KR20190066650A - 레이저 결정화 장치 - Google Patents

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KR20190066650A
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아키후미 산구
한규완
류제길
이경재
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치는, 제1 광원부, 제2 광원부, 편광 광학계, 광학계, 스테이지, 및 모니터링부를 포함할 수 있다. 상기 제1 광원부는 선편광된 제1 입력광을 출사할 수 있다. 상기 제2 광원부는 선편광된 제2 입력광을 출사할 수 있다. 상기 편광 광학계는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나를 소정 회전각도로 회전시킬 수 있다. 상기 모니터링부는 상기 편광 광학계로부터 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 수신하고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 상기 어느 하나의 레이저 빔 품질을 측정할 수 있다.

Description

레이저 결정화 장치{LASER CRYSTALLING APPARATUS}
본 발명은 레이저 결정화 장치 에 관한 것으로, 레이저 빔의 성능을 관리할 수 있는 레이저 결정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치와 같은 전기 전자 소자는 박막 트랜지스터에 의하여 구동된다. 높은 이동도 등의 장점을 가진 결정질 실리콘을 박막 트랜지스터의 활성층으로 사용하기 위하여, 비정질 다결정 박막, 예를 들어 비정질 실리콘 박막을 결정화시키는 과정이 필요하다.
비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화하기 위해서는 레이저를 조사해야 한다. 공정 진행 중에 레이저의 특성이 변경되는 경우, 레이저 결정화 품질 저하를 초래한다.
본 발명의 목적은 레이저 빔의 성능을 관리할 수 있는 레이저 결정화 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치는, 제1 광원부, 제2 광원부, 편광 광학계, 광학계, 스테이지, 및 모니터링부를 포함할 수 있다.
상기 제1 광원부는 선편광된 레이저 빔 형태의 제1 입력광을 출사할 수 있다.
상기 제2 광원부는 선편광된 레이저 빔 형태의 제2 입력광을 출사할 수 있다.
상기 편광 광학계는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나를 소정 회전각도로 회전시킬 수 있다.
상기 광학계는 상기 편광 광학계를 투과한 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광을 출력광으로 변환할 수 있다.
상기 스테이지는 대상 기판이 안착되고, 상기 출력광이 조사될 수 있다.
상기 모니터링부는 상기 편광 광학계로부터 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 수신하고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 상기 어느 하나의 레이저 빔 품질을 측정할 수 있다.
상기 편광 광학계는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 상기 소정 회전각도로 2 회 회전시킬 수 있다.
상기 소정 회전 각도는 90 도일 수 있다.
상기 제1 광원부 및 상기 제2 광원부 각각은 고체 레이저 발생기일 수 있다.
상기 편광 광학계는, 입력 편광 회전기, 빔 스플리터, 출력 편광 회전기, 및 편광판을 포함할 수 있다.
상기 입력 편광 회전기는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나의 편광을 상기 소정 회전각도로 회전시킬 수 있다.
상기 빔 스플리터는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광의 광경로 상에서 상기 입력 편광 회전기의 후방에 배치되고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 각각의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사할 수 있다.
상기 출력 편광 회전기는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광의 광경로 상에서 상기 빔 스플리터의 후방에 배치되고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나의 편광을 상기 소정 회전각도로 회전시킬 수 있다.
상기 편광판은 상기 빔 스플리터에서 반사된 상기 제1 입력광의 일부 및 상기 제2 입력광의 일부 중 어느 하나를 투과하고 나머지 하나를 차단할 수 있다.
상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광은 동일한 제1 편광 상태를 가질 수 있다.
상기 입력 편광 회전기는, 제1 입력 편광 회전기 및 제2 입력 편광 회전기를 포함할 수 있다.
상기 제1 입력 편광 회전기는 입사된 상기 제1 입력광의 상기 제1 편광 상태를 상기 제1 편광 상태와 상이한 제2 편광 상태로 변환할 수 있다.
상기 제2 입력 편광 회전기는 입사된 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1 입력 편광 회전기 및 상기 제2 입력 편광 회전기는 서로 직교하는 광축을 가질 수 있다.
상기 빔 스플리터는, 제1 빔 스플리터 및 제2 빔 스플리터를 포함할 수 있다.
상기 제1 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제1 입력광의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사할 수 있다. 상기 제2 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제2 입력광의 일부를 투과하고 나머지 일부를 반사할 수 있다.
상기 출력 편광 회전기는, 제1 출력 편광 회전기 및 제2 출력 편광 회전기를 포함할 수 있다.
상기 제1 출력 편광 회전기는 상기 제1 빔 스플리터를 통과한 상기 제1 입력광의 상기 제2 편광 상태를 상기 제1 편광 상태로 변환할 수 있다.
상기 제2 출력 편광 회전기는 상기 제2 빔 스플리터를 통과한 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1 출력 편광 회전기 및 상기 제2 출력 편광 회전기는 서로 직교하는 광축을 갖는 레이저 결정화 장치.
상기 모니터링부는, 초점 렌즈, 센서 빔 스플리터들, 이미지 센서들, 및 산출부를 포함할 수 있다.
상기 초점 렌즈는 상기 편광판을 투과한 센싱광의 크기와 초점을 조절할 수 있다.
상기 센서 빔 스플리터들은 상기 센싱광의 광경로 상에 배치되고 서로 이격되고, 각각이 상기 센싱광의 일부를 투과하고 나머지 일부를 반사할 수 있다.
상기 이미지 센서들 각각은 상기 복수의 센서 빔 스플리터들 각각에서 반사된 상기 센싱광의 레이저 폭을 측정할 수 있다.
상기 산출부는 상기 복수의 이미지 센서들로부터 수신한 상기 센싱광의 레이저 폭에 근거하여 레이저 품질을 산출할 수 있다.
상기 복수의 센서 빔 스플리터들은 서로 등간격으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 제1 광원부, 제2 광원부, 제1 입력 편광 회전기, 제2 입력 편광 회전기, 제1 출력 편광 회전기, 제2 출력 편광 회전기, 광학계, 스테이지, 편광판, 및 모니터링부를 포함할 수 있다.
상기 제1 광원부는 제1 편광 상태를 갖는 레이저 빔 형태의 제1 입력광을 출사할 수 있다.
상기 제2 광원부는 상기 제1 편광 상태를 갖는 레이저 빔 형태의 제2 입력광을 출사할 수 있다.
상기 제1 입력 편광 회전기는 상기 제1 입력광을 상기 제1 편광 상태와 상이한 제2 편광 상태로 변환할 수 있다.
상기 제2 입력 편광 회전기는 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1 출력 편광 회전기는 상기 제1 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제1 입력광의 상기 제2 편광 상태를 상기 제1 편광 상태로 변환할 수 있다.
상기 제2 출력 편광 회전기는 상기 제2 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지할 수 있다.
상기 광학계는 상기 제1 및 제2 출력 편광 회전기들을 투과한 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광을 출력광으로 변환할 수 있다.
상기 스테이지는 대상 기판이 안착되고, 상기 출력광이 조사될 수 있다.
상기 편광판은 상기 제1 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제2 편광 상태를 갖는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제1 편광 상태를 갖는 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 차단하고 나머지 하나를 투과할 수 있다.
상기 모니터링부는 상기 편광판을 투과한 광을 이용하여 레이저 빔 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 레이저 결정화 장치는 레이저 빔의 성능을 관리할 수 있다. 또한, 복수의 레이저 광원을 구비하는 경우, 레이저 광원들 각각 마다 레이저 빔의 성능을 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치의 개략적인 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 편광 광학계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모니터링부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 2의 모니터링부를 도시한 도면이다.
도 5는 레이저 결정화 장치에서 레이저 광의 강도와 M2값 변화에 따른 결정화 성능을 측정한 시뮬레이션 결과이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면,
소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자, 제 1 구성요소 또는 제 1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자, 제 2 구성요소 또는 제 2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치의 개략적인 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치(1000)는 광원부(100), 편광 광학계(200), 광학계(300), 모니터링부(400), 및 스테이지(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 광원부(100)는 복수 개로 제공될 수 있다. 광원부(100)는 레이저 결정화를 위해 서로 상이한 파장 대역을 갖는 2 이상의 광원부를 구비하거나, 파워를 향상시키기 위해 2 이상의 광원부를 구비할 수 있다.
광원부(100)는 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)를 포함할 수 있다. 제1 광원부(110)는 제1 입력광(IL1)을 출사하고, 제2 광원부(120)는 제2 입력광(IL2)을 출사할 수 있다. 제1 입력광(IL1) 및 제2 입력광(IL2)은 선편광 상태의 광일 수 있다. 예시적으로 제1 입력광(IL1) 및 제2 입력광(IL2)은 P편광 또는 S편광 상태의 광일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 제1 입력광(IL1) 및 제2 입력광(IL2)은 P편광 상태의 광인 것을 기준으로 설명한다.
도 1에서 광원부(100)는 2 개의 광원부들을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 광원부(100)는 3 개 이상의 광원부들을 포함할 수 있다.
제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)는 선편광 상태의 광을 출력하는 고체 레이저 발생기일 수 있다.
편광 광학계(200)는 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)로부터 출사된 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2) 중 어느 하나를 모니터링부(400)에 제공하고, 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)로부터 출사된 광들(IL1, IL2)을 광학계(300)에 제공한다. 편광 광학계(200)는 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2) 중 적어도 하나를 소정 회전각도로 회전시킬 수 있다. 편광 광학계(200)는 제1 입력광(IL1) 및 제2 입력광(IL2) 중 적어도 하나를 2 회 이상 소정의 회전각도로 회전시킬 수 있다. 소정의 회전각도는 90 도 일 수 있다.
광학계(300)는 편광 광학계(200)로부터 입사된 광을 출력광(OL)으로 변환한다. 광학계(300)는 광경로 상에서, 스테이지(500)와 광원부(100) 사이에 배치되어 적어도 출력광(OL)을 스테이지(500)에 조사한다. 출력광(OL)은 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)과 동일한 편광 상태를 가질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)이 P편광 상태를 갖는 경우, 출력광(OL)도 P편광 상태를 가질 수 있다.
모니터링부(400)는 편광 광학계(200)로부터 입사된 레이저 광의 품질을 측정할 수 있다. 모니터링부(400)는 레이저 광의 광 경로에 따른 품질을 측정할 수 있다.
스테이지(500)는 대상 기판(10)을 지지한다. 대상 기판(10)에 광학계(300)로부터 출사된 출력광(OL)이 조사될 수 있다. 출력광(OL)은 대상 기판(10)의 상면에 형성된 박막을 결정화시킬 수 있다.
구체적으로, 대상 기판(10)은 비정질 실리콘층(Amorphous Silicon Layer)을 포함할 수 있다. 대상 기판(10)은 저압 화학 증착법, 상압 화학 증착법, PECVD법 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링법, 진공증착법(vacuum evaporation) 등의 방법으로 형성될 수 있다. 본 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치(1000)는 대상 기판(10)에 출력광(OL)을 조사함으로써, 대상 기판(10)의 비정질 실리콘층을 다결정 실리콘층(Poly-crystal Silicon Layer)으로 결정화시킬 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치(1000)는 스테이지(500)의 하부 또는 측면에 배치되어 스테이지(500)를 이동시키는 스테이지 이동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이저 결정화 장치(1000)는 광경로 상에서, 광학계(300) 및 스테이지(500) 사이에 배치되는 적어도 하나의 반사 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 반사 부재는 미러(Mirror)일 수 있다. 반사 부재는 광학계(300)로부터 제공된 출력광(OL)이 스테이지(500)를 향하도록 출력광(OL)의 방향을 변경시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 편광 광학계를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 편광 광학계(200)는 입력 편광 회전기(210), 빔 스플리터(220), 출력 편광 회전기(230), 방향 전환 부재(240), 및 편광판(250)을 포함할 수 있다.
입력 편광 회전기(210)는 제1 입력 편광 회전기(211) 및 제2 입력 편광 회전기(213)를 포함할 수 있다. 제1 입력 편광 회전기(211)는 제1 입력광(IL1)의 광경로 상에 배치되어, 제1 입력광(IL1)은 제1 입력 편광 회전기(211)를 통과한다. 제1 입력 편광 회전기(211)를 투과한 제1 입력광(IL1)은 제1 중간광(ML1)으로 정의될 수 있다. 제2 입력 편광 회전기(213)는 제2 입력광(IL2)의 광경로 상에 배치되어, 제2 광원부(120)에서 출사된 제2 입력광(IL2)은 제2 입력 편광 회전기(213)를 통과한다. 제1 및 제2 입력 편광 회전기들(211, 213)은 패러데이 회전소자(Faraday Rotator) 및 반파장판(Half-Wave Plate) 중 어느 하나일 수 있다.
제2 입력 편광 회전기(213)를 투과한 제2 입력광(IL2)은 제2 중간광(ML2)으로 정의될 수 있다.
제1 입력 편광 회전기(211) 및 제2 입력 편광 회전기(213)는 입사된 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2) 중 적어도 하나의 편광 상태를 소정의 회전각도로 회전시킬 수 있다. 제1 중간광(ML1)과 제2 중간광(ML2)은 서로 다른 편광 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)에서 출사된 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)이 모두 P편광 상태의 광인 경우, 제1 입력광(IL1)은 제1 입력 편광 회전기(211)를 통과한 후 S편광 상태를 갖고, 제2 입력광(IL2)은 제2 입력 편광 회전기(213)를 통과한 후 P편광 상태를 가질 수 있다.
제1 및 제2 입력 편광 회전기들(211, 213)을 통과한 광은 서로 수직한 편광축을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제1 입력 편광 회전기(211)와 제2 입력 편광 회전기(213)의 광축은 서로 직교할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 입력 편광 회전기(211)와 제2 입력 편광 회전기(213)의 광축은 45도 차이를 갖고, 제1 입력 편광 회전기(211)와 제2 입력 편광 회전기(213) 중 어느 하나가 입사된 광의 편광축과 광축이 이루는 각도를 2배 회전시킬 수 있다.
빔 스플리터(220)는 제1 빔 스플리터(221) 및 제2 빔 스플리터(223)를 포함할 수 있다.
제1 빔 스플리터(221)는 제1 입력광(IL1) 및 제1 중간광(ML1)의 광경로 상에 배치될 수 있다. 제1 빔 스플리터(221)는 제1 중간광(ML1)의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사한다.
제2 빔 스플리터(223)는 제2 입력광(IL2) 및 제2 중간광(ML2)의 광경로 상에 배치될 수 있다. 제2 빔 스플리터(223)는 제2 중간광(ML2)의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사한다.
출력 편광 회전기(230)는 제1 출력 편광 회전기(231) 및 제2 출력 편광 회전기(233)를 포함할 수 있다.
제1 출력 편광 회전기(231)는 제1 중간광(ML1)의 광경로 상에 배치되어, 제1 중간광(ML1)은 제1 출력 편광 회전기(231)를 통과한다. 제1 출력 편광 회전기(231)를 투과한 제1 중간광(ML1)은 제3 중간광(ML3)으로 정의될 수 있다.
제2 출력 편광 회전기(233)는 제2 중간광(ML2)의 광경로 상에 배치되어, 제2 중간광(ML2)은 제2 출력 편광 회전기(233)를 통과한다. 제1 및 제2 출력 편광 회전기들(231, 233)은 패더데이 회전소자(Faraday Rotator) 및 반파장판(Half-Wave Plate) 중 어느 하나일 수 있다.
제2 출력 편광 회전기(233)를 투과한 제2 중간광(ML2)은 제4 중간광(ML4)으로 정의될 수 있다.
제2 출력 편광 회전기(233) 및 제2 출력 편광 회전기(233)는 입사된 제3 및 제4 중간광들(ML3, ML4) 중 적어도 하나의 편광 상태를 소정의 회전각도로 회전시킬 수 있다.
제1 및 제2 출력 편광 회전기들(231, 233)을 통과한 광은 서로 동일한 편광축을 가질 수 있다. 제1 및 제2 광원부들(110, 120)에서 출사된 입력광들(IL1, IL2)의 편광 상태와 제1 및 제2 출력 편광 회전기(231, 233)를 투과한 제3 및 제4 중간광들(ML3, ML4)의 편광 상태는 서로 동일할 수 있다. 제1 및 제2 출력 편광 회전기들(231, 233)의 광축은 제1 및 제2 입력 편광 회전기들(211, 213)의 광축과 입사된 광의 편광축 회전 각도에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예시적으로, 제1 입력 편광 회전기(211)와 제1 출력 편광 회전기(231)의 광축은 서로 동일할 수 있다. 제2 입력 편광 회전기(213)와 제2 출력 편광 회전기(233)의 광축은 서로 동일할 수 있다. 제1 및 제2 출력 편광 회전기들(231, 233)은 서로 직교하는 광축을 갖거나 45도 차이의 광축을 가질 수 있다.
방향 전환 부재(240)는 제1 방향 전환 부재(241) 및 제2 방향 전환 부재(243)를 포함할 수 있다. 제1 방향 전환 부재(241)는 제1 빔 스플리터(221)에 의해 반사된 광의 경로를 변경할 수 있다.
제2 방향 전환 부재(243)는 제2 빔 스플리터(223)에 의해 반사된 광의 경로를 변경할 수 있다.
제1 방향 전환 부재(241) 및 제2 방향 전환 부재(243)는 미러 또는 빔 스플리터로 구현될 수 있다. 도 2에서 제1 방향 전환 부재(241)는 미러이고, 제2 방향 전환 부재(243)는 빔 스플리터인 것을 예시적으로 도시하였다. 이때, 레이저 결정화 장치(1000)는 제1 빔 덤프(260)를 더 포함할 수 있다. 제1 빔 덤프(260)는 제2 중간광(ML2) 중 제2 방향 전환 부재(243)에서 반사되지 않고 투과된 광을 흡수할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제1 및 제2 방향 전환 부재들(241, 243)은 생략될 수 있다.
편광판(250)은 제1 및 제2 빔 스플리터들(221, 223) 및 제1 및 제2 방향 전환 부재들(241, 243)에 의해 형성된 제1 및 제2 중간광들(ML1, ML2)의 광경로 상에 배치된다. 제1 및 제2 중간광들(ML1, ML2)의 일부는 편광판(250)에 입사되고, 편광판(250)에 입사되는 제1 및 제2 중간광들(ML1, ML2)의 일부는 각각 제5 및 제6 중간광들(ML5, ML6)로 정의될 수 있다. 따라서, 제1 중간광(ML1)과 제5 중간광(ML5)은 서로 동일한 편광 상태를 갖고, 제2 중간광(ML2)과 제6 중간광(ML6)은 서로 동일한 편광 상태를 가질 수 있다.
편광판(250)은 S편광과 P편광 중 어느 하나의 편광 상태를 광을 투과시키고 다른 하나의 편광 상태의 광을 차단할 수 있다. 따라서, 제5 및 제6 중간광들(ML5, ML6) 중 어느 하나는 편광판(250)을 투과하고, 나머지 하나는 편광판(250)을 투과하지 못할 수 있다. 예를 들어, 편광판(250)은 P편광 상태의 광을 투과시키도록 편광축이 설정될 수 있다. 제1 및 제2 입력광(IL1, IL2)이 모두 P편광 상태를 갖는 경우, 제1 입력광(IL1)은 제1 입력 편광 회전기(211)를 통과하면서, S편광으로 변경되고, 편광판(250)에 차단된다. 제2 입력광(IL2)은 제2 입력 편광 회전기(213)를 통과하여 P편광 상태를 유지하고, 편광판(250)을 통과한다. 이와 달리, 제1 및 제2 입력 편광 회전기들(211, 213)의 광축이 변경되는 경우, 제1 입력광(IL1)의 일부가 편광판(250)을 투과하고, 제2 입력광(IL2)의 일부가 편광판(250)에 차단될 수 있다.
레이저 빔의 품질 중 M2값이 있고, 이상적인 레이저 빔에서 M2 값은 1이다. 레이저 빔의 반경이 가장 작은 레이저 빔 웨이스트(laser beam waist) 값은 M2값에 비례하므로, 레이저 빔의 M2값이 작을수록 레이저 빔 품질이 우수하다. 제1 및 제2 광원부들(110, 120)에서 출사되는 레이저 광의 M2값이 크거나 작은 것은 광학계(300)의 설계를 통해 제어할 수 있으나, 공정 진행 중에 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)의 M2값이 변경되는 것은 레이저 결정화 품질을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)이 일정한 M2값을 가질 수 있도록 지속적으로 모니터링할 필요가 있다.
모니터링부(400)는 제5 중간광(ML5) 및 제6 중간광(ML6) 중 어느 하나의 레이저 빔 품질을 측정할 수 있다. 구체적으로 모니터링부(400)는 제5 중간광(ML5) 및 제6 중간광(ML6) 중 어느 하나의 M2값을 지속적으로 측정할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 레이저 결정화 장치(1000)는 피드백부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 피드백부(미도시)는 모니터링부(400)로부터 제5 중간광(ML5) 및 제6 중간광(ML6) 중 어느 하나의 M2값 측정 결과를 지속적으로 수신받고, 기준값과 상이한 경우 피드백 신호를 출력할 수 있다. 피드백 신호는 경고음, 별도의 화면에 경고 메시지 출력 등일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)에서 출사되는 레이저 광 각각의 M2값을 측정할 필요가 있다. 왜냐하면, 제1 광원부(110)와 제2 광원부(120)에서 출사된 레이저 광들이 합쳐진 광의 M2값을 측정하는 경우, 공정 진행 시간 동안 M2값이 변경되더라도 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120) 중 어느 광원부에서 출사되는 레이저 광이 문제인지 알 수 없어, 후속 조치를 취하기 어렵기 때문이다.
본 발명의 실시예에서, 편광 광학계(200)는 제1 광원부(110)에서 출사된 광 또는 제2 광원부(120)에서 출사된 광 중 어느 하나를 선택적으로 모니터링부(400)에 제공함으로써, 제1 광원부(110)에서 출사되는 레이저 광의 M2값 또는 제2 광원부(120)에서 출사되는 레이저 광의 M2값을 선택적으로 측정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모니터링부를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 모니터링부(400)는 초점 렌즈(410), 센서 빔 스플리터(420), 이미지 센서(430), 및 산출부(440)를 포함할 수 있다.
편광판(250)을 통과한 제5 중간광(ML5) 또는 제6 중간광(ML6)은 센싱광(SL)으로 정의될 수 있다.
초점 렌즈(410)는 센싱광(SL)의 크기와 초점을 조절할 수 있다.
센서 빔 스플리터(420)는 복수의 빔 스플리터들을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 센서 빔 스플리터(420)는 제1 내지 제4 센서 빔 스플리터들(421, 423, 425, 427)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 센서 빔 스플리터들(421, 423, 425, 427)은 센싱광(SL)의 광경로 상에 배치되어, 센싱광(SL)의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사한다. 제1 내지 제4 센서 빔 스플레터들(421, 423, 425, 427)은 센싱광(SL)의 광경로 상에 서로 이격되어 순차적으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 센서 빔 스플리터(421)는 제1 광경로(PH1)에 배치되고, 제2 센서 빔 스플리터(423)는 제2 광경로(PH2)에 배치되고, 제3 센서 빔 스플리터(425)는 제3 광경로(PH3)에 배치되고, 제4 센서 빔 스플리터(427)는 제4 광경로(PH4)에 배치될 수 있다. 제1 내지 제4 광경로들(PH1~PH4)은 등간격으로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 모니터링부(400)는 제2 빔 덤프(450)를 더 포함할 수 있다. 제2 빔 덤프(450)는 센싱광(SL)의 광경로 상에서 제6 빔 스플리터(427)의 후방에 배치되어, 제4 센서 빔 스플리터(427)를 투과한 광을 흡수한다.
이미지 센서(430)는 제1 내지 제4 이미지 센서들(431, 433, 435, 437)을 포함할 수 있다. 이미지 센서(430)의 개수는 센서 빔 스플리터(420)의 개수와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 내지 제4 이미지 센서들(431, 433, 435, 437) 각각은 제1 내지 제4 센서 빔 스플리터들(421, 423, 425, 427) 각각에서 반사된 센싱광(SL)의 레이저 폭을 측정한다. 제1 내지 제4 이미지 센서들(431, 433, 435, 437)은 센싱광(SL)의 광 경로에 따른 레이저 폭을 측정할 수 있다. 제1 내지 제4 이미지 센서들(431, 433, 435, 437)은 측정된 센싱광(SL)의 레이저 폭을 산출부(440)에 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 모니터링부(400)는 4개의 빔 스플리터들(421, 423, 425, 427)을 포함하고, 4 개의 이미지 센서들(431, 433, 435, 437)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에서, 모니터링부(400)는 2개 이상의 빔 스플리터들과 2개 이상의 이미지 센서들을 포함할 수 있다.
산출부(440)는 제1 내지 제4 이미지 센서들(431, 433, 435, 437)로부터 수신한 센싱광(SL)의 레이저 폭에 근거하여 M2값을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모니터링부(400)는 센싱광(SL)의 광 경로에 따라 M2값을 산출할 수 있다.
모니터링부(400)는 제1 내지 제4 광경로들(PH1~PH4) 각각에서 센싱광(SL)의 레이저 폭을 측정하여 제1 입력광(IL1) 또는 제2 입력광(IL2)의 M2값을 산출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 2의 모니터링부를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 모니터링부(401)는 초점 렌즈(410), 무빙 이미지 센서(439), 및 산출부(440)를 포함할 수 있다.
편광판(250)을 통과한 제5 중간광(ML5) 또는 제6 중간광(ML6)은 센싱광(SL)으로 정의될 수 있다.
초점 렌즈(410)는 센싱광(SL)의 크기와 초점을 조절할 수 있다.
무빙 이미지 센서(439)는 센싱광(SL)의 레이저 폭을 측정할 수 있다. 무빙 이미지 센서(439)는 센싱광(SL)의 광경로를 따라 이동할 수 있다. 무빙 이미지 센서(439)는 센싱광(SL)의 복수의 광경로들에 따른 레이저 폭을 측정할 수 있다. 무빙 이미지 센서(439)는 측정된 센싱광(SL)의 레이저 폭을 산출부(440)에 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 모니터링부(401)는 무빙 이미지 센서(439)의 이동을 위해 별도의 이동 장치를 더 포함할 수 있다. 무빙 이미지 센서(439)는 이동 장치에 고정되어 센싱광(SL)의 광경로를 따라 이동할 수 있다.
모니터링부(401)는 제3 빔 덤프(451)를 더 포함할 수 있다. 제3 빔 덤프(451)는 센싱광(SL)의 광경로 상에서 무빙 이미지 센서(439)의 후방에 배치되어, 무빙 이미지 센서(439)를 통과한 광을 흡수할 수 있다.
산출부(440)는 무빙 이미지 센서(439)로부터 수신한 센싱광(SL)의 레이저 폭에 근거하여 M2값을 산출할 수 있다.
도 5는 레이저 결정화 장치에서 레이저 광의 강도와 M2값 변화에 따른 결정화 성능을 측정한 시뮬레이션 결과이다.
도 5를 참조하면, Ref1은 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 강도와 M2값이 변하지 않는 이상적인 경우의 레이저 결정화 장치의 결정화 성능이다. Ref2는 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 강도가 ±5% 변경되고, M2값이 변하지 않는 경우의 레이저 결정화 장치의 결정화 성능이다. Ref3는 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 강도가 변하지 않고 M2값이 +5% 변경되는 경우의 레이저 결정화 장치의 결정화 성능이다. Ref4는 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 강도가 변하지 않고 M2값이 -5% 변경되는 경우의 레이저 결정화 장치의 결정화 성능이다. Ref5는 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 강도가 +5% 변경되고 M2값이 +5% 변경되는 경우의 레이저 결정화 장치의 결정화 성능이다.
Ref1 내지 Ref5의 결정화 성능은 0 내지 5 사이의 값을 갖고, 결정화 성능은 0에서 5로 갈수록 우수한 것으로 본다.
Ref1의 결정화 성능을 5로 가정할 때, Ref2의 결정화 성능은 4이고, Ref3의 결정화 성능은 1.5이고, Ref4의 결정화 성능은 2이고, Ref5의 결정화 성능은 0인 것으로 나타났다. 즉, Ref2와 같이 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 강도가 변경되는 경우에 비해 Ref3 및 Ref4와 같이 공정 진행 시간 동안 레이저 광의 M2값이 변경되는 경우, 결정화 성능이 더욱 나빠지는 것을 확인할 수 있다. 레이저 결정화 장치에서 M2값이 매우 중요한 지표인 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 레이저 결정화 장치(1000)는 모니터링부(400, 401)를 통해 레이저 광의 M2값을 복수의 광경로에서 측정하여 공정 진행 시간 동안 M2값이 일정하게 유지되는지를 모니터링한다. 따라서, 레이저 결정화 장치(1000)의 결정화 성능을 관리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하여 설명하는 레이저 결정화 장치(1001)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 레이저 결정화 장치(1000)에 비해 회전 이동부(600)를 더 포함하는데 차이가 있고 나머지는 실질적으로 유사하다.
회전 이동부(600)는 제1 신호(SG1) 및 제2 신호(SG2)를 수신할 수 있다.
회전 이동부(600)는 제1 신호(SG1)에 근거하여 제1 입력 편광 회전기(211), 제2 입력 편광 회전기(213), 제1 출력 편광 회전기(231), 및 제2 출력 편광 회전기(233)의 광축을 제1 방향으로 90 도 회전시킬 수 있다.
회전 이동부(600)는 제2 신호(SG2)에 근거하여 제1 입력 편광 회전기(211), 제2 입력 편광 회전기(213), 제1 출력 편광 회전기(231), 및 제2 출력 편광 회전기(233)의 광축을 제2 방향으로 90도 회전시킬 수 있다.
제1 방향 및 제2 방향은 각각 시계 방향 및 반시계 방향일 수 있고, 그 반대가 될 수 있다. 반파장판의 경우, 제1 방향으로 90 도 회전하는 경우, 반시계 방향으로 90 도 회전한 것과 동일하다. 따라서, 제2 방향은 제1 방향과 같은 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)에서 출사된 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)이 모두 P편광 상태의 광이고, 편광판(250)이 P편광 상태의 광을 투과시키도록 설정된 경우에 회전 이동부(600)의 동작을 설명한다. 초기에 제1 입력 편광 회전기(211)와 제2 입력 편광 회전기(213)의 광축은 직교하게 배치된다.
회전 이동부(600)에 제1 신호(SG1)가 인가된 경우, 제1 입력광(IL1)은 제1 입력 편광 회전기(211)를 통과한 후 P편광 상태를 갖고, 제2 입력광(IL2)은 제2 입력 편광 회전기(213)를 통과한 후 S편광 상태를 가질 수 있다. 이때, 편광판(250)을 투과하는 광은 제1 입력광(IL1)의 일부일 수 있다. 모니터링부(400)는 제1 입력광(IL1)의 M2값을 측정한다.
회전 이동부(600)에 제2 신호(SG2)가 인가된 경우, 제1 입력광(IL1)은 제1 입력 편광 회전기(211)를 통과한 후 S편광 상태를 갖고, 제2 입력광(IL2)은 제2 입력 편광 회전기(213)를 통과한 후 P편광 상태를 가질 수 있다. 이때 편광판(250)을 투과하는 광은 제2 입력광(IL2)의 일부일 수 있다. 모니터링부(400)는 제2 입력광(IL2)의 M2값을 측정한다.
제1 신호(SG1) 및 제2 신호(SG2)는 교번하여 인가될 수 있고, 일정한 간격으로 인가될 수 있다. 따라서, 회전 이동부(600)는 제1 입력 편광 회전기(211) 및 제2 입력 편광 회전기(213)의 광축을 주기적으로 회전시킬 수 있다.
따라서, 도 6의 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(1001)는 제1 입력광(IL1)과 제2 입력광(IL2)의 품질을 교번하여 측정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하여 설명하는 레이저 결정화 장치(1002)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 레이저 결정화 장치(1000)에 비해 편광판 회전 이동부(700)를 더 포함하는데 차이가 있고 나머지는 실질적으로 유사하다.
편광판 회전 이동부(700)는 제3 신호(SG3) 및 제4 신호(SG4)를 수신할 수 있다.
편광판 회전 이동부(700)는 제 3 신호(SG3)에 근거하여 편광판(250)의 광축을 제1 방향으로 90 도 회전시킬 수 있다. 편광판 회전 이동부(700)는 제4 신호(SG4)에 근거하여 편광판(250)의 광축을 제2 방향으로 90 도 회전시킬 수 있다.
제1 방향 및 제2 방향은 각각 시계 방향 및 반시계 방향일 수 있고, 그 반대가 될 수 있다. 반파장판의 경우, 제1 방향으로 90 도 회전하는 경우, 반시계 방향으로 90 도 회전한 것과 동일하다. 따라서, 제2 방향은 제1 방향과 같은 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원부(110) 및 제2 광원부(120)에서 출사된 제1 및 제2 입력광들(IL1, IL2)이 모두 P편광 상태의 광이고, 제1 입력 편광 회전기(211)는 P편광 상태의 광을 투과시키도록 설정되고, 제2 입력 편광 회전기(213)는 S편광 상태의 광을 투과시키도록 설정된 경우에 편광판 회전 이동부(700)의 동작을 설명한다. 편광판 회전 이동부(700)에 제3 신호(SG3)가 인가된 경우 편광판(250)은 P편광 상태의 광을 투과시키고, 제4 신호(SG4)가 인가된 경우 편광판(250)은 S편광 상태의 광을 투과시킨다.
편광판 회전 이동부(700)에 제3 신호(SG3)가 인가된 경우, P편광 상태를 갖는 제1 중간광(ML1)은 편광판(250)을 투과하여 모니터링부(400)에 입사되고, S편광 상태를 갖는 제2 중간광(ML2)은 편광판(250)에 차단된다. 모니터링부(400)는 제1 입력광(IL1)의 일부의 M2값을 측정한다.
편광판 회전 이동부(700)에 제4 신호(SG4)가 인가된 경우, P편광 상태를 갖는 제1 중간광(ML1)은 편광판(250)에 차단되고, S편광 상태를 갖는 제2 중간광(ML2)은 편광판(250)을 투과한다. 모니터링부(400)는 제2 입력광(IL2)의 일부의 M2값을 측정한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하여 설명하는 레이저 결정화 장치(1003)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 레이저 결정화 장치(1000)에 비해 입력 편광 회전기(210)를 제거한데 차이가 있고 나머지는 실질적으로 유사하다.
제1 광원부(110)와 제2 광원부(120)는 서로 다른 편광 상태의 광을 출사할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원부(110)는 P편광 상태의 광인 제1 입력광(IL11)을 출사하고, 제2 광원부(120)는 S편광 상태의 광인 제2 입력광(IL22)을 출사할 수 있다.
제1 입력광(IL11) 및 제2 입력광(IL22) 중 어느 하나는 편광판(250)에 의해 차단되고, 나머지 하나는 모니터링부(400)에 입사된다. 모니터링부(400)는 제1 입력광(IL11) 및 제2 입력광(IL22) 중 어느 하나의 M2값을 산출할 수 있다.
제1 출력 편광 회전기(231) 및 제2 출력 편광 회전기(233)는 서로 직교하는 광축을 가질 수 있다. 따라서, 제1 출력 편광 회전기(231)를 투과한 제1 입력광(IL11)의 편광 상태와 제2 출력 편광 회전기(233)를 투과한 제2 입력광(IL22)의 편광 상태는 서로 동일할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 레이저 결정화 장치 10: 대상 기판
100: 광원부 200: 편광 광학계
300: 광학계 400: 모니터링부
500: 스테이지

Claims (20)

  1. 선편광된 레이저 빔 형태의 제1 입력광을 출사하는 제1 광원부;
    선편광된 레이저 빔 형태의 제2 입력광을 출사하는 제2 광원부;
    상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나를 소정 회전각도로 회전시키는 편광 광학계;
    상기 편광 광학계를 투과한 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광을 출력광으로 변환하는 광학계;
    대상 기판이 안착되고, 상기 출력광이 조사되는 스테이지; 및
    상기 편광 광학계로부터 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 수신하고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 상기 어느 하나의 레이저 빔 품질을 측정하는 모니터링부를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광 광학계는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 상기 소정 회전각도로 2 회 회전시키는 레이저 결정화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 회전 각도는 90 도인 레이저 결정화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광원부 및 상기 제2 광원부 각각은 고체 레이저 발생기인 레이저 결정화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광 광학계는,
    상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나의 편광을 상기 소정 회전각도로 회전시키는 입력 편광 회전기;
    상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광의 광경로 상에서 상기 입력 편광 회전기의 후방에 배치되고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 각각의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사하는 빔 스플리터;
    상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광의 광경로 상에서 상기 빔 스플리터의 후방에 배치되고, 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광 중 적어도 하나의 편광을 상기 소정 회전각도로 회전시키는 출력 편광 회전기; 및
    상기 빔 스플리터에서 반사된 상기 제1 입력광의 일부 및 상기 제2 입력광의 일부 중 어느 하나를 투과하고 나머지 하나를 차단하는 편광판을 포함하는 레이저 결정화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광은 동일한 제1 편광 상태를 갖는 레이저 결정화 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 편광 회전기는,
    입사된 상기 제1 입력광의 상기 제1 편광 상태를 상기 제1 편광 상태와 상이한 제2 편광 상태로 변환하는 제1 입력 편광 회전기; 및
    입사된 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지하는 제2 입력 편광 회전기를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 입력 편광 회전기 및 상기 제2 입력 편광 회전기는 서로 직교하는 광축을 갖거나 45도 차이의 광축을 갖는 레이저 결정화 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는,
    상기 제1 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제1 입력광의 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사하는 제1 빔 스플리터; 및
    상기 제2 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제2 입력광의 일부를 투과하고 나머지 일부를 반사하는 제2 빔 스플리터를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력 편광 회전기는,
    상기 제1 빔 스플리터를 통과한 상기 제1 입력광의 상기 제2 편광 상태를 상기 제1 편광 상태로 변환하는 제1 출력 편광 회전기; 및
    상기 제2 빔 스플리터를 통과한 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지하는 제2 출력 편광 회전기를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 출력 편광 회전기 및 상기 제2 출력 편광 회전기는 서로 직교하는 광축을 갖거나 45도 차이의 광축을 갖는 레이저 결정화 장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 모니터링부는
    상기 편광판을 투과한 센싱광의 크기와 초점을 조절하는 초점 렌즈;
    상기 센싱광의 광경로 상에 배치되고 서로 이격되고, 각각이 상기 센싱광의 일부를 투과하고 나머지 일부를 반사하는 복수의 센서 빔 스플리터들;
    각각이 상기 복수의 센서 빔 스플리터들 각각에서 반사된 상기 센싱광의 레이저 폭을 측정하는 복수의 이미지 센서들; 및
    상기 복수의 이미지 센서들로부터 수신한 상기 센싱광의 레이저 폭에 근거하여 레이저 품질을 산출하는 산출부를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 빔 스플리터들은 서로 등간격으로 배치된 레이저 결정화 장치.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 모니터링부는
    상기 편광판을 투과한 센싱광의 크기와 초점을 조절하는 초점 렌즈;
    상기 센싱광의 광경로를 따라 이동하여 상기 센싱광의 레이저 폭을 측정하는 무빙 이미지 센서; 및
    상기 무빙 이미지 센서로부터 수신한 상기 센싱광의 레이저 폭에 근거하여 레이저 품질을 산출하는 산출부를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    제1 신호 및 제2 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 근거하여 상기 제1 입력 편광 회전기, 제2 입력 편광 회전기, 제1 출력 편광 회전기, 및 제2 출력 편광 회전기 각각의 광축을 제1 방향으로 90 도 회전시키고, 상기 제2 신호에 근거하여 제1 입력 편광 회전기, 제2 입력 편광 회전기, 제1 출력 편광 회전기, 및 제2 출력 편광 회전기 각각의 광축을 제2 방향으로 90 도 회전시키는 회전 이동부를 더 포함하는 레이저 결정화 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 교번하여 인가되는 레이저 결정화 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    제3 신호 및 제4 신호를 수신하고, 제3 신호에 근거하여 상기 편광판의 광축을 제1 방향으로 90 도 회전시키고, 상기 제4 신호에 근거하여 상기 편광판의 광축을 제2 방향으로 90 도 회전시키는 편광판 회전 이동부를 더 포함하는 레이저 결정화 장치.
  18. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3 신호 및 상기 제4 신호는 교번하여 인가되는 레이저 결정화 장치.
  19. 제1 편광 상태를 갖는 레이저 빔 형태의 제1 입력광을 출사하는 제1 광원부;
    상기 제1 편광 상태를 갖는 레이저 빔 형태의 제2 입력광을 출사하는 제2 광원부;
    상기 제1 입력광을 상기 제1 편광 상태와 상이한 제2 편광 상태로 변환하는 제1 입력 편광 회전기;
    상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지하는 제2 입력 편광 회전기;
    상기 제1 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제1 입력광의 상기 제2 편광 상태를 상기 제1 편광 상태로 변환하는 제1 출력 편광 회전기;
    상기 제2 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제2 입력광의 상기 제1 편광 상태를 유지하는 제2 출력 편광 회전기;
    상기 제1 및 제2 출력 편광 회전기들을 투과한 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력광을 출력광으로 변환하는 광학계;
    대상 기판이 안착되고, 상기 출력광이 조사되는 스테이지;
    상기 제1 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제2 편광 상태를 갖는 상기 제1 입력광 및 상기 제2 입력 편광 회전기를 투과한 상기 제1 편광 상태를 갖는 상기 제2 입력광 중 어느 하나를 차단하고 나머지 하나를 투과하는 편광판; 및
    상기 편광판을 투과한 광을 이용하여 레이저 빔 품질을 측정하는 모니터링부를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 품질은 M2값인 레이저 결정화 장치.
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