CN105140153B - 加热器区块及利用所述加热器区块的基板热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加热器区块及利用所述加热器区块的基板热处理装置。所述加热器区块包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡。所述灯泡被排列成使平行于所述矩形基板的短边安置的所述灯泡的数目与平行于所述矩形基板的长边安置的所述灯泡的数目彼此相同。本发明提供的加热器区块能够在对矩形基板进行热处理时确保热均匀性。

Description

加热器区块及利用所述加热器区块的基板热处理装置
技术领域
本发明涉及一种加热器区块以及一种基板热处理装置,且更具体而言,涉及一种对基板执行热处理的加热器区块以及一种使用所述加热器区块的基板热处理装置。
背景技术
热处理是半导体工艺中的基本工艺。举例而言,欧姆接点合金化(ohmic contactalloying)、离子植入损伤退火(ion implantation damage annealing)、掺杂剂活化(dopant activation)及例如TiN、TiSi2、CoCi2等薄膜的形成是需要进行热处理的工艺。
熔炉及快速热加工(rapid thermal processing,RTP)装置是执行热处理的装置。快速热加工(RTP)装置并未受到高度关注,这是因为在均匀地保持基板的整体温度、使所更换的另一基板也保持相同的温度-时间特性、以及精确地测量并控制基板温度方面存在困难。然而,随着RTP装置的温度测量技术及温度控制技术的逐步发展,近来RTP装置已取代了熔炉。
RTP装置利用钨卤素灯(tungsten halogen lamp)的辐射光将热量传递至基板。因此,RTP装置包括加热器区块及多个钨卤素灯,所述多个钨卤素灯位于加热器区块的各侧面中面对所述基板的侧面处。
即使使用RTP装置对基板进行热处理,仍需要均匀地保持基板的整体温度。这是因为基板的温度不均匀会导致例如基板翘曲及错位(dislocation)以及薄膜滑动(slip)等严重问题。为解决基板温度不均匀的问题,需要一种用于精确地测量并控制基板温度的技术以及一种用于将均匀热量传递至基板的整个区域的技术。
用于将均匀热量传递至基板的整个区域的技术涉及对钨卤素灯的排列。因此,与钨卤素灯的排列相关的多种技术已为人们所知。
在如图1所示用于对小半导体基板(例如晶片)进行热处理的灯排列的情形中,灯泡在灯安装表面上被排列成圆形。这是为了通过将小灯泡排列成对应的圆形(因为半导体基板(晶片)具有圆形形状)来对半导体基板的全部区执行均匀热处理。在半导体的热处理装置中,集成的小灯泡被排列成对应于半导体基板(晶片)的形状,从而可通过二维补偿方法对晶片的边缘(边界)区执行热补偿(thermal compensation)。因此,可易于确保热均匀性。
相反地,用于对显示装置所使用的大玻璃基板进行热处理的灯排列则如图2所示利用大的线性灯(linear lamp)形成线性排列。这是为了通过将灯排列成对应的线性形状(因为玻璃基板具有矩形形状)来对玻璃基板的全部区执行均匀热处理。因此,在玻璃基板的热处理装置的灯排列的形状方面,虑及玻璃的尺寸来确定线性灯的长度及排列数目。
同时,此线性灯在单一方向上具有输入自由度(input degree of freedom)。因此,应通过一维补偿方法来对玻璃的边缘区进行热补偿。当通过一维补偿方法执行热补偿时,存在以下限制:玻璃的整个区域的热均匀性的增强有限。亦即,在线性灯的情形中,由于所述灯应在一个方向上排列,因此存在仅在一个方向上执行补偿的一维补偿限制。
此外,当玻璃基板的热处理装置的灯是利用小灯泡进行排列时,由于需要过多灯泡,因而存在玻璃基板的热处理装置的制造成本会增加的限制。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]韩国专利第1031226号
发明内容
本发明提供一种能够在对矩形基板进行热处理时确保热均匀性的加热器区块。本发明还对适用于二维补偿的灯进行排列以在对矩形基板进行热处理时确保热均匀性。
根据示例性实施例,一种加热器区块包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡,其中所述灯泡被排列成使平行于所述矩形基板的所述短边安置的所述灯泡的数目与平行于所述矩形基板的所述长边安置的所述灯泡的数目彼此相同。
当所述灯泡的短边:长边排列比率是平行于所述矩形基板的所述短边安置的所述灯泡之间的间隔对平行于所述矩形基板的所述长边安置的所述灯泡之间的间隔的比率时,所述灯泡的所述短边:长边排列比率可被确定成使在平行于所述矩形基板的所述短边的方向上安置的灯泡数目与在平行于所述矩形基板的长边的方向上安置的灯泡数目彼此相同。
当所述矩形基板的所述短边的长度与所述长边的长度的比率是所述矩形基板的短边:长边基板比率时,所述灯泡可被排列成线性形状,且可根据所述矩形基板的短边:长边基板比率确定所述灯泡的所述短边:长边排列比率。
所述灯泡的所述短边:长边排列比率可被确定为与所述矩形基板的所述短边:长边基板比率相同的值。
当欲被热处理的所述多个矩形基板的所述短边:长边基板比率互不相同时,所述灯泡的所述短边:长边排列比率可被确定为所述多个矩形基板的所述短边:长边基板比率的平均值。
所述灯泡的所述短边:长边排列比率可具有处于约1:1.14至约1:1.35范围内的任一排列比率。
根据另一示例性实施例,一种加热器区块包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡,其中所述多个灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,且平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡之间的中心点平行于所述短边延伸的延伸线上。
当平行于矩形基板的所述长边排列的两个灯泡的中心点之间的间隙为底边、且自所述两个灯泡之间的中心点至在平行于所述短边的方向上位置最邻近的灯泡的中心点的距离为高度时,所述灯泡可被排列成使底边:高度比率为1.5:1。
根据再一示例性实施例,一种加热器区块包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡,其中所述多个灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,且平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡之间的中心点平行于所述长边延伸的延伸线上。
当平行于所述矩形基板的所述短边排列的两个灯泡的中心点之间的间隙为底边、且自所述两个灯泡之间的中心点至在平行于所述长边的方向上位置最邻近的灯泡的中心点的距离为高度时,所述灯泡可被排列成使底边:高度比率为1:1.2。
根据又一示例性实施例,一种基板热处理装置包括:处理室,包括用于矩形基板的热处理空间,所述矩形基板包括具有不同长度的短边及长边;加热器区块,包括产生热能的多个灯泡,其中当所述灯泡的短边:长边排列比率是平行于所述矩形基板的所述短边安置的所述灯泡之间的间隔对平行于所述矩形基板的所述长边安置的所述灯泡之间的间隔的比率时,加热灯包括所述多个灯泡,且所述灯泡的所述短边:长边排列比率可被确定成使在平行于所述矩形基板的所述短边的方向上安置的灯泡数目与在平行于所述矩形基板的长边的方向上安置的灯泡数目彼此相同;基板支撑构件,用以支撑所述矩形基板;以及热处理控制部件,用以个别地控制所述灯泡,以使所述矩形基板得到均匀热处理。
根据再一示例性实施例,一种基板热处理装置包括:处理室,包括用于矩形基板的热处理空间,所述矩形基板包括具有不同长度的短边及长边;加热器区块,包括用以产生热能的多个灯泡,其中所述多个灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,且平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡之间的中心点平行于所述短边延伸的延伸线上;基板支撑构件,用以支撑所述矩形基板;以及热处理控制部件,用以个别地控制所述灯泡,以使所述矩形基板得到均匀热处理。
根据又一示例性实施例,一种基板热处理装置包括:处理室,包括用于矩形基板的热处理空间,所述矩形基板包括具有不同长度的短边及长边;加热器区块,包括用以产生热能的多个灯泡,其中所述多个灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,且平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡之间的中心点平行于所述长边延伸的延伸线上;基板支撑构件,用以支撑所述矩形基板;以及热处理控制部件,用以个别地控制所述灯泡,以使所述矩形基板得到均匀热处理。
可将位于所述加热器区块的边缘部分处的所述灯泡控制成比其他灯泡产生更多的热能。
附图说明
结合附图阅读以下说明,可更详细地理解示例性实施例,附图中:
图1是当灯泡安装于晶片热处理装置的灯安装表面上时,灯安装表面的视图。
图2是当线性灯安装于玻璃基板热处理装置的灯安装表面上时,灯安装表面的视图。
图3是应用根据示例性实施例的加热器区块的基板热处理装置的剖视图。
图4是说明当灯泡以预定间隔安装于加热器区块的灯安装表面上时,用于对矩形玻璃基板进行热处理的灯泡的视图。
图5是说明当灯泡以虑及基板比率的线性形状安装于根据示例性实施例的加热器区块的灯安装表面上时,用于对矩形玻璃基板进行热处理的灯泡的视图。
图6是说明当灯泡以第一实例的三角形状安装于根据示例性实施例的加热器区块的灯安装表面上时,用于对矩形玻璃基板进行热处理的灯泡的视图。
图7是说明当灯泡以第二实例的三角形状安装于根据示例性实施例的加热器区块的灯安装表面上时,用于对矩形玻璃基板进行热处理的灯泡的视图。
图8是说明当线性灯通过通常方法安置于加热器区块中时,被传递至玻璃基板的热量分布的实验结果。
图9是说明当灯泡安置于根据实例性实施例的加热器区块中时,被传递至玻璃基板的热量分布的实验结果。
具体实施方式
以下,将参照附图更详细地阐述实施例。然而,本发明可具有不同形式而不应被解释为受限于本文所述的实施例。更确切而言,提供这些实施例是为了使本揭示内容透彻及完整,并将向所属领域的技术人员充分传达本发明的范围。在附图中,通篇中相同参考编号指示相同元件。
以下,玻璃基板意指应用于LCD、OLED及太阳电池等的大基板。此处,所述大基板并非意指半导体晶片,而是意指用于显示器行业及光伏行业(photovoltaic industry)中的具有大面积的玻璃基板。举例而言,用于显示器的玻璃基板具有处于第一代的270mm×360mm至最近第八代的2200mm×2500mm大尺寸的范围的尺寸,且具有矩形结构,所述矩形结构具有为不同长度的短边与长边。
图3是应用根据示例性实施例的加热器区块的基板热处理装置的剖视图。
处理室200界定作为玻璃基板10的热处理空间的内部空间,且玻璃基板10放置于热处理空间内。玻璃基板10具有四角形(矩形)形状,所述四角形(矩形)形状具有不同长度的短边与长边。此处,所述短边可对应于玻璃基板10的宽度,且在此种情形中,所述长边可对应于玻璃基板10的长度。处理室200被形成为闭合中空矩形柱体形状,但本发明并非仅限于此,而是可为各种柱体形状。亦即,可为圆柱体及多角形柱体的形状。此外,在处理室200的一个侧面与另一侧面中的每一者处,提供用于放入/取出基板的入口(未示出)。此处,任一入口连接至传递模块(未示出)。
处理室200在其内侧处包括用于支撑玻璃基板10的基板支撑构件400。基板支撑构件400可在其内部包括在垂直方向上移动的多个升降销(lift pin)410,并且可连接至用于提供升降力的机构,例如气缸(未示出)。玻璃基板10可由升降销410支撑。当然,用于将玻璃基板10支撑至基板支撑构件400的机构并非仅限于升降销410。可不同地利用能够将玻璃基板10支撑至基板支撑构件400的各种机构,例如利用静电力的机构(静电卡盘)或利用真空吸持力的机构(未示出)。
可在加热器区块100与处理室200之间设置石英窗口300。石英窗口300是由将热量传送至位于石英窗口300下方的玻璃基板10的材料形成。石英窗口300在加热器区块100与处理室200之间保持处理室200的密封。石英窗口300通过利用密封构件301来密封加热器区块100与处理室200之间的间隙以维持加热器区块100的真空,并且保护处理室200不受外部环境(压力、气体及污染物)影响。此外,石英窗口300保护加热器区块100中的所述多个灯泡110,并防止由灯泡110产生的热量而引起的副产物落至位于处理室200内热处理空间中的玻璃基板10上。
热处理控制部件(未示出)个别地控制加热器区块100中的所述多个灯泡110,以使玻璃基板10得到均匀热处理。举例而言,具有矩形形状的玻璃基板10应得到均匀热处理。为此,来自与玻璃基板10的边缘部分面对的灯泡110的辐射热能应大于来自与玻璃基板10的中心部分面对的灯泡110的辐射热能。因此,热处理控制部件可以使来自面对玻璃基板10的每一灯泡110的辐射热能彼此不同或彼此相同的方式个别地控制灯泡110,从而使玻璃基板10的整个区域受到均匀的热能辐照。
热处理控制部件个别地控制各灯泡,以使位于加热器区块100的边缘部分处的灯泡比位于加热器区块100的中心部分处的灯泡110产生更多的热能。这是因为只有将更多热能传递至更远的边缘部分,才可对整个玻璃基板进行均匀热传递。此外,当灯泡被排列成线性形状时,热处理控制部件个别地控制所述灯泡,以使最邻近加热器区块100的隅角的灯泡比位于加热器区块100的边缘部分的其他灯泡110产生更少的热能。这是因为由于位于第一侧的端部处的灯泡及位于第二侧的端部处的灯泡聚集在加热器区块100的隅角处,因而在加热器区块100的隅角处产生的热能大于其他边缘部分的热能。
加热器区块100包括产生热能的加热灯。多个灯泡110可作为加热灯被排列成线性形状或三角形状。灯泡110是由玻璃或石英形成的灯泡,且多个灯泡110排列于加热器区块100的灯安装表面101上,以使所述多个灯泡110与玻璃基板10面对彼此。所述多个灯泡110通过使光朝玻璃基板10辐照而传递热能。
为对具有不同长度的短边与长边的玻璃基板10执行均匀热传递,所述多个灯泡110应均匀地排列于加热器区块100的灯安装表面101上,且应满足使所述多个灯泡110的数目最小化的条件以降低制造成本。亦即,应对玻璃基板10的每一单位面积辐照相同的辐照量,且应使灯泡的数目最小化。为此,安置于加热器区块100的灯安装表面101上的所述多个灯泡110被排列成线性形状或三角形状。
以下,首先将阐述线性形状的排列,接着将阐述三角形状的排列。
首先,阐述所述多个灯泡安置于灯安装表面101上以排列成线性形状的实例。由于玻璃基板10具有矩形形状,因此短边与长边具有不同的长度。因此,当灯泡110安置成沿灯安装表面的短边及长边的线性排列具有相同的间隔时,沿所述短边安置的灯泡110的数目变得不同于沿所述长边安置的灯泡110的数目。举例而言,如图4所示,当矩形玻璃基板10被定位成面对加热器区块100的方形灯安装表面101时,且当灯泡沿灯安装表面的短边A(宽度)与长边B(长度)的方向以相同间隔安置时,沿玻璃基板10的短边A1(宽度)与长边B1(高度)的方向放置于面对位置处的灯泡110数目变得不同。举例而言,参见图4,可以理解,在玻璃基板10的短边A1方向上面对玻璃基板10的位置处排列(第一排列)的灯泡110的数目是三,而在玻璃基板10的长边B1方向上面对玻璃基板10的位置处排列(第二排列)的灯泡110的数目是四。如此一来,由于玻璃基板的长边长于玻璃基板的短边,因此被安置成面对玻璃基板的灯泡110的数目根据短边或长边的方向而变得不同。
如上所述,当在平行于玻璃基板的短边A1的方向上面对玻璃基板排列(第一排列)的灯泡110的数目与在平行于玻璃基板的长边B1方向上面对玻璃基板排列(第二排列)的灯泡110的数目彼此不同时,由于需要太大数目的灯泡110,因此制造加热器区块100的成本效率低。此外,即使安置大量灯泡,在热能均匀性方面也是低效率的。
因此,在示例性实施例中,当产生热能的所述多个灯泡110在加热器区块的灯安装表面101上被排列成线性形状时,灯泡110被排列成使在平行于玻璃基板的短边A1的方向上面对玻璃基板排列(第一排列)的灯泡110的数目与在平行于玻璃基板的长边B1方向的方向上面对玻璃基板排列(第二排列)的灯泡110的数目彼此相等。如此一来,当所述多个灯泡110被安置成面对具有不同长度的短边与长边的玻璃基板110时,在平行于玻璃基板的短边A1的方向上面对玻璃基板排列(第一排列)的灯泡110的数目与在平行于玻璃基板的长边B1方向的方向上面对玻璃基板排列(第二排列)的灯泡110的数目是相同的,且因此可使所使用的灯泡110最少。尽管上述排列具有比图4所示灯泡110的排列(例如,其中灯泡110在短边与长边上以相同间隔进行安置的灯泡110的排列)低的均匀热量传递效率,然而玻璃基板的热处理效率不会降低,这是因为热能可分别沿玻璃基板的短边与长边均匀地传递。
在示例性实施例中,为使在平行于玻璃基板的短边A1的方向上面对玻璃基板排列(第一排列)的灯泡110的数目与在平行于玻璃基板的长边B1方向的方向上面对玻璃基板排列(第二排列)的灯泡110的数目可为相同的,所述灯泡的短边:长边排列比率被确定成使在平行于玻璃基板的短边的方向上安置的灯泡数目与在平行于玻璃基板的长边B1的方向上安置的灯泡110的数目相同。此处,灯泡的短边:长边排列比率意指如图5所示平行于玻璃基板10的短边A1安置的灯泡之间的间隔a’对平行于玻璃基板10的长边B1安置的灯泡之间的间隔b’的比率。为参考起见,灯泡的排列比率意指灯泡被安置的间隔,且具体而言,意指每一灯泡110的中心点之间的间隔。
同时,当玻璃基板10的短边A1的长度与长边B1的长度的比率是玻璃基板10的短边:长边基板比率时,可根据玻璃基板10的短边:长边基板比率确定灯泡110的短边:长边排列比率。亦即,可根据作为玻璃基板10的短边:长边比率的短边:长边基板比率来确定作为当灯泡110安装于灯安装表面101上时的排列比率的灯泡110的短边:长边排列比率。
举例而言,灯泡110的短边:长边排列比率可被实现为具有与玻璃基板10的短边:长边基板比率相同的短边:长边排列比率。如图5所示,当玻璃基板10的短边A1:长边B1基板比率为1:1.2时,灯泡的短边:长边排列比率——其为平行于玻璃基板10的短边A1安置的灯泡之间的间隔a’对平行于玻璃基板10的长边B1安置的灯泡之间的间隔b’的比率——也被实现为1:1.2。
同时,当通过对应于玻璃基板10的短边:长边基板比率排列灯泡110来制造加热器区块100时,可使热处理装置的通用性变弱。为解决此问题,另一选择是可利用玻璃基板10的基板比率的平均值。亦即,可将其中在平行于玻璃基板10的短边A1的方向上排列(第一排列)的灯泡110的数目与在平行于玻璃基板的长边B1方向的方向上排列(第二排列)的灯泡110的数目为相同的方法实现成使灯泡110的短边:长边排列比率为短边:长边基板比率不同的多个玻璃基板10的短边:长边基板比率的平均值。
玻璃基板10意指显示器行业及光伏行业中所使用的具有大面积的玻璃基板。如下表1所示,玻璃基板10具有处于自第一代的270mm×360mm至最近第八代的2200mm×2500mm大尺寸的范围的各种尺寸。
[表1]
因此,第一代至第八代的这些玻璃基板10的基板比率的平均值可被确定为灯泡110的短边:长边排列比率。允许灯泡110的短边:长边排列比率具有处于约1:1.14至约1:1.35范围内的任一排列比率。优选地,由于第一代至第八代的玻璃基板10的宽度:长度基板比率的平均值为1:1.2,因此当短边是宽度且长边是长度时,灯泡110的短边:长边排列比率可被实现为具有1:1.2的排列比率。
以上,阐述了其中灯泡110被排列成线性形状的实施例。然而,即使灯泡110在灯安装表面101上不被安置成线性形状,例如灯泡110被排列成三角形状,均匀热能也可传递至玻璃基板且灯泡110的数目也可被实现为最小化。以下,将阐述其中灯泡110被排列成三角形状的实施例。
由于玻璃基板10具有矩形形状,因此玻璃基板10的短边与长边具有不同长度。因此,为将灯泡110均匀地安置于玻璃基板10上并安置最小数目的灯泡110,灯泡110被排列成三角形状。举例而言,所述多个灯泡110如图6所示平行于玻璃基板10的短边A1及长边B1安置。平行于玻璃基板的短边A1的灯泡被排列成位于自平行于玻璃基板的长边B1的灯泡之间的中心点平行于短边A1的延伸线上。
当平行于玻璃基板的长边B1排列的两个灯泡61及62的中心点之间的距离为底边α1、且自所述两个灯泡61及62之间的中心点至在平行于短边A1的方向上位置最邻近的灯泡63的中心点的距离为高度β1时,所述灯泡被排列成使底边:高度比率为1.5:1。这是因为当平行于玻璃基板10的长边B1的三角形的底边α1对高度β1的比率小于或大于1.5时,由于难以传递均匀热能而难以使热效率最佳化。
同时,作为另一实施例,如图7所示,所述多个灯泡同样地分别平行于玻璃基板10的短边A1及长边B1安置。平行于玻璃基板的长边B1的灯泡被排列成位于自平行于玻璃基板的短边A1的灯泡之间的中心点在长边B1的方向上延伸的平行线上。亦即,当平行于玻璃基板的短边A1排列的两个灯泡71及72的中心点之间的距离为底边α2、且自所述两个灯泡71及72之间的中心点至在平行于长边B1的方向上位置最邻近的灯泡73的中心点的距离为高度β2时,所述灯泡被排列成使底边:高度比率为1:1.2。这是因为当平行于玻璃基板10的长边B1的三角形的高度β2对底边α2的比率小于或大于1.2时,由于难以传递均匀热能而难以使热效率最佳化。
为参考起见,自利用二维热处理方程式对玻璃基板进行模拟的结果可见,此三角形排列比率具有最佳热效率,且可获得具有最小数目的灯泡的排列比率。正如所已知的,一旦已知以下方程式1中玻璃基板的测量温度T,便可计算出分布于热处理玻璃基板上的热分布能量S。
[方程式1]
其中,T为所测量绝对温度,P为灯驱动功率,且j为灯的数目。此外,s为灯距离变量,a为热分布模型系数,且b为初始热能量。
[方程式2]
其中,S为热分布能量,A为热分布形状,P为灯驱动功率,m为灯泡在短边方向上的热分布位置,且n为灯泡在长边方向上的热分布位置。
热分布能量可如以上方程式2所示根据所述多个灯泡110的分布位置而改变。自通过调整此分布位置而得到的模拟及实验的结果,可获得具有最小数目的灯泡110的三角排列比率。
同时,在图8中,说明当通常的线性灯安置于灯安装表面101上时传递至玻璃基板10的热分布,且在图9中,说明当根据示例性实施例的灯泡110安置于灯安装表面101上时传递至玻璃基板10的热分布。在图8及图9中,x轴及y轴分别标示玻璃基板的宽度边及长度边的位置,且高度标示玻璃基板的热分布。如图8所示,由于个别控制会因线性灯的线性排列而受到限制,因此可能不会获得具有均匀热分布的表面。然而,如图9所示,当灯泡110被排列成三角形状且进行个别控制时,可以理解,可获得具有均匀热分布的表面。可通过个别地控制排列成三角形状的灯泡110而使均匀热分布的区域变宽。
以上,阐述了其中利用具有长度互不相同的短边与长边的矩形玻璃基板的示例性实施例。然而,基板的类型并非仅限于此,而是可显而易见的是,本发明可应用于其他各种矩形基板,只要所述矩形基板为具有长度互不相同的短边与长边的矩形基板即可。
根据示例性实施例,可通过在对矩形基板执行热处理的加热器区块中对所述多个灯泡进行排列,而容易地执行对每一灯泡的个别控制。此外,根据示例性实施例,虑及矩形基板的宽度与长度的比率来排列所述灯泡,从而可在矩形基板的热处理期间保持热均匀性,且可使排列于加热器区块中的灯泡数目最小化。因此,可降低利用灯泡的基板热处理装置的制造成本。
尽管已参照具体实施例阐述了本发明,然而本发明并非仅限于此而是仅由以上权利要求书限定。因此,所属领域的技术人员应容易地理解,在不背离由随附权利要求书界定的本发明精神及范围的条件下,可对本发明作出各种润饰及改变。

Claims (12)

1.一种加热器区块,其特征在于,包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡,其中所述灯泡被排列成使平行于所述矩形基板的所述短边安置的所述灯泡的数目与平行于所述矩形基板的所述长边安置的所述灯泡的数目彼此相同,
当所述灯泡的短边:长边排列比率是平行于所述矩形基板的所述短边安置的所述灯泡之间的间隔对平行于所述矩形基板的所述长边安置的所述灯泡之间的间隔的比率时,所述灯泡的所述短边:长边排列比率被确定成使在平行于所述矩形基板的所述短边的方向上安置的所述灯泡的数目与在平行于所述矩形基板的所述长边的方向上安置的所述灯泡的数目彼此相同。
2.根据权利要求1所述的加热器区块,其特征在于,
当所述矩形基板的所述短边的长度与所述长边的长度的比率是所述矩形基板的短边:长边基板比率时,所述灯泡被排列成线性形状,且根据所述矩形基板的所述短边:长边基板比率确定所述灯泡的所述短边:长边排列比率。
3.根据权利要求2所述的加热器区块,其特征在于,
所述灯泡的所述短边:长边排列比率的值被确定为与所述矩形基板的所述短边:长边基板比率的值相同。
4.根据权利要求2所述的加热器区块,其特征在于,
当欲被热处理的多个所述矩形基板的所述短边:长边基板比率互不相同时,所述灯泡的所述短边:长边排列比率被确定为多个所述矩形基板的所述短边:长边基板比率的平均值。
5.根据权利要求4所述的加热器区块,其特征在于,
所述灯泡的所述短边:长边排列比率具有处于1:1.14至1:1.35范围内的任一排列比率。
6.一种加热器区块,其特征在于,包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡,其中多个所述灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,且平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡之间的中心点平行于所述短边的延伸线上,
当平行于所述矩形基板的所述长边排列的两个所述灯泡的中心点之间的间隙为底边、且自两个所述灯泡之间的中心点至在平行于所述短边的方向上位置最邻近的所述灯泡的中心点的距离为高度时,所述灯泡被排列成使底边:高度比率为1.5:1。
7.一种加热器区块,其特征在于,包括加热灯,所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板,所述加热灯包括多个灯泡,其中多个所述灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,且平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡之间的中心点平行于所述长边的延伸线上,
当平行于所述矩形基板的所述短边排列的两个所述灯泡的中心点之间的间隙为底边、且自两个所述灯泡之间的中心点至在平行于所述长边的方向上位置最邻近的所述灯泡的中心点的距离为高度时,所述灯泡被排列成使底边:高度比率为1:1.2。
8.一种基板热处理装置,其特征在于,包括:
处理室,包括用于矩形基板的热处理空间,所述矩形基板包括具有不同长度的短边及长边;
加热器区块,包括产生热能的多个灯泡,其中当所述灯泡的短边:长边排列比率是平行于所述矩形基板的所述短边安置的所述灯泡之间的间隔对平行于所述矩形基板的所述长边安置的所述灯泡之间的间隔的比率时,所述灯泡的所述短边:长边排列比率被确定成使在平行于所述矩形基板的所述短边的方向上安置的所述灯泡的数目与在平行于所述矩形基板的所述长边的方向上安置的所述灯泡的数目彼此相同;
基板支撑构件,用以支撑所述矩形基板;以及
热处理控制部件,用以个别地控制所述灯泡,以使所述矩形基板得到均匀热处理。
9.根据权利要求8所述的基板热处理装置,其特征在于,
当所述矩形基板的所述短边的长度与所述长边的长度的比率是所述矩形基板的短边:长边基板比率时,所述灯泡被排列成线性形状,且根据所述矩形基板的所述短边:长边基板比率确定所述灯泡的所述短边:长边排列比率。
10.一种基板热处理装置,其特征在于,包括:
处理室,包括用于矩形基板的热处理空间,所述矩形基板包括具有不同长度的短边及长边;
加热器区块,包括产生热能的多个灯泡,多个所述灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,使得平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡之间的中心点平行于所述短边的延伸线上;
基板支撑构件,用以支撑所述矩形基板;以及
热处理控制部件,用以个别地控制所述灯泡,以使所述矩形基板得到均匀热处理,
当平行于所述矩形基板的所述长边排列的两个所述灯泡的中心点之间的间隙为底边、且自两个所述灯泡之间的中心点至在平行于所述短边的方向上位置最邻近的所述灯泡的中心点的距离为高度时,所述灯泡被排列成使底边:高度比率为1.5:1。
11.一种基板热处理装置,其特征在于,包括:
处理室,包括用于矩形基板的热处理空间,所述矩形基板包括具有不同长度的短边及长边;
加热器区块,包括产生热能的多个灯泡,多个所述灯泡分别平行于所述矩形基板的所述短边及所述长边安置,使得平行于所述矩形基板的所述长边的所述灯泡被排列成位于自平行于所述矩形基板的所述短边的所述灯泡之间的中心点平行于所述长边的延伸线上;
基板支撑构件,用以支撑所述矩形基板;以及
热处理控制部件,用以个别地控制所述灯泡,以使所述矩形基板得到均匀热处理,
当平行于所述矩形基板的所述长边排列的两个所述灯泡的中心点之间的间隙为底边、且自两个所述灯泡之间的中心点至在平行于所述短边的方向上位置最邻近的所述灯泡的中心点的距离为高度时,所述灯泡被排列成使底边:高度比率为1:1.2。
12.根据权利要求8、10、11中的任一项所述的基板热处理装置,其特征在于,所述热处理控制部件控制所述灯泡以使位于所述加热器区块的边缘部分处的所述灯泡比其他所述灯泡产生更多的热能。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106353909A (zh) * 2016-11-28 2017-01-25 深圳市华星光电技术有限公司 加热板和烘烤装置
KR102161165B1 (ko) 2018-05-18 2020-09-29 에이피시스템 주식회사 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법
KR102412341B1 (ko) * 2019-06-25 2022-06-23 피코순 오와이 기판 후면 보호
CN117581152A (zh) * 2022-04-29 2024-02-20 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板和显示面板

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2940047B2 (ja) * 1989-02-14 1999-08-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 熱処理装置および熱処理方法
JPH10223549A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Citizen Watch Co Ltd ランプアニール装置
JP2000068222A (ja) 1998-08-21 2000-03-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板熱処理装置
JP4146558B2 (ja) 1998-12-07 2008-09-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板熱処理方法および基板熱処理装置
JP3996717B2 (ja) 1998-12-22 2007-10-24 大日本スクリーン製造株式会社 基板熱処理装置
WO2001041507A1 (fr) * 1999-11-30 2001-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ampoule de lumiere infrarouge, dispositif chauffant, procede de production d'ampoules de lumiere infrarouge
JP3659863B2 (ja) * 2000-04-06 2005-06-15 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
FR2815395B1 (fr) * 2000-10-13 2004-06-18 Joint Industrial Processors For Electronics Dispositif de chauffage rapide et uniforme d'un substrat par rayonnement infrarouge
JP2002289547A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
JP4429609B2 (ja) 2002-06-25 2010-03-10 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
US6818864B2 (en) * 2002-08-09 2004-11-16 Asm America, Inc. LED heat lamp arrays for CVD heating
JP2005072045A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
KR20050040591A (ko) * 2003-10-29 2005-05-03 동부아남반도체 주식회사 반도체 급속열처리 장치 및 급속열처리 방법
JP4024764B2 (ja) * 2004-01-20 2007-12-19 松下電器産業株式会社 光照射熱処理方法および光照射熱処理装置
JP4757217B2 (ja) * 2007-03-09 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
CN103515177A (zh) * 2012-06-20 2014-01-15 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室、基片加工设备及其温度控制方法
CN102913786A (zh) * 2012-09-24 2013-02-06 苏州晶品光电科技有限公司 一种近全方位发光的led片式光源
JP2015088749A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 エーピー システムズ インコーポレイテッド 基板処理装置

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