CN102211251A - 用于处理基板的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于处理基板的设备，包括：主体，其具有由互相垂直的x轴和y轴所界定的上表面和穿透该主体中央部分的穿透开口；基板输送模块，在该基板输送模块上以这种配置方式安装多个基板，即使得所述基板的法向矢量互不相同且平行于所述上表面；以及处理模块，在所述主体的上表面上绕着穿透开口运动，并平行于所述基板的法向矢量将激光投射到所述基板上。所述基板输送模块位于所述穿透开口中，从而穿透所述主体。相应地，在所述多个基板上同时形成均匀的图案。

Description

用于处理基板的设备

技术领域

示例的实施例涉及一种用于处理基板的设备，更特别的是涉及一种用于使用激光来处理导光板的设备。

背景技术

最近，随着半导体和信息通信(IT)工业的迅速发展，由于液晶显示器(LCD)装置具有重量轻、显示质量高、能耗低以及对环境友好的特性，它们已经广泛地应用于许多领域。由于有这些优点，在近十多年LCD装置的应用领域已经从小型的显示器，例如，移动屏幕，扩大到大型的显示器，例如，用于计算机***的监视器或者电视机。

大体而言，LCD装置是被动装置(passive device)，其中没有准备自身发光的光源，从而在LCD装置上安装外部光源来显示图像。也就是说，LCD装置作为显示器必须需要附加的光源。因此，LCD装置包括液体面板和背光单元(BLU)，在所述液体面板上显示诸如字体、图像和电影之类的各种处理后的数据，所述背光面板(BLU)被定位于所述液体面板之下且作为表面光源来给所述液体面板供应光。

根据诸如冷阴极荧光灯(CCFL)和发光二极管(LED)之类光源的位置，通常将现有技术的BLU分为直下式(direct type)和侧光式(edge type)。在直下式的BLU中，在所述液体面板的正下方定位有多个光源，从而将光直接且均匀地提供到所述液体面板的后表面上。相反，侧光式的BLU的光源被定位在所述液体面板的一个边缘或者两个边缘处，从而经由导光板(LGP)将光引导到所述液体面板的后表面上。也就是说，侧光式的BLU必须需要用LGP将侧面的线性光源变换为直下式表面光源。在所述液体面板的边缘部分所产生的光被供应到所述LGP的侧面上，且经由在所述LGP的底部表面上的散射图案朝向所述LGP的前表面散射，从而引导所述光并将其均匀地供应给所述液体面板的后表面。在所述LGP的底部表面上有规律地或者无规律地布置各种切槽和诸如圆点之类的凸起作为散射图案(scattering pattern)。

所述散射图案通常是经由诸如使用掩模图案的光刻(photolithography)工艺之类的印刷工艺、使用激光的光学工艺以及诸如切割工艺和注塑(injection)工艺之类的机械工艺形成于所述底部表面上。

印刷工艺通常用于以这种方式在中型或者大型的LGP的底部表面上形成散射图案，即使得根据所述掩模图案经由光刻工艺将所述散射图案转印到所述LGP的底部表面上。但是，该印刷工艺的问题在于，清洁液通常会渗透到所述掩模图案和所述LGP的分界表面中，从而使所述LGP的亮度变差，增加了LGP的故障。另外，使用用于切割工艺的切割工具(cutter)和使用用于注塑(injection)工艺的模型的机械工艺同样也有问题，在于所述散射图案的形状难以改变，且处理时间长，处理效率低。

由于这些原因，近年来，已经广泛应用使用激光的光学工艺(下文中称为激光工艺)形成LGP的散射图案。根据现有的激光工艺，激光是直接聚焦在亚克力板(acrylic plate)底部表面的一个具***置，在所述亚克力板的该具***置之处局部地形成一个圆点。然后，根据规则的图案移动用于产生激光的激光头，根据所述图案在所述亚克力板的底部表面上形成多个圆点，从而在所述LGP的底部形成所述散射图案。

但是，与印刷工艺和机械工艺相比，用于现有的激光工艺的激光头往往移动得太缓慢，以至于难以大批量生产LGP。在印刷工艺和机械工艺中，所述LGP底部上的圆点图案可以彼此一起使用掩模图案(mask pattern)和作为转印图案的模型图案(mold pattern)在主体上形成，从而可以通过板(plate)来执行用于形成所述散射图案的图案化处理。相反，可以通过移动的激光头分别地形成在所述LGP底部上的圆点图案，从而可以通过所述板上的点或者圆点来执行用于形成所述散射图案的图案化处理。因此，所述激光工艺的处理效率决定性地由激光头的移动速度来确定。但是，当进行激光处理时，高速的激光头通常会产生各种问题。例如，因为曲线运动必然降低激光头的移动速度，所以难以高效地形成弯曲的散射图案。另外，由于激光头在高速移动时的机械震动，往往难以精确地控制现有的笨重的激光头。

特别地，最近随着近来LGP尺寸逐渐增加，低效率的激光工艺会产生严重的问题。近来的LCD或者LED显示器的显示面板尺寸扩大的趋势强烈需要提高激光工艺的处理效率。

因此，强烈需要一种用于激光工艺的设备，以便在最近的平板显示器尺寸增大的趋势方面提高处理效率。

发明内容

示例实施例提供一种用于处理基板的设备，其中同时一起处理多个基板。

根据一些示例实施例，本发明提供了一种用于处理基板的设备。所述处理设备可以包括一个主体，该主体具有由互相垂直的x轴和y轴所界定的上表面和穿透通过所述主体的中央部分的穿透开口；基板输送模块，在该基板输送模块上以这种配置方式装有多个基板，即使得所述多个基板的法向矢量互不相同且平行于所述上表面；以及处理模块，绕着在所述主体的上表面上的穿透开口运动，并且将激光以平行于所述基板的法向矢量的方式投射到所述基板上。所述基板输送模块可以位于所述穿透开口中，从而穿透所述主体。

在一个示例实施例中，所述处理模块可以包括用于产生所述激光的激光发生器、将所述激光投射到所述基板上从而在所述基板上形成图案的至少一个激光头、布置在所述主体的上表面上且围住(enclosing)所述穿透开孔的导轨(guide rail)以及使所述激光头沿着所述导轨运动的激光头输送单元，所述激光头输送单元的第一部分可拆卸地固定在所述激光头上，且所述激光头输送单元的第二部分可移动地固定在所述导轨上。

在示例的实施例中，所述处理模块可以进一步包括路径改变器，用于改变所述激光的光学路径，并将来自于所述激光发生器的所述激光提供给所述激光头。在这种情况下，所述基板包括具有指向所述x轴的第一法向矢量的第一基板、具有指向所述y轴的第二法向矢量的第二基板、具有指向所述-x轴的第三法向矢量的第三基板和具有指向所述-y轴的第四法向矢量的第四基板，在所述激光发生器位于所述上表面上所述导轨的第四角部周围的第四区域上且激光是在y轴方向上从所述激光发生器中发出的情况下，所述路径改变器包括位于在所述上表面上所述导轨的第一角部周围的第一区域上并将所述激光的光学路径从所述y轴方向改变到-x轴方向的第一路径改变器、位于所述上表面上所述导轨的第二角部周围的第二区域上并将所述激光的光学路径从所述-x轴方向改变到-y轴方向的第二路径改变器以及位于在所述上表面上所述导轨的第三角部周围的第三区域上并将所述激光的光学路径从所述-y轴方向改变到x轴方向的第三路径改变器。多个所述激光头可以被分别定位于朝向所述基板，所述激光头相互独立地个别操作，使得各个激光头向各基板的激光投射彼此独立。

在一个示例的实施例中，所述处理模块进一步包括被定位于所述上表面上与所述导轨平行并且驱动所述激光头输送单元沿着所述导轨运动的驱动装置，所述驱动装置包括连接到所述激光头输送单元的驱动单元和用于将驱动力施加到所述驱动单元的电源。所述驱动单元包括链条、传动带和驱动齿条中的一个并且所述电源包括伺服电机。

在本发明的示例实施例中，所述处理模块包括定位有所述激光发生器的第一支架、被设置在所述第一支架下面且上面有用于改变所述激光的光学路径的至少一个光学路径改变器的第二支架以及用于驱动连接在所述第二支架上的所述激光头输送单元沿着所述导轨运动的驱动装置。

尤其是，所述第一支架包括从所述上表面的***部分沿着垂直于x轴和y轴的z轴向上延伸的第一柱和从所述第一柱的端部平行于所述上表面水平延伸的第一平板，在该第一平板上定位有所述激光发生器和用于将所述激光的光学路径朝下改变的第一路径改变器，所述第二支架包括从所述上表面的中央部分沿着所述z轴朝上延伸的第二柱和从所述第二柱的端部平行于所述上表面水平延伸的第二平板，在所述第二平板上在所述第一路径改变器的垂直正下方定位有用于改变所述光学路径的第二路径改变器。所述驱动装置包括从所述激光头输送单元沿着z轴朝上延伸的第三柱、连接到所述第三柱和所述第二平板上且柔性地控制所述第三柱和所述第二平板之间间距的柔性连接器以及以这种方式将驱动力施加到所述第二柱上，即使得所述激光头输送单元随着所述第二柱的转动而运动。

进一步而言，所述处理模块包括位于所述第三柱的上部分处与所述第二路径改变器共面的第三路径改变器，这样从所述第二路径改变器反射的激光通过所述第三路径改变器沿着所述第三柱被提供给所述激光头。

在一个示例实施例中，所述处理模块进一步包括用于将从所述激光发生器发出的激光分成多个分开的激光的分光镜以及用于个别地改变所述分开的激光的光学路径并将所述分开的激光分别提供给所述激光头的多个路径改变器。

在一个示例实施例中，所述基板输送模块包括位于所述穿透开口中从而穿透所述主体的中心轴，所述中心轴沿着垂直于x轴和y轴的z轴进行线性运动且相对于所述z轴进行转动；连接到所述中心轴的框架；安装在所述框架上且安装有所述基板的输送板；以及用于驱动所述中心轴和具有所述输送板的所述框架进行线性运动和转动的驱动装置。

例如，所述输送板包括用于通过真空压力吸住所述基板从而将所述基板固定在所述基板上的真空泵。所述框架被形成为矩形，四个输送板被安装在所述矩形框架的各个侧面上。

在一个示例实施例中，所述处理设备进一步包括在沿着所述基板的宽度方向完成激光对所述基板的投射之后驱动所述基板输送模块沿着垂直于x轴和y轴的z轴进行运动的控制器。

根据本发明构思的一些示例实施例，所述激光头沿着围着所述多个基板的导轨以恒定的速度运动，所述激光可以从所述激光头被投射到每个基板上，从而在所述基板S上形成各种图案。尤其是，所述激光头的恒定速度提高了所述图案的均匀性，同时对多个基板进行图案化提高了所述处理设备的图案化处理的效率。

附图说明

通过结合附图的下述详细描述将会更清楚地理解示例实施例。

图1是图示根据本发明构思的第一示例实施例的用于处理基板的设备的透视图；

图2是图示图1所示的用于处理基板的设备的俯视图；

图3是图示图1中所示的处理设备的处理模块的透视图；

图4是图示根据本发明构思的第二示例实施例的用于处理基板的设备的透视图；

图5A是图示根据本发明构思的第三示例实施例的用于处理基板的设备的透视图；

图5B是图示图5A中所示的处理设备的俯视图；

图6是显示用于在图1和图2中所示的处理设备中形成图案的方法的处理步骤的流程图；

图7是显示图6中的将所述基板安装在所述输送板上的处理步骤的流程图；

图8是显示图6中的在所述基板上形成第一图案的处理步骤的流程图；

图9和图10是图示图1中所示的处理设备的激光头输送单元运动的结构视图；

图11是显示根据本发明构思的第一示例实施例在图6中所示的输送板(或者框架)的运动的流程图；以及

图12是显示根据本发明构思的第二示例实施例在图6中所示的输送板(或者框架)的运动的流程图。

具体实施方式

下文参考显示了一些示例实施例的附图更完整地描述各个示例实施例。但是，本发明可以体现为不同的形式，并且不应当理解为受到此处所阐释的示例实施例的限制。而应当是，提供这些示例实施例使本披露内容详尽和全面，充分地将本发明的范围传达给本领域技术人员。在所述图中，为了清楚起见，可能会夸大各层和区域的尺寸以及相对尺寸。

应当理解的是，当称一个元件或者层是“在......之上”、“连接到”或者“耦接到”另一个元件或者层，它可以是直接在另一个元件或者层上、连接到另一个元件或者层上或者耦接到另一个元件或者层，或者是有居于中间的元件或者层。相反，当称一个元件是“直接在......之上”、“直接连接到”或者“直接耦接到”另一个元件或者层，那么就没有居于中间的元件或者层。在整个说明书中，相同的标号指的是相同的元件。此处所使用的措词“和/或”包括相关联的所罗列的项目中的一项或多项的所有组合。

应当理解的是，虽然此处可能使用第一、第二、第三等等措词来描述各种元件、组件、区域、层和/或区块，这些元件、组件、区域、层和/或区块不应当受到这些措词的限制。这些措词仅用于区分一个元件、组件、区域、层或者区块与另一个区域、层或者区块。因此，下文讨论的第一元件、组件、区域、层或者区块可以被称为是第二元件、组件、区域、层或者区块，而不偏离本发明的教导。

在本说明书中为了便于描述可能会用与空间位置相关的措词，诸如“在......下方”、“在......正下方”、“下部”、“在......正上方”、“上部”之类来描述在附图中图示的一个元件或者特征与另一个元件或者特征的关系。应当理解的是，与空间位置相关的措词旨在涵盖除了附图中所描述的方位之外，装置在使用中或者操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置翻转过来，则描述为在其它元件或者特征“正下方”或者“下方”的元件的方位为在所述其它元件或者特征“正上方”。因此，示例的措词“在......正下方”可以涵盖上方和下方两个方位。可以用别的方式来定位所述装置(转动90度或者在其它方位)，本说明书中所使用的空间相对位置的描述将作相应的解释。

本说明书中所用的术语的目的只是为了描述具体的示例实施例，并不旨在限制本发明。如本说明书中所使用的单数形式“一个”和“所述”还旨在包括复数形式，除非在上下文另有明确表述。进一步应当理解的是，在说明书中所用的措辞“包括”，指定的是出现了所陈述的特征、整数(integer)、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除出现或者附加一个或多个其它特征、整数(integer)、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

这里参考理想化的示例实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述示例实施例。同样，例如由于制造技术和/或公差，对图示的形状的变化是可以预料到的。因此，示例实施例不应当被视为是局限于此处所图示的区域的特定形状，而是应当包括例如由于制造所导致的形状上的偏差。例如，图示为矩形的注入(implant)区域典型的是具有圆形或者弯曲形状的特征和/或在其边缘的梯度注入浓度，而不是从注入区域变化到非注入区域的二元变化。类似地，通过注入而形成的隐埋区会导致在所述隐埋区域和产生所述注入的表面之间有一些注入。同样，因此，图中所示的区域实质上是示意性的，它们的形状不是用于图示装置的区域的实际形状，也不用于限制本发明的范围。

除非另行定义，此处所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本本发明所属技术领域技术人员通常所理解的相同意义。进一步应当理解的是，诸如那些在常用的字典里定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术背景中一致的意思，并不会解释为理想化的或者极度正式的意义，除非在此处另有定义。

下文将参考附图来详细描述示例实施例。

用于处理基板的设备I

图1是图示根据本发明构思的第一示例实施例的用于处理基板的设备的透视图。图2是图示图1中所示的用于处理基板的设备的俯视图。

参考图1和2，根据本发明构思的第一示例实施例的用于处理基板的设备1000(下文称作处理设备)包括主体100、基板输送(substrate transfer)模块200和处理模块300，所述主体100具有由互相垂直的x和y轴所界定的上表面110以及在主体中央部分的穿透开口112，在所述基板输送模块200上安装有多个基板S，所述处理模块300在上表面110上绕着穿透开口112运动且将激光投射到所述基板S上。所述基板S可以以这样的配置方式安装在基板输送模块200上，即使得由所述激光处理的所述基板S的目标表面(object surface)的表面矢量与x轴或者y轴平行，从而将激光平行于所述基板的表面投射到所述基板S的目标表面上。

在示例的实施例中，主体100包括平坦的上表面110，穿透开口112可以在主体100的中央部分穿透主体100。因此，上表面110的中央部分也可以穿透到主体100的底部表面。穿透开口112具有的尺寸足以移动输送模块200的框架。所述基板S可以安装在输送板上，在输送模块200的框架上可以安装多个输送板。如下文中将详细描述的，所述框架可以通过穿透开口112穿透主体100。另外，在主体100的上表面110上以这种方式布置导轨，即使得所述导轨包围穿透开口112，将激光投射到所述基板S上的激光头输送单元可沿着所述导轨移动。因此，如下文将详细描述的，主体100可以具有吸收所述激光头单元运动的充分的抗震性、耐久力和刚度。

例如，主体100可以包括具有足够厚度的平整的岩石和石英，给主体100提供从上表面110到底部表面的穿透开口112。相反，主体100可以包括由上方结构和下方结构组成的组件。所述下方结构包括组合的具有足够刚度(stiffness)和硬度(rigidness)的细长构件，并在其中央部分具有大尺寸的开口。所述上方结构可以具有立方体构件和穿透所述立方体构件的孔。所述上方结构可以以将所述孔连接到所述开口的方式组合到所述下方结构，从而形成主体100。所述一体化主体可以位于大规模的处理设备中的固定位置上，并且改善了工艺可靠性。相反，在小规模的处理设备中，所述组合的主体可以便于组装和拆卸，并提高了设备的机动性。

在示例的实施例中，参考图1的笛卡尔坐标系(Cartesian coordinate system)，主体100具有x方向上的宽度，y方向上的长度和z方向上的厚度。用于产生激光的激光发生器可以位于主体100的上表面110上。

可以在主体100的上方或者下方提供基板卡匣(substrate cassette)(未示)。在启动对所述基板S的处理之前，可以将所述基板S从所述基板卡匣装入处理设备1000中，并在完成对所述基板S的处理之后，将其从处理设备1000上卸载到所述基板卡匣中。在这种情况下，所述基板S可以在垂直于所述主体的上表面110的z方向上装载或者卸载下来。但是，如本领域技术人员所知的，可以根据处理条件和需求而改变所述基板S的装载或者卸载方向。

在示例实施例中，基板输送模块200可以包括延伸穿过穿透开口112的中心轴210、连接到中心轴210的框架220、安装在装有基板S的框架220上的输送板230、以及线性地移动或者转动所述中心轴的第一驱动装置(未示)。中心轴210可以通过所述第一驱动装置在z方向上线性移动并相对于z轴转动。如本领域技术人员所知的，虽然本发明的示例实施例揭示的是所述中心轴210在z轴方向上垂直穿透上表面110，但只要中心轴210可以穿透上表面110，中心轴210也可以倾斜于主体100的上表面110。

中心轴210可以延伸穿过穿透开口112且与框架220连接。可以根据框架220的形状和处理设备1000的工艺要求和操作条件将中心轴210做成圆柱体或者多面体。框架220可以包括多个细长构件互相组合在一起的结构并固定到中心轴210上。输送板230安装到框架220上。在本发明示例实施例中，框架220的尺寸小于穿透开口112的尺寸，从而所述框架可以在不受阻断(interrupt)的情况下通过开口112穿透主体100。

例如，框架220可以包括一个通过开口112在主体100中一体移动的矩形角度(rectangular angle)组件，四个输送板230可以安装在矩形框架220的各个侧表面。在所述处理设备中处理的所述基板S可以安装在每个输送板230上。因此，框架220的形状和尺寸可以根据基板S的形状和尺寸而改变。在本发明实施例中，所述基板S可以具有大约40英寸至70英寸的长度，因而框架220具有至少大约70英寸的侧边。

由于框架220可以在z方向上线性运动并相对于z轴转动，输送板230也可以根据框架220线性地运动和转动。尤其是，可以将输送板230安装在矩形框架220的每个侧表面，从而使安装在输送板230上的基板S的法向矢量垂直于主体100的上表面110的法向矢量。也就是说，主体100的上表面110的法向矢量与z轴平行，且所述基板S的法向矢量可以平行于x轴和y轴中的一个。

当框架220运动穿过开口112时，输送板230可以与框架220一起一体地运动。相比之下，输送板230可以相对于框架220个别地(individually)运动。因此，在每个输送板230上的基板S可以根据处理设备1000的操作需要一体地在主体内运动或者互不相关地单独运动。

在本发明示例实施例中，由于框架220可形成为矩形，第一至第四基板S1至S4可以分别安装在四个输送板230上，每个基板可以被安装在矩形框220的各个侧表面上。所述第一至第四基板S的法向矢量可以分别朝向x轴方向、y轴方向、-x轴方向和-y轴方向，并与上表面110平行。

基板S可牢固地固定到输送板230上，以至于不管输送板230的线性运动和转动都不能从输送板230上分离基板S。例如，输送板230可以包括诸如真空泵之类的用于固定所述基板S的附加的固定构件(未示)。输送板230的内部可以通过真空泵抽成真空，所述基板S可以通过真空压力吸附在输送板230上。

可以通过激光在基板S的目标表面(object surface)上形成图案，从而，允许基板S具有任意形状和结构，只要在基板S上形成图案。例如，所述基板S可以包括诸如用于制造集成电路(IC)器件的晶片之类的半导体基板、用于制造平板显示器的玻璃基板和用于平板显示器中的背光组件的导光板(LGP)。在本发明示例实施例中，在所述LCD装置中的背光组件的导光板上形成用于扩散光的圆点图案。但是，如本领域技术人员所知的，也可以在同样的处理设备1000中在LGP上形成除所述圆点图案之外的各种图案。

所述第一驱动装置可以将驱动力输送到基板输送模块200的中心轴210上。也就是说，中心轴210可以通过所述第一驱动装置在z方向上线性地运动，或者相对于z轴转动。例如，所述第一驱动装置可以包括一个围住中心轴210和支承中心轴210的轴承组(bearing set)的外壳(未示)、诸如伺服电机之类的电源以及用于在轴向方向上执行线性运动的线性标尺(linear scale)。

安装到输送板230上的基板S可以经由处理模块300做成预定形状的图案。

图3是图示图1所示的处理设备的处理模块的透视图。

参考图1和图3，处理模块300包括至少一个用于产生激光的激光发生器310、至少一个用于将激光投射到所述基板上从而在所述基板S的目标表面上形成图案的激光头320、布置在所述主体的上表面110上且围住穿透孔112的导轨330以及可拆卸地固定有所述激光头且沿着导轨330运动的激光头输送单元340。尤其是，激光头320可拆卸地安装在激光头输送单元340的第一部分上，导轨330与和激光头输送单元340的所述第一部分相对的第二部分连接，因而随着激光头输送单元340沿着导轨330运动而激光头320可以在与主体100的上表面110共面的表面上环绕(circulate around)穿透开口112运动。

激光发生器310可位于主体100的上表面110上，且产生用于处理基板S的激光。例如，在激光发生器310中可以周期性地产生脉冲激光，该激光没有任何中断地供给激光头320。相比之下，在激光发生器310中可以产生连续的激光，该激光可以周期性中断地供给激光头320。所述激光可以熔化或者溶解基板S的目标表面，从而可以在基板S上形成诸如圆点图案之类的预定图案。因此，所述激光具有足以熔化或者溶解所述基板S的频率，且所述激光的频率可以根据基板S的材料属性而变化。例如，所述激光可以包括诸如二氧化碳(CO₂)激光、准分子激光、氩(Ar)激光和氪(Kr)激光之类的气态激光，以及诸如钇铝石榴石(YAG)激光、钒酸钇(YVO₄)激光、氟化钇锂(YLF)激光、铝酸钇(YAlO₃)激光、玻璃激光、红宝石激光、亚历山大石(alexsandrite)激光、掺钛蓝宝石(Ti：Sapphire)激光和氧化钇(Y₂O₃)激光之类的固态激光。所述固态激光可以由掺有Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti、Yb、Tm中所选择的任何一种材料及其组合(combination)的杂质的YAG、YVO₄、YLF和YAlO₃的晶体所产生。在本发明示例实施例中，激光发生器310可以产生大约1μm频率的CO₂激光脉冲。

在本发明示例实施例中，激光发生器310可以以这种配置方式被定位于上表面110上，即使得从所述激光发生器发出的激光可以平行地经过所述基板S的目标表面。例如，激光发生器310可以位于所述第一基板S1和第四基板S4相交的角部周围，从激光发生器310发出的激光可以平行地经过所述第一基板S。因此，从激光发生器310发出的激光可以平行于所述第一基板S1提供给激光头320。

在修改的示例实施例中，多个激光发生器310位于主体100的上表面110上，从而增加处理设备1000的处理效率。例如，第一激光发生器可以位于所述第一基板S1和第四基板S4相交的角部周围，第二激光发生器可以位于所述第二基板S2和第三基板S3相交的另一个角部的周围。因此，在本发明的示例实施例中，所述第一和第二激光发生器可以相对于矩形框架220成对角地进行定位。在这种情况下，从所述第一激光发生器发出的第一激光平行地经过所述第一基板S1，与所述第一激光同时的从所述第二激光发生器发出的第二激光可以平行地经过所述第三基板S3。对应于激光发生器310，可以在所述导轨上提供多个激光头320。激光发生器310和激光头320的数目和形状可以根据框架220的结构和形状以及处理设备1000的处理效率而变化。

激光头320可以沿着导轨330运动，从而将激光可移动地投射到基板S上。特别的是，当所述基板S可以彼此独立地各自在z方向上运动时，对应于每个基板S可以布置多个激光头320，从而可以使每个基板S彼此互不相关且独立地得到处理。

在示例实施例中，激光头320可以包括激光头外壳(图中未示)、固定在所述激光头外壳的第一端部的反射镜(图中未示)和固定在所述激光头外壳的第二端部且朝向所述基板S的聚焦透镜(图中未示)。所述反射镜和激光发生器310可以位于一个共面的表面上，且所述激光可以从激光发生器310笔直地到达所述反射镜。然后，所述激光可以从所述反射镜反射到所述聚焦透镜，所述聚焦透镜会将激光聚焦在所述基板S的目标表面(object surface)上。在本发明示例的实施例中，由于所述激光会平行经过所述基板S，所述激光可以在所述激光头外壳中被成直角地反射，并被聚焦在所述基板S上。

尤其是，所反射的激光可以通过在所述激光头外壳中的聚焦透镜进行聚焦，从而形成被指引到所述基板S的激光束。还可在所述聚焦透镜的一侧提供焦距控制器(图中未示)。该焦距控制器可以控制所述基板S和所述聚焦透镜之间的间距，从而优化地加强被指引向所述基板S的激光束。

激光头320可以沿着围住穿透开口112的导轨330的曲线路径运动，且激光投射的基板S可以以这种配置方式位于穿透开口112中，即使得基板S的法向矢量互不相同。因此，无论何时当所述基板S的法向矢量变化时，需要改变所述激光的光学路径。由于这个原因，在主体100的上表面110上可以布置用于改变所述激光的光学路径的路径改变器350。在本发明示例实施例中，路径改变器350可以与所述激光发生器310共面，从而使得从激光发生器310发出的激光会笔直地照到路径改变器350。

例如，当激光头320完成将激光投射到所述第一基板S1上之后，激光头320沿着导轨330向左转以便将激光投射到所述第二基板S2之时，需要将所述激光的光学路径从与y轴平行的方向改变到与x轴平行的方向。从而，在-x方向上投射在所述基板S1的目标表面上的激光需要在-y方向上投射到所述基板S2的目标表面上。

在这种情况下，可以通过第一路径改变器350a来改变所述激光的光学路径，所述第一路径改变器350a可以位于在导轨330的第一角部周围的上表面110的第一区域上。导轨330可以在y方向笔直地延伸，并在所述第一角部转到-x方向。相应地，从激光发生器310所发出的激光可以沿着y方向平行于所述第一基板S1行进，最终到达第一路径改变器350a。然后，所述激光被反射以沿着-x方向平行于所述第二基板S2行进。

以同样的方式，第二路径改变器350b和第三路径改变器350c分别位于主体100的上表面110的第二和第三区域。第二路径改变器350b可以位于在导轨330的第二角部周围的上表面110的第二区域，在该区域沿着-x方向延伸的导轨330会转到-y方向，第三路径改变器350c可以位于在导轨330的第三角部周围的上表面110的第三区域，在该区域沿着-y方向延伸的导轨330会转向x方向。相应地，激光头320可以沿着导轨330绕着穿透开口112转，并且从激光发生器310中发出的激光的光学路径可以通过包括第一路径改变器350a至第三路径改变器350c的路径改变器350根据激光头320的运动方向来改变。

虽然本发明示例实施例揭示的是第一路径改变器350a至第三路径改变器350c位于上表面110的第一至第三区域作为路径改变器350，也可以对路径改变器350进行本领域技术人员所知的其它修改。例如，所述路径改变器的数目和位置可以根据框架220的形状、安装在框架220的基板的数目以及激光发生器310的位置和数目而变化。尤其是，当在处理设备1000中准备多个激光发生器时，可以根据处理设备1000的处理效率来准备激光头330和路径改变器350的各种组合。

例如，当所述第一激光发生器位于所述导轨的第四角部周围的上表面110的第四区域上，在该区域沿着-y方向延伸的导轨330会转到x方向，所述第二激光发生器位于上表面110的第二区域，因而所述第一激光在x方向行进，第二激光在-x方向行进之时，可以以这种配置方式将一对激光头350安装到导轨330上，即使得第一激光头沿着所述导轨平行于所述第一基板S1运动且第二激光头沿着所述导轨平行于所述第三基板S3运动，从而可以将所述第一激光提供给所述第一激光头并将所述第二激光提供给所述第二激光头。另外，当所述第一激光头从y方向转到-x方向并且所述第二激光头转到x方向时，所述第一和第二激光的光学路径也分别由位于上表面110的第一和第三区域上的一对路径改变器350改变。所述路径改变器的布置和数目可由处理设备1000的结构和处理条件来确定。

尤其是，当对应于每个基板S布置多个激光头320时，每个激光头320可以沿着导轨330在每个基板S的宽度内往复运动，从而所述基板S可以通过从各激光头320投射的激光个别地形成图案。如本领域普通技术人员所知的，激光头320和路径改变器350的数目可以通过用于使处理设备1000的处理效率最大化的激光头320和路径改变器350的优化组合来确定。

在示例实施例中，导轨330可以被设置在主体100的上表面110上并围住穿透开口112，激光头320可以沿着导轨330运动。导轨330可以包括固定在主体100的上表面110上且具有平的轨道顶部表面332的轨体334。在轨道顶部表面332上可以具有沿着导轨330的主体334延伸的槽332a。轨体334可以包括连接到槽332a的内部空间S，从而槽332a可以作为所述内部空间S的入口。在本发明的示例实施例中，保持有激光头320的激光头输送单元340通过槽332a在所述内部空间S中，从而可移动地耦接(coupled to)到激光头输送单元340。相应地，随着激光头输送单元340沿着导轨330运动而激光头320可以沿着导轨330运动。

在一个示例实施例中，激光头输送单元340包括耦接到导轨330内部空间S内的输送体(图中未示)、与主体100的上表面110接触且在其上运动的驱动构件(图中未示)以及固定在所述输送体上且可拆卸地固定有激光头320的支撑板346。

例如，所述输送体和驱动构件可以被保持在导轨330的内部空间S内，所述驱动构件可以相对于主体100的上表面110运动。所述输送体的上部分可以从导轨330的槽332a突出，并被连接到支撑板346。在本发明示例实施例中，支撑板346可拆卸地连接到输送体342，激光头320被固定在激光头输送单元340的支撑板346上。从而，可以容易地将激光头320从激光头输送单元340上分开。因此，激光头320从激光头输送单元340的简单分离有助于根据处理设备1000的处理条件和维护来更换激光头320。

激光头输送单元340可以通过第二驱动装置360沿着导轨330运动。

例如，第二驱动装置360可以包括耦接到激光头输送单元340且驱动激光头输送单元340沿着导轨330运动的驱动单元362、与驱动单元362接触且改变驱动单元362运动的驱动方向的方向改变器(图中未示)以及用于给驱动单元362提供驱动力的电源364。驱动单元362可以被平行于导轨330布置在主体100的上表面110上并由电源364来操作。

驱动单元362可以被耦接到激光头输送单元340的支撑板346上，从而电源364的驱动力由驱动单元362输送到激光头输送单元340。也就是说，电源364的驱动力可以被应用到驱动单元362上，驱动单元362可以驱动激光头输送单元340的支撑板346沿着导轨330运动。例如，驱动单元362可以包括介入在驱动装置和从动装置之间的诸如链条、传动带和驱动齿条之类的各种动力输送构件。尤其是，当驱动单元362包括诸如链条和驱动齿条之类的齿状耦接结构时，从动齿可以被设置在支撑板346的表面上并且耦接在所述从动齿上的驱动齿可以设置在驱动单元362上。因而，支撑板346可以根据驱动单元362的运动而运动，从而可以根据支撑板346的运动而使激光头输送单元340运动。

在本发明示例实施例中，驱动单元362平行于导轨330设置，从而环绕主体100的穿透开口112。尤其是，由于导轨330会在其每个角部改变其方向，因此，在导轨330的角部周围驱动单元362需要改变它的方向。由于这个原因，用于改变驱动单元362的运动方向的方向改变器可以被定位于在导轨330的每个角部周围的主体100的上表面110的第一至第四区域处。因而，驱动单元362会在导轨改变方向的时候改变它的方向，从而导轨330和驱动单元362可以彼此平行地设置，而不管导轨330的延伸方向和驱动单元362的运动方向的改变。

在示例实施例中，第一驱动装置和第二驱动装置360可以电连接到控制器400。从而，当激光头320绕着穿透开口112转从而可以由激光完整地在第一基板S1至第四基板S4形成图案时，控制器400可以控制阻挡激光投射到所述基板S上，以及控制安装有所述基板S的框架220沿着z轴移动输送间距(transfer pitch)的距离。

进一步，处理设备1000可包括用于在所述光学路径上定位激光吸收器(图中未示)的激光屏蔽件500。例如，所述激光吸收器可以位于在激光发生器310和激光头320之间的第一光学路径、在激光头320和路径改变器350之间的第二光学路径以及在相邻的路径改变器350之间的第三光学路径其中的一个光学路径上。在本发明示例实施例中，激光屏蔽件500包括用于检测激光头输送单元340的位置的检测器(图中未示)、用于驱动所述激光吸收器的吸收器驱动装置(图中未示)以及用于和控制器400进行电通信的接口。

控制器400可以***地控制基板输送模块200、处理模块300和激光屏蔽件500，从而在基板S的目标表面上形成图案。激光头输送单元340沿着导轨330绕着穿透开口112运动，从而环绕着安装有所述基板S的所述框架转动。当激光头输送单元340沿着导轨330运动，所述激光被投射到所述基板S的目标表面上。从而，一旦激光头输送单元340完成环绕着框架220的运动，在所述每个基板S上形成所述图案。之后，阻挡激光投射到所述基板S上，且使框架220沿着z方向移动输送间距的距离。另外，如上文所描述的，输送板230也可以相对于框架220运动，而框架220保持静止。然后，再次执行激光头输送单元340环绕着框架220的转动及投射激光到所述基板S上。框架220(或者输送板230)在z方向上的运动和激光头输送单元340的环绕运动与激光到所述基板S的投射一起由控制器400***地控制，直到各基板S的所有目标表面全部由激光形成图案。最后，在每个基板S上，沿着基板S的宽度形成诸如虚线之类的单个图案并且多个单个图案可以互相以输送间距间隔开。

虽然在图中未示，处理设备1000可以进一步包括用于将所述基板S安装到输送板230上的装载器和用于将所述基板S从输送板230上卸下的卸载器。例如，一组基板堆叠在基板卡匣中，且由所述基板卡匣输送入主体中。所述基板卡匣可以被用作处理设备1000的装载器和卸载器。在这种情况下，可以在所述基板卡匣和所述框架或者输送板之间提供诸如机械手臂之类的用于装载或者卸载基板S的提取构件。

用于处理基板的设备II

图4是图示根据本发明构思的第二示例实施例的用于处理基板的设备的透视图。在图4中所示的处理设备1100具有与图1中处理设备1000基本上相同的结构，除了所述激光发生器的结构、路径改变器的***和用于驱动所述激光头输送单元的驱动机构。在图4中，与图1和图2中相同的参考标号表示相同的元件，因此相同元件的详细描述将被省略。也就是说，第二处理设备1100的激光头320、导轨330和激光头输送单元340可以与第一处理设备1000的那些元件具有相同的结构，可以基于所述激光发生器、路径改变器和用于驱动所述激光头输送单元的驱动装置详细描述处理设备1100。

参考图4，处理模块300可以包括位于主体100的上表面110上并且激光发生器310位于其上的第一支架370、在第一支架370下面并且用于改变所述激光的光学路径的路径改变器352位于其上的第二支架380、以及用于驱动连接到第二支架380的激光头输送单元340的第三驱动装置390。从激光发生器310中发出的激光会到达所述路径改变***，所述路径改变***用于将激光反射到激光发生器310下方的一个位置。所反射的激光可以被引导到安装在激光头输送单元340上且沿着导轨330运动的激光头320上。

在一个示例实施例中，第一支架370可以包括从主体100的上表面110在z方向上朝上延伸的第一柱372和从第一柱372的端部平行于主体100的上表面110水平延伸的第一平板374，在该平板374上可以定位第一路径改变器352a和激光发生器310。从激光发生器310发出的激光可以由第一路径改变器352a在z方向上朝下反射。

第一柱372从上表面110的***部分在z方向上垂直延伸第一高度H1，可以以这种配置方式将第一平板374固定在第一柱372的端部，即使得第一平板374可以朝着主体100的中央部分水平延伸。因此，第一平板374可以与主体100的上表面110垂直间隔第一高度H1，激光发生器310可以比上表面110高第一高度H1。尤其是，可以将所述第一高度H1设置为比框架220或者输送板230的突出高度h高，从而第一平板374可以横跨在框架220上或者输送板230上。另外，所述第一高度H1也可以比所述基板S的长度大，从而，可以沿着z方向垂直移动输送间距的距离，在整个基板S上从上部分到下部分形成所述图案。

虽然本发明的示例实施例揭示的是，第一平板374从上表面112的***部分延伸到主体100的上表面112的中央部分，第一路径改变器352a被设置在第一平板374上位于主体100的中央部分的正上方，如本领域技术人员所知的，可以根据从第一路径改变器352a反射的激光到达的第二路径改变器352b的设置修改或者改变第一平板374的配置和第一路径改变器352a的设置。

例如，第二支架380可以包括在z方向上延伸穿过主体100的中央部分的第二柱382，以及从第二柱382的端部平行于主体100的上表面110水平延伸的第二平板384，第二路径改变器352b在该第二平板384上位于第一路径改变器352a的正下方。从激光发生器310发出的激光由第一路径改变器352a在z方向上朝下反射到达第二路径改变器352b。在本发明示例实施例中，第二柱382可以与在主体内的中心轴210一起形成，或者可以包括连接到中心轴210的附加轴。

第二柱382可以具有在z方向上距离所述主体的上表面110的第二高度H2，第二平板384可以以这种配置方式可移动地固定到第二柱382的端部，即使得第二平板384可以朝向所述主体100的***部分水平延伸，并可以相对于第二柱382转动。在本发明示例实施例中，第二平板384可以相对于第二柱382在平行于主体100的上表面110的平面内转动并且第二路径改变器352b可以位于第二平板384上对应于第二柱382在第一路径改变器352a的正下方。因此，第二平板384的转动不会改变第一路径改变器352a和第二路径改变器352b之间的光学路径。

第二高度H2可以比框架220或者输送板230的突出高度h大，比第一柱372的第一高度H1小，从而，第二路径改变器352b可以位于在第一平板374下方的第二平板384上，并在框架220或者输送板230上方。也就是说，第一平板374和第二平板384可以在框架220和输送板230上方互相交错，使得第二平板384位于第一平板374下面。

另外，所述第二高度H2可以比所述基板S的长度大，从而，可以沿着z方向垂直运动输送间距的距离，在整个基板S上从上部分到下部分形成所述图案。

用于驱动激光头输送单元340的第三驱动装置390可以包括在z方向上垂直延伸且连接到激光头320的第三柱392、柔性地连接到第二平板384和第三柱392的柔性连接器394以及用于给第二柱382提供驱动力的电源(图中未示)。第二柱382可以由驱动力转动，随着第二柱382的转动，激光头输送单元340可以沿着导轨330相应地运动。在这种情况下，在第二平板384和第三柱392之间的间距可以由柔性连接器394柔性地改变。

在示例实施例中，第三柱392可以被固定在激光头输送单元340的侧面，并可以在z方向上垂直延伸比第二高度H2大的第三高度。尤其是，第三柱392可以被做成中空的圆柱型，第三路径改变器352c可以以这种配置方式位于第三柱392的上部分处，即使得第二路径改变器352b和第三路径改变器352c位于同一个平面上且彼此相向。因此，从第二路径改变器352b反射的激光会到达第三路径改变器352c。然后，激光从第三柱392上的第三路径改变器352c朝下反射，从而到达激光头320的反射镜。之后，所述激光可以通过激光头320的聚焦透镜被聚焦在所述基板S的目标表面上。

第三柱392和第二平板384可以由柔性连接器394互相连接，从而第三柱394可以根据第二平板384的转动而运动。驱动力可以从电源施加在第二柱382上，从而转动第二柱382。第二平板384也可以与第二柱382一起转动，由柔性连接器394连接到第二平板384的第三柱392也可以通过第二平板384的转动而转动。

激光头输送单元340可以沿着导轨330环绕着穿透开口112运动，从而会平行于所述基板S进行线性运动，在导轨330的角部处沿曲线运动，在所述角部处，所述基板S的法向矢量会改变。施加在第二柱382的转动驱动力和柔性连接器394的柔性可以允许激光头输送单元340沿着导轨330进行的曲线运动和线性运动交替进行。

当激光头输送单元340沿着导轨330线性运动时，导轨330的曲率不改变，因而，柔性连接器394可以连续地控制在第二平板384和第三柱392之间的间距，用于将第二平板384的转动转化为沿着导轨330的线性运动。

例如，沿着第二平板384的长度方向可以准备插槽(slot)(图中未示)，固定到第三柱392的连接杆(图中未示)可以***第二平板384的插槽中作为柔性连接器394。随着第二平板384被转动，所述连接杆可以沿着第二平板384的插槽滑动，从而，根据第二平板384的转动，在第二平板384和第三柱392之间的间距会连续增加或者减少。因此，第三柱392可以根据第二平板384的转动平行于基板S进行线性运动。虽然本发明示例实施例揭示的是所述连接杆作为柔性连接器沿着所述插槽滑动，也可以使用本领域技术人员所知道的其它构件作为柔性连接器，取代所述连接杆或者与之结合，只要通过第二平板384和第三柱392之间的间距的柔性变化使第三柱392可以沿着导轨330线性地运动。例如，可以用气压缸或者液压缸作为柔性连接器。

相反，当激光头输送单元340可以在导轨330的角部处进行曲线运动时，第三柱392可以根据导轨330的曲率转动。在这种情况下，在第二平板384和第三柱392之间的间距可以通过用于补偿第二平板384的转动半径和导轨330的角部的曲率半径之间的差值的柔性连接器而变化。

当激光头输送单元340在导轨330的角部处沿曲线运动时，所述激光吸收器可以被定位于所述光学路径上在激光屏蔽件500附近一段时间，从而可以防止激光到达激光头320。例如，所述激光吸收器可以被定位于在激光发生器310和第一路径改变器352a之间的第一光学路径、在第一路径改变器352a和第二路径改变器352b之间的第二光学路径以及在第二路径改变器352b和第三路径改变器352c之间的第三光学路径其中的一个光学路径上。

虽然本发明的示例实施例揭示的是第一平板374可以从主体100的***部分延伸到主体100的中央部分，第二平板384可以从主体100的中央部分延伸到主体100的***部分，可以根据如何将驱动力应用到第二柱382上使用对第一平板374和第二平板384进行的任何其它修改。例如，在第二柱382位于主体100的第二***部分的情况下，需要将第一平板374延伸到在主体100的第二***部分到第一***部分。但是，在这种情况下，第三柱392通过第二平板384的转动而环绕着穿透开口112的转动需要更长的柔性连接器、更长的第二平板和/或所述柔性连接器更长的运动距离。

虽然在图1和图2中所示的处理设备1000的第一实施例中的激光沿着与主体100的上表面110平行的水平光学路径传播，在图4中的处理设备1100的第二实施例的激光沿着z方向上的垂直光学路径和平行于主体100的上表面110的水平光学路径传播。

根据所述处理设备的示例实施例，多个基板可以由导轨包围着，所述激光可以从沿着所述导轨运动的激光头投射到所述基板上，从而可以高精确度、高效率地处理多个基板S。

尤其是，所述处理设备的处理效率可以容易地由所述激光头的速度的变化来控制。当在本发明的处理设备中处理的是大规模的基板时，所述激光头的线性运动会胜过(prevail)它的曲线运动，从而显著增加了所述处理设备的处理效率，这在当今的LCD/LED面板尺寸趋于变大的情况下非常有利。

用于处理基板的设备III

图5A是图示根据本发明构思的第三示例实施例的用于处理基板的设备的透视图，图5B是图示图5A中所示的处理设备的俯视图。根据本发明构思的第三示例实施例的处理设备1200可以与处理设备1000的第一实施例具有相同的结构，除了所述激光头、所述路径改变器和分光镜的设置不同。在图5A和图5B中，相同的参考标号标记的是图1和图2中相同的元件，因此相同元件的详细描述将被省略。也就是说，处理设备1200的激光头320、导轨330、激光头输送单元340和用于驱动激光头输送单元340的驱动装置360可以与处理设备1000的那些元件具有相同的结构，因而，将基于所述激光发生器和所述路径改变器详细描述第三处理设备1200。

参考图5A和图5B，处理模块300可以包括位于主体100的上表面110的***部分且定位有激光发生器310的第一支架370和定位有分光镜359的第二支架380。从激光发生器310发出的激光可以由分光镜359分开，每束分开的激光会到达位于导轨330的每个角部处的各路径改变器352、354、356和358。

在本发明的示例实施例中，安装在输送板220上的第一基板S1至第四基板S4可以由第一激光头320a至第四激光头320d分别个别地处理，第一至第四路径改变器352、354、356和358可以位于上表面110上。每束分开的激光可以分别分别地到达所述路径改变器，并可以从各个路径改变器被个别地反射到各激光头。所述激光头和路径改变器的数目和位置可以根据处理设备1200的处理条件和环境而变化。

在一个示例实施例中，第一支架370可以包括从主体100的上表面110在z方向上朝上延伸的第一柱372和从第一柱372的端部平行于主体100的上表面110水平延伸并且激光发生器310位于其上的第一平板374。第一柱372和第一平板374可以与图4中所示的处理设备1100的第二实施例中的那些元件具有相同的结构，因而，将省略第一柱372和第一平板374的进一步详细描述。

第一平板374的长度可以根据处理设备1200的处理条件和环境而变化。例如，第一平板374可以位于上表面110的***部分上方，或者如图4所示可以延伸到穿透开口112的中央部分，从而与第二平板384一起形成在主体中。另外，如本领域技术人员所知的，所述基板S和框架220可以被定位于任何其它位置，只要所述激光可以被分光器359分到各个路径改变器。

在一个示例实施例中，第二支架380可以包括在z方向上延伸穿过主体100的中央部分的第二柱382和从第二柱382的端部平行于上表面110水平延伸的第二平板384，分光器359位于所述第二平板上。

第二柱382可以以这种配置方式在z方向上朝上延伸预定的高度，即使得第一和第二平板374和384的顶部表面可以互相共面。但是，通过设置至少一个用于在z方向上改变激光光学路径的垂直路径改变器，第一平板374的顶部表面可以与第二平板384的顶部表面不同，从而，由于所述垂直路径改变器，可以以各种不同方式将第一平板374和第二平板384互相组合。在本发明示例实施例中，第一平板374和第二平板384可以距离上表面110同样的高度，从而，激光发生器310和分光镜359可以具有相同的高度。各个路径改变器可以与第二平板384具有相同的高度。

例如，从激光发生器310发出的激光可以由分光镜359分成四束激光，每束分开的激光会分别到达所述路径改变器。

第一至第四路径改变器352、354、356和358可以位于导轨330的各个角落部分处，从而可以沿着所述导轨分别平行于所述第一至第四基板S运动。例如，所述路径改变器可以包括激光接收单元、激光发射单元和连接单元，从分光器359来的每束分开的激光到达所述激光接收单元，来自于所述激光发射单元的分开的激光会发射到各激光头，所述连接单元介入在所述激光接收单元和激光发射单元之间并且连接所述激光接收单元和所述激光发射单元。

所述连接单元可以包括中空的圆柱体(cylinder)，所述激光发射单元可以与所述激光头的反射镜共面。从而，所述连接单元可以在分光镜359和激光头320之间提供所述分开的激光的垂直路径。

因此，虽然在所述处理设备中可能提供的是单个的激光发生器，但是激光头和路径改变器的各种组合允许所述基板S被个别地处理。

使用处理设备I形成图案的方法

在下文中将详细描述用于在图1和图2中所示的处理设备中在基板上形成各种图案的图案化工艺。在本发明示例实施例中，可以示例性地在背光组件的LGP上形成用于散射光的圆点图案。但是，如本领域技术人员所知的，在本发明的处理设备的示例实施例中也可以在基板上形成用于背光组件的任何其它图案以及圆点图案。

图6是显示在图1和图2中所示的处理设备中形成图案的方法的处理步骤的流程图。图7是图示图6中用于将所述基板安装到输送板上的处理步骤的流程图。

参考图1、2、6和7，在穿透主体100的穿透开口112的中心部分的输送板230上可以安装至少一个基板S(步骤S100)。处理设备1000的主体100具有由互相垂直的x轴和y轴所界定的上表面110，所述穿透开口112可以设置在其中央部分。输送板230可以被安装在穿透开口112中，并可以在z方向线性地运动，以及可以相对于开口112的中心轴210转动。

例如，输送板230可以被安装在矩形框架220的每个侧表面上，框架220可以被安装在中心轴210上。也就是说，在矩形框220上可以安装四个输送板230。首先，空的输送板230与叠放有多个基板S的基板卡匣(图中未示)对准(步骤S110)。

当用于对所述基板S执行预处理的处理腔的位置离开处理设备1000时，在所述处理腔内完成所述预处理之后，将多个基板S收纳在所述卡匣内。然后，所述卡匣可以被搬送到处理设备1000用于给每个基板S准备图案化处理。在这种情况下，预定的一组基板S可以通过所述卡匣被输送给所述处理设备。与之对比的是，当用于执行所述基板S的预处理的处理腔位于处理设备1000的附近时，在所述处理腔和用于对所述基板S进行图案化的处理设备1000之间可以设置缓冲空间来保持经过预处理的基板S，从而所述基板S可以被逐个单独地搬送到处理设备1000。

然后，可以从所述卡匣中提取出所述基板S，并将其装在处理设备1000的输送板230上。例如，在所述卡匣和框架220之间可以介入诸如机械手臂之类的输送单元。所述基板S可以从所述卡匣中依次逐个提取出来，然后由所述输送单元装到输送板230。在所述卡匣和框架220之间可以放入装载锁定腔(load lock chamber)，所述输送单元位于所述装载锁定腔内，从而防止在将基板从所述卡匣搬送到输送板230过程中处理环境的快速改变。基板S也可以在具有充分清洁度的干净的房间内被手动地安装在所述框架上。所述基板S可以经由蒸汽吸收的方式安装在输送板230上。

当在输送板230上安装所述基板S时，框架220可以相对于中心轴210转动，相邻的空的输送板也可以与所述卡匣对齐(步骤S130)。然后，可以在相邻的空的输送板上执行前面提到的安装过程。可以重复转动框架220和安装所述空的输送板的过程，直到所述基板S被安装在所有空的输送板上。与之对比的是，当输送板230可以互相独立地单独运动时，所述基板S互相独立地单独安装到各输送板230，而不用转动框架220。在这种情况下，可以单独地在每个输送板230上执行所述图案化处理。

当所述基板S被安装在输送板230上时，中心轴210可以被固定在z轴上确定的预定位置，从而在处理设备1000中准备所述图案化处理。然后，所述激光从沿着平行于上表面110的导轨330绕着框架220运动的激光头320投射到基板S上，从而在基板S上形成第一图案(步骤S200)。图8是显示在图6中所示的用于在基板上形成第一图案的处理步骤的流程图。

参考图1、2、6和8，首先，在激光发生器310中产生激光用于在安装于输送板230上的基板S上形成第一图案(步骤S210)。在本发明示例实施例中，激光发生器310产生大约1μm频率的CO2激光脉冲。

然后，所述激光可以被提供给具有朝向所述基板S的聚焦透镜的激光头320(步骤S220)。当在激光发生器310中产生脉冲激光时，所述激光可以被周期性地提供给所述激光头。

安装有激光头320的激光头输送单元340可以沿着位于上表面110上且围住穿透开口112的导轨330被固定住。因此，激光头320可以沿着导轨330平行于上表面110进行运动，从而可以绕着矩形框架220或者在框架220的每一侧的输送板230进行运动(步骤S230)。

因此，激光头320可以连续地沿着导轨330运动，并且通过运动的激光头320的聚焦透镜可以将激光投射到基板S上，从而在基板S上形成多个处理部分(步骤S240)。由于可以将所述激光周期性地提供给激光头320，也可以以相同的周期将所述激光投射到所述基板S上。

激光头320可以沿着导轨330以恒定的速度运动，从而对应于所述激光的投射周期和激光头320的速度，被处理的部分可以彼此间隔开一定的距离。另外，可以沿着所述基板的宽度平行于导轨330成一条直线地形成所述处理部分，从而在所述基板S上形成所述第一图案。

激光头320或者固定有激光头320的激光头输送单元340可以通过第二驱动装置360驱动。图9和图10是图示图1中所示的处理设备的激光头输送单元的运动的结构视图。

参考图9和图10，激光头320可以被固定到激光头输送单元340，激光头输送单元340可以被组装到导轨330。然后，第二驱动装置360的驱动单元362可以被耦接到与其平行的导轨330上。由第二驱动装置360的电源364将驱动力施加给驱动单元362，从而驱动单元362可以绕着穿透孔112运动。例如，激光头输送单元340的支撑板346可以通过齿耦合的方式被合并到第二驱动装置360的驱动单元362上，从而激光头输送单元340可以按照驱动单元362的驱动而运动。

基板S1至S2可以以这种配置方式安装在各输送板230上，即使得所述基板S的法向矢量互不相同，从而驱动单元362交替地执行线性运动和曲线运动。也就是说，当激光头320沿着导轨330平行于所述基板S运动时，可以通过驱动单元362在激光头320上执行具有恒定速度的线性运动，从而使得处理后的部分可以在基板S上彼此均匀地间隔开。

当所述激光充分地在具有指向x轴的第一法向矢量的第一基板S1上形成图案时，激光头320需要平行于具有指向y轴的第二法向矢量的第二基板S2运动。也就是说，需要改变激光头320的运动方向来处理所述第二基板S2。因此，导轨330被转向在-x方向上的左边，从而激光头输送单元340会在导轨330的角部执行曲线运动。所以，尽管激光头320的运动方向发生变化，激光头320仍会朝向第二基板S2。也就是说，与基板S的法向矢量的变化无关，所述激光头仍会朝向基板S。

在本发明示例实施例中，与驱动单元362接触的方向改变器位于导轨330的角部处，从而驱动单元362的运动方向可以根据导轨330的延伸方向的改变而改变。在这种情况下，所述驱动力可以从电源364施加到所述方向改变器的中心轴，并且由于所述方向改变器与驱动单元362形成接触，驱动单元362可以被所述方向改变器驱动。

另外，激光头320的聚焦透镜会朝向所述基板S，从而，也可以改变在位于主体100的上表面110上的激光发生器310上产生的激光的光学路径。

多个路径改变器350位于导轨330的角部周围的上表面110d区域上，从而，可以控制使从激光发生器310发出的激光的光学路径平行于所述基板S。因此，可以将所述激光投射到所述基板S上，而不管导轨330的延伸方向。

例如，从激光发生器310中发出的激光可以平行于所述第一基板S1传播，首先到达激光头320，然后通过激光头320的聚焦透镜投射到具有指向x轴的第一法向矢量的第一基板S1上。之后，激光头320被转到-x方向，沿着导轨330平行于具有指向y轴的第二法向矢量的第二基板S2而运动。在这时候，当激光头320转向-x方向时，从激光发生器310发出的激光会沿着y方向传播，并到达第一路径改变器350a。然后，从第一路径改变器350a反射的所述激光可以在平行于第二基板S2的-x方向上传播，从而到达激光头320。也就是说，所述激光会从第一路径改变器350a平行于第二基板S2被反射向面对所述第二基板S2的激光头320，然后从激光头320的聚焦透镜投射到第二基板S2上。

因而，激光的光学路径可以根据围住穿透开口112的导轨330的外形而改变，从而所述光学路径也可以围着穿透开口112。相应地，激光可以平行于主体100的上表面110从激光发生器310发出，所述光学路径的改变允许激光依次平行地经过法向矢量不相同的各基板S。因此，安装在穿透主体100的上表面110的输送板220上的基板S可以由所述激光依次形成图案。

虽然，本发明示例实施例揭示的是通过使用多个路径改变器、单个激光发生器和单个激光头来给多个基板S形成图案，也可以使用多个激光发生器和激光头代替单个激光头和单个激光发生器，从而增加处理设备1000中的处理效率。例如，可以在矩形框架的角部处设置一对激光发生器和一对激光头，两对激光发生器和激光头可以互相独立地执行。

尤其是，可以个别地将第一至第四激光头对着第一基板S1至第四基板S4中的每一个定位，从而可以通过来自于各激光头的个别投射独立地在基板S1至S4上形成图案。也就是说，第一至第四激光头可以沿着导轨330分别平行于第一基板S1至第四基板S4运动，所述激光可以从各激光头个别地投射到各基板S1至S4上。因此，可以在安装于矩形框架220上的基板S上执行四个独立的图案化处理。当在某个基板上完成所述图案化处理时，所完成的基板可以个别地从各输送板230上拿掉，而另一个基板可以被安装在空的输送板230上。

在修改的示例实施例中，所述激光发生器和激光头可以位于z方向上的不同位置。在这种情况下，可以垂直地以及水平地改变所述激光的光学路径，然后所述激光可以以上述同样的方式到达所述激光头。

如图4所示，固定在穿透开口112的第二柱382上的第二平板384延伸到主体100的***部分，第三柱392在z方向上从激光头输送单元340向上延伸。第二平板384和第三柱392由柔性连接器394互相连接，从而可以柔性地改变在第二平板384和第三柱392之间的间距。由于第二平板384的转动，激光头输送单元340可以沿着导轨330线性地运动或者曲线地运动。当激光头输送单元340沿着导轨330线性地运动时，第二平板384的转动会被转化为激光头输送单元340沿着导轨330的线性运动，并且在第三柱392和第二平板384之间的间距可以由柔性连接器394来调节。

激光发生器310可以定位于输送板230上方的第一平板374上。从而，从激光发生器310发出的激光会经由定位在第一平板374上与激光发生器310共面的第一路径改变器352a、定位于第二平板384上位于第一路径改变器352a在z方向上的正下方的第二路径改变器352b以及定位于第二平板384上与第二路径改变器352b共面的第三路径改变器352c到达激光头320。也就是说，所述激光会沿着在水平方向和垂直方向改变的光学路径进行进然后到达激光头320。

当在所述基板S上形成所述第一图案时，输送板230或者可以安装有输送板230的框架220可以在z方向上运动所述输送间距的距离，从而使所述基板S沿着z方向运动输送间距的距离(步骤S300)。图11是显示根据本发明构思的第一示例实施例的在图6中所示的输送板(或者所述框架)的运动的流程图。

参考图11所示，可以通过检测单元(图中未示)来检测激光头输送单元340沿着导轨330环绕着穿透开口112的运动。

例如，可以在导轨330上标记激光头320开始环绕开口112运动的起始点和激光头320结束环绕开口112运动的终点。当检测到激光头输送单元340通过导轨330的终点时，可以防止将激光提供给激光头320(步骤S320)，输送板230或者框架220可以沿着z方向运动输送间距的距离(步骤S330)。尤其是，当框架220沿着z方向运动时，在主体内的多个基板S互相一起运动。例如，可以通过诸如伺服电机之类的线性操作器(operator)来执行输送板230或者安装有输送板230的框架220的运动。

然后，当检测到激光头输送单元340经过导轨330的起点时，使输送板230或者框架220在这个位置停下来变为静止，再次将所述激光提供给激光头320。随后，在基板S上执行如上文所描述的同样的图案化处理，从而在所述基板S上形成第二图案(步骤S400)。所述第二图案与第一图案间隔输送间距的距离。

与之对比的是，在由各激光头在第一基板S1至第四基板S4上个别地形成图案的情况下，每个激光头会沿着导轨330线性地往复运动与每个基板S的宽度同样长的长度，而没有任何曲线运动。从而，在每个基板上依次形成第一和第二图案。

图12是图示根据本发明构思的第二实施例图6中所示的输送板(或者框架)的运动的流程图。在图12中，因为所述第一基板S1至第四基板S4由各激光头个别地形成图案，参考从S1至S4的四个基板中随机选择的一个基板来描述所述输送板的运动。

参考图12，激光头320可以沿着导轨330在第一方向上运动，所述激光被投射到所述基板S上，从而在所述基板上形成所述第一图案。然后，可以检测到激光头320是否位于在导轨330的角部处(步骤S350)。

例如，可以在导轨330上装上第一和第二标记，表示所述基板S的有效宽度的两个端部。激光头320可以沿着导轨330从所述第一标记运动到所述第二标记(记为第一方向)，通过激光头320在所述第一方向上的线性运动可以在所述基板S上形成第一图案。然后，当所述激光头检测到导轨330上的第二标记时，激光屏蔽件500可以防止将激光提供给激光头320(步骤S360)。也就是说，可以在激光发生器310和激光头320之间的光学路径上***激光屏蔽件500，从而可以防止激光到达激光头320。之后，安装有基板S的输送板230可以沿着垂直于主体100的上表面110的z方向运动输送间距的距离(步骤S370)。当输送板230沿着z方向运动到预定的输送间距时，正好在这点使输送板230停下，激光头320会沿着导轨330从所述第二标记线性地运动到所述第一标记(记为第二方向)，来自于激光发生器310的所述激光会再次到达激光头320，从而在基板S上形成所述第二图案。所述第二图案与所述第一图案间隔输送间距的距离。

可以从所述基板的上部分到下部分重复所述用于形成所述第一图案和第二图案的图案化处理，从而在基板S的整个表面上形成多个直线图案。所述直线图案可以互相均匀地间隔开所述输送间距的距离。

在所述基板S1至S4中的每个基板上完成所述图案化处理之后，框架220也可以与所述卡匣对齐，由机械手臂将图案化的基板S从输送板230移到所述卡匣中。

根据本发明构思的示例实施例，所述激光头以恒定的速度沿着围着多个基板的导轨运动，激光从所述激光头投射到所述每个基板上，从而在基板S上形成各种图案。尤其是，所述激光头的恒定速度提高了图案的均匀性，同时对多个基板进行图案化增加了在所述处理设备中的图案化处理的效率。

本发明的构思用在平的基板上的各种激光图案化处理中，诸如用于在所述背光组件的LGP上形成散射图案的图案化工艺中和在半导体器件中的微电子电路图案的激光标记工艺中。

前面的描述是示例实施例的说明，不应理解为对它的限制。虽然描述了一些示例实施例，本领域技术人员会容易地明白可以对示例实施例进行一些本质上不会偏离本发明新的教导和优点的修改。相应地，所有这些修改旨在被包括在权利要求所限定的本发明的范畴内。在权利要求中，装置加功能的句式旨在覆盖此处所描述的执行所述功能的结构，不仅是结构上等同物而且是等同的结构。因此，应当理解的是，前面的描述是各种示例实施例的说明，不应理解为局限于这些具体的例子，对所揭示的示例实施例的修改以及其它实施例旨在包含在本发明权利要求的范畴内。

Claims (16)

1.一种用于处理基板的设备，包括：

主体，其具有由互相垂直的x轴和y轴所界定的上表面和穿透该主体中央部分的穿透开口；

基板输送模块，在该基板输送模块上以这种配置方式装多个基板，即使得所述多个基板的法向矢量互不相同且平行于所述上表面，所述基板输送模块位于所述穿透开口中，从而穿透所述主体；以及

处理模块，其在所述主体的上表面上绕着所述穿透开口运动，并将激光平行于所述基板的法向矢量投射到所述基板上。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理模块包括：

用于产生所述激光的激光发生器；

将所述激光投射到所述基板上从而在所述基板上形成图案的至少一个激光头；

设置在所述主体的上表面上且围着所述穿透开口的导轨；以及

使所述激光头沿着所述导轨运动的激光头输送单元，所述激光头输送单元的第一部分可拆卸地固定在所述激光头上，且所述激光头输送单元的第二部分可移动地固定在所述导轨上。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述处理模块还包括用于改变来自于所述激光发生器的所述激光的光学路径并将所述激光供应给所述激光头的路径改变器。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述基板包括具有指向x轴的第一法向矢量的第一基板、具有指向y轴的第二法向矢量的第二基板、具有指向-x轴的第三法向矢量的第三基板和具有指向-y轴的第四法向矢量的第四基板，在所述激光发生器位于在所述上表面上所述导轨的第四角部周围的第四区域上且所述激光是在y轴方向从所述激光发生器中发出的情况下，所述路径改变器包括位于所述上表面上所述导轨的第一角部周围的第一区域上并且将所述激光的光学路径从y轴方向转变到-x轴方向的第一改变器、位于所述上表面上所述导轨的第二角部周围的第二区域上并且将所述激光的光学路径从-x轴方向转变到-y轴方向的第二改变器以及位于所述上表面上所述导轨的第三角部周围的第三区域上且将所述激光的光学路径从-y轴方向转变到x轴方向的第三改变器。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述多个激光头分别位于面对所述基板的位置，所述激光头被相互独立地个别操作，使得各激光头向各基板的激光投射是互相独立的。

6.根据权利要求3所述的设备，其中所述处理模块还包括位于所述上表面上平行于所述导轨并且驱动所述激光头输送单元沿着所述导轨运动的驱动装置，所述驱动装置包括连接到所述激光头输送单元的驱动单元和用于给所述驱动单元施加驱动力的电源。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述驱动单元包括链条、传动带和驱动齿条中的一个，且所述电源包括伺服电机。

8.根据权利要求2所述的设备，其中所述处理模块包括上面有所述激光发生器的第一支架、设置在所述第一支架下面且上面有用于改变所述激光的光学路径的至少一个路径改变器的第二支架以及用于驱动连接到所述第二支架的所述激光头输送单元沿着所述导轨运动的驱动装置。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一支架包括从所述上表面的***部分沿着垂直于x轴和y轴的z轴向上延伸的第一柱和从所述第一柱的端部平行于所述上表面水平延伸的第一平板，在所述第一平板上定位有所述激光发生器和用于将所述激光的光学路径改为朝下的第一路径改变器，所述第二支架包括从所述上表面的中央部分沿着z轴朝上延伸的第二柱和从所述第二柱的端部平行于所述上表面水平延伸的第二平板，所述第二平板上在所述第一路径改变器的正下方定位有用于改变所述光学路径的第二路径改变器。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述驱动装置包括从所述激光头输送单元沿着z轴朝上延伸的第三柱、连接到所述第三柱和第二平板上且柔性地控制所述第三柱和第二平板之间的间距的柔性连接器以及用于以这种方式将驱动力施加到所述第二柱的电源，即随着所述第二柱的转动而使所述激光头输送单元运动。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述处理模块还包括位于第三柱的上部且与所述第二路径改变器共面的第三路径改变器，使得从所述第二路径改变器反射的所述激光通过所述第三路径改变器沿着所述第三柱提供给所述激光头。

12.根据权利要求2所述的设备，其中所述处理模块还包括用于将从所述激光发生器发出的激光分成多个分开的激光的分光镜以及用于个别地改变所述分开的激光的光学路径并将所述分开的激光分别提供给所述激光头的多个路径改变器。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述基板输送模块包括位于所述穿透开口中从而穿透所述主体的中心轴，所述中心轴在垂直于x轴和y轴的z轴上线性地运动以及相对于所述z轴转动；连接在所述中心轴上的框架；安装在所述框架上的输送板，所述输送板上装有所述基板；以及用于驱动所述中心轴和具有所述输送板的框架进行线性运动和转动的驱动装置。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述输送板包括用于通过真空压力而吸住所述基板从而将所述基板固定在所述基板上的真空泵。

15.根据权利要求13所述的设备，其中所述框架的形状为矩形，且四个输送板被安装在所述矩形框架的每一侧面上。

16.根据权利要求2所述的设备，进一步包括在完成将所述激光沿着所述基板的宽度投射到所述基板之后，驱动所述基板输送模块沿着垂直于x轴和y轴的z轴运动的控制器。

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