CN101169599A - 利用处理液除去基板的光刻胶并用臭氧处理处理液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用处理液除去基板的光刻胶并用臭氧处理处理液。当处理液被喷射到基板上时,倾斜基板以从基板上除去光刻胶。因此使用处理液均匀地处理基板以及收集处理液变得很方便。收集的处理液通过臭氧进行处理然后再使用。
Description
技术领域
本发明涉及利用处理液除去光刻胶,并且涉及适合于循环使用处理液的处理液的处理。
背景技术
在制造平板显示器(FPD)(例如液晶显示器(LCD)、有机光发射显示器(OLED)和等离子体显示器(PDP))时,通常使用光刻胶完成玻璃基板上不同层的光刻蚀构图。当已经完成该层的构图后,将基板水平插入到腔室内,并通过喷嘴喷射处理液到基板上以除去光刻胶。然后回收处理液、过滤并且至少部分地再利用。
然而,近年来,显示器的尺寸以及由此基板的尺寸已经增加。因此有时为除去光刻胶插入腔室中的玻璃基板发生弯曲。因此,均匀施加处理液到基板上以及处理液的回收都变得更复杂了。
进一步,处理液的物理过滤不能有效去除溶解在处理液内的杂质(与固体杂质相反)。
因此,需要改良的回收技术以回收除去光刻胶中使用的处理液,并需要提高从基板去除光刻胶的均匀性。
发明内容
该部分概述了本发明的一些特征和优点。在随后的部分中描述了其它的特征和优点。本发明由附属权利要求限定。
本发明的一些实施例提供了一种装置,其可以在基板上有效喷射和保持处理液并有效回收使用过的处理液。在一些实施例中,可以再次使用回收的处理液。在一些实施例中,基板在该装置中倾斜以使处理液流过基板表面并在基板下被收集。该基板可以是平直的基板,但这并非必须的。可以用臭氧处理处理液,然后再次使用。除了固体杂质(例如利用滤器可去除的),臭氧可以去除溶解在处理液内的杂质。
一些实施例包括用于去除光刻胶的装置,该装置包括:腔室,其包括用于向位于该腔室内的基板上喷射处理液的喷嘴;用于传送基板经过腔室的传送装置,该基板在腔室内为倾斜的;以及用于将臭氧提供给喷射到基板上的处理液的臭氧反应器。
一些实施例包括用于从基板去除光刻胶的方法,该方法包括:传送基板经过腔室并喷射处理液,该处理液从腔室内的基板去除光刻胶;倾斜正在腔室内传送的基板;以及向与基板接触的处理液提供臭氧。
下文描述其它实施例及其变型。本发明由附属权利要求限定。
附图说明
通过参照附图详细描述优选实施例,本发明的上述及其它特征和优点将会变得更加显而易见,其中:
图1是依据本发明第一实施例的用于除去光刻胶的装置的示意性横截面图;
图2是图1中示出的腔室的透视图;
图3是根据本发明的第一个实施例的重复使用处理液的流程图;
图4是依据本发明第二实施例的用于除去光刻胶的装置的腔室的透视图;
图5是依据本发明第三实施例的用于除去光刻胶的装置的腔室的透视图;
图6是依据本发明第四实施例的用于除去光刻胶的装置的腔室的透视图。
具体实施方式
通过参考以下结合附图详细描述的一些实施例,可以更容易理解本发明的优点和特征以及实现的方法。然而,本发明可以概括成许多不同的形式并且不应当看作局限于此处给出的实施例。事实上,这些实施例用于使得本公开更充分和完全,并且使本领域中的普通技术人员能够完全领会本发明的构思。本发明由附属的权利要求进行限定。在整个说明书中相同的参考标记表示相同的部件。
现在参考图1到3对本发明的第一实施例进行描述。图1是依据本发明第一实施例的用于除去光刻胶的装置的示意性横截面图;图2是图1中的腔室的透视图;图3是根据本发明的第一个实施例的重复使用处理液的流程图。
依据本发明的第一实施例的装置10可以从平板显示器(FPD),例如液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)或等离子体显示器(PDP)的玻璃或半导体基板上除去光刻胶。光刻胶可以用于光刻加工工艺。玻璃基板的情况用作示例,本发明不局限于玻璃。
参考图1和图2,装置10包括:腔室100、辊式传送器17、第一储液罐110、第二储液罐120、第三储液罐130、臭氧反应器140、除气单元150以及新鲜液浴室160。
当其上具有光刻胶的玻璃基板进入腔室100中时,从喷嘴中排出处理液以在腔室100中除去光刻胶。通过第一和第二隔板条107和108将腔室100分成第一浴室102、第二浴室104和第三浴室106。腔室100包括:用以传送玻璃基板P的传送器17;以及喷射出处理液的第一到第六喷嘴115、116、124、126、132和134。
传送器17将玻璃基板P传送到腔室100,并且以预定的倾角传输玻璃基板P通过腔室100。基板P被放置在传送器17的加载部分20上,并且传送器将玻璃基板P通过腔室100传送到卸载部分30。从该卸载部分30移除玻璃基板P。
传送器17沿从加载部分20到卸载部分30的整个路径倾斜,使得从喷嘴喷出的处理液在玻璃基板P上停留预定的一段时间。由此,可以将处理液均匀地施加到整个玻璃基板P。
此外,因为玻璃基板P沿通过腔室100的整个路径倾斜,所以可以分别在沿玻璃基板P的路径的不同位置收集处理液的不同部分,并且考虑到在路径的不同部分收集的处理液中包括的光刻胶残留物的浓度,可以进行不同的处理。
传送器17并非必须是辊式的。辊式传送器利于轻松收集处理液。然而,其它类型的传送器也可以使用。
如前述并且在图2中所示,传送器17可以以预定的角度倾斜,以容许玻璃基板P以预定的倾斜角度通过腔室100。传送器17沿其整个长度倾斜,好像沿玻璃基板P的运动轴进行旋转。玻璃基板P与传送器17倾斜相同的角度。不需要额外的设备倾斜玻璃基板。从而有利地简化装置的结构。加载部分20或卸载部分30与传送器17倾斜同样的角度,以省略在加载部分、卸载部分和腔室100内的传送器之间改变玻璃基板P倾斜角度的设备。在其它实施例中,传送器17在加载部分和卸载部分不是倾斜的,或在加载部分和卸载部分倾斜与腔室100中不同的角。
在其它实施例中,传送器17是水平的。底板(未示出)位于传送器上,用来倾斜玻璃基板。每一底板的下表面是水平的并且位于水平传送器上。每一底板的上表面以预定的角度倾斜,并且玻璃基板位于上表面。下面将详细描述具有底板的装置。
当玻璃基板P通过腔室100时,通过处理液从玻璃基板P上除去(剥离)光刻胶。因此处理液在该实施例中当作剥离剂使用。
通过第一和第二隔板条107和108将腔室100分成第一浴室102、第二浴室104和第三浴室106。在一些实施例中,玻璃基板P连续移动通过所述浴室。在其他实施例中,玻璃基板P在每一浴室中停留预定的一段时间,将处理液喷射到玻璃基板P上,然后玻璃基板P继续移动。处理液从每一个浴室中的喷嘴中喷射出来,并且喷射到玻璃基板P上的处理液从玻璃基板上流到每一浴室的底部。
更详细地,玻璃基板P从加载部分20传送到腔室100,并且首先放置在第一浴室102中。第一浴室102由腔室100的壁和第一隔离条107来确定。第一浴室102内设置第一和第二喷嘴115和116,用来将处理液喷到玻璃基板P上。
第一喷嘴115以直角或某些其他希望的预定角度将处理液喷射到玻璃基板P的上表面,以除去光刻胶。
第二喷嘴116从下面喷射处理液,从而除去从玻璃基板P上表面流到玻璃基板P下表面的光刻胶。在一些情况下,从第二喷嘴116喷出比第一喷嘴115更少的处理液。
从第一和第二喷嘴115和116喷出的处理液除去玻璃基板P上的大部分光刻胶,然后向下流到第一浴室102的底部。在那里通过第一排出管道112收集处理液,并被导入第一储液罐110。
存储到第一储液罐110中的处理液与第二储液罐120提供的处理液混合,然后再次通过第一和第二喷嘴115和116喷射到第一浴室102中的玻璃基板P上。
在从第一浴室102中的玻璃基板P上除去大部分光刻胶后,玻璃基板P被移动到第二浴室104。在第二浴室104中,玻璃基板P暴露于由第二储液罐120提供并且通过第二浴室104中设置的第三和第四喷嘴124和126喷射到基板P上的处理液中。第三和第四喷嘴124和126与第一和第二喷嘴115和116以相同的方式进行操作。然而,因为通过第三和第四喷嘴124和126喷射的处理液由第二储液罐120提供,所以处理液与第一储液罐110中的处理液相比,包括较少的杂质(例如光刻胶)。
喷射到第二浴室104中的玻璃基板P上的处理液由在第二浴室104的底部的第二排出管道114收集,并被导入到第一储液罐110中。
在第二浴室104中除去光刻胶后,玻璃基板P被传送到第三浴室106。在第三浴室106中,玻璃基板P暴露于由第三储液罐130提供的处理液。在第三浴室106中设置有第五和第六喷嘴132和134。由第三储液罐130提供的处理液通过第五和第六喷嘴132和134喷射到玻璃基板P上。第五和第六喷嘴132和134与第一和第二喷嘴115和116操作方式相同。然而,与存储在第一和第二储液罐110和120中的处理液相比,由第三储液罐130提供的处理液不包括杂质或者包括非常少量的杂质(例如光刻胶)。这是因为除了从第二储液罐120接收处理液,第三储液罐130接收来自新鲜液浴室160中的新鲜处理液。
本发明不限于前述实施例,即,具有通过两个隔离条分成三个浴室的腔室100以及每个浴室中不同杂质浓度的处理液。浴室的数量根据需要改变。进一步,本发明并不限于在任何特定浴室中使用任何特定储液罐中的处理液,也不局限于存储处理液的储液罐的布置方式。可以使用其它使用处理液和储液罐装置的方式。
而且,玻璃基板P能够连续通过浴室或者能够在每一浴室中停留预定的一段时间同时用处理液进行浸润。其它运动模式也可能。
提供给第一浴室102的处理液存储在第一储液罐110中。因为喷射到玻璃基板P上的处理液最初是收集在第一储液罐110中的,因此第一储液罐110容纳了腔室100中溶解在处理液中的大部分光刻胶。另外,将第一储液罐110连接到第二排出管道114,以接收第二浴室104中喷出的处理液。其它处理液由第二储液罐120提供给第一储液罐110。收集在第一储液罐110中的一部分处理液在第一浴室102中被再次使用,而其它部分排到臭氧反应器140中。处理液由此循环。
一些处理液可能不适合再循环,而是通过废液排出口147排出第一储液罐110。
在第二浴室104中使用的处理液由第二储液罐120提供。存储在第二储液罐120中的处理液是第三浴室106中喷射到玻璃基板P上的处理液与由第三储液罐130提供的处理液的混合。因此,在第二储液罐120中的光刻胶杂质的浓度比第一储液罐110低。
在第三浴室106中使用的处理液由第三储液罐130提供。存储在第三储液罐130中的处理液是由臭氧反应器140、除气单元150再循环的处理液和由新鲜液储液罐160提供的处理液的混合物。因此,与第一和第二储液罐110和120中的处理液相比,第三储液罐130中的处理液没有或几乎没有光刻胶杂质。
即使使用的处理液含有光刻胶杂质,使用的处理液仍然能够除去光刻胶。然而,杂质污染玻璃基板P,因此去除光刻胶的效率降低。臭氧反应器140从使用的处理液除去光刻胶杂质,使得处理液能够再循环。光刻胶是有机化合物,并且在化学湿法工艺中通过处理液除去,其中光刻胶的有机成份溶解在处理液中。如前所述,使用的处理液存储在第一和第二储液罐110和120中。然后在第一和第二储液罐110和120中存储的一部分处理液在第一浴室102或第二浴室104中再使用,而存储在第一储液罐110中的一部分处理液排出到臭氧反应器140。
臭氧反应器140提供臭氧气体,从使用的处理液除去有机物质。臭氧是比过氧化氢更强的氧化剂,并且优点在于不会在处理液中形成新的污染物。
臭氧发生器140包括用于存储使用的处理液的容器,并且还包括用于为处理液提供臭氧气体的臭氧气体喷嘴145。当臭氧气体流入到含有光刻胶杂质的处理液中时,光刻胶杂质被分解成有机酸。进一步,一部分光刻胶杂质被转化成二氧化碳(CO2)和水(H2O)并且排出。经臭氧处理后,保留在处理液中的有机酸作为有用的助剂,当再使用处理液时,改善了处理液去除光刻胶的效能。
排气装置150除去经过臭氧处理的处理液中残留的臭氧。臭氧是强氧化剂。因为这个原因,如果臭氧保留在处理液中,那么臭氧可能损害玻璃基板P。臭氧可以溶解有机物质,并且因此能够改善除去光刻胶的效能。然而,因为臭氧具有很强的氧化能力,因此臭氧可以损害玻璃基板P上的其它膜。因此希望从回收的处理液中除去臭氧。
排气装置150包括存储已经过臭氧发生器140中的臭氧处理的处理液的容器,并且也包括提供用以除去臭氧的氮气的氮气喷嘴155。当氮气提供给含有臭氧的处理液时,氮气溶解在处理液中,而残留在处理液中的溶解的臭氧(O3)被从处理液中排出。
如上所述再循环的处理液由排气装置150通过再循环管道170提供给第三储液罐130。在那里,如果需要,再循环处理液与来自新鲜液储液罐160的新鲜处理液混合。在第三浴室106中,第三储液罐130中的高纯处理液喷射到玻璃基板P上,用以最终除去光刻胶。然后将玻璃基板P输出到卸载部分30。
再循环处理液的步骤如图3中所示。首先,使用的处理液提供给臭氧反应器(S100)。处理液含有可能是光刻胶成份的有机物质。含有超过阈值量杂质的处理液不提供给臭氧反应器140,而是通过废液排出口147排出第一储液罐110。
臭氧气体提供给含有光刻胶杂质的处理液(S110)。臭氧的溶解性比氧气高许多倍。因此,如果臭氧流入到臭氧反应器140的底部一侧,那么臭氧能够很容易与处理液发生反应。
臭氧与处理液中含有的光刻胶杂质发生反应(S120),形成二氧化碳、水和有机酸。当臭氧喷射到腔室100中时,二氧化碳和水自然地从处理液中释放出。然而,有机酸保留在处理液中并且作为助剂用于除去光刻胶。
在S120之后,将氮气提供给含有臭氧的处理液(S130)。因为残留在再循环处理液中的臭氧具有很强的氧化性质,臭氧可以损害玻璃基板P。因为这个原因,残留在再循环处理液中的臭氧应当除去,并且提供氮气到处理液以除去臭氧。臭氧的溶解性在高压和低温下很大。为此,除气单元150提供加热器(未示出),并且调整温度用以有效除去臭氧。
随后,处理液通过循环管道排出,以供再使用(S140)。
现在将参照图1和图4对依据本发明第二实施例的除去光刻胶的装置进行说明。图4是该装置腔室的透视图。为了便于说明,具有与第一实施例中同样功能的部件采用相同的参考标识表示,并且由此省略详细的说明。除了下述之外,第二实施例的装置具有与第一实施例的装置基本相同的结构。
在第二实施例的装置10中,传送器包括在各浴室中的传送部分211、212、213,并且每一传送器211、212、213具有独立可调的倾角。
利用设置于第一到第三浴室102、104和106中的各个第一到第三致动器221、222和223,可调整第一到第三传送器211、212和213的倾角。由加载部分20提供给腔室的玻璃基板P置于第一浴室102的第一传送器211上。然后第一致动器倾斜第一传送器211预定角度。可以基于多种因素选择该角度,包括例如玻璃基板P的尺寸和状态、光刻胶的厚度以及处理液中的活性成份和/或杂质的浓度。在处理中,每一传送器的角度能够连续改变。例如,第一传送器211能够围绕玻璃基板P移动的中心轴连续往复转动,相对于水平位置转过一个正角,然后转回到水平位置,然后相对于水平位置转过一负角等等,以便将处理液均匀地施加到玻璃基板P的整个表面。类似的旋转可以用于第二和/或第三传送器212、213。
进一步,当玻璃基板P传送到第二传送器212和第三传送器213时,工艺条件可以改变包括,例如,处理液中的活性成份和/或杂质的浓度或残留在玻璃基板P上的光刻胶的状态。可以调节第一、第二和第三传送器211、212和213各自的角度,以最佳地满足工艺条件。当处理液喷射到浴室中时,玻璃基板P能够连续移动或在每一浴室中停留预定的一段时间。
本发明并不局限于任何特定倾角。在一些实施例中,第一传送器211相对于水平面倾斜一正角,第二传送器212相对于水平面倾斜一负角,第三传送器213相对于水平面倾斜一正角,这使得可均匀地将处理液加到整个玻璃基板P上,并且使得可改善处理液的回收效率。
第一到第三致动器221、222和223用于调节第一到第三传送器211、212和21 3的角度。多种电动机、汽缸或液压缸可以用做第一到第三致动器221、222和223。致动器不限于电动机或汽缸。
现在将参照图1和图5对依据本发明第三实施例的除去光刻胶的装置进行说明。图5是该装置的腔室的透视图。为了便于说明,具有与第一实施例中附图中同样功能的部件采用相同的参考标识表示,因此省略详细说明。除了下述之外,第三实施例的装置具有与第一实施例的装置基本相同的结构。
在第三实施例的装置10中,可通过使用倾斜的底板310将玻璃基板P保持预定的倾斜角度。
依据第三实施例的倾斜底板310具有在与玻璃基板P的运动方向相反的方向上向下倾斜的上侧。当处理液喷射到第一到第三浴室102、104和106中时,玻璃基板P在与运动方向相反的方向上向下倾斜。因此,处理液可以均匀地施加到玻璃基板P的整个表面,并且当传送玻璃基板P时,能够容易流下。因此处理液可以在各浴室中集聚,并且有效地存储在每一储液罐中。
当使用上述提到的倾斜底板310时,可能获得与使用辊式传送器使得致动器保持玻璃基板倾斜预定角度的相同效果。进一步,倾斜的底板310在玻璃基板P下的表面上可形成通孔,或由栅格形成,以容许处理液从第二喷嘴116、第四喷嘴126和第六喷嘴134喷射到玻璃基板P的下表面。
现在将参照图1和图6对依据本发明第四实施例的除去光刻胶的装置进行说明。图6是第四实施例的装置的腔室的透视图。为了便于说明,具有与第一实施例中附图中同样功能的部件采用相同的参考标识表示,并且由此省略详细的说明。除了下述之外,第四实施例的装置具有与第一实施例的装置基本相同的结构。
第四实施例的装置10能够通过使用倾斜底板410,以预定的倾角保持玻璃基板P。图6的装置因此与图5中的装置相似,但图6的倾斜底板410在玻璃基板P的运动方向上向下倾斜。当倾斜底板410在传送玻璃基板P的传送方向上倾斜时,可调节处理液保持在玻璃基板P上的时间长度以及喷射到玻璃基板P上的处理液的压力。因此,可以减少处理时间。
本发明并不局限与前述实施例。例如,参照5和图6,底板可以在其它方向向下倾斜,即不仅在图5中“向后”方向或图6中“向前”方向,而且在垂直于玻璃基板P的运动方向的“右侧”、“左侧”方向,或者其它方向。倾斜的方向和总角度可以进行选择,基于许多因素包括例如处理液应当保持在玻璃基板上的时间长度、处理液的回收位置等等。
如前所述,本发明的一些实施例包括用于除去光刻胶的装置,该装置包括腔室,该腔室包括用来将处理液喷射到腔室中设置的基板上的喷头。提供一传送装置,用于传送基板通过腔室。该传送装置可以包括具有或不具有底板310的致动器17或致动器211、212、213。该基板在腔室内倾斜。该装置还含有臭氧反应器,用来为喷射到基板上的处理液提供臭氧。
一些实施例包括用来从处理液中除去臭氧的排气装置。
在一些实施例中,在每一浴室中传送装置包括至少一个致动器(例如参见图4),每一致动器控制基板倾斜,使得在各个浴室中基板倾斜角度不同。
当传送装置包括传送器和腔室中用来在所述上述传送器上支撑基板的底板(参见图5、6),该底板可以具有不水平的上表面(用以例如倾斜基板)。在一些实施例中,底板的上表面沿基板运动方向(如图6中)或沿与运动方向相反的方向(如图5)向下倾斜。
一些实施例包括回收通道,用来再使用经过臭氧处理的处理液,再使用步骤包括喷射处理液以从相同基板或从其它基板除去光刻胶。
一些实施例包括从基板上除去光刻胶的方法,该方法包括:传送基板通过腔室并且在腔室中喷射除去基板上的光刻胶的处理液;倾斜腔室中正在传输的基板;并且提供臭氧给与基板接触的处理液。
显然本领域中的普通技术人员可以修改而不超出本发明的范围和精神。因此,应当理解上述实施例并非限制性而是示例性的。
Claims (20)
1.一种去除光刻胶的装置,该去除光刻胶的装置包括:
腔室,包括用于向位于该腔室内的基板上喷射处理液以除去光刻胶的喷嘴;
用于传送基板经过所述腔室的传送装置,该基板在所述腔室内倾斜;
用于将臭氧提供给喷射到所述基板上的处理液的臭氧反应器;以及
用于从处理液去除臭氧的除气单元。
2.如权利要求1所述的去除光刻胶的装置,其中,所述除气单元提供氮气到处理液。
3.如权利要求1所述的去除光刻胶的装置,其中,所述传送装置包括一个或多个传送器。
4.如权利要求3所述的去除光刻胶的装置,其中,所述一个或多个传送器在喷射处理液的过程中改变基板的倾斜角度。
5.如权利要求3所述的去除光刻胶的装置,其中,进一步包括:
用于控制所述一个或多个传送器以调节所述倾斜角度的调节器。
6.如权利要求1所述的去除光刻胶的装置,其中,所述腔室被一个或多个隔板条分隔成多个浴室,并且所述喷嘴是多个喷嘴中的一个,每个浴室中至少包括一个喷嘴。
7.如权利要求6所述的去除光刻胶的装置,其中,所述传送装置在每个浴室中包括至少一个传送器,每个传送器控制基板的倾斜角度,使得基板在各个浴室中倾斜角度不同。
8.如权利要求6所述的去除光刻胶的装置,其中,在每个浴室内,所述基板在处理液被喷射到基板上的至少部分时间内停留。
9.如权利要求6所述的去除光刻胶的装置,其中,该基板连续移动通过所述多个浴室。
10.如权利要求1所述的去除光刻胶的装置,其中,所述传送装置包括:
传送器;和
底板,用于在所述腔室内将基板支撑在传送器上,该底板具有非水平的上表面。
11.如权利要求10所述的去除光刻胶的装置,其中,该传送器为辊式传送器。
12.如权利要求10所述的去除光刻胶的装置,其中,该底板的上表面在基板的运动方向或在与该运动方向相反的方向上向下倾斜。
13.如权利要求1所述的去除光刻胶的装置,其中,进一步包括回收通道,用于重新使用经过臭氧处理的处理液,所述重新使用包括喷射处理液以从所述基板或另一基板上除去光刻胶。
14.一种从基板上除去光刻胶的方法,该方法包括如下步骤:
传送基板通过腔室并且喷射处理液,以便从所述腔室中的基板上除去光刻胶;
倾斜正在室中传送的基板;和
提供臭氧给与基板接触的处理液。
15.如权利要求14的方法,其中,进一步包括从经过臭氧处理的处理液中除去臭氧的步骤;
其中,除去臭氧的步骤包括提供氮气给经过臭氧处理的处理液。
16.如权利要求14的方法,其中,在喷射处理液的过程中改变基板的倾角。
17.如权利要求14的方法,其中,所述腔室被一个或多个隔板条分隔成多个浴室,并且所述喷嘴是多个喷嘴中的一个,每个浴室中至少包括一个喷嘴。
18.如权利要求17的方法,其中,所述基板在各个浴室中倾斜角度不同。
19.如权利要求17的方法,其中,在每个浴室内,所述基板在处理液被喷射到基板上的至少部分时间内停留。
20.如权利要求17的方法,其中,该基板连续移动通过所述多个浴室。
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