KR102459817B1 - 레이저 결정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 병렬로 배열된 형태로 나란히 진행되는 복수 개의 라인빔 형태의 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기와, 복수 개의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계와, 상기 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판이 탑재되는 스테이지를 포함하는 챔버, 및 상기 광학계를 통과하여 조사되는 상기 레이저 빔의 선초점을 조절하여 상기 기판으로 진행되는 상기 레이저 빔의 최종 초점을 조절하는 선초점 조절부를 포함한다.

Description

레이저 결정화 장치{LASER CRYSTALLING APPARATUS}
본 기재는 레이저 결정화 장치에 관한 것으로서, 엑시머 레이저(Excimer Laser)를 사용하여 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화하는 레이저 결정화 장치에 관한 것이다.
레이저 결정화 장치(laser crystalling apparatus)는 에너지 소스를 발생시키는 레이저 발생기, 복수의 렌즈 및 미러(mirror)로 구성되고 레이저 빔을 원하는 크기로 균일하게 만들어주는 광학계, 및 광학계에서 나온 빔에 의해 기판이 결정화되는 공간인 챔버로 구성되어 있다.
레이저 빔은 장축 및 단축을 갖는 라인빔 형태로 형성되며, 광학계의 복수 개의 렌즈들 중 최종단에 위치하는 P 렌즈 모듈(P-Lens Module)은 레이저 빔의 단축 폭(size)을 1/5로 축소시켜 준다. P 렌즈 모듈은 상하로 전체적으로 움직이는 구조로서, P 렌즈 모듈에 의해 상하 이동을 통해 레이저 빔의 단축 폭이 축소될 때 레이저 빔이 기판에 최종 초점이 맺히기 전에, 선초점이 맺히도록 조정된다.
P 렌즈 모듈의 상하 조정은 수동 스크류로 조정하는데, P 렌즈 모듈에 의한 최적의 선초점을 찾기 위해서는, 장치를 정지(down)시킨 후, P 렌즈 모듈의 상하축을 사람이 직접 수동으로 다양한 조건으로 변경하면서 기판에 레이저 빔을 조사한다. 그 후, 기판을 현미경을 이용해 확인하여 기판에 최종 초점이 가장 잘 맞는 z축 지점을 세팅한다.
그러나, 이런 경우, 생산에 기여해야 할 장치의 장기적인 정지에 의해 생산율이 하락되고, 지속적인 모니터링 관리가 되지 않는 문제점이 있다. 또한, P 렌즈 모듈에 의한 최적 선초점이 어긋나는 경우, 기판에 조사되는 레이저 빔의 에너지가 저하되어 제품의 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 레이저 결정화 장치에서 P 렌즈 모듈의 자동 이동에 의해 최적 선초점을 결정할 수 있는 레이저 결정화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 병렬로 배열된 형태로 나란히 진행되는 복수 개의 라인빔 형태의 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기와, 복수 개의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계와, 상기 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판이 탑재되는 스테이지를 포함하는 챔버, 및 상기 광학계를 통과하여 조사되는 상기 레이저 빔의 선초점을 조절하여 상기 기판으로 진행되는 상기 레이저 빔의 최종 초점을 조절하는 선초점 조절부를 포함한다.
상기 선초점 조절부는, 상기 광학계의 복수 개의 렌즈들 중 최종단에 위치하는 P 렌즈와, 상기 P 렌즈의 위치를 변동시키는 P 렌즈 구동부와, 상기 P 렌즈를 통과한 레이저 빔의 선초점을 모니터링하는 제1 모니터링 부재, 및 상기 모니터링된 레이저 빔의 선초점 정보를 입력하고 상기 P 렌즈가 구동하도록 상기 P 렌즈 구동부에 제어신호를 전달하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 P 렌즈 구동부는, 압전 모터(piezo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)로 형성될 수 있다.
상기 P 렌즈 구동부는, 상기 P 렌즈의 양측에 배치되어, 상기 P 렌즈를 상기 기판의 길이 방향에 수직한 방향으로 구동시킬 수 있다.
상기 P 렌즈 구동부는, 상기 P 렌즈의 양측을 동시에 이동시킬 수 있다.
상기 P 렌즈 구동부는, 상기 P 렌즈의 양측을 각각 이동시킬 수 있다.
상기 제1 모니터링 부재는, 상기 챔버의 윈도우의 양측에 구비되는 빔 커터 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 모니터링 부재는, 상기 빔 커터에 의해 잘려지는 레이저 빔의 장축의 일부를 모니터링할 수 있다.
상기 기판 스테이지 상에 배치되며, 상기 레이저 빔의 단축의 폭을 모니터링하는 제2 모니터링 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 모니터링 부재는 상기 기판 스테이지의 평면 방향에 수직인 방향(z축)으로 이동하도록 형성될 수 있다.
상기 제2 모니터링 부재는 상기 기판 스테이지의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 모니터링 부재는 상기 레이저 빔의 단축 방향에 평행한 방향(y축)으로 이동하도록 형성될 수 있다.
상기 제2 모니터링 부재는 상기 레이저 빔의 장축 방향에 평행한 방향으로 이동하도록 형성될 수 있다.
상기 제2 모니터링 부재는 상기 기판 스테이지의 전면에 걸쳐 복수 개로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기판의 레이저 결정화 공정 진행 중에도 레이저 빔의 선초점이 실시간으로 자동적으로 조절이 되므로 측정시 장비 정지가 불필요하여 가동률이 상승된다.
또한, 레이저 빔의 최적 선초점을 실시간으로 보정하여 조사함에 따라 레이저 빔의 균일도가 상승하여 불량률이 감소된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선초점 조절부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 P 렌즈에 의해 레이저 빔의 선초점이 맺히는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 P 렌즈가 P 렌즈 구동부에 의해 구동되는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장축 방향이 나타나는 레이저 빔의 진행 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단축 방향이 나타나는 레이저 빔의 진행 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선초점 조절부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 P 렌즈에 의해 레이저 빔의 선초점이 맺히는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 P 렌즈가 P 렌즈 구동부에 의해 구동되는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 레이저 빔(L)을 발생시키는 레이저 발생기(10)와, 레이저 빔(L)을 광변환시켜 변환된 레이저 빔(L)을 만드는 광학계(20)와, 변환된 레이저 빔(L)이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판(S)이 탑재되는 기판 스테이지(32)를 포함하는 챔버(30), 및 상기 광학계(20)를 통과하여 조사되는 레이저 빔(L)의 선초점을 조절하는 선초점 조절부(40)를 포함한다.
레이저 발생기(10)에서 발생되는 레이저 빔(L)은 P편광 및 S편광을 포함할 수 있으며, 박막의 상 변이를 유도하는 엑시머 레이저 빔 등으로서, 광학계(20)에서 광변환되어 기판(S) 상면에 형성된 박막을 결정화시킨다. 박막은 비정질 실리콘층일 수 있으며, 이는 저압화학 증착법, 상압화학 증착법, PECVD법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링법, 진공증착법(vacuum evaporation) 등의 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 레이저 빔(L)은 병렬로 배열된 형태로 나란히 진행되는 복수의 라인 빔 형태일 수 있다.
광학계(20)는 레이저 빔의 경로를 변화시키는 복수 개의 렌즈 및 미러(21, 22, 23)를 포함하고, 레이저 빔(L)을 광변환시킨다. 광학계(20)는 레이저 발생기(10)에서 입사된 레이저 빔(L)의 편광축 방향을 변환시키는 적어도 하나의 반파장판(Half Wave Plate; HWP)을 포함할 수 있으며, 레이저 빔(L)을 전부 반사시키는 적어도 하나의 미러(21, 22, 23)를 포함할 수 있다. 또는, 레이저 빔(L)의 일부는 반사시키고 일부는 투과시키는 적어도 하나의 편광빔 스플리터(Polarization Beam Splitter; PBS)를 포함할 수 있다. 광학계(20)의 복수의 렌즈들 중에는 라인 빔 형태의 레이저 빔(L)의 단축 빔 사이즈를 축소시켜주는 P 렌즈(42)를 포함할 수 있다.
챔버(30)는 공정의 특성, 사용자의 용도 등에 따라, 질소(N2), 공기(air), 및 혼합 가스 등의 분위기가 다를 수 있으며, 감압, 가압을 하거나 진공 상태인 등으로 압력이 다를 수 있다. 따라서, 챔버(30)는 개방형(open type)이 아닌, 외부 공기와 격리될 수 있는 밀폐형(closed type)이다.
챔버(30) 내에는 변환된 레이저 빔(L)이 조사되어 결정화되는 박막이 형성된 기판(S)이 탑재되는 기판 스테이지(32)를 포함한다.
선초점 조절부(40)는 광학계(20)를 통과하여 조사되는 레이저 빔(L)의 선초점을 조절하여 기판(S)으로 진행되는 레이저 빔(L)의 최종 초점을 조절한다. 선초점 조절부(40)는, P 렌즈(42)와, P 렌즈 구동부(44)와, 제1 모니터링 부재(46), 및 제어부(48)를 포함한다.
P 렌즈(42)는 광학계(20)의 복수 개의 렌즈들 중 최종단 즉, 챔버(30)에 가장 가까이 위치하는 렌즈로서, 복수 개의 렌즈를 포함하는 렌즈 모듈로 형성될 수 있다. P 렌즈(42)는 상하로 전체적으로 움직이는 구조일 수 있고, 상하 이동을 통해 P 렌즈(42)를 통과하는 레이저 빔(L)의 선초점이 빔 커터(24) 지점의 동일 높이에 맺히도록 조절할 수 있다.
P 렌즈 구동부(44)는 압전 모터(piezo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)로 형성될 수 있으며, P 렌즈(42)의 위치를 변동시킨다.
한편, 제1 모니터링 부재(46)는 P 렌즈(42)를 통과한 레이저 빔(L)의 선초점을 모니터링한다. 제1 모니터링 부재(46)는 챔버(30) 윈도우(34)의 양측에 구비되는 빔 커터(24) 상에 배치될 수 있으며, 빔 커터(24)에 의해 잘려지는 레이저 빔(L)의 장축의 일부를 모니터링할 수 있다.
도 3을 참조하면, 레이저 빔(L)은 나란히 진행되는 복수 개의 라인빔들(L1, L2, L3)의 형태로 형성될 수 있으며, 라인빔들(L1, L2, L3)은 P 렌즈(42)를 통과하면서 빔 커터(24) 지점에서 한 지점(B.C.)으로 수렴되어 선초점을 형성한다. 선초점을 형성한 라인빔들(L1, L2, L3)은 계속 진행하여 기판(S)에 조사되는 지점(B.F.)에서 최종 초점을 형성한다. 최적의 최종 초점은 라인빔들(L1, L2, L3)이 겹쳐진 면적이 최소화되는 형태이며, 최적의 에너지 밀도를 가지므로 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화함에 있어 최대 효율로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, P 렌즈 구동부(44)는 P 렌즈(42)의 양측에 배치되며, P 렌즈(42)를 기판(S)의 길이 방향에 수직한 방향 즉, 상하 방향으로 구동시킬 수 있다. P 렌즈 구동부(44)는 P 렌즈(42)의 양측을 동시에 이동시켜 P 렌즈(42)가 기판(S)의 길이 방향에 평행한 상태를 유지하면서 상하로 이동될 수 있다. 또한, P 렌즈 구동부(44)는 P 렌즈(42)의 양측을 각각 다르게 이동시킬 수 있다. P 렌즈 구동부(44)는 제어부(48)로부터 제어신호를 전달받아 최적의 선초점 형성을 위해 P 렌즈(42)의 양측을 자유롭게 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장축 방향이 나타나는 레이저 빔의 진행 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단축 방향이 나타나는 레이저 빔의 진행 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 빔 커터(24) 지점에서 모니터링되는 레이저 빔(L)의 단축 폭을 알게 되면, 기판(S) 조사 지점에서 레이저 빔(L)의 단축 폭이 최소가 되는 값으로 P 렌즈(42)와 빔 커터(24) 간의 거리를 조절함으로써, 최적 선초점을 결정할 수 있다.
즉, P 렌즈(42)에서 빔 커터(24) 지점까지의 거리가 'a'이고, 빔 커터(24) 지점에서 기판(S) 조사 지점까지의 거리가 'b'이며, P 렌즈(42)에 입사되는 레이저 빔(L)의 단축 폭은 'c'이며, 빔 커터(24) 지점(B.C.)에서 모니터링되는 레이저 빔(L)의 단축 폭은 'd'이며, 기판(S) 조사 지점(B.F.)에서의 레이저 빔(L1)의 단축 폭은 'e'라고 한다면, 'a' 내지 'e' 사이에 아래 수학식 (1) 및 (2)와 같은 관계가 성립한다.
Figure 112015095336747-pat00001
......................................... (1)
Figure 112015095336747-pat00002
................................................. (2)
이 때, 빔 커터(24) 지점과 기판(S) 조사 지점은 고정되어 있으므로, 빔 커터(24) 지점(B.C.)에서 기판(S) 조사 지점(B.F.)까지의 거리(b)는 상수이며, P 렌즈(42)에 입사되는 레이저 빔(L)의 단축 폭(c)도 상수이다. 제1 모니터링 부재(46)에 의해 빔 커터(24) 지점(B.C.)에서의 레이저 빔(L)의 단축 폭(d)을 측정하면, 상기 식(2)에서 b, c, d 값을 대입하여 기판(S) 조사 지점(B.F.)의 최소의 e가 되도록 a를 정할 수 있다. 이 때, e 값이 0 이상이어야 한다.
예를 들어, b가 3mm 이고, c가 2mm이며, d가 0.5mm로 모니터링된 경우, 상기 식 (2)에 대입하면, e=0.5-(4.5/a) 가 되고, a를 1.5mm로 조절하면, e는 0.2mm가 되고, a를 1.125mm로 하면 e는 0.1mm가 된다. 단, P 렌즈에서 빔 커터(24) 지점까지의 거리(a)는 레이저 결정화 장치에서 조작 가능한 범위 내에 있어야 하는 제한이 있다.
한편, 제어부(48)는 제1 모니터링 부재(46)에 의해 모니터링된 레이저 빔(L)의 선초점 정보를 입력하고 P 렌즈(42)가 구동하도록 P 렌즈 구동부(44)에 제어신호를 전달한다. 즉, 제어부(48)는 제1 모니터링 부재(46)에 의해 모니터링된 선초점 정보값을 P 렌즈 구동부(44)에 피드백(feedback)하여 P 렌즈 구동부(44)의 동작을 조절한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 제2 모니터링 부재(50)를 더 포함할 수 있다. 제2 모니터링 부재(50)는 기판 스테이지(32) 상에 배치되며, 레이저 빔(L)의 단축의 폭을 모니터링한다. 제2 모니터링 부재(50)는 기판 스테이지(32)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 또한, 제2 모니터링 부재(50)는 상기 기판 스테이지(32)의 평면 방향에 수직인 방향(z축)으로 이동하도록 형성될 수 있다.
제2 모니터링 부재(50)는 기판 스테이지(32)의 평면 방향에 수직인 방향으로 이동하면서 레이저 빔(L)의 단축 폭을 확인한다. 선초점 조절부(40)에서 설정한 기판(S) 조사 지점에서의 레이저 빔(L1)의 단축 폭(e)과 상이한 경우, 제2 모니터링 부재(50)에서 확인한 레이저 빔(L)의 단축 폭과 선초점 조절부(40)에서 설정한 기판(S) 조사 지점에서의 레이저 빔(L1)의 단축 폭(e)의 차이값을 도출하여, 이를 상기 식 (2)에 대입하여 계산한 결과 선초점 조절부(40)에서 설정한 P 렌즈에서 빔 커터(24) 지점까지의 거리(a)와의 차이값인 +z 또는 -z 값을 결정한다.
제2 모니터링 부재에서 결정된 +z 또는 -z 값과 동일하게 P 렌즈(42)를 보정하여 +z 또는 -z 값 만큼 자동 보정한다.
한편, 제어부(48)는 제2 모니터링 부재에서 기판(S) 조사 지점에서의 레이저 빔(L1)의 단축 폭(e)을 측정한 후, 결정된 +z 또는 -z 값이 P 렌즈의 z축 방향의 동작 범위 내인지 판단하여, 동작 범위 내라면 P 렌즈의 동작이 완료되고, 동작 범위를 벗어난다면 재차 제2 모니터링 부재에서 +z 또는 -z 값을 다시 결정한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 모니터링 부재가 기판 스테이지 상에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 모니터링 부재(50)는 레이저 빔(L)의 단축 방향(y축)에 평행한 방향으로 이동하도록 형성될 수 있다. 또한, 제2 모니터링 부재(50)는 레이저 빔(L)의 장축 방향(x축)에 평행한 방향으로 이동하도록 형성될 수 있다.
제2 모니터링 부재(50)는 레이저 빔(L)의 단축 방향(y축)에 평행한 방향으로 이동하면서, 기판(S) 조사 지점에서의 레이저 빔(L)의 단축 폭을 확인할 수 있다. 확인된 기판(S) 조사 지점에서의 레이저 빔(L)의 단축 폭의 평균값을 이용하여, 기존 선초점 조절부(40)에서 설정된 기판(S) 조사 지점에서의 레이저 빔(L1)의 단축 폭(e)과 차이값을 도출하여, +z 또는 -z 값을 결정하며, 이에 따라, 제2 모니터링 부재(50)에서 결정된 +z 또는 -z 값과 동일하게 P 렌즈(42)를 보정하여 +z 또는 -z 값 만큼 자동 보정한다.
한편, 제2 모니터링 부재(50)는 레이저 빔(L)의 장축 방향(x축)에 평행한 방향으로 이동하면서, 기판 스테이지(32) 자체의 뒤틀림을 확인하여 자동 보정할 수 있다.
제2 모니터링 부재(50)는 도 10에 도시된 바와 같이, 기판 스테이지(32)의 전면에 걸쳐 복수 개로 형성될 수 있고, 각각의 제2 모니터링 부재(50)는 레이저 빔(L)의 장축 방향(x축), 레이저 빔(L)의 단축 방향(y축), 및 기판 스테이지(32)의 평면 방향에 수직인 방향(Z축)으로 이동하면서, 레이저 빔(L)의 사이즈를 측정할 수 있으며, 측정 결과를 제어부(48)를 통해 P 렌즈 구동부(44)에 전달하여 실시간으로 P 렌즈(42)의 위치를 자동 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판의 레이저 결정화 공정 진행 중에도 레이저 빔의 선초점이 실시간으로 자동적으로 조절이 되므로 측정시 장치 정지가 불필요하여 가동률이 상승된다.
또한, 레이저 빔의 최적 선초점을 실시간으로 보정하여 조사함에 따라 레이저 빔의 균일도가 상승하여 불량률이 감소된다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 레이저 발생기 20: 광학계
21, 22, 23: 미러 24: 빔 커터
30: 챔버 32: 기판 스테이지
34: 윈도우 40: 선초점 조절부
42: P 렌즈 44: P 렌즈 구동부
46: 제1 모니터링 부재 48: 제어부
50: 제2 모니터링 부재 S: 기판
L: 레이저 빔 L1, L2, L3: 라인 빔

Claims (14)

  1. 병렬로 배열된 형태로 나란히 진행되는 복수 개의 라인빔 형태의 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기;
    복수 개의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계;
    상기 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판이 탑재되는 스테이지를 포함하는 챔버; 및
    상기 광학계를 통과하여 조사되는 상기 레이저 빔의 선초점을 조절하여 상기 기판으로 진행되는 상기 레이저 빔의 최종 초점을 조절하는 선초점 조절부를 포함하며,
    상기 선초점 조절부는,
    상기 광학계의 복수 개의 렌즈들 중 최종단에 위치하는 P 렌즈;
    상기 P 렌즈의 위치를 변동시키는 P 렌즈 구동부;
    상기 P 렌즈를 통과한 레이저 빔의 선초점을 모니터링하는 제1 모니터링 부재; 및
    상기 모니터링된 레이저 빔의 선초점 정보를 입력하고 상기 P 렌즈가 구동하도록 상기 P 렌즈 구동부에 제어신호를 전달하는 제어부를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에서,
    상기 P 렌즈 구동부는,
    압전 모터(piezo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)로 형성되는 레이저 결정화 장치.
  4. 제 1 항에서,
    상기 P 렌즈 구동부는,
    상기 P 렌즈의 양측에 배치되어, 상기 P 렌즈를 상기 기판의 길이 방향에 수직한 방향으로 구동시키는 레이저 결정화 장치.
  5. 제 4 항에서,
    상기 P 렌즈 구동부는,
    상기 P 렌즈의 양측을 동시에 이동시키는 레이저 결정화 장치.
  6. 제 4 항에서,
    상기 P 렌즈 구동부는,
    상기 P 렌즈의 양측을 각각 이동시키는 레이저 결정화 장치.
  7. 제 1 항에서,
    상기 제1 모니터링 부재는,
    상기 챔버의 윈도우의 양측에 구비되는 빔 커터 상에 배치되는 레이저 결정화 장치.
  8. 제 7 항에서,
    상기 제1 모니터링 부재는,
    상기 빔 커터에 의해 잘려지는 레이저 빔의 장축의 일부를 모니터링하는 레이저 결정화 장치.
  9. 제 1 항에서,
    상기 스테이지 상에 배치되며, 상기 레이저 빔의 단축의 폭을 모니터링하는 제2 모니터링 부재를 더 포함하는 레이저 결정화 장치.
  10. 제 9 항에서,
    상기 제2 모니터링 부재는 상기 스테이지의 평면 방향에 수직인 방향으로 이동하도록 형성되는 레이저 결정화 장치.
  11. 제 9 항에서,
    상기 제2 모니터링 부재는 상기 스테이지의 중앙 영역에 배치되는 레이저 결정화 장치.
  12. 제 9 항에서,
    상기 제2 모니터링 부재는 상기 레이저 빔의 단축 방향에 평행한 방향으로 이동하도록 형성되는 레이저 결정화 장치.
  13. 제 9 항에서,
    상기 제2 모니터링 부재는 상기 레이저 빔의 장축 방향에 평행한 방향으로 이동하도록 형성되는 레이저 결정화 장치.
  14. 제 9 항에서,
    상기 제2 모니터링 부재는 상기 스테이지의 전면에 걸쳐 복수 개로 형성되는 레이저 결정화 장치.
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