CN107799395A - 退火装置及退火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种退火装置及其退火方法。所述退火装置包括退火腔体及与所述退火腔体相连通的抽气辅助器。所述退火腔体包括存放腔体、与所述存放腔体连通的输送腔体及开盖。所述输送腔体上设有输送口。所述开盖盖合所述输送口，以使所述退火腔体封闭。所述存放腔体用以对所述基板进行退火。所述输送腔体用以为所述基板进出所述存放腔体提供通道。所述输送腔体靠近所述输送口处设有通孔。所述通孔连通所述抽气辅助器。所述抽气辅助器用于在打开所述开盖后，对所述退火腔体抽气，以减少外界空气进入所述退火腔体中。

Description

退火装置及退火方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种退火装置及退火方法。
背景技术
由于低温多晶硅(LTPS)的液晶显示器具有分辨率、亮度、尺寸及抗电磁干扰等各方面的优势，液晶显示器厂商的研发重心转向这一领域。在考虑薄薄膜质量与产量要求的情况下，在低温多晶硅工艺中常利用激光退火技术将沉积有非晶硅薄膜的基板处理成为多晶硅结构，例如准分子激光退火技术(Excimer Laser Annealing，ELA)，此技术是以激光作为热源，并将能量均匀分布的激光束投射于沉积有非晶硅薄膜的基板上，以使非晶硅结晶成为多晶硅结构。
在低温多晶硅(LTPS)的液晶显示器生产制程中，沉积有非晶硅薄膜的基板被送进准分子激光退火设备时，需要打开准分子激光退火设备，在此过程中，会有氧气进入准分子激光退火设备中，致使准分子激光退火设备内氧气浓度偏高，导致多晶硅结构生长不均匀，从而影响LTPS的工艺制程及液晶显示器的品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种退火装置及退火方法，以提高液晶显示器的品质。
本发明提供了一种退火装置，用于对基板进行退火，所述退火装置包括退火腔体及与所述退火腔体相连通的抽气辅助器，所述退火腔体包括存放腔体、与所述存放腔体连通的输送腔体及开盖，所述输送腔体上设有输送口，所述开盖盖合所述输送口，以使所述退火腔体封闭；所述存放腔体用以对所述基板进行退火，所述输送腔体用以为所述基板进出所述存放腔体提供通道，所述输送腔体设有通孔，所述通孔连通所述抽气辅助器，所述抽气辅助器用于在打开所述开盖后，对所述退火腔体抽气，以减少外界空气进入所述退火腔体中。
其中，所述输送口与所述存放腔体相对设置，所述输送腔体一端固定连接所述存放腔体，另一端形成所述输送口的边缘。
其中，所述输送腔体包括相对设置的内壁和外壁，所述通孔贯穿于所述内壁和所述外壁，且分别在所述内壁和所述外壁上形成第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口相错开。
其中，所述第一开口位于靠近所述输送口的一侧，以抽取从所述输送口进入的空气。
其中，所述退火装置还包括与所述退火腔体相连通的惰性气体注入设备，用以为所述存放腔体提供惰性气体。
其中，所述第一开口位于靠近所述存放腔体的一侧，以抽取所述存放腔体内的惰性气体。
其中，所述惰性气体注入设备包括吹气辅助器，所述吹气辅助器用于将所述惰性气体吹向所述输送口。
其中，所述通孔的数量为多个，所述多个通孔设于所述输送口的周侧。
其中，所述退火装置还包括设于所述存放腔体内的激光源，所述激光源用于对所述基板进行退火。
本发明还提供了一种退火方法，包括以下的步骤：
提供基板及退火装置，所述退火装置包括退火腔体及与所述退火腔体相连通的抽气辅助器，所述退火腔体包括存放腔体、与所述存放腔体连通的输送腔体及开盖，所述输送腔体上设有输送口，所述开盖盖合所述输送口，所述输送腔体设有通孔，所述通孔连通所述抽气辅助器；
打开所述开盖，同时控制所述抽气辅助器对所述退火腔体抽气；
将所述基板从所述输送口送至所述退火腔体内；
关闭所述开盖，同时停止所述抽气辅助器对所述退火腔体抽气。
本发明提供的一种退火装置及退火方法，退火装置包括相连通的输送腔体及存放腔体，输送腔体设有输送口，待退火的基板从输送口进入输送腔体，并被送至存放腔体中以进行退火，通过在输送腔体靠近输送口处开设通孔，并将通孔连通抽气辅助器，在将基板从输送口放入或取出，需要打开开盖时，抽气辅助器会抽走部分从外部环境中进入输送腔体内的氧气，以减少打开开盖时进入输送腔体及存放腔体中的氧气，从而降低氧气浓度对基板退火效果造成的不良影响，进而提高液晶显示器的显示品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种退火装置的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的另一种退火装置的结构示意图。
图3是本发明第一实施例提供的一种退火装置的结构示意图。
图4是本发明第二实施例提供的一种退火装置的结构示意图。
图5是本发明第三实施例提供的一种退火装置的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的再一种退火装置的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的退火装置的通孔一种局部结构示意图。
图8是本发明实施例提供的退火装置的通孔另一种局部结构示意图。
图9是本发明实施例提供的一种退火方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种退火装置100。所述退火装置100用于对基板300进行退火，基板300上带有待退火材料。本实施例中，所述待退火材料是非晶硅薄膜。所述基板300应用于液晶显示器。
请参阅图1，所述退火装置100包括退火腔体110及与所述退火腔体110相连通的抽气辅助器120。所述退火腔体110包括存放腔体112、与所述存放腔体112连通的输送腔体111及开盖113。所述输送腔体111上设有输送口1121。所述开盖113盖合所述输送口1121，以使所述退火腔体110封闭。所述存放腔体112用以收容基板300并对所述基板300进行退火。所述输送腔体111用以为所述基板300进出所述存放腔体112提供通道。本实施例中，所述输送腔体111的尺寸小于存放腔体112的尺寸。所述输送腔体111靠近输送口1121处设有通孔1122。所述通孔1122通过导气管121连通所述抽气辅助器120。所述抽气辅助器120用于在打开所述开盖113后，对所述退火腔体110抽气，以减少外界空气进入所述退火腔体110中。
请参阅图1，所述输送口1121与所述存放腔体112相对。所述输送腔体111设于所述输送口1121与所述存放腔体112之间。所述输送腔体111一端固定连接且连通于所述存放腔体112，所述输送腔体111的另一端形成所述输送口1121的边缘。
一种实施方式中，请参阅图2，所述退火装置100还包括设于所述存放腔体112内的承载台150及激光源160。所述承载台150用于承载所述基板300。所述激光源160固定在所述基板300上方，与所述基板130上的非晶硅薄膜相对，所述激光源160用于对所述基板300进行退火。所述激光源160为准分子激光器。所述激光源160产生的准分子激光束照射所述基板300表面的非晶硅薄膜，所述非晶硅薄膜吸收准分子激光束的能量后，结晶形成多晶硅薄膜，以完成退火制程。
在退火制程中，退火腔体110内的氧气溶度过高，会导致多晶硅结构生长不均匀，还会引入杂质，从而影响LTPS的退火效果及液晶显示器的品质。
通过在输送腔体111靠近输送口1121处开设通孔1122，并将通孔1122连通抽气辅助器120，在将基板300从输送口1121放入或取出，需要打开开盖113时，抽气辅助器120会抽走部分从外部环境中进入输送腔体111内的氧气，以减少打开开盖113时进入输送腔体111及存放腔体112中的氧气，从而降低氧气浓度对基板300退火效果造成的不良影响，进而提高液晶显示器的显示品质。
请参阅图3，所述输送腔体111包括相对设置的内壁1123和外壁1124。所述通孔1122贯穿于所述内壁1123和所述外壁1124，且分别在所述内壁1123和所述外壁1124上形成第一开口1125和第二开口1126。所述第一开口1125和所述第二开口1126可以相正对设置。
优选地，所述第一开口1125和所述第二开口1126相错开。
第一种实施方式中，请参阅图3，所述第一开口1125位于靠近所述输送口1121的一侧。相对于所述第一开口1125，所述第二开口1126位于远离所述输送口1121的一侧。所述通孔1125与所述抽气辅助器120相连通后，所述第一开口1125为进入通孔1122的进气口，所述第二开口1126为所述通孔1122的出气口，所述通孔1122朝向所述输送口1121倾斜。当开盖113打开时，外界空气a会随着开盖113的打开，通过输送口1121进入输送腔体111及存放腔体112中。而通孔1122朝向所述输送口1121倾斜，使得抽气辅助器120朝向外界抽气，以抽取从所述输送口1121进入的空气a，减少进入所述存放腔体112内的氧气浓度。具体地，抽气辅助器120可以是干泵、分子泵、油泵、低温泵或者不同泵的组合。
具体地，所述第二开口1126上设置有抽气阀门，用于控制第二开口1126的打开与关闭，从而控制抽气过程的开始与结束，以及可以通过调节抽气阀门来调节抽气吸力的大小；该抽气阀门的开与关可以通过控制装置进行控制。在本实施例中，控制装置为可编程逻辑控制器(PLC)，其可直接安装于或集成于退火装置100上，并通过控制面板进行具体操作。
第二种实施方式中，请参阅图2及图4，所述退火装置100还包括惰性气体注入设备140，用以为所述存放腔体112提供惰性气体，从而为非晶硅结晶成为多晶硅提供气氛环境。所述惰性气体注入设备140包括惰性气源141及吹气辅助器142。所述惰性气源141包括惰性气体，如氮气/氩气等。所述吹气辅助器142与所述存放腔体112导通，用于将所述惰性气体吹向所述输送口1121。所述第一开口1125位于靠近所述存放腔体112的一侧。相对于所述第一开口1125而言，所述第二开口1126设于靠近所述输送口1121的一侧。当抽气辅助器120连通所述通孔1122，并开始抽气时，所述第一开口1125为进入通孔1122的进气口，所述第二开口1126为所述通孔1122的出气口，所述通孔1122朝向所述存放腔体112倾斜。抽气辅助器120连通所述通孔1122后，用以将所述存放腔体112内的惰性气体吸向所述输送口1121。所述吹气辅助器142与抽气辅助器120相配合，可以在存放腔体112内形成流向所述输送口1121的惰性气流。当开盖113打开时，外界空气会随着开盖113的打开，通过输送口1121进入输送腔体111及存放腔体112中。而通孔1122朝向所述存放腔体112倾斜，使得抽气辅助器120抽取所述存放腔体112内的惰性气体，以使存放腔体112内的惰性气体被大量抽出，形成朝向所述输送口1121流动的惰性气流，从而阻挡从所述输送口1121附近的空气进入存放腔体112，减少进入所述存放腔体112内的氧气浓度。
第三种实施方式中，请参阅图5，本实施方式中的通孔1122包括相邻设置的第一通孔1122a和第二通孔1122b。其中，第一通孔1122a靠近所述输送口1121，第一通孔1122a的进气口朝向所述输送口1121，第二通孔1122b的进气口朝向所述存放腔体112。第一抽气辅助器120a和第二抽气辅助器120b分别连通于第一通孔1122a和第二通孔1122b。打开开盖113，第一抽气辅助器120a通过第一通孔1122a吸走从外界进入的空气，第二抽气辅助器120b通过第二通孔1122b抽取存放腔体112内的惰性气体。所述惰性气体形成挡墙，阻挡外界空气，进一步减少存放腔体112内的氧气浓度，提高液晶面板的显示品质。
一种实施方式中，请参阅图6，所述存放腔体112上设有抽气孔1111，所述抽气孔连通所述抽气辅助器120，以便于所述抽气辅助器120抽取所述存放腔体112内的气体，该气体不限于惰性气体。所述抽气辅助器120抽取所述存放腔体112内的气体可以用于散热/抽真空等。
本实施例中，请参阅图7，图7是图1中退火装置100沿x1方向的视图。所述通孔1122的数量为多个，所述多个通孔1122设于所述输送口1121的周侧。请参阅图7及图8，图8是图1中退火装置100沿x1方向的另一种视图。所述通孔1122的形状不做限定，可以是圆形，方形，长条形等。
请参阅图1￣图9，图9是本发明还提供的一种退火方法，包括以下的步骤。
步骤101、提供基板300及退火装置100。所述退火装置100包括退火腔体110及与所述退火腔体110相连通的抽气辅助器120。所述退火腔体110包括存放腔体112、与所述存放腔体112连通的输送腔体111及开盖113。所述输送腔体111上设有输送口1121。所述开盖113盖合所述输送口1121。所述输送腔体111靠近所述输送口1121处设有通孔1122。所述通孔1122连通所述抽气辅助器120。
步骤102、打开所述开盖113，同时控制所述抽气辅助器120对所述退火腔体110抽气。
步骤103、将所述基板300从所述输送口1121送至所述退火腔体110内。通过手动方式或输送平台将所述基板300通过输送口1121进入输送腔体111。由于通孔1122设于输送腔体111靠近所述输送口1121处，那么抽气辅助器120会在打开开盖113时吸走进入输送腔体111内的空气，从而降低退火腔体110内的氧气溶度，提高退火效果，提高基板113上多晶硅薄膜生长均匀性，从而提高液晶显示器的显示品质。
步骤104、关闭所述开盖113，同时停止所述抽气辅助器120对所述退火腔体110抽气。
通过在输送腔体111靠近输送口1121处开设通孔1122，并将通孔1122连通抽气辅助器120，在将基板300从输送口1121放入或取出，需要打开开盖113时，开启抽气辅助器120，以抽走部分从外部环境中进入输送腔体111内的氧气，以减少打开开盖113时进入输送腔体111及存放腔体112中的氧气，从而降低氧气浓度对基板300退火效果造成的不良影响，进而提高液晶显示器的显示品质。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种退火装置，用于对基板进行退火，其特征在于，所述退火装置包括退火腔体及与所述退火腔体相连通的抽气辅助器，所述退火腔体包括存放腔体、与所述存放腔体连通的输送腔体及开盖，所述输送腔体上设有输送口，所述开盖盖合所述输送口，以使所述退火腔体封闭；所述存放腔体用以对所述基板进行退火，所述输送腔体用以为所述基板进出所述存放腔体提供通道，所述输送腔体靠近所述输送口处设有通孔，所述通孔连通所述抽气辅助器，所述抽气辅助器用于在打开所述开盖后，对所述退火腔体抽气，以减少外界空气进入所述退火腔体中。
2.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于，所述输送口与所述存放腔体相对设置，所述输送腔体一端固定连接所述存放腔体，另一端形成所述输送口的边缘。
3.如权利要求2所述的退火装置，其特征在于，所述输送腔体包括相对设置的内壁和外壁，所述通孔贯穿于所述内壁和所述外壁，且分别在所述内壁和所述外壁上形成第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口相错开。
4.如权利要求3所述的退火装置，其特征在于，所述第一开口位于靠近所述输送口的一侧，以抽取从所述输送口进入的空气。
5.如权利要求3所述的退火装置，其特征在于，所述退火装置还包括与所述存放腔体相连通的惰性气体注入设备，用以为所述存放腔体提供惰性气体。
6.如权利要求5所述的退火装置，其特征在于，所述第一开口位于靠近所述存放腔体的一侧，以抽取所述存放腔体内的惰性气体。
7.如权利要求6所述的退火装置，其特征在于，所述惰性气体注入设备包括吹气辅助器，所述吹气辅助器用于将所述惰性气体吹向所述输送口。
8.如权利要求1～7任意一项所述的退火装置，其特征在于，所述通孔的数量为多个，所述多个通孔设于所述输送口的周侧。
9.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于，所述退火装置还包括设于所述存放腔体内的激光源，所述激光源用于对所述基板进行退火。
10.一种退火方法，其特征在于，包括以下的步骤：
提供基板及退火装置，所述退火装置包括退火腔体及与所述退火腔体相连通的抽气辅助器，所述退火腔体包括存放腔体、与所述存放腔体连通的输送腔体及开盖，所述输送腔体上设有输送口，所述开盖盖合所述输送口，所述输送腔体设有通孔，所述通孔连通所述抽气辅助器；
打开所述开盖，同时控制所述抽气辅助器对所述退火腔体抽气；
将所述基板从所述输送口送至所述退火腔体内；
关闭所述开盖，同时停止所述抽气辅助器对所述退火腔体抽气。
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