KR102246721B1 - Laser crystallization apparatus - Google Patents
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Abstract
기판 상에 형성된 반도체층을 레이저를 이용하여 결정화하는 레이저 결정화 장치에 있어서, 기판이 안착되며, 상기 기판을 일방향으로 이동시키는 스테이지, 상기 기판 상에 배치되며, 상기 기판의 반도체층에 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공부 및 상기 기판 상에 배치되고, 기판 진행 방향에 대하여 상기 레이저 가공부 보다 앞쪽에 배치되는 집진부를 포함하는 레이저 결정화 장치를 제공한다.In a laser crystallization apparatus for crystallizing a semiconductor layer formed on a substrate using a laser, a stage on which a substrate is mounted and moving the substrate in one direction, disposed on the substrate, and irradiating a laser beam to the semiconductor layer of the substrate It provides a laser crystallization apparatus including a laser processing unit and a dust collecting unit disposed on the substrate and disposed in front of the laser processing unit with respect to the substrate traveling direction.
Description
본 발명은 레이저 결정화 장치에 관한 것으로, 레이저 결정화 공정 시 발생하는 파티클을 줄일 수 있는 레이저 결정화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser crystallization apparatus, and to a laser crystallization apparatus capable of reducing particles generated during a laser crystallization process.
유기 발광 표시 장치는 전자와 정공이 유기 물질 내에서 결합하여 스스로 빛을 발하는 현상을 이용하는 것으로, 구동 방법에 따라 수동 매트릭스(Passive Matrix) 유기 발광 표시 장치와 능동 매트릭스(Active Matrix) 유기 발광 표시 장치로 구분될 수 있다. 능동 매트릭스 유기 발광 표시 장치는 각각의 화소 내부에 박막 트랜지스터와 같은 스위치 소자를 구비하여 각 화소의 발광을 제어한다.The organic light emitting display device uses a phenomenon in which electrons and holes are combined in an organic material to emit light by itself. According to a driving method, a passive matrix organic light emitting display device and an active matrix organic light emitting display device are used. Can be distinguished. The active matrix organic light emitting display device includes a switch element such as a thin film transistor inside each pixel to control light emission of each pixel.
박막 트랜지스터는 반도체층의 종류에 따라 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 및 다결정 실리콘 박막 트랜지스터로 구분된다. 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous silicon TFT: a-Si TFT)의 전하 이동도는 1㎠/Vs 이하인 반면, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(polycrystalline silicon TFT: poly-Si TFT)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 전하 이동도(100㎠/Vs)가 크고, 광감응성도 우수하여 널리 사용된다.Thin film transistors are classified into amorphous silicon thin film transistors and polycrystalline silicon thin film transistors according to the type of semiconductor layer. The charge mobility of amorphous silicon TFT (a-Si TFT) is less than 1cm2/Vs, while the charge mobility of polycrystalline silicon TFT (poly-Si TFT) is less than that of amorphous silicon thin film transistor. (100㎠/Vs) is large, and it is widely used because it has excellent light sensitivity.
다결정 실리콘은 다결정 실리콘을 직접 증착하는 방법 및 비정질 실리콘을 증착한 후 이를 결정화하는 방법으로 제작할 수 있다.Polycrystalline silicon can be produced by directly depositing polycrystalline silicon or by depositing amorphous silicon and then crystallizing it.
다결정 실리콘을 직접 증착하는 방법은 열화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition: CVD), Photo CVD, HR(hydrogen radical) CVD, ECR(electron cyclotron resonance) CVD, PE(Plasma Enhanced) CVD 및 LP(Low Pressure) CVD 등의 방법이 있다.The direct deposition of polycrystalline silicon is chemical vapor deposition (CVD), photo CVD, hydrogen radical (HR) CVD, electron cyclotron resonance (ECR) CVD, plasma enhanced (PE) CVD, and low pressure (LP) CVD. There are methods such as.
비정질 실리콘을 증착한 후 결정화하는 방법은 고출력 펄스 레이저인 엑시머 레이저를 순간적으로 조사하여 열을 가함으로써 비정질 실리콘을 결정화하는 엑시머 레이저 어닐링(Excimer Laser Annealing, ELA)법, 반응로(furnace) 속에서 노(爐) 가열법을 이용하여 비정질 실리콘을 결정화하는 고상 결정화(Solid Phase Crystallization, SPC)법, 비정질 실리콘막 상에 금속을 선택적으로 증착한 후 전기장을 인가하여 금속을 씨드(seed)로 하여 결정화가 일어나도록 유도하는 금속 유도 결정화(Metal Induced Crystallization, MIC)법 및 완전 멜팅 영역대의 에너지를 사용하는 순차적 측면 고상화(Sequential Lateral Solidification, SLS)법 등의 방법이 있다.The method of crystallization after depositing amorphous silicon is an excimer laser annealing (ELA) method in which amorphous silicon is crystallized by applying heat by instantaneously irradiating an excimer laser, a high-power pulse laser, and a furnace in a furnace. (爐) A solid phase crystallization (SPC) method in which amorphous silicon is crystallized using a heating method. After selectively depositing a metal on the amorphous silicon film, an electric field is applied to the metal as a seed. There are methods such as Metal Induced Crystallization (MIC) method that induces to occur, and Sequential Lateral Solidification (SLS) method using energy in the complete melting region.
이중 엑시머 레이저 어닐링은 300~800Å 정도의 두꺼운 두께의 실리콘막을 용융시키기 위해 단파장(λ=0.3㎛)의 강한 에너지를 펄스 형태로 투과시키기 때문에 빠른 속도의 결정화가 가능하고, 결정성이 뛰어나 소자의 이동도가 향상됨으로써 소자의 동작 특성이 좋기 때문에 널리 이용된다.Double excimer laser annealing allows high speed crystallization because it transmits strong energy of a short wavelength (λ=0.3㎛) in the form of pulses to melt a thick silicon film of about 300 to 800Å, and has excellent crystallinity. As the degree is improved, it is widely used because the operating characteristics of the device are good.
한편, 비정질 실리콘을 결정화하는 공정 시 공정 챔버 내의 부유성 파티클이 기판 상에 흡착되어 화소 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 비정질 실리콘을 결정화하는 공정 시 공정 챔버 내에 발생하는 분진을 최소화하여야 한다.Meanwhile, during a process of crystallizing amorphous silicon, floating particles in the process chamber may be adsorbed onto the substrate, resulting in pixel defects. Therefore, it is necessary to minimize dust generated in the process chamber during the process of crystallizing amorphous silicon.
이에 본 발명에서는 레이저 결정화 공정 시 발생할 수 있는 파티클을 줄일 수 있는 레이저 결정화 장치를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser crystallization apparatus capable of reducing particles that may occur during a laser crystallization process.
기판 상에 형성된 반도체층을 레이저를 이용하여 결정화하는 레이저 결정화 장치에 있어서, 기판이 안착되며, 상기 기판을 일방향으로 이동시키는 스테이지, 상기 기판 상에 배치되며, 상기 기판의 반도체층에 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공부 및 상기 기판 상에 배치되고, 기판 진행 방향에 대하여 상기 레이저 가공부 보다 앞쪽에 배치되는 집진부를 포함하는 레이저 결정화 장치를 제공한다.In a laser crystallization apparatus for crystallizing a semiconductor layer formed on a substrate using a laser, a stage on which a substrate is mounted and moving the substrate in one direction, disposed on the substrate, and irradiating a laser beam to the semiconductor layer of the substrate It provides a laser crystallization apparatus including a laser processing unit and a dust collecting unit disposed on the substrate and disposed in front of the laser processing unit with respect to the substrate traveling direction.
상기 레이저 가공부와 상기 집진부 사이의 거리는 50mm 이상 내지 500mm 이하일 수 있다.The distance between the laser processing unit and the dust collecting unit may be 50mm or more and 500mm or less.
상기 기판과 상기 집진부 사이의 거리는 1mm 이상 내지 10mm 이하일 수 있다.A distance between the substrate and the dust collecting part may be 1 mm or more to 10 mm or less.
상기 집진부는 기판 진행 방향에 수직한 법선을 기준으로 각도 조절이 가능하다.The angle of the dust collecting unit may be adjusted based on a normal line perpendicular to the substrate traveling direction.
상기 집진부는 기판 진행 방향에 수직한 법선을 기준으로 5도 이상 내지 45도 이하로 기울어져 배치될 수 있다.The dust collecting unit may be disposed at an angle of 5 degrees or more to 45 degrees or less based on a normal line perpendicular to the substrate traveling direction.
상기 집진부는 기판 상에 고압의 가스를 분사하는 가스 분사부, 상기 가스 분사부 양측 또는 일측에 배치되며, 상기 가스 분사부에서 분사된 가스와 기판 상의 파티클을 흡입하는 가스 배출부 및 상기 가스 배출부의 일측에 구비된 초음파 생성부를 포함할 수 있다.The dust collecting unit is a gas injection unit for injecting a high-pressure gas onto a substrate, a gas discharge unit disposed on both sides or one side of the gas injection unit, and a gas discharge unit for sucking the gas injected from the gas injection unit and particles on the substrate, and It may include an ultrasonic generator provided on one side.
상기 가스 분사부는 상기 기판 진행 방향에 수직한 법선을 기준으로 각도 조절이 가능하다.The gas injection unit may adjust an angle based on a normal line perpendicular to the moving direction of the substrate.
상기 가스 분사부는 상기 기판 진행 방향에 수직한 법선을 기준으로 5도 이상 내지 45도 이하로 기울어져 배치될 수 있다.The gas injection unit may be disposed to be inclined at 5 degrees or more to 45 degrees or less based on a normal perpendicular to the substrate traveling direction.
본 발명에 따른 레이저 결정화 장치는 레이저 가공부 앞쪽에 집진부를 배치함으로써, 레이저 결정화 공정 시 발생하는 파티클로 인한 불량을 최소화할 수 있다.The laser crystallization apparatus according to the present invention may minimize defects due to particles generated during the laser crystallization process by arranging the dust collecting unit in front of the laser processing unit.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 집진부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 집진부를 나타낸 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 집진부를 이용하여 파티클을 제거하는 모습을 나타낸 시뮬레이션도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a dust collecting unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a laser crystallization apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a dust collecting unit according to another embodiment of the present invention.
5A to 5C are simulation diagrams showing a state in which particles are removed using a dust collecting unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously changed and implemented in various forms, and only specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in the text centering on them. However, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments, and all changes, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention should be understood to be included in the scope of the present invention.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is electrically connected with another element interposed therebetween. In addition, when a part includes a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In the present specification, terms such as first, second, and third may be used to describe various components, but these components are not limited by the terms. The terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second or third component, and similarly, a second or third component may be alternately named.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals denote the same or similar components throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 기판(10)이 놓여지는 스테이지(100), 스테이지 상에 배치된 기판(10)에 레이저를 조사하기 위한 레이저 가공부(200) 및 기판(10) 상에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 집진부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
도 1에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 공정 챔버 내에 배치될 수 있다. 공정 챔버는 외부로부터 레이저 결정화 장치를 물리적으로 분리하고, 밀폐시킬 수 있다. 공정 챔버는 내부의 부유성 파티클을 외부로 배출하기 위한 복수개의 배기구를 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention may be disposed in a process chamber. The process chamber can physically separate and seal the laser crystallization device from the outside. The process chamber may include a plurality of exhaust ports for discharging the floating particles inside.
기판(10)은 LTPS(Low Temperature Poly-Si) 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 및 스테인리스 스틸(Stainless Using Steel; SUS) 기판 중 어느 하나일 수 있다. 기판(10) 상에 PECVD, LPCVD 또는 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법을 이용하여 비정질 실리콘을 증착하여 비정질 실리콘막(20)을 형성한다. 비정질 실리콘막(20)은 레이저 가공부(200)에서 조사되는 레이저 빔에 의해 다결정 실리콘으로 결정화(crystallization)될 수 있다.The
비정질 실리콘막(20)이 형성된 기판(10)은 스테이지(100) 상에 놓여질 수 있다. 이하 본 명세서에서, 기판(10)은 비정질 실리콘막(20)이 형성된 기판(10)을 말한다. 스테이지(100)는 기판(10)을 고정하기 위한 진공척(vacuum chuck)일 수 있다.The
스테이지(100)는 스테이지(100) 상에 고정된 기판(10)을 일방향으로 이동시킬 수 있다. 도 1에 도시되진 않았지만, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 스테이지(100)를 이송시키기 위한 이송 수단(미도시)를 포함할 수 있다. 스테이지(100)는 이송 수단(미도시)에 의해 레이저 가공부(200)에서 조사되는 레이저 빔이 기판(10) 상의 일정한 영역에 조사되도록 이동될 수 있다.The
레이저 가공부(200)는 레이저 빔(LB)을 발생하는 레이저 발생부(210), 레이저 발생부(210)에서 발생된 레이저 빔(LB)를 가공하는 광학계(220) 및 탈산소 모듈(230)을 포함한다.The
레이저 발생부(210)는 비정질 실리콘 박막의 결정화에 사용되는 레이저 빔(LB)을 발생한다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 레이저 발생부(210)는 펄스 레이저인 엑시머 레이저(excimer laser)빔을 발생한다.The
광학계(220)는 레이저 발생부(210)에서 발생된 레이저 빔(LB)의 에너지 크기를 조절하는 어테뉴에이터(미도시), 레이저 발생부(210)를 통해 방출된 레이저 빔(LB)을 집속시키는 집속렌즈(미도시)와, 상기 집속렌즈를 통과한 레이저 빔(LB)을 일정한 비율로 축소하는 축소렌즈(미도시) 등을 포함할 수 있다.The
이외에도 광학계는 레이저 발생부(210)에서 발생된 레이저의 경로를 조절하는 각종 미러, 교정 렌즈, 집광 렌즈, 빔블레이드 및 어닐 윈도우(anneal window) 등을 포함할 수 있다.In addition, the optical system may include various mirrors, corrective lenses, condensing lenses, beam blades, and anneal windows that control the path of the laser generated by the
탈산소 모듈(oxygen partial degassing module, OPDM) (230)은 레이저 결정화 공정 시 기판(10)이 산소에 노출되지 않도록 레이저 빔(LB)이 조사되는 기판(10)에 비활성 기체를 불어 넣어 그 부위에 산소를 없애는 기능을 한다.The oxygen partial degassing module (OPDM) 230 blows an inert gas onto the
비정질 실리콘을 결정화시키는 공정은 대부분 열처리가 수반되기 때문에 챔버 내의 산소가 비정질 실리콘과 결합하여 실리콘 산화물이 형성될 수 있다. 따라서, 탈산소 모듈(230)을 이용하여 레이저 결정화 공정 시 기판(10)이 산소에 노출되지 않도록 레이저가 조사되는 부위에 비활성 기체를 불어 넣음으로써 비정질 실리콘의 산화를 막을 수 있다.Since the process of crystallizing amorphous silicon mostly involves heat treatment, oxygen in the chamber may be combined with the amorphous silicon to form silicon oxide. Accordingly, the oxidation of amorphous silicon can be prevented by blowing an inert gas into a region to which the laser is irradiated so that the
집진부(300)는 기판 진행 방향을 기준으로 레이저 가공부(200)보다 앞쪽에 배치될 수 있다. 집진부(300)는 레이저 가공부(200) 앞쪽에서 레이저가 조사될 기판(10) 영역에 존재하는 파티클을 제거할 수 있다.The
집진부(300)는 레이저 가공부(200)와 50mm 이상 내지 500mm 이하의 거리(L1)를 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 집진부(300)는 기판(10)과 1mm 이상 내지 10mm 이하의 거리(L2)를 갖도록 배치될 수 있다. 이하에서 도면을 참조하여 집진부(300)의 자세한 구성을 설명하도록 한다.The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치의 집진부를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a dust collecting part of a laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 집진부(300)는 기판(10)에 질소(N2) 기체를 분사하는 가스 분사부(310), 가스 분사부(310) 양 측면에 배치되며, 가스 분사부(310)에서 분사된 가스와 주변의 대기를 흡입하여 진공을 형성하는 가스 배출부(320) 및 가스 배출부(320)의 일측에 배치되는 초음파 생성부(330)를 포함한다.2, the
가스 분사부(310)는 내부에 슬릿 형태의 가스 주입홀(301) 및 가스 분사홀(302)이 구비된 격벽 형태로 구성될 수 있다. 슬릿의 폭은 50mm 이하일 수 있다.The
도 2에서 가스 분사부(310)는 질소(N2) 기체를 분사하는 것으로 도시되어 있으나, 가스 분사부(310)는 질소 기체 이외에 산소 등 다른 기체 또는 이들의 혼합 기체를 분사할 수도 있다. 또한, 도 2에서 가스 주입홀(301)이 2개인 것으로 도시되었으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 가스 분사부(310)는 기판(10)에 대하여 수직한 법선을 기준으로 일정한 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 후술하도록 한다.In FIG. 2, the
가스 배출부(320)는 내부에 슬릿 형태의 가스 배출홀(303)이 구비된 격벽 형태로 구성될 수 있다. 도2에서 가스 배출부(320)는 가스 분사부(310)의 양 측부에 구비되는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 가스 배출부(320)는 가스 배출홀(303)을 통하여 가스 분사부(310)에서 분사된 가스 및 기판(10) 상에 존재하는 파티클 등을 흡입하여 외부로 배출할 수 있다.The
초음파 생성부(330)는 기판(10)과 집진부(300) 사이에 존재하는 1.6㎛ 이하의 미세 파티클을 제거하기 위한 것이다. 즉, 초음파 생성부(330)는 기판(10)과 집진부(300) 사이의 공기층에 의해 에어 나이프 효과가 발생하지 않을 수 있는데 이를 방지하기 위한 것이다. 초음파 생성부(330)는 초음파를 발생하여 기판(10)과 집진부(300) 사이의 공기층을 파괴함으로써, 미세 파티클까지 제거할 수 있도록 한다.The
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 본 발명의 다른 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 대한 설명 가운데 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.3 is a schematic cross-sectional view of a laser crystallization apparatus according to another embodiment of the present invention. In the description of the laser crystallization apparatus according to another embodiment of the present invention, a description of the laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention will be omitted.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 기판(10)이 놓여지는 스테이지(100), 스테이지 상에 배치된 기판(10)에 레이저를 조사하기 위한 레이저 가공부(200) 및 기판(10) 상에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 집진부(300)를 포함한다.The laser crystallization apparatus according to another embodiment of the present invention includes a
도 3을 참조하면, 집진부(300)는 기판 진행 방향에 수직한 법선(n)을 기준으로 일정한 각도(θ1)로 기울어져 배치될 수 있다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이 기판 진행 방향과 반대 방향으로 일정한 각도(θ1)를 가지고 기울어져 배치될 수 있다. 집진부(300)가 기울어져 배치되는 각도(θ1)는 5도 이상 내지 45도 이하의 범위를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3, the
본 발명의 다른 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 기판 진행 방향을 기준으로 레이저 가공부(200)보다 앞쪽에 배치되는 집진부(300)가 기판 진행 방향과 반대 방향으로 일정한 각도를 가지고 기울어져 배치됨으로써, 집진 효율을 높일 수 있다. 또한, 집진부(300)에서 분사되는 질소(N2) 기체로 인해 기판(10)에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In the laser crystallization apparatus according to another embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 집진부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 본 발명의 다른 일실시예에 따른 집진부에 대한 설명 가운데 본 발명의 일실시예에 따른 집진부에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.4 is a schematic cross-sectional view of a dust collecting unit according to another embodiment of the present invention. Among the descriptions of the dust collection unit according to another embodiment of the present invention, a description of the dust collection unit according to the present invention will be omitted.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 집진부(300)는 기판(10)에 질소(N2) 기체를 분사하는 가스 분사부(310), 가스 분사부(310) 양 측면에 배치되며, 가스 분사부(310)에서 분사된 가스와 주변의 대기를 흡입하여 진공을 형성하는 가스 배출부(320) 및 가스 배출부(320)의 일측에 배치되는 초음파 생성부(330)를 포함한다.The
도 4를 참조하면, 가스 분사부(310)는 기판 진행 방향에 수직한 법선(n)을 기준으로 일정한 각도(θ2)로 기울어져 배치될 수 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이 기판 진행 방향과 반대 방향으로 일정한 각도(θ2)를 가지고 기울어져 배치될 수 있다. 가스 분사부(310)가 기울어져 배치되는 각도(θ2)는 5도 이상 내지 45도 이하의 범위를 가질 수 있다.Referring to FIG. 4, the
본 발명의 다른 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치는 가스 분사부(310)가 기판 진행 방향과 반대 방향으로 일정한 각도를 가지고 기울어져 배치됨으로써, 집진 효율을 높일 수 있다. 또한, 가스 분사부(310)에서 분사되는 질소(N2) 기체로 인해 기판(10)에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In the laser crystallization apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention, the
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 결정화 장치의 집진부를 이용하여 파티클을 제거하는 모습을 나타낸 시뮬레이션도이다.5A to 5C are simulation diagrams showing a state in which particles are removed using a dust collecting unit of a laser crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 5a 내지 도 5c는 기판(10) 상에 직경 2㎛ 파티클 100개, 3㎛ 파티클 100개, 4㎛ 파티클 100개 및 5㎛ 파티클 100개 총 400개의 파티클이 존재하는 경우, 가스 분사부(Blower)로 질소(N2) 기체가 2000SLM(Standard Liters per Minute)의 속도로 분사되고, 가스 분사부(Blower) 양 측면에 구비된 가스 배출부(Suction)로 1000SLM의 속도로 흡입되는 경우를 나타낸 시뮬레이션도이다.Specifically, FIGS. 5A to 5C show that when a total of 400 particles of 100 particles of 2 μm diameter, 100 particles of 3 μm, 100 particles of 4 μm and 100 particles of 5 μm exist on the
도 5a 내지 도 5c는 각각 파티클 제거 초기 이미지(도 5a), 파티클이 제거되는 이미지(도 5b) 및 파티클 제거가 완료된 이미지(도 5c)를 나타내고 있다.5A to 5C show an initial image of particle removal (FIG. 5A), an image from which particles are removed (FIG. 5B), and an image in which particle removal is completed (FIG. 5C), respectively.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 파티클 제거 초기 기판 상에 존재하던 파티클들이 가스 배출부(Suction)를 통하여 대부분 제거되는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일실시예에서와 같이 집진부의 각도를 조절하거나 가스 분사부의 각도를 조절함으로써 더 효율적으로 파티클을 제거할 수 있다.5A to 5C, it can be seen that most of the particles existing on the substrate at the initial stage of particle removal are removed through a gas discharge unit (Suction). In addition, particles can be more efficiently removed by adjusting the angle of the dust collecting unit or adjusting the angle of the gas injection unit as in another embodiment of the present invention.
이와 같이, 본 발명에 따른 레이저 결정화 장치는 파티클을 제거할 수 있는 집진부를 레이저 가공부 앞쪽에 배치함으로써, 레이저 결정화 공정 이전에 기판 상에 존재하는 파티클을 제거할 수 있다. 이 때, 집진부와 레이저 가공부 사이의 거리를 50mm 이상 내지 500mm 이하로 함으로써 파티클로 인하여 발생하는 결정화 불량을 줄일 수 있다.As described above, the laser crystallization apparatus according to the present invention may remove particles present on the substrate before the laser crystallization process by disposing a dust collecting unit capable of removing particles in front of the laser processing unit. In this case, by making the distance between the dust collecting unit and the laser processing unit 50mm or more and 500mm or less, crystallization defects caused by particles can be reduced.
또한, 집진부를 기판 진행 방향과 반대 방향으로 일정한 각도로 기울어져 배치함으로써 더 효율적으로 기판 상의 파티클을 제거할 수 있으며, 기판에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, particles on the substrate can be more efficiently removed by arranging the dust collecting unit at an angle opposite to the direction in which the substrate proceeds, and spots can be prevented from occurring on the substrate.
또한, 집진부의 가스 분사부를 기판 진행 방향과 반대 방향으로 일정한 각도로 기울여 배치함으로써 더 효율적으로 기판 상의 파티클을 제거할 수 있으며, 기판에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, particles on the substrate can be more efficiently removed by arranging the gas injection portion of the dust collecting unit at an angle opposite to the direction in which the substrate proceeds, and the occurrence of stains on the substrate can be prevented.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, exemplary embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that you can. Therefore, it should be understood that the exemplary embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.
100 : 스테이지
200 : 레이저 가공부
210 : 레이저 발생부
220 : 광학계
230 : 탈산소 모듈
300 : 집진부
310 : 가스 분사부
320 : 가스 배출부
330 : 초음파 발생부100: stage
200: laser processing unit
210: laser generator
220: optical system
230: deoxygenation module
300: dust collecting unit
310: gas injection unit
320: gas discharge unit
330: ultrasonic generator
Claims (8)
상기 스테이지 상에 배치되며, 상기 스테이지를 향해 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공부; 및
상기 스테이지 상에 배치되며 상기 레이저 가공부의 제 1 측면에 배치되는 집진부;를 포함하며,
상기 스테이지는 집진부로부터 레이저 가공부로 향하는 방향으로 이동하며,
상기 집진부는 상기 스테이지의 이동 방향에 수직한 법선을 기준으로 상기 스테이지의 이동 방향으로 기울어지며,
상기 집진부는
스테이지 상에 고압의 가스를 분사하는 가스 분사부;
상기 가스 분사부 양측 또는 일측에 배치되며, 상기 가스 분사부에서 분사된 가스와 파티클을 흡입하는 가스 배출부; 및
상기 가스 배출부의 일측에 구비된 초음파 생성부;를 포함하는 레이저 결정화 장치.A stage supporting the substrate and moving in one direction;
A laser processing unit disposed on the stage and irradiating a laser beam toward the stage; And
Includes; a dust collecting unit disposed on the stage and disposed on the first side of the laser processing unit,
The stage moves in a direction from the dust collecting unit toward the laser processing unit,
The dust collecting unit is inclined in the moving direction of the stage based on a normal line perpendicular to the moving direction of the stage,
The dust collecting unit
A gas injection unit for injecting a high-pressure gas onto the stage;
A gas discharge unit disposed on both sides or one side of the gas injection unit and suctioning gas and particles injected from the gas injection unit; And
Laser crystallization apparatus including; an ultrasonic generator provided on one side of the gas discharge unit.
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X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
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