KR100864863B1 - 멀티 레이저 시스템 - Google Patents

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KR100864863B1
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Abstract

본 발명은 멀티 레이저 시스템에 관한 것으로서, 특히 제1레이저빔을 출사하는 제1레이저 발진기; 제2레이저빔을 출사하는 제2레이저 발진기; 상기 제1레이저 발진기로부터 출사된 제1레이저빔이 입사되며, 그 제1레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제1스캐너쌍; 상기 제2레이저 발진기로부터 출사된 제2레이저빔이 입사되며, 그 제2레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제2스캐너쌍; 및 상기 스캐너쌍들을 경유한 레이저빔들이 입사되며, 각각의 레이저빔을 소정 직경의 스폿으로 집속시켜 상기 기판상에 조사하기 위한 스캔렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템에 관한 것이다.

Description

멀티 레이저 시스템 {Multi laser system}
도 1은 종래의 레이저 시스템의 일례를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 시스템을 이용하여 가공한 기판의 단면을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 3의 멀티 레이저 시스템의 셔틀유닛의 사시도.
도 5는 도 4의 셔틀유닛의 정면도.
도 6은 도 3의 멀티 레이저 시스템을 이용하여 가공한 기판의 일례를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 멀티 레이저 시스템 101 : 반사미러
102 : 기판 110 : 제1레이저 발진기
111 : 제1레이저빔 120 : 제2레이저 발진기
121 : 제2레이저빔 131 : 제1스캐너쌍
132 : 제2스캐너쌍 140 : 스캔렌즈
150 : 셔틀유닛 160 : 빔익스팬더
본 발명은 멀티 레이저 시스템에 관한 것으로, 특히 한 쌍의 레이저 발진기로부터 출사된 서로 다른 종류의 레이저빔 중 가공하고자 하는 기판의 재질에 가장 적합한 레이저빔을 선택하여 레이저 가공을 수행할 수 있는 멀티 레이저 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 레이저 시스템이란, 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저빔을 레이저빔 전송수단(예를 들어, 반사미러, 빔익스팬더, 스캐너쌍, 스캔렌즈 등)을 이용하여 전송한 후, 최종적으로 가공하고자 하는 기판상에 조사하면서 드릴링(drilling), 마킹(marking), 커팅(cutting) 등의 작업을 동시에 수행하는 시스템을 말한다.
도 1은 종래의 레이저 시스템의 일례를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 시스템을 이용하여 가공한 기판의 단면을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 레이저 시스템에서는, 레이저 발진기(10)로부터 출사되어 빔스플리터(20) 측으로 입사된 레이저빔의 50%는 빔스플리터(20)를 투과하고 나머지 50%는 빔스플리터(20)에 의해 반사된다. 빔스플리터(20)에 의해 반사된 레이저빔은 제1경로(1a)를 경유하면서 스캐너쌍(41)과 스캔렌즈(50)를 거쳐 가공하고자 하는 기판(2)상으로 조사되며, 빔스플리터(20)를 투과한 레이저빔은 제2경로(1b)를 경유하면서 반사미러(30), 스캐너쌍(42) 및 스캔렌즈(50)를 거쳐 기판(2)상으로 조사된다.
위와 같은 레이저 시스템을 이용한 가공에서는, 먼저 가공하고자 하는 기판의 재질의 레이저 파장에 따른 흡수율이 고려되어야 한다. 서로 다른 재질로 이루어진 기판은, 조사되는 레이저 파장에 따라 광열 효과(Photo-thermal effect), 광화학 효과(Photo-chemical effect), 광물리 효과(Photo-mechanical effect) 측면에서 서로 다른 반응을 보이므로, 재질에 따라 가장 적합한 가공을 할 수 있는 레이저빔을 선택하여 가공작업을 수행하는 것이 양질의 가공품질을 얻는데 있어서 중요하다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 자외선(UV) 영역대의 파장을 가지는 레이저빔(1)을 이용하여 SiO2층(2a)과 Si층(2b)이 차례로 겹친 기판(2)을 가공하는 경우, 레이저 파장에 대한 SiO2층(2a)과 Si층(2b)의 서로 다른 광학적 특성으로 인해 가공품질이 양호하지 못하게 되는 문제점이 있다. 즉, SiO2층(2a)은 입사되는 대부분의 자외선을 투과시키고 Si층(2b)은 자외선의 흡수율이 높으므로, 상측에서 입사되는 자외선 영역대의 레이저빔(1)은 상부에 위치한 SiO2층(2a)을 그대로 투과하여 Si층(2b)의 상면에 흡수되면서 가공이 이루어진다. 따라서, SiO2층(2a)과 Si층(2b) 경계에서는 가공으로 인해 생성된 열 및 가스가 축적되고, 축적된 열과 가스로 인해 폭발이 발생되어, 레이저를 이용한 가공의 품질이 저하되는 현상이 발생하게 된다.
최근 반도체 산업이 비약적으로 발전하고 새로운 분야의 수요가 늘어남에 따라 기존에 사용하지 않았던 새로운 재질을 공정에 사용하거나, 기존에 사용했던 재질들을 겹쳐서 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 이와 같이 두 가지 이상의 재질을 단일 특성, 예컨대 고정된 파장을 가지는 레이저를 이용하여 가공해야 하는 경우, 두 재질의 광학적 특성의 차이로 인해 우수한 가공품질을 확보할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 서로 다른 특성의 레이저빔 중 가공하고자 하는 기판의 재질에 가장 적합한 레이저빔을 선택하여 레이저 가공을 수행할 수 있는 시스템을 구성하여, 복수의 서로 다른 재질의 층을 가지는 피가공물에 대하여도 유연하게 대처하면서 가공품질을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 멀티 레이저 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 멀티 레이저 시스템은, 제1레이저빔을 출사하는 제1레이저 발진기; 제2레이저빔을 출사하는 제2레이저 발진기; 상기 제1레이저 발진기로부터 출사된 제1레이저빔이 입사되며, 그 제1레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제1스캐너쌍; 상기 제2레이저 발진기로부터 출사된 제2레이저빔이 입사되며, 그 제2레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제2스캐너쌍; 및 상기 스캐너쌍들을 경유한 레이저빔들이 입사되며, 각각의 레이저빔을 소정 직경의 스폿으로 집속시켜 상기 기판상에 조사하기 위한 스캔렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 멀티 레이저 시스템은, 제1레이저빔을 출사하는 제1레이저 발진기; 제2레이저빔을 출사하는 제2레이저 발진기; 상기 제1레이저빔이 입사되며, 입사된 제1레이저빔을 한 쌍의 레이저빔으로 분할하여 한 쌍의 제1경로를 따라 진행하도록 하는 제1분할수단; 상기 제2레이저빔이 입사되며, 입사된 제2레이저빔을 한 쌍의 레이저빔으로 분할하여 한 쌍의 제2경로를 따라 진행하도록 하는 제2분할수단; 상기 제1경로들 중 어느 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제1스캐너쌍; 상기 제1경로들 중 다른 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제2스캐너쌍; 상기 제2경로들 중 어느 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제3스캐너쌍; 상기 제2경로들 중 다른 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제4스캐너쌍; 및 상기 스캐너쌍들을 경유한 레이저빔들 입사되며, 각각의 레이저빔을 소정 직경의 스폿으로 집속시켜 상기 기판상에 조사하기 위한 스캔렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멀티 레이저 시스템에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1분할수단 및 제2분할수단은, 입사되는 레이저빔의 50%는 반사시키고 나머지 50%는 투과시키는 빔스플리터를 포함한다.
본 발명에 따른 멀티 레이저 시스템에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1레이저 발진기 및 상기 제2레이저 발진기는, 서로 다른 파장을 가지는 레이저빔을 출사한다.
본 발명에 따른 멀티 레이저 시스템에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1레이저 발진기 및 상기 제2레이저 발진기는, 서로 다른 펄스폭(Pulse width)을 가지는 레이저빔을 출사한다.
본 발명에 따른 멀티 레이저 시스템에 있어서, 바람직하게는, 입사되는 레이저빔의 전부를 차단하는 빔차단부와, 입사되는 레이저빔의 전부를 투과시키는 빔투과부와, 상기 레이저빔이 상기 빔차단부 또는 빔투과부 중 어느 하나에 선택적으로 입사되도록 상기 빔차단부 또는 빔투과부의 위치를 변경시키기 위한 이송수단을 구비하는 셔틀유닛을 더 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 멀티 레이저 시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 멀티 레이저 시스템의 셔틀유닛의 사시도이고, 도 5는 도 4의 셔틀유닛의 정면도이고, 도 6은 도 3의 멀티 레이저 시스템을 이용하여 가공한 기판의 일례를 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 멀티 레이저 시스템(100)은, 복수의 서로 다른 재질층을 가지는 기판에 대한 레이저 가공품질을 향상시키기 위하여 서로 다른 특성을 가지는 한 쌍의 레이저빔과 이를 집속하기 위한 단일의 스캔렌즈 를 구비한 시스템으로서, 제1레이저 발진기(110)와, 제2레이저 발진기(120)와, 제1스캐너쌍(131)과, 제2스캐너쌍(132)과, 스캔렌즈(140)와, 셔틀유닛(150)을 포함한다.
상기 제1레이저 발진기(110)와 제2레이저 발진기(120)는 레이저 가공작업의 에너지원이 되는 레이저빔을 발생시키며, 본 실시예의 제1레이저 발진기(110)와 제2레이저 발진기(120)는 서로 다른 파장을 가지는 레이저빔(111)(121)을 출사한다. 가공하고자 하는 기판의 재질이나 가공하는 방법 등에 따라, 자외선, 가시광 또는 적외선 등의 다양한 파장 중 원하는 가공에 가장 적합한 파장을 갖는 레이저빔을 발생할 수 있는 레이저 발진기(110)(120)가 선택된다.
상기 제1스캐너쌍(131) 및 제2스캐너쌍(132)은 입사하는 레이저빔을 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 것으로서, 통상적으로 입사된 레이저빔을 X축 방향으로 제어하기 위한 X축 갈바노미터 스캐너와, 입사된 레이저빔을 Y축 방향으로 제어하기 위한 Y축 갈바노미터 스캐너를 포함한다. 본 명세서에서의 스캐너쌍(131)(132)은 X축 갈바노미터 스캐너 및 Y축 갈바노미터 스캐너를 묶은 한 쌍을 의미하며, 본 실시예에서는 제1레이저 발진기(110)로부터 출사된 레이저빔(111)에 대응되는 제1스캐너쌍(131)과, 제2레이저 발진기(120)로부터 출사된 레이저빔(121)에 대응되는 제2스캐너쌍(132)이 마련되어 있다.
상기 스캔렌즈(140)는, 스캐너쌍을 거쳐 입사하는 레이저빔을 소정 직경의 스폿으로 집속시켜, 가공하고자 하는 기판(102)상에 조사하기 위한 것이다. 본 실시예에서는, 서로 다른 파장을 가지는 레이저빔이 단일의 스캔렌즈(140)의 입사 면(141)에 함께 입사되도록 구성되어 있다. 상기 스캔렌즈(140)로는 일반적으로 에프-세타(f-theta) 렌즈가 주로 사용된다.
상기 셔틀유닛(150)은, 빔 경로상을 진행하는 레이저빔을 필요에 따라 차단하기도 하고 진행시키기 위한 것으로서, 빔차단부(151)와, 빔투과부(152)와, 이송수단을 포함한다. 상기 셔틀유닛(150)은 레이저빔(111)(121)의 진행경로 상에서 레이저 발진기(110)(120)와 스캐너쌍(131)(132)의 사이에 위치한다.
상기 빔차단부(151)는, 입사되는 레이저빔의 전부를 차단하여 입사측의 반대측으로는 레이저빔을 전혀 투과시키지 않는다. 본 실시예에서는, 입사되는 레이저빔의 흡수율을 높이기 위해 아노다이징 처리된 검은색의 알루미늄 재질의 플레이트가 빔차단부(151)로서 이용된다.
상기 빔투과부(152)는 입사되는 레이저빔을 그 빔이 입사된 측의 반대측으로 투과시키는 것으로서, 본 실시예에서는 중앙에 관통공이 형성된 부재가 빔투과부(152)의 역할을 한다.
상기 이송수단은, 상기 셔틀유닛(150) 측으로 입사되는 레이저빔이, 빔차단부(151) 및 빔투과부(152) 중 어느 하나에 선택적으로 입사하도록 빔차단부(151) 또는 빔투과부(152)의 위치를 변경시키기 위한 것으로서, 지지브라켓(153)과, 베이스(157)와, 구동원과, 피니언부재(155)와, 랙부재(156)를 포함한다.
상기 지지브라켓(153)은 빔차단부(151)와 빔투과부(152)를 지지하기 위한 것이다. 상기 구동원은 상기 지지브라켓(153)을 좌우방향으로 왕복이동시키는 동력원을 제공하는 것으로서, 주로 모터(154)가 이용된다. 상기 지지브라켓(153)은 베 이스(157)에 대해 좌우방향으로 이동가능하게 결합되어 있으며, 베이스(157)에는 상기 모터(154)가 고정되어 있다. 상기 모터(154)의 회전축에는 피니언부재(155)가 동축적으로 결합되어 있고, 그 피니언부재(155)는 지지브라켓(153)에 고정된 랙부재(156)와 맞물려 있다. 모터(154)와 피니언부재(155)가 정역 방향으로 회전하게 되면, 피니언부재(155)에 맞물린 랙부재(156)는 좌우방향으로 직선운동을 하게 되고, 랙부재(156)가 고정되어 있는 지지브라켓(153)이 랙부재(156)와 함께 이동하게 되어, 빔차단부(151)와 빔투과부(152)의 위치를 변경하는 것이 가능해진다.
상기 빔차단부(151)와 빔투과부(152)의 위치제어를 통해, 서로 다른 특성의 레이저빔(111)(121)을 선택적으로 이용하여 레이저 가공작업을 수행할 수 있다.
셔틀유닛(150)들과 반사미러(101)들을 경유한 레이저빔은 빔익스팬더(160)로 입사하게 된다. 빔익스팬더(160)를 이용하여 레이저빔의 직경을 조절할 수 있고, 레이저빔의 직경에 따라 스캔렌즈(140)에 의해 레이저빔의 초점 거리 및 스폿의 사이즈가 변경될 수 있으므로, 다양한 가공 형태 및 기판(102)에 대응할 수 있다. 빔익스팬더(160)는 스캐너쌍(131)(132)의 상류 측에 배치되며, 서로 다른 파장을 가지는 한 쌍의 레이저빔(111)(121)에 각각 대응되는 한 쌍의 빔익스팬더(160)가 마련되어 있다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 멀티 레이저 시스템을 이용하여 가공한 기판에 대해, 도 3 내지 도 6을 참조하면서 설명하기로 한다. 서로 다른 4개의 재질층이 가공하고자 하는 기판상에 도포되어 있고, 각각의 재질층 상면에 레이저를 이용하여 원하는 문자 또는 도형을 마킹하는 가공을 예로 들어 설명하기로 한다.
기판(102)의 상면에는, 맨 위로부터 제1재질층(102a), 제2재질층(102b), 제3재질층(102c), 제4재질층(102d)이 순서대로 도포되어 있다. 상기 제1재질층(102a), 제2재질층(102b), 제3재질층(102c), 제4재질층(102d)은 각기 광학적 특성이 달라, 레이저빔의 파장, 주파수, 펄스폭 등과 같은 매개변수에 따라 레이저빔의 흡수율이 달라진다.
우선, 제1레이저 발진기(110)에서 파장, 주파수, 펄스폭 등의 매개변수를 제1재질층(102a)의 가공에 적합하도록 조정하고, 그 조정된 제1레이저빔(이하, 1조건의 제1레이저빔)을 제1재질층(102a)에 조사한다. "EO"(103b) 라는 문자를 마킹하고자 하는 재질층은 제2재질층(102b)이므로, 상기 1조건의 제1레이저빔을 이용하여 "EO"(103b) 문자를 마킹할 수 있도록 제1재질층(102a)에서 적정 면적을 제거한다.
이후, 제2레이저 발진기(120)에서 파장, 주파수, 펄스폭 등의 매개변수를 제2재질층(102b)의 가공에 적합하도록 조정하고, 그 조정된 제2레이저빔(이하, 1조건의 제2레이저빔)을 제2재질층(102b)에 조사하여, "EO"(103b) 문자를 마킹한다. 상기 1조건의 제1레이저빔을 이용하여 제1재질층(102a)을 제거하는 과정 없이, 상기 1조건의 제2레이저빔이 제1재질층(102a)은 그대로 투과하고 제2재질층(102b)에서 전부 흡수될 수 있도록 매개변수를 조정하여, 그 조정된 1조건의 제2레이저빔을 기판(102)상에 바로 조사하여 "EO"(103b) 문자를 마킹할 수도 있다.
또한, 제1레이저 발진기(110)에서 출사되는 레이저빔(111)이 제1재질층(102a)과 제2재질층(102b)은 그대로 투과하고, 제3재질층(102c)에서 전부 흡수될 수 있도록, 파장, 주파수, 펄스폭 등의 매개변수를 제3재질층(102c)의 가공에 적합하도록 조정하고, 그 조정된 제1레이저빔(이하, 2조건의 제1레이저빔)을 제3재질층(102c)에 조사한다. 제3재질층(102c)에 맞춰진 2조건의 제1레이저빔을 이용하여 "MULTI"(103c) 라는 문자를 제3재질층(102c) 상면에 마킹할 수 있다.
마찬가지로, 주파수, 펄스폭 등의 매개변수가 제4재질층(102d)의 가공에 적합하도록 조정된 제2레이저빔(이하, 2조건의 제2레이저빔)을 제4재질층(102d)에 조사하여, "LASER"(103d) 라는 문자를 제4재질층(102d) 상면에 마킹할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템은, 서로 다른 특성의 레이저빔을 출사할 수 있는 한 쌍의 레이저 발진기와 한 쌍의 레이저빔을 집속하기 위한 단일의 스캔렌즈로 구성됨으로써, 광학적 특성이 각각 다른 복수의 재질로 이루어진 기판을 가공해야 하는 경우, 재질의 광학적 특성에 적합한 단일의 레이저 발진기가 설치된 시스템을 옮겨 가면서 가공할 필요 없이 하나의 시스템에서 원하는 가공을 마무리할 수 있는 편의성이 있고, 각각의 재질의 광학적 특성에 가장 적합한 레이저빔을 선택하여 가공할 수 있으므로 최적의 가공품질을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템은, 상기와 같이 하나의 시스템에서 모든 가공 공정을 마무리할 수 있으므로, 가공공정에 소요되는 시간을 절감하여 단위시간당 생산량을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 복수의 재질로 이루어진 기판을 단일의 레이저 발진기가 설치된 시스템을 옮겨 가면서 가공하는 경우, 원하는 위치에 정확하게 가공을 하기 위해서 얼 라인먼트(alignment)를 위한 고가의 비전(vision) 장치가 필요하고, 이를 제어하는 하드웨어 및 소프트웨어의 개발이 필요하다. 본 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템은, 단일의 시스템에서 일군의 프로세스를 통해 모든 가공을 마무리할 수 있으므로, 얼라인먼트 등을 위한 장치를 장착하는 데 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 레이저 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 멀티 레이저 시스템(200)은, 제1레이저 발진기(110)로부터 출사된 제1레이저빔(111)이 한 쌍의 레이저빔으로 분할되고, 제2레이저 발진기(120)로부터 출사된 제2레이저빔(121)이 한 쌍의 레이저빔으로 분할되며, 분할된 4개의 레이저빔이 단일의 스캔렌즈(140)를 통해 기판(102)상에 조사되도록 구성되어 있다. 도 7에 있어서, 도 3 내지 도 6에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 멀티 레이저 시스템(200)은, 입사된 제1레이저빔(111)을 한 쌍의 레이저빔으로 분할하는 제1분할수단(270)과, 입사된 제2레이저빔(121)을 한 쌍의 레이저빔으로 분할하는 제2분할수단(270)과, 4개로 분할된 레이저빔의 조사 위치를 제어하기 위한 제1,2,3,4스캐너쌍(231)(232)(233)(234)을 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1분할수단(270) 및 제2분할수단(270)으로서, 입사되는 레이저빔의 50%는 입사측으로 반사시키고, 나머지 50%는 입사측의 반대측으 로 투과시키는 빔스플리터가 사용된다.
제1레이저 발진기(110)로부터 출사된 제1레이저빔(111)은 빔스플리터에 의해 분할되고, 빔스플리터에 의해 반사된 제1레이저빔은 입사측의 제1경로(111a)를 따라 진행하며, 빔스플리터를 투과한 제1레이저빔은 입사측의 반대측의 제1경로(111b)를 따라 진행한다.
마찬가지로, 제2레이저 발진기(120)로부터 출사된 제2레이저빔(121) 역시 빔스플리터에 의해 분할되고, 빔스플리터에 의해 반사된 제2레이저빔은 입사측의 제2경로(121a)를 따라 진행하며, 빔스플리터를 투과한 제2레이저빔은 입사측의 반대측의 제2경로(121b)를 따라 진행한다.
경로가 조정된 4개의 레이저빔들은, 4개의 셔틀유닛(150)들과 4개의 빔익스팬더(160)를 각각 거쳐 4쌍의 스캐너쌍(231)(232)(233)(234)으로 입사하게 되고, 이후 단일의 스캔렌즈(140)에 의해 집속되어 가공하고자 하는 기판(102) 상에 조사된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 멀티 레이저 시스템 역시, 도 3에 도시된 멀티 레이저 시스템과 동일한 효과를 얻을 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 서로 다른 파장을 가지는 레이저빔을 출사하는 제1레이저 발진기와 제2레이저 발진기가 조합되는데, 높은 파워의 레이저빔을 출사하는 레이저 발진기와 낮은 파워의 레이저빔을 출사하는 레이저 발진기가 조합될 수도 있고, 짧은 펄스폭(short pulse width)의 레이저빔을 출사하는 레이저 발진기 와 긴 펄스폭(long pulse width)의 레이저빔을 출사하는 레이저 발진기가 조합될 수도 있고, 고주파(high frequency)의 레이저빔을 출사하는 레이저 발진기와 저주파(low frequency)의 레이저빔을 출사하는 레이저 발진기가 조합될 수도 있다.
이상 바람직한 실시예들 및 변형례에 대해 설명하였으나, 본 발명에 따른 멀티 레이저 시스템은 상술한 예들에 한정되는 것은 아니며, 그 예들의 변형이나 조합에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 멀티 레이저 시스템이 구체화될 수 있다.
본 발명의 멀티 레이저 시스템은, 광학적 특성이 각각 다른 복수의 재질로 이루어진 기판을 가공해야 하는 경우, 재질의 광학적 특성에 적합한 단일의 레이저 발진기가 설치된 시스템을 옮겨 가면서 가공할 필요 없이 하나의 시스템에서 원하는 가공을 마무리할 수 있는 편의성이 있고, 각각의 재질의 광학적 특성에 가장 적합한 레이저빔을 선택하여 가공할 수 있으므로 최적의 가공품질을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하나의 시스템에서 모든 가공 공정을 마무리할 수 있으므로, 가공공정에 소요되는 시간을 절감하여 단위시간당 생산량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 단일의 시스템에서 일군의 프로세스를 통해 모든 가공을 마무리할 수 있으므로, 얼라인먼트 등을 위한 장치를 장착하는 데 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 제1레이저빔을 출사하는 제1레이저 발진기;
    제2레이저빔을 출사하는 제2레이저 발진기;
    상기 제1레이저 발진기로부터 출사된 제1레이저빔이 입사되며, 그 제1레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제1스캐너쌍;
    상기 제2레이저 발진기로부터 출사된 제2레이저빔이 입사되며, 그 제2레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제2스캐너쌍;
    상기 제1레이저 발진기와 제1스캐너쌍 사이 및 상기 제2레이저 발진기와 제2스캐너쌍 사이에 배치되어 입사되는 레이저빔을 차단하거나 투과시키는 셔틀유닛; 및
    상기 스캐너쌍들을 경유한 레이저빔들이 입사되며, 각각의 레이저빔을 소정 직경의 스폿으로 집속시켜 상기 기판상에 조사하기 위한 스캔렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템.
  2. 제1레이저빔을 출사하는 제1레이저 발진기;
    제2레이저빔을 출사하는 제2레이저 발진기;
    상기 제1레이저빔이 입사되며, 입사된 제1레이저빔을 한 쌍의 레이저빔으로 분할하여 한 쌍의 제1경로를 따라 진행하도록 하는 제1분할수단;
    상기 제2레이저빔이 입사되며, 입사된 제2레이저빔을 한 쌍의 레이저빔으로 분할하여 한 쌍의 제2경로를 따라 진행하도록 하는 제2분할수단;
    상기 제1경로들 중 어느 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제1스캐너쌍;
    상기 제1경로들 중 다른 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제2스캐너쌍;
    상기 제2경로들 중 어느 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제3스캐너쌍;
    상기 제2경로들 중 다른 하나의 경로를 경유한 레이저빔이 입사되며, 그 레이저빔을 가공하고자 하는 기판상의 원하는 위치로 편향시키기 위한 제4스캐너쌍;
    상기 제1분할수단과 제1스캐너쌍 사이, 상기 제1분할수단과 제2스캐너쌍 사이, 상기 제2분할수단과 제3스캐너쌍 사이 및 상기 제2분할수단과 제4스캐너쌍 사이에 배치되어 입사되는 레이저빔을 차단하거나 투과시키는 셔틀유닛; 및
    상기 스캐너쌍들을 경유한 레이저빔들 입사되며, 각각의 레이저빔을 소정 직경의 스폿으로 집속시켜 상기 기판상에 조사하기 위한 스캔렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1분할수단 및 제2분할수단은, 입사되는 레이저빔의 50%는 반사시키고 나머지 50%는 투과시키는 빔스플리터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1레이저 발진기 및 상기 제2레이저 발진기는, 서로 다른 파장을 가지는 레이저빔을 출사하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1레이저 발진기 및 상기 제2레이저 발진기는, 서로 다른 펄스폭(pulse width)을 가지는 레이저빔을 출사하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔틀유닛은, 입사되는 레이저빔을 차단하는 빔차단부와, 입사되는 레이저빔을 투과시키는 빔투과부와, 상기 레이저빔이 상기 빔차단부 또는 빔투과부 중 어느 하나에 선택적으로 입사되도록 상기 빔차단부 또는 빔투과부의 위치를 변경시키기 위한 이송수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이저 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933934B1 (ko) 2009-04-15 2009-12-28 주식회사 비앤비시스템 멀티파장 피부재생 레이저장치
KR20190027476A (ko) 2017-09-07 2019-03-15 (주)에이치피케이 멀티빔 스캐너를 이용한 패턴 형성방법
KR20190080370A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 주식회사 에스에프에이 레이저를 이용한 기판 처리장치
CN110919173A (zh) * 2018-09-18 2020-03-27 三星显示有限公司 激光处理设备

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100147811A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Sobey Mark S Apparatus for laser scribing of dielectric-coated semiconductor wafers
TWI640384B (zh) * 2011-03-21 2018-11-11 美商伊雷克托科學工業股份有限公司 在物品上建立標記的方法、雷射標記裝置、具有標記的物品、具有標記的經陽極氧化的物品及經陽極氧化的物品
US9092955B2 (en) * 2013-03-22 2015-07-28 Konkuk University Industrial Cooperation Corp Laser apparatus capable of controlling a photo-mechanical effect and method using the same
US8854406B1 (en) * 2013-04-01 2014-10-07 Telesis Technologies, Inc. Collective marking of a surface by steering multiple laser beams generated by a laser controller
US9782855B2 (en) * 2013-06-11 2017-10-10 Fundació Institut De Ciències Fotòniques Protective structure for tables and optical table comprising said protective structure
JP6621128B2 (ja) * 2013-12-05 2019-12-18 テレシス テクノロジーズ，インコーポレイテッド レーザコントローラで生成した複数のレーザビームを操作することによる面への集中的マーキング
KR20150102180A (ko) * 2014-02-27 2015-09-07 삼성디스플레이 주식회사 레이저 빔 조사 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR101742132B1 (ko) * 2015-08-10 2017-05-31 주식회사 이오테크닉스 레이저 가공장치
CN105798469B (zh) * 2016-05-16 2017-09-05 广州广源激光科技有限公司 一种多激光头激光切割机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980703046A (ko) * 1996-04-09 1998-09-05 백만폴커 재료 노출 장치 및 재료 노출 장치의 동작 방법
KR20060022982A (ko) * 2004-09-08 2006-03-13 주식회사 이오테크닉스 웨이퍼 절단용 레이저 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 절단방법
KR20070042293A (ko) * 2005-10-18 2007-04-23 주식회사 한광옵토 레이저 패턴 가공 장치

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755400B2 (ja) 1988-11-15 1998-05-20 シチズン時計株式会社 描画装置
US5166493A (en) * 1989-01-10 1992-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus and method of boring using laser
US5168454A (en) * 1989-10-30 1992-12-01 International Business Machines Corporation Formation of high quality patterns for substrates and apparatus therefor
JP2559947B2 (ja) * 1992-05-26 1996-12-04 新日本製鐵株式会社 薄肉鋳片鋳造用冷却ドラムのディンプル加工装置および加工方法
US5892611A (en) 1993-08-11 1999-04-06 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Laser drawing apparatus
US5837329A (en) 1994-12-28 1998-11-17 Shinozaki Manufacturing Co., Ltd. Method for machining rollers and other objects using laser light and equipment for machining
US7462801B1 (en) 1996-11-20 2008-12-09 Ibiden Co., Ltd. Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board
US5798867A (en) 1997-02-04 1998-08-25 Miyachi Technos Corporation Laser beam-splitting apparatus
JP2000108141A (ja) * 1998-10-07 2000-04-18 Shinozaki Seisakusho:Kk 金型の残渣除去方法及び残渣除去装置
JP2000202664A (ja) * 1999-01-08 2000-07-25 Sumitomo Heavy Ind Ltd レ―ザ穴あけ加工方法
EP1173303A1 (en) 1999-04-27 2002-01-23 GSI Lumonics Inc. A system and method for material processing using multiple laser beams
JP4580065B2 (ja) * 2000-07-10 2010-11-10 ミヤチテクノス株式会社 レーザ溶接方法及び装置
JP4346254B2 (ja) * 2001-03-30 2009-10-21 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置とレーザ加工方法
US6770546B2 (en) * 2001-07-30 2004-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
JP2003200279A (ja) 2001-10-24 2003-07-15 Seiko Epson Corp 基板の電気配線切断方法及びその装置、並びに電子デバイスの製造方法及びその装置
JP3822188B2 (ja) * 2002-12-26 2006-09-13 日立ビアメカニクス株式会社 多重ビームレーザ穴あけ加工装置
JP4497382B2 (ja) * 2004-03-02 2010-07-07 住友重機械工業株式会社 レーザ照射装置
WO2005124842A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
KR100709171B1 (ko) 2005-11-08 2007-04-18 주식회사 이오테크닉스 레이저 빔 분할을 이용한 레이저 가공 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980703046A (ko) * 1996-04-09 1998-09-05 백만폴커 재료 노출 장치 및 재료 노출 장치의 동작 방법
KR20060022982A (ko) * 2004-09-08 2006-03-13 주식회사 이오테크닉스 웨이퍼 절단용 레이저 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 절단방법
KR20070042293A (ko) * 2005-10-18 2007-04-23 주식회사 한광옵토 레이저 패턴 가공 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933934B1 (ko) 2009-04-15 2009-12-28 주식회사 비앤비시스템 멀티파장 피부재생 레이저장치
KR20190027476A (ko) 2017-09-07 2019-03-15 (주)에이치피케이 멀티빔 스캐너를 이용한 패턴 형성방법
KR20190080370A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 주식회사 에스에프에이 레이저를 이용한 기판 처리장치
KR102103216B1 (ko) * 2017-12-28 2020-04-22 주식회사 에스에프에이 레이저를 이용한 기판 처리장치
CN110919173A (zh) * 2018-09-18 2020-03-27 三星显示有限公司 激光处理设备
CN110919173B (zh) * 2018-09-18 2023-09-22 三星显示有限公司 激光处理设备

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