CN112171051B - 消除透镜色差的激光修复装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种调节成像距离而能够消除透镜的色差的激光修复装置和方法。根据本实施例的一个方面，激光修复装置包括：激光装置，其照射激光束；狭缝，其改变所通过的激光束或光的形状；第一照明，其照射用于确认上述狭缝所改变的激光束的形状的光；物镜，其将穿过上述狭缝的激光束或光向待修复的基板照射；第一透镜，其使激光束或光经由上述物镜向基板照射；以及图像装置，其接收从上述基板反射的光。

Description

消除透镜色差的激光修复装置及方法
技术领域
本发明涉及一种消除因透镜的色差(chromatic aberration of a lens)而产生的问题的激光修复装置及方法。
背景技术
记载于本部分的内容单纯用于提供对本实施例的背景信息，而并不构成现有技术。
随着显示装置技术的显著发展，与诸如液晶显示器、等离子显示器等各种方式的图像显示装置有关的技术已有大的进步。尤其是，在大型且实现高精密显示的图像显示装置等中，为了制造成本的降低及图像质量的提高而推进着高度的技术创新。对于安装在这样的各种装置上并用于显示图像而所使用的玻璃基板，也要求优于以前的尺寸质量和高精密度的表面特性。在显示装置用途等的玻璃的制造中，通过使用各种制造设备来进行玻璃基板的成型，但是通常的做法是均将无机玻璃原料加热熔融而使熔融玻璃均质化，然后成型为预定形状。此时，由于诸如玻璃原料的熔融不足、制造过程中异物的无意间的混入、或者成型装置的老化或一时的成型条件的问题、以及完成后切割成所希望的尺寸的过程中产生的缺陷等各种原因，存在玻璃基板中产生诸如表面质量异常等的缺陷。
作为修复(repair)这些缺陷的技术如下方法备受了关注，即，设置用于修复的备用布线，从而当缺陷产生时连接备用布线来修复断路，然而，这种方法具有如下问题，即，当修复布线过长时，因布线的电阻而信号电平变小，从而有对液晶面板的工作特性产生不利影响。
因此，最近备受关注的是使用激光的修复布线方法。当发现缺陷时，利用精密的激光而去除所发现的缺陷，然后通过CVD等各种方法修复所去除的部位。
由于用于去除基板上产生的缺陷的激光修复装置需要均考虑到各种缺陷的类型或发生了缺陷的各种基板中的位置而去除缺陷，因此需要生成各种波段的激光束而进行照射。所生成的激光束通过设置在激光修复装置内的透镜聚焦到在基板中所产生的缺陷部而修复缺陷。
激光修复装置内设有透镜。不是理想透镜的透镜不可避免地具有像差(aberration)。因此，当因基板的缺陷的种类、类型而用于修复缺陷的激光束的波段不同时，由于透镜的色差而要照射到基板的激光束的聚焦位置和光束轮廓形状变得不同。当激光束的聚焦位置和光束轮廓与目标值不同时，会出现无法完整地修复基板缺陷的问题。以往由于在基板内不需要精细而精密的结构，因此用于这样的修复的激光束的聚焦位置和光束轮廓的变形没有成为大问题。但是，考虑到最近的在基板内越来越需要精细且精密的结构的趋势，当用于修复的激光束的聚焦位置和光束轮廓不能满足目标值时，存在不能防止基板的质量降低的问题。因此，需要一种激光修复装置，其能够在修复基板的缺陷时精确地调节修复位置。
发明内容
(发明所要解决的问题)
本发明的一个实施例的目的在于提供一种能够校正透镜的像差而将用于修复的激光精确地照射到目标位置的激光修复装置。
(解决问题所采用的措施)
根据本发明的一个方面，提供一种激光修复装置，其包括：激光装置，其照射激光束；狭缝，其改变所通过的激光束或光的形状；第一照明，其照射用于确认上述狭缝所改变的激光束的形状的光；物镜，其将穿过上述狭缝的激光束或光向待修复的基板照射；第一透镜，其使激光束或光经由上述物镜而向基板照射；以及图像装置，其接收从上述基板反射的光。
根据本发明的一个方面，上述激光装置所照射的波段根据待修复的基板的修复方法而不同。
根据本发明的一个方面，上述激光修复装置还包括第一分束器，上述第一分束器使上述激光装置所照射的激光束通过而到达上述狭缝，并将上述第一照明所照射的光向上述狭缝反射。
根据本发明的一个方面，上述激光修复装置还包括第二分束器，上述第二分束器使经由上述第一透镜和上述物镜而要向待修复的基板照射的光通过，并将从待修复的基板反射的光向上述图像装置反射。
根据本发明的一个方面，提供一种激光修复方法，其包括：第一照射步骤，向狭缝照射用于确认上述狭缝所改变的激光束的形状的光；第二照射步骤，将通过了上述狭缝的光向待修复的基板照射；接收光步骤，接收从待修复的上述基板反射的光；以及确定步骤，对接收到的光进行分析而确定是否向待修复的基板照射用于修复的激光束。
根据本发明的一个方面，在上述第一照射步骤中所照射的光具有可见光的波段，以便通过上述确定步骤得以分析。
(发明的效果)
如上所述，根据本发明的一方面，具有如下优点，即使在透镜中存在像差，也可以通过对其进行校正而将目标光束轮廓形态的激光束准确地照射到目标位置。
附图说明
图1为示出本发明的一个实施例的激光修复系统的图。
图2为示出本发明的一个实施例的激光修复装置的结构的图。
图3为示出本发明的一个实施例的激光修复装置内的监控部和透镜的图。
图4为示出根据所要照射的波段而照射到基板的激光束的形态的图。
图5为示出本发明的一个实施例的根据成像距离的改变而照射到基板的激光束的形态和面积的图。
图6为示出本发明的一个实施例的进行激光修复的方法的图。
图7为示出本发明的一个实施例的激光修复装置工作的方法的图。
图8为示出本发明的一个实施例的狭缝的结构的图。
(附图标记的说明)
100：激光修复系统；110：缺陷检测装置；120：缺陷判别装置；
130：激光修复装置；200：第一激光装置；
210、214、218、310、315、431：光源；
220、224、228、350、354、358：衰减器；
230、234、238：波片(波长板，wave plate)；
240、244、248、602、604、606、608：反射镜；
300：第二激光装置；320：波长选择器；
330、334、426、434、450：分束器；
340、344、348：扩束器；400：光学系统；410：图案加工线；
412：图案确认照明；414：图案加工元件；420：狭缝加工线；
422：狭缝确认照明；424：功率计；428：狭缝；430：监控部；
432：图像装置；435：反射镜；433、440：管透镜；460：物镜；
502、504、506、510、512、520、522、524、526：开闭型反射部
具体实施方式
可以对本发明实施各种变更而且本发明可以具有各种实施例，将特定的实施例示于附图而详细地描述然而，这并不旨在将本发明限制于特定的实施例，并且应理解为包括落入本发明的思想和技术范围内的所有变更、等同物和替代物。在描述各附图时，相似的附图标记用于相似的构成要素。
诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”之类的术语可用于描述各种构成要素，但是上述构成要素不应受这些术语的限制。上述术语仅用于将一个构成要素与其他构成要素区分开的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可以被称为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被称为第一构成要素。“和/或”这一术语包括多个相关记载项目的组合或多个相关记载项目中的某个项目。
应当理解，当提及某一构成要素“连接”或“联接”于另一构成要素时，可以直接连接或联接于该另一构成要素，但是中间也可以存在其他的构成要素。另一方面，当提及某一构成要素“直接连接”或“直接联接”于另一构成要素组件时，应该理解为，中间没有其他的构成要素存在。
本发明中使用的术语只是用于说明特定的实施例，而并不是旨在限制本发明。除非上下文关系上明确表明具有其他含义，否则单数表达包括多数表达。本发明中的诸如“包括”或“具有”等术语应理解为并不排除说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合而成的要素的存在或附加可能性。
除非另有定义，否则本文使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的内容相同的含义。
诸如在常用词典中定义的术语等术语应解释为具有与相关技术的上下文关系上具有的含义一致的含义，不应解释为理想的或过于形式的含义，除非在本发明中有明确定义。
另外，本发明的各实施例中所包括的各构成要素、过程、工序或方法可以在技术上不相互矛盾的范围内共享。
图1为示出本发明的一个实施例的激光修复系统的图。
参照图1，本发明的一个实施例的激光修复系统100包括缺陷检测装置110、缺陷判别装置120及激光修复装置130。
基板包括多个像素。通常，基板构成为包括很多像素，并且每个像素也由多个层(Layer)构成。基板内的像素以有源层(Active Layer)、栅极层(Gate Layer)、源极及漏极层等的多个层体现。在基板生成工序中可能会在基板上出现诸如细小颗粒(Particle)流入或断路的缺陷，尤其是在基板内的任意像素层上会出现缺陷。缺陷检测装置110检测在基板内所包括的哪个层的哪个像素存在缺陷。
缺陷判别装置120判别由缺陷检测装置110检测到的基板内缺陷的种类和位置。针对由缺陷检测装置110检测到的缺陷，缺陷判别装置120判别在基板内所产生的缺陷是何种缺陷、在基板的哪一位置及哪一层产生。缺陷判别装置120判别缺陷的性质，由此能够使激光修复装置130照射适合于修复所产生的缺陷的激光束。
激光修复装置130生成适合于修复缺陷判别装置120所判别的缺陷的激光束而向基板照射。
激光修复装置130包括多个激光装置，每个激光装置生成相互不同的波段的激光束而进行照射。激光修复装置130修复多种类型的缺陷，并且包括多个生成相互不同的波段的激光束的激光装置，以便以足够的输出来进行修复。在下文中，为了便于说明，假定内置于激光修复装置130内的激光装置至少包括飞秒(或皮秒)激光装置、纳秒激光装置及连续波激光装置，并从激光装置照射的激光束的各波段假定为红外光波段、可见光波段(尤其是绿光)及紫外光波段而进行说明，但并不限定于此，所包括的激光装置的种类、所照射的激光束的波段可能视情况而不同。
激光修复装置130控制所照射的各波段的激光束而进行照射。激光修复装置130不仅对从纳秒激光装置照射的激光束进行控制，还可对从纳秒激光装置照射的激光束按照各波段分别进行激光束的控制。即，激光修复装置130可以按照各波段独立控制激光束的方向、强度或轮廓(profile)等。将在图2进行其具体说明。
另外，激光修复装置130可以控制所照射的激光束的聚焦位置和光束轮廓。激光修复装置130为了向基板照射激光束而包括用于聚焦激光束的透镜。然而，由于这些透镜不可避免地具有像差、特别是折射率根据波长而变化的色差，所以即使透镜布置在相同位置，激光束聚焦的位置也会随着激光束的波段的不同而不同。随着激光束聚焦的位置变得不同，会出现激光束未能完整地照射到基板的问题，并且出现照射到基板的激光束的轮廓也会变得不同的问题。为了消除这些问题，激光修复装置130可以调节激光束的成像距离。激光修复装置通过调节成像距离而能够使得激光束完整地聚焦在基板上，由此提高修复性能。关于激光修复装置130控制激光束的聚焦位置和光束轮廓的情形，将在后面参照图3而进行说明。
根据上述特征，由于激光修复装置将激光分光而进行照射，所以具有可以以适合于波长特性和用途的方式照射激光束，并且可以个别地改变各波段的激光束特性的优点。由于激光修复装置可以通过调节激光束的成像距离来控制激光束的聚焦位置，所以即使在激光修复装置130中安装具有任何像差的透镜，也能够进行精确的激光束的照射而修复缺陷。
参照图2，本发明的一个实施例的激光修复装置130包括第一激光装置200、第二激光装置300、光学系统400、物镜460以及控制单元(未图示)。
第一激光装置200利用多个光源而生成相互不同波段的单波长激光束，并且将各波段的激光束经由不同的路径照射。
第一激光装置200包括：第一至第三光源210、214、218；第一至第三衰减器(Attenuator)220、224、228；第一至第三波片230、234、238；以及第一至第三反射镜(mirror)240、244、248。
第一至第三光源210、214、218分别照射相互不同波段的单波长激光束。第一光源210可照射第一波段(例如，红外光波段)的激光束，第二光源214可照射第二波段(例如，紫外光波段)的激光束，第三光源218可以照射第三波段(例如，可见光波段)的激光束。第一至第三光源210、214、218分别生成相互不同波段的激光束，并分别向第一至第三衰减器220、224、228照射。由第一至第二光源210、214、218照射的激光束可以主要用于通过切割加工、钻孔或块加工来修复缺陷的情况。在此，根据情况，第一至第三光源210、214、218中可以只有一部分工作，或者所有光源可以同时工作。
第一至第三衰减器220、224、228分别接收从第一至第三光源210、214、218照射的激光束而使其衰减。第一至第三衰减器220、224、228将分别从第一至第三光源210、214、218输出的激光束的功率衰减至预设水准。由于过强的激光束可能会损坏除了基板的缺陷部分以外的其他部分，所以第一至第三衰减器220、224、228将各光源的输出激光束衰减到适合于修复已判别的缺陷的预设水准。衰减器可以包括半波片(HWP，Half-Wave Plate，半波长板)和偏振分束器(PBS，Polarization Beam Splitter)，但并不限于此。
第一至第三波片230、234、238改变在第一至第三衰减器220、224、228中衰减的激光束的偏振方向。第一至第三波片230、234、238可以用1/4波片(QWP，Quater-Wave Plate，1/4波长板)，并调节各波段的激光束的偏振方向。激光束的偏振方向可能会影响后续的光学系统400中的加工，从而影响激光束的质量。因此，第一至第三波片230、234、238适当地改变在第一至第三衰减器220、224、228衰减的激光束的偏振方向。
第一至第三反射镜240、244、248将穿过各波片的各波段的激光束向光学系统400的方向反射。
第二激光装置300利用一个光源而生成多波长激光束并将其分成各波段，并将各波段的激光束经由相互不同的路径照射。第二激光装置300可以进一步包括仅生成特定波段的单波长激光束的附加光源。
参照图2，本发明的一个实施例的第二激光装置300包括：第四光源310；第五光源315；波长选择器(Wave Selector)320；第一及第二分束器330、334；第一至第三扩束器(BET，Beam Expander Telescope)330、334、338；第四至第六衰减器350、354、358；第一开闭型反射部500；以及第四反射镜602。
第四光源310生成多波长激光束。关于第四光源310，与第一激光装置200内的第一至第三光源210、214、218不同地，单一的光源生成具有多个波长的多波长激光束而进行照射。第四光源310生成波段与由第一激光装置200生成的各激光束的波段相同的多波长激光束。即，第四光源生成红外光波段、可见光波段及紫外光波段的激光束的全部而进行照射。
第五光源315生成单一的单波长激光束而进行照射。第五光源315可以额外地包括在第二激光装置300中，并且可以生成第二波段的单波长激光束。例如，第五光源315可以生成UV连续波激光束。这样的激光束可用于利用激光化学气相沉积(LCVD，Laser ChemicalVapor Deposition)来修复缺陷的情况。从第五光源315照射的激光束被第四反射镜602反射而向第一扩束器340的方向行进。
同样地，第四光源310和第五光源315可以根据情况而只有一部分工作，或者所有光源可以同时工作。
波长选择器320在控制部(未图示)的控制下选择从第四光源310照射的激光束的波段。如上所述，从第四光源310照射的激光束具有多个波长。波长选择器320仅允许从第四光源310照射的多波长激光束中的特定波长的激光束通过。可以设置使由第四光源310生成的激光束的各波段通过的波长选择器320，并在控制单元(未图示)的控制下仅选择应由第二激光装置300照射的激光束的波段的光而使其通过。
第一和第二分束器330、334按照波段对通过了波长选择器320的光进行分离。第一分束器330最先仅对通过了波长选择器320的激光束中的第二波段的激光束进行分离而使其反射。第二分束器334仅对通过了第一分束器330的激光束中的第三波段的激光束进行分离而使其反射。并不是将通过了波长选择器320的激光束的全部向特定方向反射，而是利用第一和第二分束器330、334来反射的理由如下。即使是再精密的波长选择器320也难以完美地分离波段。因此，第一和第二分束器330、334设置在通过了波长选择器320的激光束的路径上，并按照波段而对已经通过波长选择器320的激光束进行分离。在第一分束器330中，第二波段的激光束由第一扩束器340分离，在第二分束器334中，第三波段的激光束由第二扩束器344分离，通过了第二分束器334的激光束在第五反射镜604的作用下向第三扩束器348而分离。从第四光源310照射的激光束通过波长选择器320及分束器330、334，而按照各波段分离并照射。
此时，如开闭型反射部那样，第一分束器330可以形成为开闭型。第一分束器330设置在第四反射镜602和第一扩束器340的激光束路径上，如上所述，第一分束器330对第二波段的激光束进行分离而使其反射。因此，有可能发生从第五光源315照射的激光被第四反射镜602反射的情况。为了防止这种情况，第一分束器330形成为开闭型，从而可以在控制单元(未图示)的控制下改变位置和方向。因此，第一分束器330反射通过了波长选择器320的激光束，并使被第四反射镜602反射的激光束通过。
通过了第一和第二分束器330、334的激光束被第五反射镜604反射而向第三扩束器358行进。通过了第一和第二分束器330、334的第一波段的激光束入射到第五反射镜604，从而被第五反射镜604反射而向第三扩束器358行进。
第一至第三扩束器340、344、348补偿通过分束器330和334时产生了扭曲的光束。激光束或光穿过分束器时会出现发生扭曲的问题。这种扭曲主要在激光束或光通过分束器的路径或表面时产生。为了补偿这种扭曲，布置第一至第三扩束器340、344、348。扩束器340、344、348延长所通过的激光束的长度。由于激光束在通过扩束器340、344、348时整个激光束得到延长，所以激光束中产生了扭曲的部分也得到延长。随着产生了扭曲的部分延长，出现扭曲程度变低或消失的现象。扩束器340、344、348延长激光束，并通过在所延长的部分中选择相当于最先流入到扩束器340、344、348的激光束的长度的部分来补偿通过分束器330和334时产生扭曲的光束。
第四至第六衰减器350、354、358分别接收通过了各扩束器340、344、348的激光束而使其衰减。
第一至第三开闭型反射部502、504、506向相同方向反射从第一激光装置200和第二激光装置300朝向不同方向照射的激光束。开闭型反射部是指，像反射镜那样反射光或激光束，但是能够通过具有诸如缸体或马达等动力装置来改变反射的光或激光束的位置和方向的反射部。在控制部(未图示)的控制下，对开闭型反射部的位置和方向进行设定，从而使沿特定方向入射的激光束可以通过，并使沿其他方向入射的激光束得以反射。在第一激光装置200和第二激光装置300中分别按照波长以不同的路径照射，并且分别从第一激光装置200和第二激光装置300照射的激光束的方向也彼此不同。因此，为了将沿彼此不同路径照射的各波长的激光束向同一方向反射而设置多个开闭型反射部(与波长的数量一样多)，并且为了将分别从第一激光装置200和第二激光装置300照射的激光束的方向朝向相同方向反射而使用开闭型反射部。即，第一至第三开闭型反射部502、504、506在控制部(未图示)的控制下控制位置和方向而使从第一激光装置200或第二激光装置300中的某一个激光装置照射的激光束(按照波长)通过，并且只反射从剩余一个激光装置照射的激光束(按照波长)。
此时，从第一激光装置200和第二激光装置300中分别照射到第一至第三开闭型反射部502、504、506的激光束具有相同的波段。作为图2所示的示例，向第一开闭型反射部502照射第二波段的激光束，向第二开闭型反射部504照射第三波段的激光束，向第三开闭型反射部506照射第一波段的激光束。开闭型反射部分别具有最佳反射效率的波段。即，开闭型反射部器最多地反射特定波段的激光束或光，而对其他波段的激光束反射得相对较少。分别从第一激光装置200和第二激光装置300照射到第一至第三开闭型反射部502、504、506的激光束具有相同的波段，以充分确保开闭型反射部的反射效率。
只不过，即使在第一到第三开闭型反射部502、504和506上向相同方向反射激光束，也不是被反射的所有的激光束都以适合于入射到光学系统400的路径得到反射。例如，参照图2，穿过第三开闭型反射部506或被第三开闭型反射部506反射的激光束具有入射到光学系统400的适当的路径。然而，穿过第一或第二开闭型反射部502、504或者被第一或第二开闭型反射部502、504反射的激光束不具有进入光学系统400的适当的路径。在第一至第二开闭型反射部502、504、506中穿过部分开闭型反射部或被部分开闭型反射部反射的激光束通过的路径上追加配置第六和第七反射镜606、608，由此，使得穿过部分开闭型反射部或被部分开闭型反射部反射的激光束也具有适合于入射到光学系统400的路径。
第四和第五开闭型反射部510、512分别将被第六和第七反射镜606、608反射的激光束向光学系统400的方向反射。当在激光束的路径上观察时，第四和第五开闭型反射部510、512位于在第一至第三开闭型反射部502、504、506中的部分开闭型反射部与光学系统400之间，因此，第四和第五开闭型反射部510、512由非单纯的反射镜的开闭型反射部构成而在控制部(未图示)的控制下可改变位置和方向。第四开闭型反射部510可使被第三开闭型反射部506反射而入射到光学系统400的激光束通过，并且将被第六反射镜606反射的激光束向光学系统400反射。第五开闭型反射部512可使被第三开闭型反射部506或第四开闭型反射部510反射而入射到光学系统400的激光束通过，并将被第七反射镜608反射的激光束向光学系统400反射。
此时，可以在第五开闭型反射部512追加设置扫描模块(未图示)或轴控制反射镜(未图示)，上述扫描模块能够监控穿过第五开闭型反射部512或被反射的激光束，上述轴控制反射镜能够调节激光束的方向。由于所有波长的激光束都可以通过第五开闭型反射部512，所以在第五开闭型反射部512设置扫描模块(未图示)而能够监控各波段的激光束的状态。或者，追加设置轴控制反射镜(未图示)而调节利用扫描模块监控的激光束的方向。
如上所述，进行控制而将从各激光装置200、300、尤其是从用一个光源照射多波长激光束的第二激光装置300照射的激光束按照波长分离，以使波长以不同路径通过，因此，激光修复装置130具有能够独立地控制每个激光装置的各波长的激光束的状态(强度，轮廓等)的优点。
光学系统400对激光的形态进行加工而向基板照射，并监控要加工的激光的形态。
光学系统400包括图案加工线410、狭缝加工线420、监控部430、管透镜(tubelens，镜筒透镜)440，第四分束器450、以及第六至第九开闭型反射部520、522、524、526。
第六开闭型反射部520在控制部的控制下将施加到光学系统400的激光束反射到图案加工线410或入射到狭缝加工线420。控制部(未图示)根据缺陷判别装置120的判别结果来判断缺陷是能够以狭缝的形态修复的缺陷、还是不能以狭缝的形态修复而要具有别的图案才能修复的缺陷。第六开闭型反射部520在控制部(未图示)的控制下工作。在激光束需要通过图案加工线410的情况下，第六开闭型反射部520反射激光束，在激光束需要通过缝隙加工线420的情况下，第六开闭型反射部520使激光束通过。
图案加工线410将被第六开闭型反射部520反射的激光束加工为具有预设的图案的形态。
图案加工线410包括图案加工元件414。为了去除以各种图案产生于基板的缺陷，图案加工元件414由数字微镜(DMD，Digital Micro Mirror)或扫描仪形成，从而将激光束加工成具有产生于基板的缺陷的图案形态。
图案确认照明412向图案加工元件414照射光。从图案确认装置412照射的光通过图案加工元件414而具有图案加工元件414的图案形态。具有图案形态的光(以下称为“图案确认光”)可以由监视部430监控，从而可由管理人员确认图案形态。
第九开闭型反射部526在控制部(未图示)的控制下将被第六开闭型反射部520向图案加工线410反射的激光束或从图案确认照明412照射的光入射到图案加工元件414。第九开闭型反射部526设置于被第六开闭型反射部520向图案加工线410反射的激光束入射到图案加工元件414的路径上。因此，在被第六开闭型反射部520反射到图案加工线410的激光束存在的情况下，第九开闭型反射部526在控制部(未图示)的控制下将激光束入射到图案加工元件414上。在被第六开闭型反射部520反射到图案加工线410的激光束不存在的情况下，第九开闭型反射部526使从图案确认照明412照射的光入射到图案加工元件414。
狭缝加工线420包括狭缝428，从而将激光束加工成狭缝428的形态。狭缝428的结构示于图8中。
图8为示出本发明的一个实施例的狭缝的结构的图。
参照图8，根据本发明一个实施例的狭缝428包括第一至第四叶片470、472、474和476。
第一至第四叶片470、472、474、476由激光束无法通过的材料制成，从而阻挡入射至第一至第四叶片470、472、474和476上的激光束，激光束通过因第一至第四叶片470、472、474、476的布置而形成在中央的内部空间478。因此，激光束通过狭缝428并且加工成具有狭缝的形状，特别是具有内部空间478的形状。
在此，第一至第四叶片470、472、474、476中的每一个都可以进行水平或垂直移动，从而可以改变所形成的内部空间478的形态和面积，并且第一至第四叶片470、472、474和476均可以旋转，从而内部空间478的形态可以改变。
如图8所示，在内部空间478具有四角形形状的方式布置第一至第四叶片470、472、474、476的情况下，第一至第四叶片470、472和474、476中的每一个可以通过水平或垂直移动来使内部空间478具有正方形或长方形形态。或者，第一至第四叶片470、472、474、476进行旋转而内部空间478可以具有菱形形态。
再次参照图2，狭缝确认照明422向狭缝428照射光。
从狭缝确认照明422照射的光穿过狭缝428而具有狭缝428的图案形态。具有图案形态的光(以下称为“缝隙确认光”)可以被监控部430监控而管理人员可以确认图案形态。
在控制部(未图示)的控制下，第七开闭型反射部522使因第六开闭型反射部520而入射至狭缝加工线420的激光束或从狭缝确认照明422照射的光入射于狭缝428。
第三分束器426将入射至狭缝加工线420的激光束以一定比率分离给功率计(Power Meter)424。功率计424测量入射至狭缝加工线420的激光束的光功率，以便管理人员可以检查入射至狭缝加工线420的激光束的功率。
监控部430可以监控所布置的物镜460的种类、图案加工元件414的图案形状或狭缝428的图案形状。监控部430为了确认物镜460的种类而照射光，并且接收被第四分束器450反射的光。此外，监控部430接收图案确认光或狭缝确认光。监控部430包括图像装置，从而输出被第四分束器450反射的光而提供给管理人员。管理人员可以通过确认监控部430来监控物镜460的种类、图案加工元件414的图案形状或狭缝428的图案形状。
管透镜440根据物镜460的种类来调节通过了图案加工线410或狭缝加工线420的激光束的放大率。管透镜440根据物镜460的种类调节放大率，以使通过了图案加工线410或狭缝加工线420的激光束可以经由物镜460完整地照射到基板。
另外，管透镜440针对激光束、图案确认光或缝隙确认光进行到基板的成像距离的调节，据此调节激光束或确认光的聚焦位置或光束轮廓。
第四分束器450使预设的波段的光向监控部430反射，使其外的波段的光或激光束通过物镜460。
物镜460将通过第四分束器450入射的激光束聚焦而照射到基板。根据激光束的各波长和缺陷的种类并根据激光束应聚焦的程度而配置各种类型的物镜460。控制部(未图示)根据由缺陷判别装置120判别的缺陷的种类来进行控制以配置适当的物镜460。
控制部(未图示)控制各个开闭型反射部和波长选择器。另外，控制部(未图示)分析输出到监控部430的确认光的图像而调节激光束的成像距离，并控制是否照射激光装置的激光束。稍后将参照图3进行管透镜和控制部的详细说明以及相关结构的详细说明。
图3为示出本发明的一个实施例的激光修复装置内的监控部和透镜的图，图4为示出根据所要照射的波段而照射到基板的激光束的形态的图。
如上所述，因管透镜440或物镜460的像差而即使每个透镜固定在相同的位置，根据要照射到基板的激光束的波段而所照射到基板的激光束的面积(形状)变得不同。这一点示出在图4中。
参照图4，在向具有特定像差的物镜照射可见光波段(特别是，绿色波段)的激光束的情况下，可最大限度地保持狭缝或图案的形状(例如，设定为四角形)而向基板照射。因此，可以用具有合适形状的激光束照射基板以修复缺陷，从而可以完整地执行缺陷的修复。另一方面，在向具有特定像差的物镜照射红外光波段的激光束的情况下，不能充分保持狭缝或图案的形状，因此在未持有足够的面积的情况下照射到基板。因此，向基板照射不具有适合于修复缺陷的形状或面积的激光束，从而无法进行缺陷的精密修复。如此地，因透镜的色差，成像位置随着照射的激光束的波长而不同。
为了解决这样的问题，参照图3，管透镜440调节成像距离而使经由图案加工元件414或狭缝428的激光束、狭缝确认光或图案确认光正确地聚焦于基板的想要的位置。
管透镜440可以移动以远离或靠近狭缝428或第四分束器450。若管透镜440靠近或远离狭缝428或第四分束器450，则经由管透镜440和物镜460的激光束或确认光的成像距离变得不同。成像距离的变化会引起以下效果。根据基板上产生的缺陷种类，会存在用于修复缺陷的激光束需要聚焦在基板表面上的情形，也会存在需要聚焦在基板的表面内侧或基板表面的上端。当聚焦在基板表面上时，激光束以具有高斯轮廓的形态照射到基板，而当聚焦在基板内侧或基板表面上端时，激光束以与高斯轮廓相比相对扩散的形态或相对变窄的形态照射到基板。管透镜440以远离或靠近狭缝428或第四分束器450的方式移动而改变激光束或确认光的成像距离，而成像距离的改变能够导致照射到基板的激光束的聚焦位置和光束轮廓的形态的变化。因此，管透镜440调节成像距离而调节激光束或确认光的聚焦度。激光束的聚焦位置和光束轮廓的形态的这种改变可使激光修复装置根据缺陷的种类以各种方式进行应对，并且还能够应对各种透镜的像差，从而能够进行精密的缺陷修复。
监控部430包括光源431、图像装置432、第二管透镜433、第五分束器434、以及反射镜435。
光源431向基板照射光。光源431经由反射镜435以及第四和第五分束器450、434而将光照射到基板。光源431能够通过向基板照射光来可使系统管理人员或控制部(未图示)确认物镜460的种类，并利用成像装置432而在确认基板的当前状态或从基板反射的确认光的过程中，能够使确认进行得更容易。
图像装置432接收照射到基板之后从基板反射的确认光而输出确认光的图像。照射到基板的确认光(图案或狭缝)从基板反射并经由第四和第五分束器450、434而被图像装置432接收。图像装置432输出接收到的确认光的图像，以使系统管理人员或控制部(未图示)能够预先判断因物镜460或管透镜440的像差而激光束将会以什么样的面积照射到基板。输出到图像装置432的确认光的图像的一个例子示出于图5中。
图5为示出本发明的一个实施例的根据成像距离的改变而照射到基板的激光束的形态和面积的图。
在图5中示出的是，当离第四分束器450最远时的管透镜440的布置位置设为0μm时，随着管透镜440接近第四分束器450而输出到图像装置的确认光的图像。参照图5的一个示例，可以确认的是，在0μm处因透镜的像差而照射到基板的确认光不具有足够的面积和形状。随着管透镜440逐渐接近第四分束器450，确认光的面积和形状变得类似于狭缝或图案的形状(例如，设置为四角形)并面积增加，并且更加靠近而变得一定的距离(例如，6μm或7μm)以上时，确认光的面积再次变窄并产生形状差异。也就是说，根据透镜的像差而存在最佳成像距离，并且当每个透镜满足最佳成像距离时，确认光的面积最宽且形状与狭缝或图案的形状最为一致。
再次参照图3，控制部(未图示)分析输出到图像装置432的确认光的图像而判断确认光的面积是否超过预设基准值。若确认光的面积超过预设基准值，则判断已充分校正了每个透镜的像差，从而控制部(未图示)控制激光装置而使其照射激光束。另一方面，若确认光的面积未超过预设基准值，则因每个透镜的像差而向基板难以照射足以修复缺陷的光，因此控制部(未图示)使管透镜440移动而使其远离或靠近第四分束器450或狭缝428，从而调节要照射到基板的光的成像距离。通过控制部(未图示)如此调节管透镜440，来即使因透镜、特别是物镜的种类而产生各种像差，也可以校正像差，从而可以使最佳激光束照射到基板。
当调节管透镜440时，控制部(未图示)利用以下数学式计算管透镜440的调节距离。
(折射率×管透镜的放大率)2×管透镜的移动量＝(折射率×物镜的放大率)2×物镜的焦距
在此，折射率是激光束或确认光所通过的介质的折射率，由于激光修复装置是空气，所以设为1。因此，管透镜的移动量是可以如下计算。
管透镜的移动量＝(物镜的放大率/管透镜的放大率)2×物镜的焦距
管透镜的移动量与物镜的放大率和管透镜的放大率之比的平方成正比，并且与物镜的焦距成正比。例如，在管透镜的放大率为1X，而物镜的放大率为50X的情况下，如果物镜的焦距移动约7μm激光束才能正确地聚焦，则管透镜要移动约17.5mm。因此，控制部(未图示)通过移动相应于计算出的移动量的量来简单且有效地聚焦激光束并形成光束轮廓，而无需到根据物镜的种类聚焦正确并形成所期望的光束轮廓为止盲目地移动管透镜。
第二管透镜433的成像距离被设定成使图像装置432能够清楚地确认基板的图像后将其输出。第二管透镜433并不像管透镜440那样移动，而是设定成固定在能够清楚地确认基板的图像的位置而能够向成像装置432传递基板的清楚的图像。
分束器434使从光源431照射的光透过，将从基板反射并被第四分束器450反射的光反射而向图像装置432传递。
反射镜435将从光源431照射的光向第四分束器450反射，以使从光源431照射的光能够向基板照射。
图6为示出本发明的一个实施例的进行激光修复的方法的图。
激光修复装置130向狭缝照射确认照明(S610)。激光修复装置130为了确认狭缝或图案而在照射激光束之前向狭缝照射狭缝确认光或图案确认光。
激光修复装置130将通过了狭缝的光向基板照射(S620)。激光修复装置130利用管透镜和物镜而向基板照射狭缝确认光或图案确认光。
激光修复装置130接收从基板反射的光(S630)。
激光修复装置130对接收到的光进行分析而确定是否向基板照射用于修复基板的激光束(S640)。
图7为示出本发明的一个实施例的激光修复装置工作的方法的图。
激光修复装置130向狭缝照射确认光(S710)。
激光修复装置130接收穿过狭缝而照射到基板后从基板反射的光(S720)。
激光修复装置130判断照射到基板的光的面积是否超过预设基准值(S730)。控制部(未图示)对接收到的确认光的图像进行分析而判断确认光的面积是否超过预设基准值。
当照射到基板的光的面积不超过预设基准值时，激光修复装置130调节要照射到基板的光的成像距离。控制部(未图示)以远离或靠近第四分束器450的方式移动管透镜440而调节成像距离。
当照射到基板的光的面积超过预设基准值时，激光修复装置130照射用于修复的激光束(S750)。在从一开始向基板照射的光的面积超过预设基准值或经成像距离的调节后向基板照射的光的面积超过预设基准值的情况下，控制部(未图示)控制激光装置而使其照射激光束。
在图6和图7中记载了各个过程按顺序执行的情形，但这只不过是示意性地说明了本发明的一个实施例的技术思想的情形。换句话说，只要是本发明的一个实施例所属技术领域中的普通技术人员也可以在不脱离本发明的一个实施例的本质特征的范围内如下进行各种修改和变形而加以应用：对图6和图7中所记载的顺序进行变更而执行、或并列执行各过程中的一个以上的过程等，因此，图6和图7并不限于时序的顺序。
另一方面，图6和图7所示的过程可以以计算机可读记录介质上的计算机可读代码实现。计算机可读记录介质包括用于存储计算机系统可读的数据的各种记录装置。即，计算机可读记录介质包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学读取介质(例如，CD-ROM、DVD等)。另外，计算机可读记录介质可以分布在用网络连接的计算机系统上，从而计算机可读代码以分布方式被存储和执行。
以上的说明只不过是本实施例的技术思想的示意性说明，在不脱离本实施例的本质特征的情况下，本实施例所属技术领域的普通技术人员可以进行各种修改和变形。因此，本实施例并非旨在限制本实施例的技术精神，而是用于说明，并且本实施例的技术思想的范围不受这些实施例的限制。本实施例的保护范围应由所附权利要求书来解释，并且与其等效范围内的所有技术思想应被解释为包括在本实施例的权利范围。

Claims (6)

1.一种激光修复装置，其特征在于，包括：
激光装置，其照射多个相互不同的波长的激光束；
狭缝，其改变所通过的激光束或光的形状；
第一照明，其照射用于确认上述狭缝所改变的激光束的形状的光；
物镜，其将穿过上述狭缝的激光束及上述第一照明的光向待修复的基板照射；
管透镜，其使激光束或光经由上述物镜向基板照射；
图像装置，其接收从上述基板反射的光而输出所接收的光的图像；以及
控制部，其分析从上述图像装置输出的光的图像而调节上述管透镜的移动，
在所分析的光的面积未超过预设基准值的情况下，上述控制部使上述管透镜移动而使其远离或靠近上述狭缝，从而调节要照射到上述基板的光的成像距离，据此使光的面积超过预设基准值，
上述控制部对上述管透镜进行控制而使上述管透镜的移动量满足下式：
管透镜的移动量＝(物镜的放大率/管透镜的放大率)2×物镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，
上述激光装置所照射的波段根据待修复的基板的修复方法而不同。
3.根据权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，
还包括第一分束器，上述第一分束器使上述激光装置所照射的激光束通过而到达上述狭缝，并将上述第一照明所照射的光向上述狭缝反射。
4.根据权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，
还包括第二分束器，上述第二分束器使经由上述管透镜和上述物镜而要向待修复的基板照射的光通过，并将从待修复的基板反射的光向上述图像装置反射。
5.一种激光修复方法，其特征在于，包括：
第一照射步骤，向狭缝照射用于确认上述狭缝所改变的激光束的形状的光；
第二照射步骤，将通过了上述狭缝的光经由管透镜而向待修复的基板照射；
接收光步骤，接收从待修复的基板反射的光；
判断步骤，其中，对接收到的光进行分析而判断向上述基板照射的光的面积是否超过预设基准值；以及
激光束照射步骤，在照射的光的面积超过预设基准值的情况下，经由上述管透镜照射用于修复的激光束，在照射的光的面积未超过预设基准值的情况下，使上述管透镜移动而调节上述管透镜和上述狭缝之间的距离，从而使照射到上述基板的光的面积超过预设基准值，之后，经由距离被调节的管透镜照射用于修复的激光束，
在照射的光的面积未超过预设基准值的情况下，使上述管透镜的移动量满足下式：
管透镜的移动量＝(物镜的放大率/管透镜的放大率)2×物镜的焦距。
6.根据权利要求5所述的激光修复方法，其特征在于，
在上述第一照射步骤中所照射的光具有可见光的波段，以便能够通过上述判断步骤得以分析。
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