CN103426793B - 基板冷热处理装置 - Google Patents

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本发明涉及对半导体晶片和液晶显示装置用的玻璃基板(以下简称为基板)等基板进行处理的装置，具体地说是一种基板冷热处理装置，包括承载基板的支撑板，该支撑板内埋设有电阻丝并开有供冷却流体流过的冷却槽；所述电阻丝与电源连接，为基板加热；所述支撑板的上表面均布有多个的支撑部，基板支撑在该支撑部上，与所述支撑板的上表面留有间隙。所述支撑板沿高度方向均布有多个贯通孔，每个贯通孔内均插设有支撑杆，所述支撑杆的下端连接在升降机构上，顶端突出于支撑板的上表面。本发明的支撑板集加热、冷却功能于一体，使得在实现多工艺处理的同时减小了设备的尺寸(省略了传统的导轨等部件)。

Description

基板冷热处理装置
技术领域
本发明涉及对半导体晶片和液晶显示装置用的玻璃基板(以下简称为基板)等基板进行处理的装置，具体地说是一种基板冷热处理装置。
背景技术
一般基板在曝光后要进行加热速冷工艺，加热是为了消除驻波效应及进行光酸放大反应，冷却是为了降低光阻温度停止光酸扩散反应，提高制成稳定性。以往都是先将基板放入热盘中加热后再利用导轨将冷盘移动到热盘的上面对基板进行冷却，这样，装置的尺寸为热盘加上冷盘的大小，尺寸变得很大；由于冷盘的移动使得周围空气发生对流，会使粉尘附着在基板上；再有，冷盘的移动还会增加工艺处理的时间。
发明内容
为了解决现有基板在加热速冷时存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基板冷热处理装置。该装置通过使冷却部分与加热部分成为一体，从而可以满足多工艺处理的同时使设备尺寸变小、处理时间变短、防止粉尘的发生。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括承载基板的支撑板，该支撑板内埋设有电阻丝并开有供冷却流体流过的冷却槽；所述电阻丝与电源连接，为基板加热。
其中：所述冷却槽上方的支撑板内开有导线槽，所述电阻丝容置于该导线槽内；所述导线槽与冷却槽相对独立；所述支撑板为导热性能好的金属板，分为上层板、中层板、下层板三层，所述导线槽设在上层板的下表面，俯视呈螺旋状；所述冷却槽设在下层板的上表面，俯视呈“S”型；所述中层板位于导线槽与冷却槽之间；所述支撑板的中间开有通孔，所述电阻丝的一端由该通孔向下引出、与电源连接；所述支撑板的上表面均布有多个的支撑部，基板支撑在该支撑部上，与所述支撑板的上表面留有间隙；所述支撑部俯视呈环状，上部为锥台、下部为底座，所述基板的边缘靠在所述锥台的内侧、并由底座支撑；所述底座的厚度与基板和支撑板上表面之间的间距相等；所述支撑板沿高度方向均布有多个贯通孔，每个贯通孔内均插设有支撑杆，所述支撑杆的下端连接在升降机构上，顶端突出于支撑板的上表面；所述升降机构包括气缸及联动杆，其中联动杆的一端与气缸的活塞相连，另一端与所述支撑杆的下端连接；在联动杆的下方设有挡板，该挡板上放置有调整基板与支撑板上表面之间间距的垫片；所述贯通孔为三个，三个贯通孔的中心线之间的连线为正三角形，该正三角形的中心即为支撑板的中心；所述支撑杆的顶端为球面。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的支撑板集加热、冷却功能于一体，使得在实现多工艺处理的同时减小了设备的尺寸(省略了传统的导轨等部件)。
2.本发明可以减少冷盘移动过程中造成的粉尘污染。
3.本发明通过利用挡板停止支撑杆后支撑住基板，使得基板与烘焙板之间形成微小间隙，使得加热均匀；再有，可以代替传统工艺的陶瓷球埋设于烘焙板表面。
4.本发明结构简单、反应迅速、安装方便、价格低廉等特点。
5.本发明可以缩短工艺处理时间。
附图说明
图1为本发明的结构俯视图；
图2为图1的纵剖示意图；
图3为图2中支撑基板方式的局部放大图；
其中：W为基板，1为支撑板，2为导线槽，3为冷却槽，4为电阻丝，5为支撑部，6为支撑杆，7为贯通孔，8为注入配管，9为排出配管，10为气缸，11为电磁阀，12为联动杆，13为上层板，14为中层板，15为下层板，16为挡板，17为垫片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～3所示，本发明包括承载基板W的支撑板1，该支撑板1通过支架安装在基础上，为具有良好导热性能金属板、起到热传导作用，可以由铝等热传导性能好的材料制成，为圆盘状。支撑板1分为上层板13、中层板14、下层板15三层，在上层板13的下表面设有俯视呈螺旋状的导线槽2(凹槽)，该导线槽2内容置有电阻丝4，电阻丝4可以是不锈钢等易发热的金属。支撑板1的中间开有通孔，电阻丝4排布于导线槽2中，电阻丝4的一端由支撑板1中间的通孔向下引出、与电源连接，通电后为基板W加热。
下层板15的上表面设有俯视呈“S”型、供冷却流体流过的冷却槽3(凹槽)，起冷却作用；该冷却槽3的两端分别接有注入配管8及排出配管9，注入配管8与冷却流体源连接、连接的管路上设有电磁阀11，排出配管9与冷却装置连接，冷却装置可以是冷却流体源，冷却流体可以是水等液体或气体；冷却槽3两端之间的部分俯视呈多个“S”型连接，如图1所示。
中层板14位于上层板13及下层板15之间，将导线槽2与冷却槽3隔开、相对独立。上层板13、中层板14及下层板15的直径相同，用螺栓在边缘部连接。
支撑板1沿高度方向均布有多个贯通孔7，本实施例的贯通孔7为三个，三个贯通孔7的中心线之间的连线为正三角形，该正三角形的中心即为支撑板1的中心；每个贯通孔7内均插设有支撑杆6，所述支撑杆6的下端连接在升降机构上，顶端突出于支撑板1的上表面；支撑杆6的材料可为不锈钢等金属，顶端为球面状，顶端材料可选用陶瓷等耐高温材料。升降机构包括气缸10及联动杆12，其中气缸10安装在基础上，联动杆12的一端与气缸10的活塞相连，另一端与所述支撑杆6的下端连接；在联动杆12的下方设有挡板16，该挡板16上放置有调整基板W与支撑板1上表面之间间距的垫片17，可以通过增减垫片17的数量来调节基板W与支撑板1上表面之间的间距，挡板16及垫片17的材料可以是不锈钢等金属。
在支撑板1的上表面周边部均布有多个的支撑部5，本实施例的支撑部5为四个，支撑部5俯视呈环状，上部为锥台(即轴向截面为梯形)、下部为底座，基板W的边缘靠在所述锥台的内侧、并由底座支撑；基板W与支撑板1的上表面留有间隙，底座的厚度与该间隙的间距相等。
本发明的贯通孔7和用于连接上层板13、中层板14及下层板15的螺栓等是在与导线槽2、冷却槽3不相干涉的位置。
本发明的工作原理为：
机器人的机器手把基板W传送至支撑杆6上，机器手撤离后，气缸10工作，联动杆12下降带动支撑杆6下降；当联动杆12碰撞到垫片17后停止，使支撑杆6的上端略突出于支撑板1的上表面，使基板W与支撑板1之间形成间隙d。基板W在加热时，电磁阀11处于闭合状态，支撑板1内部没有冷却流体通过，电阻丝4通电使基板W升温。
基板W在冷却时，停止供电给电阻丝4，电磁阀11处于开启状态，冷却流体经过注入配管8流入冷却槽3中，吸收热量后经过排出配管9排出，起到冷却作用。冷却液体经过冷却装置(也有排出压力作用)冷却后回到电磁阀11处，起到循环冷却作用。
当冷却结束后，使气缸10工作，联动杆12上升，各支撑杆6从支撑板1的上表面向上方升起(图2中以双点划线表示)，由此，和机器人的机器手之间进行基板W的交接。
另外，支撑部5的底座具有与间隙d大致相等的厚度，可以调整垫片17的数量使间隙d变化。支撑部5和基板W的下表面周边部相接触且使基板W的下表面保持空间d的高度而被支撑着。这个间隙d能够通过来自支撑板1的上表面的热辐射均衡地进行加热或冷却。

Claims (8)

1.一种基板冷热处理装置，其特征在于：包括承载基板(W)的支撑板(1)，该支撑板(1)内埋设有电阻丝(4)并开有供冷却流体流过的冷却槽(3)；所述电阻丝(4)与电源连接，为基板(W)加热；
所述冷却槽(3)上方的支撑板(1)内开有导线槽(2)，所述电阻丝(4)容置于该导线槽(2)内；所述导线槽(2)与冷却槽(3)相对独立；
所述支撑板(1)为导热性能好的金属板，分为上层板(13)、中层板(14)、下层板(15)三层，所述导线槽(2)设在上层板(13)的下表面，俯视呈螺旋状；所述冷却槽(3)设在下层板(15)的上表面，俯视呈“S”型；所述中层板(14)位于导线槽(2)与冷却槽(3)之间。
2.按权利要求1所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述支撑板(1)的中间开有通孔，所述电阻丝(4)的一端由该通孔向下引出、与电源连接。
3.按权利要求1所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述支撑板(1)的上表面均布有多个的支撑部(5)，基板(W)支撑在该支撑部(5)上，与所述支撑板(1)的上表面留有间隙。
4.按权利要求3所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述支撑部(5)俯视呈环状，上部为锥台、下部为底座，所述基板(W)的边缘靠在所述锥台的内侧、并由底座支撑；所述底座的厚度与基板(W)和支撑板(1)上表面之间的间距相等。
5.按权利要求1所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述支撑板(1)沿高度方向均布有多个贯通孔(7)，每个贯通孔(7)内均插设有支撑杆(6)，所述支撑杆(6)的下端连接在升降机构上，顶端突出于支撑板(1)的上表面。
6.按权利要求5所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述升降机构包括气缸(10)及联动杆(12)，其中联动杆(12)的一端与气缸(10)的活塞相连，另一端与所述支撑杆(6)的下端连接；在联动杆(12)的下方设有挡板(16)，该挡板(16)上放置有调整基板(W)与支撑板(1)上表面之间间距的垫片(17)。
7.按权利要求5所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述贯通孔(7)为三个，三个贯通孔(7)的中心线之间的连线为正三角形，该正三角形的中心即为支撑板(1)的中心。
8.按权利要求5所述的基板冷热处理装置，其特征在于：所述支撑杆(6)的顶端为球面。
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