TWI492308B - 雷射處理裝置及其控制方法 - Google Patents

雷射處理裝置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI492308B
TWI492308B TW101148250A TW101148250A TWI492308B TW I492308 B TWI492308 B TW I492308B TW 101148250 A TW101148250 A TW 101148250A TW 101148250 A TW101148250 A TW 101148250A TW I492308 B TWI492308 B TW I492308B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
unit
laser
vibration
reaction chamber
substrate
Prior art date
Application number
TW101148250A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201334078A (zh
Inventor
Hyung Ki Sim
Yi Bin So
Ki Ung Lee
Jin Young An
Original Assignee
Ap Systems Inc
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ap Systems Inc, Samsung Display Co Ltd filed Critical Ap Systems Inc
Publication of TW201334078A publication Critical patent/TW201334078A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI492308B publication Critical patent/TWI492308B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/16—Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

雷射處理裝置及其控制方法
本發明涉及一種雷射處理裝置及其控制方法，尤其涉及一種雷射處理裝置及其控制方法，該雷射處理裝置能夠僅對襯底的待進行雷射處理的部分選擇性地進行雷射處理，並且能夠防止由於其中發生的振動而造成的故障。
在製造半導體器件、平板顯示器(FPD)器件、或太陽能電池器件等時，當在高溫下沉積薄膜時，熱化學反應可能造成反應爐污染，或者可能產生不想要的化合物。
因而，使用雷射激發的等離子體化學氣相沉積在低溫下沉積薄膜。
同時，由於隨著襯底規格的增大，很難確保薄膜沉積和退火時的均勻性，因此已經提出了包括雷射退火處理的各種措施。
反應室設置有進氣口/出氣口，通過所述進氣口/出氣口而供應反應氣體或從反應室排放反應氣體，並且在反應室上端設置有石英玻璃窗口。雷射裝置放置于該石英玻璃窗口上方，並且從該雷射裝置發射的雷射光束經過該石英玻璃窗口並到達反應室中的襯底。
呈簾幕狀照射的雷射光束垂直於襯底或相對於襯底稍微傾斜。
襯底沿相對於雷射光束的一個方向水準移動，從而使雷射光束照射至襯底的整個表面。
名稱為“用於調節能量束的長度和強度的雷射處理裝置”的韓國專利申請號10-2010-0138509A(公開於2010年12月31日)公開了本發明的現有技術。
然而，由於通用雷射處理裝置將雷射光束照射至整個襯底以執行雷射處理，雷射光束甚至會照射襯底的不需要進行處理的部分，從而很難減少雷射處理的時間。
此外，通用雷射處理裝置不能檢測其中發生的振動，因而不能防止因振動造成的故障。
因此，需要一種克服現有技術中的這類問題的雷射處理裝置。
本發明的目的在於提供一種雷射處理裝置及其控制方法，該雷射處理裝置能夠僅對襯底的待進行雷射處理的部分選擇性地進行雷射處理，並且能夠防止由於其中發生的振動而造成的故障。
根據本發明的一個方案，一種雷射處理裝置包括：反應室，包括上面放置襯底的平臺；雷射發生單元，發射雷射光束並包括雷射光束阻擋單元；光學單元，通過反射和折射所述雷射光束，將從該雷射發生單元照射的雷射光束引入該反應室；振動檢測單元，檢測該反應室、該雷射發生單元、該光學單元或該平臺的振動；以及控制器，根據從該振動檢測單元發送的振動信號確定是否操作該阻擋單元。
該振動檢測單元可包括：第一振動檢測感測器，其被提供給(be provided to)該反應室；第二振動檢測感測器，其被提供給該雷射發生單元；第三振動檢測感測器，其被提供給該光學單元；以及第四振動檢測感測器，其被提供給該平臺。
根據本發明的另一個方案，一種雷射處理裝置的控制方法，包括以下步驟：(a)確定包括上面放置襯底的平臺的反應室的振動幅度是否小於預設值；(b)當該反應室的振動幅度小於該預設值時，確定發射待照射到該反應室中的雷射光束的雷射發生單元的振動幅度是否小於預設值；(c)當該雷射發生單元的振動幅度小於預設值時，確定將從該雷射發生單元照射的雷射光束引入該反應室的光學單元的振動幅度是否小於預設值；以及(d)當該光學單元的振動幅度小於預設值時，確定該平臺的振動幅度是否小於預設值。
該方法還可包括：當在步驟(a)中確定該反應室的振動幅度大於或等於該預設值時，通過該阻擋單元的操作阻擋所述雷射光束。
該方法還可包括：當在步驟(b)中確定該雷射發生單元的振動幅度大於或等於該預設值時，通過該阻擋單元的操作阻擋所述雷射光束。
該方法還可包括：當在步驟(c)中確定該光學單元的振動幅度大於或等於該預設值時，通過該阻擋單元的操作阻擋所述雷射光束。
該方法還可包括：當在步驟(d)中確定該平臺的振動幅度大於或等於該預設值時，通過控制該平臺而補償(offset)所述振動。
在根據本發明的雷射處理裝置及其控制方法中，由於雷射光束能夠僅照射襯底的待進行雷射處理的部分，照射雷射光束的操作時間得以縮短，因而能夠減少雷射處理的時間和成本。
此外，在根據本發明的雷射處理裝置及其控制方法中，當裝置中發生振動時，該裝置通過檢測所述振動來補償該振動或停止雷射處理，因此而防止因振動造成的故障。
10‧‧‧反應室
12‧‧‧平臺
12a‧‧‧中心部
12b‧‧‧第一側部
12c‧‧‧第二側部
12d‧‧‧第三側部
12e‧‧‧交叉部
14‧‧‧驅動單元
20‧‧‧標記單元
22‧‧‧處理單元
22a‧‧‧排出孔
24‧‧‧移除單元
24a‧‧‧弧形(curved)部
24b‧‧‧真空孔
26‧‧‧感測單元
26a‧‧‧第一感測器
26b‧‧‧第二感測器
26c‧‧‧第三感測器
30‧‧‧真空單元
32‧‧‧真空孔
32a‧‧‧第一真空孔
32b‧‧‧第二真空孔
32c‧‧‧第三真空孔
32d‧‧‧第四真空孔
32e‧‧‧第五真空孔
34‧‧‧真空泵
34a‧‧‧第一真空泵
34b‧‧‧第二真空泵
34c‧‧‧第三真空泵
34d‧‧‧第四真空泵
34e‧‧‧第五真空泵
50‧‧‧雷射發生單元
51‧‧‧阻擋單元
52‧‧‧殼體
52a‧‧‧入口
52b‧‧‧出口
54‧‧‧第一阻擋部
54a‧‧‧第一反射板
54b‧‧‧第一旋轉軸
54c‧‧‧第一電機
56‧‧‧第二阻擋部
56a‧‧‧第二反射板
56b‧‧‧第二旋轉軸
56c‧‧‧第二電機
58‧‧‧功率計
59‧‧‧束流收集器
70‧‧‧光學單元
72‧‧‧支撐件
74‧‧‧主體
76‧‧‧通道
78‧‧‧供應單元
80‧‧‧振動檢測單元
82‧‧‧第一振動檢測感測器
84‧‧‧第二振動檢測感測器
86‧‧‧第三振動檢測感測器
88‧‧‧第四振動檢測感測器
90‧‧‧控制器
100‧‧‧襯底
102‧‧‧基準點
104‧‧‧間隙
106‧‧‧處理位置
S10,S20,S30,S40,S50,S60,S70,S80,S90‧‧‧步驟
S41,S42,S44,S46,S48‧‧‧步驟
S110,S120,S130,S140,S150,S160‧‧‧步驟
根據下面結合附圖所做的具體描述，本發明的上述和其他目的、特徵和其他優點將變得易於清楚理解，在附圖中：圖1是根據本發明的一個實施例的雷射處理裝置的透視圖；圖2是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的反應室和標記單元的示意圖；圖3是襯底的平面圖，根據本發明的實施例的雷射處理裝置在該襯底上產生基準點；圖4是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的標記單元的透視圖；圖5是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的移除單元的透視圖；圖6是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的阻擋(blocking)單元的透視圖；圖7是根據本發明的實施例的雷射處理裝置在進行雷射檢驗時(upon laser inspection)的透視圖；圖8是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的阻擋單元在操作時的透視圖；圖9是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的平臺的平面圖； 圖10是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的框圖；圖11是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的控制方法的流程圖；圖12是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的氧氣排放過程的流程圖；以及圖13是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的振動檢測過程的流程圖。
下面將參照附圖對本發明的示例性實施例進行描述。須瞭解，附圖並不按照精確的比率繪製，而僅為方便描述和清楚起見，附圖可在線條厚度和部件尺寸的方面進行放大。除非有其他明確申明，這裡所用到的“一”、“一個”和“該”等單數形式的術語也可意圖包含複數形式。而且，這裡所用到的術語通過考慮本文公開的功能而加以限定，並且能夠根據使用者或操作者的習慣或意願而改變。因此，對術語的定義應該根據這裡給出的全文而定。
圖1是根據本發明的一個實施例的雷射處理裝置的透視圖；圖2是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的反應室和標記單元的示意圖；以及圖3是襯底的平面圖，根據本發明的實施例的雷射處理裝置在該襯底上產生基準點。
圖4是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的標記單元的透視圖，以及圖5是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的移除單元的透視圖。
參照圖1至圖5，根據本發明的實施例的雷射處理裝置包括：反應室10，其包括上面放置襯底100的平臺12；標記單元20，提供給反應室10以在襯底100上形成基準點102；感測單元26，其檢測襯底100的位置或基準點102的位置；驅動單元14，其移動上面放置襯底100的平臺12；雷射發生單元50，其照射雷射光束；光學單元70，其將雷射發生單元50照射的雷射光束傳送到反應室10中；阻擋單元51，其阻擋從雷射發生單元50照射的雷射光束；真空單元30，提供給平臺12，以將氧氣從位於襯底100與平臺12之間的空間排放到反應室10外部；振動檢測單元80，其檢測反應室10、雷射發生單元50、光學單元70或平臺12的振動；以及控制器90，其回應於從感測單元26發送的位置信號而發送操作信號至標記單元20或驅動單元14，還在襯底100放置在平臺12上時發送操作信號給真空單元30以使從平臺12的中心部12a開始至其週邊循序執行氧氣排放操作，以及根據從振動檢測單元80 發送的振動信號確定是否操作阻擋單元51。
當在反應室10內接納了襯底100時，由感測單元26檢測襯底100的位置，並且將位置信號發送到控制器90。然後，回應於從控制器90發送的操作信號而驅動該驅動單元14，且移動襯底100，使得襯底100中的目標位置朝向標記單元20。
當襯底100中的目標位置移動到朝向標記單元20時，通過標記單元20而在襯底100中的目標位置處形成基準點102。
在襯底100上形成基準點102後，通過計算從基於從感測單元26發送的位置信號而確定的基準點102到待要在其上執行雷射處理的處理位置106的距離和方向來確定處理位置106。
操作驅動單元14以移動襯底100，使得襯底100的處理位置106朝向發射到反應室10中的雷射光束。
然後，來自雷射發生單元50的雷射光束在其沿光學單元70被反射的同時被提供到反應室100中。這裡，雷射光束通過放置在反應室10上側的石英玻璃窗口而被提供到反應室10中。
此時，由於襯底100放置在反應室10中的平臺12的上表面上，因此通過提供到反應室10中的雷射光束，在襯底100的處理位置106上執行雷射處理。
標記單元20包括：處理單元22，被放置在反應室10內，並且該處理單元22將雷射光束照射至襯底100；以及移除單元24，其吸入(suction)在通過處理單元22形成基準點102時從襯底100產生的雜質(foreign matter)，並將該雜質排放至反應室10外部。
由於處理單元22被放置在反應室10內，因此不單獨執行在襯底100上形成基準點102的操作，且基準點102可在反應室10內接納了襯底100之後並在執行雷射處理之前形成。
在形成基準點102時，從處理單元22提供的雷射光束照射至襯底100，並且從襯底100產生的雜質被移除單元24吸入並排放到反應室10外部。
移除單元24包括：弧形(curved)部24a，具有圍繞處理單元22的C形；以及真空孔24b，形成在弧形部24a中以吸入雜質。
弧形部24a在平面圖中呈C形，其形成在形成移除單元24的區域(block) 下端，被設置成圍繞著處理單元22的被雷射光束照射的那部分。
多個真空孔24b被形成在弧形部24a的內壁上，並被連接至真空泵，由此從處理單元22發射的雷射光束經過弧形部24a並照射到襯底100，從而形成基準點102。
此時，從襯底100產生的雜質被真空孔24b吸入，並沿著移除單元24中限定的路徑被排放至反應室10外部。
本領域技術人員能夠很容易地實現從真空孔24b向反應室10和處理單元22外部延伸的路徑，因而省略其具體圖示和描述。
感測單元26包括：第一感測器26a，用於檢測襯底100的角部；第二感測器26b，用以檢測基準點102的位置，以及第三感測器26c，用以檢測照射到反應室10中的雷射光束的位置。
當在反應室10內接納了襯底100且該襯底100被放置在平臺12的上表面上時，多個第一感測器26a檢測襯底100的角部，並發送位置信號，由此控制器90確定襯底100的位置。
當襯底100偏離預設位置時，根據從控制器90發送的驅動信號來驅動該驅動單元14，從而移動襯底100。
因而，能夠將襯底100放置在默認位置處，使得襯底100中的目標位置能夠朝向標記單元20，並且雷射光束從處理單元22照射至目標位置以形成基準點102。
當基準點102完全被形成時，由第二感測器26b檢測基準點102的位置，第二感測器26b依次將位置信號發送至控制器90。然後，控制器90基於基準點102來計算處理位置106。
由於第三感測器26c檢測通過光學單元70照射到反應室10中的雷射光束的位置，因此雷射光束的位置被控制為使得雷射光束照射的位置朝向位於雷射處理的初始平臺中的襯底100的處理位置106。
圖6是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的阻擋單元的透視圖，圖7是根據本發明的實施例的雷射處理裝置在進行雷射檢驗時的透視圖，以及圖8是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的阻擋單元在操作時的透視圖。
圖9是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的平臺的平面圖，以及圖10是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的框圖。
參照圖1和圖6至圖10，真空單元30包括：多個真空孔32，被提供給平臺12；以及真空泵34，被連接到真空孔32以將氧氣排放到反應室10外部。
在由感測單元26檢測襯底100的位置且襯底100中的目標位置通過驅動單元14被設置成朝向標記單元20之後，操作真空泵34，使得存留在位於襯底100與平臺12之間的空間中的氧氣通過真空孔32吸入並被排放至反應室10外部。
因而，可防止氧氣存留在襯底100與平臺12之間，且在雷射處理期間可防止在襯底100上產生雜質。
平臺12包括：中心部12a，被設置為穿過平臺12的中心以將平臺12分成兩個對稱部分(section)；第一側部12b，鄰近中心部12a；第二側部12c，鄰近第一側部12b的外側；第三側部12d，鄰近第二側部12c的外側；以及多個交叉部12e，被設置為與第二側部12c交叉。
當從位於襯底100與平臺12之間的空間排放氧氣時，為了防止氧氣存留在襯底100的中心部12a，從襯底100的中心部12a朝向襯底100週邊循序執行排放氧氣的操作。
因而，如上所述，平臺12的上表面被分成中心部12a、第一側部12b、第二側部12c、第三側部12d和交叉部12e，並放置從各部分向反應室10外部延伸的排氣管(exhaust line)。
真空孔32包括：第一真空孔32a，形成在中心部12a中；第二真空孔32b，形成在第一側部12b中；第三真空孔32c，形成在第二側部12c中；第四真空孔32d，形成在第三側部12d；以及第五真空孔32e，形成在交叉部12e中。
當襯底100被精確放置在平臺12上從而使襯底100中的目標位置朝向標記單元20時，驅動第一真空泵34a(其連接至形成於平臺12的中心部12a中的第一真空孔32a)以從襯底100的中心部12a排放氧氣。
之後，順序驅動第二真空泵34b、第三真空泵34c、第四真空泵34d和第五真空泵34e，因而依序從第一側部12b、第二側部12c、第三側部12d和交叉部12e排放氧氣，因此而防止氧氣存留在襯底100與平臺12之間。
交叉部12e是指與第二側部12c交叉的部分，並且以均勻的間隔排列多個交叉部12e。
當大尺寸的襯底100被放置在平臺12上時，即使依序將氧氣從中心部 12a排放至外部，在位於中心部12a與第三側部12d之間的空間中仍可能存留氧氣。
因而，在從中心部12a沿橫側方向依序排放氧氣之後，當從與第二側部12c交叉的交叉部12e排放氧氣時，能夠有效地防止氧氣存留在大尺寸的襯底100與平臺12之間。
阻擋單元51包括：殼體52，其放置在雷射發生單元50的排出口處並包括入口52a和出口52b；第一阻擋部54，放置在入口52a與出口52b之間以反射雷射光束，從而防止雷射光束通過出口52b照射；以及功率計(power meter)58，用於測量被第一阻擋部54反射的雷射光束的強度。
當雷射光束從雷射發生單元50照射放置在平臺12上的襯底100時，雷射光束通過入口52a引入殼體52中，並通過出口52b朝向光學單元70照射。
在照射到光學單元70之中的雷射光束經過多個透鏡之後，所述雷射光束朝向反應室10折射或反射，並照射至放置在平臺12上的襯底100。
在本實施例中，由於雷射光束被阻擋單元51選擇性地阻擋，因此在雷射發生單元50的操作期間照射到反應室10中的雷射光束可被選擇性地阻擋。
因而，雷射處理可被執行為使得在襯底100上待執行雷射處理的處理位置106之間連續排列有間隔。
當雷射光束被照射到帶有放置在平臺12上的襯底100的反應室10中時，利用雷射光束對襯底100執行雷射處理，隨著平臺12通過驅動單元14向一側移動，雷射光束在掃描襯底100的同時在寬的區域上執行雷射處理。
在本實施例中，雷射光束通過阻擋單元51而選擇性地照射到反應室10中。因而，當在平臺12被驅動單元14移動的同時以均勻的時間間隔將雷射光束照射到反應室10中時，襯底100經受雷射處理，從而以均勻的間隔排列多個處理位置106。
第一阻擋部54包括：第一反射板54a，被放置在入口52a與出口52b之間；第一旋轉軸54b，用以支撐第一反射板54a並被可旋轉地設置在殼體52中；以及第一電機54c，用以向第一旋轉軸54b提供動力。
第一旋轉軸54b被連接至第一反射板54a的一端。因而，當第一旋轉軸54b通過第一電機54c旋轉時，第一反射板54a在繞著旋轉軸旋轉的同時經過入口52a與出口52b之間的空間。
當第一反射板54a被設置在入口52a與出口52b之間時，通過入口52a引入殼體52中的雷射光束被第一反射板54a反射，並被引向功率計58，而不是沿著出口52b排放到殼體52外部。
因而，當雷射光束照射到反應室10中時，雷射光束以均勻的時間間隔照射，並執行雷射處理以在襯底100上的處理位置106之間形成間隙104。
由於被第一反射板54反射的雷射光束照射到功率計58，因此能夠測量從雷射發生單元50照射的雷射光束的強度。
在本發明的本實施例中，阻擋單元51還包括：第二阻擋部56，其通過第一阻擋部54反射雷射光束；以及束流收集器(beam dump)59，其補償(offset)通過第二阻擋部56反射的雷射光束。
由於第一反射板54a反射的雷射光束沒有被引向功率計58而是通過第二阻擋部56的操作朝向束流收集器59反射，因此雷射光束通過束流收集器59而被補償。
利用功率計58測量雷射光束的強度的操作被週期性地執行，或者當在特定條件下執行測試時予以執行。
因而，如在本發明的實施例中，當襯底100在間斷的處理位置106處經受雷射處理時，第一阻擋部54與第二阻擋部56同時被操作為使得通過入口52a發射到殼體52中的雷射光束被反射向束流收集器59，以通過第一阻擋部54和第二阻擋部56而被補償。
第二阻擋部56包括：第二反射板56a，被放置在第一反射板54a與功率計58之間；第二旋轉軸56b，用以支撐第二反射板56a並被可旋轉地設置在殼體52中；以及第二電機56c，用於向第二旋轉軸56b提供動力。
由於第二反射板56a被設置在第一反射板54a與功率計58之間，當給第二電機56c施加電力以旋轉第二旋轉軸56b時，被第一反射板54反射向功率計58的雷射光束因此被第二反射板56反射向束流收集器59。
第一電機54c是轉速高於第二電機56c的大容量電機，從而使得隨著第一反射板54a的轉速的增加，襯底100上的處理位置106之間的間隙變小，且能夠在緊急情況下立即阻擋雷射光束。
振動檢測單元80包括：第一振動檢測感測器82，被提供給反應室10；第二振動檢測感測器84，被提供給雷射發生單元50；第三振動檢測感測器 86，被提供給光學單元70；以及第四振動檢測感測器88，被提供給平臺12。
在執行雷射處理時，由第一振動檢測感測器82測量在反應室10中發生的振動，由第二振動檢測感測器84測量在雷射發生單元50中發生的振動，由第三振動檢測感測器86測量在光學單元70中發生的振動，以及由第四振動檢測感測器88測量在平臺12中發生的振動。
當由第一至第三振動檢測感測器82至86測量的振動幅度大於或等於預設值時，控制器90確定異常狀態，並向第一電機54c發送驅動信號。然後，在第一旋轉軸54b旋轉的同時，第一反射板54a將雷射光束反射向功率計58。
其結果是，能夠阻擋沿光學單元70照射到反應室10中的雷射光束，且能夠停止雷射處理。
當由第四振動檢測感測器88測量的振動幅度大於或等於預設值時，控制器90確定異常狀態，並向平臺12發送控制信號，從而補償平臺12中發生的振動。
在本實施例中，平臺12是空氣平臺12，其填充有支撐該平臺12的氣體。本領域技術人員能夠很容易地實現這種空氣平臺12，因而省略其具體圖示或描述。
在本發明的實施例中，光學單元70包括：主體74，被放置得鄰近雷射發生單元50的阻擋單元51；支撐件72，用於支撐主體74；通道76，從主體74延伸向反應室10的石英玻璃窗口；以及供應單元78，通過將光學透鏡放置到通道76的一端而配置。
光學單元70的第三振動檢測感測器86可被提供給主體74，可被提供給放置在通道76中的多個透鏡，或者可被提供給放置在供應單元78中的光學透鏡。
本領域技術人員能夠很容易地改進這種配置，因而省略其他實施例的具體圖示或描述。
附圖標記22a表示排出孔22a，通過該排出孔22a雷射光束從處理單元22照射。
下面將描述根據本發明的實施例的雷射處理裝置的控制方法。
圖11是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的控制方法的流程圖。圖12是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的氧氣排放過程的流程圖。圖13 是根據本發明的實施例的雷射處理裝置的振動檢測過程的流程圖。
參照圖1至圖13，根據本發明的實施例的雷射處理裝置的控制方法包括以下步驟：檢測放置在反應室10內的襯底100的位置(S10)；移動襯底100，使得標記單元20朝向襯底100中的目標位置(S20)；驅動標記單元20以在襯底100上形成基準點102(S30)；從位於襯底100與平臺12之間的空間移除氧氣(S40)；在開始處理之後，確定是否初始化執行雷射處理(S50)；計算並存儲相對於基準點102的待要執行雷射處理的處理位置106(S60)；將雷射光束從反應室10外部照射到反應室10中以對襯底100的與存儲在控制器90中的處理位置106對應的那部分執行雷射處理(S70)；以及確定雷射處理後的襯底100的數量是否達到預設值(S80)。
當襯底100被提供到反應室10中並放置在平臺12上時，第一感測器26a檢測襯底100的角部，並且基於從第一感測器26發送的位置信號，通過控制器90對襯底100的位置與默認位置進行比較。
當襯底100的位置偏離默認位置時，利用從控制器90發送的驅動信號驅動該驅動單元14以將該襯底100重新佈置在默認位置處。
這裡所使用的術語“默認位置”是指襯底100中的目標位置被設置為朝向標記單元20的位置。
當在襯底100被設置在默認位置處之後從處理單元22照射雷射光束以在襯底100上形成基準點102時，基準點102可被形成在重複提供至反應室10的每一個襯底100的同一位置處。
在形成基準點102之後，第二感測器26b檢測基準點102的位置並向控制器90發送位置信號，而第三感測器26c檢測雷射光束照射位置並向控制器90發送位置信號。
基於從第二感測器26b和第三感測器26c發送的位置信號，控制器90計算相對於基準位置102的待要執行雷射處理的處理位置106。
通過感測單元26的操作，即使在依次將多個襯底100提供到反應室10中時重複進行雷射處理的情況下，也可在多個襯底100上的同一處理位置106處執行雷射處理。
在確定於開始處理之後是否初始化執行雷射處理的操作S50中，當確定於開始處理之後不初始化執行雷射處理時，執行將雷射光束從反應室10外部 照射到反應室10中以對襯底100的與存儲於控制器90中的處理位置106對應的那部分執行雷射處理的操作S70。
在對多個襯底100進行雷射處理的大規模生產工藝中，按照在初始化執行雷射處理時存儲在控制器90中的處理位置106對每個襯底100的同一部分連續執行雷射處理。
因而，由於對於再次執行雷射處理省略了計算相對於基準點102的處理位置的操作S60，因此能夠減少雷射處理的時間。
在前述雷射處理中，由於雷射光束通過被第一電機54c旋轉的第一反射板54a而選擇性地提供至反應室10，因此雷射處理可被執行為使得能夠在襯底100上以均勻的間隔連續地排列多個處理位置106。
因而，在於雷射處理之後執行的處理中，處理位置106基於基準點102而得以確定，並且能夠僅在雷射處理後的處理位置106上執行後繼處理。
如上所述，由於沒有在不用作產品的襯底100上執行雷射處理或後繼處理，而是僅在處理位置106上執行這些處理，因而能夠降低產品製造時間和成本。
當重複進行雷射處理且雷射處理後的襯底100的數量達到預設值時，結束雷射處理。
在確定雷射處理後的襯底100的數量是否達到預設值的操作(S80)中，當確定雷射處理後的襯底100的數量沒有達到預設值時，執行對反應室10中經受雷射處理的襯底100的卸出並供應新的襯底100的操作(S90)，而後執行檢測襯底100的位置的操作(S10)。
移除存留在襯底100與平臺12之間的氧氣的操作(S40)包括：當襯底100放置在反應室10內的平臺12上時，從平臺12的中心部12a排放氧氣(S41)；當氧氣從中心部12a完全排放時，從鄰近中心部12a的第一側部12b排放氧氣(S42)；當氧氣從第一側部12b完全排放時，從鄰近第一側部12b的外側的第二側部12c排放氧氣(S44)；當氧氣從第二側部12c完全排放時，從鄰近第二側部12c的外側的第三側部12d排放氧氣(S46)；以及當氧氣從第三側部12d完全排放時，從與第二側部12c交叉的交叉部12e排放氧氣(S48)。
在移動襯底100而使襯底100中的目標位置朝向標記單元20之後，氧氣 從襯底100的中心部12a初始排放，而後從第一側部12b、第二側部12c和第三側部12d依序排放。
然後，由於氧氣從與第二側部12c交叉的交叉部12e再次得到排放，因此能夠有效地防止氧氣存留在襯底100與平臺12之間。
具體而言，當將大尺寸的襯底100放置在平臺12上時，氧氣很可能會存留在襯底100的中心部12a與側端之間。
在本實施例中，由於氧氣從中心部12a向外部依序排放，並且之後從與第二側部12e交叉的交叉部12c再次得到排放，因此能夠更有效地防止氧氣存留在大尺寸的襯底100與平臺12之間。
在雷射處理裝置的控制方法中的執行雷射處理的操作(S70)中，執行檢測在反應室10、雷射發生單元50、光學單元70和平臺12中發生的振動的操作。
在雷射處理裝置的控制方法中，檢測雷射處理裝置中的振動的過程包括：確定包括上面放置襯底100的平臺12的反應室10的振動幅度是否小於預設值(S110)；當反應室10的振動幅度小於預設值時，確定雷射發生單元50(用於生成待要照射到反應室10中的雷射光束)的振動幅度是否小於預設值(S120)；當雷射發生單元50的振動幅度小於預設值時，確定光學單元70(用於將從雷射發生單元50照射的雷射光束引入反應室10中)的振動幅度是否小於預設值(S130)；以及當光學單元70的振動幅度小於預設值時，確定平臺12的振動幅度是否小於預設值(S140)。
當執行雷射處理的操作S70時，由第一振動測量感測器82測量反應室10的振動，由第二振動檢測感測器84測量雷射發生單元50的振動，由第三振動檢測感測器86測量光學單元70的振動，以及由第四振動檢測感測器88測量平臺12的振動。
在測量反應室10的振動的操作S110中，當確定反應室10的振動幅度大於或等於預設值時，執行通過阻擋單元51的操作來阻擋雷射光束的操作S150。
在測量雷射發生單元50的振動的操作S120中，當確定雷射發生單元50的振動幅度大於或等於預設值時，執行通過阻擋單元51的操作來阻擋雷射光束的操作S150。
在測量光學單元70的振動的操作S130中，當確定光學單元70的振動幅度大於或等於預設值時，執行通過阻擋單元51的操作來阻擋雷射光束的操作S150。
如上所述，當所測量的反應室10、雷射發生單元50和光學單元70的任何一個的振動幅度大於或等於預設值時，控制器90向第一電機54c發送操作信號。
因而，由於第一電機54e驅動第一旋轉軸54b和第一反射板54a旋轉，因此通過入口52a引入殼體52的雷射光束能夠被阻擋而不會通過出口52b供應到反應室10中。
在測量平臺12的振動幅度的操作S140中，當確定平臺12的振動幅度大於或等於預設值時，執行控制平臺12補償振動的操作S160。
在本發明的實施例中，由於平臺12是通過氣壓支撐的空氣平臺12，當平臺12的振動幅度大於或等於預設值時，氣壓被降低，使得傳導到平臺12的振動能夠通過使用氣壓的支撐單元得到補償。
因此，本發明可提供一種雷射處理裝置及其控制方法，該雷射處理裝置能夠僅對襯底的需要進行雷射處理的那部分選擇性地執行雷射處理，同時簡化用於雷射處理的襯底的對準(alignment)操作。
雖然已經提供了一些實施例來說明本發明，但應該理解這些實施例僅為示意性方式，能夠構思不違背本發明的精神和範圍的各種變型和應用。進而，雖然已經給出了雷射處理裝置即控制雷射處理裝置的方法的示例，但它們僅僅是示意性的，且本發明可應用於其他產品。因此，本發明的範圍應該由所附申請專利範圍及其等同來限定。
10‧‧‧反應室
50‧‧‧雷射發生單元
51‧‧‧阻擋單元
70‧‧‧光學單元
72‧‧‧支撐件
74‧‧‧主體
76‧‧‧通道
78‧‧‧供應單元
82‧‧‧第一振動檢測感測器
84‧‧‧第二振動檢測感測器

Claims (7)

  1. 一種雷射處理裝置，包括：反應室，包括上面放置襯底的平臺；雷射發生單元，發射雷射光束並包括雷射光束阻擋單元；光學單元，通過反射和折射從該雷射發生單元照射的雷射光束，將所述雷射光束引入該反應室；振動檢測單元，檢測該反應室、該雷射發生單元、該光學單元或該平臺的振動；以及控制器，根據從該振動檢測單元發送的振動信號確定是否操作該阻擋單元，其中該控制器係：(a)確定包括上面放置襯底的平臺的反應室的振動幅度是否小於預設值；(b)當該反應室的振動幅度小於該預設值時，確定發射待照射到該反應室中的雷射光束的雷射發生單元的振動幅度是否小於預設值；(c)當該雷射發生單元的振動幅度小於預設值時，確定將從該雷射發生單元照射的雷射光束引入該反應室的光學單元的振動幅度是否小於預設值；以及(d)當該光學單元的振動幅度小於預設值時，確定該平臺的振動幅度是否小於預設值。
  2. 根據申請專利範圍1所述的雷射處理裝置，其中該振動檢測單元包括：第一振動檢測感測器，其被提供給該反應室；第二振動檢測感測器，其被提供給該雷射發生單元；第三振動檢測感測器，其被提供給該光學單元；以及第四振動檢測感測器，其被提供給該平臺。
  3. 一種雷射處理裝置的控制方法，包括以下步驟：(a)確定包括上面放置襯底的平臺的反應室的振動幅度是否小於預設值；(b)當該反應室的振動幅度小於該預設值時，確定發射待照射到該反應室中的雷射光束的雷射發生單元的振動幅度是否小於預設值； (c)當該雷射發生單元的振動幅度小於預設值時，確定將從該雷射發生單元照射的雷射光束引入該反應室的光學單元的振動幅度是否小於預設值；以及(d)當該光學單元的振動幅度小於預設值時，確定該平臺的振動幅度是否小於預設值。
  4. 根據申請專利範圍3所述的方法，還包括：當在步驟(a)中確定該反應室的振動幅度大於或等於該預設值時，通過該阻擋單元的操作阻擋所述雷射光束。
  5. 根據申請專利範圍3所述的方法，還包括：當在步驟(b)中確定該雷射發生單元的振動幅度大於或等於該預設值時，通過該阻擋單元的操作阻擋所述雷射光束。
  6. 根據申請專利範圍3所述的方法，還包括：當在步驟(c)中確定該光學單元的振動幅度大於或等於該預設值時，通過該阻擋單元的操作阻擋所述雷射光束。
  7. 根據申請專利範圍3所述的方法，還包括：當在步驟(d)中確定該平臺的振動幅度大於或等於該預設值時，通過控制該平臺來補償所述振動。
TW101148250A 2011-12-20 2012-12-19 雷射處理裝置及其控制方法 TWI492308B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110138702A KR101361206B1 (ko) 2011-12-20 2011-12-20 레이저 가공장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201334078A TW201334078A (zh) 2013-08-16
TWI492308B true TWI492308B (zh) 2015-07-11

Family

ID=48865843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101148250A TWI492308B (zh) 2011-12-20 2012-12-19 雷射處理裝置及其控制方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5602216B2 (zh)
KR (1) KR101361206B1 (zh)
CN (1) CN103413757B (zh)
TW (1) TWI492308B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI788035B (zh) * 2021-09-30 2022-12-21 天虹科技股份有限公司 用以感測遮蔽機構開合的薄膜沉積機台

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000349040A (ja) * 1999-06-07 2000-12-15 Sumitomo Heavy Ind Ltd 複合機用除振装置
JP2002217101A (ja) * 2001-12-06 2002-08-02 Nikon Corp 露光方法及びその露光方法を用いた回路パターン体製造方法、または露光装置及びその露光装置により製造された回路パターン体
JP2002336984A (ja) * 2001-05-11 2002-11-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工装置
JP2002353159A (ja) * 2001-03-23 2002-12-06 Sumitomo Heavy Ind Ltd 処理装置及び方法
JP2011131844A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Hishiki Unso Kk デジタルタコグラフ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04216614A (ja) * 1990-12-17 1992-08-06 Mitsubishi Electric Corp レーザ光照射装置
JP2002035967A (ja) 2000-07-19 2002-02-05 Murata Mach Ltd レーザ加工機
US6700096B2 (en) * 2001-10-30 2004-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, production system for semiconductor device using the laser apparatus, and electronic equipment
JP2007208110A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Shimadzu Corp 結晶化装置、結晶化装置の振動評価方法、および結晶化装置の光学ベース設計方法
KR100769849B1 (ko) * 2006-11-06 2007-10-24 코닉시스템 주식회사 빔 프로파일 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000349040A (ja) * 1999-06-07 2000-12-15 Sumitomo Heavy Ind Ltd 複合機用除振装置
JP2002353159A (ja) * 2001-03-23 2002-12-06 Sumitomo Heavy Ind Ltd 処理装置及び方法
JP2002336984A (ja) * 2001-05-11 2002-11-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工装置
JP2002217101A (ja) * 2001-12-06 2002-08-02 Nikon Corp 露光方法及びその露光方法を用いた回路パターン体製造方法、または露光装置及びその露光装置により製造された回路パターン体
JP2011131844A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Hishiki Unso Kk デジタルタコグラフ

Also Published As

Publication number Publication date
TW201334078A (zh) 2013-08-16
JP2013131754A (ja) 2013-07-04
JP5602216B2 (ja) 2014-10-08
KR101361206B1 (ko) 2014-03-21
CN103413757A (zh) 2013-11-27
KR20130071291A (ko) 2013-06-28
CN103413757B (zh) 2016-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10199251B2 (en) Position detecting system and processing apparatus
TWI515820B (zh) A substrate stage and a substrate processing device
WO2010150540A1 (ja) 真空成膜装置、および真空成膜装置のシャッタ板位置検出方法
JP6184713B2 (ja) パーティクル測定方法および熱処理装置
CN1739865A (zh) 基板处理装置
TWI524426B (zh) 雷射處理裝置
TWI484562B (zh) 雷射處理裝置及其控制方法
TWI492308B (zh) 雷射處理裝置及其控制方法
TWI527120B (zh) 雷射處理裝置及其控制方法
TWI652479B (zh) 基板處理裝置及臭氧氣體濃度之異常偵測方法
KR102307596B1 (ko) 노광 장치, 기판 처리 장치, 기판의 노광 방법 및 기판 처리 방법
JP2014065011A (ja) 塗布装置および塗布方法
JP6033595B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理装置における距離測定方法
TW202412064A (zh) 用於處理基板之設備及處理基板之方法
TW202326816A (zh) 用於處理基板之設備及用於處理基板之方法
KR20070019387A (ko) 웨이퍼 감지 장치 그 방법
JP2014036207A (ja) 深さ検知方法、エッチング方法、深さ検知装置及びエッチング装置