KR100862481B1

KR100862481B1 - 다중 빔 레이저 장치

Info

Publication number: KR100862481B1
Application number: KR1020070068964A
Authority: KR
Inventors: 이창윤; 김배균; 홍상수; 김택겸
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2008-10-08
Also published as: DE102008031937A1; US7991037B2; JP5133158B2; JP2009021597A; US20090016400A1

Abstract

본 발명은 다중 빔 레이저 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 형태는, 빔을 출사하는 레이저 광원과, 상기 빔의 경로 상에 배치된 입사측 렌즈와, 상기 입사측 렌즈를 거친 빔을 복수의 빔으로 분할하는 빔 분할부 및 상기 복수의 분할된 빔 경로 상에 배치되어 상기 복수의 분할된 빔 각각의 경로를 변경하는 빔경로 조정부를 포함하는 다중 빔 레이저 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 용이하게 복수의 빔을 얻음과 동시에, 얻어진 복수의 빔의 경로를 프리즘을 사용하여 조정함으로써 가공 품질과 균일성을 향상시킬 수 있는 다중 빔 레이저 장치를 제공할 수 있다.

다중 빔, 멀티 빔, 빔 스플리터, 레이저 가공, 프리즘

Description

다중 빔 레이저 장치{Multi beam laser apparatus}

본 발명은 다중 빔 레이저 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 용이하게 복수의 빔을 얻음과 동시에, 얻어진 복수의 빔의 경로를 조정함으로써 가공 품질과 균일성을 향상시킬 수 있는 다중 빔 레이저 장치에 관한 것이다.

최근에는 액정 디스플레이 등에 사용되는 박막 트랜지스터에서는 채널층에 캐리어 이동도가 높은 폴리실리콘막이 사용되고 있다. 박막 트랜지스터의 폴리실리콘막은 일반적으로, 유리 기판 상에 비정질(amorphous) 실리콘을 성막하고, 그 비정질 실리콘에 레이저 빔을 조사함으로써 제조된다.

이 경우, 공정의 효율성을 제고하기 위해, 레이저 빔을 많은 수의 빔으로 분할할 수 있는 빔 분할부가 요구된다.

도 1에는 종래 기술에 따른 빔 분할부가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 빔 분할부(10)는 광원에서 출사된 레이저 빔(11)이 제1 및 제2 빔 스플리터(12a,12b)를 거치면서 3개의 빔으로 분할되며, 제2 빔 스플리터(12b)를 통과한 빔은 반사미러(13)에 의해 반사된다.

이에 따라, 상기 레이저 빔(11)은 3개의 빔으로 나누어 유리 기판 등의 대상물(15)에 조사될 수 있는 것이다. 이 경우, 상기 3개의 빔을 집광할 수 있는 렌즈 등의 집광 수단(14)이 상기 빔 분할 수단(12a,12b,13)과 대상물(15) 사이에 위치된다.

종래 기술에 따른 빔 분할부(10)는 1개의 빔을 3개의 빔으로 분할하여 레이저 어닐링 등의 효율성을 높이기는 하나, 분할하고자 하는 빔의 수만큼의 분할 수단이 필요하다. 즉, 도 1의 경우와 같이, 3개의 빔으로 분할하고자 하는 경우에는 2개의 빔 스플리터와 1개의 반사미러, 즉, 3개의 광학 수단이 필요한 것이다.

이에 따라, 필요한 빔의 수가 많을수록 광학계의 구조가 복잡해지고 정밀한 제어가 어렵게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 용이하게 복수의 빔을 얻음과 동시에, 얻어진 복수의 빔의 경로를 조정함으로써 가공 품질과 균일성을 향상시킬 수 있는 다중 빔 레이저 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태는,

빔을 출사하는 레이저 광원과, 상기 빔의 경로 상에 배치된 입사측 렌즈와, 상기 입사측 렌즈를 거친 빔을 복수의 빔으로 분할하는 빔 분할부 및 상기 복수의 분할된 빔 경로 상에 배치되어 상기 복수의 분할된 빔 각각의 경로를 변경하는 빔경로 조정부를 포함하는 다중 빔 레이저 장치를 제공한다.

이 경우, 상기 빔경로 조정부는 프리즘인 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 분할된 빔의 강도는 균일한 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 상기 빔 분할부는 각각의 반사 면이 서로 마주하도록 평행하게 배치된 제1 및 제2 반사미러와, 상기 제1 및 제2 반사미러 사이에 배치되며 입사된 빔을 투과빔과 반사빔으로 분할하는 빔 스플리터를 포함하며, 상기 레이저 광원으로부터 출사된 빔은 상기 제1 및 제2 반사미러에 의해 상기 빔 스플리터를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태에서, 상기 빔 분할부는 입사된 빔을 투과빔과 반사빔으로 분할하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터와 평행하게 배치되며 상기 반사빔이 입사되는 반사미러를 포함하되, 상기 레이저 광원에서 출사된 빔은 상기 반사미러에 의해 상기 빔 스플리터를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력되며, 상기 빔 스플리터는 상기 반사미러에서 반사된 빔이 입사되는 복수의 영역을 가지되, 상기 복수의 영역 중 인접한 영역의 광 투과도는 서로 다른 것이 바람직하다.

한편, 상기 빔경로 조정부를 거친 상기 복수의 빔 각각의 상기 레이저 광원으로부터의 진행 거리는 서로 동일한 것이 바람직하다.

추가적으로, 상기 빔경로 조정부를 거친 복수의 빔의 크기와 빔 간격을 조절하는 릴레이 렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 릴레이 렌즈는 서로 인접하여 배치된 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈를 포함하는 것일 수 있다.

나아가, 상기 입사측 렌즈로부터 상기 제1 릴레이 렌즈까지 상기 빔이 진행한 거리는 상기 제1 릴레이 렌즈의 초점거리와 상기 입사측 렌즈의 초점거리를 합한 것과 같은 것이 바람직하다.

한편, 상기 레이저 광원에서 출사하는 빔은 펨토초 레이저 빔인 것이 레이저 빔을 사용한 가공 효율 측면에서 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 용이하게 복수의 빔을 얻음과 동시에, 얻어진 복수의 빔의 경로를 조정함으로써 가공 품질과 균일성을 향상시킬 수 있는 다중 빔 레이저 장치를 제공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다중 빔 레이저 장치를 나타내는 개략도이다.

본 실시 형태에 따른 다중 빔 레이저 장치(20)는 빔(L)을 출사하는 레이저 광원, 입사측 렌즈(21), 빔 분할부(22) 및 프리즘(23)을 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 빔 분할부(22)는 그 상세한 구성을 도시하지 않았으며 이에 대해서는 후술한다.

상기 광원으로부터 발진 된 레이저 빔(L)은 우선 입사측 렌즈(21)를 거치면서 포커싱 된다. 도 2에서는 도시의 편의상, 상기 빔(L)을 실선으로 표시하여 하나의 빔이 포커싱 되는 모습을 도시하지 않았으며, 이에 대해서는 도 6에서 설명하기로 한다.

상기 입사측 렌즈(21)를 거친 빔(L)은 빔 분할부(22)에 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력된다.

상기 빔 분할부(22)는 입사된 하나의 빔(L)을 복수의 빔으로 분할하는 수단이면 어느 것이나 채용될 수 있다.

본 실시 형태에서 제안하는 상기 빔 분할부(22)의 바람직한 구조로서, 상기 빔 분할부(22)는 2개의 반사미러(31a, 31b) 사이에 빔 스플리터(32)가 배치된 구조이다. 이러한 구조는 본 출원인이 선출원 한 특허출원 제10-2007-0035514호에 제시된 다중 빔 레이저장치에 해당하며, 이를 도 3에 도시하였다. 상기 선출원에서 제시한 바와 같이 상기 빔 분할부(22)에서 빔이 분할되는 원리는 다음과 같다.

우선, 레이저 광원으로부터 출사된 빔(L)은 소정의 입사각(θ)으로 빔 스플리터(32)에 입사된다. 여기서, 입사된 빔 중 일부는 상기 빔 스플리터(32)를 투과하여 제1 반사미러(31a)로 향하며, 투과되지 않은 나머지 빔은 상기 빔 스플리터(32)에 의해 반사되어 제2 반사미러(31b)로 향한다. 이 경우, 상기 빔 스플리터(32)의 빔(L)에 대한 광 투과도와 광 반사도는 적절히 조절될 수 있으며, 다만, 출력 빔들을 최대한 균일하게 하기 위한 측면에서, 광 투과도와 광 반사도의 비는 1:1, 즉, 상기 빔 스플리터(32)의 광 투과도는 50% 인 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 반사미러(31a)로 향한 빔은 제1 반사미러(31a)에 의해 반사되어 상기 빔 스플리터(32)로 되돌아오며, 다시 한번, 상기 빔 스플리터(32)에 의해 투과와 반사 과정을 거치게 된다. 즉, 상기 제1 반사미러(31a)에서 반사된 빔의 일부는 상기 빔 스플리터(32)를 투과하여 상기 제2 반사미러(31b)로 향하며, 나머지 빔, 즉, 상기 빔 스플리터(32)에 의해 반사된 빔은 다시 제1 반사미러(31a)로 되돌아 오게 된다. 또한, 처음 빔 스플리터(32)에 의해 반사된 빔 역시 반사 및 분할의 과정을 거치게 된다. 이러한 빔의 반사와 투과 과정을 되풀이하며, 상기 레이저 빔(L)은 복수의 빔으로 분할되어 출력될 수 있는 것이다. 즉, 빔 스플리터(32)를 거칠 때마다 하나의 빔은 두 개로 분할되며, 이렇게 분할된 빔이 상기 제1 및 제2 반사미러(31a, 31b) 사이를 왕복하는 과정을 거치면서 분할된 빔의 개수는 점점 늘어나는 것이다.

이와 같이, 상기 빔(L)은 상기 제1 및 제2 반사미러(31a, 31b)에 의해 상기 빔 스플리터(32)를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력되는 것으로 이해될 수 있다. 본 명세서에 기재되지 않은 사항 중 상기 빔 분할부(22)에 관한 보다 상세한 사항은 상기 선출원(제10-2007-0035514호)에 기재된 내용으로 보충될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에서 제안되는 빔 분할부(22)의 구조를 도 4a 및 도 4b에 도시하였다.

본 실시 형태에 따른 빔 분할부(22)는 본 출원인이 선출원 한 특허출원 제 10-2007-0035515호에 제시된 다중 빔 레이저장치에 해당한다.

우선, 도 4a에 도시된 빔 분할부(22)는 하나의 반사미러(41)와 광 투과도가 패턴화된 빔 스플리터(42)를 갖추어 구성된다. 여기서, 상기 반사미러(41)와 빔 스플리터(42)는 서로 평행하게 배치되는 것이 가공 성능의 균일성 측면에서 바람직하다.

이하, 상기 빔 분할부(22)에서 빔이 분할되어 복수의 빔으로 출력되는 원리를 설명한다.

우선, 광원으로부터 출사된 레이저 빔(L)은 소정의 입사각(θ)으로 반사미러(41)에 입사되며, 대응하는 반사각을 갖고 반사된다. 이후, 반사된 빔은 빔 스플리터(42)를 향하여 진행되어 입사되고, 상기 빔 스플리터(42)에 의해 투과 및 반사 빔으로 분할된다. 이 경우, 상기 투과 빔은 외부로 출력되며, 반사 빔은 다시 상기 반사미러(41)를 향해 진행된다.

즉, 상기 입사 빔(L)은 상기 반사미러(41)에 의해 상기 빔 스플리터(42)를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력될 수 있는 것이다.

상기 빔 스플리터(42)는 상기 반사미러(41)로부터 입사된 빔이 입사되는 복수의 영역을 가지며, 상기 복수의 영역 중 인접한 영역은 광 투과도가 서로 다른 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 빔 스플리터(42)의 광 투과도를 영역에 따라 적절히 조절하면 외부 출력 빔들의 강도를 서로 동일하게 할 수 있다.

상기 빔 스플리터(42)의 광 투과도의 조절에 관한 사항을 도 4b를 함께 참조하여 설명한다. 상기 빔 스플리터(42)는 단면을 기준으로 할 때, 길이방향으로 형 성된 복수의 레이저빔 입사 영역(42a, 42b, 42c)을 가지되, 상기 복수의 입사 영역 중 인접한 영역의 광 투과도는 서로 다르게 형성된다. 여기서, 길이방향은 레이저 빔이 상기 반사미러(41)와 빔 스플리터(42)를 거치면서 외부로 출력되기 위해 진행하는 방향으로 이해될 수 있으며, 이는 도 4b의 빔 스플리터(42)에서는 좌측에서 우측 방향에 해당한다.

한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 분할된 복수의 출력 빔의 강도를 서로 동일하게 하기 위해 상기 레이저빔 입사 영역(42a, 42b, 42c)은 각각 25%, 33.3%, 50%의 광 투과도를 갖는다.

따라서, 상기 빔 스플리터(42)에 첫 번째로 입사된 빔 중 투과되는 광의 강도는 최초 입사된 레이저 빔(L)의 강도에 대하여 25%가 된다. 이에 따라, 상기 빔 스플리터(42)에 의해 반사되어 상기 반사미러(41)에 다시 입사 및 반사되는 빔의 강도는 75%가 된다. 상기 75% 강도의 빔은 상기 빔 스플리터(42)의 두 번째 입사영역(42b)에 입사되면서 이 중 33.3%인 25%가 투과되어 외부로 출력된다. 마찬가지 방식으로 상기 입사영역(42b)에서 반사된 빔의 강도는 75%에서 25%를 제외한 50%가 되며, 상기 반사미러(41)에 의해 재차 반사되어 상기 빔 스플리터의 세 번째 입사 영역(42c)에 입사된다.

본 명세서에 기재되지 않은 사항 중 상기 빔 분할부(42)에 관한 보다 상세한 사항은 상기 선출원(제10-2007-0035515호)에 기재된 내용으로 보충될 수 있을 것이다.

계속해서 도 2를 참조하여 빔의 진행 경로를 설명하면, 상기 빔 분할부(22)에 의해 복수로 분할된 빔들은 프리즘(23)을 거치면서 각각의 경로가 변경된다.

빔 분할부(22)를 거치면서 분할된 각각의 빔들은 서로 진행 경로가 다르며, 이에 따라, 상기 입사측 렌즈(21)에 의해 포커싱되는 위치가 다를 수 있다. 이와 같이 각각의 빔들의 포커싱 위치가 달라지는 경우에는 기판 등을 가공할 경우 균일도가 저하될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 측면에서, 상기 프리즘(23)은 상기 복수의 분할 빔들의 광 경로 길이를 일치시키기 위해 제공되는 빔경로 조정부에 해당한다.

즉, 상기 프리즘(23)에 의해, 상기 프리즘(23)을 거친 복수의 빔(Lout)은 레이저 광원으로부터의 진행 거리가 서로 거의 동일하게 될 수 있다. 구체적으로, 상기 빔 분할부(22)에서 출력된 복수의 빔 중에서 빔 경로가 상대적으로 짧은 빔은 상기 프리즘(23)에서 긴 경로를 따라 진행하며, 빔 경로가 상대적으로 긴 빔은 상기 프리즘(23)에서 짧은 경로를 따라 진행하는 것으로 이해될 수 있다.

이를 위해, 상기 프리즘(23)의 배치나 각도, 형태, 재질 등을 필요에 따라 조절할 수 있다. 이와 같이, 초점 위치를 빔의 진행 경로에 수직인 면 상에서 최대한으로 일치시킬 수 있으며, 이에 대한 보다 자세한 사항은 도 6과 관련하여 설명한다. 한편, 본 실시 형태에서는 빔경로 조정부로서 프리즘을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 다른 실시 형태에서는, 빔경로가 서로 다른 복수의 빔 각각의 경로를 일치시켜줄 수 있는 다른 수단이 채용될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 다중 빔 레이저 장치를 나타내는 개략도이다.

본 실시 형태에 따른 다중 빔 레이저 장치(50)는 도 2의 실시 형태와 같이 빔(L)을 출사하는 레이저 광원, 입사측 렌즈(51), 빔 분할부(52) 및 프리즘(53)을 구비하며, 추가적으로, 제1 및 제2 릴레이 렌즈(54, 55)를 더 포함한다.

입사측 렌즈(51)와 프리즘(53)은 도 2의 실시 형태와 동일한 것으로 이해될 수 있다. 상기 빔 분할부(52)의 경우는 도 4a에 도시된 것과 유사한 형태로서 반사미러(52a) 및 광 투과도가 패턴화된 빔 스플리터(52b)로 구성된다. 다만, 도 4a의 경우와 달리 광 투과도가 다른 영역이 9개로서 출력되는 빔이 더 많다. 이는 빔의 필요에 따라 상기 빔 스플리터(52b)의 광 투과도 패턴을 조절함으로써 얻어질 수 있는 사항이다.

상기 프리즘(53)에 의해 경로가 조절된 복수의 빔들은 제1 및 제2 릴레이 렌즈(54, 55)를 통과하여 외부로 출력된다.

본 실시 형태에서, 상기 제1 및 제2 릴레이 렌즈(54, 55)는 상기 복수의 분할된 빔들의 크기와 빔 간격을 조절하는 기능을 한다. 상기 제1 및 제2 릴레이 렌즈(54, 55)에 의해 크기와 간격이 조절된 복수의 출력빔(Lout)은 기판의 가공 등의 용도로 사용될 수 있다.

이번에는, 도 6을 함께 참조하여, 분할된 빔의 초점을 조절하여 기판을 가공하는 원리를 설명한다.

도 6은 도 5의 실시 형태에서, 복수의 분할된 빔의 보다 구체적인 경로를 도시한 것으로서, 도시의 편의상 3개의 빔만을 도시하였으며, 빔 분할부에 의해 빔이 분할되기 전까지의 경로는 제외하였다.

도 6을 참조하면, 입사측 렌즈와 빔 분할부를 거친 복수의 분할된 빔은 프리즘(53)에 의해 각각의 초점 위치(F)가 서로 동일하게 될 수 있다. 초점 위치(F)에서 포커싱된 빔들은 상기 제1 릴레이 렌즈(54)를 향하여 진행함에 따라 발산하며, 즉, 빔이 넓게 퍼진다. 이 경우, 상기 제1 릴레이 렌즈(54)는 상기 초점 위치(F)로부터 그 초점거리만큼 이격 되어 배치되는 것이 바람직하다.

제1 릴레이 렌즈(54)를 거친 복수의 빔은 제2 릴레이 렌즈(55)에 의해 집속되어 가공의 대상이 되는 기판(56)의 표면에 조사된다. 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 릴레이 렌즈(54, 55)의 배치 구조와 렌즈의 특성을 적절히 선택하여 기판(56)에 조사되는 복수의 빔 각각의 크기와 빔 간격을 가공에 적당하도록 조절할 수 있다.

한편, 상기 분할된 빔들을 가공용으로 사용하는 경우에는 레이저 빔(L)을 펨토초 레이저로 사용하는 것이 바람직하며, 이에 따라, 투명 기판 가공 등에 있어서 효율성을 향상시킬 수 있다. 펄스 방식 레이저로서 펄스 방사 시간이 10^-15초 대인 펨토초(femto second) 레이저는 극초단 펄스 방사 시간에 발진하므로 에너지의 발진 밀도가 매우 크다. 일반적으로 1mJ의 광 에너지를 가지고 100 펨토초 이하의 펄 스 방사시간을 가지면 레이저 빔의 에너지 밀도는 대략 10 기가 와트의 수준에 달해 어떠한 재질의 가공도 가능하게 된다. 또한, 이러한 극초단 펄스 레이저 빔을 가공물에 방사 하면 재료의 구성 격자에 멀티 포톤 현상이 발생하고 이에 의한 원자의 들뜸 현상이 일어나는 동안, 광자가 주위의 구성 격자에 열을 전달하는 시간보다 입사 펄스가 짧으므로 가공물의 가공 시의 열 확산을 최소화할 수 있다. 따라서, 가공 시의 열 확산으로 인한 가공 정밀도의 저하를 방지할 수 있으며, 재질의 물리, 화학적 변화와 가공물의 가공부위가 일부분 용융되는 문제점이 해결되어 고정밀도의 가공 수행이 가능하게 된다.

하지만 이러한 펨토초 레이저 빔을 사용한 가공은 펨토초 레이저의 낮은 반복률로 인하여 가공시간이 기존 나노초 레이저나 CO₂ 레이저 가공 등에 비해 가공 속도가 현저히 떨어져 상업화하는데 치명적인 장애가 있다. 가공에 사용되는 나노초 레이저의 반복률은 수 ~ 수십 MHz 이며, 펨토초 레이저가공에 일반적으로 사용되는 타이타늄 사파이어 레이저는 1KHz로 가공 속도를 비교하면 펨토초 레이저 가공속도가 10⁴배 정도 떨어진다.

따라서, 본 발명에 따른 빔 분할부에 있어서 펨토초 레이저 빔을 사용하는 경우에는 원하는 개수의 출력 빔을 용이하게 조절하여 분할할 수 있으므로, 레이저 가공 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 빔 분할부를 나타내는 개략도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 빔 분할부를 나타내는 개략도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 빔 분할부를 나타내는 개략도이다.

도 6은 도 5의 실시 형태에서, 복수의 분할된 빔의 보다 구체적인 경로를 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21, 51: 입사측 렌즈 22, 52: 빔 분할부

23: 프리즘 31a, 31b: 제1 및 제2 반사미러

32: 빔 스플리터 41: 반사미러

42: 빔 스플리터 54, 55: 제1 및 제 릴레이렌즈

56: 기판

Claims

빔을 출사하는 레이저 광원;

상기 빔의 경로 상에 배치된 입사측 렌즈;

상기 입사측 렌즈를 거친 빔을 서로 평행하되 상기 레이저 광원으로부터의 진행거리가 서로 다른 복수의 빔으로 분할하여 방출시키는 빔 분할부; 및

상기 빔 분할부로부터 방출된 상기 복수의 빔 중 상기 레이저 광원으로부터의 진행거리가 긴 빔일수록 내부에서 더 짧은 경로를 통과하도록 상기 복수의 빔 경로 상에 배치된 프리즘;

을 포함하는 다중 빔 레이저 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 복수의 분할된 빔의 강도는 균일한 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제1항에 있어서,

상기 빔 분할부는 각각의 반사 면이 서로 마주하도록 평행하게 배치된 제1 및 제2 반사미러와, 상기 제1 및 제2 반사미러 사이에 배치되며 입사된 빔을 투과빔과 반사빔으로 분할하는 빔 스플리터를 포함하며,

상기 레이저 광원으로부터 출사된 빔은 상기 제1 및 제2 반사미러에 의해 상기 빔 스플리터를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력되는 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제1항에 있어서,

상기 빔 분할부는 입사된 빔을 투과빔과 반사빔으로 분할하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터와 평행하게 배치되며 상기 반사빔이 입사되는 반사미러를 포함하되,

상기 레이저 광원에서 출사된 빔은 상기 반사미러에 의해 상기 빔 스플리터를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력되며,

상기 빔 스플리터는 상기 반사미러에서 반사된 빔이 입사되는 복수의 영역을 가지되, 상기 복수의 영역 중 인접한 영역의 광 투과도는 서로 다른 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제1항에 있어서,

상기 프리즘을 통과한 상기 복수의 빔 각각의 상기 레이저 광원으로부터의 진행 거리는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제1항에 있어서,

상기 프리즘을 통과한 상기 복수의 빔의 크기와 빔 간격을 조절하는 릴레이 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제7항에 있어서,

상기 릴레이 렌즈는 서로 인접하여 배치된 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제8항에 있어서,

상기 입사측 렌즈로부터 상기 제1 릴레이 렌즈까지 상기 빔이 진행한 거리는 상기 제1 릴레이 렌즈의 초점거리와 상기 입사측 렌즈의 초점거리를 합한 것과 같은 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.
제1항에 있어서,

상기 레이저 광원에서 출사하는 빔은 펨토초 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 다중 빔 레이저 장치.