CN100552503C - 制造平板显示器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造平板显示器的系统的方法。该系统包括：第一掩模装载/卸载部分，用于装载或卸载至少一个掩模；主掩模工作台，用于接收掩模；第一掩模传送器，用于将掩模从第一掩模装载/卸载部分传送到主掩模工作台上；第二掩模装载/卸载部分，设置从第一掩模装载/卸载部分分开预定的距离；和第二掩模传送器，用于将掩模从第二掩模装载/卸载部分传送到主掩模工作台上。该系统可以减少用于制造平板显示器更换掩模所需的时间。

Description

制造平板显示器的系统和方法
技术领域
本发明涉及制造平板显示器的系统和方法，且特别地涉及在衬底上形成半导体层的曝光系统和方法。
背景技术
平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)和有机电致发光二极管(OLED)显示器被广泛使用。液晶显示器包括一对平板，其包括其上形成的场产生电极和设置于其之间的液晶层。液晶层的液晶分子通过供给到电极的电压重排。通过液晶层的光透射由液晶层的重排控制。
这样的平板由依次用例如薄膜沉积工艺、清洁工艺、抗蚀剂涂布工艺、曝光工艺和蚀刻工艺处理基板来制造。
执行曝光工艺的曝光系统包括：掩模、装载掩模的掩模装载器、掩模工作台、用于将掩模从掩模装载器传送到掩模工作台的掩模传送器、基板传送器。在曝光系统中只提供一个掩模装载器、一个掩模工作台和一个掩模传送器。
在掩模被污染或模型更换的情况下，掩模可能需要更换。
常规的曝光系统可能具有各种问题。例如，由于在曝光系统中只提供一个掩模装载器、一个掩模工作台和一个掩模传送器，所以当需要更换掩模时，在更换掩模中可能消耗过量的时间。特别地，当更换掩模时，只有在最初的掩模完全从掩模工作台通过掩模传送器传送到掩模装载器之后，才能将新掩模从掩模装载器传送到掩模工作台。因此，过量的时间可能被更换掩模消耗。
因此，在制造液晶显示器期间，制造时间可能被浪费。例如，只是更换掩模的周期可能消耗5到10分钟。因此，可能使产率恶化。
发明内容
本发明提供了制造平板显示器的方法和设备，其可以解决上述的问题且显著地降低掩模更换时间。
依据本发明的实施例制造平板显示器的示范性系统包括：第一掩模装载/卸载部分，用于装载或卸载至少一个掩模；主掩模工作台，用于接收掩模；第一掩模传送器，用于将掩模从第一掩模装载/卸载部分传送到主掩模工作台上；第二掩模装载/卸载部分，设置从第一掩模装载/卸载部分分开预定的距离；和第二掩模传送器，用于将掩模从第二掩模装载/卸载部分传送到主掩模工作台。
在依据本发明的进一步的实施例中，该系统还包括：第一辅助掩模工作台，设置于主掩模工作台和第一掩模装载/卸载部分之间；和第二辅助掩模工作台，设置于主掩模工作台和第二掩模装载/卸载部分之间。
在依据本发明的另一进一步的实施例中，该系统还包括：往返装置或线性移动(LM)导向器，分别设置于主掩模工作台和第一辅助掩模工作台之间和主掩模工作台和第二辅助掩模工作台之间。
在依据本发明的另一进一步的实施例中，该系统还包括：基板固定器，设置于主掩模工作台下面且从其分开预定的距离；多个基板装载/卸载部分，用于装载或卸载基板；和基板传送器，用于将基板从这些基板装载/卸载部分中的选择的基板装载/卸载部分传送到基板固定器，或用于将基板从基板固定器传送到选择的基板装载/卸载部分。
在依据本发明的另一进一步的实施例中，该系统还包括：第一和第二基板固定器，分别设置于第一和第二辅助掩模工作台下面且从其分开预定的距离；第一和第二基板装载/卸载部分，用于装载或卸载基板；和第一和第二基板传送器，分别用于将基板从第一和第二基板装载/卸载部分传送到第一和第二基板固定器或分别将基板从第一和第二基板固定器传送到第一和第二基板装载/卸载部分。
在依据本发明的另一进一步的实施例中，第一和第二基板固定器水平地移动。
依据本发明的实施例制造平板显示器的示范性的方法包括：通过第一掩模传送器将第一掩模从第一掩模装载/卸载部分传送到主掩模工作台上；通过第二掩模传送器将第二掩模从第二掩模装载/卸载部分传送到第二辅助掩模工作台上；通过第一掩模在主掩模工作台上执行曝光工艺预定次数；在完成曝光工艺预定次数之后，将第一掩模从主掩模工作台传送到第一辅助掩模工作台上，且将第二掩模从第二辅助掩模工作台上传送到主掩模工作台上；和利用在主掩模工作台上的第二掩模执行曝光工艺预定次数。
在依据本发明的进一步的实施例中，第一掩模和第二掩模具有同一图案。
依据本发明的另一进一步的实施例中，该方法还包括：通过第一掩模传送器将第一掩模从第一辅助掩模工作台传送到第一掩模装载/卸载部分上；通过第一掩模传送器将第三掩模从第一掩模装载/卸载部分传送到第一辅助掩模工作台上；在通过第二掩模完成曝光工艺预定次数之后，将第二掩模从主掩模工作台传送到第二辅助掩模工作台上，且将第三掩模从第一辅助掩模工作台传送到主掩模工作台上；和使用在主掩模工作台上的第三掩模执行曝光工艺预定次数。
依据本发明的另一进一步的实施例中，该曝光工艺包括：通过基板传送器将基板从诸基板装载/卸载部分的选择的基板装载/卸载部分传送到基板固定器上；通过主掩模工作台上的第一掩模曝光基板；和将曝光的基板从基板固定器传送到选择的基板装载/卸载部分。
依据本发明的另一进一步的实施例中，该曝光工艺包括：通过基板传送器将基板从第一基板装载/卸载部分传送到设置于第一辅助掩模工作台的下侧的第一基板固定器上；移动第一基板固定器使得基板设置于主掩模工作台的下侧；通过主掩模工作台上的第一掩模曝光基板；和将曝光的基板从第一基板固定器传送到第一基板装载/卸载部分。
附图说明
通过参考附图描述本发明的优选实施例，本发明将变得更加清楚易懂，其中：
图1到图4是依据本发明的实施例的曝光系统的俯视平面图，显示传送掩模和基板的顺序操作；和
图5到图8是依据本发明的另一实施例的曝光系统的俯视平面图，显示传送掩模和基板的顺序操作。
具体实施方式
参考示出本发明的优选实施例的附图，将在其后更加全面地描述本发明。但是，本发明可以实现为许多不同的形式且不应解释为限于这里阐述的实施例。
将参考图1到图4在其后详细描述依据本发明的实施例的制造平板显示器的系统。
图1到图4是依据本发明的实施例的曝光系统的俯视平面图，显示传送掩模和基板的顺序操作。
如图1和图2所示，依据本发明的实施例的曝光系统包括第一掩模装载/卸载部分110、第一掩模传送器111、第一辅助掩模工作台131、主掩模工作台132、第二辅助掩模工作台133、第二掩模传送器121和第二掩模装载/卸载部分120。用于掩模的这些装置110、111、131、132、133、121和120设置为总体呈U型图案。
依据本发明的实施例的曝光系统还包括基板固定器213、基板传送器211、第一基板装载/卸载部分212和第二基板装载/卸载部分210。用于基板的这些装置设置从上述的掩模操作装置分开预定的距离，且设置于掩模操作装置的下侧。
第一和第二掩模装载/卸载部分110和120分别装载有至少一个掩模，且第一掩模装载/卸载部分110设置从第二掩模装载/卸载部分120分开预定的距离。
第一掩模传送器111将第一掩模10从第一掩模装载/卸载部分110传送到第一辅助掩模工作台131上(或直接传送到主掩模工作台132上，如果掩模不是已经存在的话)。
第二掩模传送器121将第二掩模20从第二掩模装载/卸载部分120传送到第二辅助掩模工作台133上(或主掩模工作台132上)。
优选地第一和第二掩模10和20具有彼此相同的图案。在其它实施例中，第一和第二掩模可以具有不同的图案。
第一和第二掩模传送器111和121可以包括可以垂直和/或水平移动和旋转掩模的机械手。
如上述，由于提供了多个掩模装载器和多个掩模传送器，卸载当前掩模和装载取代掩模可以平行执行。因此，可以减小掩模更换时间(即，更换掩模所消耗的时间)。
掩模10(或20)设置于主掩模工作台132的上表面。基板1(如图3所示)设置相应于主掩模工作台132的下侧，且从主掩模工作台132分开预定的距离。
第一和第二辅助掩模工作台131和133分别设置于相对于主掩模工作台132的左侧和右侧。即，第一辅助掩模工作台131设置于主掩模工作台132和第一掩模装载/卸载部分110之间，且第二辅助掩模工作台133设置于主掩模工作台132和第二掩模装载/卸载部分120之间。如上述，所述掩模(图1中提及的第二掩模20和图2中的第三掩模30)始终设置于第一辅助掩模工作台131或者第二辅助掩模工作台132上，且因此所述掩模可以始终预备与正在使用的掩模进行快速交换。因此，当更换掩模时，准备好的掩模可以迅速移动到主掩模工作台132，且因此可以显著地减少掩模更换时间。
依据本发明的实施例的曝光相同还包括：第一往返装置(或线性移动(LM)导向器)35，设置于主掩模工作台132和第一辅助掩模工作台131之间；和第二往返装置(或LM导向器)36，设置于主掩模工作台132和第二辅助掩模工作台133之间。
基板固定器213设置于主掩模工作台132上与其相应，且在曝光基板1期间支撑/固定基板1。
第一和第二基板装载/卸载部分212和210装载多个基板，且可以对准基板1。
如图3和4所示，基板传送器211将基板1从第一基板装载/卸载部分212传送到基板固定器213上，且执行曝光工艺。同时，基板2装载到第二基板装载/卸载部分210上。
基板传送器211将重复地执行曝光工艺的基板1从基板固定器213传送到第一基板装载/卸载部分212上。基板传送器211将基板2从第二基板装载/卸载部分210传送到基板固定器213上，且曝光工艺重复地执行。
将在其后参考图1到4详细描述依据本发明的实施例制造平板显示器的方法。
首先，如图1所示，通过第一掩模传送器111将第一掩模10从第一掩模装载/卸载部分110传送到主掩模工作台132上。
通过第二掩模传送器121将第二掩模20从第二掩模装载/卸载部分120传送到第二辅助掩模工作台133上。
其次，利用在主掩模工作台132上的第一掩模10重复执行曝光工艺。
其后将更加详细地描述利用第一掩模10的曝光工艺。
首先，如图3所示，通过基板传送器211将基板1从第一基板装载/卸载部分212传送到基板固定器213上。在通过基板固定器213将基板1相应于第一掩模10对准之后，然后通过基板固定器213将基板1固定。同时，新基板2装载到第二基板装载/卸载部分210上。
其次，通过在主掩模工作台上的第一掩模10曝光基板1。之后，通过基板传送器211将曝光的基板1从基板固定器213传送到第一基板装载/卸载部分212上。
如图4所示，通过基板传送器211将新基板2从第二基板装载/卸载部分210传送到基板固定器213上。
重复执行上述的曝光工艺。在曝光工艺期间，第一掩模10可以用于曝光大约100到1000基板。之后，第一掩模10可以如下更换。
如图1所示，利用第一往返装置35和基板传送器211将第一掩模10从主掩模工作台132经由第一辅助掩模工作台131传送到第一掩模装载/卸载部分110上。
之后，如图2所示，将设置于第二辅助掩模工作台133上的第二掩模20传送到主掩模工作台132上。此刻，设置于主掩模工作台132和第二辅助掩模工作台133之间的往返装置(或LM导向器)36用于促进将第二掩模20移动到主掩模工作台132上。之后，将第三掩模30传送到第一辅助掩模工作台131上。
之后，通过主掩模工作台132上的第二掩模20重复执行上述的曝光工艺。
如上述，掩模可以在曝光工艺可以连续执行的同时更换。
另外，依据常规的方案，当更换掩模时，首先通过掩模传送器将当前的掩模完全从掩模工作台传送到掩模装载/卸载部分，然后将新掩模从掩模装载/卸载部分传送到掩模工作台上。因此，掩模更换时间可能过长。
但是，依据本发明的实施例，提供了多个掩模装载/卸载部分、掩模传送器和辅助掩模工作台。因此，如上述，可以显著地减少掩模更换时间。
将参考图5到8在其后详细描述依据本发明的第二实施例的制造平板显示器的系统。
图5到8是依据本发明的第二实施例的曝光系统的俯视平面图，显示传送掩模和基板的顺序操作。在描述中，与前述的实施例相同的元件将给予相同的参考标记。
如图5和6所示，依据本发明的第二实施例的曝光系统包括第一掩模装载/卸载部分110、第一掩模传送器111、第一辅助掩模工作台131、主掩模工作台132、第二辅助掩模工作台133、第二掩模传送器121和第二掩模装载/卸载部分120。用于掩模的这些装置110、111、131、132、133、121和120设置为总体上呈U型图案。
依据本发明的第二实施例的曝光系统还包括第一和第二基板固定器213a和213b，第一、第二和第三基板传送器211a、211b和211c，第一基板对准单元220，第一基板装载/卸载部分210a，和第二基板装载/卸载部分210b。用于基板的这些装置设置从上述的掩模操作装置分开预定的距离。
第一和第二掩模装载/卸载部分110和120分别装载有多个掩模，且第一掩模装载/卸载部分110设置从第二掩模装载/卸载部分120分开预定的距离。
设置第一掩模传送器111将第一掩模10在第一掩模装载/卸载部分110和第一辅助掩模工作台131之间传送(或直接传送到主掩模工作台132上，如果掩模不是已经存在于其上)。
设置第二掩模传送器121将第二掩模20在第二掩模装载/卸载部分120和第二辅助掩模工作台133之间传送(或直接传送到主掩模工作台132上)。
如上述，由于提供了多个掩模装载器和掩模传送器，所以可以减少更换掩模的时间。
掩模10(或20)设置于主掩模工作台的上表面上。如图8所示，基板1设置来对准主掩模工作台132的下侧，且从主掩模工作台132分开预定的距离。
在示出的实施例中，第一和第二辅助掩模工作台131和133分别设置在相对于主掩模工作台132的左侧和右侧。即，第一辅助掩模工作台131设置于主掩模工作台132和第一掩模装载/卸载部分110之间，且第二辅助掩模工作台133设置于主掩模工作台132和第二掩模装载/卸载部分120之间。如上所述，所述掩模(在图5中提及的第二掩模20和图6中的第三掩模30)始终设置于第一辅助掩模工作台131或者第二辅助掩模工作台132上，且因此所述掩模可以始终预备与正在使用的掩模进行快速交换。因此，当更换掩模时，准备好的掩模可以迅速移动到主掩模工作台132，且因此可以显著地减少掩模更换时间。
依据本发明的实施例的曝光相同还包括：第一往返装置(或线性移动(LM)导向器)35，设置于主掩模工作台132和第一辅助掩模工作台131之间；和第二往返装置(或LM导向器)36，设置于主掩模工作台132和第二辅助掩模工作台133之间。
第一和第二基板固定器213a和213b分别设置得相邻于第一和第二辅助掩模工作台131和133的下侧，与其相应。在曝光工艺开始之前，或者第一基板固定器213a或者第二基板固定器213b移动到相应于主掩模工作台132的位置。
第一基板装载/卸载部分210a装载多个基板1，且基板对准单元220被第一、第二和第三基板传送器211a、211b和211c围绕。在将基板1传送到第一或第二基板固定器213a和213b之前，基板对准单元220对准基板1。
如图7和8所示，第一基板传送器211a将基板1从第一基板装载/卸载部分210a传送到基板对准单元220上。第二基板传送器211b将基板1从基板对准单元220传送到第一基板固定器213a上。
在图5-8所示的实施例中，提供了多个基板固定器和多个基板传送器，且多个基板固定器可以移动到相应于主掩模工作台132的位置。
将在其后参考图5到8详细描述依据本发明的实施例制造平板显示器的方法。
首先，如图5所示，通过第一掩模传送器111和第一往返装置35将第一掩模10从第一掩模装载/卸载部分110经由第一辅助掩模工作台131传送到主掩模工作台132上。
通过第二掩模传送器121将第二掩模20从第二掩模装载/卸载部分120传送到第二辅助掩模工作台133上。
其次，利用在主掩模工作台132上的第一掩模10重复执行曝光工艺，同时保持准备好的第二掩模20于第二辅助掩模工作台133上。在曝光期间，第一掩模10可以用于曝光大约100到1000基板。之后，第一掩模10可以如下更换。
如图5所示，利用第一往返装置35将第一掩模10从主掩模工作台132传送到第一辅助掩模工作台131上。
之后，如图6所示，将设置于第二辅助掩模工作台133上的第二掩模20传送到主掩模工作台132上。设置于主掩模工作台132和第二辅助掩模工作台133之间的往返装置(或LM导向器)36用于将第二掩模20移动到主掩模工作台132上。
之后，通过使用主掩模工作台132上的第二掩模20重复执行上述的曝光工艺。
其后将详细描述该曝光工艺。
首先，如图7所示，通过第一基板传送器211a将基板1从第一基板装载/卸载部分210a传送到基板对准单元220上。基板1通过基板对准单元220对准，且通过第二基板传送器211b从基板对准单元220再次传送到第一基板固定器213a上。
之后，如图8所示，第一基板固定器213a移动使得基板1设置于主掩模工作台132的下侧。
在基板1正确地与主掩模工作台132上的掩模20对准之后，通过第二掩模20曝光基板1。
此刻，通过第一基板传送器211a将新基板2从第二基板装载/卸载部分210b传送到基板对准单元220上。基板1通过基板对准单元220对准，且通过第三基板传送器211c将基板1从基板对准单元220再次传送到第二基板固定器213b上。
之后，如图7所示，通过第二基板传送器211b将曝光的基板从第一基板固定器213a传输到基板对准单元220上，且通过第一基板传送器211a将对准的基板从基板对准单元220传送到第一基板装载/卸载部分210a上。
利用第二掩模20可以重复执行如此的曝光工艺。
另外，依据常规的方案，当更换掩模时，首先通过掩模传送器将当前的掩模完全从掩模工作台传送到掩模装载/卸载部分，然后将新掩模从掩模装载/卸载部分传送到掩模工作台上。因此，掩模更换时间可能过长。
但是，依据本发明的实施例，提供了多个掩模装载/卸载部分、掩模传送器和辅助掩模工作台。因此，如上所述，可以显著地减少掩模更换时间。
如上所述，依据本发明的诸实施例制造平板显示器的系统和方法可以提供以下一个或多个优点。
依据本发明，由于提供了多个掩模装载/卸载部分，所以可以减少掩模更换所消耗的时间。
依据本发明，由于取代掩模始终存在于多个辅助掩模工作台上用于更换，所以可以快速地更换掩模。
依据本发明，由于提供了往返装置(或LM导向器)，掩模可以容易地从辅助掩模工作台移动到主掩模工作台上。
虽然参考其示范性实施例具体显示和描述了本发明，然而可以理解本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括于权利要求的精神和范围内的各种改变和等同的设置。

Claims (11)

1.一种制造平板显示器的系统，包括：
第一掩模装载/卸载部分，用于装载和卸载第一掩模；
第二掩模装载/卸载部分，用于装载和卸载第二掩模；
主掩模工作台，用于顺次接收所述第一掩模和所述第二掩模；
第一掩模传送器，用于将所述第一掩模从所述第一掩模装载/卸载部分传送到所述主掩模工作台上或者从所述主掩模工作台传送到所述第一掩模装载/卸载部分上；
第二掩模传送器，用于将所述第二掩模从所述第二掩模装载/卸载部分传送到所述主掩模工作台上或者从所述主掩模工作台传送到所述第二掩模装载/卸载部分上；以及
基板固定器，可移动到该所述主掩模工作台之下的位置，且顺次接收多个基板，
其中所述多个基板的每个在所述基板固定器上通过所述第一掩模或所述第二掩模被曝光，且在所述曝光之后从所述基板固定器移除，且
其中包括在所述制造平板显示器的系统中的基板固定器的数目不超过两个。
2.如权利要求1所述的系统，还包括：
第一辅助掩模工作台，设置于所述主掩模工作台和所述第一掩模装载/卸载部分之间且与所述主掩模工作台和所述第一掩模装载/卸载部分交换所述第一掩模；和
第二辅助掩模工作台，设置于所述主掩模工作台和所述第二掩模装载/卸载部分之间且与所述主掩模工作台和所述第二掩模装载/卸载部分交换所述第二掩模。
3.如权利要求2所述的系统，还包括：往返装置或线性移动导向器，分别设置于所述主掩模工作台和所述第一辅助掩模工作台之间和所述主掩模工作台和所述第二辅助掩模工作台之间。
4.如权利要求1所述的系统，还包括：
多个基板装载/卸载部分，用于装载或卸载所述基板；和
基板传送器，用于将所述基板从所述基板装载/卸载部分中的一个传送到所述基板固定器或将所述基板从所述基板固定器传送到所述基板装载/卸载部分中的一个。
5.如权利要求2所述的系统，其中所述基板固定器包括分别位于所述第一和第二辅助掩模工作台之下的第一和第二基板固定器，且该系统还包括：
第一和第二基板装载/卸载部分，用于装载或卸载所述基板；和
第一和第二基板传送器，分别用于将所述基板从所述第一和第二基板装载/卸载部分传送到所述第一和第二基板固定器或分别将所述基板从所述第一和第二基板固定器传送到所述第一和第二基板装载/卸载部分。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述第一和第二基板固定器水平地移动。
7.一种制造平板显示器的方法，包括：
通过第一掩模传送器将第一掩模从第一掩模装载/卸载部分传送到主掩模工作台上；
通过第二掩模传送器将第二掩模从第二掩模装载/卸载部分传送到第二辅助掩模工作台上；
将第一基板顺次置于所述主掩模工作台下面；
通过所述主掩模工作台上的所述第一掩模对每个所述第一基板执行曝光工艺；
在完成所述曝光工艺之后，将所述第一掩模从所述主掩模工作台传送到第一辅助掩模工作台上，且将所述第二掩模从所述第二辅助掩模工作台传送到所述主掩模工作台上；
将第二基板顺次置于所述主掩模工作台下面；和
利用在所述主掩模工作台上的所述第二掩模对每个所述第二基板执行曝光工艺。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一掩模和第二掩模具有同一图案。
9.如权利要求7所述的方法，还包括：
通过所述第一掩模传送器将所述第一掩模从所述第一辅助掩模工作台传送到所述第一掩模装载/卸载部分上；
通过所述第一掩模传送器将第三掩模从所述第一掩模装载/卸载部分传送到所述第一辅助掩模工作台上；
在通过所述第二掩模完成曝光工艺之后，将所述第二掩模从所述主掩模工作台传送到所述第二辅助掩模工作台上，且将所述第三掩模从所述第一辅助掩模工作台传送到所述主掩模工作台上；
将第三基板顺次置于所述主掩模工作台下面；和
利用在所述主掩模工作台上的所述第三掩模对每个所述第三基板执行曝光工艺。
10.如权利要求7所述的方法，其中使用所述第一掩模的所述曝光工艺包括：
通过基板传送器将每个所述第一基板从第一和第二基板装载/卸载部分中的选择的一个传送到基板固定器上；
通过所述主掩模工作台上的所述第一掩模曝光每个所述第一基板；和
将所述曝光的基板从所述基板固定器传送到所述第一和第二基板装载/卸载部分中的所述选择的一个上。
11.如权利要求7所述的方法，其中，使用所述第一掩模的所述曝光工艺包括：
通过基板传送器将每个所述第一基板从第一基板装载/卸载部分传送到设置于所述第一辅助掩模工作台和所述第二辅助掩模工作台中的任一个的下侧的第一基板固定器上；
移动所述第一基板固定器使得每个所述第一基板设置于所述主掩模工作台的下侧；
通过所述主掩模工作台上的所述第一掩模曝光每个所述第一基板；和
将所述曝光的基板从所述第一基板固定器传送到所述第一基板装载/卸载部分。
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