專利名稱：加工薄膜的裝置和加工薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工薄膜的裝置和加工薄膜的方法。
背景技術(shù)：
直到最近，顯示器件還典型地使用陰極射線管(CRT)。目前，正在努力研究和開(kāi)發(fā)各種類型的平板顯示器作為CRT的替代品，例如液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示板(PDP)、場(chǎng)發(fā)射顯示器和電致發(fā)光顯示器(ELD)。
這些平板顯示器在至少一個(gè)透明基板上具有發(fā)光層或偏光層。近來(lái)，由于高分辨率和顯示移動(dòng)圖像的高的能力，有源矩陣型平板顯示器(其中以矩陣形式來(lái)排列有多個(gè)薄膜晶體管(TFT))已得到廣泛地應(yīng)用。
該平板顯示器包括多個(gè)薄膜。因此，通過(guò)重復(fù)進(jìn)行薄膜淀積工藝和薄膜蝕刻工藝來(lái)制造平板顯示器。在具有氣密反應(yīng)區(qū)的腔式薄膜加工裝置中進(jìn)行諸如淀積工藝和蝕刻工藝的薄膜加工工藝。
圖1是用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的平板顯示器的腔式薄膜加工裝置的剖面圖。
如圖1所示，在腔式薄膜加工裝置中，腔10限定了反應(yīng)空間“A”，并且將基板2布置在其中。反應(yīng)氣體在反應(yīng)空間“A”中流動(dòng)，然后將其激活，從而進(jìn)行薄膜加工處理。為了激活反應(yīng)氣體并且增加處理速度，產(chǎn)生諸如高溫和真空的反應(yīng)條件，或者與所述反應(yīng)條件一起生成等離子體。圖1的裝置是等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積(PECVD)裝置。在PEVCD裝置中，通過(guò)使用射頻(RF)電壓利用激活為等離子體狀態(tài)的反應(yīng)氣體來(lái)進(jìn)行薄膜淀積工藝。
為了進(jìn)行這一工藝，在腔10中布置了彼此面對(duì)的上電極部分20和下電極部分30，以及在該上電極部分20與下電極部分30之間布置有基板2。上電極部分20包括背板22和位于該背板22下方的有孔噴嘴板(showerhead plate)24。對(duì)背板22提供射頻(RF)高壓，由此將其用作一個(gè)電極，以生成并保持等離子體。有孔噴嘴板24具有多個(gè)噴注孔26，以便將外部反應(yīng)的氣體噴注到反應(yīng)空間“A”中。噴注孔26全部都布置在有孔噴嘴板24中，并且是上下開(kāi)放的。下電極部分30包括接受器(susceptor)32，并且通過(guò)移動(dòng)裝置34上下移動(dòng)。接受器32用作卡盤(pán)(chuck)，以支承基板2和其他電極來(lái)生成并保持等離子體。
沿著腔10的底面外周部分布置有多個(gè)排氣口14，以利用外部抽吸系統(tǒng)(未示出)來(lái)排出反應(yīng)空間“A”中的氣體。
將基板2傳送到腔10中并且放置在接受器32上，然后移動(dòng)裝置向上移動(dòng)，以使得基板2以預(yù)定的距離與有孔噴嘴板24面對(duì)。然后，向背板22提供射頻(RF)高壓，并且通過(guò)噴注孔26噴注反應(yīng)氣體。因此，在反應(yīng)空間“A”中反應(yīng)氣體被激活，由此生成并保持等離子體，從而在基板2上淀積薄膜。
如上所述，腔式薄膜處理裝置使用限定了氣密反應(yīng)空間“A”(其中裝載有基板2)的腔10，并且利用充足的手段來(lái)激活反應(yīng)氣體，以進(jìn)行對(duì)應(yīng)工藝。
然而，大尺寸的基板對(duì)于腔式裝置是有問(wèn)題的。換句話說(shuō)，平板顯示器的尺寸近來(lái)得到了增加，并且將基板2用作裸基板或母基板，通過(guò)將基板2切割構(gòu)成平板顯示器的單元來(lái)提高制造的效率。例如，基板2具有大約幾個(gè)平方米(m2)的尺寸。因此，為了裝入大尺寸的基板2，腔10的尺寸要根據(jù)基板2的尺寸而增大。相應(yīng)地，由該腔式裝置占用的空間也增大。
為了解決這些問(wèn)題，已經(jīng)建議了一種氣體保護(hù)式薄膜加工裝置。圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的剖面圖。
如圖2所示，氣體保護(hù)式薄膜加工裝置使用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相淀積法。換句話說(shuō)，使用照射到基板2的一部分的光和在大氣壓力下提供給基板2的被照射部分的反應(yīng)氣體來(lái)進(jìn)行薄膜加工。
氣體保護(hù)式裝置包括其中放置有基板2的臺(tái)50，在該臺(tái)50之上的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)60，和在該氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)60上的能量源72。
臺(tái)50上下和左右(即水平地和垂直地)移動(dòng)。氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)60具有上下開(kāi)口的駐留空間62，其布置在對(duì)應(yīng)于能量源72的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)60的中心位置處。駐留空間62的上開(kāi)口部分通過(guò)透明窗口64來(lái)遮蓋。激光束通過(guò)透明窗口64和駐留空間62來(lái)照射基板2的一部分。提供給駐留空間62的外部反應(yīng)氣體流入到基板2的被照射部分。在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)60的面對(duì)基板2的后表面上布置有多個(gè)排氣槽68，以排出殘余在基板2上的反應(yīng)氣體。供氣通道66與駐留空間62相連，以提供反應(yīng)氣體。排氣通道70與排氣槽68相連，以將殘余的反應(yīng)氣體排到外部。
將基板2放置在臺(tái)50上，并且移動(dòng)臺(tái)50以與氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)60和能量源72相對(duì)準(zhǔn)。然后，來(lái)自能量源72的激光束照射基板2的一部分，并且將反應(yīng)氣體提供給駐留空間62。通過(guò)激光束激活反應(yīng)氣體，從而在基板2的被照射部分處進(jìn)行諸如淀積或蝕刻的薄膜加工處理。沿著移動(dòng)臺(tái)50的實(shí)線來(lái)進(jìn)行薄膜加工處理。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置存在涉及到薄膜的均勻性的問(wèn)題。由于在大氣壓力下進(jìn)行該薄膜加工處理，所以大多數(shù)反應(yīng)氣體沒(méi)有被用于加工薄膜而是被排出，從而增加了生產(chǎn)損耗。穩(wěn)定地提供并排出反應(yīng)氣體也是困難的。因此降低了處理速率。在氣體保護(hù)式薄膜加工裝置中，由于在大氣壓力下進(jìn)行該薄膜加工工藝，所以與腔式薄膜加工裝置相比，保持用于提供并排出反應(yīng)氣體的恒定壓力是有問(wèn)題的，從而惡化了薄膜的均勻性。
此外，由于上述原因，臺(tái)的移動(dòng)速度受到了限制，從而降低了處理速率。例如，當(dāng)利用現(xiàn)有技術(shù)的薄膜加工裝置進(jìn)行修補(bǔ)處理以連接破損的薄膜圖案時(shí)，激光束的照射范圍(即聚焦區(qū)域)大約是300μm2，而該臺(tái)的移動(dòng)速度大約是3到10μm/sec。因此，一個(gè)基板的總的處理時(shí)間(即總的循環(huán)周期(TACT))增大。
此外，現(xiàn)有技術(shù)的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置具有根據(jù)大尺寸的基板移動(dòng)的大尺寸臺(tái)。該薄膜加工裝置具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并且生成諸如微粒的雜質(zhì)。因此，可能會(huì)污染基板，并且使薄膜的純度和均勻性劣化。


將附圖包括在說(shuō)明書(shū)中，用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，將附圖并入構(gòu)成該說(shuō)明書(shū)一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的平板顯示器的腔式薄膜加工裝置的剖面圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的剖面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)和分配單元的剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的后表面的立體圖；圖6A和圖6B是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的示意性實(shí)施例(其在附圖中示出)進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的剖面圖。該根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜加工裝置不僅適用于平板顯示器，而且還適用于包括諸如半導(dǎo)體器件的薄膜的裝置。該加工薄膜的工藝包括與在基板上形成薄膜相關(guān)的工藝，諸如淀積、蝕刻等。
如圖3所示，該薄膜加工裝置包括其上布置有基板102的臺(tái)110，布置在基板102之上并面對(duì)基板102的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120，以及位于氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120上方的能量源140。
臺(tái)110可以是固定的，并且可以將其上的基板102稱為大尺寸裸基板或母基板，其在劃片(scribing)工藝中被切割為多個(gè)塊(單元)。
氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120與基板102隔開(kāi)幾個(gè)微米到幾百個(gè)微米的距離。氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120可以由鋁(Al)制成，并且具有圓帶形狀或多邊帶形狀。駐留空間122布置在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的中心位置處。駐留空間122上下是開(kāi)口的，并且通過(guò)透明窗口124遮蓋駐留空間122的上開(kāi)口部分。透明窗口124可以由石英制成。在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的后表面中布置有多個(gè)排氣槽128。排氣槽128與排氣通道130相連，并且通過(guò)排氣通道130彼此相連。諸如真空泵的外部抽吸系統(tǒng)與排氣通道130相連。因此，外部抽吸系統(tǒng)通過(guò)排氣槽128和排氣通道130排出反應(yīng)氣體。
在透明窗口124上且與其對(duì)應(yīng)地布置能量源140。能量源140產(chǎn)生通過(guò)透明窗口124和駐留空間122來(lái)照射基板102的一部分的光?？梢詫⒓す馐?、紫外(UV)射線、射頻(RF)射線或u波射線用作所述光。所述光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度可以是固定的或是可調(diào)整的。而且，可以通過(guò)使用一個(gè)陜縫(未示出)來(lái)控制所述光的照射范圍。
在所示出的實(shí)施例中，保護(hù)層120連同能量源140上下和左右(即水平和垂直于所述基板102)移動(dòng)，并且臺(tái)110是固定的。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所示出的氣體保護(hù)式裝置可以以低功率進(jìn)行操作，并且具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，還可以減少微粒的產(chǎn)生。
另外，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140可以相對(duì)于臺(tái)110移動(dòng)。換句話說(shuō)，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140可以固定而臺(tái)110可以移動(dòng)，或氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140可以移動(dòng)且臺(tái)110也可以移動(dòng)。
此外，在所示出的實(shí)施例中，通過(guò)分配單元150直接將反應(yīng)氣體提供給基板102的照射部分。
參照?qǐng)D3到5更加詳細(xì)地描述了根據(jù)該實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)和分配單元的剖面圖，而圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式薄膜加工裝置的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的后表面的立體圖。
如圖3到5中所示，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120包括在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的中心位置處的駐留空間122、透明窗口124，以及用于排出殘余在基板102上的反應(yīng)氣體的排氣孔128和排氣通道130。
將分配單元150布置為集中地將反應(yīng)氣體噴注到基板102的照射部分。該分配單元150包括被插入到氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的內(nèi)部且探入到基板102的照射部分的針形噴管(pin nozzle)152。
針形噴管152從駐留空間122周圍的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的內(nèi)表面開(kāi)始分叉，并且可以由陶瓷材料制成。針形噴管152具有錐形形狀，以使得針形噴管152的直徑從布置在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120中的一端到面對(duì)基板102的另一端逐漸地變細(xì)。針形噴管152的另一端可以具有大約10μm到50μm的第一直徑“1”，而針形噴管152的另一端可以具有大約100μm到500μm的第二直徑“2”。在一個(gè)實(shí)施例中，第二直徑對(duì)第一直徑的比可以大約是10。針形噴管152以相對(duì)于基板102的一個(gè)斜角從氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120伸出。針形噴管152的另一端比氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120更接近于臺(tái)110，并且基本上可以布置在駐留空間122的中心。
在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120中布置有供氣通道126，以將外部反應(yīng)氣體提供給針形噴管152。該供氣通道126與存儲(chǔ)反應(yīng)氣體的第一儲(chǔ)備箱“T1”相連。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)式裝置包括具有存儲(chǔ)反應(yīng)氣體的第一儲(chǔ)備箱“T1”的分配單元150，在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120中的用于提供反應(yīng)氣體的供氣通道126，以及探入到基板102中并且集中地將所述反應(yīng)氣體噴注到基板102的光照射部分的針形噴管152。
在供氣通道126與針形噴管152之間的連接部分處布置有第一O形環(huán)166。該第一O形環(huán)166用作密封件，以防止反應(yīng)氣體泄漏到駐留空間122的外部。該第一O形環(huán)166可以由高防化材料制成，該材料在第一O形環(huán)166暴露于反應(yīng)氣體時(shí)不容易被腐蝕。例如第一O形環(huán)166可以由對(duì)反應(yīng)氣體具有耐受性的含氟彈性體(FKM)(例如氟橡膠、karlez和chemrez)制成。
當(dāng)將基板102放置在臺(tái)110上時(shí)，將氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140移動(dòng)到與基板102相對(duì)準(zhǔn)。然后，從能量源140產(chǎn)生光，并且所述光通過(guò)透明窗口124和駐留空間122照射到基板102的一部分。同時(shí)，將存儲(chǔ)在第一儲(chǔ)備箱“T1”中的反應(yīng)氣體通過(guò)供氣通道126提供給針形噴管152，并且將提供給針形噴管152的反應(yīng)氣體噴注到基板102的照射部分。通過(guò)所述光來(lái)激活被噴注的反應(yīng)氣體，以淀積薄膜或?qū)ο惹暗矸e在基板102上的薄膜進(jìn)行蝕刻。
此外，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140二者沿著實(shí)線移動(dòng)并進(jìn)行薄膜加工處理。在薄膜加工處理過(guò)程中，通過(guò)排氣孔128和排氣通道130連續(xù)地排出殘余在基板102上的反應(yīng)氣體。朝著與氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的移動(dòng)方向相反的方向噴注來(lái)自針形噴管152的反應(yīng)氣體，以均勻地加工薄膜。換句話說(shuō)，在與薄膜加工方向相反的方向上噴注反應(yīng)氣體。為此，使針形噴管152在與氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的移動(dòng)方向相反的方向上探入。
如上所述，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120沿著X方向和與基板102水平的Y方向移動(dòng)，以加工在整個(gè)基板102上的薄膜。同樣，針形噴管152以與氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的移動(dòng)方向相反的方向噴注反應(yīng)氣體。因此，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120可以根據(jù)氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的移動(dòng)方向的變化而旋轉(zhuǎn)，以與氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的移動(dòng)方向相反的方向噴注反應(yīng)氣體。氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120相對(duì)于駐留空間122旋轉(zhuǎn)。參見(jiàn)圖5、6A和6B更加詳細(xì)地說(shuō)明了氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的這種旋轉(zhuǎn)。
圖6A和圖6B是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)的示意性平面圖。在圖6A和圖6B中，以簡(jiǎn)明的方式示出了針形噴管和基板。
如圖5和圖6A所示，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120沿著正X方向移動(dòng)，并且進(jìn)行薄膜加工處理，而針形噴管152將反應(yīng)氣體朝著負(fù)X方向噴注到基板102中。在進(jìn)行了沿著X方向的薄膜加工處理之后，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120可以將移動(dòng)方向改變90度，以沿著正Y方向進(jìn)行薄膜加工處理。當(dāng)改變移動(dòng)方向時(shí)，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120旋轉(zhuǎn)90度，以朝著負(fù)Y方向噴注反應(yīng)氣體。換句話說(shuō)，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的旋轉(zhuǎn)角可以對(duì)應(yīng)于氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120的移動(dòng)方向的變化角度。
可以在臺(tái)110的下面布置諸如電荷耦合器件(CCD)的監(jiān)控設(shè)備142。監(jiān)控設(shè)備142實(shí)時(shí)顯示薄膜加工的結(jié)果，使得可以容易地察覺(jué)到薄膜加工的異常。
在根據(jù)所示實(shí)施例的氣體保護(hù)式裝置中，由于將光和反應(yīng)氣體集中地提供給基板102的一部分，所以可以增加處理速率，還可以將殘余的反應(yīng)氣體減到最少。
為了保持所提供和排出的反應(yīng)氣體的恒定壓力(這與薄膜加工的均勻性密切相關(guān))，分配單元150還包括插入在第一儲(chǔ)備箱“T1”與供氣通道126之間的圓柱容器156、表示圓柱容器156的內(nèi)部壓力的壓力計(jì)162和存儲(chǔ)提供給圓柱容器156的惰性氣體的第二儲(chǔ)備箱“T2”。
更加詳細(xì)地是，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120中的供氣通道126通過(guò)第一供應(yīng)管154與圓柱容器156相連。在圓柱容器156中限定了緩沖區(qū)“B”。緩沖區(qū)“B”通過(guò)第二供應(yīng)管158與第一儲(chǔ)備箱“T1”相連。同樣，緩沖區(qū)“B”通過(guò)第三供應(yīng)管160與第二儲(chǔ)備箱“T2”相連。
因此，第一儲(chǔ)備箱“T1”中的反應(yīng)氣體通過(guò)圓柱容器156的緩沖區(qū)“B”，然后通過(guò)第一供應(yīng)管154和供氣通道126提供給針形噴管152，接著被噴注到基板102的一部分中。如果需要的話，將第二儲(chǔ)備箱“T2”中的惰性氣體提供給圓柱容器156的緩沖區(qū)“B”。換句話說(shuō)，將惰性氣體用作調(diào)整反應(yīng)氣體壓力和濃度的體氣(bulk gas)?？梢允褂脷?Ar)、氦(He)和氮?dú)?N2)作為惰性氣體。
此外，在圓柱容器156中，可以布置活塞157來(lái)調(diào)整緩沖區(qū)“B”的壓力。通過(guò)氣動(dòng)壓力操作活塞157前后移動(dòng)，以改變緩沖區(qū)“B”的體積。因此，活塞157調(diào)整了通過(guò)針形噴管152噴注的反應(yīng)氣體的壓力。對(duì)于氣動(dòng)壓力，可以使用第二儲(chǔ)備箱“T2”中的惰性氣體。
由于壓力計(jì)162表明了緩沖區(qū)“B”的內(nèi)部壓力，所以可以容易地調(diào)整從第二儲(chǔ)備箱“T2”中供應(yīng)的惰性氣體的量以及活塞157的移動(dòng)范圍。因此，可以容易地調(diào)整通過(guò)針形噴管152噴注的反應(yīng)氣體的壓力。
換句話說(shuō)，為了提高薄膜加工處理的速度，反應(yīng)氣體的壓力增大，同時(shí)氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140的移動(dòng)速度也增大。為了降低薄膜加工處理的速度，反應(yīng)氣體的壓力降低，同時(shí)氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120和能量源140的移動(dòng)速度也降低。以這種方式，可以容易地調(diào)整薄膜加工處理的速度。因此，可以有效地獲得薄膜加工處理的均勻性。在其他實(shí)施例中，反應(yīng)氣體的壓力可能增大而氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)和能量源140的速度降低，或者反應(yīng)氣體的壓力可能降低而氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)和能量源140的速度增大。
可以將第二O形環(huán)164布置在氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)120與透明窗口124之間的接觸部分處。圍繞在透明窗口124外周的第二O形環(huán)164用作密封件，以防止反應(yīng)氣體泄漏到外部，類似于第一O形環(huán)166。第二O形環(huán)164可以由與第一O形環(huán)166相同的材料(諸如含氟彈性體(FKM))制成。
在上面說(shuō)明的實(shí)施例中，主要以利用氣體保護(hù)式薄膜加工裝置說(shuō)明了作為薄膜加工處理的薄膜淀積處理和薄膜蝕刻處理。然而，利用氣體保護(hù)式薄膜加工裝置，可以在無(wú)反應(yīng)氣體的情況下僅通過(guò)使用來(lái)自能量源的光來(lái)去除先前淀積在基板上的隔離體，并且可以在薄膜加工處理之前進(jìn)行這種去除處理，以暴露在隔離體下的薄膜圖案。此外，利用氣體保護(hù)式薄膜加工裝置可以進(jìn)行修補(bǔ)處理，以連接破裂的薄膜圖案或斷開(kāi)異常電短接的薄膜圖案。
如上所述，在氣體保護(hù)式薄膜加工裝置中，不考慮在大氣壓力下進(jìn)行薄膜加工的情形，可以穩(wěn)定地提供并排出反應(yīng)氣體，并且可以使未使用的排出的反應(yīng)氣體達(dá)到最小。換句話說(shuō)，由于集中地將反應(yīng)氣體噴注到基板的光照射部分，所以大多數(shù)反應(yīng)氣體被用于薄膜加工。因此，能夠獲得薄膜加工的均勻性，能夠?qū)⑸a(chǎn)損耗降到最低，并且可以提高處理的速度。
此外，通過(guò)使用圓柱容器，可以容易地保持所提供并排出的反應(yīng)氣體的恒定壓力。因此，可以調(diào)整處理速度并且能夠獲得均勻的薄膜加工。因此，小尺寸的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)和能量源是可拆卸的。因此，氣體保護(hù)式薄膜加工裝置可能具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。同樣，可以減少微粒的生成，從而可以防止基板被污染，并且能夠改善所加工的薄膜的純度。從而可以極大地提高生產(chǎn)率，因此能夠生產(chǎn)包括高質(zhì)量的薄膜的裝置。
對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明顯的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的用于加工薄膜的裝置以及加工薄膜的方法進(jìn)行各種修改和變型。例如，還可以將本發(fā)明應(yīng)用于其他的電子或顯示器件。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。
本發(fā)明要求于2004年8月27日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.P2004-0067917的優(yōu)先權(quán)益，通過(guò)引用將其并入本文。
權(quán)利要求
1.一種用于加工基板的裝置，包括臺(tái)，其適合于容納基板；氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)，其面對(duì)基板并且具有駐留空間；能量源，其被布置為使得從所述能量源發(fā)射的光通過(guò)所述駐留空間照射所述基板的一部分；以及分配單元，其包括針形噴管，通過(guò)該針形噴管將反應(yīng)氣體向所述基板的所述部分噴注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述針形噴管被插入到所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)中，并且具有錐形形狀，使得在所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)中的針形噴管的一端具有第一直徑，而所述針形噴管的面對(duì)所述基板的另一端具有小于所述第一直徑的第二直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一直徑與第二直徑的比大約為10。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一直徑大約為100μm到500μm，而所述第二直徑大約為10μm到50μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述分配單元還包括存儲(chǔ)反應(yīng)氣體的第一儲(chǔ)備箱，以及在所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)中且連接所述針形噴管與第一儲(chǔ)備箱的供氣通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述分配單元還包括插入在所述第一儲(chǔ)備箱與供氣通道之間的圓柱容器，所述圓柱容器具有用于調(diào)整所述反應(yīng)氣體壓力的緩沖區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述分配單元還包括在所述圓柱容器中的活塞，所述活塞移動(dòng)以調(diào)整所述反應(yīng)氣體的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述分配單元還包括用于存儲(chǔ)提供給所述圓柱容器的惰性氣體以調(diào)整所述反應(yīng)氣體壓力的第二儲(chǔ)備箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)可與所述能量源一起移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)與所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)移動(dòng)方向的變化角度相對(duì)應(yīng)的一個(gè)角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述反應(yīng)氣體的噴注方向與所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向相反。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述反應(yīng)氣體的噴注壓力隨著所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度的增大而增大，并且所述反應(yīng)氣體的噴注壓力隨著所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度的降低而降低。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)還包括遮蓋所述駐留空間的上開(kāi)口部分的透明窗口。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)還包括在面對(duì)所述基板的表面上的多個(gè)排氣槽，以及在與所述排氣槽相連的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)中的排氣通道。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，還包括在所述針形噴管與供氣通道之間的連接部分處的密封件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括實(shí)時(shí)提供薄膜加工結(jié)果的監(jiān)控設(shè)備。
17.一種在基板上加工薄膜的方法，包括以下步驟將基板放置在臺(tái)上；利用來(lái)自能量源的光照射所述基板的一部分；以及通過(guò)針形噴管將反應(yīng)氣體噴注到所述基板的被照射部分，以使得通過(guò)所述光來(lái)激活所述反應(yīng)氣體以加工所述薄膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光通過(guò)氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的駐留空間來(lái)照射所述基板的所述部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)可與所述光源一起移動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括步驟將所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)向所述基板的移動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)變化的角度，并且對(duì)所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)與所述變化角度相對(duì)應(yīng)的角度。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述反應(yīng)氣體的噴注方向與所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向相反。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括如下步驟隨著所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度的增大而增大所述反應(yīng)氣體的噴注壓力，并且隨著所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度的降低而降低所述反應(yīng)氣體的噴注壓力。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括調(diào)整在緩沖區(qū)中的所述反應(yīng)氣體的噴注壓力。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中通過(guò)移動(dòng)活塞以改變所述緩沖區(qū)的體積來(lái)調(diào)整所述反應(yīng)氣體的噴注壓力。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中通過(guò)向所述緩沖區(qū)提供惰性氣體來(lái)調(diào)整所述反應(yīng)氣體的噴注壓力。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括排出殘余的反應(yīng)氣體。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括實(shí)時(shí)地提供薄膜加工的結(jié)果。
28.一種用于加工基板的裝置，包括臺(tái)，其適合于容納基板；氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)，其面對(duì)基板并且具有駐留空間；能量源，其被布置為使得從所述能量源發(fā)射的光通過(guò)所述駐留空間照射所述基板的一部分；以及分配單元，適合于向所述臺(tái)的所述部分噴注反應(yīng)氣體，所述分配單元包括供氣通道和噴注口，所述噴注口從所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)伸向所述臺(tái)，并且具有橫截面積基本上小于所述供氣通道的橫截面積的一端。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述噴注口以相對(duì)于所述臺(tái)的傾斜角從所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)伸向所述臺(tái)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述分配單元還包括存儲(chǔ)反應(yīng)氣體的第一儲(chǔ)備箱，以及連接所述噴注口與所述第一儲(chǔ)備箱的供氣通道。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中所述分配單元還包括插入在所述第一儲(chǔ)備箱與所述供氣通道之間的圓柱容器，所述圓柱容器具有用于調(diào)整所述反應(yīng)氣體壓力的緩沖區(qū)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述分配單元還包括所述圓柱容器中的活塞，所述活塞移動(dòng)以調(diào)整所述反應(yīng)氣體的壓力。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中所述分配單元還包括存儲(chǔ)提供給所述圓柱容器的惰性氣體以調(diào)整所述反應(yīng)氣體的壓力的第二儲(chǔ)備箱。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)可與所述能量源一起移動(dòng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)與所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向的變化角度相對(duì)應(yīng)的角度。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述反應(yīng)氣體的噴注方向與所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向相反。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述反應(yīng)氣體的噴注壓力隨著所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度的增大而增大，并且所述反應(yīng)氣體的噴注壓力隨著所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度的降低而降低。
38.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)還包括遮蓋所述駐留空間的上開(kāi)口部分的透明窗口。
39.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)還包括在面對(duì)所述臺(tái)的表面上的多個(gè)排氣槽，以及在與所述排氣槽相連的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)中的排氣通道。
40.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，還包括在所述噴注口與所述供氣通道之間的連接部分處的密封件。
41.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，還包括布置在所述臺(tái)下方的監(jiān)控設(shè)備。
42.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述噴注口的所述端比所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)更接近于所述臺(tái)。
43.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述噴注口的所述端基本上被布置在所述駐留空間的中心。
全文摘要
加工薄膜的裝置和加工薄膜的方法。一種用于加工在基板上的薄膜的裝置包括其上布置有基板的臺(tái)。氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)面對(duì)所述基板。能量源利用從所述能量源發(fā)射的光通過(guò)所述氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)的駐留空間照射所述基板的一部分。分配單元包括針形噴管，該針形噴管將反應(yīng)氣體向所述基板的所述部分噴注。
文檔編號(hào)C23C16/52GK1754984SQ20051009595
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者李鐘哲, 嚴(yán)圣烈, 樸祥爀 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社, Lg電子株式會(huì)社