专利名称：可控制激光束长度及强度的激光加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光加工设备，其设备用于采用激光诱导化学气相沉积或激光的 多晶硅(Polycrystalline silicon)等的退火，尤其涉及一种可控制激光束的长度及强度 的激光加工设备。
背景技术：
在制造半导体、FPD及太阳能电池(solar cell)等时，若在高温状态下镀膜 (depositing thin-film),会因热化学反应(Thermochemical reaction),造成反应器 (Reactor)被污染或产生不必要的化合物等诸多问题。因此，正在采用激光诱导等离子化学 气相沉积等，实现低温下镀膜。另外，随着基板的大型化，在镀膜后进行退火(annealing)时，由于很难确保其均 勻性，正在不断推出各种应对方案。其中的一种就是采用激光的退火方法。图1是现有激光加工设备示意图。如图1，反应室(10)具备反应气(Reactiongas) 流出入口(IlaUlb)，其顶部装有石英窗(20)，而石英窗(20)的上方则装有激光装置(40)。 在激光装置(40)中照射的激光束透过石英窗(20)到达反应室(10)内的基板(30)。图2是图1从激光装置(40)照射的激光束(41)形态示意图。如图2所示，激光 束(41)以帘状(Curtain)垂直或小坡度(Gradient)状态照射至基板(30)。基板(30)相 对激光束(41)面以箭头方向水平移动，从而实现激光束(41)照射于基板(30)的前面。图 2(a)是从上往下的基板示意图，图2(b)是基板的斜视图。但是，如图3所示，由于基板(30)包括直接形成元件的元件领域(32)和不形成元 件的周边部(31)，因此需控制激光束(41)不照射到周边部(31)，另外，在激光束(41)的边 缘(Edge)部分可能会出现衍射现象，因此应在施工过程中考虑该问题。虽然需要控制激光 束(41)长度，但传统技术却不能控制激光束(41)长度，而且，虽然希望在工程中通过反馈 控制激光束(41)的强度，可又没有适当的手段。
发明内容
需解决的课题因此，本发明需解决的课题在于，为提高激光加工效率，提供可控制激光束的长度 及强度的激光加工设备。课题解决方法本发明涉及一种激光加工设备，其特征在于，具备在内部安装基板并在上方安 装石英窗的反应室；安装于上述反应室的外部，使其位于上述石英窗的顶部，并将帘状 (Curtain)激光束照射于上述基板的激光装置；安装于上述激光装置和上述石英窗之间， 并隔离上述激光束的侧面，为使沿着上述激光束的纵向水平移动，在上述激光束的两端中 至少安装于一端的光束隔离手段。在上述光束隔离手段的上方空间上再安装反馈(feedback)手段，而上述光束隔离手段，对于上述激光束的照射方向倾斜地安装，并且其上方有反射至上方的反射面；上 述反馈(feedback)手段，将在上述光电探测器(photodetector)上测量的光束强度反馈 (feedback)给上述激光设备，使输入根据上述光束隔离手段反射的激光束后测量其强度， 因此建议控制从上述激光设备上输出的激光束强度。此时，上述光电探测器(photodetector)可装于反馈(feedback)手段的底部指定 部位；而此时未安装上述光电探测器(photodetector)的上述反馈(feedback)手段的底部 剩余部分上，建议安装光束吸收手段。上述光束吸收手段，可以通过滚花(knurling)加工 上述反馈(feedback)手段的底部形成。另外，也可以再具备调整上述光束吸收手段位置及 角度的驱动部。效果根据本发明，可以控制入射于基板的激光束长度。另外，施工过程中也将可以实时 控制激光束的强度。
图1是现有激光加工设备示意图。图2是图1的激光束(41)形态示意图。图3是现有激光加工设备问题示意图。图4是本发明激光加工设备的部分正截面示意图。图5是本发明图4沿A-A'方向的激光加工设备的部分截面斜视图。图6是本发明光束隔离手段(50)的动静平面概略图。图7、8及图9是本发明反馈(feedback)手段(60)示意图。<附图主要部分的符号说明>10:反应室11a，lib 反应气(Reaction gas)流出入口20 石英窗30 基板31 周边部32 元件领域40 激光装置41 激光束50 光束隔离手段60 反馈(feedback)手段61 光电探测器(photodetector) 62 光束吸收手段63a, 63b 冷媒(Refrigerant)流入口
具体实施例方式以下参照附图，详细地说明本发明的优选实施例。如下实施例，只是为了理解本发 明的内容而提供。若是该领域的专业人员，则可以在本发明的技术性思想上得以更多改变。 因此，不可将本发明的权利范围解释为受限于这些实施例。图4是本发明激光加工设备的部分正截面示意图；图5是图4沿A-A'方向的部 分截面斜视图。另外，图6是光束隔离手段(50)的动静平面概略图。如图4及图5，光束隔离手段(50)将设于激光装置(40)和石英窗(20)之间，并如 图6所示，光束隔离手段(50)将隔离帘状(Curtain)激光束(41)的两端同时，分别设于激 光束(41)的两端，使能够以激光束(41)的横向箭头方向水平移动。因此，将确定根据光束隔离手段(50)以激光束的横向水平移动，并照射于基板(30)的激光束(41)的有效长度。 在这里，激光装置(40)表示均包括控制激光光源及在此出现的激光束强度的衰减器。光束隔离手段(50)不仅隔离了激光束(41)，为反射至其上方还设有反射面，并按 激光束(41)的照射方向倾斜地安装。此时，如果以反射涂层形成反射面，激光束(41)添加 于反射涂层上时会发生变质或结构变化的问题，因此，建议使用滑润地加工处理光束隔离 手段(50)材质面的方法制作反射面。图4及图5中，为了明确图示，只图示了设于两端的光束隔离手段(50)中之 一；而省略了反馈(feedback)手段(60)的冷媒(Refrigerant)流入口(63a)及冷媒 (Refrigerant)流出口 (63b)示意图。通过光束隔离手段(50)反射的激光束(41)，入射到安装于反馈(feedback)手段 (60)底部的光电探测器(photodetector) (61)上。图7是反馈(feedback)手段(60)底部 的底视图，并大致地显示了以箭头A方向向上看的结构。反馈(feedback)手段(60)，控制 以光电探测器(photodetector) (61)测量输入的激光束强度后，反馈(feedback)给激光装 置(40)并在激光装置(40)中输出的激光束强度。为了防止激光束(41)由于反馈(feedback)手段(60)再次反射后入射于基板 (30)方向并对施工造成影响，在光电探测器(photodetector) (61)周围安装光束吸收 手段(62)。光束吸收手段(62)将光电探测器(photodetector) (61)的周围加工为凹凸 形状并实现，例如可以滚花加工或加工为齿轮形状。另外，也可以通过加工使电探测器 (photodetector)的周围带有倾斜部并予以实现。图7中如同上述，用斜线显示了为了光束 吸收的加工部位。图8是根据图7B-B'线的截面图，参照该图可以看出表面为凹凸加工的 倾斜部，并形成了光束吸收手段(62)。为了防止由光束吸收手段(62)吸收的激光束导致的反馈(feedback)手段(60) 的温度上升，如图9所示，光束吸收手段(62)的上方有冷媒，例如，反馈(feedback)手段 (60)上设置冷媒(Refrigerant)流入(63a)、冷媒(Refrigerant)流出口(63b)，使 N2 气随 着冷媒(Refrigerant)流路(65)而流。图9中冷媒(Refrigerant)流入(65)显示为直线 型，但实际上为了提高冷却效果也可以是弯曲状态。另外，光束吸收手段(62)的一方延伸 着连接在调整位置及角度的驱动部(70)的连接部(67)，从而，可以调整(C方向)并水平位 置移动(D及E方向)光束吸收手段(62)的上下角度。因此，可以按光束隔离手段(50)上 反射的激光束角度和位置入射于光束吸收手段(62)上。如上所述，根据本发明可以控制入射于基板(30)的激光束(41)长度；另外，实施 输入激光束(41)的强度后，将其反馈(feedback)给激光设备(40)，从而使在激光束(41) 强度的施工过程中也可实时控制。
权利要求
一种激光加工设备，其特征在于，具备在内部安装基板并在上方安装石英窗的反应室；安装于上述反应室的外部，使其位于上述石英窗的顶部，并将帘状激光束照射于上述基板的激光装置；安装于上述激光装置和上述石英窗之间，并隔离上述激光束的侧面，为使沿着上述激光束的纵向水平移动，在上述激光束的两端中至少安装于一端的光束隔离手段。
2.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，在上述光束隔离手段的上方空 间上再安装反馈手段；而上述光束隔离手段，对于上述激光束的照射方向倾斜地安装，并且 其上方有反射上方的反射面；上述反馈手段，将在上述光电探测器上测量的光束强度反馈 给上述激光设备，使输入根据上述光束隔离手段反射的激光束后测量其强度，因此建议控 制从上述激光设备上输出的激光束强度。
3.根据权利要求2所述的激光加工设备，其特征在于，上述反馈手段的底部安装上述 光电探测器；在未安装上述光电探测器的上述反馈手段底部剩余部分安装光束吸收手段。
4.根据权利要求3所述的激光加工设备，其特征在于，上述光束吸收手段将未安装上 述光电探测器的上述反馈手段底部剩余部分加工成凹凸形状。
5.根据权利要求4所述的激光加工设备，其特征在于，加工成上述凹凸形状，包括滚花 加工或锯齿状加工。
6.根据权利要求3或4所述的激光加工设备，其特征在于，在未安装上述光电探测器的 上述反馈手段底部剩余部分，将光束吸收手段加工成有倾斜面。
7.根据权利要求3所述的激光加工设备，其特征在于，为冷却上述光束吸收手段，在上 述反馈手段形成冷却流路。
8.根据权利要求3所述的激光加工设备，其特征在于，更多具备调整上述光束吸收手 段位置及角度的驱动部。
全文摘要
本发明涉及一种激光加工设备，具备在内部安装基板并在上方安装石英窗的反应室；安装于反应室的外部，使其位于石英窗的顶部，并将帘状激光束照射于基板的激光装置；安装于激光装置和石英窗之间，并隔离激光束的侧面，为使沿着激光束的纵向水平移动，并在激光束的两端中至少安装于一端的光束隔离手段。反馈手段的光电探测器接受由光束隔离手段反射的激光束，并测量其强度后反馈给激光装置，从而控制激光装置输出的激光束强度。根据本发明，可控制入射于基板的激光束长度，而且还能在实施过程中实时控制激光束的强度。
文档编号C30B33/04GK101928932SQ20101019688
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年6月25日
发明者白圣焕, 金圣进, 金相午, 金踵明 申请人:Ap系统股份有限公司