CN111036467A

CN111036467A - 三合一喷涂机

Info

Publication number: CN111036467A
Application number: CN201811197331.3A
Authority: CN
Inventors: 许铭案; 刘松哲
Original assignee: Individual
Current assignee: Hengxu Electronic Materials International Co ltd
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本发明涉及一种三合一喷涂机，是于一机架上设置有：一承载平台；一传动机构架设于承载平台上方并可进行至少四轴的移动，传动机构包括一承载头；一传动控制电路控制传动机构移动；一喷涂头架设于承载头上以将一液态材料喷涂于一基板上而形成一薄膜；一喷涂控制电路控制喷涂头的喷涂动作；一光学收发器架设于承载头上以发射一量测光并接收量测光的反射光；一光学薄膜侦测控制电路连接光学收发器以控制量测光收发并量测基板上薄膜的膜厚；一加热板配置于承载平台上，基板摆置于加热板上；一控制主板连接传动控制电路、喷涂控制电路、光学薄膜侦测控制电路与加热板；据此，本发明可达到节省整体工作流程、时间与成本的技术功效。

Description

三合一喷涂机

技术领域

本发明是关于一种喷涂机，特别是关于一种将喷涂功能、膜厚测量功能与加热功能整合的三合一喷涂机。

背景技术

光阻涂布制程一般有几种：1. 旋转涂布(Spin Coating)，即将光阻放置于圆盘式基板后，利用转盘高速旋转离心力，将基板上的涂料进行厚度均匀化的制程，其适用于圆形的基板；2. 狭缝旋转式涂布(Slit-spin Coating)，即将光阻由一狭缝式光阻涂布机通过其狭缝将光阻均匀涂布在基板上，再通过旋转的方式将光阻进一步均匀化，此方法适用于方形的基板；3. 狭缝式涂布(Slit Coating) ，即将光阻由一狭缝式光阻涂布机通过其狭缝将光阻均匀涂布在基板上，此方法适用于方形的基板，可实施的基板尺寸受限于狭缝刮板的大小；4. 喷涂(Spray Coating)，运用可移动式的喷涂枪，将基板均匀喷上光阻。

基本上，旋转涂布法、狭缝旋转式涂布与狭缝式涂布皆适用于较小的膜厚(小于10微米(um)、固定尺寸的基板等。若要用较大膜厚、非固定尺寸基板，则可采用喷涂方法来将基板涂上光阻。此外，若基板属于曲面基板，则旋转涂布法、狭缝旋转式涂布与狭缝式涂布皆不适用，仅能采用喷涂方法。

在基板涂布完光阻材料后，一般还需要进行膜厚的检测，以确认光阻材料的涂布是否均匀，厚度是否在规格范围内。一般来讲，此方法采用光学量测法，也就是，运用光学发射读取头，发射适当的光(例如激光)来进行膜厚的量测。此步骤，一般是将涂布完光阻薄膜的基板，移至光学薄膜测量仪进行光阻薄膜厚度量测。

在确认光阻涂布的膜厚在规格范围内后，还需进行烘烤(加热)，以降低光阻的流动性，才能进一步进行后续的曝光与显影。而此步骤，则必须移至烘烤机当中进行。

在光阻涂布相关制程中，以上的三个步骤为必要的步骤，但是，目前都需要在不同的设备上进行，不仅耗时也耗工。特别是在实验室当中，三台不同的设备，不仅价格高昂，且占据极大的空间。因此，如何让光阻涂布、膜后测量、烘烤等三种不同的功能，集中至同一台设备中，成为光阻涂布技术开发过程中的重要需求，也是此类设备开发的重要方向。

发明内容

为了达到上述目的，本发明运用单一的承载头，同时装置了喷涂头与光学收发器，并架设于喷涂机的承载平台上，同时设置加热板，进而整合喷涂、膜厚量测、加热三功能于一喷涂机上，达到节省整体工作流程、时间与成本的特殊技术功效。

本发明提供了一种三合一喷涂机，是于一机架上设置有：一承载平台；一传动机构，架设于该承载平台上方且可进行至少四轴的移动，该传动机构包括一承载头；一传动控制电路，控制该传动机构的移动；一喷涂头，架设于该承载头上，用以将一液态材料喷涂于一基板上而形成一薄膜；一喷涂控制电路，控制该喷涂头的喷涂动作；一光学收发器，架设于该承载头上，用以发射一量测光并接收该量测光的反射光；一光学薄膜侦测控制电路，连接该光学收发器，控制该量测光的收发并量测该基板上的该薄膜的膜厚；及一加热板，配置于该承载平台上，该基板摆置于该加热板上；一控制主板，连接该传动控制电路、该喷涂控制电路、该光学薄膜侦测控制电路与该加热板，以控制该传动控制电路移动该承载头，控制该喷涂控制电路的喷涂动作以达到设定的一薄膜膜厚，控制该光学薄膜侦测控制电路进行该基板上的薄膜膜厚量测，并于该薄膜膜厚达到设定值后控制该加热板进行该基板的加热流程以使该基板上的薄膜初步固化。

本发明运用单一的承载头，同时装置了喷涂头与光学收发器，并于喷涂机的承载平台上装置了加热板，进而整合喷涂、膜厚量测、加热三功能于一喷涂机上，达到节省整体工作流程、时间与成本的特殊技术功效。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A是本发明的三合一喷涂机的一实施例的俯视图；

图1B是本发明的三合一喷涂机的一实施例的侧视图；

图1C是本发明的三合一喷涂机的一实施例的系统功能方块图。

附图中的符号说明：

1 机架；2a、2b、30、5a、5b 传动机构；9 承载平台；10 加热板；20 基板；31 承载头；40喷涂头；41 喷涂控制电路；42 涂料容器；43 光阻薄膜；44 光阻材料；60 光学收发器；61光学薄膜侦测控制电路；62 量测光；63 反射光；71、72、73 抽气口；80 抽气马达；90 控制主板；100 传动控制电路。

具体实施方式

根据本发明的实施例，本发明运用单一的承载头，同时装置了喷涂头与光学收发器，并于喷涂机的承载平台上，同时装置加热板，进而整合喷涂、膜厚量测、加热三功能于一喷涂机上，达到节省整体工作流程、时间与成本的特殊技术功效。请先参考图1A-1C所示，是本发明的三合一喷涂机的一具体实施例的上视图、侧视图与系统功能方块图。本发明的三合一喷涂机，是于一机架1上设置包含：承载平台9，传动机构(包括传动机构2a、2b、30、5a、5b)，传动控制电路100，喷涂总成(包括喷涂头40与涂料容器42)，喷涂控制电路41，光学收发器60，光学薄膜侦测控制电路61，加热板10，控制主板90，抽气马达80等。其中，传动机构架设于承载平台9上方，包括传动机构2a、2b、30、5a、5b，传动机构2a、2b实现了Z轴的移动，也就是垂直的移动；传动机构30、5a、5b则实现了四轴的移动，该传动机构还包括承载头31。承载头31上架设了喷涂头40与光学收发器60，涂料容器42可以一连接管连接到喷涂头40，以容置如光阻材料等液态材料；光学收发器60则用以发射一量测光62并接收该量测光62的反射光63。加热板10配置于承载平台9上，基板20摆置于加热板10上。

此外，传动控制电路100控制传动机构的移动；喷涂控制电路41控制喷涂头40的喷涂动作；光学薄膜侦测控制电路61连接光学收发器60，控制该量测光62的收发并量测该基板20上的薄膜的膜厚；控制主板90连接传动控制电路100、喷涂控制电路41、光学薄膜侦测控制电路61、加热板10与抽气马达80，以控制传动控制电路100移动承载头31，控制喷涂控制电路41的喷涂动作，控制光学薄膜侦测控制电路61进行基板20上的光阻薄膜43的膜厚量测，并控制加热板10进行基板20的加热流程。

抽气马达80具有至少一抽气口71、72、73，抽气口配置于该承载平台9下方。控制主板90于控制喷涂控制电路41进行喷涂光阻材料44(液态材料)时，同时启动抽气马达80以进行抽气。抽气的目的在于将喷涂过程所形成的粉尘进行抽离，以免落尘落在基板20上而造成污染。

此外，光学收发器60包括保护盖(未绘出)，控制主板90于控制喷涂控制电路41进行喷涂时关闭保护盖以保护光学收发器60。因为喷涂头40进行喷涂时，可能会污染到光学收发器60而使光学收发器60发射与接收光异常而故障。因此，本发明另设计了一个保护盖，以保护光学收发器60。

此外，传动机构是运用线性马达作为移动动力来源，以提高马达的移动稳定性，进而提高喷涂过程的喷涂均匀性。

此外，加热板10可为一电热板，控制主板90可借由控制对加热板10的电流与时间，来控制加热板10对基板20的加热温度目标。

本发明的三合一喷涂机还包括有操作面板，其可输入操作参数，例如喷涂厚度、加热温度与时间、开始键等。控制主板90掌控着主要的工作流程，在操作面板上设定好以上的参数后，控制主板90进行各个部件的动作流程。首先，进行喷涂流程：控制传动控制电路100控制传动机构的移动与控制喷涂控制电路41控制喷涂头40的喷涂动作，以达到设定的喷涂厚度。接着，进行膜厚量测流程：控制传动控制电路100控制传动机构的移动与控制光学薄膜侦测控制电路61控制光学收发器60进行各测点的膜厚的侦测，并显示于操作面板上。当膜厚达到标准后，即可操作继续键，以进行加热流程：依据设定的加热温度与时间控制加热板10的温度，以达到薄膜的初步固化。

当光学收发器60侦测到不合符标准的膜厚时，控制主板90控制操作面板产生质量不良信息，且不进行后续的加热板10的加热动作。操作人员即可依据操作面板的信息移除该基板。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定的为准。

Claims

1.一种三合一喷涂机，其特征在于：是于一机架上设置有：

一承载平台；

一传动机构，架设于该承载平台上方且能够进行至少四轴的移动，该传动机构包括一承载头；

一传动控制电路，控制该传动机构的移动；

一喷涂头，架设于该承载头上，用以将一液态材料喷涂于一基板上而形成一薄膜；

一喷涂控制电路，控制该喷涂头的喷涂动作；

一光学收发器，架设于该承载头上，用以发射一量测光并接收该量测光的反射光；

一光学薄膜侦测控制电路，连接该光学收发器，控制该量测光的收发并量测该基板上的该薄膜的膜厚；及

一加热板，配置于该承载平台上，该基板摆置于该加热板上；

一控制主板，连接该传动控制电路、该喷涂控制电路、该光学薄膜侦测控制电路与该加热板，依序控制该传动控制电路移动该承载头，控制该喷涂控制电路的喷涂动作以达到设定的一薄膜膜厚，控制该光学薄膜侦测控制电路进行该基板上的该薄膜膜厚量测，并于该薄膜膜厚达到设定值后控制该加热板进行该基板的加热流程以使该基板上的薄膜初步固化。

2.如权利要求1所述的三合一喷涂机，其特征在于：还包含：

一抽气马达，连接该控制主板；及

至少一抽气口，连接该抽气马达且该至少一抽气口配置于该承载平台下方。

3.如权利要求1所述的三合一喷涂机，其特征在于：其中该光学收发器包括一保护盖。

4.如权利要求1所述的三合一喷涂机，其特征在于：其中还包括一喷涂容器，该喷涂容器用以容置该液态材料。

5.如权利要求1所述的三合一喷涂机，其特征在于：其中该传动机构是运用一线性马达作为移动动力来源。

6.如权利要求1所述的三合一喷涂机，其特征在于：其中该加热板为一电热板。