CN107761050A - 一种掩膜板清洗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种掩膜板清洗系统，利用等离子体真空清洗腔替换了现有的掩膜板清洗系统中的NMP溶液和KOH溶液对掩膜板表面的残留物进行清洗，等离子体可以去除掩膜板表面的有机物并活化无机物，以便在后续的湿式清洗腔中被去除。由于不在使用NMP溶液和KOH溶液进行清洗，从而抑制污染环境的物质排放，可以通过减少废水处理而节省成本；并且在采用干式的等离子体真空清洗代替部分湿式清洗后，也省去了为了避免清洗液之间相互污染而设置冲洗室的必要，因此，可以减少清洗系统所占用的空间，提高运营效率。

Description

一种掩膜板清洗系统
技术领域
本发明涉及显示制造技术领域，尤其涉及一种掩膜板清洗系统。
背景技术
有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)是分别从阳极注入空穴(Hole)和从阴极注入电子(Electron)后在有机薄膜层形成p-n结后发光的器件，其响应速度比液晶显示面板(TFT-LCD)快1000倍以上；且OLED由于是自发光系统，因此不需要背光源，不仅可以将重量减少到TFT-LCD的三分之一，OLED还可以利用薄膜及塑料基板的柔韧性形成柔性显示面板，并且其视角可以达到180度，功耗低(低消耗电力)，明暗比率大，可实现高画质的彩色再现性。因此，OLED作为新一代显示而备受瞩目。
在制作OLED时，需要在面板的特定位置蒸镀上负责发光的有机物图案，在蒸镀有机物的过程中一般是使用掩膜板控制形成的有机物图案的位置。根据所需蒸镀有机物图案的位置，掩膜板分为如图1a所示的中间镂空的口字型即开放(Open)型掩膜板，以及如图1b所示的部分区域镂空的高精度金属掩模板(FMM)。
在制作OLED的过程中掩膜板会重复使用，在掩膜板使用一段时间后其表面会残留被蒸镀的材料，因此需要对掩膜板进行清洗。目前的掩膜板清洗系统为采用液体进行清洗的湿式清洗系统，如图2所示，具体包括级联的以下腔室：(1)等候室01(Loader)；(2)有机物清洗室02(NMP Bath)，是采用NMP溶液对掩膜板上的有机物进行化学清洗的腔室；(3)冲洗室03(Rinse Bath)，是采用去离子水对掩膜板上残留的NMP溶液进行清洗的腔室，防止因NMP溶液造成后续KOH溶液的污染；(4)无机物清洗室04(KOH Bath)，是采用KOH溶液对掩膜板上的无机物进行化学清洗的腔室；(5)冲洗室05(Rinse Bath)，是采用去离子水对掩膜板上残留的KOH溶液进行清洗的腔室，防止因KOH溶液造成后续IPA溶液的污染；(6)异丙醇清洗室06(IPA Bath)，是采用IPA溶液对掩膜板进行清洗的腔室；(7)烘干室07(DryingBath)，是对掩膜板进行烘干的腔室；(8)卸载室08(Unloader)。
可以看出现有的湿式清洗系统中使用的腔室较多使产线(Line)较长，会产生占用空间较大(Foot Print)的问题；并且，在清洗过程中使用了去除有机物的NMP溶液及去除无机物的强碱KOH溶液，这些溶液在清洗结束后变为废水，为不造成环境污染在排出前需要进行再处理，这就需要增加再处理设备，且随着持续增多的溶液使用，会导致管理成本(CoO，Cost of Ownership)上升等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种掩膜板清洗系统，用以解决现有掩膜板清洗系统占用空间较大且管理成本较高的问题。
因此，本发明实施例提供了一种掩膜板清洗系统，包括级联设置的以下腔室：
用于采用等离子体清洗掩膜板表面的残留物的等离子体真空清洗腔；
用于采用清洗液去除所述掩膜板表面的残留物的湿式清洗腔；以及，
用于去除所述掩膜板表面的水分的烘干腔。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述等离子体真空清洗腔通过阀门与抽真空泵浦连接；在所述等离子体真空清洗腔内设置有：相对而置的上部电极和下部电极，掩膜板支撑部，以及与流量控制器连接的气体注入部；其中，
所述掩膜板支撑部用于将所述掩膜板固定于所述下部电极之上；
所述上部电极用于加载电压与所述下部电极产生电场后，电离所述气体注入部注入的气体产生等离子体。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述上部电极为平板状；所述气体注入部设置在所述上部电极的侧边；或，
所述上部电极面向所述下部电极的一面具有多个排气孔，所述气体注入部为所述排气孔。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述气体注入部注入的气体为O2、Ar、N2、Ar和O2的混合气体、或Ar和N2的混合气体。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，在所述上部电极加载电压时，所述下部电极处于悬空状态或接地状态。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述上部电极加载的电压为50-300KHz或13.56MHz。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述等离子体真空清洗腔内还设置有：用于分析腔内残留气体的模块。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述等离子体真空清洗腔内还设置有：用于测量等离子体光谱的发射光谱测量模块。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述湿式清洗腔内设置有用于在所述湿式清洗腔内移动所述掩膜板的滚轮部件；或，所述湿式清洗腔内设置有用于带动所述掩膜板浸泡在所述湿式清洗腔内的挟持部件。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述湿式清洗腔内设置有超声波发生装置。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，所述烘干腔内设置有风刀模块。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，还包括：设置于所述等离子体真空清洗腔与所述湿式清洗腔之间的掩膜板旋转腔，用于将所述掩膜板从水平状态旋转至竖直状态。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，还包括：设置于所述掩膜板旋转腔与所述湿式清洗腔之间的用于采用有机清洗液清洗掩膜板的有机物清洗腔，用于采用无机清洗液清洗掩膜板的无机物清洗腔。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种掩膜板清洗系统，利用等离子体真空清洗腔替换了现有的掩膜板清洗系统中的NMP溶液和KOH溶液对掩膜板表面的残留物进行清洗，等离子体可以去除掩膜板表面的有机物并活化无机物，以便在后续的湿式清洗腔中被去除。由于不在使用NMP溶液和KOH溶液进行清洗，从而抑制污染环境的物质排放，可以通过减少废水处理而节省成本；并且在采用干式的等离子体真空清洗代替部分湿式清洗后，也省去了为了避免清洗液之间相互污染而设置冲洗室的必要，因此，可以减少清洗系统所占用的空间，提高运营效率。
附图说明
图1a和图1b分别为现有技术中掩膜板的结构示意图；
图2为现有的掩膜板清洗系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的掩膜板清洗系统的结构示意图之一；
图4为本发明实施例提供的掩膜板清洗系统中掩膜板的状态的示意图；
图5为本发明实施例提供的掩膜板清洗系统中的等离子体真空清洗腔的结构示意图；
图6a和图6b分别为本发明实施例提供的掩膜板清洗系统中的湿式清洗腔的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的掩膜板清洗系统中的烘干腔的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的掩膜板清洗系统的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的掩膜板清洗系统的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种掩膜板清洗系统，如图3所示，包括级联设置的以下腔室：
用于采用等离子体清洗掩膜板表面的残留物的等离子体真空清洗腔100；
用于采用清洗液去除所述掩膜板表面的残留物的湿式清洗腔200；以及，
用于去除所述掩膜板表面的水分的烘干腔300。
在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，利用等离子体真空清洗腔100替换了现有的掩膜板清洗系统中的NMP溶液和KOH溶液对掩膜板表面的残留物进行清洗，等离子体可以去除掩膜板表面的有机物并活化无机物，以便在后续的湿式清洗腔中被去除。由于不在使用NMP溶液和KOH溶液进行清洗，从而抑制污染环境的物质排放，可以通过减少废水处理而节省成本；并且在采用干式的等离子体真空清洗代替部分湿式清洗后，也省去了为了避免清洗液之间相互污染而设置冲洗室的必要，因此，可以减少清洗系统所占用的空间，提高运营效率。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中的等离子体真空清洗腔100内为了便于采用等离子体对掩膜板进行清洗，掩膜板在等离子体真空清洗腔100内优选是处于水平状态，之后，为了便于掩膜板浸泡在湿式清洗腔200中，掩膜板在湿式清洗腔200内优选是处于竖直状态。基于此，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图3所示，一般还会包括：设置于等离子体真空清洗腔100与湿式清洗腔200之间的掩膜板旋转腔400，用于将掩膜板从水平状态旋转至竖直状态。如图4所示，掩膜板除了在等离子体真空清洗腔100内是处于水平状态的，在其他腔室内均处于竖直状态。
进一步地，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图3所示，一般还会包括：设置在烘干室300的出口端的用于将完成清洗的掩膜板向外搬出的卸载室500(Unloader)。
进一步地，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，还可以包括：设置在所述等离子体真空清洗腔100的入口端的真空进样室(Loadlock)100’，在量产时，真空进样室可以起到等离子体真空清洗室的真空过渡处理，便于维持等离子体真空清洗室的真空度。
下面对本发明实施例提供的掩膜板清洗系统中的各个腔室进行详细的说明。
在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图5所示，等离子体真空清洗腔100通过阀门101与抽真空泵浦102连接；在等离子体真空清洗腔100内设置有：相对而置的上部电极103和下部电极104，掩膜板支撑部105，以及与流量控制器106(MFC)连接的气体注入部；其中，
掩膜板支撑部105用于将掩膜板A固定于下部电极104之上；
上部电极103用于加载电压与下部电极104产生电场后，电离气体注入部注入的气体产生等离子体。
在具体实施时，通过阀门101与等离子体真空清洗腔100连接的抽真空泵浦102是腔室的排气部品，通常是由低真空泵(Dry Pump)和提高Dry Pump性能的增压泵(BoosterPump)组成。
在具体实施时，在等离子体真空清洗腔100内设置的清洗方式，可以具体设定上部电极103的形状，具体地，在实施局部清洗时，可以以掩膜板A为中心，从侧边方向注入气体，即气体注入部设置在上部电极103的侧边，此时上部电极100可以设置为平板状；在实施全面清洗时，可以将上部电极103面向下部电极104的一面设置多个排气孔，气体注入部为排气孔，该上部电极103的形状类似于喷淋的喷头，这样采用全面气体喷射方式进行全面清洗。
在具体实施时，在等离子体真空清洗腔100内可以根据需要清洗的掩膜板上可能残留的有机物的类型，设置气体注入部注入的气体，具体可以使用单一气体例如O2、Ar、N2，也可以使用混合气体例如Ar和O2的混合气体、Ar和N2的混合气体。这样在干式清洗的过程中没有用到氟F气体，因此不会排放与二氧化碳(CO2)相比最大能产生20000倍温室效应的CF系列气体，避免了污染环境。
在具体实施时，在等离子体真空清洗腔100内需要利用上部电极103和下部电极104产生电场电离气体以便产生等离子体，因此，一般在上部电极加载电压时，下部电极可以处于悬空状态即不加载任何电压，也可以根据需要接地。
具体地，根据需要清洗的残留物的类型以及处理时间，施加到上部电极103的电压可以是微波(Microwave)50-300kHz，也可以是射频波(Radio Frequency)13.56MHz等不同的电压。并且，在等离子体真空清洗腔100内，还可以根据需要调整上部电极103和下部电极104之间的距离，以便控制掩膜板表面的等离子体密度来达到提高掩膜板清洗效果的目的。
进一步地，在等离子体真空清洗腔100内，如图5所示，还可以安装用于测量等离子体光谱的发射光谱测量模块107(OES，Optical Emission Spectroscopy)，通过OES的测量可以在不取出掩膜板时正常评价掩膜板表面的清洗程度。
进一步地，在等离子体真空清洗腔100内，如图5所示，还可以安装用于分析腔内残留气体的模块108(RGA，Residual Gas Analyser)，可以对清洗过程中产生的多种气体的形态进行监控，对等离子体清洗的程度还有残留的多种杂质气体进行评价，可以获知掩膜板表面除了有机物之外是否存在其他杂质，并通过评价气体量，也可以间接的根据掩膜板的低密度来预测掩膜板的寿命。
一般地，在等离子体真空清洗腔100内，如图5所示，还会设置评价腔内真空度的评估(Gauge)部件109，以便在真空度不足时采用抽真空泵浦102。
在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中的湿式清洗腔200一般放置有IPA溶液，具体可以采用以下两种方式对掩膜板进行浸泡：一种方式如图6a所示，可以在湿式清洗腔200内设置用于在湿式清洗腔200内移动掩膜板A的滚轮部件201，这样滚轮部件201带动掩膜板A从湿式清洗腔200的一端移动到另一端，在水平移动的过程中IPA溶液去除掉掩膜板A表面的残留物。另一种方式如图6b所示，可以在湿式清洗腔200内设置用于带动掩膜板A浸泡在湿式清洗腔200内的挟持部件202，这样，挟持部件202带动掩膜板A垂直移动浸泡至IPA溶液中，在垂直移动的过程中IPA溶液去除掉掩膜板A表面的残留物。
进一步地，在湿式清洗腔200内为了提高清洗能力，如图6a和图6b所示，在湿式清洗腔内还会设置有超声波发生装置203，超声发生装置可以提高IPA溶液的流动性从而提升掩膜板表面的清洗能力。
进一步地，在湿式清洗腔200内，如图6a和图6b所示，还会包括：液体循环部件204，可以提供IPA液体的供给和排出；传感器205可以感应掩膜板是否进入到IPA溶液内部；清洁喷头206，可以定期清理湿式清洗腔200内的部件。
在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中的烘干腔300内，如图7所示，一般设置有风刀模块301，用于对掩膜板表面的水分进行干燥处理，风刀模块可以沿着箭头方向相对于掩膜板水平移动，以便快速干燥。
进一步地，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图8所示，还可以包括：设置于掩膜板旋转腔400与湿式清洗腔200之间的用于采用有机清洗液清洗掩膜板的有机物清洗腔600，用于采用无机清洗液清洗掩膜板的无机物清洗腔700。并且，在有机物清洗腔600内一般放置有NMP溶液，可以对进入有机物清洗腔600的掩膜板表面残留的有机物进行清洗；在无机物清洗腔700内一般放置有KOH溶液，可以对进入无机物清洗腔700的掩膜板表面残留的无机物进行清洗。上述两个腔室为可选择使用的腔室，即在经过等离子体真空清洗腔100的掩膜板可以选择进入有机物清洗腔600和无机物清洗腔700进行清洗后进入到湿式清洗腔200中，也可以跳过有机物清洗腔600和无机物清洗腔700直接进入到湿式清洗腔200。
并且，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图8所示，一般在有机物清洗腔600与无机物清洗腔700之间还会设置冲洗室800a，用于采用去离子水对掩膜板上残留的NMP溶液进行清洗，防止因NMP溶液造成后续KOH溶液的污染；且在无机物清洗腔700与湿式清洗腔200之间一般也会设置冲洗室800b，用于采用去离子水对掩膜板上残留的KOH溶液进行清洗的腔室，防止因KOH溶液造成后续IPA溶液的污染。
并且，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图8所示，一般在等离子体真空清洗腔100之前会设置装载室900a，用于装载需要干式清洗的掩膜板。掩膜板经过装载室900a后，通过真空进样室100’进入等离子体真空清洗腔100，在完成等离子体清洗后，掩膜板从等离子体真空清洗腔100排出至真空进样室100’。
并且，在本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统中，如图8所示，一般在掩膜板旋转腔400之前也会设置装载室900b，用于装载需要湿式清洗的掩膜板，该掩膜板可以是经过干式清洗的掩膜板，也可以是未经过干式清洗的掩膜板。掩膜板经过装载室900b后，通过掩膜板旋转腔400的旋转从水平放置旋转为竖直放置，之后选择性的进入有机物清洗腔600和冲洗室800a，选择性的进入无机物清洗腔700和冲洗室800b，接着进入湿式清洗腔200和烘干室300，最后，可以通过逆掩膜板旋转腔400’的旋转从竖直放置变为水平放置后进入卸载室500排出掩膜板清洗系统。
本发明实施例提供的上述掩膜板清洗系统，利用等离子体真空清洗腔替换了现有的掩膜板清洗系统中的NMP溶液和KOH溶液对掩膜板表面的残留物进行清洗，等离子体可以去除掩膜板表面的有机物并活化无机物，以便在后续的湿式清洗腔中被去除。由于不在使用NMP溶液和KOH溶液进行清洗，从而抑制污染环境的物质排放，可以通过减少废水处理而节省成本；并且在采用干式的等离子体真空清洗代替部分湿式清洗后，也省去了为了避免清洗液之间相互污染而设置冲洗室的必要，因此，可以减少清洗系统所占用的空间，提高运营效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种掩膜板清洗系统，其特征在于，包括级联设置的以下腔室：
用于采用等离子体清洗掩膜板表面的残留物的等离子体真空清洗腔；
用于采用清洗液去除所述掩膜板表面的残留物的湿式清洗腔；以及，
用于去除所述掩膜板表面的水分的烘干腔。
2.如权利要求1所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述等离子体真空清洗腔通过阀门与抽真空泵浦连接；在所述等离子体真空清洗腔内设置有：相对而置的上部电极和下部电极，掩膜板支撑部，以及与流量控制器连接的气体注入部；其中，
所述掩膜板支撑部用于将所述掩膜板固定于所述下部电极之上；
所述上部电极用于加载电压与所述下部电极产生电场后，电离所述气体注入部注入的气体产生等离子体。
3.如权利要求2所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述上部电极为平板状；所述气体注入部设置在所述上部电极的侧边；或，
所述上部电极面向所述下部电极的一面具有多个排气孔，所述气体注入部为所述排气孔。
4.如权利要求2所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述气体注入部注入的气体为O2、Ar、N2、Ar和O2的混合气体、或Ar和N2的混合气体。
5.如权利要求2所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，在所述上部电极加载电压时，所述下部电极处于悬空状态或接地状态。
6.如权利要求2所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述上部电极加载的电压为50-300KHz或13.56MHz。
7.如权利要求2所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述等离子体真空清洗腔内还设置有：用于分析腔内残留气体的模块。
8.如权利要求2所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述等离子体真空清洗腔内还设置有：用于测量等离子体光谱的发射光谱测量模块。
9.如权利要求1所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述湿式清洗腔内设置有用于在所述湿式清洗腔内移动所述掩膜板的滚轮部件；或，所述湿式清洗腔内设置有用于带动所述掩膜板浸泡在所述湿式清洗腔内的挟持部件。
10.如权利要求1所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述湿式清洗腔内设置有超声波发生装置。
11.如权利要求1所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，所述烘干腔内设置有风刀模块。
12.如权利要求1-11任一项所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，还包括：设置于所述等离子体真空清洗腔与所述湿式清洗腔之间的掩膜板旋转腔，用于将所述掩膜板从水平状态旋转至竖直状态。
13.如权利要求12所述的掩膜板清洗系统，其特征在于，还包括：设置于所述掩膜板旋转腔与所述湿式清洗腔之间的用于采用有机清洗液清洗掩膜板的有机物清洗腔，用于采用无机清洗液清洗掩膜板的无机物清洗腔。
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