气体注射单元以及包含所述气体注射单元的热处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体注射单元以及一种包含所述气体注射单元的热处理设备，并且更特别地，涉及一种包含气体注射单元以防止衬底暴露给氧气或杂质的热处理设备。
【背景技术】
[0002]在液晶显示器以及光电装置的制造中，涉及用于使非晶形多晶薄膜(例如，非晶形多晶硅薄膜)结晶的热处理工艺。此处，如果使用玻璃作为衬底，那么可通过使用激光来使非晶形多晶薄膜结晶。然而，当非晶形多晶薄膜与氧气(O2)反应时，非晶形多晶薄膜可氧化以产生氧化物薄膜，并且还因杂质而被污染或改变性质。
[0003]图1是根据相关技术的激光热处理设备的示意图。参看图1，根据相关技术的激光热处理设备包含:工艺腔室10，工艺腔室10具有其中处理衬底I的空间；平台2，平台布置在工艺腔室10内以将衬底I放置在平台上，并且在工艺进行方向上转移；透射窗40，透射窗40布置在工艺腔室的上部部分中以允许激光8透过透射窗40 ；以及光源30，光源30布置在透射窗上方并且布置在工艺腔室10外部以输出激光8。根据激光热处理设备，从光源30输出的激光8可透过透射窗40，并且接着照射到正水平地移动的衬底I上。
[0004]如果衬底I的被照射激光8的区域暴露给氧气，那么当沉积在衬底I的顶部表面上的多晶薄膜11结晶时，多晶薄膜可不改变成晶体硅，而是被氧化。同样地，当工艺腔室10内的杂质渗透到衬底I的上部部分中时，薄膜11可因杂质而被污染或改变性质。
[0005]为了解决上述限制，安装用于在被照射激光束的衬底附近注射惰性气体的气体注射单元，以在被照射激光的衬底上方产生惰性气氛，由此防止衬底的顶部表面暴露给氧气。举例来说，如韩国专利公开案第2013-0000315号中所揭示，激光处理设备包含用于将线状激光束照射到衬底上的光源，以及用于朝向衬底排放惰性气体以在衬底的局部区域上方产生气体气氛的狭缝状气体注射孔。
[0006]然而，当将惰性气体供应到在一个方向上冗长地延伸的狭缝状气体注射孔中时，可能难以将惰性气体均匀地供应到气体注射孔的整个区中。结果，惰性气体可能不均匀地注射到被照射激光的衬底的整个区域上，并且因此，衬底的整个区域的部分可能暴露给氧气以及杂质。
[0007][现有技术文献]
[0008][专利文献]
[0009](专利文献I)韩国专利公开案第2013-0000315号
【发明内容】
[0010]本发明提供一种用于将惰性气体注射到衬底上以防止衬底暴露给氧气以及杂质的气体注射单元，以及一种包含所述气体注射单元的热处理设备。
[0011]本发明还提供一种用于将惰性气体均匀地注射到衬底上的气体注射单元，以及一种包含所述气体注射单元的热处理设备。
[0012]根据示范性实施例，一种经配置以将惰性气体注射到衬底上的气体注射单元包含:气体注射块，气体注射块具有气体注射空间，惰性气体穿过气体注射空间，并且气体注射块具有注射狭缝，注射狭缝界定在下侧中、具有在衬底的一个方向上延伸的线形状，并且允许惰性气体穿过注射狭缝，以便朝向衬底引导惰性气体；以及气体供应部件，气体供应部件包含第一储箱，第一储箱在注射狭缝的延伸方向上延伸，并且在第一储箱的中心方向上具有从第一储箱的两个端逐渐地减小的内径，惰性气体是通过两个端被引入，气体供应部件布置在气体注射块内并且连接到气体注射空间，以将惰性气体供应到气体注射空间中。
[0013]根据另一示范性实施例，一种经配置以将惰性气体注射到衬底上的气体注射单元包含:气体注射块，气体注射块具有气体注射空间，惰性气体穿过气体注射空间，并且气体注射块具有注射狭缝，注射狭缝界定在下侧中、具有在衬底的一个方向上延伸的线形状，并且允许惰性气体穿过注射狭缝，以便朝向衬底引导惰性气体；以及气体供应部件，气体供应部件具有多个储箱，多个储箱在气体注射块内在气体注射空间的方向上排列，并且具有彼此不同的体积，气体供应部件将惰性气体供应到气体注射空间中，其中具有相对小体积的储箱是邻近于气体注射空间而布置。
[0014]气体供应部件可包含:第二储箱，第二储箱布置在气体注射块内以在第一储箱的延伸方向上延伸，第二储箱布置在第一储箱与气体注射空间之间，并且具有小于第一储箱的体积的体积；以及第三储箱，第三储箱布置在气体注射块内以在第二储箱的延伸方向上延伸，第三储箱布置在第二储箱与气体注射空间之间，并且具有小于第二储箱的体积的体积。
[0015]多个储箱可包含:第一储箱，第一储箱在注射狭缝的延伸方向上延伸，第一储箱在第一储箱的中心方向上具有从第一储箱的两个端逐渐地减小的内径，惰性气体是通过两个端被引入；第二储箱，第二储箱布置在气体注射块内以在第一储箱的延伸方向上延伸，第二储箱布置在第一储箱与气体注射空间之间，并且具有小于第一储箱的体积的体积；以及第三储箱，第三储箱布置在气体注射块内以在第二储箱的延伸方向上延伸，第三储箱布置在第二储箱与气体注射空间之间，并且具有小于第二储箱的体积的体积。
[0016]气体注射单元可进一步包含气体供应管，气体供应管连接到第一储箱的两个端中的每一个，以将惰性气体供应到第一储箱中。
[0017]气体供应部件可包含:连接通道，连接通道将第二储箱连接到第三储箱，连接通道是小于第二储箱以及第三储箱中的每一个的体积的体积；以及排放狭缝，排放狭缝具有连接到第三储箱的一个端以及与气体注射空间的内部连通的另一端，排放狭缝具有小于第三储箱以及连接通道中的每一个的体积的体积。
[0018]第一储箱可包含:第一通道，第一通道在第一通道的中心方向上具有从第一通道的两个端逐渐地减小的宽度，惰性气体是通过两个端被引入；第二通道，第二通道在第一通道的延伸方向上延伸，第二通道布置在第一通道与第二储箱之间；以及第三通道，第三通道在第二通道的延伸方向上延伸，第三通道布置在第二通道与第二储箱之间，其中第一通道可具有连接到第一气体供应管的一个端以及连接到第二气体供应管的另一端。
[0019]第一储箱可包含:第一划分构件，第一划分构件在气体注射块内与气体注射块的内部侧壁隔开，第一划分构件在第一划分构件的中心方向上具有从第一划分构件的两个端逐渐地增大的宽度；第二划分构件，第二划分构件布置在第二储箱与第一划分构件之间，第二划分构件与第一划分构件隔开；以及第三划分构件，第三划分构件布置在第二储箱与第二划分构件之间，第三划分构件与第二划分构件隔开，其中第一通道可对应于第一划分构件与气体注射块的内部侧壁之间界定的空间，第二通道可对应于第一划分构件与第二划分构件之间界定的空间，并且第三通道可对应于第二划分构件与第三划分构件之间界定的空间。
[0020]第一划分构件可具有多个第一连通孔，多个第一连通孔在第一划分构件的延伸方向上排列，并且彼此隔开，以允许第一通道与第二通道连通，第二划分构件可具有多个第二连通孔，多个第二连通孔在第二划分构件的延伸方向上排列，并且彼此隔开，以允许第二通道与第三通道连通，并且第三划分构件可具有多个第三连通孔，多个第三连通孔在第三划分构件的延伸方向上排列，并且彼此隔开，以允许第三通道与第二储箱连通。
[0021]第二连通孔的数目可小于第一连通孔的数目，并且第三连通孔的数目可小于第二连通孔的数目。
[0022]第二连通孔中的每一个可具有小于第一连通孔中的每一个的内径的内径，并且第三连通孔中的每一个可具有小于第二连通孔中的每一个的内径的内径。
[0023]根据又一示范性实施例，一种热处理设备包含:工艺腔室，在工艺腔室中具有衬底处理空间；光源，光源布置在工艺腔室外部以输出用于处理衬底的光；光照射单元，光照射单元布置在工艺腔室内，光照射单元具有内部空间，从光源输出的光穿过内部空间；以及气体注射单元，气体注射单元布置在光照射单元下方并且布置在光照射单元与衬底之间，以将惰性气体注射到衬底上，其中气体注射单元包含:气体注射块，气体注射块具有气体注射空间，惰性气体穿过气体注射空间，并且气体注射块具有注射狭缝，注射狭缝界定在下侧中、具有在衬底的一个方向上延伸的线形状，并且允许惰性气体穿过注射狭缝，以便朝向衬底引导惰性气体；以及气体供应部件，气体供应部件包含第一储箱，第一储箱在注射狭缝的延伸方向上延伸，并且在第一储箱的中心方向上具有从第一储箱的两个端逐渐地减小的内径，惰性气体是通过两个端被引入，气体供应部件布置在气体注射块内并且连接到气体注射空间，以将惰性气体供应到气体注射空间中。
[0024]根据又一示范性实施例，一种热处理设备包含:工艺腔室，在工艺腔室中具有衬底处理空间；光源，光源布置在工艺腔室外部以输出用于处理衬底的光；光照射单元，光照射单元布置在工艺腔室内，光照射单元具有内部空间，从光源输出的光穿过内部空间；以及气体注射单元，气体注射单元布置在光照射单元下方并且布置在光照射单元与衬底之间，以将惰性气体注射到衬底上，其中气体注射单元包含:气体注射块，气体注射块具有气体注射空间，惰性气体穿过气体注射空间，并且气体注射块具有注射狭缝，注射狭缝界定在下侧中、具有在衬底的一个方向上延伸的线形状，并且允许惰性气体穿过注射狭缝，以便朝向衬底引导惰性气体；以及气体供应部件，气体供应部件具有多个储箱，多个储箱在气体注射块内在气体注射空间的方向上排列，并且具有彼此不同的体积，气体供应部件将惰性气体供应到气体注射空间中，其中具有相对小体积的储箱是邻近于气体注射空间而布置。
[0025]气体供应部件可包含:第二储箱，第二储箱布置在气体注射块内以在第一储箱的延伸方向上延伸，第二储箱布置在第一储箱与气体注射空间之间，并且具有小于第一储箱的体积的体积；以及第三储箱，第三储箱布置在气体注射块内以在第二储箱的延伸方向上延伸，第三储箱布置在第二储箱与气体注射空间之间，并且具有小于第二储箱的体积的体积。
[0026]多个