WO2020022552A1 - 레이저 어닐링 장치 - Google Patents

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WO2020022552A1
WO2020022552A1 PCT/KR2018/010408 KR2018010408W WO2020022552A1 WO 2020022552 A1 WO2020022552 A1 WO 2020022552A1 KR 2018010408 W KR2018010408 W KR 2018010408W WO 2020022552 A1 WO2020022552 A1 WO 2020022552A1
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laser light
laser
substrate
inspection
laser beam
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PCT/KR2018/010408
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English (en)
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김선주
하재균
소유진
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Cowin DST Co Ltd
Original Assignee
Cowin DST Co Ltd
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    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0431—Apparatus for thermal treatment
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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    • H10P72/06—Apparatus for monitoring, sorting, marking, testing or measuring
    • H10P72/0602—Temperature monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a laser annealing apparatus capable of performing laser annealing on a semiconductor substrate and the like, and more particularly, to a laser annealing apparatus capable of solving the problem of laser instability and variation in irradiation position in the laser annealing process.
  • Annealing is a kind of heat treatment method for the object to be processed.In the field of semiconductor or display device, annealing is a process commonly used for uniformity or activation of impurity distribution injected through rapid heating and slow cooling heat treatment, or for healing semiconductor crystal defects. Say how.
  • Furnace equipment or electric lamps can be used among these annealing devices, but the temperature can be raised rapidly within a short time, and heat treatment is carried out by concentrating the energy in a limited position such as a specific area of the object or a thin surface layer to reduce the heat burden on the entire substrate.
  • a laser annealing method capable of sufficient and uniform heat treatment for a target region has been developed and used a lot.
  • annealing is usually performed while the laser beam is in the form of a line beam, and the line beam is scanned into the object processing region.
  • the line beam scans the object while moving the object linearly on a horizontal plane on the substrate holder while the laser beam irradiation position is fixed rather than moving the laser beam.
  • Typical laser annealing can be seen in the process of forming an amorphous silicon layer on a substrate in a liquid crystal display device or an organic light emitting device, implanting impurities, and forming the amorphous silicon layer as a polysilicon layer or a single crystal silicon layer through laser irradiation. .
  • the laser beam is incident on the surface of the object to be processed through a constant path, and the object is placed on a holder made to be movable in the x- and y-axis directions on a plane while being fixed to the chuck to scan the entire surface. It moves so that it can be done.
  • Scanning with a laser line beam over the entire area of the semiconductor wafer is usually performed as shown in the conceptual diagram of FIG. 1. That is, the line beam LB having a predetermined width on one side of the wafer 15 is moved in one direction (x-axis direction) as an arrow in a direction perpendicular to the line so as to pass over the wafer, and one line and one width as the line width. After moving toward the other side of the wafer in the vertical direction (y axis direction), this time it passes over the wafer while moving in the opposite direction to one direction. This method is repeated to cover the entire wafer area and pass the line beam to anneal the entire wafer area.
  • FIG 3 is a configuration conceptual view schematically showing an example of a conventional laser annealing apparatus.
  • This laser annealing device is used to turn on / off the laser oscillator 4 and the laser light 3 for generating a continuous oscillation laser light 3 coupled with an excitation laser diode (LD) 1 and a fiber 2.
  • the beam homogenizer 10 to be shaped into a rectangular slit or mask 11 and the mask 11 on the XY stage 14 for parallelizing the shaped laser beam 3 to predetermined dimensions
  • an imaging lens 16 to form an image on the substrate 15.
  • the laser light 3 oscillated from the laser oscillator 4 is turned on / off by the shutter 5. That is, the laser oscillator 4 is always installed so as to oscillate the laser light 3 at a constant output, the shutter 5 is normally turned off, and the laser light 3 is blocked by the shutter 5. .
  • the laser beam 3 is output by opening the shutter 5 only when irradiating the laser beam 3. Turning on / off the laser light 3 by turning on / off the excitation laser diode 1 may cause a problem in the stability of the laser output.
  • the laser beam 3 passing through the shutter 5 passes through the transmittance continuous variable ND filter 6 used for output adjustment and is incident on the EO modulator 7.
  • the EO modulator 7 applies a voltage to a crystal or a Pockels cell via a driver (not shown) to rotate the polarization direction of the laser light 3 passing through the crystal so that the polarization beam splitter lies behind the crystal.
  • the laser beam 3 can be turned on and off by passing the P-polarized component as it is (8) and deflecting the S-polarized component by 90 degrees.
  • the laser light 3 may be time-modulated by alternately applying the voltage V2, and an arbitrary voltage between V1 and V2 may be applied and set to any output.
  • the EO modulator 7 has been described as a combination of the Pockels cell and the polarization beam splitter 8, but various polarization elements can be used as a replacement of the polarization beam splitter.
  • the configuration of the polarization beam splitter 8 from the laser diode 1 can be regarded as constituting a broad laser light source.
  • the laser light 3 emitted from the laser light source is adjusted to the beam diameter by the beam expander or the beam reducer 9 for adjusting the beam diameter, and enters the beam homogenizer 10.
  • the elongated beam obtained by the beam homogenizer 10 becomes a laser beam of more accurate and constant size through the mask 11, and is focused through the imaging lens 16 and loaded on the wafer stage 14.
  • the wafer 15 is irradiated.
  • the laser beam shaped into an elongated shape in the beam homogenizer 10 is converted into parallel light by a relay lens or a tube lens, and then an elongated line beam is formed on the substrate by the imaging lens 16. It is also possible to project as. In this case, even if the distance between the relay lens and the imaging lens is changed, the elongated beam projected on the substrate does not change in size or energy density. Therefore, by providing a tube lens, an observation optical system, an energy monitor optical system, or the like can be inserted between the tube lens and the imaging lens 16 as necessary.
  • the irradiation position where the optical axis is moved or the angle is shifted due to the instability of the optical system component itself or the coupling structure on the path of the laser light source or the laser light may be shaken.
  • a variable occurs in the annealing process due to a change in size or shape of the laser light.
  • the present invention is to solve the above problems of the conventional laser annealing device, the configuration that can detect and modify the change of the optical path or the change in the size and shape of the laser beam due to the instability of the optical element on the laser light source or optical path. It is an object of the present invention to provide an excitation laser annealing device.
  • the laser light source for emitting a laser light
  • a laser beam shaping unit receiving the laser beam emitted from the laser light source and shaping the laser beam into a line beam having a predetermined size and shape
  • An imaging optical system that focuses while passing the shaped laser light and irradiates the annealing object substrate
  • a substrate stage capable of loading the substrate and moving in a plane parallel to the substrate surface
  • a laser light compensator for inspecting a state and a path of the laser light from the laser light source to the substrate and correcting the state and the path of the laser light according to the inspection result.
  • the laser light correction unit is a first inspection and control device located between the laser light source and the laser beam shaping portion and the second inspection and control device located between the Jay light shaping portion and the imaging optical system. It can be provided.
  • the laser light correction unit may include at least one of the device unit for inspecting and correcting the shape and size of the laser light and the device unit for inspecting and correcting the optical path.
  • the laser beam compensator may include at least one of an apparatus unit for moving the optical axis in parallel and an apparatus unit for changing the reflection angle. This device portion may correspond to at least some components of the first inspection and adjustment device or the second inspection and adjustment device.
  • the first inspection and adjusting device includes a first reflection mirror and a second reflection mirror that can be angle-adjusted by a driving device, and a part of the laser beam passing through the first reflection mirror is in the form of a laser beam and A beam detector for inspecting the size and generating a signal for correction, and a first beam profiler for inspecting the optical path of the laser beam and generating a signal for correction to adjust the angles of the first reflection mirror and the second reflection mirror. Equipped.
  • the second inspection and adjusting device may inspect at least one of the shape, size, light uniformity, and position of the laser light having a line beam shape through the laser light shaping unit and generate a signal for correction.
  • Laser annealing device for solving the above technical problem, the laser light source for emitting a laser light;
  • a first inspection and adjustment device for inspecting and correcting the shape and size of the laser light or for inspecting and correcting an optical path: a laser receiving a laser beam passing through the first inspection and adjustment device and shaping a line beam having a predetermined size and shape Optical shaping;
  • a second inspection and adjustment device for moving the optical axis of the laser beam passing through the laser beam shaping part in parallel or changing the reflection angle;
  • an imaging optical system for focusing the laser light passing through the second inspection and adjusting device and irradiating the substrate, which is an annealing object.
  • the laser annealing device may further include a substrate stage for loading the substrate and movably mounted in a plane parallel to the substrate surface.
  • the laser annealing device comprises a computing device or a controller corresponding to the computing device controlling the operation of the laser light source, the first inspection and adjustment device, the second inspection and adjustment device, and the substrate stage; It may further include a control device.
  • the first inspection and adjustment device, the first reflection mirror and the second reflection mirror that can be adjusted by the drive device;
  • a beam detector for inspecting the shape and size of the laser light and generating a signal for correction;
  • a first beam profiler for inspecting an optical path of a laser beam and generating a signal for correction to adjust angles of the first reflection mirror and the second reflection mirror.
  • the second inspection and adjusting device by receiving a portion of the laser light output in the form of a line beam through the laser beam shaping unit through a beam splitter to inspect at least one of the shape, size, optical uniformity, position of the laser light A second beam profiler for generating a signal for correction; And a focusing lens disposed at a front end of the second beam prolier on the optical path to focus the laser light.
  • Laser annealing apparatus for solving the above technical problem, a laser light emitting a laser light, and a laser light receiving the laser light emitted from the laser light source to form a line beam of a predetermined size and shape
  • a laser annealing apparatus comprising a shaping section, an imaging optical system that focuses while passing a shaped laser beam and irradiates the annealing target substrate, and a substrate stage (mounter stage) on which the substrate can be loaded and moved in a plane parallel to the substrate surface.
  • the laser light correction unit (inspection and adjustment device) for inspecting the laser light state and path from the laser light source to the substrate and correcting the state and path of the laser light according to the inspection result is further provided. It is characterized by.
  • the laser beam compensator may include an apparatus part for inspecting and correcting a shape and a size of a laser beam and / or an apparatus part for inspecting and correcting an optical path, and the apparatus part for inspecting and correcting an optical path is parallel to an optical axis. At least one of the device unit for moving the device and the device unit for changing the reflection angle can be made.
  • the laser beam compensator may be distributed and installed in the path from the laser light source to the laser beam shaper and the path from the laser beam shaper to the image forming lens.
  • FIG. 1 is a conceptual plan view illustrating an example of a method of annealing a semiconductor wafer surface with a laser beam in the form of a line beam;
  • FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view for explaining surface layer modification in a portion of a semiconductor wafer where laser light annealing is performed;
  • FIG. 3 is a configuration conceptual diagram illustrating an example of a conventional laser annealing apparatus
  • Figure 4 is a schematic diagram showing a laser annealing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a laser annealing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the present exemplary embodiment shows a laser light state 110 and a laser light state and a path from which the laser light emitted from the laser light source 110 reaches the substrate 115 in common.
  • the laser beam compensator for inspecting and correcting the state and path of the laser beam according to the test result, and receives the laser beam emitted from the laser light source 110 and passed through the first compensator of the laser beam compensator to a line beam having a constant size and shape.
  • a laser beam shaping unit 140 that is shaped and delivered to the second correction unit of the laser beam correcting unit, an imaging optical system 170 that focuses while passing the shaped laser beam and irradiates the annealing object substrate 115, and a substrate ( 115 is provided with a substrate stage 180 that can be loaded and moved in a plane parallel to the substrate surface.
  • the first corrector corresponds to the first test and control device 120 to be described later
  • the second corrector corresponds to the second test and control device 160 to be described later.
  • the laser light source 110 is basically provided with a laser oscillator, a shutter, and the like, and has a means for adjusting the output of the laser beam emitted in an active or passive manner as seen in the conventional example as shown in FIG. Can be.
  • the laser light of the laser light source 110 is a wavelength of high energy absorption in the amorphous silicon thin film or the polycrystalline silicon thin film to be annealed, more specifically, Ar laser or Kr laser and its second harmonic, Nd: YAG laser, Nd: YVO 4 laser.
  • the second harmonic and the third harmonic of the Nd YLF laser and the like.
  • the laser light generated from the oscillator may have a Gaussian energy distribution from the center to the outer shell in a circular shape.
  • the laser light source uses a DPSS (diode pumped solid state) laser using the second harmonic or the third harmonic of the LD excitation continuous oscillation Nd: YVO 4 laser.
  • the laser light emitted from the laser light source 110 passes through the first inspection and adjustment device 120 that inspects the state of the laser light and adjusts the optical path of the angle adjustment method.
  • the first inspection and adjusting device 120 includes a first reflecting mirror 121 and a second reflecting mirror 127 having some beamsplitter functions, and these reflecting mirrors are angled by a motor not shown, whereby The reflected laser light may move, for example, the x-axis movement on the substrate by the first reflection mirror 121 and the y-axis movement on the substrate by the second reflection mirror 127. These reflecting mirrors reflect most of light of about 99% and transmit less than 1% of light, and the laser light transmitted from the first reflecting mirror 121 is a beam detector for inspecting a laser light state such as the size and shape of the laser light. At 123, the laser beam transmitted from the second reflection mirror 127 is input to the first beam profiler 129.
  • the beam detector 123 may detect the laser light state and generate a control signal in a feedback manner to adjust the laser light state through an element capable of adjusting the size or shape of the laser light such as a slit or a mask in the laser light source 110.
  • the first beam profiler 129 receives the laser beam transmitted through the second reflection mirror 127 by adjusting the path in the first reflection mirror 121 and confirms the result of the first path adjustment, and adjusts it in a feedback manner. By generating a signal to modify the driving amount of the motor to adjust the first reflection mirror 121 through a dedicated controller not shown.
  • the driving amount of the motor for adjusting the second reflection mirror 127 may be determined. Modifications can also be made.
  • the first inspection and adjustment device 120 may adjust the laser light state and the position or the laser light path on the substrate to which the laser light is directed.
  • the laser light output controller 125 is installed between the first reflection mirror 121 and the second reflection mirror 127 of the first inspection and adjustment device 120 to detect the laser light output and directly.
  • the laser light output may be adjusted through a separate control device in the laser light source 110 by adjusting or generating a control signal in a feedback manner.
  • the laser beam passing through the first inspection and adjusting device 120 is reflected by the third reflection mirror 130 and is input to the laser beam shaping unit 140.
  • the laser beam shaping unit 140 has a configuration in which the beam shaper 141 and the beam mask 143 are coupled in series.
  • the beam shaper 141 is an optical element for shaping a laser beam into a thin and long line beam.
  • the elongated shape is interpreted in a broad sense to cover linear, rectangular, elliptical or long circle.
  • the laser beam of a gas laser or a solid laser is a circular laser beam which has a Gaussian energy distribution, and it is not suitable to use it for laser annealing as it is. If the oscillator output is large enough, a substantially uniform energy distribution can be obtained by enlarging the beam diameter sufficiently and taking only a relatively uniform portion of the center portion, but discarding the peripheral portion of the beam, which wastes most of the energy.
  • the beam shaper 141 is used to solve this drawback and convert the Gaussian distribution into a uniform distribution (top flat distribution).
  • a combination of a Powell lens and a cylindrical lens, a color scope, a diffractive optical element, a combination of a multi lens (or cylindrical lens) array and a cylindrical lens may be used to form the beam shaper 141.
  • a beam mask having a rectangular opening slit alone by enlarging the beam diameter sufficiently large when using an oscillator having a sufficiently large energy, but here, the beam shaper 141 is supplemented by the beam shaper 141.
  • the beam mask 143 is used to remove the periphery of the line beam passing through, so that the line beam has a more uniform and uniform shape.
  • the opening slit of the beam mask 143 may be, for example, an aperture or slit such as rectangular, linear, elliptical, or long circular.
  • a cylindrical lens can be used as the beam shaper 141 irrespective of the uniformity of the energy density.
  • the one direction should be short and the direction orthogonal to the beam lens may be used. It becomes Gaussian distribution of the beam state, and can cut out and use a center part as needed.
  • the laser beam in the form of a lime beam having passed through the laser beam shaping unit 140 is introduced into the imaging lens system 170 through the beam splitter 150 having a high transmittance and a slight reflectance of about 1%, and passes through the imaging lens system 170. While converging, it comes into contact with the substrate 115. In this state, the substrate 115 is fixed to the chuck of the cradle or the substrate stage 180 capable of moving the x-axis and the y-axis, and is moved so that annealing is performed on the entire surface of the substrate while moving on a plane.
  • the line beam reflected by the beam splitter 150 is input to the second inspection and adjusting device 160.
  • the second beam profiler 162 inspects the line beam focused through a separate focusing lens 161 to check whether the second beam profiler 162 has a proper shape, light intensity distribution, or energy distribution. If there is a problem with the result, let the operator adjust the laser beam shaping unit 140, or generate a signal directly to push the lens array of the beam shaper 141 (beam homogenizer) constituting the laser beam shaping unit 140. It is possible to adjust the feedback method to adjust in real time through the drive device shown.
  • the apparatuses controlled by the feedback method may include a computer 190 associated with a wireless or wired operation signal reflecting the result of the inspection by the inspection apparatus acting as a sensor such as a beam detector, a first beam profiler, a second beam profiler, or the like.
  • the angle of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror or the beam shaper that affects the optical path by sending to various controllers and driving a driving device such as a motor not shown in the form of an electric signal from the computer 119 or the controller. It can be made in the manner of operating the lens array distance, etc., this adjustment method is a conventional one, so a detailed description thereof will be omitted.
  • the computer 190 may include a controller or a control device as a computing device, wherein the controller or control device includes a process and a memory, and the processor operates the aforementioned laser annealing device by a program or a software module stored in the memory. Can be controlled.
  • the processor may be connected to a driving device, a sensor, a first inspection and adjustment device, a second inspection and adjustment device, a first beam profiler, a second beam profiler, a driving device of the substrate stage, and the like through a sub communication system.
  • first inspection and adjustment device and the second inspection and adjustment device are separately installed and operated on the optical path, but may be installed and operated integrally, and some of them may be configured to be deleted.

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Abstract

레이저광을 방출하는 레이저 광원과, 레이저 광원에서 방출된 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하는 레이저광 정형부와, 정형된 레이저광을 통과시키면서 집속하여 어닐링 대상물 기판에 조사하는 결상광학계와, 기판을 적재하고 기판면과 평행하게 평면상으로 이동시킬 수 있는 기판 스테이지를 구비하며, 레이저 광원에서 나온 레이저광이 기판에 닿기까지의 레이저광 상태 및 경로를 검사하고 그 검사 결과에 따라 레이저광의 상태 및 경로를 보정하는 레이저광 보정부가 더 구비되는 것을 특징으로 레이저 어닐링 장치가 개시된다. 본 발명에 따르면 레이저 광원 및 경로상의 광학요소의 불안정성으로 인한 레이저광 경로나 상태의 변화를 보정하여 스테이지 상의 기판의 정확한 위치에 레이저 어닐링을 위한 광 조사가 이루어질 수 있다.

Description

레이저 어닐링 장치
본 발명은 반도체 기판 등에 대한 레이저 어닐링을 실시할 수 있는 레이저 어닐링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 어닐링 과정에서 레이저의 불안정성이나 조사 위치 변이의 문제를 해결할 수 있는 레이저 어닐링 장치에 관한 것이다.
어닐링이란 가공 대상물에 대한 열처리 방법의 일종으로, 반도체나 표시장치 분야에서 어닐링은 대개 급속한 가열 및 서냉 열처리를 통해 주입된 불순물 분포를 균일화 혹은 활성화하거나, 반도체 결정 결함 치유 등의 용도로 많이 사용되는 가공 방법을 말한다.
이런 어닐링 장치 가운데 퍼니스 장비나 전기램프 장치도 사용될 수 있지만 짧은 시간 내에 온도를 급속히 올릴 수 있고 대상물의 특정 영역이나 얇은 표층과 같은 제한된 위치에 에너지를 집중하여 열처리를 함으로써 기판 전체에 대해서는 열부담을 줄이고 대상영역에 대해서는 충분하고 균일성있는 열처리를 할 수 있는 레이저 어닐링 방법이 근래에 개발되어 많이 사용되고 있다.
레이저 어닐링에서는 통상 레이저빔을 라인빔 형태로 만들어 라인빔을 대상물 가공 영역에 스캔하면서 어닐링을 실시하게 된다.
이런 스캔을 실시할 때 레이저빔이 이동하기보다는 레이저빔 조사 위치는 고정된 상태에서 대상물이 기판 거치대 위에서 수평면상에서 선형으로 이동하면서 라인빔이 대상물을 스캔하는 경우가 많다.
대표적인 레이저 어닐링은 액정표시장치나 유기전계발광장치에서 기판에 얇게 아몰퍼스 실리콘층을 형성한 뒤 불순물을 주입하고 레이저 조사를 통해 아몰퍼스 실리콘층을 폴리실리콘층이나 단결정 실리콘층으로 형성하는 공정에서 볼 수 있다.
종래의 레이저 어닐링 장치에서는 레이저광은 일정한 경로를 통해 가공 대상물 기판 표면에 입사하고, 가공 대상물은 척에 고정된 상태로 평면상에서 x축 및 y축 방향으로 이동할 수 있도록 만들어진 거치대에 놓여 전체 표면을 스캔할 수 있도록 움직이게 된다.
반도체 웨이퍼 전체 영역에 대해 레이저 라인빔으로 스캔하는 방식은 대개 도 1의 개념도와 같이 이루어진다. 즉, 웨이퍼(15) 일 측에서 일정폭의 라인빔(LB)을 라인과 수직한 방향으로 일 방향(x축 방향)으로 화살표와 같이 이동시켜 웨이퍼 위를 지나도록 하고, 라인폭만큼 일 방향과 수직한 방향(y 축방향)으로 웨이퍼의 다른 측을 향해 이동시킨 후, 이번에는 일 방향과 반대 방향으로 이동하면서 웨이퍼 위를 지나도록 한다. 이런 방식을 되풀이하여 웨이퍼 전체 면적을 커버하며 라인빔이 지나도록 하면 웨이퍼 전체 면적에 대한 어닐링이 이루어지게 된다.
웨이퍼(15)에서 라인빔 스캔이 이루어질 때는 도 2와 같이 라인빔(LB)이 지나간 일정 영역(15')에서는 웨이퍼(15) 표면층에 한정하여 온도가 높아지는 가열이 이루어지고 서서히 냉각되면서 표면층 재료에 대한 결정화, 균질화, 불순물 활성화와 같은 개질이 이루어진다.
도 3은 종래의 레이저 어닐링 장치의 일 예를 개략적으로 나타내는 구성 개념도이다.
이 레이저 어닐링 장치는 여기용 레이저 다이오드(laser diode, LD)(1)와 파이버(2)로 결합된 연속 발진 레이저광(3)을 발생하는 레이저 발진기(4), 레이저광(3)의 온/오프를 행하는 셔터(5), 레이저광(3)의 에너지를 조정하기 위한 투과율 연속 가변 ND(neutual density) 필터(6), 레이저 발진기(4)로부터 출력된 레이저광(3)의 펄스화 및 에너지의 시간적인 변조를 실현하기 위한 전기 광학(electro-optical, EO) 모듈레이터(7), 편광 빔 스플리터(8), 빔 확장기(beam reducer)(9), 레이저광(3)을 가늘고 긴 형상의 빔으로 정형하는 빔 호모제나이저(10), 정형된 레이저광(3)을 소정의 치수로 하기 위한 직사각형 슬릿 혹은 마스크(11), 마스크(11) 상을 XY 스테이지(14) 상에 적재되어 평행이동하는 기판(15)에 결상하는 결상 렌즈(16)를 구비하여 이루어진다.
레이저 발진기(4)로부터 발진된 레이저광(3)은 셔터(5)에 의해 온/오프된다. 즉, 레이저 발진기(4)는 항상 일정 출력으로 레이저광(3)을 발진하도록 설치되고, 셔터(5)는 통상적으로는 오프 상태로 하고, 레이저광(3)은 셔터(5)에 의해 차단된다. 레이저광(3)을 조사하는 경우에만 셔터(5)를 개방함으로써 레이저광(3)을 출력시킨다. 여기용 레이저 다이오드(1)를 온/오프하여 레이저광(3)의 온/오프를 행하는 것은 레이저 출력의 안정성에 문제를 가져올 수 있다.
셔터(5)를 통과한 레이저광(3)은 출력 조정에 사용하는 투과율 연속 가변 ND 필터(6)를 투과하여 EO 모듈레이터(7)로 입사된다. EO 모듈레이터(7)는 도시되지 않은 드라이버를 거쳐서 결정 또는 포켈스 셀(pockels cell)에 전압을 인가함으로써, 결정을 투과하는 레이저광(3)의 편광 방향을 회전시켜 결정의 후방에 놓인 편광 빔 스플리터(8)로 P 편광 성분을 그대로 통과시키고, S 편광 성분을 90도 편향시킴으로써 레이저광(3)의 온/오프를 행할 수 있다.
즉, 편광 빔 스플리터(8)에 대해 P 편광으로 입사하도록 레이저광(3)의 편광 방향을 회전시키기 위한 전압(V1)과, S 편광으로 입사하도록 레이저광(3)의 편광 방향을 회전시키기 위한 전압(V2)을 교대로 인가함으로써 레이저광(3)을 시간 변조하며, V1과 V2 중간의 임의의 전압을 인가하여 임의의 출력으로 설정할 수도 있다. 이런 예에서는 EO 모듈레이터(7)로서 포켈스 셀과 편광 빔 스플리터(8)를 조합하는 구성으로 설명하였지만, 편광 빔 스플리터의 대체로서 각종 편광 소자를 이용할 수 있다.
이상에서 레이저 다이오드(1)로부터 편광 빔 스플리터(8)의 구성은 광의의 레이저 광원을 구성하는 것으로 볼 수 있다.
이러한 레이저 광원에서 방출된 레이저광(3)은 빔 직경을 조정하기 위한 빔 확장기 혹은 빔 리듀서(9)로 빔 직경이 조정되어 빔 호모제나이저(10)에 입사한다.
빔 호모제나이저(10)로 얻게 된 가늘고 긴 형상의 빔은 마스크(11)를 통해 보다 정확하고 일정한 크기의 레이저광이 되고, 결상 렌즈(16)를 통해 집광되어 웨이퍼 스테이지(14)에 적재된 웨이퍼(15)에 조사된다.
여기서, 빔 호모제나이저(10)에서 가늘고 긴 형상으로 정형된 레이저광을 릴레이 렌즈 혹은 튜브 렌즈에 의해 평행광으로 변환하고, 그 후 결상 렌즈(16)에 의해 기판상에 가늘고 긴 형상의 라인빔으로서 투영하는 것도 가능하다. 이 경우, 릴레이 렌즈와 결상 렌즈의 거리를 변화시켜도 기판상에 투영되는 가늘고 긴 형상의 빔은 크기나 에너지 밀도가 변화하는 일은 없다. 따라서, 튜브 렌즈를 설치함으로써 튜브 렌즈와 결상 렌즈(16) 사이에 관찰 광학계나 에너지 모니터 광학계 등을 필요에 따라서 삽입할 수 있다.
그런데, 이러한 기존의 레이저 어닐링 장치에서 레이저 광원이나 레이저광의 진행 경로 상의 광학계 구성요소 자체나 결합구조 등에서의 불안정 요소로 인하여 광축이 이동하거나 각도가 틀어져 레이저광이 기판에 닿게 되는 조사 위치가 흔들릴 수 있고, 레이저광의 크기나 형태가 변화되어 어닐링 공정에 변수가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 레이저 어닐링 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레이저 광원이나 광경로 상의 광학요소의 불안정으로 인한 광경로의 변화나 레이저빔의 크기, 형상의 변화를 감지하고 수정할 수 있는 구성을 가진 레이저 어닐링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 레이저 어닐링 장치는, 레이저광을 방출하는 레이저 광원; 상기 레이저 광원에서 방출된 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하는 레이저광 정형부; 정형된 레이저광을 통과시키면서 집속하여 어닐링 대상물 기판에 조사하는 결상광학계; 상기 기판을 적재하고 기판면과 평행하게 평면상으로 이동시킬 수 있는 기판 스테이지; 및 상기 레이저 광원에서 나온 레이저광이 상기 기판에 닿기까지의 레이저광 상태 및 경로를 검사하고 검사 결과에 따라 레이저광의 상태 및 경로를 보정하는 레이저광 보정부를 포함한다.
일실시예에서, 상기 레이저광 보정부는 상기 레이저 광원과 상기 레이저광 정형부 사이에 위치하는 제1 검사 및 조절장치와 상기 제이저광 정형부와 상기 결상광학계 사이에 위치하는 제2 검사 및 조절장치를 구비할 수 있다.
일실시예에서, 상기 레이저광 보정부는 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정하는 장치부와 광경로를 검사하고 보정하는 장치부 가운데 적어도 하나를 구비할 수 있다. 또한, 상기 레이저광 보정부는 광축을 평행하게 이동시키는 장치부와 반사각도를 변화시키는 장치부 가운데 적어도 하나를 구비할 수 있다. 이러한 장치부는 제1 검사 및 조절장치 또는 제2 검사 및 조절장치의 적어도 일부 구성부에 대응될 수 있다.
일실시예에서, 상기 제1 검사 및 조절장치는 구동장치에 의해 각도조절이 가능한 제1 반사거울 및 제2 반사거울을 구비하고, 상기 제1 반사거울을 투과한 레이저광 일부는 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 빔 디텍터와 레이저광의 광경로를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시켜 상기 제1 반사거울 및 상기 제2 반사거울의 각도를 조절하는 제1 빔 프로파일러를 구비한다.
일실시예에서, 상기 제2 검사 및 조절장치는 상기 레이저광 정형부를 거쳐 라인빔 형태로 이루어진 레이저광의 형태, 크기, 광균일도, 위치 가운데 적어도 하나를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 레이저 어닐링 장치는, 레이저광을 방출하는 레이저 광원; 상기 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정하거나 광경로를 검사하고 보정하는 제1 검사 및 조절장치: 상기 제1 검사 및 조절장치를 통과한 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하는 레이저광 정형부; 상기 레이저광 정형부를 통과한 레이저광의 광축을 평행하게 이동시키거나 반사각도를 변화시키는 제2 검사 및 조절장치; 및 상기 제2 검사 및 조절장치를 통과한 레이저광을 집속하여 어닐링 대상물인 기판에 조사하는 결상광학계를 포함한다.
일실시예에서, 레이저 어닐링 장치는, 상기 기판을 적재하고 상기 기판을 기판면과 평행하게 평면상으로 이동가능하게 설치되는 기판 스테이지를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 레이저 어닐링 장치는, 상기 레이저 광원, 상기 제1 검사 및 조절장치, 상기 제2 검사 및 조절장치, 및 상기 기판 스테이지의 동작을 제어하는 컴퓨팅 장치 또는 상기 컴퓨팅 장치에 대응하는 컨트롤러나 제어장치를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 제1 검사 및 조절장치는, 구동장치에 의해 각도조절이 가능한 제1 반사거울 및 제2 반사거울; 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 빔 디텍터; 및 레이저광의 광경로를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시켜 상기 제1 반사거울 및 상기 제2 반사거울의 각도를 조절하는 제1 빔 프로파일러를 구비할 수 있다.
일실시예에서, 상기 제2 검사 및 조절장치는, 상기 레이저광 정형부를 거쳐 라인빔 형태로 출력되는 레이저광의 일부를 빔스플리터를 통해 받아 레이저광의 형태, 크기, 광균일도, 위치 가운데 적어도 하나를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 제2 빔 프로파일러; 및 광경로상에서 상기 제2 빔 프로라일러의 전단에 배치되어 상기 레이저광을 집속하는 집속렌즈를 구비할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 레이저 어닐링 장치는, 레이저광을 방출하는 레이저 광원과, 레이저 광원에서 방출된 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하는 레이저광 정형부와, 정형된 레이저광을 통과시키면서 집속하여 어닐링 대상물 기판에 조사하는 결상광학계와, 기판을 적재하고 기판면과 평행하게 평면상으로 이동시킬 수 있는 기판 스테이지(거치대)를 구비하는 레이저 어닐링 장치에 있어서, 레이저 광원에서 나온 레이저광이 기판에 닿기까지의 레이저광 상태 및 경로를 검사하고 그 검사 결과에 따라 레이저광의 상태 및 경로를 보정하는 레이저광 보정부(검사 및 조절장치)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
일실시예에서 레이저광 보정부는 레이저광의 형태 및 크기를 검사, 보정하는 장치부 및/또는 광경로를 검사, 보정하는 장치부를 구비하여 이루어질 수 있고, 광경로를 검사, 보정하는 장치부는 광축을 평행하게 이동시키는 장치부와 반사각도를 변화시키는 장치부 가운데 적어도 하나를 구비하여 이루어질 수 있다.
일실시예에서 레이저광 보정부는 레이저 광원으로부터 레이저광 정형기까지의 경로와, 레이저광 정형기부터 결상렌즈까지의 경로에 분산되어 설치될 수 있다.
전술한 레이저 어닐링 장치를 사용하는 경우에는, 레이저 광원 및 경로상의 광학요소의 불안정성으로 인한 레이저광의 경로나 상태의 변화를 검사하고 보정하여 기판 스페이지 상의 기판에 대한 정위치를 효과적으로 제어할 수 있고, 그에 의해 레이저 어닐링의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 라인빔 형태의 레이저광으로 반도체 웨이퍼 표면 어닐링을 실시하는 방식의 일 예를 나타내는 개념적 평면도.
도 2는 레이저광 어닐링이 이루어지는 반도체 웨이퍼 일부 영역에서의 표면층 개질을 설명하기 위한 개념적 단면도,
도 3은 종래의 레이저 어닐링 장치의 일 예를 나타내는 구성 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치를 나타내는 구성 개념도.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 어닐링 장치를 나타내는 구성 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예는 기존과 공통적으로 레이저광을 방출하는 레이저 광원(110)과, 레이저 광원(110)에서 나온 레이저광이 기판(115)에 닿기까지의 레이저광 상태 및 경로를 검사하고 검사 결과에 따라 레이저광의 상태 및 경로를 보정하는 레이저광 보정부, 레이저 광원(110)에서 방출되고 레이저광 보정부의 제1 보정부를 통과한 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하여 레이저광 보정부의 제2 보정부로 전달하는 레이저광 정형부(140)와, 정형된 레이저광을 통과시키면서 집속하여 어닐링 대상물 기판(115)에 조사하는 결상광학계(170)와, 기판(115)을 적재하고 기판면과 평행하게 평면상으로 이동시킬 수 있는 기판 스테이지(180)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 제1 보정부는 후술하는 제1 검사 및 조절장치(120)에 대응하고, 제2 보정부는 후술하는 제2 검사 및 조절장치(160)에 대응된다.
레이저 광원(110)은 기본적으로 레이저 발진기와 셔터 등을 구비하여 이루어지며, 도 3과 같은 종래의 예에서 본 것과 같은 자체에 능동적 혹은 수동적인 방법으로 방출되는 레이저빔의 출력을 조절하는 수단을 가질 수 있다.
레이저 광원(110)의 레이저광은 어닐링 대상인 비정질 실리콘 박막 혹은 다결정 실리콘 박막에서 에너지 흡수도가 높은 파장, 보다 구체적으로는 Ar 레이저 혹은 Kr 레이저와 그 제2 고조파, Nd:YAG 레이저, Nd:YVO4 레이저, Nd:YLF 레이저의 제2 고조파 및 제3 고조파 등을 가지는 것이 바람직하다. 일례로, 레이저 다이오드(laser diode, LD) 여기 방식의 Nd:YAG 레이저의 제2 고조파(파장 532㎚) 혹은 Nd:YVO4 레이저의 제2 고조파(파장 532㎚)를 사용하는 것이 바람직하며, 이들의 발진기로부터 발생하는 레이저광은 원형으로 중심에서 외각으로 가면서 가우스형의 에너지 분포를 가질 수 있다. 본 실시예에서 레이저 광원은 LD 여기 연속 발진 Nd:YVO4 레이저의 제2 고조파나 제3 고조파를 사용하는 DPSS(diode pumped solid state) 레이저를 사용하는 것으로 한다.
본 실시예에서 레이저 광원(110)에서 나온 레이저광은 레이저광의 상태를 검사하고, 각도 조절 방식의 광경로를 조절할 수 있는 제1 검사 및 조절장치(120)를 지나게 된다.
제1 검사 및 조절장치(120)는 일부 빔스플리터 기능을 가지는 제1 반사거울(121) 및 제2 반사거울(127)을 포함하고, 이들 반사거울은 미도시된 모터에 의해 각도가 조절되어 여기서 반사되는 레이저광은 가령 제1 반사거울(121)에 의해 기판 상의 x축 이동을, 제2 반사거울(127)에 의해 기판 상의 y축 이동을 할 수 있다. 이들 반사거울은 99% 정도의 대부분의 빛을 반사하고 1% 이하의 빛을 투과시키며, 제1 반사거울(121)에서 투과된 레이저광은 레이저광 크기와 형태 같은 레이저광 상태를 검사하는 빔 디텍터(123)로, 제2 반사거울(127)에서 투과된 레이저광은 제1 빔 프로파일러(129)로 투입된다.
빔 디텍터(123)는 레이저광 상태를 감지하여 피드백 방식으로 조절신호를 발생시켜 레이저 광원(110) 내의 슬릿이나 마스크 등 레이저광 크기나 형상을 조절할 수 있는 요소를 통해 레이저광 상태를 조절할 수 있다.
제1 빔 프로파일러(129)는 제1 반사거울(121)에서 경로가 조절되어 제2 반사거울(127)을 투과한 레이저광을 입수하여 1차적 경로 조절의 결과를 확인하고, 피드백 방식으로 조절신호를 발생시켜 미도시된 전용 콘트롤러를 통해 제1 반사거울(121)을 조절하는 모터의 구동량 수정을 실시한다. 제2 반사거울을 투과한 레이저광을 통해 그 미세 위치변동을 검출하는 경우 제2 반사거울의 각도 변이를 측정하는 것도 가능하므로 경우에 따라서는 제2 반사거울(127)을 조절하는 모터의 구동량 수정도 실시할 수 있다.
따라서, 제1 검사 및 조절장치(120)는 레이저광 상태 및 레이저광이 향하는 기판 상의 위치 혹은 레이저광 경로를 조절할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 제1 검사 및 조절장치(120)의 제1 반사거울(121)과 제2 반사거울(127) 사이에 레이저광 출력 조절기(125)가 설치되어 레이저광 출력을 감지하고 직접 조절하거나, 조절신호를 발생시켜 피드백 방식으로 레이저 광원(110) 내의 별도 조절장치를 통해 레이저광 출력을 조절할 수 있다.
제1 검사 및 조절장치(120)를 통과한 레이저광은 제3 반사거울(130)에서 반사되어 레이저광 정형부(140)로 투입된다. 여기서 레이저광 정형부(140)는 빔 정형기(141)와 빔 마스크(143)가 직렬로 결합된 구성을 이룬다.
빔 정형기(141)는 레이저광을 가늘고 긴 형상의 라인빔으로 정형하기 위한 광학 소자이다. 여기서 가늘고 긴 형상은 선형, 직사각형, 타원형 혹은 긴 원형을 포괄할 수 있는 넓은 의미로 해석한다. 통상, 가스 레이저나 고체 레이저의 레이저광은 가우스형의 에너지 분포를 갖는 원형의 레이저광이고, 그 상태 그대로 레이저 어닐링에 사용하는 것은 적합하지 않다. 발진기 출력이 충분히 크면, 빔 직경을 충분히 확대하여 중심 부분의 비교적 균일한 부분만을 취함으로써 대략 균일한 에너지 분포를 얻을 수 있지만, 빔의 주변 부분을 버리게 되어 에너지의 대부분이 낭비된다. 이 결점을 해결하여 가우스형의 분포를 균일한 분포(톱 플랫 분포)로 변환하기 위해 빔 정형기(141)를 이용한다.
빔 정형기(141)를 형성하기 위해 파웰 렌즈와 원통형 렌즈의 조합, 칼라이드 스코프, 회절 광학 소자, 멀티 렌즈(혹은 원통형 렌즈) 어레이와 원통형 렌즈의 조합을 이용할 수 있다. 이미 언급하듯이 에너지가 충분히 큰 발진기를 이용한 경우에는 빔 직경을 충분히 크게 확대하여 직사각형 개구 슬릿을 가진 빔 마스크를 단독으로 사용하는 것도 가능하지만, 여기서는 빔 정형기(141)를 보완하여 빔 정형기(141)를 통과한 라인빔의 주변부를 제거하여 라인빔이 더욱 균일하고 일정한 형태를 가지도록 빔 마스크(143)를 사용한다. 빔 마스크(143)의 개구 슬릿은 예를 들어 직사각형, 선형, 타원형, 긴 원형 등의 어퍼쳐나 슬릿이 될 수 있다.
에너지 밀도의 균일성에 상관없이 원통형 렌즈를 빔 정형기(141)로서 사용할 수 있는데, 이 경우, 레이저광은 일 방향으로 압축될 뿐이므로, 일 방향을 짧은 방향으로 하고, 그와 직교하는 방향으로는 원래의 빔 상태의 가우스 분포가 되어 필요에 따라서 중심 부분을 절취하여 사용하면 된다.
레이저광 정형부(140)를 통과한 라임빔 형태의 레이저광은 투과율이 현저하고 반사율은 1% 정도로 미미한 빔스플리터(150)를 거쳐 결상렌즈계(170)로 투입되고, 결상렌즈계(170)를 통과하면서 집속되어 기판(115)에 닿게 된다. 이 상태에서 기판(115)은 x축, y축 이동이 가능한 거치대 혹은 기판 스테이지(180)의 척에 고정되어 평면상을 이동하면서 기판 전면에 어닐링이 이루어지도록 움직이게 된다.
빔스플리터(150)에서 반사된 라인빔은 제2 검사 및 조절장치(160)로 투입된다. 제2 검사 및 조절장치(160)에서는 별도의 집속렌즈(161)를 통해 집속된 라인빔을 제2 빔 프로파일러(162)가 검사하여 적정한 형태와 광세기 분포 혹은 에너지 분포를 가지고 있는지 검사하고, 그 결과에 문제가 있으면 레이저광 정형부(140)를 오퍼레이터가 조절하도록 하거나, 직접 신호를 발생시켜 레이저광 정형부(140)를 이루고 있는 빔 정형기(141: 빔 호모제나이저)의 렌즈 배열을 미도시된 구동장치를 통해 실시간으로 조절하는 피드백 방식의 조절을 할 수 있다.
또한, 여기서도 라인빔이 적정한 위치에 있는지(기판 상의 적정 위치를 조사하게 되는 지)를 검사하고, 필요하면 제1 검사 및 조절장치(120) 내의 반사거울들을 움직여 광경로를 2차적으로 조절하는 피드백 방식의 조절을 할 수 있다.
이상에서 피드백 방식으로 조절되는 장치들은 빔 디텍터, 제1 빔 프로파일러, 제2 빔 프로파일러 등 센서의 역할을 하는 검사장치에서 검사된 결과를 반영한 조작신호를 무선이나 유선으로 관련된 컴퓨터(190)나 각종 콘트롤러로 보내고, 이들 컴퓨터(119)나 컨트롤러(controller)에서 전기신호 형태로 도시되지 않은 모터 등 구동장치를 구동하여 광경로에 영향을 미치는 제1 반사거울 및 제2 반사거울의 각도나 빔 정형기 내의 렌즈 배열 거리 등을 조작하는 방식으로 이루어질 수 있으며, 이런 조절방식은 통상적인 것이므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 컴퓨터(190)는 컴퓨팅 장치로서 컨트롤러나 제어장치를 포함할 수 있고, 컨트롤러나 제어장치는 프로세스와 메모리를 구비하고, 프로세서가 메모리에 저장된 프로그램이나 소프트웨어 모듈에 의해 전술한 레이저 어닐링 장치의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서는 서브통신시스템을 통해 구동장치, 센서, 제1 검사 및 조절장치, 제2 검사 및 조절장치, 제1 빔 프로파일러, 제2 빔 프로파일러, 기판 스테이지의 구동장치 등에 연결될 수 있다.
이상에서는 제1 검사 및 조절장치와 제2 검사 및 조절장치가 광경로상 분리되어 설치되고 동작되지만 통합적으로 설치되어 동작될 수도 있고, 이들 중 일부는 삭제된 상태로 구성되는 것도 가능하다.
이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

  1. 레이저광을 방출하는 레이저 광원;
    상기 레이저 광원에서 방출된 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하는 레이저광 정형부;
    정형된 레이저광을 통과시키면서 집속하여 어닐링 대상물 기판에 조사하는 결상광학계;
    상기 기판을 적재하고 기판면과 평행하게 평면상으로 이동시킬 수 있는 기판 스테이지; 및
    상기 레이저 광원에서 나온 레이저광이 상기 기판에 닿기까지의 레이저광 상태 및 경로를 검사하고 검사 결과에 따라 레이저광의 상태 및 경로를 보정하는 레이저광 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저광 보정부는 상기 레이저 광원과 상기 레이저광 정형부 사이에 위치하는 제1 검사 및 조절장치와 상기 제이저광 정형부와 상기 결상광학계 사이에 위치하는 제2 검사 및 조절장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저광 보정부는 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정하는 장치부와 광경로를 검사하고 보정하는 장치부 가운데 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저광 보정부는 광축을 평행하게 이동시키는 장치부와 반사각도를 변화시키는 장치부 가운데 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 검사 및 조절장치는 구동장치에 의해 각도조절이 가능한 제1 반사거울 및 제2 반사거울을 구비하고, 상기 제1 반사거울을 투과한 레이저광 일부는 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 빔 디텍터와 레이저광의 광경로를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시켜 상기 제1 반사거울 및 상기 제2 반사거울의 각도를 조절하는 제1 빔 프로파일러를 구비하며,
    상기 제2 검사 및 조절장치는 상기 레이저광 정형부를 거쳐 라인빔 형태로 이루어진 레이저광의 형태, 크기, 광균일도, 위치 가운데 적어도 하나를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  6. 레이저광을 방출하는 레이저 광원;
    상기 레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정하거나 광경로를 검사하고 보정하는 제1 검사 및 조절장치:
    상기 제1 검사 및 조절장치를 통과한 레이저광을 받아 일정한 크기 및 형태의 라인빔으로 정형하는 레이저광 정형부;
    상기 레이저광 정형부를 통과한 레이저광의 광축을 평행하게 이동시키거나 반사각도를 변화시키는 제2 검사 및 조절장치; 및
    상기 제2 검사 및 조절장치를 통과한 레이저광을 집속하여 어닐링 대상물인 기판에 조사하는 결상광학계를 포함하는 레이저 어닐링 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판을 적재하고 상기 기판을 기판면과 평행하게 평면상으로 이동가능하게 설치되는 기판 스테이지를 더 포함하는 레이저 어닐링 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이저 광원, 상기 제1 검사 및 조절장치, 상기 제2 검사 및 조절장치, 및 상기 기판 스테이지의 동작을 제어하는 컴퓨팅 장치 또는 상기 컴퓨팅 장치에 대응하는 컨트롤러나 제어장치를 더 포함하는 레이저 어닐링 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 검사 및 조절장치는,
    구동장치에 의해 각도조절이 가능한 제1 반사거울 및 제2 반사거울;
    레이저광의 형태 및 크기를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 빔 디텍터; 및
    레이저광의 광경로를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시켜 상기 제1 반사거울 및 상기 제2 반사거울의 각도를 조절하는 제1 빔 프로파일러를 구비하는 레이저 어닐링 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 검사 및 조절장치는,
    상기 레이저광 정형부를 거쳐 라인빔 형태로 출력되는 레이저광의 일부를 빔스플리터를 통해 받아 레이저광의 형태, 크기, 광균일도, 위치 가운데 적어도 하나를 검사하고 보정을 위한 신호를 발생시키는 제2 빔 프로파일러; 및
    광경로상에서 상기 제2 빔 프로라일러의 전단에 배치되어 상기 레이저광을 집속하는 집속렌즈를 구비하는 레이저 어닐링 장치.
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