KR20050003235A - 레이저 조사 장비 및 그 응용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물질의 결정화 장비로 사용되는 레이저 조사 장치에서 레이저 빔을 분산시켜 마스크에 입사시키는 레이저 조사 장비 및 그 응용 방법에 관한 것이다.
본 발명은 레이저 빔을 분산시키는 장치를 이용하여 발생되는 레이저가 복수 개의 미러를 통과하면서 전기적인 스위치 신호 또는 미러의 배치에 따른 기계적인 작동 방법에 따라 레이저 빔을 순차적으로 각기 다른 경로로 반사시켜 마스크 패턴에 분산시킴으로써 레이저 빔에 의한 마스크 손상(damage)을 줄여준다.
또한, 본 발명에 따르면 레이저 빔의 주파수를 높여 결정화를 진행할 수 있으므로 제조 수율이 높아지는 효과가 있다.

Description

레이저 조사 장비 및 그 응용 방법{laser irradiation equipment and the application method}
본 발명은 물질의 결정화 장비로 사용되는 레이저 조사 장치에서 레이저 빔을 분산시켜 마스크에 입사시키는 레이저 조사 장비 및 그 응용 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 그 중 색 재현성 등이 우수한 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 활발하게 개발되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을, 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치의 하부 기판은 화소 전극에 신호를 인가하기 위한 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판으로 박막을 형성하고 사진 식각하는 공정을 반복함으로써 이루어지고, 상부 기판은 컬러 필터를 포함하는 기판으로 컬러 필터는 적(R), 녹(G), 청(B)의 세 가지 색이 순차적으로 배열되어 있으며, 안료분산법이나 염색법, 전착법 등의 방법으로 제작된다.
일반적으로, 박막 트랜지스터에 사용되는 액티브층은 비정질 실리콘(amorphous silicon ; a-Si:H)이 주류를 이루고 있다. 이는 대면적으로 제작이 용이하여 생산성이 높고, 350℃ 이하의 낮은 기판온도에서 증착이 가능하여 저가의 절연기판을 사용할 수 있기 때문이다.
그러나, 수소화된 비정질 실리콘은 원자 배열이 무질서하기 때문에 약한 결합(weak Si-Si bond) 및 댕글링 본드(dangling bond)가 존재하여 빛 조사나 전기장 인가시 준 안정상태로 변화되어 박막트랜지스터 소자로 활용시 안정성이 문제로 대두되고 있다.
특히, 상기 비정질 실리콘은 빛 조사에 의해 특성이 저하되는 문제점이 있고, 표시화소 구동 소자의 전기적 특성(낮은 전계효과 이동도 : 0.1∼1.0㎠/V·s)과 신뢰성 저하로 인해 구동회로에 쓰기 어렵다.
더욱이, 액정표시장치용 액정패널의 해상도가 높아지면, 박막트랜지스터 기판의 게이트 배선 및 데이터 배선을 상기 TCP와 연결하는 기판 외부의 패드 피치(Pitch)가 짧아져 TCP 본딩 자체가 어려워진다.
그러나, 다결정 실리콘은 비정질 실리콘에 비하여 전계효과 이동도가 크기 때문에 기판 위에 구동회로를 만들 수 있어, 이 다결정 실리콘으로 기판에 직접 구동회로를 만들면 구동 IC 비용도 줄일 수 있고 실장도 간단해진다.
또한, 이러한 다결정 실리콘은 비정질 실리콘에 비해 전계효과 이동도가 100 내지 200 배 정도 더 크므로 응답 속도가 빠르고, 온도와 빛에 대한 안정성이 우수하다. 또한, 구동회로를 동일 기판 상에 형성할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 장점을 가지는 다결정 실리콘의 제조방법은 다양하게 알려져 있는데, 일반적으로 다결정 실리콘을 형성하기 위해서 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition)이나 저압 화학 기상 증착법(low pressure chemical vapor deposition)으로 비정질 실리콘을 증착한 후, 이를 다시 결정화하는 방법이 널리 사용되고 있다.
상기 비정질 실리콘을 이용하여 다결정 실리콘을 형성하는 방법으로는 비정질 실리콘 박막에 기판 온도를 250℃ 정도로 가열하면서 엑시머 레이저를 가해서 성장시키는 레이저 열처리(laser annealing) 방법과, 비정질 실리콘 상에 금속을 증착하여 금속을 씨드로 다결정 실리콘을 형성하는 금속유도 결정화(metal induced crystallization : MIC) 방법, 비정질 실리콘을 고온에서 장시간 열처리하여 형성하는 고상 결정화(solid phase crystallization : SPC) 방법 등이 있다.
한편, 상기 다결정 실리콘에는 다수 개의 결정립 및 이 결정립간의 경계내에 결정립계가 존재하는데, 결정립계는 전류흐름의 장애요소로 작용하므로, 신뢰성 있는 박막트랜지스터 소자를 제공하기 위해서는 결정립계를 줄이고 결정립을 좀 더 조대화시키는 것이 중요하다.
따라서, 이러한 점을 고려하여 실리콘을 단결정화 하는 방법이 큰 이슈로 떠오르고 있으며, 최근 들어 에너지원을 레이저로 하여 실리콘 결정의 측면성장을 유도하여 거대한 단결정 실리콘을 제조하는 SLS(sequential lateral solidification)(연속적인 측면 고상화 라함.)기술이 제안되었다.
상기 SLS 기술은 실리콘 그레인이 액상 실리콘과 고상 실리콘의 경계면에서 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장한다는 사실을 이용한 것으로, 레이저 에너지의 크기와 레이저 빔(laser beam)의 조사범위의 이동을 적절하게 조절하여 실리콘 그레인을 소정의 길이만큼 측면성장 시킴으로서 비정질 실리콘 박막을 결정화시키는 것이다.
이러한 SLS기술을 실현하기 위한 레이저 조사 장비는 이하, 도 1에 도시한 바와 같다.
도 1을 참조하면, 상기 레이저 조사 장비(132)는 레이저 빔(134)을 발생하는 레이저 빔 발생 장치(136)와, 상기 레이저 빔 발생 장치(136)를 통해 방출된 레이저 빔(134)을 집속시키고 에너지가 균일하도록 여러 개의 렌즈의 집합체로 이루어진 광학계(140)와, 상기 광학계(140)를 통과한 레이저 빔(134)을 기판(144)으로 반사하는 미러(142)와, 상기 미러(142)에 의해서 반사된 레이저 빔(134)을 기판(144)으로 조사시키며 동일한 패턴을 복수 개 형성하고 있는 마스크(138)와, 상기 기판(144)을 이동하는 X-Y스테이지(146)로 구성된다.
상기 레이저 빔 발생 장치(136)는 광원에서 가공되지 않은 레이저 빔을 방출시키고, 어테뉴에이터(미도시)를 통과시켜 레이저 빔의 에너지 크기를 조절하고, 조사된 레이저 빔(134)은 상기 광학계(140)로 입사된다.
상기 광학계(140)는, 예를 들어 레이저 빔(134)을 집속시키는 집속 렌즈 등의 광학 기구들의 집합이며, 상기 레이저 빔 발생 장치(136)로부터 출사된 레이저 빔(134)을 입사시켜 소정의 빔 형상으로 성형하여 미러(142)로 출사한다.
상기 미러(142)는 상기 광학계(140)에 의해 소정의 빔 형상으로 성형된 레이저 빔을 반사시키는 반사면을 가지며, 상기 미러(142)는 레이저 빔(134)이 반사면에 닿은 후 반사되어 기판(144)에 수직하게 조사될 수 있도록 소정의 각도를 가지고 기판(144) 상에 배치되어 있다.
상기 미러(142)를 통해서 반사되어 조사되는 레어저 빔(134)은 마스크(138)로 조사되며, 상기 마스크(138)에는 동일한 패턴이 복수 개 형성되어져 있으며 각 패턴은 투과 영역(A)와 차단 영역(B)에 의해서 레이저 빔(134)을 원하는 형태로 투과시키게 된다.
상기와 같이 마스크(138)를 통과한 레이저 빔(134)은 마스크(138) 패턴의 형태로 기판(144)에 조사되게 되며, 상기 마스크(138)에 대응되는 위치에는 비정질 실리콘 박막이 형성된 기판(144)이 있으며, 상기 기판(144)은 X-Y스테이지(146)에 의해서 고정되어 있다.
따라서, 상기 레이저 빔 발생 장치(136)와 상기 마스크(138)는 한 위치에 고정되어 있는 구조임으로, 상기 기판(144)의 모든 영역을 결정화하기 위해서는 상기 X-Y스테이지(146)를 미소하게 이동하여 줌으로써 결정 영역을 확대해 나갈 수 있다.
전술한 구성에서, 상기 마스크(138)의 복수의 패턴은 상기 레이저 빔(134)을통과시키는 투과 영역인 다수의 슬릿(A)과, 레이저 빔을 흡수하는 상기 투과 영역(A)사이의 영역인 차단 영역(B)으로 구분된다.
즉, 레이저를 이용한 결정화 방법은 상기 투과 영역(A)과 차단 영역(B)으로 구성된 마스크(138) 상부에 레이저를 조사하면 마스크(138)의 투과 영역(A)의 형상에 따라 레이저 빔(laser beam)의 패턴이 정의되며, 기판(144) 상에 형성된 비정질 박막은 레이저 빔(134)의 패턴대로 결정화가 이루어진다.
종래에는 상기 마스크(138)의 투과 영역(A)과 반사 영역(B)을 스트라이프(stripe)형태로 엇갈려 구성하고, 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴으로 비정질 실리콘을 결정화 하는 과정에서, 비정질 실리콘이 증착된 기판이 x축과 y축으로 ㎛단위로 이동하면서 점진적인 결정화를 이루는 방식이다.
그러나, 이와 같은 방식은 결정화를 진행하는 공정 중 기판을 이동하는 시간이 차지하는 비율이 크며, 따라서 공정수율을 저하하는 단점이 있다.
또한, 전술한 바와 같은 구조를 가지는 레이저 조사 장비는 일반적으로 동일한 패턴이 여러 개 존재하는 마스크에 레이저 빔이 한 패턴에만 조사되어 결정화가 이루어지며, 한 패턴이 손상(damage)되면 옆의 패턴을 이용하여 결정화를 진행하는 방식을 사용한다.
그러나, 이와 같은 방법의 경우에는 레이저 펄스가 증가하면 마스크의 손상이 커지므로 마스크의 수명이 짧아질 뿐만 아니라, 상기 마스크에 손상을 주지 않기 위해 레이저 빔의 주파수에 한계가 있게 되므로 제조 수율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 액정 표시 장치에서 다결정 실리콘으로 이루어지는 박막 트랜지스터를 제조하는 데 있어서 입사되는 레이저 빔을 분산시키는 장치를 이용하여 상기 분산된 레이저가 레이저 마스크에 형성되어 있는 복수 개의 동일한 패턴에 순서대로 통과하여 레이저 마스크의 손상을 줄이고 높은 레이저 주파수를 사용하여 결정화를 진행함으로써 제조 수율을 향상시킬 수 있는 레이저 조사 장비 및 그 운용 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 레이저 조사 장비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 전기적인 장치를 이용한 레이저 빔 분산 장치를 구비하는 레이저 조사 장비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 도 2의 레이저 조사 장비를 이용하여 기판 상의 비정질 실리콘을 결정화하는 방법을 보여주는 도면.
도 4는 기판에 조사되는 레이저 빔 패턴을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 기계적인 장치를 이용한 레이저 빔 분산 장치를 구비하는 레이저 조사 장비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 기계적인 방법의 레이저 분산 장치를 개략적으로 보여주는 정면도.
도 7은 도 5의 레이저 조사 장비를 이용하여 기판 상의 비정질 실리콘을 결정화하는 방법을 보여주는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
232, 332 : 레이저 조사 장비 234, 334 : 레이저 빔
236, 336 : 레이저 빔 발생 장치 238, 338 : 마스크
240, 340 : 광학계 242, 342 : 미러
244, 344 : 기판 245 : 레이저 빔 패턴
246, 346 : 스테이지 250, 350 : 레이저 분산 장치
351 : 미러 축 352 : 레이저 조사 위치
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 조사 장비는, 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생 장치와; 상기 레이저 빔 발생 장치로부터 발생된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 하는 광학 시스템과; 상기 광학 시스템으로부터 입사되는 레이저 빔을 순차적으로 다른 경로로 반사시켜 레이저 빔 펄스를 분산하는 레이저 분산 장치와; 상기 레이저 분산 장치에 의해서 입사되는 레이저 빔을 통과시키는 다수의 동일한 패턴을 가지는 마스크와; 상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 미소하게 움직이는 이동 스테이지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치로부터 다른 경로로 순차적으로 입사되는 레이저 빔은 각 경로에 대응되는 동일한 패턴을 통과하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치는 다수의 미러로 구성되며, 각 미러가 전기적인 스위치 신호에 의해서 레이저 빔을 투과 또는 반사시키는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치는 다수의 미러로 구성되며, 각 미러는 미러 축의 둘레에 등간격으로 지지되며 미러 축의 길이에 대해서 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 미러 축은 레이저 빔이 입사되는 축과 평행한 것을 특징으로 한다.
상기 미러 축은 등속도로 회전되며 레이저 빔이 입사되는 위치와 각 미러의 중심이 동기되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 조사 장비는, 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생 장치와; 상기 레이저 빔 발생 장치로부터 발생된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하는 광학 시스템과; 상기 광학 시스템으로부터 입사되는 레이저 빔이 다수의 미러에 인가되는 전기적인 스위치 신호에 의해서 반사 또는 투과되어 레이저 빔 펄스가 분산되는 레이저 분산 장치와; 상기 분산되어 조사되는 레이저 빔을 통과시키는 동일한 패턴을 복수 개 형성하고 있는 마스크와; 상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 미소하게 움직이는 이동 스테이지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다
상기 레이저 분산 장치에서 각 미러에 인가되는 전기적인 스위치 신호의 온/오프에 의해서 미러가 반사/투과 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 미러는 소정 각도를 가지고 평행하게 일정 간격으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치로부터 순차적으로 분산되는 레이저 빔은 서로 다른 경로로 마스크에 입사되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치로부터 마스크로 순차적으로 입사되는 레이저 빔은 대응되는 각 패턴을 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 조사 장비의 응용 방법은, 레이저 빔 발생 장치로부터 레이저 빔이 펄스(pulse) 형태로로 방사되는 단계와; 상기 방사된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하여 레이저 분산 장치로 입사시키는 단계와; 상기 레이저 분산 장치로 입사되는 레이저 빔 펄스가 전기적인 스위치 신호에 의해서 분산되어 각기 다른 경로로 마스크에 조사되는 단계와; 상기 마스크로 조사되는 레이저 빔이 각 경로에 대응되는 마스크 패턴에 순차적으로 통과되는 단계와; 상기 마스크 패턴을 통과한 레이저 빔 패턴은 이동하는 기판 상에 소정 겹쳐져서 조사되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치는 다수의 미러가 평행하게 일정 간격으로 배열되어 있으며 각 미러는 전기적인 스위치 신호가 온/오프(on/off)됨에 따라 레이저 빔을 반사/투과시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 조사 장비는, 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생 장치와; 상기 레이저 빔 발생 장치로부터 발생된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하는 광학 시스템과; 상기 광학 시스템으로부터 입사되는 레이저 빔이 미러 축에 의해서 회전되는 다수의 미러에 의해서 차례로 반사되어 레이저 빔 펄스를 순차적으로 각기 다른 경로로 분산시키는 레이저 분산 장치와; 상기 레이저 분산 장치에서 순차적으로 입사되는 레이저 빔을 통과시키는 다수의 동일한 패턴을 가지는 마스크와; 상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 미소하게 움직이는 이동 스테이지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치로부터 서로 다른 경로로 마스크로 입사되는 레이저 빔은 각 경로에 대응되는 패턴을 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 미러는 미러 축의 둘레에 등간격으로 지지되며 미러 축의 길이에 대해서 각 미러가 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 미러 축은 레이저 빔이 입사되는 축과 평행한 것을 특징으로 한다.
상기 미러 축은 등속도로 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 조사 장비의 응용 방법은, 레이저 빔 발생 장치로부터 레이저 빔이 펄스(pulse) 형태로로 방사되는 단계와; 상기 방사된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하여 레이저 분산 장치로 입사시키는 단계와; 상기 레이저 분산 장치로 입사되는 레이저 빔은 미러 축에 의해서 회전되는 다수의 미러에 의해서 차례로 반사되어 레이저 빔 펄스가 순차적으로 분산되어 마스크에 조사되는 단계와; 상기 마스크에 조사되는 레이저 빔이 각 경로에 대응되는 마스크 패턴에 순차적으로 통과되는 단계와; 상기 마스크 패턴을 통과한 레이저 빔이 이동하는 기판 상에 소정 겹쳐져서 조사되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 빔은 레이저 분산 장치의 고정된 위치로 입사되고, 다수의 미러는 회전되면서 레이저 빔이 입사되는 위치에 동기화되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치에서 분산되어 마스크로 조사되는 레이저 빔은 서로 다른 경로로 순차적으로 조사되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 분산 장치에서 다수의 미러는 미러 축의 둘레에 등간격으로 지지되며 미러 축의 길이에 대해서 각 미러가 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 레이저 조사 장비에 대해서 실시예를 들어 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 전기적인 장치를 이용한 레이저 빔 분산 장치를 구비하는 레이저 조사 장비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 레이저 조사 장비(232)는 레이저 빔(234)을 발생하는 레이저 빔 발생 장치(236)와, 상기 레이저 빔 발생 장치(236)를 통해 방출된 레이저 빔(234)을 집속시키고 에너지가 균일하도록 여러 개의 렌즈의 집합체로 이루어진 광학계(240)와, 상기 광학계(240)를 통과한 레이저 빔(234)을 다수의 미러(242)를 이용하여 분산하여 기판(244)으로 반사하는 레이저 분산 장치(250)와, 상기 미러(242)에 의해서 분산되어 반사된 레이저 빔(234)을 소정의 형태로 기판(244)으로 조사시키며 동일한 패턴을 복수개 형성하고 있는 마스크(238)와, 상기 기판(244)을 이동하는 X-Y스테이지(246)로 구성된다.
상기 레이저 빔 발생 장치(236)는 광원에서 가공되지 않은 레이저 빔(234)을 방출시키고, 어테뉴에이터(미도시)를 통과시켜 레이저 빔(234)의 에너지 크기를 조절하고, 조사된 레이저 빔(234)은 상기 광학계(240)로 입사된다.
상기 광학계(240)는, 예를 들어 레이저 빔(234)을 집속시키는 집속 렌즈 등의 광학 기구들의 집합이며, 상기 레이저 빔 발생 장치(236)로부터 출사된 레이저 빔(234)을 입사시켜 소정의 빔 형상으로 성형하여 레이저 분산 장치(250)로 출사한다.
상기 레이저 분산 장치(250)는 상기 광학계(240)에 의해 소정의 빔 형상으로 입사된 레이저 빔(234)을 전기 스위치 신호(electric switch signals)에 의해서 투과 또는 반사시키는 복수개의 미러(242)를 가진다.
예를 들어, 상기 미러(242)는 전기 스위치 신호가 온(on)되면 소정 각도로 입사되는 레이저 빔(234)을 반사시켜 기판(244)에 수직하게 조사되도록 한다.
또한, 상기 미러(242)는 전기 스위치 신호가 오프(off)되면 소정 각도로 입사되는 레이저 빔(234)을 그대로 투과시키도록 한다.
이때, 상기 레이저 분산 장치(250)에서 복수 개의 미러(242)들 중에서 적어도 하나는 전기 스위치 신호가 온되어야 하며, 바람직하게는 미러(242)에 순차적으로 전기 스위치 신호가 온되어야 한다.
즉, 상기 레이저 분산 장치(250)로 입사되는 레이저는 전기 스위치 신호가 오프인 미러(242)는 통과하고 온인 미러(242)에서 반사되어 마스크(238)로 조사된다.
상기 마스크(238)에는 동일한 형태의 복수 개의 패턴이 형성되어져 있으며, 각 패턴은 투과 영역(A)와 차단 영역(B)으로 이루어져 있으며 레이저 빔(234)을 원하는 패턴의 형태로 기판(244)에 투과시키게 된다.
상기 레이저 분산 장치(250)에서 발생되는 레이저 빔(234)이 마스크(238)를 통과하여 마스크(238) 패턴의 형태로 기판(244)에 조사되게 되며, 상기 마스크(238)에 대응되는 위치에는 비정질 실리콘 박막이 형성된 기판(244)이 있으며, 상기 기판(244)은 X-Y스테이지(246)에 의해서 고정되어 있다.
따라서, 상기 레이저 빔 발생 장치(236)와 상기 마스크(238)는 한 위치에 고정되어 있는 구조임으로, 상기 기판(244)의 모든 영역을 결정화하기 위해서는 상기 X-Y스테이지(246)를 미소하게 이동하여 줌으로써 결정 영역을 확대해 나갈 수 있다.
보다 구체적으로 설명하기 위하여 예를 들면, 마스크(238)에 8개의 동일한 패턴이 형성되어 있고 레이저 빔이 조사되는 마스크(238)가 견딜 수 있는 레이저 펄스가 50Hz라고 하면, 본 발명에 따른 레이저 분산 장치(250)를 이용하면 400Hz(8 × 50Hz = 400Hz)의 레이저 주파수를 이용할 수 있게 된다.
즉, 400Hz의 레이저 주파수로 조사되는 레이저 빔(234)은 레이저 분산 장치(250)에 의해서 상기 마스크(238)의 각각의 패턴(8개)에 대해서 50Hz의 레이저 주파수로 입사되는 것과 같으므로 레이저에 의한 마스크(238) 손상을 방지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 구성을 가지는 레이저 조사 장비(232)를 이용하여 기판 상의 비정질 실리콘을 결정화하는 방법을 도 3에 도시하였다.
먼저, 레이저 빔 발생 장치(236)에서 발생된 레이저 빔(234)이 상기 광학계(240)를 통과하여 레이저 분산 장치(250)로 입사된다.
이때, 상기 레이저 분산 장치(250)는 복수 개의 미러(242, ①~⑧)를 포함하고 있으며, 각각의 미러(242)는 전기 스위치 신호에 의해서 온(on), 오프(off)되어 입사되는 레이저 빔(234)을 반사 또는 투과한다.
그리고, 상기 마스크(238)는 복수의 패턴(ⓐ~ⓗ)을 형성하고 있으며, 상기 레이저 빔(234)을 통과시키는 다수의 스트라이프 형태의 투과 영역(A)과, 레이저 빔(234)을 흡수하는 상기 투과 영역(A)사이의 영역인 차단 영역(B)으로 구분된다.
먼저, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 레이저 분산 장치(250)로 입사된 레이저 빔(234)은 동일한 패턴을 복수 개 가지는 마스크(238)로 반사되어 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판(244)으로 조사된다.
이때, 상기 레이저 분산 장치(250)에서는 첫번째 미러(①)만 전기 스위치 신호가 온되고 나머지 미러들은 오프된다.
그러면, 상기 마스크(238)는 투과 영역(A)이 스트라이프 형태인 패턴을 가지고 있으므로 레이저 빔이 첫번째 마스크 패턴(ⓐ)을 통과하여 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴으로 기판(244)에 조사된다.
즉, 상기 레이저 빔(234)에 노출된 기판(244) 위의 비정질 실리콘 부분은 용융된 후 곧 고상화되며 이 과정에서 레이저 빔(244)에 조사되지 않은 고상의 비정질 실리콘 영역과 레이저 빔에 조사된 액상의 실리콘 영역의 양 계면으로부터 실리콘 그레인(grain)들이 측면성장한다.
이어서, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 분산 장치(250)에서 두번째 미러(②)의 전기 스위치 신호가 온되고 나머지 미러들은 오프된다.
그러면, 상기 레이저 분산 장치(250)의 두번째 미러(②)에서 반사되어 나온 레이저 빔(234)은 상기 마스크(238)의 두번째 패턴(ⓑ)을 통과하여 기판(244)에 조사된다.
이때, 상기 비정질 실리콘이 증착된 기판(244)이 약간 가로방향으로 이동하고 기판(244)으로 조사된 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴은 앞서 결정화된 영역과 약간 겹치도록 조사된다.
즉, 상기 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판(244)을 한 번의 레이저 빔(234)의 조사에 의하여 형성되는 실리콘 그레인의 성장길이보다 작은 정도로 이동시키면, 레이저 빔에 노출된 비정질 실리콘 부분은 용융된 후, 1차 조사때와 마찬가지로 실리콘 그레인이 성장된다.
이 때, 레이저 빔의 1차 조사에 의하여 형성된 실리콘 그레인은 계면에서 결정화의 씨드(seed)로 작용하여 계속적으로 측면성장한다. 그래서 실리콘 그레인은 레이저 빔이 이동하는 방향으로 성장하는 결과를 가진다.
이어서, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 분산 장치(250)에서 세번째 미러(③)의 전기 스위치 신호가 온되고 나머지 미러들은 오프된다.
그러면, 상기 레이저 분산 장치(250)에서 반사되어 나온 레이저 빔(234)은 상기 마스크(238)의 세번째 패턴(ⓒ)을 통과하여 기판(244)에 조사된다.
이때, 상기 비정질 실리콘이 증착된 기판(244)이 약간 가로방향으로 이동하고 기판(244)으로 조사된 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴은 앞서 결정화된 영역과 약간 겹치도록 조사된다.
즉, 상기 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판(244)을 한 번의 레이저 빔의 조사에 의하여 형성되는 실리콘 그레인의 성장길이보다 작은 정도로 이동시키면, 레이저 빔에 노출된 비정질 실리콘 부분은 용융된 후, 1차, 2차 조사때와 마찬가지로 실리콘 그레인이 성장된다.
이 때, 레이저 빔의 2차 조사에 의하여 형성된 실리콘 그레인은 계면에서 결정화의 씨드(seed)로 작용하여 계속적으로 측면성장한다. 그래서 실리콘 그레인은 레이저 빔이 이동하는 방향으로 계속적으로 성장한다.
상기와 같은 방법으로 400Hz의 레이저 주파수로 레이저 분산 장치(250)로 입사되는 레이저 빔(234)은 온/오프를 순차적으로 반복하는 미러들(①~⑧)에 의해서 반사되어 동일한 패턴을 가지는 마스크(238)의 각각의 패턴(ⓐ~ⓗ)으로 분산되어 50Hz의 레이저 주파수로 순서대로 입사된다.
그리고, 상기 마스크(238)의 패턴(ⓐ~ⓗ)을 모두 통과한 레이저 빔 패턴은 도 4에 나타낸 바와 같이, 각각의 레이저 빔 패턴(245, ⓐ'~ⓗ')이 소정 겹쳐져서 결정화가 진행된다(도 3의 (d)에 도시됨)
상기와 같이 기판상의 레이저 빔 패턴(ⓐ'~ⓗ')이 소정 겹쳐지기 위해서는 비정질 실리콘을 형성하고 있는 기판이 x축과 y축으로 ㎛단위로 이동하면서 점진적으로 결정화를 이룬다.
상술한 바와 같은 비정질 실리콘 박막을 이동시키고, 레이저 빔을 조사하여 실리콘 박막을 용융시키고 고상화하는 실리콘 결정화 공정을 반복적으로 실시하여 실리콘 그레인의 길이를 원하는 크기로 키울 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 기계적인 장치를 이용한 레이저 빔 분산 장치를 구비하는 레이저 조사 장비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 레이저 조사 장비(332)는 레이저 빔(334)을 발생하는 레이저 빔 발생 장치(336)와, 상기 레이저 빔 발생 장치(336)를 통해 방출된 레이저 빔(334)을 집속시키고 에너지가 균일하도록 여러 개의 렌즈의 집합체로 이루어진 광학계(340)와, 상기 광학계(340)를 통과한 레이저 빔(334)을 분산하여 기판(344)으로 반사하는 레이저 분산 장치(350)와, 상기 미러(342)에 의해서 분산되어 반사된 레이저 빔(334)을 소정의 형태로 기판(344)으로 조사시키며 동일한 패턴을 복수개 형성하고 있는 마스크(338)와, 상기 기판(344)을 이동하는 X-Y스테이지(346)로 구성된다.
상기 레이저 빔 발생 장치(336)는 광원에서 가공되지 않은 레이저 빔(334)을 방출시키고, 어테뉴에이터(미도시)를 통과시켜 레이저 빔의 에너지 크기를 조절하고, 조사된 레이저 빔(334)은 상기 광학계(340)로 입사된다.
상기 광학계(340)는, 예를 들어 레이저 빔(334)을 집속시키는 집속 렌즈 등의 광학 기구들의 집합이며, 상기 레이저 빔 발생 장치(336)로부터 출사된 레이저 빔(334)을 입사시켜 소정의 빔 형상으로 성형하여 레이저 분산 장치(350)로 출사한다.
이때, 상기 레이저 빔(334)은 레이저 분산 장치(350)의 소정 위치(352)로 입사되고, 다수의 미러(342)는 회전되면서 레이저 빔(334)이 입사되는 위치(352)에 동기화된다.
상기 레이저 분산 장치(350)는 상기 광학계(340)에 의해 소정의 빔 형상으로 입사되는 레이저 빔(334)을 기계적인 방법으로 분할하는데, 하나의 축(351)에 서로 다른 깊이(depth)를 가지는 복수 개의 미러(342, ①~⑧)를 구비하고 이를 회전 방향으로 등속으로 회전시켜 각각의 미러(342)에 대해서 레이저 빔(334)을 서로 다른 경로로 분산하여 반사시킨다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 미러(342)는 미러 축(351)을 중심으로 등간격으로 복수 개(①~⑧) 형성되어 있으며, 각각의 미러(342)는 축의 길이 방향에 대해서도 차례로 일정 간격 이격되도록 형성한다.
또한, 상기 미러(342)는 소정 각도로 기울어져 배치되며 입사되는 레이저 빔(334)을 기판(344)에 수직한 방향으로 반사한다.
상기와 같은 기계적인 구성을 가지는 레이저 분산 장치(350)는 상기 미러 축(351)을 중심으로 등속으로 회전하여 레이저 빔(334)의 트리거링(triggering)과 동기화를 시켜 레이저 조사 위치(352)로 각 미러(342)가 순차적으로 위치할 수 있도록 하며, 동기화된 레이저 빔(334)이 각각의 미러(①~⑧)에 의해서 다른 경로로 진행하여 분할된다.
한편, 상기 마스크(338)에는 동일한 형태의 복수 개의 패턴이 형성되어져 있으며, 각 패턴은 투과 영역(A)와 차단 영역(B)으로 이루어져 있으며 레이저 빔(334)을 원하는 패턴의 형태로 기판(344)에 투과시키게 된다.
상기 레이저 분산 장치(350)에서 발생되는 레이저 빔(334)이 마스크(338)를 통과하여 마스크(338)에 형성되어 있는 패턴의 형태로 기판(344)에 조사되게 되며, 상기 마스크(338)에 대응되는 위치에는 비정질 실리콘 박막이 형성된 기판(344)이 있으며, 상기 기판(344)은 X-Y스테이지(346)에 의해서 고정되어 있다.
따라서, 상기 레이저 빔 발생 장치(336)와 상기 마스크(338)는 한 위치에 고정되어 있는 구조임으로, 상기 기판(344)의 모든 영역을 결정화하기 위해서는 상기 X-Y스테이지(346)를 미소하게 이동하여 줌으로써 결정 영역을 확대해 나갈 수 있다.
보다 구체적으로 설명하기 위하여 예를 들면, 마스크(338)에 8개의 동일한 패턴이 형성되어 있고 레이저 빔(334)이 조사되는 마스크(338)가 견딜 수 있는 레이저 주파수가 50Hz라고 하면, 본 발명에 따른 레이저 분산 장치(350)를 이용하면 400Hz(8 × 50Hz = 400Hz)의 레이저 주파수를 이용할 수 있게 된다.
즉, 400Hz의 레이저 주파수로 조사되는 레이저 빔(334)은 레이저 분산 장치(350)에 의해서 상기 마스크(338)의 각각의 패턴(8개)에 대해서 50Hz의 레이저 주파수로 입사되는 것과 같으므로 레이저에 의한 마스크 손상을 방지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 구성을 가지는 레이저 조사 장비(350)를 이용하여 기판 상의 비정질 실리콘을 결정화하는 방법을 도 7에 도시하였다.
여기서, 상기 레이저 빔 발생 장치(336)에서 발생된 레이저 빔(334)이 상기 광학계(340)를 통과하여 레이저 분산 장치(350)로 입사된다.
이때, 상기 레이저 분산 장치(350)는 복수 개의 미러(342, ①~⑧)를 포함하고 있으며, 각각의 미러(342)는 미러 축(351)에 의해서 서로 다른 깊이(depth)를 가지도록 구성되어 있으며, 상기 미러 축(351)이 회전되면서 각각의 미러(342)와 레이저 빔의 트리거링이 동기화된다.
그리고, 상기 마스크(338)는 복수의 패턴(ⓐ~ⓗ)을 형성하고 있으며, 상기레이저 빔(334)을 통과시키는 다수의 스트라이프 형태의 투과 영역(A)과, 레이저 빔을 흡수하는 상기 투과 영역(A)사이의 영역인 차단 영역(B)으로 구분된다.
먼저, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 레이저 분산 장치(350)로 입사된 레이저 빔(334)은 동일한 패턴을 복수 개 가지는 마스크(338)로 반사되어 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판(344)으로 조사된다.
이때, 상기 레이저 분산 장치(350)에서는 입사되는 레이저 빔(334)의 펄스가 첫번째 미러(①)와 동기화되고 이 첫번째 미러(①)에 의해서 레이저 빔(334)이 반사되어 기판(344)에 수직하게 조사된다.
그러면, 상기 마스크(338)는 투과 영역이 스트라이프 형태인 패턴을 가지고 있으므로 레이저 빔(334)이 첫번째 마스크 패턴(ⓐ)을 통과하여 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴으로 비정질 실리콘을 결정화 한다.
즉, 상기 레이저 빔(334)에 노출된 비정질 실리콘 부분은 용융된 후 곧 고상화되며 이 과정에서 레이저 빔(334)에 조사되지 않은 고상의 비정질 실리콘 영역과 레이저 빔에 조사된 액상의 실리콘 영역의 양 계면으로부터 실리콘 그레인(grain)들이 측면성장한다.
이어서, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 분산 장치(350)에서 미러 축(351)이 회전하여 두번째 미러(②)가 첫번째 미러(①)의 위치에 배치되고(레이저 조사 위치(352) 일치) 레이저 빔의 펄스와 두번째 동기화가 이루어진다.
그러면, 상기 레이저 분산 장치(350)에 입사되는 레이저 빔(334)은 두번째 미러(②)에 의해서 반사되어 상기 마스크(338)의 두번째 패턴(ⓑ)을 통과하여기판(344)에 조사된다.
이때, 상기 비정질 실리콘이 증착된 기판(344)이 약간 가로방향으로 이동하고 기판(344)으로 조사된 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴은 앞서 결정화된 영역과 약간 겹치도록 조사된다.
즉, 상기 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판(344)을 한 번의 레이저 빔(334)의 조사에 의하여 형성되는 실리콘 그레인의 성장길이보다 작은 정도로 이동시키면, 레이저 빔(334)에 노출된 비정질 실리콘 부분은 용융된 후, 1차 조사때와 마찬가지로 실리콘 그레인이 성장된다.
이 때, 레이저 빔의 1차 조사에 의하여 형성된 실리콘 그레인은 계면에서 결정화의 씨드(seed)로 작용하여 계속적으로 측면성장한다. 그래서 실리콘 그레인은 레이저 빔이 이동하는 방향으로 성장하는 결과를 가진다.
이어서, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 분산 장치(350)에서 미러 축(351)이 회전하여 세번째 미러(③)가 레이저 빔(334)이 조사되는 위치(이전, 두번째 미러(②)의 위치)에 배치되고(레이저 조사 위치(352) 일치) 조사되는 레이저 빔 펄스와 세번째 동기화가 이루어진다.
그러면, 상기 레이저 분산 장치(350)에서 반사되어 나온 레이저 빔(334)은 상기 마스크(338)의 세번째 패턴(ⓒ)을 통과하여 기판(344)에 조사된다.
이때, 상기 비정질 실리콘이 증착된 기판(344)이 약간 가로방향으로 이동하고 기판(344)으로 조사된 스트라이프 형태의 레이저 빔 패턴은 앞서 결정화된 영역과 약간 겹치도록 조사된다.
즉, 상기 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판(344)을 한 번의 레이저 빔의 조사에 의하여 형성되는 실리콘 그레인의 성장길이보다 작은 정도로 이동시키면, 레이저 빔(334)에 노출된 비정질 실리콘 부분은 용융된 후, 1차, 2차 조사때와 마찬가지로 실리콘 그레인이 성장된다.
이 때, 레이저 빔의 2차 조사에 의하여 형성된 실리콘 그레인은 계면에서 결정화의 씨드(seed)로 작용하여 계속적으로 측면성장한다. 그래서 실리콘 그레인은 레이저 빔이 이동하는 방향으로 계속적으로 성장한다.
상기와 같은 방법으로 400Hz의 레이저 주파수로 레이저 분산 장치(350)로 입사되는 레이저 빔(334)은 미러 축(351)에 의해서 회전되어 레이저 빔(334)이 조사되는 위치(352)에 순차적으로 배치되는 미러들(342, ①~⑧)에 의해서 각기 다른 경로로 반사되어 동일한 패턴을 가지는 마스크(338)의 각각의 패턴(ⓐ~ⓗ)으로 50Hz의 레이저 주파수로 순서대로 입사된다.
그리고, 상기 마스크(338)의 패턴(ⓐ~ⓗ)을 모두 통과한 레이저 빔 패턴은 도 4에 도시한 바와 같이, 각각의 레이저 빔 패턴(245, ⓐ'~ⓗ')이 소정 겹쳐져서 결정화가 진행된다(도 7의 (d)에 도시됨)
상기와 같이 기판(344) 상의 레이저 빔 패턴(ⓐ'~ⓗ')이 소정 겹쳐지기 위해서는 비정질 실리콘을 형성하고 있는 기판(344)이 x축과 y축으로 ㎛단위로 이동하면서 점진적으로 결정화를 이룬다.
상술한 바와 같은 비정질 실리콘 박막을 이동시키고, 레이저 빔을 조사하여 실리콘 박막을 용융시키고 고상화하는 실리콘 결정화 공정을 반복적으로 실시하여실리콘 그레인을 원하는 크기로 키울 수 있다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 실시예에서, 레이저 분할 장치는 8개의 미러를 가지고 마스크는 8개의 동일한 패턴을 가지는 것으로 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 레이저 조사 장비 및 그 응용 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명에 따르면, 레이저 빔 조사 장치에서 발생되는 레이저가 복수 개의 미러를 통과하면서 전기적인 스위치 신호 또는 미러의 배치에 따른 기계적인 작동 방법에 따라 레이저 빔을 순차적으로 각기 다른 경로로 반사시켜 마스크 패턴에 분산시킴으로써 레이저 빔에 의한 마스크 손상(damage)을 줄여 레이저 마스크의 수명을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 레이저 빔의 주파수를 높여 결정화를 진행할 수 있으므로 제조 수율이 높아지는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생 장치와;
    상기 레이저 빔 발생 장치로부터 발생된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 하는 광학 시스템과;
    상기 광학 시스템으로부터 입사되는 레이저 빔을 순차적으로 다른 경로로 반사시켜 레이저 빔 펄스를 분산하는 레이저 분산 장치와;
    상기 레이저 분산 장치에 의해서 입사되는 레이저 빔을 통과시키는 다수의 동일한 패턴을 가지는 마스크와;
    상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 미소하게 움직이는 이동 스테이지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치로부터 다른 경로로 순차적으로 입사되는 레이저 빔은 각 경로에 대응되는 동일한 패턴을 통과하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치는 다수의 미러로 구성되며, 각 미러가 전기적인 스위치 신호에 의해서 레이저 빔을 투과 또는 반사시키는 것을 특징으로 하는 레이저조사 장비.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치는 다수의 미러로 구성되며, 각 미러는 미러 축의 둘레에 등간격으로 지지되며 미러 축의 길이에 대해서 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 미러 축은 레이저 빔이 입사되는 축과 평행한 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 미러 축은 등속도로 회전되며 레이저 빔이 입사되는 위치와 각 미러의 중심이 동기되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  7. 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생 장치와;
    상기 레이저 빔 발생 장치로부터 발생된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하는 광학 시스템과;
    상기 광학 시스템으로부터 입사되는 레이저 빔이 다수의 미러에 인가되는 전기적인 스위치 신호에 의해서 반사 또는 투과되어 레이저 빔 펄스가 분산되는 레이저 분산 장치와;
    상기 분산되어 조사되는 레이저 빔을 통과시키는 동일한 패턴을 복수 개 형성하고 있는 마스크와;
    상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 미소하게 움직이는 이동 스테이지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치에서 각 미러에 인가되는 전기적인 스위치 신호의 온/오프에 의해서 미러가 반사/투과 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 미러는 소정 각도를 가지고 평행하게 일정 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치로부터 순차적으로 분산되는 레이저 빔은 서로 다른 경로로 마스크에 입사되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치로부터 마스크로 순차적으로 입사되는 레이저 빔은 대응되는 각 패턴을 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  12. 레이저 빔 발생 장치로부터 레이저 빔이 펄스(pulse) 형태로로 방사되는 단계와;
    상기 방사된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하여 레이저 분산 장치로 입사시키는 단계와;
    상기 레이저 분산 장치로 입사되는 레이저 빔 펄스가 전기적인 스위치 신호에 의해서 분산되어 각기 다른 경로로 마스크에 조사되는 단계와;
    상기 마스크로 조사되는 레이저 빔이 각 경로에 대응되는 마스크 패턴에 순차적으로 통과되는 단계와;
    상기 마스크 패턴을 통과한 레이저 빔 패턴은 이동하는 기판 상에 소정 겹쳐져서 조사되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비의 응용 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치는 다수의 미러가 평행하게 일정 간격으로 배열되어 있으며 각 미러는 전기적인 스위치 신호가 온/오프(on/off)됨에 따라 레이저 빔을 반사/투과시키는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비의 응용 방법.
  14. 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생 장치와;
    상기 레이저 빔 발생 장치로부터 발생된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하는 광학 시스템과;
    상기 광학 시스템으로부터 입사되는 레이저 빔이 미러 축에 의해서 회전되는 다수의 미러에 의해서 차례로 반사되어 레이저 빔 펄스를 순차적으로 각기 다른 경로로 분산시키는 레이저 분산 장치와;
    상기 레이저 분산 장치에서 순차적으로 입사되는 레이저 빔을 통과시키는 다수의 동일한 패턴을 가지는 마스크와;
    상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 미소하게 움직이는 이동 스테이지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치로부터 서로 다른 경로로 마스크로 입사되는 레이저 빔은 각 경로에 대응되는 패턴을 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 다수의 미러는 미러 축의 둘레에 등간격으로 지지되며 미러 축의 길이에 대해서 각 미러가 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 미러 축은 레이저 빔이 입사되는 축과 평행한 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 미러 축은 등속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비.
  19. 레이저 빔 발생 장치로부터 레이저 빔이 펄스(pulse) 형태로로 방사되는 단계와;
    상기 방사된 레이저 빔을 집광하고 균일하게 조정하여 레이저 분산 장치로 입사시키는 단계와;
    상기 레이저 분산 장치로 입사되는 레이저 빔은 미러 축에 의해서 회전되는 다수의 미러에 의해서 차례로 반사되어 레이저 빔 펄스가 순차적으로 분산되어 마스크에 조사되는 단계와;
    상기 마스크에 조사되는 레이저 빔이 각 경로에 대응되는 마스크 패턴에 순차적으로 통과되는 단계와;
    상기 마스크 패턴을 통과한 레이저 빔이 이동하는 기판 상에 소정 겹쳐져서 조사되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비의 응용 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 레이저 분산 장치의 고정된 위치로 입사되고, 다수의 미러는 회전되면서 레이저 빔이 입사되는 위치에 동기화되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비의 응용 방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치에서 분산되어 마스크로 조사되는 레이저 빔은 서로 다른 경로로 순차적으로 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비의 응용 방법.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 레이저 분산 장치에서 다수의 미러는 미러 축의 둘레에 등간격으로 지지되며 미러 축의 길이에 대해서 각 미러가 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장비의 응용 방법.
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