專利名稱：薄膜處理裝置以及薄膜處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜處理裝置以及薄膜處理方法。
背景技術(shù)：
顯示器件至今仍典型地采用陰極射線管(CRT)。目前，正進(jìn)行大量的努力來研究和開發(fā)不同類型的平板顯示器以代替CRT，例如液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示板(PDP)、場發(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透明基板上具有發(fā)光層或光極化層。最近，一種多個薄膜晶體管(TFT)以矩陣型設(shè)置的有源矩陣型平板顯示器由于其高分辨率和較高的移動圖像顯示能力被廣泛使用。
平板顯示器包括多層薄膜。因此，通過重復(fù)進(jìn)行薄膜沉積工序、光刻工序和薄膜蝕刻工序來制造平板顯示器。而且，當(dāng)通過這種工序形成的薄膜圖案存在例如開路和短路的瑕疵時，還需要進(jìn)行用于修復(fù)這種薄膜圖案的瑕疵的工序。
薄膜處理工序例如沉積工序、蝕刻工序和修復(fù)工序在具有真空環(huán)境區(qū)的薄膜處理真空腔中進(jìn)行。然而，大尺寸基板對于真空腔是有問題的。換句話說，由于最近平板顯示器的尺寸已經(jīng)增大，腔的尺寸也相應(yīng)基板的尺寸而增大。因此，真空腔所占用的空間增大。另外，大尺寸真空腔在處理一個大面積的基板具有優(yōu)勢，但其在處理一個小面積的基板，例如修復(fù)具有瑕疵的基板的一部分時并沒有優(yōu)勢。
為了解決這些問題，在不用要求大尺寸真空環(huán)境區(qū)的真空腔的情況下，提出了一種用于處理具有例如短路和開路的瑕疵的部分基板的氣體護(hù)罩(gasshield)型薄膜處理裝置。
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置的截面圖。
如圖1所示，氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置使用激光誘導(dǎo)化學(xué)汽相沉積法。換句話說，通過使用光來照射基板2的一部分和提供到基板2的被照射部分的反應(yīng)氣(reaction gas)的光解作用在大氣壓下進(jìn)行薄膜處理。
氣體護(hù)罩型裝置包括放置基板2的工作臺10、工作臺10上方的氣體護(hù)罩30和氣體護(hù)罩30上方的能量源50。
工作臺10通過使用操作單元(operating unit，未示出)上/下和左/右地移動，即水平和垂直地移動。氣體護(hù)罩30具有保持空間32，其上下開放并設(shè)置在對應(yīng)于能量源50的氣體護(hù)罩30的中央部分。保持空間32的上開放部分由透明窗34遮蔽。激光束“L”通過透明窗34和保持空間32照射在基板2的一部分上。提供到保持空間32的反應(yīng)氣流入到基板2。多個排氣槽38設(shè)置在與基板2相對的氣體護(hù)罩30的背面，以排出基板2上的殘留反應(yīng)氣。供氣通道36連接到保持空間32以提供反應(yīng)氣。排氣通道40連接到排氣槽38以向外排出殘留反應(yīng)氣。能量源50和氣體護(hù)罩30是固定的，并且能量源的激光束“L”聚焦在基板2的一部分上。
基板2放置在工作臺10上，并且工作臺10移動以將能量源50和氣體護(hù)罩30與基板2對準(zhǔn)。然后，來自能量源50的激光束“L”聚焦在部分基板2上，并且反應(yīng)氣提供到保持空間32并流入到基板2的表面。該反應(yīng)氣在基板2的聚焦部分被激光束“L”激活，并且因而形成具有點(diǎn)狀的薄膜圖案。然后，固定能量源50和氣體護(hù)罩30而移動工作臺10。因此，通過持續(xù)形成點(diǎn)狀薄膜圖案來形成作為具有線狀的薄膜圖案的修復(fù)線。因此，用修復(fù)線修復(fù)開路線圖案。如果需要，在修復(fù)開路線之前可以用氣體護(hù)罩型裝置進(jìn)行輻射(zapping)工序。換句話說，充分調(diào)整激光束“L”的密度和強(qiáng)度且激光束“L”在沒有反應(yīng)氣的情況下照射基板2，從而去除開路線圖案上的絕緣層以暴露線圖案的開路部分。以相似的方式，可以分離短路線圖案。
在現(xiàn)有技術(shù)氣體護(hù)罩型裝置中，將足夠用來進(jìn)行薄膜處理的反應(yīng)氣提供到基板2的聚焦部分是很重要的。然而，因?yàn)樵诖髿鈮合逻M(jìn)行薄膜處理，大量反應(yīng)氣被浪費(fèi)而沒有用于薄膜處理。而且，因?yàn)橐苿庸ぷ髋_10來進(jìn)行薄膜處理，充足的反應(yīng)氣并沒有提供到基板2的聚焦部分。
圖2示出了在現(xiàn)有技術(shù)氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置中的基板上的反應(yīng)氣的流動的截面圖。
如圖2所示，通過保持空間32提供到基板2的反應(yīng)氣根據(jù)工作臺10的移動而流動(表示為流動線“G”)。換句話說，由于基板2向右邊移動而產(chǎn)生反應(yīng)氣與基板2之間的摩擦力。而且，排出反應(yīng)氣的排氣槽38與基板2相對移動。因此，反應(yīng)氣沿基板2的移動方向流動并被浪費(fèi)。因此，充足的反應(yīng)氣沒有穩(wěn)定提供到由激光束“L”照射的基板2的聚焦部分(聚焦點(diǎn))“F”。
另外，當(dāng)工作臺10的移動速度增加時，反應(yīng)氣的流動進(jìn)一步增加。因此，反應(yīng)氣并沒有保留在基板2的聚焦部分“F”而是流走。因此，減少了薄膜處理的可靠性。
所以，對于薄膜處理，工作臺10的移動速度受到限制，從而降低了裝置的生產(chǎn)率和效率。
而且，因?yàn)楣ぷ髋_移動，隨著近來平板顯示器的尺寸增加，由氣體護(hù)罩型裝置所占用的空間也增加。而且，重負(fù)被強(qiáng)加在移動大尺寸工作臺10的操作單元上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種薄膜處理裝置以及薄膜處理方法，能夠基本上克服因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)帶來的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種薄膜處理裝置，其可以減少裝置的占用空間和裝置的操作單元上的負(fù)擔(dān)，并可以充足地提供反應(yīng)氣。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種薄膜處理方法，其可以減少裝置的占用空間和裝置的操作單元上的負(fù)擔(dān)，并可以充足地提供反應(yīng)氣。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)和特征將在后面的描述中得以闡明，通過以下描述，將使它們對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在某種程度上顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來認(rèn)識它們。本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)可通過書面描述及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和得到。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，一種基板上薄膜的處理裝置包括適合容納基板的工作臺；與基板相對并具有一空間的氣體護(hù)罩；通過該空間而設(shè)置于部分基板上的能量源；移動氣體護(hù)罩的第一操作單元；以及移動能量源的第二操作單元。
在另一個方面，一種基板上薄膜的處理方法，包括在工作臺上放置基板；在一氣體護(hù)罩的空間內(nèi)移動能量源；通過該氣體護(hù)罩的該空間照射部分基板。
應(yīng)該理解，上面的概括性描述和下面的詳細(xì)描述都是示意性和解釋性的，意欲對本發(fā)明的權(quán)利要求提供進(jìn)一步的解釋。


本申請所包含的附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其與說明書結(jié)合并構(gòu)成說明書的一部分，所述附圖表示本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理，在附圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置的截面圖；圖2示出了在現(xiàn)有技術(shù)氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置中的基板上的反應(yīng)氣的流動的截面圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置的截面圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置的截面圖；圖5A示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置形成修復(fù)線時僅能量源移動的一個例子的截面圖；以及圖5B示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置形成修復(fù)線時能量源和氣體護(hù)罩沿相反方向相對移動的另一個例子的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)說明在附圖中給出實(shí)施例的本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置的截面圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的薄膜處理裝置不僅適用于平板顯示器而且也適用于例如半導(dǎo)體器件的包括薄膜的器件。薄膜處理工序包括例如沉積、蝕刻、修復(fù)等涉及在基板上形成薄膜的工序。
如圖3所示，薄膜處理裝置包括放置基板102的工作臺110、設(shè)置在基板102上方并面對基板102的氣體護(hù)罩130、以及氣體護(hù)罩130上方的能量源150。而且，薄膜處理裝置還包括第一和第二操作單元142，152，其分別上/下和左/右地，即與沿基板102方向水平和垂直地移動氣體護(hù)罩130和能量源150。因此，氣體護(hù)罩130可以從能量源150分離移動。
工作臺110可以保持固定，并且工作臺110可以在其中具有加熱器以加熱基板102。氣體護(hù)罩130與基板102相隔幾微米至幾百微米放置。氣體護(hù)罩130可以由鋁(Al)制成并具有圓帶狀或多邊帶狀。保持空間132設(shè)置在氣體護(hù)罩130的中央部分。保持空間132寬度可以為2mm至5mm。保持空間132上下開放，并且保持空間132的上開口部分由透明窗134遮蔽。透明窗134可以由石英制成。多個排氣槽138設(shè)置在氣體護(hù)罩130的背面。
氣體護(hù)罩130具有提供反應(yīng)氣的供氣構(gòu)件和排出殘留反應(yīng)氣的排氣構(gòu)件。換句話說，為了提供反應(yīng)氣，供氣通道136形成在氣體護(hù)罩130中，并且供氣通道136連接供氣系統(tǒng)162和保持空間132。為了排出殘留反應(yīng)氣，排氣通道140形成在氣體護(hù)罩130中，多個排氣槽138形成在與基板102相對的背面上，并且排氣通道140連接排氣槽138和排氣系統(tǒng)164。供氣系統(tǒng)162可以使用包括大流量控制器(MFC)的上游壓力控制(Upstream Pressure Control，UPC)結(jié)構(gòu)，并且排氣系統(tǒng)164可以使用真空泵。因此，可以通過使用供氣構(gòu)件和排氣構(gòu)件有效地提供和排出反應(yīng)氣。
通過上下開口的保持空間132，從能量源150發(fā)出的激光束“L”照射在基板102的一部分上。保持空間132將其中的大部分反應(yīng)氣引導(dǎo)至基板102的聚焦部分而不是其它不必要部分。透明窗134避免有毒反應(yīng)氣向外泄漏。
可以使用非反射平面透鏡作為透明窗134。換句話說，當(dāng)能量源150從氣體護(hù)罩130分離移動時，由于使用非反射平面透鏡的透明窗134而可以避免激光束“L”的聚焦點(diǎn)的變形。
激光束“L”通過透明窗134和保持空間132聚焦在部分基板102上。能量源150可以發(fā)出像激光束“L”一樣的光線，包括紫外線(UV)、射頻(RF)射線和u波射線的光。
在上述第一實(shí)施方式中，氣體護(hù)罩和能量源由第一和第二操作單元單獨(dú)操作。換句話說，氣體護(hù)罩和能量源可以相互獨(dú)立移動。同時，氣體護(hù)罩和能量源其中之一可以依賴于兩者中的另外一個移動。參照本發(fā)明第二實(shí)施方式將描述氣體護(hù)罩與能量源之間的這種移動的依賴關(guān)系。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置的截面圖。除了氣體護(hù)罩與能量源之間的移動的依賴結(jié)構(gòu)之外，第二實(shí)施方式的裝置與第一實(shí)施方式的裝置相似。因此，將省略與第一實(shí)施方式相似的部件的詳細(xì)說明。
如圖4所示，氣體護(hù)罩130和能量源150通過連接架170連接。第一操作單元142連接到連接架170。因此，第一操作單元142垂直和水平地移動氣體護(hù)罩130。另外，第二操作單元152不僅垂直和水平地移動能量源150，而且也垂直和水平地移動連接到能量源150的連接架170、第一操作單元142和氣體護(hù)罩130。如此，氣體護(hù)罩130的移動依賴于能量源150的移動。而且，能量源150的移動依賴于氣體護(hù)罩130的移動，并且為此，第二單元152可以連接到連接架170且第一單元142可以移動氣體護(hù)罩130、連接架170、第二操作單元152和能量源150。
當(dāng)氣體護(hù)罩130和能量源150移動超過保持空間132的長距離時，能量源150和氣體護(hù)罩130的移動依賴關(guān)系可能是有效的。換句話說，對于線圖案的瑕疵之間的移動，能量源150和氣體護(hù)罩130兩個都通過第二操作單元152相依賴地移動可能有效。相反地，為了修復(fù)線圖案的瑕疵，可能需要能量源150和氣體護(hù)罩130的微小移動，所以氣體護(hù)罩130可以通過使用第一操作單元142獨(dú)立于能量源150而移動。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的上述裝置可以用于處理薄膜。換句話說，用本發(fā)明實(shí)施方式的裝置可以有效地進(jìn)行對于開路線圖案形成修復(fù)線的工序。而且，可以在沒有反應(yīng)氣的情況下進(jìn)行通過調(diào)整激光束的密度和強(qiáng)度分離短路線圖案的工序。另外，在修復(fù)開路或短路線之前，可以進(jìn)行輻射工序，該工序去除覆蓋開路或短路線的絕緣層以暴露開路或短路線。
以下，將說明通過使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的裝置的薄膜處理方法。具體地說，主要說明修復(fù)線的形成。
首先，基板102放置在工作臺110上。在基板102上，先前形成了具有例如短路或開路的瑕疵的線圖案。當(dāng)絕緣層形成在線圖案上時，進(jìn)行輻射工序以暴露線圖案的瑕疵。如果線圖案具有開路部分，開路部分的兩端被暴露。
然后，通過使用第一和第二操作單元142和152將氣體護(hù)罩130和能量源150與基板102對準(zhǔn)。具體地說，這種對準(zhǔn)是使激光束“L”的聚焦點(diǎn)與開路部分的一端相一致。開路部分的該端是形成修復(fù)線的起始端。
然后，反應(yīng)氣被提供到保持空間132，并且同時，激光束“L”照射在聚焦點(diǎn)上，即基板102上開路部分的一端。因此，在聚焦點(diǎn)產(chǎn)生反應(yīng)氣的光解作用，并因而形成具有點(diǎn)狀的薄膜圖案。在這一過程期間，殘留反應(yīng)氣通過排氣槽138排出。
通過沿開路部分的一端到另一端移動激光束“L”的聚焦點(diǎn)使這一過程從開路部分的一端持續(xù)到另一端。以這種方式，沿開路部分的一端到另一端連續(xù)形成點(diǎn)狀薄膜圖案，并因而形成由連續(xù)的點(diǎn)狀薄膜圖案構(gòu)成的修復(fù)線。
當(dāng)然，如果第二操作單元152出了故障，該氣體護(hù)罩130和該能量源150可以被第一操作單元142所控制。
當(dāng)形成修復(fù)線時，能量源150和氣體護(hù)罩130可以按不同方式移動。參照圖5A和圖5B將說明能量源150和氣體護(hù)罩130的移動。
圖5A示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置形成修復(fù)線時僅能量源移動的一個例子的截面圖，以及圖5B示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置形成修復(fù)線時，能量源和氣體護(hù)罩沿相反方向相對移動的另一個例子的截面圖。
如圖5A所示，工作臺110和基板102被固定，并且氣體護(hù)罩130也被固定。因此，基板102上的反應(yīng)氣保持靜止而不水平流動，從而反應(yīng)氣充分地保持在保持空間132下面的基板102上。另外，能量源150的移動路徑在保持空間132內(nèi)，從而激光束“L”的聚焦點(diǎn)“F”的移動路徑在保持空間132內(nèi)。因此，在聚焦點(diǎn)“F”的移動路徑內(nèi)充足地提供反應(yīng)氣。所以，可以增加修復(fù)線的可靠性。
如圖5B所示，氣體護(hù)罩130和能量源150都移動，然而，氣體護(hù)罩130和能量源150的移動方向彼此相反。與圖5A的能量源相似，圖5B的能量源150的移動路徑在保持空間132內(nèi)。因此，僅當(dāng)線圖案的開路部分的兩端位于保持空間132下面時，氣體護(hù)罩130與能量源150反向移動。當(dāng)氣體護(hù)罩130與能量源150反向移動時，通過保持空間132提供在基板102上的反應(yīng)氣與氣體護(hù)罩130的移動方向相反地流動(表示為流動線“G”)。換句話說，反應(yīng)氣根據(jù)激光束“L”的聚焦點(diǎn)“F”的移動路徑而流動。因此，在聚焦點(diǎn)“F”的移動路徑內(nèi)，充足提供反應(yīng)氣。所以，可以增加修復(fù)線的可靠性。
不管僅僅能量源移動或能量源150和氣體護(hù)罩130都移動，聚焦點(diǎn)“F”的移動路徑在保持空間132內(nèi)是有效的。因?yàn)楸３挚臻g132的寬度通常為大約2mm至5mm并且修復(fù)線的長度通常為20微米(μm)至50微米(μm)，這種關(guān)系具有充足的余量。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣體護(hù)罩型薄膜處理裝置中，因?yàn)闅怏w護(hù)罩和能量源移動而取代了工作臺的移動，氣體護(hù)罩型裝置可以適用于大尺寸基板而不需要占用大量空間。
另外，因?yàn)橛捎谀芰吭匆苿踊蚰芰吭春蜌怏w護(hù)罩都移動，充足的反應(yīng)氣被穩(wěn)定提供到激光束的聚焦點(diǎn)中，可以實(shí)現(xiàn)薄膜處理的可靠性。
實(shí)質(zhì)上，相應(yīng)的處理方法與上述的修復(fù)過程相對應(yīng)，并在大尺寸的基板上形成薄膜。
很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明精神或范圍的基礎(chǔ)上對本發(fā)明的薄膜處理裝置以及薄膜處理方法做出修改和變化。例如，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其他顯示器件。因此，本發(fā)明意欲覆蓋落入本發(fā)明權(quán)利要求及其等效范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種基板上薄膜的處理裝置，包括適合容納基板的工作臺；與所述基板相對并具有一空間的氣體護(hù)罩；通過所述空間設(shè)置在部分所述基板上的能量源；移動所述氣體護(hù)罩的第一操作單元；以及移動所述能量源的第二操作單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括連接架，其連接所述能量源和氣體護(hù)罩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二操作單元其中之一連接到所述連接架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體護(hù)罩包括在所述氣體護(hù)罩中將所述反應(yīng)氣提供到所述空間的供氣通道，在與所述基板相對的表面上的多個排氣槽以及在所述氣體護(hù)罩中排出殘留反應(yīng)氣的排氣通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體護(hù)罩包括位于所述空間的上開口部分上方的透明窗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述透明窗包括非反射平面透鏡。
7.一種基板上薄膜的處理方法，包括在工作臺上放置基板；在一氣體護(hù)罩的空間內(nèi)移動所述能量源；通過所述氣體護(hù)罩的所述空間照射所述部分基板，從而進(jìn)行第一薄膜處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)進(jìn)行所述第一薄膜處理時固定所述氣體護(hù)罩。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)進(jìn)行所述第一薄膜處理時將所述氣體護(hù)罩與所述能量源的移動方向相反地移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括將反應(yīng)氣提供到所述空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括將所述能量源和氣體護(hù)罩移動超過所述空間，以進(jìn)行第二薄膜處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述能量源和氣體護(hù)罩相互獨(dú)立地移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述能量源和氣體護(hù)罩相互依賴地移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜處理包括修復(fù)開路或者短路線圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括移動所述能量源之后，通過移動所述氣體護(hù)罩和能量源將所述氣體護(hù)罩和能量源與所述基板對準(zhǔn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括排出殘留反應(yīng)氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的處理方法與修復(fù)過程相對應(yīng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的薄模形成在大尺寸基板上。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括第一操作單元移動所述氣體護(hù)罩；以及第二操作單元移動所述能量源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基板上薄膜的處理裝置，包括適合容納基板的工作臺；與所述基板相對并具有一空間的氣體護(hù)罩；通過所述空間設(shè)置在部分所述基板上的能量源；移動所述氣體護(hù)罩的第一操作單元；以及移動所述能量源的第二操作單元。
文檔編號C23C16/54GK1796599SQ20051010906
公開日2006年7月5日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者李鐘哲, 樸祥爀 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社, Lg電子株式會社