本發明涉及具有冷卻單元的準分子激光退火(excimerlaserannealing)工序用激光束調節模塊,并涉及如下的準分子激光退火工序用激光束調節模塊:在調節向基板照射的激光束的長度的激光束切割機的內部形成有冷卻單元,并包括用于控制上述冷卻單元的控制部,來抑制在執行準分子激光退火工序的過程中發生的激光束切割的熱量,由此確保激光束的均勻度,并抑制調節激光束的長度的部分局部性溫度上升,從而可防止基板的斑點現象的發生。
背景技術:
在有機發光顯示裝置等的情況下,若將玻璃用作為基板,則需要進行將非晶硅(amorphoussilicon)膜結晶化成多晶硅薄膜(polysilicon)的工序。
為此進行基板的退火工序,通常,在有機發光顯示裝置等的平板顯示器的退火工序中,向硅片照射激光束,來使非晶硅薄膜進行再次結晶化,由此形成多晶硅薄膜。
此時,根據用于工序的基板的大小,通過調節激光束的長度來使用,將為了調節激光束的長度而屏蔽激光束的部件作為激光束切割機(beamcutter)。
在韓國授權專利公報第10-1288993號中公開了“激光退火裝置”,上述激光退火裝置的特征在于,包括:下板部,形成有用于使激光通過的入射口;上板部,形成于上述下板部,形成有覆蓋上述入射口的透明窗;第一切割機部,安裝于上述上板部,用于遮擋上述激光的一部分;以及第二切割機部,安裝于上述下板部,用于遮擋通過上述入射口的上述激光的一部分。
但是,若在這些專利文獻中記載的以往的激光退火裝置使用激光束切割機來遮蔽激光束,則借助照射的激光束,激光束切割機的溫度會上升,從而發生激光束切割機自身的熱變形,上述周邊部的溫度也會上升,從而發生隨之而來的氣流變化。
若發生激光束切割機的熱變形,則激光束的長度并不恒定,由此,在基板的退火工序過程中,向基板照射不均勻的激光束,從而導致不良發生,激光束切割機周邊部的溫度會上升,從而導致工序腔室內的氣流變化,這會使基板發生斑點。
以往的準分子激光退火裝置的激光束切割機在內部未形成有用于阻隔熱量的冷卻裝置,因此存在上述問題。
為了解決上述問題,需要調節執行準分子激光退火工序的工序腔室內部整體的溫度,但是存在需要過多費用的問題。
技術實現要素:
本發明為了解決如上所述的現有技術中的問題而提出,本發明的目的在于,提供如下的準分子激光退火裝置用激光束切割機:在準分子激光退火裝置的激光束調節裝置的激光束切割機內部形成有散熱板(heatsink)結構的冷卻流路,由此,抑制在通過調節激光束的長度來執行準分子激光退火工序中發生的激光束切割機的溫度上升,由此確保激光束的均勻度來防止基板的斑點現象。
為了實現上述目的,本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊調節向基板照射的激光束的長度,上述準分子激光退火工序用激光束調節模塊的特征在于,包括:激光束切割機,與上述激光束的移動方向垂直地配置,在內部設有包括制冷劑的冷卻單元;制冷劑供給部,形成于上述激光束切割機的一側,用于向上述冷卻單元的內部循環供給制冷劑;檢測部,用于檢測上述冷卻單元的溫度;以及控制部,根據通過上述檢測部檢測的上述冷卻單元的溫度來控制在上述制冷劑供給部循環供給的制冷劑的溫度及流量。
其中,優選地,上述冷卻單元構成為使上述制冷劑在內部移動的冷卻流路。
此時,優選地,上述冷卻流路中,在上述激光束切割機的一側形成有制冷劑引入口和制冷劑引出口,上述冷卻流路與上述制冷劑供給部相連接。
并且,優選地,上述冷卻流路形成為與上述激光束切割機的長度方向平行的u字管形態。
而且,優選地,在上述冷卻流路的內部還形成有金屬材質的散熱板。
其中,優選地,在上述散熱板中,相對于制冷劑的流動方向排列有多個散熱孔。
此時,優選地,在上述散熱孔中與制冷劑的流動方向垂直地排列形成有與制冷劑的流動方向平行的多個散熱片。
并且,優選地,上述散熱板以之字型彎曲而成。
本發明具有如下效果:在調節向基板照射的激光束的長度的準分子激光退火工序用激光束調節模塊中,在激光束切割機的內部設有冷卻單元,在準分子激光退火工序中,抑制當調節激光束的長度時所發生的激光束切割機的溫度上升,由此確保激光束的均勻度,從而可防止基板的斑點現象。
并且,本發明具有如下效果:本發明包括:制冷劑供給部,向上述冷卻單元循環供給制冷劑;檢測部,用于檢測上述冷卻單元的溫度;以及控制部,用于控制在上述制冷劑供給部循環供給的制冷劑的溫度及流量,從而可有效調節激光束切割機內部的冷卻單元的溫度。
并且,本發明具有如下效果:不調節執行準分子激光退火工序的腔室內部整體的溫度,而是局部性地調節借助激光束切割機來調節激光束的長度的部分的溫度,由此可有效抑制工序部位的溫度上升,從而通過防止基板的斑點現象來降低費用。
附圖說明
圖1為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的使用狀態的立體圖。
圖2為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的使用狀態的放大立體圖。
圖3為示出通過本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊切割激光束的狀態的主視圖。
圖4為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的內部結構的透視圖和局部放大圖。
圖5為示出本發明再一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的內部結構的透視圖和局部放大圖。
圖6為示出本發明另一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的內部結構的透視圖和局部放大圖。
圖7為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的工作過程的框圖。
圖8為示出在準分子激光退火工序中發生斑點的基板的狀態的主視圖。
具體實施方式
在本說明書及發明要求保護范圍中所使用的術語或單詞不得局限性地解釋為通用含義或詞典中的含義,應立足于發明人為了以最優的方法說明自己的發明而適當定義術語的概念的原則,解釋為符合本發明的技術思想的含義或概念。
在說明書全文中,當一個部分“包括”另一結構要素時,除非有特別相反的記載,意味著還可包括其他結構要素,而不是排除其他結構要素,對相同結構要素賦予了相同的附圖標記。
以下,參照附圖,詳細說明本發明的實施例。
圖1為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的使用狀態的立體圖。圖2為放大立體圖。圖3為示出切割激光束的狀態的主視圖。圖4為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的內部結構的透視圖和局部放大圖。圖5為示出本發明再一實施例的透視圖和局部放大圖。圖6為示出本發明另一實施例的透視圖和局部放大圖。圖7為示出本發明一實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊的工作過程的框圖。圖8為示出在準分子激光退火工序中發生斑點的基板的狀態的主視圖。
如圖1至圖7所示,本發明實施例的準分子激光退火工序用激光束調節模塊用于調節向基板照射的激光束l的長度,上述準分子激光退火工序用激光束調節模塊包括激光束切割機100、制冷劑供給部200、檢測部300以及控制部400。
本發明用于調節激光束切割機100的溫度,上述激光束切割機100用于調節準分子激光退火裝置的激光束l的長度,以往的激光束切割機不具有用于阻隔所產生的熱量的裝置。由此,因上述激光束切割機100的熱變形,發生上述激光束l的長度并不恒定的現象,從上述激光束切割機100發生的熱量對進行準分子激光退火工序的腔室內的氣流產生影響,從而在基板的表面發生如圖8所示的斑點。
如圖3所示,本發明的上述激光束切割機100與上述激光束l的移動方向垂直地配置,由此遮蔽上述激光束l,從而調節其長度。
如圖3所示,上述激光束切割機100位于從光源部照射的上述激光束l的進行路徑,通過遮蔽上述激光束l來以與上述基板的寬度相同的長度調節上述激光束的l的長度。
為此,上述激光束切割機100可沿著與上述激光束l的移動方向垂直的方向移動。具體地,與上述激光束切割機100結合固定的支架與以可在軌道結構上滾動的方式設置的移送塊相結合,向與上述激光l的移動方向垂直的方向在上述軌道結構上移動,由此,使上述激光束切割機100向已設定的位置移動。
此時,在上述激光束切割機100遮蔽上述激光束l的部位引起溫度上升,由此發生上述激光束切割機100的熱變形,并發生基于熱量的氣流變化。
因此,在上述基板的表面發生斑點現象,因此,為了防止上述問題,需要有效抑制上述激光束切割機100的溫度上升的方案。
作為最為有效的解決方案,使進行上述準分子激光退火工序的工序腔室的內部維持在恒溫、恒濕狀態,為此,在工序腔室設有保持恒溫、恒濕所需的裝置,因此工序費用會上升。
另一方案就是利用抽吸來調節腔室內部的空氣的溫度的方法,若使用抽吸,則存在抽吸裝置附近的空氣溫度和其他部分的空氣溫度很難恒定維持的問題。
對此,在本發明中,在上述激光束切割機100的內部設置冷卻單元,通過上述激光l局部性地管理溫度上升的部分,來抑制上述激光束切割機100的溫度上升。
為此,在上述激光束切割機100的內部設有包括制冷劑的冷卻單元110。
其中,上述制冷劑可適用冷卻水(pcw)或空氣。只是,在適用上述冷卻水的情況下,存在需要管理溫度的部分太多的問題。
對此,優選地,在本發明中,適用利用空氣的空冷方式。
其中,上述冷卻單元110構成為使上述制冷劑在內部移動的冷卻流路111。
上述冷卻流路111中,在上述激光束切割機100的一側形成有制冷劑引入口120和制冷劑引出口130,上述冷卻流路111與上述制冷劑供給部200相連接,使得所供給的制冷劑在冷卻流路111的內部進行循環。
上述冷卻流路111形成為與上述激光束切割機100的長度方向平行的u字管形態,使上述激光束切割機100均勻冷卻,這種u字管形態由多個連接形成,可進一步提高冷卻效率。
并且,作為上述冷卻流路111的另一實施例,若具有與上述激光束切割機100的長度方向呈垂直的之字型,則上述制冷劑所移動的路徑會增加,可提高基于上述制冷劑的冷卻效果。
如圖4至圖6所示,在上述冷卻流路111的內部還形成有金屬材質的散熱板112。
其中,上述散熱板112是一種使在工作中的電裝置或機械裝置中發生的熱量向制冷劑流體方向移動的手動熱交換機,通常,由例如鋁或銅等熱傳導率高的金屬制作。
上述散熱板112接收從裝置發生的熱量來均勻地向上述散熱板112整體分散,從而容易地向外部進行散熱,上述散熱板112的表面積越大,發熱量越大。
對此,如圖4至圖6所示,本發明的上述散熱板112以具有寬廣的表面積的方式制作。上述散熱板112具有寬廣的表面積,由此,為了提高散熱效果,呈具有規定厚度的立體形狀。
此時,為了具有更寬廣的表面積,在上述散熱板112中,相對于上述制冷劑的流動方向排列有多個散熱孔113。上述散熱孔113通過切割加工上述散熱板112而成,由于上述散熱板112呈立體形狀,因此隨著形成上述散熱孔113,因上述散熱孔113的內側面,上述散熱板112的表面積會增加。
另一方面,如圖4所示,上述散熱孔113的上部面可呈矩形態,作為另一形態,例如,上部面也可呈橢圓形等形態。
此時,如圖5所示,在上述散熱孔113中與制冷劑的流動方向垂直地排列形成有與上述制冷劑的流動方向平行的多個散熱片114。
隨著設置上述散熱片114,上述散熱孔113具有分為多個小的切割加工部的形態,因各個切割加工部的內側面,上述散熱板112的表面積會增加。
并且,如圖6所示,上述散熱板112以之字型彎曲。此時,上述之字型的單位形態越緊密地排列,上述散熱板112的表面積越增加。
另一方面,如圖7所示,上述檢測部300用于檢測上述冷卻單元110的溫度,利用溫度傳感器檢測上述冷卻流路111內部的溫度或者額外地檢測上述激光束切割機100的溫度,將上述溫度值輸入到后述的控制部400,來向制冷劑供給部200輸入關于制冷劑的溫度或流量、流速等的控制信號,由此,整體上使上述激光束切割機100維持規定的溫度或對于上述基板的退火過程不產生影響的溫度。
上述制冷劑供給部200形成于上述激光束切割機100的一側,根據關于通過上述控制部400輸入的溫度或流量的控制信號,使制冷劑的速度及流量等得到控制,或者向上述制冷劑流路111供給規定溫度的制冷劑。
即,通過上述檢測部300檢測上述冷卻單元110的溫度,向控制部輸入上述溫度值,來向上述制冷劑供給部200輸入關于制冷劑的溫度或流量等的控制信號,由此調節制冷劑的流速或流量等來反饋控制,從而使上述激光束切割機100維持規定的溫度或對于上述基板的退火過程不產生影響的溫度。
不同于以往的激光束調節模塊,上述準分子激光退火工序用激光束調節模塊具有如下的優點:在激光束切割機的內部設有冷卻單元,在準分子激光退火工序中,抑制當調節激光束的長度時所發生的激光束切割機的溫度上升,由此確保激光束的均勻度,來防止基板的斑點現象,并包括:制冷劑供給部;檢測部,用于檢測上述冷卻單元的溫度;以及控制部,用于控制制冷劑的溫度及流量,通過有效調節激光束切割機內部的冷卻單元的溫度來進一步改善冷卻效率。