KR102238080B1 - 레이저 어닐 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

레이저 어닐 장치 및 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 기판 표면을 열처리하는 레이저 어닐 장치는, 펄스 레이저를 조사하는 펄스 레이저 광원; 연속발진 레이저를 조사하는 연속발진 레이저 광원; 및 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 광학계를 포함하고, 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저가 동시에 상기 기판 표면을 조사하여, 상기 기판 표면을 열처리 할 수 있다.

Description

레이저 어닐 장치 및 방법{Laser Annealing Apparatus and Method}
아래의 실시예들은 레이저 어닐링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용하는 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법에 관한 것이다.
비정질 실리콘(amorphous silicon) 박막을 결정화시켜 다결정 실리콘(polysilicon)을 형성하는 연구가 많이 이루어져 왔다. 대표적인 어닐링 방법으로는 어닐링 퍼니스를 이용하는 열 어닐링 방법과 레이저 어닐링 방법 등이 있다. 열 어릴링 방법은 600도 이상의 고온에서 장시간 열처리를 해야 하므로, 실리콘 박막 아래의 기판이나 하부 구조에 열적인 손상을 입힐 수 있다. 특히, 최근 3차원 적층형의 반도체 구조에서는 450도 이하의 온도에서 공정이 이루어져야 하는 LTPS(low-temperature polysilicon) 공정에는 적합하지 않다. 레이저 어닐링은 실리콘에서 레이저의 흡수 깊이가 제한되어 있어 결정화시키고자 하는 박막에만 결정화가 이루어질 수 있을 정도의 높은 에너지를 공급하고, 박막의 하부 층에서 온도 상승은 제한함으로써 LTPS에 적합한 공정으로서 최근 디스플레이와 반도체 공정에 있어서 많은 연구개발이 이루어지고 있다.
일반적으로 레이저를 이용한 LTPS 어닐링 공정에는 펄스 레이저가 주로 사용되었다. 고출력의 펄스 레이저는 비정질 실리콘의 결정화에 충분한 에너지를 제공할 수 있고, 펄스가 인가되는 짧은 시간에만 레이저 에너지가 흡수되므로 실리콘 박막 하부 층과 기판에 온도 상승이 제한되어 열적 손상을 최소화 할 수 있다.
하지만, 펄스 레이저로 샘플 표면을 스캐닝할 때 펄스의 반복률이 충분히 높지 않으면 펄스가 직접 흡수되지 않는 영역이 존재할 수 있고, 하나의 펄스에서도 에너지 분포가 균일하지 않으므로 결국 스캐닝 방향으로 실리콘 박막의 온도 분포가 불균일하게 된다. 이는 레이저 공정 시 형성되는 폴리실리콘의 결정립(grain)이 불균일하게 되고 폴리실리콘 박막의 품질이 저하되게 된다.
이러한 문제를 개선하기 위해 펄스 레이저의 스팟 크기(spot size)를 크게 할 경우 레이저의 출력을 크게 높여야 하는 문제가 있고, 스캐닝 속도를 천천히 할 경우에는 공정 속도가 느려져서 생산성이 저하된다.
한편, 레이저 공정에서 연속발진(continuous wave, CW) 레이저를 사용할 수도 있다. 연속발진 레이저는 펄스 레이저에서와 같은 레이저 에너지의 공간적인 불균일성이 없어서 균질한 폴리실리콘 박막을 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 펄스 레이저에 비해 출력이 많이 낮다는 문제가 있다. 또한 레이저의 에너지가 지속적으로 공급되므로 실리콘 박막 하부나 기판에 온도가 천천히 내려가므로 하부 층에 열적 손상을 가할 수도 있다.
한국등록특허 10-1727677호는 이러한 다수의 레이저 빔을 이용한 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법에 관한 기술을 기재하고 있다.
한국등록특허 10-1727677호
실시예들은 레이저 어닐 장치 및 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용하는 레이저 어닐링 기술을 제공한다.
실시예들은 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용하여 레이저 어닐 공정을 수행함으로써, 펄스 레이저가 갖는 공간적인 온도의 불균일성의 문제와 연속발진 레이저가 갖는 저출력 및 하부층 온도 상승의 문제점을 개선할 수 있는 레이저 어닐 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 기판 표면을 열처리하는 레이저 어닐 장치는, 펄스 레이저를 조사하는 펄스 레이저 광원; 연속발진 레이저를 조사하는 연속발진 레이저 광원; 및 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 광학계를 포함하고, 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저가 동시에 상기 기판 표면을 조사하여, 상기 기판 표면을 열처리 할 수 있다.
상기 광학계는, 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저 중 어느 하나를 투과시키고 다른 하나를 반사시켜 두 개의 레이저 빔을 합쳐지도록 하는 빔 스플리터(beam splitter)를 포함할 수 있다.
상기 광학계는, 반사경, 빔 균질기(beam homogenizer) 및 렌즈를 더 포함하고, 합쳐진 상기 두 개의 레이저 빔은 상기 반사경, 빔 균질기 및 렌즈를 거쳐 상기 기판 표면에 조사되며 상기 기판 표면에서 빔 스팟은 서로 중첩되고, 상기 렌즈의 초점 거리를 조절하여 소정의 빔 스팟의 크기를 얻을 수 있다.
다른 실시예에 따른 기판 표면을 열처리하는 레이저 어닐 방법은, 펄스 레이저 광원에서 펄스 레이저를 조사하고, 연속발진 레이저 광원에서 연속발진 레이저를 조사하는 단계; 및 광학계를 이용하여 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 단계를 포함하고, 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저가 동시에 상기 기판 표면을 조사하여, 상기 기판 표면을 열처리 할 수 있다.
상기 광학계를 이용하여 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 단계는, 빔 스플리터(beam splitter)를 이용하여 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저 중 어느 하나를 투과시키고 다른 하나를 반사시켜 두 개의 레이저 빔을 합쳐지도록 하는 단계; 및 합쳐진 상기 두 개의 레이저 빔은 상기 반사경, 빔 균질기 및 렌즈를 거쳐 상기 기판 표면에 조사되며, 상기 기판 표면에서 빔 스팟은 서로 중첩되는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용하여 레이저 어닐 공정을 수행함으로써, 펄스 레이저가 갖는 공간적인 온도의 불균일성의 문제와 연속발진 레이저가 갖는 저출력 및 하부층 온도 상승의 문제점을 개선할 수 있는 레이저 어닐 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 펄스 레이저를 이용하는 경우의 레이저 파워 및 표면 온도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 펄스 레이저 및 연속발진 레이저를 동시에 이용하는 경우의 레이저 파워 및 표면 온도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 레이저 어닐 공정을 수행한 샘플의 광학 현미경 사진을 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른 라만 스펙트럼의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 레이저 별 샘플 표면에서부터 깊이에 따른 상대적인 온도 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
아래의 실시예들은 레이저 어닐링 공정에서 펄스 레이저가 갖는 공간적인 온도의 불균일성과 연속발진 레이저가 갖는 저출력 및 하부층 온도 상승의 문제점을 해결하고자 한다. 이에 따라 본 실시예에서는 펄스 레이저가 가지는 공간적인 불균일성의 문제점과 연속발진 레이저가 갖는 낮은 출력 및 온도 상승의 문제점을 상호 보완하기 위해서 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐링 공정을 제안한다.
실시예들은 실리콘 등 기판 표면의 열처리를 위한 레이저 어닐링에 관한 것으로, 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용하여 레이저 어닐 공정을 수행함으로써, 펄스 레이저가 갖는 공간적인 온도의 불균일성의 문제와 연속발진 레이저가 갖는 저출력 및 하부층 온도 상승의 문제점을 개선할 수 있다.
도 1은 일반적인 펄스 레이저를 이용하는 경우의 레이저 파워 및 표면 온도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 펄스 레이저만 사용할 경우 샘플 위치에 따른 레이저 파워(power)와 표면 온도 분포의 예를 나타낸다. 이 경우, 샘플 위치에 따라 레이저가 강하게 닿는 부분이 있고 약하게 닿는 부분도 있어서 위치에 따른 레이저 파워가 불균일하게 된다. 레이저가 샘플에 닿은 후 온도가 상승하는 데에 시간이 걸리므로 표면 온도의 분포는 레이저 파워보다는 균일해지지만 여전히 불균일성이 존재하게 된다.
샘플 위치에 따른 레이저 파워와 온도 분포는 레이저의 스팟 크기를 증가시키거나 스캐닝 속도를 느리게 함으로써 좀 더 균일해지도록 개선할 수 있지만, 스팟 크기가 증가하게 되면 표면에서 동일한 파워 밀도(density)를 얻기 위해 레이저의 출력을 크게 높여야 하고 스캐닝 속도가 느려지면 공정 속도가 저하되는 문제가 있다.
또한, 도 1에서 표면 온도 분포에서 비정질 실리콘의 녹는점을 확인할 수 있는데, 표면 온도가 녹는점보다 낮으면 어닐링이 제대로 이루어지지 않게 되므로, 결정성에 문제가 생기게 된다.
도 2는 일 실시예에 따른 펄스 레이저 및 연속발진 레이저를 동시에 이용하는 경우의 레이저 파워 및 표면 온도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용할 경우에 샘플 위치에 따른 레이저 파워와 표면 온도의 예를 나타낸다. 이 경우, 샘플 표면에서 연속발진 레이저의 파워와 펄스 레이저의 최대 파워(peak power)가 동일한 경우이고, 두 개의 연속발진 레이저 및 펄스 레이저의 파워가 더해진 전체 파워(total power)는 도 1에서 설명한 펄스 레이저만 사용한 경우에 비해 좀 더 균일한 것을 확인할 수 있다.
또한, 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용할 경우 샘플 위치에 따른 표면 온도도 도 1에서 설명한 펄스 레이저만 사용한 경우에 비해서 좀 더 균일해지는 것을 확인할 수 있다. 예시에서는 샘플의 모든 위치에서 비정질 실리콘의 녹는점보다 표면 온도가 높아서 모든 부분이 어닐링되어 폴리실리콘으로 결정화되므로 결정질이 향상될 것으로 예상된다.
도 3은 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 장치(300)는 펄스 레이저 광원(310 또는 320), 연속발진 레이저 광원(320 또는 310) 및 광학계(330, 340, 350, 360)를 포함하여 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 기판(370) 표면을 열처리하는 레이저 어닐 장치(300)는, 펄스 레이저를 조사하는 펄스 레이저 광원, 연속발진 레이저를 조사하는 연속발진 레이저 광원, 그리고 조사된 펄스 레이저 및 연속발진 레이저를 기판(370) 표면으로 안내하는 광학계를 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라 펄스 레이저 및 연속발진 레이저가 동시에 기판(370) 표면을 조사하여, 기판(370) 표면을 열처리 할 수 있다. 여기서, 펄스 레이저와 연속발진 레이저의 파장은 700 nm 이하일 수 있다. 그리고 펄스 레이저의 펄스 폭은 1 ms 이하일 수 있다.
여기서, 광학계는 서로 다른 방향에서 조사된 펄스 레이저 및 연속발진 레이저 중 어느 하나를 투과시키고 다른 하나를 반사시켜 두 개의 레이저 빔을 합쳐지도록 하는 빔 스플리터(beam splitter, 330)를 포함할 수 있다. 빔 스플리터(330)에서 투과광의 파장에 대한 투과율은 70% 이상이고, 반사광의 파장에 대한 반사율은 70% 이상일 수 있다.
다시 말하면, 두 개의 레이저 중 제1 레이저(310)는 빔 스플리터(330)를 투과하고 제2 레이저(320)는 빔 스플리터(330)에서 반사되어 두 레이저 빔이 합쳐질 수 있다. 두 개의 레이저는 파장이 달라서 빔 스플리터(330)에서 제1 레이저(310)의 파장은 잘 투과시키고 제2 레이저(320)의 파장은 잘 반사시키는 특성을 갖도록 할 수 있다. 예컨대, 제1 레이저(310)는 펄스 레이저이고, 제2 레이저(320)는 연속발진 레이저일 수 있다. 다른 예로, 제1 레이저(310)는 연속발진 레이저이고, 제2 레이저(320)는 펄스 레이저일 수 있다.
또한, 광학계는 반사경(340), 빔 균질기(beam homogenizer, 350) 및 렌즈(360)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 합쳐진 두 개의 레이저 빔은 반사경(340), 빔 균질기(350) 및 렌즈(360)를 거쳐 기판(370) 표면에 조사되며 기판(370) 표면에서 빔 스팟은 서로 중첩될 수 있다.
여기서, 렌즈(360)의 초점 거리를 조절하여 소정의 빔 스팟 크기를 얻을 수 있다. 또한 샘플(즉, 기판, 370)은 동력 변환 스테이지(motorized translation stage, 380) 상에 있어서 일정한 스캔 속도로 움직이면서 레이저 어닐링이 진행될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 기판 표면을 열처리하는 레이저 어닐 방법은, 펄스 레이저 광원에서 펄스 레이저를 조사하고, 연속발진 레이저 광원에서 연속발진 레이저를 조사하는 단계(S110), 및 광학계를 이용하여 조사된 펄스 레이저 및 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 단계(S120)를 포함하고, 펄스 레이저 및 연속발진 레이저가 동시에 기판 표면을 조사하여, 기판 표면을 열처리 할 수 있다.
실시예들에 따르면 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 이용하여 레이저 어닐 공정을 수행함으로써, 펄스 레이저가 갖는 공간적인 온도의 불균일성의 문제와 연속발진 레이저가 갖는 저출력 및 하부층 온도 상승의 문제점을 개선할 수 있다.
일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 방법은 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용하는 레이저 어닐 장치를 통해 수행될 수 있다.
단계(S110)에서, 펄스 레이저 광원에서 펄스 레이저를 조사하고, 연속발진 레이저 광원에서 연속발진 레이저를 조사할 수 있다.
단계(S120)에서, 광학계를 이용하여 조사된 펄스 레이저 및 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내할 수 있다.
여기서, 빔 스플리터(beam splitter)를 이용하여 조사된 펄스 레이저 및 연속발진 레이저 중 어느 하나를 투과시키고 다른 하나를 반사시켜 두 개의 레이저 빔을 합쳐지도록 할 수 있다. 이후, 합쳐진 두 개의 레이저 빔은 반사경, 빔 균질기 및 렌즈를 거쳐 기판 표면에 조사되며, 기판 표면에서 빔 스팟은 서로 중첩되는 할 수 있다. 이 때, 렌즈의 초점 거리를 조절하여 소정의 빔 스팟 크기를 얻을 수 있다.
또한, 기판은 동력 변환 스테이지(motorized translation stage) 상에 있어서 일정한 스캔 속도로 움직이면서 레이저 어닐링이 진행될 수 있다.
아래에서는 하나의 실험을 통해 레이저 어닐 장치 및 방법을 보다 상세히 설명한다.
실제 레이저 공정을 이용하여 비정질 실리콘 박막의 어닐링 실험을 수행하였다. 본 실험에서 펄스 레이저는 파장 355 nm의 근자외선 레이저를 사용하고, 연속발진 레이저는 파장 450 nm의 청색 레이저를 사용하였다. 이 때 펄스 레이저의 펄스 폭은 30 ns 정도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 레이저 어닐 공정을 수행한 샘플의 광학 현미경 사진을 나타낸다. 보다 구체적으로, 도 5의 (a)는 펄스 레이저만 사용한 경우의 레이저 어닐 공정을 수행한 샘플의 광학 현미경 사진을 나타내며, 도 5의 (b)는 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용한 경우의 레이저 어닐 공정을 수행한 샘플의 광학 현미경 사진을 나타낸다.
여기서, 비정질 실리콘의 경우 연분홍빛을 띠지만 어닐링을 통해 폴리실리콘이 되면 연 노란빛을 띠게 된다. 도 5의 (a)는 펄스 레이저만 이용하여 어닐링한 것으로, 연분홍빛이 비교적 많은 것으로 보아 균일도가 좋지 않음을 정성적으로 알 수 있다. 도 5의 (b)는 펄스 레이저와 연속발진(CW) 레이저를 동시에 인가한 것으로, 연노란빛이 일정하게 나타난 것으로 보아 일정한 균일도를 보임을 정성적으로 파악할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 라만 스펙트럼의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
레이저 어닐링에 의한 결정화 특성을 라만 스펙트럼 측정을 통해서도 분석할 수 있다. 도 6을 참조하면, 비정질 실리콘과 단결정 실리콘의 라만 스펙트럼(Raman spectrum)과 더불어 펄스 레이저만 사용한 경우와 펄스 레이저와 연속발진(CW) 레이저를 동시에 사용한 경우에 대한 라만 스펙트럼을 보여준다. 여기서, 610은 결정질 실리콘을 나타내며, 620은 비정질 실리콘을 나타내고, 630은 펄스 레이저만 사용한 경우를 나타내며, 640은 일 실시예에 따른 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용한 경우의 라만 스펙트럼 결과를 나타낸다.
결정화 공정을 통해 형성된 폴리실리콘의 결정성이 향상될수록 라만 스펙트럼이 비정질 실리콘에서 결정질 실리콘의 스펙트럼에 가까워진다.
펄스와 연속발진 레이저를 동시에 조사한 샘플의 라만 스펙트럼이 펄스 레이저만 조사한 샘플의 라만 스펙트럼에 비해 좀 더 결정질 실리콘의 스펙트럼에 가까운 것을 볼 수 있다. 즉, 라만 시프트(Raman shift)의 최대값(peak)이 결정질 실리콘의 최대값(peak)에 좀 더 가까워지고 반치폭도 더 좁아지게 된다. 이는 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용할 때 형성되는 폴리실리콘의 결정성이 더 향상되는 것을 의미하는 것으로, 폴리실리콘이 좀 더 균일하게 형성되었음을 보여준다.
레이저 어닐 공정에서 형성되는 폴리실리콘의 균일도는 연속발진 레이저만 사용했을 때가 가장 우수할 것으로 예상된다. 하지만, 연속발진 레이저는 펄스 레이저에 비해 높은 온도가 지속되는 시간이 길어서 하부 층에 열적 손상을 끼칠 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 레이저 별 샘플 표면에서부터 깊이에 따른 상대적인 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 레이저 별 샘플 표면에서 깊이에 따른 레이저 공정 별 온도 변화를 시뮬레이션(simulation)한 결과를 보여준다. 시뮬레이션에는 COMSOL Multiphysics 프로그램을 활용하였다.
펄스 레이저만 사용한 경우 샘플 표면에서 아래쪽으로 갈수록 온도가 급격히 감소하는 것을 볼 수 있고, 연속발진 레이저만 사용한 경우 온도가 완만하게 감소하는 것을 볼 수 있다. 펄스 레이저와 연속발진 레이저, 즉 두 개의 레이저를 동시에 사용한 경우에는 펄스 레이저만 사용한 경우보다는 완만하게 감소하지만, 연속발진 레이저만 사용한 경우에 비해서는 좀 더 급하게 감소하게 된다.
예를 들어, 표면 온도가 비정질 실리콘의 녹는점보다 약간 높은 1500도라고 가정하면, 연속발진 레이저만 사용한 경우 1000 nm 정도의 깊이에서도 450도 정도가 되므로 1000 nm 이하의 층에서는 열적 손상이 있을 수 있다. 펄스 레이저만 사용한 경우에는 300 nm만 되어도 450도 이하로 감소한다. 펄스 레이저와 연속발진 레이저를 동시에 사용한 경우에는 600 nm 정도가 되면 450도 이하가 되므로, 연속발진 레이저만 사용한 경우에 비해서 하부 층에 열적인 손상을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (5)

  1. 기판 표면을 열처리하는 레이저 어닐 장치에 있어서,
    펄스 레이저를 조사하는 펄스 레이저 광원;
    연속발진 레이저를 조사하는 연속발진 레이저 광원; 및
    조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 광학계
    를 포함하고,
    상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저가 동시에 상기 기판 표면을 조사하여, 상기 기판 표면을 열처리 하며,
    상기 광학계는,
    서로 다른 파장으로 이루어진 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저 중 어느 하나를 투과시키고 다른 하나를 반사시켜 두 개의 레이저 빔을 합쳐지도록 하는 빔 스플리터(beam splitter)를 포함하며,
    반사경, 빔 균질기(beam homogenizer) 및 렌즈를 더 포함하고,
    상기 빔 스플리터를 통과하여 합쳐진 상기 두 개의 레이저 빔은 상기 반사경, 빔 균질기 및 렌즈를 순차적으로 거쳐 상기 기판 표면에 조사되며 상기 기판 표면에서 빔 스팟은 서로 중첩되고, 상기 렌즈의 초점 거리를 조절하여 소정의 빔 스팟의 크기를 얻을 수 있고,
    기판은 동력 변환 스테이지(motorized translation stage) 상에 있어서 일정한 스캔 속도로 움직이면서 레이저 어닐링이 진행되는 것
    을 특징으로 하는, 레이저 어닐 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기판 표면을 열처리하는 레이저 어닐 방법에 있어서,
    펄스 레이저 광원에서 펄스 레이저를 조사하고, 연속발진 레이저 광원에서 연속발진 레이저를 조사하는 단계; 및
    광학계를 이용하여 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 단계
    를 포함하고,
    상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저가 동시에 상기 기판 표면을 조사하여, 상기 기판 표면을 열처리 하며,
    상기 광학계를 이용하여 조사된 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저를 기판 표면으로 안내하는 단계는,
    빔 스플리터(beam splitter)를 이용하여 서로 다른 파장으로 이루어진 상기 펄스 레이저 및 상기 연속발진 레이저 중 어느 하나를 투과시키고 다른 하나를 반사시켜 두 개의 레이저 빔을 합쳐지도록 하는 단계; 및
    상기 빔 스플리터를 통과하여 합쳐진 상기 두 개의 레이저 빔은 반사경, 빔 균질기 및 렌즈를 순차적으로 거쳐 상기 기판 표면에 조사되며, 상기 기판 표면에서 빔 스팟은 서로 중첩되고, 상기 렌즈의 초점 거리를 조절하여 소정의 빔 스팟의 크기를 얻을 수 있도록 하는 단계
    를 포함하고,
    기판은 동력 변환 스테이지(motorized translation stage) 상에 있어서 일정한 스캔 속도로 움직이면서 레이저 어닐링이 진행되는 것
    을 특징으로 하는, 레이저 어닐 방법.
  5. 삭제
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