KR102435765B1 - 레이저 결정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기와, 복수 개의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계와, 상기 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판과 상기 기판이 탑재되는 스테이지를 포함하는 챔버, 및 상기 광학계의 복수 개의 미러들 중 최종단에 위치하는 최종단 미러로 진행하는 레이저 빔의 위치에 따라 상기 최종단 미러의 위치를 변동시켜 상기 기판으로 진행되는 상기 레이저 빔의 경로를 일정하도록 보정하는 보정부를 포함한다.

Description

레이저 결정화 장치{LASER CRYSTALLING APPARATUS}
본 기재는 레이저 결정화 장치에 관한 것으로서, 엑시머 레이저(Excimer Laser)를 사용하여 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화하는 레이저 결정화 장치에 관한 것이다.
레이저 결정화 설비(laser crystalling apparatus) 장치는 에너지 소스를 발생시키는 레이저 발생기, 복수의 렌즈 및 미러(mirror)로 구성되고 레이저 빔을 원하는 크기로 균일하게 만들어주는 광학계, 및 광학계에서 나온 빔에 의해 기판이 결정화되는 공간인 챔버로 구성되어 있다.
그런데, 레이저 결정화 설비는 진동에 매우 취약하다. 빔 경로가 수 미터(m) 내지 수십 미터로 되기 때문에, 진동에 의해 빔 경로상의 렌즈가 미세하게 흔들려도 기판 상의 큰 떨림으로 나타난다. 또한, 펄스 빔을 수 마이크로미터(㎛) 또는 수십 마이크로미터 간격으로 일정 비율로 오버랩(overlap)시켜 스캔하기 때문에 진동에 의한 기판단의 빔 떨림은 주기적인 줄 얼룩으로 발현된다. 표시 장치의 고해상도화에 따라 진동에 기인한 줄 얼룩의 화상 발현 정도가 심해진다.
기존의 레이저 결정화 설비는 설비 하부에 진동 센서(sensor)를 장착하고 실시간으로 진동을 측정하여 기준치 이상의 진동값이 발생할 경우, 설비 가동을 중단시키고 진동 원인을 찾는 작업을 진행한다. 설비 내, 외 모두 진동이 감지될 경우, 진동이 의심되는 외부 진동 유발원을 하나씩 가동 중단하면서 원인을 파악하는 작업을 진행하고, 설비 내부에만 진동이 감지될 경우, 설비 내 진동 유발원을 가동 중단하거나 위치별로 인위적으로 진동을 가하여 진동이 증가하는 정도에 따라 그 위치를 가늠한다.
외부의 진동이 설비에 전달되지 않도록, 일반적으로 설비 바닥에 수동 댐퍼(passive damper) 또는 능동 격리체(active isolator)를 장착하나, 레이저 결정화 설비는 매우 미세한 진동에도 품질에 영향을 받는데다가, 예기치 않은 진동이 빈번히 발생하므로, 설비 바닥 및 설비 자체에 제진 설계를 하더라도 진동에 기인한 문제는 지속적으로 발생한다.
진동 원인 파악 작업에는 위치별, 시간대별 진동을 측정해야 하므로 수 내지 수십 일이 소요되며, 진동 원인을 제거하거나 제거하지 못하여 설비를 개조해야 할 경우 수십 일 내지 수 개월이 소요되므로, 이에 따른 설비 가동율 및 생산 손실(loss)이 극심하다. 또한, 진동 센서가 감지하지 못하는 미세 렌즈 진동에 의해 불량이 발생할 경우, 레이저 결정화 공정이 디스플레이 공정의 초입 공정이기 때문에 화상에서 불량이 파악되었을 때는 이미 엄청난 물량의 기판이 결정화 및 후속 공정이 진행된 상황이므로, 그 피해가 극심하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 레이저 결정화 장치에서 진동에 의해 렌즈가 영향을 받더라도 기판 상에서 진동에 기인한 줄 얼룩이 발생하지 않는 레이저 결정화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기와, 복수 개의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계와, 상기 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판과 상기 기판이 탑재되는 스테이지를 포함하는 챔버, 및 상기 광학계의 복수 개의 미러들 중 최종단에 위치하는 최종단 미러로 진행하는 레이저 빔의 위치에 따라 상기 최종단 미러의 위치를 변동시켜 상기 기판으로 진행되는 상기 레이저 빔의 경로를 일정하도록 보정하는 보정부를 포함한다.
상기 보정부는, 상기 광학계의 복수 개의 미러들 중 최종단에 위치하는 최종단 미러로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하는 제1 모니터링 부재와, 상기 제1 모니터링 부재에 의해 측정된 레이저 빔의 경로에 따라 사전에 계산된 위치로 상기 최종단 미러를 이동시키는 미러 구동부와, 상기 최종단 미러의 위치를 측정하는 변위 센서와, 상기 변위 센서에 의해 측정된 상기 최종단 미러의 위치와 측정되는 레이저 빔 위치에 따라 사전에 계산된 최종단 미러 위치를 비교하여 상기 미러 구동부에 의해 상기 최종단 미러를 이동시켜 일치 보정시키는 제어부, 및 상기 최종단 미러에 의해 반사되어 상기 챔버 내로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하는 제2 모니터링 부재를 포함한다.
상기 제1 모니터링 부재는, 상기 최종단 미러의 후단으로 투과되는 레이저 빔의 경로를 측정할 수 있다.
상기 변위 센서는, 상기 최종단 미러의 측면에 위치하여, 상기 최종단 미러의 에지부의 변위를 측정할 수 있다.
상기 변위 센서는, 상기 챔버의 외부에 고정될 수 있다.
상기 미러 구동부는, 상기 최종단 미러를 상기 기판의 길이 방향에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 미러 구동부는, 상기 최종단 미러를 상기 최종단 미러의 길이 방향에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 미러 구동부는, 상기 최종단 미러의 양측에 구비되어, 상기 최종단 미러의 양측을 동시 이동시킬 수 있다.
상기 미러 구동부는, 상기 최종단 미러의 중심부에 구비되어, 상기 최종단 미러의 중심부를 이동시킬 수 있다.
상기 미러 구동부는, 압전 모터(piezo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)로 형성될 수 있다.
상기 제2 모니터링 부재는, 상기 레이저 빔의 에지 영역에서 반사되는 레이저 빔의 경로를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 상기 최종단 미러의 후면에 위치하여, 상기 최종단 미러와의 거리를 측정함으로써 상기 최종단 미러의 변위를 측정하는 간섭계(interferometer)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 진동에 의한 레이저 빔 경로의 떨림이 발생하더라도, 레이저 빔 위치를 실시간 감지하여 이에 대응되는 최종단 미러를 구동시킴으로써, 기판단에는 스캔 방향으로의 빔 떨림이 전달되지 않아 지속적으로 또는 예기치 않게 진동이 발생하더라도 주기적인 줄 얼룩 불량이 발생하지 않는다.
또한, 진동 원인 제거를 위한 설비 가동 중단이 필요없으므로, 설비 가동률을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정부에 의해 레이저 빔의 경로를 보정하고 제2 모니터링 부재에 의해 측정되는 레이저 빔의 경로를 비교하는 단계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미러 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미러 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 센서 및 간섭계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 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.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보정부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정부에 의해 레이저 빔의 경로를 보정하고 제2 모니터링 부재에 의해 측정되는 레이저 빔의 경로를 비교하는 단계를 나타내는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기(10)와, 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계(20)와, 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판(S)과 기판(S)이 탑재되는 기판 스테이지(32)를 포함하는 챔버(30), 및 레이저 빔의 경로를 일정하도록 보정하는 보정부(22, 50, 24, 26)를 포함한다.
레이저 발생기(10)에서 발생되는 레이저 빔은 P편광 및 S편광을 포함할 수 있으며, 박막의 상 변이를 유도하는 엑시머 레이저 빔 등으로서, 광학계(20)에서 광변환되어 기판(S) 상면에 형성된 박막을 결정화시킨다. 박막은 비정질 실리콘층일 수 있으며, 이는 저압화학 증착법, 상압화학 증착법, PECVD법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링법, 진공증착법(vacuum evaporation) 등의 방법으로 형성될 수 있다.
광학계(20)는 레이저 빔의 경로를 변화시키는 복수 개의 렌즈 및 미러를 포함하고, 레이저 빔을 광변환시킨다. 광학계(20)는 레이저 발생기(10)에서 입사된 레이저 빔의 편광축 방향을 변환시키는 적어도 하나의 반파장판(Half Wave Plate; HWP)을 포함할 수 있으며, 레이저 빔을 전부 반사시키는 적어도 하나의 미러를 포함할 수 있다. 또는, 레이저 빔의 일부는 반사시키고 일부는 투과시키는 적어도 하나의 편광빔 스플리터(Polarization Beam Splitter; PBS)를 포함할 수 있다.
챔버(30)는 공정의 특성, 사용자의 용도 등에 따라, 질소(N2), 공기(air), 및 혼합 가스 등의 분위기가 다를 수 있으며, 감압, 가압을 하거나 진공 상태인 등으로 압력이 다를 수 있다. 따라서, 챔버(30)는 개방형(open type)이 아닌, 외부 공기와 격리될 수 있는 밀폐형(closed type)이다.
보정부(22, 50, 24, 26)는 광학계(20)의 복수 개의 미러들 중 최종단에 위치하는 최종단 미러(28)로 진행하는 레이저 빔 위치에 따라 최종단 미러(28)의 위치를 변동시켜 기판(S)으로 진행되는 레이저 빔의 경로를 일정하도록 보정한다.
이를 위해서, 보정부(22, 50, 24, 26)는 제1 모니터링 부재(22)와, 미러 구동부(50)와, 변위 센서(24)와, 제어부, 및 제2 모니터링 부재(26)를 포함한다.
제1 모니터링 부재(22)는 최종단 미러(28)로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하는 것으로, CCD 카메라(charge-coupled device camera)로 이루어질 수 있다. 그리고, 미러 구동부(50)는 제1 모니터링 부재(22)에 의해 측정된 레이저 빔의 경로에 따라 사전에 계산된 위치로 최종단 미러(28)를 이동시킨다. 또한, 변위 센서(24)는 최종단 미러(28)의 위치를 측정한다.
제어부는, 변위 센서(24)에 의해 측정된 최종단 미러(28)의 위치와 측정되는 레이저 빔 위치에 따라 사전에 계산된 최종단 미러(28) 위치를 비교하여 오차가 있으면, 미러 구동부(50)에 의해 최종단 미러(28)를 사전에 계산된 최종단 미러(28) 위치로 이동시켜 일치하도록 보정한다.
제2 모니터링 부재(26)는 최종단 미러(28)에 의해 반사되어 챔버(30) 내로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하여, 제어부에 의한 레이저 빔 오차 보정 및 미러 이동이 잘 이루어졌는지 확인한다. 제2 모니터링 부재(26)도 제1 모니터링 부재(22)와 마찬가지로, CCD 카메라로 이루어질 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 모니터링 부재(22)는 최종단 미러(28) 후단에 구비되어, 최종단 미러(28)의 후단으로 투과되는 1% 이하의 투과된 레이저 빔을 이용하여 레이저 빔 경로를 측정한다.
그리고, 최종단 미러(28)의 측면에 변위 센서(24)를 설치하여, 최종단 미러(28)의 에지부의 변위를 측정한다. 변위 센서(24)는 챔버(30)의 외부에 고정된다. 최종단 미러(28)가 진동에 의해 기판(S) 위치 대비 진동의 정도를 파악할 수 있도록 변위 센서(24)는 기판(S) 위치단에 고정된다. 챔버(30)와 기판 스테이지(32)는 질량이 매우 크고, 하부에 위치하기 때문에, 진동에 의한 영향을 적게 받는 반면, 광학계(20)는 상대적으로 무게가 작고, 상부에 위치하고 있어, 진동의 영향이 크다. 따라서, 변위 센서(24)는 광학계(20)와 분리하여, 챔버(30)단에서 지지하도록 한다.
미러 구동부(50)는 제1 모니터링 부재(22)에 측정된 레이저 빔의 경로에 따라 사전에 계산된 위치로 최종단 미러(28)를 이동시킨다. 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 기판(S)의 길이 방향에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다. 진동에 의한 레이저 빔은 위아래로 흔들리거나, 좌우로 흔들릴 수 있는데, 좌우로 흔들리는 레이저 빔은 에지부의 위치만 견동되는 것이고, 레이저 빔의 에지부는 커팅(cutting)되어 사용되지 않는 부분이므로, 진동에 의한 불량에는 영향을 미치지 않는다.
위아래로 흔들리는 레이저 빔은 조사되는 레이저 빔의 간격을 변경시키는 요소이므로, 불량에 직접 영향을 준다. 따라서, 미러 구동부(50)에 의한 최종단 미러(28)의 구동은 기판(S)의 길이 방향에 평행한 방향 즉, 기판(S)이 이동되는 방향으로만 이동될 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 기판(S)의 길이 방향 및 높이 방향 사이의 방향에 수직한 방향 즉, 최종단 미러(28)의 길이 방향에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 최종단 미러(28)를 향해 입사되는 레이저 빔이 정상 경로(2))에서 벗어난 경우, 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 이동시킨다. 레이저 빔이 정상 경로(2))보다 위로 진행하는 경우(1)) 미러 구동부(50)에 의해 최종단 미러(28)는 최종단 미러(28)의 길이 방향에 수직한 방향으로 상측을 향해 이동된다. 또한, 레이저 빔이 정상 경로(2))보다 아래로 진행하는 경우(3)) 미러 구동부(50)에 의해 최종단 미러(28)는 최종단 미러(28)의 길이 방향에 수직한 방향으로 하측을 향해 이동된다.
미러 구동부(50)가 최종단 미러(28)를 기판(S)의 길이 방향에 평행한 방향으로 이동시키는 경우에는, 레이저 빔이 상기 1)의 경로로 진행되는 경우 최종단 미러(28)는 미러 구동부(50)에 의해 좌측으로 이동하며, 3)의 경로로 진행되는 경우 최종단 미러(28)는 우측으로 이동하게 된다.
도 2에 도시된, 레이저 빔이 정상 경로를 벗어나 진행됨에 따라 최종단 미러(28)를 이동시키는 예는, 제1 모니터링 부재(22)에 의해 측정된 레이저 빔의 경로에 따라 사전에 계산된 위치로 최종단 미러(28)를 이동시키는 것이다.
변위 센서(24)는 최종단 미러(28)의 이동된 위치를 측정하며, 제어부는 변위 센서(24)에 의해 측정된 최종단 미러(28)의 이동된 위치와, 사전에 계산된 위치로 최종단 미러(28)가 이동되는 위치를 비교하여 오차가 발생한 경우 미러 구동부(50)를 이동시켜 일치 보정하게 된다.
도 3을 참조하면, 제1 모니터링 부재(22)에 의해 레이저 빔의 위치를 측정(도 3의 (a))하고, 변위 센서(24)에 의해 최종단 미러(28)의 이동된 위치를 측정(도 3의 (b))한다. 제1 모니터링 부재(22)에 의해 측정된 레이저 빔의 위치와 변위 센서(24)에 의해 최종단 미러(28)의 이동된 위치를 병합하면 도 3의 (c)와 같은 그래프가 된다.
한편, 도 3의 (d)는 제2 모니터링 부재(26)에 의해 측정되는 레이저 빔의 경로를 나타내는 그래프로서, 최종단 미러(28)에 의해 반사되어 챔버(30) 내로 진행하는 레이저 빔의 경로를 나타낸다.
제2 모니터링 부재(26)는 최종단 미러(28)에 의해 반사되어 챔버(30) 내로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하며, 레이저 빔의 에지 영역에서 반사되는 레이저 빔의 경로를 측정한다.
도 3의 (c) 그래프에 나타난 제1 모니터링 부재(22)에 의해 측정된 레이저 빔의 위치와 변위 센서(24)에 의해 최종단 미러(28)의 이동된 위치를 병합한 빔 경로와 도 3의 (d) 그래프에 나타난 제2 모니터링 부재(26)에 의해 측정되는 레이저 빔의 경로를 비교하여 그 차이값을 줄여나간다. 차이값이 작은 상태가 유지될 경우 제2 모니터링 부재(26)에 의해 레이저 빔의 경로를 측정하는 것을 생략할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미러 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미러 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 최종단 미러(28)는 미러 마운트(40)에 탑재되며, 미러 마운트(40)는 미러 구동부(50)와 연결된다. 미러 구동부(50)의 구동축은 미러 마운트(40)에 결합되며, 구동축은 선형이동되어 미러 마운트(40)를 선형 이동시킬 수 있다. 미러 마운트(40)의 이동에 따라 미러 마운트(40)에 탑재된 최종단 미러(28)는 선형 이동할 수 있다. 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 기판(S)의 길이 방향에 평행한 방향 즉, 레이저 빔(L)의 방향에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 미러 구동부(50)는 압전 모터(piezo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)로 형성될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)의 양측에 구비되어, 최종단 미러(28)의 양측을 동시에 이동시킬 수 있다. 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)의 양단을 각각 지지하는 미러 마운트(40)에 연결되고, 미러 구동부(50)는 미러 마운트(40)를 최종단 미러(28) 양단에서 동시에 선형 이동시킨다. 이에 따라 미러 마운트(40)에 탑재된 최종단 미러(28)는 선형 이동할 수 있다. 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 기판(S)의 길이 방향에 평행한 방향 즉, 레이저 빔(L)의 방향에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)의 중심부에 구비되어, 최종단 미러(28)의 중심부를 이동시킬 수 있다. 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 지지하는 미러 마운트(40)에 연결되고, 미러 구동부(50)는 미러 마운트(40)를 최종단 미러(28) 중심부에서 선형 이동시킨다. 이에 따라 미러 마운트(40)에 탑재된 최종단 미러(28)는 선형 이동할 수 있다. 미러 구동부(50)는 최종단 미러(28)를 기판(S)의 길이 방향에 평행한 방향 즉, 레이저 빔(L)의 방향에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 센서 및 간섭계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 최종단 미러(28)의 후면에 위치하여, 최종단 미러(28)와의 거리를 측정함으로써 최종단 미러(28)의 변위를 측정하는 간섭계(interferometer)(25)를 더 포함할 수 있다. 간섭계(25)는 최종단 미러(28)의 후면에 레이저 빔을 조사하고, 최종단 미러(28)로부터 반사되는 반사 레이저 빔이 도달하는 시간을 측정함으로써, 간섭계(25)와 최종단 미러(28) 간의 거리를 알 수 있고, 최종단 미러(28)의 변위를 측정할 수 있다. 간섭계(25)는 최종단 미러(28)의 측면에 위치하여 최종단 미러(28)의 에지부의 변위를 측정하는 변위 센서(24)와 함께 구비되어 최종단 미러(28)의 변위를 더 정밀하게 측정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 진동에 의한 레이저 빔 경로의 떨림이 발생하더라도, 레이저 빔 위치를 실시간 감지하여 이에 대응되는 최종단 미러(28)를 구동시킴으로써, 기판단에는 스캔 방향으로의 빔 떨림이 전달되지 않아 지속적으로 또는 예기치 않게 진동이 발생하더라도 주기적인 줄 얼룩 불량이 발생하지 않는다.
또한, 진동 원인 제거를 위한 설비 가동 중단이 필요없으므로, 설비 가동률을 극대화시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 레이저 발생기 20: 광학계
22: 제1 모니터링 부재 24: 변위 센서
25: 간섭계 26: 제2 모니터링 부재
28: 최종단 미러 30: 챔버
32: 기판 스테이지 40: 미러 마운트
50: 미러 구동부 S: 기판
L: 레이저 빔

Claims (12)

  1. 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기;
    복수의 렌즈 및 복수의 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시켜 변환된 레이저 빔을 만드는 광학계;
    상기 변환된 레이저 빔이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판과 상기 기판이 탑재되는 스테이지를 포함하는 챔버; 및
    상기 복수의 미러 중 최종단에 위치하는 최종단 미러로 진행하는 레이저 빔 위치에 따라 상기 최종단 미러의 위치를 변동시켜 상기 기판으로 진행되는 상기 레이저 빔의 경로를 일정하도록 보정하는 보정부
    를 포함하며,
    상기 보정부는,
    상기 최종단에 위치하는 최종단 미러로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하는 제1 모니터링 부재;
    상기 제1 모니터링 부재에 의해 측정된 레이저 빔의 경로에 따라 사전에 계산된 위치로 상기 최종단 미러를 이동시키는 미러 구동부;
    상기 최종단 미러의 위치를 측정하는 변위 센서;
    상기 변위 센서에 의해 측정된 상기 최종단 미러의 위치와 측정되는 레이저 빔 위치에 따라 사전에 계산된 최종단 미러 위치를 비교하여 상기 미러 구동부에 의해 상기 최종단 미러를 이동시켜 일치 보정시키는 제어부; 및
    상기 최종단 미러에 의해 반사되어 상기 챔버 내로 진행하는 레이저 빔의 경로를 측정하는 제2 모니터링 부재를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제1 모니터링 부재는 상기 최종단 미러의 후단으로 투과되는 레이저 빔의 경로를 측정하는 레이저 결정화 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 변위 센서는 상기 최종단 미러의 측면에 위치하여 상기 최종단 미러의 에지부의 변위를 측정하는 레이저 결정화 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 변위 센서는 상기 챔버의 외부에 고정되는 레이저 결정화 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 미러 구동부는 상기 최종단 미러를 상기 기판의 길이 방향에 평행한 방향으로 이동시키는 레이저 결정화 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 미러 구동부는 상기 최종단 미러를 상기 최종단 미러의 길이 방향에 수직한 방향으로 이동시키는 레이저 결정화 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 미러 구동부는 상기 최종단 미러의 양측에 구비되어 상기 최종단 미러의 양측을 동시 이동시키는 레이저 결정화 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 미러 구동부는 상기 최종단 미러의 중심부에 구비되어 상기 최종단 미러의 중심부를 이동시키는 레이저 결정화 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 미러 구동부는 압전 모터(piezo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)를 포함하는 레이저 결정화 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제2 모니터링 부재는 상기 레이저 빔의 에지 영역에서 반사되는 레이저 빔의 경로를 측정하는 레이저 결정화 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 최종단 미러의 후면에 위치하여, 상기 최종단 미러와의 거리를 측정함으로써 상기 최종단 미러의 변위를 측정하는 간섭계(interferometer)를 더 포함하는 레이저 결정화 장치.
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