CN108878325B - 涂布机及其涂液输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涂液输出装置。包括喷嘴，用于将涂液输出并涂布在基板上。其中，所述喷嘴至少包括第一喷嘴和第二喷嘴，第一喷嘴能够和第一涂液储存装置连接，第二喷嘴能够和第二涂液储存装置连接。喷嘴控制器，用于控制第一喷嘴和第二喷嘴的位置，以及控制第一喷嘴和第二喷嘴之间的切换，以使所述第一喷嘴或所述第二喷嘴能够进行涂液的输出。本发明还涉及一种涂布机，包括前述的涂液输出装置、涂液储存装置和供液管路。本发明的涂液输出装置可独立输出至少两种涂液，并通过控制喷嘴之间的切换，来实现在一个涂液输出装置中进行不同涂液的切换。切换方式简单，节省时间，并且设备结构简单，可减少对空间的占用。

Description

涂布机及其涂液输出装置

技术领域

本发明涉及半导体领域用涂布机，特别是涉及一种涂布机及其涂液输出装置。

背景技术

在半导体和光电显示装置制造工艺中，通常会采用光刻、刻蚀、掺杂、薄膜沉积、平坦化等工艺在基片上形成具有各种功能的集成电路。其中，光刻工艺需要现在基片上涂布光刻胶，然后将光刻胶进行烘烤后曝光，将掩模板上的图案转移到光刻胶上，在通过显影在基板上形成光刻图案。在比较复杂的半导体工艺中，会使用到多种光刻胶，以及其他需要涂布的涂液，如果每切换一种涂液都需要对涂布机重新加料和调试，会花费大量的人力和时间成本。

现有技术中为节省时间，通常会增加涂布机的数量，或增加多套涂布喷嘴以备使用。虽然可以节省些时间，但是仍然难以流畅的进行涂液的切换，并且增加了设备的零配件的数量和占用的空间。

发明内容

基于此，有必要针对多种涂液需要切换的问题，提供一种涂布机及其涂液输出装置，可以实现多种涂液的切换，并且结构简单。

一种涂液输出装置，包括：

喷嘴，用于将涂液输出并涂布在基板上；其中，所述喷嘴至少包括第一喷嘴和第二喷嘴；所述第一喷嘴能够和第一涂液储存装置连接，所述第二喷嘴能够和第二涂液储存装置连接；

喷嘴控制器，用于控制所述第一喷嘴和所述第二喷嘴的位置，以及控制所述第一喷嘴和所述第二喷嘴之间的切换，以使所述第一喷嘴或所述第二喷嘴能够进行涂液的输出。。

上述涂液输出装置，通过设置至少两个喷嘴，可独立输出至少两种涂液，并通过控制喷嘴之间的切换，来实现在一个涂液输出装置中进行不同涂液的切换。切换方式简单，节省时间，并且设备结构简单，可减少对空间的占用。

在其中一个实施例中，所述涂液输出装置还包括移动梁，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴设置在所述移动梁上；

所述移动梁能够在所述基板上移动，带动所述第一喷嘴或所述第二喷嘴在所述基板上进行涂布。

在其中一个实施例中，所述移动梁能够围绕一轴线转动，所述轴线与所述移动梁的长度延伸方向平行；

涂布时，所述喷嘴面向所述基板的一端，为所述喷嘴的输出口，所述第一喷嘴具有第一输出口，所述第二喷嘴具有第二输出口，所述第一输出口和所述第二输出口呈角度固定在所述轴线两侧。

在其中一个实施例中，所述第一输出口和所述第二输出口为狭缝形，所述第一输出口和所述第二输出口的长度方向与所述移动梁的长度延伸方向平行。

在其中一个实施例中，所述喷嘴控制器能够控制所述移动梁的转动角度和所述移动梁的位置。

在其中一个实施例中，所述第一喷嘴具有第一填充腔，所述第一填充腔能够与第一涂液储存装置连接，用于在输出所述涂液前使所述第一喷嘴内均匀填充所述涂液；

所述第二喷嘴具有第二填充腔，所述第二填充腔能够与第二涂液储存装置连接，用于在输出所述涂液前使所述第二喷嘴内均匀填充所述涂液。

在其中一个实施例中，所述涂液输出装置还包括位置传感器，用于获取所述第一喷嘴或所述第二喷嘴的位置信息，并将所述位置信息发送给所述喷嘴控制器。

本发明还涉及一种涂布机，包括：

前述的涂液输出装置；

涂液储存装置，用于储存涂液，所述涂液储存装置的数量与喷嘴的数量相匹配，所述涂液储存装置至少包括第一涂液储存装置和第二涂液储存装置；

供液管路，用于将所述涂液储存装置中的涂液输送至所述涂液输出装置，所述供液管路至少包括第一供液管路和第二供液管路；所述第一供液管路的一端与所述第一涂液储存装置连接，所述第一供液管路的另一端与所述第一喷嘴连接；所述第二供液管路的一端与所述第二涂液储存装置连接，所述第二供液管路的另一端与所述第二喷嘴连接。

在其中一个实施例中，所述涂布机包括至少两个所述第一供液管路，其中一个所述第一供液管路用于所述第一喷嘴内空气的排出，至少一个所述第一供液管路用于将所述涂液输入所述第一喷嘴；

所述涂布机包括至少两个所述第二供液管路，其中一个所述第二供液管路用于所述第二喷嘴内空气的排出，至少一个所述第二供液管路用于将所述涂液输入所述第二喷嘴。

在其中一个实施例中，所述涂布机还包括浸润槽，所述浸润槽中装载有能够溶解所述涂液的溶剂，用于避免所述喷嘴被所述涂液堵塞；

所述浸润槽为一凹槽，所述凹槽的形状与所述喷嘴的形状相匹配，以使所述喷嘴的出口能够深入至所述凹槽中。

附图说明

图1为本发明的涂液输出装置的结构示意图；

图2为图1中的涂液输出装置的横向截面图；

图3为图1中的涂液输出装置处于工作状态的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在半导体制造工艺中，集成电路的制造和膜层的制成工艺中都会涉及涂布工艺。以有机发光二极管OLED显示面板的制造工艺为例，薄膜晶体管TFT阵列制备阶段、发光层前电极制备(在顶发光的OLED显示面板中，前电极通常为金属银，在底发光的OLED显示面板中，前电极通常为氧化铟锡ITO透明电极)和发光层制备前，都会反复涉及光刻胶的涂布，会涉及多种光刻胶的使用和切换。本发明的涂布机和涂液输出装置可以满足多种涂液的使用和切换。

图1为本发明的涂液输出装置的结构示意图。涂液输出装置100能够在至少两种涂液之间进行切换，操作人员可根据工艺需要选择其中一种涂液，将所需的一种涂液均匀涂布在基板110上。参见图1，涂液输出装置100包括喷嘴200和喷嘴控制器300。喷嘴200用于将涂液输出并涂布在基板110上。喷嘴200至少包括第一喷嘴210和第二喷嘴220。第一喷嘴210能够和第一涂液储存装置连接(图中未示出)，所述第二喷嘴220能够和第二涂液储存装置连接(图中未示出)。第一涂液储存装置和第二涂液储存装置中分别装载有不同的涂液。第一涂液储存装置中的涂液由第一喷嘴210输出后涂布在基板110。第二涂液储存装置中的涂液由第二喷嘴220输出后涂布在基板110。以使不同的涂液能够经由不同的喷嘴200进行输出，实现在一个涂液输出装置100中，独立输出不同的涂液。

喷嘴控制器300用于控制第一喷嘴210和第二喷嘴220的位置，以及控制第一喷嘴210和第二喷嘴220之间的切换，以使第一喷嘴210或第二喷嘴220能够进行涂液的输出。需要理解的是，在半导体制造工艺中，通常一次涂布程序中只需涂布一种涂液，涂布后需要进行烘烤或曝光等后续工艺，然后再进行第二种涂液的涂布。因此，一次涂布程序中只需将一个喷嘴设置在工作状态上，即一个喷嘴能够输出涂液，而其他的喷嘴可以处于待机或关闭状态，停止其中的涂液继续输出。也就是说，本发明中的喷嘴控制器300可通过控制不同喷嘴之间的切换，实现不同涂液之间的切换。

进一步地，可以在第一喷嘴210和第一涂液储存装置之间设置第一开关，在第二喷嘴220和第二涂液储存装置之间设置第二开关，通过控制第一开关或第二开关的闭合实现第一喷嘴210或第二喷嘴220中的涂液的输出。也可在第一涂液储存装置中设置第一供液泵，第二涂液储存装置中设置第二供液泵，通过对第一涂液储存装置或第二涂液储存装置中的压力的控制，实现控制哪一喷嘴200内的涂液可以的输出。

本发明的涂液输出装置通过设置至少两个喷嘴200，可独立输出至少两种涂液，并通过控制喷嘴200之间的切换，来实现在一个涂液输出装置100中进行不同涂液的切换。切换方式简单，节省时间，并且设备结构简单，可减少对空间的占用。

进一步地，涂液输出装置100还包括移动梁400，第一喷嘴210和第二喷嘴220设置在移动梁400上。移动梁400能够在基板110上移动，带动第一喷嘴210或第二喷嘴220在所述基板110上进行涂布。第一喷嘴210和第二喷嘴220可设置在移动梁400的同侧，通过调整移动梁400的长度方向的位置，实现喷嘴的切换。第一喷嘴210和第二喷嘴220还可平行设置在移动梁400的两侧，通过控制第一涂液储存装置和第二涂液储存装置中涂液的供给，或控制第一喷嘴210和第二喷嘴220的高度位置，实现第一喷嘴210和第二喷嘴220之间的切换。

优选地，移动梁400能够围绕一轴线410转动，轴线410与移动梁400的长度延伸方向L平行。涂布时，喷嘴200面向所述基板110的一端，为喷嘴200的输出口。第一喷嘴210具有第一输出口211，第二喷嘴220具有第二输出口221。第一输出口211和第二输出口221呈角度的固定在轴线410两侧。第一输出口211和第二输出口221之间的角度范围在0-180度之间。优选地，第一输出口211和第二输出口221之间的角度为60度。并且第一喷嘴210和第二喷嘴210沿轴线410对称分布。

进一步地，第一输出口211和第二输出口221为狭缝形，第一输出口211和第二输出口221的长度方向与移动梁400的长度延伸方向平行。

进一步地，喷嘴控制器300能够控制移动梁400的转动角度和移动梁400的位置。通过调整所述移动梁400的转动角度实现喷嘴200之间的切换。并通过调整移动梁400的位置，保证涂布的均匀性。一般的需要保证第一输出口211或第二输出口221的移动面与基板110的涂布面相平行，并严格控制第一输出口211或第二输出口221与基板110涂布面之间的高度，保证涂液在基板110上能够均匀涂布。

图2为图1中的涂液输出装置的横向截面图。如图2所示，第一喷嘴210具有第一填充腔212，第一填充腔212能够与第一涂液储存装置连接，用于在输出涂液前使第一喷嘴210内均匀填充所述涂液，保证第一喷嘴210能够均匀并速率稳定的输出涂液。第二喷嘴220具有第二填充腔222，第二填充腔222能够与第二涂液储存装置连接，用于在输出所述涂液前使第二喷嘴220内均匀填充涂液，以使第二喷嘴220能够均匀并速率稳定的输出所述涂液。

进一步地，第一喷嘴210还具有第一输入口213，第一输入口213与第一填充腔212连接，用于将第一涂液储存装置中的涂液输入至第一填充腔212中。第二喷嘴220具有第二输入口223，第二输入口223与第二填充腔222连接，用于将第二涂液储存装置中的涂液输入至第二填充腔222中。

进一步地，第一输入口213的数量为至少两个，其中一个第一输入口213用于将第一喷嘴210内的空气排出，至少一个第一输入口213用于将所述涂液输入至第一喷嘴210。涂布机还包括至少两个第二输入口223，其中一个第二输入口223用于将第二喷嘴220内的空气排出，至少一个第二输入口223用于将所述涂液输入至第二喷嘴220。以减少涂布中气泡的产生。

参见图2，第一喷嘴210和第二喷嘴220可以通过锁紧螺栓230固定在移动梁400上。

进一步地，涂液输出装置100还包括位置传感器，用于获取第一喷嘴211或第二喷嘴221的位置信息，并将位置信息发送给喷嘴控制器300。位置传感器的数量可以是多个，可设置在第一喷嘴211和第二喷嘴221的周围。位置传感器可以是光电式传感器、电磁传感器、角位置传感器、陀螺仪传感器、线性位置传感器、霍尔效应传感器等等。

本发明还涉及一种涂布机。参见图1，涂布机包括前述的涂液输出装置100、涂液储存装置和供液管路500。涂液储存装置用于储存涂液。涂液储存装置的数量与喷嘴200的数量相匹配，涂液储存装置至少包括第一涂液储存装置和第二涂液储存装置。供液管路500，用于将所述涂液储存装置中的涂液输送至涂液输出装置100。供液管路500至少包括第一供液管路510和第二供液管路520。第一供液管路510的一端与第一涂液储存装置连接，第一供液管路510的另一端与所述第一喷嘴210连接。第二供液管路520的一端与第二涂液储存装置连接，第二供液管路520的另一端与第二喷嘴220连接。

本发明的涂布机，第一涂液储存装置中的涂液经由第一供液管路510进入第一喷嘴210。第二涂液储存装置中的涂液经由第二供液管路520进入第二喷嘴220。第一涂液储存装置和第二涂液储存装置中可装载不同的涂液，具有至少两套独立的供液系统。可实现不同涂液的切换。

如图1所示，涂布机包括至少两个第一供液管路510，其中一个第一供液管路510用于将第一喷嘴210内的空气排出，至少一个第一供液管路510用于将所述涂液输入至第一喷嘴210。涂布机还包括至少两个第二供液管路520，其中一个第二供液管路520用于将第二喷嘴220内的空气排出，至少一个第二供液管路520用于将所述涂液输入至第二喷嘴220。以减少涂布中气泡的产生。

涂布机还包括浸润槽，浸润槽中装载有能够溶解涂液的溶剂，用于避免喷嘴200被所述涂液堵塞。优选地，溶剂可以为N-甲基吡咯烷酮。

进一步地，浸润槽为一凹槽，凹槽的形状与喷嘴200的形状相匹配，以使喷嘴的输出口能够深入至所述凹槽中。浸润槽的数量可为2个，可分别设置在涂布机的两端，位于移动梁400移动方向的两侧。当移动梁400完成一次涂布，移动到涂布机的一端时，可将第一喷嘴210或第二喷嘴220浸入到浸润槽中，去除喷嘴上残留的涂液，以避免喷嘴200被涂液堵塞。当移动梁400返回至涂布机的另一端时，可将第二喷嘴220或第一喷嘴210浸入到浸润槽中。无论喷嘴处于工作状态，还是处于待机状态，都可保持喷嘴的畅通，可方便的随时进行喷嘴的切换。

图3为图1中的涂液输出装置处于工作状态的结构示意图。参见图3，当需要输出第一喷嘴210中的涂液时，喷嘴控制器300控制移动梁400的转动方向和转动角度，将第一喷嘴210的第一输出口211调整至与基板垂直的位置。再进一步调整移动梁400的长度方向和基板110的平行度，以及第一输出口211与基板110之间垂直度。位置传感器可实时将第一输出口211的当前位置和相对于基板110的角度等信息发送给喷嘴控制器300，以便于喷嘴控制器300不断修正移动值，调整第一输出口211与基板110之间的垂直度和平行度。当第一输出口211的位置满足要求时，开始涂液的输出，将所需的涂液涂布至基板110上。

当需要将第二喷嘴220中的涂液输出时，喷嘴控制器300控制移动梁400沿顺时针方向转动，将第二喷嘴220的第二输出口221调整至与基板110垂直的位置。再进一步调整第二输出口221与基板110之间的垂直度和平行度。实现通过转动移动梁400进行第一喷嘴210和第二喷嘴220之间的切换。

每完成一次涂布，移动梁400向靠近的浸润槽移动，将第一喷嘴210或第二喷嘴220浸入至浸润槽中。在浸润槽中停滞几秒钟后，喷嘴控制器300控制移动梁400回归之前的停止位置，根据指令选择下一次涂布所需的喷嘴200。如果较长时间不用涂布机，可以将喷嘴200浸入到浸润槽中后，进入待机或停机状态。

进一步地，在调整第一喷嘴210或第二喷嘴220与基板110的垂直度和平行度时，可是采用标准件来进行调试矫正。具体可以选用两个块状的标准件，将标准件分别设置在第一输出口211或第二输出口221的两侧，通过位置传感器检测第一输出口211或第二输出口221到两边标准件的距离或角度，矫正第一喷嘴210或第二喷嘴220与基板110的垂直度和平行度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种涂液输出装置，包括：

喷嘴，用于将涂液输出并涂布在基板上；其中，所述喷嘴至少包括第一喷嘴和第二喷嘴；所述第一喷嘴和第一涂液储存装置连接，所述第二喷嘴和第二涂液储存装置连接；所述第一喷嘴具有两个与所述涂液存储装置连接的第一输入口，其中一个所述第一输入口用于排出所述第一喷嘴内的空气，至少一个所述第一输入口用于将所述涂液输入至所述第一喷嘴；

喷嘴控制器，用于控制所述第一喷嘴和所述第二喷嘴的位置，以及控制所述第一喷嘴和所述第二喷嘴之间的切换，以使所述第一喷嘴或所述第二喷嘴能够进行涂液的输出。

2.根据权利要求1所述的涂液输出装置，其特征在于，

所述涂液输出装置还包括移动梁，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴设置在所述移动梁上；

所述移动梁能够在所述基板上移动，带动所述第一喷嘴或所述第二喷嘴在所述基板上进行涂布。

3.根据权利要求2所述的涂液输出装置，其特征在于，

所述移动梁能够围绕一轴线转动，所述轴线与所述移动梁的长度延伸方向平行；

涂布时，所述喷嘴面向所述基板的一端，为所述喷嘴的输出口，所述第一喷嘴具有第一输出口，所述第二喷嘴具有第二输出口，所述第一输出口和所述第二输出口呈角度固定在所述轴线两侧。

4.根据权利要求3所述的涂液输出装置，其特征在于，

所述第一输出口和所述第二输出口为狭缝形，所述第一输出口和所述第二输出口的长度方向与所述移动梁的长度延伸方向平行。

5.根据权利要求3或4所述的涂液输出装置，其特征在于，

所述喷嘴控制器能够控制所述移动梁的转动角度和所述移动梁的位置。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的涂液输出装置，其特征在于，

所述第一喷嘴具有第一填充腔，所述第一填充腔能够与第一涂液储存装置连接，用于在输出所述涂液前使所述第一喷嘴内均匀填充所述涂液；

所述第二喷嘴具有第二填充腔，所述第二填充腔能够与第二涂液储存装置连接，用于在输出所述涂液前使所述第二喷嘴内均匀填充所述涂液。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的涂液输出装置，其特征在于，

所述涂液输出装置还包括位置传感器，用于获取所述第一喷嘴或所述第二喷嘴的位置信息，并将所述位置信息发送给所述喷嘴控制器。

8.一种涂布机，其特征在于，包括：

权利要求1-7中任一项所述的涂液输出装置；

涂液储存装置，用于储存涂液，所述涂液储存装置的数量与喷嘴的数量相匹配，所述涂液储存装置至少包括第一涂液储存装置和第二涂液储存装置；

供液管路，用于将所述涂液储存装置中的涂液输送至所述涂液输出装置，所述供液管路至少包括第一供液管路和第二供液管路；所述第一供液管路的一端与所述第一涂液储存装置连接，所述第一供液管路的另一端与所述第一喷嘴连接；所述第二供液管路的一端与所述第二涂液储存装置连接，所述第二供液管路的另一端与所述第二喷嘴连接。

9.根据权利要求8所述的涂布机，其特征在于，

所述涂布机包括至少两个所述第一供液管路，其中一个所述第一供液管路用于所述第一喷嘴内空气的排出，至少一个所述第一供液管路用于将所述涂液输入所述第一喷嘴；

所述涂布机包括至少两个所述第二供液管路，其中一个所述第二供液管路用于所述第二喷嘴内空气的排出，至少一个所述第二供液管路用于将所述涂液输入所述第二喷嘴。

10.根据权利要求8或9所述的涂布机，其特征在于，

所述涂布机还包括浸润槽，所述浸润槽中装载有能够溶解所述涂液的溶剂，用于避免所述喷嘴被所述涂液堵塞；

所述浸润槽为一凹槽，所述凹槽的形状与所述喷嘴的形状相匹配，以使所述喷嘴的出口能够深入至所述凹槽中。

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