CN104275555B

CN104275555B - 衬底分离装置和使用衬底分离装置的衬底分离方法

Info

Publication number: CN104275555B
Application number: CN201310463783.2A
Authority: CN
Inventors: 赵庚石; 金俊亨; 韩圭完; 柳济吉
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2018-02-02
Anticipated expiration: 2033-10-08
Also published as: TWI626081B; KR20150006098A; KR102037259B1; CN104275555A; TW201501778A

Abstract

提供了衬底分离装置和衬底分离方法。根据本发明的一方面，提供了一种衬底分离装置，该装置包括激光照射器、激光分光器和方向变换器，其中激光照射器沿第一方向照射第一激光束，激光分光器将第一激光束分成沿第一方向行进的第二激光束和沿不同于第一方向的第二方向行进的第三激光束，方向变换器改变第二激光束或第三激光束的方向。

Description

衬底分离装置和使用衬底分离装置的衬底分离方法

技术领域

本发明涉及衬底分离装置和使用衬底分离装置的衬底分离方法，更具体地，涉及用于将第一衬底与第二衬底分离的衬底分离装置以及使用该衬底分离装置的衬底分离方法。

背景技术

可容易制成以具有大面积并且薄且轻的平板显示器（FPD）迅速地占据了当前的显示器市场。

FPD包括液晶显示器（LCD）、等离子显示屏（PDP）和有机发光显示器（OLED）。然而，传统的LCD、PDP、OLED等因使用玻璃衬底而缺乏柔性。因此，它们具有有限的应用和使用。

因此，取代玻璃衬底使用由柔性材料（诸如，塑料或箔）形成的衬底的柔性显示器被积极开发作为下一代显示器。

柔性显示器要求柔性衬底。然而，传统的柔性衬底在它们的耐热性方面具有局限性。因此，在传统的面板制造过程中取代玻璃衬底采用传统的柔性衬底是不容易的。在这方面，正在研究通过使用玻璃衬底作为基础形成面板并且通过移除玻璃衬底向面板添加柔性的方法。

发明内容

本发明的方面提供了能够同时执行衬底分离和清洁操作的衬底分离装置。

本发明的方面还提供了被采用以同时执行衬底分离和清洁操作的衬底分离方法。

然而，本发明的方面不限于本文所述的方面。通过参考下面给出的本发明的详细描述，对本发明所属领域的技术人员而言，本发明的上面和其它方面将变得显而易见。

根据本发明的一方面，提供了一种衬底分离装置，所述装置包括激光照射器、激光分光器和方向变换器，其中所述激光照射器沿第一方向照射第一激光束，所述激光分光器将所述第一激光束分成沿所述第一方向行进的第二激光束和沿不同于所述第一方向的第二方向行进的第三激光束，所述方向变换器改变所述第二激光束或所述第三激光束的方向。

根据本发明的另一方面，提供了一种衬底分离方法，该方法包括：沿第一方向照射第一激光束；将所述第一激光束分成沿所述第一方向行进的第二激光束和沿不同于所述第一方向的第二方向行进的第三激光束；改变所述第二激光束或所述第三激光束的方向；以及将所述第二激光束和所述第三激光束照射至衬底组件。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，本发明的上面和其它方面和特征将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明实施方式的衬底分离装置的框图；

图2是示出了根据本发明实施方式的照射到第一衬底的第二表面的激光束的截面图；

图3是示出了根据本发明实施方式的照射到第一衬底的第一表面的激光束的截面图；

图4是根据本发明一个实施方式的衬底分离装置的截面图；

图5是图4所示的衬底分离装置的部分平面视图；

图6至图8是示出了图4所示的衬底分离装置的操作的截面图；

图9是根据图4的实施方式的衬底组件的修改实施例的截面图；

图10是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置的截面图；

图11是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置的截面图；

图12是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置的截面图；

图13是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置的框图；

图14是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置的截面图；

图15是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置的截面图；以及

图16是根据本发明另一实施方式的衬底分离方法的流程图。

具体实施方式

本发明的方面和特征以及实现这些方面和特征的方法将通过参考附图详细描述的实施方式显而易见。然而，本发明不限于下文公开的实施方式，而是可以不同的形式实现。说明书中限定的主题（诸如，详细的结构和元件）是被提供协助本领域技术人员全面理解本发明的具体细节，本发明仅在权利要求的范围内被限定。

用于指定一个元件位于另一元件之上或者位于不同的层或一个层之上的术语“位于……之上”包括一个元件直接位于另一个元件或一个层之上的情况和一个元件经由另一层或又一元件位于另一个元件之上的情况。在本发明的整个描述中，相同的参考标号用于各个附图中的相同元件。

尽管术语“第一、第二、等等”用于描述不同的构成元件，这些构成元件不受术语限制。此术语仅用于区别一个构成元件与其它构成元件。由此，在下面的描述中，第一构成元件可以是第二构成元件。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。

图1是根据本发明实施方式的衬底分离装置100的框图。

参考图1，根据本发明实施方式的衬底分离装置100被设计为分离衬底组件40，衬底组件40包括第一衬底41和附接至第一衬底41的第二衬底42。衬底分离装置100包括激光照射器10、激光分光器20和方向变换器30，其中激光照射器10沿第一方向照射第一激光束51，激光分光器20将第一激光束51分成沿第一方向行进的第二激光束52和沿不同于第一方向的第二方向行进的第三激光束53，方向变换器30改变第二激光束52或第三激光束53的方向。

衬底组件40包括第一衬底41和附接至第一衬底41的第二衬底42。

第一衬底41可由具有耐热和透光性的材料（诸如，透明的玻璃或塑料）形成。第一衬底41可附接至第二衬底42并且固定第二衬底42以防止第二衬底42在加工期间弯曲或扭曲。

附接至第一衬底41的第二衬底42可以是柔性的衬底。在一个实施例中，第二衬底42可包括选自卡普顿（kapton）、聚醚砜（PES）、聚碳酸酯（PC）、聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚丙烯酸酯（PAR）和纤维增强塑料（FRP）中的至少一种材料。

尽管在附图中未示出，但是粘合层（未示出）可位于第一衬底41与第二衬底42之间。粘合层可由透光材料形成，具有允许一定波长的激光束穿过粘合层的透射度，并且具有耐热性，即具有220℃或更高的玻璃化温度。在一个实施例中，粘合层可包括硅或丙烯酸聚合物粘合剂。

激光照射器10可沿第一方向照射第一激光束51。可在此使用的激光可以是但不限于准分子激光。

激光照射器10还可包括调节第一激光束51的波长和强度的控制器（未示出）。

第一激光束51可线性地照射至目标对象。这将在下面描述。

激光分光器20将由激光照射器10照射的第一激光束51分光。激光分光器20可将第一激光束51分成第二激光束52和第三激光束53。在这种情况下，第二激光束52的强度和第三激光束53的强度的总和可小于或基本等于第一激光束51的强度。

第二激光束52和第三激光束53可沿不同的方向行进。在一个实施例中，类似于第一激光束51，第二激光束52可沿第一方向行进，并且第三激光束53可沿不同于第一方向的第二方向行进。在示例性实施方式中，第一方向和第二方向可彼此垂直。然而，由第一方向和第二方向形成的角度不限于直角。由第一方向和第二方向形成的角度还可以是锐角或钝角。

对激光分光器20将第一激光束51分光的方式没有约束。在示例性实施方式中，激光分光器20可通过透射第一激光束51的一部分和反射第一激光束51的另一部分，将第一激光束51分光。也就是说，通过激光分光器20透射的第一激光束51可变成沿第一方向行进的第二激光束52，并且由激光分光器20反射的第一激光束51可变成沿第二方向行进的第三激光束53。在示例性实施方式中，激光分光器20可包括分束器。

方向变换器30可改变第二激光束52或第三激光束53的方向。在示例性实施方式中，方向变换器30可包括反光镜。在本发明的实施方式中，方向变换器30可将在第一方向行进的第二激光束52引导至沿不同于第一方向的第三方向行进。在这个情况中，第一方向和第三方向可彼此垂直。然而，由第一方向和第三方向形成的角度不限于直角。

如果第二激光束52或第三激光束53的方向由方向变换器30改变，则第二激光束52和第三激光束53可朝向相同的平面照射。也就是说，第二激光束52和第三激光束53可同时或顺序地照射至衬底组件40的不同区域。这将在下面更详细地描述。

现在将描述根据本发明的实施方式的衬底分离装置100的操作。

为了使第二激光束52和/或第三激光束53照射到衬底组件40的全部区域，衬底组件40以及方向变换器30、激光分光器20和激光照射器10中的至少一个可相对于彼此移动。为了方便描述，下面将作为一个实施例描述衬底组件40移动的情况。

衬底组件40可被放置为面向第二激光束52或第三激光束53的照射方向并且进行直线运动。对于衬底组件40的直线运动，根据本发明实施方式的衬底分离装置100还可包括沿直线驱动衬底组件40的驱动器（未示出）。

如上所述，第二激光束52和第三激光束53可被照射至衬底组件40的不同区域。第二激光束52和第三激光束53可被线性地照射至衬底组件40。也就是说，第二激光束52和第三激光束53可以是线光束。因此，第二激光束52和第三激光束53可将能量应用至在衬底组件40上限定的线段。由第二激光束52在衬底组件40上限定的线段和由第三激光束53在衬底组件40上限定的线段可彼此平行。此外，衬底组件40可沿与由第二激光束52和第三激光束53限定的线段垂直的方向移动。

随着衬底组件40的移动，第二激光束52和第三激光束53可从衬底40的一侧到衬底组件40的另一侧照射至衬底组件40。在一个示例性实施方式中，第二激光束52可照射到第一衬底41的第一表面401上，并且第三激光束53可照射到第一衬底41的第二表面402上。在第二激光束52照射到第一衬底41的第一表面401并且第三激光束53照射到第一衬底41的第二表面402的示例性实施方式中，随着衬底组件40的移动，第二激光束52可顺序地照射至第一衬底41的第一表面401的全部区域，并且第三激光束53可顺序地照射至第一衬底41的第二表面402的全部区域。

第三激光束53可以是清洁第一衬底41的第二表面402的清洁激光束。现在将参考图2描述第三激光束53清洁第一衬底41的方式。

图2是示出了根据本发明实施方式照射到第一衬底41的第二表面402的第三激光束53的截面图。参考图2，照射到第一衬底41的第二表面402的第三激光束53可移除存在于第一衬底41的第二表面402上的颗粒43。也就是说，随着衬底组件40的移动，存在于第一衬底41的第二表面402上的颗粒43可与第三激光束53接触并且可通过第三激光束53的能量被分解。结果，存在于第一衬底41的第二表面402上的颗粒43可被移除。

第二激光束52可以是将第一衬底41与第二衬底42分离的分离激光束。现在将参考图3描述第二激光束52将第一衬底41与第二衬底42分离的方式。

图3是示出了根据本发明实施方式的照射到第一衬底41的第一表面401的第二激光束52的截面图。参考图3，第二激光束52可透射穿过第一衬底41的第二表面402以到达第一衬底41的第一表面401。照射至第一衬底41的第一表面401的第二激光束52可将第一衬底41与第二衬底42分离。在本说明书中，当“第一衬底41和第二衬底彼此分离”时，第一衬底41和第二衬底42可空间上彼此分离，或者第一衬底41和第二衬底42之间的粘合可被减少或移除。在一个示例性实施方式中，第三激光束53可照射至衬底组件40，然后第二激光束52可照射至衬底组件40。也就是说，第一衬底41的第二表面402可由第三激光束53清洁，并且第二激光束52可照射至被清洁的区域。由于第三激光束53清洁第一衬底41的第二表面402并且跟在第三激光束53之后的第二激光束52照射至第一衬底41的第一表面401，因此，衬底组件40的清洁和分离可基本同时执行。由此，可省略单独的清洁过程，这又提高了衬底分离过程的效率。

下文将参考附图描述本发明的更具体的实施方式。

图4是根据本发明一个实施方式的衬底分离装置101的截面图。图5是图4所示的衬底分离装置101的部分平面视图。图6至图8是示出了图4所示的衬底分离装置101的操作的截面图。

参考图4，根据当前实施方式的衬底分离装置101包括沿第一方向照射第一激光束51的激光照射器11、沿第一方向与激光照射器11分离的分束器21和沿第一方向与分束器21分离的反光镜31。

激光照射器11可沿第一方向照射第一激光束51。这里可使用的激光可以是但不限于准分子激光。

第一方向可与地平行。沿第一方向照射的第一激光束51可到达沿第一方向与激光照射器11分离的分束器21。

分束器21可将第一激光束51分成第二激光束52和第三激光束53。在这种情况下，第二激光束52的强度和第三激光束53的强度的总和可小于或基本等于第一激光束51的强度。第二激光束52和第三激光束53可沿不同的方向行进。在一个实施例中，类似于第一激光束51，第二激光束52可沿第一方向行进，并且第三激光束53可沿不同于第一方向的第二方向行进。

分束器21可通过透射第一激光束51的一部分和反射第一激光束51的另一部分，将第一激光束51分光。也就是说，穿过分束器21透射的第一激光束51可变成沿第一方向行进的第二激光束52，并且由分束器21反射的第一激光束51可变成沿第二方向行进的第三激光束53。第一方向和第二方向可彼此垂直。然而由第一方向和第二方向形成的角度不限于直角。从分束器21产生的第二激光束52可到达沿第一方向与分束器21分离的反光镜31。

反光镜312可将第二激光束52的方向改变至不同于第一方向的第三方向。第一方向和第三方向可彼此垂直。然而，由第一方向和第三方向形成的角度不限于直角。

当第二激光束52的方向通过反光镜31从第一方向改变至第三方向时，第二激光束52和第三激光束53可朝向相同的平面行进。

在一个示例性实施方式中，第二激光束52的方向和第三激光束53的方向可基本彼此平行。

照射到衬底组件40的第二激光束52和第三激光束53可具有不同的焦深。也就是说，第二激光束52可照射到第一衬底41的第一表面401，并且第三激光束53可照射到第一衬底41的第二表面402。

作为第一激光束51由分束器21反射的部分的第三激光束53可照射到第一衬底41的第二表面402上。照射到第一衬底41的第二表面402的第三激光束53可移除存在于第一衬底41上的颗粒43。也就是说，与第三激光束53接触的颗粒43可通过第三激光束53的能量被分解。结果，存在于第一衬底41的第二表面402上的颗粒43可被移除。也就是说，第三激光束53可以是清洁第一衬底41的第二表面402的清洁激光束。

由反光镜31反射的第二激光束52可透射穿过第一衬底41的第二表面402以到达第一衬底41的第一表面401。照射至第一衬底41的第一表面401的第二激光束52可分离第一衬底41和第二衬底42。在本说明书中，当“第一衬底41和第二衬底42彼此分离”时，第一衬底41和第二衬底42可空间上彼此分离，或者第一衬底41与第二衬底42之间的粘合可被减少或移除。也就是说，第二激光束52可以是分离第一衬底41和第二衬底42的分离激光束。

参考图5，在根据当前实施方式的衬底分离装置101中，第二激光束52和第三激光束53可线性地照射至衬底组件40。

第二激光束52和第三激光束53可将能量应用至在衬底组件40上限定的线段。也就是说，第二激光束52和第三激光束53可以是线光束。

由第二激光束52在衬底组件40上限定的线段和由第三激光束53在衬底组件40上限定的线段可彼此间隔预定距离。即使在这种情况下，第二激光束52和第三激光束53的焦深可如上所述不同。

现在将描述根据当前实施方式的衬底分离装置101的操作。

如上所述，第二和第三激光束52和53以及衬底组件40可相对于彼此移动。在图6至图8中，作为一个实施例描述衬底组件40沿x轴方向移动的情况。

尽管在附图中未示出，但是根据当前实施方式的衬底分离装置101还可包括移动衬底组件40的驱动器（未示出）。驱动器包括例如电机或致动器。

衬底组件40可沿负x轴方向进行直线运动，如图6至图8所示。衬底组件40可以恒定的速度移动。

参考图6，衬底组件40可朝向被分束器21引向第二方向的第三激光束53移动。

参考图7，随着衬底组件40的继续移动，衬底组件40的一侧可到达第三激光束53。在衬底组件40的一侧到达第三激光束53的状态下，衬底组件40可继续移动。随着衬底组件40的继续移动，具有线性形状的第三激光束53可顺序地照射到第一衬底41的第二表面的全部区域。

参考图8，衬底组件40可朝向第二激光束52继续移动。随着衬底组件40的继续移动，衬底组件40的一侧可到达第二激光束52。在衬底组件40的一侧到达第二激光束52的状态下，衬底组件40可继续移动。随着衬底组件40的继续移动，具有线性形状的第二激光束52可透射穿过第一衬底41的第二表面402以顺序地到达第一衬底41的第一表面401的全部区域。

如上所述，第三激光束53可通过移除存在于第一衬底41的第二表面402上的颗粒43，清洁第一衬底41的第二表面402。由于第二激光束52照射到由第三激光束53清洁的区域上，因此能够防止在第一衬底41的第二表面402上的颗粒43吸收第二激光束52能量的一部分时发生的衬底分离缺陷。此外，第三激光束53的清洁操作和第二激光束52的分离操作可基本同时执行。因此，衬底分离过程可在不存在单独的清洁过程的情况下执行。这可减少加工时间并提高加工效率。

现在将描述本发明的其它实施方式。在下面的实施方式中，与上面描述的元件基本相同的元件由相似的参考标号表示，因此其冗余描述将被省略或简化。

图9是根据图4的实施方式的衬底组件40的修改实施例的截面图。

参考图9，衬底组件45还包括薄膜晶体管（TFT）阵列48和上保护膜49。

TFT阵列48可形成于第二衬底47上。TFT阵列48可包括沿矩阵方向排列的多个TFT。诸如栅极线（未示出）和数据线（未示出）的信号配线可形成于第二衬底47上，并且栅极信号和数据信号可通过信号配线被透射至每个TFT。像素电极（未示出）可形成于每个像素中的第二衬底47上，并且每个像素电极可通过TFT接收像素电压或电流。

上保护膜49可形成于TFT阵列48上。上保护层49可完全覆盖第二衬底47。

上保护膜49可将第二衬底47固定就位以防止在第一衬底46与第二衬底47分离之后第二衬底47容易地弯曲或扭曲。因此，即使在第一衬底46与第二衬底47分离之后，第二衬底47可被容易地处理，这能够在下一过程中将下膜（未示出）更精确和稳定地附接至第二衬底47。

在一个示例性实施方式中，第一衬底46可大于第二衬底47。由此，第一衬底46可包括不与第二衬底47重叠的区域（下文称为“非重叠区域”）。第一衬底46的非重叠区域可沿第一衬底46的边缘设置。上保护膜49可被放置为完全覆盖第二衬底47的顶面和侧面。上保护膜49的底端可与第一衬底46的非重叠区域接触。而且，上保护膜49可与第二衬底47的侧面接触。

上保护膜49可由聚合物材料（诸如，聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸脂或聚醚砜）或金属箔（诸如，不锈钢（SUS））形成。

图10是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置102的截面图。

参考图10，根据当前实施方式的衬底分离装置102与根据图4的实施方式的衬底分离装置101的不同之处在于，激光照射器11被放置在衬底组件40上方并且朝向衬底组件40照射激光束。

如上所述，激光照射器11可沿第一方向照射第一激光束51。在根据当前实施方式的衬底分离装置102中，第一方向可为图10中的负y轴方向。

沿第一方向照射的第一激光束51可到达沿第一方向与激光照射器11分离的分束器21。

分束器21可通过透射第一激光束51的一部分和反射第一激光束51的另一部分，将第一激光束51分光。也就是说，通过分束器21透射的第一激光束51可变成沿第一方向行进的第二激光束52，并且由分束器21反射的第一激光束51可变成沿第二方向行进的第三激光束53。第一方向和第二方向可彼此垂直。然而，由第一方向和第二方向形成的角度不限于直角。作为第一激光束51由分束器21反射的部分的第三激光束53可到达沿第二方向与分束器21分离的反光镜31。

光反射镜31可将第三激光束53的方向改变至不同于第二方向的第三方向。在这种情况下，第一方向和第三方向可彼此平行。然而，由第一方向和第三方向形成的角度不限于180°。

随着第三激光束53的方向通过反光镜31从第二方向改变至第三方向，第二激光束52和第三激光束53可朝向相同的平面行进。

由反光镜31反射的第三激光束53可照射到第一衬底41的第二表面402。照射到第一衬底41的第二表面402的第三激光束53可移除存在于第一衬底41上的颗粒43。也就是说，与第三激光束53接触的颗粒43可通过第三激光束53的能量被分解。结果，存在于第一衬底41的第二表面402上的颗粒可被移除。也就是说，第三激光束53可以是清洁第一衬底41的第二表面402的清洁激光束。

从分束器21出来的第二激光束52可透射穿过第一衬底41的第二表面402以到达第一衬底41的第一表面401。照射第一衬底41的第一表面401的第二激光束52可分离第一衬底41与第二衬底42。在本说明书中，当“第一衬底41与第二衬底42彼此分离”时，第一衬底41与第二衬底42可空间上彼此分离，或者第一衬底41与第二衬底42之间的粘合可被减少或移除。也就是说，第二激光束52可以是分离第一衬底41与第二衬底42的分离激光束。

根据当前实施方式的衬底分离装置102可以基本与上面参考图6至图8描述的衬底分离装置101相同的方式操作。因此，将省略对根据当前实施方式的衬底分离装置102的操作的详细描述。

图11是根据本发明的另一实施方式的衬底分离装置103的截面图。

参考图11，根据当前实施方式的衬底分离装置103与根据图4的实施方式的衬底分离装置101的不同之处在于，第二激光束52和/或第三激光束53以预定的角度照射至与衬底组件40的顶面垂直的表面。

由反光镜31和/或分束器21反射的第二激光束52和/或第三激光束53可以预定的角度照射至与衬底组件40的顶面垂直的表面。为了方便描述，由第二激光束52和与衬底组件40的顶面垂直的表面形成的角度将被称为第一角度θ1，并且由第三激光束53和与衬底组件40的顶面垂直的表面形成的角度将被称为第二角度θ2。

第一角度θ1和第二角度θ2可大于0度并且小于或等于10度。然而，第一角度θ1和第二角度θ2的大小不限于上述范围。

在第二激光束52的方向和第三激光束53的方向彼此平行的示例性实施方式中，第一角度θ1和第二角度θ2彼此基本相等是明显的。

如果第二激光束52和/或第三激光束53以预定角度照射到与衬底组件40的顶面垂直的表面，则能够防止由衬底组件40反射的第二激光束52和/或第三激光束53干扰从反光镜31和/或分束器21出来的第二激光束52和/或第三激光束53并且因此降低过程效率。

图12是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置104的截面图。

参考图12，根据当前实施方式的衬底分离装置104与根据图4的实施方式的衬底分离装置101的不同之处在于，多个衬底组件（40a、40b）被输入衬底分离装置104。

分束器21与沿第一方向与分束器21分离的反光镜31之间的距离可相对大于或小于图4的实施方式中的距离。如果分束器21与反光镜31之间的距离大于图4的实施方式中的距离，则第二激光束52与第三激光束53之间的距离也可大于图4的实施方式中的距离。

如果分束器21与反光镜31之间的距离相对地大于图4的实施方式中的距离，则多个衬底组件可被输入根据当前实施方式的衬底分离装置104。为了方便说明，被置于图12左侧的衬底组件被称为第一衬底组件40a，并且被置于图12右侧的衬底组件被称为第二衬底组件40b。

第一衬底组件40a和第二衬底组件40b可以直线排列并且可沿图12中的负x轴方向移动。第一衬底组件40a和第二衬底组件40b可以恒定的速度移动。

第一衬底组件40a和第二衬底组件40b可朝向通过分束器21沿第二方向照射的第三激光束53移动。随着第一衬底组件40a和第二衬底组件40b继续移动，第一衬底组件40a的一侧可到达第三激光束53。在第一衬底组件40a的一侧到达第三激光束53的状态下，第一衬底组件40a和第二衬底组件40b可继续移动。随着第一衬底组件40a和第二衬底组件40b继续移动，具有线性形状的第三激光束53可顺序地照射到第一衬底组件40a的第一衬底41a的第二表面的全部区域。

随着第一衬底组件40a和第二衬底组件40b继续移动，第二衬底组件40b的一侧可到达第三激光束53。如果第一衬底组件40a和第二衬底组件40b继续移动，则第二激光束52可照射至第一衬底组件40a，并且第三激光束53可照射至第二衬底组件40b。也就是说，第二激光束52可照射至第一衬底组件40a的第一衬底41a的第一表面，并且第三激光束53可照射至第二衬底组件40b的第一衬底41b的第二表面。

在第二衬底组件40b的一侧到达第二激光束52的状态下，第二衬底组件40b可继续移动，并且第二激光束52可照射至第二衬底组件40b的第一衬底41b的第一表面。

当在输入多个衬底组件的同时执行衬底分离过程时，可减少执行该过程所需的时间，由此提高加工的效率。

图13是根据本发明另一实施方式的衬底分离装置105的框图。

参考图13，根据当前实施方式的衬底分离装置105与根据图4的实施方式的衬底分离装置101的不同之处在于，它还包括对第二激光束52的焦点和/或第三激光束53的焦点进行调节的焦点调节器60。

根据当前实施方式的衬底分离装置105还可包括对第二激光束52的焦点和/或第三激光束53的焦点进行调节的焦点调节器60。焦点调节器60可包括至少一个光学系统。

图14是根据本发明的另一实施方式的衬底分离装置106的截面图。

参考图14，根据当前实施方式的衬底分离装置106与根据图4的实施方式的衬底分离装置101的不同之处在于，它包括被设置在反光镜31与衬底组件40之间的第一光学系统61和被设置在分束器21与衬底组件40之间的第二光学系统62。第一光学系统61和第二光学系统62可分别调节第二激光束52的焦点和第三激光束53的焦点。也就是说，第一光学系统61可调节第二激光束52的焦点，使得穿过第一光学系统61的第二激光束52可照射至第一衬底41的第一表面401，并且第二光学系统62可调节第三激光束53的焦点，使得穿过第二光学系统62的第三激光束53可照射至第一衬底41的第二表面402。

图15是根据本发明一个实施方式的衬底分离装置107的截面图。

参考图15，根据当前实施方式的衬底分离装置107与根据图4的实施方式的衬底分离装置101的不同之处在于，它包括被设置在激光照射器11与分束器21之间的光学系统63。

在根据当前实施方式的衬底分离装置107中，光学系统63可沿第一方向与激光照射器11分离。

被设置在激光照射器11与分束器21之间的光学系统63可调节第一激光束51使得穿过光学系统63的第一激光束51可具有适于清洁和/或分离操作的能量。

下文将描述根据本发明的一个实施方式的衬底分离方法。根据本发明的实施方式的衬底分离方法可由上述根据本发明的实施方式的衬底分离装置执行。为了简单起见，基本与图4至图8的元件相同的元件由相似的参考标号表示，因此将省略其冗余描述。

图16是根据本发明的一个实施方式的衬底分离方法的流程图。

参考图16，根据当前实施方式的衬底分离方法用于分离包括第一衬底和附接至第一衬底的第二衬底的衬底组件。衬底分离方法包括：沿第一方向照射第一激光束（操作S10）；将第一激光束分成沿第一方向行进的第二激光束和沿不同于第一方向的第二方向行进的第三激光束（操作S20）；改变第二激光束或第三激光束的方向（操作S30）；以及将第二激光束和第三激光束照射至衬底组件（操作S40）。

将第一激光束分成沿第一方向行进的第二激光束和沿第二方向行进的第三激光束的操作可包括透射第一激光束的一部分和反射第一激光束的另一部分。

将第二激光束和第三激光束照射至衬底组件的操作可包括将第二激光束照射至第一衬底的第一表面和将第三激光束照射至第一衬底的第二表面。

根据当前实施方式的衬底分离方法还可包括调节第一激光束或第二激光束的焦点。

本发明的实施方式提供下面优势中的至少一个。

也就是说，可同时执行衬底分离和清洁操作。

此外，通过同时执行衬底分离和清洁操作能够提高加工效率。

然而，本发明的效果不限于本文中所述的效果。通过引用权利要求，本发明的上面和其它效果对本发明所属领域的技术人员来说将变得更加显而易见。

尽管已经参考示例性实施方式具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可在本文中进行各种形式和细节的改变而不背离由权利要求限定的本发明的精神和范围。因此希望本实施方式在各方面被认为是说明性的而非限制性的，参考权利要求而非前面的描述来表示本发明的范围。

Claims

1.一种衬底分离装置，用于分离包括第一衬底和附接至所述第一衬底的第二衬底的衬底组件，所述衬底分离装置包括：

激光照射器，沿第一方向照射第一激光束；

激光分光器，将所述第一激光束分成沿第一方向行进的第二激光束和沿不同于所述第一方向的第二方向行进的第三激光束；以及

方向变换器，改变所述第二激光束或所述第三激光束的方向；

其中，所述第二激光束和所述第三激光束具有不同的焦深；

其中，所述第一衬底包括与所述第二衬底相邻的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；

其中，所述第二激光束照射至所述第一表面以分离所述第一衬底和所述第二衬底；以及

其中，所述第三激光束照射至所述第二表面以清洁所述第二表面。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述激光分光器使所述第一激光束的一部分沿所述第一方向透射而形成所述第二激光束，使所述第一激光束的另一部分沿不同于所述第一方向的所述第二方向反射而形成所述第三激光束。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述第二激光束和所述第三激光束以预定的角度照射至与所述衬底组件的顶面垂直的表面。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述方向变换器将所述第二激光束的方向改变至不同于所述第一方向的第三方向，所述第三方向和所述第二方向彼此平行。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述方向变换器将所述第三激光束的方向改变至不同于所述第二方向的第三方向，所述第一方向和所述第三方向彼此平行。

6.如权利要求1所述的装置，还包括焦点调节器，所述焦点调节器调节所述第一激光束、所述第二激光束或所述第三激光束的焦点。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述焦点调节器包括对所述第二激光束的焦点进行调节的第一光学系统和对所述第三激光束的焦点进行调节的第二光学系统。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述方向变换器包括反光镜。