CN103760753A - 基板烘烤装置及其温度调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基板烘烤装置及其温度调节方法，该基板烘烤装置包括：用于对基板进行烘烤的烘烤设备本体，其包括由若干个分区热板构成的热板，和温度调整机构，用于调整烘烤设备本体的各分区热板的加热温度。所述热板上设有导热层，所述导热层覆盖各分区热板。该基板烘烤装置能提高基板的膜厚均匀性。

Description

基板烘烤装置及其温度调节方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种基板烘烤装置及其温度调节方法。
背景技术
在TFT-LCD（薄膜场效应晶体管液晶显示器）四道光罩的半色调（half tone）技术中对黄光制程后基板各区域的光阻残膜率要求比较严格。一般会要求黄光后残膜率均匀性达到20％以下，有些甚至要求残膜率均匀性达到10％以下。残膜率指在经过某道工序或某些工序后，未曝光部分的残膜厚度。现有技术中，基板一般要在黄光制程环境中半小时左右。而在黄光中，基板要经过清洗、涂胶、真空干燥、曝光、软烘、显影、硬烘等制程，实际中每道工序或制程都有可能造成基板内各区域的残膜率的差异。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是，提供一种能提高基板的膜厚均匀性的基板烘烤装置。
针对该技术问题，本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的基板烘烤装置，包括：用于对基板进行烘烤的烘烤设备本体，其包括由若干个分区热板构成的热板，和
温度调整机构，用于调整烘烤设备本体的各分区热板的加热温度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过温度调整机构调整各分区热板的温度，通过调整温度达到调节各分区热板对应的基板区域的膜厚的目的，从而提高基板各区域的膜厚均匀性，使得膜厚均匀性更好。
在一个优选的实施例中，所述热板上设有导热层，所述导热层覆盖各分区热板。相邻分区热板的加热温度可能有较大的差异，若没有连接处的温度过渡，容易导致连接处的膜厚均匀性不好。设置导热层能起到导热更均匀的作用，尤其是对于分区热板的边角处和连接处。
在一个实施例中，所述温度调整机构包括：
膜厚监测单元，用于检测分区热板对应的基板各区域的膜厚；
数据存储计算单元，与膜厚监测单元连接，接收膜厚监测单元传送的膜厚数据，并计算出各分区热板应调整的温度值；
温度调节单元，与接收数据存储计算单元及烘烤设备本体连接，其接收数据存储计算单元传送的数据，并相应调整各分区热板的温度。
通过膜厚检测和温度补偿，能根据实际情况来调整各分区热板的温度，从而使得膜厚均匀性更好。
在一个优选的实施例中，每个分区热板均包括板体和设在板体下的加热构件，所述加热构件均与温度调整机构连接。通过温度调整机构来分别控制每个分区热板对应的加热构件的加热温度。一般加热构件优选为电阻丝或加热丝。结构较简单，成本较低，容易实现。
在一个优选的实施例中，所述热板与基板之间的距离能调节。根据现场不同的情况，调整热板与基板之间的距离使得膜厚均匀性更好。
在一个优选实施例中，所述热板与基板之间的距离为5～20mm。能保证分区热板对基板进行加热的加热效果，保证膜厚均匀性较好。
本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种用于对所述的基板烘烤装置的加热温度进行调节的方法，该方法能根据基板各区域的残膜厚度，通过对相应的各分区热板的加热温度进行调节，从而提高基板的膜厚均匀性。
针对该技术问题，提供的技术解决方案是，提供一种用于对本发明的基板烘烤装置的加热温度进行调节的方法，其包括以下步骤：
基板在进行第一次黄光制程后，通过温度调整机构对各区域的残膜厚度进行检测，并根据残膜厚度与温度之间的关系计算出相应的温度补偿值，温度调整机构根据温度补偿值调整烘烤设备本体的各分区热板的加热温度。
该方法可以在一大批基板到来之前，先对一个基板的残膜厚度进行测试，然后调整烘烤设备本体的各分区热板的加热温度，以提高大批基板的膜厚均匀性和良率。该方法也可以针对多次进行黄光制程的基板，在多次黄光制程中的第一次黄光制程完成后，对加热温度进行调整，从而保证基板最终的膜厚均匀性。
作为本发明的方法的一种改进，所述温度调整机构包括膜厚监测单元、数据存储计算单元和温度调节单元；
膜厚监测单元对基板各区域的残膜厚度进行检测，并将残膜厚度数据发送给数据存储计算单元；
数据存储计算单元与存储的基准值进行比较，根据存储的膜厚与温度之间的关系计算出温度补偿值，并发送给温度调节单元；
温度调节单元根据温度补偿值相应调整烘烤设备本体各分区热板的输出功率。通过调整分区热板的输出功率来达到调节各分区热板的温度的目的，容易操作。
在本发明的方法中，所述残膜厚度与温度、温度与功率均为正比例关系。线性调节关系，调节膜厚均匀性效果更好。
作为本发明的方法的另一种改进，当残膜厚度值高于基准值时，调低输出功率；当残膜厚度值低于基准值时，调高输出功率。残膜厚度值高表示烘烤效果好，可适当调低输出功率来降低加热温度。残膜厚度值低，烘烤附着稳定性差，需要调高输出功率以提高温度。
作为本发明的方法的优选，该调节方法能用于黄光制程中的软烘和/或硬烘工序。通过调节黄光制程中软烘或硬烘的温度，或者同时调节软烘和硬烘的温度来达到膜厚均匀性更好的目的。
附图说明
图1所示是本发明的基板烘烤装置中的烘烤设备本体的一种具体实施例的结构示意图。
图2所示是图1中的烘烤设备本体中的热板的一种结构示意图。
图3所示是本发明的基板烘烤装置的一种具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图3表示了本发明的基板烘烤装置的一种具体实施例。在该实施例中，本发明的基板烘烤装置包括温度调整机构10和用于对基板进行烘烤的烘烤设备本体6。
如图1所示为烘烤设备本体6的一种具体结构。该烘烤设备本体6包括：
由若干个分区热板2.1构成的热板2（如图2所示），每个分区热板2.1均包括板体和设在板体下的加热构件1；一般加热构件1采用电阻丝或加热丝，电阻丝或加热丝的加热温度由温度调整机构10调节；
导热层3，设在热板2上，该导热层3覆盖各分区热板2.1；优选导热层3为导热铜板；
基板室4，其为设在烘烤设备本体6、在导热层3与顶盖之间的容腔，该基板室4位于导热层3上，基板置于基板室4内，基板与导热层3不直接接触，一般通过支撑顶针来支撑基板，即导热层3与基板之间主要通过空气导热；
通风构件5，其包括设在基板室4的顶盖的若干个通风孔和与通风孔连通的通风道。通风构件5用于对基板室4散热。
在优选的实施例中，安装基板时，所述热板2与基板之间或导热层3与基板之间的距离能调节。可通过能调节长度的支撑顶针等方式来实现热板2与基板之间的距离的调整。优选地，基板安装后，所述热板2与基板之间的距离为5～20mm。
如图3所示，温度调整机构10包括：
膜厚监测单元9，用于检测分区热板2.1对应的基板各区域的膜厚；
数据存储计算单元8，与膜厚监测单元9连接，接收膜厚监测单元9传送的膜厚数据，并计算出各分区热板2.1应调整的温度值；
温度调节单元7，与接收数据存储计算单元8及烘烤设备本体6连接，其接收数据存储计算单元8传送的数据，并相应调整各分区热板2.1的温度。
本发明还公开了一种用于对所述的基板烘烤装置的加热温度进行调节的方法。在第一个实施例中，温度调整机构包括膜厚检测传感器和包含计算单元的控制器，其包括以下步骤：
基板在进行第一次黄光制程后，通过膜厚检测传感器对各区域的残膜厚度进行检测并将残膜厚度传送给控制器，控制器根据残膜厚度与温度之间的关系计算出相应的温度补偿值，然后控制器通过调整对加热构件1（如电阻丝）的电流实现对各分区热板2.1的加热温度的调节。
在第二个实施例中，如图3所示，所述温度调整机构10包括膜厚监测单元9、数据存储计算单元8和温度调节单元7。膜厚监测单元9对基板各区域的残膜厚度进行检测，并将残膜厚度数据发送给数据存储计算单元8；数据存储计算单元8与存储的基准值进行比较，根据存储的膜厚与温度之间的关系计算出温度补偿值，并发送给温度调节单元7；温度调节单元7根据温度补偿值相应调整烘烤设备本体6各分区热板2.1的输出功率。
在第一和第二个实施例中，所述残膜厚度与温度、温度与功率均为正比例关系。
在第二个实施例中，当残膜厚度值高于基准值时，调低输出功率；当残膜厚度值低于基准值时，调高输出功率。通过调节输出功率起到提高膜厚均匀性的作用。
本发明的用于对所述的基板烘烤装置的加热温度进行调节的方法能单独用于黄光制程中的软烘工序或硬烘工序，或者在软烘工序或硬烘工序中同时使用该调节方法，分别对软烘中的烘烤设备本体6及硬烘中的烘烤设备本体6的加热温度进行调节。
本发明的基板烘烤装置及其温度调节方法能提高半色调（half tone）层黄光后残膜率均匀性，减少因膜厚不均引起的干法刻蚀（Dry Etch）中的不均匀斑点（Mura）以及因基板上的导线粗细与长短不一致而造成的电性不均等问题，提高TFT-LCD的显示性能。
虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述，然而可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种基板烘烤装置，其特征在于，包括：
用于对基板进行烘烤的烘烤设备本体，其包括由若干个分区热板构成的热板，和
温度调整机构，用于调整烘烤设备本体的各分区热板的加热温度。
2.根据权利要求1所述的基板烘烤装置，其特征在于，所述热板上设有导热层，所述导热层覆盖各分区热板。
3.根据权利要求1所述的基板烘烤装置，其特征在于，所述温度调整机构包括：
膜厚监测单元，用于检测分区热板对应的基板各区域的膜厚；
数据存储计算单元，与膜厚监测单元连接，接收膜厚监测单元传送的膜厚数据，并计算出各分区热板应调整的温度值；
温度调节单元，与接收数据存储计算单元及烘烤设备本体连接，其接收数据存储计算单元传送的数据，并相应调整各分区热板的温度。
4.根据权利要求1所述的基板烘烤装置，其特征在于，每个分区热板均包括板体和设在板体下的加热构件，所述加热构件均与温度调整机构连接。
5.根据权利要求1所述的基板烘烤装置，其特征在于，所述热板与基板之间的距离能调节。
6.根据权利要求5所述的基板烘烤装置，其特征在于，所述热板与基板之间的距离为5～20mm。
7.一种用于对权利要求1～6中任一项所述的基板烘烤装置的温度进行调节的方法，其特征在于，包括以下步骤：
基板在进行第一次黄光制程后，通过温度调整机构对各区域的残膜厚度进行检测，并根据残膜厚度与温度之间的关系计算出相应的温度补偿值，温度调整机构根据温度补偿值调整烘烤设备本体的各分区热板的加热温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述温度调整机构包括膜厚监测单元、数据存储计算单元和温度调节单元；
膜厚监测单元对基板各区域的残膜厚度进行检测，并将残膜厚度数据发送给数据存储计算单元；
数据存储计算单元与存储的基准值进行比较，根据存储的膜厚与温度之间的关系计算出温度补偿值，并发送给温度调节单元；
温度调节单元根据温度补偿值相应调整烘烤设备本体各分区热板的输出功率。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述残膜厚度与温度、温度与功率均为正比例关系。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当残膜厚度值高于基准值时，调低输出功率；当残膜厚度值低于基准值时，调高输出功率。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该调节方法能用于黄光制程中的软烘和/或硬烘工序。
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