KR20160067168A - 레이저 릴리즈를 위한 레이저 스캐닝 시스템 - Google Patents

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KR20160067168A
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laser
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scanning
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KR1020167011861A
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데이비드 찰스 밀른
필립 토마스 럼스비
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엠-솔브 리미티드
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Abstract

본 발명은 레이저 스캐닝 시스템 및 이와 관련된 방법에 관한 것이다. 개시된 구성에서, 상기 방법은 : 레이저 빔을 생성하는 레이저원을 사용하는 단계; 상기 기판의 표면 위에 상기 레이저 빔을 주사하는 스캐닝 모듈을 사용하는 단계; 및 상기 기판 위로의 상기 레이저 빔의 입사 방향을 제어하기 위해, 상기 스캐닝 모듈 및 상기 기판 사이의 상기 레이저 빔의 빔 경로 내 위치에 있는 재지향 유닛을 사용하는 단계를 포함하되, 상기 레이저 빔은 : 상기 기판 상의 미리 정해진 영역의 각 부분이 다수의 상이한 입사 방향들로부터의 레이저 빔에 의해 노출되게 하는 방식으로, 상기 미리 정해진 영역 위에 주사된다.

Description

레이저 릴리즈를 위한 레이저 스캐닝 시스템 {Laser scanning system for laser release}
본 발명은, 특히 강성 캐리어 층으로부터의 가요성 제품 층의 레이저 릴리즈를 수행하기 위해, 기판 상에 레이저를 주사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전자부품들을 포함하는 가요성 제품 층을 강성 캐리어 층상에 장착함으로써, 플렉서블 전자부품들(예를 들어, 플렉서블 전기 영동(electrophoretic) 디스플레이 또는 OLED 디스플레이)을 제조하는 것은 공지되어 있다. 상기 제품 층 및 상기 캐리어 층간의 연결은 레이저 릴리즈 층(laser release layer)에 의한 처리 동안 유지된다. 처리 후에, 상기 제품 층은 일반적으로 상기 캐리어 층을 통과하는 상기 레이저 릴리즈 층의 적절한 조사에 의해 상기 캐리어 층으로부터 분리(released)될 수 있다. 상기 레이저 릴리즈 층은 예를 들어 폴리이미드(polyimide) 층을 포함할 수 있다. 상기 캐리어 층은, 예를 들어 통상적으로 TFT-LCD 처리 공장들에서 사용되는 디스플레이 유리 유형인, 유리로 형성될 수 있다.
강성 캐리어 층의 사용은 상기 가요성 제품 층이 강성 기기들과 동일한 방식으로 처리 장치를 통해 전달될 수 있게 함으로써 제조 공정을 용이하게 한다.
일반적으로 UV 엑시머 층들은 폴리이미드 층과의 상호작용에 사용된다. 그러나 이러한 유형들의 레이저들은 구입하고 작동하기에 비용이 많이 든다.
레이저가 상기 캐리어 층을 통과하여 상기 폴리이미드 층에 가해질 때, 상기 캐리어 층의 표면상의 또는 상기 캐리어 층의 표면 내의 불순물들 또는 결함들은 상기 불순물 또는 결함에 의해 빛이 차단되는 국소 영역들에서 상기 폴리이미드 층이 적절히 조사되는 것을 방해할 수 있다. 이는 상기 캐리어 층으로부터의 상기 제품 층의 불완전한 분리를 야기할 수 있으며, 잠재적으로는 제조 공정 동안 상기 제품 층에 대한 손상 및 제품 수율 감소를 유발할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기에 언급된 선행 기술이 갖는 문제점들 중 적어도 하나를 해결하기 위한 기판 상에 레이저 빔을 주사하는 방법들 및 장치들을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 레이저 릴리즈 처리가 더 저렴하게, 더 확실하게, 그리고/또는 더 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 양상에 따르면, 기판의 표면 위에 레이저 빔을 주사하기 위한 레이저 스캐닝 시스템으로서, 상기 레이저 스캐닝 시스템은 : 레이저 빔을 생성하는 레이저원; 상기 기판을 지지하는 기판 테이블; 상기 레이저 빔을 선택적으로 재지향(redirecting)하기 위한 프로그래밍 가능한 광학계들을 포함하는 스캐닝 모듈; 상기 기판의 표면 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 상기 스캐닝 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈; 및 상기 스캐닝 모듈 및 상기 기판 사이의 상기 레이저 빔의 빔 경로 내 위치에 있는 재지향 유닛을 포함하며, 상기 재지향 유닛은 상기 기판 위로의 상기 레이저 빔의 입사 방향을 제어하도록 구성되며, 상기 제어 모듈 및 상기 재지향 유닛은 : 상기 기판 상의 미리 정해진 영역의 각 부분이 다수의 상이한 입사 방향들로부터의 레이저 빔에 의해 노출되게 하는 방식으로, 상기 미리 정해진 영역 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되는 것인, 레이저 스캐닝 시스템이 제공된다.
이에 따라, 다수의 레이저 시스템들 그리고/또는 상기 레이저 스캐닝 시스템의 컴포넌트들의 상당한 움직임 없이도, 상기 기판의 주어진 영역이 적어도 두 개의 상이한 방향으로부터 조사(irradiated)될 수 있는 구성이 제공된다.
일실시예에서, 상기 스캐닝 모듈은 상이한 입사 방향들을 달성하기 위해, 선택적으로 두 개의 상이한 재지향 요소들 중 하나에게 상기 레이저 빔을 직사하도록 사용된다. 어떤 상황에서든, 상기 레이저 빔을 주사하는 동작을 수행하는 것이 요구되기 때문에, 상기 스캐닝 모듈은 레이저 빔을 재지향하도록 구성된다. 따라서 이 실시예를 구현하기 위해, 상기 스캐닝 모듈의 최소 개작이 요구되거나 또는 개작이 요구되지 않는다. 다른 실시예들에서, 상기 스캐닝 모듈로부터의 출력은 상기 상이한 입사 방향들 각각에 대해서 동일할 수 있으며, 이 때, 입사 방향을 변경하기 위한 모든 제어는 상기 스캐닝 모듈의 후속(downstream)에서 수행된다. 예를 들어, 상기 재지향 유닛은 이동가능한 요소들을 포함할 수 있다(예를 들어, 서로 상이한 배향들을 갖는 두 개의 재지향 요소들은 상기 빔 경로 내에서 선택적으로 이동 가능하도록 구성될 수 있으며, 또는 단일의 재지향 요소는 스스로 상이한 배향들을 취할 수 있도록 이동 가능하게 구성될 수 있다).
본 발명의 결과로서, 상기 기판(그리고 또는 상기 기판 내의 계면들, 예를 들어, 캐리어 층 아래에 위치한 레이저 릴리즈 층이 제공된다면, 그 레이저 릴리즈 층)은, 상기 기판 상에 또는 상기 기판 내에 불순물들 또는 결함들이 존재하더라도, 효율적으로 그리고 확실하게(reliably) 조사될 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 기능은 상기 레이저 스캐닝 시스템의 전체 기계적 복잡성을 크게 증가시키지 않으면서 달성되며, 이로써 신뢰성을 개선시키고 비용을 최소화시킬 수 있다.
일실시예에서, 상기 레이저원은 다이오드-펌핑된 고체 상태 (diode-pumped solid state; DPSS) 레이저 모듈을 포함하며, 바람직하게는 상기 DPSS 레이저 모듈은 UV 대역에서 작동한다. 바람직하게는, 상기 DPSS 레이저 모듈은 멀티-모드 DPSS 레이저 모듈이다. 그러한 레이저원들은 등가의 전력을 가진 (레이저 릴리즈 층들을 조사하기 위해 많은 종래 구성들에서 사용된) UV 엑시머 레이저들 보다 구매하고 작동시키는데 훨씬 비용이 덜 든다(예를 들어, 약 50 % 미만).
바람직하게는, 상기 레이저 빔의 단면은 상기 기판에 걸쳐 균일한 방사선량(radiation dosage)을 형성하도록 균일화된다.
바람직하게는, 상기 빔의 편광은 상기 캐리어 및 공기 간의 계면에서의 반사를 최소화시키도록 제어되며, 그리고 상기 기판에서 상기 릴리즈 층에 도달하는 에너지를 극대화시키도록 제어된다.
일실시예에서, 상기 재지향 요소들은, 상기 기판의 평면에 평행한 상기 재지향 요소들로부터 반사된 레이저 빔들의 전파 방향 성분들이 서로에 대해 180 도 이외의 각도에 있도록 배열된다. 이러한 구성은, 긴 형태를 갖는 불순물들 또는 결함들이 상기 기판 상에 또는 상기 기판 내에 존재하는 경우에, 상기 레이저 스캐닝 시스템의 효율성을 증가시킨다.
본 발명의 양상에 따르면, 기판의 표면 위에 레이저 빔을 주사하는 방법에 있어서, 상기 방법은 : 레이저 빔을 생성하는 레이저원을 사용하는 단계; 상기 기판의 표면 위에 상기 레이저 빔을 주사하는 스캐닝 모듈을 사용하는 단계; 및 상기 기판 위로의 상기 레이저 빔의 입사 방향을 제어하기 위해, 상기 스캐닝 모듈 및 상기 기판 사이의 상기 레이저 빔의 빔 경로 내 위치에 있는 재지향 유닛을 사용하는 단계를 포함하며, 상기 레이저 빔은 : 상기 기판 상의 미리 정해진 영역의 각 부분이 다수의 상이한 입사 방향들로부터의 레이저 빔에 의해 노출되게 하는 방식으로, 상기 미리 정해진 영역 위에 주사되는, 레이저 빔 주사 방법이 제공된다.
본 발명의 효과는 본 명세서에 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여, 오직 예시로서 기술될 것이다. 첨부된 도면들에서, 대응하는 참조번호들은 대응하는 부분들을 나타낸다.
도 1은 캐리어 층의 표면상에 있는 불순물이 레이저 릴리즈 층의 영역의 음영을 어떻게 유발할 수 있는지를 개략적으로 묘사한다.
도 2는 음영 효과들을 감소시키기 위해 상이한 경사 방향들로 레이저 광선을 인가하는 구성을 묘사한다.
도 3은 레이저 광선이 상이한 경사 방향들로 인가될 때조차 상기 캐리어 층의 표면상에 있는 긴 불순물이 상기 레이저 릴리즈 층의 음영을 유발하는 상황을 도시한다.
도 4는 상기 레이저 빔이 서로 다르게 배향된 두 개의 재지향(redirecting) (반사) 요소들을 선택적으로 경유하여 상기 기판에 가해지는 레이저 스캐닝 시스템을 묘사한다.
도 5는 도 4에 도시된 형태의 구성의 기판에 수직인 방향으로, 상기 두 개의 재지향 요소들의 상대적 배향들을 도시하는 뷰이다.
도 6은 제1 입사 방향으로부터 상기 기판 상의 일부분들을 노출시키기 위한, 제1 스캔 방향에서의 상기 기판에 대한 제1 재지향 요소의 움직임을 묘사한다.
도 7은 제2 입사 방향으로부터 상기 기판 상의 일부분들을 노출시키기 위한, 제2 스캔 방향에서의 상기 기판에 대한 제2 재지향 요소의 움직임을 묘사한다.
도 8은 상기 기판이 제1 재지향 요소 및 제2 재지향 요소에 대해 단일 방향으로 움직이는 동안, 상기 기판 상의 일부분들이 서로 다른 방향들로부터 노출되는 구성을 묘사한다.
도 1은 제품 층(6) 및 캐리어 층(2) 사이에 끼워진 레이저 릴리즈 층(laser release layer)(4)에 조사함으로써, 상기 제품 층(6)을 상기 캐리어 층(2)으로부터 분리시키기 위해 기판(1)에 조사(irradiating)하도록 구성된 레이저 시스템(8)을 묘사한다. 상술된 바와 같이, 상기 레이저 릴리즈 층(4)은 예를 들어 폴리이미드(polyimide)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제품 층(6)은 플렉서블 전기 영동(electrophoretic) 디스플레이 또는 OLED 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 캐리어 층(2)은 단단한 유리를 포함할 수 있다. 상기 레이저 시스템(8)은 UV 대역의 파장을 갖는 방사선을 출력하도록 구성될 수 있다. 통상적으로, 선행 기술에 따르면, 상기 레이저 시스템(8)은 UV 엑시머 레이저를 사용하여 구현될 것이다. 상기 기판(1)은 상기 레이저 시스템(8) 아래에서 연속적으로(linearly) 주사될 수 있다(참조번호 18의 화살표).
상기 캐리어 층(2)의 표면상의 불순물 또는 결함(10)은 상기 레이저 릴리즈 층(4)의 영역(12)의 음영을 야기할 수 있다. 도시된 구성에서, 음영 영역은 상기 레이저 릴리즈 층(4) 중, 참조번호 11의 파선 및 참조번호 13의 파선 사이에 놓여있는 부분에 의해 한정된다. 이러한 음영은 상기 제품 층(6)으로부터의 상기 캐리어 층(2)의 부정확한 분리를 유발할 수 있다.
도 2는 상기 레이저 시스템(8)이 서로 다른 두 개의 방향으로부터 경사진 각도로 상기 기판(1) 상에 광선을 직사하도록 구성된 배열을 묘사한다. 도시된 배열에서, 두 개의 상이한 레이저 시스템들(8)이 제공된다. 처리율(throughput)이 개선될 수는 있지만, 이는 추가 장치를 요하며, 이에 따라 비용을 증가시키는 경향이 있다. 다른 구성들에서, 단일의 레이저 시스템(8)이 사용되지만, 이러한 단일의 레이저 시스템(8)은 이동가능하며, 이로써, 상이한 시간에 도 2에 도시된 두 가지 배향들 각각에 위치될 수 있다. 도시된 구성에서, 우측 레이저 시스템(8)에 대한 음영 영역은 참조번호 15의 파선 및 참조번호 17의 파선 사이에 있고, 좌측 레이저 시스템(8)에 대한 음영 영역은 참조번호 19의 파선 및 참조번호 21의 파선 사이에 있음을 볼 수 있다. 두 개의 레이저 시스템들(8)의 상이한 배향들은, 음영 내에 있는 상기 레이저 릴리즈 층(4)의 영역들(14)이 상기 두 개의 레이저 시스템들(8)에 대해 상이하다는 것을 의미한다. 이에 따라, 상기 영역들(14) 중 하나는 상기 레이저 시스템들(8) 중 하나에 대한 음영 내에 있기는 하지만, 나머지 레이저 시스템(8)에 의해 노출된다. 이러한 방식으로, 상기 레이저 릴리즈 층(4) 전부는 상기 두 개의 레이저 시스템들(8) 중 적어도 하나에 의해 노출될 수 있다. 그러나 이러한 성과는 비교적 점 같은 불순물 또는 결함(10)에 의존한다.
도 2에 도시된 구성에서, 상기 레이저 시스템들(8)은 서로에 대해 180도로 배치되어 있다. 즉, 상기 기판(1)의 표면에 대해 수직인 방향을 따라 보았을 때, 상기 두 개의 레이저 시스템들(8)로부터의 방사선의 전파 방향들은 서로 역평행(antiparallel)이다. 이러한 구성은 점 같은 불순물들 또는 결함들(10)에 대해 효과적이다. 그러나 본 발명의 발명자들은 이러한 구성이 다른 유형의 불순물들 또는 결함들에 대해서는 효과적이지 않다는 것을 발견하였다. 특히, 본 접근법은 불순물 또는 결함이, 상기 기판(1)의 표면에 대해 평행한 상기 두 개의 레이저원들(8)로부터의 광선의 전파 방향들의 성분들에 대해 평행한 방향으로 상당히 연장하는 경우에 효과적이지 않다.
도 3은, 레이저 광선이 도 2의 배열에서처럼 상이한 경사 방향들에서 상기 기판에 인가될 때조차, 이러한 방식으로 연장하는 불순물들 또는 결함들(10)이 상기 레이저 릴리즈 층(4)의 영역들의 음영을 어떻게 유발하는지를 도시한다. 도시된 예에서, 상기 불순물 또는 결함(10)은 상기 기판(1)의 평면에 대해 평행한 상기 레이저 시스템들(8)로부터의 광선의 전파 방향들의 성분들에 대해 평행한 방향으로 연장하는 긴 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 캐리어 층(2)의 표면상에 있는, 또는 상기 캐리어 층(2)의 표면 내에 있는 스크래치, 크랙 또는 사람의 머리카락은 그러한 불순물 또는 결함들을 형성하거나 유발할 수 있다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 우측 레이저 시스템(8)으로부터의 음영 영역은 참조번호 15의 파선 및 참조번호 17의 파선 사이에 있으며, 좌측 레이저 시스템(8)으로부터의 음영 영역은 참조번호 19의 파선 및 참조번호 21의 파선 사이에 있다. 상기 레이저 릴리즈 층(4)의 참조번호 16의 영역은 상기 두 개의 레이저 시스템들(8) 중 어느 것에 의해서도 노출될 수 없으며, 이에 따라, 조사 공정 동안 완전히 빛이 차단된다. 이러한 상황에서, 상기 제품 층(6)은 공정이 끝날 때 상기 캐리어 층(2)으로부터 제대로 분리될 수 없으며, 이는 손상을 야기하거나 또는 감소된 처리율을 야기한다.
도 4는 상술된 문제점들 중 일부를 해결하는 본 발명의 실시예를 도시한다.
이 실시예에 따르면, 기판(1)의 표면상에 레이저 빔을 주사하기 위한 레이저 스캐닝 시스템이 제공된다. 예를 들어, 상기 레이저 주사 시스템은 레스터 패턴으로 레이저 빔을 주사하도록 구성될 수 있다. 일실시예에서, 상기 레이저 스캐닝 시스템은 레이저 빔을 선형적으로(linearly), 예를 들어 왕복의(reciprocal) 방식으로, 주사하도록 구성되며, 상기 기판(1)은 그 아래에서, 예를 들어 레이저 빔의 왕복 주사에 수직한 방향으로, 주사된다.
상기 레이저 스캐닝 시스템은 레이저 빔을 생성하는 레이저원(20)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 레이저원은 다이오드-펌핑된 고체 상태 (diode-pumped solid state; DPSS) 레이저 모듈을 포함한다. DPSS 레이저들은 엑시머 레이저들보다 훨신 저렴하다. 바람직하게는, 상기 DPSS 레이저 모듈은 UV 대역에서, 예를 들어 355 nm에서, 작동하도록 구성된다. 일실시예에서, 상기 레이저는 상기 캐리어 층으로부터의 상기 제품 층의 분리로 이어지는 레이저 상호작용 및 폴리이미드 층의 증발(vaporization)을 유발하기 위해, 폴리이미드 층의 조사에 적합하도록 구성된다.
통상적으로, UV 엑시머 레이저들은 레이저 릴리즈를 위해 사용된다. 왜냐하면, UV 엑시머 레이저들은 높은 강도로 기판의 넓은 면적을 동시에 그리고 균일하게 조사할 수 있기 때문이다. 그러나 본 발명의 발명자들은, 훨씬 싼 DPSS 레이저들 또한 상기 기판의 표면상에 레이저 빔을 빠르게 래스터 주사함으로써, 레이저 릴리즈를 구현하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 발견하였다. 비록 DPSS로 조사될 수 있는 상기 기판의 순간적인 영역은 엑시머 레이저에 대한 영역보다 훨씬 작지만, DPSS 레이저의 펄스율은 충분히 빨라, 상기 기판 위에 DPSS 레이저 빔을 고속으로 주사함으로써 유사한 방사선량이 가해질 수 있다.
일반적으로, DPSS 레이저로부터의 출력은 매우 불균일한(inhomogeneous) 단면 세기 프로파일(cross-sectional intensity profile)을 갖는 레이저 빔이며, 이에 따라, 균일한 조사가 중요한 경우에 레이저 릴리즈 층의 최적의 조사에 적합하지 않다. 그러나 본 발명의 발명자들은, 이러한 문제는 상기 레이저 스캐닝 시스템에, 상기 레이저원(20)으로부터의 레이저 빔 출력의 세기 프로파일을 균일하게 하기 위해 동작하는 빔 균질화기(beam homogenizer)(25)를 포함시킴으로써 극복될 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 상기 빔 균질화기로부터의 출력은 "탑-햇(top-hat)" 함수와 유사하도록 만들어질 수 있다. 일실시예에서, 상기 빔 균질화기(25)는 회절 광학 요소(diffractive optical element; DOE)를 사용하여 구현된다.
일실시예에서, 상기 기판(1)을 지지하기 위해 기판 테이블(40)이 제공된다. 상기 기판 테이블(40)은 상기 레이저원(20)에 대해 상대적으로 상기 기판(1)을, 일차원적으로 또는 이차원적으로, 이동시키도록 구성될 수 있다. 상기 기판(1)이 상기 레이저원(20)에 대해 상대적으로 이동될 수 있는 예들은 도 6 내지 도 8을 참조하여 더 자세히 후술된다.
일실시예에서, 상기 레이저 스캐닝 시스템은 레이저 빔의 래스터 스캐닝을 수행하기 위해 상기 레이저 빔의 방향을 선택적으로 바꾸기 위한 스캐닝 모듈(24)을 포함한다. 일실시예에서, 상기 스캐닝 모듈(24)은 프로그래밍 가능한 광학계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 레이저 스캐닝 시스템은 상기 기판(1)의 표면상에 레이저 빔을 주사하도록 상기 스캐닝 모듈(24)을 제어하기 위한 제어 모듈(36)을 더 포함한다. 예를 들어 레이저 빔의 필요한 스캐닝을 달성하기 위해, 상기 제어 모듈(36)은 상기 스캐닝 모듈의 상기 프로그래밍 가능한 광학계를 제어할 수 있다.
일실시예에서, 상기 레이저 스캐닝 시스템은 상기 스캐닝 모듈(24) 및 상기 기판(1) 사이에 있는 레이저 빔의 빔 경로 내의 위치에 재지향(redirecting) 유닛(70)을 더 포함한다. 상기 재지향 유닛(70)은 상기 기판(1)으로의 레이저 빔의 입사 방향을 제어하도록 구성된다. 일실시예에서, 상기 제어 모듈(36) 및 상기 재지향 유닛(70)은, 상기 기판(1) 상의 미리 정해진 영역의 각각의 부분이 다수의 (예를 들어, 두 가지의) 상이한 입사 방향들로부터 레이저 빔에 의해 노출되도록 하는 방식으로, 상기 미리 정해진 영역 위에 레이저 빔을 주사하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 재지향 유닛(70)은 다음의 메커니즘들 중 하나 이상을 사용하여 레이저 빔의 전파 방향을 변경하도록 구성된다 : 반사, (예를 들어, 프리즘을 사용하여) 굴절, (예를 들어, 회절 광학 요소를 사용하여) 회절.
일실시예에서, 상기 재지향 유닛(70)은 제1 재지향 요소(27) 및 제2 재지향 요소(31)를 포함한다. 두 재지향 요소들(27, 31) 모두 상기 스캐닝 모듈(24) 및 상기 기판(1) 사이의 빔 경로에 위치한다. 상기 재지향 요소들(27, 31)은 서로에 대해 상이한 배향들을 갖는다. 상기 제어 모듈(36)은 상기 제1 재지향 요소(27)로부터의 재지향(예를 들어, 반사)을 거쳐 상기 기판(1) 상의 영역 위에 레이저 빔을 주사하도록 구성되며(이로써, 상기 기판 표면에 대해 기울어진 입사각을 얻는다), 그리고 그 뒤에, 상기 제2 재지향 요소(31)로부터의 재지향(예를 들어, 반사)을 거쳐 상기 기판 상의 동일한 영역 위에 레이저 빔을 주사하도록 구성된다(이로써, 상기 기판 표면에 대해 기울어진 입사각을 얻지만, 상기 제1 재지향 요소(27)로부터의 조사와 비교할 때 상이한 방향의 입사각을 얻는다). 상기 두 개의 재지향 요소들 간의 전환은 (예를 들어, 선택적으로 상기 두 개의 재지향 요소들 중 하나 또는 다른 하나에만 독점적으로 광선을 직사하도록) 상기 스캐닝 모듈(24)로부터 출력되는 빔들의 방향을 바꿈으로써, (예를 들어, 선택적으로 상기 재지향 요소들 중 하나 또는 다른 하나를 빔 경로 내로 이동시킴으로써) 상기 재지향 요소들 중 하나 또는 모두를 이동시킴으로써, 또는 두 가지 경우를 모두 수행함으로써 달성될 수 있다.
도 4에 도시된 특정 예에서, 출력 빔(26)은 상기 빔이 상기 스캐닝 모듈(24)로부터 상기 제1 재지향 요소(27)에게 직사되는 경우를 도시한다. 상기 제1 재지향 요소(27)로부터의 재지향(예를 들어, 반사)은 참조번호 28의 빔으로 도시되어 있다. 이와 유사하게, 참조번호 30의 빔은 상기 빔이 상기 스캐닝 모듈(24)로부터 상기 제2 재지향 요소(31)에게 직사되는 경우를 도시한다. 상기 제2 재지향 요소(31)로부터의 재지향(예를 들어, 반사)은 참조번호 32의 빔으로 도시되어 있다.
대안적 실시예에서, 상기 재지향 유닛(70)은 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동가능한 재지향 요소를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 제1 위치에서 상기 재지향 요소는 상기 제2 위치에서와는 상이하게 배향된다. 예를 들어, 이러한 경우의 재지향 요소는 상기 기판(1)의 표면의 법선에 대해 회전가능하도록 장착될 수 있다. 따라서 단일의 재지향 요소는 위에서 논의된 상기 제1 재지향 요소(27) 및 상기 제2 재지향 요소(31)와 동등한 기능을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 제어 모듈(36)은 상기 재지향 요소가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 재지향 요소를 경유하여 상기 기판(1)의 영역 위에 레이저 빔을 주사하도록 구성될 수 있으며, 이로써 제1 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시킬 수 있고, 그리고 상기 제어 모듈(36)은 상기 재지향 요소가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 동일한 영역 위에 레이저 빔을 주사하도록 구성될 수 있으며, 이로써, 상기 제1 입사 방향과 상이한 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시킬 수 있다. 상기 재지향 요소를 정확히 이동시키기 위한 수단을 제공해야할 필요성은 시스템의 복잡성을 증가시키지만, 전체 구성은, 특히 상기 스캐닝 모듈(24) 및 상기 기판(1) 사이의 빔 경로의 영역 내에서, 더 소형화될 수 있다.
이에 따라, 상이한 방향으로부터 상기 기판(1)의 동일한 영역을 조사할 수 있는 레이저 스캐닝 시스템들이 제공된다. 도 2를 참조하여 상술된 바와 같이, 이는 상기 기판(1) 상에 또는 상기 기판(1) 내에 불순물들 또는 결함들이 존재하는 경우에도, 상기 기판 또는 상기 기판(1)에 의해 지지되는 계면들이 확실히(reliably) 조사될 수 있게 한다. 이러한 실시예에 따르면, 이러한 기능은 여러 레이저 시스템들을 제공해야할 필요 없이, 그리고 상기 레이저 스캐닝 시스템의 임의의 중요 컴포넌트들을 재배향시킬 필요 없이 달성된다. 상이한 방향들로부터 광선을 가하기 위해 상기 레이저 스캐닝 시스템에게 필요한 것은, 예를 들어 (두 개의 재지향 요소들(27, 31)이 상기 스캐닝 모듈에 대해 완전히 고정되어 있는 경우) 상기 스캐닝 모듈(24)이 자신의 출력을 상기 두 개의 재지향 요소들(27, 31) 중 하나 또는 나머지 하나에게 재지향시키도록 유발하기 위한 그리고/또는 (예를 들어, 상기 재지향이 상기 재지향 요소들(27, 31) 중 하나 또는 모두를 이동시킴으로써 부분적으로 또는 완전히 구현된 경우) 그러한 재지향이 발생되었다는 사실을 고려하기 위한, 상기 제어 모듈(36)의 아주 조금의 재프로그래밍 뿐이다.
일실시예에서, 상기 재지향 유닛(70)은, 상기 기판의 법선을 따라 볼 때, 상이한 입사 방향들이 서로에 대해 180도에 있지 않도록(바람직하게는 10 도 내지 170 도 사이에 있도록, 바람직하게는 30 도 내지 150 도 사이에 있도록, 바람직하게는 60 도 내지 120 도 사이에 있도록, 바람직하게는 대체로 90 도에 있도록) 구성된다. 예를 들어, 상기 재지향 유닛(70)이 평면의 반사면들을 갖는 재지향 요소들(27, 31)을 갖는 경우, 상기 기판 테이블(40)의 표면에 평행한 상기 제1 재지향 요소(27)의 반사면의 법선 성분은 상기 기판 테이블(40)의 표면에 평행한 상기 제2 재지향 요소(31)의 반사면의 법선 성분에 대해 180 도 이외의 각도에 있다. 그 결과, 상기 제1 재지향 요소(27)를 거친 상기 기판(1)으로의 레이저 빔의 입사 방향 중 어느 것도, 상기 제2 재지향 요소(31)를 거친 상기 기판으로의 레이저 빔의 입사 방향들 중 임의의 방향의 기판 표면에 대해 평행한 성분에 평행하거나 역평행한 상기 기판 표면에 대해 평행한 성분을 갖지 않는다. 이러한 방식으로, 불순물 또는 결함(10)이 도 3을 참조하여 도시되고 상술된 유형의 긴 형태를 갖더라도, 상기 기판의 또는 상기 기판 내의 계면의 영역에 빛을 가로막을 가능성은 감소되거나 회피된다.
도 5는 상기 캐리어 층(2)의 표면에 수직한 축을 따른 뷰이며, 이러한 유형의 예시적 구성을 도시한다. 본원에서, 상기 기판 테이블(40)의 표면에 평행한 재지향 요소들(27, 31)의 반사면들의 법선 성분들은 각각 참조번호 28의 화살표 및 참조번호 32의 화살표로 도시된다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 성분들 간의 각도(34)는 180 도 이외의 각도이다. 이 예에서, 상기 각도(34)는 약 100 도이다.
일실시예에서, 상기 레이저 스캐닝 시스템은 상기 기판(1) 위에 주사될 상기 레이저 빔의 편광을 선택적으로 변경하기 위한 프로그래밍 가능한 편광자(polarizer)를 포함한다. 이러한 실시예에서의 제어 모듈(36)은 상기 편광자(22)가, 상기 기판 상으로의 상기 레이저 빔의 입사 방향에 따라, 상기 레이저 빔의 편광을 변경하게 유발하도록 구성될 수 있다. 상기 재지향 유닛(70)이 제1 재지향 요소(27) 및 제2 재지향 요소(31)를 포함하는 경우, 상기 제어 모듈(36)은 상기 편광자가(22), 상기 레이저 빔이 상기 제1 재지향 요소(27)를 경유하여 상기 기판(1) 상으로 직사될 예정인지 또는 상기 제2 재지향 요소(31)를 경유하여 상기 기판(1) 상으로 직사될 예정인지, 상기 레이저 빔의 편광을 변경하게 유발하도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로 레이저 빔의 편광을 변경하는 것은 상기 기판(1) 상으로의 예상 입사 방향에 따라 편광을 최적화하는 것을 가능하게 하여, 공기로부터 캐리어 계면으로의 반사를 최소화할 수 있으며, 또는 관심 층 위에 있는, 상기 기판에 의해 지지되는 임의의 계면으로부터 캐리어 계면으로의 반사를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 상기 관심 층에 의한 레이저 광선의 흡수가 최대화될 수 있다. 예를 들어 도 4에 도시된 실시예에서, 편광은 상기 캐리어 층(2) 및 상기 캐리어 층(2) 위에 있는 공기 사이에서의 계면으로부터의 반사를 최소화시키도록 조정될 수 있으며, 이로써, 최대 양의 광선이 상기 캐리어 층(2)을 통해 상기 레이저 릴리즈 층(4)으로 관통할 수 있다.
이러한 접근법은 상기 레이저원이 DPSS 레이저 모듈을 포함할 때 특히 효과적이며, 이 경우, 일반적으로 출력은 편광되며, 그리고 편광을 변경하는 것은 효율적으로, 그리고 레이저 세기를 최소로 감소시키면서 달성될 수 있다. 엑시머 레이저들은 편광되지 않으며, 비스듬한 각도들에서의 상기 기판으로부터의 광선의 반사는 상당히 크다(약 20 %까지).
일실시예에서, 상기 제어 모듈(36)은 상기 편광자(22)가 레이저 빔의 편광을 변경하게 유발하도록 구성되며, 이로써, 상기 제어 모듈(36)이 제1 입사 방향 및 제2 입사 방향으로부터 영역의 일부분으로 레이저 빔을 직사하도록 구성되는 경우에, 레이저 빔이 상기 제1 입사 방향으로부터 상기 일부분에 직사될 때, 상기 기판에 의해 지지되는 계면으로부터의 레이저 빔의 반사가, 레이저 빔이 동일한 편광으로 상기 제2 입사 방향으로부터 상기 일부분에 직사될 때보다 더 적도록 만든다. 이와 유사하게, 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 제어 모듈(36)은 상기 편광자(22)가 레이저 빔의 편광을 변경하게 유발하도록 구성될 수 있으며, 이로써, 레이저 빔이 상기 제2 입사 방향으로부터 상기 일부분에 직사될 때, 상기 기판에 의해 지지되는 계면으로부터의 레이저 빔의 반사가, 레이저 빔이 동일한 편광으로 상기 제1 입사 방향으로부터 상기 일부분에 직사될 때보다 더 적도록 만든다.
예를 들어, 상기 재지향 유닛(70)이 제1 재지향 요소(27) 및 제2 재지향 요소(31)를 포함하는 실시예에서, 상기 제어 모듈(36)은, 레이저 빔이 상기 제1 재지향 요소(27)를 경유하여 직사될 때, 상기 기판(1)에 의해 지지되는 계면(예를 들어, 상기 캐리어 층(2) 및 상기 캐리어 층(2) 위의 환경 간의 계면)으로부터의 레이저 빔의 반사가, 레이저 빔이 동일한 편광으로 상기 제2 재지향 요소(31)를 경유하여 조사될 때 보다 더 적도록, 상기 편광자(22)가 레이저 빔의 편광을 변경하게 유발하도록 구성된다. 이와 유사하게, 이러한 실시예에서, 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 제어 모듈(36)은, 레이저 빔이 상기 제2 재지향 요소(31)를 경유하여 직사될 때, 상기 기판(1)에 의해 지지되는 계면으로부터의 레이저 빔의 반사가, 레이저 빔이 동일한 편광으로 상기 제1 재지향 요소(27)를 경유하여 조사될 때 보다 더 적도록, 상기 편광자(22)가 레이저 빔의 편광을 변경하게 유발하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 모듈은 상기 편광자가(22)가, 레이저 빔이 상기 기판(1) 상에 입사될 때 그 레이저 빔의 전계 성분이 레이저 빔의 전파 방향 및 상기 기판(1)의 표면의 법선과 실질적으로 동일 평면상에 있게 하는 방식으로, 레이저 빔을 편광시키도록 유발하도록 구성된다(소위 p-편광이라 한다).
일실시예에서, 레이저 빔은 상기 기판에 의해 지지되는 계면(예를 들어, 상기 캐리어 층(2) 및 상기 캐리어 층(2) 위의 환경 간의 계면) 상으로, 상기 계면의 브루스터각(Brewster angle)의 25 도 내인 각도로, 바람직하게는 브루스터각의 10 도 내인 각도로, 바람직하게는 브루스터각의 1 도 내인 각도로 직사된다. 브루스터각에서, p-편광된 광선의 반사는 0 으로 떨어진다.
일실시예에서, 상기 기판(1)은 상기 기판 위로 레이저 빔이 주사되는 동안 레이저원에 대해, 예를 들어 연속적으로(linearly), 이동된다. 이는 서로 다른 다양한 방법들로 달성될 수 있다.
도 6 및 도 7은 상기 기판 표면의 법선을 따라 본 예시적 재지향 유닛(70)을 도시하며, 상기 기판(1) 상의 영역이 두 개의 별개의 시간 구간(time period)들 동안 노출되는 예시적 접근법을 도시한다. 도시된 실시예에서, 상기 재지향 유닛(70)은, 서로에 대해 직각(다른 각도들도 사용될 수 있다)으로 배열되고 (옵션으로) 커넥터(31)에 의해 서로 단단히 연결된, 제1 재지향 요소(27) 및 제2 재지향 요소(31)를 포함한다.
도 6은 상기 시간 구간들 중 하나 동안 상기 기판(1)의 움직임을 도시한다. 이 실시예에서, 상기 기판의 움직임은 제1 재지향 요소(27)에 수직이다. 상기 제어 모듈(36)은 상기 제1 재지향 요소(27)를 통해 왕복의 방식으로(reciprocal manner) 레이저 빔을 주사하도록 구성된다. 이 실시예에서, 또한 왕복 주사의 방향(42)은 상기 움직임 방향(46)에 수직이다. 상기 왕복 주사의 속도 및 상기 기판 움직임 속도는 조정되어, 원하는 방식으로 상기 기판(1) 상의 영역을 노출시킬 수 있다. 도시된 개략적인 도면에서, 영역(44)은 상기 제1 반사 요소(27) 상의 경로(42)를 따라(예를 들어, A에서 B로) 레이저 빔을 주사함으로써 노출되는 영역을 보여준다. 상기 기판(1)의 적절한 움직임과 상기 제1 반사 요소(27)를 통한 레이저 빔의 반복적인 주사에 의해, 상기 움직임 방향(46)을 따라 연장하는 넓은 직사각형 영역이 노출될 수 있다는 것을 볼 수 있다.
도 7은 그 다음의 시간 구간 동안의 상기 기판(1)의 움직임(52)을 도시한다. 이 경우, 상기 기판의 움직임(52)은 상기 제2 반사 요소(31)에 수직하다. 상기 제어 모듈(36)은 상기 제2 반사 요소(31)를 통해 왕복의 방식으로(reciprocal manner) 레이저 빔을 주사하도록 구성된다. 이 실시예에서, 또한 상기 왕복 주사의 방향(48)은 상기 움직임 방향(52)에 수직이다. 이 경우, 영역(50)은 상기 제2 반사 요소(31) 상의 경로(48)를 따라(예를 들어, C에서 D로) 레이저 빔을 주사함으로써 노출되는 영역을 보여준다. 상기 기판의 적절한 움직임과 상기 제2 반사 요소(31)를 통한 레이저 빔의 반복적인 주사에 의해, 상기 움직임 방향(52)을 따라 연장하는 넓은 직사각형 영역이 노출될 수 있으며, 이러한 영역은 (도 6에 도시된) 이전 시간 기간 동안 노출된 영역과 겹치거나, 또는 (도 6에 도시된) 이전 시간 기간 동안 노출된 영역과 동일하다.
따라서 영역은 제1 시간 기간 동안 상기 제1 반사 요소(27)로부터의 반사를 거쳐 노출되며, 제2 시간 동안 상기 제2 반사 요소(31)로부터의 반사를 거쳐 노출된다. 이에 따라, 노출된 영역의 각각의 부분은 두 번 노출되며, 두 개의 상이한 방향으로부터 노출된다.
도 6 및 도 8의 접근법은 효율적이다. 왜냐하면 실질적으로 상기 기판의 표면에 인가되는 모든 레이저 빔 에너지가 상이한 방향들로부터의 노광의 일부로서 사용될 수 있기 때문이다. 즉, 상기 두 개의 시간 구간들 각각 동안 노출되는 영역들이 서로 완벽하게 중첩되도록 만드는 것이 가능하다(이는 필수적인 것은 아니다).
도 8은 상기 기판 표면의 법선을 따라 바라본 대안적 예시적 재지향 유닛(70)을 묘사하며, 단일의 움직임 방향으로 상기 기판을 이동시키면서 상기 기판(1) 상의 영역은 상이한 방향들로부터 노출되는 대안적 예시적 접근법을 도시한다. 도시된 실시예에서, 상기 재지향 유닛(70)은 서로에 대해 직각으로 배열되고 커넥터(31)에 의해 함께 단단히 연결된, 제1 재지향 요소(27) 및 제2 재지향 요소(31)를 포함한다.
이 실시예에서, 상기 제1 재지향 요소(27) 및 상기 제2 재지향 요소(31)는 상기 기판(1)의 움직임 방향(60)에 대해 동일한 각도(도시된 예에서는, 45 도)로 제공된다. 다른 실시예들에서, 상기 재지향 요소들(27, 31)은 서로에 대해 상이한 각도들로 제공될 수 있다. 참조번호 56의 영역은 상기 제1 반사 요소(27) 상의 참조번호 54의 경로를 따라(예를 들어, E에서 F로) 레이저 빔을 주사함으로써 노출되는 영역을 보여준다. 참조번호 58의 영역은 상기 제2 반사 요소(31) 상의 참조번호 54의 경로를 따라(예를 들어, G에서 H로) 레이저 빔을 주사함으로써 노출되는 영역을 보여준다. 따라서 (상기 반사 요소들(27, 31) 모두를 통한) E에서 H로의 레이저 빔의 주사는 상기 기판 상에 십자 모양(cross shape)을 만들며, 이 때, 중앙 구간(65)은 주사 동안 두 개의 상이한 방향으로부터의 입사 광선을 수신한다. 상기 기판의 움직임(60)은 수직 방향으로 상기 십자를 주사하며, 참조번호 62의 파선 및 참조번호 64의 파선 사이의 상기 기판 상의 영역의 노출을 가능하게 한다. 일실시예에서, 상기 기판 움직임은 상기 두 개의 재지향 요소들(27, 31)의 레이저 빔의 왕복의 주사로(예를 들어, E에서 H로, 그리고 H에서 E로 왕복으로) 조정된다. 상기 파선들 내의 노출 영역은 상기 재지향 요소들(27, 31) 모두에 의해 노출된 영역들을 포함할 것이라는 것을 볼 수 있다. 예외들은 상기 기판 움직임 경로의 극단부들에서의 삼각형 영역들이다. 도 6 및 도 7의 구성과 비교해 볼 때, 주어진 방향으로의 상기 기판(1)의 움직임의 총 필요한 길이는 이러한 삼각형 영역들을 고려하기 위해 약간 더 길 수 있다. 그러나 상기 기판이 상이한 방향으로, 차후의 노출 순서에서, 다시 이동될 필요는 없다. 이에 따라, 상이한 방향들로부터의 광선에 상기 기판 상의 영역을 노출하는데 필요한 전체 기판 이동 동작은 단순화된다.

Claims (30)

  1. 기판의 표면 위에 레이저 빔을 주사하기 위한 레이저 스캐닝 시스템에 있어서,
    상기 레이저 스캐닝 시스템은 :
    레이저 빔을 생성하는 레이저원;
    상기 기판을 지지하는 기판 테이블;
    상기 레이저 빔을 선택적으로 재지향(redirecting)하기 위해 프로그래밍 가능한 광학계들을 포함하는 스캐닝 모듈;
    상기 기판의 표면 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 상기 스캐닝 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈; 및
    상기 스캐닝 모듈 및 상기 기판 사이의 상기 레이저 빔의 빔 경로 내 위치에 있는 재지향 유닛을 포함하며,
    상기 재지향 유닛은 상기 기판 위로의 상기 레이저 빔의 입사 방향을 제어하도록 구성되며,
    상기 제어 모듈 및 상기 재지향 유닛은 :
    상기 기판 상의 미리 정해진 영역의 각 부분이 다수의 상이한 입사 방향들로부터의 레이저 빔에 의해 노출되게 하는 방식으로, 상기 미리 정해진 영역 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재지향 유닛은 제1 재지향 요소 및 제2 재지향 요소를 포함하며,
    상기 제1 재지향 요소는 상기 제2 재지향 요소와는 상이하게 배향되어 있으며,
    상기 제어 모듈은 :
    제1 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키기 위해, 상기 제1 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 상기 영역 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되며; 그리고
    상기 제1 입사 방향과 상이한 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키기 위해, 상기 제2 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 상기 영역 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 재지향 요소 및 상기 제2 재지향 요소는 평면의 반사면들을 갖는, 레이저 스캐닝 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 기판 테이블의 표면에 대해 평행한 상기 제1 재지향 요소의 상기 반사면의 법선 성분은 :
    상기 기판 테이블의 표면에 대해 평행한 상기 제2 재지향 요소의 상기 반사면의 법선 성분에 대해 180 도 이외의 각도를 이루는, 레이저 스캐닝 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재지향 유닛은 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동 가능한 재지향 요소를 포함하며,
    상기 제1 위치에서, 상기 재지향 요소는 상기 제2 위치에서와는 상이하게 배향되며,
    상기 제어 모듈은 :
    제1 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키기 위해, 상기 제1 위치에서 상기 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 상기 영역 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되며; 그리고
    상기 제1 입사 방향과 상이한 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키기 위해, 상기 제2 위치에서 상기 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 상기 영역 위에 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재지향 요소들 중 하나 또는 상기 재지향 요소들 각각은 :
    반사에 의해, 굴절에 의해, 또는 회절에 의해 상기 레이저 빔의 전파 방향을 변경하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 테이블은 상기 레이저 빔의 주사 동안 상기 기판을 이동시키도록 구성되며,
    상기 제어 모듈은 :
    상기 기판이 제1 이동 방향으로 이동되는 동안, 제1 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키도록 구성되며; 그리고
    그 후에, 상기 기판이 상기 제1 이동 방향과 상이한 제2 이동 방향으로 이동되는 동안, 상기 제1 입사 방향과 상이한 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 테이블은 상기 레이저 빔의 주사 동안 상기 기판을 이동시키도록 구성되며,
    상기 제어 모듈은 :
    상기 기판이 오직 하나의 이동 방향으로만 이동되는 시간 구간(time period) 동안, 다수의 상이한 방향들로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 모듈은 두 개의 상이한 방향들로, 상기 레이저원에 대해 선형적으로(linearly) 상기 레이저 빔을 주사하도록 구성되며,
    상기 두 개의 상이한 방향들 각각은 :
    상기 기판이 상기 하나의 주사 방향으로 이동되는 동안 상기 하나의 이동 방향에 대해 기울어져 있는, 레이저 스캐닝 시스템.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저원은 다이오드-펌핑된 고체 상태(diode-pumped solid state; DPSS) 레이저 모듈을 포함하는, 레이저 스캐닝 시스템.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 파장은 UV 대역 내에 있는, 레이저 스캐닝 시스템.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 :
    상기 레이저 빔의 편광을 선택적으로 변경하기 위한 프로그래밍 가능한 편광자를 더 포함하며,
    상기 제어 모듈은 :
    상기 편광자가 상기 기판 상으로의 상기 레이저 빔의 입사 방향에 따라 상기 레이저 빔의 편광을 변경하는 것을 유발하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  13. 청구항 12 에 있어서,
    상기 제어 모듈은 :
    상기 제어 모듈이 제1 입사 방향 및 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 일부분 위로 상기 레이저 빔을 직사하도록 구성되는 경우, 상기 레이저 빔이 상기 제1 입사 방향으로부터 상기 일부분 위로 직사될 때, 상기 기판에 의해 지지되는 계면으로부터의 상기 레이저 빔의 반사가, 상기 레이저 빔이 동일한 편광으로 상기 제2 입사 방향으로부터 상기 일부분에 직사될 때의 반사보다 더 적도록, 상기 편광자가 상기 레이저 빔의 편광을 변경하는 것을 유발하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 제어 모듈은 :
    상기 제어 모듈이 제1 입사 방향 및 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 일부분 위로 상기 레이저 빔을 직사하도록 구성되는 경우, 상기 레이저 빔이 상기 제2 입사 방향으로부터 상기 일부분 위로 직사될 때, 상기 기판에 의해 지지되는 계면으로부터의 상기 레이저 빔의 반사가, 상기 레이저 빔이 동일한 편광으로 상기 제1 입사 방향으로부터 상기 일부분에 직사될 때의 반사보다 더 적도록, 상기 편광자가 상기 레이저 빔의 편광을 변경하는 것을 유발하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  15. 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 :
    상기 레이저 빔이 상기 기판에 입사될 때 상기 레이저 빔의 전계 성분이, 상기 레이저 빔의 전파 방향 및 상기 기판의 표면의 법선과 실질적으로 동일 평면상에 있게 하는 방식으로, 상기 편광자가 상기 레이저 빔을 편광시키는 것을 유발하도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 :
    상기 레이저 빔의 단면 세기 프로파일(cross-sectional intensity profile)을 균질화시키는 빔 균질화기(beam homogenizer)를 더 포함하는, 레이저 스캐닝 시스템.
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재지향 유닛은 :
    상기 기판으로의 상기 레이저 빔의 입사 방향들 중 어느 것도, 상기 기판으로의 상기 레이저 빔의 입사 방향들 중 임의의 다른 방향의 기판 표면에 대해 평행한 성분에 대해 평행하거나 역평행한 상기 기판 표면에 대해 평행한 성분을 갖지 않도록 구성되는, 레이저 스캐닝 시스템.
  18. 기판의 표면 위에 레이저 빔을 주사하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 :
    레이저 빔을 생성하는 레이저원을 사용하는 단계;
    상기 기판의 표면 위에 상기 레이저 빔을 주사하는 스캐닝 모듈을 사용하는 단계; 및
    상기 기판 위로의 상기 레이저 빔의 입사 방향을 제어하기 위해, 상기 스캐닝 모듈 및 상기 기판 사이의 상기 레이저 빔의 빔 경로 내 위치에 있는 재지향 유닛을 사용하는 단계를 포함하며,
    상기 레이저 빔은 :
    상기 기판 상의 미리 정해진 영역의 각 부분이 다수의 상이한 입사 방향들로부터의 레이저 빔에 의해 노출되게 하는 방식으로, 상기 미리 정해진 영역 위에 주사되는, 레이저 빔 주사 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 재지향 유닛은 제1 재지향 요소 및 제2 재지향 요소를 포함하며,
    상기 제1 재지향 요소는 상기 제2 재지향 요소와는 상이하게 배향되어 있으며,
    상기 레이저 빔은 :
    제1 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키기 위해, 상기 제1 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 상기 영역 위에 주사되며; 그리고
    상기 제1 입사 방향과 상이한 제2 입사 방향으로부터 상기 영역의 각 부분을 노출시키기 위해, 상기 제2 재지향 요소를 경유하여 상기 기판의 상기 영역 위에 주사되는, 레이저 빔 주사 방법.
  20. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
    상기 레이저원은 다이오드-펌핑된 고체 상태(diode-pumped solid state; DPSS) 레이저 모듈을 포함하는, 레이저 빔 주사 방법.
  21. 청구항 18 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 파장은 UV 대역 내에 있는, 레이저 빔 주사 방법.
  22. 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 레이저 릴리즈 층(laser release layer)을 경유하여 제품 층에 부착된 캐리어 층을 포함하며,
    상기 레이저 빔은 :
    상기 레이저 빔에 의한 상기 레이저 릴리즈 층의 물질의 조사(irradiation)가, 상기 조사의 영역에서 상기 캐리어 층으로부터의 상기 제품 층의 분리(release)를 유발하는데 효과적이도록 구성되는, 레이저 빔 주사 방법.
  23. 청구항 18 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 편광은 :
    상기 기판 위로의 상기 레이저 빔의 입사 방향에 따라 제어되는, 레이저 빔 주사 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 재지향 유닛은 제1 재지향 요소 및 제2 재지향 요소를 포함하며,
    상기 제1 재지향 요소는 상기 제2 재지향 요소와는 상이하게 배향되어 있으며,
    상기 레이저 빔의 편광은 :
    상기 레이저 빔이 상기 제1 재지향 요소를 경유하여 직사될지 또는 상기 제2 재지향 요소를 경유하여 직사될지에 따라 제어되는, 레이저 빔 주사 방법.
  25. 청구항 18 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 편광은 :
    상기 기판에 입사되는 상기 레이저 빔의 전계 성분이, 상기 레이저 빔의 전파 방향 및 상기 기판의 표면의 법선과 실질적으로 동일 평면상에 있게 하는 방식으로 제어되는, 레이저 빔 주사 방법.
  26. 청구항 18 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 :
    상기 기판의 표면에서 또는 상기 기판에 의해 지지되는 계면에서 브루스터각(Brewster angle)의 25 도 내인 각도로, 상기 기판 위에 직사되거나 또는 상기 기판에 의해 지지되는 계면 위에 직사되는, 레이저 빔 주사 방법.
  27. 청구항 18 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 표면의 법선을 따라 볼 때, 상기 다수의 상이한 입사 방향들은 서로 0도 및 180 도 이외의 각도를 이루고 있는, 레이저 빔 주사 방법.
  28. 청구항 18 내지 청구항 27 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 단면 세기 프로파일은 :
    상기 레이저 빔이 상기 기판에 도달하기 전에 균일화되는, 레이저 빔 주사 방법.
  29. 첨부된 도면들을 참조하여 상술된 것 그리고/또는 첨부된 도면들에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 작동하도록 구성되고 조정된, 기판의 표면 위에 레이저 빔을 주사하기 위한 레이저 스캐닝 시스템.
  30. 첨부된 도면들을 참조하여 상술된 것 그리고/또는 첨부된 도면들에 도시된 것과 실질적으로 동일한, 기판의 표면 위에 레이저 빔을 주사하는 방법.


















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