專利名稱：加熱單元和具有加熱單元的基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的方面涉及用于處理多個基板的基板處理裝置，并且更具體地說，涉及用 于對其中處理多個基板的處理室進(jìn)行加熱的加熱單元以及具有該加熱單元的基板處理裝 置，其中該加熱單元在短時間內(nèi)被冷卻，從而減少冷卻處理室所需的時間。
背景技術(shù)：
平板顯示設(shè)備由于諸如重量輕、厚度薄之類的特征而取代了陰極射線管顯示裝 置。其典型示例包括液晶顯示裝置(IXD)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置。與IXD相 比，OLED顯示裝置的亮度和視角特性優(yōu)良，并且不需要背光，因此它們可以是超薄顯示裝置。OLED顯示裝置利用如下現(xiàn)象從負(fù)極(陰極)注入的電子和從正極(陽極)注入 的空穴復(fù)合以在有機(jī)薄膜中產(chǎn)生激子，從而通過激子的去激發(fā)所產(chǎn)生的能量釋放而發(fā)出具 有特定波長的光。根據(jù)驅(qū)動方法，OLED顯示裝置被分成無源矩陣型和有源矩陣型這兩種類 型。有源矩陣型OLED顯示裝置包括利用薄膜晶體管(TFT)的電路。這些平板顯示裝置通過利用有機(jī)或無機(jī)化合物以預(yù)定圖案在基板上形成具有電 特性的薄膜，而后對所形成的薄膜進(jìn)行熱處理制造而成。形成薄膜的過程通常被劃分成物 理汽相沉積(PVD)過程和化學(xué)汽相沉積(CVD)過程，PVD過程例如向靶施加等離子體且向 基板上沉積薄膜的濺射過程，CVD過程例如將包含源材料的反應(yīng)氣體噴射到基板上并且通 過化學(xué)反應(yīng)在該基板上形成該源材料的原子層的原子層沉積(ALD)過程。與PVD過程相比，CVD過程具有較高的薄膜均勻度和階梯覆蓋度(st印coverage)， 并且允許多個基板在同一時間被處理，因而被廣泛用在形成非晶硅層和諸如氮化層或氧化 層之類的絕緣層的過程中。通常，為了利用CVD過程在多個基板上同時形成薄膜或者對薄膜執(zhí)行熱處理，基 板處理裝置包括基板被堆疊在其上的船形體、提供可處理基板的空間的處理室、將船形體 送入或送出處理室的傳送單元以及位于處理室外部的加熱單元。傳送單元可以包括熱絕緣 段，以使處理室可易于被加熱單元在該熱絕緣段中加熱。該基板處理裝置被設(shè)計成在堆疊在船形體上的基板被完全處理之后，將外部空氣 直接引入處理室中或者允許外部空氣在處理室與加熱單元之間流動。在外部空氣被直接引 入處理室中的情況下，可在短時間內(nèi)冷卻處理室，但是可能會有雜質(zhì)沉積在堆疊在船形體 上的基板上。進(jìn)一步，在外部空氣在處理室與加熱單元之間流動的情況下，冷卻處理室所需 的時間由于加熱單元的熱而增加，從而使得總處理時間增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面提供一種加熱單元和具有該加熱單元的基板處理裝置，其中加熱單 元在處理過程之后在短時間內(nèi)快速冷卻，以減少冷卻處理室所需的時間，從而可以減少總 處理時間。4
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種加熱單元包括具有進(jìn)氣口和排氣口的主體； 位于所述主體內(nèi)部的一個或多個加熱器；連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻器；連接至所述 主體的排氣口的排氣泵；以及控制所述冷卻器的控制器。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，一種基板處理裝置包括船形體，多個基板被堆 疊在該船形體中；提供處理所述基板的空間的處理室；將所述船形體送入或送出所述處理 室的傳送單元；以及位于所述處理室外部的加熱單元，該加熱單元包括具有進(jìn)氣口和排 氣口的主體、位于所述主體內(nèi)部的一個或多個加熱器、連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻器、 連接至所述主體的排氣口的排氣泵、以及控制所述冷卻器的控制器。根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例，一種控制處理室的溫度的加熱單元包括圍繞 所述處理室的一部分的主體；位于所述主體內(nèi)部的一個或多個加熱器；位于所述主體內(nèi) 部的冷卻通道；連接至所述冷卻通道的進(jìn)氣口和排氣口 ；連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻 器；連接至所述主體的排氣口的排氣泵；以及控制器，控制所述冷卻器在所述處理室已被 所述一個或多個加熱器加熱之后冷卻所述處理室。本發(fā)明的另外的方面和/或優(yōu)點的部分將在以下描述中被闡釋，部分通過這些描 述變得明顯，或者可以通過實施本發(fā)明來獲知。


通過以下結(jié)合附圖對實施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得 顯而易見且更容易理解，在附圖中圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置；并且圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置中的處理室的內(nèi)部。
具體實施例方式現(xiàn)在將對本發(fā)明的當(dāng)前實施例進(jìn)行詳細(xì)參考，本發(fā)明的示例被示出在附圖中，其 中相同的附圖標(biāo)記始終指代相同的元件。以下描述的實施例是為了通過參照附圖闡釋本發(fā) 明的各方面。圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置。圖2示意性地示出 根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置中的處理室的內(nèi)部。參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置100包括船形體110， 多個基板S被堆疊在船形體110中；提供處理基板的空間的處理室120 ；將船形體110送入 或送出處理室120的傳送單元130 ；以及位于處理室120外部的加熱單元200。船形體110被設(shè)計成使得基板S可以沿豎直方向堆疊。盡管未被示出，但是船形 體110可以進(jìn)一步包括基板架(未示出)，該基板架夾緊每個基板S以防止基板S在被傳 送單元130運送時受到損壞。在該實施例中，船形體110已經(jīng)被描述成被形成為使得基板 S可以豎直堆疊?？商娲?，船形體110可以被設(shè)計成使得基板S可以沿水平方向布置。處理室120同時處理堆疊在船形體110中的基板S，該處理室120包括第一筒 (tube) 121和位于第一筒121下方的歧管(manifold) 122，第一筒121防止堆疊在船形體 110中的基板S在基板的處理期間與外部空氣接觸，具有堆疊的基板S的船形體110被送入 或送出處理室120。此處，歧管122的下部可具有閘板124，閘板IM可以沿水平方向移動，從而在船形體110被送入處理室120中之后可以密封處理室120。進(jìn)一步，歧管122可以包括與存儲反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體供給單元140相連接的流 入口 12 以及排放不與基板反應(yīng)的非反應(yīng)氣體的流出口 122b，該流入口 12 使反應(yīng)氣體 流入處理室120中，從而使得薄膜可以被同時形成在處理室120中堆疊在船形體110中的 基板S上。歧管122的流出口 122b可以與將處理室120的內(nèi)部維持在真空狀態(tài)的真空泵 150相連接，使得非反應(yīng)氣體可以被流暢地排放出。傳送單元130通過歧管122的下部將船形體110送入和送出處理室120，可以包括 熱絕緣體131，以減少被加熱單元200加熱的船形體110的熱損失。此處，熱絕緣體131可 以由單個熱絕緣板132構(gòu)成。優(yōu)選地，熱絕緣體131包括多個熱絕緣板132和支撐熱絕緣 板132的熱絕緣板架133，從而使船形體110的熱損失最小化。進(jìn)一步，基板處理裝置100可以進(jìn)一步包括置于處理室120的第一筒121與船形 體Iio之間的第二筒123以及置于第二筒123與傳送單元130之間的第三筒125，從而使 船形體110的熱損失最小化。優(yōu)選地，第三筒125的長度d等于第二筒123疊蓋傳送單元 130的長度。此處，在歧管122的流入口 12 位于歧管122的閘板124的一側(cè)上而非第三筒 125上的情況下，第三筒125可以設(shè)有孔125a，與流入口 12 相連接的氣體噴射單元160 通過該孔125a。氣體噴射單元160可以沿基板S在船形體110中堆疊的方向延伸到船形體 110的上端，并且可以在周圍設(shè)有噴射孔，使反應(yīng)氣體均勻地噴射到堆疊在船形體110中的 基板S上。加熱單元200位于處理室120的外部，在處理基板S期間對處理室120以及船形 體110進(jìn)行加熱。為此，加熱單元200包括具有進(jìn)氣口 211和排氣口 212的主體210、位于 主體210內(nèi)部的一個或多個加熱器220、連接至主體210的進(jìn)氣口 211的冷卻器230、連接 至主體210的排氣口 212的排氣泵MO以及控制冷卻器230的控制器250。主體210容納一個或多個加熱器220，并且用作空氣的流動通道，以在處理一個或 多個基板S的過程完成之后強(qiáng)制冷卻一個或多個加熱器220。為了有效冷卻一個或多個加 熱器220，主體210可設(shè)有連接其進(jìn)氣口 211和排氣口 212的冷卻通道213。為了更有效地 冷卻一個或多個加熱器220，冷卻通道213優(yōu)選地以螺旋形狀圍繞一個或多個加熱器220。在處理過程之后，冷卻器230使冷空氣流入主體210中，從而強(qiáng)制冷卻位于主體 210內(nèi)部的一個或多個加熱器220。排氣泵240排放被冷卻器230引入主體210中的空氣， 并且快速冷卻一個或多個加熱器220。此處，加熱單元200可以利用安裝在第一管(pipe)410上的第一閥510和安裝在 第二管420上的第二閥520防止在處理期間空氣流入和流出主體210，從而防止處理室210 的處理狀況被流過主體210內(nèi)部的空氣的流動改變，其中第一管410用于連接主體210的 進(jìn)氣口 211和冷卻器230，第二管420用于連接主體210的排氣口 212和排氣泵M0。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的加熱單元200已經(jīng)被描述成將進(jìn)氣口 211設(shè) 在主體210的側(cè)壁以及將排氣口 212設(shè)在主體210的上部。可替代地，進(jìn)氣口 211和排氣 口 212可以位于主體210的相對側(cè)壁上。進(jìn)一步，冷卻器230和排氣泵240可以通過第三 管430連接，并且用于強(qiáng)制冷卻一個或多個加熱器220的空氣可以循環(huán)通過主體210、冷卻 器230和排氣泵M0。
控制器250控制冷卻器230，從而控制流入主體210中的空氣的冷卻以及主體210 的溫度，可以包括測量主體210的溫度的溫度傳感器(未示出)。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置將冷空氣引入容納一個或多個換 熱器的加熱單元的主體中，以強(qiáng)制冷卻一個或多個加熱器，從而減少在處理過程之后冷卻 處理室所需的時間。因此，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基板處理裝置被配置成在處理過程被完成之 后，迫使冷空氣循環(huán)通過加熱單元的主體內(nèi)部，從而強(qiáng)制冷卻位于主體內(nèi)部的一個或多個 加熱器。結(jié)果，基板處理裝置可以減少冷卻處理室所需的時間，從而縮短總體處理時間。盡管已經(jīng)示出并描述本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可 以在這些實施例中進(jìn)行改變，而不偏離其范圍由權(quán)利要求書及其等同物中所限定的本發(fā)明 的原理和精神。
權(quán)利要求
1.一種加熱單元，包括具有進(jìn)氣口和排氣口的主體； 位于所述主體內(nèi)部的一個或多個加熱器； 連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻器； 連接至所述主體的排氣口的排氣泵；以及 控制所述冷卻器的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱單元，進(jìn)一步包括安裝在第一管上的第一閥，該第一管連接所述主體的進(jìn)氣口和所述冷卻器；以及 安裝在第二管上的第二閥，該第二管連接所述主體的排氣口和所述排氣泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱單元，其中所述控制器包括測量所述主體的溫度的溫度 傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱單元，進(jìn)一步包括冷卻通道，該冷卻通道位于所述主體 中并且連接所述主體的進(jìn)氣口和排氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱單元，其中所述冷卻通道以螺旋形狀圍繞所述一個或多 個加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱單元，進(jìn)一步包括第三管，該第三管將所述排氣泵連接 至所述冷卻器，使得從所述排氣口流到所述排氣泵的排放流體被引向所述冷卻器。
7.一種基板處理裝置，包括船形體，多個基板被堆疊在該船形體中； 提供處理所述多個基板的空間的處理室； 將所述船形體送入或送出所述處理室的傳送單元；以及 位于所述處理室外部并且被設(shè)置成控制所述處理室的溫度的加熱單元， 其中所述加熱單元包括具有進(jìn)氣口和排氣口的主體、位于所述主體內(nèi)部的一個或多 個加熱器、連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻器、連接至所述主體的排氣口的排氣泵以及控 制所述冷卻器的控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中所述加熱單元進(jìn)一步包括安裝在第一 管上的第一閥，該第一管連接所述主體的進(jìn)氣口和所述冷卻器；以及安裝在第二管上的第 二閥，該第二管連接所述主體的排氣口和所述排氣泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中所述加熱單元的控制器包括測量所述主 體的溫度的溫度傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中所述加熱單元進(jìn)一步包括位于所述主 體中并且連接所述主體的進(jìn)氣口和排氣口的冷卻通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基板處理裝置，其中所述冷卻通道以螺旋形狀圍繞所述一 個或多個加熱器。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中所述加熱單元進(jìn)一步包括第三管，該第 三管將所述排氣泵連接至所述冷卻器，使得從所述排氣口流到所述排氣泵的排放流體被引 向所述冷卻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中所述傳送單元包括熱絕緣體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基板處理裝置，其中所述熱絕緣體包括一個或多個熱絕緣板以及支撐所述一個或多個熱絕緣板的熱絕緣板架。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中所述處理室包括具有流入口和流出口 的歧管以及位于所述歧管上的第一筒。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的基板處理裝置，進(jìn)一步包括氣體供給單元，該氣體供給單 元將通過所述流入口供給的反應(yīng)氣體噴射到堆疊在所述船形體中的基板上。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述基板處理裝置，進(jìn)一步包括真空泵，該真空泵連接至所述流 出口以將所述處理室的內(nèi)部維持在真空狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的基板處理裝置，進(jìn)一步包括被置于所述第一筒與所述船形 體之間的第二筒以及被置于所述第二筒與所述傳送單元之間且具有孔的第三筒。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基板處理裝置，其中所述第二筒疊蓋所述傳送單元的一部 分，并且延伸到所述處理室內(nèi)，并且其中所述第三筒具有與所述第二筒疊蓋所述傳送單元 的區(qū)域的長度相同的長度。
20.一種控制處理室的溫度的加熱單元，包括 圍繞所述處理室的一部分的主體；位于所述主體內(nèi)部的一個或多個加熱器； 位于所述主體內(nèi)部的冷卻通道； 連接至所述冷卻通道的進(jìn)氣口和排氣口； 連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻器； 連接至所述主體的排氣口的排氣泵；以及控制器，控制所述冷卻器在所述處理室已被所述一個或多個加熱器加熱之后冷卻所述處理室。
全文摘要
本發(fā)明涉及加熱單元和具有加熱單元的基板處理裝置。該基板處理裝置包括加熱單元，該加熱單元對處理多個基板的處理室進(jìn)行加熱，并且在所述處理之后快速冷卻所述處理室。所述加熱單元包括具有進(jìn)氣口和排氣口的主體；位于所述主體內(nèi)部的一個或多個加熱器；連接至所述主體的進(jìn)氣口的冷卻器；連接至所述主體的排氣口的排氣泵；以及控制所述冷卻器的控制器。所述基板處理裝置包括船形體，多個基板被堆疊在該船形體中；提供處理所述基板的空間的處理室；將所述船形體送入或送出所述處理室的傳送單元；以及位于所述處理室外部的所述加熱單元。
文檔編號H01L21/00GK102051596SQ20101028520
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者姜有珍, 張錫洛, 洪鐘元, 羅興烈, 鄭珉在 申請人:三星移動顯示器株式會社