CN110373656A - 沉积装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种沉积装置及适用于此的沉积方法，该沉积装置及适用于此的沉积方法能够在薄膜沉积工艺防止成长型异物发生，该沉积装置包括：腔单元，配置在安置处理物的支持单元的上侧，在和支持单元相对的一面形成有处理孔，在处理孔的上端设有窗；激光单元，能通过处理孔对处理物照射激光；源材料供应单元，连接到处理孔的下部；吹扫气体供应单元，连接到处理孔的上部；气帘气供应单元，能向形成于处理孔下侧的处理空间的外侧喷射气帘气地形成；及加热器单元，安装在吹扫气体供应单元与气帘气供应单元中的至少一个的一侧。

Description

沉积装置及方法

技术领域

本发明揭示一种沉积装置及方法，更详细地说，本发明揭示一种能够在薄膜沉积工艺防止成长型异物发生的沉积装置及方法。

背景技术

各种显示装置设有形成于基板上的电子电路。电子电路的导电线在电路的制造过程中或者在制造完毕后可能会有一部分发生断线或短路。例如，在制造包括液晶显示器或有机发光显示器或发光显示器等的各种显示装置的工艺中，形成于基板上的各元器件的电极或布线或信号线等的一部分断线而发生断线缺陷(open fault)。

因此，在制造各种显示装置的工艺中会进行修复断线缺陷的修复工艺。利用化学气相沉积方式的修复装置在大气中进行修复工艺，利用加热玻璃让基板的缺陷位置升温后，对缺陷位置供应气体状态的金属源形成金属源氛围，对缺陷位置照射激光沉积膜。

前述方式的修复工艺可以在大气中进行并且能在断线部位立即形成具备所需形状的金属膜。亦即，前述方式的修复工艺不仅修复工艺简单，还能把基板上的各元器件的电极、布线及信号线全部包含在内地予以修复。

图1是示出用于修复工艺的金属源的温度-压力图例的曲线图。曲线图所示曲线的下面是“Gas”区而上面是“Solid”区。金属源的温度-压力状态为“Gas”区时金属源维持气体状态，金属源的温度-压力状态从“Gas”区移动到“Solid”区的话，金属源升华成固体状态。

请参阅图1，利用修复装置进行修复工艺时，在让基板充分加热之前先为基板供应金属源的话，基板的相比于温度的金属源分压(partial pressure)变高，金属源的状态则从“Gas”区移动到“Solid”区。

此时，金属源从气体状态升华(sublimation)成固体状态，基板则发生成长型异物(crystal)。尤其是，为了增大膜厚度而增加金属源的供应量的话，金属源的分压也变大而容易发生成长型异物。

为了避免发生成长型异物，需要快速提高基板温度。现有技术利用加热玻璃加热基板。但是该方式却存在着下列诸多问题，例如，需要高昂的安装费用，也可能会因为加热玻璃(heating glass)的ITO(Indium Tin Oxide)膜状态而使得基板没有被加热或者基板的外角出现温度较低的盲区。

本发明的背景技术揭示在下述诸多专利文献中。

现有技术文献

专利文献1：KR 10-2016-0116184 A

专利文献2：KR 10-2005-0017164 A

发明内容

本发明揭示一种使用同轴方式(in-line type)的加热器单元进行薄膜沉积时能迅速提高供应给基板的气体的温度的沉积装置及方法。

本发明揭示一种使用同轴方式的加热器单元进行薄膜沉积时能提高供应给基板的气体的升温效率的沉积装置及方法。

本发明揭示一种使用同轴方式的加热器单元进行薄膜沉积时能防止供应给基板的气体污染的沉积装置及方法。

本发明揭示一种进行薄膜沉积时能防止源材料热解的沉积装置及方法。

本发明揭示一种进行薄膜沉积时能防止成长型异物发生的沉积装置及方法。

本发明的实施形态的沉积装置包括：腔单元，配置在可安置处理物的支持单元的上侧，在和所述支持单元相对的一面形成有处理孔，在所述处理孔的上端设有窗；激光单元，能通过所述处理孔对所述处理物照射激光地安装；源材料供应单元，连接到所述处理孔的下部；吹扫气体供应单元，连接到所述处理孔的上部；气帘气供应单元，安装在所述腔单元，能向形成于所述处理孔下侧的处理空间的外侧喷射气帘气地形成；及加热器单元，安装在所述吹扫气体供应单元及所述气帘气供应单元中的至少某一个的一侧。

所述吹扫气体供应单元包括：吹扫气体供应器，内部收容吹扫气体，隔离于所述腔单元；吹扫气体供应管，连接所述吹扫气体供应器与所述处理孔；及流量控制器，安装在所述吹扫气体供应管；所述加热器单元可以在所述流量控制器与所述腔单元之间安装于所述吹扫气体供应管。

所述加热器单元能以同轴方式安装在所述吹扫气体供应管以便让所述吹扫气体经过所述加热器单元的内部。

所述加热器单元包括：外筒，以同轴方式安装在所述吹扫气体供应管；内筒，配置在所述外筒的内侧，内部以同轴方式连通所述吹扫气体供应管；热线，配置在所述内筒的内部；电源供应线，贯穿所述外筒及内筒并且连接到热线。

可包括加热器控制单元，其检测所述加热器单元传递给所述流量控制器侧的热后控制所述加热器单元的运作。

所述加热器控制单元包括：温度传感器，在所述加热器单元与所述流量控制器之间安装于所述吹扫气体供应管；温度控制器，接收所述温度传感器所输入的温度值，高于基准温度时降低所述加热器单元的升温温度或者让所述加热器单元暂停。

所述气帘气供应单元包括：气帘气供应器，内部收容气帘气；及气帘气供应管，把在所述腔单元的一面围绕所述处理孔下端的外侧地形成的气帘气喷射口与所述气帘气供应器加以连接；所述加热器单元以同轴方式安装在所述吹扫气体供应管以便让所述气帘气经过所述加热器单元的内部。

所述气帘气供应单元包括安装在所述气帘气供应管的流量控制器，所述加热器单元可以在所述流量控制器与所述腔单元之间安装于所述气帘气供应管。

可以包括加热器控制单元，其检测所述加热器单元传递给所述流量控制器侧的热后控制所述加热器单元的运作。

可以包括气体排放单元，其安装在所述腔单元，入口部位于所述腔单元的所述一面的所述处理孔下端的外侧周缘。

本发明的实施形态的沉积方法是对大气中得到支持的处理物沉积膜的沉积方法，包括下列过程：在大气中备妥处理物；为隔离地配置于所述处理物上侧以便在所述处理物的上侧形成处理空间的处理孔供应吹扫气体；围绕所述处理空间的外侧地喷射气帘气；利用所述吹扫气体及所述气帘气中的至少某一个调节所述处理物的温度；通过所述处理孔为所述处理空间供应源材料；通过所述处理孔对所述处理物的一面照射激光而形成膜。

调节所述处理物温度的过程可以包括下列过程，亦即，让所述吹扫气体经过加热器单元而调节所述吹扫气体的温度，该加热器单元以同轴方式安装在让所述吹扫气体通过的吹扫气体供应管。

在调节所述处理物温度的过程中包括下列过程，亦即，以所述吹扫气体的流动为基准，针对从所述加热器单元的上游往安装在所述吹扫气体供应管的流量控制器传递的热进行检测，根据其结果控制加热器单元的运作。

调节所述处理物温度的过程包括下列过程，亦即，让所述气帘气经过加热器单元而调节所述气帘气的温度，该加热器单元以同轴方式安装在让所述气帘气通过的气帘气供应管。

所述源材料可以包括钨源或钴源，所述吹扫气体可以包括惰性气体。

根据本发明的实施形态，在把流量控制器与腔单元之间加以连接的气体供应管安装同轴方式的加热器单元而得以在进行薄膜沉积时通过腔单元迅速提高供应给基板的气体的温度，提高升温效率，防止污染。在此，气体可以是吹扫气体或气帘气或者是吹扫气体与气帘气。

尤其是，在吹扫气体供应管安装同轴方式的加热器单元而得以把实际上让供应给基板的缺陷位置上的所有气体流量中占据60％以上的吹扫气体升温，因此能把基板的缺陷位置快速升温到所需温度，还能稳定地升温。在此，前述所有气体包括源材料、吹扫气体及载气。

而且，利用吹扫气体及气帘气让基板升温而不必把源材料温度非必要地过度提高，还能凭此防止源材料的热解。

因此，可以顺利地进行薄膜沉积工艺，可以提高所沉积的膜的品质，从源头上防止成长型异物的发生。

附图说明

图1是示出金属源的温度-压力图例的曲线图。

图2是本发明实施例的沉积装置的块图。

图3是本发明实施例的腔单元的概略图。

图4是本发明实施例的腔单元的仰视图。

图5是本发明实施例的腔单元的剖视图。

图6是本发明实施例的加热器单元的模拟图。

图7是针对适用了本发明实施例的沉积装置及方法的薄膜沉积工艺的结果和现有技术进行比较地示出的照片。

(附图标记)

100：支持单元 200：腔单元

300：激光单元 400：光学单元

500：源材料供应单元 600：吹扫气体供应单元

700：气帘气供应单元 800：排放单元

900：加热器单元 1000：加热器控制单元

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。但，本发明不限于下面所揭示的实施例，本发明可以通过各种互不相同的形态实现，这些实施例只是有助于本发明的完整揭示，其主要目的是向本发明所属领域中具有通常知识者完整地说明本发明的范畴。为了说明本发明的实施例，可能会夸大显示附图，附图中具有同一符号者代表同一构成要素。

图2是本发明实施例的沉积装置的块图，图3是本发明实施例的腔单元的概略图。图4是本发明实施例的腔单元的仰视图，图5是本发明实施例的腔单元的剖视图，图6是本发明实施例的加热器单元的模拟图。

下面结合图2至图6详细说明本发明实施例的沉积装置。

本发明实施例的沉积装置包括：配置在支持单元100的上侧，一面形成有处理孔220，在处理孔220的上端设有窗230的腔单元200、能通过处理孔220对处理物照射激光地安装的激光单元300、连接到处理孔220下部的源材料供应单元500、连接到处理孔220上部的吹扫气体供应单元600、安装在腔单元200并且能向形成于处理孔220下侧的处理空间10的外侧喷射气帘气c地形成的气帘气供应单元700、安装在吹扫气体供应单元600及气帘气供应单元700中的至少某一个的一侧的加热器单元900。

本发明实施例的沉积装置还能包括：支持处理物的支持单元100、安装在激光单元300与腔单元200之间的光学单元400、安装在腔单元200的排放单元800、针对传递给吹扫气体供应单元600及气帘气供应单元700中至少某一个的流量控制器的热进行检测并且根据检测结果控制加热器单元900的运作的至少一个加热器控制单元1000。

本发明实施例的沉积装置可以作为修复装置使用，该修复装置以化学气相沉积方式把膜沉积到大气中的处理物(譬如，基板S)。

处理物是正在一面进行各种电子元器件制造工艺或者完成了该工艺的基板S，譬如，可以包括其一面形成有栅极线、数据线、像素及薄膜晶体管等的玻璃质基板。基板S可以安置在支持单元100，或者置于大气中。

源材料可以包括金属源。金属源可以包括钴(Co)源。或者，金属源可以包括钨(W)源。此时，钴源的电导性优于钨(W)源并且分子较小。因此，利用钴源时能比使用钨源更能在基板S上沉积膜。源材料能以气化状态，亦即，能以气体状态供应给处理孔220。

钴源在大约35℃附近气化，钨源在大约75℃附近气化。因此，钴源的气化温度范围是包括35℃的预设温度范围，钴源的气化温度范围是包括75℃的预设温度范围。

源材料可以被控制在沉积温度范围或气化温度范围内的预设温度后供应给处理孔220。沉积温度范围可以是基板S上很好地沉积膜时的源材料g的温度范围，至少一部分可以和气化温度范围重叠。

沉积温度范围能以源材料g的各种物性为基础依靠理论导出或者通过反复沉积薄膜地以实验方式得到。

支持单元100可以在上表面安置基板S。支持单元100可以包括台面玻璃。支持单元100设有以x轴方向及y轴方向把基板S位置调整到预设位置的排序机制(未图示)，可以设有在z轴方向支持基板S的顶升杆(未图示)及真空吸盘(未图示)。另一方面，支持单元100可以安装在工作台(未图示)的上表面。

可以在工作台的上表面安装装载单元(未图示)。装载单元与支持单元100可相对移动地安装。可以在装载单元安装腔单元200。

腔单元200可以配置在支持单元100的上侧，也可以配置在大气中。腔单元200可以利用装载单元在x轴、y轴及z轴方向移动。可以把和支持单元100相对的腔单元200的一面(例如下表面)予以贯穿地形成处理孔220。可以在处理孔220的上端设有窗230并且让处理孔220的下端朝向基板S开放。腔单元200可以利用处理孔220为处理孔220的下侧提供处理空间10。

处理空间10可以是在腔单元200与基板S之间形成于处理孔220下侧并且具有预设尺寸及形状的空间。或者，处理空间10可以是包括前述空间及器周边部的空间。

腔单元200可以包括腔本体210、处理孔220、窗230、夹持件240、吹扫气体喷射口251、源材料喷射口252、第一排气口253、气帘气喷射口254及第二排气口255。

可以沿着Z轴方向叠层多个板地制作腔本体210。腔本体210可以包括下表面211、上表面212及沿着z轴方向连接下表面211与上表面212的边缘的侧面。下表面211可以和基板S相对，上表面212则可以和光学单元400相对。本发明并不特别限定腔本体210的尺寸及形状。腔本体210可以具备预设尺寸，其形状可以是一侧为椭圆板而另一侧为四角板。腔本体210的一侧形成有处理孔220而另一侧则可以安装在装载单元。而且，可以在腔本体210的另一侧安装源材料供应单元500、吹扫气体供应单元600、气帘气供应单元700及排放单元800。

处理孔220的下端位于下表面211的预设位置，围绕处理孔220的下端的外侧地形成环状第一排气面A1，围绕第一排气面A1的外侧地形成环状气帘气喷射面A2，气帘气喷射面A2的外侧可以形成环形状的第二排气面A3。可以让第一排气面A1、气帘气喷射面A2及第二排气面A3全部形成于下表面211并且以处理孔220的下端为中心构成同心圆形态。可以让处理孔220的上端位于上表面212的预设位置并且在处理孔220的上端安装窗230与夹持件240。

可以在z轴方向贯穿第一排气面A1地形成第一排气口253，可以在z轴方向贯穿气帘气喷射面A2地形成气帘气喷射口254。而且，可以在z轴方向贯穿第二排气面A3而形成第二排气口255。第一排气口253、第二排气口255及气帘气喷射口254可以排列在沿着围绕处理孔220的下端的圆周方向隔离的多个位置。第一排气口253与第二排气口255可连接到排放单元800而气帘气喷射口254则可连接到气帘气供应单元700。

第一排气口253及第二排气口255能吸入从形成于处理孔220下侧的处理空间10脱离出来的吹扫气体f、源材料g、载气、气帘气c及各种异物。气帘气喷射口254围绕处理空间10地以环状喷射气帘气c而得以让处理空间10隔离于大气。

也可以在第一排气口253与排放单元800的排气管820之间形成第一排气室(未图示)。而且，也可以在第二排气口255与排气管820之间形成第二排气室(未图示)。第一排气室及第二排气室各自以环形形成于腔本体210的内部并且围绕处理孔220的外侧。排气管820连通第一排气室及第二排气室，第一排气室连通第一排气口253，第二排气室连通第二排气口255。

也可以在气帘气喷射口254与气帘气供应单元700的气帘气供应管720之间形成气帘气供应室(未图示)。气帘气供应室以环形形成于腔本体210的内部，可以围绕第一排气室的外侧。气帘气供应室可以从气帘气供应管720接受气帘气c后分配给气帘气喷射口254。

处理孔220可以贯穿下表面211并且延伸到腔本体210的内部。处理孔220的下端连通处理空间10，源材料可以通过处理孔220的下端供应给处理空间10。处理孔220可以让内径沿着从上端往下端的方向变窄地形成。譬如，处理孔220可以是旋转体形状。处理孔220可以贯穿下部的内周面地形成源材料喷射口252，可以贯穿上部的内周面地形成吹扫气体喷射口251。

处理孔220以z轴方向延伸，处理孔220的上部是从安装了窗230的处理孔220的上端延伸到处理孔220的上端与下端之间的预设高度的部分，处理孔220的下部是从处理孔220的前述预设高度延伸到处理孔220下端的部分。

源材料喷射口252连接到源材料供应单元500并且可以向处理孔220喷射源材料g。吹扫气体喷射口251连接到吹扫气体供应单元600并且可以向处理孔220喷射吹扫气体f。源材料喷射口252可形成于沿着处理孔220的圆周方向隔离的多个位置。吹扫气体喷射口251可形成于沿着处理孔220的圆周方向隔离的多个位置。

在源材料喷射口252与源材料供应单元500的源材料供应管520之间也可以设有源材料供应室(未图示)。源材料供应室可以围绕处理孔220的外侧地形成于腔本体220的内部。源材料供应室连接到源材料供应管520接受源材料g并且连接到源材料喷射口252，可以把源材料g分配给源材料喷射口252。

在吹扫气体喷射口251与吹扫气体供应单元600的吹扫气体供应管620之间也可以设有吹扫气体供应室(未图示)。作为一例，吹扫气体供应室能以处理孔220为中心以环形形成于腔本体210的内部。吹扫气体供应室可以从吹扫气体供应管620接受吹扫气体f后把吹扫气体f分配给吹扫气体喷射口251。

窗230能密封处理孔220的上端。可以凭借窗230让处理孔220的内部隔离于腔单元200的上侧。窗230可以包含石英材质以便让激光射线通过。窗230的周缘可以安装夹持件240。夹持件240可以设有密封件(未图示)。密封件能把窗230与上表面212之间予以密封。可以凭借吹扫气体f让窗230的下表面避免受到源材料g的伤害。

激光单元300可以通过处理孔220向基板S照射激光射线地安装。激光射线可以通过处理孔220及处理空间10后照射到基板S。

激光单元300隔离于光学单元400的上侧并且发挥出生成激光射线的功能。激光单元300向基板S的缺陷位置照射激光射线而切断布线或者在钴源氛围下对拟形成布线的部分供应能量而得以在基板S的缺陷位置局部地沉积膜。

激光单元300可以包括诸如下列构成要素，亦即，生成激光射线的激光振荡器(未图示)、把激光射线导引到光学单元400的物镜的镜子(未图示)、可以在镜子与光学单元400之间调节激光射线的形态的狭缝(未图示)、在激光振荡器与镜子之间调节激光射线尺寸的扩束镜(未图示)、在光学单元400与狭缝之间防止激光射线扩散的镜筒透镜(未图示)。

光学单元400可以在腔单元200与激光单元300之间调节激光射线的光路及焦点。光学单元400可以包括物镜(未图示)。物镜把激光射线压缩成高能量密度并且把激光射线聚焦到基板S。光学单元400可以包含相机(未图示)、拍摄用镜子(未图示)及照明单元(未图示)以便监控基板S的薄膜沉积状态。而且，光学单元400还可以包括控制激光射线行进方向的镜子(未图示)、增加相对于物镜的激光射线入射角的至少两个弯曲透镜(未图示)。

源材料供应单元500连接到处理孔220的下部并且能为处理孔220的下部供应源材料。源材料供应单元500可包括源材料供应器510、源材料供应管520、源材料流量控制器530、载气供应器540及载气供应管550。

源材料供应器510能隔离于腔单元200。源材料供应器510可以包括其内部以粉末形态储存源材料的罐(canister)。源材料供应器510可以设有让源材料气化的加热工具(未图示)。加热工具可以包括接受供电后发热的各种热线。加热工具能对源材料供应器510的内部加热让源材料气化。源材料供应管520可以把源材料供应器510与腔单元200之间加以连接。另一方面，源材料供应管520的一部分贯穿腔单元200的另一侧并延伸到腔单元200的内部，可以连接到源材料喷射口252。

源材料流量控制器530可以安装在源材料供应管520。源材料流量控制器530应该根据下列优化布局以预设距离隔离于腔单元200，该优化布局是为了尽量减少和基板S上进行的薄膜沉积工艺之间的干涉而导出的工艺设备的优化布局。因此，源材料流量控制器530可以离腔单元200较远而比较接近源材料供应器510。源材料流量控制器530可以设有在大约数百至数千sccm的流量范围运作的质量流量仪MFC。源材料流量控制器530可以控制源材料的流量。

载气供应器540设有其内部储存载气的压力容器，载气供应管550可以连接载气供应器540与源材料供应器510。载气通过载气供应管550供应到源材料供应器510，因此能把源材料和载气供应到源材料供应管520。之后，源材料以气体状态通过源材料喷射口252后可以喷射到处理孔220的下部。另一方面，载气可以包括惰性气体，此时，惰性气体可以包括氩气。

另一方面，源材料供应管520可以安装加热器单元900，其理由为，源材料g的热解温度大约为175℃左右而且源材料g的热解温度包含在加热器单元900的运作温度的范围内，因此在源材料供应管520安装加热器单元900的话可以凭借加热器单元900的高温让源材料热解。

而且，本发明的实施例利用吹扫气体f及气帘气c中的至少一个让基板S升温，因此不需要让源材料g升温到高于气化温度范围的温度后供应给基板S。因此，能够防止源材料g在抵达腔单元200之前在源材料供应管520内部热解的现象。

吹扫气体供应单元600可以连接到处理孔220的上部。吹扫气体供应单元600可以包括内部收容吹扫气体f并且隔离于腔单元200的吹扫气体供应器610、连接吹扫气体供应器610与处理孔220的吹扫气体供应管620及安装在吹扫气体供应管620的吹扫气体流量控制器630。吹扫气体供应器610可以是内部收容了吹扫气体的压力容器。吹扫气体供应管620把吹扫气体供应器610与腔单元200之间加以连接，一部分贯穿腔单元200的另一侧并且延伸到腔单元200的内部，端部可以连接到吹扫气体喷射口251。

吹扫气体供应器610可以包括储存吹扫气体f的预设的压力容器。吹扫气体f可以包括惰性气体。惰性气体可以包括氩气。吹扫气体供应管620连接吹扫气体供应器620与吹扫气体喷射口251，吹扫气体供应管620的一部分可以贯穿腔本体210的另一侧。吹扫气体流量控制器630可以离腔本体210较远而比较接近吹扫气体供应器620。吹扫气体流量控制器630可以包括以大约数百至数千sccm的流量范围运作的质量流量仪MFC。吹扫气体流量控制器630控制吹扫气体f的流量，此时，吹扫气体f的流量值可大于源材料g的流量值。

气帘气供应单元700安装在腔单元200，可以在腔单元200的一面喷射出围绕处理孔220下端的外侧的气帘气c地形成。亦即，气帘气供应单元700可以通过气帘气喷射口254向处理空间10的外侧喷射气帘气c。气帘气供应单元700可以包括：气帘气供应器710，内部收容气帘气c；气帘气供应管720，一部分贯穿腔本体210的另一侧并且把气帘气供应器710与气帘气喷射口254加以连接；以及气帘气流量控制器730，在气帘气供应器710附近安装在气帘气供应管720。气帘气c可以包括惰性气体。惰性气体可以包括氩气。气帘气流量控制器730可以设有在数百至数千sccm的流量范围运作的质量流量仪MFC。气帘气c的流量可以被控制在和吹扫气体f相同的流量或者大于吹扫气体f流量的预设流量。气帘气c能以环形状围绕处理空间10的外侧。

排放单元800安装在腔单元200，入口部可位于腔单元200的一面的处理孔220下端的外侧周缘。排放单元800可以吸入气帘气c、源材料g及吹扫气体f而从基板S上予以消除。

排放单元800可以通过第一排气口253与第二排气口255吸入基板S上的各种气体与异物等物。排放单元800可以包括排气排放器810、排气管820及排气流量控制器830。排气排放器810可以包括排放泵或真空泵。为了避免和腔单元200发生干涉，排气排放器810可以隔离于腔单元200。排气管820的一部分贯穿腔本体210的另一侧，可以把第一排气口253与第二排气口255连接到排气排放器810。排气流量控制器830可以包括以数百至数千sccm的流量范围运作的质量流量仪以便控制排气流量。可以在排气管820的预设位置安装异物过滤器(未图示)。

另一方面，基板S上发生了成长型异物时激光射线被成长型异物遮蔽而无法在基板S形成膜，需要重新进行诸如下列过程，亦即，在基板S上沉积膜而把配线断开部分予以接续的布线(wiring)。而且，发生了成长型异物的部分即使清除了成长型异物也会残留着金属源的成分而发生短路(short)或漏电(leakage)之类的额不良。

因此，把激光射线照射到基板S之前需要让基板S快速升温到既能顺畅地沉积膜又能防止源材料g被气化成固体状态的温度。

因此，设有加热器单元900以便让吹扫气体f升温。在此，吹扫气体f被选定为升温媒介的理由为，处理空间10内的所有气体的流量中吹扫气体f所占流量非常高，而且如果没有让吹扫气体f升温的话吹扫气体f在处理空间10反而会发挥出制冷剂的作用。吹扫气体f所占流量非常高指的是吹扫气体f的流量相对多于源材料g及载气。

加热器单元900安装在吹扫气体供应单元600的一侧。加热器单元900可以在吹扫气体流量控制器630与腔单元200之间安装于吹扫气体供应管620。尤其是，加热器单元900能以同轴方式安装在吹扫气体供应管620以便让吹扫气体f在吹扫气体供应管620流动的过程中经过加热器单元900的内部。

在此以另一种方式说明，该方式切断吹扫气体供应管620的一侧并且在切断的部分夹入加热器单元900而以加热器单元900接续吹扫气体供应管620，能把加热器单元900安装到吹扫气体供应管620的一侧。凭此，吹扫气体f在通过吹扫气体供应管620的过程中一定会直接通过加热器单元900。

同轴方式指的是成一条直线地连接后运作的方式，在实施例中指的是加热器单元900和吹扫气体供应管620形成一条线地一体安装的方式。亦即，在供应吹扫气体f的功能方面，加热器单元900可以作为吹扫气体供应管620的一部分地运作。

吹扫气体f可以按照吹扫气体供应器610、吹扫气体供应管620、吹扫气体流量控制器630、吹扫气体供应管630、加热器单元900及吹扫气体供应管630的顺序流动。吹扫气体f可以通过加热器单元900地被加热器单元900直接加热。直接加热表示不通过吹扫气体供应管630而是在加热器单元900与吹扫气体f之间直接继续进行热交换。

譬如，在吹扫气体供应管620的外部缠绕吹扫气体供应管620地让通过吹扫气体供应管620内部的吹扫气体f升温的方式较难把吹扫气体f升温到所需温度。譬如，吹扫气体在数秒乃至数十秒内通过吹扫气体供应管620，因此在吹扫气体供应管620的外侧加热吹扫气体f的效率较低。

譬如，在吹扫气体供应管620的外周面安装额外的外部加热器并且在和加热器单元900相同的温度运作外部加热器并测量吹扫气体f的温度的话，所测到的温度低于直接通过加热器单元900的吹扫气体f的温度，而且还可能低于源材料g的温度。

而且，需要在吹扫气体供应管620的外侧于数秒乃至数十秒内把吹扫气体f加热到所需温度的话，要求加热器单元900的运作温度非常高，这就会导致沉积装置的其它构成要素因高温而受损。

实施例以同轴方式把加热器单元900安装到吹扫气体供应管620，因此热效率优异，还能在数秒乃至数十秒的短时间内轻易地把吹扫气体f加热到所需温度。

另一方面，加热器单元900的运作温度是数十到数百℃的高温，能以预设距离隔离于腔单元200，譬如，可以离腔单元200较远而比较接近吹扫气体流量控制器630地安装。此时，可以按照原样维持腔单元200附近的工艺设备布局。

加热器单元900可以包括在吹扫气体流量控制器630附近以同轴方式安装到吹扫气体供应管620的外筒910、配置在外筒910的内侧并且内部950以同轴方式连通吹扫气体供应管620的内筒920、配置在内筒920内部的热线930、以及贯穿外筒910及内筒920并且连接到热线930的电源供应线940。

外筒910还可以在外部面设有遮蔽热量的盖罩。内筒920发挥出诸如隔板的作用，其内部设有能让吹扫气体f流动的流路950，可以连通吹扫气体供应管620。另一方面，内筒920的内周面能以波纹管形态形成。热线930可以接受诸如电能后发生热，可以采取线圈形状以便有利于形成乱流及散热。热线930能平行于内筒920的中心轴地配置。

加热器单元900至少内部包含不锈钢材质并且能以波纹管结构安装。例如，热线930可以包含不锈钢材质，内筒920能以波纹管结构安装。当然，外筒910及热线930也可以包含不锈钢材质。因此，能防止流经流路950的吹扫气体f的污染。

加热器控制单元1000可以检测从加热器单元900往吹扫气体流量控制器630侧传递的热后控制加热器单元900的运作。加热器控制单元1000包括：温度传感器1100，在加热器单元900与吹扫气体流量控制器630之间安装于吹扫气体供应管620；控制器1200，接收温度传感器1100所输入的温度值，高于基准温度时暂时降低加热器单元900的升温温度或者让加热器单元900暂停。在此，基准温度指的是吹扫气体流量控制器630可运作的温度。

可以在气帘气供应单元700的一侧进一步安装加热器单元900。譬如，加热器单元900能以同轴方式安装在气帘气供应管720，能让气帘气c升温。而且，可以在气帘气供应管720和安装于此的加热器单元900之间进一步设有加热器控制单元1000。

下面结合图5说明本发明实施例的沉积装置的运作。根据本发明的实施例，吹扫气体f以预设流量喷射到处理孔220的上部，源材料g和载气一起以预设流量喷射到处理孔220的下部。吹扫气体f、源材料g及载气往处理空间10流动，此时，被升温到高于基板S及源材料g温度的吹扫气体f以处理孔220内流动的所有气体的流量的60％以上的流量被供应到处理空间10内，进而让基板S迅速升温。供应到处理空间10的吹扫气体f、源材料g及载气通过第一排气口253后被吸入排放管820。

此时，可以通过气帘气喷射口254向处理空间10的外侧喷射气帘气c。气帘气c能以环形状围绕处理空间10的外侧。气帘气c的温度高于基板S及源材料g的温度而得以阻止处理空间10的热损失，还有助于基板S的升温。气帘气c可以通过第一排气口253与第二排气口254被吸入排放管820。另一方面，吹扫气体f、源材料g及气帘气c的喷射流量、喷射时间及喷射顺序可以有很多值，本发明不会予以特别限定。

基板S的升温达到了所需温度的话，可以通过处理孔220把激光射线照射到基板S而沉积膜。

下面结合图2至图6说明本发明实施例的沉积方法。此时，以利用本发明实施例的前述沉积装置在基板S沉积膜地把缺陷予以修复的工艺为基准说明实施例。

本发明实施例的沉积方法是一种在大气中得到支持的基板S上沉积膜的沉积方法，其包括下列过程：在大气中备妥基板S；为隔离地配置于基板S上侧以便在基板S的上侧形成处理空间10的腔单元200的处理孔220供应吹扫气体f；围绕处理空间10的外侧地喷射气帘气c；利用吹扫气体f及气帘气c中的至少某一个调节基板S的温度；通过腔单元200的处理孔220把源材料g供应给形成于腔单元200与基板S之间的处理空间10；及通过处理孔220对基板S的一面照射激光射线而形成膜。

在此，供应吹扫气体f的过程、喷射气帘气c的过程、供应源材料g的过程及调节温度的过程能一起进行，或者，也能按照任意顺序依次进行。

在大气中备妥基板S。基板S安置于支持单元100，在基板S的上侧配置腔单元200。此时，腔单元200能凭借设于内部的加热单元(未图示)升温到高于源材料g的沉积温度或气化温度的预设温度。此时，腔单元200的温度只要是能防止凭借吹扫气体f升温的基板S被腔单元200冷却的程度即可。

另一方面，腔单元200的升温温度可能低于现有技术。其理由为，吹扫气体f或吹扫气体f与气帘气c在基板S的升温方面发挥很大的作用，因此不必像现有技术一样地提高腔单元200的温度。

譬如，在向基板S照射激光射线或观察基板S的缺陷部位之类的状况下，会随着时间的流失而会发生光路径上的透镜焦点逐渐模糊的问题，像本发明的实施例一样地让腔单元200的温度较低的话，就能延迟或防止该问题。

之后，向处理孔220的上部供应吹扫气体f。吹扫气体f被吹扫气体供应单元600供应到吹扫气体喷射口251，之后，喷射到处理孔220的上部。吹扫气体f可以阻止源材料g接触窗230的下表面。吹扫气体f可以是用来吹扫窗230的窗用吹扫气体。利用吹扫气体流量控制器630调节吹扫气体f的流量，例如能控制成大于源材料g的流量，比如说，可以调节吹扫气体f的流量以便让吹扫气体f在流经处理孔220内部的所有气体的流量中大约占60％。

此时，利用吹扫气体f调节基板S的温度。让吹扫气体f经过加热器单元900地调节吹扫气体f的温度，该加热器单元900则以同轴方式安装在吹扫气体f经过的吹扫气体供应管620，把调节了温度的吹扫气体f供应到处理孔220，在处理空间10利用吹扫气体f的热让基板S升温。亦即，吹扫气体f可以在处理空间10让基板S的一面升温。

凭借着以同轴方式安装在吹扫气体供应管620的加热器单元900让吹扫气体f直接升温到高于目标温度的温度，在经过吹扫气体供应管620的过程中温度逐渐下降，喷射到处理孔220的内部时吹扫气体f的温度可以成为目标温度。为此，加热器单元900能以高于目标温度的数十到数百℃的温度运作。吹扫气体f在经过加热器单元900内部的期间升温到加热器单元900的运作温度范围附近的温度。

目标温度是吹扫气体f抵达处理空间10时的温度，该温度可以设定为如下所述的吹扫气体f温度，亦即，吹扫气体f能在数秒至数十秒期间在处理空间10内让基板S升温到可以在基板S上良好地沉积膜的温度。

另一方面，作为一例，加热器单元900的运作温度的上限为250℃的话，加热器单元900可以在诸如数十至250℃的温度运作。当然，运作温度的上限改变时，加热器单元900的运作温度范围的上限也会跟着改变。

在调节基板S一面的温度的过程中，也能以吹扫气体f的流动为基准针对传递到位于加热器单元900上游的吹扫气体流量控制器630的热进行检测并且根据其结果控制加热器单元900的运作。

之后，通过腔单元200的处理孔220向处理空间10供应源材料g。亦即，源材料g被源材料供应单元500供应到源材料喷射口252，之后，喷射到处理孔220的下部。源材料g为气体状态，源材料g的流量则被源材料流量控制器530控制在数百sccm的流量。源材料供应管520能在源材料g经过的期间把温度控制或维持在源材料g的气化温度附近的预设温度。凭此，能良好地维持源材料g的气体状态。

本发明并不特别限定源材料供应管520的温度控制或温度维持方式。譬如，可以利用额外的加热单元(未图示)控制源材料供应管520的温度，或者，可以利用源材料g的温度维持源材料供应管520的温度。源材料g的温度可以是能让源材料g良好地维持气化状态的温度范围。该温度范围称为源材料g的气化温度。

朝处理空间10的外侧喷射气帘气c使得处理空间10隔离于大气。此时，让气帘气c经过安装在气帘气供应管720的加热器单元900地提高气帘气c的温度地调节基板S的温度。亦即，气帘气c也用于基板S的升温。气帘气c利用气帘气流量控制器730调节流量，可以调节成和吹扫气体f的流量相同或者调节成大于吹扫气体f的流量。

吹扫气体f与气帘气c能让基板S的温度迅速提高，因此即使增加了源材料g的供应流量也能防止成长型异物发生，凭此，能增加所沉积的膜的厚度、减少膜的抵抗。亦即，能提高膜的品质。

之后，通过处理空间10对基板S的一面照射激光射线形成膜。凭此，可以修复基板S的缺陷。

完成了膜的沉积后，结束激光射线的照射，按照预设时间进一步喷射吹扫气体f及气帘气c控制基板S的经过修复的区的温度，让沉积的膜稳定化。之后，结束断线缺陷的修复工艺。

一面进行前述过程一面利用排放单元800在处理空间10的外侧及气帘气c的喷射区的外侧吸入进行工艺时发生的反应物、生成物及未反应物并且在基板S上予以排气。

图7是针对适用了本发明实施例的沉积装置及方法的薄膜沉积工艺的结果和现有技术进行比较地示出的照片。

利用移除了本发明实施例的加热器单元的沉积装置(比较例的沉积装置)以现有的方式进行了比较例的修复工艺，利用本发明实施例的沉积装置以本发明实施例的沉积方法进行了修复工艺。源材料使用钨源，实施例与比较例的源材料温度、腔单元温度、源材料流量、吹扫气体流量、气帘气流量及基板升温时间都相同。比较例及实施例把腔单元温度控制在60℃至65℃的范围。而且，实施例在50℃至250℃的范围内阶段性地改变加热器单元的运作温度地反复进行了薄膜沉积。

比较例的修复工艺在基板上发生了成长型异物。图7的(a)是进行了比较例的修复工艺后拍摄其结果的照片。可以得知图7的(a)的预设区d形成了成长型异物。

与此相反地，实施例的修复工艺则不发生成长型异物地在基板优异地沉积了膜。图7的(b)是实施例的修复工艺中一个工艺的结果照片，更详细地说，在进行了实施例的修复工艺的结果中把加热器单元的运作温度设定为150℃而吹扫气体与气帘气都升温并且把腔单元的温度为63℃地进行工艺的结果。请参阅该图，可以得知修复位置r上良好地形成了膜。当然，在只有吹扫气体升温的修复工艺也能看出没有发生成长型异物。

本发明的所述实施例只是为了说明本发明而不是为了限定本发明。本发明的所述实施例所揭示的构成要素与方式可以互相结合或交叉后变成各式各样的形态，这些变形例也应视为本发明的范畴。亦即，本发明在权利要求书及其等值的技术思想的范围内能以各式各样的形态实现，本发明所属技术领域的技术人员应知道本发明能在本发明的技术思想范围内实行各式各样的实施例。

Claims (15)

1.一种沉积装置，其特征在于，

包括：

腔单元，配置在可安置处理物的支持单元的上侧，在和所述支持单元相对的一面形成有处理孔，在所述处理孔的上端设有窗；

激光单元，能通过所述处理孔对所述处理物照射激光地安装；

源材料供应单元，连接到所述处理孔的下部；

吹扫气体供应单元，连接到所述处理孔的上部；

气帘气供应单元，安装在所述腔单元，能向形成于所述处理孔下侧的处理空间的外侧喷射气帘气地形成；及

加热器单元，安装在所述吹扫气体供应单元及所述气帘气供应单元中的至少某一个的一侧。

2.根据权利要求1所述的沉积装置，其特征在于，

所述吹扫气体供应单元包括：

吹扫气体供应器，内部收容吹扫气体，隔离于所述腔单元；

吹扫气体供应管，连接所述吹扫气体供应器与所述处理孔；及

流量控制器，安装在所述吹扫气体供应管；

所述加热器单元在所述流量控制器与所述腔单元之间安装于所述吹扫气体供应管。

3.根据权利要求2所述的沉积装置，其特征在于，

所述加热器单元以同轴方式安装在所述吹扫气体供应管以便让所述吹扫气体经过所述加热器单元的内部。

4.根据权利要求3所述的沉积装置，其特征在于，

所述加热器单元包括：

外筒，以同轴方式安装在所述吹扫气体供应管；

内筒，配置在所述外筒的内侧，内部以同轴方式连通所述吹扫气体供应管；

热线，配置在所述内筒的内部；

电源供应线，贯穿所述外筒及内筒并且连接到热线。

5.根据权利要求2所述的沉积装置，其特征在于，

包括加热器控制单元，其检测所述加热器单元传递给所述流量控制器侧的热后控制所述加热器单元的运作。

6.根据权利要求5所述的沉积装置，其特征在于，

所述加热器控制单元包括：

温度传感器，在所述加热器单元与所述流量控制器之间安装于所述吹扫气体供应管；

温度控制器，接收所述温度传感器所输入的温度值，高于基准温度时降低所述加热器单元的升温温度或者让所述加热器单元暂停。

7.根据权利要求1所述的沉积装置，其特征在于，

所述气帘气供应单元包括：

气帘气供应器，内部收容气帘气；及

气帘气供应管，把在所述腔单元的一面围绕所述处理孔下端的外侧地形成的气帘气喷射口与所述气帘气供应器加以连接；

所述加热器单元以同轴方式安装在所述吹扫气体供应管以便让所述气帘气经过所述加热器单元的内部。

8.根据权利要求7所述的沉积装置，其特征在于，

所述气帘气供应单元包括安装在所述气帘气供应管的流量控制器，

所述加热器单元在所述流量控制器与所述腔单元之间安装于所述气帘气供应管。

9.根据权利要求8所述的沉积装置，其特征在于，

包括加热器控制单元，其检测所述加热器单元传递给所述流量控制器侧的热后控制所述加热器单元的运作。

10.根据权利要求1所述的沉积装置，其特征在于，

包括气体排放单元，其安装在所述腔单元，入口部位于所述腔单元的所述一面的所述处理孔下端的外侧周缘。

11.一种沉积方法，该方法对大气中得到支持的处理物沉积膜，其特征在于，

包括下列过程：

在大气中备妥处理物；

为隔离地配置于所述处理物上侧以便在所述处理物的上侧形成处理空间的处理孔供应吹扫气体；

围绕所述处理空间的外侧地喷射气帘气；

利用所述吹扫气体及所述气帘气中的至少某一个调节所述处理物的温度；

通过所述处理孔为所述处理空间供应源材料；

通过所述处理孔对所述处理物的一面照射激光而形成膜。

12.根据权利要求11所述的沉积方法，其特征在于，

调节所述处理物温度的过程包括下列过程，

让所述吹扫气体经过加热器单元而调节所述吹扫气体的温度，该加热器单元以同轴方式安装在让所述吹扫气体通过的吹扫气体供应管。

13.根据权利要求12所述的沉积方法，其特征在于，

在调节所述处理物温度的过程中包括下列过程，

以所述吹扫气体的流动为基准，针对从所述加热器单元的上游往安装在所述吹扫气体供应管的流量控制器传递的热进行检测，根据其结果控制加热器单元的运作。

14.根据权利要求11所述的沉积方法，其特征在于，

调节所述处理物温度的过程包括下列过程，

让所述气帘气经过加热器单元而调节所述气帘气的温度，该加热器单元以同轴方式安装在让所述气帘气通过的气帘气供应管。

15.根据权利要求11所述的沉积方法，其特征在于，

所述源材料包括钨源或钴源，所述吹扫气体包括惰性气体。