支撐裝置、襯底處理設備以及襯底處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及減少襯底的熱損失的支撐裝置、包含所述支撐裝置的襯底處理設備以及使用所述襯底處理設備的襯底處理方法。
【背景技術】
[0002]一般來說，在制造工藝中需要熱處理工藝，并且襯底加熱工藝要求對襯底(例如，玻璃襯底)進行均勻熱處理。因此，如今使用快速熱工藝(rapid thermal process, RTP)設備的熱處理方法比使用典型電爐的熱處理方法更為廣泛地使用。
[0003]根據快速熱工藝方法，使用從熱源(例如，鹵鎢燈)發射的輻射光照射襯底并且因此加熱襯底。另外，由于在很短的時間和寬泛的溫度范圍內加熱以及冷卻襯底，因此快速熱工藝方法需要用于均勻熱處理的溫度控制。也就是說，整個襯底應該具有恒定的熱特征，使得在襯底具有均勻處理分布的情況下執行熱處理工藝。
[0004]確切地說，用于在其中執行熱處理工藝的空間中支撐襯底的構件充當主要部件(圖1是說明現有技術中的快速熱工藝設備的視圖)。
[0005]參照圖1，在工藝腔室10中使用具有銷狀的支撐主體40以將襯底S與支撐主體40之間的接觸面積減到最小。加熱塊20中容納的熱源25經操作以發射輻射光，由此在介于大約500°C到600°C范圍內的溫度下執行工藝。
[0006]然而,用作熱源25的鹵鎢燈具有介于大約0.4μ m到4μ m范圍內的加熱波長,并且襯底S以及支撐主體40在加熱波長范圍內具有大約0.5%的吸收率。安置在襯底S上的薄膜經加熱以最終加熱襯底S。然而，由于支撐主體40透射輻射光，因此不被加熱。因此，在支撐主體40支撐襯底S的支撐點處發生熱損失并且在襯底S上形成銷痕。
[0007]因此，降低了最終生產階段中的襯底S的質量，并且降低了其產率。另外，降低了快速熱工藝設備的效率和生產率，從而增加了工藝成本以及用于這些工藝所需的電力總量。
[0008]〈引用的文獻〉
[0009][專利文獻I]第2002-0071971Al號韓國專利
[0010][專利文獻2]第KR2012-0044889Al號韓國專利
【發明內容】
[0011]本發明提供在加熱工藝中均勻地維持襯底的熱分布的支撐裝置、包含所述支撐裝置的襯底處理設備以及使用所述襯底處理設備的襯底處理方法。
[0012]本發明還提供有效地從熱源吸收熱量的支撐裝置、包含所述支撐裝置的襯底處理設備以及使用所述襯底處理設備的襯底處理方法。
[0013]本發明還提供減少襯底因襯底支撐主體造成的熱損失的支撐裝置、包含所述支撐裝置的襯底處理設備以及使用所述襯底處理設備的襯底處理方法。
[0014]本發明還提供提高襯底的生產質量的支撐裝置、包含所述支撐裝置的襯底處理設備以及使用所述襯底處理設備的襯底處理方法。
[0015]根據示例性實施例，支撐裝置包含至少一個支撐單元，所述支撐單元包含:支撐主體，所述支撐主體垂直地延伸預定長度，其中襯底放置在支撐主體的上部上；以及插入件，所述插入件安置在支撐主體中。
[0016]支撐主體可以由具有透射率和導熱性的材料構成，而插入件可以由具有耐熱性和導熱性的材料構成，并且插入件的導熱性可以高于支撐主體的導熱性。
[0017]插入件可以連接到用于控制插入件的溫度的加熱控制器上。
[0018]插入件可以具有與支撐主體的形狀相同或類似的形狀，以及比支撐主體的寬度小的寬度。
[0019]插入件可以包含彎曲部分，所述彎曲部分具有比支撐主體的寬度小的寬度、垂直地延伸預定長度并且橫向地彎曲。
[0020]插入件可以包含石墨、金屬和線圈中的至少一種。
[0021]根據另一示例性實施例，襯底處理設備包含:工藝腔室，所述工藝腔室形成內部空間；加熱塊，所述加熱塊安置在工藝腔室的上部和下部中的至少一者上并且包含熱源；以及至少一個支撐單元，所述支撐單元安置在與加熱塊和透射窗口的位置相對的位置中并且在其中包含插入件。
[0022]支撐單元可以包含垂直地延伸的支撐主體以及安置在支撐主體中的插入件，并且插入件可以具有耐熱性和導熱性。
[0023]加熱控制器可以安置在工藝腔室外以向插入件施加電力從而加熱插入件，并且檢查襯底的工藝溫度且接著將插入件加熱到等于工藝溫度或低于工藝溫度大約5%到10%的溫度。
[0024]可以在工藝腔室內部的下部中安置底座以形成用于將插入件連接到加熱控制器上的路徑。
[0025]插入件可以由能吸收且發射從熱源發射的熱量并且具有耐熱性和導熱性的材料構成。
[0026]在加熱塊與工藝腔室之間可以安置透射窗口，并且透射窗口和支撐主體可以由光透射材料構成。
[0027]根據又另一個示例性實施例，襯底處理方法包含:制備襯底的工藝；預加熱安置在工藝腔室中的襯底支撐單元的工藝；在工藝腔室中加載襯底以將襯底放置在襯底支撐單元上的工藝；以及加熱襯底的工藝。
[0028]可以使用以下方法中的至少一種預加熱襯底支撐單元:間接加熱方法，其中襯底支撐單元通過從安裝在工藝腔室上的熱源發射的熱量加熱；以及直接加熱方法，其中襯底支撐單元通過連接到襯底支撐單元上的加熱控制器加熱。
[0029]襯底支撐單元可以預加熱到等于襯底的工藝溫度或低于工藝溫度大約5%到10%的溫度。
【附圖說明】
[0030]通過結合附圖進行的以下描述可以更詳細地理解示例性實施例，其中:
[0031]圖1是說明現有技術中的快速熱工藝設備的視圖。
[0032]圖2是說明根據示例性實施例的襯底處理設備的視圖。
[0033]圖3是說明根據示例性實施例的透射窗口和支撐主體的透射率對比波長的曲線圖。
[0034]圖4是說明根據示例性實施例的支撐單元的視圖。
[0035]圖5(a)和圖5(b)是說明根據示例性實施例的插入件的視圖。以及
[0036]圖6 (a)和圖6 (b)是說明通過使用根據示例性實施例的包含支撐單元的襯底處理設備來處理襯底的工藝的視圖和流程圖。
【具體實施方式】
[0037]下文中將參照附圖詳細描述具體實施例。然而，本發明可以用不同形式實施，并且不應被解釋為限于本文所闡述的實施例。相反地，提供這些實施例是為了使得本發明將是透徹并且完整的，并且這些實施例將把本發明的范圍完整地傳達給所屬領域的技術人員。相同的參考標號始終指代相同的組件。
[0038]根據本發明，支撐裝置安置于在其中處理對象的空間中，以防止施加至對象的熱量在支撐主體接觸對象的支撐點處損失，由此對所述對象均勻地進行熱處理。本文中，玻璃襯底用作對象，并且襯底處理設備的工藝腔室可以用作在其中處理對象的空間。在下文中，可例示說明用于執行熱處理工藝的襯底處理設備，但是支撐裝置可以應用于在預定溫度下執行的各種處理工藝。
[0039]在下文中，現將根據示例性實施例參照圖2到圖5(b)描述支撐裝置以及襯底處理設備。圖2是說明根據當前實施例的襯底處理設備的視圖。圖3是說明根據當前實施例的透射窗口和支撐主體的透射率對比波長的曲線圖。圖4是說明根據當前實施例的支撐單元的視圖。圖5(a)和圖5(b)是說明根據當前實施例的變型的插入件的視圖。
[0040]參照圖2，襯底處理設備100包含:工藝腔室110，所述工藝腔室110形成內部空間；加熱塊200，所述加熱塊200安置在工藝腔室110的上部和下部中的至少一者上并且包含熱源250 ;以及一個或多個支撐單元400，所述支撐單元400安置在與加熱塊200的位置相對的位置中并且在其中包含插入件425a。
[0041]在加熱塊200中可以提供能產生輻射能量的多個熱源250。熱源250發射輻射光以產生輻射能量,并且從熱源250產生的熱量加熱襯底S。
[0042]熱源250具有球狀或直線型徑向排列的區。鹵鎢燈或弧光燈可以用作熱源250并且以近紅外的形式發射能量。熱源250被制造成中空型的管狀。當鹵鎢燈用作熱源250時，在鹵鎢燈中安置燈絲以產生輻射能量。在此情況下，可以通過例如玻璃或石英等透射材料保護熱源250，并且輻射熱量的輻射能量可以被傳遞到襯底S上而不會通過透射材料損失。熱源250可以填充有惰性氣體(例如,氬氣)。
[0043]工藝腔室110形成在其中安置并且熱處理襯底S的空間。在工藝腔室110的側表面的至少一個部分中