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退火装置

阅读:754发布:2020-05-11

专利汇可以提供退火装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 退火 装置。退火装置包括:被配置为容纳 基板 的主体;被配置为产生要被传输到主体的 微波 的微波产生单元;被配置为将微波从微波产生单元传输到主体的入射单元;以及布置在入射单元与主体之间的衍射单元。衍射单元被配置为在微波被传输到主体之前使微波穿过衍射单元。,下面是退火装置专利的具体信息内容。

1.一种退火装置,包括:
被配置为容纳基板的主体;
被配置为产生要被传输到所述主体的微波的微波产生单元;
被配置为将所述微波从所述微波产生单元传输到所述主体的入射单元;以及布置在所述入射单元与所述主体之间的衍射单元,所述衍射单元被配置为在所述微波被传输到所述主体之前使所述微波穿过所述衍射单元。
2.根据权利要求1所述的退火装置,其中,所述衍射单元包括用于衍射所述微波的多个狭缝。
3.根据权利要求2所述的退火装置,其中,所述多个狭缝中的每个具有180mm或更大并且220mm或更小的宽度以及45mm或更大并且65mm或更小的高度。
4.根据权利要求2所述的退火装置,其中,所述入射单元包括开口,所述开口的宽度在从所述微波产生单元朝向所述衍射单元延伸的方向上变宽。
5.根据权利要求4所述的退火装置,其中,所述入射单元包括邻接所述微波产生单元的第一开口,所述第一开口具有270mm或更大并且330mm或更小的高度以及405mm或更大并且
495mm或更小的宽度,并且
所述入射单元包括邻接所述衍射单元的第二开口,所述第二开口具有450mm或更大并且550mm或更小的高度以及630mm或更大并且770mm或更小的宽度。
6.根据权利要求2所述的退火装置,其中,所述主体包括形成在所述主体的内表面上的漫反射结构。
7.根据权利要求6所述的退火装置,其中,所述漫反射结构具有包括突起和凹陷的结构,并且
其中所述包括突起和凹陷的结构具有54mm或更大并且66mm或更小的间距值。
8.根据权利要求1所述的退火装置,其中,所述主体和所述入射单元由不锈钢材料形成,
其中所述主体和所述入射单元包括涂布在所述不锈钢材料的内表面上的银,并且其中所述衍射单元由所述不锈钢材料形成。
9.根据权利要求1所述的退火装置,其中,所述微波产生单元被配置为产生具有不同频率的两组微波,并且
其中所述两组微波分别具有5.8GHz和2.45GHz的频率。
10.根据权利要求1所述的退火装置,其中,所述主体被配置为容纳多个基板,其中所述基板为用于显示设备的显示面板的母基板,
其中所述基板包括形成在所述基板上的包括铝的布线,并且
其中所述退火装置被配置为在不在所述基板的表面上形成小丘的情况下对所述基板进行热处理。

说明书全文

退火装置

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2018年8月9日提交的韩国专利申请第10-2018-0093047号的优先权及其权益,在此为了所有目的通过引用将该韩国专利申请并入本文,如同在本文中充分地阐述一样。

技术领域

[0003] 本发明的示例性实施方式总体涉及退火装置,并且更具体地,涉及用于使用微波将热量提供到基板上的装置。

背景技术

[0004] 诸如退火的热处理工艺通常被执行用于制造包括半导体的元件。通过经由热处理工艺改善元件的特性,能够实现可以改善半导体元件的特性的效果。
[0005] 热处理工艺通常包括通过直接使用加热器提供热量的方法和通过微波提供热量的方法。
[0006] 当使用微波时,随着显示设备的尺寸增加,难以均匀地提供微波,并且不能有效地执行使用微波的热处理。
[0007] 在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于理解本发明构思的背景,并且因此,其可能包含不构成现有技术的信息。

发明内容

[0008] 根据本发明的示例性实施方式构造的设备能够提供能够使用微波均匀地执行热处理的退火装置。
[0009] 本发明构思的附加特征将在下面的描述中阐述,并且将部分地从描述中明白,或者可以通过本发明构思的实践来学习。
[0010] 根据本发明的一个或多个实施方式/实施例,退火装置包括:被配置为容纳基板的主体;被配置为产生要被传输到主体的微波的微波产生单元;被配置为将微波从微波产生单元传输到主体的入射单元;以及布置在入射单元与主体之间的衍射单元,衍射单元被配置为在微波被传输到主体之前使微波穿过衍射单元。
[0011] 衍射单元可以包括用于衍射微波的多个狭缝。
[0012] 多个狭缝中的每个可以具有180mm或更大并且220mm或更小的宽度以及45mm或更大并且65mm或更小的高度。
[0013] 入射单元可以包括开口,开口的宽度在从微波产生单元朝向衍射单元延伸的方向上变宽。
[0014] 入射单元可以包括邻接微波产生单元的第一开口,第一开口具有270mm或更大并且330mm或更小的高度以及405mm或更大并且495mm或更小的宽度。
[0015] 入射单元可以包括邻接衍射单元的第二开口,第二开口具有450mm或更大并且550mm或更小的高度以及630mm或更大并且770mm或更小的宽度。
[0016] 主体可以包括形成在主体的内表面上的漫反射结构。
[0017] 漫反射结构可以具有包括突起和凹陷的结构。
[0018] 包括突起和凹陷的结构可以具有54mm或更大并且66mm或更小的间距值。
[0019] 漫反射结构可以包括涂布在漫反射结构的表面上的(Ag)。
[0020] 主体和入射单元可以由不锈(SUS)材料形成。
[0021] 主体和入射单元可以包括涂布在SUS材料的内表面上的银(Ag)。
[0022] 衍射单元可以由SUS材料形成。
[0023] 主体和入射单元的内表面可以包括涂布在主体和入射单元的内表面上的银(Ag)。
[0024] 微波产生单元可以包括磁控管
[0025] 微波产生单元可以被配置为产生具有不同频率的两组微波。
[0026] 两组微波可以分别具有5.8GHz和2.45GHz的频率。
[0027] 两组微波的波长可以分别为50mm和120mm。
[0028] 主体可以被配置为接收多个基板,并且基板可以是用于显示设备的显示面板的母基板。
[0029] 基板可以包括形成在基板上的包括的布线,并且退火装置可以被配置为在不在基板的表面上形成小丘的情况下对基板进行热处理。
[0030] 应当理解,前述概括描述和下面的具体描述两者是示例性和说明性的,并且旨在提供所要求保护的发明的进一步说明。附图说明
[0031] 包含附图来提供本发明的进一步理解并且附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分,附图图示本发明的示例性实施例并且与说明书一起用来解释本发明构思。
[0032] 图1是根据示例性实施例的退火装置的示意性透视图。
[0033] 图2是根据示例性实施例的从第一方向观察的衍射单元的平面图。
[0034] 图3是根据示例性实施例的从第一方向观察的退火装置的入射单元和衍射单元的平面图。
[0035] 图4是布置在根据示例性实施例的退火装置的内表面上的漫反射结构的截面图。
[0036] 图5是示出根据示例性实施例的衍射单元的光学特性的视图。
[0037] 图6是示出根据示例性实施例的漫反射结构的光学特性的视图。
[0038] 图7示出了根据比较例的热处理的结果。
[0039] 图8示出了根据示例性实施例的热处理的结果。
[0040] 图9是示出根据示例性实施例的依赖于热处理的薄层电阻Rs特性的曲线图。

具体实施方式

[0041] 在下面的描述中,为了说明的目的,阐述许多具体细节,以提供本发明的各个示例性实施例或实施方式的全面理解。如本文中使用的,“实施例”和“实施方式”是采用本文中公开的一个或多个本发明构思的设备或方法的非限制性示例的可互换的词。然而,显然,各个示例性实施例可以在没有这些具体细节的情况下或以一个或多个等同布置来实践。在其他实例中,以框图的形式示出众所周知的结构和设备,以便避免不必要地模糊各个示例性实施例。此外,各个示例性实施例可以是不同的,但不一定是排斥的。例如,示例性实施例的特定形状、配置和特性可以用于另一示例性实施例或在另一示例性实施例中被实现而不脱离本发明构思。
[0042] 除非另有指定,图示的示例性实施例应当被理解为提供本发明构思可以在实践中被实现的一些方式的不同细节的示例性特征。因此,除非另有指定,各个实施例的特征、部件、模、层、膜、面板、区域和/或方面等(下文分别或统称为“元件”)可以被另行组合、分离、互换和/或重新排列,而不脱离本发明构思。
[0043] 附图中交叉影线和/或阴影的使用通常被提供用于使相邻元件之间的边界变得清楚。因此,除非指定,交叉影线或阴影的存在或不存在均不表达或指示针对特定材料、材料性质、尺寸、比例、图示元件之间的共性、和/或元件的任何其他特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外,在附图中,为了清楚和/或描述目的,可能夸大元件的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以被不同地实现时,特定工艺顺序可以以不同于所描述的顺序执行。例如,两个连续描述的工艺可以基本同时被执行,或以与所描述的顺序相反的顺序被执行。此外,相同的附图标记表示相同的元件。
[0044] 当诸如层的元件被称为“位于另一元件或层上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时,该元件可以直接位于另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。然而,当元件或层被称为“直接位于另一元件或层上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时,不存在中间元件或层。为此,术语“连接”可以指使用或不使用中间元件的物理连接、电气连接和/或流体连接。为了本公开目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z或X、Y和Z中两个或更多个的任意组合,诸如,例如,XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文中使用的,术语“和/或”包括所关联列出的项目中的一个或多个的任意和全部组合。
[0045] 虽然本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件,但这些元件不应受这些术语限制。使用这些术语是为了将一个元件与另一元件区别开来。因此,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件,而不背离本公开的教导。
[0046] 为了描述目的,本文可以使用空间相对术语,诸如“下面”、“下方”、“之下”、“下”、“上方”、“上”、“之上”、“更高”、“侧”(例如,如在“侧壁”中)等,并且由此来描述如附图中图示的一个元件与另一元件的关系。空间相对术语旨在涵盖装置在使用时、在操作时和/或在制造时除附图中描绘的朝向以外的不同朝向。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为位于其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向为位于其他元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以包含上方和下方两种方位。此外,装置可以朝向别的方向(例如,旋转90度或朝其他方位),并且因此相应地解释本文中使用的空间相对描述符。
[0047] 本文中使用的术语是为了描述特定实施例的目的,而不旨在限制。如本文中使用的,单数形式的“一”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。此外,术语“包括”和/或“包含”,当其在本说明书中使用时,规定所述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在,但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。还应注意,如本文中使用的,术语“基本上”、“大约”以及其他类似术语被用作近似的术语并且不用作程度的术语,并且因此用于考虑会被本领域普通技术人员所认识到的测量、计算和/或提供的值中的内在偏差。
[0048] 在本文中参考截面图示和/或分解图示来描述各个示例性实施例,该截面图示和/或分解图示是理想化示例性实施例和/或中间结构的示意性图示。因此,作为例如制造技术和/或公差的结果,可预期图示形状的变化。因此,本文所公开的示例性实施例不一定应被解释为限于具体图示的区域形状,而将包括由例如制造导致的形状的偏差。以这种方式,在附图中图示的区域实际上可以是示意性的,并且这些区域的形状可以不反映设备的区域的实际形状,并且因此不一定旨在限制。
[0049] 除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开属于其一部分的领域中的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在常用词典中定义的那些术语)应当被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义,而不应当从理想化的或过于正式的意义上去解释,除非本文中明确如此定义。
[0050] 参考图1、图2、图3和图4描述根据本发明的示例性实施例的退火装置。
[0051] 首先,参考图1描述整体退火装置。
[0052] 图1是根据示例性实施例的退火装置的示意性透视图。
[0053] 根据示例性实施例的退火装置10包括主体(或腔室)12、微波产生单元15、入射单元13和衍射单元11。
[0054] 主体12提供在执行热处理或退火期间容纳基板100的空间,并且衍射单元11和入射单元13被布置在主体12的一个侧表面上,使得微波可以均匀地传输到基板100。在主体12中容纳的基板100可以是多个,并且可以是具有大尺寸的显示设备的母基板。
[0055] 主体12可以包括不锈钢(SUS)材料,并且可以另外包括涂布在SUS材料的内表面上的银(Ag)。SUS材料具有微波从其很好地反射的特性,但如果银(Ag)涂布在SUS材料上,则可以进一步改善微波的反射特性。此外,根据示例性实施例,主体12可以包括各种材料,银(Ag)涂布在各种材料的内侧。如图4所示,使微波漫射的漫反射结构可以形成在主体12的内表面上。
[0056] 主体12的部分侧表面可以被开口,使得衍射单元11和入射单元13与主体12连接。
[0057] 入射单元13直接连接到主体12的开口,并且被配置为波导管并将微波传输到主体12。配置入射单元13的材料也可以由和主体12一样的不锈钢(SUS)材料形成,并且银(Ag)可以涂布在SUS材料的内表面上。此外,根据示例性实施例,入射单元13可以包括各种材料,银(Ag)涂布在各种材料的内侧。微波产生单元15被布置在入射单元13的另一端。
[0058] 根据示例性实施例,入射单元13可以被布置在主体12的另一位置处,例如不是侧表面的上表面。此外,根据示例性实施例,多个入射单元13可以被形成为在主体12的各个位置处提供微波。在此情况下,多个微波产生单元15可以被提供为与入射单元13的数量对应。
[0059] 微波产生单元15可以包括作为微波产生装置的磁控管。根据本示例性实施例,微波产生单元15包括双磁控管,以产生具有不同频率的两组微波。在本示例性实施例中产生的两组微波的频率可以分别为大约5.8GHz和2.45GHz。微波的波长可以是大约50mm和120mm。
[0060] 从微波产生单元15发射的微波可以包括不同于上述频率的其他频率,并且使用其他频率的微波的数量可以是一个、或者三个或更多。
[0061] 从微波产生单元15发射的微波穿过具有波导管结构的入射单元13并且被传输到主体12,并且具体地,在穿过衍射单元11之后被传输到主体12中。
[0062] 衍射单元11可以被布置在入射单元13中,或者可以被布置在主体12和入射单元13的边界处。在图1的示例性实施例中,衍射单元11被布置在入射单元13和主体12的边界上。
[0063] 现在将参考图2具体描述衍射单元11的结构。
[0064] 图2是根据示例性实施例的从第一方向观察的衍射单元的平面图。第一方向可以与微波从微波产生单元15通过入射单元13朝向衍射单元11传输的方向对应。
[0065] 衍射单元11具有一结构,其中形成有在平坦表面上开口的多个狭缝11-1。图2示出了三个狭缝11-1,并且相反,可以形成更多狭缝11-1。
[0066] 根据本示例性实施例的每个狭缝11-1具有200mm的宽度w1和60mm的高度h1。由于微波的波长为大约50mm,因此狭缝被形成为具有略大于波长的高度h1。结果,大部分产生了微波在穿过狭缝11-1时扩散的效果(衍射)。根据示例性实施例,狭缝11-1可以具有180mm至220mm的宽度w1和45mm至65mm的高度h1。
[0067] 衍射单元11中除了狭缝11-1之外的部分可以由与入射单元13相同的材料形成。
[0068] 接下来,参考图3描述从布置微波产生单元15的一侧观察入射单元13和衍射单元11的结构。
[0069] 图3是根据示例性实施例的从第一方向观察的退火装置的入射单元和衍射单元的平面图。
[0070] 图3是入射单元13和衍射单元11在微波传输的方向上在布置微波产生单元15的一侧的视图。
[0071] 衍射单元11被向下布置,并且参考图1,入射单元13的四个侧表面由从衍射单元11的每个边缘在垂直方向上延伸并偏向内部的同时倾斜地延伸的表面组成。入射单元13包括宽度从微波产生单元15朝向衍射单元11逐渐变宽的部分。
[0072] 参考图3的平面图,衍射单元11中的狭缝11-1中的一些在第一方向上被入射单元13的侧表面重叠并且未示出,并且仅示出了一个狭缝的一部分。未示出的狭缝11-1在图3中由虚线指示。
[0073] 入射单元13的开口的横截面尺寸可以在布置衍射单元11的部分处最大,并且在布置微波产生单元15的部分处最小。入射单元13的具有最大横截面开口的部分具有500mm的高度h2和700mm的宽度w2的边。根据示例性实施例,高度h2可以是450mm或更大并且550mm或更小,并且宽度w2可以是630mm或更大并且770mm或更小。入射单元13的具有最小横截面开口的部分具有300mm的高度h3和450mm的宽度w3的边。根据示例性实施例,高度h3可以是270mm或更大并且330mm或更小,并且宽度w3可以是405mm或更大并且495mm或更小。
[0074] 根据图3,衍射单元11的示例包括三个狭缝11-1,每个狭缝11-1的高度为60mm。可以以适当的间隔形成狭缝11-1的布置和数量,使得衍射特性是均匀的。
[0075] 通过根据示例性实施例的上述退火装置10,足够均匀的微波可以被提供到基板100。然而,为了提供更均匀的微波,如图4所示,漫反射结构可以被形成在退火装置10的内表面上。
[0076] 图4是布置在根据示例性实施例的退火装置的内表面上的漫反射结构的截面图。
[0077] 图4是退火装置10的主体12中的一部分的放大截面图。
[0078] 退火装置10的主体12的内表面12-1由包括如图4所示的突起和凹陷的粗糙表面的结构形成,以便产生微波衍射,使得微波均匀地被提供到基板100。
[0079] 在图4中,外表面12-2和内表面12-1被布置在退火装置10的主体12上,由此粗糙的漫反射结构被形成在内表面12-1上。尽管在图4中未示出,银(Ag)可以沿包括内表面12-1上的突起和凹陷的粗糙表面被涂布。
[0080] 根据示例性实施例的漫反射结构具有与微波的波长对应的60mm的间距p和60mm的高度h4。也就是说,由于微波的波长是50mm,因此通过形成比波长略大的突起和凹陷结构,漫反射经常发生。根据示例性实施例,漫反射结构的间距p和高度h4可以被形成为54mm或更大并且66mm或更小。
[0081] 接下来,参考图5、图6、图7、图8和图9描述根据本示例性实施例的效果。
[0082] 图5是示出根据示例性实施例的衍射单元的光学特性的视图。
[0083] 图5示出了光通过衍射前进的特性。也就是说,穿过衍射单元11的微波在具有光被扩散的特性的同时进入主体12,并且因此,微波被均匀地扩散到整个主体12。均匀扩散的微波到达基板100,使得出现均匀加热基板100的整个区域的效果。
[0084] 衍射光在某些位置处可能经历相长干涉或相消干涉。也就是说,由于微波引起的热处理效果可以在发生相长干涉的位置与发生相消干涉的位置之间被不同地表现。然而,由于主体12的内表面也由反射微波的材料形成,并且反射的微波也被提供到基板100,因此可以减少相长干涉和相消干涉,并且施加到基板100上的微波可以具有改善的均匀性。
[0085] 此外,如果基板小,则可以大幅减少相长干涉和相消干涉的热处理差异。
[0086] 当基板的尺寸增加时,与小基板相比,由于根据位置的热处理效果差异可以增加,因此根据示例性实施例,进一步形成在主体12的内表面上的诸如突起和凹陷结构的漫反射结构可以改善施加到基板上的微波的均匀性。
[0087] 图6中示出了借由漫反射结构的微波的反射特性。
[0088] 图6是示出根据示例性实施例的漫反射结构的光学特性的视图。
[0089] 在图6中,实线指示入射微波,并且虚线指示反射微波。
[0090] 如图6所示,由于微波在突起和凹陷结构中以不同的度被反射,因此主体12中的微波在各个方向上被传输并且被传输到各个位置。与仅包括衍射单元11的情况相比,包括漫反射结构的退火装置10可以将微波反射并提供到可以形成相长干涉和相消干涉的位置,从而改善热处理的均匀性。
[0091] 在上面的描述中,通过图5和图6探讨了理论结果。
[0092] 接下来,参考图7、图8和图9通过将示例性实施例与比较例进行比较来描述具体结果。
[0093] 图7示出了根据比较例的热处理的结果。
[0094] 图7示出了在没有衍射单元11和漫反射结构的情况下提供微波时根据基板100上的位置的热处理差异。
[0095] 图7是在没有衍射单元11和漫反射结构的情况下通过使用微波提高温度进行热处理的基板上的温度分布的图片。根据图7,比较例示出了根据基板上的位置的大温差。
[0096] 通常,当使用微波执行热处理时,如图7所示,热量可能根据每个位置被不均匀地施加,并且为了实现热处理的均匀施加,基板可以被旋转以便以改善的均匀性将不同地施加到不同位置的微波分布到基板上。这种方法可以在微波炉等中见到。此外,当具有小尺寸的晶片被用作基板时,易于旋转晶片,并且基板可以被旋转以增加所提供的微波的均匀性。
[0097] 然而,在显示设备的尺寸增加的情况下,包括用于显示设备的多个晶片的母基板的尺寸可能太大而不能实际旋转基板。作为参考,晶片可以具有大约6英寸的直径,并且母基板可以具有一侧大约三米的尺寸,并且因此,尺寸差异可以超过10倍。
[0098] 根据示例性实施例,退火装置10包括衍射单元11和漫反射结构,并且微波可以在不旋转母基板的情况下均匀地被提供。
[0099] 根据另一比较实施例,炉子(而不是微波)可用于直接提供用于显示设备中使用的基板的热处理的热量,以解决上述问题。然而,使用炉子进行热处理可能引起小丘,其中基板的表面由于高温而膨胀。
[0100] 用于诸如显示设备的大基板的布线材料可以包括铝(Al)、钼(Mo)等。然而,使用炉子对包括铝(Al)的布线材料的基板提供热处理可能产生小丘,并且因此,在使用炉子的热处理中使用铝(Al)作为布线材料可能是不实际的。另一方面,使用炉子提供热处理不会产生钼(Mo)的小丘,并且在使用炉子的热处理中,布线材料可以包括钼(Mo)。然而,与铝(Al)相比,钼(Mo)具有更高的电阻率,并且可能在电压降方面具有缺点。
[0101] 根据本示例性实施例的退火装置用于执行实验以确定使用包括铝(Al)的布线材料是否产生小丘,并且参考图8描述结果。
[0102] 图8示出了根据示例性实施例的热处理的结果。
[0103] 图8是包括铝(Al)的布线在热处理之后的图片,并且Ref是作为对照组添加的比较图片。根据本示例性实施例,执行热处理的时间和温度如下:在240℃下执行8分钟,在270℃下进行8分钟,以及在300℃下执行10分钟。
[0104] 参考图8,即使在300℃的最高温度下和10分钟的最长时间执行热处理,包括铝(Al)的布线的表面也不会膨胀,并且不会出现这种问题。
[0105] 因此,根据本示例性实施例的退火装置可以用于包括与钼(Mo)相比通常难以用作布线材料的铝(Al)作为布线材料的布线。
[0106] 接下来,参考图9描述在显示设备中使用的半导体材料的多晶半导体的薄层电阻(Rs)特性。
[0107] 图9是示出根据示例性实施例的依赖于热处理的薄层电阻Rs特性的曲线图。
[0108] 在图9的曲线图中,x轴表示热处理的温度和时间,并且y轴表示薄层电阻值(单位:Ω/sq)。在x轴上,Ref是使用炉子的情况,并且其余情况是通过使用根据本示例性实施例的包括衍射单元11和漫反射结构的退火装置来执行热处理。此外,实验中使用的多晶半导体是掺杂有p型杂质的多晶半导体。当多晶半导体最初掺杂有杂质时,掺杂离子随机排列并且元素的特性差。为了改善元素的特性,可以执行包括热处理的退火工艺。使用微波可以具有仅与掺杂的多晶半导体选择性地反应的优点。如果执行退火,则随机排列的掺杂离子可以均匀地重新排列,使得元素的特性改善。如上所述,由于多晶半导体的薄层电阻Rs根据掺杂离子的排列而改变,因此下文中通过薄层电阻值描述改变的多晶半导体的特性。
[0109] 首先,描述提到的热处理的比较例。比较例通过使用炉子在450℃的温度下执行60分钟的时间的热处理,并且多晶半导体的薄层电阻值为大约2039Ω/sq。Ref的薄层电阻值表明可以常规使用而没有任何问题的元素的薄层电阻值。因此,如果根据本示例性实施例的热处理的多晶半导体具有与传统比较例类似的薄层电阻值,则本示例性实施例可以有效地替代使用炉子的传统热处理。
[0110] 因此,根据如图9所示的示例性实施例,通过使用各种温度和时间来执行实验。
[0111] 参考图9,与使用炉子的比较例相比,热处理的温度更低并且热处理的时间更短,并且薄层电阻(Rs)值的大部分结果与比较例没有显著差异。在240℃或245℃的热处理的情况下,薄层电阻值相对高,这可能表现出一些缺点。然而,在其他情况下,薄层电阻Rs基本与比较例类似或甚至小于比较例。因此,图9示出了根据示例性实施例的热处理可以获得基本相同的特性或者甚至改善的晶体管特性。
[0112] 参考图9,薄层电阻(Rs)值可以根据热处理的温度(而不是时间)而改变,并且具有小的薄层电阻Rs的多晶半导体可以使用本示例性实施例使用在大约260℃之上的温度下处理的热处理来形成。这里,260℃是基于图9中的245℃和265℃的薄层电阻Rs结果计算的,并且是考虑误差范围的值。图9图示了热处理的最大实验温度是300℃,但示例性实施例并不限于此,并且可以在更高的温度(例如,高达350℃)下进行热处理。此外,参考图9,在根据示例性实施例的退火装置中,8分钟至10分钟的热处理对于热处理是足够的,从而与比较例的60分钟相比,可以大大缩短热处理时间。
[0113] 此外,与使用传统炉子相比,根据本示例性实施例的退火装置可以使用大幅降低的功耗来实现类似或更好的结果。
[0114] 参考图9,与传统炉子热处理相比,使用根据示例性实施例的退火装置热处理的多晶半导体具有基本相同或更好的薄层电阻,并且多晶半导体可以用在显示设备中。
[0115] 还返回参考图8,可以减少显示设备中的金属材料中的小丘的产生,并且不能用于炉子热处理的布线材料(铝(Al))可以用于布线材料。结果,包括铝的布线可以用在要被容纳在根据示例性实施例的退火装置中的母基板中。
[0116] 因此,根据示例性实施例的退火装置可适于对用于制造显示设备中的显示面板的具有相对大尺寸的母基板进行热处理。
[0117] 根据示例性实施例,退火装置包括衍射单元,该衍射单元被配置为衍射引入主体中的微波,使得由微波施加的热处理的整体均匀性可以被改善。此外,退火装置包括漫反射结构,该漫反射结构在退火装置的内表面中包括粗糙结构,使得由微波施加的热处理的均匀性可以进一步被改善。
[0118] 尽管本文已经描述特定示例性实施例和实施方式,但是其他实施例和修改将从该描述中显而易见。因此,本发明构思不局限于这样的实施例,而是受限于随附权利要求的更广范围以及各种明显的修改和等价布置,如对本领域普通技术人员来说将是显而易见的那样。
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