KR101523673B1 - 레이저 조사 방법 및 레이저 조사 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저를 모니터링하여 보정하는 레이저 보정 방법으로서, 조사되고 있는 레이저를 분석하여, 상기 레이저의 두 번째 피크를 검출하는 과정; 상기 두 번째 피크와 기 설정된 기준 피크를 비교하여, 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 만족하는지 판단하는 과정; 상기 검출된 두 번째 피크(2nd peak)와 기준 피크의 비교, 판단 결과에 따라, 상기 레이저를 발진하는 레이저 발진기에 레어 가스(rare gas) 및 할로겐 가스 중 적어도 어느 하나의 가스의 공급 여부를 제어한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면 기판에 형성된 비정질 박막에 레이저를 조사하여 결정화시키는 공정 중에, 레이저를 실시간으로 분석하여 레이저 세기를 제어한다. 즉, 박막에 조사되는 레이저 펄스의 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 작을 경우 레어 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크를 기준 피크에 도달하도록 증가시키고, 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 클 경우 할로겐 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크를 기준 피크에 도달하도록 감소시킨다. 따라서, 일정한 크기의 두 번째 피크의 레이저 세기로 기판이 결정화됨에 따라, 일정한 결정화 박막 및 고품질의 결정화 박막을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면 기판에 형성된 비정질 박막에 레이저를 조사하여 결정화시키는 공정 중에, 레이저를 실시간으로 분석하여 레이저 세기를 제어한다. 즉, 박막에 조사되는 레이저 펄스의 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 작을 경우 레어 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크를 기준 피크에 도달하도록 증가시키고, 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 클 경우 할로겐 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크를 기준 피크에 도달하도록 감소시킨다. 따라서, 일정한 크기의 두 번째 피크의 레이저 세기로 기판이 결정화됨에 따라, 일정한 결정화 박막 및 고품질의 결정화 박막을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 레이저 조사 방법 및 레이저 조사 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저의 세기를 실시간으로 보정할 수 있는 레이저 조사 방법 및 레이저 조사 모듈에 관한 것이다.
도 1은 종래의 레이저 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 1을 참조하면, 반응 챔버(10)의 상면에는 석영창(20)이 설치되며 석영창(20)의 상부에는 레이저 조사기(40)가 설치된다. 레이저 조사기(40)에서 출력되는 레이저(41)는 석영창(20)을 통과하여 반응 챔버(10) 내의 기판(S)에 조사된다.
레이저 조사기(40)는 도시되지는 않았지만, 레이저 광원을 출력하는 레이저 발진기, 레이저 발진기로 가스를 공급하는 가스 공급기, 레이저 발진기로부터 출력된 레이저의 진행 경로 상에 설치된 감쇠기, 감쇠기에서 출력된 레이저의 형상 및 에너지 분포를 가공하는 광학계, 레이저의 진행 방향에 대해 기울어지도록 배치되어 광학계로부터 출력된 레이저의 진행 경로를 기판(S)이 위치한 방향으로 바꾸는 미러, 미러와 기판(S) 사이에 위치하여, 레이저를 분할하는 스플리터를 포함한다.
도 2는 도 1의 레이저(41)를 설명하기 위한 도면이다. 도 2(a)는 레이저가 조사되고 있는 기판(S)을 위에서 내려다 본 상태를 나타낸 도면이며, 도 2(b)는 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저(41)은 라인 형태로 조사되며 커튼형태로 기판(S)에 대해 수직하게 또는 약간의 기울기가 있는 상태로 조사된다. 기판(S)은 레이저(41)의 면에 대해서 수직 또는 약간 기울어진 방향으로 수평 이동하여 기판(S)의 전면에 레이저(41)의 조사가 이루어진다.
한편, 기판(S)으로 레이저가 조사되면, 비정질 박막의 용융 상태와 결정화 과정을 반복함으로써 균일한 결정립을 가지는 다결정 박막이 형성된다. 이때 레이저의 1 샷(shot)을 기준으로, 첫 번째 피크를 가지는 레이저 에너지에 의해 비정질 박막이 용융되고, 이후의 두 번째 피크를 가지는 레이저 에너지에 결정화가되며, 이러한 과정을 여러번 반복함으로써, 비정질 박막이 다결정을 결정화 된다. 즉, 비정질 박막을 결정화시키는데 있어서, 두 번째 피크에 따라, 결정화 품질이 결정되며, 고품질의 결정화 박막을 얻기 위해서는 적정 피크 높이를 유지해야 한다.
또한, 할로겐 가스는 반응성이 좋은 가스이기 때문에, 레이저 발진기 내에 공급된 할로겐 가스가 공정 시간이 경과함에 따라 소모되는 경향이 있다. 따라서, 종래에는 기판(S)으로 레이저를 조사하는 동안에 일정한 주기로 할로겐 가스를 공급하였다. 그런데 이와 같이 할로겐 가스를 두 번째 피크에 관계없이 지속적으로 공급하는 경우, 두 번째 피크 값을 정밀하고, 일정하게 유지할 수 없으며, 이는 결정화 품질이 떨어어뜨리는 요인이 된다.
본 발명은 레이저의 세기를 실시간으로 보정할 수 있는 레이저 조사 방법 및 레이저 조사 모듈을 제공한다.
또한, 본 발명은 레이저 펄스의 피크를 실시간으로 모니터링하여 가스의 공급을 제어하는 레이저 조사 방법 및 레이저 조사 모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 레이저 조사 방법은 레이저를 모니터링하여 보정하는 레이저 보정 방법으로서, 조사되고 있는 레이저를 분석하여, 상기 레이저의 두 번째 피크를 검출하는 과정; 상기 두 번째 피크와 기 설정된 기준 피크를 비교하여, 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 만족하는지 판단하는 과정; 상기 검출된 두 번째 피크(2nd peak)와 기준 피크의 비교, 판단 결과에 따라, 상기 레이저를 발진하는 레이저 발진기에 레어 가스(rare gas) 및 할로겐 가스 중 적어도 어느 하나의 가스의 공급 여부를 제어하는 과정을 포함한다.
상기 검출된 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 작을 경우, 상기 레어 가스를 공급한다.
상기 검출된 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 클 경우, 상기 할로겐 가스를 공급한ㄷ.
상기 레어 가스의 공급량은 수학식 1에 의해 산출된다.
[수학식 1]
(SH1은 기준 피크의 값, SHM은 검출된 두 번째 피크의 값, a는 두 번째 피크의 비율에 따른 할로겐 가스와 레어 가스의 혼합량으로 산출된 기울기 상수이다.)
상기 할로겐 가스 공급량은 수학식 2에 의해 산출된다.
[수학식 2]
(SH1은 기준 피크의 값, SHM은 검출된 두 번째 피크의 값, a는 두 번째 피크의 비율에 따른 할로겐 가스와 레어 가스의 혼합량으로 산출된 기울기 상수)
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상기 레어 가스 및 할로겐 가스 각각을 공급하는데 있어서, 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 만족할 때까지, 상기 레어 가스의 공급(On) 및 할로겐 가스 각각의 공급(On) 및 중지(Off)를 주기적으로 반복하도록 펄스화하여 공급한다.
상기 할로겐 가스는 HCl 및 F2 가스 중 어느 하나이고, 상기 레어 가스는 Xe, Ar 및 Kr 중 어느 하나이다.
본 발명에 따른 레이저 조사 장치는 레이저를 발진하는 레이저 발진기; 상기 레이저 발진기로 할로겐 가스 및 레어 가스를 공급하는 가스 공급기; 조사되고 있는 레이저를 분석하여 레이저의 두 번째 피크를 검출하고, 검출된 두 번째 피크와 기 설정된 기준 피크를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 가스 공급 유닛을 조절하여, 상기 레이저 발진기로 상기 할로겐 가스 및 레어 가스 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 제어하는 레이저 보정 유닛;을 포함한다.
상기 레이저 보정 유닛은, 레이저의 펄스 형상 및 세기(intensity)를 분석하여 두 번째 피크를 검출하는 레이저 분석부; 상기 레이저 분석부에서 검출된 상기 두 번째 피크와 기준 피크를 비교하는 비교부; 및 상기 비교부에서의 비교 결과에 따라, 상기 가스 공급 유닛을 조절하여, 상기 레이저 발진기에 레어 가스(rare gas) 및 할로겐 가스 중 어느 하나의 가스의 공급 여부를 제어하는 가스 제어부;를 포함한다.
상기 비교부에서 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 비해 작은 것으로 판단되는 경우, 상기 가스 제어부는 상기 가스 공급 유닛을 제어하여, 상기 레어 가스를 상기 레이저 발진기로 공급한다.
상기 비교부에서 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 비해 큰 것으로 판단되는 경우, 상기 가스 제어부는 상기 가스 공급 유닛을 제어하여, 상기 할로겐 가스를 상기 레이저 발진기로 공급한다.
상기 가스 공급기는 상기 레이저 발진기로 할로겐 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 유닛과, 상기 레이저 발진기로 레어 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 제 1 가스 공급 유닛은 상기 할로겐 가스가 저장된 제 1 가스 저장부와, 일단이 제 1 가스 저장부에 연결되고 타단이 레이저 발진기에 연결되어, 할로겐 가스를 레이저 발진기로 공급하는 제 1 가스 공급 라인과, 제 1 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브 및 제 2 밸브와, 제 1 밸브와 제 2 밸브 사이에 설치되어 압력을 측정하는 제 1 센서를 포함하며, 상기 제 2 가스 공급 유닛은 상기 레어 가스가 저장된 제 2 가스 저장부와, 일단이 제 2 가스 저장부에 연결되고 타단이 레이저 발진기에 연결되어, 레어 가스를 레이저 발진기로 공급하는 제 2 가스 공급 라인과, 제 2 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브 및 제 2 밸브와, 제 1 밸브와 제 2 밸브 사이에 설치되어 압력을 측정하는 제 2 센서를 포함한다.
상기 제 1 가스 공급 유닛은 상기 제 1 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브, 제 2 밸브 및 제 3 밸브가 설치되며, 상기 제 1 센서는 제 2 밸브와 제 3 밸브 사이에 설치되고, 상기 제 2 가스 공급 유닛은 상기 제 2 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브, 제 2 밸브 및 제 3 밸브가 설치되며, 상기 제 2 센서는 제 2 밸브와 제 3 밸브 사이에 설치된다.
상기 제 1 가스 공급 유닛은 일단이 제 1 가스 저장부에 연결되어 타단이 레이저 발진기를 향해 연장 형성된 제 1 공급관과, 일단 및 타단이 상기 제 1 공급관과 연결되도록 설치된 제 2 공급관과, 상기 제 1 공급관과 제 2 공급관의 일단을 연결하도록 설치된 제 1 연결관과, 상기 제 1 공급관의 타단과 제 2 공급관의 타단을 연결하도록 설치된 제 2 연결관과, 일단이 상기 제 2 연결관과 연결되고, 타단이 상기 레이저 발진기에 연결된 제 3 공급관과, 상기 제 1 공급관 상에서 상기 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 1 밸브, 제 1 센서 및 제 2 밸브와, 상기 제 1 연결관과 제 2 공급관 사이에 설치된 제 3 밸브와, 상기 제 2 공급관 상에서 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 2 센서 및 제 4 밸브를 포함한다.
상기 제 2 가스 공급 유닛은 일단이 제 2 가스 저장부에 연결되어 타단이 레이저 발진기를 향해 연장 형성된 제 1 공급관과, 일단 및 타단이 상기 제 1 공급관과 연결되도록 설치된 제 2 공급관과, 상기 제 1 공급관과 제 2 공급관의 일단을 연결하도록 설치된 제 1 연결관과, 상기 제 1 공급관의 타단과 제 2 공급관의 타단을 연결하도록 설치된 제 2 연결관과, 일단이 상기 제 2 연결관과 연결되고, 타단이 상기 레이저 발진기에 연결된 제 3 공급관과, 상기 제 1 공급관 상에서 상기 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 1 밸브, 제 1 센서 및 제 2 밸브와, 상기 제 1 연결관과 제 2 공급관 사이에 설치된 제 3 밸브와, 상기 제 2 공급관 상에서 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 2 센서 및 제 4 밸브를 포함한다.
본 발명의 실시형태들에 의하면 기판에 형성된 비정질 박막에 레이저를 조사하여 결정화시키는 공정 중에, 레이저를 실시간으로 분석하여 레이저 세기를 제어한다. 즉, 박막에 조사되는 레이저 펄스의 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 작을 경우 레어 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크를 기준 피크에 도달하도록 증가시키고, 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 클 경우 할로겐 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크를 기준 피크에 도달하도록 감소시킨다. 따라서, 일정한 크기의 두 번째 피크의 레이저 세기로 기판이 결정화됨에 따라, 일정한 결정화 박막 및 고품질의 결정화 박막을 얻을 수 있다.
도 1 및 도 2는 기판 상에 레이저를 조사하는 일반적인 기판 처리 장치를 도시한 모식도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 블록도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급기의 제 1 변형예를 도시한 모식도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급기의 제 1 변형예를 도시한 모식도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 가스 공급 방법을 예시적으로 도시한 그래프
도 7은 종래의 가스 공급 방법을 예시적으로 도시한 그래프
도 8 및 도 9는 레어 가스 공급에 따른 첫 번째 피크 및 두 번째 피크의 변화를 나타낸 그래프
도 10은 기울기 'a'를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 레이저 조사 방법을 도시한 순서도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 블록도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급기의 제 1 변형예를 도시한 모식도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급기의 제 1 변형예를 도시한 모식도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 가스 공급 방법을 예시적으로 도시한 그래프
도 7은 종래의 가스 공급 방법을 예시적으로 도시한 그래프
도 8 및 도 9는 레어 가스 공급에 따른 첫 번째 피크 및 두 번째 피크의 변화를 나타낸 그래프
도 10은 기울기 'a'를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 레이저 조사 방법을 도시한 순서도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급기의 제 1 변형예를 도시한 모식도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급기의 제 1 변형예를 도시한 모식도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 가스 공급 방법을 예시적으로 도시한 그래프이다. 도 7은 종래의 가스 공급 방법을 예시적으로 도시한 그래프이다. 도 8 및 도 9는 레어 가스 공급에 따른 첫 번째 피크 및 두 번째 피크의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 10은 기울기 'a'를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 레이저 조사 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 실시예에 기판 처리 장치는 기판(S)에 레이저를 조사하여, 기판(S) 상에 형성된 비정질의 박막(F)을 결정화 또는 어닐링(annealing) 시키는 레이저 조사 모듈(3000)을 포함하는 기판 처리 장치이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판에 레이저를 조사하여 상기 기판 상에 형성된 박막을 처리하는 것으로, 기판 어닐링 장치, 레이저 처리 장치, 레이저 어닐 장치, 레이저 열처리 장치로 명명될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에서 기판(S) 상에 형성된 비정질 박막(F) 결정화시키는 내부 공간을 가지는 공정 챔버(100), 공정 챔버(100) 내에 배치된 기판(S)으로 레이저를 조사하는 레이저 조사 모듈(3000)을 포함한다. 이러한 레이저 조사 모듈(3000)은 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 광원을 출력하는 레이저 발진기(3100), 레이저 발진기(3100)로 가스를 공급하는 가스 공급기(3200), 레이저 발진기(3100)로부터 출력된 레이저의 진행 경로 상에 설치된 감쇠기(3300), 감쇠기(3300)에서 출력된 레이저의 형상 및 에너지 분포를 가공하는 광학계(3400), 레이저의 진행 방향에 대해 기울어지도록 배치되어 광학계(3400)로부터 출력된 레이저의 진행 경로를 기판(S)이 위치한 방향으로 바꾸는 미러(3500), 미러(3500)와 기판(S) 사이에 위치하여, 레이저를 분할하는 스플리터(3600), 기판(S)을 향하지 않고 다른 방향으로 분할된 레이저를 받아 레이저의 펄스 형상(또는 파형) 및 세기(intensity)를 분석하여, 분석 결과에 따라 가스 공급기(3200)에서의 가스 공급을 제어하는 레이저 보정 유닛(3700)을 포함한다. 그리고, 공정 챔버(100) 내에는 도시되지는 않았지만, 기판(S)을 지지하는 기판 지지대가 마련되고, 공정 챔버(100)의 일 벽에 설치되어 레어저를 투과시키는 투과창(200)이 설치된다.
여기서 레이저 조사 모듈(3000)은 레이저 조사 장치로 명명될 수 있다.
레이저 발진기(3100)는 레이저를 발진하는 장치로서, 발진된 레이저는 공정 챔버(100) 내의 기판(S)을 향해 조사된다. 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상술한 바와 같이 기판(S) 상에 형성된 비정질 박막(F)을 결정화하는 것으로, 레이저 발진기(3100)로부터 출력된 레이저는 엑시머 레이저이다.
감쇠기(attenuator)(3300)는 레이저의 진행 경로 상에 배치되어, 레이저의 세기를 조절한다. 즉, 감쇠기(3300)는 레이저 발진기(3100)로부터 발진된 레이저의 입사각을 제어하여 광학계(3400)로 입력되는 레이저의 세기를 조절할 수 있다. 감쇠기(3300)의 입사각 제어는 공지된 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다.
광학계(3400)는 감쇠기(3300)에서 출력된 레이저의 진행 경로 상에 배치되어, 레이저의 형상(또는 파형) 및 에너지 분포를 가공한다. 즉, 광학계(3400)는 감쇠기(3300)를 거친 레이저가 라인 형상의 레이저 빔이 되도록 형상 및 에너지 분포를 가공하며, 호모제나이저(homogenizer)로 구성된다.
미러(3500)는 레이저의 진행 방향과 45°기울어지도록 배치되어, 광학계(3400)로부터 출력된 빔 형태의 레이저를 기판(S)으로 반사시킨다. 미러(3500)로부터 반사된 레이저는 공정 챔버(100) 내의 기판(S) 방향으로 진행된다.
스플리터(3600)는 미러(3500)로로부터 반사되어 기판(S)을 향해 진행하는 레이저를 제 1 분할 레이저와 제 2 분할 레이저로 분할하여, 분할된 어느 하나의 분할 레이저를 분사시키며, 다른 하나의 분할 레이저를 투과시킨다. 즉, 미러(3500)에서 반사된 레이저를 기판(S)을 향하는 제 1 분할 레이저와 레이저 보정 유닛(3700)으로 향하는 제 2 분할 레이저로 분할한다. 이러한 스플리터(3600)는 판상으로 형성될 수 있으며, 미러(3500)를 투과하는 레이저의 진행경로 상에 레이저의 진행 방향과 45° 기울어지게 배치된다.
엑시머 레이저의 매질은 가스 공급기(3200)로부터 발진기(3100)로 공급되는 가스이며, 이러한 매질은 할로겐 가스, 레어 가스(rare gas) 및 버퍼 가스 등이 혼합된 혼합 가스이다. 레어 가스(rare gas)는 희(稀)가스 (noble gas)로 명명될 수 있다. 실시예에서는 할로겐 가스로 HCl, 레어 가스로 Xe 가스를 사용한다. 물론 결정화하고자 하는 박막 종류에 따라, 할로겐 가스로 F2(플루오르)를 사용하거나, 레어 가스로 Ar 및 Kr 중 어느 하나, 버퍼 가스로 Ne 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급기(3200)는 할로겐 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급하는 제 1 가스 공급 유닛(3210a)과, 레어 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급하는 제 2 가스 공급 유닛(3210b)을 포함하고, 도시되지는 않았지만, 버퍼 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급하는 제 3 가스 공급 유닛을 포함한다.
제 1 가스 공급 유닛(3210a)은 할로겐 가스가 저장된 제 1 가스 저장부(3211a)와, 일단이 제 1 가스 저장부(3211)에 연결되고 타단이 레이저 발진기(3100)에 연결되어, 할로겐 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급하는 제 1 가스 공급 라인(3212a)과, 제 1 가스 저장부(3211a)로부터 레이저 발진기(3100) 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브(3213a) 및 제 2 밸브(3214a)와, 제 1 밸브(3213a)와 제 2 밸브(3214a) 사이에 설치된 센서(3215a)를 포함한다.
제 2 가스 공급 유닛(3210b)은 상술한 제 1 가스 공급 유닛(3210a)과 동일한 구성을 가진다. 즉, 제 2 가스 공급 유닛(3210b)은 레어 가스가 저장된 제 2 가스 저장부(3211b)와, 일단이 제 2 가스 저장부(3211b)에 연결되고 타단이 레이저 발진기(3100)에 연결되어, 레어 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급하는 제 2 가스 공급 라인(3212b)과, 제 2 가스 저장부(3211b)로부터 레이저 발진기(3100) 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브(3213b) 및 제 2 밸브(3214b)와, 제 1 밸브(3213b)와 제 2 밸브(3214b) 사이에 설치된 센서(3215b)를 포함한다.
실시예에 따른 제 1 및 제 2 가스 공급 유닛(3210a 3210b)을 이용한 가스 공급 방법을 설명하면, 제 2 밸브(3214a, 32114b)를 닫은 상태에서, 제 1 밸브(3213a, 3213b)를 오픈(open)한 후, 다시 닫아, 제 1 밸브(3213a, 3213b)와 제 2 밸브(3214a, 3214a) 사이에 위치한 가스 공급 라인(3212a, 3212b) 내에 일정량의 가스를 채운다. 그리고 제 2 밸브(3214a, 3214b)를 오픈하여, 제 1 밸브(3213a, 3213b)와 제 2 밸브(3214a, 3214b) 사이의 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급한다. 이러한 방법에 의해, 일정한 량의 가스(할로겐 가스, 레어 가스)를 필요한 타이밍에 레이저 발진기(3100)에 공급할 수 있다.
또한, 가스 공급 유닛(3210a, 3210b)에 있어서, 1회 주입되는 가스량은 가스 공급 라인(3212a, 3212b), 내경, 가스 압력에 비례하게 증하며, 상술한 가스 공급 라인(3212a, 3212b), 내경, 가스 압력이 동일한 조건에서 항상 같은 량의 가스가 공급될 수 있도록 제어될 수 있다.
가스 공급 유닛(3210a, 3210b)은 도 3에 도시된 실시예에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 가스 공급 유닛(3210a)과 제 2 가스 공급 유닛(3210b) 각각은 3개의 밸브가 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 가스 공급 유닛(3210a)의 제 1 가스 공급 라인(3212a)에는 제 1 가스 저장부(3211a)로부터 레이저 발진기(3100) 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브(3213a), 제 2 밸브(3214a) 및 제 3 밸브(3216a)가 설치되며, 센서(3215a)는 제 2 밸브(3214a)와 제 3 밸브(3216a) 사이에 설치된다.
또한, 제 2 가스 공급 유닛(3210b)의 제 2 가스 공급 라인(3212b)에는 제 2 가스 저장부(3211b)로부터 레이저 발진기(3100) 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브(3213b), 제 2 밸브(3214b) 및 제 3 밸브(3215b)가 설치되며, 센서(3215b)는 제 2 밸브(3214b)와 제 3 밸브(3216b) 사이에 설치된다.
이러한 제 1 변형예에 따른 제 1 및 제 2 가스 공급 유닛(3210a, 3210b)은 실시예에 비해 많은 양을 주입할 때 유용하게 사용될 수 있다. 즉, 가스의 공급을 위해 항상 제 1 밸브(3213a, 3213b)와 제 2 밸브(3214a, 3214b)가 동시에 오픈되어, 제 3 밸브(3216a, 3216b)단 까지 가스를 채우며, 제 2 밸브(3214a, 3214b)의 오픈/닫힘 상태를 조절하여 주입되는 가스량을 조절할 수 있다. 공급할 가스의 양이 적을 경우, 제 2 밸브(3214a, 3214b)를 닫아, 제 2 밸브(3214a, 3224b)와 제 3 밸브(3216a, 3216b) 사이의 가스량만 주입하고, 공급할 가스의 양이 많을 경우, 제 2 밸브(3214a, 3214b)를 오픈하여 제 1 밸브(3213a, 3213b)와 제 3 밸브(3216a, 3216b) 사이의 가스 공급 라인(3212a, 3212b)에 채워진 가스량만큼 주입할 수 있다.
또한, 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스 공급 라인이 다수의 관으로 분기되도록 마련될 수 있다.
예컨대, 제 2 변형예에 따른 제 1 가스 공급 유닛(3210a)은 일단이 제 1 가스 저장부(3211a)에 연결되고, 레이저 발진기(3100)를 향해 연장 형성된 제 1 공급관(3212a-1), 일단 및 타단이 제 1 공급관(3212a-1)과 연결되도록 설치된 제 2 공급관(3212a-2), 제 1 공급관(3212a-1)과 제 2 공급관(3212a-2)이 일단을 연결하도록 설치된 제 1 연결관(3217a-1), 제 1 공급관(3212a-1)의 타단과 제 2 공급관(3212a-2)의 타단을 연결하도록 설치된 제 2 연결관(3217a-2), 일단이 제 2 연결관(3217a-2)과 연결되고, 타단이 레이저 발진기(3100)에 연결된 제 3 공급관(3218a)을 포함한다. 그리고, 제 1 공급관(3212a-1) 상에 레이저 발진기(3100)가 위치한 방향으로 제 1 밸브(3213a), 제 1 센서(3215a-1) 및 제 2 밸브(3214a)가 순차적으로 설치되며, 제 2 공급관(3212a-2) 상에 레이저 발진기(3100)가 위치한 방향으로 제 3 밸브(3216a), 제 2 센서(3215a-2) 및 제 4 밸브(3219a)가 순차적으로 설치된다.
제 2 가스 공급 유닛(3210b)은 상술한 제 1 가스 공급 유닛(3210a)과 동일한 구성을 가진다. 즉, 제 2 가스 공급 유닛(3210b)은 일단이 제 1 가스 저장부(3211b)에 연결되고, 레이저 발진기(3100)를 향해 연장 형성된 제 1 공급관(3212b-1), 일단 및 타단이 제 1 공급관(3212b-1)과 연결되도록 설치된 제 2 공급관(3212b-2), 제 1 공급관(3212b-1)과 제 2 공급관(3212b-2)이 일단을 연결하도록 설치된 제 1 연결관(3217b-1), 제 1 공급관(3212b-1)의 타단과 제 2 공급관(3212b-2)의 타단을 연결하도록 설치된 제 2 연결관(3217b-2), 일단이 제 2 연결관(3217b-2)과 연결되고, 타단이 레이저 발진기(3100)에 연결된 제 3 공급관(3218b)을 포함한다. 그리고, 제 1 공급관(3212b-1) 상에 레이저 발진기(3100)가 위치한 방향으로 제 1 밸브(3213b), 제 1 센서(3215b-1) 및 제 2 밸브(3214b)가 순차적으로 설치되며, 제 2 공급관(3212b-2) 상에 레이저 발진기(3100)가 위치한 방향으로 제 3 밸브(3216b), 제 2 센서(3215b-2) 및 제 4 밸브(3219b)가 순차적으로 설치된다.
즉, 제 2 변형예에 따른 가스 공급 방법을 설명하면 하기와 같다. 먼저, 제 2 밸브(3214a, 3214b)를 닫은 상태에서 제 1 밸브(3213a, 3213b)를 오픈한 후 다시 닫아, 제 1 밸브(3213a, 3213b)와 제 2 밸브(3214a, 3214b) 사이의 공급관(3212a-1) 일정 량의 가스를 주입하고, 제 2 밸브(3214a, 3214b)를 오픈하여 제 1 밸브(3213a, 3213b)와 제 2 밸브(3214a, 3213b) 사이 공급관(3212a, 3212b)의 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급한다. 그리고, 공급할 가스의 양이 많을 경우, 제 2 밸브(3213a, 3213b)와 제 4 밸브(3219a, 3219b)를 모두 오픈하여, 가스 공급량을 증가시킬 수 있다.
레이저 조사 모듈(3000)은 스플리터(3600)로부터 분할된 제 2 분할 레이저를 입력 받아, 레이저의 펄스 형상 및 세기를 분석한다. 레이저 펄스는 도 3에 도시된 모식화된 그래프와 같이, 시간 경과에 따른 레이저 세기(intensity)의 형상이 최대 레이저 세기인 첫 번째 피크(1st peak)(P1)와 두 번째로 높은 레이저 세기인 두 번째 피크(2st peak)(P2)를 가진다.
한편, 기판으로 레이저가 조사되면, 비정질 박막(F)의 용융 상태와 결정화 과정을 반복함으로써 균일한 결정립을 가지는 다결정 박막이 형성된다. 이때 레이저의 1 샷(shot)을 기준으로, 첫 번째 피크(P1) 값을 가지는 레이저 에너지에 의해 비정질 박막이 용융되고, 이후의 두 번째 피크(P2) 값을 가지는 레이저 에너지에 의해 결정화가되며, 이러한 과정을 여러번 반복함으로써, 비정질 박막이 다결정을 결정화 된다. 즉, 비정질 박막을 결정화시키는데 있어서, 두 번째 피크(P2)에 따라, 결정화 품질이 결정되며, 고품질의 결정화 박막을 얻기 위해서는 적정 피크 높이를 유지해야 한다.
본 발명의 레이저 조사 모듈(3000)에서는 실시간으로 레이저 펄스를 분석하여, 두 번째 피크를 기준 피크(즉, 두 번째 피크의 기준 값)(PB)와 비교하고, 비교 결과에 따라 가스 공급기(3200)에서의 할로겐 가스 또는 레어 가스의 공급량을 조절한다.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈(3000)은 펄스 레이저의 형상 및 세기를 검출 또는 측정하는 레이저 분석부(3710), 레이저 분석부(3710)에서 분석된 레이저의 두 번째 피크(2st peak)와 기준 피크(PB)를 비교하는 비교부(3720), 비교부(3720)에서의 비교 결과에 따라 가스 공급기(3200)에서의 할로겐 가스 및 레어 가스의 공급 여부 및 공급량을 제어하는 가스 제어부(3730)를 포함한다. 여기서, 할로겐 가스는 펄스 레이저의 두 번째 피크(P2)를 감소시키는데 영향을 미치고, 레어 가스는 두 번째 피크(P2)를 증가시키는데 영향을 미친다. 이에, 비교부(3720)에서 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 큰 것으로 판단되는 경우, 가스 제어부(3730)는 가스 공급 유닛을 제어하여, 할로겐 가스를 레이저 발진기(3100)에 공급한다. 반대로, 비교부(3720)에서 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작은 것으로 판단되는 경우, 가스 제어부(3730)는 가스 공급기(3200)를 제어하여, 레어 가스를 레이저 발진기(3100)에 공급한다.
기판(S)에 엑시머 레이저를 조사하는 동안에 실시간으로 레이저 펄스를 분석하여, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족하는지를 판단한다. 그리고, 기판(S)에 레이저가 조사되고 있는 중에, 도 6에 도시된 바와 같이, 검출된 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB) 대비 작거나 큰 경우에 따라서, 레어 가스 및 할로겐 가스 중 어느 하나를 공급하여, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족하도록 조절한다. 즉, 상술한 바와 같이 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작은 것으로 판단되는 경우 상기 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족할 때까지 레이저 발진기(3100)로 레어 가스를 공급하고, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작은 것으로 판단되는 경우, 상기 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족할 때까지 레이저 발진기(3100)로 할로겐 가스를 공급한다. 이때, 레어 가스 및 할로겐 가스 각각을 공급하는데 있어서, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족할 때 까지, 도 6과 같이 소정 시간의 주기로 반복하여 주입하거나(주기적으로 펄스화하여 공급), 펄스화하지 않고 지속적으로 공급할 수도 있다.
한편, 종래에는 도 7에 두 번째 피크(P2)에 관계없이, 기판(S)으로 레이저를 조사하는 동안에 일정한 주기로 할로겐 가스를 공급하였다. 이러한 경우, 두 번째 피크(P2)가 레이저 발진기(3100) 내 환경에 따라 기준 피크(PB)에 비해 작거나 큰 경우가 발생되며, 이에 따라 결정화 품질이 떨어지는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 실시간으로 두 번째 레이저 피크(P2)를 기준 피크(PB)와 비교하여, 비교 결과에 따라 레어 가스 및 할로겐 가스 중 어느 하나를 공급함으로써, 상기 두 번째 레이저 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족하도록 함으로써, 일정하고, 고품질 결정화 박막을 얻을 수 있다.
그리고, 공급되는 레어 가스 및 할로겐 가스는 첫 번째 피크(P1)에는 거의 영향이 없고, 두 번째 피크(P2)의 증가 및 감소에 영향을 미친다. 도 8을 참조하면, 실시간으로 분석된 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 낮아 레어 가스를 공급하였는데, 도 9에 도시된 바와 같이, 첫 번째 피크(P1) 및 두 번째 피크(P2) 모두 증가하였으나, 두 번째 피크(P2)의 증가량에 비해 첫 번째 피크(P1)의 증가량은 미미하다. 그리고 도시되지는 않았지만, 할로겐 가스를 공급하는 경우에도, 첫 번째 피크(P1) 및 두 번째 피크(P2) 모두 감소하나, 두 번째 피크(P2)의 감소량에 비해 첫 번째 피크(P1)의 감소량은 미미하다. 일반적으로 첫 번째 피크(P1) 레이저 발진기(3100)로 공급되는 전압의 크기를 조절함으로써 제어할 수 있다.
본 발명에서는 실시간으로 레어 가스 및 할로겐 가스를 공급하는데 있어서, 검출된 두 번째 피크(P2)의 값, 기준 피크(PB)의 값에 따라 달라진다. 즉, 하기의 수학식 1에 의해 레어 가스 공급량을 산출하고, 산출된 량으로 레어 가스를 공급하며, 수학식 2에 의해 할로겐 가스 공급량을 산출하고, 산출된 량으로 할로겐 가스를 공급한다.
여기서, SH1은 기준 피크의 값, SHM은 검출된 두 번째 피크의 값, a는 두 번째 피크의 비율에 따른 할로겐 가스와 레어 가스의 혼합량으로 산출된 기울기 상수이다.
수학식 1에 의한 산출 방법은 검출된 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 작을 때이고, SHI-SHM에 대입하면 + 값으로 산출된다. 그리고, 수학식 2에 의한 산출 방법은 검출된 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 클 때이고, SHI-SHM에 대입하면 - 값으로 산출되며, 산출된 - 값을 절대값으로 하여 할로겐 가스를 공급한다.
두 번째 피크 비율은 수학식 3에 의해 산출된다.
할로겐 가스와 레어 가스의 혼합량은 수학식 4에 의해 산출된다.
삭제
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 모니터 모듈을 이용한 레이저 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 모듈을 이용한 레이저 보정 방법은
스플리터로부터 분할된 제 2 분할 레이저를 분석하는 과정(S100), 제 2 분할 레이저를 분석하여, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족하는 비교 판단하는 과정(S200), 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족하면 별도로 할로겐 및 레어 가스를 추가 공급하지 않고, 현 가스량을 유지하는 과정(300)을 포함한다. 또한, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)를 만족하지 않으면, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작은지, 큰지 판단하는 과정(S210), 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작은 경우 레어 가스를 공급하는 과정(S211), 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 큰 경우 할로겐 가스를 공급하는 과정(S212)을 포함한다.
이하에서는 도 3, 도 6, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명한다.
먼저, 기판(S) 상에 비정질 박막 예컨대, 비정질 실리콘 박막을 형성한 후, 상기 기판(S)을 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버(100) 내로 인입시켜, 기판 지지대(미도시) 상에 안착시킨다.
이후, 비정질 실리콘 박막(F)에 엑시머 레이저를 조사하여 상기 비정질 실리콘 박막(F)을 결정화시킨다. 이를 위해, 가스 공급기(3200)를 통해 레이저 발진기(3100) 내로 할로겐 가스, 레어 가스 및 버퍼 가스를 공급한다. 실시예에서는 할로겐 가스로 HCl 가스, 레어 가스로 Xe 가스를 사용한다.
레이저 발진기(3100)로부터 발진된 엑시머 레이저는 감쇠기(3300)로 입사되며, 감쇠기(3300)에서는 레이저 발진기(3100)로부터 발진된 레이저의 입사각을 제어하여 광학계(3400)로 입력되는 레이저의 세기를 조절한다. 그리고 감쇠기(3300)로부터 출력된 레이저가 광학계(3400)로 입사되면, 레이저를 빔 형상으로 가공하고, 이 레이저 빔은 미러(3500)에 의해 반사되어 공정 챔버(100) 방향으로 진행된다. 미러(3500)를 투과하여 공정 챔버(100)로 진행하는 레이저는 스플리터(3600)에 의해 제 1 분할 레이저와 제 2 분할 레이저로 분할되고, 제 1 분할 레이저는 공정 챔버(100)의 투과창(200)을 투과하여 비정질의 실리콘 박막(F)에 조사된다. 이에, 비정질 실리콘 박막이 결정화된다.
한편, 스플리터(3600)에 의해 분할된 제 2 분할 레이저는 레이저 조사 모듈(3000)의 레이저 분석부(3710)로 입사된다. 레이저 분석부(3710)에서는 펄스 레이저에서 최대 세기를 나타내는 첫 번째 피크(P1)와, 두 번째로 큰 세기를 갖는 두 번째 피크(P2)를 검출한다(S100). 비교부(3720)에서는 검출된 또는 측정된 두 번째 피크(P2)를 기준 피크(PB) 와 비교하여, 기준 피크(PB)에 만족하는지를 판단한다(S210). 비교 결과 검출된 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족하는 경우, 현재의 HCl 가스 및 Xe 가스량을 유지한다(S300). 하지만, 검출된 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)를 만족하지 않는 경우 HCl 가스 또는 Xe 가스를 공급한다. 예컨대, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작은 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족할 때까지 레이저 발진기(3100)로 Xe 가스를 공급한다(S221). 이때, 상술한 수학식 1에 의해 산출된 값으로 Xe 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급한다. 반대로, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 클 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 만족할 때까지 레이저 발진기(3100)로 할로겐 가스인 HCl 가스를 공급(S221)하며, 상술한 수학식 2에 의해 산출된 값으로 레어 가스인 Xe 가스를 레이저 발진기(3100)로 공급한다. 이때, Xe 가스 및 HCl 가스 각각을 공급하는데 있어서, 도 6과 같이 Xe 가스 및 HCl 가스 각각을 연속하여 공급하지 않고, On(가스 공급), off(가스 미 공급)를 반복하도록 주입하는 것이 바람직하다. 하지만, On(가스 공급), off(가스 미 공급)를 반복하지 않고 지속적으로 공급할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 기판(S)에 형성된 비정질 박막(F)에 레이저를 조사하여 결정화시키는 공정 중에, 레이저를 실시간으로 분석하여 두 번째 피크(P2)를 모니터링하고, 제어한다. 즉, 박막(F)에 조사되는 레이저의 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 작을 경우 레어 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크(P2) 값을 기준 피크(PB) 값에 도달하도록 증가시키고, 두 번째 피크(P2)가 기준 피크(PB)에 비해 클 경우 할로겐 가스를 공급하여 상기 두 번째 피크(P2) 값을 기준 피크(PB)에 도달하도록 감소시킨다. 따라서, 일정한 크기의 두 번째 피크(P2)의 레이저 세기로 기판(S)이 결정화됨에 따라, 일정한 결정화 박막 및 고품질의 결정화 박막을 얻을 수 있다.
3000: 레이저 조사 모듈 3100: 레이저 발진기
3200: 가스 공급기 3300: 감쇠기
3400: 광학계 3500: 미러
3600: 스플리터 3700: 레이저 보정 유닛
3710: 레이저 분석부 3720: 비교부
3730: 가스 제어부
3200: 가스 공급기 3300: 감쇠기
3400: 광학계 3500: 미러
3600: 스플리터 3700: 레이저 보정 유닛
3710: 레이저 분석부 3720: 비교부
3730: 가스 제어부
Claims (16)
- 레이저를 모니터링하여 보정하는 레이저 보정 방법으로서,
조사되고 있는 레이저에 대해, 시간 경과에 따른 레이저의 세기(intensity)를 분석하여, 상기 레이저 세기가 최대인 첫 번째 피크와, 두 번째로 높은 레이저 세기인 두 번째 피크를 검출하는 과정;
상기 두 번째 피크와 기 설정된 기준 피크를 비교하여, 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 만족하는지 판단하는 과정;
상기 검출된 두 번째 피크(2nd peak)와 기준 피크의 비교, 판단 결과에 따라, 상기 레이저를 발진하는 레이저 발진기에 레어 가스(rare gas) 및 할로겐 가스 중 적어도 어느 하나의 가스의 공급 여부를 제어하는 과정;
을 포함하는 레이저 조사 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 검출된 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 작을 경우, 상기 레어 가스를 공급하는 레이저 조사 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 검출된 두 번째 피크가 기준 피크에 비해 클 경우, 상기 할로겐 가스를 공급하는 레이저 조사 방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 레어 가스의 공급량은 수학식 1에 의해 산출되는 레이저 조사 방법.
[수학식 1]
(SH1은 기준 피크의 값, SHM은 검출된 두 번째 피크의 값, a는 두 번째 피크의 비율에 따른 할로겐 가스와 레어 가스의 혼합량으로 산출된 기울기 상수) - 청구항 4에 있어서,
상기 할로겐 가스 공급량은 수학식 2에 의해 산출되는 레이저 조사 방법.
[수학식 2]
(SH1은 기준 피크의 값, SHM은 검출된 두 번째 피크의 값, a는 두 번째 피크의 비율에 따른 할로겐 가스와 레어 가스의 혼합량으로 산출된 기울기 상수) - 삭제
- 청구항 5에 있어서,
상기 레어 가스 및 할로겐 가스 각각을 공급하는데 있어서, 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 만족할 때까지, 상기 레어 가스의 공급(On) 및 할로겐 가스 각각의 공급(On) 및 중지(Off)를 주기적으로 반복하도록 펄스화하여 공급하는 레이저 조사 방법. - 청구항 1 내지 청구항 5 및 청구항 7 중 어느 하나에 있어서,
상기 할로겐 가스는 HCl 및 F2 가스 중 어느 하나이고, 상기 레어 가스는 Xe, Ar 및 Kr 중 어느 하나의 가스인 레이저 조사 방법. - 레이저를 발진하는 레이저 발진기;
상기 레이저 발진기로 할로겐 가스 및 레어 가스를 공급하는 가스 공급기;
조사되고 있는 레이저에 대해 시간 경과에 따른 레이저 세기 (intensity)를 분석하여, 상기 레이저 세기가 최대인 첫 번째 피크와, 두 번째로 높은 레이저 세기인 두 번째 피크를 검출하고,
검출된 두 번째 피크와 기 설정된 기준 피크를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 가스 공급 유닛을 조절하여, 상기 레이저 발진기로 상기 할로겐 가스 및 레어 가스 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 제어하는 레이저 보정 유닛;
을 포함하는 레이저 조사 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 레이저 보정 유닛은,
레이저의 펄스 형상 및 세기(intensity)를 분석하여 두 번째 피크를 검출하는 레이저 분석부;
상기 레이저 분석부에서 검출된 상기 두 번째 피크와 기준 피크를 비교하는 비교부; 및
상기 비교부에서의 비교 결과에 따라, 상기 가스 공급 유닛을 조절하여, 상기 레이저 발진기에 레어 가스(rare gas) 및 할로겐 가스 중 어느 하나의 가스의 공급 여부를 제어하는 가스 제어부;
를 포함하는 레이저 조사 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 비교부에서 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 비해 작은 것으로 판단되는 경우, 상기 가스 제어부는 상기 가스 공급 유닛을 제어하여, 상기 레어 가스를 상기 레이저 발진기로 공급하는 레이저 조사 장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 비교부에서 상기 두 번째 피크가 상기 기준 피크에 비해 큰 것으로 판단되는 경우, 상기 가스 제어부는 상기 가스 공급 유닛을 제어하여, 상기 할로겐 가스를 상기 레이저 발진기로 공급하는 레이저 조사 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 가스 공급기는 상기 레이저 발진기로 할로겐 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 유닛과, 상기 레이저 발진기로 레어 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 유닛을 포함하고,
상기 제 1 가스 공급 유닛은 상기 할로겐 가스가 저장된 제 1 가스 저장부와, 일단이 제 1 가스 저장부에 연결되고 타단이 레이저 발진기에 연결되어, 할로겐 가스를 레이저 발진기로 공급하는 제 1 가스 공급 라인과, 제 1 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브 및 제 2 밸브와, 제 1 밸브와 제 2 밸브 사이에 설치되어 압력을 측정하는 제 1 센서를 포함하며,
상기 제 2 가스 공급 유닛은 상기 레어 가스가 저장된 제 2 가스 저장부와, 일단이 제 2 가스 저장부에 연결되고 타단이 레이저 발진기에 연결되어, 레어 가스를 레이저 발진기로 공급하는 제 2 가스 공급 라인과, 제 2 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브 및 제 2 밸브와, 제 1 밸브와 제 2 밸브 사이에 설치되어 압력을 측정하는 제 2 센서를 포함하는 레이저 조사 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 제 1 가스 공급 유닛은 상기 제 1 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브, 제 2 밸브 및 제 3 밸브가 설치되며, 상기 제 1 센서는 제 2 밸브와 제 3 밸브 사이에 설치되고,
상기 제 2 가스 공급 유닛은 상기 제 2 가스 저장부로부터 레이저 발진기 방향으로 순차적으로 설치된 제 1 밸브, 제 2 밸브 및 제 3 밸브가 설치되며, 상기 제 2 센서는 제 2 밸브와 제 3 밸브 사이에 설치되는 레이저 조사 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 제 1 가스 공급 유닛은 일단이 제 1 가스 저장부에 연결되어 타단이 레이저 발진기를 향해 연장 형성된 제 1 공급관과, 일단 및 타단이 상기 제 1 공급관과 연결되도록 설치된 제 2 공급관과, 상기 제 1 공급관과 제 2 공급관의 일단을 연결하도록 설치된 제 1 연결관과, 상기 제 1 공급관의 타단과 제 2 공급관의 타단을 연결하도록 설치된 제 2 연결관과, 일단이 상기 제 2 연결관과 연결되고, 타단이 상기 레이저 발진기에 연결된 제 3 공급관과, 상기 제 1 공급관 상에서 상기 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 1 밸브, 제 1 센서 및 제 2 밸브와, 상기 제 1 연결관과 제 2 공급관 사이에 설치된 제 3 밸브와, 상기 제 2 공급관 상에서 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 2 센서 및 제 4 밸브를 포함하는 레이저 조사 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 제 2 가스 공급 유닛은 일단이 제 2 가스 저장부에 연결되어 타단이 레이저 발진기를 향해 연장 형성된 제 1 공급관과, 일단 및 타단이 상기 제 1 공급관과 연결되도록 설치된 제 2 공급관과, 상기 제 1 공급관과 제 2 공급관의 일단을 연결하도록 설치된 제 1 연결관과, 상기 제 1 공급관의 타단과 제 2 공급관의 타단을 연결하도록 설치된 제 2 연결관과, 일단이 상기 제 2 연결관과 연결되고, 타단이 상기 레이저 발진기에 연결된 제 3 공급관과, 상기 제 1 공급관 상에서 상기 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 1 밸브, 제 1 센서 및 제 2 밸브와, 상기 제 1 연결관과 제 2 공급관 사이에 설치된 제 3 밸브와, 상기 제 2 공급관 상에서 레이저 발진기가 위치한 방향으로 순차 설치된 제 2 센서 및 제 4 밸브를 포함하는 레이저 조사 장치.
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