KR101309807B1 - Laser annealing apparatus and laser annealing method - Google Patents

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이감명
박상영
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주식회사 이오테크닉스
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Abstract

PURPOSE: A laser annealing apparatus and a laser annealing method are provided to form a high quality silicon layer by controlling the power of a laser beam emitted from a laser generator. CONSTITUTION: A laser generator irradiates a laser beam to a processing object. The laser generator performs an annealing process. A temperature measurement unit (190) measures temperature in real time. A control unit (200) controls the power of the laser beam. A photo diode (181) detects a change in the reflectivity of the processing object. [Reference numerals] (AA) Temperature; (BB) Time; (CC) User-desiring time-temperature graph

Description

레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법{Laser annealing apparatus and laser annealing method} The laser annealing apparatus and a laser annealing method {Laser annealing apparatus and laser annealing method}

본 발명은 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법에 관한 것으로, 상세하게는 어닐링 공정시 가공 대상물의 온도를 정확하게 제어하면서 어닐링 공정을 수행할 수 있는 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법에 관한 것이다. The present invention relates to that, specifically, the laser annealing apparatus and a laser annealing method capable of performing an annealing process, while accurately controlling the temperature of the object during the annealing process of a laser annealing apparatus and a laser annealing method.

레이저 어닐링 공정은 실리콘 웨이퍼 상에 레이저 빔을 주사함으로써 비정질 실리콘(amorphous silicon)막 결정화시켜 다결정 실리콘(polysilicone)막으로 형성하는 공정을 말한다. Laser annealing process to crystallize the amorphous silicon (amorphous silicon) film by scanning a laser beam on the silicon wafer refers to a step of forming a polycrystalline silicon (polysilicone) film. 이러한 레이저 어닐링 공정에서는 실리콘 웨이퍼 등과 같은 가공 대상물의 온도를 균일하게 유지하도록 관찰하는 것이 중요하다. In such a laser annealing process, it is important to observe to uniformly maintain the temperature of the object to be processed such as a silicon wafer. 이는 가공 대상물이 고열로 장시간 가열될 경우에는 레이저로 인한 열 균열(heat cracking)이 발생될 수 있으며, 가공 대상물이 용융되어 재응고(resolidification)되는 현상이 발생될 수 있기 때문이다. This is because the object can be there may be caused a crack caused by thermal lasers (heat cracking), the object to be processed is melted resolidification (resolidification) phenomenon in which when heated to a high temperature for a long time occurs. 기존에는 어닐링 공정시 가공 대상물의 정확한 온도 파악이 힘들었기 때문에 실리콘막 고품질화가 어려웠으며, 웨이퍼의 뒤틀림 등과 같은 불량 문제가 빈번히 발생하게 되어 경제적, 시간적으로 손실이 있었다. Previously, a silicon film was difficult because of high quality hard to determine the exact temperature of the object during the annealing process, the defects such as the problems of wafer warpage is generated frequently had the economic and time losses. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 가공 대상물의 온도를 정밀하게 관리하여 이를 조절할 수 있는 피드백 시스템이 필요하다. Thus, a feedback system that can adjust them to precisely manage the temperature of the object is needed to solve this problem.

본 발명의 실시예는 어닐링 공정시 가공 대상물의 온도를 정확하게 제어하면서 어닐링 공정을 수행할 수 있는 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법을 제공한다. Embodiment of the invention the annealing process when provides a laser annealing apparatus and the laser annealing method that can be accurately controlled while the temperature of the object to perform an annealing process.

본 발명의 일 측면에 있어서, In one aspect of the invention,

가공 대상물 상에 레이저광을 조사하여 어닐링 공정을 수행하는 레이저 발진기; A laser oscillator to irradiate the laser light onto the object to perform an annealing process;

어닐링 공정 중 상기 레이저광이 조사되는 상기 가공 대상물의 상변화를 통해 온도를 실시간으로 측정하는 온도 측정 유닛; Of the annealing process temperature measurement unit that measures the temperature in real time through the phase change of the object to be processed on which the laser light irradiation; And

상기 온도 측정유닛으로부터 측정된 온도 데이터와 미리 설정된 온도 데이터를 비교하여 상기 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저광의 출력을 조절하는 제어부;를 포함하는 레이저 어닐링 장치가 제공된다. By comparing the temperature data with a preset temperature data measured by the temperature measurement unit control section for controlling the laser light output emitted from the laser oscillator is a laser annealing apparatus including a is provided.

상기 가공 대상물의 상변화에 따른 반사율의 변화를 검출하는 포토다이오드 및 상기 가공 대상물의 상변화에 따른 전기전도도의 변화를 검출하는 전기전도도 측정장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Of the electrical conductivity measuring apparatus for detecting a change in the electrical conductivity of the phase change of the photodiode and the object to be processed to detect a change in reflectance according to the change of the object to be processed it may include at least one.

상기 포토다이오드 및 상기 전기전도도 측정장치에 의해 측정된 데이터들은 상기 온도 측정 유닛에 입력될 수 있다. The photodiode, and the data measured by the electric conductivity measuring apparatus can be inputted to the temperature measurement unit. 상기 포토다이오드는 프로브 레이저(probe laser)를 이용하여 상변화에 따른 반사율을 측정할 수 있다. The photodiode can measure the reflectivity of the phase change using the probe laser (probe laser).

상기 레이저 어닐링 장치는, 상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저광의 세기를 균일하게 하는 빔 호모지나이저(beam homogenizer)를 더 포함할 수 있다. The laser annealing apparatus, a beam homogenizer (beam homogenizer) for equalizing the laser beam emitted from the laser oscillator may further include intensity. 그리고, 상기 레이저 어닐링 장치는, 상기 빔 호모지나이저로부터 출사된 레이저광을 어닐링용 가공빔과 상기 레이저광의 세기 및 형상을 측정하기 위한 측정빔으로 분할하는 빔 분할기; In addition, the laser annealing apparatus, a beam splitter for dividing the laser beam emitted from the beam homogenizer as a measuring beam for measuring the beam annealing process and the laser light intensity and shape; 및 상기 측정빔을 이용하여 상기 레이저광의 세기 및 형상을 측정하는 레이저광 측정유닛;을 포함할 수 있다. And using the measuring beam of the laser light and the laser light intensity measuring unit for measuring the shape; may contain. 여기서, 상기 레이저광 측정유닛은 상기 레이저광의 세기를 측정하기 위한 파워 메터(power meter)와, 상기 레이저광의 형상을 측정하기 위한 빔 프로파일러(beam profiler)를 포함할 수 있다. Here, the laser measuring unit may include a power meter (power meter), and a beam profiler (beam profiler) for measuring the shape of the laser light to measure the intensity of the laser light.

상기 레이저 발진기는 펄스형 그린 레이저광을 발진할 수 있다. The laser oscillator can oscillate a pulsed green laser light.

본 발명의 다른 측면에 있어서, In another aspect of the invention,

상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저광을 가공 대상물 상에 조사하는 단계; Irradiating the laser light emitted from the laser oscillator to the object to be processed;

상기 레이저광이 조사되는 상기 가공 대상물의 상변화를 통해 온도를 실시간으로 측정하는 단계; The method comprising using a phase change of the object to be processed on which the laser beam measures the temperature in real time; And

상기 측정된 온도 데이터와 미리 설정된 온도 데이터를 비교하여 상기 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저광의 출력을 조절하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법이 제공된다. Adjusting the laser beam output emitted from the laser oscillator by comparing the preset temperature data and the measured temperature data; a laser annealing method is provided comprising a.

본 발명의 실시예에 의하면, 포토다이오드를 이용하여 레이저 어닐링 공정 중 가공 대상물의 상변화에 따른 반사율 변화를 측정하고, 전기전도도 측정장치를 이용하여 레이저 어닐링 공정 중 가공 대상물의 상변화에 따른 전기전도도 변화를 측정함으로써 어닐링 공정 중의 가공 대상물의 온도를 실시간으로 정확하게 측정 관찰할 수 있다. According to an embodiment of the invention, the electric conductivity by using a photodiode measuring the reflectivity changes according to the change of the object during the laser annealing process, and using the electric conductivity measuring apparatus according to the phase change of the work of the laser annealing process the temperature of the object to be processed in the annealing process by measuring a change can be observed accurately measured in real time. 그리고, 측정된 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여 가공 대상물의 표면 온도가 설정 온도가 될 수 있도록 제어부가 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저광의 출력을 조절할 수 있다. And it can be compared with the measured temperature to a preset temperature control to allow the set temperature that the surface temperature of the object to control the laser light output emitted from the laser oscillator. 따라서, 어닐링 공정을 통해 고품질의 실리콘막을 형성할 수 있게 되어 공정의 신뢰성을 높일 수 있으며, 생산 시간 또한 줄일 수 있다. Accordingly, it is possible to form high quality silicon film through the annealing process can improve the reliability of the process, the production time can be also reduced. 그리고, 웨이퍼의 뒤틀림 등과 같은 불량 문제도 해결될 수 있다. And, there is a defect can be solved problems such as warping of the wafer.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치를 도시한 것이다. Figure 1 shows a laser annealing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 가공 대상물 상에 가공빔이 조사됨으로써 가공 대상물 어닐링 공정이 수행되는 모습을 도시한 것이다. Figure 2 illustrates the way in which the object is performed an annealing process whereby the machining beam irradiated onto the object in Figure 1;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings, a description will be given of an embodiment of the present invention; 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Like reference numerals in the drawings denote like elements, the size and thickness of each component may be exaggerated for clarity of illustration.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치를 도시한 것이다. Figure 1 shows a laser annealing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. 본 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치는 가공 대상물 상의 비정질 실리콘막 중 적어도 일부에 레이저 빔을 조사하여 다결정 실리콘막으로 결정화시키는 레이저 가공장치이다. A laser annealing apparatus according to this embodiment is a laser processing apparatus crystallized by irradiating a laser beam on at least a portion of the amorphous silicon film on the object to be processed determined in the polysilicon film.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치는 레이저광(L)을 출사하는 레이저 발진기(110)와, 어닐링 공정 중 가공 대상물(171)의 온도를 실시간으로 측정하는 온도 측정 유닛(190) 및 레이저 발진기(110)로부터 출사되는 레이저광(L)의 출력을 조절하는 제어부(9200)를 포함한다. 1, the laser oscillator 110 to the laser annealing apparatus according to this embodiment emits the laser light (L), a temperature measuring unit (190 to temperature measurement in real time of the object 171 during the annealing process ) and a control unit (9200) for controlling the power of the laser light (L) emitted from the laser oscillator 110. 상기 레이저 발진기(110)로부터 출사되는 레이저광(L)은 예를 들면, 펄스형 그린 레이저광으로, 대략 400 ~ 600 nm 정도의 파장을 가질 수 있다. Laser light (L) emitted from the laser oscillator 110 is, for example, a pulsed green laser light may have a wavelength of about 400 ~ 600 nm. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 상기 레이저광(L)은 다른 다양한 파장을 가질 수 있다. However, not limited to this, in addition to the laser light (L) it may have a variety of different wavelengths. 한편, 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 상기 레이저 발진기(110)의 출사단 쪽 광경로 상에는 레이저광(L)을 스위칭하는 셔터가 마련될 수 있으며, 이러한 셔터는 컨트롤러에 의해 그 구동이 제어될 수 있다. On the other hand, Fig. 1 but not shown, and a shutter for switching the laser beam (L) formed on to the output end side of optical path of the laser oscillator 110 can be provided, such a shutter may be that the drive is controlled by a controller have. 상기 셔터를 통과하는 레이저광(L)은 예를 들면 대략 나노초(ns; nano second) 수준의 펄스폭을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Laser light (L) passing through the shutter, for example, approximately nanoseconds; but may have a pulse width of (ns nano second) level, and the like.

상기 레이저광(L)의 광경로 상에는 빔 감쇠기(beam attenuator,120)가 마련될 수 있으며, 이러한 빔 감쇠기(130)는 레이저 발진기(110)로부터 발생된 레이저 광(L)의 세기를 줄여주는 역할을 한다. The laser light (L) a beam attenuator formed on the optical path, and (beam attenuator, 120) may be provided, such a beam attenuator 130 serves to reduce the intensity of the laser light (L) emitted from the laser oscillator 110 and the. 상기 빔 감쇠기(120)를 통과한 레이저광(L)은 반사 미러(130)에 의해 반사된 후 빔 호모지나이저(beam homogenizer,140)에 입사될 수 있다. Laser light (L) passing through the beam attenuator 120 may be incident on the beam homogenizer (beam homogenizer, 140) after being reflected by the reflecting mirror 130. 여기서, 상기 빔 호모지나이저(140)는 레이저광(L)의 세기를 균일하게 하는 역할을 한다. Here, the beam homogenizer 140, serves to even out the intensity of the laser light (L). 한편, 상기 빔 호모지나이저(140)를 통과한 레이저광(L)을 소정 형태로 성형하기 위한 빔 성형수단(미도시)이 더 마련될 수 있다. On the other hand, the beam homogenizer beam forming means (not shown) to 140 given the laser beam (L) passing through the molding form may further be provided. 상기 빔 호모지나이저(140)를 출사한 레이저광(L)은 이미징 렌즈(145)를 통과하여 제1 빔 분할기(150)에 입사된다. The laser light beam (L) emitted from the homogenizer 140 call is made incident on the first beam splitter 150, it passes through the imaging lens 145.

상기 제1 빔 분할기(150)에 입사된 레이저광(L)은 가공빔(L1)과 측정빔(L2)으로 분할된다. Wherein the laser light (L) incident on the first beam splitter 150 is divided into a machining beam (L1) and measuring beam (L2). 예를 들면, 상기 레이저광(L)의 일부가 제1 빔 분할기(150)에서 반사됨으로써 가공빔(L1)을 형성할 수 있으며, 상기 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(150)를 투과함으로써 측정빔(L2)을 형성할 수 있다. For example, by being a part of the laser light (L) reflected by the first beam splitter 150 it may generate a processing beam (L1), the remainder of the laser beam (L), a first beam splitter (150) by passing through the can form a measurement beam (L2). 여기서, 상기 가공빔(L1)은 제1 빔 분할기(150)에 입사되는 레이저광(L) 출력의 대부분, 예를 들면 99% 이상을 차지할 수 있으며, 상기 측정빔(L2)은 제1 빔 분할기(150)에 입사되는 레이저광(L) 출력의 1% 미만을 차지할 수 있다. Here, the processing beam (L1) has a first beam, most of the laser light (L) output, which is incident on a splitter 150, for example 99% can account for more than, and the measuring beam (L2) has a first beam splitter It may account for less than 1% of the laser light (L) incident on the output 150. 한편, 상기 레이저광(L)의 일부가 제1 빔 분할기(150)를 투과함으로써 가공빔(L1)을 형성하고, 상기 레이저광(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(150)에서 반사됨으로써 측정빔(L2)을 형성하는 구성도 가능하다. On the other hand, a part of the laser light (L) measured by being reflected by the first beam splitter 150, a, to form a machining beam (L1) by transmitting the first beam splitter 150, the remainder of the laser light (L) It can also be configured to form a beam (L2). 상기 가공빔(L1)은 스테이지(172)에 장착된 가공 대상물(171) 상에 조사되어 레이저 어닐링 공정을 수행하게 되고, 상기 측정빔(L2)은 레이저 빔 측정유닛에 입사된다. The processing beam (L1) is irradiated on the object to be processed 171 is mounted on the stage 172, and to perform the laser annealing process, the measuring beam (L2) is incident to the laser beam, the measurement unit.

상기 레이저 빔 측정유닛에 입사된 측정빔(L2)은 레이저광(L)의 형상 및 세기를 측정하는데 사용된다. The measuring beam (L2) incident on said laser beam measurement unit is used to measure the shape and the intensity of the laser light (L). 상기 레이저 빔 측정유닛은 레이저광(L)의 세기를 측정하기 위한 파워 메터(power meter,163)와 레이저 빔(L)의 형상을 측정하기 위한 빔 프로파일러(beam profiler,162)를 포함할 수 있다. The laser beam measurement unit may include a beam profiler (beam profiler, 162) for measuring the shape of the power meter (power meter, 163) and the laser beam (L) to measure the intensity of the laser light (L) have. 구체적으로, 제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(L2)은 제2 빔 분할기(161)를 통해 다시 분할된다. Specifically, the measurement beam (L2) transmitted through the first beam splitter 150 is split again by the second beam splitter (161). 여기서, 상기 제2 빔 분할기(161)를 투과한 측정빔(L2)의 일부는 파워 메터(163)에 입사될 수 있으며, 상기 제2 빔 분할기(161)에서 반사된 측정빔(L2)의 다른 일부는 빔 프로파일러(162)에 입사될 수 있다. Here, the second beam portion of the splitter, the measuring beam (L2) having passed through the 161 may be incident on the power meter 163, and the second beam splitter 161, the other of the measuring beam (L2) reflected by the some may be incident on the beam profiler 162. 상기 파워 메터(163)는 입사된 측정빔(L2)으로부터 레이저광(L)의 출력을 측정하는 것으로, 예를 들면 포토 다이오드(photo diode)를 포함할 수 있다. The power meter 163 that measures the power of the laser light (L) incident from the measuring beam (L2), for example, may comprise a photodiode (photo diode). 그리고, 상기 빔 프로파일러(162)는 입사된 측정빔(L2)으로부터 레이저광(L)의 형상을 측정하는 것으로, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device)를 포함할 수 있다. In addition, the beam profiler 162 is by measuring the shape of the laser light (L) incident from the measuring beam (L2), for example, it may include a CCD (Charge Coupled Device). 이러한 레이저 빔 측정유닛에 의해 얻어진 신호들에 의해 레이저광(L)의 형상 및 출력을 실시간으로 검출할 수 있으며, 이를 제어함으로써 레이저광(L)의 원하는 형상 및 출력을 얻을 수 있다. By a signal obtained by such a laser beam, the measurement unit may detect the shape and power of the laser light (L) in real time, it is possible to obtain a desired shape and power of the laser light (L) by controlling them.

상기 제1 빔 분할기(150)를 통해 분할된 가공빔(L1)은 스테이지(172)에 장착된 가공 대상물(171) 상에 조사되어 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. Wherein the machining beam (L1) divided by the first beam splitter 150 is irradiated onto the object to be processed 171 is mounted on the stage 172, and performs the laser annealing process. 본 실시예에서는 어닐링 공정 중에 가공 대상물(171)의 온도를 실시간으로 측정하는 온도 측정 유닛(190)과, 상기 온도 측정 유닛(190)에 의해 측정된 온도와 미리 설정된 온도를 비교하여 상기 레이저 발진기(110)로부터 출사된 레이저광(L)의 출력을 조절하는 제어부(200)가 마련되어 있다. In this embodiment, the laser oscillator by comparing the temperature with a preset temperature measured by the temperature of the object 171 and the temperature measuring unit 190 to measure in real time during the annealing process, the temperature measurement unit 190 ( 110) is provided with a control unit 200 for adjusting the output of emitted laser light (L) from. 여기서, 온도 측정 유닛(190)은 가공 대상물(171)의 상변화에 따른 반사율 변화를 측정하기 위한 포토다이오드(photodiode,181)와 가공 대상물(171)의 상변화에 따른 전기전도도의 변화를 측정하기 위한 전기전도도 측정장치(182)에 연결되어 가공 대상물의 온도를 실시간으로 측정할 수 있다. Here, the temperature measuring unit 190 to measure the change in electrical conductivity of the phase change of the photodiode (photodiode, 181) and the object 171 for measuring the reflectivity changes according to the change of the object (171) It is for connection to an electrical conductivity measurement device 182 may measure the temperature of the object to be processed in real time.

구체적으로, 도 2는 도 1에서 가공 대상물(171) 상에 가공빔(L1)이 조사됨으로써 가공 대상물(171)에 어닐링 공정이 수행되는 모습을 도시한 것이다. Specifically, Figure 2 illustrates a state that an annealing process on the object 171 by being performed the processing beam (L1) irradiated on the object 171 in FIG.

도 2를 참조하면, 스테이지(172) 상에 장착된 가공 대상물(171)은 SiO 2 기판과, 상기 SiO 2 기판 상에 형성된 실리콘막으로 구성될 수 있다. 2, the object to be processed 171 is mounted on the stage 172 may be composed of a silicon film formed on the SiO 2 substrate, the SiO 2 substrate. 어닐링 가공 전에는 상기 SiO 2 기판 상에 형성된 실리콘막은 고체 상태(Solid-Si)를 유지하게 된다. Prior to the annealing process maintains a solid state silicon film (Solid-Si) formed on the SiO 2 substrate. 그리고, 어닐링을 위해 SiO 2 기판 상의 실리콘막 표면에 가공빔(L1)을 조사하게 되면 실리콘막 표면은 용융되어 고체상태에서 액체 상태로 순간적으로 변할 수 있다. Then, when the irradiation processing beam (L1) on the surface of the silicon film on the SiO 2 substrate for annealing the silicon surface film is melted can be varied from a solid state to a liquid state for a short period. 이와 같이, 실리콘막이 고체 상태에서 액체 상태로 변화하는 순간에는 가공 대상물(171) 표면에서의 반사율 및 전기전도도가 변하게 된다. In this way, the moment of the silicon film is changed to a liquid state in the solid state is changed the reflectivity and electrical conductivity at the surface of the object (171). 구체적으로, 액체 상태의 실리콘(liquid-Si)은 전기전도도가 대략 75Ω -1 cm -1 이며, 고체 상태의 실리콘(Solid-Si)은 전기전도도가 대략 0.3Ω -1 cm -1 이다. More specifically, the silicon (Si-liquid) in the liquid state is an electrical conductivity of about 75Ω -1 cm -1, silicon (Solid-Si) in the solid state is approximately 0.3Ω -1 cm -1 electrical conductivity. 따라서, 액체 상태의 실리콘의 전기전도도는 고체 상태의 실리콘의 전기전도도보다 대략 250배 정도 높다. Thus, the electrical conductivity of the liquid silicon is higher by approximately 250 times the electrical conductivity of the solid-state silicon.

본 실시예에서는, 이와 같이 어닐링 공정 중에 발생되는 가공 대상물(171,구체적으로는 실리콘막)의 상변화에 따라 변화하는 반사율 및 전기전도도를 측정하고 이로부터 온도를 실시간으로 측정하게 된다. In this embodiment, the object is thus generated in the annealing process measures the reflectivity and electrical conductivity which changes according to the change in the (171, specifically, a silicon film) and measuring the temperature in real-time therefrom. 즉, 어닐링 공정 중 가공 대상물(171)의 상변화에 따른 반사율의 변화는 프로브 레이저(probe laser)를 이용하여 포토다이오드(181)를 통해 검출될 수 있다. That is, the change of reflectivity according to the change of the object 171 during the annealing process can be detected by the photodiode 181 by using a probe laser (probe laser). 구체적으로, 어닐링 공정에 의해 가공 대상물(171)의 표면에 상변화가 발생하게 되면 상기 가공 대상물(117)의 표면에 조사되는 프로브 레이저의 반사율이 변화하게 된다. Specifically, when the annealing process by a phase change occurs on the surface of the object 171, the reflection of the probe laser to be irradiated on the surface of the object to be processed 117 is changed. 그리고, 이렇게 변화되는 반사율은 포토다이오드(181)에 의해 검출될 수 있다. Then, the reflectance is so changes can be detected by the photo diode 181. 그리고, 어닐링 공정 중 가공 대상물(117)의 상변화에 따른 전기전도도의 변화는 상기 가공 대상물(171)에 연결된 전기전도도 측정장치(182)에 의해 검출될 수 있다. Then, the change in the electrical conductivity of the phase change of the object 117 during the annealing process can be detected by the electrical conductivity measuring apparatus 182 is coupled to the object to be processed (171).

상기 포토다이오드(181)에 의해 검출된 반사율 및 상기 전기전도도 측정장치(182)에 의해 검출된 전기전도도에 대한 데이터는 온도 측정 유닛(190)에 입력되고, 상기 온도 측정 유닛(190)은 입력된 반사율 및 전기전도도에 대한 데이터를 기초로 어닐링 공정 중 가공 대상물(171) 표면의 측정 온도를 실시간으로 결정할 수 있게 된다. Data is inputted to the temperature measurement unit 190, the temperature measurement unit 190 for the electrical conductivity detected by the reflection and the electric conductivity measuring apparatus 182 is detected by the photodiode 181 is inputted the measured temperature of the object (171) surface of the annealing process on the basis of the data for the reflectivity and electrical conductivity are able to determine in real time. 이와 같이, 온도 측정 유닛(190)에 의해 실시간으로 측정된 온도 데이터는 제어부(200)에 입력된다. In this way, the temperature data measured in real time by the temperature measuring unit 190 is input to the controller 200. 한편, 상기 제어부(200)에는 유저(User)가 어닐링 공정 중에 시간에 따라 가공 대상물(171)에 입력하고자 하는 온도 데이터가 미리 설정되어 있다. On the other hand, the control unit 200 has the temperature data is set in advance to be input to the object 171 over time during the user (User) is an annealing process. 여기서, 상기 제어부(200)는 상기 온도 측정 유닛(190)에 의해 측정된 온도 데이터와 유저에 의해 미리 설정된 온도 데이터를 비교한 다음, 상기 가공 대상물(171)의 표면 온도가 설정 온도가 될 수 있도록 상기 레이저 발진기(110)로부터 출사되는 레이저광의 출력을 조절하게 된다. Here, the control unit 200 so that a comparison of the pre-set temperature data by the temperature data and the user measured by the temperature measurement unit 190, the surface temperature of the next, the object to be processed 171 can be a predetermined temperature the laser light output emitted from the laser oscillator 110 is adjusted. 한편, 이상에서는 온도를 실시간으로 정확하게 측정하기 위한 수단으로 포토다이오드(181) 및 전기전도도 측정장치(182)를 사용한 경우를 예로 설명하였으나, 이 중에서 어느 하나만 사용하여 온도를 실시간으로 측정하는 것도 가능하다. On the other hand, it is also possible has been described for the means for accurately measuring the temperature in real time, the photodiode 181 and the electrical conductivity of the case of using the measuring device 182, for example, by using these, either one of measuring the temperature in real time over .

이상과 같이, 본 실시예에서는 포토다이오드(181)를 이용하여 레이저 어닐링 공정 중 가공 대상물(171)의 상변화에 따른 반사율 변화를 측정하고, 전기전도도 측정장치(182)를 이용하여 레이저 어닐링 공정 중 가공 대상물(171)의 상변화에 따른 전기전도도 변화를 측정함으로써 어닐링 공정 중의 가공 대상물(171)의 온도를 실시간으로 정확하게 측정 관찰할 수 있다. As described above, in this embodiment, photodiode 181, laser annealing process by using an electric conductivity measurement device 182 measures the reflectivity changes according to the phase change, and the object to be processed (171) of the laser annealing process a the temperature of the object 171 in the annealing process by measuring the electrical conductivity changes according to the change of the object 171 can be observed accurately measured in real time. 그리고, 측정된 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여 가공 대상물(171)의 표면 온도가 설정 온도가 될 수 있도록 제어부(200)가 레이저 발진기(110)로부터 출사되는 레이저광(L)의 출력을 조절할 수 있다. And, as compared with the set for the temperature measured in advance the temperature to allow the surface temperature set point of the object 171, the control unit 200 to adjust the power of the laser light (L) emitted from the laser oscillator 110 have. 따라서, 어닐링 공정을 통해 고품질의 실리콘막을 형성할 수 있게 되어 공정의 신뢰성을 높일 수 있으며, 생산 시간 또한 줄일 수 있다. Accordingly, it is possible to form high quality silicon film through the annealing process can improve the reliability of the process, the production time can be also reduced. 그리고, 웨이퍼의 뒤틀림 등과 같은 불량 문제도 해결될 수 있다. And, there is a defect can be solved problems such as warping of the wafer.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although embodiments of the invention described above, it will be appreciated that it is only and, if those of ordinary skill in the art from this can be various modifications and equivalent other embodiments as exemplary.

110... 레이저 발진기 120... 빔 감쇠기 110 ... 120 ... laser oscillator beam attenuator
130... 반사 미러 140... 빔 호모지나이저 130 ... 140 ... reflecting mirror beam homogenizer
145... 이미징 렌즈 150... 제1 빔 분할기 145 ... imaging lens 150 ... the first beam splitter,
161... 제2 빔 분할기 162... 빔 프로파일러 161 ... second beam splitter 162 ... beam profiler
163... 파워 메터 171... 가공 대상물 163 ... 171 ... power meter object to be processed
172... 스테이지 181... 포토다이오드 172 ... 181 ... stage photodiode
182... 전기전도도 측정장치 190... 온도 측정 유닛 182 ... electric conductivity measuring device 190 ... temperature measuring unit
200... 제어부 L... 레이저광 200 ... control section L ... laser light
L1... 가공빔 L2... 측정빔 L1 ... processing beam L2 ... measuring beam

Claims (11)

  1. 가공 대상물 상에 레이저광을 조사하여 어닐링 공정을 수행하는 레이저 발진기; A laser oscillator to irradiate the laser light onto the object to perform an annealing process;
    어닐링 공정 중 상기 레이저광이 조사되는 상기 가공 대상물의 상변화를 통해 온도를 실시간으로 측정하는 온도 측정 유닛; Of the annealing process temperature measurement unit that measures the temperature in real time through the phase change of the object to be processed on which the laser light irradiation;
    상기 온도 측정유닛으로부터 측정된 온도 데이터와 미리 설정된 온도 데이터를 비교하여 상기 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저광의 출력을 조절하는 제어부; A controller for controlling the laser light output emitted from the laser oscillator by comparing the temperature data with a preset temperature data measured by the temperature measuring unit; And
    상기 가공 대상물의 상변화에 따른 반사율의 변화를 검출하는 포토다이오드 및 상기 가공 대상물의 상변화에 따른 전기전도도의 변화를 검출하는 전기전도도 측정장치 중 적어도 하나;를 포함하는 레이저 어닐링 장치. A laser annealing apparatus including, at least one of the electrical conductivity measuring apparatus for detecting a change in the electrical conductivity of the phase change of the photodiode and the object to be processed to detect a change in reflectance according to the change of the object to be processed.
  2. 삭제 delete
  3. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 포토다이오드 및 상기 전기전도도 측정장치에 의해 측정된 데이터들은 상기 온도 측정 유닛에 입력되는 레이저 어닐링 장치. The photodiode, and the data measured by the electric conductivity measuring apparatus are a laser annealing apparatus to be input to the temperature measuring unit.
  4. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 포토다이오드는 프로브 레이저(probe laser)를 이용하여 상변화에 따른 반사율을 측정하는 레이저 어닐링 장치. The photodiode is a laser annealing apparatus for measuring the reflectivity of the phase change using the probe laser (probe laser).
  5. 제 1 항 에 있어서, According to claim 1,
    상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저광의 세기를 균일하게 하는 빔 호모지나이저(beam homogenizer)를 더 포함하는 레이저 어닐링 장치. Laser annealing apparatus further comprises a beam homogenizer (beam homogenizer) for equalizing the laser beam emitted from the laser oscillator strength.
  6. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 빔 호모지나이저로부터 출사된 레이저광을 어닐링용 가공빔과 상기 레이저광의 세기 및 형상을 측정하기 위한 측정빔으로 분할하는 빔 분할기; A beam splitter for splitting the beam of laser light emitted from the arc as a homogenizer measuring beam for measuring the beam annealing process and the laser light intensity and shape; And
    상기 측정빔을 이용하여 상기 레이저광의 세기 및 형상을 측정하는 레이저광 측정유닛;을 포함하는 레이저 어닐링 장치. Laser annealing apparatus, including; using the measuring beam laser light measurement unit that measures the laser beam intensity and shape.
  7. 제 6 항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 레이저광 측정유닛은 상기 레이저광의 세기를 측정하기 위한 파워 메터(power meter)와, 상기 레이저광의 형상을 측정하기 위한 빔 프로파일러(beam profiler)를 포함하는 레이저 어닐링 장치. The laser measuring unit is a laser annealing apparatus including a power meter (power meter), and a beam profiler (beam profiler) for measuring the shape of the laser light to measure the intensity of the laser light.
  8. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 레이저 발진기는 펄스형 그린 레이저광을 발진하는 레이저 어닐링 장치. The laser oscillator is a laser annealing device that oscillates a pulsed green laser light.
  9. 레이저 발진기로부터 출사된 레이저광을 가공 대상물 상에 조사하는 단계; Irradiating a laser beam emitted from the laser oscillator to the object to be processed;
    상기 레이저광이 조사되는 상기 가공 대상물의 상변화를 통해 온도를 실시간으로 측정하는 단계; The method comprising using a phase change of the object to be processed on which the laser beam measures the temperature in real time; And
    상기 측정된 온도 데이터와 미리 설정된 온도 데이터를 비교하여 상기 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저광의 출력을 조절하는 단계;를 포함하고, Includes; adjusting the laser beam output emitted from the laser oscillator by comparing the preset temperature data and the measured temperature data,
    상기 가공 대상물의 상변화를 통해 온도를 실시간으로 측정하는 단계는, 상기 가공 대상물의 상변화에 따른 반사율 변화 및 전기전도도 변화 중 적어도 하나를 측정하는 단계; The method comprising the step of using the phase change of the object to be processed in real-time measured temperature, the measured at least one of a reflectance change and electrical conductivity change with a change in the object to be processed; 및 상기 측정된 데이터로부터 온도를 결정하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법. The laser annealing method that includes; and determining the temperature from the measured data.
  10. 삭제 delete
  11. 제 9 항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 반사율 변화는 프로브 레이저를 이용한 포토다이오드에 의해 측정되며, 상기 전기전도도 변화는 상기 레이저광이 조사되는 가공 대상물에 연결된 전기전도도 측정장치에 의해 실시간으로 측정되는 레이저 어닐링 방법. The reflectance change is measured by the photodiode using a laser probe, wherein the electrical conductivity change is laser annealing method that is measured in real time by an electrical conductivity meter are connected to the object to which the laser light irradiation.
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