TWI743152B - 熱處理裝置以及熱處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種熱處理裝置以及熱處理方法，熱處理裝置用於通過用光照射基板來熱處理基板。熱處理裝置包含：檯，基板安放於檯上；以及氣體噴射模組，其被安置為面對檯，且具備經配置以在檯安置的方向上導引光的氣室以及安置於氣室的一個側面中以將氣體供應到氣室的第一氣體供應源。第一氣體供應源包含通路部件，通路部件安裝於氣體移動到氣室所沿著的路徑上且經配置以過濾和擴散氣體以將氣體供應到氣室。
Description
本公開有關熱處理(heat treatment)設備和熱處理方法，且更具體地說有關能夠防止基板被污染的熱處理裝置和熱處理方法。
當製造液晶顯示裝置和光伏裝置時，有關用於使非晶形多晶薄膜(例如，非晶形多晶矽薄膜)結晶的熱處理過程。此處，當玻璃被用作基板時，非晶形多晶薄膜可以通過使用雷射來結晶。然而，當非晶形多晶薄膜與氧氣(O2)反應時，非晶形多晶薄膜可能被氧化而變為氧化物薄膜。
圖1是根據現有技術的雷射熱處理裝置的示意圖。參考圖1，根據現有技術的雷射熱處理裝置包含：具有空間的處理腔室10，基板1在所述空間中被處理；透射視窗(transmission window)40，其安置於處理腔室10的上部部分上以允許雷射透射通過；以及光源30，其在處理腔室10外部安置於透射視窗40上方以輸出雷射8。根據所述雷射熱處理裝置，從光源30輸出的雷射8透射通過透射視窗40，並且然後發射到水平地移動的基板1上。
如果當沉積在基板1的頂部表面上的多晶薄膜11結晶時，被雷射8照射的基板1的頂部區域暴露於氧氣，那麼所述多晶薄膜可能不會變成結晶矽，而是被氧化。
為此目的，應用一種熱處理裝置，其能夠在惰性氣體氣氛(inert gas atmosphere)中以雷射照射基板1的頂部區域。所述熱處理裝置包含朝向基板噴射惰性氣體的氣體供應源。此處，所述氣體供應源包含氣體噴射主體，其具有：空的空間，即雷射和惰性氣體通過的腔室；儲槽(tank)，其安裝於所述氣體噴射主體內且臨時存儲和容納惰性氣體；以及噴嘴(nozzle)，其在所述主體內將所述儲槽連接到所述腔室且將儲槽內的惰性氣體噴射到所述腔室。並且，在氣體噴射主體的下端部分處提供狹縫(slit)，雷射和惰性氣體通過所述狹縫朝向基板排出。
因此，當以從光源發射的雷射照射安置於基板上的多晶薄膜時，惰性氣體可從氣體噴射部分朝向基板供應以在基板的表面上產生惰性氣氛。
並且，在所述製程期間，或者在所述製程之後和之前，可能將不純的粒子引入到提供於氣體噴射主體中的儲槽中，或者可能將含有不純粒子的氣體引入到儲槽中。然而，由於被污染的儲槽內的惰性氣體實際上移動到噴嘴並且然後噴射到基板，因此基板可能被惰性氣體的不純粒子污染。
(專利文獻1)第2002-93738號日本專利公開案。
本發明提供一種熱處理裝置和熱處理方法，其能夠防止基板被污染。
本發明更提供一種熱處理裝置和熱處理方法，其能夠在製程期間或當在過程完成之後基板移動時防止基板被污染。
根據示例性實施例，一種用於藉由用光照射基板來熱處理所述基板的熱處理裝置包含：檯，所述基板安放於所述檯上；以及氣體噴射模組，其被安置為面對所述檯，所述氣體噴射模組包含經配置以在所述檯安置的方向上導引所述光的氣室以及安置於所述氣室的一個側面中以將氣體供應到所述氣室的第一氣體供應源，其中所述第一氣體供應源包含通路部件，所述通路部件安裝於所述氣體移動到所述氣室所沿著的路徑上且經配置以過濾和擴散所述氣體以將所述氣體供應到所述氣室。
由所述第一氣體供應源供應到所述氣室的所述氣體可包含惰性氣體，且所述第一氣體供應源可包含：第一噴嘴，其與所述氣室連通且在一個方向上從所述氣室延伸；以及第一氣體供應部分，其連接到所述第一噴嘴以將所述惰性氣體供應到所述第一噴嘴，其中所述通路部件安裝於所述第一氣體供應部分的所述氣體通過所述第一噴嘴移動到所述氣室所沿著的路徑的任何一個位置處。
所述第一氣體供應部分可包含在對應於所述第一噴嘴的
方向上延伸的第一儲槽，所述第一噴嘴可將所述第一儲槽連接到所述氣室以使得所述第一儲槽和所述氣室彼此連通，且所述通路部件可在所述第一儲槽內在所述第一噴嘴安置的方向上安裝。
所述通路部件可插入到所述第一噴嘴中。
所述通路部件可在所述氣室的內壁上在所述第一噴嘴安置的方向上安裝。
所述通路部件可具有多孔或網狀類型。
所述熱處理裝置可包含第二氣體供應源，所述第二氣體供應源安置於所述氣室的另一側面中以將所述惰性氣體供應到所述氣室。
根據另一示例性實施例，一種熱處理方法包含：將基板裝載到處理腔室中且將所述基板安放於檯上；用光照射所述基板以熱處理所述基板，且在所述基板周圍噴射惰性氣體以防止在所述基板周圍引入氧氣和雜質；以及移動所述經熱處理的基板且將所述經熱處理的基板卸載到所述處理腔室的外部，其中在所述用所述光照射所述基板以熱處理所述基板期間所述在所述基板周圍噴射所述惰性氣體中，在所述在所述基板周圍噴射所述惰性氣體之前，過濾所述惰性氣體，並且然後在所述基板周圍噴射所述經過濾惰性氣體。
在所述將所述基板裝載到所述處理腔室中且將所述基板安放於所述檯上以及所述移動所述經熱處理的基板且將所述經熱處理的基板卸載到所述處理腔室的外部中的至少一項中，可在所
述基板周圍噴射所述惰性氣體以防止所述基板暴露於其周圍的所述氧氣和雜質。
氣體噴射模組可安裝於所述檯上方，所述氣體噴射模組包含氣室，所述光和所述惰性氣體通過所述氣室且在所述基板安置的方向上被導引，包含通路部件的第一氣體供應部分可提供於所述氣室的一個側面中，第二氣體供應部分可提供於所述氣室的另一側面中，且在所述基板的熱處理製程期間所述惰性氣體可通過所述第一氣體供應部分供應到所述氣室，其中在所述將所述基板裝載到所述處理腔室中且將所述基板安放於所述檯上以及所述移動所述經熱處理的基板且將所述經熱處理的基板卸載到所述處理腔室的外部中的至少一項中，通過所述第二氣體供應部分將所述惰性氣體供應到所述氣室。
在所述基板的所述熱處理製程期間通過所述第一氣體供應部分供應的所述惰性氣體的噴射量可大於在所述將所述基板安放於所述檯上以及所述將所述經熱處理的基板卸載到所述處理腔室的外部中的至少一項中通過所述第二氣體供應部分供應的所述惰性氣體的噴射量。
非晶形薄膜可形成於所述基板上，且可通過用所述光照射所述基板以熱處理所述基板而將所述非晶形薄膜變換成晶體薄膜。
1:基板
8:雷射
10:處理腔室
11:多晶薄膜/薄膜
30:光源
40:透射視窗
51a:第一儲槽
52a:第一氣體供應管線
51b:第二儲槽
52b:第二氣體供應管線
100:處理腔室
200:檯
300:光源
400:透射視窗
500:氣體噴射模組
510:主體
520:氣室
520a:第一狹縫
521a:孔
530a:第一氣體供應源
530b:第二氣體供應源
531a:第一氣體供應部分
531b:第二氣體供應部分
532a:第一噴嘴
532b:第二噴嘴
533:通路部件
540:機身
540a:第二狹縫
S:基板
通過結合附圖進行的以下描述可更詳細地理解示例性實施例，其中：
圖1是根據現有技術的雷射熱處理裝置的示意圖。
圖2是根據示例性實施例的熱處理裝置的橫截面視圖。
圖3是根據示例性實施例的氣體噴射模組的放大視圖。
圖4是用於闡釋根據另一示例性實施例的氣體噴射模組的第一氣體供應源的視圖。
圖5是用於闡釋根據再一示例性實施例的氣體噴射模組的第一氣體供應源的視圖。
下文將詳細地描述具體實施例。然而，本發明可以不同的形式來體現，且不應解釋為限於本文所陳述的實施例。而是，提供這些實施例以使得本發明將是透徹並且完整的，並且這些實施例將把本發明的範圍充分地傳達給所屬領域的技術人員。
圖2是根據示例性實施例的熱處理裝置的橫截面視圖。圖3是根據示例性實施例的氣體噴射模組的放大視圖。圖4是用於闡釋根據另一示例性實施例的氣體噴射模組的第一氣體供應源的視圖。圖5是用於闡釋根據再一示例性實施例的氣體噴射模組的第一氣體供應源的視圖。
參看圖2到圖3，根據示例性實施例的熱處理裝置包含：具有內部空間的處理腔室100，基板S在所述內部空間中被處理；檯(stage)200，其安裝於處理腔室100內以將基板S放置於其上
且在過程進行方向上水平地傳送基板S；光源300，其安置於處理腔室100外部以輸出光，例如用於處理基板S的雷射；透射視窗400，其安裝於處理腔室100的上壁的一部分中以使從光源300輸出的雷射透射通過；以及氣體噴射模組500，其在處理腔室100內安置於檯200與透射視窗400之間，導引透射通過透射視窗400的雷射以便指向基板，且當以雷射照射時，在基板S周圍噴射惰性氣體以防止基板S暴露於氧氣和雜質。
處理腔室100可具有四邊形橫截面的容器形狀，但形狀不限於此。舉例來說，處理腔室100可在形狀上變化以對應於基板S的形狀。由例如石英製成的透射視窗400安裝於處理腔室100的上壁中。透射視窗400可安裝於處理腔室100的上壁的一部分中以覆蓋氣體噴射模組500的上部部分。並且，透射視窗400可覆蓋氣體噴射模組500的上部部分或者安裝於處理腔室100的上壁中，但不限於此。舉例來說，透射視窗400可以安裝在從光源300輸出的雷射被導引到氣體噴射模組500中的任何位置處。
並且，處理腔室100可具有密封結構，但氧氣(O2)或雜質可能存在於其中。此處，氧氣(O2)可能氧化安置於基板S上的薄膜11，且雜質可以是在製程期間產生的處於細粒子狀態的粉末、處於氣態狀態的製程副產物或其它污染。雜質可以使薄膜11的品質降低或者改變薄膜11的性質而引起產品缺陷。
為了防止氧氣(O2)和雜質的滲透，氣體噴射模組500可以吹送惰性氣體以在用雷射照射的基板S的區域上產生惰性氣
體氣氛。氣體噴射模組500可以被稱作氧氣局部脫氣模組(oxygen partial degassing module，OPDM)。
氣體噴射模組500包含主體510，其安置於放置基板S的檯200上方。可以界定預定空間，以通過主體510的對應於透射視窗400與基板S之間的區的區。通過透射視窗400的雷射可通過所述預定空間發射到基板S，並且還可以在基板S上方噴射惰性氣體。下文中為描述的方便起見，所述預定空間可稱為「氣室(gas chamber)520」，其被界定為在對應於透射視窗400的下部側面的位置中通過主體510且雷射和惰性氣體通過其中。
再次闡釋氣體噴射模組500，氣體噴射模組500包含：主體510；氣室520，其被界定為通過主體510的對應於透射視窗400與檯200之間的區且雷射和惰性氣體通過其中的至少一部分；第一氣體供應源530a和第二氣體供應源530b，其提供於主體510中且在主體內分別提供於氣室520的一個側面和另一側面中以將惰性氣體供應到氣室520；以及機身540，其在對應於基板S的方向上延伸且連接到主體510的下部部分以在基板的延伸方向上擴散從主體510排出的惰性氣體。
根據示例性實施例的氣體噴射模組500具有雙結構(dual structure)，其中氣體供應源530a和530b相對於氣室520在兩個方向上提供。替代地，氣體噴射模組500具有雙結構，其中在用於基板S的熱處理製程期間使用的氣體供應源530a以及在基板S的熱處理製程之前和之後當基板S移動時使用的氣體供應源530b
是單獨地提供的。
氣室520是被界定為通過主體510的內部空間，其對應於透射視窗400與基板S之間的區。如圖3中所說明，所述內部空間可在垂直方向(即，高度方向)上通過主體510且具有預定寬度。此處，根據示例性實施例的氣室520可以具有大於其水平寬度的垂直長度(或高度)。氣室520的上部開口由透射視窗400密封或覆蓋。並且，可以在氣室520的下部部分中界定狹縫520a(在下文中被稱作第一狹縫520a)，線形狀的雷射(即，雷射光束)和惰性氣體通過所述狹縫。並且，氣室520的內壁的下部部分可以具有內徑逐漸向下減小的形狀。更詳細地說，如圖3中所說明，氣室520的內部下部部分可以具有在第一狹縫520a的方向上逐漸減小的內徑。並且，氣室520的內部下部部分可以具有預定曲率或彎曲形狀。
第一氣體供應源530a和第二氣體供應源530b將惰性氣體供應到氣室520中，且在主體510內提供於氣室520的兩個方向上。下文中，安置於氣室520的一個側面中的氣體供應源稱為第一氣體供應源530a，且安置於氣室520的另一側面中的氣體供應源稱為第二氣體供應源530b。此處，當熱處理基板S時第一氣體供應源530a將惰性氣體供應到氣室520中，且在基板的熱處理製程之前或之後，第二氣體供應源530b將惰性氣體供應到氣室520中。
下文中，將更詳細描述第一氣體供應源530a和第二氣體
供應源530b。
第一氣體供應源530a提供於主體510中，且包含：第一氣體供應部分531a，其經配置以臨時容納從外部供應的惰性氣體；第一噴嘴532a，其經配置以連接在第一氣體供應部分531a與主體510中的氣室520之間；通路部件533，其安置於第一氣體供應部分531a與氣室520之間惰性氣體的移動路徑上。
第一氣體供應部分531a包含具有內部空間的第一儲槽51a，以及安裝於第一儲槽51a中的第一氣體供應管線52a。
第一儲槽51a具有帶有內部空間的容器或管線的形狀。第一儲槽51a在主體510內在對應於氣室520的延伸方向的方向上延伸。另外，第一儲槽51a具有在第一噴嘴532a安置的方向上的打開部分，且因此與第一噴嘴532a連通。因此，第一儲槽51a的惰性氣體移動到第一噴嘴532a。
第一氣體供應管線52a將惰性氣體供應到第一儲槽51a中。第一氣體供應管線52a在對應於第一儲槽51a的方向上延伸且插入到第一儲槽51a中。並且，雖然未圖示，但第一氣體供應管線52a連接到單獨的惰性氣體供應線路以便從主體510的外部供應惰性氣體，且所述惰性氣體供應線路中可以安裝閥。多個孔(hole)521a界定於第一氣體供應管線52a的外圓周表面上，以便在第一氣體供應管線52a的延伸方向上排列。所述多個孔521a既定將供應到第一供應管線52a的惰性氣體排放到第一氣體供應管線52a的外部，即排放到第一儲槽51a。此處，在與第一儲槽
51a的打開部分相反的方向上提供所述多個孔521a而不是面對第一儲槽51a的打開部分是有效的。這是為了將供應到第一氣體供應管線52a的惰性氣體排放到第一儲槽51a時在第一儲槽51a中均勻且完全地填充惰性氣體。
如上文所描述，第一氣體供應部分531a由第一儲槽51a和第一氣體供應管線52a構成。然而，本公開並不限於此。舉例來說，第一儲槽51a和第一氣體供應管線52a中的僅一者可被安裝為連接到第一噴嘴532a。
第一噴嘴532a將惰性氣體噴射到氣室520中，且安置於氣室520與第一氣體供應部分531a之間。第一噴嘴532a可在對應於氣室520的方向上延伸且具有狹縫形狀。此處，在與第一噴嘴532a的延伸方向交叉的方向上，第一噴嘴532a的一個末端連接到第一儲槽51a且另一末端連接到氣室520，且因此從第一氣體供應部分531a提供的惰性氣體通過第一噴嘴532a移動到氣室520。並且，第一噴嘴532a的垂直長度等於第一儲槽51a的垂直長度或者小於第一儲槽51a的垂直長度。第一噴嘴532a具有在對應於氣室520和第一儲槽51a的方向上的延伸長度，其中所述延伸長度等於或大於氣室520和第一儲槽51a的那些延伸長度。
如圖3中所說明，第一噴嘴532a可具有從氣體供應部分531a朝向氣室520向下傾斜的形狀，但不限於此。舉例來說，第一噴嘴532a可不具有傾斜的形狀，即可以平行於基板S。
下文中，當描述通路部件533的位置時，第一噴嘴532a
的連接到第一氣體供應部分531a的一個末端被界定為前端，且第一噴嘴532a的連接到氣室520的另一末端被界定為後端。
通路部件533安裝在從第一氣體供應部分531a提供的惰性氣體移動到氣室520所沿著的路徑上。因此，在供應到氣室520之前包含於惰性氣體中的不純粒子被篩檢且過濾，且借助通過通路部件533而允許惰性氣體更廣泛地擴散和移動。為此目的，通路部件533安置於氣室520與第一氣體供應部分531a之間惰性氣體的移動路徑上。
通路部件533具有帶有多個開口(或孔)的多孔或網狀形狀，且因此惰性氣體穿過所述多個開口而朝向氣室520移動，而尺寸大於所述多個孔的尺寸的粒子不可通過通路部件533。構成通路部件533的開口可具有取決於熱處理裝置中將產生的不純粒子的直徑的尺寸，其可以被調整為對應於各種尺寸。
根據示例性實施例，通路部件533被安裝為安置於第一噴嘴532a與第一氣體供應部分531a之間，在第一氣體供應部分531a與氣室520之間的氣體移動路徑內。即，通路部件533被安裝為對應於第一噴嘴532a的前端，且因此第一氣體供應部分531a的惰性氣體由通路部件533過濾，並且然後供應到第一噴嘴532a。
更詳細來說，如圖3中所說明，根據示例性實施例的通路部件533可插入到構成第一氣體供應部分531a的第一儲槽51a中。並且，通路部件533可在第一儲槽51a內被安裝為面對第一噴嘴532a。舉例來說，通路部件533可在第一儲槽51a的內壁表
面當中安裝於在第一噴嘴532a安置的方向上的內壁表面上。
通路部件533在對應於第一噴嘴532a的方向上延伸，且因此平行於第一噴嘴532a而安裝。並且，通路部件533具有大於或等於第一噴嘴532a的面積的面積。即，通路部件533具有大於或等於第一噴嘴532a的垂直長度的垂直長度。而且，通路部件533具有在對應於氣室520和第一噴嘴532a的方向上的延伸長度，且所述延伸長度大於或等於氣室520和第一噴嘴532a的延伸長度。
此處，由於通路部件533安裝於第一儲槽51a中，因此通路部件533被製造為等於第一儲槽51a的垂直長度的垂直長度，且因此可以安裝於第一儲槽51a的內壁上。替代地，通路部件533可以被製造為短於第一儲槽51a的內壁的垂直長度且大於第一噴嘴532a的垂直長度的垂直長度。
根據示例性實施例的通路部件533具有四邊形橫截面以及帶有多個開口的形狀，但通路部件533的形狀不限於此。舉例來說，通路部件533的形狀可改變為例如圓形形狀和多邊形形狀等各種形狀，具有多個開口以允許惰性氣體通過且阻止不純粒子通過。
並且，根據示例性實施例，通路部件533安裝於第一噴嘴532a與第一氣體供應部分531a之間，且更具體地說安裝於第一儲槽51a內部。然而，通路部件533的安裝位置不限於此。舉例來說，通路部件533可安裝在第一氣體供應部分531a與氣室520之間惰性氣體的移動路徑的任何位置處。
舉例來說，作為在圖4中說明的另一示例性實施例，通路部件533可被安裝為插入到第一噴嘴中。此處，通路部件533在對應於第一噴嘴532a的方向上延伸，且因此平行於第一噴嘴532a而安裝。並且，通路部件533的垂直長度可以等於第一噴嘴532a的內部的垂直長度，或者比第一噴嘴532a的內部的垂直長度短預定長度。當通路部件533的垂直長度短於第一噴嘴532a的垂直長度時，通路部件533與第一噴嘴532a之間的垂直長度差既定等於或短於通路部件533的開口直徑。並且，通路部件533具有在對應於第一噴嘴532a的方向上的延伸長度，其中所述延伸長度等於或大於第一噴嘴532a的延伸長度。
根據另一示例性實施例，第一氣體供應部分531a的惰性氣體在通過第一噴嘴532a的同時由通路部件533過濾，並且然後供應到氣室520。
對於另一實例，作為在圖5中說明的再一示例性實施例，通路部件533可在氣室520內被安裝為對應於噴嘴532a的後端。此處，通路部件533在對應於第一噴嘴532a和氣室520的方向上延伸，且因此平行於氣室520和第一噴嘴532a而安裝。並且，通路部件533具有大於第一噴嘴532a的後端的垂直長度的垂直長度，且因此可安裝在氣室520的內壁上。替代地，通路部件533的垂直長度可以至少等於第一噴嘴532a的內部的垂直長度，或者比第一噴嘴532a的內部的垂直長度短預定長度。當通路部件533的垂直長度短於第一噴嘴532a的垂直長度時，通路部件533與第
一噴嘴532a之間的垂直長度差既定等於或短於通路部件533的開口直徑。
根據再一示例性實施例，第一氣體供應部分531a的惰性氣體通過第一噴嘴532a供應到氣室中。此處，當惰性氣體從第一噴嘴532a的後端移動到氣室520時，在不純粒子由通路部件533過濾之後將惰性氣體供應到氣室520。
第二氣體供應源530b在主體510內安置於氣室520的另一側面中，且在熱處理基板之前和之後或當基板S移動時將惰性氣體供應到氣室520以便將惰性氣體噴射到氣體噴射模組500的下部側面。
第二氣體供應源530b在主體510內安置於氣室520的另一側面中。第二氣體供應源530b包含：第二氣體供應部分531b，其經配置以臨時容納從外部供應的惰性氣體；以及第二噴嘴532b，其經配置以在主體510內連接在第二氣體供應部分531b與氣室520之間。
第二氣體供應部分531b包含具有內部空間的第二儲槽51b，以及安裝於第二儲槽51b內的第二氣體供應管線52b。
第二儲槽51b具有帶有內部空間的容器或管線的形狀。第二儲槽51b在主體510內在對應於氣室520的延伸方向的方向上延伸。另外，第二儲槽51b具有在第二噴嘴532b安置的方向上的打開部分(下文被稱作儲槽打開部分)，且因此與第二噴嘴532b連通。因此，第二儲槽51b的惰性氣體移動到第二噴嘴532b。
第二氣體供應管線52b在對應於第二儲槽51b的方向上延伸且插入到第二儲槽51b中。此處，第二氣體供應管線52b連接到單獨的惰性氣體供應線路以便從主體510的外部供應惰性氣體，且可在所述氣體供應線路中安裝閥。並且，多個孔提供於第二氣體供應管線52b的外圓周表面上，以便在第二氣體供應管線52b的延伸方向上排列。所述多個孔可在與第二儲槽51b的打開部分相反的方向上提供，而不是面對儲槽的打開部分。
如上文所描述，第二氣體供應部分531b由第二儲槽51b和第二氣體供應管線52b構成。然而，本公開並不限於此。舉例來說，第二儲槽51b和第二氣體供應管線52b中的僅一者可以被安裝為連接到第二噴嘴532b。
機身540在檯200的延伸方向或水平方向上延伸且連接到主體510的下部部分。並且，機身540具有四邊形橫截面的板形狀。在第一狹縫520a下方界定狹縫540a(在下文中被稱作第二狹縫540a)，雷射和惰性氣體通過所述狹縫。更詳細來說，機身540可具有在兩個方向上從界定於氣室520中的第一狹縫520a延伸的板形狀。機身540可具有在水平方向上的長度，即大於氣室520的寬度且小於基板S的寬度的寬度。
在機身540中，當惰性氣體在機身540與基板S之間通過第二狹縫540a排出時，排出的惰性氣體在機身540的延伸方向上擴散。此處，惰性氣體停留於機身540與基板S之間的空間中。即，當惰性氣體從氣室520供應到機身540的下部側面時，惰性
氣體在機身540與基板S之間的區中停留預定時間。當連續地供應惰性氣體時，機身540與基板S之間的壓力變成高於氣體噴射模組500的外部的壓力。所述壓力差防止保持於氣體噴射模組500外部的氧氣和雜質滲入機身540與基板S之間的空間。因此，由於以雷射照射的基板S的至少頂部區域不暴露於氧氣和雜質，因此形成於基板S的頂部表面上的非晶形多晶薄膜11不被氧氣氧化。並且，所述薄膜不被雜質污染，或者所述薄膜的性質不改變。
雖然在以上描述中，將從光源300輸出的光或發射到基板S上以處理基板S的光描述為雷射，但本公開不限於此。舉例來說，可以根據處理的目的應用用於處理基板S的各種光。
下文中，將參考圖2和3描述根據示例性實施例的熱處理裝置和熱處理的過程的操作。
首先，在玻璃基板S上形成非晶形多晶薄膜11，例如非晶形多晶矽薄膜。並且，打開熱處理裝置的處理腔室100的門，且將形成有非晶形多晶矽薄膜的基板S裝載到處理腔室100中，並且然後安放在檯200上。
此處，當打開門以將基板裝載到處理腔室100中時，惰性氣體通過第二氣體供應源供應到氣室520且在氣體供應模組500與檯200之間噴射。即，當例如氮氣(N2)氣體等惰性氣體供應到第二氣體供應源530b的第二氣體供應管線52b時，氮氣通過第二氣體供應管線52b的所述多個孔排出到第二儲槽51b中，並且然後惰性氣體通過第二儲槽51b的打開部分移動到第二噴嘴
532b且通過第二噴嘴532b噴射到氣室520。並且，移動到氣室520的氮氣借助通過第一狹縫520a和第二狹縫540a而在所述檯的方向上排出，且排出的惰性氣體沿著機身540擴散且在機身540與檯200之間的區中停留預定時間。並且，當連續地供應氮氣時，機身540與檯200之間的壓力變成高於氣體噴射模組500的外部的壓力。所述壓力差防止保持於氣體噴射模組500外部的氧氣和雜質滲入到機身540與所述檯之間的空間中。並且，當連續地供應氮氣時，在氣體噴射模組外部也產生氮氣氣氛以防止基板暴露於氧氣和雜質。
因此，當打開門以將基板裝載到處理腔室中時以及當將基板S安放於檯上時可以防止基板S的污染。
當基板S安放在檯200上時，可以在基板S在處理進行方向上水平地移動通過檯200的同時將雷射發射到形成於基板S上的薄膜11上。即，操作光源300以從光源300輸出例如雷射的光源。輸出的雷射通過透射視窗400而穿過氣室520的內部、第一狹縫520a以及第二縫隙540a，並且然後發射到形成於基板S上的薄膜11上。因此，形成於基板S上的非晶形多晶矽薄膜與雷射反應，並且然後變換成晶體矽薄膜。
如上文所描述，藉由在以雷射照射基板S的同時操作第一氣體供應源530a來將例如氮氣等惰性氣體供應到氣室520。即，當氮氣(N2)氣體供應到第一氣體供應管線52a時，氮氣通過第一氣體供應管線52a的所述多個孔排出到第一儲槽51a中，且惰
性氣體通過第一儲槽51a的打開部分移動到第一噴嘴532a，並且然後噴射到氣室520。此處，由於通路部件533安裝於氮氣從第一儲槽51a移動到第一噴嘴532a所沿著的路徑上，因此在第一儲槽51a中的氮氣移動到第一噴嘴532a的同時不純粒子由通路部件533過濾。即，第一儲槽51a中的氮氣借助通過通路部件533而供應到第一噴嘴532a。此處，氮氣中的不純粒子被阻止通過通路部件533，且僅氮氣通過通路部件533且移動到第一噴嘴532a。隨後，氮氣供應到氣室520。並且，由於氮氣通過通路部件533，因此在移動的同時以比在氮氣通過通路部件533之前更加擴散的狀態將氮氣供應到氣室520中。
因此，雜質由通路部件533消除或過濾。氮氣在以擴散狀態移動的同時供應到氣室520，且通過第一狹縫520a和第二狹縫540a排出，並且然後在基板S安置的方向上噴射。因此，氮氣沿著機身540擴散，且在機身540與基板S之間的區中停留預定時間。由於當連續地供應氮氣時，機身540與檯200之間的壓力高於氣體噴射模組500的外部的壓力，因此保持於氣體噴射模組500外部的氧氣和雜質被阻止滲入到機身540與所述檯之間的空間中。
因此，由於基板S和形成於基板S的頂部表面上的矽薄膜不暴露於氧氣和雜質，因此防止基板S和矽薄膜被氧化或由於雜質而被污染。更詳細來說，由於基板S或薄膜11的至少被發射雷射的區不暴露於氧氣和雜質，因此被發射雷射的所述區的矽薄
膜不被氧化，且因此變換成晶體矽薄膜。
隨後，當基板S的熱處理過程完成時，將基板S移動且卸載到熱處理裝置的處理腔室100的外部。在基板S移動的同時，停止第一氣體供應源530a的操作，且進行第二氣體供應源530b的操作以將氮氣噴射到氣體噴射模組500的下部側面，從而防止基板S被污染。
如上文所描述，在製程期間以及在製程之前和之後噴射惰性氣體。在製程期間噴射的惰性氣體的量大於在製程之前或之後噴射的惰性氣體的量。即，在製程期間的惰性氣體的噴射條件不同於在製程之前或之後的惰性氣體的噴射條件。因此，本公開可以通過構造雙結構而改善熱處理製程的效率，其中用於在製程期間噴射惰性氣體的第一氣體供應源530a以及用於在製程之前和之後噴射惰性氣體的第二氣體供應源530b是單獨地提供的。
並且，除了當處理基板S時之外，當將基板S裝載到處理腔室100時、當移動基板S時、以及當在用於基板的熱處理完成之後將基板S卸載到處理腔室100的外部時，藉由將惰性氣體噴射通過第二氣體供應源530b而防止基板S和薄膜11被污染。
另外，由於用於在製程期間供應惰性氣體的第一氣體供應源530a具備通路部件533，因此朝向基板噴射其中不純粒子已被消除或過濾的惰性氣體。因此，雖然第一氣體供應部分531a被污染或含有不純粒子的被污染的惰性氣體供應到第一氣體供應部分531a，但惰性氣體在通過通路部件533的同時被過濾。因此，
朝向基板S噴射不具有不純粒子的惰性氣體，且因此可以防止基板或薄膜由於惰性氣體而帶來的污染。
根據示例性實施例，在製程期間供應惰性氣體的氣體供應源具備通路部件，且因此朝向基板噴射其中不純粒子已被消除或過濾的惰性氣體。因此，由於惰性氣體在通過通路部件的同時被過濾，因此朝向基板噴射不具有不純粒子的惰性氣體，且因此可以防止基板或薄膜由於惰性氣體而帶來的污染。
並且，除了當處理基板時之外，當將基板裝載到處理腔室時，當移動基板時，以及當在用於基板的熱處理完成之後將基板卸載到處理腔室的外部時，通過噴射惰性氣體而防止基板和薄膜被污染。
另外，可以通過構造雙結構而改善熱處理過程的效率，其中用於在製程期間噴射惰性氣體的氣體供應源以及用於在製程之前和之後噴射惰性氣體的氣體供應源是單獨地提供的。
11:多晶薄膜/薄膜
100:處理腔室
200:檯
300:光源
400:透射視窗
500:氣體噴射模組
510:主體
520:氣室
530a:第一氣體供應源
530b:第二氣體供應源
540:機身
S:基板
Claims (10)
- 一種熱處理裝置，其用於藉由用光照射基板來熱處理所述基板，所述熱處理裝置包括：檯，所述基板安放於所述檯上；以及氣體噴射模組，其被安置為面對所述檯，所述氣體噴射模組包括經配置以在所述檯安置的方向上導引所述光的氣室以及安置於所述氣室的一個側面中以將氣體供應到所述氣室的第一氣體供應源，其中所述第一氣體供應源包括：通路部件，所述通路部件安裝於所述氣體移動到所述氣室所沿著的路徑上，且所述通路部件經配置以過濾和擴散所述氣體以將所述氣體供應到所述氣室；第一噴嘴，其與所述氣室連通且在一個方向上從所述氣室延伸；以及第一氣體供應部分，其連接到所述第一噴嘴以將所述惰性氣體供應到所述第一噴嘴，其中所述第一氣體供應部分包括在對應於所述第一噴嘴的方向上延伸且具有內部空間的第一儲槽，以及安裝於所述第一儲槽中的第一氣體供應管線，所述第一儲槽具有在所述第一噴嘴安置的方向上的打開部分，多個孔沿所述第一氣體供應管線的延伸方向設置於所述第一氣體供應管線的外圓周表面上，以及與所述第一儲槽的所述打開部分相反地配置所述多個孔。
- 如申請專利範圍第1項所述的熱處理裝置，其中由所述第一氣體供應源供應到所述氣室的所述氣體包括惰性氣體， 其中所述通路部件安裝於所述第一氣體供應部分的所述氣體通過所述第一噴嘴移動到所述氣室所沿著的路徑的任何一個位置處。
- 如申請專利範圍第2項所述的熱處理裝置，其中所述第一噴嘴將所述第一儲槽連接到所述氣室以使得所述第一儲槽和所述氣室彼此連通，且所述通路部件在所述第一儲槽內且在所述第一噴嘴安置的方向上安裝。
- 如申請專利範圍第2項所述的熱處理裝置，其中所述通路部件插入到所述第一噴嘴中。
- 如申請專利範圍第1項所述的熱處理裝置，其中所述通路部件在所述氣室的內壁上且在所述第一噴嘴安置的方向上安裝。
- 如申請專利範圍第1項到第5項中任項所述的熱處理裝置，其中所述通路部件具有多孔或網狀類型。
- 如申請專利範圍第1項到第5項中任一項所述的熱處理裝置，其包括第二氣體供應源，所述第二氣體供應源安置於所述氣室的另一側面中以將所述惰性氣體供應到所述氣室。
- 一種熱處理方法，包括：將基板裝載到處理腔室中且將所述基板安放於檯上；用光照射所述基板以熱處理所述基板，且在所述基板周圍噴射惰性氣體以防止在所述基板周圍引入氧氣和雜質；以及移動經熱處理的所述基板且將經熱處理的所述基板卸載到所述處理腔室的外部， 其中在用所述光照射所述基板以熱處理所述基板期間在所述基板周圍噴射所述惰性氣體中，在所述基板周圍噴射所述惰性氣體之前，過濾所述惰性氣體，並且然後在所述基板周圍噴射經過濾的所述惰性氣體，其中氣體噴射模組安裝於所述檯上方，所述氣體噴射模組包括氣室，所述光和所述惰性氣體通過所述氣室且在所述基板安置的方向上被導引，包括通路部件的第一氣體供應部分提供於所述氣室的一個側面中，第二氣體供應部分提供於所述氣室的另一側面中，且在所述基板的熱處理製程期間所述惰性氣體通過所述第一氣體供應部分供應到所述氣室，其中在將所述基板裝載到所述處理腔室中且將所述基板安放於所述檯上以及移動經熱處理的所述基板且將經熱處理的所述基板卸載到所述處理腔室的外部中的至少一項中，藉由所述第二氣體供應部分將所述惰性氣體供應到所述氣室，以及在所述基板周圍噴射所述惰性氣體以防止所述基板暴露於其周圍的所述氧氣和所述雜質。
- 如申請專利範圍第8項所述的熱處理方法，其中在所述基板的所述熱處理製程期間藉由所述第一氣體供應部分供應的所述惰性氣體的噴射量大於在將所述基板安放於所述檯上以及將經熱處理的所述基板卸載到所述處理腔室的外部中的至少一項中藉由所述第二氣體供應部分供應的所述惰性氣體的噴射量。
- 如申請專利範圍第8項到第9項中任一項所述的熱處理方法，其中非晶形薄膜形成於所述基板上，且藉由用所述光照射所述基板以熱處理所述基板而將所述非晶形薄膜變換成晶體薄膜。
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