KR20200080676A - 레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치 - Google Patents

레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치 Download PDF

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Abstract

레이저 가공장치가 개시된다. 본 발명에 따른 레이저 가공장치는, 기판으로 레이저 빔을 방출하며 상호 이격되어 배치되는 다수개의 레이저 스캐너와, 레이저 스캐너를 지지하며 레이저 스캐너들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛을 포함한다.

Description

레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치{Laser processing equipment and apparatus for etching device having the same}
본 발명은, 레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치에 관한 것에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판에 마련된 셀(cell)의 개수 변화에 실시간으로 대응할 있는 레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이장치(Plasma Display Panel), 유기발광다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode Display ) 등이 있다.
이 중에서 유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)는, 빠른 응답속도, 기존의 액정표시장치(LCD)보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 소자로 각광받고 있다.
유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)는 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 유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)는 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, 다양한 공정들 중에서 에칭 공정은, 기판의 표면에서 불필요한 부분을 물리적 혹은 화학적 방법으로 식각, 즉 에칭함으로써, 원하는 모양을 얻어내는 공정이다.
에칭 공정에는 반도체와 마찬가지로 물리적 혹은 화학적인 다양한 방법이 사용되고 있는데, 이중의 하나가 레이저에 의한 에칭 방법이다. 레이저에 의한 기판의 에칭 방법은 다른 방법들에 비해 구조가 간단하고 에칭 시간을 줄일 수 있어 근자에 들어 널리 채용되고 있다.
도 1은 일반적인 하향식 기판 에칭 장치의 구성도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 하향식 기판 에칭 장치의 경우, 에칭 처리 대상의 기판(G)이 상부에 배치되고, 기판(G)의 하부로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하는 레이저 스캐너(10)가 배치되는 구조를 갖는다.
기판(G)은 진공 챔버의 내부에 배치되는데 반해 레이저 스캐너(10)는 진공 챔버의 외부에 배치되며, 그 위치에서 레이저 빔을 기판(G)으로 조사한다. 이때, 레이저 스캐너(10)가 배치되는 진공 챔버의 벽면에는 레이저 빔이 통과되는 투명한 챔버 윈도우(20, Chamber Window)가 개재된다.
이에, 챔버 윈도우(20)의 바깥쪽에 위치되는 레이저 스캐너(10)가 레이저 빔을 조사하면 레이저 빔은 챔버 윈도우(20)를 통과하여 기판(G)으로 조사됨으로써 기판(G)에 불필요한 부분을 에칭하게 된다. 진공 챔버 내에서 기판(G)의 기판 이송용 캐리어에 의해 이송되며, 에칭이 완료된 후에는 검사용 카메라가 에칭 부위를 검사한다.
한편, 모바일 기기에 사용되는 기판에는 영상을 표시하는 다수개의 패널용 셀(cell)과 패널용 셀을 감싸는 비액티브 영역이 마련된다. 이러한 셀의 개수, 특히 가로 방향의 셀의 개수는 기판에 따라 달라질 수 있다.
종래기술에 따른 하향식 기판 에칭 장치는 가로 방향의 셀의 개수에 해당되는 레이저 스캐너(10)들을 배치하여 에칭작업을 진행하였다.
그런데, 이러한 종래기술에 따른 하향식 기판 에칭 장치는 기판의 셀이 개수, 특히 가로 방향의 셀의 개수가 서로 다른 기판에 대한 에칭공정을 수행하는 경우 작업을 정지하고 셀의 개수에 상응하는 맞춤 장비로 교체한 후 작업을 다시 수행해야 해 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국특허등록공보 제10-1998-0048944호 (한국전자통신연구원) 1998.09.15
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 패널용 셀(cell)의 개수가 서로 다른 기판에 대한 가공공정을 수행 시 공정을 중단하고 패널용 셀의 개수에 상응하는 맞춤 장비로 교체할 필요가 없어 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저 가공장치 및 이를 구비하는 하향식 기판 에칭장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판으로 레이저 빔을 방출하며, 상호 이격되어 배치되는 다수개의 레이저 스캐너; 및 상기 레이저 스캐너를 지지하며, 상기 레이저 스캐너들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛을 포함하는 레이저 가공장치가 제공될 수 있다.
상기 이격간격 조절유닛은, 베이스부; 상기 베이스부에 대해 상기 가로 방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 각각의 레이저 스캐너를 개별적으로 지지하는 다수개의 스캐너 지지부; 상기 베이스부에 지지되고 상기 스캐너 지지부에 연결되며, 상기 스캐너 지지부의 이동을 안내하는 스캐너 가이드부; 및 상기 베이스부에 지지되며, 상기 스캐너 지지부에 연결되어 상기 스캐너 지지부를 이동시키는 스캐너 이동 구동부를 포함할 수 있다.
상기 스캐너 이동 구동부는, 각각의 상기 스캐너 지지부를 독립적으로 이동시킬 수 있다.
상기 스캐너 이동 구동부는, 전자기력에 의해 상기 각각의 스캐너 지지부를 이동시킬 수 있다.
상기 스캐너 이동 구동부는, 각각의 상기 스캐너 지지부에 개별적으로 결합되며, 상호 이격되어 배치되는 다수개의 가동자부; 및 상기 베이스부에 결합되며 상기 가동자부에 상호 작용하여 상기 스캐너 지지부에 전자기력에 의한 추진력을 발생시키는 고정자부를 포함할 수 있다.
상기 고정자부는, 다수개로 마련되며 세로 방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 스캐너 가이드부는, 상기 베이스부에 결합되는 가이드 레일; 및 상기 스캐너 지지부에 결합되며, 상기 가이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 블록을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에서 기판에 대한 에칭 공정이 수행되는 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 외부에 배치되고 상호 이격되어 배치되며, 상기 진공 챔버에 마련되는 챔버 윈도우(Chamber Window)를 통해 상기 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 방출하여 상기 에칭 공정을 수행하는 다수개의 레이저 스캐너; 및 상기 레이저 스캐너를 지지하며, 상기 레이저 스캐너들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛을 포함하는 하향식 기판 에칭장치가 제공될 수 있다.
상기 이격간격 조절유닛은, 베이스부; 상기 베이스부에 대해 상기 가로 방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 각각의 레이저 스캐너를 개별적으로 지지하는 다수개의 스캐너 지지부; 상기 베이스부에 지지되고 상기 스캐너 지지부에 연결되며, 상기 스캐너 지지부의 이동을 안내하는 스캐너 가이드부; 및 상기 베이스부에 지지되며, 상기 스캐너 지지부에 연결되어 상기 스캐너 지지부를 이동시키는 스캐너 이동 구동부를 포함할 수 있다.
상기 스캐너 이동 구동부는, 각각의 상기 스캐너 지지부를 독립적으로 이동시킬 수 있으며, 상기 스캐너 이동 구동부는, 전자기력에 의해 상기 각각의 스캐너 지지부를 이동시킬 수 있다.
상기 스캐너 이동 구동부는, 각각의 상기 스캐너 지지부에 개별적으로 결합되는 다수개의 가동자부; 및 상기 베이스부에 결합되며 상기 가동자부에 상호 작용하여 상기 스캐너 지지부에 전자기력에 의한 추진력을 발생시키는 고정자부를 포함할 수 있다.
상기 고정자부는, 다수개로 마련되며 세로 방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 스캐너 가이드부는, 상기 베이스부에 마련되는 가이드 레일; 및 상기 스캐너 지지부에 결합되며, 상기 가이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 블록을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 레이저 스캐너를 지지하며 레이저 스캐너들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛을 구비함으로써, 패널용 셀(cell)의 개수가 서로 다른 기판에 대한 가공공정을 수행 시 공정을 중단하고 패널용 셀의 개수에 상응하는 맞춤 장비로 교체할 필요가 없어 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 하향식 기판 에칭 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 에칭 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 기판이 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 이격간격 조절유닛이 도시된 도면이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6은 도 5의 A-A 선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
도 7은 도 3(b)의 기판을 에칭하는 경우에 레이저 스캐너의 이격간격이 조절된 상태를 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
한편, 이하에서 기술되는 기판은 유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)용 유리기판일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 에칭 장치가 개략적으로 도시된 도면이고, 도 3은 도 2의 기판이 도시된 도면이며, 도 4는 도 3의 이격간격 조절유닛이 도시된 도면이고, 도 5는 도 4의 정면도이며, 도 6은 도 5의 A-A 선에 따른 단면이 도시된 도면이고, 도 7은 도 3(b)의 기판을 에칭하는 경우에 레이저 스캐너의 이격간격이 조절된 상태를 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 레이저 가공장치(120, 130)는, 내부를 진공 분위기로 유지하는 진공 챔버(110)의 내부에서 기판을 가공하는 시스템에 사용된다. 본 실시예에 따른 레이저 가공장치(120, 130)는, 레이저 스캐너((120)들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛(130)을 구비함으로써, 패널용 셀(G1)의 개수가 서로 다른 기판에 대한 가공공정을 수행 시 공정을 중단하고 패널용 셀(G1)의 개수에 상응하는 맞춤 장비로 교체할 필요가 없어 생산성을 향상시킬 수 있다.
이러한 레이저 가공장치(120, 130)는, 인라인 방식의 증착장치 등에도 사용될 수 있는데, 이하에서는 레이저 가공장치(120, 130)가 하향식 기판 에칭장치(100)에 적용된 경우로 설명한다.
도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 하향식 기판 에칭장치(100)는, 내부에서 기판에 대한 에칭 공정이 수행되는 진공 챔버(110)와, 진공 챔버(110)의 외부에 배치되고 상호 이격되어 배치되며 진공 챔버(110)에 마련되는 챔버 윈도우(Chamber Window, 111)를 통해 진공 챔버(110) 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam, L)을 방출하여 에칭 공정을 수행하는 다수개의 레이저 스캐너((120)와, 레이저 스캐너((120)를 지지하며 레이저 스캐너((120)들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛(130)과, 이격간격 조절유닛(130)에 전기적으로 연결되어 이격간격 조절유닛(130)을 제어하는 제어유닛(미도시)을 포함한다.
진공 챔버(110)는 도 에 도시된 바와 같이 박스(box)형 구조물로서, 그 내부에서 기판에 대한 에칭 공정이 진행되는 장소를 이룬다. 진공 챔버(110)의 일측 벽면에는 기판이 출입되는 출입 게이트(T)가 마련된다.
진공 챔버(110)의 저면에는 챔버 윈도우(111)가 마련된다. 챔버 윈도우(111)는, 특정 파장의 레이저 빔(L)을 통과시킬 수 있는 창으로서, 진공 챔버(110) 외부에 배치된 레이저 스캐너((120)로부터의 레이저 빔(L)이 진공 챔버(110) 내부로 투과되도록 하는 장소를 이룬다.
진공 챔버(110)의 내부에는 기판을 파지하여 이동시키는 이송하는 기판 캐리어부(미도시)가 구비된다. 본 실시예에서 기판 캐리어부(미도시)에는 기판을 척킹하기 위한 정전척(미도시)이나 자력척(미도시) 등이 마련될 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 기판에는, 도 3(a) 및 도 3(b)에 자세히 도시된 바와 같이, 6ㅧ19의 패널용 셀(Cell, G1)과 5ㅧ19의 패널용 셀(G1)이 마련될 수 있다. 패널용 셀(G1)의 개수는 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며, 본 발명에서 패널용 셀(G1)의 다양한 개수로 마련될 수 있다.
한편, 레이저 스캐너((120)는 챔버 윈도우(111)를 통해 진공 챔버(110) 내의 기판으로 레이저 빔(L)을 조사하여 에칭 공정을 진행시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 레이저 스캐너((120)는 진공 챔버(110)의 외부, 즉 하부 영역에 배치된다. 진공 챔버(110)의 내부는 진공이 형성되기 때문에 기판 외의 구성들이 진공 챔버(110)의 내부에 배치되는 것은 바람직하지 않다.
따라서 레이저 스캐너((120)는 진공 챔버(110)의 하부 영역에 배치되고, 그 위치에서 챔버 윈도우(111)를 통해 기판으로 레이저 빔(L)을 조사하여 에칭 공정을 수행한다.
이때, 레이저 스캐너((120)가 기판의 하부 영역에 배치되기 때문에 레이저 스캐너((120)로부터 발진된 레이저 빔(L)은 기판의 하부로 조사할 수 있고, 이에 따라 기판의 하부 표면 상에 증착된 불필요한 부분이 에칭된다.
한편, 레이저 스캐너((120)에 의한 기판 에칭 시 기판의 평탄도, 즉 기판의 처짐량에 따라 레이저 빔(L)의 포커스가 조정되며, 이러한 레이저 스캐너((120)의 레이저 빔(L) 포커스 조절은 레이저 스캐너((120)에 별개로 마련되는 평탄도 검사부(미도시)에 의해 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 레이저 스캐너((120)는 다수개로 마련되어 상호 이격되어 배치된다. 이러한 레이저 스캐너((120)의 개수는 각각의 기판에 마련된 패널용 셀(G1)의 가로방향의 개수 중 가장 많은 경우의 개수와 같거나 더 많게 마련된다. 본 실시예에서 도 3(a) 및 도 3(b)의 기판, 즉 셀(G1)의 가로방향의 개수가 5개 또는 6개인 기판이 사용되므로 본 실시예의 레이저 스캐너((120)는 6개로 마련된다.
한편, 이격간격 조절유닛(130)은 레이저 스캐너((120)를 지지한다. 이러한 이격간격 조절유닛(130)은 레이저 스캐너((120)들 사이의 이격간격을 조절한다.
본 실시예에서 따른 이격간격 조절유닛(130)은, 베이스부(131)와, 베이스부(131)에 대해 가로 방향으로 상대이동 가능하게 연결되며 각각의 레이저 스캐너((120)를 개별적으로 지지하는 다수개의 스캐너 지지부(132)와, 베이스부(131)에 지지되고 스캐너 지지부(132)에 연결되며 스캐너 지지부(132)의 이동을 안내하는 스캐너 가이드부(133)와, 베이스부(131)에 지지되며 스캐너 지지부(132)에 연결되어 스캐너 지지부(132)를 이동시키는 스캐너 이동 구동부(134)를 포함한다.
도 4 및 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 베이스부(131)는 사각의 바아 형상으로 마련된다. 이러한 베이스부(131)에는 스캐너 이동 구동부(134)의 후술할 가동자부(136)가 삽입되는 삽입 슬롯(131a)이 마련된다.
본 실시예에서 베이스부(131)에는, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 이격되어 배치되는 2개의 삽입 슬롯(131a)이 마련된다.
본 실시예에서 삽입 슬롯(131a)이 상하 방향으로 이격되어 2열로 마련됨으로써, 레이저 스캐너((120)들의 이격간격 조절과정에서 가동자부(136)들의 간섭을 줄일 수 있다.
스캐너 지지부(132)들은, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 베이스부(131)에 대해 가로 방향으로 상대이동 가능하게 연결된다. 이러한 스캐너 지지부(132) 각각에는 각각의 레이저 스캐너((120)가 개별적으로 지지된다.
스캐너 가이드부(133)는 베이스부(131)에 지지되고 스캐너 지지부(132)에 연결된다. 이러한 스캐너 가이드부(133)는 스캐너 지지부(132)의 이동을 안내한다.
본 실시예에서 스캐너 가이드부(133)는, 도 5 및 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 베이스부(131)에 결합되는 가이드 레일(133a)과, 스캐너 지지부(132)에 결합되며 가이드 레일(133a)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 블록(133b)을 포함한다.
가이드 레일(133a)은 베이스부(131)에 외벽에 결합된다. 이러한 가이드 레일(133a)은 베이스부(131)의 길이방향으로 길게 연장되어 마련된다.
가이드 블록(133b)은 스캐너 지지부(132)에 결합된다. 이러한 가이드 블록(133b)은 가이드 레일(133a)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결된다.
스캐너 이동 구동부(134)는 베이스부(131)에 지지된다. 이러한 스캐너 이동 구동부(134)는 스캐너 지지부(132)에 연결되어 스캐너 지지부(132)를 이동시킨다. 본 실시예에서 스캐너 이동 구동부(134)는 각각의 스캐너 지지부(132)를 독립적으로 이동시킨다.
또한, 본 실시예의 스캐너 이동 구동부(134)는 전자기력에 의해 각각의 스캐너 지지부(132)를 이동시킨다.
이러한 스캐너 이동 구동부(134)는, 도 5 및 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 각각의 스캐너 지지부(132)에 개별적으로 결합되며 상호 이격되어 배치되는 다수개의 가동자부(136)와, 베이스부(131)에 결합되며 가동자부(136)에 상호 작용하여 스캐너 지지부(132)에 전자기력에 의한 추진력을 발생시키는 고정자부(137)를 포함한다.
가동자부(136)는 각각의 스캐너 지지부(132)에 개별적으로 결합된다. 이러한 가동자부(136)들은 상호 이격되어 배치된다. 본 실시예에서 가동자부(136)들은 삽입 슬롯(131a)에 삽입되어 삽입 슬롯(131a)을 따라 이동된다.
상술한 바와 같이 삽입 슬롯(131a)은 2열로 마련되는데, 레이저 스캐너((120) 사이의 이격간격을 조절하는 과정에서 이웃한 가동자부(136)들 사이에 간섭이 발생되는 것을 방지하기 위해, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이 이웃한 가동자부(136)들은 동일한 삽입 슬롯(131a)에 배치되지 않고 상측 또는 아래측의 삽입 슬롯(131a)에 배치된다. 즉, 본 실시예의 가동자부(136)들은 지그재그 방식으로 배열된다. 본 실시예에서 가동자부(136)는 전자석으로 마련된다.
고정자부(137)는 베이스부(131)에 결합된다. 이러한 고정자부(137)는 가동자부(136)에 상호 작용하여 스캐너 지지부(132)에 전자기력에 의한 추진력을 발생시킨다.
본 실시예에서 고정자부(137)는 다수개의 단위 영구자석(미도시)이 베이스부(131)의 길이방향을 따라 연속되게 배치되어 마련된다.
본 실시예에서 고정자부(137)는 다수개로 마련되어 상호 이격되어 배치된다. 본 실시예에서 고정자부(137)는 상하 방향으로 이격되어 2열로 마련됨으로써, 2열의 삽입 슬롯(131a) 각각에 삽입된 각각의 가동자부(136)들에 인접하게 배치되어 자기력을 인가할 수 있다.
제어유닛(미도시)은 각각의 가동자부(136)에 전기적으로 연결되어 가동자부(136) 각각에 제어신호를 인가하여 각각의 가동자부(136)를 독립적으로 제어한다.
한편, 실시예에 따른 하향식 기판 에칭장치(100)는, 기판과 챔버 윈도우(111) 사이에 배치되며, 레이저 스캐너((120)에 의한 에칭 공정 시 기판에서 분리되는 파티클(Particle)을 포집하는 파티클 포집유닛(미도시)과, 챔버 윈도우(111)와 파티클 포집유닛(미도시)의 사이에 배치되며 챔버 윈도우(111)를 차폐하는 보호 윈도우(미도시)를 구비하는 챔버 윈도우 보호유닛(150)을 더 포함한다.
보호 윈도우(미도시)는 챔버 윈도우(111)와 마찬가지로 특정 파장의 레이저 빔(L)을 통과시킬 수 있는 창이며, 챔버 윈도우(111)의 상부에 배치되어 파티클 포집유닛(미도시)에 포집되지 않은 극소량의 파티클이 챔버 윈도우(111)에 쌓이는 것을 방지한다.
즉, 파티클 포집유닛(미도시)에 포집되지 않은 극소량의 파티클은 보호 윈도우(미도시)에 쌓이게 되고, 사용자는 소정 횟수의 에칭 공정 후에 파티클이 쌓인 보호 윈도우(미도시)를 새로운 보호 윈도우(미도시)로 교체하는 간단한 작업을 통해 클리닝 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 하향식 기판 에칭장치(100)는, 챔버 윈도우 보호유닛(150)에 연결되며, 챔버 윈도우 보호유닛(150)을 파티클 포집유닛(미도시)에 대하여 상대이동시키는 보호유닛용 이동유닛(미도시)을 더 포함한다.
상술한 바와 같이, 파티클 포집유닛(미도시)에 포집되지 않은 극소량의 파티클은 띠 형태로 밀집되어 있다. 즉 보호 윈도우(미도시)의 일부 영역에만 파티클이 쌓여 있다.
따라서, 챔버 윈도우 보호유닛(150)을 가로방향으로 소정 거리만큼 이동시키면 보호 윈도우(미도시)에 띠 형태로 쌓인 파티클도 가로방향으로 이동되고, 그에 따라 보호 윈도우(미도시)를 통과하는 레이저는 파티클이 쌓여 있지 않은 영역을 통과할 수 있다.
소정 횟수의 에칭 공정에 따라 순차적으로 챔버 윈도우 보호유닛(150)을 상술한 바와 같이 이동시키면, 보호 윈도우(미도시)의 상면 전체에 파티클이 쌓일 때까지 보호 윈도우(미도시)를 사용할 수 있고, 그에 따라 보호 윈도우(미도시)의 교체주기를 늘려 생산성을 형상시킬 수 있다.
본 실시예에서 보호유닛용 이동유닛(미도시)은, 진공 챔버(110)에 지지되고 챔버 윈도우 보호유닛(150)이 연결되며 챔버 윈도우 보호유닛(150)의 이동을 안내하는 보호유닛용 가이드 레일(미도시)과, 챔버 윈도우 보호유닛(150)에 연결되어 챔버 윈도우 보호유닛(150)을 이동시키는 보호유닛용 구동부(미도시)를 포함한다. 본 실시예에서 보호유닛용 구동부(미도시)는 랙피니언 방식, 리니어모터 방식 등이 사용될 수 있다.
이하에서 본 실시예에 따른 하향식 기판 에칭장치(100)의 동작을 이격간격 조절유닛(130)을 위주로 도 2 내지 도 7을 참고하여 설명한다.
먼저, 도 3(a)의 6ㅧ19의 패널용 셀(G1)이 마련된 기판에 대한 에칭 공정이 수행되는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 이격간격 조절유닛(130)이 패널용 셀(G1)의 길이에 맞게 레이저 스캐너((120) 사이의 간격이 조절된다.
도 3(a)의 기판에는 가로방향으로 6개의 패널용 셀(G1)이 마련되므로, 6개의 레이저 스캐너((120) 모두가 에칭 공정에 참여한다.
이후, 도 3(b)의 5ㅧ19의 패널용 셀(G1)이 마련된 기판에 대한 에칭 공정이 수행되는 경우에는, 이격간격 조절유닛(130)이 도 7에 자세히 도시된 바와 같이 가장 오른쪽의 레이저 스캐너((120)를 오른쪽 끝으로 이동시켜 에칭 작업에서 배제한다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 이격간격 조절유닛(130)이 배제된 레이저 스캐너((120)의 좌측에 위치하는 5개의 레이저 스캐너((120)의 이격간격을 변경된 기판의 패널용 셀(G1)의 길이에 상응하게 조절한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 하향식 기판 에칭장치(100)는, 레이저 스캐너((120)를 지지하며 레이저 스캐너((120)들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛(130)을 구비함으로써, 패널용 셀(G1)의 개수가 서로 다른 기판에 대한 가공공정을 수행 시 공정을 중단하고 패널용 셀(G1)의 개수에 상응하는 맞춤 장비로 교체할 필요가 없어 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
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 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 하향식 기판 에칭장치 110: 진공 챔버
111: 챔버 윈도우 120: 레이저 스캐너
130: 이격간격 조절유닛 131: 베이스부
131a: 삽입 슬롯 132: 스캐너 지지부
133: 스캐너 가이드부 133a: 가이드 레일
133b: 가이드 블록 134: 스캐너 이동 구동부
136: 가동자부 137: 고정자부
G1: 셀

Claims (13)

  1. 기판으로 레이저 빔을 방출하며, 상호 이격되어 배치되는 다수개의 레이저 스캐너; 및
    상기 레이저 스캐너를 지지하며, 상기 레이저 스캐너들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛을 포함하는 레이저 가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이격간격 조절유닛은,
    베이스부;
    상기 베이스부에 대해 상기 가로 방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 각각의 레이저 스캐너를 개별적으로 지지하는 다수개의 스캐너 지지부;
    상기 베이스부에 지지되고 상기 스캐너 지지부에 연결되며, 상기 스캐너 지지부의 이동을 안내하는 스캐너 가이드부; 및
    상기 베이스부에 지지되며, 상기 스캐너 지지부에 연결되어 상기 스캐너 지지부를 이동시키는 스캐너 이동 구동부를 포함하는 레이저 가공장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스캐너 이동 구동부는, 각각의 상기 스캐너 지지부를 독립적으로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스캐너 이동 구동부는, 전자기력에 의해 상기 각각의 스캐너 지지부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스캐너 이동 구동부는,
    각각의 상기 스캐너 지지부에 개별적으로 결합되며, 상호 이격되어 배치되는 다수개의 가동자부; 및
    상기 베이스부에 결합되며 상기 가동자부에 상호 작용하여 상기 스캐너 지지부에 전자기력에 의한 추진력을 발생시키는 고정자부를 포함하는 레이저 가공장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정자부는, 다수개로 마련되며 세로 방향으로 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 스캐너 가이드부는,
    상기 베이스부에 결합되는 가이드 레일; 및
    상기 스캐너 지지부에 결합되며, 상기 가이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 블록을 포함하는 레이저 가공장치.
  8. 내부에서 기판에 대한 에칭 공정이 수행되는 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 외부에 배치되고 상호 이격되어 배치되며, 상기 진공 챔버에 마련되는 챔버 윈도우(Chamber Window)를 통해 상기 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 방출하여 상기 에칭 공정을 수행하는 다수개의 레이저 스캐너; 및
    상기 레이저 스캐너를 지지하며, 상기 레이저 스캐너들 사이의 이격간격을 조절할 수 있는 이격간격 조절유닛을 포함하는 하향식 기판 에칭장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이격간격 조절유닛은,
    베이스부;
    상기 베이스부에 대해 상기 가로 방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 각각의 레이저 스캐너를 개별적으로 지지하는 다수개의 스캐너 지지부;
    상기 베이스부에 지지되고 상기 스캐너 지지부에 연결되며, 상기 스캐너 지지부의 이동을 안내하는 스캐너 가이드부; 및
    상기 베이스부에 지지되며, 상기 스캐너 지지부에 연결되어 상기 스캐너 지지부를 이동시키는 스캐너 이동 구동부를 포함하는 하향식 기판 에칭장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스캐너 이동 구동부는, 각각의 상기 스캐너 지지부를 독립적으로 이동시킬 수 있으며,
    상기 스캐너 이동 구동부는, 전자기력에 의해 상기 각각의 스캐너 지지부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 에칭장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스캐너 이동 구동부는,
    각각의 상기 스캐너 지지부에 개별적으로 결합되는 다수개의 가동자부; 및
    상기 베이스부에 결합되며 상기 가동자부에 상호 작용하여 상기 스캐너 지지부에 전자기력에 의한 추진력을 발생시키는 고정자부를 포함하는 하향식 기판 에칭장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정자부는, 다수개로 마련되며 세로 방향으로 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 에칭장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 스캐너 가이드부는,
    상기 베이스부에 마련되는 가이드 레일; 및
    상기 스캐너 지지부에 결합되며, 상기 가이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 블록을 포함하는 하향식 기판 에칭장치.
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