CN101303529B - 狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置及其涂布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置及其涂布方法。所述涂布装置包括：涂布液储藏罐；泵，用于将所述涂布液储藏罐里的涂布液通过供给管路压送至喷嘴侧；控制部，用于控制所述泵及喷嘴的工作；以及压力检测部，用于检测所述供给管路的压力而传送至所述控制部，从而当达到预定压力条件时喷嘴排出涂布液。本发明在狭缝式涂布机的涂布液涂布工作开始之前，启动泵而在供给管路内部形成大于等于预定压力的排出压力，从而在使用高粘度涂布液进行涂布作业时，在喷嘴开放及启动的同时使涂布液排出而能够得到均匀品质的涂层表面。

Description

狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置及其涂布方法
技术领域
本发明涉及狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置及其涂布方法，尤其涉及与涂布液的粘度无关地能够在喷射起始时刻正确喷射涂布液的涂布装置及其涂布方法。
背景技术
通常，在半导体装置及平板显示器(FPD：flat panel display)的制造工艺中，为了使被处理基板(硅晶片或玻璃基板)上的执行特定功能的薄膜，例如氧化薄膜、金属薄膜、半导体薄膜等以所需的形状形成图案(patterning)而执行在所述薄膜上涂布与光源产生反应的感光液(sensitive material)的工序。
如此，为了在被处理基板的薄膜上形成预定电路图案而涂布感光液形成感光膜，并对应于电路图案曝光所述感光膜，然后对曝光的部位或未曝光的部位进行显影处理而加以清除的一系列过程叫做影印工程或光刻(Photolithography)工程。
尤其，在所述影印工程中只有使感光膜具有预定的均匀厚度，才不会在制造工序中产生缺陷。例如，当感光膜的厚度大于基准值时，在薄膜中所需的部位有可能不被蚀刻，而当感光膜的厚度小于基准值时，薄膜被蚀刻的量有可能多于所需的蚀刻量。
在此，若要在被处理基板上形成均匀厚度的感光膜，则重要的是首先得在被处理基板上涂布均匀厚度的感光液。
当基板为玻璃基板时，主要使用非旋转式涂布(spinless coating)法或狭缝式涂布(slit coating)法，这种方法在将基板支撑于平台(surface plate)的状态下，使形成有狭缝(slit)的狭缝式喷嘴在基板上沿垂直于所述狭缝的形成方向的方向移动的同时通过所述狭缝向基板表面涂布感光液，在此所述狭缝以横跨基板的方向排出感光液。
图1是用于非旋转式涂布法的已有狭缝式涂布机的简要立体图，图2是简要表示已有的狭缝式涂布机的涂布液供给结构的正面图。
如图1及图2所示，已有的狭缝式涂布机包括：装载并支撑欲进行感光液处理的基板S的平台10；用于向装载于所述平台10上的基板S涂布涂布液，即涂布感光液的喷嘴20；用于移送所述喷嘴20的移送装置90；储藏所述感光液的储藏罐50；以及用于将所述储藏罐50里的感光液通过供给管路41排到喷嘴20的泵40。
所述喷嘴20在平台10的一侧待机，当移送装置90根据控制部60的信号被驱动之后，所述喷嘴20向基板S侧前进的同时在基板S的表面涂布感光液，而上述的感光液涂布作业结束之后，所述喷嘴20向平台10的一侧后退而再次处于待机状态。
此时，在所述喷嘴20的下部形成预排出部30，以用于在开始进行感光液涂布作业之前向旋转滚筒31的表面事先涂布感光液。
在所述已有技术中所使用的感光液为光致抗蚀剂(PR：以下称之为“涂布液”)，所述涂布液是指感光材料，若将其制成薄膜之后用光照射，则会变为耐药品性强的硬质膜，主要应用于印刷电路板、集成电路·高密度集成电路的制造、报纸等的印版制作上。
在半导体装置或平板显示器的制造工艺中，会使用各种粘度的涂布液，所述涂布液的粘度越高，在供给管路41的内部由于摩擦阻力的缘故其移动速度就会越下降。
当利用这种已有技术的狭缝式涂布机涂布高粘度的涂布液时，会导致在涂布开始位置喷嘴的移动起始时刻与涂布液的排出起始时刻不相一致(根据移送装置90的作用喷嘴20被移动之后，喷嘴20才开始进行涂布液喷射作业)的问题，从而会发生涂布不良的现象。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种与涂布液的粘度无关地能够在喷射起始时刻正确喷射涂布液的涂布装置及其涂布方法。
为了实现上述目的，根据本发明的第一实施例所提供的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，包括：涂布液储藏罐；泵，用于将所述涂布液储藏罐里的涂布液通过供给管路压送至喷嘴侧；控制部，用于控制所述泵及喷嘴的工作；以及压力检测部，用于检测所述供给管路的压力而传送至所述控制部，从而当达到预定压力条件时喷嘴排出涂布液。
在此，所述压力检测部包括：设置在所述泵与喷嘴之间的供给管路上的压力传感器；以及设置在所述喷嘴侧的供给管路末端的排出阀，以用于当所述压力传感器的检测值满足预定值时，根据所述控制部的信号导通供给管路。
而且，在所述喷嘴侧的排出阀被关闭的状态下直至供给管路内的压力大于等于预定压力为止，所述泵应当进行压缩工作。
此时，所述预定压力最好按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定。
根据本发明的第二实施例所提供的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，包括：涂布液储藏罐；泵，用于将所述涂布液储藏罐里的涂布液通过供给管路压送至喷嘴侧；控制部，用于控制所述泵及喷嘴的工作；以及信号延迟部，用于将所述控制部的喷嘴启动信号延迟预定时间。
在此，所述信号延迟部最好按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定延迟时间。
根据本发明的第一实施例所提供的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，包括如下步骤：启动泵，以用于将涂布液储藏罐内的涂布液压送至喷嘴侧；关闭喷嘴侧的供给管路而检测供给管路内部压力；比较所述检测压力与预定压力；以及当所述比较结果为检测压力大于等于预定压力时，开放排出阀而排出涂布液。
在此，在检测所述供给管路内部压力的步骤中，最好在泵与喷嘴之间的供给管路上设置压力传感器而检测供给管路内部的压力。
而且，所述预定压力最好按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定，在通过排出阀排出涂布液的步骤中，最好使喷嘴在排出涂布液的同时根据移送装置而移动。
而且，最好还包括当比较所述检测压力与预定压力的结果为检测压力小于预定压力时，将供给管路内部的压力检测值反馈到控制部而直到检测压力大于等于预定压力为止使泵持续进行压缩工作的步骤。
根据本发明的第二实施例所提供的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，包括如下步骤：启动泵，以用于将涂布液储藏罐内的涂布液压送至喷嘴侧；与所述泵的启动信号一同传送喷嘴启动信号；信号延迟部接收所述喷嘴启动信号而将信号延迟预定时间；判断所述信号延迟时间是否达到预定时间；以及当所述判断结果为信号延迟时间已达到预定时间时，使喷嘴移动。
在此，所述预定时间最好按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定。
而且，还包括当判断所述信号延迟时间是否达到预定时间的结果为信号延迟时间还未达到预定时间时，所述信号延迟部直至达到预定时间为止继续延迟信号的步骤。
本发明在狭缝式涂布机的涂布液涂布工作开始之前，启动泵而在供给管路内部形成大于等于预定压力的排出压力，从而在使用高粘度涂布液进行涂布作业时，在喷嘴开放及启动的同时使涂布液排出而能够得到均匀品质的涂层表面。
附图说明
图1是用于非旋转式涂布法的已有狭缝式涂布机的简要立体图；
图2是简要表示已有的狭缝式涂布机的涂布液供给结构的正面图；
图3是根据本发明的第一实施例所提供的涂布液涂布装置的概略图；
图4是用于控制图3所示涂布装置的控制信号系统图；
图5是根据本发明的第二实施例所提供的涂布液涂布装置的概略图；
图6是用于控制图5所示涂布装置的控制信号系统图；
图7是用于说明根据本发明的第一实施例所提供的涂布液涂布装置的涂布方法的流程图；
图8是用于说明根据本发明的第二实施例所提供的涂布液涂布装置的涂布方法的流程图。
*主要符号说明*
110：涂布液储藏罐      111：储藏罐控制阀
130：泵                140：供给管路
150：压力检测部        151：压力传感器
153：排出阀            160：控制部
170：信号延迟部        180：喷嘴
190：移送装置
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例所提供的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置及其涂布方法进行详细说明。
图3是根据本发明的第一实施例所提供的高粘度涂布液涂布装置的概略图，图4是用于控制图3所示涂布装置的控制信号系统图。
如图3及图4所示，狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，包括：涂布液储藏罐110，用于储藏涂布液；泵130，用于将所述涂布液储藏罐110里的涂布液通过供给管路140压送至喷嘴180侧；控制部160，用于控制所述泵130及喷嘴180的工作；以及压力检测部150，用于检测所述供给管路140的压力而传送至所述控制部160，从而当达到预定压力条件时使喷嘴180排出涂布液。
在所述涂布液储藏罐110的供给管路140前端设有储藏罐控制阀111，所述储藏罐控制阀111受控制部160的控制而被开/闭。
所述泵130可由气缸及活塞构成，当所述活塞(未图示)前进而向喷嘴180侧压送涂布液时，关闭储藏罐控制阀111而防止涂布液逆流到涂布液储藏罐110，而当所述活塞后退时，开放储藏罐控制阀111而使涂布液填充于气缸的内部。
所述压力检测部150，包括：设置在所述泵130与喷嘴180之间的供给管路140上的压力传感器151；及设置在所述喷嘴180侧的供给管路140末端的排出阀153，以用于当所述压力传感器151的检测值满足预定值时，根据控制部160的信号导通供给管路140。
此时，所述压力传感器151检测供给管路140内的压力而反馈到控制部160，而所述控制部160直至所检测的压力达到预定压力为止以关闭排出阀153的状态使泵130执行压缩工作。
所述控制部160，在涂布开始位置若判断为在供给管路140内已形成充分的排出压力，则开放排出阀153而使涂布液通过喷嘴180喷出，与此同时驱动移送装置190而使喷嘴180移动，由此在基板表面形成预定厚度的涂布液涂层。
此时，所述的预定压力是基于供给管路140的长度及供给管路140内的涂布液的粘度而设定，供给管路140的内部达到预定压力的状态为涂布液被压缩的状态，所以在开放排出阀153的同时根据膨胀力涂布液将会被排出。
图5是根据本发明的第二实施例所提供的高粘度涂布液涂布装置的概略图，图6是用于控制图5所示涂布装置的控制信号系统图。
如图5及图6所示，狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，包括：涂布液储藏罐110；泵130，用于将所述涂布液储藏罐110里的涂布液通过供给管路140压送至喷嘴180侧；控制部160，用于控制所述泵130及喷嘴180的工作；以及信号延迟部170，用于将所述控制部160对喷嘴180的启动信号延迟预定的时间。
在所述涂布液储藏罐110的供给管路140前端设有储藏罐控制阀111，所述储藏罐控制阀111受控制部160的控制而被开/闭。
所述泵130可由气缸及活塞构成，当所述活塞(未图示)前进而向喷嘴180侧压送涂布液时，关闭储藏罐控制阀111而防止涂布液逆流到涂布液储藏罐110，而当所述活塞后退时，开放储藏罐控制阀111而使涂布液填充于气缸的内部。
在此，所述信号延迟部170基于供给管路140的长度及供给管路140内的涂布液的粘度而设定延迟时间。
即，泵130根据控制部160的信号进行压缩工作，信号延迟部170计算供给管路140内的高粘度涂布液的移动速度而得出延迟时间并在该延迟时间过后驱动喷嘴180的移送装置190，由此使喷嘴180的启动时刻与涂布液的排出时刻达到一致。
以下，参照图7及图8对利用了根据本发明的第一及第二实施例所提供的高粘度涂布液涂布装置的涂布液涂布方法进行说明。
图7是用于说明根据本发明的第一实施例所提供的高粘度涂布液涂布装置的涂布方法的流程图。如图7所示，首先为了将涂布液储藏罐110内的涂布液压送至喷嘴180侧而启动泵130(S11)。
接着，关闭喷嘴180侧的供给管路140而检测供给管路140的内部压力(S12)，之后比较所述检测压力与预定压力(S13)。
此时，为了检测所述供给管路140内部的压力而在泵130与喷嘴180之间的供给管路140上设置压力传感器151，所述压力传感器151将检测压力反馈到控制部160而与预定压力进行比较。
此时，所述预定压力基于供给管路140的长度及供给管路140内的涂布液的粘度而设定，该预定压力意味着使排出阀153的开放时刻与喷嘴180对涂布液的排出时刻相一致时的压力值。
接着，当所述比较结果为检测压力大于等于预定压力时，开放排出阀153而排出涂布液(S 14)，在此，通过所述喷嘴180排出涂布液的同时驱动移送装置190而使喷嘴180移动。
此时，当比较所述检测压力与预定压力的结果为检测压力小于预定压力时，将供给管路140内部的压力检测值反馈到控制部160而直到大于等于预定压力为止持续执行泵130的压缩工作。
图8是用于说明根据本发明的第二实施例所提供的高粘度涂布液涂布装置的涂布方法的流程图。如图8所示，首先为了将涂布液储藏罐110内的涂布液压送至喷嘴180侧而启动泵130(S21)。
接着，与所述泵130的启动信号一同传送喷嘴180的启动信号(S22)。之后，信号延迟部170接收所述喷嘴180的启动信号而将该信号延迟预定时间(S23)。
此时，所述预定时间基于供给管路140的长度及供给管路140内的涂布液的粘度而设定，即设定从泵130的启动时刻至通过喷嘴180排出涂布液的涂布液排出时刻为止的延迟时间。
接着，判断所述信号延迟时间是否达到预定时间(S24)，当所述判断结果为信号延迟时间已达到预定时间时，使喷嘴180移动(S25)。
此时，当判断结果为信号延迟时间还未达到预定时间时，所述信号延迟部170直至达到预定时间为止继续延迟信号。
对于具有如上所述结构及作用的本发明而言，本技术领域的普通技术人员可根据如前所述的实施例进行各种修改及变更，因此本发明真正的技术保护范围并不局限在详细记载于说明书里的内容，而是应当以权利要求书所记载的内容为准。

Claims (11)

1.一种狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，其特征在于包括：
涂布液储藏罐；
泵，用于将所述涂布液储藏罐里的涂布液通过供给管路压送至喷嘴侧；
控制部，用于控制所述泵及喷嘴的工作；以及
压力检测部，用于检测所述供给管路内的压力而传送至所述控制部，从而当达到预定压力条件时喷嘴排出涂布液。
2.根据权利要求1所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，其特征在于所述压力检测部包括：
设置在所述泵与喷嘴之间的供给管路上的压力传感器；以及
设置在所述喷嘴侧的供给管路末端的排出阀，以用于当所述压力传感器的检测值满足预定值时，根据所述控制部的信号导通供给管路。
3.根据权利要求2所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，其特征在于在所述喷嘴侧的排出阀被关闭的状态下直至供给管路内的压力大于等于预定压力为止，所述泵进行压缩工作。
4.根据权利要求3所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，其特征在于所述预定压力按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定。
5.一种狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，其特征在于包括：
涂布液储藏罐；
泵，用于将所述涂布液储藏罐里的涂布液通过供给管路压送至喷嘴侧；
控制部，用于控制所述泵及喷嘴的工作；以及
信号延迟部，用于将所述控制部的喷嘴启动信号延迟预定时间。
6.根据权利要求5所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布装置，其特征在于所述信号延迟部按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定延迟时间。
7.一种狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，其特征在于包括如下步骤：
启动泵，以用于将涂布液储藏罐内的涂布液压送至喷嘴侧；
关闭喷嘴侧的供给管路而检测供给管路内部压力；
比较所述检测压力与预定压力；以及
当所述比较结果为检测压力大于等于预定压力时，开放排出阀而排出涂布液。
8.根据权利要求7所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，其特征在于所述预定压力按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定。
9.根据权利要求7所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，其特征在于还包括当所述比较结果为检测压力小于预定压力时，将供给管路内部的压力检测值反馈到控制部而直到检测压力大于等于预定压力为止使泵持续进行压缩工作的步骤。
10.一种狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，其特征在于包括如下步骤：
启动泵，以用于将涂布液储藏罐内的涂布液压送至喷嘴侧；
与所述泵的启动信号一同传送喷嘴启动信号；
信号延迟部接收所述喷嘴启动信号而将信号延迟预定时间；
判断所述信号延迟时间是否达到预定时间；以及
当所述判断结果为信号延迟时间已达到预定时间时，使喷嘴移动。
11.根据权利要求10所述的狭缝式涂布机的高粘度涂布液涂布方法，其特征在于所述预定时间按照与供给管路的长度及供给管路内涂布液的粘度成线性关系的方式设定。
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