CN107065452A - 显影装置及显影方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种显影装置以及显影方法。该显影装置包括第一旋转基台以及第一喷淋机构；第一旋转基台设于显影区，所述第一旋转基台的第一承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第一承载平面用于承载待显影的玻璃基板；第一喷淋机构的喷淋面与所述第一承载平面正对，所述第一喷淋机构用于向所述玻璃基板喷淋显影液。使用本发明的显影装置及显影方法能够避免下侧边的显影液被稀释导致的光刻图形的线宽不均匀的问题，提高精细度。

Description

显影装置及显影方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种显影装置及显影方法。

背景技术

TFT-LCD(Thin film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前平板显示器市场占据主流地位。其中，由于TFT阵列基板是TFT-LCD显示器的重要部分，因此提高TFT阵列基板良率，减少TFT阵列基板制备过程再作业次数可以提高显示质量。

在TFT阵列基板的生产过程中，图案的形成需经过涂布、曝光、显影等工序，一般显影工序为，基台与水平面成固定的角度，与基台平面垂直的上方有一组喷淋系统，玻璃基板经过基台不断前进，喷淋系统中第一单元为显影液，一般为碱液；显影液单元结束后，玻璃基板进入到纯水洗单元；水洗单元结束后，进入空气除水阶段，此时玻璃基板再通过基台的角度变换，成水平状态。传统显影的设备缺陷有，喷淋系统不能在移动中的玻璃基板上方均匀分布，且基台与水平面的倾斜角始终保持不变，显影过程中，显影液被喷洒到玻璃基板上，其中喷洒到玻璃基板的上侧边的显影液与光刻胶发生化学反应后浓度降低，且浓度降低的显影液向玻璃基板的下侧边流动，使得直接喷洒到玻璃基板的下侧边的显影液被稀释，从而导致与玻璃基板的下侧边的光刻胶发生化学反应的显影液浓度降低。采用该种显影方法制备的光刻图形的线宽不均匀，由玻璃基板的上侧边到其下侧边，光刻图形的线宽逐渐变宽，而且当色阻材料对显影精度有要求时，则显影得出的图案将会有毛刺现象，或是图案精细化程度不足，很难达到高分辨率产品的要求。

因此，需要提供一种新的显影装置及显影方法，以提高产品的均匀性和精细度。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种显影装置及显影方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种显影装置，包括：

设于显影区的第一旋转基台，所述第一旋转基台的第一承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第一承载平面用于承载待显影的玻璃基板；

第一喷淋机构，其喷淋面与所述第一承载平面正对，所述第一喷淋机构用于向所述玻璃基板喷淋显影液。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一旋转基台包括：

驱动电机，用于驱动所述第一承载平面旋转，所述驱动电机的旋转轴线与所述第一承载平面垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一承载平面与水平面的夹角为5°～25°。

在本公开的一种示例性实施例中，所述显影装置还包括：

固定机构，设于所述第一承载平面上，所述固定机构用于固定所述玻璃基板。

在本公开的一种示例性实施例中，所述显影装置还包括：

设于水洗区的第二旋转基台，所述第二旋转基台的第二承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第二承载平面用于承载显影后的所述玻璃基板；

第二喷淋机构，其喷淋面与所述第二承载平面正对，所述第二喷淋机构用于向所述玻璃基板喷淋清洗液。

在本公开的一种示例性实施例中，所述显影装置还包括：

设于风干区的第三旋转基台，所述第三旋转基台的第三承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第三承载平面用于承载水洗后的所述玻璃基板；

第三喷淋机构，其喷淋面与所述第三承载平面正对，所述第三喷淋机构用于向所述玻璃基板喷气。

在本公开的一种示例性实施例中，所述显影装置还包括：

多个过度机构，设于第一旋转基台与第二旋转基台之间以及第二旋转基台与第三旋转基台之间，用于运载所述玻璃基板。

在本公开的一种示例性实施例中，所述显影装置还包括：

多个升降驱动机构，用于驱动所述第一旋转基台、第二旋转基台以及第三旋转基台升降，以使所述第一旋转基台、第二旋转基台以及第三旋转基台升至预设高度或下降至与所述过度机构接触。

在本公开的一种示例性实施例中，所述过度机构为滚轮机构。

根据本公开的一个方面，提供一种显影方法，应用于上述任意一项所述的显影装置，包括：

当所述玻璃基板位于所述第一承载平面时，控制所述第一喷淋机构向所述玻璃基板喷淋显影液，并控制所述第一承载平面旋转。

由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本发明的显影装置及显影方法，通过第一承载平面载待显影的玻璃基板，第一承载平面能够旋转且为倾斜设置，第一承载平面的旋转能够带动玻璃基板旋转，从而使玻璃基板上侧边和下侧边形成旋转交替状态，不会固定不变，从而避免下侧边的显影液被稀释导致的光刻图形的线宽不均匀的问题，提高精细度；而且第一喷淋机构的喷淋面与第一承载平面正对设置，第一喷淋机构能够均匀地向玻璃基板喷淋显影液，进一步保证显影液的浓度一致，从而保证线宽均匀性要求。因此，使用本发明的显影装置及显影方法能够避免下侧边的显影液被稀释导致的光刻图形的线宽不均匀的问题，提高精细度。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明显影装置一实施方式的结构示意图；

图2是图1中的第一旋转基台以及第一喷淋机构的结构示意图；

图中主要元件附图标记说明如下：

1、第一过度机构；

2、第二过度机构；

3、第三过度机构；

4、第四过度机构；

5、第一旋转基台；

51、第一基台壳体；

52、第一承载平面；

53、第一升降驱动机构；

54、驱动电机；

55、固定机构；

56、第一基台滚轮机构；

6、第一喷淋机构；

61、第一喷淋头；

62、旋转电机；

63、传动皮带；

7、第二旋转基台；

8、第二喷淋机构；

9、第三旋转基台；

10、第三喷淋机构；

11、玻璃基板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参照图1所示，本发明的显影装置包括第一旋转基台5以及第一喷淋机构6，第一旋转基台5以及第一喷淋机构6设于显影区。第一旋转基台5的第一承载平面52能够旋转且为倾斜设置，所述第一承载平面52用于承载待显影的玻璃基板11。第一喷淋机构6的喷淋面与所述第一承载平面52正对，第一喷淋机构6用于向所述玻璃基板11喷淋显影液。显影液可以为正性光刻胶的显影液，即可以为浓度约3.5％～5.0％的KOH或NaOH等，也可以为负性光刻胶的显影液等其他显影液，本示例性实施例中对此不做特殊限定。

参照图2所示，在本示例实施方式中，第一旋转基台5包括第一基台壳体51、第一承载平面52、第一升降驱动机构53、驱动电机54、固定机构55以及第一基台滚轮机构56。第一基台壳体51设置为一面倾斜的圆柱体，圆柱体整体垂直设置，圆柱体的上顶面与水平面的夹角为5°～25°，当然，根据需要该夹角还可以设置的更大或更小。圆柱体的上顶面敞口，该敞口部位安装第一承载平面52，所述第一承载平面52与水平面的夹角即为5°～25°，在本示例实施方式中，该夹角约为15°；而且第一承载平面52也可以设置为圆形，在第一基台壳体51内固定有驱动电机54，驱动电机54用于驱动所述第一承载平面52旋转，所述驱动电机54的旋转轴线与所述第一承载平面52垂直。第一承载平面52的直径大于第一基台壳体51的直径，可以有效避免显影液流入第一基台壳体51内部导致的对第一基台壳体51的污染和对驱动电机54的侵蚀，从而改善驱动电机54的使用环境提高驱动电机54的使用寿命。当然，在本发明的其他示例实施方式中，第一基台壳体51还可以设置为长方体、圆柱体等多种形状，第一基台壳体51也可以整体倾斜安装。第一升降驱动机构53设于所述第一基台壳体51的正下方，可以驱动第一基台壳体51上升以及下降，第一升降驱动机构53可以采用电动推杆，还可以采用直线电机、气缸或油缸等多种驱动机构，此处不再赘述。

进一步的，在第一承载平面52上可以设置第一基台滚轮机构56，第一基台滚轮机构56包括多个滚轮，滚轮的中心轴线与水平面平行设置，即多个滚轮在第一承载平面52上从上到下依次排列。第一基台滚轮机构56用于移动待显影的玻璃基板11。在第一承载平面52上还设置有固定机构55，固定机构55用于固定所述玻璃基板11，固定机构55能够有效防止玻璃基板11的下滑。固定机构55可以采用锁扣式固定机构或真空吸附式固定机构等等。

进一步的，所述第一喷淋机构6可以旋转，所述第一喷淋机构6可以包括第一喷淋头61以及旋转电机62。旋转电机62的旋转轴线与第一喷淋头61的旋转轴线平行，第一喷淋头61的旋转轴线与第一承载平面52的旋转轴线平行或为同一轴线。旋转电机62通过支架固定，第一喷淋头61外同轴设置有皮带轮，旋转电机62的转轴上也设置有皮带轮，两个皮带轮之间连接有传动皮带63，从而旋转电机62的旋转即可带动第一喷淋头61旋转。另外，本领域技术人员可以理解的是，旋转电机62和第一喷淋头61之间也可以通过链轮和链条结合的形式来实现。喷淋机构可以旋转能够避免个别喷口被堵不喷洒或损坏后喷洒过多而导致的不均匀问题。

本发明的显影装置还可以包括第二旋转基台7以及第二喷淋机构8，第二旋转基台7以及第二喷淋机构8设于水洗区。第二旋转基台7的第二承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第二承载平面用于承载显影后的所述玻璃基板11。第二喷淋机构8的喷淋面与所述第二承载平面正对，所述第二喷淋机构8用于向所述玻璃基板11喷淋清洗液。第二旋转基台7的结构与第一旋转基台5的机构可以相同，第二喷淋机构8的结构与第一喷淋机构6的也可以结构相同，此处不再赘述。清洗液可以为去离子水、纯净水等等。

本发明的显影装置还可以包括第三旋转基台9以及第三喷淋机构10，第三旋转基台9以及第三喷淋机构10设于风干区。第三旋转基台9的第三承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第三承载平面用于承载水洗后的所述玻璃基板11。第三喷淋机构10的喷淋面与所述第三承载平面正对，所述第三喷淋机构10用于向所述玻璃基板11喷气。第三旋转基台9的结构与第一旋转基台5的机构可以相同，第三喷淋机构10的结构与第一喷淋机构6的也可以结构相同，此处不再赘述。

本发明的显影装置还可以包括多个过度机构，所述多个过度机构设于第一旋转基台5与第二旋转基台7之间以及第二旋转基台7与第三旋转基台9之间，多个过度机构用于运载所述玻璃基板11。在本示例实施方式中，过度机构可以为滚轮机构。过度机构还可以设置在第一旋转基台5之前，用于将玻璃基板11运载至第一旋转基台5；同理，过度机构还可以设置在第三旋转基台9之后，用于将玻璃基板11从第一旋转基台5运载至下一工序。

进一步的，本发明还提供了一种显影方法，应用于上述显影装置，该显影方法可以包括：当所述玻璃基板11位于所述第一承载平面52时，控制所述第一喷淋机构6向所述玻璃基板11喷淋显影液，并控制所述第一承载平面52旋转。

下面对本发明的显影方法进行详细说明：

参照图1所示，第一旋转基台5的高度位置示意性说明了第一旋转基台5、第二旋转基台7以及第三旋转基台9在工作时的高度；第二旋转基台7的高度位置示意性说明了第一旋转基台5、第二旋转基台7以及第三旋转基台9在从其前面的过度机构接收玻璃基板11时的高度；第三旋转基台9的高度位置示意性说明了第一旋转基台5、第二旋转基台7以及第三旋转基台9在将玻璃基板11送到其后面的过度机构接时的高度。

为了方便说明，多个过度机构从工序的开始端到工序的结束端依次为第一过度机构1、第二过度机构2、第三过度机构3、第四过度机构4。通过第一过度机构1将玻璃基板11运载至靠近第一旋转基台5，控制所述第一旋转基台5下降，使第一旋转基台5靠近玻璃基板11的一侧与所述第一过度机构1平齐，通过所述第一过度机构1与第一基台滚轮机构56的配合将玻璃基板11运载至第一承载平面52上，控制所述第一旋转基台5上升至预设高度，参照图1中第一旋转基台5的位置，并通过固定机构55将玻璃基板11固定，控制所述第一喷淋机构6向所述玻璃基板11喷淋显影液，并控制所述第一承载平面52以约1～30r/min的速率旋转，本示例实施方式中，旋转速率为约20r/min，进行显影工序。

显影完成后，打开固定机构55，控制所述第一旋转基台5下降，使第一旋转基台5靠近第二过度机构2的一侧与所述第二过度机构2平齐，通过所述第二过度机构2与第一基台滚轮机构56的配合将玻璃基板11运载至第二过度机构2。

通过第二过度机构2将玻璃基板11运载至靠近第二旋转基台7，控制所述第二旋转基台7下降，使第二旋转基台7靠近玻璃基板11的一侧与所述第二过度机构2平齐，参照图1中第二旋转基台7的位置，通过所述第二过度机构2与第二基台滚轮机构的配合将玻璃基板11运载至第二承载平面上，控制所述第二旋转基台7上升至预设高度，并通过固定机构55将玻璃基板11固定，控制所述第二喷淋机构8向所述玻璃基板11喷淋清洗液，并控制所述第二承载平面以约1～30r/min的速率旋转，本示例实施方式中，旋转速率为约25r/min，进行水洗工序。

水洗约15s后完成水洗工序，打开固定机构55，控制所述第二旋转基台7下降，使第二旋转基台7靠近第三过度机构3的一侧与所述第三过度机构3平齐，通过所述第三过度机构3与第二基台滚轮机构的配合将玻璃基板11运载至第三过度机构3。

通过第三过度机构3将玻璃基板11运载至靠近第三旋转基台9，控制所述第三旋转基台9下降，使第三旋转基台9靠近玻璃基板11的一侧与所述第三过度机构3平齐，通过所述第三过度机构3与第三基台滚轮机构的配合将玻璃基板11运载至第三承载平面上，控制所述第三旋转基台9上升至预设高度，并通过固定机构55将玻璃基板11固定，控制所述第三喷淋机构10向所述玻璃基板11喷气，并控制所述第三承载平面以约1～60r/min的速率旋转，本示例实施方式中，旋转速率为约30r/min，进行风干工序。

风干约5s后完成风干工序，打开固定机构55，控制所述第三旋转基台9下降，使第三旋转基台9靠近第四过度机构4的一侧与所述第四过度机构4平齐，参照图1中第三旋转基台9的位置，通过所述第四过度机构4与第三基台滚轮机构的配合将玻璃基板11运载至第四过度机构4，通过第四过度机构4将显影后的玻璃基板11运载至下一工序。

上述预设高度可以为高于过度机构大约15～30cm。

本发明的显影装置及显影方法，通过第一承载平面52载待显影的玻璃基板11，第一承载平面52能够旋转且为倾斜设置，第一承载平面52的旋转能够带动玻璃基板11旋转，从而使玻璃基板11上侧边和下侧边形成旋转交替状态，不会固定不变，从而避免下侧边的显影液被稀释导致的光刻图形的线宽不均匀的问题，提高精细度；而且第一喷淋机构6的喷淋面与第一承载平面52正对设置，第一喷淋机构6能够均匀地向玻璃基板11喷淋显影液，进一步保证显影液的浓度一致，从而保证线宽均匀性要求。因此，使用本发明的显影装置及显影方法能够避免下侧边的显影液被稀释导致的光刻图形的线宽不均匀的问题，提高精细度。同理，通过旋转的第二承载平面带动玻璃基板11旋转，从而保证清洗的均匀性；通过旋转的第三承载平面带动玻璃基板11旋转，从而保证风干的均匀性。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本说明书中使用“约”“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”“大约”“大致”“大概”的含义。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”“底”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (10)

1.一种显影装置，其特征在于，包括：

设于显影区的第一旋转基台，所述第一旋转基台的第一承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第一承载平面用于承载待显影的玻璃基板；

第一喷淋机构，其喷淋面与所述第一承载平面正对，所述第一喷淋机构用于向所述玻璃基板喷淋显影液。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述第一旋转基台包括：

驱动电机，用于驱动所述第一承载平面旋转，所述驱动电机的旋转轴线与所述第一承载平面垂直。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述第一承载平面与水平面的夹角为5°～25°。

4.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置还包括：

固定机构，设于所述第一承载平面上，所述固定机构用于固定所述玻璃基板。

5.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置还包括：

设于水洗区的第二旋转基台，所述第二旋转基台的第二承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第二承载平面用于承载显影后的所述玻璃基板；

第二喷淋机构，其喷淋面与所述第二承载平面正对，所述第二喷淋机构用于向所述玻璃基板喷淋清洗液。

6.根据权利要求5所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置还包括：

设于风干区的第三旋转基台，所述第三旋转基台的第三承载平面能够旋转且为倾斜设置，所述第三承载平面用于承载水洗后的所述玻璃基板；

第三喷淋机构，其喷淋面与所述第三承载平面正对，所述第三喷淋机构用于向所述玻璃基板喷气。

7.根据权利要求6所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置还包括：

多个过度机构，设于第一旋转基台与第二旋转基台之间以及第二旋转基台与第三旋转基台之间，用于运载所述玻璃基板。

8.根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置还包括：

多个升降驱动机构，用于驱动所述第一旋转基台、第二旋转基台以及第三旋转基台升降，以使所述第一旋转基台、第二旋转基台以及第三旋转基台升至预设高度或下降至与所述过度机构接触。

9.根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述过度机构为滚轮机构。

10.一种显影方法，应用于权利要求1～9任意一项所述的显影装置，其特征在于，包括：

当所述玻璃基板位于所述第一承载平面时，控制所述第一喷淋机构向所述玻璃基板喷淋显影液，并控制所述第一承载平面旋转。