[发明专利]加热器区块及利用所述加热器区块的基板热处理装置

说明书

本发明提供一种加热器区块及利用所述加热器区块的基板热处理装置。所述加热器区块包括加热灯，所述加热灯用以将热量传递至包括具有不同长度的短边与长边的矩形基板，所述加热灯包括多个灯泡。所述灯泡被排列成使平行于所述矩形基板的短边安置的所述灯泡的数目与平行于所述矩形基板的长边安置的所述灯泡的数目彼此相同。本发明提供的加热器区块能够在对矩形基板进行热处理时确保热均匀性。

技术领域

本发明涉及一种加热器区块以及一种基板热处理装置，且更具体而言，涉及一种对基板执行热处理的加热器区块以及一种使用所述加热器区块的基板热处理装置。

背景技术

热处理是半导体工艺中的基本工艺。举例而言，欧姆接点合金化(ohmic contactalloying)、离子植入损伤退火(ion implantation damage annealing)、掺杂剂活化(dopant activation)及例如TiN、TiSi₂、CoCi₂等薄膜的形成是需要进行热处理的工艺。

熔炉及快速热加工(rapid thermal processing，RTP)装置是执行热处理的装置。快速热加工(RTP)装置并未受到高度关注，这是因为在均匀地保持基板的整体温度、使所更换的另一基板也保持相同的温度-时间特性、以及精确地测量并控制基板温度方面存在困难。然而，随着RTP装置的温度测量技术及温度控制技术的逐步发展，近来RTP装置已取代了熔炉。

RTP装置利用钨卤素灯(tungsten halogen lamp)的辐射光将热量传递至基板。因此，RTP装置包括加热器区块及多个钨卤素灯，所述多个钨卤素灯位于加热器区块的各侧面中面对所述基板的侧面处。

即使使用RTP装置对基板进行热处理，仍需要均匀地保持基板的整体温度。这是因为基板的温度不均匀会导致例如基板翘曲及错位(dislocation)以及薄膜滑动(slip)等严重问题。为解决基板温度不均匀的问题，需要一种用于精确地测量并控制基板温度的技术以及一种用于将均匀热量传递至基板的整个区域的技术。

用于将均匀热量传递至基板的整个区域的技术涉及对钨卤素灯的排列。因此，与钨卤素灯的排列相关的多种技术已为人们所知。

在如图1所示用于对小半导体基板(例如晶片)进行热处理的灯排列的情形中，灯泡在灯安装表面上被排列成圆形。这是为了通过将小灯泡排列成对应的圆形(因为半导体基板(晶片)具有圆形形状)来对半导体基板的全部区执行均匀热处理。在半导体的热处理装置中，集成的小灯泡被排列成对应于半导体基板(晶片)的形状，从而可通过二维补偿方法对晶片的边缘(边界)区执行热补偿(thermal compensation)。因此，可易于确保热均匀性。

相反地，用于对显示装置所使用的大玻璃基板进行热处理的灯排列则如图2所示利用大的线性灯(linear lamp)形成线性排列。这是为了通过将灯排列成对应的线性形状(因为玻璃基板具有矩形形状)来对玻璃基板的全部区执行均匀热处理。因此，在玻璃基板的热处理装置的灯排列的形状方面，虑及玻璃的尺寸来确定线性灯的长度及排列数目。

同时，此线性灯在单一方向上具有输入自由度(input degree of freedom)。因此，应通过一维补偿方法来对玻璃的边缘区进行热补偿。当通过一维补偿方法执行热补偿时，存在以下限制：玻璃的整个区域的热均匀性的增强有限。亦即，在线性灯的情形中，由于所述灯应在一个方向上排列，因此存在仅在一个方向上执行补偿的一维补偿限制。

此外，当玻璃基板的热处理装置的灯是利用小灯泡进行排列时，由于需要过多灯泡，因而存在玻璃基板的热处理装置的制造成本会增加的限制。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]韩国专利第1031226号

发明内容