CN110376855B - 一种光刻胶剥离试验一体机及光刻胶剥离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光刻胶剥离试验一体机，包括柜体、设置在柜体内腔底部的基板承载组件、处理液喷射组件、底出液口、与处理液喷射组件和底出液口连通的处理液储槽或处理液源；柜体的侧壁上设置有敞口的出液槽，出液槽的顶端铰接设置有翻转导流板，出液槽的底端通过柜体侧壁的侧出液口与处理液储槽相通；翻转导流板与柜体之间还设置有翻转调节机构；翻转导流板与基板承载组件之间的柜体相对侧壁上分别固定设置有倾斜向下的第一导液板和第二导液板，第一导液板和第二导液板的自由侧边用于密封搭接或者密封叠合设置在翻转导流板的侧边上方，第一导液板的自由侧边位于出液槽的正上方。上述结构可减少置换液中的剥离液带出量，增加置换液回用次数。

Description

一种光刻胶剥离试验一体机及光刻胶剥离方法

技术领域

本发明涉及湿法蚀刻设备技术领域，具体涉及一种光刻胶剥离试验一体机及光刻胶剥离方法。

背景技术

LFT-LCD（薄膜场效应晶体管液晶显示器）生产工艺中，通过溅镀或者化学气象沉积工艺在阵列基板成膜，以光刻胶作为掩膜，通过湿法蚀刻，在膜层上得到所需要的图案，最后采用剥离液作为去除作为掩膜的光刻胶。

CN107817657A中公开了一种湿法剥离设备及其剥离方法，其中提及以下现有技术：常用溶剂系的剥离液中包括乙醇胺和二甲基亚砜。基板剥离后进行水洗时，由于残留在基板表面的剥离液中的乙醇胺溶于水，并生成碱性物质，将造成基板上其他铝质元件的腐蚀现象，最终直接影响到产品的电性并形成mura（显示器亮度不均匀、造成各种痕迹的现象）。在原湿法剥离高压剥离、常压剥离、水洗的基础上，改进的技术方案为在湿法剥离设备中在剥离液剥离单元和水洗单元之间加入置换单元，置换单元中采用置换液冲洗所述基板，去除基板表面的剥离液。上海交通大学工程硕士专业学位论文《光刻胶剥离工艺IPA消减方法研究》中提及置换液通常选用异丙醇。

现有的剥离试验设备中高压剥离、常压剥离和水洗均在同一内腔中完成，剥离液和置换液的回收均通过剥离试验设备底部的管道实现，在现有的剥离试验设备中置换工序的技术缺陷在于：由于高压剥离和常压剥离的温度为70℃以上，因此向工件喷洒异丙醇时，异丙醇雾化或者挥发并经由剥离试验设备顶部排出，废气中异丙醇含量增加，进而增加了废气处理难度；回收的异丙醇中剥离液含量增加，可回用次数低。另外，对于不同的剥离试剂，剥离、置换、水洗的步骤间隔时间短，现有的剥离试验设备中仅通过温度自然变化确定最适剥离工艺参数，无法模拟规模生产中的温度分布。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种光刻胶剥离试验一体机，利用翻转导流板，导流剥离液和置换液，减少一体试验过程中置换液中剥离液的带出量。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种光刻胶剥离试验一体机，包括柜体、设置在柜体内腔底部的基板承载组件、设置在所述基板承载组件上方的处理液喷射组件、设置在所述柜体底部的底出液口、与所述处理液喷射组件和底出液口连通的处理液储槽或处理液源；其特征在于，

柜体的侧壁上设置有敞口的出液槽，出液槽的顶端铰接设置有翻转导流板，出液槽的底端通过所述柜体侧壁的侧出液口与所述处理液储槽相通；翻转导流板与所述柜体之间还设置有翻转调节机构；所述翻转导流板与基板承载组件之间的柜体相对侧壁上分别固定设置有倾斜向下的第一导液板和第二导液板，所述第一导液板和第二导液板的自由侧边与固定侧边相对，所述第一导液板和第二导液板的自由侧边用于密封搭接或者密封叠合设置在翻转导流板的侧边上方，第一导液板的自由侧边位于出液槽的正上方。

优选的技术方案为，翻转导流板内设置有冷却元件。

优选的技术方案为，翻转导流板的端边与所述柜体的内表面之间设置有柔性密封条。

优选的技术方案为，翻转调节机构包括设置在翻转导流板铰接处与第二导液板之间的聚四氟乙烯柔性索，聚四氟乙烯柔性索的一端与翻转导流板连接，另一端通过卷轴与电机连接。

优选的技术方案为，基板承载组件上方设置有风刀组件。

优选的技术方案为，所述处理液储槽包括剥离液储槽、置换液储槽和废水储槽，所述底出液口与所述剥离液储槽和废水储槽连通，所述侧出液口与置换液储槽连通。

优选的技术方案为，处理液喷射组件包括剥离液喷射组件、置换液喷射组件和纯水喷射组件，所述剥离液喷射组件与所述剥离液储槽连通，置换液喷射组件与所述置换液储槽连通，所述纯水喷射组件与纯水源连通。

本发明的目的之二在于提供一种光刻胶剥离方法，其特征在于，基于上述的光刻胶剥离试验一体机，包括以下步骤：

S1：调节翻转导流板至其侧边密封搭接或者密封叠合在第一导液板的自由侧边下方；

S2：向工件喷撒剥离液或者向柜体内腔中冲入剥离液浸泡处理工件，剥离处理完毕后经由底出液口排出剥离液；

S3：调节翻转导流板至其侧边密封搭接或者密封叠合在第二导液板的自由侧边下方；

S4：向工件喷撒置换液，置换处理完毕后经由侧出液口排出置换液。

本发明的目的之三在于提供一种光刻胶剥离方法，其特征在于，基于上述的光刻胶剥离试验一体机，还包括以下步骤：向工件喷撒剥离液和/或置换液时，启动冷却元件调节翻转导流板的表面温度低于剥离液和/或置换液的温度。

优选的技术方案为，置换液为异丙醇，向工件喷撒置换液时翻转导流板的表面温度为10～20℃。

本发明的优点和有益效果在于：

该光刻胶剥离试验一体机中设置有剥离液、置换液采用独立的出液管路和出液口，剥离液经由剥离设备底部的出液口出料，剥离过程中翻转导流板封闭置换液的出液槽，置换液经由柜体侧壁的出液槽出料，上述操作过程可减少置换液中剥离液的带出量，增加多次剥离试验置换液的回用次数。

附图说明

图1是实施例1光刻胶剥离试验一体机的使用状态结构示意图；

图2是实施例1光刻胶剥离试验一体机的另一使用状态结构示意图；

图3是实施例1中翻转导流板端边与柜体侧壁的结构示意图；

图4是实施例1中处理液的进料结构示意图；

图5是实施例2光刻胶剥离试验一体机的使用状态结构示意图；

图6是实施例2中翻转导流板的结构示意图。

图中：1、柜体；2、基板承载组件；3、处理液喷射组件；31、剥离液喷射组件；32、置换液喷射组件；33、纯水喷射组件；4、底出液口；5、出液槽；6、翻转导流板；7、侧出液口；8、翻转调节机构；81、聚四氟乙烯柔性索；82、卷轴；83、电机；9、第一导液板；10、第二导液板；11、柔性密封条；12、工件；13、剥离液储槽；14、置换液储槽；15、废水储槽；16、纯水源；17、冷却介质蛇管；18、冷却介质储槽；19、液体冷却机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

出液槽

出液槽的作用在于形成置换液专用的出液通道，避免回收管路中滞留的剥离液混合在回收的置换液中。翻转导流板与出液槽上方的第一导液板密封搭接或者侧边密封叠合状态时，剥离液依次经第一导液板和翻转导流板的导向，最终落至柜体的底面，经由柜体底部的底出液口回收至剥离液储槽中；第二导液板与第一导液板分别位于柜体的相对侧壁上，翻转导流板与第二导液板密封搭接或者侧边密封叠合状态时，翻转导流板与第一导液板之间形成间隔，置换液经第二导液板和翻转导流板的导向，落至出液槽中，再经由侧出液口回收至置换液储槽中。

柜体

现有技术中，柜体的顶端设置有排空口，用于将柜体内腔中的废气排出，柜体的底端设置有出液口，用于排出经由处理液喷射组件喷出的处理液。柜体中的基板承载组件用于放置待处理基板工件。进一步的，柜体的底端还设置有进液口，以满足浸泡剥离向柜体内腔中充入剥离液的需要；基板承载组件上方设置有风刀组件，用于将滞留在基板表面的处理液(包括剥离液、置换液和水洗液）吹离基板。

翻转导流板

翻转导流板的作用之一在于引导剥离液、置换液和水洗液经由不同的出液口导出并回收。进一步的，翻转导流板内设置有冷却元件和/或加热元件，基于上述结构，翻转导流板的作用之二在于及时冷却剥离液和/或置换液，由于置换液的沸点低，翻转导流板与基板承载组件之间的间隔小，缩短了置换液在柜体中的滞留时间，置换液与翻转导流板接触后温度骤降，均有助于降低废气中置换液异丙醇的含量。

翻转导流板为平面矩形，或者弧形，翻转导流板具有成对的端边和侧边，翻转导流板角度调整后，相应的侧边与第一导液板及第二导液板叠合或搭接，为了优化翻转导流板的导液效果，避免翻转导流板端部漏液，翻转导流板的端边与所述柜体的内表面之间设置有柔性密封条，柔性密封条与翻转导流板固定连接。

冷却元件

冷却元件的作用在于使翻转导流板降温，因此冷却元件的选型没有特别的限制，可为与冷却介质储槽相通的冷却管道，上述的冷却介质可为盐水、水等。冷却元件外包覆设置有耐酸碱的金属或者高分子材料。风刀组件可以增加柜体内腔中气流流动速度，进而使柜体内腔中各部分温度分布均匀。翻转导流板换热面积大，冷却原件与风刀的共同作用，可以快速并且精确地调节柜体内腔中的温度，便于确定剥离、置换、水洗等步骤中工件所在空间中的最适温度，特别是高温剥离后的置换和水洗步骤温度参数。进一步的，柜体中还设置有加热元件。

翻转调节机构

翻转调节机构的作用在于驱动翻转导流板的翻转，使翻转导流板在与第一导液板的侧边密封搭接或者密封叠合以及与第二导液板的侧边密封搭接或者密封叠合两种状态下切换。翻转调节机构无特别的限制，优选的翻转调节机构包括设置在翻转导流板铰接处与第二导液板之间的聚四氟乙烯柔性索，聚四氟乙烯柔性索的一端与翻转导流板连接，另一端通过卷轴与电机连接。进一步的，所述电机固定设置在所述柜体的顶部，电机与所述柜体内腔之间设置有隔板。

由于翻转导流板铰接处两侧的力臂存在差距（第一导液板一侧的力臂小于第二导液板一侧的力臂），翻转导流板自重使得其向第二导液板下方倾斜，即翻转导流板的侧边叠合或搭接在第一导液板下方；提升聚四氟乙烯柔性索，则翻转导流板向第一导液板下方倾斜。

实施例1

如图1-4所示，实施例1光刻胶剥离试验一体机，包括柜体1、设置在柜体1内腔底部的基板承载组件2、设置在基板承载组件2上方的处理液喷射组件3、设置在柜体1底部的底出液口4、与处理液喷射组件3和底出液口4连通的处理液储槽或处理液源；

柜体的侧壁上设置有敞口的出液槽5，出液槽5的顶端铰接设置有翻转导流板6，出液槽5的底端通过柜体1侧壁的侧出液口7与处理液储槽8相通；翻转导流板6与柜体1之间还设置有翻转调节机构8；翻转导流板6与基板承载组件2之间的柜体1相对侧壁上分别固定设置有倾斜向下的第一导液板9和第二导液板10，第一导液板9和第二导液板10的自由侧边与固定侧边相对，第一导液板9和第二导液板10的自由侧边用于密封搭接或者密封叠合设置在翻转导流板6的侧边上方，第一导液板9的自由侧边位于出液槽5的正上方。

翻转导流板6的端边与柜体1的内表面之间设置有柔性密封条11。

翻转调节机构8包括设置在翻转导流板6铰接处与第二导液板10之间的聚四氟乙烯柔性索81，聚四氟乙烯柔性索81的一端与翻转导流板6连接，另一端通过卷轴82与电机83连接。

电机83固定设置在柜体1的顶部。图中工件12放置在翻转导流板6上。

处理液储槽包括剥离液储槽13、置换液储槽14和废水储槽15，底出液口4与剥离液储槽13和废水储槽15连通，侧出液口7与置换液储槽14连通。

处理液喷射组件包括剥离液喷射组件31、置换液喷射组件32和纯水喷射组件33，剥离液喷射组件31与剥离液储槽13连通，置换液喷射组件32与置换液储槽14连通，纯水喷射组件33与纯水源16连通。

实施例1的基板剥离工艺过程包括：

S1：调节翻转导流板6至其侧边密封搭接或者密封叠合在第一导液板9的自由侧边下方；

S2：向工件喷撒剥离液或者向柜体内腔中冲入剥离液浸泡处理工件，剥离处理完毕后经由底出液口4排出剥离液；

S3：调节翻转导流板6至其侧边密封搭接或者密封叠合在第二导液板10的自由侧边下方；

S4：向工件喷撒置换液，置换处理完毕后经由侧出液口7排出置换液；

S5：调节翻转导流板6至其侧边密封搭接或者密封叠合在第一导液板9的自由侧边下方；

S6：向工件喷洒纯水，冲洗工件，水洗废液经由柜体的底出液口4排出。

实施例1导出置换液时，柜体内壁剥离液可充分排出，鉴于剥离、置换、水洗步骤的时间间隔短，水洗废液中剥离液的带出量较小。

实施例2

如图5-6所示，实施例2基于实施例1，区别在于翻转导流板内设置有冷却元件，具体的，翻转导流板中设置有冷却介质蛇管17，冷却蛇管与柜体外的冷却介质储槽18相通，冷却介质储槽与液体冷却机19形成封闭的循环冷却管路。

基于实施例1的基板剥离工艺过程，实施例2还包括：向工件喷撒置换液时，启动冷却元件至翻转导流板的表面温度低于置换液温度。

相同工艺条件下，剥离液高压喷射温度为80℃，低压喷射温度为70℃，异丙醇置换液喷射温度为70℃时，实施例2的废气中异丙醇的含量低于实施例1。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种光刻胶剥离方法，基于光刻胶剥离试验一体机，所述光刻胶剥离试验一体机包括柜体、设置在柜体内腔底部的基板承载组件、设置在所述基板承载组件上方的处理液喷射组件、设置在所述柜体底部的底出液口、与所述处理液喷射组件和底出液口连通的处理液储槽；其特征在于，

柜体的侧壁上设置有敞口的出液槽，出液槽的顶端铰接设置有翻转导流板，出液槽的底端通过所述柜体侧壁的侧出液口与所述处理液储槽相通；翻转导流板与所述柜体之间还设置有翻转调节机构；所述翻转导流板与基板承载组件之间的柜体相对侧壁上分别固定设置有倾斜向下的第一导液板和第二导液板，所述第一导液板和第二导液板的自由侧边与固定侧边相对，所述第一导液板和第二导液板的自由侧边用于密封搭接或者密封叠合设置在翻转导流板的侧边上方，第一导液板的自由侧边位于出液槽的正上方；

翻转导流板内设置有冷却元件；基板承载组件上方设置有风刀组件, 风刀组件用于将滞留在基板表面的处理液吹离基板；

光刻胶剥离方法包括以下步骤：

S1：调节翻转导流板至其侧边密封搭接或者密封叠合在第一导液板的自由侧边下方；

S2：向工件喷撒剥离液或者向柜体内腔中冲入剥离液浸泡处理工件，剥离处理完毕后经由底出液口排出剥离液；

S3：调节翻转导流板至其侧边密封搭接或者密封叠合在第二导液板的自由侧边下方；

S4：向工件喷撒置换液，置换处理完毕后经由侧出液口排出置换液；

还包括以下步骤：向工件喷撒剥离液和/或置换液时，启动冷却元件调节翻转导流板的表面温度低于剥离液和/或置换液的温度；

置换液为异丙醇，向工件喷撒置换液时翻转导流板的表面温度为10～20℃；

所述处理液储槽包括剥离液储槽、置换液储槽和废水储槽，所述底出液口与所述剥离液储槽和废水储槽连通，所述侧出液口与置换液储槽连通。

2.根据权利要求1所述的光刻胶剥离方法，其特征在于，翻转导流板的端边与所述柜体的内表面之间设置有柔性密封条。

3.根据权利要求1所述的光刻胶剥离方法，其特征在于，翻转调节机构包括设置在翻转导流板铰接处与第二导液板之间的聚四氟乙烯柔性索，聚四氟乙烯柔性索的一端与翻转导流板连接，另一端通过卷轴与电机连接。

4.根据权利要求1所述的光刻胶剥离方法，其特征在于，处理液喷射组件包括剥离液喷射组件、置换液喷射组件和纯水喷射组件，所述剥离液喷射组件与所述剥离液储槽连通，置换液喷射组件与所述置换液储槽连通，所述纯水喷射组件与纯水源连通。