KR20210025165A - 레이저 광원 및 레이저 결정화 장치 - Google Patents

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KR20210025165A
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light source
mirror
resonant
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최경식
신동훈
류훈철
김경목
문재웅
박경호
석기환
손명석
이홍로
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 레이저 광원은 기밀 용기; 및 상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고, 상기 제1 공진 미러는 렌즈부 및 상기 렌즈부의 적어도 일부와 접하는 반사 코팅층을 포함하고, 상기 렌즈부는 마주하는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 제2 면에 대해 경사진다.

Description

레이저 광원 및 레이저 결정화 장치{LASER LIGHT SOURCE AND LASER CRYSTALLIZATION APPARATUS}
본 개시는 레이저 광원 및 레이저 결정화 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시장치(OLED), 액정 표시장치(LCD)와 같은 능동 구동형 표시장치의 화소에는 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)가 구비된다. 반도체층은 다결정 실리콘으로 형성될 수 있다.
다결정 실리콘은 비정질 실리콘에 레이저 광을 조사하여 어닐링(annealing)하는 방법으로 형성될 수 있으며, 이 과정에 레이저 결정화 장치가 사용된다. 레이저 결정화 장치는 기체 레이저 장치일 수 있고, 예를 들어 엑시머 레이저 장치일 수 있다. 레이저 결정화 장치는 전기 방전으로 매질 가스를 여기시켜 레이저 광을 생성하며, 공진에 의해 레이저 광을 증폭시킨 후 출력한다.
레이저 결정화 장치의 레이저 광은 비정질 실리콘 상에 정해진 라인을 따라 이동하며 조사되어 결과적으로 비정질 실리콘의 전 영역에 시간차를 두고 조사될 수 있다. 이 때, 레이저 결정화 장치의 레이저 광의 에너지가 균일하지 않으면 비정질 실리콘의 결정화 정도가 영역별로 상이하여 박막 트랜지스터 또는 표시 장치의 성능이 저하되거나, 사용자에게 줄무늬가 시인되는 등의 문제점이 있다.
실시예들은 출력되는 레이저 광의 간섭 세기가 완화되어, 레이저 광의 에너지 균일도가 향상되고, 레이저 광의 에너지 비대칭이 개선된 레이저 광원 및 레이저 결정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 레이저 광의 상태를 실시간으로 모니터링 하여 제어할 수 있는 레이저 결정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 레이저 광원은 기밀 용기; 및 상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고, 상기 제1 공진 미러는 렌즈부 및 상기 렌즈부의 적어도 일부와 접하는 반사 코팅층을 포함하고, 상기 렌즈부는 마주하는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 제2 면에 대해 경사진다.
상기 제1 면은 상기 기밀 용기와 상기 제2 면 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 공진 미러는 마주하는 제3 면 및 제4 면을 포함하고, 상기 제4 면은 상기 제3 면에 대해 경사질 수 있다.
상기 제1 공진 미러는 상기 제1 공진 미러의 상기 제2 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점 및 상기 제1 점 및 상기 제2 점을 지나는 제1 축을 포함하고, 상기 제2 공진 미러는 상기 제2 공진 미러의 상기 제3 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제3 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제4 점 및 상기 제3 점과 상기 제4 점을 지나는 제2 축을 포함하고, 상기 제1 축과 상기 제2 축 사이의 각도는 80° 내지 100°일 수 있다.
상기 반사 코팅층은 상기 제1 공진 미러의 상기 렌즈부의 상기 제2 면 위에 위치할 수 있다.
상기 반사 코팅층은 상기 렌즈부 내부에 위치하며 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치할 수 있다.
상기 반사 코팅층은 상기 제1 면 위에 위치할 수 있다.
상기 제3 면은 상기 제4 면 및 상기 기밀 용기 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 공진 미러는 마주하는 제3 면 및 제4 면을 포함하고, 상기 제3 면 및 상기 제4 면은 서로 평행할 수 있다.
상기 제1 공진 미러의 상기 제1 면은 나선형일 수 있다.
상기 제1 면은 서로 평행하지 않는 복수의 경사면들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 레이저 광을 생성하는 레이저 광원; 및 기판이 안착되는 스테이지를 포함하고, 상기 레이저 광원은, 기밀 용기; 및 상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고, 상기 제1 공진 미러는 렌즈부 및 상기 렌즈부의 적어도 일부와 접하는 반사 코팅층을 포함하고, 상기 렌즈부는 마주하는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 제2 면에 대해 경사진다.
상기 제2 공진 미러는 마주하는 제3 면 및 제4 면을 포함하고, 상기 제4 면은 상기 제3 면에 대해 경사질 수 있다.
상기 제1 공진 미러는 상기 제1 공진 미러의 상기 제2 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점 및 상기 제1 점 및 상기 제2 점을 지나는 제1 축을 포함하고, 상기 제2 공진 미러는 상기 제2 공진 미러의 상기 제3 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제3 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제4 점 및 상기 제3 점과 상기 제4 점을 지나는 제2 축을 포함하고, 상기 제1 축과 상기 제2 축 사이의 각도는 80° 내지 100°일 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과시키는 제1 빔스플리터; 상기 제1 빔스플리터를 투과한 상기 레이저 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과시키는 제2 빔스플리터; 상기 제1 빔스플리터에서 반사된 상기 레이저 광의 펄스 세기를 측정하는 레이저 광 세기 감지부; 상기 제2 빔스플리터에서 반사된 상기 레이저 광의 초점 이미지를 촬영하는 제1 모니터링부; 상기 기판에 조사되는 상기 레이저 광을 촬영하는 제2 모니터링부; 및 상기 제1 공진 미러의 상기 제1 축과 상기 제2 공진 미러의 상기 제2 축 사이의 각도를 조정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 제1 광학계를 더 포함하고, 상기 제1 광학계는 상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 빔 스플리터, 상기 빔 스플리터를 투과한 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제1 미러, 및 상기 제1 미러에서 반사된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제2 미러를 포함하고, 상기 빔 스플리터를 투과하여 상기 제1 미러와 상기 제2 미러에서 반사된 상기 레이저 광은 상기 빔 스플리터에 입사할 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 제2 광학계를 더 포함하고, 상기 제2 광학계는 상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제1 빔 스플리터, 상기 제1 빔 스플리터를 투과한 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제2 빔 스플리터, 및 상기 제1 빔 스플리터에서 반사된 상기 레이저 광을 반사하여 상기 제2 빔 스플리터를 향하도록 배치된 복수의 미러들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하며 사다리꼴의 옆면을 포함하는 도페의 프리즘을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 광원은 기밀 용기; 및 상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고, 상기 제1 공진 미러에서 마주하는 두 면은 서로 평행하지 않고, 상기 제2 공진 미러에서 마주하는 두 면은 서로 평행하지 않는다.
마주하는 상기 제1 공진 미러와 상기 제2 공진 미러에서 상기 제1 공진 미러의 가장 두꺼운 부분과 상기 제2 공진 미러의 가장 두꺼운 부분은 엇갈려 배치될 수 있다.
실시예들에 따르면, 출력되는 레이저 광의 간섭 세기가 완화되어, 레이저 광의 에너지 균일도가 향상되고, 레이저 광의 에너지 비대칭이 개선될 수 있다.
또한, 레이저 광의 상태를 실시간으로 모니터링하여 제어할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 레이저 광원의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제3 공진 미러의 사시도이다.
도 4는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 5는 비교예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 이미지이다.
도 6은 도 3의 제2 공진 미러에 의한 간섭 무늬 이미지이다.
도 7은 도 2의 제1 공진 미러에 의한 간섭 무늬 이미지이다.
도 8은 일 실시예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 이미지이다.
도 9는 비교예와 일 실시예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 에너지 산포를 나타내는 그래프이다.
도 10은 비교예와 일 실시예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 중심 위치 산포를 나타내는 그래프이다.
도 11은 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 나타내는 개략도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 레이저 광원의 개략도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 레이저 광원의 개략도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 레이저 광원에 포함되는 제1 공진 미러의 사시도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치의 개략도이다.
도 22은 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치의 개략도이다.
도 23은 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치의 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 대해 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)의 개략도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제2 공진 미러(140)의 사시도이다. 도 4는 제1 공진 미러(130)의 제1 점(A)과 제2 공진 미러(140)의 제3 점(C)의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)은 내부에 매질 가스가 밀봉된 기밀 용기(110), 기밀 용기(110)의 내부에 위치하는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 및 기밀 용기(110)의 외부에 위치하는 레이저 공진부(130, 140)를 포함한다.
기밀 용기(110)는 관 형태일 수 있고, 기밀 용기(110) 내부의 매질 가스는 엑시머(excimer)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매질 가스는 네온(Ne), 크립톤(Kr), 아르곤(Ar) 및 제논(Xe) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 가스 분자의 종류에 따라 발생되는 레이저 광의 파장이 결정될 수 있다.
제1 전극(121)과 제2 전극(122)은 기밀 용기(110)의 내부에서 서로 마주보며 위치할 수 있다. 제1 전극(121)과 제2 전극(122)은 중 어느 하나는 접지될 수 있고, 다른 하나는 고전압이 인가될 수 있다. 제1 전극(121) 또는 제2 전극(122)에 전압이 인가되면 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이의 공간에서 방전이 시작된다. 이로 인해. 매질 가스의 원자 또는 분자의 전자의 에너지 준위가 들뜬 상태로 변이되었다가 다시 낮아질 때 발생하는 광을 반복적으로 증폭하여 레이저 광이 생성될 수 있다.
기밀 용기(110)의 양 단부에는 제1 투명창(115)과 제2 투명창(116)이 위치한다. 제1 투명창(115)과 제2 투명창(116)은 서로 마주하며 레이저 광을 투과시킬 수 있다. 제1 투명창(115)과 제2 투명창(116)은 유리 또는 사파이어 등을 포함할 수 있고, 그 표면에는 투과율을 높이기 위한 반사 방지 코팅층(미도시)을 포함할 수 있다.
레이저 공진부(130, 140)는 기밀 용기(110)의 외측에서 제1 투명창(115)과 마주하는 제1 공진 미러(130)와 기밀 용기(110)의 외측에서 제2 투명창(116)과 마주하는 제2 공진 미러(140)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 제1 공진 미러(130)는 렌즈부(131)와 반사 코팅층(132)을 포함한다.
기밀 용기(110)에서 발생한 광은 제1 투명창(115)을 투과하여 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)를 투과할 수 있다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주하는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 투명창(115)과 마주하는 면일 수 있다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136)은 평행하지 않고, 제1 면(135)은 제2 면(136)에 대해 일정 각도를 이루며 경사진 경사면일 수 있다.
제1 공진 미러(130)는 렌즈부(131)의 제2 면(136)에서 제1 공진 미러(130)의 두께가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점(A), 제1 공진 미러(130)의 제2 면(136)에서 제1 공진 미러(130)의 두께가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점(B) 및 제1 점(A)과 제2 점(B)을 연결하는 제1 축(L1)을 포함한다. 제2 면(136)은 원형일 수 있고, 제1 축(L1)은 제2 면(136)의 중심점(O1)을 지날 수 있다.
제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 용융 실리카(fused silica), 플루오린화 마그네슘(magnesium fluoride, MgF2), 산화 알루미늄(aluminium oxide, Al2O3), 산화규소(silicon oxide, SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)를 투과한 광은 반사 코팅층(132)에서 반사될 수 있다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)와 일체로 구성되어 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136)과 접할 수 있다. 제1 공진 미러(130)의 반사 코팅층(132)은 99 % 이상의 반사율을 가질 수 있다.
제1 공진 미러(130)의 반사 코팅층(132)은 산화하프늄(hafnium oxide, HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제1 공진 미러(130)의 반사 코팅층(132)은 산화하프늄(HfO2)과 산화규소(SiO2)의 다중 층 또는 산화 알루미늄(Al2O3)와 산화규소(SiO2)의 다중 층을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 공진 미러(140)는 반사율이 투과율보다 낮은 저반사 미러일 수 있다. 예를 들어, 제2 공진 미러(140)는 대략 90 % 이상의 투과율을 가질 수 있다.
제2 공진 미러(140)는 서로 마주하는 제3 면(145) 및 제4 면(146)을 포함한다. 제2 공진 미러(140)의 제3 면(145)은 제2 투명창(116)과 마주하는 면일 수 있다. 제2 공진 미러(140)의 제3 면(145)은 제4 면(146)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다. 제2 공진 미러(140)의 제3 면(145)과 제4 면(146)은 평행하지 않을 수 있고, 제2 공진 미러(140)의 제4 면(146)은 제3 면(145)에 대해 일정 각도를 이루며 경사진 경사면일 수 있다. 제2 공진 미러(140)의 일 면을 경사면으로 구성하면 외광이 제2 공진 미러(140)에서 반사되거나 제2 공진 미러(140)를 투과하여 기밀 용기(110) 내로 입사하는 것을 방지할 수 있다. 제1 공진 미러(130)의 제1 면(135)과 제2 공진 미러(140)의 제4 면(146)은 공진기 길이(cavity length, CL) 만큼 이격될 수 있다.
제2 공진 미러(140)는 제2 공진 미러(140)의 제3 면(145)에서 제2 공진 미러(140)의 두께가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제3 점(C), 제2 공진 미러(140)의 제3 면(145)에서 제2 공진 미러(140)의 두께가 가장 얇은 부분에 대응하는 제4 점(D) 및 제3 점(C)과 제4 점(D)을 연결하는 제2 축(L2)을 포함한다. 제3 면(145)은 원형일 수 있고, 제2 축(L2)은 제3 면(145)의 중심점(O2)을 지날 수 있다.
제2 공진 미러(140)는 용융 실리카(fused silica), 플루오린화 마그네슘(magnesium fluoride, MgF2), 산화 알루미늄(aluminium oxide, Al2O3), 산화규소(silicon oxide, SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
기밀 용기(110)의 내부로부터 제1 투명창(115)을 투과한 레이저 광은 제1 공진 미러(130)의 반사 코팅층(132)에서 반사되어 기밀 용기(110) 내로 진행한다. 기밀 용기(110)의 내부로부터 제2 투명창(116)을 투과한 레이저 광의 일부는 제2 공진 미러(140)에서 반사되어 기밀 용기(110) 내로 진행하고, 나머지 일부는 제2 공진 미러(140)를 투과한다. 레이저 광은 제1 공진 미러(130)와 제2 공진 미러(140) 사이를 계속 오가면서 공진을 일으키며 증폭된다. 증폭된 레이저 광은 제2 공진 미러(140)를 투과하여 레이저 광원(100)에서 출력될 수 있다.
도 4를 참조하면, 마주하는 제1 공진 미러(130)와 제2 공진 미러(140)에서 제1 축(L1)과 제2 축(L2) 사이의 각도(θ)는 80°내지 100°일 수 있다. 제1 공진 미러(130)에서 두께가 가장 두꺼운 점인 제1 점(A)과 제2 공진 미러(140)에서 두께가 가장 두꺼운 점인 제3 점(C)의 위치가 엇갈리도록 배치하면, 레이저 공진부(130, 140)에서 발생하는 레이저 광의 간섭 세기를 완화할 수 있다. 또한, 레이저 광의 에너지 균일도 및 레이저 광의 에너지 비대칭이 개선될 수 있다.
레이저 공진부(130, 140)를 구성하는 두 개의 미러 중 레이저 광이 출력되는 측에 위치하는 제2 공진 미러(140)를 아웃풋 커플러 미러(output coupler mirror)라고도 한다.
레이저 광원(100)는 기밀 용기(110)에 결합된 팬 모터(미도시)와 냉각 배관(미도시) 등을 포함할 수도 있다. 팬 모터는 기밀 용기(110) 내에서 매질 가스를 순환시킬 수 있고, 냉각 배관은 매질 가스를 냉각수와 열 교환하여 매질 가스를 냉각할 수 있다.
도 5는 제1 면과 제2 면이 평행하는 제1 공진 미러를 포함하는 비교예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 이미지이다. 도 5를 참조하면, 비교예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광에서 일 방향으로 연장되는 사선 형상의 간섭 무늬가 발생하는 것을 알 수 있다.
도 6은 도 3의 제2 공진 미러(140)에 의한 간섭 무늬 이미지이다. 도 6에서 제2 공진 미러(140)의 제3 점(C)은 좌측 아래쪽에 위치한다. 이 때, 레이저 광의 간섭 무늬는 제3 점(C)과 제4 점(D)을 지나는 축을 가로지르는 방향으로 연장되는 직선 형상인 것을 알 수 있다.
도 7은 도 2의 제1 공진 미러(130)에 의한 간섭 무늬 이미지이다. 도 7에서 제1 공진 미러(130)의 제1 점(A)은 우측 아래쪽에 위치한다. 도 7에서 제1 공진 미러(130)의 제1 점(A)과 제2 점(B)을 지나는 축은 도 6에서 제2 공진 미러(140)의 제3 점(C)과 제4 점(D)을 지나는 축과 90°를 이룬다. 도 7에서 레이저 광의 간섭 무늬는 제1 점(A)과 제2 점(B)을 지나는 축을 가로지르는 방향으로 연장되는 직선 형상인 것을 알 수 있다.
도 6과 도 7을 참조하면, 제2 공진 미러(140)에 의한 간섭 무늬와 제1 공진 미러(130)에 의한 간섭 무늬는 좌, 우 대칭인 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 공진 미러(130)의 제1 축(L1)과 제2 공진 미러(140)의 제2 축(L2) 사이의 각도가 80°내지 100°이 되도록 제1 공진 미러(130)와 제2 공진 미러(140)를 함께 배치하면, 레이저 광의 간섭 세기를 완화할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 이미지이다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)은 도 1의 레이저 광원(100)과 동일하며, 제1 공진 미러(130)의 제1 축(L1)과 제2 공진 미러(140)의 제2 축(L2) 사이의 각도가 80°내지 100°가 되도록 제1 공진 미러(130)와 제2 공진 미러(140)를 배치하였다. 도 8을 참조하면, 도 5와는 달리, 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 이미지에서 간섭 무늬가 시인되지 않는 것을 알 수 있다.
도 9는 비교예와 일 실시예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 에너지 산포(std/avg)를 나타내는 그래프이고, 도 10은 비교예와 일 실시예에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 중심 위치 산포를 나타내는 그래프이다.
도 9를 참조하면, 제1 면과 제2 면이 평행하는 제1 공진 미러를 포함하는 비교예(R)에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 에너지 산포가 일 실시예(E)에 따른 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 에너지 산포보다 큰 것을 알 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 면과 제2 면이 평행하는 제1 공진 미러를 포함하는 비교예(R)에 따른 레이저 광원에서 출력된 레이저 광의 중심 위치 산포가 일 실시예(E)에 따른 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 중심 위치 산포보다 큰 것을 알 수 있다. 즉, 일 실시예(E)에 따른 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 에너지 비대칭이 개선됨을 알 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 경우 간섭의 세기가 완화되어, 레이저 광의 에너지 균일도가 향상되고, 레이저 광의 에너지 비대칭이 개선될 수 있다.
도 11을 참조하여, 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(10)에 대해 설명한다. 도 11은 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(10)를 나타내는 개략도이다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(10)는 레이저 광원(100), 레이저 광 세기 감지부(200), 제1 모니터링부(300), 스테이지(510), 제2 모니터링부(600) 및 제어부(700)를 포함한다.
일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(10)의 레이저 광원(100)은 도 1의 레이저 광원(100)과 동일할 수 있다.
제1 빔 스플리터(BS1)는 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광(LB)의 진행 경로 상에 위치한다. 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광(LB)의 일부는 제1 빔 스플리터(BS1)에서 반사되어 레이저 광 세기 감지부(200)로 진행한다. 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광(LB)의 나머지는 제1 빔 스플리터(BS1)를 투과한다. 레이저 광 세기 감지부(200)는 시간에 따른 레이저 광(LB)의 펄스 세기를 측정할 수 있다.
제2 빔 스플리터(BS2)는 제1 빔 스플리터(BS1)를 투과한 레이저 광(LB)의 진행 경로 상에 위치한다. 제1 빔 스플리터(BS1)를 투과한 레이저 광(LB)의 일부는 제2 빔 스플리터(BS2)에서 반사되어 제1 모니터링부(300)로 진행한다. 제1 빔 스플리터(BS1)를 투과한 레이저 광(LB)의 나머지는 제2 빔 스플리터(BS2)를 투과한다. 제1 모니터링부(300)는 레이저 광(LB)의 초점 이미지를 촬영하여 레이저 광(LB)의 에너지 분포 또는 초점 위치 등을 측정 할 수 있다.
광학계(400)는 제2 빔 스플리터(BS2)를 투과한 레이저 광(LB)의 진행 경로 상에 위치한다. 광학계(400)는 복수개의 렌즈들 또는 미러들을 포함할 수 있다. 광학계(400)는 레이저 광원(100)에서 생성된 레이저 광(LB)이 기판(520)의 가공에 필요한 파라미터들을 만족하도록 레이저 광(LB)의 특성을 변환할 수 있다.
광학계(400)를 통과한 레이저 광(LB)은 제1 미러(501)에 의해 반사되고, 집광 렌즈(502)에 의해 집광되어 스테이지(510) 상에 위치하는 기판(520)에 조사된다.
기판(520)은 비정질 실리콘층(Amorphous Silicon Layer)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(10)는 기판(520)에 레이저 광(LB)을 조사함으로써, 기판(520)의 비정질 실리콘층을 다결정 실리콘층(Poly-crystal Silicon Layer)으로 결정화시킬 수 있다.
제2 모니터링부(600)는 CCD 카메라(미도시)를 포함할 수 있고, 기판(520)에 조사되는 레이저 광(LB)을 촬영하여, 기판(520)에 조사되는 레이저 광(LB)의 상태를 파악할 수 있다.
레이저 광 세기 감지부(200), 제1 모니터링부(300) 및 제2 모니터링부(600)에서 얻어진 레이저 광(LB)에 대한 정보는 제어부(700)로 전달될 수 있다. 제어부(700)는 레이저 광 세기 감지부(200), 제1 모니터링부(300) 및 제2 모니터링부(600)에서 얻어진 정보에 기초하여 제1 공진 미러(130)와 제2 공진 미러(140)의 위치를 조정할 수 있다. 제어부(700)는 제1 공진 미러(130) 또는 제2 공진 미러(140)를 회전하거나, 제1 공진 미러(130)와 제2 공진 미러(140) 사이의 간격을 조정할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
도 12를 참조하면, 제1 공진 미러(130)는 렌즈부(131)와 반사 코팅층(132)을 포함한다. 레이저 광은 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)를 통과하고 반사 코팅층(132)에서 반사될 수 있다.
제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주보는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 투명창(115)과 마주하는 면이다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 대해 일정 각도를 이루는 경사면일 수 있다.
반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136) 사이에 위치할 수 있다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136)과 평행할 수 있다. 렌즈부(131)는 렌즈부(131)의 제1 면(135)을 포함하는 제1 부분(131a) 및 렌즈부(131)의 제2 면(136)을 포함하는 제2 부분(131b)을 포함할 수 있다. 반사 코팅층(132)은 제1 부분(131a)과 제2 부분(131b) 사이에 위치할 수 있다.
제1 공진 미러(130)는 제1 공진 미러(130)의 제2 면(136)에서 제1 공진 미러(130)의 두께가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점(A), 제1 공진 미러(130)의 제2 면(136)에서 제1 공진 미러(130)의 두께가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점(B) 및 제1 점(A)과 제2 점(B)을 연결하는 제1 축(L1)을 포함한다. 제2 면(136)은 원형일 수 있고, 제1 축(L1)은 제2 면(136)의 중심점(O1)을 지날 수 있다.
도 12의 제1 공진 미러(130)가 도 3의 제2 공진 미러(140)와 마주할 때, 마주하는 제1 공진 미러(130)의 제1 축(L1)과 제2 공진 미러(140)의 제2 축(L2) 사이의 각도(θ)는 80°내지 100°일 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
도 13을 참조하면, 제1 공진 미러(130)는 렌즈부(131)와 반사 코팅층(132)을 포함한다.
제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주하는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 투명창(115)과 마주하는 면이다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 대해 일정 각도를 이루는 경사면일 수 있다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제1 면(135) 위에 위치하며, 제1 면(135)과 접할 수 있다.
제1 공진 미러(130)는 제1 공진 미러(130)의 제2 면(136)에서 제1 공진 미러(130)의 두께가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점(A), 제1 공진 미러(130)의 제2 면(136)에서 제1 공진 미러(130)의 두께가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점(B) 및 제1 점(A)과 제2 점(B)을 연결하는 제1 축(L1)을 포함한다. 제2 면(136)은 원형일 수 있고, 제1 축(L1)은 제2 면(136)의 중심점(O1)을 지날 수 있다.
도 13의 제1 공진 미러(130)가 도 3의 제2 공진 미러(140)와 마주할 때, 마주하는 제1 공진 미러(130)의 제1 축(L1)과 제2 공진 미러(140)의 제2 축(L2) 사이의 각도(θ)는 80°내지 100°일 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)의 개략도이다. 도 14의 레이저 광원(100)은 제2 공진 미러(140)를 제외하면 도 1의 레이저 광원(100)과 유사하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)은 내부에 매질 가스가 밀봉된 기밀 용기(110), 기밀 용기(110)의 내부에 위치하는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 및 기밀 용기(110)의 외부에 위치하는 레이저 공진부(130, 140)를 포함한다.
레이저 공진부(130, 140)는 기밀 용기(110)의 외측에서 제1 투명창(115)과 마주하는 제1 공진 미러(130)와 기밀 용기(110)의 외측에서 제2 투명창(116)과 마주하는 제2 공진 미러(140)를 포함한다.
제2 공진 미러(140)는 서로 마주보는 제3 면(145) 및 제4 면(146)을 포함한다. 제2 공진 미러(140)의 제4 면(146)은 제2 투명창(116)과 마주하는 면일 수 있고, 제3 면(145)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다. 제3 면(145)과 제4 면(146)은 평행할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)의 개략도이다. 도 15의 레이저 광원(100)은 제2 공진 미러(140)를 제외하면 도 1의 레이저 광원(100)과 유사하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)은 내부에 매질 가스가 밀봉된 기밀 용기(110), 기밀 용기(110)의 내부에 위치하는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 및 기밀 용기(110)의 외측에 위치하는 레이저 공진부(130, 140)를 포함한다.
레이저 공진부(130, 140)는 기밀 용기(110)의 외측에서 제1 투명창(115)과 마주하는 제1 공진 미러(130)와 기밀 용기(110)의 외측에서 제2 투명창(116)과 마주하는 제2 공진 미러(140)를 포함한다.
제2 공진 미러(140)는 서로 마주보는 제3 면(145) 및 제4 면(146)을 포함한다. 제2 공진 미러(140)의 제4 면(146)은 제2 투명창(116)과 마주하는 면일 수 있고, 제3 면(145)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다. 제3 면(145)은 제4 면(146)에 대해 일정 각도를 이루며 경사진 경사면일 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
도 1과 도 16을 참조하면, 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주보는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)는 제1 투명창(115)과 마주하는 면일 수 있고, 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치하는 면일 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 대해 일정 각도를 이루는 경사면일 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 두께가 점차적으로 두꺼워지는 나선형일 수 있다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치한다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치하는 것으로 설명하였으나, 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136) 사이에 위치하거나, 제1 면(135) 위에 위치하는 것도 가능하다.
도 17은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
도 1과 도 17을 참조하면, 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주보는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)는 제1 투명창(115)과 마주하는 면일 수 있고, 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다.
렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 대해 경사진 경사면일 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)을 포함한다. 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)은 평행하지 않는다. 렌즈부(131)의 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)이 만나는 부분은 렌즈부(131)의 다른 부분에 비해 두께가 가장 얇을 수 있다. 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)이 이루는 각도(a1)는 180°보다 크고, 360°보다 작을 수 있다.
반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치한다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치하는 것으로 설명하였으나, 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136) 사이에 위치하거나, 제1 면(135) 위에 위치하는 것도 가능하다.
도 18은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
도 1과 도 18을 참조하면, 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주보는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)는 제1 투명창(115)과 마주하는 면일 수 있고, 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치하는 면일 수 있다.
렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제2 면(136)에 대해 경사진 경사면일 수 있다. 렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)을 포함한다. 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)은 평행하지 않는다. 렌즈부(131)의 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b)이 만나는 부분은 렌즈부(131)의 다른 부분에 비해 두께가 가장 두꺼울 수 있다. 제1 경사면(135a)과 제2 경사면(135b) 사이의 각도(a1)는 0°보다 크고 180°보다 작을 수 있다.
반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치한다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치하는 것으로 설명하였으나, 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136) 사이에 위치하거나, 제1 면(135) 위에 위치하는 것도 가능하다.
도 19는 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주보는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)는 제1 투명창(115)과 마주하는 면일 수 있고, 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다.
렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 경사면(135a), 제2 경사면(135b), 제3 경사면(135c) 및 제4 경사면(135d)을 포함한다. 제1 경사면(135a), 제2 경사면(135b), 제3 경사면(135c) 및 제4 경사면(135d)은 서로 평행하지 않는다. 렌즈부(131)의 제1 경사면(135a), 제2 경사면(135b), 제3 경사면(135c) 및 제4 경사면(135d)이 모두 만나는 점(O3)에서 렌즈부(131)의 두께는 렌즈부(131)의 다른 부분의 두께에 비해 가장 얇을 수 있다.
반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치한다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치하는 것으로 설명하였으나, 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136) 사이에 위치하거나, 제1 면(135) 위에 위치하는 것도 가능하다.
도 20은 일 실시예에 따른 레이저 광원(100)에 포함되는 제1 공진 미러(130)의 사시도이다.
제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)는 서로 마주보는 제1 면(135) 및 제2 면(136)을 포함한다. 제1 공진 미러(130)의 렌즈부(131)의 제1 면(135)는 제1 투명창(115)과 마주하는 면일 수 있고, 제2 면(136)에 비해 기밀 용기(110)에 더 가까이 위치할 수 있다.
렌즈부(131)의 제1 면(135)은 제1 경사면(135a), 제2 경사면(135b), 제3 경사면(135c) 및 제4 경사면(135d)을 포함한다. 제1 경사면(135a), 제2 경사면(135b), 제3 경사면(135c) 및 제4 경사면(135d)은 서로 평행하지 않는다. 렌즈부(131)의 제1 경사면(135a), 제2 경사면(135b), 제3 경사면(135c) 및 제4 경사면(135d)이 모두 만나는 점(O3)에서 렌즈부(131)의 두께는 렌즈부(131)의 다른 부분의 두께에 비해 가장 두꺼울 수 있다.
반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치한다. 반사 코팅층(132)은 렌즈부(131)의 제2 면(136) 위에 위치하는 것으로 설명하였으나, 렌즈부(131)의 제1 면(135)과 제2 면(136) 사이에 위치하거나, 제1 면(135) 위에 위치하는 것도 가능하다.
이하, 도 21을 참조하여, 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 대해 설명한다. 도 21은 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치의 개략도이다.
도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 레이저 광원(100) 및 제1 광학계(810)를 포함한다. 제1 광학계(810)는 제3 빔 스플리터(811), 제2 미러(812) 및 제3 미러(813)를 포함한다.
레이저 광원(100)은 도 1의 레이저 광원(100)일 수 있다. 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광(LB)의 일부는 제3 빔 스플리터(811)에서 반사되고, 나머지는 제3 빔 스플리터(811)를 투과하여 제2 미러(812) 및 제3 미러(813)에서 차례로 반사된다. 제3 미러(813)에서 반사된 레이저 광은 제3 빔 스플리터(811)를 투과한다.
제3 빔 스플리터(811)에서 반사된 제1 레이저 광(LB')과 제3 빔 스플리터(811)를 투과한 제2 레이저 광(LB'')은 진행 경로 길이 차에 대응하는 시간차를 두고 혼합된다. 즉, 제1 광학계(810)는 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광을 나누고 재 혼합하여 간섭의 세기를 더욱 완화시킬 수 있다.
이하, 도 22를 참조하여, 일 실시예에 따른 레이저 장치에 대해 설명한다. 도 22는 일 실시예에 따른 레이저 장치의 개략도이다.
도 22를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 레이저 광원(100) 및 제2 광학계(820)를 포함한다. 제2 광학계(820)는 제4 빔 스플리터(821), 빔 컴바이너(824), 제4 미러(822) 및 제5 미러(823)를 포함한다.
레이저 광원(100)은 도 1의 레이저 광원(100)일 수 있다. 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광(LB)의 일부는 제4 빔 스플리터(821)에서 반사되고, 레이저 광(LB)의 나머지는 제4 빔 스플리터(821)를 투과한다. 제4 빔 스플리터(821)를 투과한 제1 레이저 광(LB'')은 빔 컴바이너(824)를 투과한다. 제4 빔 스플리터(821)에서 반사된 제2 레이저 광(LB')은 제4 미러(822), 제5 미러(823) 및 빔 컴바이너(824)에서 차례로 반사된다. 제1 레이저 광(LB'')과 제2 레이저 광(LB')은 진행 경로 길이 차에 대응하는 시간차를 두고 빔 컴바이너(824)에서 혼합된다. 즉, 제2 광학계(820)는 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광을 나누고 재 혼합하여 간섭의 세기를 더욱 완화시킬 수 있다.
이하, 도 23을 참조하여, 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 대해 설명한다. 도 23은 일 실시예에 따른 레이저 장치의 개략도이다.
도 23을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 레이저 광원(100) 및 도페의 프리즘(dove prism, 830)을 포함한다. 도페의 프리즘(830)은 사다리꼴 모양의 옆면을 가지는 프리즘일 수 있다.
레이저 광원(100)은 도 1의 레이저 광원(100)일 수 있다. 레이저 광원(100)에서 출력된 제1 레이저 광(LB1)과 제2 레이저 광(LB2)의 진행 경로는 도페의 프리즘(830)을 지나며 상하 반전 된다. 다시 말해, 레이저 광원(100)에서 출력된 레이저 광의 상은 도페의 프리즘(830)을 지나며 상, 하 반전 될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 레이저 결정화 장치 100: 레이저 광원
110: 기밀 용기 115: 제1 투명창
116: 제2 투명창 121: 제1 전극
122: 제2 전극 130: 제1 공진 미러
131: 렌즈부 132: 반사 코팅층
135: 제1 면 136: 제2 면
140: 제2 공진 미러 145: 제3 면
146: 제4 면 200: 광 세기 감지부
300: 제1 모니터링부 400: 광학계
501: 제1 미러 502: 집광 렌즈
510: 스테이지 520: 기판
600: 제2 모니터링부 700: 제어부
810: 제1 광학계 820: 제2 광학계
830: 도페의 프리즘

Claims (20)

  1. 기밀 용기; 및
    상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고,
    상기 제1 공진 미러는 렌즈부 및 상기 렌즈부의 적어도 일부와 접하는 반사 코팅층을 포함하고,
    상기 렌즈부는 마주하는 제1 면과 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면은 상기 제2 면에 대해 경사진 레이저 광원.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 면은 상기 기밀 용기와 상기 제2 면 사이에 위치하는 레이저 광원.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 공진 미러는 마주하는 제3 면 및 제4 면을 포함하고,
    상기 제4 면은 상기 제3 면에 대해 경사진 레이저 광원.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 공진 미러는 상기 제1 공진 미러의 상기 제2 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점 및 상기 제1 점 및 상기 제2 점을 지나는 제1 축을 포함하고,
    상기 제2 공진 미러는 상기 제2 공진 미러의 상기 제3 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제3 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제4 점 및 상기 제3 점과 상기 제4 점을 지나는 제2 축을 포함하고,
    상기 제1 축과 상기 제2 축 사이의 각도는 80° 내지 100°인 레이저 광원.
  5. 제4항에서,
    상기 반사 코팅층은 상기 제1 공진 미러의 상기 렌즈부의 상기 제2 면 위에 위치하는 레이저 광원.
  6. 제4항에서,
    상기 반사 코팅층은 상기 렌즈부 내부에 위치하며 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치하는 레이저 광원.
  7. 제4항에서,
    상기 반사 코팅층은 상기 제1 면 위에 위치하는 레이저 광원.
  8. 제3항에서,
    상기 제3 면은 상기 제4 면 및 상기 기밀 용기 사이에 위치하는 레이저 광원.
  9. 제2항에서,
    상기 제2 공진 미러는 마주하는 제3 면 및 제4 면을 포함하고,
    상기 제3 면 및 상기 제4 면은 서로 평행한 레이저 광원.
  10. 제2항에서,
    상기 제1 공진 미러의 상기 제1 면은 나선형인 레이저 광원.
  11. 제2항에서,
    상기 제1 면은 서로 평행하지 않는 복수의 경사면들을 포함하는 레이저 광원.
  12. 레이저 광을 생성하는 레이저 광원; 및
    기판이 안착되는 스테이지를 포함하고,
    상기 레이저 광원은,
    기밀 용기; 및
    상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고,
    상기 제1 공진 미러는 렌즈부 및 상기 렌즈부의 적어도 일부와 접하는 반사 코팅층을 포함하고,
    상기 렌즈부는 마주하는 제1 면과 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면은 상기 제2 면에 대해 경사진 레이저 결정화 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제2 공진 미러는 마주하는 제3 면 및 제4 면을 포함하고,
    상기 제4 면은 상기 제3 면에 대해 경사진 레이저 결정화 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 공진 미러는 상기 제1 공진 미러의 상기 제2 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제1 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제2 점 및 상기 제1 점 및 상기 제2 점을 지나는 제1 축을 포함하고,
    상기 제2 공진 미러는 상기 제2 공진 미러의 상기 제3 면에서 상기 제1 공진 미러가 가장 두꺼운 부분에 대응하는 제3 점, 상기 제1 공진 미러가 가장 얇은 부분에 대응하는 제4 점 및 상기 제3 점과 상기 제4 점을 지나는 제2 축을 포함하고,
    상기 제1 축과 상기 제2 축 사이의 각도는 80° 내지 100°인 레이저 결정화 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과시키는 제1 빔스플리터;
    상기 제1 빔스플리터를 투과한 상기 레이저 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과시키는 제2 빔스플리터;
    상기 제1 빔스플리터에서 반사된 상기 레이저 광의 펄스 세기를 측정하는 레이저 광 세기 감지부;
    상기 제2 빔스플리터에서 반사된 상기 레이저 광의 초점 이미지를 촬영하는 제1 모니터링부;
    상기 기판에 조사되는 상기 레이저 광을 촬영하는 제2 모니터링부; 및
    상기 제1 공진 미러의 상기 제1 축과 상기 제2 공진 미러의 상기 제2 축 사이의 각도를 조정하는 제어부를 더 포함하는 레이저 결정화 장치.
  16. 제14항에서,
    제1 광학계를 더 포함하고,
    상기 제1 광학계는,
    상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 빔 스플리터,
    상기 빔 스플리터를 투과한 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제1 미러, 및
    상기 제1 미러에서 반사된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제2 미러를 포함하고,
    상기 빔 스플리터를 투과하여 상기 제1 미러와 상기 제2 미러에서 반사된 상기 레이저 광은 상기 빔 스플리터에 입사하는 레이저 결정화 장치.
  17. 제14항에서,
    제2 광학계를 더 포함하고,
    상기 제2 광학계는,
    상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제1 빔 스플리터,
    상기 제1 빔 스플리터를 투과한 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하는 제2 빔 스플리터, 및
    상기 제1 빔 스플리터에서 반사된 상기 레이저 광을 반사하여 상기 제2 빔 스플리터를 향하도록 배치된 복수의 미러들을 포함하는 레이저 결정화 장치.
  18. 제14항에서,
    상기 레이저 광원에서 출력된 상기 레이저 광의 진행 경로 상에 위치하며 사다리꼴의 옆면을 포함하는 도페의 프리즘을 더 포함하는 레이저 결정화 장치.
  19. 기밀 용기; 및
    상기 기밀 용기의 외측에서 마주하는 제1 공진 미러와 제2 공진 미러를 포함하고,
    상기 제1 공진 미러에서 마주하는 두 면은 서로 평행하지 않고,
    상기 제2 공진 미러에서 마주하는 두 면은 서로 평행하지 않는 레이저 광원.
  20. 제19항에서,
    마주하는 상기 제1 공진 미러와 상기 제2 공진 미러에서 상기 제1 공진 미러의 가장 두꺼운 부분과 상기 제2 공진 미러의 가장 두꺼운 부분은 엇갈려 배치되는 레이저 광원.
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