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레이저 빔을 조사하는 펨토초 레이저;
상기 펨토초 레이저로부터 전달된 레이저 빔의 경로를 변경하고 가공하는 레이저 빔 가공부;
상기 레이저 빔 가공부에서 가공된 레이저 빔을 초점 형성하여 조사하는 대물 렌즈;
상기 대물 렌즈의 하부에 이격되어 위치한 유리 기판;
상기 유리 기판의 일 면에 위치하며, 상기 대물 렌즈를 통해 조사되는 레이저 빔에 의해 이광자 흡수 현상을 일으켜 형광을 발생시키는 광경화성 수지;
상기 유리 기판의 하부에 위치하여 상기 유리 기판의 위치를 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동시키는 이동 스테이지;
상기 대물 렌즈로부터 조사되는 레이저 빔을 촬영하는 CCD 카메라; 및
상기 광경화성 수지를 제외한 지점에 상기 대물 렌즈로부터 조사되는 레이저 빔이 위치하도록 상기 이동 스테이지의 초기 위치를 설정하고, 상기 이동 스테이지를 상기 대물 렌즈가 위치한 Z축 방향으로 이동시키면서 상기 CCD 카메라를 통해 촬영된 상기 레이저 빔의 영상으로부터 형광을 검출하여 상기 이동 스테이지의 위치를 자동 조절하는 제어 컴퓨터를 포함하고,
상기 레이저 빔 가공부는,
상기 펨토초 레이저에서 조사된 레이저 빔을 반사시켜 경로를 변경하는 제1 미러;
상기 제1 미러로부터 전달된 레이저 빔의 출력을 제어하기 위한 제1 반파장판;
상기 제1 반파장판에서 출력된 레이저 빔이 상기 펨토초 레이저로 돌아가는 것을 방지하기 위한 아이솔레이터;
상기 아이솔레이터를 통과한 레이저 빔에서 P 편광은 투과시키고 S 편광은 반사시키는 편광빔 스플리터;
상기 아이솔레이터와 상기 편광빔 스플리터 사이에 위치하여 상기 편광빔 스플리터를 통해 반사되는 레이저 빔의 출력을 제어하기 위한 제2 반파장판;
상기 편광빔 스플리터로부터 반사된 레이저 빔을 반사시켜 경로를 변경하는제2 미러;
상기 제2 미러로부터 전달된 레이저 빔을 확장하기 위한 제1 레이저 광선 확장기;
상기 제1 레이저 광선 확장기를 통해 확장된 레이저 빔을 반사시켜 경로를 변경시켜주며 스위치 역할을 하는 갈바노 셔터;
상기 갈바노 셔터를 통해 전달된 레이저 빔을 확장하기 위한 제2 레이저 광선 확장기;
상기 제2 레이저 광선 확장기 내에 위치하며 상기 갈바노 셔터가 경로를 변경했을 때 상기 갈바노 셔터를 통해 반사된 레이저 빔을 차단시켜 주는 핀홀;
상기 제2 레이저 광선 확장기를 통해 확장된 레이저 빔을 반사시켜 경로를 변경하는 제3 미러; 및
상기 제3 미러로부터 전달된 레이저 빔을 반사시켜 경로를 변경하는 제4 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템
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제 2항에 있어서,
상기 제어 컴퓨터는,
상기 CCD 카메라에서 촬영된 레이저 빔의 영상값으로부터 노이즈 영상값을 감산하여 감산 결과값을 산출하고, 상기 감산 결과값에 의해 상기 광경화성 수지로부터 발생되는 형광을 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템
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제3항에 있어서,
상기 제어 컴퓨터는,
상기 CCD 카메라에서 촬영된 레이저 빔의 영상값을 상기 이동 스테이지의 이동 거리 단위로 합산하여 영상 합산값을 산출하고, 상기 영상 합산값을 상기 이동 스테이지의 이동 거리 단위로 적분하여 그래프로 표현하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템
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제4항에 있어서,
상기 제어 컴퓨터는,
상기 그래프에서 기울기가 변화되는 지점의 상기 이동 스테이지의 이동 거리에 맞춰 상기 이동 스테이지의 위치를 조절하여 상기 대물 렌즈로부터 조사되는 레이저 빔의 초점을 자동 조절하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템
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펨토초 레이저, 레이저 빔 가공부, 대물 렌즈, 유리 기판, 광경화성 수지, 이동 스테이지, CCD 카메라 및 제어 컴퓨터를 포함하는 3차원 미세구조물 제조 시스템의 자동 초점 조절 방법에 있어서,
상기 광경화성 수지를 제외한 지점에 상기 대물 렌즈로부터 조사될 레이저 빔이 위치하도록 상기 이동 스테이지의 초기 위치를 설정하는 제1 단계;
상기 펨토초 레이저를 통해 레이저 빔을 조사하는 제2 단계;
상기 펨토초 레이저로부터 레이저 빔이 전달되면, 상기 레이저 빔 가공부를 통해 상기 레이저 빔의 경로를 변경하고 가공하는 제3 단계;
상기 가공된 레이저 빔의 초점을 형성하여 조사하는 제4 단계;
상기 이동 스테이지를 상기 대물 렌즈가 위치한 Z축 방향으로 이동시키는 제5 단계;
상기 이동 스테이지가 이동되는 동안 상기 CCD 카메라를 이용하여 상기 대물 렌즈로부터 조사되는 레이저 빔을 촬영하는 제6 단계; 및
상기 CCD 카메라를 통해 촬영된 상기 레이저 빔의 영상으로부터 형광을 검출하여 상기 이동 스테이지의 위치를 자동 조절하는 제7 단계를 포함하고,
상기 제7 단계는,
상기 CCD 카메라를 통해 촬영된 레이저 빔의 영상값으로부터 노이즈 영상값을 감산하여 감산 결과값을 산출하는 단계; 및
상기 감산 결과값에 의해 상기 광경화성 수지로부터 발생되는 형광을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템의 자동 초점 조절 방법
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제7항에 있어서,
상기 제7 단계는,
상기 CCD 카메라를 통해 촬영된 레이저 빔의 영상값을 상기 이동 스테이지의 이동 거리 단위로 합산하여 영상 합산값을 산출하는 단계; 및
상기 영상 합산값을 상기 이동 스테이지의 이동 거리 단위로 적분하여 그래프로 표현하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템의 자동 초점 조절 방법
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제8항에 있어서,
상기 제7단계는,
상기 그래프에서 기울기가 변화되는 지점의 상기 이동 스테이지의 이동 거리에 맞춰 상기 이동 스테이지의 위치를 조절하여 상기 대물 렌즈로부터 조사되는 레이저 빔의 초점을 자동 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 미세구조물 제조 시스템의 자동 초점 조절 방법
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