CN116783460A - 利用激光发光器件的基板热处理装置 - Google Patents
利用激光发光器件的基板热处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116783460A CN116783460A CN202180087680.3A CN202180087680A CN116783460A CN 116783460 A CN116783460 A CN 116783460A CN 202180087680 A CN202180087680 A CN 202180087680A CN 116783460 A CN116783460 A CN 116783460A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- flat substrate
- light emitting
- heat treatment
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 165
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 35
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 15
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
- B23K26/034—Observing the temperature of the workpiece
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0801—Means for wavelength selection or discrimination
- G01J5/0802—Optical filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明公开基板热处理装置,上述基板热处理装置包括:工艺腔室,在内部放置待热处理的平板基板,包括位于平板基板的下部的光束透射板和位于平板基板的上部的红外线透射板;光束照射模块,通过光束透射板向平板基板的下部面照射激光束;以及温度测定模块,用于测定平板基板的下部面或上部面的温度。
Description
技术领域
本发明涉及在平板基板的下部测定平板基板的温度的利用激光发光器件的基板热处理装置。
背景技术
半导体晶圆或平板显示装置用玻璃基板等平板基板可通过外延工艺、薄膜结晶化工艺、离子注入工艺或激活工艺等热处理工艺而被制成半导体或平板显示模块。
最近,开发了利用激光发光器件的基板热处理装置。例如,开发了利用作为上述激光发光器件的一种的垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)器件来对半导体晶圆进行加热的基板热处理装置。上述基板热处理装置以覆盖大面积区域的方式配置多个垂直腔面发射激光器器件,从而利用照射激光束的照射模块来向半导体晶圆均匀地照射激光束并进行热处理。上述垂直腔面发射激光器器件可以在微型发射器(micro-emitter)中释放激光束。上述照射模块可利用从垂直腔面发射激光器器件释放的激光束的发散(divergence),并通过从相邻的垂直腔面发射激光器器件中释放的激光束的重叠(overlapping)均匀地加热半导体晶圆。
随着半导体技术的微细化,上述基板热处理装置需要较小的温度偏差和高的温度均匀度。通常,上述基板热处理装置以非接触方式在平板基板的上部面测定温度。但是,上述平板基板在上部面形成多种图案而具有不同的反射率,因此,无法以非接触方式准确地测定温度。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于,提供可以准确地测定平板基板的温度的利用激光发光器件的基板热处理装置。
技术方案
本发明的利用激光发光器件的基板热处理装置的特征在于,包括:工艺腔室,在内部放置待热处理的平板基板,包括位于上述平板基板的下部的光束透射板和位于上述平板基板的上部的红外线透射板;光束照射模块,通过上述光束透射板向上述平板基板的下部面照射激光束;以及温度测定模块,用于测定上述平板基板的下部面或上部面的温度。
并且,上述温度测定模块可在上述光束照射模块的下部测定上述平板基板的下部面的温度。
并且,上述工艺腔室可包括:侧壁,在内部放置上述平板基板;外部壳体,在上述侧壁的内部中的上述平板基板的上部设置有上述红外线透射板和上部板112;以及内部壳体,在上述外部壳体的内侧位于上述平板基板的下部,在上部设置有上述光束透射板,上述光束照射模块在上述内部壳体的内部位于上述光束透射板的下部。
并且,上述光束照射模块可包括从上部面向下部面贯通的温度测定孔,上述温度测定模块位于上述温度测定孔的下部。
并且,上述温度测定模块可包括高温计。
并且,上述高温计还可包括位于光束入射的路径上的虹膜及滤光器单元。
并且,上述滤光器单元可包括从入射的光束中去除可视光区的光束的滤色器。
并且,上述光束照射模块可包括激光发光器件,上述激光发光器件包括面发光激光器件或边缘发光激光器件。
并且,上述光束照射模块可包括激光发光器件,上述激光发光器件包括垂直腔面发射激光器器件。
并且,上述工艺腔室还可包括支撑上述平板基板的外侧的基板支架,上述基板热处理装置还包括支撑上述基板支架来使其旋转的基板旋转模块。
并且,上述基板旋转模块可包括:内侧旋转部,呈N极和S极沿着圆周方向交替形成的环形状,在腔室下部空间的内部结合在基板支架的下部;以及外侧转动部,在上述外部壳体的外侧与上述内侧旋转部相向设置,通过产生磁力来使上述内侧旋转部旋转。
发明的效果
在本发明的利用激光发光器件的基板热处理装置中,可向上部面照射从激光发光器件照射的激光束来对平板基板进行热处理,利用高温计来在平板基板的下部面测定平板基板的温度,因此可以更加准确地测定温度。
并且,在本发明的利用激光发光器件的基板热处理装置中,在高温计的前端追加设置从入射的激光束中去除对温度测定产生影响的成分的滤光器单元来减少激光束的影响,由此可以更加准确地测定温度。
附图说明
图1为本发明一实施例的利用激光发光器件的基板热处理装置的结构图。
图2为图1的光束照射模块的部分立体图。
图3为图2中的A-A的垂直剖视图。
图4为图1中的B的放大图。
图5为示出图1的光束照射模块与温度测定模块的结合关系的立体图。
图6为图1的温度测定模块的一实施例的主视图。
图7为图1的温度测定模块的另一实施例的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图,更加具体地说明本发明的利用激光发光器件的基板热处理装置。
首先,说明本发明一实施例的利用激光发光器件的基板热处理装置的结构。
图1为本发明一实施例的利用激光发光器件的基板热处理装置的结构图。图2为图1的光束照射模块的部分立体图。图3为图2中的A-A的垂直剖视图。图4为图1中的B的放大图。图5为示出图1的光束照射模块与温度测定模块的结合关系的立体图。图6为图1的温度测定模块的一实施例的主视图。图7为图1的温度测定模块的另一实施例的主视图。
参照图1至图7,本发明一实施例的基板热处理装置10可包括工艺腔室100、光束照射模块200、气体喷射模块300、温度测定模块400及基板旋转模块500。
上述基板热处理装置10可以进行对于平板基板a的外延工艺、结晶化工艺、离子注入工艺或激活工艺等热处理工艺或制作工艺。
上述基板热处理装置10可使用激光发光器件作为用于加热平板基板a的热光源。上述激光发光器件可以为面发光激光器件或边缘发光激光器件。并且,上述激光发光器件可以为垂直腔面发射激光器器件。优选地,上述激光发光器件可以为照射大致940nm的单一波长的激光束的垂直腔面发射激光器器件。因此,在上述基板热处理装置10中,可在包括照射激光束的激光发光器件的光束照射模块200向平板基板a照射激光束来加热平板基板a。其中,上述平板基板a可以为半导体晶圆或玻璃基板。并且,上述平板基板a可以为树脂膜等柔性基板。并且,上述平板基板a可包括形成在表面或内部的多种器件或导电图案。
上述工艺腔室100可包括外部壳体110、内部壳体120、光束透射板130、基板支架140及红外线透射板150。上述工艺腔室100可以提供在内部收容平板基板a并对其进行热处理的空间。上述平板基板a可在工艺腔室100的内部被基板支架140支撑。上述工艺腔室100使得从位于外部的光束照射模块200生成的激光束照射位于内部的平面基板的下部面。上述工艺腔室100使激光束穿过光束透射板130来照射到放置于基板支架140的平板基板a的下部面。
上述外部壳体110可呈内部为中空的筒形状,可具备侧壁111、上部板112及下部板113。上述外部壳体110可大致呈圆筒形状、四边筒形状、五边筒形状或六边筒形状。上述外部壳体110可呈具有比在内部热处理的平板基板a的面积大的水平剖面积的形状。
上述侧壁111可呈内部为中空的圆筒形状、四边筒形状、五边筒形状或六边筒形状。上述侧壁111在内部形成进行热处理待热处理的腔室上部空间100a。并且,上述侧壁111在内部形成收容光束照射模块200和基板旋转模块500的一部分的空间。
上述上部板112可形成为与侧壁111上端的平面形状对应的板状。上述上部板112可结合在侧壁111的上端并密封侧壁111的上部。
上述下部板113与侧壁111的下部平面形状对应,在内侧形成下部贯通孔113。上述下部板113可呈具有规定宽度的圆形环或四边环。上述下部板113可根据腔室下部空间100b的下侧平面形状呈多种形状。上述下部板113结合在侧壁111的下部并遮蔽下部侧壁111的外侧。在上述下部板113的贯通孔的外侧可以结合以下说明的内部壳体120的下部。
上述内部壳体120可呈内部为中空的筒形状,可以形成为圆筒形状、四边筒形状、五边筒形状或六边筒形状。上述内部壳体120可以由比外部壳体110的内径或内侧宽度小的外径或外侧宽度形成。并且,上述内部壳体120的高度小于外部壳体110的高度。并且,上述内部壳体120能够以上侧位于平板基板a的下部的高度形成,上述平板基板a放置于工艺腔室100的内部。并且,上述内部壳体120可以由比位于上部的平板基板a的直径或宽度大的直径或宽度形成。并且,上述内部壳体120可具有比平板基板a大的水平面积。因此,在上述内部壳体120的上部形成放置平板基板a的腔室上部空间100a。即,上述腔室上部空间100a在外部壳体110的内侧形成在内部壳体120的上部,并形成有放置平板基板a的空间。上述平板基板a可位于腔室上部空间100a,以在从内部壳体120的下部观察时露出待热处理的区域的下部面。
并且,上述内部壳体120以使下侧位于与外部壳体110的下侧大致相同的高度的方式结合。上述内部壳体120的下端可结合在下部板113的内侧。因此,上述内部壳体120的外侧与外部壳体110的内侧之间的空间可被下部板113密封。在上述内部壳体120的外侧面与外部壳体110的内侧面之间可形成腔室下部空间100b。上述腔室上部空间100a和腔室下部空间100b可通过外部壳体110、内部壳体120及下部板113与外部隔绝并维持真空或工艺气体环境。
上述光束透射板130可结合在下部壳体的上部,位于平板基板a的下部。上述光束透射板130可以由石英、玻璃等透射激光束的透明板形成。上述光束透射板130使得激光束透射并照射到平板基板a的下部面。更具体地,上述光束透射板130使得通过在内部壳体120的内侧的下部面入射的激光束照射到平板基板a的下部面。上述光束透射板130的面积可大于平板基板a的面积。例如,上述光束透射板130的直径或宽度可大于平板基板a的直径或宽度。优选地,上述光束透射板130的直径或宽度可以为平板基板a的直径或宽度的1.1倍以上。在此情况下,上述光束透射板130可以使得激光束照射到平板基板a的整个下部面。
上述基板支架140可包括上部支架141及连接支架142。上述基板支架140可位于下部壳体的上部,以使平板基板a的下部面露出的方式支撑平板基板a的下部外侧。并且,上述基板支架140可向腔室下部空间100b延伸并与基板旋转模块500相结合。上述基板支架140可通过基板旋转模块500的作用来使平板基板a旋转。
上述上部支架141可在内侧具备基板露出孔141a,可呈具有规定宽度的环形状。上述上部支架141可露出平板基板a的下部面并支撑平板基板a的下部外侧。上述上部支架141的直径或宽度可大于平板基板a的直径或宽度。
上述基板露出孔141a可在上部支架141的中心贯通上部面和下部面。上述基板露出孔141a能够以规定面积形成,以在平板基板a的下部面露出需要进行热处理的整个区域。
上述连接支架142可大致呈上部和下部开放的筒形状,可形成为与内部壳体120的形状对应的形状。例如,在内部壳体120呈圆筒形状的情况下,上述下部支架与此对应地呈圆筒形状。上述连接支架142可位于整个腔室上部空间100a和腔室下部空间100b。上述连接支架142的上部可结合在上部支架141的外侧,下部向腔室下部空间100b延伸并与基板旋转模块500相结合。因此,上述连接支架142可通过基板旋转模块500旋转并使上部支架141和平板基板a旋转。
上述红外线透射板150可呈与侧壁111上部的平面形状对应的板状。上述红外线透射板150可由透明石英形成。上述红外线透射板150可在侧壁111上部位于上部板112与基板支架140之间。上述红外线透射板150可将外部壳体110的腔室上部空间100a分离成热处理空间100c和冷却气体空间100d。上述热处理空间为设置平板基板a并进行热处理的空间。上述冷却气体空间为流入用于冷却红外线透射板150的冷却气体的空间,位于热处理空间的上部。上述红外线透射板150的下部面在平板基板a的上部可以与平板基板a的上部面相向设置。另一方面,上述红外线透射板150可形成外部壳体110的上部面,红外线透射板150的上部的侧壁111和上部板112单独形成并结合在红外线透射板150的上部。
上述红外线透射板150可由透明石英形成,从而可向外部透射在热处理工艺中从平板基板a产生的辐射能。尤其,上述红外线透射板150可向外部透射包括红外线的波长的辐射能。并且,上述红外线透射板150可维持400℃以下的温度,优选地,可维持300~400℃的温度。上述红外线透射板150维持300~400℃的温度,因此,可防止因工艺气体引起的化学蒸镀,从而防止蒸镀所引起的放射率增加。其中,上述工艺气体可根据热处理工艺的种类改变。例如,在上述外延工艺中,工艺气体可以使用SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3或SiCl4等气体。
在温度为400℃以下的情况下,上述冷却气体可以显著减少化学蒸镀。并且,上述红外线透射板150不会因热处理工艺的次数而增加放射率,因此,可以减少进行工艺的平板基板a之间的工艺温差。
上述光束照射模块200可包括器件排列板210及子照射模块220。上述光束照射模块200可位于工艺腔室100的外侧下部,可通过光束透射板130向平板基板a的下部面照射激光束。上述光束照射模块200可在内部壳体120的内侧位于光束透射板130的下部。
上述光束照射模块200在对应于平板基板a的下部的区域中包括从上部面向下部面贯通的温度测定孔200a。优选地,上述温度测定孔200a可形成在对应于平板基板a的中心的区域。上述温度测定孔200a可提供使得温度测定模块400以非接触方式测定温度的路径。
在上述光束照射模块200中,多个子照射模块220能够以格子形态排列在器件排列板210的上部面。参照图2,上述子照射模块220沿着x方向和y方向排列在器件排列板210的上部面并排列成格子形态。
上述器件排列板210可呈具有规定面积和厚度的板状。优选地,上述器件排列板210可以与平板基板a的形状和面积对应。上述器件排列板210可以由具有热传导性的陶瓷材质或金属材质形成。上述器件排列板210可起到对激光发光器件产生的热量进行散热的作用。
上述子照射模块220可包括器件基板221、激光发光器件222、电极端子223及冷却块224。多个上述子照射模块220沿着格子方向排列并设置在器件排列板210。上述子照射模块220可在器件排列板210的表面排列在向平板基板a的照射区域照射激光束所需要的区域。上述器件基板221可通过额外的粘结剂层226结合在冷却块224。
上述子照射模块220由多个激光发光器件222沿着x轴方向和y轴方向排列而成。虽然并未具体示出,但上述子照射模块220可具备用于固定激光发光器件222的发光框架(未图示)和用于向激光发光器件222供电的电力线(未图示)。上述子照射模块220可向整个激光发光器件222施加相同电力。并且,上述子照射模块220可向每个激光发光器件222施加不同的电力。
上述器件基板221可以由用于安装电子器件的一般的基板形成。上述器件基板221可分为安装激光发光器件222的器件区域221a及安装端子的端子区域221b。在上述器件区域221a中,多个激光发光器件222以格子形状排列并安装。上述端子区域221b可接触并设置在器件区域221a并安装多个端子。
上述激光发光器件222可以由照射激光束的多种发光器件形成。例如,上述激光发光器件222可以由面发光激光器件或边缘发光激光器件形成。并且,优选地,上述激光发光器件222可以由垂直腔面发射激光器器件形成。上述垂直腔面发射激光器器件可呈四边形状,优选地,可呈正方形或宽度和长度的比例不大于1:2的矩形形状。上述垂直腔面发射激光器器件被制成六面体形状的芯片,在一面,高输出的激光束发生振荡。上述垂直腔面发射激光器器件使高输出的激光束发生振荡,因此,与现有的卤素灯相比,可以增加平板基板a的温度上升率,且寿命也相对较长。
多个上述激光发光器件222可在器件基板221的上部面沿着x方向和y方向排列在器件区域221a并以格子形状排列。上述激光发光器件222可根据器件区域221a的面积和向平板基板a照射的激光束的能量的量以适当的数量和适当的间隔形成。并且,当发光的激光束与相邻的激光发光器件222的激光束重叠时,上述激光发光器件222可按能够照射均匀的能量的间隔设置。在此情况下,上述垂直腔面发射激光器器件222能够以使侧面与相邻的激光发光器件222相接触而没有隔开距离的方式设置。
上述电极端子223可在器件基板221的端子区域221b形成多个。上述电极端子223可包括+端子和-端子,可以电连接在激光发光器件222。虽然并未具体示出,但上述电极端子223可通过多种方式电连接在激光发光器件222。上述电极端子223可供给激光发光器件222的驱动所需要的电源。
上述冷却块224能够以与器件基板221的平面形状对应的平面形状和规定高度形成。上述冷却块224可以由具有热传导性的陶瓷材质或金属材质形成。上述冷却块224可通过单独的粘结剂层结合在器件基板221的下部面。上述冷却块224可以向下部释放从安装在器件基板221的表面的激光发光器件222产生的热量。因此,上述冷却块224可以冷却器件基板221和激光发光器件222。
上述冷却块224可在内部形成使冷却水流动的冷却流路224a。上述冷却流路224a可在下部面形成流入口和流出口,在冷却块224的内部可形成多种形态的流路。
上述气体喷射模块300可包括气体喷射板310、气体供给管320及气体排出管330。上述气体喷射模块300可向红外线透射板150的上部面喷射冷却气体来冷却红外线透射板150。上述冷却气体可以为氮气、氩气或压缩冷却空气。
上述气体喷射板310可呈板状,具备从上部面向下部面贯通的气体喷射孔311。上述气体喷射板310可以在外部壳体110的上部以与红外线透射板150平行的方式位于上部板112与红外线透射板150之间。上述气体喷射板310可将气体喷射空间100d分为上部气体空间100e和下部气体空间100f。
上述气体喷射孔311从气体喷射板310的上部面向下部面贯通形成。即,上述气体喷射孔311可以连接上部气体空间100e与下部气体空间100f。上述气体喷射孔311可以向下部气体空间100f喷射从外部流入到上述气体喷射空间100d的冷却气体。
多个上述气体喷射孔311可整体上隔开形成在气体喷射板310。上述气体喷射孔311可以更加均匀地向下部气体空间100f喷射向上部气体空间100e供给的冷却气体。因此,上述气体喷射板310可以更加均匀地冷却下部的红外线透射板150。
上述气体供给管320可呈两侧开放的管形状,以从外部壳体110的上部板112向外部壳体110的内侧贯通的方式结合。即,上述气体供给管320从外部贯通上部板112来向上部气体空间100e贯通。上述气体供给管320可根据上部板112的面积形成多个。上述气体供给管320可以与外部的冷却气体供给装置相连接来接收冷却气体。并且,上述气体供给管320可以与气体循环冷却模块相连接来接收冷却气体。
上述气体排出管330可呈两侧开放的管形状,以从下部气体空间100f向外侧贯通的方式结合在外部壳体110的侧壁111。即,上述气体排出管330可从外部贯通侧壁111来向下部气体空间100f贯通。上述气体排出管330可根据上部板112的面积形成多个。上述气体排出管330可以向外部排出向下部气体空间100f流入的冷却气体。并且,上述气体排出管330可以与气体循环冷却模块相连接并排出冷却气体。
上述温度测定模块400可包括高温计410(Pyrometer)及高温计支架420。上述温度测定模块400可通过光束照射模块200的温度测定孔200a来在平板基板a的下部面测定平板基板a的温度。上述温度测定模块400可以在平板基板a的上部面测定平板基板a的温度。只是,上述温度测定模块400可以在平板基板a的上部面测定图案相对均匀或恒定形成的区域的温度。
上述高温计410能够以非接触方式测定温度。上述高温计410利用1μm波段来更加准确地测定温度。上述高温计410位于光束照射模块200的下部中的温度测定孔200a的下部。上述高温计410可通过温度测定孔200a从平板基板a的下部面测定温度。并且,上述高温计410可位于平板基板a的上部。上述高温计410可在平板基板a的上部测定温度。
上述高温计410为了将入射的光束中所包括的不同波长的光束的影响最小化而可以包括虹膜411(Iris)及滤光器单元412。上述虹膜411及滤光器单元412位于在高温计410的前侧中光束入射的路径上,可从入射的光束中减少从激光发光器件照射的激光束的影响来准确地测定温度。例如,当上述激光发光器件为垂直腔面发射激光器器件时,可减少垂直腔面发射激光器器件的激光束(940nm)的影响来更加准确地测定温度。更具体地,上述虹膜411可以去除入射的激光束中有可能对温度测定产生影响的激光发光器件的激光束的一部分。并且,上述滤光器单元412可包括一般滤光器和滤色器。因从激光发光器件照射并从平板基板a或光束透射板130的下部面反射的激光束的入射,上述高温计410的温度测定有可能受到影响。因此,上述滤光器单元412可减少激光发光器件的激光束的影响,由此高温计410可以更加准确地测定温度。上述一般滤光器可以去除在向高温计410入射的激光发光器件的激光束中所包括的对温度测定产生影响的一部分波长成分。并且,上述滤色器可以去除向高温计410入射的激光束中所包括的对温度测定产生影响的可视光线区的光束。
上述高温计支架420可在光束照射模块200的下部将高温计410固定在光束照射模块200的下部。上述高温计支架420可形成为能够支撑高温计410的多种结构。
上述基板旋转模块500可包括内侧旋转部510及外侧转动部520。上述基板旋转模块500以非接触方式使基板支架140向水平方向旋转。更具体地,上述内侧旋转部510可以在工艺腔室100的腔室下部空间100b中结合在基板支架140的下部。并且,上述外侧转动部520可以在工艺腔室100的外侧与内侧旋转部510相向设置。上述外侧转动部可以利用磁力来以非接触方式使内侧旋转部510旋转。
上述内侧旋转部510可以形成为马达的转子等结构。例如,上述内侧旋转部510整体上可呈环形状,可以为N极和S极沿着圆周方向交替形成的磁铁结构。上述内侧旋转部510可结合在基板支架140的下部,即,结合在连接支架142。在此情况下,上述内侧旋转部510可以在下部板113的上部向上侧隔开设置。另一方面,虽然并未具体示出,但上述内侧旋转部510可以被单独的支撑单元支撑,以在旋转时防止振动或者使其顺畅地旋转。例如,上述内侧旋转部510的下部可被支撑轴承或辊支撑。
上述外侧转动部520可以形成为马达的定子等结构。例如,上述外侧转动部520可包括成环形态的铁芯和卷绕在铁芯的导线。上述外侧转动部520可通过向导线供给的电源产生的磁力来使内侧旋转部510旋转。上述外侧转动部520可位于外部壳体110的外部,以便以外部壳体110为基准与内侧旋转部510相向。即,上述外侧转动部520能够在与内侧旋转部510相同的高度以外部壳体110为基准位于外侧。
在本说明书中公开的实施例仅在多个可实施的例中选择了帮助本发明所属技术领域的普通技术人员理解的最优选实施例来揭示,本发明的技术思想并不限定或限制于这些实施例,在不超出本发明的技术思想的范围内可以进行多种变化、添加及变更,也可以存在等同的其他实施例。
Claims (11)
1.一种基板热处理装置,其特征在于,包括:
工艺腔室,在内部放置待热处理的平板基板,包括位于上述平板基板的下部的光束透射板和位于上述平板基板的上部的红外线透射板;
光束照射模块,通过上述光束透射板向上述平板基板的下部面照射激光束;以及
温度测定模块,用于测定上述平板基板的下部面或上部面的温度。
2.根据权利要求1所述的基板热处理装置,其特征在于,上述温度测定模块在上述光束照射模块的下部测定上述平板基板的下部面的温度。
3.根据权利要求2所述的基板热处理装置,其特征在于,
上述工艺腔室包括:
侧壁,在内部放置上述平板基板;
外部壳体,在上述侧壁的内部中的上述平板基板的上部设置有上述红外线透射板和上部板(112);以及
内部壳体,在上述外部壳体的内侧位于上述平板基板的下部,在上部设置有上述光束透射板,
上述光束照射模块在上述内部壳体的内部位于上述光束透射板的下部。
4.根据权利要求3所述的基板热处理装置,其特征在于,
上述光束照射模块包括从上部面向下部面贯通的温度测定孔,
上述温度测定模块位于上述温度测定孔的下部。
5.根据权利要求2所述的基板热处理装置,其特征在于,上述温度测定模块包括高温计。
6.根据权利要求5所述的基板热处理装置,其特征在于,上述高温计还包括位于光束入射的路径上的虹膜及滤光器单元。
7.根据权利要求6所述的基板热处理装置,其特征在于,上述滤光器单元包括从入射的光束中去除可视光区的光束的滤色器。
8.根据权利要求1所述的基板热处理装置,其特征在于,
上述光束照射模块包括激光发光器件,
上述激光发光器件包括面发光激光器件或边缘发光激光器件。
9.根据权利要求2所述的基板热处理装置,其特征在于,上述光束照射模块包括激光发光器件,上述激光发光器件包括垂直腔面发射激光器器件。
10.根据权利要求1所述的基板热处理装置,其特征在于,
上述工艺腔室还包括支撑上述平板基板的外侧的基板支架,
上述基板热处理装置还包括支撑上述基板支架并使其旋转的基板旋转模块。
11.根据权利要求1所述的基板热处理装置,其特征在于,
上述基板旋转模块包括:
内侧旋转部,呈N极和S极沿着圆周方向交替形成的环形状,在腔室下部空间的内部结合在基板支架的下部;以及
外侧转动部,在上述外部壳体的外侧与上述内侧旋转部相向设置,通过产生磁力来使上述内侧旋转部旋转。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2020-0185839 | 2020-12-29 | ||
KR1020200185839A KR102512992B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 레이저 발광 소자를 이용한 기판 열처리 장치 |
PCT/KR2021/020231 WO2022146060A1 (ko) | 2020-12-29 | 2021-12-29 | 레이저 발광 소자를 이용한 기판 열처리 장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116783460A true CN116783460A (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=82259540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180087680.3A Pending CN116783460A (zh) | 2020-12-29 | 2021-12-29 | 利用激光发光器件的基板热处理装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240100629A1 (zh) |
KR (1) | KR102512992B1 (zh) |
CN (1) | CN116783460A (zh) |
WO (1) | WO2022146060A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240108859A (ko) * | 2022-12-30 | 2024-07-10 | 주식회사 비아트론 | 반도체 칩 레이저 본딩 장치 |
KR102683262B1 (ko) * | 2024-01-17 | 2024-07-09 | 덕우전자주식회사 | 원통형 이차전지 벤트캡의 노치부 열처리 장치 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930001898B1 (ko) * | 1990-05-21 | 1993-03-19 | 재단법인 한국전자통신연구소 | 급속열처리 장치용 양면가열형 진공반응로 |
JPH0513355A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Hitachi Ltd | ランプアニール装置 |
JPH08285692A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-11-01 | At & T Ipm Corp | 放射加熱された本体の高温計による測定を含む半導体処理技術と、本技術を実行するための機器 |
US7378618B1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-05-27 | Applied Materials, Inc. | Rapid conductive cooling using a secondary process plane |
JP5964626B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2016-08-03 | 株式会社Screenホールディングス | 熱処理装置 |
TWI615503B (zh) * | 2013-11-26 | 2018-02-21 | 應用材料股份有限公司 | 用於減少快速熱處理的污染之影響的設備 |
KR102189250B1 (ko) * | 2018-12-31 | 2020-12-09 | 주식회사 비아트론 | Vcsel을 포함하는 레이저 칩 모듈과 레이저 칩 모듈 어레이 및 기판 열처리 장치 |
-
2020
- 2020-12-29 KR KR1020200185839A patent/KR102512992B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-12-29 US US18/270,296 patent/US20240100629A1/en active Pending
- 2021-12-29 WO PCT/KR2021/020231 patent/WO2022146060A1/ko active Application Filing
- 2021-12-29 CN CN202180087680.3A patent/CN116783460A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220094541A (ko) | 2022-07-06 |
KR102512992B1 (ko) | 2023-03-22 |
WO2022146060A1 (ko) | 2022-07-07 |
US20240100629A1 (en) | 2024-03-28 |
KR102512992B9 (ko) | 2024-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN116783460A (zh) | 利用激光发光器件的基板热处理装置 | |
US20230274955A1 (en) | Substrate heat-treating apparatus using vcsel | |
KR102103069B1 (ko) | 열처리 장치 | |
TWI712089B (zh) | 熱處理方法 | |
JP2018137304A (ja) | 熱処理装置および熱処理方法 | |
TWI743876B (zh) | 熱處理裝置 | |
TWI672747B (zh) | 熱處理裝置 | |
JP2016225429A (ja) | 熱処理装置 | |
TWI642136B (zh) | 熱處理裝置 | |
TWI652739B (zh) | 熱處理裝置 | |
JP2003077857A (ja) | 熱処理装置および熱処理方法 | |
CN118435337A (zh) | 可单独控制垂直腔面发射激光器器件输出的基板热处理装置 | |
KR102512991B1 (ko) | 레이저 발광 소자를 이용한 기판 열처리 장치 | |
TWI671804B (zh) | 熱處理裝置 | |
KR102569912B1 (ko) | 레이저 발광 소자를 이용한 기판 열처리 장치 | |
KR102618207B1 (ko) | 에피택시 공정을 이용한 반도체 소자 제조 방법 및 이를 위한 제조 장치 | |
KR20230104001A (ko) | 에피택셜 공정용 반도체 제조 장치 | |
KR20240077647A (ko) | 에피택셜 공정용 반도체 제조 장치 | |
KR20180119129A (ko) | 봉형 램프 및 열처리 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |