CN103811386B - 基底传送设备和基底加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基底传送设备以及一种基底加工设备，且更确切地说，涉及一种基底加工设备，其中当基底进行加工时，通过传送基底而使薄膜结晶于基底上。基底传送设备包含：通过空气轴承滑动的传送台；以及围绕空气轴承的吸收器，用来吸收从空气轴承喷射出之后折回的空气。
Description
技术领域
本发明涉及一种基底传送设备以及一种基底加工设备，且更确切地说，涉及一种当基底进行加工时，通过基底传送设备传送基底而使薄膜结晶于所述基底上的基底加工设备。
背景技术
在制造有机发光二极管(OLED)和太阳能电池时，通常执行热处理来使非晶多晶硅结晶。此处，当使用具有低熔点的基底时，使用激光来使非晶多晶硅结晶是十分有利的。
具体地，随着基底变得更大，在沉积薄膜之后执行退火处理时更加难以保证均匀性，因此提出各种方法。所述各种方法中的一种是使用激光使非晶多晶硅结晶的退火方法。图1是图示了根据相关技术的激光加工设备的图。
参考图1，气体入口端/出口端11a和11b设置在反应室10中，并且透明窗20设置在反应室10的上部部分中。激光束辐照单元40设置在透明窗20的上方，并且从所述激光束辐照单元40辐照出的激光束穿过透明窗20，到达反应室10内的基底W。
图2(A)、图2(B)是图示了从图1中的激光束辐照单元40辐照出的激光束41的形状的图。图2(A)图示了从上方看到的基底。图2(B)是基底的透视图。如图2(A)及图2(B)所示，激光束41以直线形状辐照到基底W上。由于基底W在与激光束41的直线垂直的方向上(在箭头方向上)水平移动，因此激光束41可以辐照到基底W的整个表面上。
用于传送基底的基底传送设备通过线性电机(linear motor,LM)引导件来实施。如图3所示，在LM引导件中，第一轴传送台52沿着LM导轨51移动，而用作基底支撑件的第二轴传送台53沿着所述第一轴传送台52移动。因此，当执行热处理时，基底W通过第二定向运动和水平旋转运动以及第一定向运动合适地进行定位。此处，第一轴和第二轴是构成二维平面的任意轴，它们分别可以简单地表示为X轴和Y轴。第一轴和第二轴的定义也将类似地或等效地适用于下文中的描述。
第一轴传送台沿着LM导轨移动，而第二轴传送台沿着所述第一轴传送台移动，同时与所述第一轴传送台机械地接触。机械接触会形成可能导致加工失败的微粒。为了将微粒的形成最少化，韩国专利申请公开案第2011-0010252号提出将空气轴承设置在第一轴传送台和第二轴传送台的下方，从而将机械摩擦接触最小化。
然而，当传送台通过使用空气轴承移动时，可能发生随后的限制。空气轴承通过气压而无接触地漂浮。此处，由于喷射出的气压，因此空气轴承周围的微粒被吹走，从而使得污染物沉积在基底上。
发明内容
本发明提供一种基底传送设备，其中基底被稳定地传送。
本发明还提供一种设备，其中通过使用空气轴承而产生的微粒污染物被最少化。
本发明还提供一种用于使得高质量膜能够沉积的设备。
根据示例性实施例，基底传送设备包含：通过空气轴承滑动的传送台；以及围绕空气轴承的吸收器，用来吸收从空气轴承喷射出之后折回的空气。
根据另一示例性实施例，基底传送设备包含：一对导轨，该对导轨设置在第一轴方向上并且彼此间隔开；第一轴传送台，所述第一轴传送台连接该对导轨，且所述第一轴传送台在第二轴方向上具有一长度，通过设置在第一轴传送台的底部表面上的空气轴承，所述第一轴传送台在第一轴方向上沿着导轨前后滑动；第二轴传送台，所述第二轴传送台设置在所述第一轴传送台上方，通过设置在第二轴传送台的底部表面上的空气轴承，所述第二轴传送台在第二轴方向上沿着第一轴传送台前后滑动；旋转轴引导件，所述旋转轴引导件插入到第二轴传送台的中心；基底支撑件，所述基底支撑件设置在所述旋转轴引导件的上方；以及围绕空气轴承的吸收器，用来吸收从空气轴承喷射出之后折回的空气。
第二轴传送台可以包含：基底支撑主体，所述基底支撑主体设置在第一轴传送台上方；第二轴传送台支撑主体，所述第二轴传送台支撑主体分别从基底支撑主体的两端向下突出，以在长度方向上围绕第一轴传送台的侧壁。
吸收器可以包含：吸盘，所述吸盘围绕空气轴承的空气喷射表面；固定啮合棒，所述固定啮合棒将所述吸盘固定到外围结构上；多个吸气孔，所述多个吸气孔界定在所述吸盘的底部表面中；吸气管，其设置在所述吸盘内，所述吸气管与所述多个吸气孔连通；以及排气端，所述排气端设置在所述吸气管末端处以排放吸入的空气。
根据又另一示例性实施例，基底加工设备包含：反应室，所述反应室具有内部空间；基底传送设备，在反应室的内部空间中，所述基底传送设备在第一轴方向和第二轴方向上传送基底；以及激光束生成单元，所述激光束生成单元将激光束辐照到设置在基底传送设备上的基底上，其中所述基底传送设备包含：一对导轨，该对导轨设置在第一轴方向上并且彼此间隔开；第一轴传送台，所述第一轴传送台连接该对导轨，且所述第一轴传送台在第二轴方向上具有一长度，通过设置在第一轴传送台的底部表面上的空气轴承，所述第一轴传送台在第一轴方向上沿着导轨前后滑动；第二轴传送台，所述第二轴传送台设置在所述第一轴传送台上方，通过设置在第二轴传送台的底部表面上的空气轴承，所述第二轴传送台在第二轴方向上沿着第一轴传送台前后滑动；旋转轴引导件，所述旋转轴引导件插入到第二轴传送台的中心；基底支撑件，所述基底支撑件设置在所述旋转轴引导件的上方；以及围绕空气轴承的吸收器，用来吸收从空气轴承喷射出之后折回的空气。
附图说明
可以从结合附图所作的以下描述中更详细地理解示例性实施例，其中：
图1是图示了根据相关技术的激光加工设备的图。
图2(A)、图2(B)是图示了激光束形状的图。
图3是图示了根据相关技术的基底传送设备的图。
图4是根据示例性实施例的激光热处理设备的示意图。
图5是根据示例性实施例的包含基底传送设备的反应室的透视图。
图6是根据示例性实施例的基底传送设备的俯视平面图。
图7是根据示例性实施例的沿着图6中的线A-A'截取的基底传送设备的截面图。
图8是根据示例性实施例的设置在空气轴承周围的吸收器的透视图。
图9是根据示例性实施例的吸收器的透视图。
图10是根据示例性实施例图示多个吸盘设置在空气轴承周围的状态的透视图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述特定实施例。然而，本发明可以通过不同的形式进行实施，且不应解释为限于本文中所列出的各实施例。相反，提供这些实施例以使本发明更加全面且完整，并且可以将本发明的范围完整地传达给所属领域的技术人员。在附图中，相同编号表示相同元件。
图4是根据示例性实施例的激光热处理设备的示意图。
尽管以下描述中将对作为包括基底传送设备的基底加工设备的激光热处理设备进行例证，但是本发明并不限于此，除了激光热处理设备以外本发明可以适用于对基底进行加工的各种设备。
激光热处理设备(即，使用激光使基底结晶的基底加工设备)是激光结晶模块，其经配置以通过用激光束辐照基底来使基底W的表面或形成于基底W上的薄膜结晶。
激光热处理设备包含：反应室200，所述反应室200具有内部空间；基底传送设备100，所述基底传送设备100设置在反应室200内以支撑基底W，基底传送设备100水平传送基底W；透明窗300，所述透明窗300相对于基底传送设备100设置在反应室200的一侧上；激光束生成单元400，所述激光束生成单元400设置在反应室200的外部以辐照出激光束；以及反光镜450，所述反光镜450在反应室200的外部面对着透明窗300的上侧。另外，激光热处理设备包含设置在反应室200内的透明窗300两侧处的第一加热器150a和第二加热器150b，并且灯加热器可以用作第一加热器150a和第二加热器150b。在激光热处理设备中，激光热处理过程通常在压力下执行，所述压力典型地略高于大气压。如果基底W使用空气轴承进行传送，那么设定至所需压力的反应室200的内部压力可以变化。为了克服这个限制，在反应室200中，压力控制阀安装在反应室200的气体入口端和气体出口端中的至少一个中，例如，安装在气体出口端中，由此反应室200的内部压力通过其中间的控制器维持恒定。
下文将简单地对用于使用具有上述元件的激光热处理设备来使基底W结晶的过程进行描述。首先，当基底W负载到反应室200中时，基底W用第一加热器150a进行加热并且随后用激光进行辐照。其后，基底W用第二加热器150b重新进行加热。由于基底W通过基底传送设备100水平地进行传送，因此按顺序在基底W的顶部表面上执行加热过程、激光辐照过程以及加热过程。例如，基底W可以在其顶部表面上具有非晶硅层，并且基底W使用激光热处理设备进行结晶，从而使得硅层结晶。
基底W在与激光束451的束线垂直的方向上(在箭头方向上)水平传送，因此激光束451可以辐照到基底W的整个表面上。用于传送基底的基底传送设备通过线性电机(LM)引导件来实施。因此，激光热处理设备具有沿着导轨线性移动的结构。在下文中，将结合图5至图7进行描述。
图5是根据示例性实施例的包含基底传送设备的反应室的透视图。图6是根据示例性实施例的基底传送设备的俯视平面图。图7是根据示例性实施例的沿着图6中的线A-A'截取的基底传送设备的截面图。
导轨130可以配备有一对轨道。在第一轴(即Y轴)方向上，导轨130在反应室200的底部表面上彼此平行地间隔开。
第一轴传送台110连接该对导轨130，且第一轴传送台110在第二轴方向上具有一长度。通过设置在第一轴传送台110的底部表面上的空气轴承121a，第一轴传送台110在第一轴方向上沿着导轨前后滑动。参考图6和图7，图6图示了基底传送设备的平面俯视图并且图7图示了沿着线A-A'截取的截面图，第一轴传送台110包含：连接在导轨之间的第一轴传送台主体110b；多个第一轴传送台滑动件110a，它们设置在第一轴传送台主体110b的两端处以沿着导轨滑动。第一轴传送台主体110b具有某一长度，其中界定了U形线槽，因此第一轴传送台主体110b在第一轴传送台主体110b的内部具有线形空间。
第二轴传送台120设置在第一轴传送台110的上方。通过设置在第二轴传送台120下方的空气轴承构件，第二轴传送台120在第二轴方向上沿着第一轴传送台110前后滑动。第二轴传送台120设置在第一轴传送台110的上方，从而凹入地围绕第一轴传送台110。第二轴传送台120包含：基底支撑主体120b，其放置在第一轴传送台110的上方；以及第二轴传送台支撑主体120a，它们分别从基底支撑主体120b的两端向下突出，从而在纵向方向上围绕第一轴传送台110的侧壁。
参考图7，第二轴传送台120以使所述第二轴传送台120凹入地围绕第一轴传送台110进行设置，从而减小基底传送设备100的总体高度。另外，旋转轴引导件(未示出)也插入到第二轴传送台120的中心，因此此结构有助于减小基底传送设备100的总体高度。采用此结构的原因是克服以下缺点：如典型方法中所提出，当第二轴传送台120和基底支撑件140分别堆叠在第一轴传送台110和第二轴传送台120上时，基底传送设备的总体高度可能增加，从而需要较大的空间并且还会在传送基底W时降低稳定性。
由于基底传送设备100具有上述结构，因此第一轴传送台110沿着平行设置的一对导轨130滑动，而第二轴传送台120沿着所述第一轴传送台110滑动。此处，第一轴传送台110和第二轴传送台120的滑动通过形成为单个平面的底部表面201和空气轴承121、121a和121b来实现，所述空气轴承121、121a和121b沿着每条轴线的导面移动。旋转轴引导件(未示出)插入到第二轴传送台120的中心，并且基底支撑件140设置在所述旋转轴引导件上。第一轴传送台110和第二轴传送台120在空气轴承121进行操作的状态下通过线性电机移动，并且旋转轴引导件使基底能够在R方向上操作，也就是说，使基底能够以交叉滚轮滑轨型，而不是空气轴承型的方式进行旋转。第一轴传送台110在穿过激光束451的帘幕表面的方向上滑动。因此，基底W通过使用空气轴承121进行传送。
以多个的形式分别提供于第一轴传送台110的底部表面和第二轴传送台120的底部表面上的空气轴承121由塑料、碳以及金属陶瓷等原材料形成。空气轴承121通过将空气用作动力而与底部表面非接触地漂浮，以防止反应室结构由于摩擦而受到损害。与将石油用作润滑剂的一般滚珠轴承不同，空气轴承121将空气或各种气体用作润滑剂，从而具有极低的能量消耗并且由于气体较低的粘性摩擦系数而实现高速旋转。因此，空气轴承121适用于精确控制，因为不具有通过润滑剂或滚珠的摩擦产生的灰尘或污染物。本文中使用的实际上从空气轴承喷射出的气体可以是氮气而不是大气，所述大气是氧气和氮气的混合物。这是因为在激光热处理过程期间，需要选择相同的气体，例如，氮气来供应到反应室200中，从而调节反应室200的内部压力并且改进热处理过程的可靠度。
由于空气轴承通过使用从导向下侧的空气喷射表面喷射出的气压而漂浮和滑动，因此其周围现有的微粒(由于从空气轴承121喷射出的空气而吹走)可以被吸收到基底上。这会在基底经受热处理时引起质量降级。为了防止微粒被吹走或被吸收，根据本发明的实施例的基底传送设备包含吸收器，所述吸收器围绕空气轴承并且吸收从空气轴承喷射出之后折回的空气。
图8是根据示例性实施例的设置在空气轴承周围的吸收器的透视图。图9是根据示例性实施例的吸收器的透视图。
吸收器122、122a以及122b设置在每个空气轴承的周围并且取决于它们的安装形式具有各种形状。例如，设置在第一轴传送台110的边缘的下部上的吸收器以及设置在第二轴传送台120的边缘的下部上的吸收器可以在形状上彼此不同。
如图9所示，吸收器122包含：吸盘1221，所述吸盘1221围绕空气轴承的空气喷射表面；固定啮合棒1225，所述固定啮合棒1225将所述吸盘1221连接和固定到外围结构上；多个吸气孔1222，所述多个吸气孔1222界定在所述吸盘1221的底部表面中；吸气管1223，所述吸气管1223设置在所述吸盘1221内并且与所述多个吸气孔1222连通；以及排气端1224，所述排气端1224设置在所述吸气管1223末端处以排放吸入的空气。
固定啮合棒1225将吸盘1221固定到第一轴传送台110和第二轴传送台120等结构上。例如，固定啮合棒1225以多个的形式提供，并且从吸盘1221突出且固定到传送台上。
吸盘1221围绕空气轴承的空气喷射表面，并且在所述吸盘1221的底部表面上具有多个吸气孔1222。吸气管1223设置在吸盘1221内并且与界定在吸盘1221的底部表面中的多个吸气孔1222连通。因此，从空气轴承喷射出的空气被引入界定在吸盘1221的底部表面中的多个吸气孔1222中，所述吸盘1221围绕空气轴承的外周围。引入吸入孔1222中的空气通过设置在末端处的排气端1224沿着吸盘中的吸气管1223排放出。在必要的时候，排气端1224连接到提供吸入力的压力控制泵上，以使通过吸入孔1222吸入空气的吸入力能够增加。
空气轴承121与围绕所述空气轴承的吸盘1221之间的距离可以为约等于或小于50mm。当吸盘1221和空气轴承121以大于50mm的距离间隔时，吸收空气轴承121的空气的效率可能会降低。
同样地，吸盘1221的底部表面可以涂覆有为氟树脂的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)。这是因为吸盘1221设置在空气轴承121的空气喷射表面周围，所述空气轴承121定位在第一轴传送台110和第二轴传送台120的下方，并且因此在第一轴传送台110和第二轴传送台120的滑动期间，吸盘1221可能被底部表面刮擦。因此，吸盘1221的底部表面涂覆有能够防止刮擦的聚四氟乙烯。
吸盘1221可以具有部分损坏的单个环的形状，其围绕空气轴承121的空气喷射表面，如图9所示；然而，根据另一实施例，吸盘1221以多个的形式提供并且以在吸盘1221沿着空气轴承121的空气喷射表面的周围彼此间隔开的状态下围绕空气轴承121的空气喷射表面配置，如图10所示。如图10中的此种配置可以在安装时提高方便性，因为当围绕空气轴承121的结构比较复杂时，多个吸盘1221可以彼此间隔地进行安装。
根据本发明的示例性实施例，基底传送设备吸收从空气轴承喷射出的空气，由此将被吹走的、围绕基底传送设备的现有微粒最少化。因此，高质量膜可以沉积在基底上。此外，根据示例性实施例，对吸盘的底部表面进行涂覆，因此可以防止基底传送设备的底部表面被刮擦。
尽管参考具体实施例描述了用于传送和加工基底的设备，但是它们不限于此。因此，所属领域的技术人员将容易理解，在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出各种修改和改变。
Claims (10)
1.一种基底传送设备，其包括：
一对导轨，该对导轨设置在第一轴方向上并且彼此间隔开；
第一轴传送台，所述第一轴传送台连接该对导轨，且所述第一轴传送台在第二轴方向上具有一长度，通过设置在所述第一轴传送台的底部表面上的空气轴承，所述第一轴传送台在所述第一轴方向上沿着所述导轨前后滑动；
第二轴传送台，所述第二轴传送台设置在所述第一轴传送台上方，通过设置在所述第二轴传送台的底部表面上的所述空气轴承，所述第二轴传送台在所述第二轴方向上沿着所述第一轴传送台前后滑动；
旋转轴引导件，所述旋转轴引导件插入到所述第二轴传送台的中心；
基底支撑件，所述基底支撑件设置在所述旋转轴引导件的上方；以及
围绕所述空气轴承的吸收器，用来吸收从所述空气轴承喷射出之后折回的空气；
所述吸收器包括：
吸盘，所述吸盘围绕所述空气轴承的空气喷射表面；
固定啮合棒，所述固定啮合棒将所述吸盘固定到外围结构上；
多个吸气孔，所述多个吸气孔界定在所述吸盘的底部表面中；
吸气管，其提供于所述吸盘中，所述吸气管与所述多个吸气孔连通；
排气端，所述排气端设置在所述吸气管的末端处以排放吸入的空气；
以及
压力控制阀，安装至所述排气端以提供吸力。
2.根据权利要求1所述的基底传送设备，其特征在于，所述第一轴传送台具有预定长度的线槽。
3.根据权利要求1或2所述的基底传送设备，其特征在于，所述第二轴传送台经设置以从上方凹入地围绕所述第一轴传送台。
4.根据权利要求3所述的基底传送设备，其特征在于，所述第二轴传送台包括：
基底支撑主体，所述基底支撑主体设置在所述第一轴传送台上方；以及第二轴传送台支撑主体，所述第二轴传送台支撑主体分别从所述基底支撑主体的两端向下突出，以在长度方向上围绕所述第一轴传送台的侧壁。
5.根据权利要求1所述的基底传送设备，其特征在于，所述空气轴承以多个的形式分别提供于所述第一轴传送台的底部表面和所述第二轴传送台支撑主体的底部表面上。
6.根据权利要求1所述的基底传送设备，其特征在于，所述吸盘具有围绕所述空气轴承的所述空气喷射表面的单个环的形状。
7.根据权利要求1所述的基底传送设备，其特征在于，所述吸盘以多个的形式提供并且所述多个吸盘在以沿着所述空气喷射表面的周围彼此间隔开的状态下围绕所述空气轴承的所述空气喷射表面配置。
8.根据权利要求1所述的基底传送设备，其特征在于，所述吸盘的底部表面涂覆有为氟树脂的聚四氟乙烯。
9.根据权利要求1所述的基底传送设备，其特征在于，所述吸盘与所述空气轴承之间的距离小于或等于50mm。
10.一种基底加工设备，其包括：
反应室，所述反应室具有内部空间；
基底传送设备，在反应室的内部空间中，所述基底传送设备在第一轴方向和第二轴方向上传送基底；以及
激光束生成单元，所述激光束生成单元将激光束辐照到设置在基底传送设备上的所述基底上，
其中所述基底传送设备包括：
一对导轨，该对导轨设置在第一轴方向上并且彼此间隔开；
第一轴传送台，所述第一轴传送台连接该对导轨，且所述第一轴传送台在第二轴方向上具有一长度，通过设置在所述第一轴传送台的底部表面上的空气轴承，所述第一轴传送台在所述第一轴方向上沿着所述导轨前后滑动；
第二轴传送台，所述第二轴传送台设置在所述第一轴传送台上方，通过设置在所述第二轴传送台的底部表面上的所述空气轴承，所述第二轴传送台在所述第二轴方向上沿着所述第一轴传送台前后滑动；
旋转轴引导件，所述旋转轴引导件插入到所述第二轴传送台的中心；
基底支撑件，所述基底支撑件设置在所述旋转轴引导件的上方；以及
围绕所述空气轴承的吸收器，用来吸收从所述空气轴承喷射出之后折回的空气；
所述吸收器包括：
吸盘，所述吸盘围绕所述空气轴承的空气喷射表面；
固定啮合棒，所述固定啮合棒将所述吸盘固定到外围结构上；
多个吸气孔，所述多个吸气孔界定在所述吸盘的底部表面中；
吸气管，其提供于所述吸盘中，所述吸气管与所述多个吸气孔连通；
排气端，所述排气端设置在所述吸气管的末端处以排放吸入的空气；以及
压力控制阀，安装至所述排气端以提供吸力。
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