专利名称：热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种热处理方法。特别涉及在热处理工序中为了防止基板变形，以形 成于基板上的薄膜相互接触的状态层叠基板且在所层叠的基板上放置荷重来防止基板变 形的热处理方法。
背景技术：
使用于半导体、平板显示器以及太阳能电池的制造的退火(annealing)装置，是 承担为了对蒸镀在像硅片、玻璃这样的基板上的规定薄膜实施结晶化、相变化等工序而所 必需的热处理阶段的装置。例如，将液晶显示器以及薄膜型结晶硅太阳能电池中蒸镀在玻璃基板上的非晶质 硅结晶化为多晶硅的硅结晶化装置，是代表性的退火装置。通常，为了非晶质硅的结晶化， 最少需要550至600°C的温度。S卩，通常，退火装置为对形成于基板上的薄膜加热的热处理装置，通过退火装置， 基板也与薄膜同样地被加热。但是，通常的热处理方法存在热处理工序结束之后的冷却过程中因基板和薄膜之 间的热膨胀率的差异而发生基板翘曲现象的问题。尤其是，在使用像平板显示器以及太阳 能电池这样的熔点比较低的玻璃基板的情况下，基板的翘曲现象更是成为问题，这种基板 的翘曲现象直接导致生产率性的下降。图1是表示根据现有技术的热处理方法的问题点的图，其中，(a)是表示热处理之 前的基板状态的图；(b)是因热处理而变形的基板状态的图。如图1的(a)所示，在玻璃基板10上例如形成有非晶质硅薄膜12的状态下，进行 结晶化热处理工序。如果在图1的(a)状态下进行结晶化热处理工序，则如图1的(b)所 示，由于基板10和硅12的热膨胀率相互不同，因此存在热处理工序结束之后的冷却过程中 基板向热膨胀率较小的一侧弯曲且变形的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种热处理方法，在热处 理工序中，以形成于基板上的薄膜相互接触的状态层叠基板且在所层叠的基板上放置荷 重，从而可以防止基板变形。为了达到上述目的，根据本发明的热处理方法的特征在于，包括(a)在第一基板 上层叠第二基板的步骤；以及(b)在上述第二基板上层叠荷重的步骤，上述第一基板和上 述第二基板被层叠成薄膜之间相接触。另外，为了达到上述目的，根据本发明的另一个热处理方法的特征在于，包括(a) 在第一基板上层叠第二基板的步骤；以及(b)在上述第二基板上层叠荷重的步骤，并且层 叠成上述第一基板的薄膜与上述第二基板的下部面接触。另外，为了达到上述目的，根据本发明的另一个热处理方法的特征在于，包括(a)
3在第一基板上层叠第二基板的步骤；以及(b)在上述第二基板上层叠荷重的步骤，并且层 叠成上述第二基板的薄膜与上述第一基板的下部面接触。另外，为了达到上述目的，根据本发明的另一个热处理方法的特征在于，包括(a) 准备第一组的第一基板和第二基板的步骤；(b)在上述第一组的第一基板上层叠上述第一 组的第二基板的步骤；(c)准备第二组的第一基板和第二基板的步骤；(d)在上述第一组的 第二基板上层叠第二组的第一基板的步骤；(e)在上述第二组的第一基板上层叠上述第二 组的第二基板的步骤；以及(f)在上述第二组的第二基板上层叠荷重的步骤，并且上述组 内的第一基板和第二基板被层叠成薄膜之间相接触，上述组之间的第一基板和第二基板被 层叠成薄膜之间不接触。上述荷重可以为石英板。还可以包括在上述(a)步骤结束之后在上述第二基板上继续层叠追加基板的步
马聚ο还可以包括在上述(e)步骤结束之后在上述第二组的第二基板上继续层叠追加 组的第一基板和第二基板的步骤在上述组之间的第一基板和第二基板之间可以设置分离板。上述分离板可以由石英构成。在上述分离板的表面上可以形成凹凸部。根据本发明，在热处理工序中，以形成于基板上的薄膜相互接触的状态层叠基板 且在所层叠的基板上放置荷重，因此，具有能够防止基板变形的效果。另外，根据本发明，能够防止在热处理工序中引起的基板变形，从而具有提高平板 显示器以及太阳能电池的生产率的效果。另外，根据本发明，通过在形成于基板上的薄膜相互接触的状态下对多个基板执 行热处理工序，因此，热处理作业量增加而平板显示器以及太阳能电池的生产率提高，从而 具有制造单价低廉的效果。
图1是表示根据现有技术的热处理方法的问题点的图，其中，(a)是表示热处理之 前的基板状态的图；(b)是因热处理而变形的基板状态的图；图2是表示根据本发明的第一实施例的热处理方法的构成的图；图3是表示在图2中没有荷重的状态下执行热处理工序时的问题点的图；图4是表示根据本发明的第二实施例的热处理方法的构成的图；图5是表示根据本发明的第二实施例的分离板的结构的图；图6是表示根据本发明的第三实施例的热处理方法的构成的图；图7是表示根据本发明的第四实施例的热处理方法的构成的图；附图标记10 基板；IOa:第一基板；IOb 第二基板；IOc ；第三基板；
12薄膜；
20荷重；
30分离板；
Gl第一组；
G2第二组；
G3第三组；
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的结构。图2是表示根据本发明的第一实施例的热处理方法的构成的图。如图所示，根据 本实施例的热处理方法的特点是，以分别形成于第一基板IOa和第二基板IOb上的薄膜12 相互接触的方式层叠第一基板IOa和第二基板10b，在第二基板IOb的上部放置具有规定重 量的荷重20的状态下执行热处理。在本实施例的发明中，荷重20起到如下的作用，S卩，为了防止热处理工序中基板 和薄膜间的热膨胀率的差异使第一基板IOa和第二基板IOb如图3所示地变形，在第一以 及第二基板10a、10b的整个面上均勻地施加荷重的作用。图3是表示在图2中没有荷重的 状态下执行热处理工序时的问题点的图。荷重20优选使用能够耐得住在对加载到热处理装置中的第一以及第二基板10a、 IOb进行热处理工序期间施加的热、且在高温环境下不与第一以及第二基板10a、10b进行 反应的材质，例如石英等材质，但并不限定于此。为了对第一以及第二基板10a、10b的整体 施加均勻的荷重，荷重20优选具有与第一或第二基板10a、IOb相同的面积或者大于第一或 第二基板10a、10b的面积。图4是表示根据本发明的第二实施例的热处理方法的构成的图。如图所示，根据 本实施例的热处理方法的特点是，在以形成于表面上的薄膜12相互接触的状态被层叠的 一对第一基板IOa和第二基板IOb即第一组G上，依次层叠以与第一组Gl相同的方式层叠 第一基板IOa和第二基板IOb而构成的第二组G2以及第三组G3之后，在第三组G3的第二 基板IOa的上部放置规定重量的荷重20的状态下进行热处理。在此，所层叠的组的数量不 限定于三个组，根据加载到热处理装置的一个配置所需的基板个数，也可以适当地调节为 三个组以上。即，在各组中，第一基板IOa和第二基板IOb以形成于各基板表面上的薄膜相互接 触的状态被层叠。另外，在各组之间，第一基板IOa和第二基板IOb以形成于各基板表面上 的薄膜相互不接触的状态被层叠。本实施例中的荷重20的作用、材质以及面积，与参照图2说明的本发明的第一实 施例的情况相同。但是，与第一实施例的不同点在于，在本实施例中，在任意组的正上方配 置的组的基板本身起到荷重的作用。即，参照图4，第一组Gl的基板通过配置于第一组Gl 正上方的第二组G2的基板荷重来抑制基板变形，第二组G2的基板通过配置于第二组G2正 上方的第三组G3的基板荷重来抑制基板变形。另一方面，如图4所示，优选在将分离板30追加设置到各组之间的状态下执行热 处理工序。在本实施例中，分离板30起到防止在热处理进行途中各组之间的第一基板IOa
5和第二基板IOb相互熔着而粘接的现象的作用。尤其是，在基板材质为玻璃的情况下，在热 处理工序中的热处理温度只要达到玻璃软化温度，会出现玻璃面相互接触的各组间的第一 基板IOa和第二基板IOb的边界面相互粘接而最终无法将这些基板相互分离的现象，但是， 通过将分离板30配置在这些基板之间能够抑制上述现象。分离板30优选使用能够耐得住在对加载到热处理装置中的多个组的第一以及第 二基板10a、10b进行热处理工序的期间施加的热且在高温环境下不与第一以及第二基板 IOaUOb进行反应的材质，例如石英这样的材质，但并不限定于此。另外，如图5所示，优选在分离板30的表面具有凹凸部。其原因在于，通过减少第 一、第二基板10a、10b和分离板30之间的接触面积，在热处理工序结束之后更容易分离各 组间的第一以及第二基板10a、10b。在分离板30上形成凹凸部的方法，可以使用在分离板 30上以规定的压力和速度喷射研磨砂的喷砂(sand blasting)工序，但并不限于此。图6是表示根据本发明的第三实施例的热处理方法的构成的图。如该图所示，根 据本实施例的热处理方法的特点是，以形成于第一基板IOa上的薄膜12与层叠在第一基板 IOa上部的第二基板IOb的下部面接触、且形成于第二基板IOb上的薄膜12与层叠在第二 基板IOb上部的第三基板IOc的下部面接触的方式依次层叠第一至第三基板10a、10b、IOc 之后，在将具有规定重量的荷重20放置于第三基板IOc上的状态下执行热处理。在此，所 层叠的基板数量并不限定于三个，可以根据加载到热处理装置的一个配置所需的基板数量 来适当地调节成三个以上。图7是表示根据本发明的第四实施例的热处理方法的构成的图。如该图所示，本 实施例的情况与第三实施例的情况相反，层叠基板后执行热处理。即，根据本实施例的热处 理方法的特点是，依次层叠第一至第三基板10a、10b、10c，并且使形成于第二基板IOb上的 薄膜12与层叠在第二基板IOa下部的第一基板IOa的下部面接触、且形成于第三基板IOc 上的薄膜12与层叠在第三基板IOc下部的第二基板IOb的下部面接触，然后，在将具有规 定重量的荷重20放置于第三基板IOc上的状态下执行热处理。在此，所层叠的基板数量与 第三实施例同样地并不限定于三个，可以根据加载到热处理装置的一个配置所需的基板数 量适当地调节成三个以上本发明的第三以及第四实施例中的荷重20的作用、材质以及面积，与图2中所说 明的本发明的第一实施例的情况相同。由此，根据本发明的热处理方法，能够防止在热处理工序结束后的冷却过程中因 基板和薄膜的热膨胀率差异而导致基板弯曲的现象，其结果具有提高平板显示器以及太阳 能电池的生产率的优点。与此同时，由于在形成于基板上的薄膜之间相互接触的状态下对 多个基板执行热处理工序，因此热处理作业量增加且平板显示器以及太阳能电池生产率提 高，从而具有制造单价降低的优点。如上所述，通过优选实施例对本发明进行图示以及说明，但不限定于上述实施例， 在不脱离本发明主旨的范围内，具有本发明所属技术领域的通常知识的技术人员可以进行 多种变形和变更。但是，这种变形例以及变更例应当被视为属于本发明和所附的权利要求 的保护范围内。
权利要求
一种热处理方法，对形成在基板上的薄膜进行热处理，其特征在于，该方法包括(a)在第一基板上层叠第二基板的步骤；以及(b)在上述第二基板上层叠荷重的步骤，上述第一基板和上述第二基板被层叠成薄膜之间相接触。
2.一种热处理方法，对形成在基板上的薄膜进行热处理，其特征在于，该方法包括(a)在第一基板上层叠第二基板的步骤；以及(b)在上述第二基板上层叠荷重的步骤，层叠成上述第一基板的薄膜与上述第二基板的下部面接触。
3.一种热处理方法，对形成在基板上的薄膜进行热处理，其特征在于，该方法包括(a)在第一基板上层叠第二基板的步骤；以及(b)在上述第二基板上层叠荷重的步骤，层叠成上述第二基板的薄膜与上述第一基板的下部面接触。
4.一种热处理方法，对形成在基板上的薄膜进行热处理，其特征在于，该方法包括(a)准备第一组的第一基板和第二基板的步骤；(b)在上述第一组的第一基板上层叠上述第一组的第二基板的步骤；(c)准备第二组的第一基板和第二基板的步骤；(d)在上述第一组的第二基板上层叠上述第二组的第一基板的步骤；(e)在上述第二组的第一基板上层叠上述第二组的第二基板的步骤；以及(f)在上述第二组的第二基板上层叠荷重的步骤，上述组内的第一基板和第二基板被层叠成薄膜之间相接触，上述组之间的第一基板和 第二基板被层叠成薄膜之间不接触。
5.如权利要求1至4中任一项所述的热处理方法，其特征在于， 上述荷重为石英板。
6.如权利要求2或3所述的热处理方法，其特征在于，还包括在上述(a)步骤结束之后在上述第二基板上继续层叠追加基板的步骤。
7.如权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，还包括在上述(e)步骤结束之后在上述第二组的第二基板上继续层叠追加组的第一 基板和第二基板的步骤。
8.如权利要求4或7所述的热处理方法，其特征在于， 在上述组之间的第一基板和第二基板之间设置分离板。
9.如权利要求8所述的热处理方法，其特征在于， 上述分离板由石英构成。
10.如权利要求8所述的热处理方法，其特征在于， 上述分离板的表面形成凹凸部。
全文摘要
本发明提供一种可以防止对表面形成有薄膜的基板执行热处理工序的过程中的基板热变形的热处理方法。根据本发明的热处理方法包括(a)在第一基板(10a)上层叠第二基板(10b)的步骤；以及(b)在第二基板(10b)上层叠荷重的步骤，并且第一基板(10a)和第二基板(10b)被层叠成薄膜之间相接触。根据本发明，在热处理工序中以形成在基板上的薄膜之间相互接触的状态层叠基板，并在所层叠的基板上放置荷重，从而具有能够防止基板变形的效果。
文档编号H01L21/324GK101965630SQ200980107216
公开日2011年2月2日 申请日期2009年3月16日 优先权日2008年3月17日
发明者张仁九, 李裕进, 金东济 申请人:Tg太阳能株式会社