CN104741801A

CN104741801A - 光照射设备

Info

Publication number: CN104741801A
Application number: CN201410834543.3A
Authority: CN
Inventors: 梁相熙; 李基雄; 金圣进
Original assignee: Samsung Display Co Ltd; AP Cells Inc
Current assignee: Samsung Display Co Ltd; AP Systems Inc; AP Cells Inc
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: CN104741801B; KR101510772B1

Abstract

根据本发明的光照射设备包含：第一收集器，设置在透射窗上方并且向上倾斜到所述透射窗的外部，所述第一收集器使在从衬底反射之后透射穿过所述透射窗的反射光一次偏移；以及第二收集器，设置在所述第一收集器与所述透射窗之间并且设置在相对于所述透射窗的中心轴比所述第一收集器更向外处，所述第二收集器使从所述第一收集器一次偏移的所述反射光二次偏移以耗散所述二次偏移的反射光。因此，可抑制或最小化从所述衬底反射的光的漫反射。并且，所述第一收集器可将所述反射光朝所述透射窗的外部引导以防止从衬底反射的所述反射光再入射到所述透射窗中。

Description

光照射设备

技术领域

本发明涉及光照射设备，并且更明确地说涉及能够抑制透射窗温度升高的光照射设备，所述温度升高是由于从衬底反射的光造成的透射窗温度失衡所致。

背景技术

在液晶显示器和光伏装置的制造中，涉及到用于使非晶多晶薄膜(例如，非晶多晶硅薄膜)结晶的热处理工艺。此处，如果使用玻璃作为衬底，那么可通过使用激光来使非晶多晶薄膜结晶。然而，当非晶多晶薄膜与氧气(O₂)反应时，非晶多晶薄膜可能会被氧化而产生氧化物薄膜并且还被杂质污染或者造成性质改变。

根据现有技术的激光衬底处理设备包含：处理室10，具有对衬底1进行处理的内部空间；台2，设置在处理室10中以沿工艺进行方向来移动置于其上的衬底；透射窗40，设置在处理室10的上方部分上以允许激光透射穿过；光源30，在处理室10的外部设置在透射窗40的上方部分处以输出激光；以及收集器50，在处理室10的外部设置在透射窗40上方以吸收从衬底1反射并透射穿过透射窗40的反射光(见图8)。

从光源30输出并接着照射到衬底1中的激光61可沿与激光61入射的方向对称的相反方向(即，沿向上方向(激光62))反射并再透射穿过透射窗40，并且接着入射到设置在透射窗40上方的收集器50中。此处，激光可能会通过收集器50而部分偏移，但是不会完全耗散。激光可能会被收集器50再反射并接着入射到透射窗40中。因为反射光重复地入射到透射窗40中而使透射窗40的温度不断升高，所以透射窗40可能会具有不均匀的温度。因此，当激光透射穿过透射窗40并接着照射到衬底1上以进行结晶工艺时，可能会产生不均(Mura)。

并且，因为激光被重复地吸收到收集器50中，所以收集器50可能会温度升高。因此，收集器50的周边部分可能会温度升高并且可能会热变形。这可能是使照射到衬底1上的激光束移位的因素。

(专利文件1)第2011-0071591号韩国专利公开

发明内容

本发明提供一种能够抑制透射窗温度升高的光照射设备，所述温度升高是由于从衬底反射的光造成的透射窗温度失衡所致。

本发明还提供一种用于防止从衬底反射的光再反射到透射窗中的光照射设备。

根据示范性实施例，一种用于将光照射到衬底上以处理所述衬底的光照射设备包含：透射窗，所述光透射穿过所述透射窗；第一收集器，设置在所述透射窗上方并且向上倾斜到所述透射窗的外部，所述第一收集器使在从所述衬底反射之后透射穿过所述透射窗的反射光一次偏移；以及第二收集器，设置在所述第一收集器与所述透射窗之间并且设置在相对于所述透射窗的中心轴比所述第一收集器更向外处，所述第二收集器使从所述第一收集器一次偏移的所述反射光二次偏移以耗散所述二次偏移的反射光。

所述第一收集器可沿设置所述第二收集器的方向向上倾斜。

所述第一收集器的至少一底表面可向上倾斜以面向所述第二收集器。

所述第一收集器可包含：第一主体，设置在所述透射窗上方并且沿设置所述第二收集器的所述方向向上倾斜，以使得所述第一收集器的至少所述底表面面向所述第二收集器，所述第一主体使在从所述衬底反射之后透射穿过所述透射窗的所述反射光一次偏移；以及冷却块，设置在所述第一主体上以允许制冷剂在其中循环。

所述第一收集器的倾斜角可为锐角。

多个突出部可设置在所述第一主体的底表面上。

所述第一主体可包含散热器。

所述第一收集器可包含：第一盖，覆盖所述第一主体的所述底表面以界定内部空间，所述第一盖允许所述光透射穿过；以及第一气体管，经设置以与所述第一主体与所述第一盖之间的所述空间连通，所述第一气体管将气体供应到所述第一主体与所述第一盖之间的所述空间中或者将气体排空。

所述第一收集器可延伸以使得所述第一收集器的所述底表面的一部分经设置以与所述透射窗的顶表面的上侧对应，并且所述第一收集器的所述底表面的其余部分经设置以与所述第二收集器的上侧对应。

所述第二收集器可包含设置在所述第一收集器之下的第二主体并且在其一个表面上具有面向所述第一收集器的所述底表面的多个突出部。

所述第二主体可包含：下方主体，设置在所述第一收集器之下，所述下方主体在其一个表面上具有面向所述第二收集器的底表面的多个突出部；以及上方主体，设置在所述第一收集器与所述下方主体之间，所述上方主体具有朝所述下方主体突出的多个突出部。

所述第二主体可包含将所述下方主体连接到所述上方主体并且在其内侧表面上具有多个突出部的连接主体。

所述下方主体可具有比所述上方主体的左/右长度大的左/右长度。

当所述下方主体和所述上方主体中的每一者的两端中的相对邻近于所述透射窗的一者被界定为一端，并且另一者被界定为另一端时，所述上方主体的所述另一端可经设置以与所述下方主体的所述另一端的上侧对应，并且所述下方主体的所述一端可比所述上方主体更邻近于所述透射窗以在设置所述第一收集器的方向上的所述下方主体的所述一端与所述上方主体的所述一端之间界定开口。

所述连接主体可将所述下方主体的所述另一端连接到所述上方主体的所述另一端。

所述光照射设备可还包含第二盖，其覆盖所述下方主体的所述一端与所述上方主体的所述一端之间的空间以允许所述光透射穿过。

所述光照射设备可还包含第二气体管，其经设置以与所述下方主体与所述上方主体之间的所述空间连通，由此将所述气体供应到所述下方主体与所述上方主体之间的所述空间中或者将所述气体排空。

设置在所述第二收集器上的所述多个突出部中的每一者可具有比设置在所述第一收集器上的所述多个突出部中的每一者的直径小的直径。

所述下方主体的顶表面可包含从所述下方主体的所述一端朝所述下方主体的所述另一端向下倾斜的向下倾斜部分。

所述上方主体的底表面可包含从所述上方主体的所述一端朝所述上方主体的所述另一端向上倾斜的向上倾斜部分。

附图说明

可结合附图从以下描述更详细地理解示范性实施例。

图1是根据实施例的衬底处理设备的截面图。

图2是从正面观看时的根据实施例的衬底处理设备的光照射模块的三维切开图。

图3是根据实施例的衬底处理设备的正视截面图。

图4是从上方观看时的根据实施例的第一和第二收集器的三维视图。

图5是沿图4中的A′-A″线截取的第一和第二收集器的截面图。

图6是从下侧观看时的根据实施例的第一收集器的一部分的三维视图。

图7是根据实施例的第二收集器的一部分的放大三维视图。

图8是一般衬底处理设备的框图。

具体实施方式

下文中，将参看附图详细描述特定实施例。然而，本发明可按不同形式体现且不应视为限于本文中阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本发明将为详尽且完整的，且将向所属领域的技术人员全面地传达本发明的范围。

图1是根据实施例的衬底处理设备的截面图，图2是从正面观看时的根据实施例的衬底处理设备的光照射模块的三维切开图，图3是根据实施例的衬底处理设备的正视截面图，图4是从上方观看时的根据实施例的第一和第二收集器的三维视图，图5是沿图4中的A′-A″线截取的第一和第二收集器的截面图，图6是从下侧观看时的根据实施例的第一收集器的一部分的三维视图，图7是根据实施例的第二收集器的一部分的放大三维视图，以及图8是一般衬底处理设备的框图。

根据本发明的实施例的衬底处理设备可为用于将光照射到衬底S上以对衬底S进行热处理由此使形成在衬底S上的薄膜11结晶的热处理设备或光照射设备。

参看图1到图3，根据实施例的衬底处理设备包含：处理室100，具有对衬底S进行处理的内部空间；台200，设置在处理室100中以将衬底S放置在其上，台200沿工艺进行方向来水平地转移衬底S；光源，设置在处理室100的外部以输出用于处理衬底S的光，例如，激光；以及光照射模块5000，包含设置在处理室100的上方壁的一部分中的透射窗5120以允许从光源300发出的光透射穿过，其中光照射模块5000将透射穿过透射窗5120的光引导到衬底S上并且将惰性气体注射到光照射到其上的衬底S上。

虽然根据实施例的处理室100可具有截面是矩形的箱形状，但是本发明不限于此。举例来说，处理室100可改变为与衬底S的形状对应的各种形状。举例来说，由石英形成的透射窗5120可设置在处理室100的上方壁中。透射窗5120可设置在处理室的上方壁的一部分中以覆盖光照射模块5000的上方部分。当然，虽然透射窗5120设置在处理室100的上方壁中以覆盖光照射模块5000的上方部分，但是本发明不限于此。举例来说，透射窗5120可设置在从光源300发出的光被引导到光照射模块5000中的任何位置处。

虽然处理室100具有密封结构，但是氧气(O₂)或杂质可能存在于处理室100中。此处，氧气(O₂)使形成在衬底S上的薄膜11氧化。并且，杂质可能是在处理期间产生的颗粒粉末或气态副产物或者其它污染物。杂质可能会降低薄膜11的质量或改变薄膜11的性质，而成为缺陷的主要因素。

为了解决由于氧气(O₂)和杂质渗透到衬底S的上方部分中所致的限制，光照射模块5000可将惰性气体注射到衬底S的上侧中以在激光照射到其上的衬底S的区域的上侧中产生惰性气体氛围。光照射模块5000可被称作“部分脱氧模块(OPDM)”。

光照射模块5000可包含：光照射单元5100，设置在处理室100内并且具有从光源300输出的激光从中穿过的内部空间；以及气体注射单元5200，安装在光照射单元5100之下并且在光照射单元5100与衬底S之间以将惰性气体注射到衬底S上。

光照射单元5100包含：第一主体5100a，具有光从中透射穿过的内部空间；第二主体5100b，连接到或安装在第一主体5100a的下方部分上并且具有与第一主体5100a的内部空间垂直地连通的内部空间；透射窗5120，设置在第一主体5100a的上方部分中以允许从光源300发出的光透射穿过；切割器5130，在处理室100的外部设置在光源300与透射窗5120之间并且相对于光的照射方向倾斜设置以切断或遮挡光的一部分，即，从光源300朝透射窗5120发出的激光束；第一收集器5140，在处理室100的外部设置在透射窗5120上方并且从透射窗5120的中心轴向上并向外倾斜设置以使通过从衬底S反射而透射穿过透射窗5120的反射光(或反射射束)发生一次偏移；以及第二收集器5150，设置在透射窗5120与第一收集器5140之间以接收从第一收集器5140发生一次偏移的反射光以使所接收到的反射光发生二次偏移，由此耗散二次偏移的光。

此处，在第一主体5100a和第二主体5100b中的每一者中界定的内部空间可沿衬底S的一个方向延伸。举例来说，所述内部空间可沿与衬底S的转移方向交叉的方向延伸。透射窗5120可设置在第一主体5100a的上方部分中以与第一主体5100a的内部空间的上侧对应，以密封或封闭第一主体5100a的敞开上侧。

并且，切割器5130可沿与转移衬底S的方向交叉的方向延伸。切割器5130可设置在处理室100的外部在第一收集器5140与透射窗5120之间并且朝透射窗5120向下倾斜设置。

在光照射单元5100中，从光源300输出的光可穿过透射窗5120并且接着穿过第一主体5100a和第二主体5100b中的每一者的内部空间以移动到气体注射单元5200中。因此，在下文中，为便于描述，在光照射单元5100中界定的内部空间可被称作“光照射空间5110”，其对应于透射窗5120与衬底S之间的区，即，在第一主体5100a和第二主体5100b中的每一者中界定的内部空间。如上所述，光照射空间5110可经界定以垂直地穿过第一主体5100a和第二主体5100b中的每一者的一部分，所述部分对应于透射窗5120与衬底S之间的区。并且，光照射空间5110可沿衬底S的一个方向延伸。根据实施例的光照射空间5110可具有比水平宽度大的垂直长度(或高度)。

气体注射单元5200可将惰性气体注射到衬底S上。因此，气体注射单元5200可为用于产生惰性气体氛围以防止至少被激光照射的衬底S的区域暴露于氧气和杂质下的单元。气体注射单元5200可安装在光照射单元5100的下方部分上。气体注射单元5200包含：内部空间(在下文中，被称作“气体注射空间5410)，与光照射空间5110连通；气体注射块5400，在其中界定了具有沿衬底S的一个方向延伸的线形状的狭缝(在下文中，被称作“第一狭缝5400a”)；气体供应单元5300，设置在气体注射块5400中并且在气体注射空间5410的一侧处以将惰性气体供应到气体注射空间5410中；气体供应管(未图示)，连接到气体供应单元5300的两端以供应惰性气体；以及板5500，安装在气体注射块5400的下方部分上并且设置在衬底S上方，板5500具有板形状。

气体供应单元5300可为用于将惰性气体供应到气体注射空间5410中的单元。根据实施例的气体供应单元5300可设置在气体注射块5400中以与气体注射空间5410的侧向方向连通。也就是说，气体供应单元5300可在气体喷射块5400内延伸并且一端连接到气体注射空间5410的侧向部分且另一端连接到储存惰性气体的气体储存单元(未图示)。气体供应单元5300可具有某一结构，在所述结构中，管子插入到气体注射块5400中以将其一端连接到气体注射空间5410的侧向部分，或者气体注射块5400的内部部分经处理以与气体注射空间5410的侧向部分连通。并且，气体供应单元5300可具有由最外管构成的双管结构，即，外管以及设置在外管内部的内管。此处，当气体供应单元5300的一端被界定为排放狭缝时，所述排放狭缝可具有如图3所说明的向下倾斜的线形状，其中所述一端连接到气体注射空间5410以将惰性气体排放到气体注射空间5410中。并且，气体供应部分5300的区的至少一部分可具有弯了几次(即，弯曲几次)的通道形状，其中所述至少一部分对应于排放狭缝的前端。

当然，气体供应部分5300可不限于上述形状。举例来说，气体供应管部分5300可变为足以将惰性气体供应到气体注射空间5410中的各种形状。

板5500连接到气体注射块5400的下方部分并且设置在衬底S上方。根据实施例的板5500可具有沿两个方向从在气体注射块5400中界定的第一狭缝5400a延伸的板形状。板5500可具有激光束和惰性气体从中穿过的狭缝5500a(在下文中，被称作第二狭缝5500a)。第二狭缝5500a可经设置以与第一狭缝5400a的下侧对应。因此，经由气体注射块5400的第一狭缝5400a排放到板5500的第二狭缝5500a中的惰性气体可通过板5500与衬底S之间的间隙进行扩散。

第一收集器5140和第二收集器5150可防止照射到衬底S上并且由衬底S再反射的反射光(或反射射束)在反射光(或反射射束)透射穿过透射窗5120之后再反射向透射窗5120和光照射模块5000，由此防止透射窗5120和光照射模块5000全体的温度升高以及温度失衡。第一收集器5140和第二收集器5150可设置在透射窗5120和处理室100的上方外侧上方。更详细地说，第一收集器5140和第二收集器5150可设置在第一收集器5140和第二收集器5150设置在切割器5130上方以在透射窗5120的左上侧和右上侧处面向或背对切割器5130的位置处。

第一收集器5140可使从衬底S反射并且透射穿过透射窗5120的反射光发生一次偏移。第一收集器5140可设置在透射窗5120和第二收集器5150上方在处理室100的外上侧处并且可从透射窗5120的上侧向外倾斜。也就是说，第一收集器5140可沿设置第二收集器5150的方向向上倾斜，以使得第一收集器5140使入射的反射光发生一次偏移以再反射偏移光，由此使再反射光朝第二收集器5150透射，而不是朝透射窗5120透射。

换句话说，当透射窗5120的水平中心部分被界定为中心轴时，第一收集器5140可设置在透射窗5120上方并且朝向透射窗5120的外部从透射窗5120的中心轴向上倾斜。此处，透射窗5120的外部方向表示在左/右方向上的透射窗5120的外部。也就是说，第一收集器5140可从透射窗5120的中心轴向上且向外倾斜或者沿远离透射窗5120的中心轴的方向向上倾斜。第一收集器5140设置在透射窗5120方。

并且，换句话说，当处在与透射窗5120的顶表面的水平面相同的水平面处的线被界定为水平线时，第一收集器5140可倾斜，以使得第一收集器5140的底表面与所述水平线之间具有朝向透射窗5120的外部逐渐增大的间隔或距离。

第一收集器5140可设置在透射窗5120和第二收集器5150上方。第一收集器5140可从透射窗5120的顶表面的上方部分延伸到第二收集器5150的上侧。也就是说，因为第一收集器5140沿左/右方向(或宽度方向)设置在透射窗5120和第二收集器5150上方，所以第一收集器5140的一部分可与透射窗5120重叠，并且第一收集器5140的其余部分可与第二收集器5150重叠。换句话说，第一收集器5140的底表面的一部分可经设置以与透射窗5120的顶表面的上侧对应，并且第一收集器5140的底表面的其余部分可经设置以与透射窗5120的顶表面的外部或第二收集器5150的上侧对应。也就是说，第一收集器5140可延伸，以使得在左/右方向上，第一收集器5140的两端中的一端设置在透射窗5120上方，并且另一端设置在第二收集器5150上方。

第一收集器5140可包含：第一主体5141，朝向透射窗5120的外部从透射窗5120和第二收集器5150的上侧向上倾斜；第一盖5142，经安装以覆盖第一主体5141的底表面，所述第一盖5142允许光从中透射穿过；以及冷却块5143，设置在第一主体5141上以使制冷剂在其中循环。

第一主体5141可为用于使反射光发生一次偏移的单元。第一主体5141可朝向透射窗5120的外部从透射窗5120的上侧向上倾斜。也就是说，第一主体5141可相对于水平方向沿设置第二收集器5150的方向向上倾斜，以使得入射的反射光朝向设置在第一主体5141之下的第二收集器5150透射。此处，第一主体5141自身可沿透射窗5120的外部方向或者沿设置第二收集器5150的方向向上倾斜。或者，第一主体5141的底表面可沿透射窗5120的外部方向或者沿设置第二收集器5150的方向向上倾斜设置。并且，各自具有几微米到几十微米的直径D1的多个突出部5141a可设置在第一主体5141的反射光入射到其中的一个表面上，即，形成在第一主体5141的底表面上。此处，形成在第一主体5141上的多个突出部5141a可通过喷砂工艺形成并且其各自可具有直径D1，例如，约3微米到约4微米的直径D1。

像这样，因为多个突出部5141a形成在第一主体5141的底表面上，所以透射穿过透射窗5120的反射光可由多个突出部5141a反射几次。因此，反射光并未直接被吸收到第一主体5141中而是通过多个突出部5141a发生一次偏移。因为反射光由多个突出部5141a反射了几次，所以反射光的能量可减小并且因此光的温度可降低。因此，光在再反射到第二收集器5150之前温度可降低。

当反射光入射到第一主体5141中时，反射光的热量可能会被吸收到第一主体5141中而使第一收集器5140的温度升高，由此导致热变形。并且，如本发明中所描述，当在第一主体5141的底表面上形成多个突出部5141a时，底表面的表面积在与第一主体5141的底表面是光滑地形成的情况相比时可增大。因此，光的反射路径可增大以降低光的温度。因此，当在第一主体5141的底表面上形成多个突出部5141a时，光可由于多个突出部5141a而移动或反射几次，从而消耗能量。因此，被吸收到第一收集器5140中的光的热量的温度可降低，并且从第一收集器5140再反射并且再入射到第二收集器5150中的光的温度在与第一收集器5141的底表面是光滑地形成的情况相比时可降低。

第一主体5141自身或第一主体5141的底表面的倾斜角可为锐角，例如，约10°到约20°的角，详细地说，约12°的角。因为第一收集器5140沿透射窗5120的外部方向并且沿设置第二收集器5150的方向向上倾斜了上述角度，所以入射到第一收集器5140中的反射光可通过第一收集器5140发生一次偏移，并且光的其余部分可不朝透射窗5120或朝光源300透射，而是再反射到第二收集器5150。

根据实施例的第一主体5141本身可为散热器或者可在其中具有散热器。

第一盖5142可由透光材料，即，石英形成。第一盖5142可覆盖第一主体5141的底表面以在其间界定内部空间。虽然未图示，但是气体管(在下文中，被称作“第一气体管5144”)可连接到第一主体5141与第一盖5142之间的空间以与之连通。可通过第一气体管5144将惰性气体，例如，氮气(N₂)，填充到第一主体5141与第一盖5142之间的空间中，并且可通过第一气体管5144将所述惰性气体排空。在惰性气体的填充和排出过程中，可移除由于第一收集器5140中的温度升高而产生的烟雾。

冷却块5143可设置在第一主体5141上以冷却第一收集器5140，由此防止第一收集器5140的温度升高。冷却块5143包含设置在第一主体5141上的冷却构件5143a以及设置在冷却构件5143a中以允许制冷剂(例如，冷却剂)在其中循环的制冷剂循环管5143b。

因此，在反射光入射到第一收集器5140中之后在第一收集器5140中进行反射光的偏移和耗散过程时，尽管第一收集器5140因为反射光的热量而受热，但是可通过在制冷剂循环管5143b中循环的制冷剂对冷却构件5143a进行冷却。因此，连接到冷却构件5143a的第一收集器5140被冷却，并且可防止第一收集器5140根据由于反射光所致的温度升高和温度失衡而发生的热变形。

第二收集器5150可使从第一收集器5140一次偏移并再反射的光发生二次偏移以耗散所述二次偏移的光。第二收集器5150可设置在第一收集器5140之下。第二收集器5150可设置在第一收集器5140之下，以使得第二收集器5150的一个表面的至少一部分(从第一收集器5140再反射的光入射到其中)经设置以相对于水平方向与第一收集器5140的底表面的下侧对应。也就是说，第二收集器5150可使其两端中的一端在左/右方向上经设置以与第一收集器5140的下侧对应。第二收集器5150可从所述一端延伸到透射窗5120或第一收集器5140外部。

第二收集器5150可设置在第一收集器5140与透射窗5120之间。第二收集器5150设置在比第一收集器5140离透射窗5120的中心轴更远处以使从第一收集器5140一次偏移的反射光发生二次偏移，由此耗散所述二次偏移的反射光。也就是说，第二收集器5150可设置在相对于透射窗5120的左/右中心轴比第一收集器5140更向外处。第二收集器5150可设置在第一收集器5140之下以使从第一收集器5140再反射的光发生二次偏移，由此耗散二次偏移的光。第二收集器5150包含具有开口的第二主体5154，其中第二主体5154的至少一部分沿设置第一收集器5140的方向敞开。并且，第二收集器5150包含第二盖5155，其经安装以覆盖在第二主体5154中界定的开口以允许光透射穿过。并且，虽然未图示，但是第二收集器5150可包含设置在第二主体5154上的冷却块以冷却第二主体5154。

如上所述，第二主体5154可使从第一收集器5140一次偏移并再反射的光发生二次偏移以耗散所述二次偏移的光。因此，在第二主体5154的内侧表面(或内表面)上形成多个突出部5151a、5152a和5153a。多个突出部5151a、5152a和5153a中的每一者可具有比形成在第一收集器5140上的突出部5141a的D1大的直径D2。详细地说，突出部5151a、5152a和5153a中的每一者可具有几毫米的直径D2。

在下文中，将详细地描述第二主体5154的构造。

第二主体5154沿左/右方向延伸并且设置在第一收集器5140之下。第二主体5154包含：下方主体5151，具有从面向第一收集器5140的底表面的一个表面向上突出的多个突出部5151a；上方主体5152，沿与下方主体5151对应的方向延伸并且设置在第一收集器5140与下方主体5151之间，多个突出部5152a从上方主体5152朝下方主体5151突出；以及连接主体5153，垂直地延伸以将下方主体5151连接到上方主体5152，连接主体5153具有形成在其内侧表面上的多个突出部5153a。

此处，下方主体5151可具有比上方主体5152的左/右长度小的左/右长度。并且，当下方主体5151和上方主体5152中的每一者的两端中的一者(其邻近于透射窗5120)被界定为一端，并且另一者被界定为另一端时，上方主体5152的另一端可经设置以与下方主体5151的另一端的上侧对应。此处，连接主体5153将下方主体5151的另一端连接到上方主体5152的另一端。因此，如图3、图5和图7所说明，第二主体5154可具有朝向第一收集器5140敞开的开口，也就是说，在下方主体5151的一端与上方主体5152的一端之间。

可在下方主体5151的顶表面上形成从一端朝另一端向下倾斜的倾斜部分5151b。此处，倾斜部分5151b可不形成在下方主体5151的整个顶表面上而是形成在下方主体5151的顶表面的一部分上。也就是说，如图7所说明，倾斜部分5151b可从下方主体5151的顶表面的一端朝下方主体5151的顶表面的另一端向下倾斜，并且并未倾斜的平坦部分5151c可从倾斜部分5151b至下方主体5151的另一端来形成。此处，形成在下方主体5151的顶表面上的倾斜部分5151b可具有锐角，例如，约4°的角。

可在上方主体5152的面向下方主体5151的顶表面的底表面上形成从一端朝另一端向上倾斜的倾斜部分5152b。此处，倾斜部分5152b可不形成在上方主体5152的整个底表面上而是形成在上方主体5152的底表面的一部分上。也就是说，如图7所说明，倾斜部分5152b可从上方主体5152的底表面的一端朝上方主体5152的底表面的另一端向上倾斜，并且并未倾斜的平坦部分5152c可从倾斜部分5152b至上方主体5152的另一端来形成。此处，形成在上方主体5152的底表面上的倾斜部分5152b可具有锐角，例如，约4°的角。

像这样，因为倾斜部分5151b和5152b以及多个突出部5151a和5152a形成在下方主体5151的顶表面和上方主体5152的底表面中的每一者上，所以从第一收集器5140再反射的光可再反射到下方主体5151、上方主体5152和连接主体5153几次，所述下方主体、上方主体和连接主体构成了第二收集器5150。并且，在光再反射几次时，所述光发生二次偏移并耗散。因此，可防止反射光朝透射窗5120或光源300发射。并且，因为反射光通过第二收集器5150耗散，所以可防止第二收集器5150周围的反射光吸收。因此，可抑制包含透射窗5120以及第一收集器5140和第二收集器5150的光照射模块5000由于再反射光的热量所造成的温度升高所致的热变形，从而将不均的产生降至最低。

第二盖5155可由透光材料，例如石英材料形成。第二盖5155可覆盖在第二主体5154中界定的开口，以使得第二收集器5150具有内表面。第二盖5155可界定作为由下方主体5151、上方主体5152、连接主体5153和第二盖5155界定的预定空间的内部空间，所述下方主体、上方主体、连接主体和第二盖构成了第二主体5154。

虽然未图示，但是气体管(在下文中，被称作“第二气体管”)可经连接以与第二主体5154与第二盖5155之间的空间连通。可通过第二气体管将惰性气体，例如，氮气(N₂)，填充到第二主体5154与第二盖5155之间的空间中，并且可通过第二气体管将所述惰性气体排出。通过惰性气体的填充和排出工艺，可移除由于第二收集器5150中的温度升高而产生的烟雾。

在下文中，将参看图1到图7来描述使用根据实施例的衬底处理设备使薄膜结晶的方法。

首先，可在玻璃衬底S上形成非晶多晶薄膜11，例如，非晶多晶硅薄膜。接着，可将形成了非晶多晶硅薄膜的衬底S装载到衬底处理设备的处理室100中并接着搁置在台200上。

当衬底S搁置在台200上时，可在通过台200沿工艺进行方向水平地转移衬底S的同时将激光照射到形成在衬底S上的薄膜11上。也就是说，光源300可操作以从光源300输出光，即，激光。接着，所输出的激光在透过透射窗5120穿过光照射单元5100的光照射空间5110和气体注射单元5200的气体注射空间5410之后可经由第一狭缝5400a和第二狭缝5500a照射到形成在衬底S上的薄膜11上。因此，形成在衬底S上的非晶多晶硅薄膜可与激光反应以形成晶体硅薄膜。

如上所述，在激光束照射到衬底S上时，可将氮气N₂注射到衬底S的上侧或薄膜11上。为此，当将氮气(N₂)供应到设置在气体注射块5400中的气体供应单元5300中时，通过气体供应单元5300的排放狭缝将氮气(N₂)供应到气体注射空间5410中。接着，供应到气体注射空间5410中的氮气(N₂)可通过第一狭缝5410a和第二狭缝5500a注射到衬底S的上侧上。向衬底S的上侧排放的氮气(N₂)可相对于第二狭缝5400a沿两个方向扩散。此处，存在于板5500与衬底S之间的氧气和杂质可被推向两个侧向方向。换句话说，通过第二狭缝5400a排放的惰性气体可扩散以填充板5400与衬底S之间的空间。此处，存在于板5500与衬底S之间的氧气和杂质可被氮气(N₂)推到光照射模块5000和衬底S外部。

因此，因为衬底S以及形成于衬底S的顶表面上的硅薄膜11并未暴露于氧气和杂质下，所以与现有技术不同，衬底S和薄膜11可不氧化。更详细地说，因为衬底S或至少被激光照射的薄膜11并未暴露于氧气和杂质下，所以被激光照射的硅薄膜可不氧化，从而形成晶体硅薄膜。

如上所述，从光源300输出并照射到衬底S上的激光束可使薄膜11结晶并接着从衬底S再反射。此处，激光束可沿与激光入射到衬底S中的方向对称的方向向上反射，并且因此再透射穿过透射窗5120。从透射窗5120透射的激光可通过设置在透射窗5120上方的第一收集器5140发生一次偏移并且接着再反射向第二收集器5150。也就是说，反射激光(或反射光)可通过形成在第一主体5141的底表面上的突出部5141a发生一次偏移并且接着通过第一主体5141的倾斜而再反射向第二收集器5150。这是因为第一主体5141的至少一底表面可向上倾斜到透射窗5120的外部或沿设置第二收集器5150的方向向上倾斜。并且，在通过第一收集器5140一次偏移之后再反射并接着入射到第二收集器5150中的激光可在第二主体5154中再反射几次并且发生二次偏移并因此耗散。也就是说，从第一收集器5140再反射并入射到第二收集器中的激光可通过下方主体5151、上方主体5152和连接主体5153反射几次，所述下方主体、上方主体和连接主体构成了第二主体5154。接着，激光可通过形成在下方主体5151、上方主体5152和连接主体5153中的每一者上的多个突出部5151a、5152a和5153a而发生二次偏移并因此耗散。此处，因为在下方主体5151的顶表面和上方主体5152的底表面中的每一者上形成倾斜部分5151b和5152b，所以从第一收集器5140再反射的激光可在第二收集器5150内再反射几次。也就是说，激光可从下方主体5151再反射并且接着朝上方主体5152或连接主体5153发射，或者激光可从上方主体5152和连接主体5153再反射并且接着朝下方主体5151或上方主体5152发射。

像这样，在本发明中，因为第一收集器5140设置在透射窗5120上方并且向上倾斜到透射窗5120的外部，所以可抑制或最小化反射光的漫反射。因此，第一收集器5140可防止从衬底S反射并透射过透射窗5120的反射光再入射到透射窗5120中并且可将反射光朝透射窗5120的外部引导。并且，因为第二收集器5150设置在第一收集器5140之下，所以从第一收集器5140一次偏移的反射光可通过第二收集器5150发生二次偏移以耗散反射光。因此，可防止反射光到透射窗5120以及在透射窗5120周围的再反射以抑制透射窗5120以及其周围的主体的温度升高以及由于温度升高所致的温度失衡，其中所述温度升高是由反射光造成的。因此，可抑制不均和光移位的产生。

并且，因为冷却块设置在第一收集器5140中以冷却第一收集器5140，所以可防止第一收集器5140由于反射光的热量所致的温度升高和温度失衡，从而防止第一收集器5140的热变形发生。并且，因为通过冷却块5143对第一收集器5140进行冷却，所以可防止像现有技术那样第一收集器5140周围的温度由于所述收集器的热量而升高的现象。

根据所述实施例，因为第一收集器设置在透射窗上方并向上倾斜到透射窗的外部，并且在第一收集器的底表面上形成了突出部，所以可抑制或最小化反射光的漫反射。并且，第一收集器可将反射光朝透射窗的外部引导以防止从衬底S反射的反射光再入射到透射窗中。并且，因为第二收集器设置在第一收集器之下，所以从第一收集器一次偏移的反射光可通过第二收集器发生二次偏移以耗散反射光。因此，可防止反射光到透射窗以及在透射窗周围的再反射以抑制透射窗以及其周围的主体的温度升高以及由于温度升高所致的温度失衡，其中所述温度升高是由反射光造成的。因此，可抑制不均和光移位的产生。

并且，因为冷却块设置在第一收集器中以冷却第一收集器，所以可防止第一收集器由于反射光的热量所致的温度升高和温度失衡，从而防止第一收集器的热变形发生。并且，因为通过冷却块对第一收集器进行冷却，所以可防止像现有技术那样第一收集器周围的温度由于所述收集器的热量而升高的现象。

虽然已参考特定实施例描述了所述光照射设备，但所述光照射设备不限于此。因此，所属领域的技术人员应易于理解，在不脱离由所附技术方案定义的本发明的精神和范围的情况下可对其进行各种修改和改变。

Claims

1.一种用于将光照射到衬底上以处理所述衬底的光照射设备，其特征在于所述光照射设备包括：

透射窗，所述光透射穿过所述透射窗；

第一收集器，设置在所述透射窗上方并且向上倾斜到所述透射窗的外部，所述第一收集器使在从所述衬底反射之后透射穿过所述透射窗的反射光一次偏移；以及

第二收集器，设置在所述第一收集器与所述透射窗之间并且设置在相对于所述透射窗的中心轴比所述第一收集器更向外处，所述第二收集器使从所述第一收集器一次偏移的所述反射光二次偏移以耗散所述二次偏移的反射光。

2.根据权利要求1所述的光照射设备，其特征在于所述第一收集器沿设置所述第二收集器的方向向上倾斜。

3.根据权利要求1所述的光照射设备，其特征在于所述第一收集器的至少一底表面向上倾斜以面向所述第二收集器。

4.根据权利要求3所述的光照射设备，其特征在于所述第一收集器包括：

第一主体，设置在所述透射窗上方并且沿设置所述第二收集器的所述方向向上倾斜，以使得所述第一收集器的至少所述底表面面向所述第二收集器，所述第一主体使在从所述衬底反射之后透射穿过所述透射窗的所述反射光一次偏移；以及

冷却块，设置在所述第一主体上以允许制冷剂在其中循环。

5.根据权利要求2或3所述的光照射设备，其特征在于所述第一收集器的倾斜角是锐角。

6.根据权利要求4所述的光照射设备，其特征在于多个突出部设置在所述第一主体的底表面上。

7.根据权利要求4所述的光照射设备，其特征在于所述第一主体包括散热器。

8.根据权利要求4所述的光照射设备，其特征在于所述第一收集器包括：

第一盖，覆盖所述第一主体的所述底表面以界定内部空间，所述第一盖允许所述光透射穿过；以及

第一气体管，经设置以与所述第一主体与所述第一盖之间的所述空间连通，所述第一气体管将气体供应到所述第一主体与所述第一盖之间的所述空间中或者将气体排空。

9.根据权利要求4所述的光照射设备，其特征在于所述第一收集器延伸以使得所述第一收集器的所述底表面的一部分经设置以与所述透射窗的顶表面的上侧对应，并且所述第一收集器的所述底表面的其余部分经设置以与所述第二收集器的上侧对应。

10.根据权利要求3所述的光照射设备，其特征在于所述第二收集器包括设置在所述第一收集器之下的第二主体并且在其一个表面上具有面向所述第一收集器的所述底表面的多个突出部。

11.根据权利要求10所述的光照射设备，其特征在于所述第二主体包括：

下方主体，设置在所述第一收集器之下，所述下方主体在其一个表面上具有面向所述第二收集器的底表面的多个突出部；以及

上方主体，设置在所述第一收集器与所述下方主体之间，所述上方主体具有朝所述下方主体突出的多个突出部。

12.根据权利要求11所述的光照射设备，其特征在于所述第二主体包括将所述下方主体连接到所述上方主体并且在其内侧表面上具有多个突出部的连接主体。

13.根据权利要求12所述的光照射设备，其特征在于所述下方主体具有比所述上方主体的左/右长度大的左/右长度。

14.根据权利要求13所述的光照射设备，其特征在于，当所述下方主体和所述上方主体中的每一者的两端中的相对邻近于所述透射窗的一者被界定为一端，并且另一者被界定为另一端时，所述上方主体的所述另一端经设置以与所述下方主体的所述另一端的上侧对应，并且所述下方主体的所述一端比所述上方主体更邻近于所述透射窗以在设置所述第一收集器的方向上的所述下方主体的所述一端与所述上方主体的所述一端之间界定开口。

15.根据权利要求14所述的光照射设备，其特征在于所述连接主体将所述下方主体的所述另一端连接到所述上方主体的所述另一端。

16.根据权利要求14所述的光照射设备，还包括第二盖，其覆盖所述下方主体的所述一端与所述上方主体的所述一端之间的空间以允许所述光透射穿过。

17.根据权利要求16所述的光照射设备，其特征在于还包括第二气体管，其经设置以与所述下方主体与所述上方主体之间的所述空间连通，由此将所述气体供应到所述下方主体与所述上方主体之间的所述空间中或者将所述气体排空。

18.根据权利要求10或11所述的光照射设备，其特征在于设置在所述第二收集器上的所述多个突出部中的每一者具有比设置在所述第一收集器上的所述多个突出部中的每一者的直径小的直径。

19.根据权利要求14所述的光照射设备，其特征在于所述下方主体的顶表面包括从所述下方主体的所述一端朝所述下方主体的所述另一端向下倾斜的向下倾斜部分。

20.根据权利要求14所述的光照射设备，其特征在于所述上方主体的底表面包括从所述上方主体的所述一端朝所述上方主体的所述另一端向上倾斜的向上倾斜部分。