CN100496765C

CN100496765C - 联机式涂敷装置

Info

Publication number: CN100496765C
Application number: CNB2007100873953A
Authority: CN
Inventors: 金健佑; 吴相泽
Original assignee: Display Manufacturing Services Co Ltd
Current assignee: WEIHAI DMS OPTICAL ELECTROMECHANICAL Co.,Ltd.; DMS Co Ltd
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: CN101066543A; TW200804992A; KR100727001B1; TWI349837B

Abstract

本发明涉及一种适用于对基板涂敷照相平版印刷用光致抗蚀剂的涂敷作业，且可防止光致抗蚀剂的不良涂层，并能实现整个平版印刷工艺联机化的联机式涂敷装置。本发明包括：作业平台，其作业面长度足以在基板输送过程中完成涂敷作业；悬浮台，其通过气体喷射压力使基板水平悬浮在作业面上；输送装置，其用于吸附及固定悬浮状基板，同时通过驱动源的传动力，沿作业面输送基板；狭缝式涂敷装置，其具有细长的切口即吐出口，并通过吐出口对沿着作业面移动的基板涂敷光致抗蚀剂；吐出调整装置，其具有可分离地接触在吐出口端部的平整面，并以与平整面面接触的状态推压粘接在吐出口端部上的光致抗蚀剂，使光致抗蚀剂沿吐出口的切开方向均匀分布。

Description

联机式涂敷装置

技术领域

本发明涉及一种联机式涂敷装置，尤其涉及一种适用于对基板涂敷照相平版印刷用光致抗蚀剂的涂敷作业，且可防止形成光致抗蚀剂的不良涂层，并能实现整个平版印刷工艺联机化的联机式涂敷装置(inline process type coating apparatus)。

背景技术

通常，在各种平板显示器基板的制造工艺中，作为在基板表面形成预定图案的方法，使用照相平板印刷(photolithography)方式。

这种方式的步骤如下，首先在基板表面涂敷感光物质(sensitivematerial)，之后对涂有感光物质的涂敷表面进行曝光、显影、蚀刻等一系列作业。

在所述涂敷作业中，作为感光物质通常使用光致抗蚀剂，并将其以一定厚度均匀涂敷在基板表面上。

例如，如果基板表面上的光致抗蚀剂涂层厚于预定厚度，则可能在进行蚀刻作业时无法形成完整的图案；相反，若薄于预定厚度，则可能在基板表面出现过度蚀刻图案的现象。

为了在基板表面涂敷光致抗蚀剂，主要使用旋转式涂敷装置来进行涂敷：即从驱动源接收动力，并以中心部为基准可进行旋转的旋转板上装载基板，在此状态下，将光致抗蚀剂滴落在基板表面并利用离心力使其均匀分散及涂敷在基板表面上。

但是，使用所述旋涂装置，不仅在旋转基板的中心部和外围部出现转速偏差，而且在光致抗蚀剂扩散时溶剂会不均匀地蒸发，因此在涂敷面形成波纹状层理。

在对大面积基板进行涂敷时，上述波纹状层理的产生更为严重，因此在进行涂敷作业时，不能得到令人满意的效果。

另外，由于滴落到基板表面上的光致抗蚀剂因离心力的作用而滴落到基板外侧，因而将浪费过多的原料。

为了解决所述问题，提出了一种非旋转涂敷方式，即在具有平面装载面的定盘上水平放置基板，并通过在基板上面移动具有狭缝式吐出口的涂敷装置(slit coater)来涂敷光致抗蚀剂。

但是，这种涂敷方式，由于在定盘上放置基板的状态下，直接移动狭缝式涂敷装置来进行涂敷作业，很难连续进行对多个基板的涂敷作业。

尤其是，这种非连续式涂敷作业，很难实现整个照相平板印刷工序及其设备的联机化，因此其操作复杂，需要过多时间，从而降低生产效率。

发明内容

本发明鉴于所述问题而作，其目的在于提供一种在输送基板的同时可连续进行光致抗蚀剂涂敷作业，且易于实现整个照相平板印刷工艺联机化的联机式涂敷装置。

为实现所述目的，本发明提供一种联机式涂敷装置，其包括：作业平台，其提供的作业面长度足以在基板输送过程中完成涂敷作业；

悬浮台，其通过气体喷射压力使基板水平悬浮在所述作业面上；

输送装置，其用于吸附及固定悬浮状基板，同时通过从驱动源接受的动力，沿所述作业面输送基板；

狭缝式涂敷装置，其具有细长的切口即吐出口，并通过所述吐出口对沿着所述作业面移动的基板涂敷光致抗蚀剂；

吐出调整装置，其具有可分离地接触在所述吐出口端部的平整面，并以与平整面面接触的状态压住粘接在所述吐出口端部上的光致抗蚀剂，使光致抗蚀剂沿所述吐出口的切开方向均匀分布。

采用本发明，通过联机方式移动基板的同时，可简单地进行光致抗蚀剂的涂敷作业。

尤其，这种在移动基板的过程中进行涂敷作业的联机方式，可与照相平板印刷中各种工序相结合，能够很容易地实现整个工序及设备的联机化。

另外，在进行涂敷作业之前，可利用面接触力，使光致抗蚀剂均匀分散在涂敷装置的吐出口，从而防止出现光致抗蚀剂的不良涂层，进而提高涂敷质量。

附图说明

图1是本发明实施例所涉及的联机式涂敷装置整体结构示意图。

图2是图1中输送装置的结构示意图。

图3是本发明实施例所涉及的联机式涂敷装置中基板定位装置的结构示意图。

图4是用于说明图3中具体结构及作用的示意图。

图5是图1所示涂敷装置的结构放大图。

图6表示图5所示涂敷装置的作用。

图7表示光致抗蚀剂涂敷作业较佳实施例。

图8是图1所示吐出调整装置的结构放大图。

图9表示图8所示吐出调整装置的作用。

图10表示在基板上形成光致抗蚀剂的不良涂层。

图11是本发明实施例所涉及的联机式涂敷装置中清洗装置的结构示意图。

图12及图13表示图11所示清洗装置的作用。

图14及图15表示图11所示装置的另一实施例。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的较佳实施例，并在所属领域技术人员能够实施本发明实施例的范围内进行说明。

另外，由于本发明的实施例能够以多种形式实施，所以本发明的权利要求范围并不限于下述实施例的范围。

图1是用于说明本发明实施例所涉及的联机式涂敷装置整体结构的主视图，图中符号2指作业平台。

所述作业平台2具有作业面4，所述作业面4的大小适于在基板G的输送过程中，通过联机方式进行光致抗蚀剂W的涂敷作业。

所述作业平台2可使用通过焊接或用螺丝等连接金属型钢而形成的金属支架，或者类似的金属结构体。

在所述作业面4上安装有可通过气体喷射压力使基板G悬浮的悬浮台6。

所述悬浮台6，采用一般的悬浮台结构，并沿基板G的输送区域配置在所述作业面4上，且通过由多个孔(未图示)喷射的气体压力均匀支撑基板G的下端，以使其水平悬浮。

如此利用气体喷射压力在作业面4上以非接触状态支撑基板G的方式，与利用输送辊支撑基板G的接触式支撑方式相比，可有效防止因各种冲击和接触力等而损坏基板G的现象。而且，通过均匀的气体喷射压力能够以水平状态支撑基板G的整个表面。

在所述作业平台2上安装有用于沿所述作业面4输送基板G的输送装置8。

所述输送装置8，以真空压力吸附基板G的至少一处位置，并沿所述作业面4以联机方式输送基板G。

为此，如图1所示，本实施例中，在所述作业面4上设有至少一个真空吸盘C。当所述真空吸盘C接受驱动源M1的动力而沿所述作业面4移动时，基板G在被吸附及固定于真空吸盘C的状态下移动。

如图1及图2所示，设置在基板G两侧的移动体10上分别固定有至少一个所述真空吸盘C。

此外，所述驱动源M1可使用普通直线电机，其可沿着所述作业面4直线输送所述两个移动体10。

所述各真空吸盘C上形成有与产生真空压的一般真空压发生装置相连接且引起真空压作用的孔(未图示)，通过这些孔吸附及固定基板G的对应两边，以使其大致呈水平状态。

如图2所示，所述各真空吸盘C固定在所述移动体10上，其可随着移送用空压气缸L1的动作而改变其位置。

这种结构可让所述真空吸盘C在基板G的两侧，缩小或扩大其间隔，从而改变吸附位置。

所述作业面4的一侧还可进一步设有位置调整装置12，其通过物理接触力在涂敷光致抗蚀剂W之前调整从外部进入的基板G的位置。

如图3所示，所述位置调整装置12由位于所述作业面4一侧的两个导销P1和推压板P2(push plate)组成。

所述导销P1位于可卡住基板G的四个边中两个相邻边的位置上。

而所述推压板P2则位于可推压基板G上与所述两个导销P1接触的相邻两边之对角方向上的另两个侧边的位置上。

如图4所示，所述导销P1和推压板P2，分别与气缸M2的活塞杆相连接，所述导销P1为卡住所述基板G的边缘而进行上下移动，所述推压板P2则向水平方向进行推压动作。

所述位置调整装置12在基板G由所述作业面4一侧进入并悬浮在其上的状态下工作。

即如图4所示，在利用所述各真空吸盘C进行吸附之前，使所述导销P1和推压板P2开始工作，并在所述两个导销P1卡住基板G边缘的状态下，如图示方向推压所述推压板P2，从而调整基板G的位置。

另外，所述作业面4上安装有在基板G输送过程中用于涂敷光致抗蚀剂W的涂敷装置14。

如图5所示，所述涂敷装置14呈长方形箱体状。而且，所述涂敷装置14的下方形成有用于涂敷光致抗蚀剂W的狭缝状细长吐出口N。

所述涂敷装置14固定在位于所述作业面4上的机架16(Gantry)上，且其装配方向与基板G前进方向相垂直，而且在所述机架16上，其能够随着移送用空压气缸L2的动作沿上下方向移动。

所述涂敷装置14与储存光致抗蚀剂W的储存槽T相连接，并由该储存槽T获得光致抗蚀剂W。为了能够进行一般的照相平板印刷工序，所述光致抗蚀剂W使用由固态粉末状感光物质和挥发性溶剂混合而成的感光性组合物。

在基板G以被所述真空吸盘C固定的状态水平移动，且将要通过所述吐出口N下方位置时，所述涂敷装置14向下移动，使吐出口N接近基板G表面。

此外，如图6所示，从所述吐出口N吐出光致抗蚀剂W，并在基板G输送过程中，将光致抗蚀剂W涂敷在其表面上，从而形成一定厚度的涂层。

如上所述，在基板G输送过程中进行光致抗蚀剂W的涂敷作业时，在所述涂敷装置14的涂敷位置，所述各真空吸盘C的真空压力被解除，由所述悬浮台6支撑基板使其悬浮，以进行涂敷作业。

例如，如图7所示，配置在基板G两侧的真空吸盘C中，可暂时解除通过所述吐出口N之涂敷位置的真空吸盘C的真空压。

由此，所述基板G的整个面积中，通过所述吐出口N下方的部分，可由所述悬浮台6的气压，以非接触状态获得支持。

这种结构，在进行涂敷作业时，通过气体喷射压力以非接触状态支撑所述基板G的全部面积中与所述吐出口N邻近的部分，因此在基板G移动过程中，可使基板保持一定的水平状态。

如果所述基板在经过涂敷位置的基板G的部分面积直接被所述真空吸盘C固定的状态下移动，就会因所述各真空吸盘C在动作过程中所形成的姿势和位置偏差等，会不均匀地固定基板G，从而降低涂敷质量。

如图1所示，在所述作业面2上，安装有与所述涂敷装置14相邻的吐出调整装置18。

在使用所述涂敷装置14进行涂敷作业之前，通过所述吐出调整装置18使粘着在所述吐出口N端部上的光致抗蚀剂W均匀分布。

为此，如图8所示，在本实施例中，通过将具有平整接触面F的移动滑块20沿着所述作业面4移动，使所述接触面F以面接触力压住粘着在所述涂敷装置14之吐出口N端部上的光致抗蚀剂W，从而使光致抗蚀剂W在所述吐出口N端部的切开方向上均匀分布(如图9所示)。

如图8所示，所述移动滑块20呈长方体状，且为了防止其与沿所述作业面4移动的基板G及真空吸盘C相接触，将其固定在底部呈凹形的支撑用托架22上。

所述托架22在移送用空压气缸L3的作用下，沿所述作业面4进行往复移动，使所述移动滑块20通过所述吐出口N的下方。

在所述移动滑块20通过所述涂覆装置14的下方时，将所述吐出口N的端部与所述接触面F之间的间距Q设定在50至100微米范围。

若所述间距Q小于所述范围，则难以保障足够的空间来使粘着在所述吐出口N端部上的光致抗蚀剂W与接触面F相接触而均匀分散。

相反，若所述间距Q大于所述范围，则很难得到有效的面接触力。

对所述接触面F可进行一般的表面处理工序，例如研磨，以使其具有一定的平整度，从而能够沿所述吐出口N切开方向维持均等间距Q。

如上所述，在进行涂敷作业之前，通过所述接触面F的面接触力，使粘着在所述吐出口N端部上的光致抗蚀剂W均匀分布，从而能够将光致抗蚀剂W均匀地涂敷在基板G的整个表面上。

例如，如果在所述吐出口N的端部上不均匀地粘有光致抗蚀剂W的状态下进行涂敷作业，如图10所示，所述基板G表面中，进行起始涂敷作业的前方部分，由于其不能均匀地涂敷光致抗蚀剂W，会导致不良涂层。

而且，上述利用移动滑块20的面接触方式，与利用旋转辊轮，在辊轮旋转时利用其外柱面的线接触力碾压的方式相比，其能够更为容易地压住所述涂覆装置14吐出口N上的光致抗蚀剂W，以使光致抗蚀剂W沿所述吐出口N的切开方向均匀分布。

另外，在所述作业面4上，还可进一步安装用于清洗所述涂覆装置14或移动滑块20的清洗装置24。

所述清洗装置24，可通过物理接触力清洗粘着在所述涂敷装置14之吐出口N端部或移动滑块20的接触面F上的异物和残余的光致抗蚀剂W。

为此，在本实施例中，如图1所示，在所述作业面4上安装有清洗辊轮R，所述辊轮R接受驱动源M3的动力，从长方形涂覆装置14或移动滑块20的任何一侧向另一侧移动，并通过辊轮R的外柱面的接触力除去异物或残余的光致抗蚀剂W。

所述清洗辊轮R，在所述作业面4，可与所述涂覆装置14的吐出口N的端部或所述移动滑块20的接触面F相接触，且位于如图11所示的固定滑块26上部。

所述固定滑块26，通过安装在所述作业平台2上的移送用空压气缸L4的推动而移动，从而使所述辊轮R处于可清洗所述涂覆装置14或移动滑块20的位置上。

而且，在所述固定滑块26上，所述清洗辊轮R与电机M3的轴相连接，并通过所述电机M3的驱动，以轴心为中心进行旋转。

如图12及图13所示，当所述清洗辊轮R随所述固定滑块26移动时，在所述清洗辊轮R的外柱面与所述涂覆装置14之吐出口N端部或移动滑块20的接触面F接触的状态下，以旋转方式进行清洗。

这种结构，由清洗辊轮R进行清洗作业时，可通过旋转力擦洗被清洗面，从而增加清洗效率。

上述利用清洗辊轮R来清洗所述涂敷装置14或移动滑块20的结构作为本发明的一个实施例表示在本发明的说明及附图上，但本发明并不限于此。

例如，如图14及图15所示，可使用具有其大小可容纳所述涂敷装置14的吐出口N或所述移动滑块20之接触面F的清洗面28，且在所述清洗面28上设置形成有若干个喷孔30的清洗头H。

所述若干个喷孔30，与可通过喷射清洗液或干燥空气来清洗所述吐出口N或接触面的常规装置相连接。

如上所述，若在作业面4上安装有由所述清洗辊轮R或清洗头H构成的清洗装置24，当利用联机方式移动基板G来进行光致抗蚀剂W的涂敷作业时，与所述涂敷作业相配合，能够简便进行所述涂敷装置14和移动滑块20的清洗作业。

Claims

1、一种联机式涂敷装置，其包括：

作业平台，其提供的作业面长度足以在基板输送过程中完成涂敷作业；

输送装置，其用于吸附及固定悬浮状基板，同时通过驱动源的动力，沿所述作业面输送基板；

吐出调整装置，其具有可分离地接触在所述吐出口端部的平整面，并以与平整面面接触的状态推压粘接在所述吐出口端部上的光致抗蚀剂，使光致抗蚀剂沿所述吐出口的切开方向均匀分布。

2、根据权利要求1所述的联机式涂敷装置，其特征在于：

所述输送装置包括至少两个真空吸盘，该吸盘可分离地吸附基板的相对应侧边中至少一处，并通过驱动源驱动，可沿着所述作业面进行直线移动。

3、根据权利要求1所述的联机式涂敷装置，其特征在于：

所述狭缝式涂敷装置，设置在所述作业面的基板移送区段的一侧，且能够沿上下方向移动，以接近基板表面或反方向移动。

4、根据权利要求1所述的联机式涂敷装置，其特征在于：

所述平整面，可移动地设置在所述作业面上，且能够移动至与所述吐出口的端部相对应的位置，或者脱离该位置。

5、根据权利要求1所述的联机式涂敷装置，其特征在于：

在所述平整面与所述吐出口端部相对的状态下，其间距为50微米至100微米范围。

6、根据权利要求1所述的联机式涂敷装置，其特征在于：

进一步包括用于清洗所述吐出口或平整面的清洗装置；所述清洗装置，可通过利用接触力或清洗用流体来除去异物和残余的光致抗蚀剂。