KR100862522B1 - Laser beam machining system and method for cutting of substrate using the same - Google Patents

Laser beam machining system and method for cutting of substrate using the same Download PDF

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김택겸
김배균
김홍기
박준식
이창윤
강동훈
홍상수
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삼성전기주식회사
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Abstract

A laser beam machining system and a method for cutting a substrate using the same are provided to cut a transparent substrate rapidly by collecting a plurality of beams through a first objective lens and scanning the beams on the transparent substrate. Three beams are scanned on a transparent substrate(110). The beams have different divergence angles which are formed at a first objective lens(105). Focus positions(f1,f2,f3) are laid on a visual straight line to a thickness direction to which the substrate is processed. The focus of the three beams is formed at one side, the other side, and the center of the substrate. The first objective lens collects a plurality of output beams and scans the beams to different positions on the transparent substrate. A second laser beam is branched from a laser beam and is scanned to an opposite direction to a first laser beam(L1) to cut the substrate.

Description

레이저가공 장치 및 기판 절단 방법{LASER BEAM MACHINING SYSTEM AND METHOD FOR CUTTING OF SUBSTRATE USING THE SAME}LASER BEAM MACHINING SYSTEM AND METHOD FOR CUTTING OF SUBSTRATE USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저가공 장치를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도1의 실시 형태에서 제1 레이저빔에 의해 가공대상물에 광도파관이 형성되는 과정을 보다 상세히 나타낸 것이다.FIG. 2 illustrates a process of forming an optical waveguide on an object to be processed by the first laser beam in the embodiment of FIG. 1.

도 3은 도1에서 제2 레이저빔이 투명기판에 형성된 광도파관에 조사되는 모습을 보다 상세히 나타낸 것이다.3 is a view showing in more detail the state in which the second laser beam is irradiated to the optical waveguide formed on the transparent substrate in FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101a,101b : 제1 및 제2 반사미러 103 : 내부렌즈101a and 101b: first and second reflection mirrors 103: internal lens

104,102 : 제1 및 제2 빔 스플리터 107 : 빔 경로조정부104, 102: first and second beam splitter 107: beam path adjusting unit

105,106 : 제1 및 제2 대물렌즈 110: 투명 기판105,106: first and second objective lenses 110: transparent substrate

120 : 스테이지 W : 광도파관120: stage W: optical waveguide

본 발명은 레이저가공 장치 및 투명기판 절단 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 단일빔을 다중빔으로 분할하여 투명기판에 조사함으로써 보다 효율적으로 투명기판을 절단할 수 있는 레이저가공 장치 및 기판 절단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser processing apparatus and a method for cutting a transparent substrate, and more particularly, to a laser processing apparatus and a substrate cutting method capable of cutting a transparent substrate more efficiently by dividing a single beam into multiple beams and irradiating the transparent substrate. It is about.

최근, 다양한 정보를 화면에 표시해 주는 디스플레이(display) 산업의 중요성이 높아지면서, 고해상도 및 휴대용 디스플레이가 가능한 평판 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the importance of the display industry for displaying various information on the screen increases, research on a flat panel display capable of high resolution and a portable display has been actively conducted.

이러한 평판 디스플레이는 일반적으로 대규모 집적회로 등의 반도체칩과 같이 취성기판 상에 복수의 매트랙스(matrix) 형태로 형성되어 기판을 각 소자 단위로 절단하는 공정을 거쳐서 제조된다.Such flat panel displays are generally formed in a plurality of matrix forms on a brittle substrate, such as a semiconductor chip such as a large scale integrated circuit, and manufactured by cutting a substrate into each device unit.

이 경우, 유리, 실리콘, 세라믹 등의 취성 기판의 절단에 사용되는 방법으로는, 기판을 고속으로 회전하는 50~200㎛ 정도의 두께를 갖는 다이아몬드 블레이드에 의하여 절삭하고 기판에 절단용 홈을 형성하는 다이싱(dicing)과 0.6~2㎜ 정도의 두께를 갖는 다이아몬드로 이루어진 스크라이빙 휠에 의하여 기판의 표면에 절단용 홈을 형성하여 기판의 두께 방향으로 크랙을 발생시키는 스크라이빙 등의 방법이 대표적이다.In this case, as a method used for cutting brittle substrates such as glass, silicon, ceramics, etc., the substrate is cut by a diamond blade having a thickness of about 50 to 200 µm to rotate the substrate at high speed, and a groove for cutting is formed in the substrate. A scribing method such as a scribing method of forming cracks in the thickness direction of the substrate by forming a groove for cutting on the surface of the substrate by a dicing and a scribing wheel made of diamond having a thickness of about 0.6 to 2 mm Representative.

우선, 상기 다이싱은 스크라이빙에 비하여 매우 얇은 블레이드를 이용하기 때문에 표면에 박막이나 볼록부가 형성된 기판을 절단하는데에 적합하다. 그러나, 다이싱의 경우, 블레이드가 절삭하고 있는 영역에서 마찰열이 발생하고, 이 영역에 냉각수를 공급하면서 이루어지기 때문에 금속 전극층 및 금속 단자 등을 포함하는 평판 디스플레이에 있어서는 결코 바람직한 방법이라고 할 수 없다. 또한, 다이싱은 스크라이빙에 비하여 절단 시간이 길고 나아가, 생산성이 좋지 않다는 문제도 있다.First, since the dicing uses a very thin blade as compared to scribing, the dicing is suitable for cutting a substrate having a thin film or convex portion on its surface. However, in the case of dicing, frictional heat is generated in the area where the blade is cut and supplied while cooling water is supplied to the area, so that it is never a preferred method for a flat panel display including a metal electrode layer, a metal terminal, and the like. Dicing also has a problem that the cutting time is longer compared to scribing, and the productivity is not good.

한편, 스크라이빙은 제품의 수율이 좋고, 절단 시간이 다이싱에 비하여 짧기 때문에 생산성이 우수하다는 이점이 있다. 그러나, 다이아몬드로 이루어진 스크라이빙 휠은 그 가격이 비싸며, 스크라이빙시 발생하는 파티클의 적층으로 인하여 평판 디스플레이 장치에 있어서 불량의 원인이 될 수 있다.On the other hand, scribing has an advantage that the product yield is good and the productivity is excellent because the cutting time is shorter than dicing. However, scribing wheels made of diamonds are expensive and may cause defects in flat panel display devices due to the lamination of particles generated during scribing.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 단일빔을 다중빔으로 분할하여 투명기판에 조사함으로써 보다 효율적으로 투명기판을 절단할 수 있는 레이저가공 장치 및 기판 절단 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a substrate cutting method that can cut a transparent substrate more efficiently by dividing a single beam into multiple beams and irradiating the transparent substrate. It is.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,In order to achieve the above object, one aspect of the present invention,

레이저빔을 출사하는 광원과, 상기 레이저빔을 제1 및 제2 레이저빔으로 분할하는 제1 빔 스플리터와, 각각의 반사면이 서로 마주하도록 평행하게 배치된 제1 및 제2 반사미러와, 상기 제1 및 제2 반사미러 사이에서 상기 제1 및 제2 반사미러와 평행하도록 배치되며 입사된 빔을 투과빔과 반사빔으로 분할하는 제2 빔 스플리 터 및 상기 제1 및 제2 반사미러 사이에 배치되며 입사된 빔의 수렴 또는 발산을 변경하도록 제공된 내부렌즈를 포함하되, 상기 제1 레이저빔은 상기 제1 및 제2 반사미러에 의해 상기 제2 빔 스플리터 및 내부렌즈를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 서로 다른 발산각을 갖는 복수의 빔으로 분할된 후 가공대상물의 일 영역에 조사되며, 상기 제2 레이저빔은 상기 가공대상물의 다른 영역에 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치를 제공한다.A light source for emitting a laser beam, a first beam splitter for dividing the laser beam into first and second laser beams, first and second reflecting mirrors disposed in parallel so that respective reflecting surfaces face each other; Between the first and second reflecting mirrors and between the first and second reflecting mirrors and a second beam splitter arranged to be parallel to the first and second reflecting mirrors and splitting the incident beam into transmitted and reflected beams. An internal lens disposed at and provided to alter the convergence or divergence of the incident beam, wherein the first laser beam is passed through the second beam splitter and the internal lens at least twice by the first and second reflecting mirrors. After being incident and divided into a plurality of beams having different divergence angles, the laser beam is irradiated to one region of the object to be processed, and the second laser beam is irradiated to another region of the object to be processed. It provides.

바람직하게, 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 복수 빔은 각각 상기 가공대상물의 서로 다른 영역에 초점이 위치되되, 상기 초점들은 동일 직선상에 위치하며 상기 초점들을 잇는 가상 직선은 상기 가공대상물의 두께 방향의 직선일 수 있다.Preferably, the plurality of beams divided from the first laser beam are each focused at different areas of the workpiece, and the focal points are located on the same straight line, and the virtual straight line connecting the focal points is in the thickness direction of the workpiece. May be a straight line.

더 나아가, 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 복수 빔에 의해 상기 두께 방향의 가상 직선상에 광도파관이 형성되며, 상기 제2 레이저빔은 상기 광도파관에 조사되어 가공대상물을 가공하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that an optical waveguide is formed on a virtual straight line in the thickness direction by a plurality of beams divided from the first laser beam, and the second laser beam is irradiated onto the optical waveguide to process an object to be processed.

상기와 같이 광도파관을 형성하여 가공하는 경우, 상기 광도파관이 형성된 후에 상기 제2 레이저빔이 가공대상물에 조사되도록 상기 제2 레이저빔의 경로를 조정하는 빔 경로조정부를 더 포함하며, 상기 빔 경로조정부는 서로 간의 거리를 조절할 수 있는 복수의 반사미러가 공간상에 배치된 구조인 것이 바람직하다.When forming and processing the optical waveguide as described above, after the optical waveguide is formed, further comprising a beam path adjusting unit for adjusting the path of the second laser beam so that the second laser beam is irradiated to the object to be processed, the beam path The adjusting unit preferably has a structure in which a plurality of reflecting mirrors capable of adjusting a distance between each other are arranged in a space.

상기 제2 레이저빔은 상기 제1 레이저빔과 반대 방향에서 상기 가공대상물에 조사되는 것이 바람직하다.The second laser beam is preferably irradiated to the object to be processed in a direction opposite to the first laser beam.

또한, 가공 효율을 향상시키기 위한 측면에서, 상기 분할된 복수 빔은 서로 동일한 경로를 가지고 상기 가공대상물 방향으로 출력되는 것이 바람직하다.In addition, in terms of improving processing efficiency, the divided plurality of beams may be output in the direction of the object to be processed with the same path to each other.

한편, 상기 제2 빔 스플리터의 광 투과율은 적절히 조절될 수 있으며, 바람직하게는 50%일 수 있다.On the other hand, the light transmittance of the second beam splitter may be appropriately adjusted, preferably 50%.

상기 제2 빔 스플리터로부터 상기 제1 및 제2 반사미러까지의 거리는 서로 동일한 것이 바람직하다.Preferably, the distances from the second beam splitter to the first and second reflection mirrors are the same.

또한, 상기 제2 빔 스플리터와 내부렌즈는 서로 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the second beam splitter and the inner lens may be disposed in parallel with each other.

바람직하게, 상기 내부렌즈는 상기 제1 반사미러와 상기 제2 빔 스플리터 사이에 배치되거나, 상기 제2 반사미러와 상기 제2 빔 스플리터 사이에 배치될 수 있다.Preferably, the inner lens may be disposed between the first reflecting mirror and the second beam splitter or between the second reflecting mirror and the second beam splitter.

추가적인 구성요소로서, 상기 내부렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 상기 분할된 복수 빔 각각의 초점 위치를 조정할 수 있는 렌즈이동장치를 더 포함할 수 있다.As an additional component, the lens shifting apparatus may further include a lens shifting device that adjusts a focus position of each of the divided plurality of beams by moving the inner lens in an optical axis direction.

또한, 상기 복수의 분할된 빔을 집광하여 상기 가공대상물에 조사하는 제1 대물렌즈를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 레이저빔을 집광하여 상기 가공대상물에 조사하는 제2 대물렌즈를 더 포함할 수도 있다.The method may further include a first objective lens for condensing the plurality of divided beams and irradiating the object to be processed, and further comprising a second objective lens for condensing the second laser beam and irradiating the object to be processed. It may be.

한편, 상기 가공대상물은 투명한 물질로 이루어진 것이 바람직하다.On the other hand, the object is preferably made of a transparent material.

바람직하게, 상기 가공대상물의 가공 영역을 촬영하는 CCD 카메라 또는 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a CCD camera or an image sensor for photographing the processing area of the processing object.

또한, 상기 광원에서 출사된 레이저빔은 펨토초 레이저빔인 것이 가공 효율 향상 측면에서 바람직하다.In addition, it is preferable that the laser beam emitted from the light source is a femtosecond laser beam in terms of processing efficiency.

본 발명의 다른 측면은,Another aspect of the invention,

투명기판을 스테이지 상에 정렬하고 광원으로부터 레이저빔을 발진시키는 단계와, 상기 레이저빔을 제1 및 제2 레이저빔으로 분할하는 단계와, 상기 제1 레이저빔을 서로 발산각이 다른 복수의 빔으로 분할하는 단계와, 상기 분할된 복수 빔을 상기 투명기판의 서로 다른 영역에 조사하여 상기 투명기판에 두께 방향으로 광도파관을 형성하는 단계 및 상기 제2 레이저빔의 경로를 조절하여 상기 제2 레이저빔을 상기 광도파관에 조사하는 단계를 포함하는 투명기판 절단 방법을 제공한다.Aligning the transparent substrate on a stage and oscillating a laser beam from a light source, dividing the laser beam into first and second laser beams, and dividing the first laser beam into a plurality of beams having different divergence angles from each other; Dividing, irradiating the plurality of divided beams to different areas of the transparent substrate to form an optical waveguide in a thickness direction on the transparent substrate, and adjusting a path of the second laser beam to control the second laser beam. It provides a transparent substrate cutting method comprising the step of irradiating the optical waveguide.

이 경우, 상기 광도파관을 형성하는 단계 및 상기 제2 레이저빔을 상기 광도파관에 조사하는 단계 중에, 상기 투명기판을 절단하려는 방향으로 상기 스테이지를 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, the method may further include moving the stage in a direction to cut the transparent substrate during the forming of the optical waveguide and irradiating the second laser beam to the optical waveguide.

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. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저가공 장치를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시 형태에 따른 레이저가공 장치는 레이저빔(L)을 출사하는 광원과 제1 및 제2 빔 스플리터(104, 102), 제1 및 제2 반사미러(101a, 101b), 내부렌즈(103), 빔 경로조정부(107)와 제1 및 제2 대물렌즈(105, 106)를 갖추어 구성된다.The laser processing apparatus according to the present embodiment includes a light source for emitting a laser beam L, first and second beam splitters 104 and 102, first and second reflecting mirrors 101a and 101b, and an internal lens 103. And the beam path adjusting unit 107 and the first and second objective lenses 105 and 106.

우선, 상기 레이저빔(L)이 출사 되기 전에, 가공하고자 하는 투명기판(110)을 이동가능한 스테이지(120) 위에 배치한다. 이 경우, 상기 레이저가공 장치의 출력빔이 상기 투명기판(110)의 가공 면에 직접 조사되도록 상기 투명기판(110)을 배치한다. 한편, 본 실시 형태는 레이저빔으로 투명기판을 가공하는 것에 관한 것이나, 본 발명에서 가공대상물은 투명하지 않더라도 레이저빔을 투과할 수 있는 물질로 이루어진 것이면 가공될 수 있다.First, before the laser beam L is emitted, the transparent substrate 110 to be processed is disposed on the movable stage 120. In this case, the transparent substrate 110 is disposed so that the output beam of the laser processing apparatus is directly irradiated on the processing surface of the transparent substrate 110. On the other hand, the present embodiment relates to processing a transparent substrate with a laser beam, but in the present invention can be processed as long as the object to be processed is made of a material that can transmit the laser beam even if it is not transparent.

또한, 상기 스테이지(120)는 투명기판(110)을 절단하려는 방향으로 이동이 가능하며, 이에 따라, 두께방향을 따라 선형적으로 형성된 가공 영역을 확장하여 기판 절단을 수행할 수 있다.In addition, the stage 120 may move in the direction in which the transparent substrate 110 is to be cut, and thus, the cutting of the substrate may be performed by expanding a processing region linearly formed along the thickness direction.

이후, 상기 광원에서 레이저빔(L)이 출사되고, 상기 제1 빔 스플리터(104)에 의해 상기 레이저빔(L)은 제1 및 제2 레이저빔(L1, L2)으로 분할된다. 이 경우, 상기 제1 빔 스플리터(104)의 광 투과율은 제1 및 제2 레이저빔의 요구되는 강도를 고려하여 적절히 고려될 수 있으며, 후술할 바와 같이 상기 제1 레이저빔(L1)은 투명기판(110)에 광도파관을 형성하기 위해 다시 한번 복수의 빔으로 분할되므로, 상기 제2 레이저빔(L2)보다 높은 광강도를 갖는 것이 바람직하다. Thereafter, the laser beam L is emitted from the light source, and the laser beam L is divided into first and second laser beams L1 and L2 by the first beam splitter 104. In this case, the light transmittance of the first beam splitter 104 may be appropriately considered in consideration of the required intensities of the first and second laser beams, and as described below, the first laser beam L1 may be a transparent substrate. Since the optical waveguide is divided into a plurality of beams once again to form an optical waveguide at 110, it is preferable to have a higher light intensity than the second laser beam L2.

상기 제1 레이저빔(L1)는 상기 제2 빔 스플리터(102)로 입사되어 복수의 빔으로 분할되어 투명기판(110)에 조사되며, 상기 제2 레이저빔(L2)은 빔 경로조정부(107)를 거친 후에 상기 투명기판(110)에 조사된다.The first laser beam L1 is incident on the second beam splitter 102, is divided into a plurality of beams, and is irradiated onto the transparent substrate 110, and the second laser beam L2 is beam path adjusting unit 107. After passing through the transparent substrate 110 is irradiated.

입사 빔을 반사시킴으로써 상기 제2 빔 스플리터(102)에 반사빔을 제공하는 상기 제1 및 제2 반사미러(101a, 101b)는 서로 평행하며, 각각의 반사면이 서로 마주하도록 배치된다. 또한, 상기 제2 빔 스플리터(102) 및 내부렌즈(103) 역시, 상기 제1 및 제2 반사미러(101a, 101b)와 평행하게 배치되며, 다만, 서로 약간씩 평행하지 않게 배치된 경우라 하더라도 대상물에 레이저빔을 조사하여 가공하는데에는 큰 문제가 없다.The first and second reflecting mirrors 101a, 101b, which reflect the incident beam to provide the reflected beam to the second beam splitter 102, are parallel to each other and are disposed such that the respective reflecting surfaces face each other. In addition, the second beam splitter 102 and the internal lens 103 are also arranged in parallel with the first and second reflecting mirrors 101a and 101b, even if the second beam splitter 102 and the inner lens 103 are arranged not slightly parallel to each other. There is no big problem in processing by irradiating a laser beam to the object.

이하, 도1을 참조하여, 상기 제1 레이저빔(L1)이 빔이 분할되어 서로 수렴 또는 발산 정도(이하 발산각으로 서술함)가 상이한 복수의 빔으로 출력되는 원리를 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 1, the principle of outputting a plurality of beams in which the first laser beam L1 is divided and converged or diverged to each other (hereinafter referred to as divergence angle) is output.

우선, 레이저 광원으로부터 출사되어 제1 빔 스플리터(104)에 의해 분할된 상기 제1 레이저빔(L1)은 소정의 입사각(θ)으로 제2 빔 스플리터(102)에 입사된다. 여기서, 상기 입사빔 중 일부는 상기 제2 빔 스플리터(102)를 투과한다. 상기 투과빔은 내부렌즈(103)를 통과하여 제2 반사미러(101b)로 향하며, 투과되지 않은 나머지 빔, 즉 상기 제2 빔 스플리터(102)에 의해 반사된 빔은 제1 반사미러(101a)로 향한다. First, the first laser beam L1 emitted from the laser light source and split by the first beam splitter 104 is incident on the second beam splitter 102 at a predetermined incident angle θ. Here, some of the incident beams pass through the second beam splitter 102. The transmission beam passes through the internal lens 103 to the second reflection mirror 101b, and the remaining non-transmission beam, that is, the beam reflected by the second beam splitter 102, is the first reflection mirror 101a. Headed to.

이 경우, 상기 제2 빔 스플리터(102)의 레이저 빔(L)에 대한 광 투과도와 광 반사도는 적절히 조절될 수 있으며, 다만, 복수의 출력 빔들의 강도를 균일하게 하기 위한 측면에서, 광 투과도와 광 반사도의 비는 1:1, 즉, 상기 제2 빔 스플리터(102)의 광 투과도는 50% 인 것이 바람직하다.In this case, the light transmittance and the light reflectivity of the second beam splitter 102 with respect to the laser beam L may be appropriately adjusted, except that the light transmittance and The ratio of light reflectance is 1: 1, that is, the light transmittance of the second beam splitter 102 is preferably 50%.

한편, 상기 내부렌즈(103)를 거쳐 상기 제2 반사미러(101b)로 향한 빔은 제2 반사미러(101b)에 의해 반사되며, 다시 상기 내부렌즈(103)를 거쳐 상기 제2 빔 스플리터(102)로 되돌아온다. 이에 따라, 다시 한번, 상기 제2 빔 스플리터(102)에 의한 투과와 반사 과정을 거치게 된다. 즉, 상기 제2 반사미러(101b)에서 반사된 빔의 일부는 상기 제2 빔 스플리터(102)를 투과하여 상기 제1 반사미러(101a)로 향하며, 나머지 빔, 즉, 상기 제2 빔 스플리터(102)에 의해 반사된 빔은 다시 제2 반사미러(101b)로 되돌아 오게 된다.On the other hand, the beam directed through the inner lens 103 toward the second reflecting mirror 101b is reflected by the second reflecting mirror 101b, and again passes through the inner lens 103 to the second beam splitter 102. Return to). Accordingly, once again, the second beam splitter 102 undergoes a transmission and reflection process. That is, a part of the beam reflected by the second reflecting mirror 101b passes through the second beam splitter 102 to the first reflecting mirror 101a, and the remaining beam, that is, the second beam splitter ( The beam reflected by 102 is returned to the second reflecting mirror 101b.

마찬가지로, 상기 제1 레이저빔(L1)의 입사 시, 처음으로 상기 제2 빔 스플리터(22)에 의해 반사된 빔도 반사 및 투과의 과정을 거치게 된다. Similarly, when the first laser beam L1 is incident, the beam reflected by the second beam splitter 22 for the first time also undergoes a process of reflection and transmission.

이와 같은, 빔의 반사와 투과 과정을 되풀이하며, 상기 제1 레이저 빔(L1)은 복수의 빔으로 분할되어 출력될 수 있는 것이다. 즉, 상기 제2 빔 스플리터(102)를 거칠 때마다 하나의 빔은 두 개로 분할되며, 이렇게 분할된 빔이 상기 제1 및 제2 반사미러(101a, 101b) 사이를 왕복하는 과정을 거치면서 분할된 빔의 개수는 점점 늘어난다. 따라서, 상기 제1 레이저빔(L1)은 상기 제1 및 제2 반사미러(101a,101b)에 의해 상기 빔 스플리터(102)를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 복수의 분할된 빔으로 출력될 수 있다.As described above, the beam reflection and transmission process is repeated, and the first laser beam L1 may be divided into a plurality of beams and output. That is, each time the second beam splitter 102 passes through, one beam is divided into two, and the divided beam is divided while going back and forth between the first and second reflecting mirrors 101a and 101b. The number of beams added increases. Accordingly, the first laser beam L1 may be incident by the first and second reflecting mirrors 101a and 101b to pass through the beam splitter 102 at least twice and may be output as a plurality of divided beams. .

한편, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이저빔(L1)이 복수의 분할 빔으로 출력되는 경우, 상기 복수의 분할 빔은 서로 동일한 경로를 가지고 투명기판(110)에 대하여 조사된다. 이와 같이, 동일한 경로를 갖는 경우, 즉, 상기 복수의 분할 빔들이 서로 중첩된 형태로 제1 대물렌즈(105)를 통과하는 경우에는 투명기판(110)의 가공 영역에 빔을 집중시킬 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, when the first laser beam L1 is output as a plurality of split beams, the plurality of split beams are irradiated onto the transparent substrate 110 with the same path. As such, in the case of having the same path, that is, when the plurality of split beams pass through the first objective lens 105 in an overlapping form, the beams may be concentrated in the processing region of the transparent substrate 110. There is this.

상기 복수의 분할 빔이 서로 동일한 경로를 갖도록 하기 위하여, 상기 제2 빔 스플리터(102)는 상기 제1 및 제2 반사미러(101a, 101b)의 정 가운데 위치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 입사각(θ)은 45°가 된다면 상기 복수의 분할 빔이 서로 동일한 경로를 갖게 된다. 만약, 상기 제2 빔 스플리터(102)가 본 실시 형태와 다른 위치에 배치되는 경우에는 상기 입사각(θ)을 조절하여 복수의 분할 빔이 서로 동일한 경로를 갖도록 할 수 있을 것이다.In order for the plurality of split beams to have the same paths, the second beam splitter 102 is preferably positioned at the center of the first and second reflecting mirrors 101a and 101b. In this case, when the incident angle θ is 45 °, the plurality of split beams have the same path to each other. If the second beam splitter 102 is disposed at a position different from this embodiment, the incident angle θ may be adjusted so that the plurality of split beams have the same path to each other.

본 실시 형태에서, 상기 입사각(θ)은 상기 제1 레이저 빔(L1)이 상기 제2 빔 스플리터(102)에 입사되는 각인 경우, 즉, 상기 빔 스플리터(22)에 직접 입사되는 경우를 설명하였으나, 상기 제1 반사미러(101a) 또는 제2 반사미러(101b)에 먼저 입사되는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 제2 빔 스플리터(102)가 상기 제1 및 제2 반사미러(101a,101b)와 평행하다면, 상기 제1 반사미러(101a) 또는 제2 반사미러(101b)에 대한 입사각은 상기 빔 스플리터(102)에 입사되는 각과 동일하게 되며, 빔이 분할되어 출력되는 과정은 상술한 바와 같다.In the present exemplary embodiment, the incident angle θ is an angle at which the first laser beam L1 is incident on the second beam splitter 102, that is, a case where the incident angle θ is incident directly on the beam splitter 22 has been described. Also, the case where the first reflection mirror 101a or the second reflection mirror 101b is incident first may be considered. In this case, although not shown, if the second beam splitter 102 is parallel to the first and second reflecting mirrors 101a and 101b, the second beam splitter 102 may be applied to the first reflecting mirror 101a or the second reflecting mirror 101b. The incident angle with respect to the beam splitter 102 is equal to the incident angle, and the process of splitting and outputting the beam is as described above.

상기에서 제1 레이저빔(L1)의 분할과정을 설명하였으며, 이하에서는 상기 분할과정 중 상기 내부렌즈(103)를 통과함으로써 분할된 빔들의 수렴 또는 발산의 정도가 달라지는 과정을 설명한다.The splitting process of the first laser beam L1 has been described above, and the following describes a process of varying the degree of convergence or divergence of the divided beams by passing through the internal lens 103 during the splitting process.

상기 내부렌즈(103)는 일반적인 다른 렌즈와 마찬가지로, 입사된 빔을 집속시키는 기능을 한다. 본 실시 형태에서, 상기와 같이 제1 레이저빔(L1)이 분할되는 과정 중에, 상기 분할된 복수의 출력빔은 상기 내부렌즈(103)를 통과하는 횟수 또는 경로가 서로 다르다. 따라서, 상기 복수의 출력빔은 서로 다른 발산각(divergency)을 가지며, 이에 따라, 투명기판(110)에 조사될 때에는 서로 초점위치가 달라진다. 다시 말하면, 상기 복수의 출력빔은 서로 상기 투명기판(110)에 조사되는 조사위치가 다르다. 이에 따라, 상기 복수의 출력빔의 초점 위치를 적절히 조절하면 레이저가공의 효율을 향상시킬 수 있다.The inner lens 103 functions to focus the incident beam, like other lenses in general. In the present embodiment, during the process of dividing the first laser beam L1 as described above, the divided plurality of output beams have different times or paths through the internal lens 103. Therefore, the plurality of output beams have different divergence angles, and thus, when the transparent substrate 110 is irradiated, the focus positions are different from each other. In other words, the plurality of output beams have different irradiation positions irradiated to the transparent substrate 110. Accordingly, by properly adjusting the focal positions of the plurality of output beams, the efficiency of laser processing can be improved.

한편, 상기 내부렌즈(103)는 상기 복수의 출력빔의 발산각을 서로 다르게 할 수 있는 어떠한 렌즈라도 채용이 가능 하나, 투명기판(110)까지의 거리를 고려하면 가공효율을 향상시키기 위한 측면에서, 초점거리가 긴 렌즈가 바람직할 수 있다.On the other hand, the internal lens 103 may be any lens that can vary the divergence angle of the plurality of output beams, but considering the distance to the transparent substrate 110 in terms of improving the processing efficiency For example, a lens having a long focal length may be preferable.

또한, 본 실시 형태에서, 상기 내부렌즈(103)는 상기 제2 반사미러(101b)와 제2 빔 스플리터(102) 사이에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않으며, 상기 제1 반사미러(101a)와 제2 빔 스플리터(102) 사이에 배치되어도 그 기능에는 변화가 없다.Also, in the present embodiment, the internal lens 103 has been described as being disposed between the second reflecting mirror 101b and the second beam splitter 102, but the present invention is not limited thereto, and the first reflecting mirror 101a is provided. ) And the second beam splitter 102 do not change their function.

도 2를 참조하여, 발산각이 상이한 상기 복수의 출력빔에 의해 상기 투명기판(110)이 스크라이빙(scribing)되어 광도파관이 형성되는 과정을 설명한다.Referring to FIG. 2, a process of forming an optical waveguide by scribing the transparent substrate 110 by the plurality of output beams having different divergence angles will be described.

도 2는 도1의 실시 형태에서 제1 레이저빔에 의해 가공대상물에 광도파관이 형성되는 과정을 보다 상세히 나타낸 것이다.FIG. 2 illustrates a process of forming an optical waveguide on an object to be processed by the first laser beam in the embodiment of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 상기 제1 레이저빔(L1)으로부터 분할된 복수의 출력빔의 초점은 투명기판(110)의 두께 방향으로 일직선상에 위치하며, 이 경우, 각각의 초점 위치(f1,f2,f3)는 서로 다르다. 이는 상술한 바와 같이, 상기 복수의 출력빔들이 서로 수렴 또는 발산의 정도, 즉, 발산각이 다르기 때문이다.Referring to FIG. 2, the focal points of the plurality of output beams divided from the first laser beam L1 are positioned in a straight line in the thickness direction of the transparent substrate 110, and in this case, the respective focal positions f1 and f2. , f3) are different. This is because, as described above, the plurality of output beams converge or diverge with each other, that is, divergence angles are different.

도 2에서는 3개의 빔이 상기 투명기판(110)에 조사되는 경로를 도시하였다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 선으로 도시된 3개의 빔은 제1 대물렌즈(105)에 입사하는 발산각이 서로 다르며, 이에 따라, 각각 상기 투명기판(110)에 위치하는 초점이 달라진다. 이 경우, 상기 초점 위치(f1,f2,f3)는 상기 투명기 판(110)의 가공하려는 두께 방향으로 가상의 직선상에 놓인다. 즉, 상기 발산각이 다른 3개의 빔의 초점은 각각 상기 투명기판(110)의 일면과 그 반대면 및 정중앙에 위치하고 있다.In FIG. 2, a path through which three beams are irradiated onto the transparent substrate 110 is illustrated. That is, as shown in FIG. 2, the three beams shown by different lines have different divergence angles incident on the first objective lens 105, and accordingly, focal points positioned on the transparent substrate 110 are respectively different. This is different. In this case, the focal positions f1, f2, and f3 lie on an imaginary straight line in the thickness direction of the transparent substrate 110 to be processed. That is, the focal points of three beams having different divergence angles are located on one surface of the transparent substrate 110, on the opposite surface, and on the center of the center.

한편, 도시하지 않은 다른 복수의 빔은 상기 직선상의 다른 지점에 초점이 위치하여 상기 투명기판(110)에 조사된다. On the other hand, a plurality of other beams (not shown) are irradiated onto the transparent substrate 110 with the focal point located at another point on the straight line.

이 경우, 상기 제1 대물렌즈(105)는 상기 복수의 출력빔을 집속하여 상기 투명기판(110)의 서로 다른 위치에 조사하는 기능을 한다.In this case, the first objective lens 105 functions to focus the plurality of output beams and to irradiate different positions of the transparent substrate 110.

본 실시 형태에서는 상기 복수의 출력빔의 조사 위치가 모두 다른 경우를 설명하였으나, 분할되어 출력되는 빔의 개수가 늘어나면서, 서로 발산각이 같은 빔도 생길 수 있다. 즉, 출력빔의 개수가 매우 많은 경우에는 상기 투명기판(110)에서 상기 출력빔이 조사되는 위치 사이의 거리가 점점 줄어들며, 상기 투명기판(110)의 가공하려는 두께 방향의 라인을 모두 조사할 수 있다.In this embodiment, the case where the irradiation positions of the plurality of output beams are different from each other has been described. However, as the number of split and output beams increases, beams having the same divergence angle may be generated. That is, when the number of output beams is very large, the distance between the positions where the output beams are irradiated on the transparent substrate 110 is gradually reduced, and all the lines in the thickness direction to be processed of the transparent substrate 110 can be irradiated. have.

한편, 도시하지는 않았으나, 본 실시 형태에 따른 레이저가공 장치는 상기 내부렌즈(103)를 이동시킬 수 있는 렌즈이동장치를 더 포함할 수 있다. 상기 내부렌즈(103)를 광축 방향으로, 즉, 내부렌즈(103)가 상기 제2 빔 스플리터(102)와 평행한 경우에는 상기 제2 빔 스플리터(102)로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시키면서 상기 복수의 출력빔이 상기 투명기판(110)에 조사되는 위치를 조정할 수 있다. 이 경우, 상기 렌즈이동장치는 상기 내부렌즈(103)와 결합된 이동가능한 레일이나 스테이지 등이 될 수 있다.Although not shown, the laser processing apparatus according to the present embodiment may further include a lens shifting device capable of moving the internal lens 103. The inner lens 103 is moved in the optical axis direction, that is, when the inner lens 103 is parallel to the second beam splitter 102 while moving away from or near the second beam splitter 102. The position at which the plurality of output beams are irradiated onto the transparent substrate 110 may be adjusted. In this case, the lens shifting device may be a movable rail or a stage coupled to the inner lens 103.

상술한 바와 같이, 서로 다른 발산각을 갖는 복수의 출력빔을 상기 투명기판(110)에 조사하면 상기 투명기판(110)의 두께 방향으로 용이하게 스크라이빙을 할 수 있으며, 이를 통하여 상기 투명기판(110)에 광도파관(waveguide)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 투명기판(110)은 복수의 출력빔의 조사에 의한 스크라이빙 후, 브레이크 바 등으로 압력을 가하여 절단될 수도 있으나, 상기 광도파관에 다른 레이저빔을 조사함으로써 절단될 수도 있다.As described above, when the plurality of output beams having different divergence angles are irradiated onto the transparent substrate 110, scribing can be easily performed in the thickness direction of the transparent substrate 110. An optical waveguide may be formed at 110. In this case, the transparent substrate 110 may be cut by applying pressure with a brake bar after scribing by irradiating a plurality of output beams, or may be cut by irradiating another laser beam to the optical waveguide.

상기 광도파관에 다른 레이저빔을 조사하여 투명기판(110)을 절단하는 과정을 설명하면, 상기 레이저빔(L)으로부터 분할된 상기 제2 레이저빔(L2)은 상기 광도파관에 상기 제1 레이저빔(L1)과 반대방향에서 조사되어 상기 투명기판(110)을 절단하는 기능을 한다. 이 경우, 상기 제2 레이저빔(L2)은 시간적으로 상기 제1 레이저빔(L1)보다 늦게 상기 투명기판(110)에 도달해야 한다. Referring to the process of cutting the transparent substrate 110 by irradiating another laser beam to the optical waveguide, the second laser beam (L2) divided from the laser beam (L) is the first laser beam to the optical waveguide Irradiated in the opposite direction to (L1) serves to cut the transparent substrate 110. In this case, the second laser beam L2 must reach the transparent substrate 110 later than the first laser beam L1.

상기 제2 레이저빔(L2)의 경로는 빔 경로조정부(107)에 의해 조정되며, 상기 빔 경로조정부(107)는 복수의 반사미러(M)로 구성된다. 구체적으로는, 상기 제2 레이저빔(L2)는 반사미러를 거쳐 상기 빔 경로조정부(107)에 제공되며, 상기 빔 경로조정부(107)를 구성하는 반사미러(M)들에 의해 반사된다. 여기서, 상기 반사미러(M) 사이의 거리(d)는 적절히 조절될 수 있으며, 이에 의해, 상기 제2 레이저빔(L2)이 상기 투명기판(110)에 도달하는 시간을 조정할 수 있다.The path of the second laser beam L2 is adjusted by the beam path adjusting unit 107, and the beam path adjusting unit 107 is composed of a plurality of reflective mirrors M. Specifically, the second laser beam L2 is provided to the beam path adjusting unit 107 via a reflecting mirror and is reflected by the reflecting mirrors M constituting the beam path adjusting unit 107. Here, the distance d between the reflective mirrors M may be appropriately adjusted, whereby the time for the second laser beam L2 to reach the transparent substrate 110 may be adjusted.

한편, 도 3은 도1에서 제2 레이저빔이 투명기판에 형성된 광도파관에 조사되는 모습을 보다 상세히 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 3 shows in more detail the state in which the second laser beam is irradiated to the optical waveguide formed on the transparent substrate in FIG.

상술한 바와 같이 상기 레이저빔(L)으로부터 분할된 제2 레이저빔(L2)은 상기 빔 경로조정부(107)를 거쳐 상기 투명기판(110)에 도달된다. As described above, the second laser beam L2 split from the laser beam L reaches the transparent substrate 110 via the beam path adjusting unit 107.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 레이저빔(L2)은 상기 제1 레이저빔(L1)과 반대방향에서 상기 투명기판(110)에 형성된 광도파관(W)에 조사된다. As shown in FIG. 3, the laser beam L2 is irradiated onto the optical waveguide W formed on the transparent substrate 110 in a direction opposite to the first laser beam L1.

이 경우, 상기 제2 레이저빔(L2)은 제2 대물렌즈(106)에 의해 집속된 형태로 조사될 수 있으며, 상기 제2 대물렌즈(106)의 위치를 조정하여 상기 제2 레이저빔(L2)의 조사 위치를 적절히 선택할 수 있다.In this case, the second laser beam L2 may be irradiated in a focused form by the second objective lens 106, and the second laser beam L2 may be adjusted by adjusting the position of the second objective lens 106. ) Irradiation position can be appropriately selected.

이와 같이, 상기 제2 레이저빔(L2)은 제1 레이저빔(L1)에 의해 형성된 광도파관(W)에 조사되어 최종적으로 투명기판(110)을 절단하는 기능을 할 수 있다.As such, the second laser beam L2 may serve to irradiate the optical waveguide W formed by the first laser beam L1 to finally cut the transparent substrate 110.

본 실시 형태에 따른 상기 레이저가공 장치는 초점 위치가 서로 다른 복수의 출력빔을 통하여 광도파관(W)을 형성한 후 투명기판(110)을 절단하므로, 종래의 물리적인 스크라이빙 공정에 비하여 효율적으로 기판을 절단할 수 있으며, 나아가, 절단면의 품질도 우수하다.The laser processing apparatus according to the present embodiment cuts the transparent substrate 110 after forming the optical waveguide W through a plurality of output beams having different focal positions, and thus is more efficient than the conventional physical scribing process. The substrate can be cut by this, and the quality of the cut surface is also excellent.

한편, 본 실시 형태에서, 상기 레이저 빔(L)은 펨토초 레이저일 수 있으며, 이 경우, 기판 가공에 있어서 효율성을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the laser beam L may be a femtosecond laser, in which case, the efficiency in substrate processing can be improved.

펄스 방식 레이저로서 펄스 방사 시간이 10-15초 대인 펨토초(femto second) 레이저는 극초단 펄스 방사 시간에 발진하므로 에너지의 발진 밀도가 매우 크다. 일반적으로 1 mJ의 광 에너지를 가지고 100 펨토초 이하의 펄스 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.As a pulsed laser, a femto second laser having a pulse emission time of 10 -15 seconds oscillates at an ultra-short pulse emission time, so the oscillation density of energy is very large. In general, with 1 mJ of light energy and pulse emission times of less than 100 femtoseconds, the energy density of the laser beam is approximately 10 gigawatts, allowing any material to be processed. In addition, when the ultra-short pulsed laser beam is radiated to the workpiece, the incident pulse is generated more than the time that the photons transfer heat to the surrounding constituent lattice while the multi-photon phenomenon occurs in the constituent lattice of the material and thereby the atoms are excited. Since it is short, the heat spread at the time of processing of a workpiece can be minimized. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the processing accuracy due to the heat diffusion during the processing, the problem that the physical and chemical changes of the material and the processing part of the workpiece is partially melted is solved, it is possible to perform a high-precision machining.

하지만 이러한 펨토초 레이저 빔을 사용한 가공은 펨토초 레이저의 낮은 반복률로 인하여 가공시간이 기존 나노초 레이저나 CO2 레이저가공 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 1 KHz로 가공 속도를 비교하면 펨토초 레이저 가공속도가 104배 정도 떨어진다.However, the processing using the femtosecond laser beam has a critical obstacle to commercialization due to the low repetition rate of the femtosecond laser, the processing time is significantly lower than the conventional nanosecond laser or CO 2 laser processing. The repetition rate of the nanosecond laser used for processing is several to several tens of MHz, and the titanium sapphire laser which is generally used for femtosecond laser processing is 1 KHz and the femtosecond laser processing speed is reduced by 10 4 times.

따라서, 본 발명에 따른 레이저가공 장치에 있어서 펨토초 레이저 빔을 사용하는 경우에는 원하는 개수의 출력 빔을 용이하게 조절하여 분할할 수 있으므로, 레이저가공 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.Therefore, when the femtosecond laser beam is used in the laser processing apparatus according to the present invention, since the desired number of output beams can be easily adjusted and divided, the laser processing speed can be significantly improved.

마지막으로, 도시하지는 않았으나, 본 발명에 의한 레이저가공 장치는 가공대상물, 특히 투명기판의 가공 영역을 촬영하는 CCD 카메라 또는 이미지 센서를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 촬영된 영상을 표시하는 디스플레이 장치도 포함될 수 있다. 이에 따라, 가공 영역을 보며 레이저빔의 초점 위치를 보다 용이하게 조절할 수 있을 것이다.Finally, although not shown, the laser processing apparatus according to the present invention may further include a CCD camera or an image sensor for photographing a processing region of the object, in particular, a transparent substrate, and in this case, a display displaying the photographed image. Device may also be included. Accordingly, the focusing position of the laser beam may be more easily adjusted while looking at the processing area.

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.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and alteration may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, which are also within the scope of the present invention. something to do.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단일빔을 다중빔으로 분할하여 투명기판에 조사함으로써 보다 효율적으로 투명기판을 절단할 수 있는 레이저가공 장치 및 기판 절단 방법을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a laser processing apparatus and a substrate cutting method capable of cutting a transparent substrate more efficiently by dividing a single beam into multiple beams and irradiating the transparent substrate.

Claims (19)

레이저빔을 출사하는 광원;A light source for emitting a laser beam; 상기 레이저빔을 제1 및 제2 레이저빔으로 분할하는 제1 빔 스플리터;A first beam splitter dividing the laser beam into first and second laser beams; 각각의 반사면이 서로 마주하도록 평행하게 배치된 제1 및 제2 반사미러;First and second reflecting mirrors disposed in parallel such that respective reflecting surfaces face each other; 상기 제1 및 제2 반사미러 사이에서 상기 제1 및 제2 반사미러와 평행하도록 배치되며 입사된 빔을 투과빔과 반사빔으로 분할하는 제2 빔 스플리터; 및A second beam splitter disposed between the first and second reflecting mirrors so as to be parallel to the first and second reflecting mirrors, and splitting the incident beam into a transmission beam and a reflection beam; And 상기 제1 및 제2 반사미러 사이에 배치되며 입사된 빔의 수렴 또는 발산을 변경하도록 제공된 내부렌즈;를 포함하되,An internal lens disposed between the first and second reflecting mirrors and provided to change the convergence or divergence of the incident beam; 상기 제1 레이저빔은 상기 제1 및 제2 반사미러에 의해 상기 제2 빔 스플리터 및 내부렌즈를 적어도 2회 경유하도록 입사되어 서로 다른 발산각을 갖는 복수의 빔으로 분할된 후 가공대상물의 일 영역에 조사되며,The first laser beam is incident to the second beam splitter and the internal lens at least twice by the first and second reflection mirrors, and is divided into a plurality of beams having different divergence angles, and then a region of the object to be processed. Will be investigated in 상기 제2 레이저빔은 상기 가공대상물의 다른 영역에 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the second laser beam is irradiated to another region of the object to be processed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 복수 빔은 각각 상기 가공대상물의 서로 다른 영역에 초점이 위치되되, 상기 초점들은 동일 직선상에 위치하며 상기 초점들을 잇는 가상 직선은 상기 가공대상물의 두께 방향의 직선인 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.The plurality of beams divided from the first laser beam are each focused at different areas of the workpiece, and the focal points are located on the same straight line, and the virtual straight lines connecting the focal points are straight lines in the thickness direction of the workpiece. Laser processing apparatus, characterized in that. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 상기 복수의 빔에 의해 상기 가공대상물의 두께 방향의 가상 직선상에 광도파관이 형성되며, 상기 제2 레이저빔은 상기 광도파관에 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.An optical waveguide is formed on a virtual straight line in the thickness direction of the object by the plurality of beams divided from the first laser beam, and the second laser beam is irradiated to the optical waveguide. . 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 광도파관이 형성된 후에 상기 제2 레이저빔이 가공대상물에 조사되도록 상기 제2 레이저빔의 경로를 조정하는 빔 경로조정부를 더 포함하며, After the optical waveguide is formed further comprises a beam path adjusting unit for adjusting the path of the second laser beam so that the second laser beam is irradiated to the object to be processed, 상기 빔 경로조정부는 서로 간의 거리를 조절할 수 있는 복수의 반사미러가 공간상에 배치된 구조인 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the beam path adjusting unit has a structure in which a plurality of reflecting mirrors capable of adjusting a distance from each other are arranged in a space. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 레이저빔은 상기 제1 레이저빔과 반대 방향에서 상기 가공대상물에 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the second laser beam is irradiated to the object to be processed in a direction opposite to the first laser beam. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 상기 복수의 빔은 서로 동일한 경로를 가지고 상기 가공대상물 방향으로 출력되는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the plurality of beams divided from the first laser beam have the same path and are output in the direction of the object to be processed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 빔 스플리터의 광 투과율은 50%인 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And a light transmittance of the second beam splitter is 50%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 빔 스플리터로부터 상기 제1 및 제2 반사미러까지의 거리는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And a distance from the second beam splitter to the first and second reflecting mirrors is the same. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 빔 스플리터와 내부렌즈는 서로 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the second beam splitter and the inner lens are disposed in parallel to each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내부렌즈는 상기 제1 반사미러와 상기 제2 빔 스플리터 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the inner lens is disposed between the first reflecting mirror and the second beam splitter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내부렌즈는 상기 제2 반사미러와 상기 제2 빔 스플리터 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And the inner lens is disposed between the second reflecting mirror and the second beam splitter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내부렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 상기 복수의 빔 각각의 초점 위치를 조정할 수 있는 렌즈이동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And a lens shifting device capable of adjusting a focus position of each of the plurality of beams divided from the first laser beam by moving the internal lens in an optical axis direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 상기 복수의 빔을 집광하여 상기 가공대상물에 조사하는 제1 대물렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And a first objective lens for collecting the plurality of beams divided from the first laser beam and irradiating the object to be processed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 레이저빔을 집광하여 상기 가공대상물에 조사하는 제2 대물렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And a second objective lens for collecting the second laser beam and irradiating the object to be processed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가공대상물은 투명한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.Laser processing apparatus, characterized in that the object is made of a transparent material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가공대상물의 가공 영역을 촬영하는 CCD 카메라 또는 이미지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.Laser processing apparatus further comprises a CCD camera or an image sensor for photographing the processing area of the processing object. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원에서 출사된 레이저빔은 펨토초 레이저빔인 것을 특징으로 하는 레이저가공 장치.And a laser beam emitted from the light source is a femtosecond laser beam. 투명기판을 스테이지 상에 정렬하고 광원으로부터 레이저빔을 발진시키는 단계;Aligning the transparent substrate on a stage and oscillating a laser beam from a light source; 상기 레이저빔을 제1 및 제2 레이저빔으로 분할하는 단계;Dividing the laser beam into first and second laser beams; 상기 제1 레이저빔을 서로 발산각이 다른 복수의 빔으로 분할하는 단계;Dividing the first laser beam into a plurality of beams having different divergence angles from each other; 상기 제1 레이저빔으로부터 분할된 상기 복수의 빔을 상기 투명기판의 서로 다른 영역에 조사하여 상기 투명기판에 두께 방향으로 광도파관을 형성하는 단계; 및Irradiating the plurality of beams divided from the first laser beam to different regions of the transparent substrate to form an optical waveguide on the transparent substrate in a thickness direction; And 상기 제2 레이저빔의 경로를 조절하여 상기 제2 레이저빔을 상기 광도파관에 조사하는 단계;Adjusting the path of the second laser beam to irradiate the second laser beam to the optical waveguide; 를 포함하는 기판 절단 방법.Substrate cutting method comprising a. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 광도파관을 형성하는 단계 및 상기 제2 레이저빔을 상기 광도파관에 조사하는 단계 중에, 상기 투명기판을 절단하려는 방향으로 상기 스테이지를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 방법.Moving the stage in a direction to cut the transparent substrate during the forming of the optical waveguide and irradiating the second laser beam to the optical waveguide.
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