝기의 평균, 빔 형태, 사이즈, 빔 형상 내부 중심 영역 밝기 평균 등을 측정한 후, 상기 빔의 특성 정보가 미리 설정된 기준 범위와 비교하여 오차 범위를 벗어나는지 분석할 수 있다. Therefore, the
또한, 상기 제어부(500)는 상기 분석 결과에 따라 레이저빔 조사를 정지하거나 라인 환경에 따른 조치를 시스템에 명령할 수 있다. In addition, the
한편, 본 발명에 따른 레이저 가공은 가공대상물(10)의 촬상면의 특정영역에 대해 레이저빔을 조사하여 어닐링(annealing) 가공하는 것으로, 어떠한 형상을 갖는 레이저빔이 특정영역에 조사된다. On the other hand, the laser processing according to the present invention is an annealing process by irradiating a laser beam to a specific area of the imaging surface of the
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 4축 스테이지(200)가 초기지점에서 x축 방향으로 1스텝(step) 구동 중 특정영역에 레이저빔 조사가 이루어지며, 1스텝(step) 영역의 가공이 완료된 후, 다음 영역[2스텝(step)]을 가공하기 위해서 상기 4축 스테이지(200)를 y축 방향으로 이동시킨 후, -x축 방향으로 스텝(step) 이동하여 레이저 조사가 이루어지는 것으로, Recipe 상의 공정 영역을 Recipe의 job 기준으로 스테이지 스텝(step) 이동과 레이저를 제어하면서 공정이 진행된다.That is, as illustrated in FIG. 4, the laser beam is irradiated to a specific area while the 4-
이때, 본 발명의 일예로써 레이저빔의 모양(shape)은 정사각형이나 직사각형의 빔을 사용할 수 있다.At this time, as an example of the present invention, the shape of the laser beam may use a square or rectangular beam.
또한, 도 2를 참조하여 레이저빔의 특성 프로파일 피드백을 갖는 레이저 시스템을 이용한 어닐링(annealing) 가공 방법에 관하여 설명하도록 한다. In addition, an annealing processing method using a laser system having a characteristic profile feedback of a laser beam will be described with reference to FIG. 2.
우선, 시스템을 초기화 시키는 단계(S101)와, 가공대상물(10)을 상기 4축 스테이지(200)에 로딩(loading) 시키는 단계(S102)와, 상기 가공대상물(10)의 다수 포인트에서 z축 높이 데이터를 획득하는 단계(S103)와, 상기 가공대상물(10)을 정렬(alignment) 시키는 단계(S104)를 포함한다.First, a step (S101) of initializing the system, a step (S102) of loading the object to be processed 10 onto the 4-
이때, 상기 S103단계는 기 설정된 심도(depth of focus) 이내에 z축이 위치하도록 조정 하기위한 z축 데이터를 얻는 과정으로서, 변위센서(Displacement sensor)를 이용하여 가공대상물(10)의 표면에 대해 z축 거리 데이터를 취득한다.At this time, the step S103 is a process of obtaining z-axis data for adjusting the z-axis to be positioned within a predetermined depth of focus. Using the displacement sensor, z is applied to the surface of the
여기서 상기 심도(depth of focus)란 렌즈의 초점심도로서 레이저가 렌즈를 통해 가공대상물(10)의 표면에 도달할 때 에너지가 집중하여 조사될 수 있는 z축 범위를 의미한다.Here, the depth (depth of focus) is the depth of focus of the lens refers to a range of z-axis that can be irradiated with concentrated energy when the laser reaches the surface of the
상기 z 축 거리 데이트를 취득하는 포인트는 많을수록 유리하나, 통상 바둑판 모양의 형태로 9 포인트가 적당하며, 각 포인트는 데이터는 소정의 포인트를 기준 포인트로 하여 서로간의 상대 높이오차 데이터를 포함하는 z 축 보상데이트를 취득한다.The more points for acquiring the distance of the z-axis distance, the more advantageous it is, but usually 9 points are suitable in the form of a checkerboard, and each point is a z-axis that includes relative height error data between each other using a predetermined point as a reference point. Get a reward date.
이렇게 취득한 실제데이트를 데이터 활용하여 측정표면 전체에 대해 커브피팅을 수행하면 측정표면 전체면적에 대한 가상데이터인 z축 보상데이트를 취득할 수 있다.When curve fitting is performed on the entire measurement surface using data obtained in this way, the z-axis compensation data, which is virtual data on the entire measurement surface area, can be acquired.
따라서 상기 취득한 보상 데이터를 이용하여 상기 S103 단계 이후에는 오토포커싱(AF)을 수행하여 가공대상물(10)의 표면이) 심도 이내에 위치하도록 z축을 자동보상하면서 어닐링을 수행할 수 있다Therefore, using the obtained compensation data, after the step S103, auto-focusing (AF) may be performed to perform annealing while automatically compensating the z-axis so that the surface of the object to be processed 10 is located within a depth.
한편, 상기 가공대상물(10)의 세팅을 완료한 후, 상기 레이저 컨트롤러(100)를 통해 레이저를 가동시켜 안정화까지 웜업(warm-up) 시키는 단계(S105)와, 상기 웜업(warm-up) 중 출력되는 레이저빔의 특성을 측정하는 단계(S106)와, 상기 S106 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 단계(S107)를 포함한다.On the other hand, after completing the setting of the object to be processed (10), by operating the laser through the
이때, 상기 스테이지 제어장치(400)에 트리거 신호 on/off time과 반복 횟수 정보를 입력하며, 스테이지 제어장치(400)에 기 설정되어 있는 트리거 프로그램을 실행한다.At this time, the trigger signal on / off time and the number of repetitions are input to the
따라서 트리거 프로그램에 의해 상기 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호는 상기 레이저 컨트롤러(100)와 이미지 센서(314) 및 데이터수집(DAQ) 보드(510)에 병렬 형태로 동시에 입력된다.Therefore, the trigger signal generated by the
이러한 트리거 신호에 의해서 그래버(grabber)(520)에서 그랩(grab)한 이미지를 바탕으로 레이저 shape를 검사하며, 데이터수집(DAQ) 보드(510)에서 취득한 포토 디텍터(313)의 PD값에 대한 평균을 계산한다. The laser signal is inspected based on the image grabbed by the
즉, 빔 형상, 빔 사이즈, 빔 밝기, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균, 빔 광량, 빔 광량의 평균을 측정한다.That is, the beam shape, the beam size, the beam brightness, the average of the beam brightness with respect to the beam shape, the beam light amount, and the average of the beam light amount are measured.
이때, 상기 빔 광량의 평균은 레이저빔의 기설정된 출력값에 도달하는 라이징 타임(rising time)과 기설정된 출력값에서 출력값 0에 도달하는 폴링 타임(falling time)의 영역을 제외한 값으로 평균을 측정한다.At this time, the average of the beam amount is measured by excluding the region of the rising time reaching the preset output value of the laser beam and the falling time reaching the output value 0 from the preset output value.
또한, 상기 S107 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S108)를 포함한다.In addition, when comparing the characteristic value of the laser beam measured in step S107 with a preset reference value, and outside the error range, stopping the irradiation of the laser beam and operating an alarm (S108).
즉, 상기 레이저빔의 특성값에 대한 기준값을 사용자가 지정하며, 상기 S107 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 인터락(interlock)을 발생시킨다.That is, when a user designates a reference value for the characteristic value of the laser beam, and compares the characteristic value of the laser beam measured in step S107 with a preset reference value, and deviates from an error range, an interlock is generated.
이에 레이저빔 웜웝(warm-up) 중 출력되는 레이저빔의 특성을 미리 측정하여 레이저 출력상태와 시스템의 작동상태 및 센서의 결합 여부를 미리 확인함으로써 공정 신뢰도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to improve process reliability by pre-measuring the characteristics of the laser beam output during the warm-up of the laser beam and confirming the laser output state, the operating state of the system, and whether the sensor is coupled.
한편, 상기 S107 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 레이저 컨트롤러(100)에서 출력되는 레이저의 형태 및 사이즈를 가공 요건에 따라 성형하여 상기 가공대상물(10)의 특정영역에 조사하는 단계(S109)를 더 포함한다.On the other hand, when comparing the characteristic value of the laser beam measured in step S107 with a preset reference value, and in a normal state, the shape and size of the laser output from the
또한, 상기 가공대상물(10)의 특정영역에 레이저빔을 조사하기 전에 어닐링(annealing) 공정을 위한 Recipe setup 및 job 설정을 진행한다. In addition, before irradiating a laser beam to a specific region of the
즉, 공정영역, 공정순서 등 공정 데이터를 설정하고 가공 영역의 pulse trigger 위치를 제어장치(400)에 세팅한다. That is, process data such as a process area and a process sequence are set, and a pulse trigger position of the processing area is set in the
또한, 로딩(loading)되어 있는 가공대상물의 오토 포커스(auto focus)를 맞춘 후, 정렬(alignment) 마크를 기준으로 가공대상물의 정렬 데이터를 생성한다.In addition, after aligning the auto focus of the loaded object to be processed, alignment data of the object to be processed is generated based on an alignment mark.
그리고 정렬 데이터 보정값으로 가공대상물의 공정 기준 위치를 보정 후에 가공을 위한 시작 위치로 가공대상물을 이동시켜 공정 준비를 완료한다. Then, after the process reference position of the object to be processed is corrected with the alignment data correction value, the process object is completed by moving the object to a starting position for processing.
또한, 상기 S109 단계에서 레이저빔 조사 중 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호에 의해 상기 제어부(500)는 상기 포토 디텍터(313)에서 측정되는 빔 광량 데이터를 획득하고, 상기 이미지 센서(314)에서 촬영된 빔 이미지 데이터를 획득하는 단계(S110)와, 상기 특정영역 가공 후, 상기 제어부(500)는 상기 S110 단계에서 획득한 빔 광량 데이터와 빔 이미지 데이터를 통해 레이저빔의 특성을 측정하는 단계(S111)와, 상기 S111 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 단계(S112)를 포함한다.In addition, in step S109, the
즉, 공정 준비가 완료된 후, 상기 가공대상물(10)의 특정영역에 가공 요건에 따라 형태 및 사이즈를 성형한 레이저빔을 조사하며, recipe 상의 공정 영역을 recipe의 job을 기준으로 상기 4축 스테이지(200) 구동과 레이저 컨트롤러(100)를 제어하면서 공정을 진행한다.That is, after the process preparation is completed, a specific area of the object to be processed 10 is irradiated with a laser beam shaped and sized according to the processing requirements, and the four-axis stage ( 200) The process is performed while controlling the driving and the
또한, 레이저빔 조사 중 상기 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호에 의해 상기 DAQ 보드(313)에 빔 광량 데이터가 저장되고, 그래버(grabber)(520)에 빔 이미지 데이터가 저장된다.In addition, beam intensity data is stored in the
따라서 Recipe 상의 공정 영역을 Recipe의 job 기준으로 스테이지 스텝(step) 이동과 레이저 제어를 통해 공정을 진행(스테이지 스텝(step) 이동→위치결정→트리거 신호→DAQ 보드(510), 그래버(520) 데이터 획득)한다.Therefore, the process area on the recipe is processed by stage step movement and laser control based on the recipe job (stage step movement → positioning → trigger signal →
또한, 상기 특정영역 가공 후, 레이저의 빔 광량 데이터와 빔 이미지 데이터를 통해 빔 형상, 빔 사이즈, 빔 밝기, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균, 빔 광량, 빔 광량의 평균을 측정한 후, 측정된 결과를 분석한다.In addition, after processing the specific region, after measuring the beam shape, beam size, beam brightness, beam beam average for the beam shape, beam beam amount, and beam beam average through the beam light amount data and beam image data of the laser, and then measuring Analyze the results.
그리고 상기 측정 결과를 피드백 받아, 상기 측정 결과에 따라 레이저 가공의 진행 여부를 판단한다.Then, the feedback of the measurement result is received, and it is determined whether or not laser processing is performed according to the measurement result.
이에 상기 S112 단계에서 상기 특정영역 가공 후 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준값과 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S113)를 포함한다. Accordingly, when the characteristic value of the laser beam measured after processing the specific area in step S112 is out of an error range compared to a preset reference value, the step of stopping the irradiation of the laser beam and operating an alarm (S113).
즉, 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준값과 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우 인터락을 발생시키고, 알람을 작동시키며, 시스템을 정지시킨다.That is, when the characteristic value of the measured laser beam is out of an error range compared to a preset reference value, an interlock is generated, an alarm is activated, and the system is stopped.
따라서 레이저 빔을 이용한 가공 중에도 실시간으로 레이저빔을 모니터링 하여 레이저빔의 이상 문제 시 공정을 정지시킴으로써 가공대상물에 연속적으로 이상이 발생되는 문제를 사전에 방지할 수 있다.Therefore, even when the laser beam is processed, the laser beam is monitored in real time to stop the process in the event of an abnormality of the laser beam, thereby preventing a problem in which an abnormality continuously occurs in the object to be processed in advance.
또한, 상기 S112 단계에서 상기 특정영역 가공 후 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준 값과 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료되었는지 판단하는 단계(S114)를 포함한다.In addition, when the characteristic value of the laser beam measured after processing the specific region in step S112 is normal compared to a preset reference value, determining whether an annealing process of the
그리고 상기 S114 단계에서 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료되지 않은 경우, 4축 스테이지(200)를 다음 스텝(step)으로 스텝(step) 이동시켜 상기 S109~S112 단계를 반복 실행한다.And when the annealing process of the object to be processed 10 is not completed in step S114, the steps S109 to S112 are repeatedly executed by moving the 4-
또한, 상기 S114 단계에서 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료된 경우, 상기 가공대상물(10)의 얼라인 마크를 통해 상기 가공대상물(10)의 위치 상태를 확인하는 단계(S115)를 포함한다.In addition, when the annealing process of the
또한, 상기 S115 단계에서 상기 가공대상물(10)의 위치상태가 미리 설정된 4축 스테이지(200)의 정밀도의 범위를 벗어나는 경우, 시스템을 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S116)를 포함한다.In addition, when the position of the object to be processed (10) in step S115 is outside the range of the precision of the preset four-axis stage (200), stopping the system and operating an alarm (S116).
또한, 상기 S115 단계에서 상기 가공대상물(10)의 위치상태가 미리 설정된 4축 스테이지(200)의 정밀도와 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 가공대상물(10)을 언로딩(unloading) 하는 단계(S117)를 포함하여 이루어져 어닐링(annealing) 공정이 완료된다.In addition, in the step S115, when the position state of the
상기 S115 단계는 스테이지의 안정성과 정밀도에 이상이 없는지를 점검하는 단계로서 상기 가공대상물(10)의 위치상태가 스테이지의 정밀도 이내 오차를 벗어나 있다면 앞서 진행된 레이저 공정에서도 이상 위치에 레이저 빔을 주사하여 공정된 것으로 추론할 수 있다.The step S115 is a step of checking whether there is an abnormality in the stability and precision of the stage. If the position state of the
이에 따라 공정이상을 미리 점검하여 다음 공정을 진행하기 전에 이상 상태를 점검할 수 있으며, 스테이지, 제어 장치 등 구동 관련 장치에 대한 문제를 사전에 점검 또는 예방하여 향후 발생할 수 있는 문제를 예방할 수 있다.Accordingly, it is possible to check the process abnormality in advance and to check the abnormal condition before proceeding to the next process, and to prevent or prevent problems that may occur in the future by checking or preventing problems with the drive-related devices such as stages and control devices in advance.
즉, 공정 진행 후 레이저빔이 가공대상물의 위치 에러 없이 정확한 위치에 조사되었는지를 간접적으로 확인할 수 있으며, 스테이지 구동과 가공대상물의 위치 상태를 가공이 완료된 후에도 확인하기 때문에 공정 신뢰도를 향상시킬 수 있다.That is, it is possible to indirectly check whether the laser beam is irradiated to the correct position without error in the position of the object to be processed after the process, and to improve the process reliability because the stage driving and the position state of the object to be processed are also checked after the processing is completed.
또한, 공정 중에도 작업자의 설정 주기에 따라서 가공대상물의 얼라인 마크를 통해 가공대상물(10) 위치 상태를 확인할 수 있다.In addition, it is possible to check the position of the object to be processed 10 through the alignment mark of the object to be processed according to the operator's setting cycle.
또한, 어닐링(annealing) 공정 중에도 작업자의 설정 주기에 따라서 가공대상물(10)의 얼라인 마크를 통해 가공대상물(10) 위치 상태를 확인할 수 있다.In addition, even during an annealing process, the position of the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, the present invention is specifically for describing the present invention, and the present invention is not limited to this, and by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that modification and improvement are possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.
100 : 레이저 컨트롤러
200 : 4축 스테이지
300 : 빔 모니터부
400 : 스테이지 제어장치
500 : 제어부 100: laser controller 200: 4-axis stage
300: beam monitor 400: stage control device
500: control unit
Claims (5)
a, 시스템을 초기화 시키는 단계(S101)와,
b, 가공대상물(10)을 상기 4축 스테이지(200)에 로딩(loading) 시키는 단계(S102)와,
c, 상기 가공대상물(10)의 다수 포인트에서 z축 높이 데이터를 획득하는 단계(S103)와,
d, 상기 가공대상물(10)의 얼라인 마크를 정위치에 정렬(alignment)시켜 가공대상물의 위치를 정열(위치)시키는 단계(S104)와,
e, 상기 레이저 컨트롤러(100)를 통해 레이저를 가동시켜 안정화까지 웜업(warm-up) 시키는 단계(S105)와,
f, 상기 웜업(warm-up) 중 출력되는 레이저빔의 특성을 측정하는 단계(S106)와,
g, 상기 f 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 단계(S107)와,
h, 상기 g 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S108)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 어닐링(annealing) 가공 방법.
In the annealing processing method of a specific area of the object to be processed using a laser beam,
a, initializing the system (S101),
b, step (S102) of loading the object to be processed (10) on the four-axis stage (200),
c, obtaining z-axis height data at a plurality of points of the object to be processed (S103),
d, aligning (alignment) the alignment mark of the object to be processed in the correct position (alignment) to align (position) the position of the object to be processed (S104),
e, a step of operating the laser through the laser controller 100 to warm-up to stabilization (S105),
f, measuring the characteristics of the laser beam output during the warm-up (S106),
g, comparing the characteristic value of the laser beam measured in step f with a preset reference value (S107),
h, comparing the characteristic value of the laser beam measured in step g with a preset reference value, and out of the error range, stopping the irradiation of the laser beam and operating an alarm (S108). Method of annealing using a laser beam.
i, 상기 g 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 레이저 컨트롤러(100)에서 출력되는 레이저의 형태 및 사이즈를 가공 요건에 따라 성형하여 상기 가공대상물(10)의 특정영역에 조사하는 단계(S109)와,
j, 상기 i 단계에서 레이저빔 조사 중 스테이지 제어장치(400)에서 발생되는 트리거 신호에 의해 제어부(500)는 포토 디텍터(313)에서 측정되는 빔 광량 데이터를 획득하고, 이미지 센서(314)에서 촬영된 빔 이미지 데이터를 획득하는 단계(S110)와,
k, 상기 특정영역 가공 후, 상기 제어부(500)는 상기 j 단계에서 획득한 빔 광량 데이터와 빔 이미지 데이터를 통해 레이저빔의 특성을 측정하는 단계(S111)와,
l, 상기 k 단계에서 측정된 레이저빔의 특성값과 미리 설정된 기준 값을 비교하는 단계(S112)와,
m, 상기 l 단계에서 상기 특정영역 가공 후 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준 값과 비교하여 오차 범위를 벗어나는 경우, 레이저빔의 조사를 정지하고 알람을 작동시키는 단계(S113)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 어닐링(annealing) 가공 방법.
According to claim 1,
i, comparing the characteristic value of the laser beam measured in step g with a preset reference value, and in a normal state, shape and size of the laser output from the laser controller 100 according to processing requirements to form the object to be processed Step (S109) of irradiating to a specific area of (10),
j, the control unit 500 acquires beam light amount data measured by the photo detector 313 by the trigger signal generated by the stage control device 400 during the laser beam irradiation in step i, and is photographed by the image sensor 314 Obtaining the beam image data (S110),
k, after processing the specific region, the controller 500 measures the characteristics of the laser beam through beam light amount data and beam image data obtained in step j (S111),
l, comparing the characteristic value of the laser beam measured in step k with a preset reference value (S112),
m, when the characteristic value of the laser beam measured after processing the specific area in step l is out of an error range compared to a preset reference value, including stopping the laser beam irradiation and operating an alarm (S113) Annealing processing method using a laser beam, characterized in that made.
n, 상기 l 단계에서 상기 특정영역 가공 후 측정된 레이저빔의 특성값이 미리 설정된 기준 값과 비교하여 정상 상태인 경우, 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료되었는지 판단하는 단계(S114) 더 포함하되,
상기 n 단계에서 상기 가공대상물(10)의 어닐링(annealing) 가공이 완료되지 않은 경우, 4축 스테이지(200)를 다음 스텝(step)으로 스텝(step) 이동시켜 상기 i~l 단계를 반복 실행하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 어닐링(annealing) 가공 방법.
According to claim 2,
n, if the characteristic value of the laser beam measured after processing the specific area in step l is normal compared to a preset reference value, determining whether annealing processing of the object 10 is completed ( S114) more included,
When the annealing process of the object 10 is not completed in the n step, the i-l step is repeatedly executed by moving the 4-axis stage 200 to the next step. An annealing process method using a laser beam, characterized in that.
상기 f 단계에서 레이저빔의 특성은 빔 형상, 빔 사이즈, 빔 밝기, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균, 빔 광량, 빔 광량의 평균을 측정하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 어닐링(annealing) 가공 방법.
According to claim 1,
In step f, the characteristics of the laser beam include an annealing process using a laser beam, characterized in that the beam shape, the beam size, the beam brightness, the average of the beam brightness for the beam shape, and the average of the beam intensity and the beam intensity are measured. Way.
상기 k 단계에서 레이저빔의 특성은 빔 형상, 빔 사이즈, 빔 밝기, 빔 형상에 대한 빔 밝기의 평균, 빔 광량, 빔 광량의 평균을 측정하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 어닐링(annealing) 가공 방법.According to claim 2,
In step k, the characteristics of the laser beam are annealing processing using a laser beam, characterized in that the beam shape, the beam size, the beam brightness, the average of the beam brightness for the beam shape, and the average of the beam intensity and the beam intensity are measured. Way.
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR20010081868A (en) * | 2000-02-19 | 2001-08-29 | 장인순 | Method and Apparatus to Control Laser Power by Measuring the Temperature of Melt Pool and its use |
| KR20040027394A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-01 | 가부시키가이샤 에키쇼센탄 기쥬쓰 가이하쓰센타 | Semiconductor Device, Annealing Method, Annealing Apparatus and Display Apparatus |
| KR20130115887A (en) | 2012-04-13 | 2013-10-22 | 주식회사 에프에스티 | Stabilized laser beam shaping device |
| KR101735674B1 (en) | 2015-09-25 | 2017-05-15 | 주식회사 루세로텍 | Monitoring apparatus with energy adjustment for laser beam |
| KR20180098810A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-05 | 주식회사 이오테크닉스 | Annealing apparatus and annealing method |
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- 2018-11-06 KR KR1020180135106A patent/KR102182400B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010081868A (en) * | 2000-02-19 | 2001-08-29 | 장인순 | Method and Apparatus to Control Laser Power by Measuring the Temperature of Melt Pool and its use |
| KR20040027394A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-01 | 가부시키가이샤 에키쇼센탄 기쥬쓰 가이하쓰센타 | Semiconductor Device, Annealing Method, Annealing Apparatus and Display Apparatus |
| KR20130115887A (en) | 2012-04-13 | 2013-10-22 | 주식회사 에프에스티 | Stabilized laser beam shaping device |
| KR101735674B1 (en) | 2015-09-25 | 2017-05-15 | 주식회사 루세로텍 | Monitoring apparatus with energy adjustment for laser beam |
| KR20180098810A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-05 | 주식회사 이오테크닉스 | Annealing apparatus and annealing method |
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