CN106111487A - 一种基板减压干燥系统及其干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基板减压干燥系统及其干燥方法，包括一密闭的干燥腔体(1)，所述干燥腔体(1)内设有一承载基板(2)的干燥平台(3)，所述干燥腔体(1)上还设有与腔体内连通的抽真空孔(4)，所述系统设有一温度控制器(5)，所述干燥平台(3)上设有用于加热基板(2)的加热结构(6)，所述温度控制器(5)与所述加热结构(6)电性连接，用于控制所述加热结构(6)的加热温度。本发明通过在承载基板的干燥平台上设置加热结构，通过温度控制器控制加热结构的加热温度，干燥腔体内的基板在抽真空和加热的双重作用下缩短实现基板溶剂去除的时间，以此来提高干燥效率，进而提高产能。

Description

一种基板减压干燥系统及其干燥方法
技术领域
本发明涉及基板干燥技术领域，具体涉及一种基板减压干燥系统及其干燥方法。
背景技术
目前FPD(Flat Panel Display平板显示器)工厂的黄光工艺，其中重要的一个单元是减压干燥，主要原理是将涂布后的光刻胶通过抽真空的方式将溶剂去除，达到初步固化的作用，如图1结构所示。目前主要是通过Dry Pump(真空泵)的方式，用于抽气保证干燥腔体1内的负压，以达到将基板2上的光刻胶的溶剂排出。在基板1的Chamber(腔室)内通过下方两个排气孔，达到一定的真空度来保证工艺。
由于基板2需要放置在干燥平台3上进行工艺，基板2上的光刻胶具有一定的流动性，通过基板2的bending(折弯)会导致溶剂向中间流动，中间的溶剂相较周围偏多，所形成的中间光刻胶膜层厚度要相较于基板周边的光刻胶膜层厚度厚些；同时，基板在干燥平台上进行抽真空干燥时，排气管路从四周向着周围进行排气，排气的时候由于排气孔是从下面排出的，这样会导致基板周边容易干燥，而基板中间的干燥速度会偏慢些，这样会影响基板的整体Dry Mura(干燥均一性)较差，很容易产生如图3所示的Dry Mura缺陷8。
随着基板世代的增大，需要Pump的能力越来越大，以及对应未来新工艺要求，对有节拍的改善产能的要求越来越高。现有的方式在应对如Half tone(半透光曝光工艺)的新工艺，可以减少掩模板的数量，节拍时间会变得越来越长，若追加Pump也会相应的增加较多成本。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是提升基板节拍和产能，适应新工艺和高世代基板的需求，减少设备成本，从而提供一种基板减压干燥系统及其干燥方法。
一方面，本发明提供了一种基板减压干燥系统，包括一密闭的干燥腔体，所述干燥腔体内设有一承载基板的干燥平台，所述干燥腔体上还设有与腔体内连通的抽真空孔，其特征在于，所述系统设有一温度控制器，所述干燥平台上设有用于加热基板的加热结构，所述温度控制器与所述加热结构电性连接，用于控制所述加热结构的加热温度。
所述加热结构为一热板结构，所述热板结构上设有多个加热模块，所述温度控制器分别与多个所述加热模块一一对应连接。
靠近基板中部的加热模块设定温度高于其周边的加热模块设定温度。
所述加热结构上的加热模块加热温度为100℃～120℃。
另一方面，本发明还提供了一种基板减压干燥方法，所述干燥方法包括如下步骤：
将需要干燥的基板放置于干燥腔体内的干燥平台上；通过干燥腔体上的抽真空孔对腔体进行抽真空处理；启动温度控制器对干燥平台上的加热结构进行加温，使基板升温，直至将基板上的光刻胶溶剂烘干。
在对干燥腔体进行抽真空处理的同时，并对所述干燥平台进行加热升温处理。
先对干燥腔体进行抽真空处理，然后再对干燥平台进行加热升温处理。
先对干燥平台进行加热升温处理，再对干燥腔体进行抽真空处理。
在干燥平台的加热结构上设置多个加热模块，通过温度控制器分别设定各个加热模块的加热温度；启动温度控制器和抽真空处理，直至完成基板的干燥处理。
本发明技术方案，具有如下优点：
A.本发明在承载基板的干燥平台上设置加热结构，通过温度控制器控制加热结构的加热温度，干燥腔体内的基板在抽真空和加热的双重作用下缩短实现基板溶剂去除的时间，以此来提高干燥效率和产能。
B.本发明中的加热结构中设有多个加热模块，温度控制器可以分区域控制各个加热模块的加热温度，可以根据不同的光刻胶膜厚条件进行设定温度和使用与否，大大改善了仅采用抽真空所引起的不均(Mura等)，可同时满足不同工艺需求的光刻胶膜厚的干燥，节约节拍；
C.本发明可以采用边抽真空边加热，或者先抽真空后加热，同时使用或者选择使用，可以满足应对不同的工艺需求，基板干燥效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术所采用的干燥系统结构示意图；
图2是基板上光刻胶膜层厚度的分布示意图；
图3是现有技术在PUMP干燥过程中所形成的Dry Mura缺陷；
图4是本发明所提供的干燥系统结构示意图；
图5是图4中干燥平台上加热结构平面示意图。
附图标记说明：
1-干燥腔体；2-基板；3-干燥平台；4-抽真空孔；5-温度控制器；6-加热结构；7-加热模块；8-Dry Mura缺陷。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图4所示，本发明提供了一种基板减压干燥系统，包括一密闭的干燥腔体1，在干燥腔体1内设有一承载基板2的干燥平台3，干燥腔体1上还设有与腔体内连通的抽真空孔4，在系统中还设有一温度控制器5，在干燥平台3上设有用于加热基板2的加热结构6，温度控制器5与加热结构6电性连接，用于控制加热结构6的加热温度。本发明在承载基板2的干燥平台3上设置加热结构6，通过温度控制器5控制加热结构6的加热温度，干燥腔体1内的基板2在抽真空和加热的双重作用下缩短实现基板2溶剂去除的时间，以此来提高干燥效率和产能。
其中优选的加热结构6为一热板结构，热板结构上设有多个加热模块7，温度控制器5分别与多个加热模块7一一对应连接。温度控制器5可以分区域控制各个加热模块7的加热温度，可以根据不同的光刻胶膜厚条件进行设定温度和使用与否，大大改善了仅采用抽真空所引起的不均(Mura等)，提高对基板2加热的均一性能。
其中根据图2中基板上光刻胶溶剂厚度分布的特点，在靠近基板2中部的加热模块7设定温度高于其周边的加热模块7设定温度。其中图5中ABCDEFGH八个均为设置在热板结构6上的加热模块7，当然不限于图5中加热模块的分布方式，多个加热模块可以通过温度控制器5进行加热温度的设定，这样可以更准确对基板进行加热，使基板2上的各个区域同时达到干燥状态。
如图5所示，加热模块位于3干燥平台内，内部有若干不限于ABCDEFGH的加热模块，通过每一个area的设定，可以单独控制及Offset温度均一性，保证工艺的提升。
本发明所采用的基板减压干燥方法，包括如下步骤：将需要干燥的基板放置于干燥腔体内的干燥平台上；通过干燥腔体上的抽真空孔对腔体进行抽真空处理；启动温度控制器对干燥平台上的加热结构进行加温，使基板升温，直至将基板上的光刻胶溶剂烘干,可保持加热烘干和抽真空的均一性，避免Dry Mura缺陷8等。
一般情况下,Half tone工艺和有机膜工艺成膜的厚度是一般工艺膜厚的1.5-3倍左右，在相同的条件下，膜厚越厚所花的时间越多，工艺时间多40％-80％左右，因此，采用干燥平台的加热工序可以缩小两种不同工艺的时间差异。按照工艺的模式选择，可以分为如下几种不同的节拍：
1)普通光刻胶工艺(干燥平台加热功能使用或不使用)；
2)Half tone工艺及有机胶工艺(干燥平台加热功能使用或不使用)；
3)其它特殊工艺(实验等需求)。
本发明根据不同的工艺需求，对应采用如下三种模式对干燥平台上的基板进行干燥：
第一种干燥模式：在对干燥腔体进行抽真空处理的同时，并对干燥平台进行加热升温处理。此种干燥模式主要针对膜厚要求较厚的，例如Half tone工艺或有机胶工艺，这样可以节约节拍。
第二种干燥模式：先对干燥腔体进行抽真空处理，然后再对干燥平台进行加热升温处理，主要针对一般的膜厚工艺。
第三种干燥模式：先对干燥平台进行加热升温处理，再对干燥腔体进行抽真空处理，主要针对特殊工艺，如实验等需求。
当然最优选地，是在干燥平台的热板结构上设置多个加热模块，可通过温度控制器分别控制各个加热模块的加热温度，根据基板上光刻胶布膜层的厚度调整加热模块的温度，实现基板上分区域加温控制，与干燥腔体上的抽真空孔配合，可大大改造基板的干燥环境，实现基板的快速、无缺陷干燥。在干燥过程中不需要增加抽真空的Pump即可达到所需工艺需求的目的，节约设备成本；通过对位于基板2不同区域的加热模块7进行offset的设定，可以保证基板2干燥的整体均一性。
针对各加热模块的设定，如图5所示，在一般情况下，正常工艺设定范围在100℃～120℃之间(range在+/-2℃)，分区控制可以针对不同的加热模块进行单独的offset调整，例如中间的DE模块，设定的温度为112℃，周边的ABGH设定的温度为108℃，CF为110℃。可以根据设定温度与膜厚的对应关系，满足各种工艺的需求。例如进行普通胶工艺时膜厚为1.5微米，可以按照第二种干燥模式进行，即先进行抽真空减压干燥再进行加热；若进行有机胶工艺时膜厚一般为3.5微米，可以按照第一种干燥模式进行，即可以一边进行抽真空减压干燥同时进行热板加热。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基板减压干燥系统，包括一密闭的干燥腔体(1)，所述干燥腔体(1)内设有一承载基板(2)的干燥平台(3)，所述干燥腔体(1)上还设有与腔体内连通的抽真空孔(4)，其特征在于，所述系统设有一温度控制器(5)，所述干燥平台(3)上设有用于加热基板(2)的加热结构(6)，所述温度控制器(5)与所述加热结构(6)电性连接，用于控制所述加热结构(6)的加热温度。
2.根据权利要求1所述的基板减压干燥系统，其特征在于，所述加热结构(6)为一热板结构，所述热板结构上设有多个加热模块(7)，所述温度控制器(5)分别与多个所述加热模块(7)一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的基板减压干燥系统，其特征在于，靠近基板(2)中部的加热模块设定温度高于其周边的加热模块设定温度。
4.根据权利要求3所述的基板减压干燥系统，其特征在于，所述加热结构(6)上的加热模块(7)加热温度为100℃～120℃。
5.一种基板减压干燥方法，其特征在于，所述干燥方法包括如下步骤：
将需要干燥的基板放置于干燥腔体内的干燥平台上；通过干燥腔体上的抽真空孔对腔体进行抽真空处理；启动温度控制器对干燥平台上的加热结构进行加温，使基板升温，直至将基板上的光刻胶溶剂烘干。
6.根据权利要求5所述的基板减压干燥方法，其特征在于，在对干燥腔体进行抽真空处理的同时，并对所述干燥平台进行加热升温处理。
7.根据权利要求5所述的基板减压干燥方法，其特征在于，先对干燥腔体进行抽真空处理，然后再对干燥平台进行加热升温处理。
8.根据权利要求5所述的基板减压干燥方法，其特征在于，先对干燥平台进行加热升温处理，再对干燥腔体进行抽真空处理。
9.根据权利要求5-8任一所述的基板减压干燥方法，其特征在于，在干燥平台的加热结构上设置多个加热模块，通过温度控制器分别设定各个加热模块的加热温度；启动温度控制器和抽真空处理，直至完成基板的干燥处理。
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