(57)【要約】      （修正有）【課題】多数のレーザーソースの発振状態を把握することができ、複数のレーザーソースをそれぞれ別々に用いることができ、装置のメンテナンス回数を減らして、レーザー処理工程の効率性及び生産性を向上させることのできるレーザー処理装置及びレーザー処理方法を提供する。【解決手段】レーザー発生ユニット１００と、レーザー加工ユニット３００と、レーザー発生ユニット及びレーザー加工ユニットのうちの少なくともいずれか一方に接続されるレーザー観察ユニット４００と、を備えて、レーザービーム検出で得た検出済みデータと、設定されたレーザー発振条件データとを比較して、発振状態を判断することで、複数のレーザーソースの発振状態を制御する。また、被処理物の処理領域に基づくレーザービームの発振モードを混用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に照射されるレーザービームの発振信号を生成し、複数のレーザービームを発振させるレーザー発生ユニットと、
前記レーザー発生ユニットにおいて発振されたレーザービームの進行経路の上に配置され、前記レーザービームを加工するレーザー加工ユニットと、
前記進行経路の上において前記レーザー発生ユニット及び前記レーザー加工ユニットのうちの少なくともいずれか一方に接続されて前記レーザービームの発振有無を検出し、検出されたデータを処理し且つ分析して、前記レーザー発生ユニットの作動状態を判断するレーザー観察ユニットと、
を備えるレーザー処理装置。
【請求項２】
前記レーザー観察ユニットは、
前記レーザー発生ユニット及び前記レーザー加工ユニットのうちの少なくともいずれか一方に接続され、前記レーザービームの発振周波数及びパルスデータを測定する検出部と、
前記検出部から送られてきた前記レーザービームのアナログデータをデジタルデータに変換する変換部と、
前記変換部において変換されたデジタル信号を分析して、前記発振信号の異常有無を判断する判断部と、
を備える請求項１に記載のレーザー処理装置。
【請求項３】
前記レーザー観察ユニットは、
前記判断部から送られてきた前記発振信号の異常有無の判断結果に基づいて、前記発振信号を制御する制御部を備える請求項２に記載のレーザー処理装置。
【請求項４】
前記検出部は、
前記レーザービームの進行方向への前記レーザー発生ユニットの前端や、前記レーザービームを前記被処理物に反射させる位置及び前記レーザービームの長さを制御する位置のうちの少なくともいずれか一方の個所に配設される請求項２に記載のレーザー処理装置。
【請求項５】
前記レーザー発生ユニットは、
前記複数のレーザービームのそれぞれの発振信号を生成するレーザーコントロール部と、
前記レーザーコントロール部に接続されて、生成された発振信号に基づいてそれぞれのレーザービームを発振させるレーザー発生部と、
を備える請求項１に記載のレーザー処理装置。
【請求項６】
前記被処理物が載置されるステージの位置に基づく前記被処理物の処理領域別に前記レーザービームの発振モード及び前記ステージの作動状態を調節する調節ユニットを更に備える請求項１に記載のレーザー処理装置。
【請求項７】
前記調節ユニットは、
前記ステージの位置を測定する位置検出部と、
前記位置検出部及び前記レーザー発生ユニットに接続されて、測定されたステージの位置に基づいて、前記レーザービームの発振モード及び前記ステージの移動速度を調節する調節部と、
前記調節部に接続されて、調節されたレーザービームの発振モードに基づいて、前記ステージの速度を制御するモーションコントロール部と、
を備える請求項６に記載のレーザー処理装置。
【請求項８】
被処理物の処理条件に基づいて、複数のレーザービームの発振を制御する複数の発振条件を設定する過程と、
前記複数のレーザービームを発振させるレーザー発生部に設定された発振条件を送って、複数のレーザービームを発振させる過程と、
発振された複数のレーザービームを検出する過程と、
検出されたレーザービームデータを用いて、前記レーザー発生部のレーザービームの発振状態を判断する過程と、
を含むレーザー処理方法。
【請求項９】
前記複数の発振条件を設定する過程においては、前記複数のレーザービームが同時駆動又は交差駆動されるように発振モードを設定する請求項８に記載のレーザー処理方法。
【請求項１０】
前記レーザービームの発振状態を判断する過程は、
前記検出されたレーザービームデータを設定された発振条件データと比較する過程と、
前記検出されたレーザービームデータと前記設定された発振条件データの値とが異なる場合に前記レーザー発生部の補正が求められると判断する過程と、
を含む請求項９に記載のレーザー処理方法。
【請求項１１】
前記レーザービームを検出する過程においては、前記レーザービームの発振周波数及びパルスデータを取得する請求項１０に記載のレーザー処理方法。
【請求項１２】
前記発振モードが交差駆動である場合には、
前記レーザー発生部の補正が求められると判断する過程後に、
前記複数のレーザービームのうち補正が求められるレーザービームの発振を中断する過程と、
発振が中断されたレーザービームの補正が行われる間に前記被処理物の工程速度を減速する過程と、
を含む請求項１０に記載のレーザー処理方法。
【請求項１３】
前記発振モードが同時駆動である場合には、
前記レーザー発生部の補正が求められると判断する過程後に、
前記複数のレーザービームのうち補正が求められるレーザービームの発振を中断する過程と、
発振が中断されたレーザービームの補正が行われる間に残りのレーザービームのエネルギーを増加させる過程と、
を含む請求項１０に記載のレーザー処理方法。
【請求項１４】
前記複数のレーザービームの発振条件を設定する過程において、前記被処理物が前記レーザービームの発振方向への周縁を含む第１の領域及び前記周縁を含んでいない第２の領域に画定され、前記第１の領域が前記第２の領域よりも大きなレーザービームエネルギーで処理されることが求められる場合には、
前記被処理物が載置されたステージの位置を検出する過程と、
検出されたステージの位置が、前記第１の領域が始まる位置である場合、前記複数のレーザービームを同時駆動し、前記ステージの移動速度を減速する過程と、
を含む請求項８に記載のレーザー処理方法。
【請求項１５】
検出されたステージの位置が、第２の領域が始まる位置である場合、前記複数のレーザービームを交差駆動し、前記ステージの移動速度を増速する過程を含む請求項８に記載のレーザー処理方法。
【請求項１６】
被処理物が載置されたステージの位置を検出する過程と、
検出されたステージの位置に基づいて、複数のレーザービームの発振条件及び前記被処理物の工程速度を制御する過程と、
を含むレーザー処理方法。
【請求項１７】
複数のレーザービームの発振条件及び前記被処理物の工程速度を制御する過程においては、
前記検出されたステージの位置が、前記被処理物の周縁に対応する位置である場合には、前記複数のレーザービームを同時駆動し、前記被処理物の工程速度を減速する請求項１６に記載のレーザー処理方法。
【請求項１８】
複数のレーザービームの発振条件及び前記被処理物の工程速度を制御する過程においては、
前記検出されたステージの位置が、前記被処理物の周縁から外れる位置である場合には、前記複数のレーザービームを交差駆動し、前記被処理物の工程速度を増速する請求項１６に記載のレーザー処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー処理装置及びこれを用いたレーザー処理方法に係り、更に詳しくは、多数のレーザーソースを手軽に制御することのできるレーザー処理装置及びこれを用いたレーザー処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ディスプレイであって、軽量薄型であるだけではなく、衝撃に強く、撓めたり曲げたりできる多種多様なタイプに製作可能なフレキシブルディスプレイ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）への取り組みが盛んに行われており、一部は現在実現中にあり、多くの発展が求められている。
【０００３】
このようなフレキシブルディスプレイの母材基板としてガラス基板又はサファイア基板を用いるシリコントランジスターの場合、低い可撓性及び母材基板の制限性が原因となってフレキシブルディスプレイに適用し難いという不具合がある。この理由から、フレキシブル半導体素子を製造する方法であって、薄型ガラス板を基板として用いる方法、金属板を基板として用いる方法、プラスチック基板を用いる方法などへの取り組みが行われている。
【０００４】
フレキシブルディスプレイを実現するための一例について説明すると、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）回路及び発光素子である有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が特定の構造でフィルムの上に形成されなければならないが、フィルムは取り扱い難いため、キャリアガラス（ｃａｒｒｉｅｒ  ｇｌａｓｓ）にフィルムを貼着した状態で薄膜トランジスター（ＴＦＴ）の形成工程を行う。
【０００５】
このため、フィルムの上に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を形成した後にキャリアガラスからフィルムを引き剥がす過程を行う必要があり、これは、レーザーリフトオフ（Ｌａｓｅｒ  Ｌｉｆｔ  Ｏｆｆ；ＬＬＯ）方式により行われる。すなわち、レーザーの照射によりキャリアガラスとフィルムとの間の接着剤にエネルギーを加えて接着力を減少させ、キャリアガラスからフィルムを引き剥がすことができる。
【０００６】
レーザーリフトオフ工程は、ステージ速度とレーザーの発振周波数とが同期化されれば、ビームの幅に見合う分ずつステージにレーザービームを放射すればよく、ステージの速度は、レーザービームの幅及びレーザーの周波数により決定される。
【０００７】
現在の常用レーザーリフトオフ工程は、複数のレーザーソースを用いる場合、複数のレーザーソースのそれぞれが所定の周波数で同時に発振されるようにして工程を行っている。
【０００８】
このように、複数のレーザー発振器が同時に駆動されるが故に、レーザー発振器のメンテナンス及び消耗性部品の取替え周期が短いという不都合がある。なお、単一のレーザー発振器のメンテナンスが求められる場合、単位別のレーザー発振器の駆動及びメンテナンスが行えないが故に、レーザーリフトオフ工程の効率性及び生産性が低下するという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０６６６５６号公報
【特許文献２】日本国特許第５０７３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、多数のレーザーソースの発振状態を手軽に把握することのできるレーザー処理装置及びこれを用いたレーザー処理方法を提供する。
【００１１】
本発明は、複数のレーザーソースをそれぞれ別々に用いることのできるレーザー処理装置及びこれを用いたレーザー処理方法を提供する。
【００１２】
本発明は、装置のメンテナンス回数を減らして、レーザー処理工程の効率性及び生産性を向上させることのできるレーザー処理装置及びこれを用いたレーザー処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態によるレーザー処理装置は、被処理物に照射されるレーザービームの発振信号を生成し、複数のレーザービームを発振させるレーザー発生ユニットと、前記レーザー発生ユニットにおいて発振されたレーザービームの進行経路の上に配置され、前記レーザービームを加工するレーザー加工ユニットと、前記進行経路の上において前記レーザー発生ユニット及び前記レーザー加工ユニットのうちの少なくともいずれか一方に接続されて前記レーザービームの発振有無を検出し、検出されたデータを処理し且つ分析して、前記レーザー発生ユニットの作動状態を判断するレーザー観察ユニットと、を備える。
【００１４】
前記レーザー観察ユニットは、前記レーザー発生ユニット及び前記レーザー加工ユニットのうちの少なくともいずれか一方に接続され、前記レーザービームの発振周波数及びパルスデータを測定する検出部と、前記検出部から送られてきた前記レーザービームのアナログデータをデジタルデータに変換する変換部と、前記変換部において変換されたデジタル信号を分析して、前記発振信号の異常有無を判断する判断部と、を備えていてもよい。
【００１５】
前記レーザー観察ユニットは、前記判断部から送られてきた前記発振信号の異常有無の判断結果に基づいて、前記発振信号を制御する制御部を備えていてもよい。
【００１６】
前記検出部は、前記レーザービームの進行方向への前記レーザー発生ユニットの前端や、前記レーザービームを前記被処理物に反射させる位置及び前記レーザービームの長さを制御する位置のうちの少なくともいずれか一方の個所に配設されてもよい。
【００１７】
前記レーザー発生ユニットは、前記複数のレーザービームのそれぞれの発振信号を生成するレーザーコントロール部と、前記レーザーコントロール部に接続されて、生成された発振信号に基づいてそれぞれのレーザービームを発振させるレーザー発生部と、を備えていてもよい。
【００１８】
前記レーザー処理装置は、前記被処理物が載置されるステージの位置に基づく前記被処理物の処理領域別に前記レーザービームの発振モード及び前記ステージの作動状態を調節する調節ユニットを更に備えていてもよい。
【００１９】
前記調節ユニットは、前記ステージの位置を測定する位置検出部と、前記位置検出部及び前記レーザー発生ユニットに接続されて、測定されたステージの位置に基づいて、前記レーザービームの発振モード及び前記ステージの移動速度を調節する調節部と、前記調節部に接続されて、調節されたレーザービームの発振モードに基づいて、前記ステージの速度を制御するモーションコントロール部と、を備えていてもよい。
【００２０】
本発明の実施形態によるレーザー処理方法は、被処理物の処理条件に基づいて、複数のレーザービームの発振を制御する複数の発振条件を設定する過程と、前記複数のレーザービームを発振させるレーザー発生部に設定された発振条件を送って、複数のレーザービームを発振させる過程と、発振された複数のレーザービームを検出する過程と、検出されたレーザービームデータを用いて、前記レーザー発生部のレーザービームの発振状態を判断する過程と、を含む。
【００２１】
前記複数の発振条件を設定する過程においては、前記複数のレーザービームが同時駆動又は交差駆動されるように発振モードを設定してもよい。
【００２２】
前記レーザービームの発振状態を判断する過程は、前記検出されたレーザービームデータを設定された発振条件データと比較する過程と、前記検出されたレーザービームデータと前記設定された発振条件データの値とが異なる場合に前記レーザー発生部の補正が求められると判断する過程と、を含んでいてもよい。
【００２３】
前記レーザービームを検出する過程においては、前記レーザービームの発振周波数及びパルスデータを取得してもよい。
【００２４】
前記レーザー処理方法は、前記発振モードが交差駆動である場合には、前記レーザー発生部の補正が求められると判断する過程後に、前記複数のレーザービームのうち補正が求められるレーザービームの発振を中断する過程と、発振が中断されたレーザービームの補正が行われる間に前記被処理物の工程速度を減速する過程と、を含んでいてもよい。
【００２５】
前記レーザー処理方法は、前記発振モードが同時駆動である場合には、前記レーザー発生部の補正が求められると判断する過程後に、前記複数のレーザービームのうち補正が求められるレーザービームの発振を中断する過程と、発振が中断されたレーザービームの補正が行われる間に残りのレーザービームのエネルギーを増加させる過程と、を含んでいてもよい。
【００２６】
前記レーザー処理方法は、前記複数のレーザービームの発振条件を設定する過程において、前記被処理物が前記レーザービームの発振方向への周縁を含む第１の領域及び前記周縁を含んでいない第２の領域に画定され、前記第１の領域が前記第２の領域よりも大きなレーザービームエネルギーで処理されることが求められる場合には、前記被処理物が載置されたステージの位置を検出する過程と、検出されたステージの位置が、前記第１の領域が始まる位置である場合、前記複数のレーザービームを同時駆動し、前記ステージの移動速度を減速する過程と、を含んでいてもよい。
【００２７】
前記レーザー処理方法は、検出されたステージの位置が、第２の領域が始まる位置である場合、前記複数のレーザービームを交差駆動し、前記ステージの移動速度を増速する過程を含んでいてもよい。
【００２８】
また、本発明の実施形態によるレーザー処理方法は、被処理物が載置されたステージの位置を検出する過程と、検出されたステージの位置に基づいて、複数のレーザービームの発振条件及び前記被処理物の工程速度を制御する過程と、を含む。
【００２９】
複数のレーザービームの発振条件及び前記被処理物の工程速度を制御する過程においては、前記検出されたステージの位置が、前記被処理物の周縁に対応する位置である場合には、前記複数のレーザービームを同時駆動し、前記被処理物の工程速度を減速してもよい。
【００３０】
複数のレーザービームの発振条件及び前記被処理物の工程速度を制御する過程においては、前記検出されたステージの位置が、前記被処理物の周縁から外れる位置である場合には、前記複数のレーザービームを交差駆動し、前記被処理物の工程速度を増速してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の実施形態によれば、被処理物のレーザー処理工程において複数のレーザーソースの発振状態を手軽に把握し且つ制御することができる。すなわち、被処理物を処理条件に基づいて設定されたレーザー発振条件データと、発振されたレーザーの検出データとを比較して、レーザーの発振状態の異常有無を判断することができる。なお、複数のレーザーのそれぞれの発振の制御が行われ易いので、レーザー発生部の異常有無及び被処理物の処理領域に基づいて複数のレーザーを同時発振させる方法と、交差発振させる方法を手軽に混用することができる。
【００３２】
このように、レーザーの発振構成の問題の解決を即座で確認し且つ補正し、複数のレーザーの発振方法を必要に応じて変更することができて、レーザー処理工程の生産性を増加することができる。
【００３３】
なお、複数のレーザーが必要に応じて選択的に用いられてレーザー発生部の使用時間を短縮することができるので、レーザー発生部のメンテナンス回数の増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態によるレーザー処理装置を示す図である。
【図２】図１のレーザー発生ユニット、レーザー観察ユニットの細部構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるレーザーの発振モードを示す図である。
【図４】本発明の実施形態による調節ユニットを備えるレーザー処理装置を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるレーザー処理方法を示す手順図である。
【図６】本発明の実施形態によるレーザー発生部の補正有無に基づくレーザー処理方法を示す手順図である。
【図７】本発明の実施形態による被処理物の処理条件に基づくレーザー処理方法を示す手順図である。
【図８】図７の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。発明を詳細に説明するために図面は誇張されてもよく、図中、同じ符号は同じ構成要素を指し示す。
【００３６】
本発明の実施形態によるレーザー処理装置は、被処理物に照射されるレーザーの発振状態を手軽に把握し且つ制御するためのものであり、複数のレーザーを発振させるための発振条件と、実際に発振されたレーザーの発振条件とが同じであるか否かを判断してもよい。また、レーザーの発振状態及び被処理物の処理領域に応じて、複数のレーザーの発振モードを手軽に混用してもよい。このとき、本発明においては、レーザー処理装置が基板に蒸着された薄膜を基板から引き剥がすためにエネルギーを加える装置であって、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Ｌａｓｅｒ  Ｌｉｆｔ  Ｏｆｆ）であってもよい。なお、被処理物は、ガラス基板にフレキシブル有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）薄膜が蒸着されたものであってもよい。
【００３７】
しかしながら、レーザー処理装置は、本発明の実現に何等限定されるものではなく、レーザーを被処理物の上に照射するレーザー熱処理装置、レーザー処理装置などの種々の装置において、レーザーを発振させるために設定された発振条件データと、実際に発振されたレーザーの検出データとが同じであるか否かを確認し、レーザーの発振の制御が求められる個所に適用可能である。
【００３８】
以下、発振されたレーザーをレーザービームと称して説明を行い、発振されたレーザーとレーザービームとが混用されてもその意味は同じである。
【００３９】
以下、図１乃至図４に基づき、本発明の実施形態によるレーザー処理装置について説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態によるレーザー処理装置を示す図であり、図２は、図１のレーザー発生ユニット、レーザー観察ユニットの細部構成を示す図であり、図３は、本発明の実施形態によるレーザーの発振モードを示す図であり、図４は、本発明の実施形態による調節ユニットを備えるレーザー処理装置を示す図である。
【００４０】
本発明の実施形態によるレーザー処理装置１は、被処理物ＳにレーザービームＬを照射し、レーザービームＬの発振状態を判断し且つ制御するための装置である。レーザー処理装置１は、被処理物Ｓに照射されるレーザービームＬの発振信号を生成し、発振信号に基づいて、複数のレーザービームを発振させるレーザー発生ユニット１００と、レーザービームＬの進行経路の上に配置され、レーザービームＬを加工するレーザー加工ユニット３００及びレーザービームＬの進行経路の上においてレーザー発生ユニット１００及びレーザー加工ユニット３００のうちの少なくとも一方に接続されて、レーザービームＬの発振有無を検出し、検出されたデータを処理し且つ分析して、レーザー発生ユニット１００の作動状態を判断するレーザー観察ユニット４００を備える。
【００４１】
レーザー発生ユニット１００は、レーザービームＬを発生させるための構成要素であり、複数のレーザービームＬのそれぞれの発振信号を生成するレーザーコントロール部１１０と、レーザーコントロール部１１０に接続されて、生成された発振信号に基づいてそれぞれのレーザービームＬを発振させるレーザー発生部１３０と、を備える。また、レーザー発生ユニット１００には、レーザー発生部１３０に対応する数だけ前記レーザー発生部１３０の前端に配設されるシャッター部１５０が配設されてもよい。
【００４２】
このとき、レーザー発生ユニット１００は、発振させようとするレーザーの数に応じて、複数のレーザー発生部１３０及び複数のレーザー発生部１３０の前端にそれぞれ配設されるシャッター部１５０を備えていてもよい。すなわち、本発明におけるレーザー発生部１３０は、二つのレーザーが用いられることにより、第１のレーザー発生部１３０ａ及び第２のレーザー発生部１３０ｂを備えていてもよい。また、シャッター部１５０は、第１のレーザー発生部１３０ａ及び第２のレーザー発生部１３０ｂのそれぞれの前端に配設される第１のシャッター部１５０ａ及び第２のシャッター部１５０ｂを備えていてもよい。以下、単一のレーザー発生部１３０及びシャッター部１５０について説明するが、これは、複数のレーザー発生部１３０及びシャッター部１５０の両方に適用される説明である。
【００４３】
レーザー発生部１３０は、レーザーを発振させる装置であり、発振器とも呼ばれる。レーザー発生部１３０は、レーザービームＬを発生させる公知の構成要素であり、利用しようとするレーザービームの波長に応じて、ＫｒＦエキシマーレーザーと、ＡｒＦエキシマーレーザーなど多種多様なものが採用可能である。このとき、レーザービームＬの光源の種類は、被処理物Ｓを構成する基板と薄膜との間の結合エネルギーに基づいて決定されてもよい。
【００４４】
シャッター部１５０は、レーザー発生部１３０の前端に配設されて、レーザービームＬの経路を遮断するための構成要素である。すなわち、シャッター部１５０は、レーザー発生部１３０のレーザービームＬの進行方向と並ぶ方向に配置されてレーザービームＬの経路を開放してもよく、レーザービームＬの進行方向と交差する方向に配置されてレーザービームＬの経路を遮断してもよい。
【００４５】
レーザー加工ユニット３００は、レーザー発生ユニット１００の前方におけるレーザービームＬの進行経路の上に配置されて、レーザービームＬの形状をライン状（ラインビーム）に加工し、このラインビームのエネルギーの分布を加工するための構成要素である。このようなレーザー加工ユニット３００は、レーザービームの形状を加工するレンズ系（図示せず）と、レーザービームＬを反射させてレーザービームＬの進行経路を変化させる反射ミラー３１０及びレーザービームＬの長さを制御するビームカッター３５０を備える。
【００４６】
レーザー観察ユニット４００は、レーザービームＬの発振状態を判断し且つ制御するための構成要素であり、レーザー発生ユニット１００及びレーザー加工ユニット３００のうちの少なくともいずれか一方の個所に接続されて、レーザービームＬの発振周波数及びパルスデータを測定する検出部４１０と、検出部４１０に接続されて、検出部４１０から送られてきたレーザービームＬのデータをデジタルデータに変換する変換部４３０及び変換されたデジタル信号を分析して、レーザービームＬの発振信号の異常有無を判断する判断部４５０を備える。なお、レーザー観察ユニット４００は、判断部４５０から送られてきた発振信号の異常有無の判断結果に基づいて、レーザービームＬの発振信号を制御する制御部４７０を備える。
【００４７】
すなわち、レーザー観察ユニット４００は、レーザー発生ユニット１００から発振されたレーザービームＬの進行経路の上においてレーザービームＬの発振周波数及びパルスデータを測定し、これをレーザーコントロール部１１０からレーザー発生部１３０へと送られてきた発振信号データと比較して、レーザービームＬの発振信号に異常有無を判断し、判断結果に基づいて、レーザーコントロール部１１０の作動を制御する構成要素を備える。
【００４８】
検出部４１０は、レーザービームＬの進行経路の上に配置されてレーザービームＬを感知するための構成要素であり、レーザー発生ユニット１００及びレーザー観察ユニット４００のうちの少なくともいずれか一方の構成要素に接続されてもよい。すなわち、検出部４１０は、レーザービームＬの進行経路上におけるレーザー発生ユニット１００の前端や、レーザービームＬを被処理物Ｓに反射させる位置及びレーザービームＬの長さを制御する位置のうちの少なくとも一方の位置に配設されてもよい。
【００４９】
このとき、検出部４１０は、レーザー発生ユニット１００の前端に配置される第１の検出器４１２と、被処理物Ｓに向かうようにレーザービームＬの進行経路を変更する反射ミラー３１０を透過するレーザービームＬが達する位置に配置される第２の検出器４１４及びレーザービームＬの長さを制御するビームカッター３５０において分離された残りのレーザービームＬが達する位置に配置される第３の検出器４１６を備えていてもよい。
【００５０】
このように、第１の検出器４１２と、第２の検出器４１４及び第３の検出器４１６が前記特定の位置に配置される理由について説明すると、第１の検出器４１２は、レーザービームＬが被処理物Ｓに照射されるために最初に発振された位置であるので、レーザービームＬを手軽に検出することができるからである。また、第２の検出器４１４は、反射ミラー３１０の材質の特性からみて、レーザービームＬの全てが被処理物Ｓに反射されることなく一部は反射ミラー３１０を透過するので、レーザービームＬの進行経路の上に配置されなくてもレーザービームＬを手軽に検出することができるからである。最後に、第３の検出器４１６は、ビームカッター３５０の役割の特性からみて、レーザービームＬの長さの調節工程後に分離された残りのレーザービームＬを検出するので、レーザービームＬの進行経路の上に配置されなくてもレーザービームＬを手軽に検出することができるからである。すなわち、本願発明の検出部４１０は、レーザービームＬの被処理物Ｓへの進行を妨げない位置であって、レーザービームＬが検出可能な位置に配置されるのである。
【００５１】
このような検出部４１０としては、レーザービームＬなどの光を感知する構成要素が使用可能であり、例えば、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）が使用可能である。すなわち、検出部４１０としては、光それ自体又は光に含まれる情報を電気信号に変換して検知する素子が用いられて、レーザービームＬの発振周波数及びパルスデータをリアルタイムにて得ることができる。
【００５２】
変換部４３０は、検出部４１０において検出されたレーザービームＬのアナログデータをデジタルデータに変換する構成要素である。すなわち、デジタイザーは、レーザーを検出する光信号検出器により測定された信号をデジタル信号に変更して、後述する制御部に入力されるように信号を変換する役割を果たす。
【００５３】
判断部４５０は、変換部４３０から送られてきたレーザービームＬのデジタルデータを表示し、変換部４３０に送られてきたレーザービームＬのデジタルデータを分析して、レーザービームＬの発振信号の異常有無を判断するための構成要素である。すなわち、判断部４５０は、検出部４１０が検出したレーザービームＬのデータ（以下、検出データ）と、レーザー発生ユニット１００においてレーザービームＬを発振させるためにレーザーコントロール部１１０からレーザー発生部１３０へと送られてきた発振信号のデータ（以下、設定データ）とを比較する。また、検出データ及び設定データが互いに同じ値を示す場合には、レーザービームＬの発振に異常が発生しなかったと判断する。一方、検出データ及び設定データが互いに異なる値を示す場合には、レーザービームＬの発振に異常が発生したと判断する。このような検出データ及び設定データは、上述したように、レーザービームＬの発振周波数及びパルスデータであってもよい。
【００５４】
制御部４７０は、判断部４５０の判断結果に基づいて、レーザー発生ユニット１００を制御する構成要素であり、判断部４５０から送られてきたレーザービームＬの発振異常の発生有無の判断結果に基づいて、レーザー発生部１３０のレーザービームＬの発振作動を制御する。すなわち、制御部４７０は、判断部４５０から設定データ及び測定データが互いに異なる旨の判断結果が送られてきた場合、レーザーコントロール部１１０に設定データ及び測定データが互いに同じくなるように補正信号を送る役割を果たす。
【００５５】
一方、上述したレーザー処理装置１には、被処理物Ｓが載置されるステージ５０の位置に基づく被処理物Ｓの処理領域別に、レーザービームＬの発振モード及びステージ５０の移動速度を調節する調節ユニット５００が更に配設されてもよい。
【００５６】
調節ユニット５００は、レーザービームＬが照射される被処理物Ｓの位置に基づいて、レーザービームＬの処理条件を手軽に変更するための構成要素であり、ステージ５０の位置を測定する位置検出部５１０と、位置検出部５１０及びレーザー発生ユニット１００に接続されて、測定されたステージの位置に基づいて、レーザービームＬの発振モード及びステージ５０の作動状態を調節する調節部５３０及び調節部５３０に接続されて、調節されたレーザービームＬの発振モードに基づいて、ステージ５０の速度を制御するモーションコントロール部５５０を備える。
【００５７】
位置検出部５１０は、ステージ５０の移動に伴うステージ５０の位置を測定するための構成要素であり、例えば、位置エンコーダーが使用可能である。すなわち、位置検出部５１０は、リアルタイムにてステージ５０の位置を把握し、ステージ５０の位置データを調節部５３０に送る。より具体的には、位置検出部５１０は、ステージ５０の位置データを集めるが、ステージ５０の上に載置される被処理物Ｓの位置を確認するための構成要素であってもよい。例えば、ステージ５０を幅方向に第１の位置から第１０の位置まで分割し、一般に、ステージ５０の上に第３の位置から第７の位置までの幅に見合う分の被処理物Ｓが載置されると想定する。このため、位置検出部５１０が、ステージの第２の位置までは被処理物Ｓが存在しないが、ステージ５０の第３の位置からは被処理物Ｓの存在することを確認することができるのである。このように、ステージ５０の位置に基づいて被処理物Ｓの位置を把握することは、ステージ５０と被処理物Ｓとの間の位置の相関関係を予め設定しておき、設定された位置の相関関係に基づいて把握することである。
【００５８】
調節部５３０は、位置検出部５１０から送られてきたステージ５０の位置に基づいて、レーザービームＬの発振モードを変更したり、ステージ５０の移動を制御したりするための構成要素であり、レーザーコントロール部１１０及びモーションコントロール部５５０にそれぞれレーザービームＬの発振モードの変更のための制御信号及びステージ５０の移動速度の変更のための制御信号を送る構成要素である。
【００５９】
モーションコントロール部５５０は、調節部５３０から送られてきたステージ５０の移動速度の変更のための制御信号を受け取り、受け取った信号に基づいて、ステージ５０を移動させるための動力を提供する構成要素である。
【００６０】
このようにして形成されたレーザー処理装置１は、複数のレーザービームＬを用いた被処理物Ｓの処理過程において、レーザービームＬを発振させるために発振信号を有する設定されたデータと、設定された発振信号に基づいて発振された後に測定されたレーザービームＬの測定データとをリアルタイムにて比較する。このため、レーザービームＬの発振状態に異常が発生したか否かを手軽に把握することができる。
【００６１】
また、ステージ５０の位置に基づいて被処理物Ｓの位置を手軽に把握し、把握された被処理物Ｓの位置別にレーザービームＬの発振モード及びステージ５０の移動速度を調節することができる。このため、被処理物Ｓの位置別に異なる工程条件を手軽に適用することができて、工程の効率性及び生産性を増加することができる。
【００６２】
以下、図５乃至図８に基づき、本発明の実施形態によるレーザー処理方法について説明する。ここで、図５は、本発明の実施形態によるレーザー処理方法を示す手順図であり、図６は、本発明の実施形態によるレーザー発生部の補正有無に基づくレーザー処理方法を示す手順図であり、図７は、本発明の実施形態による被処理物の処理条件に基づくレーザー処理方法を示す手順図であり、図８は、図７の一例を説明するための図である。
【００６３】
本発明の実施形態によるレーザー処理方法は、被処理物Ｓの処理条件に基づいて、複数のレーザービームの発振を制御する複数の発振条件を設定する過程と、複数のレーザービームＬを発振させるレーザー発生部１３０に設定された発振条件を送って、複数のレーザービームＬを発振させる過程と、発振された複数のレーザービームＬを検出する過程及び検出されたレーザービームＬのデータを用いて、レーザー発生部１３０のレーザービームＬの発振状態を判断する過程を含む。
【００６４】
まず、レーザービームＬで処理しようとする被処理物Ｓの処理条件を確認し、被処理物Ｓの処理条件に基づくレーザービームＬの発振条件を設定する（Ｓ１１０）。被処理物Ｓの処理条件としては、材質、引き剥がすべき薄膜との結合エネルギーが挙げられる。これらに加えて、被処理物Ｓの処理条件は、レーザービームＬを用いた処理に当たって、レーザービームＬのエネルギーに影響されるあらゆる条件を含んでいてもよい。なお、複数のレーザービームＬの発振条件は、複数のレーザービームＬの発振が互いに同時に駆動される同時駆動に設定してもよく、互いに交差して駆動される交差駆動に設定してもよい。このとき、複数のレーザービームＬの同時駆動は、被処理物Ｓに大きなエネルギーのレーザービームＬの照射が求められる場合に設定されてもよく、交差駆動は、同時駆動よりも小さなエネルギーのレーザービームＬの照射が被処理物Ｓに求められる場合に設定されてもよい。
【００６５】
被処理物の処理条件に基づいて、レーザービームの発振条件が設定されると、設定されたレーザービームの発振条件（以下、設定された発振条件）に基づいて、レーザービームＬを発振させる（Ｓ１２０）。すなわち、設定された発振条件が、図３の（ａ）に示すように、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２の同時駆動発振モードである場合には、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を発振させるレーザー発生部１３０のそれぞれに同時にレーザービームＬ１、Ｌ２が発振されるように、レーザーコントロール部１１０がレーザー発生部１３０に発振信号を送る。その一方で、設定された発振条件が、図３の（ｂ）に示すように、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２の交差駆動発振モードである場合には、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を発振させるレーザー発生部１３０のそれぞれに異なる時点でレーザービームＬ１、Ｌ２が発振されるように、レーザーコントロール部１１０がレーザー発生部１３０に発振信号を送る。
【００６６】
このとき、先の複数のレーザービームＬ１、Ｌ２の発振条件を設定する過程において、被処理物ＳがレーザービームＬの発振方向への周縁を含む第１の領域及び周縁を含んでいない第２の領域に画定され、第１の領域が第２の領域よりも高いレーザービームエネルギーで処理されることが求められる場合には、被処理物Ｓが載置されたステージ５０の位置を検出する過程と、検出されたステージ５０の位置が、第１の領域が始まる位置である場合、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を同時駆動し、ステージ５０の移動速度を減速する過程と、を含んでいてもよい。
【００６７】
また、検出されたステージ５０の位置が、第２の領域が始まる位置である場合には、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を交差駆動し、ステージ５０の移動速度を増速する過程を含んで、レーザービームＬの照射が行われてもよい。
【００６８】
レーザーコントロール部１１０の発振信号によりレーザービームＬが発振されると、発振されたレーザービームＬを検出する（Ｓ１３０）。このとき、レーザービームＬの検出は、検出部４１０に配設される検出器を用いて、レーザービームＬの発振周波数及びパルスデータを測定しながら行ってもよい。
【００６９】
このようにしてレーザービームＬを検出することにより、レーザービームＬの発振状態を判断してもよい。すなわち、レーザービームＬを検出してレーザービームＬの発振状態を判断する過程は、検出されたレーザービームＬのデータを設定された発振条件データと比較する過程（Ｓ１４０）及び検出されたレーザービームＬのデータ及び設定された発振条件データの値が異なる場合にレーザー発生部１３０の補正が求められると判断する過程を含む。
【００７０】
すなわち、検出されたレーザービームＬのデータと、設定された発振条件データとが同じであるか否かを確認（Ｓ１５０）して、検出されたレーザービームＬのデータと、設定された発振条件データとが同じであれば、レーザービームＬの発振状態が良好であると判断する（Ｓ１６０）。その一方で、検出されたレーザービームＬのデータと、設定された発振条件データとが同じでなければ、レーザービームＬの発振状態に補正が求められると判断する（Ｓ２００）。
【００７１】
上述したように、被処理物Ｓの処理条件に基づいて、レーザーの発振条件を設定し（Ｓ１１０）、設定された発振条件に基づいてレーザービームＬを発振させ（Ｓ１２０）、発振されたレーザービームＬを検出し（Ｓ１３０）、検出されたレーザービームデータと、設定された発振条件データとを比較（Ｓ１４０、Ｓ１５０）する過程は、レーザーの発振状態を観察する（Ｓ１００）過程に含まれるものである。
【００７２】
このように、レーザーの発振状態を観察し（Ｓ１００）、レーザービームＬを発生させるレーザー発生部１３０に補正が求められると判断されると（Ｓ２００）、制御部４７０は、レーザービームＬの発振モードを確認（Ｓ２１０）し、発振モードに基づいて、被処理物Ｓの工程速度又はレーザービームＬのエネルギー調節の補正方法を適用する。
【００７３】
まず、レーザー発生部１３０の補正が求められると判断され（Ｓ２００）、レーザービームＬの発振モードが同時駆動である場合には、判断過程後に複数のレーザービームＬ１、Ｌ２のうち補正が求められるレーザービームＬの発振を中断する過程（Ｓ２２０Ｂ）と、発振が中断されたレーザービームの補正が行われる間に残りのレーザービームのエネルギーを増加する過程（Ｓ２３０Ｂ）と、が行われる。
【００７４】
すなわち、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２のうち補正が求められるレーザービームＬの発振を中断し（Ｓ２２０Ｂ）、補正が求められるレーザービームＬが送るべき被処理物ＳへのレーザービームＬのエネルギーを残りのレーザービームＬ、すなわち、補正が求められないレーザービームＬが補償するように、制御部４７０が、レーザーコントロール部１１０に補正が求められないレーザービームＬが既存よりも大きな値のエネルギーで発振されるように制御信号を送る。
【００７５】
これに対し、レーザー発生部１３０の補正が求められると判断され（Ｓ２００）、レーザービームＬの発振モードが交差駆動である場合には、判断過程後に複数のレーザービームＬ１、Ｌ２のうち補正が求められるレーザービームＬの発振を中断する過程（Ｓ２２０Ａ）と、発振が中断されたレーザービームＬの補正が行われる間に被処理物Ｓの工程速度を減速する過程（Ｓ２３０Ａ）と、が行われる。このとき、被処理物の工程速度は、
Ｖ＝Ｖ０・（ｎ−ｘ）／ｎ    …関係式１
により導き出される値に設定可能である。ここで、Ｖは、導き出された被処理物の工程速度であり、Ｖ０は、既存の被処理物の工程速度であり、ｎは、用いられるレーザー発生部の数であり、ｘは、補正が求められるレーザー発生部の数である。
【００７６】
レーザー発生部１３０の補正が終わって、補正が求められるレーザー発生部が正常に戻ると（Ｓ２４０）、補正されたレーザー発生部１３０の作動を始めて、補正が求められるレーザービームＬの発振を始める（Ｓ２５０）。なお、補正が行われる間に調節されたレーザービームＬのエネルギー又は被処理物Ｓの工程速度を補正前の値に戻す（Ｓ２６０Ａ、Ｓ２６０Ｂ）ことにより、レーザービームＬの照射過程を終えてもよい（Ｓ３００）。
【００７７】
一方、本発明の他の実施形態によるレーザー処理方法は、基板の位置別に異なる処理条件を適用するための方法であり、被処理物Ｓが載置されたステージ５０の位置を検出する過程と、検出されたステージ５０の位置に基づいて、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２の発振条件及び被処理物Ｓの工程速度を制御する過程と、を含む。
【００７８】
複数のレーザービームＬの発振条件及び被処理物Ｓの工程速度を制御する過程において検出されたステージ５０の位置が、被処理物Ｓの周縁に対応する位置である場合、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を同時駆動し、被処理物Ｓの工程速度を減速してもよい。
【００７９】
一方、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２の発振条件及び被処理物Ｓの工程速度を制御する過程において検出されたステージ５０の位置が被処理物Ｓの周縁から外れる位置である場合には、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を交差駆動し、被処理物Ｓの工程速度を増速してもよい。
【００８０】
すなわち、レーザービームＬの照射を始めると（Ｓ４１０）、ステージ５０は、第１の速度で出発する（Ｓ４２０）。このとき、図８を参照すると、ステージ５０の位置は、Ａ、Ｂ及びＣの三つの区間に仕切られるが、Ａ区間は、ステージ５０の上に被処理物Ｓが存在しない区間である。また、Ｂ区間は、ステージ５０の上に被処理物Ｓが存在する区間であり、ステージ５０の移動方向への被処理物Ｓの周縁を含む区間である。最後に、Ｃ区間は、ステージ５０の上に被処理物Ｓの周縁を含んでいない領域が存在する区間である。このとき、Ｂ区間は、被処理物Ｓを構成するガラスと薄膜との間の結合力が他の領域よりも大きな結合力を示すボンディング領域を含む。
【００８１】
このとき、位置検出部５１０がステージ５０の位置を検出して、被処理物Ｓのボンディング領域にステージが入った（Ｓ４３０）ことを確認すると、調節部５３０は、ボンディング領域に既存のレーザービームＬよりも高いエネルギーでレーザービームＬを照射するために、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を同時駆動発振モードに切り換えるための信号をレーザーコントロール部１１０に送り、レーザービームＬがボンディング領域に十分に照射されるようにステージ５０を低速で移動させるための信号をモーションコントロール部５５０に送る。このため、レーザーコントロール部１１０は、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２のそれぞれが同時に同じ発振周波数及びパルスを有するように発振されるようにすることにより、被処理物Ｓに照射されるレーザービームＬのエネルギーを増加することができる。なお、モーションコントロール部５５０は、ステージ５０を低速で移動させてレーザービームＬが被処理物Ｓに十分に照射されるようにしてもよい（Ｓ４４０）。
【００８２】
一方、位置検出部５１０がステージの位置を検出して、被処理物Ｓのボンディング領域からステージ５０が外れた（Ｓ４５０）ことを確認すると、調節部５３０は、ボンディング領域に照射されたレーザービームＬよりも低いエネルギーでレーザービームＬを照射するために、複数のレーザービームＬ１、Ｌ２を交差駆動発振モードに切り換えるための信号をレーザーコントロール部１１０に送り、ステージ５０の移動速度を増速する（Ｓ４６０）。
【００８３】
これは、被処理物Ｓの周縁部へのレーザービームＬの照射密度を高めてボンディング除去を手軽に行うためであり、周縁から外れた区間においては、高速で工程を行うためにレーザービームＬの発振モードが混用される。
【００８４】
このように、本発明の詳細な説明の欄においては具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない限り種々に変形可能である。よって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されはならず、後述する特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【００８５】
１：レーザー処理装置
５０：ステージ
１００：レーザー発生ユニット
１１０：レーザーコントロール部
１３０：レーザー発生部
１５０：シャッター部
３００：レーザー加工ユニット
３１０：反射ミラー
３５０：ビームカッター
４００：レーザー観察ユニット
４１０：検出部
４３０：変換部
４５０：判断部
４７０：制御部
５００：調節ユニット
５１０：位置検出部
５３０：調節部
５５０：モーションコントロール部
Ｓ：被処理物
【図１】
2017196665.tif 000003
【図２】
2017196665.tif 000004
【図３】
2017196665.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017196665.tif 000007
【図６】
2017196665.tif 000008
【図７】
2017196665.tif 000009
【図８】
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