用于处理衬底的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于处理衬底的设备，并且更确切地说，涉及一种用于对衬底进行热处理的设备。
【背景技术】
[0002]热处理是用于制造半导体、显示器等的各种过程中的必需过程。使用TiN、TiSi2和硅化钴(CoSi2)的欧姆接触合金化、离子植入损伤退火、掺杂剂活化和薄膜形成需要热处理。
[0003]存在用于执行热处理的恪炉和快速热处理(rapid thermal processing，RTP)装置。在RTP装置中，难以在衬底的整个区域上方均匀地维持温度、当替换衬底时相对于其它衬底同等地维持温度时间特性，或精确地测量和控制衬底的温度。因此，RTP装置已经脱离了聚光灯。然而，随着温度测量和控制技术的发展RTP装置被熔炉所替代。
[0004]图1是执行热处理的衬底处理设备的框图。
[0005]执行热处理的衬底处理设备通过使用卤钨灯的辐射线将热传输到衬底S。因此，执行热处理的衬底处理设备包含加热块10。此处，多个加热灯11安置在加热块10的表面上面向衬底S。并且，热处理腔室20包含衬底支撑件50和用于升高衬底S的提升销51。衬底S穿过门60加载到热处理腔室20或从热处理腔室20卸载。用于喷射气体的气体喷射单元40和用于排放气体的排放孔70安置在热处理腔室20内部。
[0006]由透明的石英材料形成的窗口 30安置在热处理腔室20与加热块10之间。因此，加热块10中的加热灯11和热处理腔室20中的气体喷射单元40是通过窗口 30彼此隔开的。窗口 30可防止作为污染物的颗粒被引入到安置于加热块10之下的热处理腔室20中。并且，窗口 30可允许在安置在加热块10的上部部分上的加热块10中的加热灯11的热能向下传输，由此将热能传输到衬底。类似于此，在执行热处理的现有衬底处理设备中，气体喷射单元40安置在热处理腔室20中的一侧处以在一个方向上喷射气体，并且因此可能无法均匀地供应气体。并且，如图2中所说明，可能出现热处理腔室20内的区域之间的温差。因此，存在影响热处理过程的局限性。具体来说，在用于制造AM0LED、光伏发电单元、LED和半导体的大面积RTP装置中，虽然衬底必须在大约80°C到大约850°C的温度下均匀地热处理，但是在热处理腔室20中可能出现非均一性的温度。
[0007]并且，由于气体喷射单元40安置在热处理腔室20中，所以当作为待热处理的目标对象的衬底S破裂时气体喷射单元40可能被损坏。并且，由于气体喷射单元40安置在热处理腔室20内部，因此难以清洁气体喷射单元40。
[0008][现有技术文献]
[0009]专利文献1:韩国专利注册号1031226
【发明内容】
[0010]本发明提供了一种用于处理衬底的设备，所述设备防止热处理腔室内的区域之间的温度的差异的出现。
[0011]本发明还提供了一种用于处理衬底的设备，所述设备改进了腔室内的气体均一性和温度均一性。
[0012]本发明还提供了一种用于处理衬底的设备，其中气体喷射单元安置在分开的区域中，而非在热处理腔室的内部，以容易地清洁气体喷射单元。
[0013]根据一个示例性实施例，一种用于处理衬底的设备包含:热处理腔室，其具有热处理空间，在所述热处理空间中对衬底执行热处理；衬底支撑件，其经配置以在热处理空间中支撑衬底；气体喷射单元，其经配置以将气体喷射到衬底支撑件；加热灯，其经配置以产生热能；窗口，其经配置以将从加热灯生成的热能传输到衬底支撑件；以及加热块，其包含耦合单元，所述耦合单元经配置以将气体喷射单元、窗口和加热灯耦合到彼此，因此通过将窗口定位在加热灯与气体喷射单元之间气体喷射单元、窗口和加热灯依序从邻近于衬底支撑件的位置连续地安置。
[0014]所述加热块可以包含:加热块外壳，其中加热灯为多个，所述加热灯埋入在面向衬底支撑件的灯安装表面中；窗口固定体，其安置在灯安装表面的下侧以固定所述窗口 ；以及气体喷射单元固定体，其安置在窗口固定体的下侧以固定气体喷射单元。
[0015]窗口固定体和气体喷射单元固定体中的每一个可以提供为夹环，所述夹环是具有环形状的固定体。
[0016]当X轴、Y轴和Z轴彼此成直角时，灯安装表面被称作XY表面，并且其中气体喷射单元、窗口和加热灯连续地安置的方向被称作Z轴方向，所述气体喷射单元可以包含具有多个气体喷射孔的至少一个喷嘴管线，其中所述喷嘴管线并不与所述加热灯重叠。
[0017]所述喷嘴管线可以包含形成在X轴、Y轴和多边形方向中的至少一个方向中的线形喷嘴管线。
[0018]所述气体喷射单元可以包含:固定框架，其親合到所述气体喷射单元固定体，所述固定框架具有由多个宽度侧和长度侧界定的矩形环形状；固定框架气体通道，其界定在所述固定框架中；线形喷嘴管线，其将所述固定框架的宽度侧连接到彼此或将所述固定框架的长度侧连接到彼此，所述线形喷嘴管线具有多个气体喷射孔；喷嘴管线气体通道，其界定在所述线形喷嘴管线中并且连接到所述固定框架气体通道；以及气体引入端口，其连接到所述固定框架气体通道以接收来自外部的气体。
[0019]所述喷嘴管线可以包含具有圆形形状的圆形喷嘴管线。
[0020]所述灯安装表面可以具有从所述灯安装表面凹陷的多个灯安装凹槽，并且所述加热灯可以安置在所述灯安装凹槽中的每一个中。
[0021]圆形喷嘴管线可以沿灯安装凹槽的圆周安置。
【附图说明】
[0022]通过结合附图进行的以下描述可以更详细地理解示例性实施例，其中:
[0023]图1是执行热处理的衬底处理设备的框图。
[0024]图2是图示在热处理腔室中的区域之间出现的气体的温度差异的状态的视图。
[0025]图3是根据一个示例性实施例执行热处理的衬底处理设备的截面图。
[0026]图4是根据一个示例性实施例的加热灯的视图。
[0027]图5是图示根据一个示例性实施例当从下方观看时其中加热灯和气体喷射单元安置在灯安装表面上的状态的视图。
[0028]图6是图示根据一个示例性实施例其中窗口耦合到窗口固定夹环的状态的视图。
[0029]图7是图示根据一个示例性实施例其中气体喷射单元耦合到气体喷射单元固定夹环的状态的视图。
[0030]图8是根据一个示例性实施例在具有线形喷嘴管线的气体喷射单元中的气体通道的投影视图。
[0031]图9是根据一个示例性实施例在具有圆形喷嘴管线的气体喷射单元中的气体通道的投影视图。
[0032]图10是根据另一示例性实施例在具有圆形喷嘴管线的气体喷射单元中的气体通道的投影视图。
【具体实施方式】
[0033]下文中将参照附图详细描述具体实施例。然而，本发明可以用不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。实际上，提供这些实施例以使得本发明将为透彻且完整的，并且将向所属领域的技术人员充分传达本发明的范围。相同参考标号在全文中指代相同元件。
[0034]图3是根据一个示例性实施例执行热处理的衬底处理设备的截面图，图4是根据一个示例性实施例的加热灯的视图，图5是图示根据一个示例性实施例当从下方观看时其中加热灯和气体喷射单元安置在灯安装表面上的状态的视图，图6是图示根据一个示例性实施例其中窗口耦合到窗口固定夹环的状态的视图，图7是图示根据一个示例性实施例其中气体喷射单元耦合到气体喷射单元固定夹环的状态的视图，图8是根据一个示例性实施例在具有线形喷嘴管线的气体喷射单元中的气体通道的投影视图，图9是根据一个示例性实施例在具有圆形喷嘴管线的气体喷射单元中的气体通道的投影视图，并且图10是根据另一示例性实施例在具有圆形喷嘴管线的气体喷射单元中的气体通道的投影视图。
[0035]热处理腔室100具有内部空间。内部空间是作为待热处理的目标的衬底S在其中被执行热处理的空间。衬底安放在热处理空间中。虽然热处理腔室100可以具有密封的中空矩形容器形状，但是本发明并不限于此，并且可以具有各种容器形状。也就是说，热处理腔室100可以具有圆柱形容器形状或多边形容器形状。并且，用于加载/卸载衬底的门110安置在热处理腔室100的一个侧表面和另一个侧表面中的每一个上。门110连接到外部衬底传送模块(未图示)。
[0036]用于支撑衬底的衬底支撑件200安置在热处理腔室100中。衬底支撑件200可以具有各种形状。当衬底支撑件200具有边缘环形状时，所述边缘环可允许衬底安放在热处理空间中的面向加热块400的位置中。衬底支撑件200可以连接到汽缸，所述汽缸是用于提供提升力的单元。并且，竖直地移动的多个提升销210可以安置在衬底支撑件200中。
[0037]本发明并不限于此。举例来说，可以使用用于将衬底支撑在衬底支撑件200上的各种单元，例如，使用静电力(静电卡盘)或真空吸附力的单元。仅供参考，衬底可以是需要在过程中进行热处理的目标对象，例如，AMOLED、光伏发电单元、LED和半导体。
[0038]加热块400包含多个加热灯600，所述加热灯600生成热能以对安置在其下的衬底进行热处理，所述衬底面向多个加热灯600。加热块400安置在热处理腔室100的上侧处以密封热处理腔室100的上侧作为上部门。加热块400可保护热处理腔室100免受外部环境(压力、污染物)的影响。加热块400配备有气体喷射单元300、生成热能的加热灯600、安置在加热灯600与气体喷射单元300之间的窗口 500。气体喷射单元300、窗口 500和加热灯600可以依序从邻近于衬底支撑件200的位置连续地安置。也就是说，当X轴、Y轴和Z轴彼此成直角时，灯安装表面410a可被称为XY表面，并且其中气体喷射单元300、窗口 500和加热灯600连续地安置的方向可被称为Z轴方向。因此，气体喷射单元300安置在最接近于衬底支撑件200的位置处，并且加热灯600安置在离开衬底支撑件200最远的位置处。气体喷射单元300可以安置在加热块400中以解决局限性，例如，损坏的风险或气体喷射非均一性，所述局限性是根据现有技术当气体喷射单元安置在热处理腔室100中时出现的。
[0039]在加热块中，窗口安置在加热灯与气体喷射单元之间。加热块可以包含耦合单元，因此气体喷射单元、窗口和加热灯依序从邻近于衬底支撑件的位置连续地安置。因此，加热块400包含:加热块外壳410，加热灯安装在所述加热块外壳410上；窗口固定体420，其用于親合窗口 ；以及气体喷射单元固定体430，其用于作为親合单元来親合加热块。
[0040]加热块外壳410配备有顶部表面410b、底部表面410a和侧壁表面410c。多个灯安装凹槽401是面向衬底支撑件200从底部表面