CN100501576C - 软烘焙基板上的光刻胶的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于软烘焙具有虚拟区域的基板的装置。该装置包括加热板、多根针和用于分别使多根针中选择的针上升，从而从加热板的上表面伸出的驱动单元。

Description

软烘焙基板上的光刻胶的装置和方法

本申请要求于2004年8月31日在韩国提交的专利申请10-2004-0069339的优先权，其全部内容以参考的方式并入该申请。

技术领域

本发明涉及一种用于烘焙光刻胶的装置和方法，特别涉及在执行曝光处理之前用于软烘焙光刻胶的装置和方法。

背景技术

最近，便携式电子装置如移动电话、PDA和笔记本电脑得到了广泛使用。因此，对于轻质、小巧的平板显示器件具有强烈的需求。已经积极地研究和开发了平板显示器件如液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、场致发射显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)等。在上述显示器件中，容易驱动、能够批量生产而且可以实现高图像质量的LCD器件倍受瞩目。

LCD器件包含具有像素的阵列基板，用于显示颜色的与阵列基板相对放置的滤色片基板，和形成在阵列基板与滤色片基板之间的液晶层。施加到液晶层上的电场控制液晶层的取向。

用于驱动像素的开关器件如薄膜晶体管与阵列基板上的像素相邻。采用半导体生产工艺生产薄膜晶体管，该半导体生产工艺包括采用光刻胶图案的光刻法。

光刻法包括在基板上沉积薄膜的步骤、在薄膜上施加光刻胶的步骤、使光刻胶曝光的步骤、使光刻胶显影的步骤、采用显影的光刻胶图案来蚀刻薄膜的步骤、剥离光刻胶图案的步骤和清洗基板的步骤。

将使光刻胶图案化的方法称为光学处理。光学处理包括对基板进行表面处理使得光刻胶能够光滑地沉积在基板上的步骤，在基板上沉积光刻胶的步骤，除去沉积的光刻胶中的溶剂的软烘焙步骤，将掩模施加到经过软烘焙的光刻胶上、并且使软烘焙光刻胶曝光的步骤，使曝光的光刻胶显影的步骤，和使显影的光刻胶固化从而将光刻胶形成为特定图案的硬烘焙步骤。通过旋转涂布(spin coating)法能够将光刻胶均匀地沉积在基板上。

参考图1A和1B，软烘焙装置位于腔室内，在该腔室中主要执行软烘焙处理和硬烘焙处理。下面将较为详细地对软烘焙装置进行解释。

为了除去沉积的光刻胶中的一部分溶剂而执行软烘焙处理。因此，为软烘焙装置提供一个加热板，用于对其上沉积有光刻胶的基板进行加热，并且使光刻胶中的溶剂蒸发。

软烘焙装置分为接触型软烘焙装置和非接触型软烘焙装置。对于接触型软烘焙装置，如图1A所示，基板102与加热板101直接接触。对于非接触型软烘焙装置，如图1B所示，基板102与加热板101以一定的距离分隔开。用于将热量提供给加热板101的加热丝103安装在加热板101中。

对于接触型软烘焙装置，因为基板与其中安装有加热丝的加热板101直接接触，所以基板上的热量分布可能不均匀。因此，如图1B所示，研制了非接触软烘焙装置。如图1B所示，通过多个超模针(lift pins)104，基板102与加热板101以一定的距离分隔开。

图2A和图2B是通过形成在加热板101上的多个超模针202与加热板101分隔开的基板200的顶视图。如图2A和图2B所示，将基板200分为LCD面板区域201和非LCD面板区域204，即虚拟区域。

形成在加热板上的多个超模针202被构造为同时上升或者下降。在基板被放入到软烘焙装置中之前，使超模针202上升并且等待基板的装载。所有超模针202同时从加热板的上表面上升一定的距离。然后，基板200被装载在超模针202上，用于软烘焙处理。

然而，在软烘焙处理期间，基板与超模针202接触的接触区域和基板的非接触区域以不同的温度进行加热。因此，接触区域和非接触区域上的光刻胶具有不同的干燥速度和收缩度，这造成曝光处理中的劣质的烘焙光刻胶模型。

即，因为接触区域和非接触区域具有不同的加热速度和冷却速度，所以在曝光处理中在基板上产生斑点。所以为了在执行曝光处理之前在LCD面板区域中具有均匀的烘焙光刻胶，确保超模针不与LCD面板区域接触是很重要的。

然而，因为LCD面板区域可以不同的方式设置在不同的基板上，某块基板的LCD面板区域可能不与超模针接触，但另一块基板的LCD面板区域可能与超模针接触，从而在曝光处理中在基板上产生斑点。

图2A和图2B示出了在超模针全部上升的情况下，被装载到软烘焙装置中的两块不同的基板上的LCD面板区域的两种不同的布局。图2A示出的是超模针202不与较小尺寸的LCD面板区域201接触。图2B示出的是超模针202与较大尺寸的LCD面板区域接触。在图2B的情况下，当将软烘焙光刻胶暴露在光线中时，可能在LCD面板区域上产生斑点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具有多根超模针的软烘焙装置，该软烘焙装置能够防止在曝光处理中在LCD面板区域上产生斑点。

本发明的另一目的是提供一种软烘焙装置，该软烘焙装置能够在不造成劣质光刻胶图案的情况下，软烘焙具有不同布局的LCD面板区域的基板。

本发明的又一目的是提供一种采用软烘焙装置软烘焙具有不同布局的LCD面板区域的基板的方法。

一方面，根据基板上的LCD面板区域的布局，软烘焙装置包括多个独立驱动的超模针，用于分别驱动多个超模针的驱动单元，和控制驱动单元的控制器。

为了实现这些和其它的优点，根据本发明的目的，如此处具体和概括描述的，提供了一种软烘焙装置，该软烘焙装置包括：加热板；多根针；和用于分别使多根针中选择的针上升，从而从加热板的上表面伸出的驱动单元。

为了实现这些和其它的优点，根据本发明的目的，如此处具体和概括描述的，提供一种软烘焙光刻胶的方法，该方法包括：在多个超模针中选择超模针；分别使选择的超模针上升；将基板装载在选择的超模针上；和软烘焙该基板。

从下面结合附图对本发明的详细说明中，本发明的上述和其它的目标、特征、方面和优点将更加明确。

附图说明

附图提供对本发明的进一步的理解，其包含在说明书中并构成说明书的一部分，说明本发明的实施例并且和说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1A和1B是根据现有技术加热板的结构截面图；

图2A和2B是根据现有技术被装载在加热板上的基板的顶视图；

图3是根据本发明一实施例软烘焙装置的结构横截面图；

图4A-4C是根据本发明一实施例被装载在加热板上的基板的顶视图；

图5是根据本发明一实施例利用软烘焙装置的软烘焙处理的流程图。

具体实施方式

现在详细参考本发明的优选实施例，其例子在附图中示出。

生产薄膜晶体管的工艺包括形成薄膜图案的几个步骤。利用光刻法来形成薄膜。光刻法包括图案化光刻胶的光学处理，光学处理包括软烘焙处理、曝光处理和硬烘焙处理。

在软烘焙处理中，当其上沉积有光刻胶的基板与超模针接触时，在基板的接触区域和非接触区域之间产生温度差。因此，在曝光处理中这一温度差在基板上引起斑点。

为了解决这一问题，根据本发明的实施例，在软烘焙处理期间，支持基板的超模针有选择地与基板上没有形成LCD面板的外围区域或者所谓虚拟区域或非LCD区域接触。将参考图3较详细地解释本发明的实施例的软烘焙装置。

在本实施例中，软烘焙装置包括腔室(未示出)。用于加热基板300的加热板305安装在腔室中。用于加热放入的基板300的加热丝(未示出)安装在加热板305中。多个超模针302a和302b安装在加热板305的表面上，准备上升或者下降。即，当使超模针302a和302b下降时，超模针302a和302b将不从加热板305的上表面伸出。然而，当使超模针302a和302b上升时，超模针302a和302b以确定的高度从加热板305的上表面伸出。在各超模针302a和302b的下面安装用于使超模针上升或者下降的驱动单元310。但是，应该注意的是，其可以是分别驱动超模针的单个驱动单元310。驱动单元310可以包括步进电机和用于单独地使超模针上升或者下降的任何装置。

根据基板上的LCD面板区域的设置，本发明实施例的超模针302a和302b可以被单个地上下控制，并且可以有选择性地被上下控制。在本实施例中，超模针302a和302b由控制器320控制。控制器320从主机330接收基板上的LCD面板区域的布置信息，并且选择对应于虚拟区域的超模针，从而通过驱动单元310使超模针上升，与虚拟区域接触而不与LCD面板区域接触。

在本实施例中，在生产基板之前确定基板上LCD面板区域的布局信息。控制器320接收LCD面板区域的布局信息并且对该信息进行分析。在接收布局信息之后，控制器320选择仅仅能够与非LCD面板区域(即虚拟区域)接触的超模针，并控制驱动单元310以使选择的超模针上升。

在本实施例中，提供多个超模针，从而当软烘焙基板时能够基于LCD面板区域的不同布局选择待上升的超模针。因此，即使在不同的基板上设置不同的LCD面板，超模针也能够仅仅有选择性地与虚拟区域接触。

图4A-4C是显示基板300由超模针302a和302b支撑的顶视图，在该基板300上，以不同的方式设置有LCD面板区域。如图4A-4C所示，与LCD面板区域301对应的超模针302b没有上升。仅使与虚拟区域304对应的超模针302a上升，从而支撑基板300。因此，当软烘焙该基板时，整个LCD面板区域将在相同条件下进行加热，从而在曝光处理时在LCD面板区域中能够防止斑点的产生。

将参考图5解释用于驱动本发明的实施例的软烘焙装置的方法。一般来说，基板具有比LCD面板大的尺寸。因此，可以在基板上形成多个LCD面板以降低成本。可以在一个基板上形成具有单一尺寸的多个LCD面板。也可在一个基板上形成具有不同尺寸的多个LCD面板。

在本实施例中，在生产基板时，在执行随后的处理之前预先确定LCD面板区域。在主机中预先存储基板上的LCD面板区域的布局信息。在软烘焙处理期间，用于控制软烘焙装置的超模针的控制器从主机接收基板的LCD面板区域的布局信息。然后，控制器分析基板的LCD面板区域和虚拟区域的布局信息。

当将基板装载到加热板上时，控制器选择与基板的虚拟区域或非LCD面板区域对应的超模针。因为由控制器分析超模针的布局信息，控制器仅选择对应于非LCD面板区域的超模针，且使其上升为与非LCD面板区域接触。在本实施例中，由控制器驱动安装在选择的超模针下的各步进电机，从而使选择的超模针上升。在使选择的超模针上升之后，由机械手将基板通过入口放入到软烘焙装置中。由被主机控制的机械手将放入的基板装载在加热板的预定位置上。其结果是，选择的超模针与基板的虚拟区域接触，从而对基板进行支撑。

然后，软烘焙装置执行用于软烘焙沉积在基板上的光刻胶的处理。一般来说，光刻胶包括80-90％的溶剂和10-20％的固体材料。在通过旋转涂布法等在基板上沉积光刻胶之后，为了通过蒸发除去溶剂而执行软烘焙处理。在软烘焙处理之后，沉积在基板上的光刻胶的溶剂被蒸发，从而光刻胶的体积减小。

因为超模针和基板之间的接触会引起温差，如果超模针与LCD面板区域接触，在曝光处理期间在LCD面板区域中可能产生斑点。但是，在本实施例中，超模针仅仅与虚拟区域接触。换言之，在软烘焙处理中，可以消除LCD面板区域中的温差。因此，在LCD面板区域上不会由于温差而产生斑点，并且在整个LCD区域上将形成精确而均匀的图案。

在结束软烘焙处理之后，机械手拾起基板，并执行随后的光学处理。通过利用掩模的曝光装置将基板暴露到光线中。然后，按顺序对被曝光的光刻胶进行显影处理、硬烘焙处理、蚀刻处理和剥离处理。

在本实施例中，在软烘焙期间，选择的超模针和基板的虚拟区域互相接触。尽管在曝光处理中在虚拟区域上将产生斑点，但这些斑点将被除去。在基板的LCD面板区域上产生斑点的情况下，将引起缺陷并使LCD面板的图像质量下降。因此，根据本实施例，通过有选择性地使与虚拟区域对应的超模针上升，可以有效地防止在光学处理中在LCD面板区域上产生斑点。因此，能够大大地改善LCD面板区域的图像质量。即使LCD面板区域以不同方式设置在基板上，采用本实施例的软烘焙装置，也能够执行不引起劣质的光刻胶模型的所期望的软烘焙处理。

在不脱离本发明的精神和实质的情况下，本发明可以多种实施方式，也应该理解的是，除非特别指出，上述实施例不限于上述说明的任何细节，而应该被解释为广义地落在由权利要求限定的精神和范围之内，因此，落在权利要求或者其等效物的范围内的所有改变和修改都包含在权利要求的范围之内。

Claims (9)

1、一种软烘焙基板的装置，所述基板具有虚拟区域，所述装置包括：

加热板；

多个针；

用于对加热板进行加热的加热单元；和

用于分别使多个针中选择的针上升，从而从加热板的上表面伸出的驱动单元，其中所述驱动单元接收虚拟区域的布局信息以选择对应于基板上的虚拟区域的待上升的针，并且所述驱动单元包括控制器，该控制器接收虚拟区域的布局信息并且对电机进行控制以使选择的与基板上的虚拟区域对应的针上升，而且其中所述选择的针与虚拟区域接触以对基板进行支撑。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动单元包括电机，该电机可以使针上升。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基板被分为其中形成有至少一个LCD面板的显示区域和其中没有形成至少一个LCD面板的虚拟区域。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热单元是安装在加热板中的加热丝。

5、一种软烘焙基板的装置，所述基板具有虚拟区域，所述装置包括：

加热板；

多个针；和

多个驱动单元，多个针中的每一个与多个驱动单元中的各驱动单元相关联；和

控制器，用于单独地控制多个驱动单元，使多个针中选择的针上升，从而从加热板的上表面伸出，其中所述控制器接收虚拟区域的布局信息并且控制电机以使选择的与基板上的虚拟区域对应的针上升，而且其中所述选择的针与虚拟区域接触以对基板进行支撑。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多个驱动单元中的每一个包括电机，各电机可以使针独立地上升。

7、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述基板被分为其中形成有至少一个LCD面板的显示区域和其中没有形成至少一个LCD面板的虚拟区域。

8、一种软烘焙基板的方法，该方法包括：

通过控制器接收基板的虚拟区域的布局信息；

在多个超模针中选择超模针，其中所述选择超模针的步骤包括选择对应于基板上的虚拟区域的超模针；

分别使选择的超模针上升；

将基板装载在选择的超模针上；和

软烘焙该基板。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将基板装载在选择的超模针上的步骤包括使基板的虚拟区域与选择的超模针接触。

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