TW201008688A - In-situ monitoring for laser ablation - Google Patents

Description

201008688 六、發明說明： 【交互參照之相關申請案】 本申請案主張西元2_年5月14日中請之美國 專利申請案61/〇53’153號的權益。切請案亦與同 請中之美國臨時專利申請案號61/〇44,〇21、申浐 元2008年"10 a且名稱為「雷射劃線平月臺^ =

Scnbing Platform)」的申請案有關。這些申請案以y用 方式納入本文中以供作參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關用於雷射剝離的同位監控。 【先前技術】 在此所述之各種實施例大體上是關於材料剝離和用來 剝離材料的方法與系統。這些方法和系統尤其適用於在 例如單接合面（single_juncti〇n)太陽能電池和薄膜多接合 面（multi-junction)太陽能電池之工件上劃線。 目前形成薄膜太陽能電池的方法涉及沉積或以其他方 式在基板上形成複數層材料’該基板可例如適合形成一 或多個p-η接合面的玻璃、金屬或聚合物基板◊太陽能 電池的一範例是在一基板上沉積有氡化物層（例如，透明 導電氧化物（TCO)層）’然後是無定形矽層和金屬背層。 用來形成太陽能電池的材料和形成電池的方法與設備例 3 201008688

子敘述於例如同在申請中之美國專利申請案號 11/671，988、申請曰為西元2007年2月6曰且名稱為「多 接合面太陽能電池和其形成方法與設備 (MULTI-JUNCTION SOLAR CELLS AND METHODS AND APPARATUSES FOR FORMING THE SAME)」的申 請案中’其以引用方式納入本文中供作參考。若面板由 大基板製成’則各層内通常需有一組劃線（seribe Hne〇 來繪出各電池的輪廓。 參 在一些系統中，是將一連串雷射脈衝導向工件的至少 一層來形成劃線。每一脈衝指向或聚焦於一或多個將被 剝離的膜層，且脈衝強度足以在一或多層中剝離掉一個 「點狀」或實質圓形的區域或是一溝槽。被剝離的材料 以碎片「煙塵（plume)」的形式離開工件。不幸的是，基於 許多變因，並非-定能適當地形成劃線巾的每一個點。 在一些情況下，可能因為工件上有缺陷及/或因為缺陷性 的雷射脈衝’甚至無法形成點。這些不當形成的點將形 成不連續的劃#，導致整體太陽能電池陣歹丨以率下降。 此外，太陽能面板中的劃線是由數十億或更多個制離點 所組成，因此定位及修正任何不連續處將相當耗時。 此期望發展出可克服在目前剝離、劃線及/或太陽 能面板製造裝置中之至少—部分上述和其他問㈣系統 和方法。 【發明内容】 4 201008688 以下簡述本發明之部分實施例，以供初步了解本發 明。此段落並非概括地敘述本發明，且並非用以限定本 發明之關鍵元件或偈限本發明之保護範圍。其目的僅為 簡化說明隨後詳述的部分本發明實施例。 ❹

在此提出用於雷射劃線的系統，其包括用來監控雷射 剝離的偵測器。藉由監控剝離期間產生的光，系統可收 集指示各位置之剝離量的資料。該些資料可用於各種用 途，例如用於品管及/或矯正，例如再次剝離或修復在工 件上資料指示有缺陷的位置而重修卫件。所提出的系統 尤其適用於製造太陽能電池，例如單接合面太陽能電池 和薄膜多接合面太陽能電池。 在一實施例中，提出用於在卫件上劃線㈣統。該另 統包括-雷射’用以將一連串雷射脈衝導向工件之材半 層上複數個部分重叠位置。每-個雷射脈衝能引起該, 位置之其中一位置處的材料層剝離。該系統更包括用來 摘測剝離期間產生之光強度的摘測器，光強度 置的剝離量。 在另一實施例中，提出 +a , 仟上劃線的方法。 方法包括將一連串雷射脈衝導 部分重疊的位置。每—個=件之材料層上複數 每個每射脈衝能引起該些位置之 中一位置處的材料層剝離。 的光強度，_指示各位置的剝離量。在又一竇 例令n種⑽指令料其㈣ / 令時將造成上述方法的執^ 執订該^ 201008688

充分地了解本發 目的和優點在參 【實施方式】

❹ 有不連續或不當制離區的存在和其位置。隨後，這些根 據不同實施例所做的裝置還能返回這些位置，以試圖修 正該剝離製程中的問題。 第1圖繪示可根據許多實施例來使用之雷射劃線裝置 1〇〇的其中一範例。該裝置包括床面或平臺1〇2，其一般 調成水平來收納及調動工件104,工件104可例如是具 有至少一膜層沉積其上的基板β在一實施例中工件可 參 以高達及/或大於2公尺/秒的速度沿著單一方向向量移 動（即當作Υ-平臺）。工件通常對準固定位向，使工件的 長轴實質平行於該工件在裝置内的移動方向，原因將於 稍後說明。可使用照相機或影像裝置取得工件上的記 號，以協助對準。在此實施例中，雷射（於後續圖式中顯 示）定位在工件下方並且位於架橋106對面，架橋106托 住一部分的排氣機構108 ’排氣機構1 〇8用以抽出在劃 線製程期間從基板上剝離或移除的材料。工件1 04 一般 201008688 裝載在平臺102的第一末端上，並讓基板側朝下（朝向雷 射）’層狀結構側朝上（朝向排氣裝置）。工件放在滾輪ΐι〇 及/或軸承陣列上，但也可採用此技藝中已知的其他軸承 或位移式物件來接收及移動工件。在此實施例中滾輪 陣列皆沿著基板行進方向指向單—方向，使得卫件⑽ 可相對於雷射組件沿著縱向方向來回移動。裝置包括至 少一個可控制的驅動機構112，用以控制工件1〇4在平 臺102上的方向和移動速度。 ® 當基板在平臺102上來回移動時，雷射組件的劃線區 有效地從工件邊緣區附近劃到另一頭的邊緣區附近。為 確保適當形成劃線，影像裝置可於劃線後呈現至少—條 劃線的影像。另外’光束波形測勘裝置（beam_pr。仙叫 device)可用來在處理每個卫件之間或其他適當時候校正 光束。在使用例如隨時間漂移之掃插器的實施例中光 束波形測勘儀能校正光束及/或調整光束位置。平臺、架 φ 橋和基部可由至少一種適合材料製作，例如花岗岩做成 的基部。 第2圖為裝置200的末端視圖，其緣示一系列用來對 工件膜層進行劃線的雷射組件2〇2。在此實施例中設 有四個雷射組件202,每個雷射組件各自包括一雷射裝 置和多個用來聚焦或調整雷射方向所需的元件，例如透 鏡和其他光學元件。雷射裝置可為任何適合操作而在工 件之至少-層上進行剝離或劃線的雷射裝置，例如脈衝 式固態雷射。如圖所示，相對於工件而言，一部分的排 7 201008688 氣裝置108設置在各個雷射組件的對面，以有效排出利 用各雷射裝置自基板上剝離或移除的材料。在許多實施 例中’該系統為分軸系統（split-axis system)，其中平臺 沿著縱轴移動工件。雷射可裝在一移動機構而能相對於 縱轴來側向移動該些雷射。例如，雷射可裝在支撐件2〇4 上’並且利用控制器和飼服馬達來驅動該支撲件204在 侧向軌道（lateral rail)206上移動。在一些實施例中，雷 射和雷射光學裝置一起在支撐件上侧.向移動如下所 ® 述’如此可側向位移掃描區並帶來其他好處。 每一個雷射裝置可採用如分束器（beam splitter)之元件 來產生多個有效光束，以於工件上劃線。在此實施例中， 排氣裝置的各個部分能夠覆蓋住來自共用雷射裝置之多 個光束的掃描場或主動區域，但排氣裝置更可分成具有 用於個別光束之掃描場的分離部分。該裝置還包括基板 厚度感測器，以因應各基板之間及/或單一基板内的變量 ❹ 來調整其在系統内的高度，以和基板保持適當的間隔距 離。例如，可利用Z-平臺、馬達和控制器來調整各個雷 射的高度（如沿著z轴）。在一些實施例中，系統能控制3 至5毫米（mm)的基板厚度差’但也可進行其他調整。z_ 馬達亦可調整雷射本身的垂直位置而調整雷射在工件上 聚焦。 第3(a)及3(b)圖繪示在工件上形成縱向劃線的示例方 法。如第3(a)及3(b)圖中的範例35〇所示，工件縱向 (longitudinaUy)來回移動，且任一個雷射光束部分或掃描 201008688 ，在任-指定時間只會形成一條劃線。掃描場於劃線末 端的位置可加以調整。如第3(a)圖的實施範例所示， 在工：移動的過程中，會沿著劃線圖案剝離掉一連串位 置之母個位置處的材料而形成由多個重疊點所構成的線 3〇〇 ’可形成每—條劃線。這些點可重疊例如25%的面 積乂確保在冑層中或一電池的各個部分之間具有適 當的區域隔離各層’同時減少必須形成的點數量以確保 具有可接受的產量。各種校正劃線裝置的方法為眾所周 ® 去。’其能爲工件上的點定位提供某種程度上的控制。 以薄膜太陽能電池面板為例，可在不同膜層中提供許 多不同的劃線來適當隔離不同電池的各層區域。第4圖 繪示由一組根據許多實施例形成之太陽能電池所組成的 示例結構400。在此實施例中，玻璃基板4〇2上沉積有 一透明導電氧化物（TC〇)層4〇4，隨後在該層4〇4内劃出 由多條第一劃線（如劃線i或P1線）所組成的圖案。接著 φ 、沉積無定形石夕層406及在層406内形成由多條第二劃線 (如劃線2或P2線）所組成的圖案。然後沉積金屬背層4〇8 及在其内形成由多條第三劃線（如劃線3或p3線）所組成 的圖案。在相鄰P1線與P3線之間的區域（包括兩線之間 的P2線）為非主動區域或死區，此區宜盡量縮小以增進 整體陣列效率。因此希望能夠控制劃線製程期間的點尺 寸及定位。 如上所述，在許多實施例中，是藉由產生一連串「重 疊」的剝離點構成連績線段而形成劃線。然可能發生某 9 201008688 些誤差或問題而造成劃線不連續。劃線不連續並不符合 期望’因其會大幅減少相鄰區域之間的電性隔離，進而 降低面板的整體效率。如第5(a)圖之實例500所示，可 施會形成太小的剝離點502，以致於該點與至少一相鄰 點之間留有間隙，或造成該些點重疊不足而無法提供適 當隔離。在其他情況下，點可能太大，如此會縮減相鄰 電池的主動區域而降低太陽能電池效率。第5 (b)圖繪示 另一範例550 ’其中在該膜層中有某些剝離點完全沒有 ® 形成，這是由於工件中具有缺陷或是雷射脈衝未以剝離 所需的強度抵達預定聚焦位置所導致的結果。 第6圖繪示可根據許多實施例用於形成剝離點的構造 600。來自雷射606的脈衝由至少一光學元件608引導及 ’或聚焦通過一實質透明（至少對雷射脈衝波長而言）基板 6〇2而抵達膜層604中的預定剝離位置。在一些實施例 中’雷射為脈衝式q切換雷射（pulsed Q_switched laser)， φ 其操作頻率約30〜150千赫（kHz)、操作波長約266奈米、 532奈米或1064奈米。材料層相對於雷射而言是位於工 件的反侧上，使得雷射脈衝穿過基板而剝離掉位在此種 結構配置中之頂側上的膜層’而造成該膜層在聚焦位置 處的材料被剝離並且離開該表面。一般來說，雷射在各 層間的界面附近聚焦。具足夠強度的雷射脈衝接著快速 加熱此區域而弓丨發輕微爆炸，造成材料自工件上喷射或 爆裂而出》自表面上剝離掉的材料通常形成材料煙塵 610 ’其可由排氣系統抽出。在許多實施例中，煙塵持續 201008688 約1至3微秒（μ〇。「爆裂」一般由閃光引起，例如快速 加熱氣體引起1〜10毫米高的「火花」，火花包括白光和 其他光譜組成。在許多實施例中，會在剝離區中形成實 質圓形且不含材料的區域，且進而形成溝槽。 如上所述，基於如缺陷、變量等因素，並非每次剝離 皆如期望地發生。當依照期望發生剝離時，加熱氣體造 成煙塵爆裂而產生的光將落在特定強度範圍内。若剝離 製程的強度不足以形成夠大的點，則爆裂產生的光強度 β 將小於此預^範圍。是以，形成太大點的剝離步驟將具 有超過此範圍的強度，而未發生剝離時，因無引起爆裂 或相關「火花」，故將不具強度。 根據各種實施例之系統和方法採用偵測器來測量各剝 離位置產生的火花強度。藉由偵測各剝離位置的強度， 系統可判定哪個位置未被適當剝離並且可依需求修正該 些位置，以確保適當形成劃線。在第6圖實施例中，火 φ 花所產生的光將順著光學路徑往下返回到雷射606 ,且 至少部分的光由如部分透射鏡等光學元# 612導向一線 上（inline)偵測肖614。{貞測器可為任何適合之偵測器， 例如反應時間& 1〇_〜15毫微秒(ns)的快速光電二極體。 偵測器的ϋ例為白光光譜削光電二極體其可取自 美國新澤西州紐頓市（Newton)之ThorLabs公司《適合偵 器的另範例為光電倍增管（PMT)。PMT是對於在電 磁波譜之絷外虫 ' 、可見光和近紅外光譜範圍内之光線相 當靈敏的偵測器βρΜΤ將人射光產生的信號放大例如一 201008688 :倍二= 光通*报低時，能―-個光 更靈敏之福測需使用比光電二極體(―) ^靈敏之❹i器才能測得的較弱煙塵 和 t之煙塵。光電二極體可一煙塵叫沿:放置 摘測器能在所有時候都將偵測器實質置於剝離點中央。 ㈣器可於雷射_的發射時間时，以綠每次剝離 的爆裂強度》在-些實施財，在每次拍攝（或連續煙塵 之多㈣測點）之間約間隔IG微秒，每—個煙塵拍攝一 次，且煙塵持續約4 3微秒。可調整拍攝的間隔時間， 但煙塵之間必需有&夠的時間讓每次煙塵充分消散及允 許個別分析後續的煙塵。在一些實施例中，氣體可沿著、 越過或十分靠近剝離點地流動，以助於分散材料，進而 縮短煙塵的壽命。

在一些實施例中，）增設濾波器（未繪示來實質避免該 些偵測器偵測到具有雷射波長的光，以更準確地指示火 花強度。如圖所示，偵測器616可設在其他位置，例如 設置在該剝離之側上’然此位置在某些系統中會造成一 些問題，例如剝離材料會聚集在偵測器上，或者在劃線 裝置中用來放置偵測器的空間太小，此對於在密集區域 中同時發生多個剝離製程的複雜裝置來說，影響尤甚。 在一些實施例中，快門可設置在偵測器路徑上，且快門 在雷射發射期間是關閉的。 偵測器可連接或聯繫一控制器，例如描述於同在申請 中的美國臨時專利申請案序號61/044,021中的控制器， 12 201008688 此文獻以引用方式併入本文中供作參考。在一些實施例 中’偵測器擷取強度未落在預定範圍内的位置。如第7 圖中強度對時間之曲線圖700實施例所示，最小強度值 702和最大強度值704界定出預定的強度範圍讀值。在 一些實施例中，最小強度值對應於剝離臨界值（aMati〇n threshold)或剝離材料所需的最小強度。落在此範圍内的 波峰706 —般對應於能產生具有期望尺寸之剝離點的適 當剝離。對於強度小於該最小強度榼的波峰7〇8而言， 參

其位置經記錄後’裝置將返回此位置，並試圖移除任何 不連續性。對於強度大於最大強度值的波峰71〇而言， 系統試圖調整雷射脈衝強度，以修正剝離量。在一歧實 施例中，所擷取的位置資訊包括系統或工件的座標。在 -些實施例中’位置資訊包括如平臺驅動馬達的縱向計 數和光學裝置裝設驅動器的側向計數等資料。本領域中 具有通常知識者當可按照本文教示和建議採行任何記 位置的方法。 、 位置資 或快取記 值落在預 點的位置 置資訊返 該位置， 整個工件 他實施例 呻卄任本 體，系統僅記錄強度 記錄一特定工件上每 裝置控制器能利用該 位置’並試圖再次剝 在一些實施例中，完 求修正不連續性。在 條劃線中的多處不連 訊可儲存於任何適合位 憶體中。為了節省記憶 定範圍外的位置，而不 資訊。在一實施例中， 回記錄具有不當強度的 以修正先前剝離結果。 的剝離製程之後，依需 中’系統試圖修正同一 13 201008688 性，甚至在發現不連續性後即緊接著進行修正，以縮短 返回該位置所需的行進時間。此方式不需等到工件完 成，即可調整任何參數來改善後續剝離製程。 第8圖繪不構造8〇〇，其中可使用如部分透射鏡 (partially-transmissive mirror)、半鍍銀鏡、棱鏡組件等 分束το件806使來自單一雷射8〇2的雷射脈衝分裂並且 /α著一光束路徑行進至個別掃描器81〇，而讓脈衝聚焦 及/或定位至工件上的預定位置和膜層。雖然第8圖繪示 ® 彳根據許多實施例使用之示例雷射組件❸—些基本元 件，但應理解也可採用附加或其他元件。在此構造中， 沿著各路徑行進的脈衝會穿過快門（shutter)8〇8以控制 各個脈衝的形狀，然後通過擴束器（beam expander)8〇4 以調整脈衝聚焦於工件上的截面積。各光束部亦穿過其 他適當元件（例如自動聚焦元件），使光束部聚焦至掃描 頭810上。母一個掃描頭包括至少一個能調整光束位置 φ 的元件，例如做為方向偏轉機構的檢流計掃描器 (galvanometer scanner)。在一些實施例中，其為能沿著 與工件移動向量呈垂直之側向方向來調整光束位置的旋 轉鏡’以允許相對於目標劃線位置來調整光束位置。掃 描頭接著同時將各個光束導向工件上各個位置。掃描頭 還可在該用來控制雷射位置之設備與工件之間提供短的 相隔距離。故可改善準確度和精確度。 在許多實施例中’每個掃描頭810包括一對旋轉鏡812 或至少一個能調整雷射光束二維（2D)位置的元件。每個 201008688 掃描頭包括至少一驅動元件814,用以接收控制信號來 調整光束「點」在掃描場内相對於工件的位置。在一實 施例中，在約60毫米x60毫米之掃描場内，工件上的點 為數十微米大小，然也可具有其他尺寸。使用掃描裝置 或掃描頭時，控制器利用來自掃描頭、縱向平臺及/或側 向驅動平臺的位置資訊而獲得工件上各剝離點的適當位 置資訊。線上照相塢（inline camera)816用來取得工件影 像’例如取得事彳線及/或剝離煙塵/火花的影像。 ® 刀析剝離火花產生的光亦提供第二層級的製程控制。 例如’除了剝離點的尺寸外，雷射未適當聚焦也會引起 適當層剝離誤差。例如，參照第9圖之構造9〇(^在此 實施例中’雷射脈衝欲通過基板9〇2和底層904，並聚 焦於頂層906(通常靠近頂層906與底層9〇4之界面），以 剝離頂層中的一區域。然而，可能因為機械性變動 (variations)、工件缺陷等因素導致雷射有時會聚焦在工 ❹件中的不當深度處。雷射強度也可能太大。發生這些現 象時，可能會剝離掉其他膜層的材料。如圖所示，不只 是頂層906，底層904的部分908也遭剝離《這些問題 同樣將影響面板效率，在某些情況下，甚至會造成電池 無法正常運作。 根據許多實施例之系統和方法可以類似上述方式偵測 此類問題’除了只使用如快速光電二極體之偵測器外， 還可使用光譜分析儀91〇或其他能辨別剥離煙塵流912 之光譜組成的裝置《例如，所述太陽能電池具有金屬背 15 201008688 層覆蓋無定形石夕層。在此情況下，系統讓光譜分析儀谓 測金屬背層材料之光譜區中的至少一波峰1〇〇2，例如第 ίο圖之曲線圖1000中所示者。如上所述’仍可測量對 應於閃光的波峰強度來判定剝離量。此外，光譜分析儀 亦可偵測及辨別可能出現在光譜中的其他波峰1〇〇4。在 上述實施例中，光譜分析儀可偵測光譜中是否存有矽或 矽化合物，其表示該下層的至少一部分也遭到剥離。若 來自不同層的材料持續出現一定時間，則表示雷射可能 ® 需要重新聚焦，且問題可能不僅是工件缺陷所引起。在 一些實施例中，光譜結果可持績饋送到控制器，以即時 調整聚焦而改善製程控制。 如上所述’偵測剝離點有問題允許以自動及/或手動方 式（或兩種方式之組合）來返回該裝置，並試圖再次剝離 該發生不連續問題的位置。一般來說，此步驟涉及移動 回到該位置及再次剝離。然而，不連續有時是工件缺陷 Φ 所致’例如基板中有氣泡或工件表面上的微粒。在一些 情況下’這類缺陷可能造成連續數個不當形成的剝離 點。第11圖繪示根據一些實施例之用於修正不連續性的 方法1100。該局部上視圖顯示由多個剝離點組成的劃線 1104中有一個不連續，該不連績是位於氣泡或其他工件 缺陷上方（或下方）。在此情況下’由於因缺陷的緣故而 無法剝離該點’故可判定出由多個剝離點丨丨〇6所組成之 圖案’該圖案將會環繞缺陷11〇2。可告知使用者選擇檢 視該缺陷而手動完成這類圖案判定，或利用如照相機和 16 201008688 圖案識別軟體等方式來自動完成這類圖案判定。如圖所 示，此圖案能形成沒有不連續處的劃線，並且產生最少 的死區。當然，若缺陷太大’以致覆蓋多個電池，則可 能無法挽救所有電池。另外，若缺陷達到一定程度的大 小，不要花時間修復該不連續性，直接放棄單一電池效 率會比較有利。 其他製程控制功能可進一步幫助改善最終劃線的品 質。例如，劃線製程期間，影像裝置或輪廊㈣儀（p 可顯示工件上的已劃線之圖案的影像以確保各掃插頭 適當控制脈衝光束。另外，雖然在實施例中顯示出四個 雷射，每冑雷射具有兩個光束部分而提供總共八個主動 光束但應理解其僅為舉例說明K可適合數量的層及/ 或光束分皆可採用，且來自一特定雷射的光束可分裂 成:多光束部分做為實際特定應用。再者，即使是在四 個雷射產生八個光束部分的系統中，也可依據工件尺寸 或其他因素啟動少於八個光束部分。亦可調整掃描頭的 光學疋件來控制雷射脈衝在工件上的點尺寸或有效面 積’在一些實施例中，其直徑為約25微米至約1〇〇微米。 第 圖繪示根據許多實施例之系統12〇〇，其藉由使 平'台、編g ✓ 裔（stage-encoder)的脈衝與該雷射和點 射器（iaSer ,

Sp〇t-Placement trigger)同步化，而加強劃 線定位的準確产。 蟑度產生適當雷射脈衝之前，系統1200將 確保工侔^ P| & 導光束部的掃描器位於適當位置。利用觸 發分配控丨33 , _ Λ 控制器12〇2(例如，單_ vERSAm〇dule 17 201008688

Eur〇Card(VME)控制器）可簡化所有觸發器的同步動作， 進而從一個共用源來驅動所有觸發器。觸發分配控制器 1202接收來自平臺控制器12〇4的觸發信號，用以透過 多轴雷射劃線平臺1206來控制工件移動。觸發分配控制 器將觸發信號傳送至雷射與掃描器控制器12〇8。雷射與 掃描器控制器1208利用觸發信號來使分別透過雷射掃 描器1210和雷射源（Q切換器）1212進行的雷射掃描和切 換動作同步化。隨後進行各種對準程序，以確保劃線後 工件上的該些劃線對齊。對準後，系統可在工件上劃出 任何適合圖案，除了電池輪廓線和裁切線外，還包括基 準點標記和條碼。 詳細說明内容和圖式僅作為示範說明之用，而非用來 偈限本發明。在不脫離本發明之廣義精神和範圍的情況 下’當可做各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 親*後附申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 將參照圖式來說明根據本發明之不同實施例，其中： 第1圖為根據許多實施例來使用之雷射劃線裝置的透 視圖； 第2圖繪示根據許多實施例來使用之雷射劃線裴置的 末端視圖； 第3U)及3(b)圖繪示根據許多實施例，在工件上劃出 201008688 縱向裁切線的方法； 第4圖繪示具有根據許多實施例形成之劃線的太陽能 電池膜層； 第5(a)及5(b)圖繪示根據本發明多個實施例所能解決 的劃線中不連續處； 第6圖繪示根據許多實施例之用於剝離工件材料的構 造； 第7圖繪示根據許多實施例所能使用的強度峰； β 第8圖繪示根據許多實施例之雷射劃線裝置的構造； 第9圖繪示根據許多實施例之用於雷射剝離的構造； 第10圖繪示根據許多實施例所產生及分析之光譜波 峰； 第11圖繪示根據許多實施例之可用於修正不連續的 圖案；以及 第12圖繪示根據許多實施例之控制系統，其同步地定 Φ 位雷射剝離及移動工件。 【主要元件符號說明】 100 雷射劃線裝置 102 平臺 104 工件 106 架橋 108 排氣機構/裝置 110 滾輪 112 驅動機構 200 裝置 202 雷射組件 204 支撐件 19 201008688 206 側向軌道 350 工件 402 基板 406 無定形矽層 500 ' 550 實例 600 構造 604 層 608、 612 光學元件 614、 616 偵測器 702、 704 強度值 800 804 808 812 816 902 906 910 1000 1100 構造 擴束器 快門 旋轉鏡 照相機 棊板 頂層 光譜分析儀 曲線圖 方式 300 點線 400 結構 404 TCO 層 408 背層 502、552 不連續性 602 基板 606 雷射 610 煙塵 700 曲線圖 706、708、710 波峰 802 雷射 806 分束元件 810 掃描器/頭 814 驅動元件 900 構造 904 底層 908 部分 912 煙塵 1002、1004 波峰 1102 缺陷 1104 劃線 1106 剝離點 1200 系統 1202、1204、1208 控制器 1206 平臺 1210 掃描器 20 201008688 1212 雷射源 PI、P2、P3 劃線 參 21

Claims (1)

1. 201008688 七、申請專利範圍： 1. 一種用於在工件上劃線的系統，該系統包含： 一雷射，用以將一連串雷射脈衝導向一工件之一材 料層上複數個部分重疊的位置，每一個雷射脈衝能引起 該些位置之其中一位置處的該材料層剝離；以及 一偵測器’用以偵測該剝離期間產生的一光強度， 該光強度指示各個位置的剝離量。 ® 2·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該偵測器包 含一光電二極體。 3.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該偵測器包 含一光譜分析儀’該光譜分析儀能偵測從該工件上一相 鄰材料層剝離的材料。 ❹ 4_如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含一濾波 器’用以實貧避免該偵測器偵測到真有該雷射之一波長 的光。 5.如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含一快門， 設在該偵測器的一光學路徑上，其中該快門在該雷射發 射期間是關閉的。 22 201008688 6.如申請專利範圍第丨項所述之系統，更包含一控制 器，用以引導該雷射回到該測得之光強度指示剝離量不 合宜的任一位置。 7·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該工件相對 於該雷射而移動，且更包含一觸發分配控制器，用以同 步引導該些雷射脈衝及移動該工件。 • β 8· *申請專利卿第1項所述之系、统，更包含一影像裝 置’用則貞測在該測得之光強度指示剝離量不合宜的任 一位置處是否存有一缺陷。 ^如申請專利範圍帛i項所述之系統，更包含一演算 法用以將—連串雷射脈衝導向複數個額外位置，以消 除該測#光強度指$剝離量不♦宜之任一位置處的不連 續性。 10.—種在一工件上劃線的方法，該方法包含： 將連串雷射脈衝導向一工件之一材料層上複數個 部分重疊的&@ ^ 位置’每一個雷射脈衝能引起該些位置之其 位置處的該材料層剝離；以及 乂貞測該制離期間產生的一光強度該光強度指 一個位置的剝離量。 23 201008688 11.如申請專利範圍第10項所述之方法，更包含分析從 該工件剝離之材料的光譜組成，以偵測從該工件上一相 鄰材料層剝離的材料。 12.如申請專利範圍第10項所述之方法，更包含引導該 雷射回到該測得之光強度指示剝離量不合宜的任一位 ® 13.如申請專利範圍第12項所述之方沬苗 4 <万法，更包含再次剝 離該測得之光強度指示剝離量太少的位置。 14.如申請專利範圍第1〇項所述之方法，更包含： 揭取該工件上該測得之光強度指示具有不當剝離量 之位置處的一影像；以及 處理該影像，以識別一工件缺陷。 K如申請專利範圍第14項所述之方法，更包含產生一 連串的重疊雷射剝離而環繞該工件缺陷。 將一連串雷射脈衝導向 部分重疊的位置’每一個雷 一工件之一材料層上複數個 射脈衝能引起該些位置之其 24 201008688 中一個位置處的該材料層剝離；以及 偵測在剝離期間產生的一光強度，該光強度指示各 個位置的剝離量。 17.如中請專利範圍第16項所述之物件，其中該執行的 方法更L含分析從該工件剝離的材料光譜組成，以偵測 從該工件上一相鄰材料層剝離的材料。 參 18·如申請專利範圍第16項所述之物件其中該執行的 方法更包含引導該雷射回到該測得之光強度指示剝離量 不合宜的任一位置。 19.如中請專利範圍第18項所述之物件，其中該執行的 方法更包含再次剝離該測得之光強度指示剝離量太少的 位置》 20·如中請專利範圍第16項所述之物件，其中該執行的 方法更包含： ㈣該工件上該測得之光強度㈣具有不當刹離量 之位置處的一影像；以及 處理該影像，以識別一工件缺陷。 21.如申請專利範固第2〇項所述之物件，其中該執行的 方法更包含產生-連串重疊的雷射剝離來環繞該工件缺 25 201008688