TW201545260A - 加熱器區塊及利用所述加熱器區塊的基板熱處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種加熱器區塊及利用所述加熱器區塊的基 板熱處理裝置。所述加熱器區塊包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡。所述燈泡被排列成使平行於所述矩形基板的短邊安置的所述燈泡的數目與平行於所述矩形基板的長邊安置的所述燈泡的數目彼此相同。

Description

加熱器區塊及利用所述加熱器區塊的基板熱處 理裝置
本發明是有關於一種加熱器區塊以及一種基板熱處理裝置，且更具體而言，是有關於一種對基板執行熱處理的加熱器區塊以及一種使用所述加熱器區塊的基板熱處理裝置。
熱處理是半導體製程中的基本製程。舉例而言，歐姆接點合金化(ohmic contact alloying)、離子植入損傷退火(ion implantation damage annealing)、摻雜劑活化(dopant activation)及例如TiN、TiSi2、CoCi2等薄膜的形成是需要進行熱處理的製程。
熔爐及快速熱加工(rapid thermal processing，RTP)裝置是執行熱處理的裝置。快速熱加工(RTP)裝置並未受到高度關注，這是因為在均勻地保持基板的整體溫度、使所更換的另一基板也保持相同的溫度-時間特性、以及精確地測量並控制基板溫度方面存在困難。然而，隨著RTP裝置的溫度測量技術及溫度控制 技術的逐步發展，近來RTP裝置已取代了熔爐。
RTP裝置利用鎢鹵素燈(tungsten halogen lamp)的輻射光將熱量傳遞至基板。因此，RTP裝置包括加熱器區塊及多個鎢鹵素燈，所述多個鎢鹵素燈位於加熱器區塊的各側面中面對所述基板的側面處。
即使使用RTP裝置對基板進行熱處理，仍需要均勻地保持基板的整體溫度。這是因為基板的溫度不均勻會導致例如基板翹曲及錯位(dislocation)以及薄膜滑動(slip)等嚴重問題。為解決基板溫度不均勻的問題，需要一種用於精確地測量並控制基板溫度的技術以及一種用於將均勻熱量傳遞至基板的整個區域的技術。
用於將均勻熱量傳遞至基板的整個區域的技術是有關於對鎢鹵素燈的排列。因此，與鎢鹵素燈的排列相關的多種技術已為人們所知。
在如圖1所示用於對小半導體基板(例如晶圓)進行熱處理的燈排列的情形中，燈泡在燈安裝表面上被排列成圓形。這是為了通過將小燈泡排列成對應的圓形(因為半導體基板(晶圓)具有圓形形狀)來對半導體基板的全部區執行均勻熱處理。在半導體的熱處理裝置中，集成的小燈泡被排列成對應於半導體基板(晶圓)的形狀，從而可通過二維補償方法對晶圓的邊緣(邊界)區執行熱補償(thermal compensation)。因此，可易於確保熱均勻性。
相反地，用於對顯示裝置所使用的大玻璃基板進行熱處理的燈排列則如圖2所示利用大的線性燈(linear lamp)形成線性排列。這是為了通過將燈排列成對應的線性形狀(因為玻璃基板具有矩形形狀)來對玻璃基板的全部區執行均勻熱處理。因此，在玻璃基板的熱處理裝置的燈排列的形狀方面，慮及玻璃的尺寸來確定線性燈的長度及排列數目。
同時，此線性燈在單一方向上具有輸入自由度(input degree of freedom)。因此，應通過一維補償方法來對玻璃的邊緣區進行熱補償。當通過一維補償方法執行熱補償時，存在以下限制：玻璃的整個區域的熱均勻性的增強有限。亦即，在線性燈的情形中，由於所述燈應在一個方向上排列，因此存在僅在一個方向上執行補償的一維補償限制。
此外，當玻璃基板的熱處理裝置的燈是利用小燈泡進行排列時，由於需要過多燈泡，因而存在玻璃基板的熱處理裝置的製造成本會增加的限制。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]韓國專利第1031226號
本發明提供一種能夠在對矩形基板進行熱處理時確保熱均勻性的加熱器區塊。本發明還對適用於二維補償的燈進行排列 以在對矩形基板進行熱處理時確保熱均勻性。
根據示例性實施例，一種加熱器區塊包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡，其中所述燈泡被排列成使平行於所述矩形基板的所述短邊安置的所述燈泡的數目與平行於所述矩形基板的所述長邊安置的所述燈泡的數目彼此相同。
當所述燈泡的短邊：長邊排列比率是平行於所述矩形基板的所述短邊安置的所述燈泡之間的間隔對平行於所述矩形基板的所述長邊安置的所述燈泡之間的間隔的比率時，所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率可被確定成使在平行於所述矩形基板的所述短邊的方向上安置的燈泡數目與在平行於所述矩形基板的長邊的方向上安置的燈泡數目彼此相同。
當所述矩形基板的所述短邊的長度與所述長邊的長度的比率是所述矩形基板的短邊：長邊基板比率時，所述燈泡可被排列成線性形狀，且可根據所述矩形基板的短邊：長邊基板比率確定所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率。
所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率可被確定為與所述矩形基板的所述短邊：長邊基板比率相同的值。
當欲被熱處理的所述多個矩形基板的所述短邊：長邊基板比率互不相同時，所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率可被確定為所述多個矩形基板的所述短邊：長邊基板比率的平均值。
所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率可具有處於約1：1.14 至約1：1.35範圍內的任一排列比率。
根據另一示例性實施例，一種加熱器區塊包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡，其中所述多個燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，且平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述短邊延伸的延伸線上。
當平行於矩形基板的所述長邊排列的兩個燈泡的中心點之間的間隙為底邊、且自所述兩個燈泡之間的中心點至在平行於所述短邊的方向上位置最鄰近的燈泡的中心點的距離為高度時，所述燈泡可被排列成使底邊：高度比率為1.5：1。
根據再一示例性實施例，一種加熱器區塊包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡，其中所述多個燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，且平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述長邊延伸的延伸線上。
當平行於所述矩形基板的所述短邊排列的兩個燈泡的中心點之間的間隙為底邊、且自所述兩個燈泡之間的中心點至在平行於所述長邊的方向上位置最鄰近的燈泡的中心點的距離為高度 時，所述燈泡可被排列成使底邊：高度比率為1：1.2。
根據又一示例性實施例，一種基板熱處理裝置包括：處理室，包括用於矩形基板的熱處理空間，所述矩形基板包括具有不同長度的短邊及長邊；加熱器區塊，包括產生熱能的多個燈泡，其中當所述燈泡的短邊：長邊排列比率是平行於所述矩形基板的所述短邊安置的所述燈泡之間的間隔對平行於所述矩形基板的所述長邊安置的所述燈泡之間的間隔的比率時，加熱燈包括所述多個燈泡，且所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率可被確定成使在平行於所述矩形基板的所述短邊的方向上安置的燈泡數目與在平行於所述矩形基板的長邊的方向上安置的燈泡數目彼此相同；基板支撐構件，用以支撐所述矩形基板；以及熱處理控制部件，用以個別地控制所述燈泡，以使所述矩形基板得到均勻熱處理。
根據再一示例性實施例，一種基板熱處理裝置包括：處理室，包括用於矩形基板的熱處理空間，所述矩形基板包括具有不同長度的短邊及長邊；加熱器區塊，包括用以產生熱能的多個燈泡，其中所述多個燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，且平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述短邊延伸的延伸線上；基板支撐構件，用以支撐所述矩形基板；以及熱處理控制部件，用以個別地控制所述燈泡，以使所述矩形基板得到均勻熱處理。
根據又一示例性實施例，一種基板熱處理裝置包括：處 理室，包括用於矩形基板的熱處理空間，所述矩形基板包括具有不同長度的短邊及長邊；加熱器區塊，包括用以產生熱能的多個燈泡，其中所述多個燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，且平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述長邊延伸的延伸線上；基板支撐構件，用以支撐所述矩形基板；以及熱處理控制部件，用以個別地控制所述燈泡，以使所述矩形基板得到均勻熱處理。
可將位於所述加熱器區塊的邊緣部分處的所述燈泡控制成比其他燈泡產生更多的熱能。
10‧‧‧玻璃基板
61、62、63、71、72、73、110‧‧‧燈泡
100‧‧‧加熱器區塊
101‧‧‧燈安裝表面
200‧‧‧處理室
300‧‧‧石英窗口
301‧‧‧密封構件
400‧‧‧基板支撐構件
410‧‧‧升降銷
a’、b’‧‧‧間隔
A、A1‧‧‧短邊
B、B1‧‧‧長邊
α1、α2‧‧‧底邊
β1、β2‧‧‧高度
結合附圖閱讀以下說明，可更詳細地理解示例性實施例，附圖中：圖1是當燈泡安裝於晶圓熱處理裝置的燈安裝表面上時，燈安裝表面的視圖。
圖2是當線性燈安裝於玻璃基板熱處理裝置的燈安裝表面上時，燈安裝表面的視圖。
圖3是應用根據示例性實施例的加熱器區塊的基板熱處理裝置的剖視圖。
圖4是說明當燈泡以預定間隔安裝於加熱器區塊的燈安裝表 面上時，用於對矩形玻璃基板進行熱處理的燈泡的視圖。
圖5是說明當燈泡以慮及基板比率的線性形狀安裝於根據示例性實施例的加熱器區塊的燈安裝表面上時，用於對矩形玻璃基板進行熱處理的燈泡的視圖。
圖6是說明當燈泡以第一實例的三角形狀安裝於根據示例性實施例的加熱器區塊的燈安裝表面上時，用於對矩形玻璃基板進行熱處理的燈泡的視圖。
圖7是說明當燈泡以第二實例的三角形狀安裝於根據示例性實施例的加熱器區塊的燈安裝表面上時，用於對矩形玻璃基板進行熱處理的燈泡的視圖。
圖8是說明當線性燈通過通常方法安置於加熱器區塊中時，被傳遞至玻璃基板的熱量分佈的實驗結果。
圖9是說明當燈泡安置於根據實例性實施例的加熱器區塊中時，被傳遞至玻璃基板的熱量分佈的實驗結果。
以下，將參照附圖更詳細地闡述實施例。然而，本發明可具有不同形式而不應被解釋為受限於本文所述的實施例。更確切而言，提供這些實施例是為了使本揭示內容透徹及完整，並將向所屬領域的技術人員充分傳達本發明的範圍。在圖式中，通篇中相同參考編號指示相同元件。
以下，玻璃基板意指應用於LCD、OLED及太陽電池等 的大基板。此處，所述大基板並非意指半導體晶圓，而是意指用於顯示器產業及光伏產業(photovoltaic industry)中的具有大面積的玻璃基板。舉例而言，用於顯示器的玻璃基板具有處於第一代的270mm×360mm至最近第八代的2200mm×2500mm大尺寸的範圍的尺寸，且具有矩形結構，所述矩形結構具有為不同長度的短邊與長邊。
圖3是應用根據示例性實施例的加熱器區塊的基板熱處理裝置的剖視圖。
處理室200界定作為玻璃基板10的熱處理空間的內部空間，且玻璃基板10放置於熱處理空間內。玻璃基板10具有四角形(矩形)形狀，所述四角形(矩形)形狀具有不同長度的短邊與長邊。此處，所述短邊可對應於玻璃基板10的寬度，且在此種情形中，所述長邊可對應於玻璃基板10的長度。處理室200被形成為閉合中空矩形柱體形狀，但本發明並非僅限於此，而是可為各種柱體形狀。亦即，可為圓柱體及多角形柱體的形狀。此外，在處理室200的一個側面與另一側面中的每一者處，提供用於放入/取出基板的入口(未示出)。此處，任一入口連接至傳遞模組(未示出)。
處理室200在其內側處包括用於支撐玻璃基板10的基板支撐構件400。基板支撐構件400可在其內部包括在垂直方向上移動的多個升降銷(lift pin)410，並且可連接至用於提供升降力的機構，例如氣缸(未示出)。玻璃基板10可由升降銷410支撐。 當然，用於將玻璃基板10支撐至基板支撐構件400的機構並非僅限於升降銷410。可不同地利用能夠將玻璃基板10支撐至基板支撐構件400的各種機構，例如利用靜電力的機構(靜電卡盤)或利用真空吸持力的機構(未示出)。
可在加熱器區塊100與處理室200之間設置石英視窗300。石英視窗300是由將熱量傳送至位於石英視窗300下方的玻璃基板10的材料形成。石英視窗300在加熱器區塊100與處理室200之間保持處理室200的密封。石英視窗300通過利用密封構件301來密封加熱器區塊100與處理室200之間的間隙以維持加熱器區塊100的真空，並且保護處理室200不受外部環境(壓力、氣體及污染物)影響。此外，石英視窗300保護加熱器區塊100中的所述多個燈泡110，並防止由燈泡110產生的熱量而引起的副產物落至位於處理室200內熱處理空間中的玻璃基板10上。
熱處理控制部件(未示出)個別地控制加熱器區塊100中的所述多個燈泡110，以使玻璃基板10得到均勻熱處理。舉例而言，具有矩形形狀的玻璃基板10應得到均勻熱處理。為此，來自與玻璃基板10的邊緣部分面對的燈泡110的輻射熱能應大於來自與玻璃基板10的中心部分面對的燈泡110的輻射熱能。因此，熱處理控制部件可以使來自面對玻璃基板10的每一燈泡110的輻射熱能彼此不同或彼此相同的方式個別地控制燈泡110，從而使玻璃基板10的整個區域受到均勻的熱能輻照。
熱處理控制部件個別地控制各燈泡，以使位於加熱器區 塊100的邊緣部分處的燈泡比位於加熱器區塊100的中心部分處的燈泡110產生更多的熱能。這是因為只有將更多熱能傳遞至更遠的邊緣部分，才可對整個玻璃基板進行均勻熱傳遞。此外，當燈泡被排列成線性形狀時，熱處理控制部件個別地控制所述燈泡，以使最鄰近加熱器區塊100的隅角的燈泡比位於加熱器區塊100的邊緣部分的其他燈泡110產生更少的熱能。這是因為由於位於第一側的端部處的燈泡及位於第二側的端部處的燈泡聚集在加熱器區塊100的隅角處，因而在加熱器區塊100的隅角處產生的熱能大於其他邊緣部分的熱能。
加熱器區塊100包括產生熱能的加熱燈。多個燈泡110可作為加熱燈被排列成線性形狀或三角形狀。燈泡110是由玻璃或石英形成的燈泡，且多個燈泡110排列於加熱器區塊100的燈安裝表面101上，以使所述多個燈泡110與玻璃基板10面對彼此。所述多個燈泡110通過使光朝玻璃基板10輻照而傳遞熱能。
為對具有不同長度的短邊與長邊的玻璃基板10執行均勻熱傳遞，所述多個燈泡110應均勻地排列於加熱器區塊100的燈安裝表面101上，且應滿足使所述多個燈泡110的數目最小化的條件以降低製造成本。亦即，應對玻璃基板10的每一單位面積輻照相同的輻照量，且應使燈泡的數目最小化。為此，安置於加熱器區塊100的燈安裝表面101上的所述多個燈泡110被排列成線性形狀或三角形狀。
以下，首先將闡述線性形狀的排列，接著將闡述三角形 狀的排列。
首先，闡述所述多個燈泡安置於燈安裝表面101上以排列成線性形狀的實例。由於玻璃基板10具有矩形形狀，因此短邊與長邊具有不同的長度。因此，當燈泡110安置成沿燈安裝表面的短邊及長邊的線性排列具有相同的間隔時，沿所述短邊安置的燈泡110的數目變得不同於沿所述長邊安置的燈泡110的數目。舉例而言，如圖4所示，當矩形玻璃基板10被定位成面對加熱器區塊100的方形燈安裝表面101時，且當燈泡沿燈安裝表面的短邊A(寬度)與長邊B(長度)的方向以相同間隔安置時，沿玻璃基板10的短邊A1(寬度)與長邊B1(高度)的方向放置於面對位置處的燈泡110數目變得不同。舉例而言，參見圖4，可以理解，在玻璃基板10的短邊A1方向上面對玻璃基板10的位置處排列(第一排列)的燈泡110的數目是三，而在玻璃基板10的長邊B1方向上面對玻璃基板10的位置處排列(第二排列)的燈泡110的數目是四。如此一來，由於玻璃基板的長邊長於玻璃基板的短邊，因此被安置成面對玻璃基板的燈泡110的數目根據短邊或長邊的方向而變得不同。
如上所述，當在平行於玻璃基板的短邊A1的方向上面對玻璃基板排列(第一排列)的燈泡110的數目與在平行於玻璃基板的長邊B1方向上面對玻璃基板排列(第二排列)的燈泡110的數目彼此不同時，由於需要太大數目的燈泡110，因此製造加熱器區塊100的成本效率低。此外，即使安置大量燈泡，在熱能均勻 性方面也是低效率的。
因此，在示例性實施例中，當產生熱能的所述多個燈泡110在加熱器區塊的燈安裝表面101上被排列成線性形狀時，燈泡110被排列成使在平行於玻璃基板的短邊A1的方向上面對玻璃基板排列(第一排列)的燈泡110的數目與在平行於玻璃基板的長邊B1方向的方向上面對玻璃基板排列(第二排列)的燈泡110的數目彼此相等。如此一來，當所述多個燈泡110被安置成面對具有不同長度的短邊與長邊的玻璃基板110時，在平行於玻璃基板的短邊A1的方向上面對玻璃基板排列(第一排列)的燈泡110的數目與在平行於玻璃基板的長邊B1方向的方向上面對玻璃基板排列(第二排列)的燈泡110的數目是相同的，且因此可使所使用的燈泡110最少。儘管上述排列具有比圖4所示燈泡110的排列(例如，其中燈泡110在短邊與長邊上以相同間隔進行安置的燈泡110的排列)低的均勻熱量傳遞效率，然而玻璃基板的熱處理效率不會降低，這是因為熱能可分別沿玻璃基板的短邊與長邊均勻地傳遞。
在示例性實施例中，為使在平行於玻璃基板的短邊A1的方向上面對玻璃基板排列(第一排列)的燈泡110的數目與在平行於玻璃基板的長邊B1方向的方向上面對玻璃基板排列(第二排列)的燈泡110的數目可為相同的，所述燈泡的短邊：長邊排列比率被確定成使在平行於玻璃基板的短邊的方向上安置的燈泡數目與在平行於玻璃基板的長邊B1的方向上安置的燈泡110的數目相 同。此處，燈泡的短邊：長邊排列比率意指如圖5所示平行於玻璃基板10的短邊A1安置的燈泡之間的間隔a’對平行於玻璃基板10的長邊B1安置的燈泡之間的間隔b’的比率。為參考起見，燈泡的排列比率意指燈泡被安置的間隔，且具體而言，意指每一燈泡110的中心點之間的間隔。
同時，當玻璃基板10的短邊A1的長度與長邊B1的長度的比率是玻璃基板10的短邊：長邊基板比率時，可根據玻璃基板10的短邊：長邊基板比率確定燈泡110的短邊：長邊排列比率。亦即，可根據作為玻璃基板10的短邊：長邊比率的短邊：長邊基板比率來確定作為當燈泡110安裝於燈安裝表面101上時的排列比率的燈泡110的短邊：長邊排列比率。
舉例而言，燈泡110的短邊：長邊排列比率可被實現為具有與玻璃基板10的短邊：長邊基板比率相同的短邊：長邊排列比率。如圖5所示，當玻璃基板10的短邊A1：長邊B1基板比率為1：1.2時，燈泡的短邊：長邊排列比率-其為平行於玻璃基板10的短邊A1安置的燈泡之間的間隔a’對平行於玻璃基板10的長邊B1安置的燈泡之間的間隔b’的比率-也被實現為1：1.2。
同時，當通過對應於玻璃基板10的短邊：長邊基板比率排列燈泡110來製造加熱器區塊100時，可使熱處理裝置的通用性變弱。為解決此問題，另一選擇是可利用玻璃基板10的基板比率的平均值。亦即，可將其中在平行於玻璃基板10的短邊A1的方向上排列(第一排列)的燈泡110的數目與在平行於玻璃基板的 長邊B1方向的方向上排列(第二排列)的燈泡110的數目為相同的方法實現成使燈泡110的短邊：長邊排列比率為短邊：長邊基板比率不同的多個玻璃基板10的短邊：長邊基板比率的平均值。
玻璃基板10意指顯示器產業及光伏產業中所使用的具有大面積的玻璃基板。如下表1所示，玻璃基板10具有處於自第一代的270mm×360mm至最近第八代的2200mm×2500mm大尺寸的範圍的各種尺寸。
因此，第一代至第八代的這些玻璃基板10的基板比率的平均值可被確定為燈泡110的短邊：長邊排列比率。允許燈泡110的短邊：長邊排列比率具有處於約1：1.14至約1：1.35範圍內的任一排列比率。優選地，由於第一代至第八代的玻璃基板10的寬度： 長度基板比率的平均值為1：1.2，因此當短邊是寬度且長邊是長度時，燈泡110的短邊：長邊排列比率可被實現為具有1：1.2的排列比率。
以上，闡述了其中燈泡110被排列成線性形狀的實施例。然而，即使燈泡110在燈安裝表面101上不被安置成線性形狀，例如燈泡110被排列成三角形狀，均勻熱能也可傳遞至玻璃基板且燈泡110的數目也可被實現為最小化。以下，將闡述其中燈泡110被排列成三角形狀的實施例。
由於玻璃基板10具有矩形形狀，因此玻璃基板10的短邊與長邊具有不同長度。因此，為將燈泡110均勻地安置於玻璃基板10上並安置最小數目的燈泡110，燈泡110被排列成三角形狀。舉例而言，所述多個燈泡110如圖6所示平行於玻璃基板10的短邊A1及長邊B1安置。平行於玻璃基板的短邊A1的燈泡被排列成位於自平行於玻璃基板的長邊B1的燈泡之間的中心點平行於短邊A1的延伸線上。
當平行於玻璃基板的長邊B1排列的兩個燈泡61及62的中心點之間的距離為底邊α1、且自所述兩個燈泡61及62之間的中心點至在平行於短邊A1的方向上位置最鄰近的燈泡63的中心點的距離為高度β1時，所述燈泡被排列成使底邊：高度比率為1.5：1。這是因為當平行於玻璃基板10的長邊B1的三角形的底邊α1對高度β1的比率小於或大於1.5時，由於難以傳遞均勻熱能而難以使熱效率最佳化。
同時，作為另一實施例，如圖7所示，所述多個燈泡同樣地分別平行於玻璃基板10的短邊A1及長邊B1安置。平行於玻 璃基板的長邊B1的燈泡被排列成位於自平行於玻璃基板的短邊A1的燈泡之間的中心點在長邊B1的方向上延伸的平行線上。亦即，當平行於玻璃基板的短邊A1排列的兩個燈泡71及72的中心點之間的距離為底邊α2、且自所述兩個燈泡71及72之間的中心點至在平行於長邊B1的方向上位置最鄰近的燈泡73的中心點的距離為高度β2時，所述燈泡被排列成使底邊：高度比率為1：1.2。這是因為當平行於玻璃基板10的長邊B1的三角形的高度β2對底邊α2的比率小於或大於1.2時，由於難以傳遞均勻熱能而難以使熱效率最佳化。
為參考起見，自利用二維熱處理方程式對玻璃基板進行模擬的結果可見，此三角形排列比率具有最佳熱效率，且可獲得具有最小數目的燈泡的排列比率。正如所已知的，一旦已知以下方程式1中玻璃基板的測量溫度T，便可計算出分佈於熱處理玻璃基板上的熱分佈能量S。
其中，T為所測量絕對溫度，P為燈驅動功率，且j為燈的數目。另外，s為燈距離變數，a為熱分布模型係數，且b為初始熱能量。
其中，S為熱分佈能量，A為熱分佈形狀，P為燈驅動功率，m為燈泡在短邊方向上的熱分佈位置，且n為燈泡在長邊方向上的熱分佈位置。
熱分佈能量可如以上方程式2所示根據所述多個燈泡110的分佈位置而改變。自通過調整此分佈位置而得到的模擬及實驗的結果，可獲得具有最小數目的燈泡110的三角排列比率。
同時，在圖8中，說明當通常的線性燈安置於燈安裝表面101上時傳遞至玻璃基板10的熱分佈，且在圖9中，說明當根據示例性實施例的燈泡110安置於燈安裝表面101上時傳遞至玻璃基板10的熱分佈。在圖8及圖9中，x軸及y軸分別標示玻璃基板的寬度邊及長度邊的位置，且高度標示玻璃基板的熱分佈。如圖8所示，由於個別控制會因線性燈的線性排列而受到限制，因此可能不會獲得具有均勻熱分佈的表面。然而，如圖9所示，當燈泡110被排列成三角形狀且進行個別控制時，可以理解，可獲得具有均勻熱分佈的表面。可通過個別地控制排列成三角形狀的燈泡110而使均勻熱分佈的區域變寬。
以上，闡述了其中利用具有長度互不相同的短邊與長邊的矩形玻璃基板的示例性實施例。然而，基板的類型並非僅限於此，而是可顯而易見的是，本發明可應用於其他各種矩形基板，只要所述矩形基板為具有長度互不相同的短邊與長邊的矩形基板即可。
根據示例性實施例，可通過在對矩形基板執行熱處理的加熱器區塊中對所述多個燈泡進行排列，而容易地執行對每一燈 泡的個別控制。此外，根據示例性實施例，慮及矩形基板的寬度與長度的比率來排列所述燈泡，從而可在矩形基板的熱處理期間保持熱均勻性，且可使排列於加熱器區塊中的燈泡數目最小化。因此，可降低利用燈泡的基板熱處理裝置的製造成本。
儘管已參照具體實施例闡述了本發明，然而本發明並非僅限於此而是僅由申請專利範圍限定。因此，所屬領域的技術人員應容易地理解，在不背離由隨附申請專利範圍界定的本發明精神及範圍的條件下，可對本發明作出各種潤飾及改變。
10‧‧‧玻璃基板
110‧‧‧燈泡
101‧‧‧燈安裝表面
a’、b’‧‧‧間隔
A、A1‧‧‧短邊
B、B1‧‧‧長邊

Claims (17)

  1. 一種加熱器區塊，包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡，其中所述燈泡被排列成使平行於所述矩形基板的所述短邊安置的所述燈泡的數目與平行於所述矩形基板的所述長邊安置的所述燈泡的數目彼此相同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的加熱器區塊，其中當所述燈泡的短邊：長邊排列比率是平行於所述矩形基板的所述短邊安置的所述燈泡之間的間隔對平行於所述矩形基板的所述長邊安置的所述燈泡之間的間隔的比率時，所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率被確定成使在平行於所述矩形基板的所述短邊的方向上安置的所述燈泡的數目與在平行於所述矩形基板的所述長邊的方向上安置的所述燈泡的數目彼此相同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的加熱器區塊，其中當所述矩形基板的所述短邊的長度與所述長邊的長度的比率是所述矩形基板的短邊：長邊基板比率時，所述燈泡被排列成線性形狀，且根據所述矩形基板的所述短邊：長邊基板比率確定所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的加熱器區塊，其中所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率的值被確定為與所述矩形基板的所述短邊：長邊基板比率的值相同。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的加熱器區塊，其中當欲被熱處理的多個所述矩形基板的所述短邊：長邊基板比率互不相同時，所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率被確定為多個所述矩形基板的所述短邊：長邊基板比率的平均值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的加熱器區塊，其中所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率具有處於約1：1.14至約1：1.35範圍內的任一排列比率。
  7. 一種加熱器區塊，包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡，其中多個所述燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，且平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述短邊的延伸線上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的加熱器區塊，其中當平行於所述矩形基板的所述長邊排列的兩個所述燈泡的中心點之間的間隙為底邊、且自兩個所述燈泡之間的中心點至在平行於所述短邊的方向上位置最鄰近的所述燈泡的中心點的距離為高度時，所述燈泡被排列成使底邊：高度比率為1.5：1。
  9. 一種加熱器區塊，包括加熱燈，所述加熱燈用以將熱量傳遞至包括具有不同長度的短邊與長邊的矩形基板，所述加熱燈包括多個燈泡，其中多個所述燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，且平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述長邊的延伸線上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的加熱器區塊，其中當平行於所述矩形基板的所述短邊排列的兩個所述燈泡的中心點之間的間隙為底邊、且自兩個所述燈泡之間的中心點至在平行於所述長邊的方向上位置最鄰近的所述燈泡的中心點的距離為高度時，所述燈泡被排列成使底邊：高度比率為1：1.2。
  11. 一種基板熱處理裝置，包括：處理室，包括用於矩形基板的熱處理空間，所述矩形基板包括具有不同長度的短邊及長邊；加熱器區塊，包括產生熱能的多個燈泡，其中當所述燈泡的短邊：長邊排列比率是平行於所述矩形基板的所述短邊安置的所述燈泡之間的間隔對平行於所述矩形基板的所述長邊安置的所述燈泡之間的間隔的比率時，所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率被確定成使在平行於所述矩形基板的所述短邊的方向上安置的所述燈泡的數目與在平行於所述矩形基板的所述長邊的方向上安置的所述燈泡的數目彼此相同；基板支撐構件，用以支撐所述矩形基板；以及熱處理控制部件，用以個別地控制所述燈泡，以使所述矩形基板得到均勻熱處理。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的基板熱處理裝置，其中當所述矩形基板的所述短邊的長度與所述長邊的長度的比率是所述矩形基板的短邊：長邊基板比率時，所述燈泡被排列成線性形狀，且根據所述矩形基板的所述短邊：長邊基板比率確定所述燈泡的所述短邊：長邊排列比率。
  13. 一種基板熱處理裝置，包括： 處理室，包括用於矩形基板的熱處理空間，所述矩形基板包括具有不同長度的短邊及長邊；加熱器區塊，包括產生熱能的多個燈泡，多個所述燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，使得平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述短邊的延伸線上；基板支撐構件，用以支撐所述矩形基板；以及熱處理控制部件，用以個別地控制所述燈泡，以使所述矩形基板得到均勻熱處理。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的基板熱處理裝置，其中當平行於所述矩形基板的所述長邊排列的兩個所述燈泡的中心點之間的間隙為底邊、且自兩個所述燈泡之間的中心點至在平行於所述短邊的方向上位置最鄰近的所述燈泡的中心點的距離為高度時，所述燈泡被排列成使底邊：高度比率為1.5：1。
  15. 一種基板熱處理裝置，包括：處理室，包括用於矩形基板的熱處理空間，所述矩形基板包括具有不同長度的短邊及長邊；加熱器區塊，包括產生熱能的多個燈泡，多個所述燈泡分別平行於所述矩形基板的所述短邊及所述長邊安置，使得平行於所述矩形基板的所述長邊的所述燈泡被排列成位於自平行於所述矩形基板的所述短邊的所述燈泡之間的中心點平行於所述長邊的延伸線上；基板支撐構件，用以支撐所述矩形基板；以及 熱處理控制部件，用以個別地控制所述燈泡，以使所述矩形基板得到均勻熱處理。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的基板熱處理裝置，其中當平行於所述矩形基板的所述長邊排列的兩個所述燈泡的中心點之間的間隙為底邊、且自兩個所述燈泡之間的中心點至在平行於所述短邊的方向上位置最鄰近的所述燈泡的中心點的距離為高度時，所述燈泡被排列成使底邊：高度比率為1：1.2。
  17. 如申請專利範圍第11項、第13項、及第15項中的任一項所述的基板熱處理裝置，其中所述熱處理控制部件控制所述燈泡以使位於所述加熱器區塊的邊緣部分處的所述燈泡比其他所述燈泡產生更多的熱能。
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