KR20180104913A - Laser annealing apparatus and laser annealing method - Google Patents

Laser annealing apparatus and laser annealing method Download PDF

Info

Publication number
KR20180104913A
KR20180104913A KR1020170031806A KR20170031806A KR20180104913A KR 20180104913 A KR20180104913 A KR 20180104913A KR 1020170031806 A KR1020170031806 A KR 1020170031806A KR 20170031806 A KR20170031806 A KR 20170031806A KR 20180104913 A KR20180104913 A KR 20180104913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
measurement
output
pulse
measuring
Prior art date
Application number
KR1020170031806A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최상철
김영중
황대순
Original Assignee
주식회사 이오테크닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이오테크닉스 filed Critical 주식회사 이오테크닉스
Priority to KR1020170031806A priority Critical patent/KR20180104913A/en
Publication of KR20180104913A publication Critical patent/KR20180104913A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/24—Optical enhancement of defects or not directly visible states, e.g. selective electrolytic deposition, bubbles in liquids, light emission, colour change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0014—Monitoring arrangements not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

Abstract

Disclosed are a laser annealing apparatus and a laser annealing method. The laser annealing apparatus, which performs a laser annealing process on a workpiece mounted on a stage, comprises a plurality of laser oscillators each oscillating a pulsed laser beam; a plurality of shutters for switching the laser beams such that pulses of the laser beams emitted from the laser oscillators sequentially proceed at different points of time; a beam shaper for forming a variable laser beam having a pulse width varied by spatially combining the laser beams that sequentially proceed; a first beam divider for dividing the variable laser beam emitted from the beam shaper into a processing beam and a measuring beam; a beam profiler for measuring uniformity of the processing beam; a measuring beam detection unit for measuring a pulse shape and output of the measuring beam; and a control unit for controlling the laser oscillators and the shutters by using signals measured by the beam profiler and the measuring beam detection unit.

Description

레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법{Laser annealing apparatus and laser annealing method}[0001] The present invention relates to a laser annealing apparatus and a laser annealing method,

본 발명은 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법에 관한 것이다. 상세하게는 레이저 어닐링 공정 전에는 가공대상물에 조사되는 레이저 빔의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하여 제어함으로써 레이저 어닐링 공정을 수행하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하여 제어함으로써 원하는 펄스형상 및 출력을 일정하게 구현할 수 있는 레이저 어닐링 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser annealing apparatus and a laser annealing method. In detail, before the laser annealing process, the laser annealing process is performed by measuring and controlling the uniformity, the pulse shape, and the output of the laser beam irradiated to the object. During the laser annealing process, the pulse shape and the output of the laser beam are measured in real time To a laser annealing apparatus and method capable of constantly implementing a desired pulse shape and output.

레이저 어닐링 공정은 웨이퍼 상의 비정질 실리콘(amorphous silicon) 막에 라인(line) 형상으로 성형한 레이저 빔을 주사함으로써 비정질 실리콘막을 결정화시켜 다결정 실리콘(polysilicone)막으로 형성하는 공정을 말한다. 레이저 어닐링 공정으로 결정성이 좋은 다결정 실리콘막을 형성하기 위해서는 레이저 빔의 에너지 강도 분포가 균일하여야 한다. 따라서, 이를 위해서는 레이저 어닐링 공정 전에 레이저 빔의 에너지 강도 분포를 측정함으로써 원하는 에너지 강도 분포를 가지는 레이저 빔을 조사할 필요가 있다. The laser annealing process refers to a process of crystallizing an amorphous silicon film into a polysilicone film by scanning a laser beam formed in a line shape on an amorphous silicon film on a wafer. In order to form a polycrystalline silicon film with good crystallinity through the laser annealing process, the energy intensity distribution of the laser beam must be uniform. Therefore, it is necessary to irradiate a laser beam having a desired energy intensity distribution by measuring the energy intensity distribution of the laser beam before the laser annealing process.

통상적으로, 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 액정 표시장치에서는 비정질 실리콘막의 적어도 일부분을 다결정 실리콘막으로 결정화함으로써 액티브 매트릭스(active matrix)를 형성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 결정화 공정을 저온에서 수행하기 위해서는 레이저 어닐 장치를 이용하여 자외선 영역의 레이저 광인 엑시머 레이저 빔(excimer laser beam)을 조사함으로써 어닐링하는 것이 효과적이다. 이러한 어닐링 공정에서는 엑시머 레이저 빔을 빔 성형기를 이용하여 균일화함과 동시에 빔 단면 형상을 라인 형태로 만든 다음, 얇은 비정질 실리콘 막에 조사하게 된다. 그러나, 이러한 레이저 어닐 공정에서 빔의 주사 영역이 빗나감에 따라 어닐링이 원하는 대로 수행되는 않은 경우가 생길 수 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는 레이저 어닐링 가공 전에 미리 레이저 빔을 측정하여 이를 조정할 필요가 있다. 그러나, 이러한 레이저 어닐링 공정에 사용되는 기존의 레이저 빔 측정장치에서는 레이저 빔의 감쇠 수단이 없어 레이저 빔의 세기가 높은 경우에는 정확하게 측정할 수 없거나 또는 라인 빔의 길이가 길어 스테이지 상에 여러 개의 빔 프로파일러를 설치하여야 함에 따라 가공과 동시에 측정하는 것이 정확하지 않다는 문제가 있다. BACKGROUND ART In a thin film transistor (Liquid Crystal Display) liquid crystal display device, it is generally known that at least a part of an amorphous silicon film is crystallized into a polysilicon film to form an active matrix. In order to carry out the crystallization process at a low temperature, it is effective to anneal by irradiating an excimer laser beam which is a laser beam in the ultraviolet region using a laser annealing apparatus. In this annealing process, the excimer laser beam is uniformized using a beam former, the beam cross-sectional shape is formed into a line shape, and then the thin amorphous silicon film is irradiated. However, in such a laser annealing process, annealing may not be performed as desired as the scanning region of the beam is deflected. Therefore, in order to solve this problem, it is necessary to measure and adjust the laser beam in advance before laser annealing. However, in the conventional laser beam measuring apparatus used in this laser annealing process, there is no means for attenuating the laser beam, so that it can not be accurately measured when the intensity of the laser beam is high, or the length of the line beam is long, There is a problem that it is not accurate to measure simultaneously with machining.

또한, 레이저 어닐링 공정 시 고려되어야 할 중요한 파라미터로는 파장(wavelength), 평균 출력(average power), PRF(pulse repetition frequency), 펄스폭(pulse width) 등이 있다. 이 중에서 펄스폭은 레이저의 피크 출력을 결정짓는 요소로서, 레이저의 한 펄스가 얼마나 오랫동안 지속되는 가를 나타내는 값이다. 특히, 레이저 어닐링 공정에서 펄스폭은 실리콘의 결정화 정도를 좌우하는 요소로 매우 중요한 파라미터이다. 즉, 레이저의 펄스폭이 적합하지 않은 경우에 어닐링 공정에서 효율적으로 다결정 실리콘 박막을 형성하지 못하여 전자 이동도(electron mobility) 및 리프레시 속도(refresh rate) 향상 등이 떨어지게 된다. 따라서, 테스트 타입, 공정 타입 또는 샘플 타입 등에 따라 펄스폭의 가변 필요성이 제기된다. In addition, important parameters to be considered in the laser annealing process include a wavelength, an average power, a pulse repetition frequency (PRF), and a pulse width. The pulse width is a factor that determines the peak output of the laser and is a value indicating how long one pulse of the laser lasts. Particularly, in the laser annealing process, the pulse width is a very important parameter as a factor that determines the degree of crystallization of silicon. That is, when the pulse width of the laser is not suitable, the polycrystalline silicon thin film can not be efficiently formed in the annealing process, and the electron mobility and the refresh rate are not improved. Therefore, a need for a variable pulse width varies depending on the test type, the process type, the sample type, and the like.

또한, 레이저 어닐링 공정에서는 펄스폭이 시간이 지남에 따라 일정해야 한다. 하나의 웨이퍼 전체를 어닐링 가공하는데 있어서 레이저 펄스를 수백 번 내지 수천 번을 조사하게 되는데, 펄스폭이 전원이나 컨트롤 신호 등의 미세 변화에 의해서 변화하게 되면 웨이퍼의 가공 품질이 웨이퍼의 위치에 따라 균일하지 않게 되는 문제가 발생하게 된다. 또한, 펄스 레이저의 특성상 조사되는 매 펄스마다 펄스폭이 달라질 수도 있는데, 이러한 펄스록을 실시간으로 측정하여 일정하게 제어해야 한다.Also, in the laser annealing process, the pulse width must be constant over time. When the entire wafer is annealed, the laser pulse is irradiated hundreds to thousands of times. If the pulse width is changed by fine changes such as a power supply or a control signal, the quality of the wafer is uniform according to the position of the wafer There is a problem that it becomes impossible to do. In addition, the pulse width may vary for every pulse to be inspected due to the nature of the pulse laser. Such a pulse lock must be measured and controlled in real time.

기존의 펄스폭을 조절하는 방법으로는 듀티비(duty ration) 조절이나, 공진기(optical resonator)의 길이를 조절하는 방법이 사용되었다. 그러나, 듀티비를 조절하여 펄스폭을 제어하는 방법은 평균 출력의 손실이 발생되는 등의 문제가 있다. 그리고, 공진기의 길이를 조절하여 펄스폭을 제어하는 방법은 레이저 빔의 품질을 변화시키게 되는데, 이는 펄스폭을 바꿀 때 마다 빔 경로 및 광학계의 수정과 함께, 레이저 가공시 새로운 테스트를 거쳐서 최적의 조건을 다시 찾아서 검증하여야 한다는 문제점이 있다. 즉, 기존의 펄스폭 조절 방식에서는 평균 출력의 손실이 발생되거나 빔 가공 품질이 변화함으로써 이를 고려한 광학계를 수정, 설계하여야 하고, 또한 빔 품질 변화로 인해 새로운 조건에서 테스트를 진행하여 조건을 최적화, 공정화시켜야 하므로, 시간적, 경제적인 손실이 발생하게 되고, 최악의 경우 펄스폭이 바뀌면서 레이저 가공 공정 실패할 경우도 발생될 수 있다. As a method of adjusting the pulse width, a duty ratio adjustment or a method of controlling the length of an optical resonator is used. However, the method of controlling the pulse width by adjusting the duty ratio has a problem that the average output is lost. The method of adjusting the length of the resonator by controlling the length of the resonator changes the quality of the laser beam. This is because the beam path and the optical system are modified each time the pulse width is changed, There is a problem that it is necessary to search again and verify. In other words, in the conventional pulse width control method, it is necessary to modify and design the optical system considering the loss of the average output or the beam machining quality, and also to test the new condition due to the beam quality change, Therefore, time and economic losses occur. In the worst case, the pulse width may change, and the laser processing process may fail.

한편, 레이저 어닐링과 같은 레이저 가공 공정에 필요한 에너지 밀도는 그린 레이저 어닐링(GLA; green laser annealing)의 경우 일반적으로 0.5J/cm2 이상이 된다. 이 값은 가공 면적, 즉 결상 이미지의 크기에 따라 필요한 펄스당 에너지가 결정되며, 이미지 사이즈가 커지면 더 많은 펄스당 에너지가 필요하게 됨을 의미한다. 가공 이미지의 크기가 증가하거나 또는 샘프의 크기 변화에 의해 펄스당 에너지의 증가가 필요한 경우에 기존에는 PRF(pulse repetition frequency)의 조절을 통해서 에너지를 증가시켰으며, PRF의 조절만으로 펄스당 에너지가 부족한 경우에는 레이저 광원 모듈을 추가하거나 고출력 레이저 광원 모듈로 교체하는 방법이 사용되었다. On the other hand, the energy density required for a laser processing process such as laser annealing is generally 0.5 J / cm 2 or more for green laser annealing (GLA). This value means that the energy per pulse is determined according to the machining area, that is, the size of the imaging image, and the larger the image size, the more energy per pulse is required. When the size of the processed image increases or the energy per pulse is required to be increased due to the size change of the sample, the energy is increased by controlling the PRF (pulse repetition frequency) A method of adding a laser light source module or replacing with a high output laser light source module was used.

그러나, 레이저 광원 모듈을 추가하는 방법으로 레이저 어닐링에 필요한 에너지 밀도를 얻기 위는 것은 추가 광학계를 설치하여야 하며, 각 모듈로 나오는 레이저 빔들의 정렬이 필요하게 되어 시간적, 공간적으로 추가적인 비용이 발생된다. 또한, 고출력 레이저 광원 모듈로 교체하는 방법은 추가 비용 뿐만 아니라 레이저 빔의 특성 변화로 인한 광학계의 재설계 및 수정이 필요하게 된다. However, in order to obtain the energy density required for the laser annealing by adding the laser light source module, additional optical systems must be installed, and the alignment of the laser beams emitted from each module becomes necessary, resulting in additional costs in terms of time and space. In addition, in the method of replacing with the high power laser light source module, it is necessary to redesign and correct the optical system due to the change of the characteristics of the laser beam as well as the additional cost.

본 발명의 일 실시예는 레이저 어닐링 공정 전에는 가공대상물에 조사되는 레이저 빔의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하여 제어함으로써 레이저 어닐링 공정을 수행하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하여 제어함으로써 원하는 펄스형상 및 출력을 일정하게 구현할 수 있는 레이저 어닐링 장치 및 방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the laser annealing process is performed by measuring and controlling the uniformity, the pulse shape, and the output of the laser beam irradiated to the object before the laser annealing process. During the laser annealing process, And a laser annealing apparatus and method capable of constantly implementing a desired pulse shape and output.

본 발명의 일 측면에 있어서, In one aspect of the present invention,

스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 장치에 있어서,An apparatus for performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,

펄스형 레이저 빔을 발진하는 레이저 발진기;A laser oscillator for oscillating a pulsed laser beam;

상기 레이저 발진기로부터 출사된 상기 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 제1 빔 분할기; A first beam splitter dividing the laser beam emitted from the laser oscillator into a working beam and a measuring beam;

상기 가공빔의 균일도를 측정하는 빔 프로파일러(beam profiler); A beam profiler for measuring the uniformity of the processing beam;

상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정하는 측정빔 검출유닛; 및A measuring beam detecting unit for measuring a pulse shape and an output of the measuring beam; And

상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 신호들을 이용하여 상기 레이저 발진기를 제어하는 제어부;를 포함하는 레이저 어닐링 장치가 제공된다. And a control unit for controlling the laser oscillator using signals measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit.

상기 레이저 어닐링 장치는 상기 레이저 발진기의 출사단 쪽에 마련되어 상기 레이저 빔의 출력을 조절하는 감쇠기(attenuator); 및 상기 레이저 빔을 소정 형태로 성형하여 출사시키는 빔 성형기;를 더 포함할 수 있다. The laser annealing apparatus includes an attenuator provided on an emitting end side of the laser oscillator to adjust an output of the laser beam; And a beam former for shaping the laser beam into a predetermined shape and emitting the laser beam.

상기 빔 프로파일러는 상기 스테이지와 연동하여 움직이도록 마련될 수 있다. 레이저 어닐링 공정의 수행 전에는 상기 빔 프로파일러가 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 레이저 어닐링 공정의 수행 중에는 상기 가공대상물이 상기 가공빔의 광경로 상에 위치할 수 있다. The beam profiler may be provided to move in conjunction with the stage. Before the laser annealing process is performed, the beam profiler is positioned on the optical path of the processing beam to measure the uniformity of the processing beam. During the laser annealing process, the object is positioned on the optical path of the processing beam .

상기 가공빔은 상기 가변 레이저 빔 출력의 99% 이상을 차지하며, 상기 측정빔은 상기 가변 레이저 빔 출력의 1% 미만을 차지할 수 있다. The processing beam occupies more than 99% of the variable laser beam output, and the measurement beam can occupy less than 1% of the variable laser beam output.

상기 측정빔 검출유닛은 상기 측정빔을 제1 및 제2 측정빔으로 분할하는 제2 분할기, 상기 제1 측정빔의 출력을 측정하는 파워 메터 및 상기 제2 측정빔의 펄스형상을 검출하는 펄스형상 측정센서를 포함할 수 있다. Wherein the measurement beam detection unit comprises a second divider for dividing the measurement beam into first and second measurement beams, a power meter for measuring an output of the first measurement beam, and a pulse shape for detecting a pulse shape of the second measurement beam And a measurement sensor.

상기 제어부는 레이저 어닐링 공정 전에 상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어할 수 있다. Wherein the control unit compares the values measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit with the set values before the laser annealing process to determine whether to perform the laser annealing process, Can be controlled by comparing the set values with the set values.

다른 측면에 있어서, In another aspect,

스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 방법에 있어서,A method of performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,

펄스형 레이저 빔을 발진하는 단계;Oscillating a pulsed laser beam;

상기 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 단계;Dividing the laser beam into a processing beam and a measurement beam;

빔 프로파일러를 이용하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정값들을 설정된 값들과 비교함으로써 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하는 단계; 및Measuring the uniformity of the machining beam using a beam profiler, measuring the pulse shape and the output of the measurement beam using the measurement beam detection unit, and then comparing the measured values with the set values, Determining whether to perform; And

레이저 어닐링 공정 중에 상기 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법이 제공된다.Measuring a pulse shape and an output of the measurement beam using the measurement beam detection unit during a laser annealing process, and then the control unit compares the measured values with the set values and controls the laser annealing method. .

또 다른 측면에 있어서,In yet another aspect,

스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 장치에 있어서,An apparatus for performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,

각각 펄스형 레이저 빔을 발진하는 복수의 레이저 발진기;A plurality of laser oscillators each for oscillating a pulsed laser beam;

상기 레이저 발진기들로부터 출사된 상기 레이저 빔들의 펄스들이 시간차를 두고 순차적으로 진행하도록 상기 레이저 빔들을 스위칭하는 복수의 셔터; A plurality of shutters for switching the laser beams so that the pulses of the laser beams emitted from the laser oscillators progress sequentially in time;

상기 순차적으로 진행하는 레이저 빔들을 공간적으로 결합시켜 가변된 펄스폭을 가지는 가변 레이저 빔을 형성하는 빔 성형기; A beam former for spatially coupling the sequentially progressing laser beams to form a variable laser beam having a variable pulse width;

상기 빔 성형기로부터 출사된 상기 가변 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 제1 빔 분할기; A first beam splitter dividing the variable laser beam emitted from the beam former into a working beam and a measuring beam;

상기 가공빔의 균일도를 측정하는 빔 프로파일러; A beam profiler for measuring the uniformity of the processing beam;

상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정하는 측정빔 검출유닛; 및A measuring beam detecting unit for measuring a pulse shape and an output of the measuring beam; And

상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 신호들을 이용하여 상기 레이저 발진기들 및 상기 셔터들을 제어하는 제어부;를 포함하는 레이저 어닐링 장치가 제공된다. And a control unit for controlling the laser oscillators and the shutters using signals measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit.

상기 빔 프로파일러는 상기 스테이지와 연동하여 움직이도록 마련될 수 있다. 레이저 어닐링 공정의 수행 전에는 상기 빔 프로파일러가 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 레이저 어닐링 공정의 수행 중에는 상기 가공대상물이 상기 가공빔의 광경로 상에 위치할 수 있다. The beam profiler may be provided to move in conjunction with the stage. Before the laser annealing process is performed, the beam profiler is positioned on the optical path of the processing beam to measure the uniformity of the processing beam. During the laser annealing process, the object is positioned on the optical path of the processing beam .

상기 측정빔 검출유닛은 상기 측정빔을 제1 및 제2 측정빔으로 분할하는 제2 분할기, 상기 제1 측정빔의 출력을 측정하는 파워 메터 및 상기 제2 측정빔의 펄스형상을 검출하는 펄스형상 측정센서를 포함할 수 있다. Wherein the measurement beam detection unit comprises a second divider for dividing the measurement beam into first and second measurement beams, a power meter for measuring an output of the first measurement beam, and a pulse shape for detecting a pulse shape of the second measurement beam And a measurement sensor.

상기 제어부는 레이저 어닐링 공정 전에 상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어할 수 있다. Wherein the control unit compares the values measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit with the set values before the laser annealing process to determine whether to perform the laser annealing process, Can be controlled by comparing the set values with the set values.

상기 제어부는 상기 빔 프로파일러에 의해 측정된 가공빔의 균일도와 설정된 가공빔의 균일도를 비교한 다음, 그 차이가 설정된 기준 범위 내인지 여부를 판단하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정할 수 있다. The controller may compare the uniformity of the machining beam measured by the beam profiler with the uniformity of the set machining beam, and then determine whether the laser annealing process is performed by determining whether the difference is within the set reference range.

상기 제어부는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 검출된 펄스형상 및 출력을 이용하여 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이렇게 측정된 펄스형상 및 출력을 설정된 펄스형상 및 출력과 비교할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 가변 레이저 빔의 측정값과 설정값을 비교하여, 그 차이가 발생하는 경우 상기 레이저 발진기들 및 상기 셔터들을 제어하여 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 설정값으로 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 레이저 빔들의 펄스 사이의 간격을 제어함으로써 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상을 조절할 수 있다. The control unit may measure the pulse shape and the output of the variable laser beam using the pulse shape and the output detected by the measurement beam detection unit, and compare the measured pulse shape and the output with the set pulse shape and output. Here, the controller compares the measured value of the variable laser beam with the set value, and controls the laser oscillators and the shutters to control the pulse shape and the output of the variable laser beam to a set value when the difference occurs . The controller may adjust the pulse shape of the variable laser beam by controlling an interval between pulses of the laser beams.

또 다른 측면에 있어서,In yet another aspect,

스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 방법에 있어서,A method of performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,

복수의 펄스형 레이저 빔을 시간차를 두고 순차적으로 진행시키는 단계;Sequentially advancing a plurality of pulsed laser beams with a time difference;

상기 레이저 빔들을 공간적으로 결합시켜 가변된 펄스폭을 가지는 가변 레이저 빔을 형성하는 단계;Forming a variable laser beam having a variable pulse width by spatially combining the laser beams;

상기 가변 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 단계;Dividing the variable laser beam into a working beam and a measuring beam;

빔 프로파일러를 이용하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정된 값들을 설정된 값들과 비교함으로써 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하는 단계; 및Measuring the uniformity of the machining beam using a beam profiler, measuring the pulse shape and the output of the measurement beam using a measurement beam detection unit, and then comparing the measured values with the set values, Determining whether to perform the operation; And

레이저 어닐링 공정 중에 상기 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법이 제공된다.Measuring a pulse shape and an output of the measurement beam using the measurement beam detection unit during a laser annealing process, and then the control unit compares the measured values with the set values and controls the laser annealing method. .

본 발명의 일 실시예에 의하면, 레이저 어닐링 공정 전에는 빔 프로파일러 및 측정빔 검출유닛을 이용하여 레이저 빔의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 제어함으로써 레이저 어닐링 공정의 진행 여부를 결정할 수 있다. 또한, 레이저 어닐링 공정 중에는 측정빔 검출유닛을 이용하여 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 실시간으로 제어함으로써 레이저 빔(L)을 레이저 어닐링 공정에 최적화된 펄스형상 및 출력으로 유지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, before the laser annealing process, the uniformity of the laser beam, the pulse shape and the output are measured using the beam profiler and the measurement beam detection unit, and compared with the set value, Can be determined. In addition, during the laser annealing process, the pulse shape and output of the laser beam are measured in real time using a measurement beam detection unit, and compared with the set value to control the laser beam L in real time, And output.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 복수의 펄스형 레이저 빔을 시간적, 공간적으로 결합하여 펄스폭이 가변된 가변 레이저 빔을 생성하고, 이러한 가변 레이저 빔을 이용하여 레이저 어닐링 공정을 수행할 수 있다. 여기서, 가변 레이저 빔의 펄스형상은 레이저 빔들의 펄스 사이의 간격을 조절함으로써 원하는 형상으로 제어할 수 있다. 그리고, 레이저 어닐링 공정 전에는 빔 프로파일러 및 측정빔 검출유닛을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 제어함으로써 레이저 어닐링 공정의 진행 여부를 결정할 수 있다. 또한, 레이저 어닐링 공정 중에는 측정빔 검출유닛을 이용하여 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 실시간으로 제어함으로써 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 레이저 어닐링 공정에 최적화된 펄스형상 및 출력으로 조절할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a variable laser beam having a variable pulse width can be generated by temporally and spatially combining a plurality of pulsed laser beams, and the laser annealing process can be performed using the variable laser beam. Here, the pulse shape of the variable laser beam can be controlled to a desired shape by adjusting the interval between the pulses of the laser beams. Before the laser annealing process, the uniformity of the variable laser beam L, the pulse shape and the output are measured by using the beam profiler and the measuring beam detecting unit, and compared with the set value to control whether or not the laser annealing process is proceeded . In addition, during the laser annealing process, the pulse shape and output of the variable laser beam are measured in real time using a measuring beam detecting unit, and compared with the set values, and controlled in real time, thereby controlling the pulse shape and output of the variable laser beam to the laser annealing process Optimized pulse shape and output can be adjusted.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a는 도 1에 도시된 레이저 어닐링 장치에서 레이저 어닐링 가공 전에 빔 프로파일러 및 레이저 빔 측정유닛을 이용하여 레이저 빔의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하는 모습을 도시한 것이다.
도 2b는 도 1에 도시된 레이저 어닐링 장치에서 어닐링 가공 중에 측정빔 검출유닛을 이용하여 레이저빔의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 다른 레이저 어닐링 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 레이저 어닐링 장치에서 펄스들 사이의 간격을 조절함으로써 얻어질 수 있는 펄스 형상들을 예시적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a laser annealing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2A shows the measurement of the uniformity, the pulse shape and the output of the laser beam using the beam profiler and the laser beam measuring unit before the laser annealing process in the laser annealing apparatus shown in FIG.
FIG. 2B shows a state in which the pulse shape and the output of the laser beam are measured in real time using the measuring beam detecting unit during the annealing process in the laser annealing apparatus shown in FIG.
3 schematically shows another laser annealing apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention.
Figs. 4A-4E illustrate exemplary pulse shapes that can be obtained by adjusting the spacing between pulses in the laser annealing apparatus shown in Fig. 3. Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 소정의 물질층이 기판이나 다른 층에 존재한다고 설명될 때, 그 물질층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 존재할 수도 있다. 그리고, 아래의 실시예에서 각 층을 이루는 물질은 예시적인 것이므로, 이외에 다른 물질이 사용될 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments illustrated below are not intended to limit the scope of the invention, but rather are provided to illustrate the invention to those skilled in the art. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation. Further, when it is described that a certain material layer is present on a substrate or another layer, the material layer may be present directly on the substrate or another layer, and there may be another third layer in between. In addition, the materials constituting each layer in the following embodiments are illustrative, and other materials may be used.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치(100)를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically shows a laser annealing apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 레이저 어닐링 장치(100)는 레이저 발진기(110)와, 빔 성형기(140)와, 빔 프로파일러(164)와, 측정빔 검출유닛(160)과 제어부(180)를 포함한다. 레이저 발진기(110)는 가시광, 예를 들면 대략 400nm ~ 600nm 정도의 파장(보다 구체적으로는 532nm 파장)의 가시광을 발진하는 고체 레이저 발진기를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 고체 레이저 발진기로는 예를 들면 DPSS(Diode Pumped Solid State) 레이저 발진기가 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 1, a laser annealing apparatus 100 includes a laser oscillator 110, a beam former 140, a beam profiler 164, a measuring beam detecting unit 160, and a controller 180 . The laser oscillator 110 may include a solid state laser oscillator that emits visible light, for example, a visible light of a wavelength of about 400 nm to 600 nm (more specifically, a wavelength of 532 nm). However, the present invention is not limited thereto. As such a solid laser oscillator, for example, a diode pumped solid state (DPSS) laser oscillator may be used, but is not limited thereto.

레이저 발진기(110)의 출력단에 위치하는 레이저 빔(L)의 경로 상에는 감쇠기(attenuator,120)가 더 마련될 수 있다. 이 감쇠기(120)는 레이저 발진기(110)로부터 발생된 레이저 빔(L)의 출력을 조정하는 역할을 할 수 있다. 그리고, 빔 성형기(140)는 입사되는 레이저 빔(L)의 세기를 균일하게 하는 동시에 그 빔의 형상을 소정 형태로 성형하는 역할을 한다. 예를 들면, 빔 성형기(140)는 입사되는 레이저 빔(L)을 라인 형태로 성형할 수 있다. 감쇠기(120)와 빔 성형기(140) 사이에는 입사되는 레이저 빔(L)을 빔 성형기(140) 쪽으로 반사시키는 반사 미러(130)가 마련될 수 있다. An attenuator 120 may be further provided on the path of the laser beam L positioned at the output end of the laser oscillator 110. The attenuator 120 may adjust the output of the laser beam L generated from the laser oscillator 110. The beam former 140 serves to uniformize the intensity of the incident laser beam L and to shape the beam into a predetermined shape. For example, the beam forming machine 140 can form an incident laser beam L into a line shape. A reflection mirror 130 may be provided between the attenuator 120 and the beam shaper 140 to reflect the incident laser beam L toward the beam shaper 140.

빔 성형기(140)를 통과한 레이저 빔(L)은 이미징 렌즈(145)를 경유한 다음, 제1 빔 분할기(150)에 입사된다. 제1 빔 분할기(150)에 입사된 레이저 빔(L)은 가공빔(LA)과 측정빔(LB)으로 분할될 수 있다. 예를 들면, 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(150)에서 반사됨으로써 가공빔(LA)을 형성할 수 있으며, 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(150)를 투과함으로써 측정빔(LB)을 형성할 수 있다. The laser beam L having passed through the beam former 140 passes through the imaging lens 145 and then is incident on the first beam splitter 150. The laser beam L incident on the first beam splitter 150 can be divided into the processing beam LA and the measurement beam LB. For example, a part of the laser beam L may be reflected by the first beam splitter 150 to form the processing beam LA, and the remainder of the laser beam L may be transmitted through the first beam splitter 150 The measurement beam LB can be formed.

가공빔(LA)은 제1 빔 분할기(150)에 입사되는 레이저 빔(L) 출력의 대부분, 예를 들면 99% 이상을 차지할 수 있으며, 측정빔(LB)은 제1 빔 분할기(150)에 입사되는 레이저 빔(L) 출력의 1% 미만을 차지할 수 있다. 제1 빔 분할기(150)는 예를 들면, 레이저 빔(L)의 대부분을 반사시키고 나머지를 투과시키는 웨지 미러(wedge mirror)를 포함할 수 있다. 한편, 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(150)를 투과함으로써 가공빔(LA)을 형성하고, 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(150)에서 반사됨으로써 측정빔(LB)을 형성하는 구성도 가능하다. The processing beam LA may occupy most of the output of the laser beam L incident on the first beam splitter 150, for example, more than 99%, and the measurement beam LB may be incident on the first beam splitter 150 Can account for less than 1% of the incident laser beam (L) output. The first beam splitter 150 may include, for example, a wedge mirror that reflects most of the laser beam L and transmits the remainder. A part of the laser beam L is transmitted through the first beam splitter 150 to form the processing beam LA and the remainder of the laser beam L is reflected by the first beam splitter 150, LB) may be formed.

제1 빔 분할기(150)에서 반사된 가공빔(LA)은 웨이퍼 등과 같은 가공대상물(171) 상에 조사되어 레이저 어닐링 공정을 수행할 수 있다. 여기서, 가공대상물(171)은 수평으로 이동가능하게 마련되는 스테이지(172)에 장착될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 제1 빔 분할기(150)와 가공대상물(171) 사이의 광 경로 상에는 이미징 렌즈 등과 같은 광학계가 더 마련될 수도 있다. The processing beam LA reflected by the first beam splitter 150 may be irradiated onto the object 171 such as a wafer to perform a laser annealing process. Here, the object to be processed 171 may be mounted on a stage 172 which is horizontally movable. Although not shown in the figure, an optical system such as an imaging lens or the like may be further provided on the optical path between the first beam splitter 150 and the object to be processed 171.

본 실시예에서는 가공빔(LA)이 레이저 어닐링 공정을 수행하기 전에 가공빔(LA)의 균일도가 빔 프로파일러(beam profiler, 164)를 통해 미리 측정될 수 있다. 빔 프로파일러(164)는 스테이지(172)의 일측에 마련되어 스테이지(172)와 함께 이동할 수 있도록 마련되어 있다. 도 1에는 빔 프로파일러(164)가 스테이지(172)의 좌측에 마련된 경우가 예시적으로 도시되어 있다. 이러한 빔 프로파일러(164)는 레이저 어닐링 공정을 수행하기 전에 가공대상물(171)에 최종적으로 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정하는 역할을 할 수 있다. 빔 프로파일러(164)는 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.In this embodiment, the uniformity of the processing beam LA can be measured in advance via the beam profiler 164 before the processing beam LA performs the laser annealing process. The beam profiler 164 is provided on one side of the stage 172 and is provided so as to move together with the stage 172. In FIG. 1, a case where the beam profiler 164 is provided on the left side of the stage 172 is exemplarily shown. The beam profiler 164 may serve to measure the uniformity of the processing beam LA finally irradiated on the object 171 before performing the laser annealing process. The beam profiler 164 may include, but is not limited to, for example, a CCD (Charge Coupled Device).

레이저 빔의 균일도를 측정하기 위해 기존에는 레이저 발진기의 출력단에서균일도를 측정하거나 또는 레이저 빔의 광 경로 중간 지점을 차단하여 균일도를 측정하는 방법이 사용되었다. 그러나, 이러한 방법으로는 균일도 측정 지점 이후의 광 경로 상에 위치하는 광학 부품의 이상 여부를 알 수 없다는 문제가 있다. 본 실시예에서는 스테이지(172)의 일측에 마련된 빔 프로파일러(164)가 레이저 어닐링 공정 전에 가공대상물(171)에 최종적으로 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정할 수 있으며, 이로부터 가공빔(LA)의 광경로 상에 위치하는 광학 부품의 이상 유무도 알 수 있다. In order to measure the uniformity of the laser beam, a method of measuring the uniformity at the output end of the laser oscillator or measuring the uniformity by blocking the midpoint of the optical path of the laser beam has been used. However, this method has a problem that it is impossible to know whether or not an optical component located on the optical path after the uniformity measurement point is abnormal. In this embodiment, the beam profiler 164 provided at one side of the stage 172 can measure the uniformity of the processing beam LA finally irradiated onto the object 171 before the laser annealing process, The presence or absence of an optical component located on the optical path of the light source LA can also be determined.

빔 프로파일러(164)가 가공빔(LA)의 균일도를 측정하기 위해서는 가공빔(LA)이 빔 프로파일러(164)에 입사될 필요가 있다. 이를 위해, 빔 프로파일러(164)가 스테이지(172)와 연동하도록 마련됨으로써 스테이지(172)의 움직임에 의해 빔 프로파일러(164)를 가공빔(LA)의 경로 상에 위치시킬 수 있다. In order for the beam profiler 164 to measure the uniformity of the processing beam LA, the processing beam LA needs to be incident on the beam profiler 164. To this end, the beam profiler 164 is provided to interlock with the stage 172 so that the beam profiler 164 can be positioned on the path of the processing beam LA by the movement of the stage 172.

레이저 어닐링 공전 전에 빔 프로파일러(164)에 의해 측정된 제1 출력 신호(S1)는 제어부(180)에 입력되며, 제어부(180)는 이러한 제1 출력 신호(S1)을 이용하여 가공대상물(171)에 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정할 수 있다. 제어부(180)에는 신호 증폭기, 신호 변환기, 정보 처리장치, 디스플레이, 비교부 등이 포함될 수 있다. 신호 증폭기는 빔 프로파일러(164)에 의해 측정된 제1 출력 신호(S1)을 증폭시키며, 신호 변환기는 증폭된 신호를 디지털 신호를 변환시킨다. 그리고, 디지털 신호는 정보 처리 장치에 의해 데이터로 처리된 후, 디스플레이를 통해 출력시킬 수 있다. 이러한 과정을 통해 가공빔(LA)의 균일도가 얻어질 수 있다. 그리고, 비교부는 가공빔(LA)의 측정된 균일도를 설정된 가공빔(LA)의 균일도와 비교하게 된다. The first output signal S1 measured by the beam profiler 164 before the laser annealing revolution is input to the control unit 180 and the control unit 180 outputs the first output signal S1 to the processing object 171 The uniformity of the processing beam LA to be irradiated can be measured. The controller 180 may include a signal amplifier, a signal converter, an information processor, a display, a comparator, and the like. The signal amplifier amplifies the first output signal S1 measured by the beam profiler 164, and the signal converter converts the amplified signal into a digital signal. Then, the digital signal is processed as data by the information processing apparatus, and then output through the display. Through this process, the uniformity of the processing beam LA can be obtained. Then, the comparator compares the measured uniformity of the processing beam LA with the uniformity of the set processing beam LA.

제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(LB)은 레이저 빔 측정유닛(160)에 입사될 수 있다. 레이저 빔 측정유닛(160)은 입사된 측정빔(LB)을 이용하여 레이저 빔(L)의 펄스형상 및 출력을 측정하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 측정빔 검출유닛(160)은 펄스형상 측정센서(162) 및 파워 메터(163)를 포함할 수 있다. The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 150 may be incident on the laser beam measurement unit 160. [ The laser beam measuring unit 160 may serve to measure the pulse shape and the output of the laser beam L by using the incident measuring beam LB. To this end, the measurement beam detection unit 160 may include a pulse shape measurement sensor 162 and a power meter 163.

구체적으로, 제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(LB)은 제2 빔 분할기(161)를 통해 제1 및 제2 측정빔(LB1, LB2)으로 분할된다. 여기서, 제2 빔 분할기(161)를 투과한 제1 측정빔(LB1)은 파워 메터(163)에 입사될 수 있으며, 제2 빔 분할기(161)에서 반사된 제2 측정빔(LB2)은 펄스형상 측정센서(162)에 입사될 수 있다. Specifically, the measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 150 is divided into the first and second measurement beams LB1 and LB2 through the second beam splitter 161. [ Here, the first measurement beam LB1 transmitted through the second beam splitter 161 may be incident on the power meter 163, and the second measurement beam LB2 reflected by the second beam splitter 161 may be a pulse And may be incident on the shape measurement sensor 162.

파워 메터(163)는 제1 측정빔(LB1)의 출력을 실시간으로 측정하고, 이를 이용하여 제어부(180)가 레이저 빔(L)의 출력을 검출할 수 있다. 이러한 파워 메터(163)는 예를 들면 에너지 미터(energy meter)를 포함할 수 있다. 그리고, 펄스형상 측정센서(162)는 제2 측정빔(LB2)의 펄스형상을 측정하고, 이를 이용하여 제어부(180)가 레이저 빔(L)의 펄스형상을 검출할 수 있으며, 이렇게 검출된 펄스형상으로부터 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지를 알 수 있게 된다. 이러한 펄스형상 측정센서(162)는 예를 들면 포토 다이오드(photo diode)를 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The power meter 163 measures the output of the first measurement beam LB1 in real time, and the control unit 180 can detect the output of the laser beam L using the measured power. The power meter 163 may include, for example, an energy meter. The pulse shape measuring sensor 162 measures the pulse shape of the second measuring beam LB2 and uses the pulse shape measuring sensor 162 to detect the pulse shape of the laser beam L by the control unit 180, The pulse width and the pulse energy of the laser beam L can be known from the shape. The pulse shape measuring sensor 162 may include, but is not limited to, a photo diode.

측정빔 검출유닛(160)으로부터 측정된 제2 출력 신호(S2)은 제어부(280)에 입력되며, 제어부(180)는 이러한 제2 출력 신호(S2)을 이용하여 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 측정할 수 있다. 이 제어부(180)에는 전술한 바와 같이 신호 증폭기, 신호 변환기, 정보 처리장치, 디스플레이, 비교부 등이 포함될 수 있다. 신호 증폭기는 측정빔 검출유닛(160)에 의해 검출된 제2 출력 신호(S2)을 증폭시키며, 신호 변환기는 증폭된 신호를 디지털 신호를 변환시킨다. 그리고, 디지털 신호는 정보 처리 장치에 의해 데이터로 처리된 후, 디스플레이를 통해 출력시킬 수 있다. 이러한 과정을 통해 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상이 실시간으로 얻어질 수 있다. 이렇게 얻어진 레이저 빔(L)의 펄스형상으로부터 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지를 알 수 있게 된다. 그리고, 비교부는 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 출력 및 펄스형상과 비교하게 된다. The second output signal S2 measured by the measurement beam detection unit 160 is input to the control unit 280. The control unit 180 controls the output of the laser beam L using the second output signal S2, The pulse shape can be measured. The controller 180 may include a signal amplifier, a signal converter, an information processor, a display, a comparator, and the like as described above. The signal amplifier amplifies the second output signal S2 detected by the measurement beam detection unit 160, and the signal converter converts the amplified signal into a digital signal. Then, the digital signal is processed as data by the information processing apparatus, and then output through the display. Through this process, the output of the laser beam L and the pulse shape can be obtained in real time. The pulse width and the pulse energy of the laser beam L can be known from the pulse shape of the laser beam L thus obtained. Then, the comparator compares the output of the laser beam L and the pulse shape with the set output and pulse shape.

이하에서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 전술한 레이저 어닐링 장치(100)를 이용하여 레이저 어닐링 공정을 수행하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of performing the laser annealing process using the laser annealing apparatus 100 described above with reference to FIGS. 2A and 2B will be described.

도 2a는 도 1에 도시된 레이저 어닐링 장치(100)에서 레이저 어닐링 가공 전에 빔 프로파일러(164) 및 레이저 빔 측정유닛(160)을 이용하여 레이저 빔(L)의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하는 모습을 도시한 것이다.2A shows the uniformity, pulse shape and output of the laser beam L by using the beam profiler 164 and the laser beam measurement unit 160 before the laser annealing process in the laser annealing apparatus 100 shown in FIG. As shown in FIG.

도 2a를 참조하면, 먼저, 가공빔(LA)이 빔 프로파일러(164)에 입사될 수 있도록 스테이지(172)를 이동시켜 빔 프로파일러(164)를 가공빔(LA)의 경로 상에 위치시킨다. 이어서, 레이저 발진기(110)로부터 레이저 빔(L)이 출사되면 이 레이저 빔(L)은 감쇠기(120)를 통해 그 출력이 조정된 다음, 반사 미러(130)에 의해 반사되어 빔 성형기(140)로 입사된다. 그리고, 빔 성형기(140)는 입사된 레이저 빔(L)을 균일화함과 동시에 소정 형태로 성형하게 된다. 그리고, 이렇게 성형된 레이저 빔(L)은 이미징 렌즈(145)를 통해 제1 빔 분할기(150)에 입사된다.2A, first, the stage 172 is moved so that the processing beam LA can be incident on the beam profiler 164, thereby positioning the beam profiler 164 on the path of the processing beam LA . Then, when the laser beam L is emitted from the laser oscillator 110, the output of the laser beam L is adjusted through the attenuator 120, then reflected by the reflection mirror 130, . Then, the beam forming machine 140 uniformizes the incident laser beam L and forms the laser beam L into a predetermined shape. The thus formed laser beam L is incident on the first beam splitter 150 through the imaging lens 145.

제1 빔 분할기(150)에 입사된 레이저 빔(L)은 가공빔(LA)과 측정빔(LB)으로 분할된다. 예를 들면, 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(150)에서 반사됨으로써 가공빔(LA)을 형성하며, 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(150)를 투과함으로써 측정빔(LB)을 형성할 수 있다. The laser beam L incident on the first beam splitter 150 is divided into a processing beam LA and a measurement beam LB. For example, a part of the laser beam L is reflected by the first beam splitter 150 to form the processing beam LA, and the rest of the laser beam L passes through the first beam splitter 150 The beam LB can be formed.

제1 빔 분할기(150)에서 반사된 가공빔(LA)은 가공빔의 균일도를 측정하기 위한 빔 프로파일러(164)에 입사될 수 있다. 이러한 빔 프로파일러(164)에 의해 측정된 제1 출력 신호(S1)는 제어부(280)에 입력되며, 제어부(180)는 이러한 제1 출력 신호(S1)을 이용하여 가공대상물(171)에 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정할 수 있다. 그리고, 제어부(180)는 가공빔(LA)의 측정된 균일도를 설정된 가공빔(LA) 균일도와 비교하여 그 차이가 설정된 기준 범위 이내이면 레이저 어닐링 공정을 수행하게 되고, 그 차이가 설정된 기준 범위를 벗어나게 되면 레이저 어닐링 공정을 진행하지 않고 이를 알리는 신호를 발생시킬 수 있다. The processing beam LA reflected by the first beam splitter 150 may be incident on a beam profiler 164 for measuring the uniformity of the processing beam. The first output signal S1 measured by the beam profiler 164 is input to the control unit 280. The control unit 180 irradiates the object to be processed 171 with the first output signal S1, The uniformity of the processing beam LA can be measured. The control unit 180 compares the measured uniformity of the processing beam LA with the uniformity of the set processing beam LA and performs the laser annealing process when the difference is within the set reference range. The laser annealing process is not performed but a signal for notifying the laser annealing process can be generated.

제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(LB)은 펄스 형상 검출 센서(162)와 파워 메터(163)를 포함하는 측정빔 검출유닛(160)에 입사될 수 있다. 구체적으로, 제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(LB)은 제2 빔 분할기(161)를 통해 제1 및 제2 측정빔(LB1, LB2)으로 분할된 다음, 제2 빔 분할기(161)를 투과한 제1 측정빔(LB1)은 파워 메터(163)에 입사되며, 제2 빔 분할기(161)에서 반사된 제2 측정빔(LB2)은 펄스형상 측정센서(162)에 입사된다. 여기서, 파워 메터(163)는 입사된 제1 측정빔(LB1)의 출력을 측정하고, 펄스형상 측정센서(162)는 제2 측정빔(LB2)의 펄스형상을 측정한다. The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 150 may be incident on the measurement beam detection unit 160 including the pulse shape detection sensor 162 and the power meter 163. [ Specifically, the measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 150 is divided into first and second measurement beams LB1 and LB2 through the second beam splitter 161, and then transmitted through the second beam splitter The first measurement beam LB1 transmitted through the first beam splitter 161 is incident on the power meter 163 and the second measurement beam LB2 reflected by the second beam splitter 161 is incident on the pulse shape measurement sensor 162 . Here, the power meter 163 measures the output of the incident first measurement beam LB1, and the pulse shape measurement sensor 162 measures the pulse shape of the second measurement beam LB2.

이러한 측정빔 검출유닛(160)에 의해 검출된 제2 출력 신호(S2)는 제어부(180)에 입력되며, 제어부(180)는 이 제2 출력 신호(S2)을 이용하여 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 얻을 수 있다. 그리고, 이와 같이 얻어진 레이저 빔(L)의 펄스형상으로부터 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지를 알 수 있게 된다. 이어서, 제어부(180)는 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 출력 및 펄스형상과 비교하여 그 차이가 설정된 기준 범위 내이면 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. 한편, 레이저 빔(L)의 측정값과 설정값 사이의 차이가 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우에는 제어부(180)는 레이저 발진기(110)나 감쇠기(120)를 제어하여 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 조절하여 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. 다만, 그 차이가 허용되는 최대 범위를 넘게 되면 레이저 어닐링 공정을 수행할 수 없음을 알리는 신호를 발생시킬 수 있다.The second output signal S2 detected by the measurement beam detection unit 160 is input to the control unit 180. The control unit 180 outputs the second output signal S2 of the laser beam L An output and a pulse shape can be obtained. Then, the pulse width and the pulse energy of the laser beam L can be determined from the pulse shape of the laser beam L thus obtained. Next, the controller 180 compares the output of the laser beam L and the pulse shape with the set output and pulse shape, and performs the laser annealing process if the difference is within the set reference range. If the difference between the measured value and the set value of the laser beam L deviates from the set reference range, the controller 180 controls the laser oscillator 110 and the attenuator 120 to output the laser beam L, And the laser annealing process is performed by adjusting the pulse shape. However, if the difference exceeds the allowable maximum range, a signal indicating that the laser annealing process can not be performed can be generated.

도 2b는 도 1에 도시된 레이저 어닐링 장치(100)에서 어닐링 가공 중에 측정빔 검출유닛(160)을 이용하여 레이저 빔(L)의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하는 모습을 도시한 것이다.FIG. 2B shows a state in which the pulse shape and the output of the laser beam L are measured in real time using the measuring beam detecting unit 160 during the annealing process in the laser annealing apparatus 100 shown in FIG.

도 2b를 참조하면, 먼저, 레이저 어닐링 공정을 수행하기 위해 가공대상물(171)에 가공빔(LA)이 입사될 수 있도록 스테이지(172)가 이동한다. 이어서, 레이저 발진기(110)로부터 레이저 빔(L)이 출사되면 이 레이저 빔(L)은 감쇠기(120)를 통해 그 출력이 조정된 다음, 반사 미러(130)에 의해 반사되어 빔 성형기(140)로 입사된다. 그리고, 빔 성형기(140)는 입사된 레이저 빔(L)을 균일화함과 동시에 소정 형태로 성형하게 된다. 그리고, 이렇게 성형된 레이저 빔(L)은 이미징 렌즈(145)를 통해 제1 빔 분할기(150)에 입사된다.Referring to FIG. 2B, the stage 172 is moved so that the processing beam LA can be incident on the object 171 to perform the laser annealing process. Then, when the laser beam L is emitted from the laser oscillator 110, the output of the laser beam L is adjusted through the attenuator 120, then reflected by the reflection mirror 130, . Then, the beam forming machine 140 uniformizes the incident laser beam L and forms the laser beam L into a predetermined shape. The thus formed laser beam L is incident on the first beam splitter 150 through the imaging lens 145.

제1 빔 분할기(150)에 입사된 레이저 빔(L)은 가공빔(LA)과 측정빔(LB)으로 분할된다. 예를 들면, 상기 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(150)에서 반사됨으로써 가공빔(LA)을 형성하며, 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(150)를 투과함으로써 측정빔(LB)을 형성할 수 있다. 여기서, 가공빔(LA)은 제1 빔 분할기(150)에 입사되는 레이저 빔(L) 출력의 대부분, 예를 들면 99% 이상을 차지할 수 있으며, 측정빔(LB)은 제1 빔 분할기(150)에 입사되는 레이저 빔(L) 출력의 1% 미만을 차지할 수 있다. 이에 따라, 레이저 빔(L)의 출력 대부분이 가공빔(LA)으로 사용될 수 있으므로, 레이저 어닐링 가공을 위한 빔 출력 손실이 발생될 염려가 없다. 이와 같이, 제1 빔 분할기(150)에서 반사된 가공빔(LA)은 가공대상물(171)에 조사됨으로써 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다.The laser beam L incident on the first beam splitter 150 is divided into a processing beam LA and a measurement beam LB. For example, a part of the laser beam L is reflected by the first beam splitter 150 to form the processing beam LA, and the remainder of the laser beam L is transmitted through the first beam splitter 150 The measurement beam LB can be formed. Herein, the processing beam LA may occupy a majority of, for example, 99% or more of the output of the laser beam L incident on the first beam splitter 150, and the measurement beam LB may be incident on the first beam splitter 150 Of the output of the laser beam L incident on the laser beam L. Thus, since most of the output of the laser beam L can be used as the processing beam LA, there is no fear that a beam output loss for laser annealing will occur. As described above, the processing beam LA reflected by the first beam splitter 150 is irradiated to the object 171 to perform the laser annealing process.

그리고, 이와 동시에 제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(LB)은 측정빔 검출유닛(160)에 입사될 수 있다. 구체적으로, 제1 빔 분할기(150)를 투과한 측정빔(LB)은 제2 빔 분할기(161)를 통해 제1 및 제2 측정빔(LB1, LB2)으로 분할된 다음, 제2 빔 분할기(161)를 투과한 제1 측정빔(LB1)은 파워 메터(163)에 입사되며, 제2 빔 분할기(161)에서 반사된 제2 측정빔(LB2)은 펄스형상 측정센서(162)에 입사된다. 여기서, 파워 메터(163)는 입사된 제1 측정빔(LB1)의 출력을 실시간으로 측정하고, 펄스형상 측정센서(162)는 제2 측정빔(LB2)의 펄스형상을 실시간으로 측정한다. At the same time, the measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 150 can be incident on the measurement beam detection unit 160. [ Specifically, the measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 150 is divided into first and second measurement beams LB1 and LB2 through the second beam splitter 161, and then transmitted through the second beam splitter The first measurement beam LB1 transmitted through the first beam splitter 161 is incident on the power meter 163 and the second measurement beam LB2 reflected by the second beam splitter 161 is incident on the pulse shape measurement sensor 162 . Here, the power meter 163 measures the output of the incident first measurement beam LB1 in real time, and the pulse shape measurement sensor 162 measures the pulse shape of the second measurement beam LB2 in real time.

이러한 측정빔 검출유닛(160)에 의해 검출된 제2 출력 신호(S2)는 제어부(180)에 입력되며, 제어부(180)는 이 제2 출력 신호(S2)을 이용하여 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 얻을 수 있다. 그리고, 이와 같이 얻어진 레이저 빔(L)의 펄스형상으로부터 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지를 알 수 있게 된다. 이어서, 제어부(180)는 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 출력 및 펄스형상과 비교하여 그 차이가 설정된 기준 범위 내이면 레이저 어닐링 공정을 계속 수행하게 된다. 한편, 레이저 빔(L)의 측정값과 설정값 사이의 차이가 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우에는 제어부(180)는 레이저 발진기(110)나 감쇠기(120)를 제어하여 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 값으로 조절함으로써 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. The second output signal S2 detected by the measurement beam detection unit 160 is input to the control unit 180. The control unit 180 outputs the second output signal S2 of the laser beam L An output and a pulse shape can be obtained. Then, the pulse width and the pulse energy of the laser beam L can be determined from the pulse shape of the laser beam L thus obtained. Then, the controller 180 compares the output of the laser beam L and the pulse shape with the set output and pulse shape, and continues the laser annealing process if the difference is within the set reference range. If the difference between the measured value and the set value of the laser beam L deviates from the set reference range, the controller 180 controls the laser oscillator 110 and the attenuator 120 to output the laser beam L, The laser annealing process is performed by adjusting the pulse shape to a set value.

이상과 같이, 본 실시예에서는 레이저 어닐링 공정 전에는 빔 프로파일러(164) 및 측정빔 검출유닛(160)을 이용하여 레이저 빔(L)의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 제어함으로써 레이저 어닐링 공정의 진행 여부를 결정할 수 있다. 또한, 레이저 어닐링 공정 중에는 측정빔 검출유닛(160)을 이용하여 레이저 빔(L)의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 실시간으로 제어함으로써 레이저 빔(L)을 레이저 어닐링 공정에 최적화된 펄스형상 및 출력으로 유지할 수 있다. As described above, in this embodiment, before the laser annealing process, the uniformity of the laser beam L, the pulse shape and the output are measured using the beam profiler 164 and the measurement beam detection unit 160, and compared with the set value So as to determine whether the laser annealing process is in progress or not. During the laser annealing process, the pulse shape and the output of the laser beam L are measured in real time using the measuring beam detecting unit 160, and the laser beam L is controlled by laser annealing It is possible to maintain the pulse shape and output optimized for the process.

도 3은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치(200)를 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically shows a laser annealing apparatus 200 according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 레이저 어닐링 장치(200)는 복수의 레이저 발진기와, 빔 성형기(240)와, 측정빔 검출유닛(260)과, 빔 프로파일러(264)와, 제어부(280)를 포함한다.3, the laser annealing apparatus 200 includes a plurality of laser oscillators, a beam former 240, a measuring beam detecting unit 260, a beam profiler 264, and a control unit 280 .

레이저 발진기들은 예를 들면, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 발진기(211,212, 213,214)를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 발진기(211,212, 213,214)는 각각 펄스형의 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 출사한다. 이 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4) 각각은 예를 들면, 대략 400nm ~ 600nm 정도의 파장 및 나노초(ns; nano second) 수준의 펄스폭을 가질 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)은 이외에도 다양한 파장 및 펄스 폭을 가질 수 있다. The laser oscillators may include, for example, first, second, third and fourth laser oscillators 211, 212, 213, 214. The first, second, third and fourth laser oscillators 211, 212, 213 and 214 emit first, second, third and fourth pulsed laser beams L1, L2, L3 and L4, respectively. Each of the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4 has a pulse width of about 400 nm to 600 nm and a nano second level, for example. . However, this is merely exemplary, and the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 may have various other wavelengths and pulse widths.

제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 발진기(211,212, 213,214)로부터 출사되는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)의 경로 상에는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4) 의 진행을 스위칭하는 제1, 제2, 제3 및 제4 셔터(221,222, 223, 224))가 마련되어 있다. 이러한 제1, 제2, 제3 및 제4 셔터(221, 222, 223, 224)는 후술하는 제어부(180)에 의해 구동이 제어될 수 있다. On the paths of the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4 emitted from the first, second, third and fourth laser oscillators 211, 212, 213 and 214, Second, third and fourth shutters 221, 222, 223, 224 for switching the progress of the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3, L4. The first, second, third, and fourth shutters 221, 222, 223, and 224 may be controlled to be driven by a control unit 180 described later.

이 셔터들(221, 222, 223, 224)의 구동에 따라 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)은 시간차를 가지고 순차적으로 출사될 수 있으며, 이렇게 순차적으로 출사되는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)이 후술하는 빔 성형기(240)를 통해 공간적으로 결합함으로써 가변된 펄스폭을 가지는 소정 펄스형상의 가변 레이저 빔(L)이 생성될 수 있다. 여기서, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)은 대략 예를 들면 수십 ns ~ 수백 ns 정도의 시간차를 두고 출사되지만 이에 한정되는 것은 아니다. The first, second, third, and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 may be sequentially emitted with a time difference according to the driving of the shutters 221, 222, 223, The laser beams L1, L2, L3, and L4 sequentially emitted from the first, second, third, and fourth laser beams are spatially combined through a beam shaper 240 to be described later, The variable laser beam L can be generated. Here, the first, second, third, and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 are emitted with a time difference of about several tens of nanoseconds to several hundreds of nanoseconds, but the present invention is not limited thereto.

한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나 레이저 발진기들(211,212, 213,214)과 셔터들(221, 222, 223, 224) 사이의 광 경로들 상에는 각각 감쇠기(attenuator)가 더 마련될 수 있다. 이러한 감쇠기는 각각 레이저 발진기들(211,212, 213,214)로부터 발진된 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)의 출력을 조정하는 역할을 할 수 있다.Although not shown in the drawing, attenuators may be further provided on the optical paths between the laser oscillators 211, 212, 213, and 214 and the shutters 221, 222, 223, and 224, respectively. The attenuator may adjust the outputs of the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4 oscillated from the laser oscillators 211, 212, 213 and 214, respectively.

레이저 발진기들(211,212, 213,214)로부터 발진된 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4) 은 빔 성형기(240)에 입사된다. 이 빔 성형기(240)는 순차적으로 입사되는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 공간적으로 결합하여 가변된 펄스폭을 가지는 소정 펄스형상의 가변 레이저 빔(L)을 형성할 수 있다. 이러한 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상은 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4) 의 펄스 사이의 간격을 변화시켜 다양하게 조절할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. The first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4 emitted from the laser oscillators 211, 212, 213 and 214 are incident on the beam former 240. The beam former 240 spatially couples first, second, third, and fourth laser beams L 1, L 2, L 3, and L 4 that are successively incident to form a variable pulse laser beam having a variable pulse width The beam L can be formed. The pulse shape of the variable laser beam L can be variously adjusted by varying the interval between the pulses of the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4, do.

빔 성형기(240)는 가변 레이저 빔(L)을 균일하게 하는 동시에 그 빔의 형상을 소정 형태로 성형하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 빔 성형기(240)는 가변 레이저 빔(L)으로 라인 형태로 성형할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 제1, 제2, 제3 및 제4 셔터(221, 222, 223, 224)와 빔 성형기(240) 사이의 광 경로 상에는 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 반사시켜 빔 성형기(240) 쪽으로 입사시키는 제1, 제2, 제3 및 제4 반사미러(231, 232, 233, 234)가 더 마련될 수 있다. The beam forming machine 240 can function to uniformize the variable laser beam L and to shape the beam into a predetermined shape. For example, the beam former 240 can be formed into a line shape with the variable laser beam L, but is not limited thereto. On the other hand, on the optical path between the first, second, third and fourth shutters 221, 222, 223 and 224 and the beam former 240, first, second, third and fourth laser beams L1 Second, third, and fourth reflecting mirrors 231, 232, 233, and 234 that reflect the light beams L2, L3, and L4 to the beam shaper 240, respectively.

빔 성형기(240)로부터 출사된 가변된 펄스폭을 가지는 가변 레이저 빔(L)은 이미징 렌즈(245)를 통해 제1 빔 분할기(250)에 입사된다. 여기서, 제1 빔 분할기(250)는 입사되는 가변 레이저 빔(L)을 가공빔(LA)과 측정빔(LB)으로 분할할 수 있다. 예를 들면, 가변 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(250)에서 반사됨으로써 가공빔(LA)을 형성할 수 있으며, 가변 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(250)를 투과함으로써 측정빔(LB)을 형성할 수 있다. The variable laser beam L having a variable pulse width emitted from the beam former 240 is incident on the first beam splitter 250 through the imaging lens 245. [ Here, the first beam splitter 250 can divide the incident variable laser beam L into the processing beam LA and the measurement beam LB. For example, a portion of the variable laser beam L may be reflected by the first beam splitter 250 to form the processing beam LA, and the remainder of the variable laser beam L may be reflected by the first beam splitter 250, The measurement beam LB can be formed.

가공빔(LA)은 제1 빔 분할기(250)에 입사되는 가변 레이저 빔(L) 출력의 대부분, 예를 들면 99% 이상을 차지할 수 있으며, 측정빔(LB)은 제1 빔 분할기(250)에 입사되는 가변 레이저 빔(L) 출력의 1% 미만을 차지할 수 있다. 제1 빔 분할기(250)는 예를 들면, 가변 레이저 빔(L)의 대부분을 반사시키고 나머지를 투과시키는 웨지 미러(wedge mirror)를 포함할 수 있다. 한편, 가변 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(250)를 투과함으로써 가공빔(LA)을 형성하고, 가변 레이저 빔(L1)의 나머지가 제1 빔 분할기(250)에서 반사됨으로써 측정빔(LB)을 형성하는 구성도 가능하다. The processing beam LA may occupy a majority of, for example, 99% or more of the output of the variable laser beam L incident on the first beam splitter 250. The measurement beam LB may be incident on the first beam splitter 250, Of the output of the variable laser beam (L) incident on the laser beam (L). The first beam splitter 250 may include, for example, a wedge mirror that reflects most of the variable laser beam L and transmits the remainder. A part of the variable laser beam L is transmitted through the first beam splitter 250 to form the processing beam LA and the rest of the variable laser beam L1 is reflected by the first beam splitter 250 A configuration in which the beam LB is formed is also possible.

제1 빔 분할기(250)에서 반사된 가공빔(LA)은 웨이퍼 등과 같은 가공대상물(271) 상에 조사되어 레이저 어닐링 공정을 수행할 수 있다. 여기서, 가공대상물(271)은 수평으로 이동가능하게 마련되는 스테이지(272)에 장착될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 제1 빔 분할기(250)와 가공대상물(271) 사이의 광 경로 상에는 이미징 렌즈 등과 같은 광학계가 더 마련될 수도 있다. The processing beam LA reflected by the first beam splitter 250 can be irradiated onto the object to be processed 271 such as a wafer to perform a laser annealing process. Here, the object to be processed 271 may be mounted on a stage 272 which is horizontally movable. Although not shown in the figure, an optical system such as an imaging lens or the like may be further provided on the optical path between the first beam splitter 250 and the object to be processed 271.

본 실시예에서는 가공빔(LA)이 레이저 어닐링 공정을 수행하기 전에 가공빔(LA)의 균일도가 빔 프로파일러(264)를 통해 미리 측정될 수 있다. 빔 프로파일러(264)는 스테이지(272)의 일측에 마련되어 스테이지(272)와 함께 이동할 수 있도록 마련되어 있다. 이러한 빔 프로파일러(264)는 레이저 어닐링 공정을 수행하기 전에 가공대상물(271)에 최종적으로 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정하는 역할을 할 수 있다. 빔 프로파일러(164)는 예를 들면 CCD를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 이와 같이, 스테이지(272)의 일측에 마련된 빔 프로파일러(264)가 레이저 어닐링 공정 전에 가공대상물(271)에 최종적으로 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정할 수 있으며, 이로부터 가공빔(LA)의 광경로 상에 위치하는 광학 부품의 이상 유무도 알 수 있다. In this embodiment, the uniformity of the processing beam LA can be measured in advance through the beam profiler 264 before the processing beam LA performs the laser annealing process. The beam profiler 264 is provided on one side of the stage 272 and is provided so as to be movable with the stage 272. The beam profiler 264 may serve to measure the uniformity of the processing beam LA finally irradiated on the object 271 before performing the laser annealing process. The beam profiler 164 may include, but is not limited to, a CCD, for example. As described above, the beam profiler 264 provided on one side of the stage 272 can measure the uniformity of the processing beam LA finally irradiated on the object 271 before the laser annealing process, LA of the optical component located on the optical path of the optical component.

빔 프로파일러(264)가 가공빔(LA)의 균일도를 측정하기 위해서는 가공빔(LA)이 빔 프로파일러(264)에 입사될 필요가 있다. 이를 위해, 빔 프로파일러(264)가 스테이지(272)와 연동하도록 마련됨으로써 스테이지(272)의 움직임에 의해 빔 프로파일러(264)를 가공빔(LA)의 경로 상에 위치시킬 수 있다. In order for the beam profiler 264 to measure the uniformity of the processing beam LA, the processing beam LA needs to be incident on the beam profiler 264. To this end, the beam profiler 264 is arranged to cooperate with the stage 272 so that the beam profiler 264 can be positioned on the path of the processing beam LA by the movement of the stage 272.

레이저 어닐링 공전 전에 빔 프로파일러(264)에 의해 측정된 제1 출력 신호(S1)는 제어부(280)에 입력되며, 제어부(280)는 이러한 제1 출력 신호(S1)을 이용하여 가공대상물(271)에 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정할 수 있다. 제어부(280)에는 신호 증폭기, 신호 변환기, 정보 처리장치, 디스플레이, 비교부 등이 포함될 수 있다. 신호 증폭기는 빔 프로파일러(264)에 의해 측정된 제1 출력 신호(S1)을 증폭시키며, 신호 변환기는 증폭된 신호를 디지털 신호를 변환시킨다. 이어서, 디지털 신호는 정보 처리 장치에 의해 데이터로 처리된 후, 디스플레이를 통해 출력시킬 수 있다. 이러한 과정을 통해 가공빔(LA)의 균일도가 얻어질 수 있다. 그리고, 비교부는 가공빔(LA)의 측정된 균일도를 설정된 가공빔(LA)의 균일도와 비교하게 된다. 여기서, 가공빔(LA)의 균일도에 대한 측정값과 설정값 사이의 차이가 설정된 기준 범위 이내에 있는지 여부를 판단함으로써 가공빔(LA)이 레이저 어닐링 공정을 수행하는데 필요한 균일도를 가지고 있는지 알 수 있다. The first output signal S1 measured by the beam profiler 264 before the laser annealing revolution is input to the control unit 280 and the control unit 280 outputs the first output signal S1 to the object to be processed 271 The uniformity of the processing beam LA to be irradiated can be measured. The controller 280 may include a signal amplifier, a signal converter, an information processor, a display, a comparator, and the like. The signal amplifier amplifies the first output signal S1 measured by the beam profiler 264, which converts the amplified signal into a digital signal. Then, the digital signal is processed as data by the information processing apparatus, and then output through the display. Through this process, the uniformity of the processing beam LA can be obtained. Then, the comparator compares the measured uniformity of the processing beam LA with the uniformity of the set processing beam LA. Here, it can be determined whether the machining beam LA has the uniformity necessary for performing the laser annealing process by judging whether or not the difference between the measured value and the set value for the uniformity of the machining beam LA is within the set reference range.

제1 빔 분할기(250)를 투과한 측정빔(LB)은 측정빔 검출유닛(260)에 입사될 수 있다. 레이저 빔 측정유닛(260)은 입사된 측정빔(LB)을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상 및 출력을 측정하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 측정빔 검출유닛(260)은 펄스형상 측정센서(262) 및 파워 메터(263)를 포함할 수 있다. The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 250 may be incident on the measurement beam detection unit 260. [ The laser beam measuring unit 260 can serve to measure the pulse shape and the output of the variable laser beam L by using the incident measuring beam LB. To this end, the measurement beam detection unit 260 may include a pulse shape measurement sensor 262 and a power meter 263. [

제1 빔 분할기(250)를 투과한 측정빔(LB)은 제2 빔 분할기(261)를 통해 제1 및 제2 측정빔(LB1, LB2)으로 분할된다. 여기서, 제2 빔 분할기(261)를 투과한 제1 측정빔(LB1)은 파워 메터(263)에 입사될 수 있으며, 제2 빔 분할기(261)에서 반사된 제2 측정빔(LB2)은 펄스형상 측정센서(262)에 입사될 수 있다. The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 250 is divided into the first and second measurement beams LB1 and LB2 through the second beam splitter 261. [ Here, the first measurement beam LB1 transmitted through the second beam splitter 261 may be incident on the power meter 263, and the second measurement beam LB2 reflected by the second beam splitter 261 may be reflected by the pulse And may be incident on the shape measurement sensor 262.

파워 메터(263)는 제1 측정빔(LB1)의 출력을 실시간으로 측정하고, 이를 이용하여 제어부(180)가 가변 레이저 빔(L)의 출력을 검출할 수 있다. 이러한 파워 메터(163)는 예를 들면 에너지 미터(energy meter)를 포함할 수 있다. 그리고, 펄스형상 측정센서(162)는 제2 측정빔(LB2)의 펄스형상을 측정하고, 이를 이용하여 제어부(180)가 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상을 검출할 수 있으며, 이렇게 검출된 펄스형상으로부터 가변 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지를 알 수 있게 된다. 이러한 펄스형상 측정센서(162)는 예를 들면 포토 다이오드(photo diode)를 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The power meter 263 measures the output of the first measurement beam LB1 in real time, and the control unit 180 can detect the output of the variable laser beam L using the measured power. The power meter 163 may include, for example, an energy meter. The pulse shape measuring sensor 162 measures the pulse shape of the second measuring beam LB2 and uses the pulse shape measuring sensor 162 to detect the pulse shape of the variable laser beam L by the control unit 180, The pulse width and pulse energy of the variable laser beam L can be known from the pulse shape. The pulse shape measuring sensor 162 may include, but is not limited to, a photo diode.

측정빔 검출유닛(160)으로부터 측정된 제2 출력 신호(S2)은 제어부(280)에 입력되며, 제어부(180)는 이러한 제2 출력 신호(S2)을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 측정할 수 있다. 이 제어부(180)에는 전술한 바와 같이 신호 증폭기, 신호 변환기, 정보 처리장치, 디스플레이, 비교부 등이 포함될 수 있다. 신호 증폭기는 측정빔 검출유닛(160)에 의해 검출된 제2 출력 신호(S2)을 증폭시키며, 신호 변환기는 증폭된 신호를 디지털 신호를 변환시킨다. 그리고, 디지털 신호는 정보 처리 장치에 의해 데이터로 처리된 후, 디스플레이를 통해 출력시킬 수 있다. 이러한 과정을 통해 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상이 실시간으로 얻어질 수 있다. 이렇게 얻어진 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상으로부터 가변 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지를 알 수 있게 된다. 그리고, 비교부는 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 출력 및 펄스형상과 비교하게 된다. 여기서, 측정된 출력 및 펄스형상과 설정된 출력 및 펄스형상 사이에 차이가 발생하게 되면 제어부가 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)의 펄스 사이의 간격을 제어함으로써 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상을 조절할 수 있으며, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 발진기(211,212, 213,214) 또는 감쇠기(미도시)를 제어함으로써 가변 레이저 빔(L)의 출력을 조절할 수 있다. The second output signal S2 measured by the measurement beam detection unit 160 is input to the control unit 280. The control unit 180 controls the output of the variable laser beam L using the second output signal S2, And pulse shape can be measured. The controller 180 may include a signal amplifier, a signal converter, an information processor, a display, a comparator, and the like as described above. The signal amplifier amplifies the second output signal S2 detected by the measurement beam detection unit 160, and the signal converter converts the amplified signal into a digital signal. Then, the digital signal is processed as data by the information processing apparatus, and then output through the display. Through this process, the output of the variable laser beam L and the pulse shape can be obtained in real time. From the pulse shape of the variable laser beam L thus obtained, the pulse width and the pulse energy of the variable laser beam L can be known. Then, the comparator compares the output of the variable laser beam L and the pulse shape with the set output and pulse shape. If there is a difference between the measured output and the pulse shape and the set output and pulse shape, the controller determines the interval between the pulses of the first, second, third, and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 And the variable laser beam L can be controlled by controlling the first, second, third and fourth laser oscillators 211, 212, 213 and 214 or the attenuator (not shown) Can be adjusted.

이하에서는 시간차를 가지고 진행하는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 시간적, 공간적으로 결합하여 원하는 펄스형상을 가지는 가변 레이저 빔(L)을 생성하는 방법을 설명한다.Hereinafter, the variable laser beam L having a desired pulse shape is generated by temporally and spatially combining the first, second, third, and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4, Explain the method.

도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 레이저 어닐링 장치(200)에서 레이저 빔들(L1, L2, L3, L4)의 펄스 사이의 간격을 조절함으로써 얻어질 수 있는 펄스 형상들을 예시적으로 도시한 것이다. Figures 4A-4E illustrate exemplary pulse shapes that can be obtained by adjusting the spacing between the pulses of the laser beams L1, L2, L3, L4 in the laser annealing apparatus 200 shown in Figure 3 .

도 4a 내지 도 4e에서, P1, P2, P3 및 P4는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)의 펄스를 의미하는 제1 펄스, 제2 펄스, 제3 펄스 및 제4 펄스를 나타내며, t1, t2, t3 및 t4는 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4)의 펄스폭을 의미하는 제1 펄스폭, 제2 폴스폭, 제3 펄스폭 및 제4 펄스폭을 나타낸다. 여기서, 펄스폭이라 함은 피크 최대치의 1/2이 되는 지점에서의 펄스폭을 나타내는 반치폭(FWHM; Full Width at Half Maximum)을 의미한다. 그리고, t12는 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2) 사이의 간격, t23는 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3) 사이의 간격, 제34는 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4) 사이의 간격을 나타낸다. 이하에서는 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4)가 모두 동일한 형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명한다. 4A to 4E, P1, P2, P3 and P4 denote a first pulse, a second pulse, a third pulse and a third pulse, which signify pulses of the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4, T1, t2, t3 and t4 denote a first pulse width representing the pulse widths of the first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4, A second pulse width, a third pulse width, and a fourth pulse width. Here, the pulse width means a full width at half maximum (FWHM) representing a pulse width at a point at which the peak is a half of the peak maximum value. T23 denotes an interval between the first pulse P1 and the second pulse P2 and t23 denotes the interval between the second pulse P2 and the third pulse P3; And the interval between the fourth pulses P4. Hereinafter, the case where the first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4 all have the same shape will be described as an example.

도 4a에는 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3 및 P4) 사이 간격들(t12, t23, t34)이 충분히 커서 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3 및 P4)가 중첩되지 않는 경우가 도시되어 있다. 도 4a를 참조하면, 펄스들(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격, 구체적으로 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2) 사이의 간격(t12), 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3) 사이의 간격(t23) 및 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4) 사이의 간격(P34)이 충분히 큰 경우에는 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3 및 P4)은 중첩되지 않고 독립적인 펄스들을 형성하게 된다. 4A shows a case where the intervals t12, t23 and t34 between the first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4 are sufficiently large so that the first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4 are not overlapped with each other. 4A, the interval between the pulses P1, P2, P3 and P4, specifically the interval t12 between the first pulse P1 and the second pulse P2, the second pulse P2, The interval t23 between the third pulse P3 and the interval P34 between the third pulse P3 and the fourth pulse P4 is sufficiently large, the first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4) form independent pulses without overlap.

도 4b에는 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4)를 결합하여 소정 형상의 가변 펄스(P)를 형성한 경우가 도시되어 있다. 도 4b를 참조하면, 인접하는 펄스들(P1, P2, P3 및 P4)이 중첩될 정도로 펄스들(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격들이 충분히 작은 경우에는 4개의 펄스들(P1, P2, P3 및 P4)이 결합하여 하나의 가변 펄스(P)를 형성할 수 있다. 여기서, 인접하는 펄스들(P1, P2, P3, P4)이 서로 중첩되어 있기 때문에 가변 펄스(P)의 폭(PW)은 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스폭(t1, t2, t3, t4)을 합한 값보다 같거나 작을 수 있다. 즉, 이 경우에는 인접하는 펄스들(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격이 0 이하의 값을 가질 수 있다. 이러한 가변 펄스(P)의 펄스폭(PW)은 펄스들(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격들을 변화시킴으로써 원하는 크기로 조절될 수 있다. 4B shows a case where variable pulses P having a predetermined shape are formed by combining first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4. 4B, when the intervals between the pulses P1, P2, P3 and P4 are sufficiently small that the adjacent pulses P1, P2, P3 and P4 overlap, four pulses P1, P2 , P3, and P4 may combine to form one variable pulse P. Since the adjacent pulses P1, P2, P3 and P4 are superimposed on each other, the width PW of the variable pulse P is set to the first, second, third and fourth pulse widths t1, t2, t3, t4), which is the sum of the sum of the two values. That is, in this case, the interval between adjacent pulses P1, P2, P3, and P4 may have a value of 0 or less. The pulse width PW of this variable pulse P can be adjusted to a desired magnitude by changing the intervals between the pulses P1, P2, P3, and P4.

예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스폭(t1, t2, t3, t4)을 각각 50ns로 하고, 인접한 펄스들(P1, P2, P3, P4)이 중첩된 부분을 30ns로 하게 되면, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4) 가 합성되어 대략 110ns의 가변된 펄스폭(PW)을 가지는 가변 펄스(P)가 생성될 수 있다. 한편, 이러한 가변 펄스(P)의 펄스폭(PW)은 펄스들(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격들을 조절함으로써 다양하게 변화시킬 수 있다. For example, if the first, second, third and fourth pulse widths t1, t2, t3 and t4 are set to 50 ns and the overlapping portions of the adjacent pulses P1, P2, P3 and P4 are 30 ns The first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4 are synthesized to generate a variable pulse P having a variable pulse width PW of approximately 110 ns . On the other hand, the pulse width PW of such a variable pulse P can be variously changed by adjusting the intervals between the pulses P1, P2, P3, and P4.

도 4c에는 제1, 제2 및 제3 펄스(P1, P2, P3)를 결합하여 제1 가변 펄스(P')를 형성하고, 제4 펄스(P4)를 제2 가변 펄스(P”)로 형성한 경우가 도시되어 있다. 도 4c를 참조하면, 제1, 제2 및 제3 펄스(P1, P2, P3)는 인접하는 펄스들(P1, P2, P3)이 중첩될 정도로 펄스들(P1, P2, P3) 사이의 간격들(t12, t23, t34)이 충분히 작기 때문에 제1, 제2 및 제3 펄스(P1, P2, P3)가 결합하여 하나의 제1 가변 펄스(P')가 형성될 수 있다. 여기서, 인접하는 펄스들(P1, P2, P3)이 서로 중첩되어 있기 때문에 제1 가변 펄스(P')의 폭은 제1, 제2 및 제3 펄스폭(t1, t2, t3)을 합한 값보다 같거나 작을 수 있다. 즉, 이 경우에는 인접하는 펄스들(P1, P2, P3) 사이의 간격이 0 이하의 값을 가질 수 있다. 이러한 제1 가변 펄스(P')의 펄스폭(PW1)은 제1, 제2 및 제3 펄스들(P1, P2, P3) 사이의 간격들을 변화시킴으로써 원하는 크기로 조절될 수 있다.4C, the first variable pulse P 'is formed by combining the first, second and third pulses P1, P2 and P3 and the fourth variable pulse P' Is formed. Referring to FIG. 4C, the first, second and third pulses P1, P2, and P3 are spaced apart from each other by a distance between the pulses P1, P2, and P3 such that adjacent pulses P1, P2, The first, second, and third pulses P1, P2, and P3 may combine to form one first variable pulse P 'since the pulses t12, t23, and t34 are sufficiently small. Since the adjacent pulses P1, P2 and P3 are superimposed on each other, the width of the first variable pulse P 'is the sum of the first, second and third pulse widths t1, t2 and t3 Lt; / RTI > That is, in this case, the interval between adjacent pulses P1, P2, and P3 may have a value of 0 or less. The pulse width PW1 of this first variable pulse P 'can be adjusted to a desired magnitude by changing the intervals between the first, second and third pulses P1, P2 and P3.

그리고, 제4 펄스(P4)는 제3 펄스(P3)와의 간격(t34)이 충분히 크기 때문에 제3 펄스(P3)와는 중첩되지 않고 독립적인 제2 가변 펄스(P”)를 형성할 수 있다. 여기서, 제2 가변 펄스(P”)의 펄스폭(PW2)는 제4 펄스폭(t4)가 동일하게 된다.Since the interval t34 between the fourth pulse P4 and the third pulse P3 is sufficiently large, an independent second variable pulse P " can be formed without overlapping with the third pulse P3. Here, the pulse width PW2 of the second variable pulse P " becomes equal to the fourth pulse width t4.

한편, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 가변 펄스(P')는 제2 가변 펄스(P”)와는 다른 피크 파워를 가질 수도 있다. 이와 같이, 제1, 제2, 제3 미 제4 펄스의 펄스 사이의 간격을 조절함으로써 서로 다른 형상의 제1 및 제2 가변 펄스를 생성할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 4C, the first variable pulse P 'may have a different peak power from the second variable pulse P ". As described above, the first and second variable pulses of different shapes can be generated by adjusting the interval between the pulses of the first, second, and third undoped pulses.

예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스폭(t1, t2, t3, t4)을 각각 50ns로 하고, 인접한 제1, 제2 및 제3 펄스(P1, P2, P3)가 중첩된 부분을 30ns로 하게 되면, 제1, 제2 및 제3 펄스(P1, P2, P3) 가 합성되어 대략 90ns의 가변된 펄스폭(PW1)을 가지는 제1 가변 펄스(P')가 생성될 수 있다. 여기서, 제1 가변 펄스(P')의 펄스폭(PW1)은 제1, 제2 및 제3 펄스(P1, P2, P3) 사이의 간격들(t12, t23)을 조절함으로써 변화시킬 수 있다. For example, assuming that the first, second, third and fourth pulse widths t1, t2, t3 and t4 are respectively 50 ns and the adjacent first, second and third pulses P1, P2 and P3 are The first, second and third pulses P1, P2 and P3 are synthesized to generate a first variable pulse P 'having a variable pulse width PW1 of approximately 90 ns . Here, the pulse width PW1 of the first variable pulse P 'can be changed by adjusting the intervals t12, t23 between the first, second and third pulses P1, P2, and P3.

그리고, 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4) 사이의 간격을 450ns로 충분히 크게 하면 제4 펄스(P4)는 제3 펄스(P3)와 중첩되지 않고 독립적인 제2 가변 펄스(P”)로 생성될 수 있다. 여기서, 제2 가변 펄스(P”)는 제4 펄스(P4)의 펄스폭(t4)와 동일한 50ns의 펄스폭(PW2)을 가질 수 있다. 그리고, 제1 가변 펄스(P')와 제2 가변 펄스(P”)의 사이의 간격은 450ns가 될 수 있다. 이 경우, 제1 가변 펄스(P')는 제2 가변 펄스(P”)와는 다른 피크 파워를 가질 수도 있다. When the interval between the third pulse P3 and the fourth pulse P4 is sufficiently increased to 450 ns, the fourth pulse P4 does not overlap with the third pulse P3 and the second variable pulse P " ). ≪ / RTI > Here, the second variable pulse P " may have a pulse width PW2 of 50 ns which is equal to the pulse width t4 of the fourth pulse P4. The interval between the first variable pulse P 'and the second variable pulse P "may be 450 ns. In this case, the first variable pulse P 'may have a different peak power from the second variable pulse P ".

이와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4)의 펄스 사이의 간격을 도 4c에 도시된 바와 같이 조절함으로써 서로 다른 형상의 제1 및 제2 가변 펄스(P',P”)를 생성할 수 있다. As described above, by adjusting the intervals between the pulses of the first, second, third and fourth pulses P1, P2, P3 and P4 as shown in Fig. 4C, the first and second variable pulses (P ', P ").

도 4d에는 제1 및 제2 펄스(P1, P2)를 결합하여 제1 가변 펄스(P')를 형성하고, 제3 및 제4 펄스(P3, P4)를 결합하여 제2 가변 펄스(P”)를 형성한 경우가 도시되어 있다. 도 4d를 참조하면, 제1 및 제2 펄스(P1, P2)는 서로 중첩될 정도로 펄스 사이의 간격이 충분히 작기 때문에 제1 및 제2 펄스(P1, P2)가 결합하여 하나의 제1 가변 펄스(P')가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 펄스(P1, P2)가 서로 중첩되어 있기 때문에 제1 가변 펄스(P')의 폭은 제1 및 제2 펄스폭(t1, t2)을 합한 값보다 같거나 작을 수 있다. 즉, 이 경우에는 인접하는 제1 및 제2 펄스(P1, P2) 사이의 간격이 0 이하의 값을 가질 수 있다.4D illustrates a first variable pulse P 'by combining the first and second pulses P1 and P2 and a second variable pulse P' by combining the third and fourth pulses P3 and P4. ) Are formed on the surface of the substrate. Referring to FIG. 4D, since the intervals between the pulses are sufficiently small so that the first and second pulses P1 and P2 overlap each other, the first and second pulses P1 and P2 are combined to form one first variable pulse (P ') may be formed. Since the first and second pulses P1 and P2 overlap each other, the width of the first variable pulse P 'may be equal to or smaller than the sum of the first and second pulse widths t1 and t2 have. That is, in this case, the interval between the adjacent first and second pulses P1 and P2 may have a value of 0 or less.

제3 및 제4 펄스(P3, P4)도 서로 중첩될 정도로 펄스 사이의 간격이 충분히 작기 때문에 제3 및 제4 펄스(P3, P4)가 결합하여 하나의 제2 가변 펄스(P”)가 형성될 수 있다. 여기서, 제3 및 제4 펄스(P3, P4)가 서로 중첩되어 있기 때문에 제2 가변 펄스(P”)의 폭은 제3 및 제4 펄스폭(t3, t4)을 합한 값보다 같거나 작을 수 있다. 즉, 이 경우에는 인접하는 제3 및 제4 펄스(P3, P4) 사이의 간격이 0 이하의 값을 가질 수 있다.The third and fourth pulses P3 and P4 are combined to form one second variable pulse P " because the interval between the pulses is sufficiently small that the third and fourth pulses P3 and P4 overlap each other . Since the third and fourth pulses P3 and P4 overlap each other, the width of the second variable pulse P " may be equal to or smaller than the sum of the third and fourth pulse widths t3 and t4 have. That is, in this case, the interval between the adjacent third and fourth pulses P3 and P4 may have a value of 0 or less.

한편, 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3)는 그 사이의 간격(t23)이 충분히 커서 서로 중첩되지 않게 된다. 그러므로, 제1 가변 펄스(P')와 제2 가변 펄스(P”)의 사이의 간격은 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3) 사이의 간격(t23)이 될 수 있다.On the other hand, the interval t23 between the second pulse P2 and the third pulse P3 is sufficiently large so that the second pulse P2 and the third pulse P3 do not overlap with each other. Therefore, the interval between the first variable pulse P 'and the second variable pulse P "may be the interval t23 between the second pulse P2 and the third pulse P3.

도 4d에서 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2) 사이의 간격은 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4) 사이의 간격과 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2)가 합성되어 형성된 제1 가변 펄스(P')는 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4)가 합성되어 형성된 제2 가변 펄스(P”)와 그 펄스 형상이 동일할 수 있다. 그러므로, 제1 가변 펄스(P')는 제2 가변 펄스(P”)와 펄스폭 및 피크 파워가 동일할 수 있다. 이와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격을 도 4d에 도시된 바와 같이 조절하게 되면 펄스폭이 가변된 동일한 형상의 제1, 제2 가변 펄스(P', P”)를 형성할 수 있다.In FIG. 4D, the interval between the first pulse P1 and the second pulse P2 may be equal to the interval between the third pulse P3 and the fourth pulse P4. Accordingly, the first variable pulse P ', which is formed by synthesizing the first pulse P1 and the second pulse P2, is generated by combining the third pulse P3 and the fourth pulse P4, (P ") and its pulse shape may be the same. Therefore, the first variable pulse P 'may have the same pulse width and peak power as the second variable pulse P ". If the interval between the first, second, third, and fourth pulses P1, P2, P3, and P4 is adjusted as shown in FIG. 4D, Two variable pulses P 'and P " can be formed.

예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스폭(t1, t2, t3, t4)을 각각 50ns로 하고, 제1 및 제2 펄스(P1, P2)가 중첩된 부분을 30ns로 하게 되면, 제1 및 제2 펄스(P1, P2)가 합성되어 대략 70ns의 가변된 펄스폭(PW1)을 가지는 제1 가변 펄스(P')가 생성될 수 있다. 그리고, 제3 및 제4 펄스(P3, P4)가 중첩된 부분을 30ns로 하게 되면, 제3 및 제4 펄스(P3, P4)가 합성되어 대략 70ns의 가변된 펄스폭(PW2)을 가지는 제2 가변 펄스(P”)가 생성될 수 있다. 여기서, 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2) 사이의 간격이 제3 펄스(P3)와 제4 펄스)P4) 사이의 간격과 동일하므로 제1 가변 펄스(P')는 제2 가변 펄스(P”)와 동일한 형상을 가질 수 있다.For example, assuming that the first, second, third and fourth pulse widths t1, t2, t3 and t4 are respectively 50 ns and the overlapping portion of the first and second pulses P1 and P2 is 30 ns The first and second pulses P1 and P2 are synthesized and a first variable pulse P 'having a variable pulse width PW1 of approximately 70 ns can be generated. When the third and fourth pulses P3 and P4 are overlapped with each other for 30 ns, the third and fourth pulses P3 and P4 are combined to form a pulse having a pulse width PW2 of approximately 70 ns Two variable pulses P " may be generated. Here, since the interval between the first pulse P1 and the second pulse P2 is equal to the interval between the third pulse P3 and the fourth pulse P4), the first variable pulse P ' And may have the same shape as the pulse P ".

그리고, 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3) 사이의 간격을 450ns로 충분히 크게 하면 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3)는 서로 중첩되지 않으며, 이에 따라, 제1 가변 펄스(P')와 제2 가변 펄스(P”) 사이의 간격은 450ns가 될 수 있다. If the interval between the second pulse P2 and the third pulse P3 is sufficiently increased to 450 ns, the second pulse P2 and the third pulse P3 do not overlap with each other, The interval between the first variable pulse P 'and the second variable pulse P " may be 450 ns.

도 4e에는 제1 및 제2 펄스(P1, P2)를 결합하여 제1 가변 펄스(P')를 형성하고, 제3 및 제4 펄스(P3, P4)를 결합하여 제2 가변 펄스(P”)를 형성한 경우가 도시되어 있다. 도 2e를 참조하면, 제1 및 제2 펄스(P1, P2)는 서로 중첩될 정도로 펄스 사이의 간격이 충분히 작기 때문에 제1 및 제2 펄스(P1, P2)가 결합하여 하나의 제1 가변 펄스(P')가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 펄스(P1, P2)가 서로 중첩되어 있기 때문에 제1 가변 펄스(P')의 폭(PW1)은 제1 및 제2 펄스폭(t1, t2)을 합한 값보다 같거나 작을 수 있다.In Figure 4E, the first and second pulses P1 and P2 are combined to form a first variable pulse P ', and the third and fourth pulses P3 and P4 are combined to form a second variable pulse P' ) Are formed on the surface of the substrate. Referring to FIG. 2E, since the interval between the pulses is sufficiently small that the first and second pulses P1 and P2 overlap each other, the first and second pulses P1 and P2 are combined to form one first variable pulse (P ') may be formed. Since the first and second pulses P1 and P2 overlap each other, the width PW1 of the first variable pulse P 'is equal to the sum of the first and second pulse widths t1 and t2 Or smaller.

제3 및 제4 펄스(P3, P4)도 서로 중첩될 정도로 펄스 사이의 간격이 충분히 작기 때문에 제3 및 제4 펄스(P3, P4)가 결합하여 하나의 제2 가변 펄스(P”)가 형성될 수 있다. 여기서, 제3 및 제4 펄스(P3, P4)가 서로 중첩되어 있기 때문에 제2 가변 펄스(P”)의 폭(PW2)은 제3 및 제4 펄스폭(t3, t4)을 합한 값보다 같거나 작을 수 있다. 한편, 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3)는 그 사이의 간격(t23)이 충분히 커서 서로 중첩되지 않게 된다. 그러므로, 제1 가변 펄스(P')와 제2 가변 펄스(P”)의 사이의 간격은 제2 펄스(P2)와 제3 펄스(P3) 사이의 간격(t23)이 될 수 있다.The third and fourth pulses P3 and P4 are combined to form one second variable pulse P " because the interval between the pulses is sufficiently small that the third and fourth pulses P3 and P4 overlap each other . Since the third and fourth pulses P3 and P4 overlap each other, the width PW2 of the second variable pulse P " is equal to the sum of the third and fourth pulse widths t3 and t4 Or smaller. On the other hand, the interval t23 between the second pulse P2 and the third pulse P3 is sufficiently large so that the second pulse P2 and the third pulse P3 do not overlap with each other. Therefore, the interval between the first variable pulse P 'and the second variable pulse P "may be the interval t23 between the second pulse P2 and the third pulse P3.

한편, 도 4e에는 도 4d와는 달리 제1 펄스(P1)와 제2 펄스)P2) 사이의 간격이 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4) 사이의 간격과 다른 경우가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 4e에는 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2) 사이의 간격이 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4) 사이의 간격보다 작은 경우가 도시되어 있다. 이 경우, 제1 펄스(P1)와 제2 펄스(P2)가 합성되어 형성된 제1 가변 펄스(P')는 제3 펄스(P3)와 제4 펄스(P4)가 합성되어 형성된 제2 가변 펄스(P”)와는 다른 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 가변 펄스(P')의 펄스폭(PW1)는 제2 가변 펄스(P”)의 펄스폭(PW2)보다 작고, 제1 가변 펄스(P')의 피크 파워는 제2 가변 펄스(P”)의 피크 파워보다 클 수 있다. 이와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 펄스(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격을 도 4e에 도시된 바와 같이 조절하게 되면 서로 다른 형상의 제1, 제2 가변 펄스(P', P”)를 형성할 수 있다.4E, the interval between the first pulse P1 and the second pulse P2 is different from the interval between the third pulse P3 and the fourth pulse P4. Specifically, FIG. 4E shows a case where the interval between the first pulse P1 and the second pulse P2 is smaller than the interval between the third pulse P3 and the fourth pulse P4. In this case, the first variable pulse P 'formed by synthesizing the first pulse P1 and the second pulse P2 is a second variable pulse P' generated by synthesizing the third pulse P3 and the fourth pulse P4, (P "). Specifically, the pulse width PW1 of the first variable pulse P 'is smaller than the pulse width PW2 of the second variable pulse P ", and the peak power of the first variable pulse P' May be larger than the peak power of the pulse " P ". If the interval between the first, second, third, and fourth pulses P1, P2, P3, and P4 is adjusted as shown in FIG. 4E, the first and second variable pulses P ', P ").

이상에서 살펴본 바와 같이, 4개의 펄스들(P1, P2, P3, P4) 사이의 간격을 조절하여 펄스폭이 변화된 적어도 하나의 가변 펄스를 형성할 수 있다. 이에 따라, 펄스형상이 제어되어 원하는 펄스폭 및 펄스 에너지를 가지는 가변 레이저 빔(L)을 형성할 수 있다. 한편, 이상에서는 4개의 펄스들(P1, P2, P3, P4)이 모두 동일한 형상을 가지는 경우가 예시적으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 4개의 펄스들(P1, P2, P3, P4) 중 적어도 하나는 다른 형상을 가질 수도 있다. 또한, 이상에서는 4개의 레이저 발진기(211, 212, 213, 214)가 마련된 경우가 예시적으로 설명되었으나, 이는 단지 예시적인 것으로 레이저 발진기들의 개수는 다양하게 변형될 수 있다.As described above, the interval between the four pulses P1, P2, P3, and P4 can be adjusted to form at least one variable pulse whose pulse width is changed. Thus, the pulse shape can be controlled to form the variable laser beam L having the desired pulse width and pulse energy. Although the case where all of the four pulses P1, P2, P3 and P4 have the same shape has been exemplarily described above, the present invention is not limited thereto and at least four pulses P1, P2, P3, One may have a different shape. Although the case where four laser oscillators 211, 212, 213, and 214 are provided has been described above, the number of laser oscillators may be variously modified by way of example only.

도 3에 도시된 레이저 어닐링 장치를 이용하여 레이저 어닐링 공정을 수행하는 방법은 전술한 도 2a 및 도 2b에서 기술되었던 내용과 유사하다. The method of performing the laser annealing process using the laser annealing apparatus shown in FIG. 3 is similar to that described in FIGS. 2A and 2B.

구체적으로, 먼저 가공대상물(271)에 레이저 어닐링 공정을 수행하기 전에 가공빔(LA)이 빔 프로파일러(264)에 입사될 수 있도록 스테이지(272)를 이동시켜 빔 프로파일러(264)를 가공빔(LA)의 경로 상에 위치시킨다. More specifically, the stage 272 is moved so that the processing beam LA can be incident on the beam profiler 264 before the laser annealing process is performed on the object 271 so that the beam profiler 264 is moved to the processing beam (LA).

이어서, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 발진기(211,212, 213,214) 및 제1, 제2, 제3 및 제4 셔터(221, 222, 223, 224)를 통해 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 소정의 시간차를 가지고 출사시키고, 이렇게 출사된 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)은 빔 성형기(240)에 입사된다. 빔 성형기(240)는 시간차를 가지고 입사되는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 결합함으로써 소정 펄스형상을 가지는 가변 레이저 빔(L)을 생성할 수 있다. 여기서, 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상은 예를 들어 전술한 도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같은 형상으로 정해질 수 있다.The first, second, third and fourth laser oscillators 211, 212, 213 and 214 and the first, second, third and fourth shutters 221, 222, 223 and 224, Second, third and fourth laser beams L1, L2, L3 and L4 are emitted with a predetermined time difference, and the first, second, third and fourth laser beams L1, L2, Is incident on the beam former 240. The beam former 240 generates a variable laser beam L having a predetermined pulse shape by coupling the first, second, third, and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 with a time difference . Here, the pulse shape of the variable laser beam L may be determined, for example, as shown in Figs. 4A to 4E.

빔 성형기(240)로부터 출사된 가변 레이저 빔(L)은 이미징 렌즈(245)를 통해 제1 빔 분할기(250)에 입사된다. 제1 빔 분할기(250)에 입사된 가변 레이저 빔(L)은 가공빔(LA)과 측정빔(LB)으로 분할된다. 예를 들면, 가변 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(250)에서 반사됨으로써 가공빔(LA)을 형성하며, 가변 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(250)를 투과함으로써 측정빔(LB)을 형성할 수 있다. The variable laser beam L emitted from the beam former 240 is incident on the first beam splitter 250 through the imaging lens 245. The variable laser beam L incident on the first beam splitter 250 is divided into a processing beam LA and a measurement beam LB. For example, a part of the variable laser beam L is reflected by the first beam splitter 250 to form the processing beam LA, and the remainder of the variable laser beam L is transmitted through the first beam splitter 250 The measurement beam LB can be formed.

제1 빔 분할기(250)에서 반사된 가공빔(LA)은 가공빔(LA)의 균일도를 측정하기 위한 빔 프로파일러(264)에 입사된다. 빔 프로파일러(264)에 의해 측정된 제1 출력 신호(S1)는 제어부(280)에 입력되며, 제어부(280)는 제1 출력 신호(S1)을 이용하여 가공대상물(271)에 조사되는 가공빔(LA)의 균일도를 측정할 수 있다. 그리고, 제어부(280)는 측정된 가공빔(LA)의 균일도와 설정된 가공빔(LA)의 균일도와 비교하여 그 차이가 설정된 기준 범위 이내이면 레이저 어닐링 공정을 수행하게 되고, 그 차이가 설정된 기준 범위를 벗어나게 되면 레이저 어닐링 공정을 진행하지 않고 이를 알리는 신호를 발생시킬 수 있다. The processing beam LA reflected by the first beam splitter 250 is incident on a beam profiler 264 for measuring the uniformity of the processing beam LA. The first output signal S1 measured by the beam profiler 264 is input to the control unit 280. The control unit 280 controls the processing unit 271 to process the object 271 using the first output signal S1, The uniformity of the beam LA can be measured. The control unit 280 compares the measured uniformity of the machining beam LA with the uniformity of the machining beam LA and performs a laser annealing process if the difference is within a predetermined reference range. It is possible to generate a signal to notify the laser annealing process.

그리고, 제1 빔 분할기(250)를 투과한 측정빔(LB)은 펄스 형상 검출 센서(262)와 파워 메터(263)를 포함하는 측정빔 검출유닛(260)에 입사될 수 있다. 제1 빔 분할기(250)를 투과한 측정빔(LB)은 제2 빔 분할기(261)를 통해 제1 및 제2 측정빔(LB1, LB2)으로 분할된 다음, 제2 빔 분할기(261)를 투과한 제1 측정빔(LB1)은 파워 메터(263)에 입사되며, 제2 빔 분할기(261)에서 반사된 제2 측정빔(LB2)은 펄스형상 측정센서(262)에 입사된다. 여기서, 파워 메터(263)는 입사된 제1 측정빔(LB1)의 출력을 측정하고, 펄스형상 측정센서(262)는 제2 측정빔(LB2)의 펄스형상을 측정한다. The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 250 may be incident on the measurement beam detection unit 260 including the pulse shape detection sensor 262 and the power meter 263. [ The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 250 is divided into first and second measurement beams LB1 and LB2 through a second beam splitter 261 and then transmitted through a second beam splitter 261 The transmitted first measurement beam LB1 is incident on the power meter 263 and the second measurement beam LB2 reflected by the second beam splitter 261 is incident on the pulse shape measurement sensor 262. [ Here, the power meter 263 measures the output of the incident first measurement beam LB1, and the pulse shape measurement sensor 262 measures the pulse shape of the second measurement beam LB2.

이러한 측정빔 검출유닛(260)에 의해 검출된 제2 출력 신호(S2)는 제어부(280)에 입력되며, 제어부(280)는 제2 출력 신호(S2)을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상으로부터 가변 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지도 알 수 있게 된다. 이어서, 제어부(280)는 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 출력 및 펄스형상과 비교하여 그 차이가 설정된 기준 범위 내이면 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. 한편, 가변 레이저 빔(L)의 측정값과 설정값 사이의 차이가 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우에는 제어부(280)는 레이저 발진기들(211,212, 213,214) 및 셔터들(221, 222, 223, 224)을 제어하여 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정값으로 조절한 다음 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. 여기서, 가변 레이저 빔(L)의 펄스 형상은 도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같이 펄스 사이의 간격을 조절함으로써 제어될 수 있다. 다만, 가변 레이저 빔(L)의 측정값과 설정값 사이의 차이가 허용되는 최대 범위를 넘는 경우에는 레이저 어닐링 공정을 수행할 수 없음을 알리는 신호를 발생시킬 수 있다.The second output signal S2 detected by the measurement beam detection unit 260 is input to the control unit 280. The control unit 280 outputs the second output signal S2 of the variable laser beam L An output and a pulse shape can be obtained. From the pulse shape of the variable laser beam L thus obtained, the pulse width and the pulse energy of the variable laser beam L are also known. Then, the control unit 280 compares the output of the variable laser beam L and the pulse shape with the set output and pulse shape, and performs the laser annealing process if the difference is within the set reference range. When the difference between the measured value and the set value of the variable laser beam L deviates from the set reference range, the controller 280 controls the laser oscillators 211, 212, 213, and 214 and the shutters 221, 222, 223, and 224, To control the output of the variable laser beam L and the pulse shape to a set value, and then the laser annealing process is performed. Here, the pulse shape of the variable laser beam L can be controlled by adjusting the interval between the pulses as shown in Figs. 4A to 4E. However, when the difference between the measured value and the set value of the variable laser beam L exceeds the allowable maximum range, it is possible to generate a signal indicating that the laser annealing process can not be performed.

이와 같은 과정을 거쳐서 레이저 어닐링 공정을 진행하는 경우에는 먼저 가공대상물(171)에 가공빔(LA)이 입사될 수 있도록 스테이지(172)가 이동한다. 이어서, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 발진기(211,212, 213,214) 및 제1, 제2, 제3 및 제4 셔터(221, 222, 223, 224)를 통해 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)이 소정의 시간차를 가지고 출사되어 빔 성형기(240)에 입사된다. 빔 성형기(240)는 시간차를 가지고 입사되는 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 결합시켜 소정 펄스형상을 가지는 가변 레이저 빔(L)을 출사시킨다. When the laser annealing process is performed through the above process, the stage 172 is moved so that the processing beam LA can be incident on the object 171 first. The first, second, third and fourth laser oscillators 211, 212, 213 and 214 and the first, second, third and fourth shutters 221, 222, 223 and 224, The third and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 are emitted with a predetermined time difference and are incident on the beam former 240. The beam forming machine 240 combines the first, second, third, and fourth laser beams L1, L2, L3, and L4 with a time difference to emit a variable laser beam L having a predetermined pulse shape .

빔 성형기(240)로부터 출사된 가변 레이저 빔(L)은 이미징 렌즈(245)를 통해 제1 빔 분할기(250)에 입사된다. 제1 빔 분할기(250)에 입사된 가변 레이저 빔(L)은 가공빔(LA)과 측정빔(LB)으로 분할된다. 예를 들면, 가변 레이저 빔(L)의 일부가 제1 빔 분할기(250)에서 반사됨으로써 가공빔(LA)을 형성하며, 가변 레이저 빔(L)의 나머지가 제1 빔 분할기(250)를 투과함으로써 측정빔(LB)을 형성할 수 있다. The variable laser beam L emitted from the beam former 240 is incident on the first beam splitter 250 through the imaging lens 245. The variable laser beam L incident on the first beam splitter 250 is divided into a processing beam LA and a measurement beam LB. For example, a part of the variable laser beam L is reflected by the first beam splitter 250 to form the processing beam LA, and the remainder of the variable laser beam L is transmitted through the first beam splitter 250 The measurement beam LB can be formed.

가공빔(LA)은 제2 빔 분할기(250)에 입사되는 가변 레이저 빔(L) 출력의 대부분, 예를 들면 99% 이상을 차지할 수 있으며, 측정빔(LB)은 제1 빔 분할기(250)에 입사되는 가변 레이저 빔(L) 출력의 1% 미만을 차지할 수 있다. 이에 따라, 레이저 빔(L)의 출력 대부분이 가공빔(LA)으로 사용될 수 있으므로, 레이저 어닐링 가공을 위한 빔 출력 손실이 발생될 염려가 없다. 이와 같이, 제1 빔 분할기(250)에서 반사된 가공빔(LA)은 가공대상물(271)에 조사됨으로써 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다.The processing beam LA may occupy a majority of, for example, 99% or more of the output of the variable laser beam L incident on the second beam splitter 250. The measuring beam LB may be incident on the first beam splitter 250, Of the output of the variable laser beam (L) incident on the laser beam (L). Thus, since most of the output of the laser beam L can be used as the processing beam LA, there is no fear that a beam output loss for laser annealing will occur. As described above, the processing beam LA reflected by the first beam splitter 250 is irradiated on the object to be processed 271 to perform the laser annealing process.

그리고, 이와 동시에 제1 빔 분할기(250)를 투과한 측정빔(LB)은 측정빔 검출유닛(260)에 입사될 수 있다. 제1 빔 분할기(250)를 투과한 측정빔(LB)은 제2 빔 분할기(261)를 통해 제1 및 제2 측정빔(LB1, LB2)으로 분할된 다음, 제2 빔 분할기(261)를 투과한 제1 측정빔(LB1)은 파워 메터(263)에 입사되며, 제2 빔 분할기(261)에서 반사된 제2 측정빔(LB2)은 펄스형상 측정센서(262)에 입사된다. 여기서, 파워 메터(263)는 입사된 제1 측정빔(LB1)의 출력을 실시간으로 측정하고, 펄스형상 측정센서(262)는 제2 측정빔(LB2)의 펄스형상을 실시간으로 측정한다. At the same time, the measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 250 can be incident on the measurement beam detection unit 260. [ The measurement beam LB transmitted through the first beam splitter 250 is divided into first and second measurement beams LB1 and LB2 through a second beam splitter 261 and then transmitted through a second beam splitter 261 The transmitted first measurement beam LB1 is incident on the power meter 263 and the second measurement beam LB2 reflected by the second beam splitter 261 is incident on the pulse shape measurement sensor 262. [ Here, the power meter 263 measures the output of the incident first measurement beam LB1 in real time, and the pulse shape measurement sensor 262 measures the pulse shape of the second measurement beam LB2 in real time.

측정빔 검출유닛(260)에 의해 검출된 제2 출력 신호(S2)는 제어부(280)에 입력되며, 제어부(280)는 이 제2 출력 신호(S2)을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 실시간으로 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상으로부터 가변 레이저 빔(L)의 펄스폭 및 펄스 에너지도 알 수 있게 된다. 이어서, 제어부(280)는 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정된 출력 및 펄스형상과 비교하여 그 차이가 설정된 기준 범위 내이면 레이저 어닐링 공정을 계속 수행하게 된다. 한편, 가변 레이저 빔(L)의 측정값과 설정값 사이의 차이가 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우에는 제어부(180)는 레이저 발진기들(211,212, 213,214) 및 셔터들(221, 222, 223, 224)을 제어하여 가변 레이저 빔(L)의 출력 및 펄스형상을 설정값으로 조절한 다음 레이저 어닐링 공정을 수행하게 된다. 여기서, 가변 레이저 빔(L)의 펄스 형상은 도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같이 펄스 사이의 간격을 조절함으로써 제어될 수 있다.The second output signal S2 detected by the measurement beam detection unit 260 is input to the control unit 280. The control unit 280 outputs the second output signal S2 of the variable laser beam L Output and pulse shape can be obtained in real time. From the pulse shape of the variable laser beam L thus obtained, the pulse width and the pulse energy of the variable laser beam L can also be known. Then, the control unit 280 compares the output of the variable laser beam L and the pulse shape with the set output and pulse shape, and continues the laser annealing process if the difference is within the set reference range. When the difference between the measured value and the set value of the variable laser beam L deviates from the set reference range, the controller 180 controls the laser oscillators 211, 212, 213, and 214 and the shutters 221, 222, 223, and 224, To control the output of the variable laser beam L and the pulse shape to a set value, and then the laser annealing process is performed. Here, the pulse shape of the variable laser beam L can be controlled by adjusting the interval between the pulses as shown in Figs. 4A to 4E.

이상과 같이, 본 실시예에서는 복수의 펄스형 레이저 빔(L1, L2, L3, L4)을 시간적, 공간적으로 결합하여 펄스폭이 가변된 가변 레이저 빔(L)을 생성하고, 이러한 가변 레이저 빔(L)을 이용하여 레이저 어닐링 공정을 수행할 수 있다. 여기서, 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상은 레이저 빔들(L1, L2, L3, L4)의 펄스 사이의 간격을 조절함으로써 원하는 형상으로 제어할 수 있다. 그리고, 레이저 어닐링 공정 전에는 빔 프로파일러(264) 및 측정빔 검출유닛(260)을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 균일도, 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 제어함으로써 레이저 어닐링 공정의 진행 여부를 결정할 수 있다. 또한, 레이저 어닐링 공정 중에는 측정빔 검출유닛(260)을 이용하여 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상 및 출력을 실시간으로 측정하고, 이를 설정된 값과 비교하여 실시간으로 제어함으로써 가변 레이저 빔(L)의 펄스형상 및 출력을 레이저 어닐링 공정에 최적화된 펄스형상 및 출력으로 조절할 수 있다. As described above, in the present embodiment, a variable laser beam L having a variable pulse width is generated by temporally and spatially combining a plurality of pulsed laser beams L1, L2, L3 and L4, L) may be used to perform the laser annealing process. Here, the pulse shape of the variable laser beam L can be controlled to a desired shape by adjusting the intervals between the pulses of the laser beams L1, L2, L3, and L4. Before the laser annealing process, the uniformity of the variable laser beam L, the pulse shape and the output are measured by using the beam profiler 264 and the measurement beam detection unit 260, and compared with the set values to control the laser annealing, It is possible to determine whether or not the process proceeds. During the laser annealing process, the pulse shape and the output of the variable laser beam L are measured in real time using the measurement beam detection unit 260, and compared with the set value, and controlled in real time, The pulse shape and output can be adjusted to the pulse shape and output optimized for the laser annealing process.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

100, 200.. 레이저 어닐링 장치
110.. 레이저 발진기
120.. 감쇠기
130.. 반사미러
140, 240.. 빔 성형기
145,245.. 이미징 렌즈
150,250.. 제1 빔 분할기
160,260.. 측정빔 검출유닛
161,261.. 제2 빔 분할기
162,262.. 펄스형상 측정센서
163,263.. 파워 메터
164,264.. 빔 프로파일러
171,271.. 가공대상물
172,272.. 스테이지
180,280.. 제어부
211,212,213,214.. 제1, 제2, 제3, 제4 레이저 발진기
221,222,223,224.. 제1, 제2, 제3, 제4 셔터
231,232,233,234.. 제1, 제2, 제3, 제4 반사미러100, 200 .. Laser annealing device
110 .. Laser Oscillator
120 .. Attenuator
130 .. reflection mirror
140, 240 .. beam forming machine
145,245 .. Imaging Lens
150, 250 .. The first beam splitter
160, 260. The measuring beam detecting unit
The second beam splitter
162,262 .. Pulse shape measurement sensor
163,263 .. Power Meter
164,264 .. Beam Profiler
171,271.
172.272 .. Stage
180,
211, 212, 213, 214. The first, second, third, and fourth laser oscillators
221, 222, 223, 224. The first, second, third,
231, 232, 233, 234. The first, second, third,

Claims (26)

스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 장치에 있어서,
펄스형 레이저 빔을 발진하는 레이저 발진기;
상기 레이저 발진기로부터 출사된 상기 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 제1 빔 분할기;
상기 가공빔의 균일도를 측정하는 빔 프로파일러(beam profiler);
상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정하는 측정빔 검출유닛; 및
상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 신호들을 이용하여 상기 레이저 발진기를 제어하는 제어부;를 포함하는 레이저 어닐링 장치. An apparatus for performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,
A laser oscillator for oscillating a pulsed laser beam;
A first beam splitter dividing the laser beam emitted from the laser oscillator into a working beam and a measuring beam;
A beam profiler for measuring the uniformity of the processing beam;
A measuring beam detecting unit for measuring a pulse shape and an output of the measuring beam; And
And a control unit for controlling the laser oscillator using signals measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 발진기의 출사단 쪽에 마련되어 상기 레이저 빔의 출력을 조절하는 감쇠기(attenuator); 및
상기 레이저 빔을 소정 형태로 성형하여 출사시키는 빔 성형기;를 더 포함하는 레이저 어닐링 장치.The method according to claim 1,
An attenuator provided on an emitting end side of the laser oscillator to adjust an output of the laser beam; And
And a beam former for shaping the laser beam into a predetermined shape and emitting the laser beam. 제 1 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러는 상기 스테이지와 연동하여 움직이도록 마련되는 레이저 어닐링 장치. The method according to claim 1,
Wherein the beam profiler is adapted to move in conjunction with the stage. 제 3 항에 있어서,
레이저 어닐링 공정의 수행 전에는 상기 빔 프로파일러가 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 레이저 어닐링 공정의 수행 중에는 상기 가공대상물이 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하는 레이저 어닐링 장치.The method of claim 3,
Before the laser annealing process is performed, the beam profiler is positioned on the optical path of the processing beam to measure the uniformity of the processing beam, and during the laser annealing process, the object is positioned on the optical path of the processing beam Laser annealing device. 제 1 항에 있어서,
상기 가공빔은 상기 가변 레이저 빔 출력의 99% 이상을 차지하며, 상기 측정빔은 상기 가변 레이저 빔 출력의 1% 미만을 차지하는 레이저 어닐링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the processing beam occupies more than 99% of the variable laser beam output and the measurement beam occupies less than 1% of the variable laser beam output. 제 1 항에 있어서,
상기 측정빔 검출유닛은 상기 측정빔을 제1 및 제2 측정빔으로 분할하는 제2 분할기, 상기 제1 측정빔의 출력을 측정하는 파워 메터 및 상기 제2 측정빔의 펄스형상을 검출하는 펄스형상 측정센서를 포함하는 레이저 어닐링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the measurement beam detection unit comprises a second divider for dividing the measurement beam into first and second measurement beams, a power meter for measuring an output of the first measurement beam, and a pulse shape for detecting a pulse shape of the second measurement beam A laser annealing apparatus comprising a measurement sensor. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 레이저 어닐링 공정 전에 상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어하는 레이저 어닐링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit compares the values measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit with the set values before the laser annealing process to determine whether to perform the laser annealing process, And comparing the measured values with the set values to control the laser annealing apparatus. 스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 방법에 있어서,
펄스형 레이저 빔을 발진하는 단계;
상기 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 단계;
빔 프로파일러를 이용하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정값들을 설정된 값들과 비교함으로써 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하는 단계; 및
레이저 어닐링 공정 중에 상기 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법.A method of performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,
Oscillating a pulsed laser beam;
Dividing the laser beam into a processing beam and a measurement beam;
Measuring the uniformity of the machining beam using a beam profiler, measuring the pulse shape and the output of the measurement beam using the measurement beam detection unit, and then comparing the measured values with the set values, Determining whether to perform; And
Measuring a pulse shape and an output of the measurement beam using the measurement beam detection unit during a laser annealing process, and then the control unit compares the measured values with the set values to control the laser annealing process. 제 8 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러는 상기 스테이지와 연동하여 움직이도록 마련됨으로써 레이저 어닐링 공정의 수행 전에는 상기 빔 프로파일러가 상기 가공빔의 광경로 상에 위치함으로써 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 레이저 어닐링 공정의 수행 중에는 상기 가공대상물이 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하는 레이저 어닐링 방법. 9. The method of claim 8,
The beam profiler is arranged to move in conjunction with the stage so that before the laser annealing process the beam profiler is positioned on the optical path of the machining beam to measure the uniformity of the machining beam and during the course of the laser annealing process Wherein the object to be processed is located on the optical path of the processing beam. 제 8 항에 있어서,
상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정하는 단계는,
상기 측정빔을 제1 측정빔과 제2 측정빔으로 분할하는 단계;
상기 측정빔 검출유닛의 파워 메터를 이용하여 상기 제1 측정빔의 출력을 측정하는 단계; 및
상기 측정빔 검출유닛의 펄스형상 측정센서를 이용하여 상기 제2 측정빔의 펄스형상을 측정하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법.9. The method of claim 8,
Wherein measuring the pulse shape and output of the measurement beam comprises:
Dividing the measurement beam into a first measurement beam and a second measurement beam;
Measuring an output of the first measurement beam using a power meter of the measurement beam detection unit; And
And measuring a pulse shape of the second measurement beam using a pulse shape measurement sensor of the measurement beam detection unit. 스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 장치에 있어서,
각각 펄스형 레이저 빔을 발진하는 복수의 레이저 발진기;
상기 레이저 발진기들로부터 출사된 상기 레이저 빔들의 펄스들이 시간차를 두고 순차적으로 진행하도록 상기 레이저 빔들을 스위칭하는 복수의 셔터;
상기 순차적으로 진행하는 레이저 빔들을 공간적으로 결합시켜 가변된 펄스폭을 가지는 가변 레이저 빔을 형성하는 빔 성형기;
상기 빔 성형기로부터 출사된 상기 가변 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 제1 빔 분할기;
상기 가공빔의 균일도를 측정하는 빔 프로파일러;
상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정하는 측정빔 검출유닛; 및
상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 신호들을 이용하여 상기 레이저 발진기들 및 상기 셔터들을 제어하는 제어부;를 포함하는 레이저 어닐링 장치. An apparatus for performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,
A plurality of laser oscillators each for oscillating a pulsed laser beam;
A plurality of shutters for switching the laser beams so that the pulses of the laser beams emitted from the laser oscillators progress sequentially in time;
A beam former for spatially coupling the sequentially progressing laser beams to form a variable laser beam having a variable pulse width;
A first beam splitter dividing the variable laser beam emitted from the beam former into a working beam and a measuring beam;
A beam profiler for measuring the uniformity of the processing beam;
A measuring beam detecting unit for measuring a pulse shape and an output of the measuring beam; And
And a controller for controlling the laser oscillators and the shutters using signals measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit. 제 11 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러는 상기 스테이지와 연동하여 움직이도록 마련되는 레이저 어닐링 장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the beam profiler is adapted to move in conjunction with the stage. 제 12 항에 있어서,
레이저 어닐링 공정의 수행 전에는 상기 빔 프로파일러가 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 레이저 어닐링 공정의 수행 중에는 상기 가공대상물이 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하는 레이저 어닐링 장치.13. The method of claim 12,
Before the laser annealing process is performed, the beam profiler is positioned on the optical path of the processing beam to measure the uniformity of the processing beam, and during the laser annealing process, the object is positioned on the optical path of the processing beam Laser annealing device. 제 11 항에 있어서,
상기 측정빔 검출유닛은 상기 측정빔을 제1 및 제2 측정빔으로 분할하는 제2 분할기, 상기 제1 측정빔의 출력을 측정하는 파워 메터 및 상기 제2 측정빔의 펄스형상을 검출하는 펄스형상 측정센서를 포함하는 레이저 어닐링 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the measurement beam detection unit comprises a second divider for dividing the measurement beam into first and second measurement beams, a power meter for measuring an output of the first measurement beam, and a pulse shape for detecting a pulse shape of the second measurement beam A laser annealing apparatus comprising a measurement sensor. 제 11 항에 있어서,
상기 제어부는 레이저 어닐링 공정 전에 상기 빔 프로파일러 및 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어하는 레이저 어닐링 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the control unit compares the values measured by the beam profiler and the measurement beam detection unit with the set values before the laser annealing process to determine whether to perform the laser annealing process, And comparing the measured values with the set values to control the laser annealing apparatus. 제 15 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 빔 프로파일러에 의해 측정된 가공빔의 균일도와 설정된 가공빔의 균일도를 비교한 다음, 그 차이가 설정된 기준 범위 내인지 여부를 판단하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하는 레이저 어닐링 장치.16. The method of claim 15,
The control unit compares the uniformity of the machining beam measured by the beam profiler with the uniformity of the machining beam, determines whether the difference is within the set reference range, and determines whether to perform the laser annealing process. . 제 15 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 검출된 펄스형상 및 출력을 이용하여 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이렇게 측정된 펄스형상 및 출력을 설정된 펄스형상 및 출력과 비교하는 레이저 어닐링 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the control unit measures the pulse shape and the output of the variable laser beam using the pulse shape and the output detected by the measurement beam detection unit and performs laser annealing for comparing the measured pulse shape and output with the set pulse shape and output Device. 제 17 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 가변 레이저 빔의 측정값과 설정값을 비교하여, 그 차이가 발생하는 경우 상기 레이저 발진기들 및 상기 셔터들을 제어하여 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 설정값으로 제어하는 레이저 어닐링 장치.18. The method of claim 17,
Wherein the control unit compares the measured value of the variable laser beam with the set value and controls the laser oscillators and the shutters when the difference occurs to control the pulse shape and the output of the variable laser beam to a set value, Device. 제 18 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 레이저 빔들의 펄스 사이의 간격을 제어함으로써 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상을 조절하는 레이저 어닐링 장치.19. The method of claim 18,
Wherein the control unit adjusts the pulse shape of the variable laser beam by controlling an interval between pulses of the laser beams. 스테이지에 장착된 가공대상물에 레이저 어닐링 공정을 수행하는 방법에 있어서,
복수의 펄스형 레이저 빔을 시간차를 두고 순차적으로 진행시키는 단계;
상기 레이저 빔들을 공간적으로 결합시켜 가변된 펄스폭을 가지는 가변 레이저 빔을 형성하는 단계;
상기 가변 레이저 빔을 가공빔과 측정빔으로 분할하는 단계;
빔 프로파일러를 이용하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정된 값들을 설정된 값들과 비교함으로써 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하는 단계; 및
레이저 어닐링 공정 중에 상기 측정빔 검출유닛을 이용하여 상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정한 다음, 제어부가 이 측정된 값들을 설정된 값들과 비교하여 제어하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법.A method of performing a laser annealing process on an object to be processed mounted on a stage,
Sequentially advancing a plurality of pulsed laser beams with a time difference;
Forming a variable laser beam having a variable pulse width by spatially combining the laser beams;
Dividing the variable laser beam into a working beam and a measuring beam;
Measuring the uniformity of the machining beam using a beam profiler, measuring the pulse shape and the output of the measurement beam using a measurement beam detection unit, and then comparing the measured values with the set values, Determining whether to perform the operation; And
Measuring a pulse shape and an output of the measurement beam using the measurement beam detection unit during a laser annealing process, and then the control unit compares the measured values with the set values to control the laser annealing process. 제 20 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러는 상기 스테이지와 연동하여 움직이도록 마련됨으로써 레이저 어닐링 공정 수행 전에는 상기 빔 프로파일러가 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하여 상기 가공빔의 균일도를 측정하고, 레이저 어닐링 공정 중에는 상기 가공대상물이 상기 가공빔의 광경로 상에 위치하는 레이저 어닐링 방법.21. The method of claim 20,
The beam profiler is arranged to move in conjunction with the stage so that before the laser annealing process is performed, the beam profiler is positioned on the optical path of the machining beam to measure the uniformity of the machining beam, and during the laser annealing process, Is located on the optical path of the machining beam. 제 20 항에 있어서,
상기 측정빔의 펄스형상 및 출력을 측정하는 단계는,
상기 측정빔을 제1 측정빔과 제2 측정빔으로 분할하는 단계;
상기 측정빔 검출유닛의 파워 메터를 이용하여 상기 제1 측정빔의 출력을 측정하는 단계; 및
상기 측정빔 검출유닛의 펄스형상 측정센서를 이용하여 상기 제2 측정빔의 펄스형상을 측정하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링 방법.21. The method of claim 20,
Wherein measuring the pulse shape and output of the measurement beam comprises:
Dividing the measurement beam into a first measurement beam and a second measurement beam;
Measuring an output of the first measurement beam using a power meter of the measurement beam detection unit; And
And measuring a pulse shape of the second measurement beam using a pulse shape measurement sensor of the measurement beam detection unit. 제 20 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 빔 프로파일러에 의해 측정된 가공빔의 균일도와 설정된 가공빔의 균일도를 비교한 다음, 그 차이가 설정된 기준 범위 내인지 여부를 판단하여 레이저 어닐링 공정의 수행 여부를 결정하는 레이저 어닐링 방법.21. The method of claim 20,
Wherein the controller compares the uniformity of the machining beam measured by the beam profiler with the uniformity of the set machining beam and determines whether or not the difference is within a set reference range to determine whether to perform the laser annealing process . 제 20 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 측정빔 검출유닛에 의해 검출된 펄스형상 및 출력을 이용하여 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 측정하고, 이렇게 측정된 펄스형상 및 출력을 설정된 펄스형상 및 출력과 비교하는 레이저 어닐링 방법.21. The method of claim 20,
Wherein the control unit measures the pulse shape and the output of the variable laser beam using the pulse shape and the output detected by the measurement beam detection unit and performs laser annealing for comparing the measured pulse shape and output with the set pulse shape and output Way. 제 24 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 가변 레이저 빔의 측정값과 설정값을 비교하여, 그 차이가 발생하는 경우 상기 레이저 발진기들 및 상기 셔터들을 제어하여 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상 및 출력을 설정값으로 제어하는 레이저 어닐링 방법.25. The method of claim 24,
Wherein the control unit compares the measured value of the variable laser beam with the set value and controls the laser oscillators and the shutters when the difference occurs to control the pulse shape and the output of the variable laser beam to a set value, Way. 제 25 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 레이저 빔들의 펄스 사이의 간격을 제어함으로써 상기 가변 레이저 빔의 펄스형상을 조절하는 레이저 어닐링 방법.26. The method of claim 25,
Wherein the controller controls the pulse shape of the variable laser beam by controlling the interval between pulses of the laser beams.
KR1020170031806A 2017-03-14 2017-03-14 Laser annealing apparatus and laser annealing method KR20180104913A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031806A KR20180104913A (en) 2017-03-14 2017-03-14 Laser annealing apparatus and laser annealing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031806A KR20180104913A (en) 2017-03-14 2017-03-14 Laser annealing apparatus and laser annealing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180104913A true KR20180104913A (en) 2018-09-27

Family

ID=63719436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170031806A KR20180104913A (en) 2017-03-14 2017-03-14 Laser annealing apparatus and laser annealing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180104913A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021162352A1 (en) * 2020-02-12 2021-08-19 주식회사 이오테크닉스 Variable-pulse-width flat-top laser device and operating method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021162352A1 (en) * 2020-02-12 2021-08-19 주식회사 이오테크닉스 Variable-pulse-width flat-top laser device and operating method therefor
KR20210102743A (en) * 2020-02-12 2021-08-20 주식회사 이오테크닉스 Flat-top laser apparatus having variable pulse width and method of operating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8737438B2 (en) Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as line beam and a film deposited on a substrate
KR100711155B1 (en) Apparatus for manufacturing flat panel display devices
US8178818B2 (en) Photonic milling using dynamic beam arrays
US8358671B2 (en) Photonic clock stabilized laser comb processing
US7277188B2 (en) Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
US8106341B2 (en) Laser annealing apparatus and method
US7920611B2 (en) Laser apparatus, laser irradiation method, and manufacturing method of semiconductor device
US7282666B2 (en) Method and apparatus to increase throughput of processing using pulsed radiation sources
US20150179449A1 (en) Laser spike annealing using fiber lasers
EP0854003A1 (en) Laser apparatus
JP2011003630A (en) Laser irradiator and method for irradiating laser
JP2011014685A (en) Laser irradiation device and laser irradiation method
KR20180104913A (en) Laser annealing apparatus and laser annealing method
KR20130077415A (en) Laser annealing appratus and laser annealing method
KR101930741B1 (en) Laser annealing apparatus and laser annealing method
KR20160127461A (en) Laser apparatus and method of manufacturing the same
KR20150060743A (en) Method for manufacturing crystalline semiconductor and device for manufacturing crystalline semiconductor
JP2005116729A (en) Laser processing apparatus and method therefor
US20220331910A1 (en) Laser processing device and laser light monitoring method
US20070195837A1 (en) Laser apparatus, laser irradiation method, and manufacturing method of semiconductor device
JP2013089930A (en) Laser annealing method and laser annealing apparatus
KR101309807B1 (en) Laser annealing apparatus and laser annealing method
KR20220059664A (en) Laser irradiation apparatus capable of laser monitoring and method thereof
US7372878B2 (en) Method and system for preventing excessive energy build-up in a laser cavity
JP2000042777A (en) Device and method of correcting drift of laser beam and laser beam machine using this device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application