CN107649781B - 激光设备、激光处理装备以及激光设备的污染防止方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光设备、激光处理装备以及激光设备的污染防止方法，激光设备包含具有内部空间的壳体、用于通过激光辐照所述壳体的内部的激光单元、安装在所述壳体中以便将吹扫气体供应到所述壳体中的气体供应单元、以及具备安装在所述壳体中以便测量所述壳体内部多个位置处的氧浓度的主要氧浓度测量装置的测量单元。本发明可通过精确调节激光设备内部的吹扫气体的量来防止所述激光设备内部的透镜或反射镜的污染。

Description

激光设备、激光处理装备以及激光设备的污染防止方法
技术领域
本发明涉及一种激光设备、具有所述激光设备的激光处理装备、以及防止所述激光设备的污染的方法，并且更具体地说，涉及激光设备、具有所述激光设备的激光处理装备、以及防止所述激光设备的污染的方法，本发明能够精确调节激光设备内部的内部吹扫气体的量从而由此防止内部透镜或反射镜被污染。
背景技术
当在制造半导体、平板显示器(FPD)、光伏元件等等期间在高温下沉积薄膜时，可能会引起以下问题：反应炉被热化学反应污染或产生非所需化合物。因此，为在低温下沉积薄膜，已使用激光激发等离子体化学气相沉积方法。并且，由于衬底的大小增大，因此在薄膜沉积之后执行退火时，变得难以确保均一性。因此，已经提供各种替代方案，且替代方案中的一者为通过使用激光的退火方法。
用于此过程的激光处理装备包含反应腔室及安装在反应腔室上方的激光设备。石英窗口提供于反应腔室的上部部分上，且从激光设备发射的激光经由石英窗口通过，到达反应腔室内部的衬底以及处理所述衬底。在激光设备中，安装用于发射激光的多个透镜及用于改变激光的发射方向的反射镜。在此情况下，将激光设备外部的外来物质引入到激光设备中且其可易于粘附到透镜或反射镜。粘附到透镜及反射镜的外来物质使透镜及反射镜的性能劣化且由此可降低激光处理步骤的效率。
在相关技术中，将吹扫气体供应到激光设备的壳体中以抑制外部污染源到所述壳体中的引入。然而，由于激光设备的大小变得更大，因此所述壳体内部的压力对于每一位置可能变得非均一。因此，当所述壳体内部产生气流或无法排放臭氧时，存在以下问题：污染物质吸附到安装在所述壳体中的透镜或反射镜。因此，由于透镜或反射镜的使用寿命减小，且无法稳定发射激光，因此激光处理步骤的效率可降低且生产率可降低。
[先前技术文献]
(专利文献)KR2013-0071289A
发明内容
本发明提供一种激光设备、激光处理装备以及用于防止所述激光设备的污染的方法，本发明能够精确调节壳体内部吹扫气体的量同时监视所述壳体内部的氧浓度及压力。
本发明还提供一种激光设备、激光处理装备以及用于防止所述激光设备的污染的方法，其能够抑制或防止外来物质粘附到安装在所述壳体中的透镜或反射镜。
根据示范性实施例，激光设备包含：具有内部空间的壳体；用于通过激光辐照所述壳体内部的激光单元；安装在所述壳体中以便将吹扫气体供应到所述壳体中的气体供应单元；以及测量单元，具备主要氧浓度测量装置，主要氧浓度测量装置安装在所述壳体中以便测量所述壳体内部多个位置处的氧浓度。
所述测量单元可进一步包含安装在所述壳体中以便测量所述壳体内部多个位置处的压力的压力测量装置。
所述壳体的内部空间可被划分成多个空间，及所述主要氧浓度测量装置可包含：分别连接到经划分内部空间及形成流体移动路径的多个测量管线；分别安装到所述多个测量管线及打开/关闭所述流体移动路径的多个截流阀；连接到所述多个测量管线的主管线；以及连接到所述主管线及测量流体中的氧浓度的氧传感器。
所述激光设备可进一步包含安装在所述壳体中以便排放所述壳体内部的吹扫气体的排放单元。
所述激光设备可进一步包含根据所述壳体内部的氧浓度及压力当中的至少任何一条信息控制气体供应单元及排放单元当中的至少任何一个的操作的控制单元。
气体供应单元可包含：安装在内部空间中及安置在所述壳体的延伸方向上的多个注入器；以及分别连接到所述多个注入器以便将吹扫气体供应到注入器的多个供应管线。
所述注入器可包含扩散器。
注入器各自可包含：主体，其具有内部空间及形成在主体的下部部分中的开口；以及第一扩散板，其安装到所述开口以便将所注入吹扫气体扩散到内部空间中。
注入器各自可进一步包含第二扩散板，其安装在所述主体中以便在主体中扩散吹扫气体。
排放单元可包含：与注入器间隔开及连接到内部空间的多个吸入管线；以及连接到所述多个吸入管线的排放管线。
所述壳体可包含上部层部分及下部层部分，从所述多个吸入管线当中连接到上部层部分的吸入管线可连接到上部层部分的下部部分，及连接到下部层部分的吸入管线可连接到下部层部分的上部部分。
可进一步包含安装在内部空间的至少一部分中及沿着激光行进路径安置的多个透镜；以及安装在所述壳体的内部空间中及调节激光辐照方向的反射镜，其中主要氧浓度测量装置及压力测量装置可连接到安装有透镜或反射镜的内部空间。
根据另一示范性实施例，激光处理装备包含：在其中形成衬底处理空间及具有形成于其上部表面上的发射窗口的腔室；支撑腔室内部的衬底的载物台；以及激光设备，所述设备位于腔室上方及通过激光辐照腔室内部的衬底。
根据又一示范性实施例，激光处理方法包含：将吹扫气体供应到具有内部空间及形成激光行进路径的壳体中；测量所述壳体内部多个位置处的氧浓度；以及根据所述壳体内部的氧浓度调节所述壳体内部吹扫气体的量。
多个位置处的氧浓度的测量可包含：选择性地打开/关闭通过多个测量管线形成的流体移动路径，所述多个测量管线分别连接到所述壳体中的所述多个位置及吸入流体；以及测量具有打开的移动路径的被吸入到测量管线的流体的氧浓度。
根据所述壳体内部的氧浓度的所述壳体内部吹扫气体的量的调节可包含：比较所测量氧浓度值与预定氧浓度设定范围；以及在所测量氧浓度值大于预定氧浓度设定范围时供应吹扫气体，及在所测量氧浓度值小于预定氧浓度设定范围时将所述壳体内部的吹扫气体排放到外部。
本发明可包含在将吹扫气体供应到所述壳体中之后测量所述壳体中多个位置处的压力；以及根据所述壳体内部的压力调节所述壳体内部的吹扫气体的量。
根据所述壳体内部的氧浓度的所述壳体内部吹扫气体的量的调节可包含：比较测量压力值与预设压力设定范围；以及在所测量压力值小于预设压力设定范围时供应吹扫气体，及在所测量压力值大于预设压力设定范围时将所述壳体内部的吹扫气体排放到外部。
使激光通过的透镜或调节激光辐照方向的反射镜可安装在所述壳体的内部空间的至少一部分中，及所述壳体内部的氧浓度的测量或所述壳体内部的压力的测量可包含测量安装有透镜或反射镜的内部空间中的氧浓度或压力。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述可更详细地理解示范性实施例，其中：
图1为根据示范性实施例的激光处理装备的透视图。
图2为根据示范性实施例的激光处理装备的横截面图。
图3为说明根据示范性实施例的壳体的内部的横截面透视图。
图4为说明根据示范性实施例的激光处理装备的结构的视图。
图5为说明根据示范性实施例的注入器的操作的视图。
图6(a)至图6(c)为说明根据示范性实施例的注入器的结构的视图。
图7为说明根据示范性实施例的激光处理装备的污染防止方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示范性实施例。然而，本发明可以不同的形式来体现，且不应解释为限于本文所阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本发明将是透彻并且完整的，并且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给所属领域的技术人员。为详细地描述本发明，可能会夸示附图，且在所述附图中，相同参考数字指代相同元件。
图1为根据示范性实施例的激光处理装备的透视图；图2为根据示范性实施例的激光处理装备的横截面图；图3为说明根据示范性实施例的壳体的内部的横截面透视图；图4为说明根据示范性实施例的激光处理装备的结构的视图；图5为说明根据示范性实施例的注入器的操作的视图；图6(a)至图6(c)为说明根据示范性实施例的注入器的结构的视图；以及图7为说明根据示范性实施例的激光处理装备的污染防止方法的流程图。
参考图1及图2，根据示范性实施例的激光处理装备包含：其中形成有处理衬底的空间及具有形成在其上部表面中的发射窗口15的腔室10；支撑腔室10内部的衬底的载物台20；以及激光设备100，位于腔室10上方及经由发射窗口15通过激光辐照腔室内部的衬底。
腔室10形成为具有内部空间的圆柱形形状。举例来说，腔室10的横截面形状可为矩形。腔室10经形成为具有具四个闭合侧面的结构，且其中形成有用于处理衬底的空间。
并且，发射窗口15可安装在腔室10的上部表面上。发射窗口15可位于通过来自激光设备100的激光辐照的部分下方。并且，腔室10还可与真空泵连接以供在内部空间中形成真空压力。然而，腔室10的结构及形状并不限于此，而是可为多样化的。
载物台20用于支撑腔室10内部的衬底且可经可移动地安装。举例来说，当执行激光处理步骤时，在确定衬底的位置之后移动载物台20，且接着载物台20被移动且可将衬底移动到通过激光辐照的区域。因此，可通过移动载物台20而通过激光辐照衬底上的所需位置。替代地，在载物台20固定时，且在激光设备100移动时，可通过激光辐照衬底上的所需位置。
参考图1、图3及图4，激光设备100包含：具有内部空间的壳体110；用于通过激光辐照所述壳体110的内部的激光单元190；经安装以便将吹扫气体供应到所述壳体110中的气体供应单元130；以及测量单元，具备主要氧浓度测量单元140，主要氧浓度测量单元140安装在所述壳体中以便测量所述壳体中多个位置处的氧浓度。
另外，激光设备100可进一步包含：排放单元160，安装在所述壳体110中以便将所述壳体110中的吹扫气体排放到外部；控制单元150，根据所述壳体110内部的氧浓度及压力当中的任何一条信息控制气体供应单元130及排放单元160当中的至少一者的操作；多个透镜120，安装在所述壳体110的内部空间的至少一部分中及沿着激光的行进路径安置；以及反射镜180，安装在所述壳体110的内部空间中及调节发射激光的方向。在此情况下，激光设备100可为透镜120的长度大致为1500mm或大于1500mm及壳体110的长度为15m或大于15m的大尺寸装备。
所述壳体110的内部空间可被划分成多个，且所述壳体110的内部空间形成激光行进通过的路径。举例来说，所述壳体110可包含：在前后方向上延伸及其中的空间被划分成多个的上部层部分110a；以及在前后方向上延伸、具有被划分成多个的空间、以及耦合到上部层部分110a的下部部分的下部层部分110b。举例来说，上部层部分110a可具有被划分成八个空间的内部空间及下部层部分110b可被划分成两个或多于两个空间。
在所述壳体110内部，安装多个分区111且所述壳体110的内部可被划分成多个空间。分区111可经安置以便在前后方向上在上部层部分110a及下部层部分110b中与彼此间隔开。并且，可打开分区111的一部分，且激光可经由分区的打开部分穿过内部空间。替代地，具有内部空间的多个模块可经耦合以形成一个壳体110。因此，所述壳体110的内部空间可被划分成多个。在此情况下，所述壳体110的经划分空间可与彼此连通。然而，所述壳体的结构及形状并不限于此，而是可为多样化的。
多个光学部件可安装在所述壳体110中。举例来说，光学部件可包含透镜120及反射镜180。透镜120可提供多个及安装在内部空间的部分中。透镜120可安装在激光的行进路径中及可调节激光通过的特性。反射镜180用于反射或折射激光以由此在用户的所需方向上发射激光。
激光单元190用于产生激光。激光单元190可安装在所述壳体110内部或所述壳体110外部及可将激光供应到所述壳体110中。因此，当由激光单元190产生的激光沿着所述壳体的内部空间行进时，激光可发射到衬底上及可因此处理所述衬底。
在此情况下，可能将所述壳体110外部的外来物质引入到所述壳体110中，及气流产生于所述壳体110中。因此，所述壳体中的外来物质可能浮动及可能粘附到透镜120或反射镜180。这些外来物质使透镜120或反射镜180的性能劣化及可能因此降低激光处理步骤的效率。因此，可将吹扫气体供应到所述壳体110中以防止外来物质被引入到所述壳体110中及防止在所述壳体110中引起气流。
气体供应单元130用于将吹扫气体供应到经划分内部空间中的每一者中。气体供应单元130包含：多个注入器131，安装在内部空间中及沿着所述壳体110的延伸方向以一个管线形式安置；以及多个供应管线132，连接到所述多个注入器131中的每一者以便将吹扫气体供应到注入器131。可使用N2气体作为吹扫气体。然而，可用气体的种类不限于此及可为多样化的。
参考图5，安置在上部层部分110a的内部空间中的注入器131可相较于内部空间中的底部表面更接近于顶部地安置。因此，注入器131可从上部部分向下注入吹扫气体。替代地，安装在下部层部分110b的内部空间中的注入器131可相较于内部空间中的顶部更接近于底部表面地安置及可从下部部分向上供应吹扫气体。
并且，注入器131提供多个及可安置在上部层部分110a的延伸方向上或下部层部分110b的延伸方向上。举例来说，所述多个注入器131可以规则间隔与彼此间隔开及可以管线形式安置。并且，所述多个注入器131可以内部空间被划分成的数目提供，及可将吹扫气体供应到经划分空间中的每一者。因此，相较于在通过一个注入器131将吹扫气体供应到所述壳体110中的情况下，吹扫气体可更为迅速地填充到所述壳体110的整个内部中。并且，调节供应到经划分空间中的每一者的吹扫气体的量。及因此，可将均一量的吹扫气体供应到整个内部空间。然而，所提供注入器131的数目及位置并不限于此，而是可为多样化的。
供应到内部空间的吹扫气体可防止外部外来物质被引入到所述壳体110中及可抑制或防止所述壳体110中的气流。因此，可防止外来物质粘附到所述壳体110内部的透镜120或反射镜上。
并且，注入器131可为扩散器。所述扩散器用于防止吹扫气体立即被排放，从而将吹扫气体自然地供应到所述壳体110中，及由此通过吹扫气体填充所述壳体110内部。因此，可抑制或防止吹扫气体立即被排放及由此产生气流或改变流速。
在此情况下，排放单元160的吸入管线161可位于安装在上部层部分110a中的注入器下方或位于安装在下部层部分110b中的注入器131上方。因此，可将从上侧注入的吹扫气体吸入到下部吸入管线161中，及可将从下侧注入的吹扫气体吸入到上部吸入管线161中。因此，层流在内部空间中形成在竖直方向上及可用吹扫气体均一地填充内部空间的整个区域。
并且，从注入器131注入的吹扫气体的最大流速可以是大致250标准升分钟(standard litters minute；slm)或小于250标准升分钟。因此，可防止由于将太大量的吹扫气体注入到所述壳体110的内部空间而引起的气流。即，可设定从注入器131注入的吹扫气体的最大流速，因此可调节吹扫气体使得用吹扫气体缓慢地填充所述壳体110内部。然而，从注入器131注入的吹扫气体的最大流速不限于此，而是可根据所述壳体110的大小不同地变化。
参考图6(a)，注入器131可包含：形成存储气体的空间及具有打开的下部部分的主体131a；以及安装在主体131a的开口上以便将所注入吹扫气体扩散到内部空间中的第一扩散板131b。主体131a的上部部分连接到供应管线132及可支撑在所述壳体110内部的上侧上。主体131a的下部部分可为打开的。因此，可在主体131a下方注入经由供应管线132引入到主体131a中的吹扫气体。
可形成对应于主体131a的开口的形状的第一扩散板131b及可形成小于开口的面积的第一扩散板131b。举例来说，可形成呈圆盘形状的第一扩散板131b。因此，间隙可形成于第一扩散板131b与主体131a的开口之间。第一扩散板131b可位于吹扫气体的移动路径上及可由此与从上到下注入的吹扫气体发生冲突。因此，向下注入的吹扫气体可与第一扩散板131b发生冲突及可水平地扩散，以及可经由第一扩散板131b与开口之间的间隙供应到所述壳体110中。然而，第一扩散板131b的结构及形状并不限于此，而是可为多样化的。
替代地，如图6(b)中所说明，注入器131可安置在主体131a内部及可进一步包含在主体131a内部扩散吹扫气体的第二扩散板131c。第二扩散板131c可安置于连接到主体131a的供应管线132的部分与第一扩散板131b之间。可形成对应于主体131a的平面形状的第二扩散板131c及第二扩散板131c可具备在竖直方向上穿过其的多个孔。因此，虽然供应到主体131a中的吹扫气体可与第二扩散板131c发生冲突及在主体131a中扩散，但可经由第二扩散板131c中提供的所述孔向下供应吹扫气体。
吹扫气体可首先借助于第二扩散板131c在主体131a中扩散及其次可借助于第一扩散板131b在所述壳体110中扩散，由此供应吹扫气体。因此，可防止立即注入吹扫气体，及可用吹扫气体缓慢地供应内部空间及用吹扫气体缓慢地填充内部空间。因此，可防止由即刻供应到内部空间的吹扫气体引起的气流。
替代地，如图6(c)中所说明，可进一步提供可在竖直方向上拉伸/可在竖直方向上收缩的弹性部件131d。所述弹性部件131d可具有连接到主体131a内部的顶部表面的一端及连接到第一扩散板131b的另一端且可支撑第一扩散板131b。在此情况下，可形成大小等于或大于主体131a的开口的面积的第一扩散板131b及可借助于弹性部件131d向上移动及向下移动第一扩散板131b。因此，当弹性部件收缩时，第一扩散板131b可覆盖开口；及当弹性部件拉伸时，第一扩散板131b向下移动及所述开口可为打开的。
当供应到主体131a中的吹扫气体的量增大时，主体131a内部的压力可增大及向下推动第一扩散板131b。因此，当主体131a的开口打开时，吹扫气体可经由主体131a与第一扩散板131b之间的间隙供应到所述壳体110的内部空间。因此，在预定压力或大于预定压力的情况下仅吹扫气体可通过使用弹性部件131d的弹力供应到所述壳体110中。另外，由于在向下推动第一扩散板131b时注入吹扫气体，因此在竖直方向上注入的流动速度降低，及由此可在水平扩散时注入。
然而，注入器131的结构不限于此，而是多样化的，及主体131a、第一扩散板131b、第二扩散板131c以及弹性部件131d的各种组合可为可能的。并且，注入器131的安装位置及吹扫气体的注入方向可为多样化的。
供应管线132可以所提供注入器131的数目提供多个，及连接到注入器131中的每一者。供应管线132可用以将吹扫气体供应到注入器131。供应管线132可形成吹扫气体移动通过的路径及可具有连接到存储有吹扫气体的存储槽的一端及穿过所述壳体110及连接到所述壳体110内部的注入器131的另一端。
并且，供应管线132可支撑所述壳体110的内部空间中的注入器131。供应管线132可穿过所述壳体的壁体。在此情况下，供应管线132可穿过耦合到所述壳体110的顶部的支撑部件132a及可借助于所述支撑部件132a而固定。因此，供应管线132可稳定支撑注入器131。然而，支撑注入器131的方法不限于此，而是可为多样化的。
另外，流速计及阀还可个别地安装到所述多个供应管线132中的每一者。因此，当通过流速计测量供应到所述壳体110的内部空间的吹扫气体的量时，还可通过控制所述阀精确调节供应到所述壳体110的吹扫气体的量。在此情况下，由于所述壳体110内部的吹扫气体可排放到外部，因此供应到所述壳体110的内部空间的吹扫气体的量及实际上存在于内部空间中的吹扫气体的量还可不同。
测量单元140用于测量所述壳体110内部多个位置处的氧浓度或压力。即，当所述壳体110中吹扫气体的量增大时，内部空间中的氧浓度降低及压力增大。相反地，当所述壳体110中吹扫气体的量减小时，内部空间中的氧浓度增大及压力减小。因此，供应到所述壳体110中或排放到外部的吹扫气体的量可通过测量内部空间中的氧浓度或压力而调节。因此，合适的量的吹扫气体可存在于所述壳体110中。
测量单元140包含主要氧浓度测量装置141，其安装在所述壳体110中以便测量所述壳体110内部多个位置处的氧浓度；及所述测量单元可进一步包含辅助氧浓度测量装置143及压力测量装置142。
主要氧浓度测量装置141用于测量所述壳体110的经划分空间的至少一部分的氧浓度。所述主要氧浓度测量装置141包含：分别连接到经划分空间及形成流体移动路径的多个测量管线141b；分别安装在所述多个测量管线141b中及打开/关闭所述流体移动路径的多个截流阀141d；连接到所述多个测量管线141b的主管线141c；以及连接到主管线141c及测量流体中的氧浓度的氧传感器141a。
测量管线141b形成流体移动路径。因此，可引入连接到测量管线141b的内部空间内部的流体及在测量管线141b中移动流体。测量管线141b提供有多个且其可分别连接到内部空间的至少一部分。举例来说，测量管线141b可连接到安装有透镜120或反射镜180的内部空间。即，为了防止外来物质粘附到透镜120或反射镜180，需要精确调节供应到安装有透镜120或反射镜180的内部空间的吹扫气体的量或排放到外部的吹扫气体的量。因此，可监视安装有透镜120或反射镜180的内部空间中的氧浓度。
截止阀141d可打开/关闭通过测量管线141b形成的气体移动路径。因此，使用截止阀，仅可将内部空间的所需位置中的流体引导到氧传感器141a的侧面。因此，可选择性地测量不同区域的氧浓度。
举例来说，所述壳体110的内部被划分成10个空间，且提供四个测量管线141b及其分别连接到安装有透镜120或反射镜180的四个空间。在此情况下，当测量四个空间当中的第一空间的氧浓度时，可打开连接到第一空间的测量管线141b的截流阀141d，及可关闭连接到第二空间到第四空间的测量管线141b的截流阀141d。因此，仅第一空间中的流体可经由测量管线141b移动到氧传感器141a。并且，当依序执行此过程时，可分别确定第一空间、第二空间、第三空间以及第四空间中的氧浓度。
主管线141c形成流体移动路径及连接到所述多个测量管线141b。因此，经由测量管线141b引入的流体可被引导到氧传感器141a。
氧传感器141a可连接到主管线141c。因此，经由主管线141c引入的流体中的氧浓度可通过使用氧传感器141a测量，及可通过从所述多个测量管线141b当中仅选择任何一个而将所述流体移动到氧传感器141a。因此，可个别地通过一个氧传感器141a测量所述多个经划分空间中的氧浓度。因此，由于使用一个氧传感器141a，因此可促进装备的维护。
在此情况下，主管线141c可连接到泵(未绘示)，及氧传感器141a可定位于所述泵与测量管线141b之间。因此，当所述泵将吸入力提供到主管线141c时，内部空间中的流体可经由测量管线141b移动到氧传感器141a的侧面。
辅助氧浓度测量装置143提供多个及用于测量所述壳体110的内部空间中的氧浓度。辅助氧浓度测量装置143可安装在所述壳体110内部或可安装在外部以与所述壳体110内部连通。此辅助氧浓度测量装置143用以测量所述壳体110内部的氧浓度及确定操作员是否可进入所述壳体110。因此，辅助氧浓度测量装置143可相较于氧传感器141a更为粗略地测量氧浓度及可仅确定操作员是否可进入。即，可确定内部空间中的氧浓度是否为人可进入所述空间的此种程度。
辅助氧浓度测量装置143可以经划分内部空间的数目提供多个；还可安装在相应经划分内部空间中；以及还可仅安装在经划分空间当中的选定部分中。举例来说，辅助氧浓度测量装置143还可仅安装在操作员应进入以执行工作的内部空间中。然而，辅助氧浓度测量装置143测量氧浓度的位置并不限于此，而是可为多样化的。
压力测量装置142提供多个及用于测量所述壳体110的内部空间中的压力。压力测量装置142可安装在所述壳体110内部或可安装在外部以与所述壳体110的内部连通。
压力测量装置142可以经划分内部空间的数目提供多个；还可安装在相应经划分内部空间中；以及还可仅安装在经划分空间当中的选定部分中。举例来说，压力测量装置142可测量内部空间中安装有透镜120或反射镜的区域的内压。当供应到内部空间的吹扫气体的量增大时，压力增大；及当吹扫气体的量减小时，压力减小。因此，可经由内部空间的所测量压力值间接确定存在于内部空间中的吹扫气体的量。然而，压力测量装置142测量压力的位置并不限于此，而是可为多样化的。
因而，测量单元140测量所述壳体110内部的氧浓度及压力，及可间接确定所述壳体110的内部空间中(具体地说，安装有透镜120或反射镜180的区域中)吹扫气体的量。因此，当监视安装有透镜120或反射镜180的部分中的氧浓度或压力时，可调节供应到内部空间或排放到外部的吹扫气体的量。
排放单元160用于排放所述壳体110中的吹扫气体。排放单元160可包含：多个吸入管线161，在竖直方向上与注入器131间隔开及连接到内部空间；排放管线162，连接到所述多个吸入管线161的；以及排放阀163，安装在吸入管线161或排放管线162当中的至少任何一个中。
吸入管线161形成流体移动路径。吸入管线161可提供多个及可吸入多个位置处的吹扫气体。举例来说，可提供多达所提供注入器131的数目的吸入管线161，及吸入管线161可位于对应于注入器131的位置的注入器上方或下方。即，从所述多个吸入管线161当中连接到上部层部分110a的吸入管线161可连接到上部层部分110a的下部部分，及连接到下部层部分110b的吸入管线161可连接到下部层部分110b的上部部分。因此，层流在内部空间中形成在竖直方向上及可用吹扫气体均一地填充内部空间的整个区域。然而，吸入管线吸入气体的位置并不限于此，而是可为多样化的。
并且，所述多个吸入管线161可在上部层部分110a或下部层部分110b的延伸方向上以一个管线形式安置。举例来说，所述多个吸入管线161可以规则间隔与彼此间隔开。并且，所述多个吸入管线161可提供在多个经划分内部空间中及可将吹扫气体分别供应到内部空间。因此，相较于在通过一个吸入管线161排放所述壳体110中的吹扫气体的情况下，吹扫气体可更为迅速地排放到所述壳体110外部。并且，可通过调节从内部空间中的每一者排放的吹扫气体的量精确地控制内部空间内部吹扫气体的量。
替代地，可提供多达内部空间中所提供透镜120或反射镜180的数目的吸入管线161，及吸入管线161还可排放具备透镜120或反射镜180的内部空间中的流体。因此，可有效地防止由迅速调节具备透镜120或反射镜180的内部空间内部的吹扫气体的量而引起气流。然而，所提供吸入管线161的数目并不限于此，而是可为多样化的。
排放管线162可形成流体移动路径及可连接到所述多个吸入管线161。因此，可经由排放管线162将吸入到吸入管线161中的流体排放到外部。排放管线162可定位于上部层部分110a与下部层部分110b之间。因此，可减小连接到排放管线162的所述多个吸入管线161的长度。即，由于排放管线162定位于连接到上部层部分110a的吸入管线161与连接到下部层部分110b的吸入管线161之间，因此可减小吸入管线161的总长度及可改进空间可用性。
排放阀163被安装到吸入管线161及排放管线162当中的任何一个及用于打开/关闭流体移动路径。举例来说，排放阀163可安装到排放管线162。因此，当排放阀163的操作经控制时，可吸入流体或可通过同时打开/关闭所述多个吸入管线161阻止流体的吸入。替代地，排放阀可提供多个及还可提供到所述多个吸入管线161中的每一者。因此，可针对每一经划分空间独立地控制是否吸入流体。通过控制排放阀163的操作，可控制吸入所述壳体110的内部空间中的吹扫气体的时序及持续时间。
并且，可将流速计安装到吸入管线161或排放管线162。因此，排放到所述壳体110外部的流体的量可通过测量吸入到吸入管线161或排放管线162中的气体的量而精确调节。
控制单元150用于根据所述壳体110内部的氧浓度及压力当中的至少任何一个而控制气体供应单元130及排放单元160当中的至少任何一个的操作。即，控制单元150用于维持所述壳体110内部吹扫气体的量。
控制单元150可包含：收发部分151，连接到测量单元140；确定部分152，连接到所述收发部分151及确定来自测量单元140的所测量值是否偏离预设值；以及控制部分153，连接到所述确定部分152及控制气体供应单元130及排放单元160的操作。
收发部分151连接到氧传感器141a及压力测量装置142且可接收关于所述壳体110内部的氧浓度及压力的信息。收发部分151可将此类信息收发到确定部分152。并且，收发部分151还可连接到辅助氧浓度测量装置143。
确定部分152用于比较从收发部分151接收的氧浓度值与预定氧浓度设定范围。举例来说，预定氧浓度设定范围可以是大致0.1％到大致1％。当所述壳体110内部的氧浓度小于大致0.1％时，过多量的吹扫气体供应到所述壳体110中及内压状态由此增大。因此，当所述壳体110内部的吹扫气体由于所述壳体的内压变得太过高于外部压力而排放到外部时可能引起气流。因此，透镜120或反射镜可能易于被沿着气流移动的外来物质污染。
相反地，当所述壳体110内部的氧浓度超过大致1％时，过少量的吹扫气体供应到所述壳体110中及内压状态由此降低。因此，所述壳体110的内压变得小于外部压力，及外部气体可引入到所述壳体110中。因此，透镜120或反射镜可能易于被所引入气体中的外来物质污染。
因而，当氧浓度过高或过低时，所述壳体110内部的透镜120或反射镜可能被污染。因此，氧浓度设定范围可选定为大致0.1％到大致1％，使得所述壳体110内部的氧浓度经调节在大致0.1％到大致1％的范围内。在此情况下，通过确定部分152比较的氧浓度值可为由氧传感器141a所测量的值。
并且，确定部分152可比较由辅助氧浓度测量装置143所测量的氧浓度值是否为大致18％。即，为了确定操作员是否可进入所述壳体110，可比较空气中的一般氧浓度与所测量值。因此，当由辅助氧浓度测量装置143所测量的氧浓度小于大致18％时，可确定由于氧气不够操作员不可进入；及当由辅助氧浓度测量装置143所测量的氧浓度等于或大于大致18％时，可确定操作员可进入。
并且，确定部分152用于比较从收发部分151接收的压力值与预定压力设定范围。举例来说，压力设定范围可以是大致30Pa到大致100Pa。当所述壳体110内部的压力小于大致30Pa时，过多量的吹扫气体供应到所述壳体110中，及内压状态由此增大。因此，当所述壳体110内部的吹扫气体由于所述壳体110的内压变得太过高于外部压力而排放到外部时可能引起气流。因此，透镜120或反射镜可能易于被沿着气流移动的外来物质污染。
相反地，当所述壳体110内部的压力超过大致100Pa时，过少量的吹扫气体供应到所述壳体110中及内压状态由此降低。因此，所述壳体110的内压变得小于外部压力，及外部气体可引入到所述壳体110中。因此，透镜120或反射镜可能易于被所引入气体中的外来物质污染。
因而，当所述壳体110内部的压力过高或过低时，所述壳体110内部的透镜120或反射镜可被污染。因此，压力设定范围可选定为大致20Pa到大致100Pa，使得所述壳体110内部的压力经调节在大致20Pa到大致100Pa的范围内。
在此情况下，确定部分152可比较在内部空间中在彼此不同的位置处通过所述多个压力测量装置142所测量的压力值的平均值与压力设定范围。替代地，将通过所述多个压力测量装置142所测量的压力值当中的最小压力值与压力设定范围的下限值相比较，或还可将最高压力值与压力设定范围的上限值相比较。然而，从所述多个所测量压力值当中选择待与压力设定范围相比较的值的方法不限于此，而是可为多样化的。
控制部分153可根据确定部分152的确定来控制气体供应单元130或排放单元160的操作。即，控制部分153可连接到提供到供应管线132的阀及排放阀163及可由此打开/关闭气体移动路径。举例来说，当氧浓度小于大致0.1％或压力超过大致100Pa时，可关闭提供到供应管线132的阀及可打开排放阀163。因此，由于大量供应到所述壳体110中的吹扫气体或所述壳体110内部的吹扫气体被排放到外部，因此所述壳体110内部的吹扫气体的量可减小。因此，所述壳体110内部的氧浓度或压力增大及所述壳体110内部的浓度或压力可维持在设定范围内。
相反地，当氧浓度超过大致1％或压力小于大致30Pa时，可打开提供到供应管线132的阀或可关闭排放阀163。因此，由于供应到所述壳体110中的吹扫气体的量增大或从所述壳体110内部排放的吹扫气体的量减小，因此所述壳体110内部吹扫气体的量可增大。因此，所述壳体110内部的氧浓度或压力减小及所述壳体110内部的浓度或压力可维持在设定范围内。
并且，控制部分153可在由辅助氧浓度测量装置143所测量的值小于18％时将禁止进入信号发射给操作员；及在由辅助氧浓度测量装置143所测量的值不低于大致18％时可发射允许进入信号。举例来说，当所述所测量值小于大致18％时，可启动告警音，或可产生红光；及当所述所测量值不低于18％时，可产生绿光。因此，操作员可经由由控制部分153产生的听觉或视觉通知而确定是否进入所述壳体110。然而，通过控制部分153产生信号的方法不限于此，而是可为多样化的。
因而，由于通过使用例如氧浓度值及压力值等多个变量来监视所述壳体110内部吹扫气体的量，因此可执行精确测量。并且，即使氧传感器141a或压力测量装置143当中的任何一个损坏，也可通过使用其它变量来测量及调节所述壳体110内部吹扫气体的量。因此，维持所述壳体110内部吹扫气体的量及可在那里防止气流的出现。因此，可抑制或防止透镜120或反射镜被通过气流移动的外来物质污染。
在下文中，将详细地描述根据示范性实施例的污染防止方法。
参考图7，根据示范性实施例的污染防止方法包含：步骤S100，将吹扫气体供应到具有内部空间及形成激光行进路径的壳体中；步骤S200，测量所述壳体内部多个位置处的氧浓度；以及步骤S300，根据所述壳体内部的氧浓度调节所述壳体内部吹扫气体的量。
当执行激光处理步骤时，外部外来物质可能被引入到壳体110中及可能由此易于粘附到透镜120或反射镜。粘附到透镜120或反射镜的外来物质使透镜及反射镜的性能劣化及可由此降低激光处理步骤的效率。因此，防止通过将吹扫气体供应到所述壳体110中而引入外来物质。然而，存在以下问题：供应到所述壳体110中的吹扫气体的量并未经精确控制；及因此，在所述壳体110内部引起气流；以及外来物质在通过气流移动时粘附到透镜120或反射镜。因此，可在精确监视所述壳体110内部吹扫气体的量时调节吹扫气体的量以免引起气流。
首先，吹扫气体可供应到安装在所述壳体110中的多个注入器131。注入器131可将所供应吹扫气体注入到所述壳体110中。由于从多个位置供应吹扫气体，因此虽然壳体110的内部容积较大，但吹扫气体可作为整体均一地供应，及可用吹扫气体迅速填充所述壳体110内部。因此，可防止外部外来物质被引入到所述壳体110中。
随后，在多个位置处测量所述壳体110内部的氧浓度，及可比较所测量氧浓度值与预设氧浓度设定范围。选择性地关闭通过多个测量管线141b(其连接到所述壳体110的多个位置及吸入流体)形成的流体移动路径，及可依序测量具有打开的移动路径的被吸入到测量管线141b中的流体的氧浓度。
举例来说，为了测量氧浓度，可仅打开所述多个测量管线141b当中连接到待测量的内部空间的测量管线141b，及可关闭其它测量管线141b。另外，可测量引入到打开的测量管线141b中的流体的氧浓度。接着，当测量管线141b当中的一个测量管线打开及其它测量管线141b关闭时，可依序测量连接到测量管线141b的内部空间的氧浓度。
接着，可确定所测量氧浓度值是否偏离氧浓度设定范围。举例来说，预定氧浓度设定范围可以是大致0.1％到大致1％。当氧浓度值大于氧浓度设定范围时，确定所述壳体110内部吹扫气体的量较小，可防止吹扫气体被排放到外部同时防止吹扫气体被供应到所述壳体110中。相反地，当氧浓度值小于氧浓度设定范围时，确定所述壳体110内部吹扫气体的量较大，吹扫气体可被排放到外部或可防止吹扫气体被供应到所述壳体110中。即，测量所述壳体110中的氧浓度，及调节供应到所述壳体110中的吹扫气体的量及排放到所述壳体110外部的吹扫气体的量当中的至少任何一个，因此所述壳体110内部吹扫气体的量可经调节为恒定的。
并且，确定部分152可比较吸入在所述多个测量管线141b中的流体的氧浓度值的平均值与氧浓度设定范围。替代地，将通过所述多个测量装置141b所测量的氧浓度值当中的最小压力值与氧浓度设定范围的下限值相比较，或还可将最高压力值与氧浓度设定范围的上限值相比较。然而，从所述多个所测量氧浓度值当中选择待与氧浓度设定范围相比较的值的方法不限于此，而是可为多样化的。
同时，填充所述壳体110的内部或将所述壳体110内部的吹扫气体排放到外部可花费长的时间。因此，当将吹扫气体供应到所述壳体110中时，可针对预定时间测量氧浓度或可在预定时间之后测量氧浓度。举例来说，当测量氧浓度等于或大于大致0.1％的状态持续大致24小时时，产生告警信号；及当超过大致1％的状态持续五个小时或大于五个小时时，可调节所述壳体110内部吹扫气体的量。因此，可对应于所述壳体110内部的整个状态而调节所述壳体110内部吹扫气体的量。
并且，可在多个位置处测量所述壳体110内部的压力，及可比较所测量压力值与预设压力设定范围。因此，可确定所测量压力值是否偏离压力设定范围。可在测量所述壳体110内部的氧浓度之前或在测量所述壳体110内部的氧浓度之后执行测量所述壳体110内部的压力的工序。
举例来说，压力设定范围可以是大致30Pa到大致100Pa。当所测量压力值小于氧浓度设定范围时，确定所述壳体110内部吹扫气体的量较大，所述壳体110内部的吹扫气体可被排放到外部或可防止吹扫气体被供应到所述壳体110中。相反地，当所测量压力值大于压力设定范围时，确定所述壳体110内部吹扫气体的量较小，可防止吹扫气体被排放到外部同时防止吹扫气体被供应到所述壳体110中。即，测量所述壳体110内部的压力，及调节供应到所述壳体110中的吹扫气体的量及排放到所述壳体110外部的吹扫气体的量当中的至少任何一个，因此所述壳体110内部吹扫气体的量可经调节为恒定的。
在此情况下，确定部分152可比较在内部空间中在彼此不同的位置处已经通过所述多个压力测量装置142所测量的压力值的平均值与压力设定范围。替代地，将通过所述多个压力测量装置142所测量的压力值当中的最小压力值与压力设定范围的下限值相比较，或还可将最高压力值与压力设定范围的上限值相比较。然而，从所述多个所测量压力值当中选择待与压力设定范围相比较的值的方法不限于此，而是可为多样化的。
同时，使激光通过的透镜120或调节激光的辐照方向的反射镜180可安装在内部空间的至少一部分中。在此情况下，可仅测量安装有透镜120或反射镜180的区域中的氧浓度，或可仅测量安装有透镜120或反射镜180的区域中的压力。因此，可监视安装有透镜120或反射镜180的内部空间的状态，及因此，可有效地防止外来物质粘附到透镜120或反射镜180。
因而，可在多个位置处测量激光设备的所述壳体110内部的氧浓度及压力。因此，根据所述壳体内部的氧浓度及压力，可精确调节供应到所述壳体110中的吹扫气体的量或排放到所述壳体110外部的吹扫气体的量。因此，可抑制或防止所述壳体110内部气流的产生及归因于未经排放的臭氧而使污染物粘附到所述壳体中的透镜或反射镜。
另外，可通过防止透镜120或反射镜180的污染而防止透镜120或反射镜180的性能及使用寿命的劣化。因此，可防止激光处理步骤的效率的劣化，及可促进装备的维护。
根据示范性实施例，可在多个位置处测量激光设备的壳体内部的氧浓度及压力。因此，响应于所述壳体内部的氧浓度及压力，可精确调节供应到所述壳体中的吹扫气体的量或排放到所述壳体外部的吹扫气体的量。因此，可抑制或防止所述壳体中气流的产生及归因于未经排放的臭氧而使污染物粘附到所述壳体中的透镜或反射镜。
并且，防止透镜或反射镜的污染，及因此，可防止透镜或反射镜的性能及使用寿命的劣化。因此，可防止激光处理步骤的效率的劣化及可促进装备的维护是有可能的。
虽然已在本发明的详细描述中描述了特定实施例，但可在本发明的范围内进行各种修改。因此，本发明的范围不应限于上文描述的实施例，而是由上文阐述的等效物以及权利要求书来确定。

Claims (19)

1.一种激光设备，其特征在于，包括：
壳体，其具有被划分成多个空间的内部空间；
激光单元，其经配置以通过激光辐照所述壳体内部；
气体供应单元，其安装在所述壳体中以便将吹扫气体供应到所述壳体中；以及
测量单元，其具备主要氧浓度测量装置，所述主要氧浓度测量装置安装在所述壳体中以便测量所述壳体内部多个位置处的氧浓度，
其中所述主要氧浓度测量装置包括：
多个测量管线，其分别连接到经划分的所述多个空间且形成流体移动路径；
主管线，其可选择性地连接到所述多个测量管线中的任何一个；以及
氧传感器，其连接到所述主管线且测量流体中的氧浓度。
2.根据权利要求1所述的激光设备，其中所述测量单元进一步包括压力测量装置，所述压力测量装置安装在所述壳体中以便测量所述壳体内部多个位置处的压力。
3.根据权利要求2所述的激光设备，其中所述主要氧浓度测量装置进一步包括：
多个截流阀，其分别安装到所述多个测量管线且打开/关闭所述流体移动路径。
4.根据权利要求2所述的激光设备，其中进一步包括排放单元，所述排放单元安装在所述壳体上以便排放所述壳体内部的所述吹扫气体。
5.根据权利要求4所述的激光设备，其中进一步包括控制单元，所述控制单元根据所述壳体内部的氧浓度以及压力当中的至少任何一条信息来控制所述气体供应单元以及所述排放单元当中的至少任何一个的操作。
6.根据权利要求4所述的激光设备，其中所述气体供应单元包括：
多个注入器，其安装在所述内部空间中且安置在所述壳体的延伸方向上；以及
多个供应管线，其分别连接到所述多个注入器以便将所述吹扫气体供应到所述注入器。
7.根据权利要求6所述的激光设备，其中所述注入器包括扩散器。
8.根据权利要求7所述的激光设备，其中所述注入器各自包括：
主体，其具有内部空间以及形成在所述主体的下部部分中的开口；以及
第一扩散板，其安装到所述开口以便将所注入的所述吹扫气体扩散到所述内部空间中。
9.根据权利要求8所述的激光设备，其中所述注入器各自进一步包括第二扩散板，所述第二扩散板安装在所述主体中以便扩散所述主体中的所述吹扫气体。
10.根据权利要求6所述的激光设备，其中所述排放单元包括：
多个吸入管线，其与所述注入器间隔开且连接到所述内部空间；以及
排放管线，其连接到所述多个吸入管线。
11.根据权利要求10所述的激光设备，其中所述壳体包括上部层部分以及下部层部分，
在所述多个吸入管线当中连接到所述上部层部分的所述吸入管线连接到所述上部层部分的下部部分，且连接到所述下部层部分的所述吸入管线连接到所述下部层部分的上部部分。
12.根据权利要求2到11中任一权利要求所述的激光设备，其中进一步包括：
多个透镜，其安装在所述内部空间的至少一部分中且沿着激光行进路径安置；
反射镜，其安装在所述壳体的所述内部空间中且调节激光辐照方向，
其中所述主要氧浓度测量装置以及所述压力测量装置连接到安装有所述透镜或所述反射镜的所述内部空间。
13.一种激光处理装备，其特征在于，包括：
腔室，在所述腔室中形成有衬底处理空间且所述腔室具有形成于所述腔室上部表面上的发射窗口；
载物台，其支撑所述腔室内部的衬底；以及
根据权利要求1到11中任一权利要求所述的激光设备，所述激光设备位于所述腔室上方且通过激光辐照所述腔室内部的所述衬底。
14.一种用于激光设备的污染防止方法，其特征在于，包括：
将吹扫气体供应到具有内部空间且形成激光行进路径的壳体中；
对所述壳体内部多个位置处的氧浓度进行测量；以及
根据所述壳体内部的所述氧浓度来对所述壳体内部吹扫气体的量进行调节，
其中所述多个位置处的所述氧浓度的所述测量包括：
从连接到所述壳体的所述多个位置的多个测量管线中选择任何一个测量管线，并将选定的所述测量管线连接到安装有氧传感器的主管线，以及
通过将吸入到所述多个测量管线中的选定的所述测量管线中的流体移动到所述氧传感器来测量所述流体的氧浓度。
15.根据权利要求14所述的用于激光设备的污染防止方法，其中从所述多个测量管线中选择任何一个测量管线连接到所述主管线包括：
选择性地打开/关闭通过多个测量管线形成的流体移动路径。
16.根据权利要求14所述的用于激光设备的污染防止方法，其中根据所述壳体内部的所述氧浓度对所述壳体内部所述吹扫气体的量的所述调节包括：
比较所测量氧浓度值与预定氧浓度设定范围；以及
在所述所测量氧浓度值大于所述预定氧浓度设定范围时供应所述吹扫气体，以及在所述所测量氧浓度值小于所述预定氧浓度设定范围时将所述壳体内部的所述吹扫气体排放到外部。
17.根据权利要求14所述的用于激光设备的污染防止方法，其中包括：
在供应所述吹扫气体到所述壳体中之后对在所述壳体中多个位置处的压力进行测量；以及
根据所述壳体内部的所述压力来对所述壳体内部所述吹扫气体的量进行调节。
18.根据权利要求17所述的用于激光设备的污染防止方法，其中根据所述壳体内部的所述压力对所述壳体内部吹扫气体的所述量的所述调节包括：
比较所测量压力值与预设压力设定范围；以及
在所述所测量压力值小于所述预设压力设定范围时供应所述吹扫气体，以及在所述所测量压力值大于所述预设压力设定范围时将所述壳体内部的所述吹扫气体排放到外部。
19.根据权利要求17或18所述的用于激光设备的污染防止方法，其中将使激光通过的透镜或调节激光辐照方向的反射镜安装在所述壳体的所述内部空间的至少一部分中，以及
对所述壳体内部的所述氧浓度的所述测量或对所述壳体内部的所述压力的所述测量包括测量安装有所述透镜或所述反射镜的所述内部空间中的氧浓度或压力。
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