CN104681402A - 基板加热装置和基板加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板加热装置和一种基板加热方法，上述装置包括：加热层，用于传导热量；传输管，用于向扩散层传输气体；扩散层，设置在加热层之上，用于使气体均匀分布于导出层和加热层之间；导出层，设置在扩散层之上，其中均匀地设置有多个通孔，多个通孔用于将扩散层中的气体导出至待加热基板下方，以使待加热基板均匀受热。通过本发明的技术方案，可以均匀且全面地对待加热基板进行加热，使得待加热基板上表面温度更加均匀，以使对待加热基板进行的蚀刻、沉积和/或溅射等工艺得到更好的效果。

Description

基板加热装置和基板加热方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种基板加热装置和一种基板加热方法。
背景技术
目前的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的制备正在往高分辨率,高性能方向发展。现有的加热工艺如图1所示，基板温度由加热板直接提供，由于加热板自身密度不均或存在杂质等问题，对基板加热不均匀导致基板温度分布不均匀，从而会使得基板上成膜的厚度分布均匀性不佳，厚度分布如图2所示，表面上成膜厚度的均匀度仅能达到4.5％，会影响基板的薄膜沉积，溅射和刻蚀等工艺的均匀性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何对基板进行良好的加热，以保证基板表面温度分布的均匀，进而保证沉积、溅射和/或蚀刻等工艺的效果。
为此目的，本发明提出了一种基板加热装置，包括：
加热层，用于传导热量；
传输管，用于向扩散层传输气体；
所述扩散层，设置在所述加热层之上，用于使所述气体均匀分布于导出层和所述加热层之间；
所述导出层，设置在所述扩散层之上，其中均匀地设置有多个通孔，所述多个通孔用于将所述扩散层中的气体导出至待加热基板下方，以使所述待加热基板均匀受热。
优选地，还包括：
至少一个升降杆，与所述待加热基板相接触，用于控制所述待加热基板与所述导出层的距离。
优选地，还包括：
限位元件，用于将所述待加热基板限定在预设高度范围内，以便对所述待加热基板进行蚀刻、沉积和/或溅射。
优选地，还包括：
流量控制元件，用于控制所述传输管向所述扩散层传输气体的流量。
优选地，还包括：
开度控制元件，用于控制所述多个通孔中至少一个通孔的开度。
优选地，还包括：
温度传感器，用于检测所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，以进行显示。
优选地，还包括：
反馈元件，用于根据所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，向所述至少一个升降杆，和/或所述流量控制元件，和/或所述开度控制元件传输信号，以调节所述待加热基板的受热参数。
优选地，还包括：
气体循环元件，用于将对所述待加热基板加热后的气体传输至储气元件；
所述储气元件，连接至所述传输管，用于存储气体，以及将存储的气体导入所述传输管。
优选地，还包括：
缓冲元件，设置于所述传输管的出口，用于降低从所述传输管进入所述扩散层的气体的速度。
优选地，每个所述通孔导出的气体的流量为5至20sccm。
优选地，所述气体为氩气。
本发明还提出了一种基板加热方法，包括：
传输管向扩散层传输气体；
设置于所述加热层之上的扩散层使所述气体均匀分布于导出层和加热层之间，以使所述气体吸收所述加热层传导的热量；
导出层中均匀设置的多个通孔将所述扩散层中的气体导出至待加热基板下方，以对所述待加热基板均匀加热。
优选地，还包括：
与所述待加热基板相接触的至少一个升降杆，根据接收到第一指令控制所述待加热基板与所述导出层的距离。
优选地，还包括：
限位元件根据接收到的第二指令将所述待加热基板限定在预设高度范围内，以便对所述待加热基板进行蚀刻、沉积和/或溅射。
优选地，还包括：
流量控制元件根据接收到的第三指令控制所述传输管向所述扩散层传输气体的流量。
优选地，还包括：
开度控制元件根据接收到的第四控制指令控制所述多个通孔中至少一个通孔的开度。
优选地，还包括：
温度传感器检测所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，以进行显示。
优选地，还包括：
反馈元件根据所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，向所述至少一个升降杆，和/或所述流量控制元件，和/或所述开度控制元件传输信号，以调节所述待加热基板的受热参数。
优选地，还包括：
气体循环元件根据接收到的第五指令将对所述待加热基板加热后的气体传输至储气元件；
连接至所述传输管的所述储气元件存储气体，将存储的气体导入所述传输管。
优选地，还包括：
设置于所述传输管出口的缓冲元件，根据接收到的第六指令降低从所述传输管进入所述扩散层的气体的速度。
根据上述技术方案，通过扩散层可以使得从传输管导出的气体均匀地分布在加热层之上，从而全面地吸收加热层传导的热量，避免热量浪费。通过导出层上均匀分布的通孔，可以使得吸收热量后的气体通过通孔均匀地分布在待加热基板下方，从而均匀且全面地与待加热基板接触，进而均匀且全面地对待加热基板进行加热，使得待加热基板上表面温度更加均匀，以使对待加热基板进行的蚀刻、沉积和/或溅射等工艺得到更好的效果。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了现有技术中基板加热装置的结构示意图；
图2示出了通过图1中的装置加热时基板温度的均匀性；
图3示出了根据本发明一个实施例的基板加热装置的结构示意图；
图4示出了通过图3中的装置加热时基板温度的均匀性；
图5示出了根据本发明一个实施例的导出层的结构示意图；
图6示出了根据本发明又一个实施例的基板加热装置的结构示意图；
图7示出了根据本发明一个实施例的基板加热方法的示意流程图。
附图标号说明：
1-加热层；2-传输管；3-扩散层；4-导出层；41-通孔；5-待加热基板；6-升降杆；7-限位元件；8-气体循环元件。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图3所示，根据本发明一个实施例的基板加热装置，包括：
加热层1，用于传导热量；
传输管2，用于向扩散层3传输气体；
扩散层3，设置在加热层1之上，用于使气体均匀分布于导出层4和加热层1之间；
导出层4，设置在扩散层3之上，如图5所示，其中均匀地设置有多个通孔41，多个通孔41用于将扩散层3中的气体导出至待加热基板5下方，以使待加热基板5均匀受热。
通过扩散层3，可以使得从传输管2导出的气体均匀地分布在加热层1之上，从而全面地吸收加热层1传导的热量，避免热量浪费。通过导出层4上均匀分布的通孔41，可以使得吸收热量后的气体通过通孔41均匀地分布在待加热基板5下方(具体的气体流向如图中箭头方向所示)，从而均匀且全面地与待加热基板5接触，从而均匀且全面地对待加热基板5进行加热，使得待加热基板5上表面温度更加均匀，以使对待加热基板5进行的蚀刻、沉积和/或溅射等工艺得到更好的效果。
如图4所示，通过本发明加热的待加热基板5，在其表面的形成的膜，厚度的均匀度可以达到1.3％，明显优于现有技术中的4.5％。
并且由于加热气体在扩散到待加热基板5下方时，不同通孔41导出的气体温度会迅速相互均匀，以保证对待加热基板5的均匀加热，从而即使在加热层1本身温度分布不均时，也能通过本发明的结构使得待加热基板5得到较为均匀的加热效果。
如一般地，还包括：
至少一个升降杆6，与待加热基板5相接触，用于控制待加热基板5与导出层4的距离。如图5所示，可以设置四根升降杆6穿过导出层4，当然也可以根据需要设置升降杆5的具体数量和形状。
通过升降杆6可以控制待加热基板5与导出层4的距离，从而控制加热气体对待加热基板5的加热强度，其中，当提升升降杆6，使得待加热基板5与导出层4的距离增大，则位于待加热基板5下方的加热气体浓度变低，从而降低对待加热基板5的加热强度，反之则可以提高对待加热基板5的加热强度。
一般地，还包括：
限位元件7，用于将待加热基板5限定在预设高度范围内，以便对待加热基板5进行蚀刻、沉积和/或溅射，具体地，限位元件7可以是成对的，分别位于待加热基板5的两侧，可以避免升降杆6将待加热基板5抬升过高，从而保证待加热基板处于蚀刻、沉积和/或溅射工艺的可操作范围内。
需要说明的是，图中虽然示出的限位元件7与待加热基板5相接触以对待加热基板5进行限位，但是实际上亦可以采用距离传感器，在不接触待加热基板5的情况对其位置进行检测，从而做出限位操作。
一般地，还包括：
流量控制元件(图中未示出)，用于控制传输管2向扩散层3传输气体的流量。通过控制传输气体的流量，可以改变向待加热基板5传输气体的浓度，从而控制加热气体对待加热基板的加热强度。
一般地，还包括：
开度控制元件(图中未示出)，用于控制多个通孔41中至少一个通孔41的开度。通过控制通孔41的开度，可以精确控制向待加热基板5传输气体的浓度，从而精确控制对待加热基板5的加热强度。
一般地，还包括：
温度传感器(图中未示出)，用于检测待加热基板5上表面和/或下表面的温度，以进行显示。温度传感器具体可以具有多个采集端，从而采集待加热基板5多处的温度，以准确地确定待加热基板5上、下表面的温度。
一般地，还包括：
反馈元件(图中未示出)，用于根据待加热基板5上表面和/或下表面的温度，向至少一个升降杆，和/或流量控制元件，和/或开度控制元件传输信号，以调节待加热基板5的受热参数。例如，可以通过开度控制元件控制导出层4中部分区域的通孔41开度，从而改变对待加热基板5相应区域的加热强度，也可以仅控制多个升降杆6中的部分升降杆改变高度，从而改变对待加热基板5相应部分的加热强度。
如图6所示，一般地，还包括：
气体循环元件8(可以是传输管道)，用于将对待加热基板5加热后的气体传输至储气元件；
储气元件(图中未示出)，连接至传输管2，用于存储气体，以及将存储的气体导入传输管2。
气体在对待加热基板5加热后，仍有残余热量，因此可以对其进行循环利用，从而提高热能利用率。
一般地，还包括：
缓冲元件(图中未示出)，设置于传输管2的出口，用于降低从传输管2进入扩散层3的气体的速度。
可以避免从传输管2导出的气体直接通过导出层4中的通孔导出，以保证从传输管2导出的气体均匀地分布在加热层1之上，从而全面地吸收加热层1传导的热量，避免热量浪费。
一般地，每个通孔41导出的气体的流量为5至20sccm。可以保证气体不会过快流过待加热基板5，从而对待加热基板5进行充分地加热。
一般地，气体为氩气。实际上，还可以根据需要选择其他稀有气体作为加热气体，氩气相对于其他稀有气体较易获取，因此一般可以采用氩气作为加热气体，氩气一方面可以保证不与待加热基板5发生反应，而且自身导热能力较强，可以对待加热基板5起到良好的加热效果。
如图7所示，根据本发明一个实施例的基板加热方法，包括：
S1，传输管2向扩散层3传输气体；
S2，设置于加热层1之上的扩散层3使气体均匀分布于导出层4和加热层1之间，以使气体吸收加热层1传导的热量；
S3，导出层4中均匀设置的多个通孔41将扩散层3中的气体导出至待加热基板5下方，以对待加热基板5均匀加热。
一般地，还包括：
与待加热基板相接触的至少一个升降杆6，根据接收到第一指令控制待加热基板5与导出层4的距离。
一般地，还包括：
限位元件7根据接收到的第二指令将待加热基板5限定在预设高度范围内，以便对待加热基板5进行蚀刻、沉积和/或溅射。
一般地，还包括：
流量控制元件根据接收到的第三指令控制传输管2向扩散层3传输气体的流量。
一般地，还包括：
开度控制元件根据接收到的第四控制指令控制多个通孔41中至少一个通孔41的开度。
一般地，还包括：
温度传感器检测待加热基板5上表面和/或下表面的温度，以进行显示。
一般地，还包括：
反馈元件根据待加热基板5上表面和/或下表面的温度，向至少一个升降杆，和/或流量控制元件，和/或开度控制元件传输信号，以调节待加热基板5的受热参数。
一般地，还包括：
气体循环元件8根据接收到的第五指令将对待加热基板5加热后的气体传输至储气元件；
连接至传输管2的储气元件存储气体，将存储的气体导入传输管2。
一般地，还包括：
设置于传输管2出口的缓冲元件，根据接收到的第六指令降低从传输管2进入扩散层3的气体的速度。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中，通过加热板与基板直接接触对基板进行加热，难以保证基板表面温度的均匀性。根据本发明的技术方案，可以通过气体吸收热量传输至待加热基板下方，从而均匀且全面地与待加热基板接触，进而均匀且全面地对待加热基板进行加热，使得待加热基板上表面温度更加均匀，以使对待加热基板进行的蚀刻、沉积和/或溅射等工艺得到更好的效果。
通过本发明加热的基板可以制作各类显示装置，例如电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种基板加热装置，其特征在于，包括：
加热层，用于传导热量；
传输管，用于向扩散层传输气体；
所述扩散层，设置在所述加热层之上，用于使所述气体均匀分布于导出层和所述加热层之间；
所述导出层，设置在所述扩散层之上，其中均匀地设置有多个通孔，所述多个通孔用于将所述扩散层中的气体导出至待加热基板下方，以使所述待加热基板均匀受热。
2.根据权利要求1所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
至少一个升降杆，用于与所述待加热基板相接触，控制所述待加热基板与所述导出层的距离。
3.根据权利要求2所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
限位元件，用于将所述待加热基板限定在预设高度范围内，以便对所述待加热基板进行蚀刻、沉积和/或溅射。
4.根据权利要求2所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
流量控制元件，用于控制所述传输管向所述扩散层传输气体的流量。
5.根据权利要求4所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
开度控制元件，用于控制所述多个通孔中至少一个通孔的开度。
6.根据权利要求5所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
温度传感器，用于检测所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，以进行显示。
7.根据权利要求6所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
反馈元件，用于根据所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，向所述至少一个升降杆，和/或所述流量控制元件，和/或所述开度控制元件传输信号，以调节所述待加热基板的受热参数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
气体循环元件，用于将对所述待加热基板加热后的气体传输至储气元件；
所述储气元件，连接至所述传输管，用于存储气体，以及将存储的气体导入所述传输管。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的基板加热装置，其特征在于，还包括：
缓冲元件，设置于所述传输管的出口，用于降低从所述传输管进入所述扩散层的气体的速度。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的基板加热装置，其特征在于，每个所述通孔导出的气体的流量为5至20sccm。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的基板加热装置，其特征在于，所述气体为氩气。
12.一种基板加热方法，其特征在于，包括：
传输管向扩散层传输气体；
设置于所述加热层之上的扩散层使所述气体均匀分布于导出层和加热层之间，以使所述气体吸收所述加热层传导的热量；
导出层中均匀设置的多个通孔将所述扩散层中的气体导出至待加热基板下方，以对所述待加热基板均匀加热。
13.根据权利要求12所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
与所述待加热基板相接触的至少一个升降杆，根据接收到第一指令控制所述待加热基板与所述导出层的距离。
14.根据权利要求13所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
限位元件根据接收到的第二指令将所述待加热基板限定在预设高度范围内，以便对所述待加热基板进行蚀刻、沉积和/或溅射。
15.根据权利要求13所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
流量控制元件根据接收到的第三指令控制所述传输管向所述扩散层传输气体的流量。
16.根据权利要求15所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
开度控制元件根据接收到的第四控制指令控制所述多个通孔中至少一个通孔的开度。
17.根据权利要求16所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
温度传感器检测所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，以进行显示。
18.根据权利要求17所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
反馈元件根据所述待加热基板上表面和/或下表面的温度，向所述至少一个升降杆，和/或所述流量控制元件，和/或所述开度控制元件传输信号，以调节所述待加热基板的受热参数。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
气体循环元件根据接收到的第五指令将对所述待加热基板加热后的气体传输至储气元件；
连接至所述传输管的所述储气元件存储气体，将存储的气体导入所述传输管。
20.根据权利要求12至18中任一项所述的基板加热方法，其特征在于，还包括：
设置于所述传输管出口的缓冲元件，根据接收到的第六指令降低从所述传输管进入所述扩散层的气体的速度。
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