[发明专利]应用于低温多晶硅加热工艺中的加热装置及加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热装置和加热方法，更具体而言，本发明涉及一种应用于低温多晶硅加热工艺中的加热装置和加热方法。

背景技术

一般而言，在低温多晶硅的快速退火设备的加热技术中，快速退火炉的技术重点在于均匀地快速升温及快速降温，其加热方式主要采用直接接触式(即热传导)加热以及热辐射(非接触式)加热两种方式，而降温则一般利用气体来进行。

在直接接触式加热方式中，可利用在加热基座(或加热板)上布设电阻丝来进行接触式加热。参见图1，其中示出了现有技术中采用直接接触加热方式的加热装置的布置示意图，其中在加热基座10上嵌设有加热电阻丝20，以加热放置在加热基座10上的玻璃基板30。

而在热辐射加热方式中，可利用红外线热能来进行辐射加热。参见图2，其中示出了现有技术中采用热辐射加热方式的加热装置的布置示意图，如图2所示，该加热装置包括加热室和设置于该加热室外侧的红外线加热器40，以对放置于该加热室内的玻璃基板进行辐射加热。

然而，目前应用于快速退火炉中的这两种加热方式主要存在如下问题。

首先，对于直接接触式加热方式而言，利用布置有电阻丝的加热基座虽有快速加温的效果，但因为这种直接接触加热往往导致加热均匀性受到加热丝的布线密度的影响，从而影响温度分布的均匀性，甚至导致玻璃发生形变，造成后续工序的合格率不佳。参见图3，其中显示了直接接触加热所造成的不均匀的温度分布。然而同时，采用直接加热方式较容易实现设备的大型化。

其次，在纯热辐射加热方式中，加热速率不如直接接触加热方式高，而且在大型设备中，如利用红外线辐射热能进行非接触式加热，加热模式的均匀性更不容易控制。

此外，在现有的低温多晶硅工艺中，由于待加热的玻璃的面积越来越大，因此造成对温度均匀性的控制较为困难。

因此，需要一种应用于低温多晶硅加热工艺中的加热方法及加热装置，其既要能够提高加热速率，又要能够维持加热时温度分布的均匀性。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种应用于低温多晶硅加热工艺中的加热装置及加热方法，其既可以有效提高升温速度，又可以维持加热温度的均匀性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种应用于低温多晶硅加热工艺中的加热装置，所述加热装置包括：加热室；辐射式加热器，设置在所述加热室的外侧，用以向该加热室内提供辐射热量；以及吸热板，设置于加热室内，所述吸热板能够吸收所述辐射式加热器的辐射热量，并且所述吸热板上能够放置待加热的物件。当将所述待加热的物件放置在所述加热室中的所述吸热板上并与该吸热板接触时，在所述物件接受所述辐射式加热器的辐射热量的同时，所述吸热板利用所吸收的辐射热量以接触的方式加热所述物件。

该吸热板的比热可低于所述物件。优选地，该吸热板可由比热低、热传导率高的材料形成，并且可由颜色深的材料形成。

该辐射式加热器可以为红外线加热器。优选地，可围绕所述吸热板布置多个辐射式加热器。

本发明还提供了一种应用于低温多晶硅的加热工艺中的加热方法，该加热方法包括：将待加热的物件放置在一吸热板上，并与该吸热板接触，并利用辐射加热的方式对所述吸热板和所述物件进行加热，其中所述吸热板能够吸收所述辐射式加热器的辐射热量，并利用所吸收的辐射热量以接触的方式传递给所述物件。

本发明的加热装置及加热方法可应用于低温多晶硅的快速退火设备中。

本发明的新式加热装置及加热方法是将辐射加热与直接接触加热的方式相结合，通过使吸热板先吸收辐射热然后再进行传导加热，可以整合纯辐射式加热和接触式加热的优点，改善了辐射式加热设备不易大型化的问题，以及接触式加热受加热丝布线密度的影响而导致的温度分布不均匀的问题，并提高了加热速率。

附图说明

参照下列诠释本发明的优选实施例的附图，能够有助于对本发明的进一步的理解，但这些附图并不构成对本发明保护范围的限制。在附图中：

图1是根据现有技术的采用直接接触式加热方式的加热装置的布置示意图；

图2是根据现有技术的采用非接触加热(热辐射加热)方式的加热装置的布置示意图；

图3是采用现有技术的直接接触加热方式的加热基座的温度分布图；以及

图4是根据本发明的加热装置的布置示意图。

具体实施方式

下面将参考附图，详细描述根据本发明的加热装置及加热方法的优选实施例。