KR20220030401A - 레이저 조사 장치 - Google Patents

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KR20220030401A
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laser
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김지환
소병수
최종훈
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

레이저 조사 장치는 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성부, 상기 제1 레이저 빔을 확장시켜 제2 레이저 빔으로 출력하는 빔 확장부, 상기 제2 레이저 빔을 복수 개의 제3 레이저 빔들로 분할하여 출력하는 빔 분할부, 및 상기 복수 개의 제3 레이저 빔들을 집광하여 출력하는 빔 집광부를 포함하고, 상기 빔 확장부는, 제1 초점 거리를 갖는 제1 렌즈, 및 제2 초점 거리를 갖는 제2 렌즈를 포함하며, 상기 제1 렌즈는 상기 레이저 빔 생성부와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되며, 상기 레이저 빔 생성부는 상기 제1 렌즈와 제1 초점 거리만큼 이격된다.

Description

레이저 조사 장치{LASER IRRADIATION APPARATUS}
본 발명은 균일한 레이저 빔을 제공하는 레이저 조사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용자에게 영상을 제공하는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 생성된 영상을 표시 화면을 통해 사용자에게 제공한다.
표시 장치는 영상을 생성하기 위한 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널 및 표시 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함한다. 화소들 각각은 트랜지스터 및 트랜지스터에 연결된 발광 소자를 포함한다. 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극, 게이트 전극, 및 반도체층을 포함한다.
트랜지스터의 전기적 특성을 향상시키기 위해, 아몰퍼스 실리콘(비정질 실리콘)을 결정화시킨 폴리 실리콘(결정질 실리콘)을 통해 반도체층이 형성된다. 폴리 실리콘을 형성하기 위해서는 아몰퍼스 실리콘에 레이저 빔을 조사하는 결정화 공정이 요구된다.
본 발명의 목적은 레이저 빔 생성부에서 출력되는 레이저 빔의 진행 방향과 무관하게 빔 분할부에 보정된 폭을 갖는 레이저 빔을 제공할 수 있는 레이저 조사 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사 장치는 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성부, 상기 제1 레이저 빔을 확장시켜 제2 레이저 빔으로 출력하는 빔 확장부, 상기 제2 레이저 빔을 복수 개의 제3 레이저 빔들로 분할하여 출력하는 빔 분할부, 및 상기 복수 개의 제3 레이저 빔들을 집광하여 출력하는 빔 집광부를 포함하고, 상기 빔 확장부는, 제1 초점 거리를 갖는 제1 렌즈 및 제2 초점 거리를 갖는 제2 렌즈를 포함하며, 상기 제1 렌즈는 상기 레이저 빔 생성부와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되며, 상기 레이저 빔 생성부는 상기 제1 렌즈와 제1 초점 거리만큼 이격된다.
상기 빔 분할부는 상기 제2 렌즈와 상기 제2 초점 거리만큼 이격된다.
상기 레이저 빔 생성부, 상기 빔 확장부, 상기 빔 분할부, 및 상기 빔 집광부는 상기 제1 및 제2 렌즈들의 광축에 평행한 X축 방향으로 배치된다.
상기 X축 방향으로 상기 제2 초점 거리는 상기 제1 초점 거리보다 크다.
상기 X축 방향에 수직한 Y축 방향으로 상기 제2 레이저 빔의 폭은 상기 제1 레이저 빔의 폭보다 크다.
상기 Y축 방향을 기준으로 상기 제2 렌즈의 폭은 상기 제1 렌즈의 폭보다 크다.
상기 제1 레이저 빔은 상기 제1 렌즈를 통해 상기 제2 렌즈에 제공되고, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 통해 확장되어 상기 제2 렌즈에서 상기 제2 레이저 빔으로 출광된다.
상기 X축 방향을 기준으로, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이의 거리는 상기 제1 초점 거리, 상기 제2 초점 거리, 및 제1 거리를 서로 더한 값으로 정의된다.
상기 제1 거리는 0보다 크거나 같다.
상기 제1 거리는 상기 레이저 빔 생성부로부터 출력되는 상기 제1 레이저 빔이 상기 X축 방향에 대해 발산되는 각도에 기초하여 정의된다.
상기 레이저 빔 생성부로부터 출력되는 상기 제1 레이저 빔이 상기 X축 방향에 대해 발산되는 각도가 커질수록 상기 제1 거리는 커진다.
상기 제1 렌즈는, 상기 레이저 빔 생성부와 마주보는 제1 면, 및 상기 제2 렌즈와 마주보는 제2 면을 포함하고, 상기 제2 렌즈는, 상기 제2 면과 마주보는 제3 면 및 상기 빔 분할부와 마주보는 제4 면을 포함하며, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
상기 제3 면 및 상기 제4 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제3 면 및 상기 제4 면 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
상기 빔 분할부는, 상기 제2 렌즈와 마주보는 복수 개의 제3 렌즈들, 및 상기 제3 렌즈들과 상기 빔 집광부 사이에 배치된 복수 개의 제4 렌즈들을 포함하고, 상기 제3 렌즈들은, 상기 제2 렌즈와 마주보는 제5 면들, 및 상기 제4 렌즈들과 마주보는 제6 면을 포함하고, 상기 제4 렌즈들은, 상기 제3 렌즈들과 마주보는 제7 면, 및 상기 빔 집광부와 마주보는 제8 면들을 포함하고,
상기 제5 면들 및 상기 제6 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제5 면들 및 상기 제6 면 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
상기 제7 면 및 상기 제8 면들 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제7 면 및 상기 제8 면들 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
상기 빔 집광부는 상기 제4 렌즈들과 마주보는 제9 면 및 상기 제9 면에 반대하는 제10 면을 갖고,
상기 제9 면 및 상기 제10 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제9 면 및 상기 제10 면 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
상기 제2 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되고 제3 초점 거리를 갖는 제1 더미 렌즈를 더 포함하고, 상기 제2 렌즈와 상기 제1 더미 렌즈 사이의 거리는 X축 방향으로 상기 제2 초점 거리와 상기 제3 초점 거리를 더한 값으로 정의된다.
상기 제1 더미 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되고 제4 초점 거리를 갖는 제2 더미 렌즈를 더 포함하고, 상기 제1 더미 렌즈와 상기 제2 더미 렌즈 사이의 거리는 X축 방향으로 상기 제3 초점 거리와 상기 제4 초점 거리를 더한 값으로 정의된다.
상기 빔 분할부는 상기 제2 더미 렌즈와 상기 제4 초점 거리만큼 이격된다.
상기 레이저 빔 발생기에서 생성되는 상기 제1 레이저 빔은 상기 X축 방향과 제1 각도를 갖고 입사되고, 상기 빔 분할부로 입사되는 상기 제 2 레이저 빔은 상기 X축 방향과 제2 각도를 갖고 입사되며, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 관계는 다음 수학식으로 결정되고,
Figure pat00001
상기 수학식에서 상기 FL1은 상기 제1 렌즈의 제1 초점 거리이며, 상기
Figure pat00002
1은 상기 제1 각도이고, 상기 FL2는 상기 제2 초점 거리이며, 상기
Figure pat00003
2는 상기 제2 이다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사 장치는 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성부, 상기 제1 레이저 빔을 확장시켜 제2 레이저 빔으로 출력하는 빔 확장부, 상기 제2 레이저 빔을 복수 개의 제3 레이저 빔들로 분할하여 출력하는 빔 분할부, 및 상기 복수 개의 제3 레이저 빔들을 집광하여 출력하는 빔 집광부를 포함하고, 상기 빔 확장부는, 제1 초점 거리를 갖는 제1 렌즈, 및 상기 제1 초점 거리보다 큰 제2 초점 거리를 갖는 제2 렌즈를 포함하며, 상기 제1 렌즈는 상기 레이저 빔 생성부와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되며, 상기 레이저 빔 생성부는 상기 제1 렌즈와 제1 초점 거리만큼 이격되고, 상기 빔 분할부는 상기 제2 렌즈와 상기 제2 초점 거리만큼 이격된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 레이저 빔 생성부에서 출력되는 레이저 빔의 산포와 무관하게 빔 분할부에 보정된 폭을 갖는 레이저 빔이 제공되므로, 기판의 결정화 공정이 정상적으로 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 조사 장치의 렌즈들의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 빔 생성부, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 및 빔 분할부의 입광면 사이의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 빔 확장부에서 제1 레이저 빔이 발산되는 경우 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리를 보여주는 도면이다.
도 5는 X축 방향에 대해 소정의 각도를 이루고 진행하는 제1 레이저 빔을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 레이저 빔 생성부와 제1 렌즈 사이의 이격 거리가 제1 초점 거리보다 커질 때 제1 및 제2 레이저 빔들의 진행 방향을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 렌즈와 입광면 사이의 이격 거리가 제2 초점 거리보다 커질 때 제1 및 제2 레이저 빔들의 진행 방향을 보여주는 도면이다.
도 8A는 도 3에 도시된 레이저 빔 생성부에서 생성된 제1 레이저 빔의 조사 면적을 테스트한 결과를 보여주는 도면이다.
도 8B는 도 5에 도시된 레이저 빔 생성부에서 생성된 제1 레
이저 빔의 조사 면적을 테스트한 결과를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 레이저 빔 생성부에서 생성된 제1 레이저 빔의 조사 면적을 테스트한 결과를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 조사 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 레이저 빔 발생기에서 입사되는 레이저 빔의 각도와 빔 분할부로 입사되는 레이저 빔의 각도의 관계를 보여주는 도면이다.
도 12 는 레이저 조사 장치를 이용하여 제조될 수 있는 표시 패널의 평면도이다.
도 13 은 도 12 에 도시된 어느 한 화소의 단면을 개략적으로 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 제1, 제2 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 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 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 조사 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(LID)는 스테이지(STG) 상에 배치된 기판(SUB)에 레이저 빔(LB)을 조사할 수 있다. 도시하지 않았으나, 레이저 조사 장치(LID), 스테이지(STG), 및 기판(SUB)은 공정 챔버 내에 배치될 수 있다. 공정 챔버는 진공 챔버 또는 양압 챔버일 수 있다. 예시적으로, 레이저 빔(LB)은 XeCl, XeF, Nd-YAG 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 경우, 레이저 빔(LB)의 피크 파장은 각각 308nm, 351nm, 532nm일 수 있다.
기판(SUB) 상에 반도체층이 배치될 수 있다. 반도체층은 아모퍼스 실리콘(비정질 실리콘)을 포함할 수 있다. 레이저 빔(LB)은 반도체층의 아모퍼스 실리콘에 조사될 수 있다. 레이저 빔(LB)에 의해 아모퍼스 실리콘이 결정화되어 폴리 실리콘(결정질 실리콘)이 형성되고, 그 결과, 폴리 실리콘을 포함하는 반도체층이 형성될 수 있다. 이러한 공정은 결정화 공정으로 정의될 수 있다
레이저 조사 장치(LID)는 레이저 빔 생성부(LAR), 빔 확장부(B-EXP), 빔 분할부(B-HOM), 및 빔 집광부(B-CN)를 포함할 수 있다.
빔 확장부(B-EXP), 빔 분할부(B-HOM), 및 빔 집광부(B-CN)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 빔 확장부(B-EXP), 빔 분할부(B-HOM), 및 빔 집광부(B-CN)의 렌즈들의 구성은 이하 도 2에서 상세히 설명될 것이다.
레이저 빔 생성부(LAR), 빔 확장부(B-EXP), 빔 분할부(B-HOM), 및 빔 집광부(B-CN)는 X축 방향(X)으로 배열될 수 있다. X축 방향(X)은 빔 확장부(B-EXP)의 렌즈들의 광축에 평행한 방향으로 정의될 수 있다. 광축은 이하 도 2에 도시될 것이다. 이하 X축 방향(X)과 수직하게 교차하는 방향은 Y축 방향(Y)으로 정의된다.
빔 확장부(B-EXP)는 레이저 빔 생성부(LAR) 및 빔 분할부(B-HOM) 사이에 배치될 수 있다. 빔 분할부(B-HOM)는 빔 확장부(B-EXP) 및 빔 집광부(B-CN) 사이에 배치될 수 있다. 빔 집광부(B-CN)는 빔 분할부(B-HOM)와 스테이지(STG) 사이에 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 빔 집광부(B-CN)와 스테이지(STG) 사이에 배치될 수 있다.
예시적으로 스테이지(STG)는 X축 방향(X)으로 빔 집광부(B-CN)의 우측에 배치되었으나, 스테이지(STG)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스테이지(STG)는 빔 집광부(B-CN)보다 아래에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 빔 집광부(B-CN)로부터 출력되는 광을 스테이지(STG) 상에 배치된 기판(SUB)에 조사하기 위한 반사 부재 등이 빔 집광부(B-CN)에 인접하게 배치될 수 있다.
레이저 빔 생성부(LAR)는 제1 레이저 빔(L1)을 생성할 수 있다. 제1 레이저 빔(L1)은 선형 레이저 빔일 수 있다. 이상적으로, 제1 레이저 빔(L1)은 X축 방향(X)으로 진행될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, X축 방향(X)과 다른 방향으로 진행되거나, 확산될 수도 있다. 제1 레이저 빔(L1)은 빔 확장부(B-EXP)에 제공될 수 있다.
빔 확장부(B-EXP)는 레이저 빔 생성부(LAR)로부터 제1 레이저 빔(L1)을 제공받고, 제1 레이저 빔(L1)을 확장시킬 수 있다. 그러나, 빔 확장부(B-EXP)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 빔 확장부(B-EXP)는 제1 레이저 빔(L1)을 출력할 수 있다. 빔 확장부(B-EXP)는 제1 레이저 빔(L1)을 축소시킬 수 있다.
빔 확장부(B-EXP)는 제1 레이저 빔(L1)을 확장시켜 제2 레이저 빔(L2)으로 출력할 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)은 빔 분할부(B-HOM)로 제공될 수 있다.
빔 분할부(B-HOM)는 빔 확장부(B-EXP)로부터 제공받은 제2 레이저 빔(L2)을 분할시킬 수 있다. 빔 분할부(B-HOM)는 제2 레이저 빔(L2)을 분할시켜, 복수 개의 제3 레이저 빔들(L3)로 출력할 수 있다. 제3 레이저 빔들(L3)은 빔 집광부(B-CN)로 제공될 수 있다. 빔 분할부(B-HOM)는 빔 균질부로 정의될 수도 있다.
빔 집광부(B-CN)는 제3 레이저 빔들(L3)을 집광시킬 수 있다. 빔 집광부(B-CN)는 제3 레이저 빔들(L3)을 집광시켜 레이저 빔(LB)으로서, 기판(SUB)에 제공할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 조사 장치의 렌즈들의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 빔 확장부(B-EXP)는 제1 렌즈(LN1) 및 제2 렌즈(LN2)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(LN1) 및 제2 렌즈(LN2)의 광축(LX)이 레이저 조사 장치(LID)에 정의될 수 있다. 레이저 빔 생성부(LAR), 빔 확장부(B-EXP), 빔 분할부(B-HOM), 및 빔 집광부(B-CN)는 광축(LX)을 따라 배치될 수 있다.
제1 렌즈(LN1)는 레이저 빔 생성부(LAR)와 마주보는 제1 면(S1) 및 제2 렌즈(LN2)와 마주보는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 제1 면(S1)은 레이저 빔 생성부(LAR)를 향해 볼록한 곡면을 갖고, 제2 면(S2)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 가질 수 있다. 즉, 제1 렌즈(LN1)는 볼록 렌즈로 정의될 수 있다. 그러나, 제1 렌즈(LN1)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 렌즈(LN1)의 제1 면(S1) 및 제2 면(S2) 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 제1 면(S1) 및 제2 면(S2) 중 다른 하나의 면은 곡면을 가질 수 있다.
제2 렌즈(LN2)는 제2 면(S2)과 마주보는 제3 면(S3) 및 빔 분할부(B-HOM)와 마주보는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 제4 면(S4)은 빔 분할부(B-HOM)를 향해 볼록한 곡면을 갖고, 제3 면(S3)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 가질 수 있다. 즉, 제2 렌즈(LN2)는 볼록 렌즈로 정의될 수 있다. 그러나, 제2 렌즈(LN2)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 렌즈(LN2)의 제3 면(S3) 및 제4 면(S4) 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 제3 면(S3) 및 제4 면(S4) 중 다른 하나의 면은 곡면을 가질 수 있다.
서로 마주보는 제2 면(S2)과 제3 면(S3)은 서로 평행한 평면을 가질 수 있다. 서로 반대하는 제1 면(S1)과 제4 면(S4)은 서로 반대하는 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
Y축 방향(Y)을 기준으로 제1 렌즈(LN1)의 폭은 제2 렌즈(LN2)의 폭보다 작을 수 있다. 즉, 제2 렌즈(LN2)는 제1 렌즈(LN1)보다 클 수 있다.
레이저 빔 생성부(LAR)에서 생성된 제1 레이저 빔(L1)은 제1 렌즈(LN1)를 통해 제2 렌즈(LN2)에 제공될 수 있다. 제1 레이저 빔(L1)은 제1 렌즈(LN1) 및 제2 렌즈(LN2)를 지나면서 확장될 수 있다. 구체적으로, 제1 레이저 빔(L1)은 제1 렌즈(LN1)에 제공되고, 제1 렌즈(LN1)에 의해 집광될 수 있다. 제1 레이저 빔(L1)은 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 초점(FC)에서 집광 된 후, 제2 렌즈(LN2)를 향해 확장될 수 있다.
제2 렌즈(LN2)와 초점(FC) 사이의 거리는 제1 렌즈(LN1)와 초점(FC) 사이의 거리보다 클 수 있다. 또한, 제2 렌즈(LN2)는 제1 렌즈(LN1)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이러한 경우, 제2 렌즈(LN2)에 제공된 제1 레이저 빔(L1)의 폭이 확장되어 제2 렌즈(LN2)를 통해 제2 레이저 빔(L2)으로서 출력될 수 있다. 따라서, Y축 방향(Y)을 기준으로 제2 레이저 빔(L2)의 폭은 제1 레이저 빔(L1)의 폭보다 클 수 있다.
빔 분할부(B-HOM)는 제2 렌즈(LN2)와 마주보는 복수 개의 제3 렌즈들(LN3) 및 제3 렌즈들과 빔 집광부(B-CN) 사이에 배치된 복수 개의 제4 렌즈들(LN4)을 포함할 수 있다. 제3 렌즈들(LN3)은 제2 렌즈(LN2)와 제4 렌즈들(LN4) 사이에 배치될 수 있다. 제4 렌즈들(LN4)은 제3 렌즈들(LN3)과 빔 집광부(B-CN) 사이에 배치될 수 있다.
제3 렌즈들(LN3)은 제2 렌즈(LN2)와 마주보는 제5 면들(S5) 및 제4 렌즈들(LN4)과 마주보는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 제5 면들(S5)은 제4 면(S4)을 향해 볼록한 곡면을 갖고, 제6 면(S6)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 가질 수 있다. 즉, 제3 렌즈들(LN3)은 볼록 렌즈들로 정의될 수 있다. 그러나, 제3 렌즈들(LN3)은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제3 렌즈들(LN3)의 제5 면들(S5) 및 제6 면(S6) 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 제5 면들(S5) 및 제6 면(S6) 중 다른 하나의 면은 곡면을 가질 수 있다.
제3 렌즈들(LN3)은 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 제3 렌즈들(LN3)은 Y축 방향(Y)으로 배열될 수 있다. 예시적으로 3개의 제3 렌즈들(LN3)이 도 2에 도시되었으나, 제3 렌즈들(LN3)의 개수는 이에 한정되지 않을 수 있다.
제4 렌즈들(LN4)은 X축 방향(X)으로 제3 렌즈들(LN3) 각각에 1:1 대응하도록 배치될 수 있다. 제4 렌즈들(LN4)은 X축 방향(X)으로 제3 렌즈들(LN3)에 각각 마주보도록 배치될 수 있다.
제4 렌즈들(LN4)은 제3 렌즈들(LN3)과 마주보는 제7 면(S7) 및 빔 집광부(B-CN)와 마주보는 제8 면들(S8)을 포함할 수 있다. 제7 면(S7)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 갖고, 제8 면들(S8)은 빔 집광부(B-CN)를 향해 볼록한 곡면을 가질 수 있다. 즉, 제4 렌즈들(LN4)은 볼록 렌즈들로 정의될 수 있다. 그러나, 제4 렌즈들(LN4)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제4 렌즈들(LN4)의 제7 면(S7) 및 제8 면들(S8) 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 제7 면(S7) 및 제8 면들(S8) 중 다른 하나의 면은 곡면을 가질 수 있다.
제4 렌즈들(LN4)은 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 제4 렌즈들(LN4)은 Y축 방향(Y)으로 배열될 수 있다. 예시적으로 3개의 제4 렌즈들(LN4)이 도 2에 도시되었으나, 제4 렌즈들(LN4)의 개수는 이에 한정되지 않을 수 있다.
서로 마주보는 제6 면(S6)과 제7 면(S7)은 서로 평행한 평면을 가질 수 있다. 서로 반대하는 제5 면들(S5)과 제8 면들(S8)은 서로 반대하는 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
Y축 방향(Y)을 기준으로 제3 및 제4 렌즈들(LN3, LN4) 각각의 폭은 제2 렌즈(LN2)의 폭보다 작을 수 있다.
제2 렌즈(LN2)를 통해 출력된 제2 레이저 빔(L2)은 제3 렌즈들(LN3)에 의해 복수 개의 광들로 분할될 수 있다. 복수 개로 분할된 광들은 제3 렌즈들(LN3)과 제4 렌즈들(LN4) 사이의 초점들(MFC)에서 집광된 후 확장되어, 제4 렌즈들(LN4) 에 제공될 수 있다.
복수 개로 분할된 광들은 제4 렌즈들(LN4)을 통해 복수 개의 제3 레이저 빔들(L3)로서 빔 집광부(B-CN)로 제공될 수 있다.
빔 집광부(B-CN)는 집광 렌즈(CLN)를 포함할 수 있다. 집광 렌즈(CLN)는 제4 렌즈들(LN4)과 마주보는 제9 면(S9) 및 기판(SUB)과 마주보는 제10 면(S10)을 포함할 수 있다. 제10 면은 X축 방향(X)에 대해 제9 면(S9)의 반대면으로 정의될 수 있다.
제9 면(S9)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 갖고, 제10 면(S10)은 기판(SUB)을 향해 볼록한 곡면을 가질 수 있다. 즉, 집광 렌즈(CLN)는 볼록 렌즈로 정의될 수 있다. 그러나, 집광 렌즈(CLN)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 집광 렌즈(CLN)의 제9 면(S9) 및 제10 면(S10) 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 제9 면(S9) 및 제10 면(S10) 중 다른 하나의 면은 곡면을 가질 수 있다.
제4 렌즈들(LN4)을 통해 출력된 제3 레이저 빔들(L3)은 집광 렌즈(CLN)에 의해 집광되어 레이저 빔(LB)으로 출력될 수 있다.
제3 레이저 빔들(L3)은 같은 방향으로 진행하는 제1 광들(LT1) 및 제1 광들(LT1)과 다른 방향으로 진행하는 제2 광들(LT2)을 포함할 수 있다. 제2 광들(LT2)은 같은 방향으로 진행할 수 있다. 제1 광들(LT1)은 집광 렌즈(CLN)에 의해 집광되어 기판(SUB)의 제1 지점(PIT1)에 제공될 수 있다. 제2 광들(LT2)은 집광 렌즈(CLN)에 의해 집광되어 기판(SUB)의 제2 지점(PIT2)에 제공될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 빔 생성부, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 및 빔 분할부의 입광면 사이의 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 입광면(LIS)은 제2 렌즈(LN2)와 마주보는 빔 분할부(B-HOM)의 면으로 정의될 수 있다.
제1 렌즈(LN1)는 제1 초점 거리(FL1)를 가질 수 있다. 제2 렌즈(LN2)는 제2 초점 거리(FL2)를 가질 수 있다. 제2 초점 거리(FL2)는 제1 초점 거리(FL1)보다 클 수 있다.
X축 방향(X)을 기준으로, 레이저 빔 생성부(LAR)는 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)만큼 이격될 수 있다. X축 방향(X)을 기준으로, 빔 분할부(B-HOM)는 제2 렌즈(LN2)와 제2 초점 거리(FL2)만큼 이격될 수 있다. 구체적으로, 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)은 제2 렌즈(LN2)와 제2 초점 거리(FL2)만큼 이격될 수 있다.
제1 레이저 빔(L1)은 Y축 방향(Y)을 기준으로 제1 폭(WT1)을 갖고 X축 방향(X)으로 진행할 수 있다. 빔 확장부(B-EXP)에서 확장된 제2 레이저 빔(L2)은 Y축 방향(Y)을 기준으로 제1 폭(WT1)보다 큰 제2 폭(WT2)을 가질 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)의 폭은 기판(SUB, 도 2 참조)에 조사되기 위한 소정의 폭으로 설정될 수 있다.
제2 레이저 빔(L2)이 제공되는 입광면(LIS)의 부분은 정상 조사 부분(NPT)으로 정의될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)이 정상 조사 부분(NPT)으로 조사될 경우, 기판(SUB)에 정상적으로 레이저 빔(LB)이 조사되어, 결정화 공정이 정상적으로 수행될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)이 정상 조사 부분(NPT)을 부분적으로 벗어난 입광면(LIS)의 부분으로 조사될 경우 레이저 빔(LB, 도 2 참조)이 기판(SUB, 도 2 참조)에 정상적으로 조사되지 않을 수 있다.
제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 제2 레이저 빔(L2)이 제2 폭(WT2)을 유지하기 위한 거리로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저 빔(L1)이 X축 방향(X)으로 진행하는 선형광일 때, 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 X축 방향(X)을 기준으로, 제1 초점 거리(FL1)에 제2 초점 거리(FL2)를 더한 값으로 설정될 수 있다. 그러나, 제1 레이저 빔(L1)은 X축 방향(X)으로 진행하는 선형광이 아닐 수도 있다. 이러한 경우, 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 이하 도 4에서 설명될 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 빔 확장부에서 제1 레이저 빔이 발산되는 경우 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리를 보여주는 도면이다.
예시적으로, 도 3에 도시된 제2 렌즈(LN2)가 도 4에서 점선으로 도시되었다.
도 4 를 참조하면, 레이저 빔 생성부(LAR)에서 생성된 제1 레이저 빔(L1')은 X축 방향(X)에 대해 제1 발산 각도(θd)로 발산되어 진행할 수 있다. 즉, 제1 레이저 빔(L1')은 방사형으로 발산할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저 빔(L1')의 폭은 제1 렌즈(LN1)에 가까워질수록 점차적으로 확대될 수 있다.
제1 레이저 빔(L1')은 제1 렌즈(LN1)에 의해 집광될 수 있다. 집광된 제1 레이저 빔(L1')은 제1 초점 거리(FL1)에서 X축 방향(X)으로 제1 거리(α)만큼 이격된 거리에 집광된 후 확장될 수 있다. 이러한 경우, 제1 레이저 빔(L1')은 초점(FC)보다 제1 거리(α)만큼 이격된 초점(FC')에서 집광된 후 확장될 수 있다.
제1 거리(α)는 초점(FC)과 초점(FC') 사이의 거리로 정의될 수 있다. 도 4에서 제2 렌즈(LN2)의 위치는 점선으로 도시된 제2 렌즈(LN2)보다 제1 거리(α)만큼 우측으로 이동할 수 있다. 초점(FC')과 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 제2 초점 거리(FL2)일 수 있다.
제1 거리(α)는 레이저 빔 생성부(LAR)로부터 출력되는 제1 레이저 빔(L1')이 X축 방향(X)에 대해 발산되는 제1 발산 각도(θd)에 기초하여 정의될 수 있다. 구체적으로, X축 방향(X)을 기준으로 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 제1 초점 거리(FL1), 제2 초점 거리(FL2), 및 제1 거리(α)를 서로 더한 값으로 설정될 수 있다.
제1 거리(α)가 0일경우, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 제1 초점 거리(FL1)와 제2 초점 거리(FL2)를 더한 값으로 설정될 수 있다. 제1 거리(α)가 0보다 클 경우, 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 제1 거리(α)만큼 더 이격될 수 있다. 레이저 빔 생성부(LAR)로부터 출력되는 제1 레이저 빔(L1')의 발산되는 제1 발산 각도(θd)가 커질수록 상기 제1 거리(α)는 커질 수 있다.
제1 레이저 빔(L1')은 제2 렌즈(LN2)에 제공될 수 있다. 제1 렌즈(LN1)에서 출력된 제1 레이저 빔(L1')은 제2 렌즈(LN2)에서 굴절될 수 있다. 제2 렌즈(LN2)에서 굴절된 제1 레이저 빔(L1')은 X축 방향(X)으로 평행하게 진행되어 제2 레이저 빔(L2)으로서 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)에 제공될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)은 정상 조사 부분(NPT)에 제공될 수 있다.
제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리가 제1 초점 거리(FL1), 제2 초점 거리(FL2), 및 제1 거리(α)를 서로 더한 값으로 설정될 때, 제2 렌즈(LN2)를 통해 빔 분할부에 제공되는 제2 레이저 빔(L2)은 보정된 제2 폭(WT2)을 갖고, 정상 조사 부분(NPT)에 제공될 수 있다.
도 5 는 X축 방향에 대해 소정의 각도를 이루고 진행하는 제1 레이저 빔을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 레이저 빔 생성부(LAR)에서 생성된 제1 레이저 빔(LB1)은 X축 방향(X)으로 제1 레이저 빔(L1)과 다른 방향으로 진행될 수 있다. 즉, 제1 레이저 빔(LB1)의 입사각은 제1 레이저 빔(L1)의 입사각과 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저 빔(LB1)은 X축 방향(X)과 제1 각도(θ1)를 이루고 진행할 수 있다. 도시하지 않았으나, 제1 레이저 빔(LB1)은 Y축 방향(Y)과 제1 각도(θ1)를 이루고 진행할 수도 있다.
제1 레이저 빔(LB1)은 제1 렌즈(LN1)에 의해 집광될 수 있다. 집광된 제1 레이저 빔(LB1)은 제1 렌즈(LN1)와 제2 렌즈(LN2)의 사이에서 집광된 후 확장될 수 있다. 제1 레이저 빔(LB1)은 초점(FC)과 다른 위치에 형성되는 제1 초점(FC1)에서 집광된 후 확장될 수 있다.
제1 레이저 빔(LB1)의 입사각이 커질수록 제1 레이저 빔(L1)의 집광되는 초점(FC)과 제1 레이저 빔(LB1)의 제1 초점(FC1) 사이의 거리는 커질 수 있다. 확장된 제1 레이저 빔(LB1)은 제2 렌즈(LN2)에서 굴절될 수 있다. 제1 레이저 빔(LB1)은 제2 렌즈(LN2)에서 굴절되어 제2 레이저 빔(LB2)으로 출력될 수 있다.
제2 렌즈(LN2)에서 제공된 제2 레이저 빔(LB2)은 Y축 방향(Y)에 대해 제2 폭(WT2)을 갖고, 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)에 제공될 수 있다. 레이저 빔 생성부(LAR)가 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)만큼 이격되고, 제2 렌즈(LN2)가 빔 분할부(B-HOM)와 제2 초점 거리(FL2)만큼 이격될 경우, 제2 레이저 빔(LB2)이 제공되는 입광면(LIS)의 위치는 도 3 및 도 4에 도시된 제2 레이저 빔(L2)이 제공되는 입광면(LIS)의 위치와 같을 수 있다. 즉, 제2 레이저 빔(LB2)은 정상 조사 부분(NPT)에 제공될 수 있다.
이하, 레이저 빔 생성부(LAR)가 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)만큼 이격되지 않을 경우 및 제2 렌즈(LN2)가 빔 분할부(B-HOM)와 제2 초점 거리(FL2)만큼 이격되지 않을 경우, 제2 레이저 빔(LB2)이 제공되는 입광면의 위치가 설명될 것이다. 또한, 빔 확장부(B-EXP)의 동작은 앞서 상세히 설명되었으므로, 이하 간략히 설명하거나 생략될 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 레이저 빔 생성부와 제1 렌즈 사이의 이격 거리가 제1 초점 거리보다 커질 때 제1 및 제2 레이저 빔들의 진행 방향을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 레이저 빔 생성부(LAR)는 X축 방향(X)으로 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)보다 더 이격될 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 생성부(LAR)는 제1 렌즈(LN1)로부터 제1 초점 거리(FL1)와 제1 거리(DT1)를 더한 거리만큼 이격될 수 있다. 레이저 빔 생성부(LAR)에서 생성된 제1 레이저 빔(LB1)은 X축 방향(X)과 제1 각도(θ1)를 이루고 진행할 수 있다.
레이저 빔 생성부(LAR)가 도 5에 도시된 위치보다 제1 렌즈(LN1)와 더 이격되므로, 제1 레이저 빔(LB1)은 도 5에 도시된 위치보다 보다 위의 제1 렌즈(LN1)의 부분에 제공될 수 있다. 이러한 경우, 빔 확장부(B-EXP)에 의해 확장된 제2 레이저 빔(LB2)은 도 5에 도시된 위치보다 보다 위의 입광면(LIS)의 부분에 제공될 수 있다. 즉, 레이저 빔 생성부(LAR)가 X축 방향(X)으로 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)보다 더 이격될 경우, 제2 레이저 빔(LB2)은 정상 조사 부분(NPT)을 부분적으로 벗어나서 입광면(LIS)에 조사될 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 렌즈와 입광면 사이의 이격 거리가 제2 초점 거리보다 커질 때 제1 및 제2 레이저 빔들의 진행 방향을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 빔 분할부(B-HOM)는 X축 방향(X)으로 제2 렌즈(LN2)와 제2 초점 거리(FL2)보다 더 이격될 수 있다. 예를 들어, 빔 분할부(B-HOM)는 제2 렌즈(LN2)로부터 제2 초점 거리(FL2)와 제2 거리(DT2)를 더한 거리만큼 이격될 수 있다. 레이저 빔 생성부(LAR)에서 생성된 제1 레이저 빔(LB1)은 X축 방향(X)과 제1 각도(θ1)를 이루고 진행할 수 있다.
빔 분할부(B-HOM)가 도 5에 도시된 위치보다 제2 렌즈(LN2)와 더 이격되므로, 이러한 경우, 빔 확장부(B-EXP)에 의해 확장된 제2 레이저 빔(LB2)은 도 5에 도시된 위치보다 보다 아래의 입광면(LIS)의 부분에 제공될 수 있다. 즉, 빔 분할부(B-HOM)가 X축 방향(X)으로 제2 렌즈(LN2)와 제2 초점 거리(FL2)보다 더 이격될 경우, 제2 레이저 빔(LB2)은 정상 조사 부분(NPT)을 부분적으로 벗어나서 입광면(LIS)에 조사될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 레이저 빔 생성부(LAR)는 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)만큼 이격되고, 빔 분할부(B-HOM)는 제2 렌즈(LN2)와 제2 초점 거리(FL2)만큼 이격될 수 있다. 따라서, 도 6 및 도 7에서 설명한 바와 달리, 제2 레이저 빔(LB2)이 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)으로 제공될 수 있다. 따라서, 보정된 폭을 갖는 레이저 빔(LB, 도 2 참조)이 기판(SUB, 도 2 참조)에 정상적으로 조사될 수 있다. 그 결과, 기판(SUB, 도 2 참조)의 결정화 공정이 정상적으로 수행될 수 있다.
도 8A는 도 3에 도시된 레이저 빔 생성부에서 생성된 제1 레이저 빔(L1)의 조사 면적을 테스트한 결과를 보여주는 도면이다.
도 8B는 도 5에 도시된 레이저 빔 생성부에서 생성된 제1 레이저 빔(LB1)의 조사 면적을 테스트한 결과를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 레이저 빔 생성부에서 생성된 제1 레이저 빔(LB1)의 조사 면적을 테스트한 결과를 보여주는 도면이다.
도 8A, 도 8B, 및 도 9는 빔 분할부의 입광면의 휘도를 도시한 도면들이다.
도 8A를 참조하면, 제1 레이저 빔(L1)의 입사각은 0도 일 수 있다. 즉, 제1 레이저 빔(L1)의 입사각은 제1 각도(θ1)일 수 있다. 이러한 경우, 도 3에 도시된 제2 레이저 빔(L2)은 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)에 조사될 수 있다.
도 8B를 참조하면, 제1 레이저 빔(LB1)은 X축 방향(X)과 제1 각도(θ1)를 이루고 진행할 수 있다. 즉, 제1 레이저 빔(LB1)의 입사각은 제1 각도(θ1)일 수 있다. 도 5에 도시된 제2 레이저 빔(LB2)은 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)에 조사될 수 있다. 본 테스트에 따르면, 제1 레이저 빔(LB1)의 입사각인 제1 각도(θ1)는 X축 방향(X)으로 0.1°일 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 6에 도시된 제1 레이저 빔(LB1)은 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)을 부분적으로 벗어날 수 있다. 도시하지 않았으나, 도 7에 도시된 제1 레이저 빔(LB1)도 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)을 부분적으로 벗어날 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에서, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔들(L1, LB1)의 조사 방향과 무관하게, 제2 레이저 빔(L2) 및 제2 레이저 빔(LB2)은 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)으로 제공될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 조사 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(LID')는 제1 및 제2 더미 렌즈들(DLN1, DLN2)을 더 포함하는 것을 제외하면, 도 3에 도시된 레이저 조사 장치(LID)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 이하 제1 및 제2 더미 렌즈들(DLN1, DLN2)의 구성이 주로 설명될 것이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(LID')는 제1 및 제2 더미 렌즈들(DLN1, DLN2)을 더 포함할 수 있다. 제1 더미 렌즈(DLN1) 및 제2 더미 렌즈(DLN2)는 빔 확장부(B-EXP)와 빔 분할부(B-HOM) 사이에 배치될 수 있다.
제1 더미 렌즈(DLN1), 제2 더미 렌즈(DLN2)는 제2 렌즈(LN2) 및 빔 분할부(B-HOM)와 함께 X축 방향(X)으로 배열될 수 있다. 제1 더미 렌즈(DLN1)는 X축 방향(X)으로 제2 렌즈(LN2)와 마주보도록 배치될 수 있다. 제2 더미 렌즈(DLN2)는 X축 방향(X)으로 제1 더미 렌즈(DLN1)와 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 더미 렌즈(DLN1)는 제2 렌즈(LN2)와 제2 더미 렌즈(DLN2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 더미 렌즈(DLN2)는 제1 더미 렌즈(DLN1)와 빔 분할부(B-HOM) 사이에 배치될 수 있다.
제1 더미 렌즈(DLN1)는 제3 초점 거리(FL3)를 가질 수 있다. 제2 더미 렌즈(DLN2)는 제4 초점 거리(FL4)를 가질 수 있다. 제3 초점 거리(FL3)는 제2 초점 거리(FL2)와 같을 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제2 초점 거리(FL2)와 다를 수 있다. 제4 초점 거리(FL4)는 제3 초점 거리(FL3)와 같을 수 있으나, 이에 한정되지 않고 제3 초점 거리(FL3)와 다를 수 있다.
제1 더미 렌즈(DLN1)와 제2 렌즈(LN2) 사이의 거리는 X축 방향(X)을 기준으로 제2 초점 거리(FL2)와 제3 초점 거리(FL3)를 더한 값으로 설정될 수 있다.
제1 더미 렌즈(DLN1)와 제2 더미 렌즈(DLN2) 사이의 거리는 X축 방향(X)을 기준으로 제3 초점 거리(FL3)와 제4 초점 거리(FL4)를 더한 값으로 설정될 수 있다.
X축 방향(X)을 기준으로, 빔 분할부(B-HOM)는 제2 더미 렌즈(DLN2)와 제4 초점 거리(FL4)만큼 이격될 수 있다.
제1 더미 렌즈(DLN1)는 제2 렌즈(LN2)와 마주보는 제1 더미면(DS1) 및 제2 더미 렌즈(DLN2)와 마주보는 제2 더미면(DS2)을 포함할 수 있다. 제1 더미면(DS1)은 제2 렌즈(LN2)를 향해 볼록한 곡면을 갖고, 제2 더미면(DS2)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 가질 수 있다. 즉, 제1 더미 렌즈(DLN1)는 볼록 렌즈로 정의될 수 있다.
제2 더미 렌즈(DLN2)는 제2 더미면(DS2)과 마주보는 제3 더미면(DS3) 및 빔 분할부(B-HOM)와 마주보는 제4 더미면(DS4)을 포함할 수 있다. 제4 더미면(DS4)은 빔 분할부(B-HOM)를 향해 볼록한 곡면을 갖고, 제3 더미면(DS3)은 Y축 방향(Y)에 평행한 평면을 가질 수 있다. 즉, 제2 더미 렌즈(DLN2)는 볼록 렌즈로 정의될 수 있다.
서로 마주보는 제2 더미면(DS2)과 제3 더미면(DS3)은 서로 평행한 평면을 가질 수 있다. 서로 반대하는 제1 더미면(DS1)과 제4 더미면(DS4)은 서로 반대하는 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
제1 레이저 빔(L1)은 빔 확장부(B-EXP)에 제공되어 확장되고, 빔 확장부(B-EXP)에서 확장된 제2 레이저 빔(L2)은 제1 더미 렌즈(DLN1)에 제공될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)은 보정된 폭을 유지하고, 제1 더미 렌즈(DLN1) 및 제2 더미 렌즈(DLN2)를 통과하여 빔 분할부(B-HOM)에 제공될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)은 정상 조사 부분(NPT)에 제공될 수 있다.
X축에 대해 제1 각도(θ1)로 진행하는 제1 레이저 빔(LB1)은 빔 확장부(B-EXP)에서 확장되고, 확장된 제2 레이저 빔(LB2)은 제1 더미 렌즈(DLN1)로 제공될 수 있다. 제2 레이저 빔(LB2)은 제1 더미 렌즈(DLN1)에 의해 집광된 후 확장되어 제2 더미 렌즈(DLN2)에 제공될 수 있다. 제2 레이저 빔(LB2)은 제2 더미 렌즈(DLN2)에서 굴절되어 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)에 조사될 수 있다.
레이저 빔 생성부(LAR)는 제1 렌즈(LN1)와 제1 초점 거리(FL1)만큼 이격되고, 제1 더미 렌즈(DLN1)는 제2 렌즈(LN2)로부터 제2 초점 거리(FL2)와 제3 초점 거리(FL3)를 더한 거리 만큼 이격되고, 제2 더미 렌즈(DLN2)는 제1 더미 렌즈(DLN1)로부터 제3 초점 거리(FL3)와 제4 초점 거리(FL4)를 더한 거리 만큼 서로 이격되고, 그리고, 빔 분할부(B-HOM)가 제2 더미 렌즈(DLN2)와 제4 초점 거리(FL4)만큼 이격될 때, 제2 레이저 빔(LB2)이 입광면(LIS)의 정상 조사 부분(NPT)으로 제공될 수 있다.
도 11은 레이저 빔 발생기에서 입사되는 레이저 빔의 각도와 빔 분할부로 입사되는 레이저 빔의 각도의 관계를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 제1 레이저 빔(LB1)은 X축 방향(X)(또는 광축(LX))과 제1 각도(θ1)를 이루고 진행할 수 있다. 따라서, 제1 레이저 빔(LB1)의 입사각은 제1 각도(θ1)일 수 있다. 제1 레이저 빔(LB1)은 제1 렌즈(LN1)를 통과하여 제1 초점(FC1)을 지날 수 있다. 제1 레이저 빔(LB1)은 제1 초점(FC1)을 지나 제2 렌즈(LN2)로 제공될 수 있다.
제2 렌즈(LN2)를 통과한 제2 레이저 빔(LB2)은 X축 방향(X)과 제2 각도(θ2)를 이루고 진행할 수 있다. 따라서 빔 분할부(B-HOM)의 입광면(LIS)으로 향하는 제2 레이저 빔(LB2)의 입사각은 제2 각도(θ2)일 수 있다.
제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)의 관계는 다음 수학식으로 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00004
수학식 1에서 FL1은 제1 렌즈(LN1)의 제1 초점 거리(FL1)이고, FL2는 제2 렌즈(LN2)의 제2 초점 거리(FL2)이고, θ1은 제1 레이저 빔(LB1)의 입사각이고, θ2는 제2 레이저 빔(LB2)의 입사각이다.
제1 레이저 빔(LB1)의 입사각과 제2 레이저 빔(LB2)의 입사각은 제1 초점 거리(FL1) 및 제2 초점 거리(FL2)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 초점 거리(FL1) 대비 제2 초점 거리(FL2)가 커질수록 제2 각도(θ2)가 작아질 수 있다. 즉, 제2 초점 거리(FL2)가 커질수록 X축 방향(X)에 대한 제2 레이저 빔(LB2)의 입사각이 작아지므로, 제2 레이저 빔(LB2)은 X축 방향(X)에 대해 보다 더 평행하게 진행할 수 있다.
도 12 는 레이저 조사 장치를 이용하여 제조될 수 있는 표시 패널의 평면도이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 주사 구동부(SDV)(scan driver), 데이터 구동부(DDV)(data driver), 및 발광 구동부(EDV)(emission driver)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 장변들 및 제2 방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 표시 패널(DP)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수 개의 화소들(PX), 복수 개의 주사 라인들(SL1~SLm), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn), 복수 개의 발광 라인들(EL1~ELm), 제1 및 제2 제어 라인들(CSL1, CSL2), 제1 및 제2 전원 라인들(PL1, PL2), 연결 라인들(CNL), 및 복수 개의 패드들(PD)을 포함할 수 있다. m 및 n은 자연수이다.
화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)는 표시 패널(DP)의 장변들에 각각 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 집적 회로 칩 형태로 제작되어 표시 패널(DP)의 단변들 중 어느 하나의 단변(예를 들어, 표시 패널(DP)의 하단) 에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
주사 라인들(SL1~SLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 주사 구동부(SDV)에 연결될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 화소들(PX) 및 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 발광 라인들(EL1~ELm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 발광 구동부(EDV)에 연결될 수 있다.
제1 전원 라인(PL1)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 제1 전원 라인(PL1)은 표시 영역(DA)과 발광 구동부(EDV) 사이에 배치될 수 있다. 연결 라인들(CNL)은 표시 영역(DA)에 배치되어 제2 방향(DR2)으로 연장하고 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 연결 라인들(CNL)은 제1 전원 라인(PL1) 및 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압이 서로 연결된 제1 전원 라인(PL1) 및 연결 라인들(CNL)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
제2 전원 라인(PL2)은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 제2 전원 라인(PL2)은 표시 패널(DP)의 장변들 및 데이터 구동부(DDV)가 배치되지 않은 표시 패널(DP)의 다른 하나의 단변을 따라 연장할 수 있다. 제2 전원 라인(PL2)은 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)보다 외곽에 배치될 수 있다. 도시하지 않았으나, 제2 전원 라인(PL2)은 표시 영역(DA)을 향해 연장되어 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전압이 제2 전원 라인(PL2)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
제1 제어 라인(CSL1)은 주사 구동부(SDV)에 연결되고, 평면상에서 봤을 때, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 제2 제어 라인(CSL2)은 발광 구동부(EDV)에 연결되고, 평면상에서 봤을 때, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 제1 제어 라인(CSL1) 및 제2 제어 라인(CSL2) 사이에 배치될 수 있다.
패드들(PD)은 데이터 구동부(DDV)보다 표시 패널(DP)의 하단에 인접하게 배치될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 데이터 구동부(DDV)에 연결되고, 데이터 구동부(DDV)는 데이터 라인들(DL1~DLn)에 대응하는 패드들(PD)에 연결될 수 있다. 제1 전원 라인(PL1), 제2 전원 라인(PL2), 제1 제어 라인(CSL1), 및 제2 제어 라인(CSL2)은 대응하는 패드들(PD)에 연결될 수 있다.
도시하지 않았으나, 표시 장치(DD)는 주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 및 발광 구동부(EDV)의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러 및 제1 및 제2 전압들을 생성하기 위한 전압 생성부를 더 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러 및 전압 생성부는 인쇄 회로 기판을 통해 대응하는 패드들(PD)에 연결될 수 있다.
주사 구동부(SDV)는 복수 개의 주사 신호들을 생성하고, 주사 신호들은 주사 라인들(SL1~SLm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 복수 개의 데이터 전압들을 생성하고, 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 발광 구동부(EDV)는 복수 개의 발광 신호들을 생성하고, 발광 신호들은 발광 라인들(EL1~ELm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
화소들(PX)은 주사 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 발광 신호들에 응답하여 데이터 전압들에 대응하는 휘도의 광을 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다. 화소들(PX)의 발광 시간은 발광 신호들에 의해 제어될 수 있다.
도 13 은 도 12 에 도시된 어느 한 화소의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 화소(PX)는 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(AE), 제2 전극(CE), 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로 하나의 트랜지스터(TR)가 도시되었으나, 실질적으로, 화소(PX)는 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 복수 개의 트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 화소들(PX) 각각에 대응하는 발광 영역(PA) 및 발광 영역(PA) 주변의 비발광 영역(NPA)을 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 발광 영역(PA)에 배치될 수 있다.
기판(SUB) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 반도체층에 의해 형성될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 레이저 조사 장치(LID)에 의해 폴리 실리콘을 포함하는 반도체 패턴이 기판(SUB) 상에 형성될 수 있다.
반도체 패턴은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. 도핑 여부에 따라 반도체 패턴의 전기적 성질이 달라질 수 있다. 반도체 패턴은 고 도핑 영역과 저 도핑 영역을 포함할 수 있다. 고 도핑 영역의 전도성은 저 도핑 영역보다 크고, 실질적으로 트랜지스터(TR)의 소스 및 드레인 역할을 할 수 있다. 저 도핑 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다.
트랜지스터(TR)의 소스(S), 액티브(A), 및 드레인(D)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 반도체 패턴 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트(G)가 배치될 수 있다. 게이트(G) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다.
트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED) 사이에 연결 전극(CNE)이 배치될 수 있다. 연결 전극(CNE)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치된 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(INS3) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 절연층들(INS1~INS3)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 드레인(D)에 연결될 수 있다. 제4 절연층(INS4)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4)상에 제5 절연층(INS5)이 배치될 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 연결될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2) 상에 제6 절연층(INS6)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 내지 제6 절연층(INS6)은 무기층 또는 유기층일 수 있다.
제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)이 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다. 제1 전극(AE) 및 제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의될 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 제1 전극(AE) 및 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 발광 영역(PA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PX_OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다.
전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 및 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 발광 영역(PA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.
제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들(PX)에 공통으로 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치될 수 있다.
제1 전압이 트랜지스터(TR)를 통해 제1 전극(AE)에 인가되고, 제2 전압이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층(EML)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 소자(OLED)가 발광할 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.
LID: 레이저 조사 장치 LAR: 레이저 빔 생성부
B-EXP: 빔 확장부 B-HOM: 빔 분할부
B-CN: 빔 집광부 L1: 제1 레이저 빔
SUB: 기판 STG: 스테이지
LN1: 제1 렌즈 LN2: 제2 렌즈
FL1: 제1 초점 거리 FL2: 제2 초점 거리

Claims (19)

  1. 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성부;
    상기 제1 레이저 빔을 확장시켜 제2 레이저 빔으로 출력하는 빔 확장부;
    상기 제2 레이저 빔을 복수 개의 제3 레이저 빔들로 분할하여 출력하는 빔 분할부; 및
    상기 복수 개의 제3 레이저 빔들을 집광하여 출력하는 빔 집광부를 포함하고,
    상기 빔 확장부는,
    제1 초점 거리를 갖는 제1 렌즈; 및
    제2 초점 거리를 갖는 제2 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 상기 레이저 빔 생성부와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되고,
    상기 레이저 빔 생성부는 상기 제1 렌즈와 제1 초점 거리만큼 이격된 레이저 조사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 분할부는 상기 제2 렌즈와 상기 제2 초점 거리만큼 이격된 레이저 조사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 빔은 상기 제1 렌즈를 통해 상기 제2 렌즈에 제공되고, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 통해 확장되어 상기 제2 렌즈에서 상기 제2 레이저 빔으로 출광되는 레이저 조사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 생성부, 상기 빔 확장부, 상기 빔 분할부, 및 상기 빔 집광부는 상기 제1 및 제2 렌즈들의 광축에 평행한 X축 방향으로 배치되는 레이저 조사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 X축 방향으로 상기 제2 초점 거리는 상기 제1 초점 거리보다 큰 레이저 조사 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 X축 방향에 수직한 Y축 방향으로 상기 제2 레이저 빔의 폭은 상기 제1 레이저 빔의 폭보다 큰 레이저 조사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 Y축 방향을 기준으로 상기 제2 렌즈의 폭은 상기 제1 렌즈의 폭보다 큰 레이저 조사 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 X축 방향을 기준으로, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이의 거리는 상기 제1 초점 거리, 상기 제2 초점 거리, 및 제1 거리를 서로 더한 값으로 정의되는 레이저 조사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 0보다 크거나 같은 레이저 조사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 상기 레이저 빔 생성부로부터 출력되는 상기 제1 레이저 빔이 상기 X축 방향에 대해 발산되는 각도에 기초하여 정의되는 레이저 조사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 생성부로부터 출력되는 상기 제1 레이저 빔이 상기 X축 방향에 대해 발산되는 각도가 커질수록 상기 제1 거리는 커지는 레이저 조사 장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는,
    상기 레이저 빔 생성부와 마주보는 제1 면; 및
    상기 제2 렌즈와 마주보는 제2 면을 포함하고,
    상기 제2 렌즈는,
    상기 제2 면과 마주보는 제3 면; 및
    상기 빔 분할부와 마주보는 제4 면을 포함하고,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
    상기 제3 면 및 상기 제4 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제3 면 및 상기 제4 면 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖는 레이저 조사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 빔 분할부는,
    상기 제2 렌즈와 마주보는 복수 개의 제3 렌즈들; 및
    상기 제3 렌즈들과 상기 빔 집광부 사이에 배치된 복수 개의 제4 렌즈들을 포함하고,
    상기 제3 렌즈들은,
    상기 제2 렌즈와 마주보는 제5 면들; 및
    상기 제4 렌즈들과 마주보는 제6 면을 포함하고,
    상기 제4 렌즈들은,
    상기 제3 렌즈들과 마주보는 제7 면; 및
    상기 빔 집광부와 마주보는 제8 면들을 포함하고,
    상기 제5 면들 및 상기 제6 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제5 면들 및 상기 제6 면 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖고,
    상기 제7 면 및 상기 제8 면들 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제7 면 및 상기 제8 면들 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖는 레이저 조사 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 빔 집광부는 상기 제4 렌즈들과 마주보는 제9 면; 및
    상기 제9 면에 반대하는 제10 면을 포함하고,
    상기 제9 면 및 상기 제10 면 중 어느 하나의 면은 평면 또는 곡면을 갖고, 상기 제9 면 및 상기 제10 면 중 다른 하나의 면은 곡면을 갖는 레이저 조사 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되고 제3 초점 거리를 갖는 제1 더미 렌즈를 더 포함하고,
    상기 제2 렌즈와 상기 제1 더미 렌즈 사이의 거리는 상기 X축 방향으로 상기 제2 초점 거리와 상기 제3 초점 거리를 더한 값으로 정의되는 레이저 조사 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 더미 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되고 제4 초점 거리를 갖는 제2 더미 렌즈를 더 포함하고,
    상기 제1 더미 렌즈와 상기 제2 더미 렌즈 사이의 거리는 상기 X축 방향으로 상기 제3 초점 거리와 상기 제4 초점 거리를 더한 값으로 정의되는 레이저 조사 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 빔 분할부는 상기 제2 더미 렌즈와 상기 제4 초점 거리만큼 이격된 레이저 조사 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 발생기에서 생성되는 상기 제1 레이저 빔은 X축 방향과 제1 각도를 갖고 입사되고,
    상기 빔 분할부로 입사되는 상기 제 2 레이저 빔은 X축 방향과 제2 각도를 갖고 입사되고,
    상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 관계는 다음 수학식으로 결정되고,
    Figure pat00005

    상기 수학식에서 상기 FL1은 상기 제1 렌즈의 상기 제1 초점 거리이고,
    상기 θ1은 상기 제1 각도이고, 상기 FL2는 상기 제2 초점 거리이고,
    상기 θ2는 상기 제2 각도인 레이저 조사 장치.
  19. 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성부;
    상기 제1 레이저 빔을 확장시켜 제2 레이저 빔으로 출력하는 빔 확장부;
    상기 제2 레이저 빔을 복수 개의 제3 레이저 빔들로 분할하여 출력하는 빔 분할부; 및
    상기 복수 개의 제3 레이저 빔들을 집광하여 출력하는 빔 집광부를 포함하고,
    상기 빔 확장부는,
    제1 초점 거리를 갖는 제1 렌즈; 및
    상기 제1 초점 거리보다 큰 제2 초점 거리를 갖는 제2 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 상기 레이저 빔 생성부와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 빔 분할부 사이에 배치되고,
    상기 레이저 빔 생성부는 상기 제1 렌즈와 제1 초점 거리만큼 이격되고, 상기 빔 분할부는 상기 제2 렌즈와 상기 제2 초점 거리만큼 이격된 레이저 조사 장치.

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