专利名称：薄膜处理装置以及薄膜处理方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜处理装置以及薄膜处理方法。
背景技术：
显示器件至今仍典型地采用阴极射线管(CRT)。目前，正进行大量的努力来研究和开发不同类型的平板显示器以代替CRT，例如液晶显示(LCD)器件、等离子体显示板(PDP)、场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。
这些平板显示器在至少一个透明基板上具有发光层或光极化层。最近，一种多个薄膜晶体管(TFT)以矩阵型设置的有源矩阵型平板显示器由于其高分辨率和较高的移动图像显示能力被广泛使用。
平板显示器包括多层薄膜。因此，通过重复进行薄膜沉积工序、光刻工序和薄膜蚀刻工序来制造平板显示器。而且，当通过这种工序形成的薄膜图案存在例如开路和短路的瑕疵时，还需要进行用于修复这种薄膜图案的瑕疵的工序。
薄膜处理工序例如沉积工序、蚀刻工序和修复工序在具有真空环境区的薄膜处理真空腔中进行。然而，大尺寸基板对于真空腔是有问题的。换句话说，由于最近平板显示器的尺寸已经增大，腔的尺寸也相应基板的尺寸而增大。因此，真空腔所占用的空间增大。另外，大尺寸真空腔在处理一个大面积的基板具有优势，但其在处理一个小面积的基板，例如修复具有瑕疵的基板的一部分时并没有优势。
为了解决这些问题，在不用要求大尺寸真空环境区的真空腔的情况下，提出了一种用于处理具有例如短路和开路的瑕疵的部分基板的气体护罩(gasshield)型薄膜处理装置。
图1示出了根据现有技术的气体护罩型薄膜处理装置的截面图。
如图1所示，气体护罩型薄膜处理装置使用激光诱导化学汽相沉积法。换句话说，通过使用光来照射基板2的一部分和提供到基板2的被照射部分的反应气(reaction gas)的光解作用在大气压下进行薄膜处理。
气体护罩型装置包括放置基板2的工作台10、工作台10上方的气体护罩30和气体护罩30上方的能量源50。
工作台10通过使用操作单元(operating unit，未示出)上/下和左/右地移动，即水平和垂直地移动。气体护罩30具有保持空间32，其上下开放并设置在对应于能量源50的气体护罩30的中央部分。保持空间32的上开放部分由透明窗34遮蔽。激光束“L”通过透明窗34和保持空间32照射在基板2的一部分上。提供到保持空间32的反应气流入到基板2。多个排气槽38设置在与基板2相对的气体护罩30的背面，以排出基板2上的残留反应气。供气通道36连接到保持空间32以提供反应气。排气通道40连接到排气槽38以向外排出残留反应气。能量源50和气体护罩30是固定的，并且能量源的激光束“L”聚焦在基板2的一部分上。
基板2放置在工作台10上，并且工作台10移动以将能量源50和气体护罩30与基板2对准。然后，来自能量源50的激光束“L”聚焦在部分基板2上，并且反应气提供到保持空间32并流入到基板2的表面。该反应气在基板2的聚焦部分被激光束“L”激活，并且因而形成具有点状的薄膜图案。然后，固定能量源50和气体护罩30而移动工作台10。因此，通过持续形成点状薄膜图案来形成作为具有线状的薄膜图案的修复线。因此，用修复线修复开路线图案。如果需要，在修复开路线之前可以用气体护罩型装置进行辐射(zapping)工序。换句话说，充分调整激光束“L”的密度和强度且激光束“L”在没有反应气的情况下照射基板2，从而去除开路线图案上的绝缘层以暴露线图案的开路部分。以相似的方式，可以分离短路线图案。
在现有技术气体护罩型装置中，将足够用来进行薄膜处理的反应气提供到基板2的聚焦部分是很重要的。然而，因为在大气压下进行薄膜处理，大量反应气被浪费而没有用于薄膜处理。而且，因为移动工作台10来进行薄膜处理，充足的反应气并没有提供到基板2的聚焦部分。
图2示出了在现有技术气体护罩型薄膜处理装置中的基板上的反应气的流动的截面图。
如图2所示，通过保持空间32提供到基板2的反应气根据工作台10的移动而流动(表示为流动线“G”)。换句话说，由于基板2向右边移动而产生反应气与基板2之间的摩擦力。而且，排出反应气的排气槽38与基板2相对移动。因此，反应气沿基板2的移动方向流动并被浪费。因此，充足的反应气没有稳定提供到由激光束“L”照射的基板2的聚焦部分(聚焦点)“F”。
另外，当工作台10的移动速度增加时，反应气的流动进一步增加。因此，反应气并没有保留在基板2的聚焦部分“F”而是流走。因此，减少了薄膜处理的可靠性。
所以，对于薄膜处理，工作台10的移动速度受到限制，从而降低了装置的生产率和效率。
而且，因为工作台移动，随着近来平板显示器的尺寸增加，由气体护罩型装置所占用的空间也增加。而且，重负被强加在移动大尺寸工作台10的操作单元上。
发明内容
因此，本发明涉及一种薄膜处理装置以及薄膜处理方法，能够基本上克服因现有技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种薄膜处理装置，其可以减少装置的占用空间和装置的操作单元上的负担，并可以充足地提供反应气。
本发明的另一个目的是提供一种薄膜处理方法，其可以减少装置的占用空间和装置的操作单元上的负担，并可以充足地提供反应气。
本发明的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的这些和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种基板上薄膜的处理装置包括适合容纳基板的工作台；与基板相对并具有一空间的气体护罩；通过该空间而设置于部分基板上的能量源；移动气体护罩的第一操作单元；以及移动能量源的第二操作单元。
在另一个方面，一种基板上薄膜的处理方法，包括在工作台上放置基板；在一气体护罩的空间内移动能量源；通过该气体护罩的该空间照射部分基板。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本发明的权利要求提供进一步的解释。
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施方式并与说明书一起解释本发明的原理，在附图中图1示出了根据现有技术的气体护罩型薄膜处理装置的截面图；图2示出了在现有技术气体护罩型薄膜处理装置中的基板上的反应气的流动的截面图；图3示出了根据本发明第一实施方式的气体护罩型薄膜处理装置的截面图；图4示出了根据本发明第二实施方式的气体护罩型薄膜处理装置的截面图；图5A示出了当使用根据本发明实施方式的气体护罩型薄膜处理装置形成修复线时仅能量源移动的一个例子的截面图；以及图5B示出了当使用根据本发明实施方式的气体护罩型薄膜处理装置形成修复线时能量源和气体护罩沿相反方向相对移动的另一个例子的截面图。
具体实施例方式
下面将详细说明在附图中给出实施例的本发明的实施方式。
图3示出了根据本发明第一实施方式的气体护罩型薄膜处理装置的截面图。根据本发明实施方式的薄膜处理装置不仅适用于平板显示器而且也适用于例如半导体器件的包括薄膜的器件。薄膜处理工序包括例如沉积、蚀刻、修复等涉及在基板上形成薄膜的工序。
如图3所示，薄膜处理装置包括放置基板102的工作台110、设置在基板102上方并面对基板102的气体护罩130、以及气体护罩130上方的能量源150。而且，薄膜处理装置还包括第一和第二操作单元142，152，其分别上/下和左/右地，即与沿基板102方向水平和垂直地移动气体护罩130和能量源150。因此，气体护罩130可以从能量源150分离移动。
工作台110可以保持固定，并且工作台110可以在其中具有加热器以加热基板102。气体护罩130与基板102相隔几微米至几百微米放置。气体护罩130可以由铝(Al)制成并具有圆带状或多边带状。保持空间132设置在气体护罩130的中央部分。保持空间132宽度可以为2mm至5mm。保持空间132上下开放，并且保持空间132的上开口部分由透明窗134遮蔽。透明窗134可以由石英制成。多个排气槽138设置在气体护罩130的背面。
气体护罩130具有提供反应气的供气构件和排出残留反应气的排气构件。换句话说，为了提供反应气，供气通道136形成在气体护罩130中，并且供气通道136连接供气系统162和保持空间132。为了排出残留反应气，排气通道140形成在气体护罩130中，多个排气槽138形成在与基板102相对的背面上，并且排气通道140连接排气槽138和排气系统164。供气系统162可以使用包括大流量控制器(MFC)的上游压力控制(Upstream Pressure Control，UPC)结构，并且排气系统164可以使用真空泵。因此，可以通过使用供气构件和排气构件有效地提供和排出反应气。
通过上下开口的保持空间132，从能量源150发出的激光束“L”照射在基板102的一部分上。保持空间132将其中的大部分反应气引导至基板102的聚焦部分而不是其它不必要部分。透明窗134避免有毒反应气向外泄漏。
可以使用非反射平面透镜作为透明窗134。换句话说，当能量源150从气体护罩130分离移动时，由于使用非反射平面透镜的透明窗134而可以避免激光束“L”的聚焦点的变形。
激光束“L”通过透明窗134和保持空间132聚焦在部分基板102上。能量源150可以发出像激光束“L”一样的光线，包括紫外线(UV)、射频(RF)射线和u波射线的光。
在上述第一实施方式中，气体护罩和能量源由第一和第二操作单元单独操作。换句话说，气体护罩和能量源可以相互独立移动。同时，气体护罩和能量源其中之一可以依赖于两者中的另外一个移动。参照本发明第二实施方式将描述气体护罩与能量源之间的这种移动的依赖关系。
图4示出了根据本发明第二实施方式的气体护罩型薄膜处理装置的截面图。除了气体护罩与能量源之间的移动的依赖结构之外，第二实施方式的装置与第一实施方式的装置相似。因此，将省略与第一实施方式相似的部件的详细说明。
如图4所示，气体护罩130和能量源150通过连接架170连接。第一操作单元142连接到连接架170。因此，第一操作单元142垂直和水平地移动气体护罩130。另外，第二操作单元152不仅垂直和水平地移动能量源150，而且也垂直和水平地移动连接到能量源150的连接架170、第一操作单元142和气体护罩130。如此，气体护罩130的移动依赖于能量源150的移动。而且，能量源150的移动依赖于气体护罩130的移动，并且为此，第二单元152可以连接到连接架170且第一单元142可以移动气体护罩130、连接架170、第二操作单元152和能量源150。
当气体护罩130和能量源150移动超过保持空间132的长距离时，能量源150和气体护罩130的移动依赖关系可能是有效的。换句话说，对于线图案的瑕疵之间的移动，能量源150和气体护罩130两个都通过第二操作单元152相依赖地移动可能有效。相反地，为了修复线图案的瑕疵，可能需要能量源150和气体护罩130的微小移动，所以气体护罩130可以通过使用第一操作单元142独立于能量源150而移动。
根据本发明实施方式的上述装置可以用于处理薄膜。换句话说，用本发明实施方式的装置可以有效地进行对于开路线图案形成修复线的工序。而且，可以在没有反应气的情况下进行通过调整激光束的密度和强度分离短路线图案的工序。另外，在修复开路或短路线之前，可以进行辐射工序，该工序去除覆盖开路或短路线的绝缘层以暴露开路或短路线。
以下，将说明通过使用根据本发明实施方式的装置的薄膜处理方法。具体地说，主要说明修复线的形成。
首先，基板102放置在工作台110上。在基板102上，先前形成了具有例如短路或开路的瑕疵的线图案。当绝缘层形成在线图案上时，进行辐射工序以暴露线图案的瑕疵。如果线图案具有开路部分，开路部分的两端被暴露。
然后，通过使用第一和第二操作单元142和152将气体护罩130和能量源150与基板102对准。具体地说，这种对准是使激光束“L”的聚焦点与开路部分的一端相一致。开路部分的该端是形成修复线的起始端。
然后，反应气被提供到保持空间132，并且同时，激光束“L”照射在聚焦点上，即基板102上开路部分的一端。因此，在聚焦点产生反应气的光解作用，并因而形成具有点状的薄膜图案。在这一过程期间，残留反应气通过排气槽138排出。
通过沿开路部分的一端到另一端移动激光束“L”的聚焦点使这一过程从开路部分的一端持续到另一端。以这种方式，沿开路部分的一端到另一端连续形成点状薄膜图案，并因而形成由连续的点状薄膜图案构成的修复线。
当然，如果第二操作单元152出了故障，该气体护罩130和该能量源150可以被第一操作单元142所控制。
当形成修复线时，能量源150和气体护罩130可以按不同方式移动。参照图5A和图5B将说明能量源150和气体护罩130的移动。
图5A示出了当使用根据本发明实施方式的气体护罩型薄膜处理装置形成修复线时仅能量源移动的一个例子的截面图，以及图5B示出了当使用根据本发明实施方式的气体护罩型薄膜处理装置形成修复线时，能量源和气体护罩沿相反方向相对移动的另一个例子的截面图。
如图5A所示，工作台110和基板102被固定，并且气体护罩130也被固定。因此，基板102上的反应气保持静止而不水平流动，从而反应气充分地保持在保持空间132下面的基板102上。另外，能量源150的移动路径在保持空间132内，从而激光束“L”的聚焦点“F”的移动路径在保持空间132内。因此，在聚焦点“F”的移动路径内充足地提供反应气。所以，可以增加修复线的可靠性。
如图5B所示，气体护罩130和能量源150都移动，然而，气体护罩130和能量源150的移动方向彼此相反。与图5A的能量源相似，图5B的能量源150的移动路径在保持空间132内。因此，仅当线图案的开路部分的两端位于保持空间132下面时，气体护罩130与能量源150反向移动。当气体护罩130与能量源150反向移动时，通过保持空间132提供在基板102上的反应气与气体护罩130的移动方向相反地流动(表示为流动线“G”)。换句话说，反应气根据激光束“L”的聚焦点“F”的移动路径而流动。因此，在聚焦点“F”的移动路径内，充足提供反应气。所以，可以增加修复线的可靠性。
不管仅仅能量源移动或能量源150和气体护罩130都移动，聚焦点“F”的移动路径在保持空间132内是有效的。因为保持空间132的宽度通常为大约2mm至5mm并且修复线的长度通常为20微米(μm)至50微米(μm)，这种关系具有充足的余量。
如上所述，在根据本发明实施方式的气体护罩型薄膜处理装置中，因为气体护罩和能量源移动而取代了工作台的移动，气体护罩型装置可以适用于大尺寸基板而不需要占用大量空间。
另外，因为由于能量源移动或能量源和气体护罩都移动，充足的反应气被稳定提供到激光束的聚焦点中，可以实现薄膜处理的可靠性。
实质上，相应的处理方法与上述的修复过程相对应，并在大尺寸的基板上形成薄膜。
很明显，本领域技术人员可在不背离本发明精神或范围的基础上对本发明的薄膜处理装置以及薄膜处理方法做出修改和变化。例如，本发明也可以应用于其他显示器件。因此，本发明意欲覆盖落入本发明权利要求及其等效范围内的各种修改和变化。
权利要求
1.一种基板上薄膜的处理装置，包括适合容纳基板的工作台；与所述基板相对并具有一空间的气体护罩；通过所述空间设置在部分所述基板上的能量源；移动所述气体护罩的第一操作单元；以及移动所述能量源的第二操作单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括连接架，其连接所述能量源和气体护罩。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一和第二操作单元其中之一连接到所述连接架。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体护罩包括在所述气体护罩中将所述反应气提供到所述空间的供气通道，在与所述基板相对的表面上的多个排气槽以及在所述气体护罩中排出残留反应气的排气通道。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体护罩包括位于所述空间的上开口部分上方的透明窗。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述透明窗包括非反射平面透镜。
7.一种基板上薄膜的处理方法，包括在工作台上放置基板；在一气体护罩的空间内移动所述能量源；通过所述气体护罩的所述空间照射所述部分基板，从而进行第一薄膜处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括当进行所述第一薄膜处理时固定所述气体护罩。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括当进行所述第一薄膜处理时将所述气体护罩与所述能量源的移动方向相反地移动。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括将反应气提供到所述空间。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括将所述能量源和气体护罩移动超过所述空间，以进行第二薄膜处理。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述能量源和气体护罩相互独立地移动。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述能量源和气体护罩相互依赖地移动。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜处理包括修复开路或者短路线图案。
15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括移动所述能量源之后，通过移动所述气体护罩和能量源将所述气体护罩和能量源与所述基板对准。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括排出残留反应气。
17.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的处理方法与修复过程相对应。
18.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的薄模形成在大尺寸基板上。
19.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括第一操作单元移动所述气体护罩；以及第二操作单元移动所述能量源。
全文摘要
本发明涉及一种基板上薄膜的处理装置，包括适合容纳基板的工作台；与所述基板相对并具有一空间的气体护罩；通过所述空间设置在部分所述基板上的能量源；移动所述气体护罩的第一操作单元；以及移动所述能量源的第二操作单元。
文档编号C23C16/54GK1796599SQ20051010906
公开日2006年7月5日 申请日期2005年10月17日 优先权日2004年12月30日
发明者李钟哲, 朴祥爀 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社, Lg电子株式会社