CN111394739A - 一种金属掩膜板清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属掩膜板清洗设备，包括依次设置的上料区域、清洗区域、置换区域、干燥区域、下料区域，以及用于在各区域之间传输金属掩膜板的传输机构，上料区域中设置有上料卡夹、上料机械手、第一姿态转换装置，清洗区域中设置有清洗槽，置换区域中设置有置换槽，干燥区域中设置有干燥槽，下料区域中设置有下料卡夹、下料机械手、第二姿态转换装置；其中，清洗区域和置换区域中均设置有监测装置，监测装置用于检测清洗槽中溶剂和置换槽中溶剂的颗粒物浓度，当监测到颗粒物浓度超过第一阈值时，发出报警。本发明通过精密的机械传动设计，实现了连续高效清洗，且有效避免了溶剂颗粒物超标导致的问题。

Description

一种金属掩膜板清洗设备

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种金属掩膜板清洗设备。

背景技术

在AMOLED显示器的制程中，蒸镀工艺是最为关键的核心工艺，精密金属掩膜板是用来蒸镀有机材料RGB三基色的像素阵列涂布的关键部件，在蒸镀工程后精细金属掩膜板表面会附着上一层有机材，为了使精细金属掩膜板恢复到洁净状态，可以再次在真空蒸镀中使用，必须对精细金属掩膜板进行清洗，掩膜板表面的有机物颗粒和其它颗粒物超标将会严重影响蒸镀的良率。

精细金属掩膜板主要由框架(frame)、遮挡条(cover)、支撑条(support)、对准条(alignstick)、掩膜条(finestick)等构成，遮挡条、支撑条、对准条、掩膜条依次分别焊接在框架上，通常框架的厚度在30mm左右，而最为重要的掩膜条厚度只有25um，有的厂商甚至可以做到10um，精细金属掩膜板在搬送过程及清洗过程中稍有不慎，就会导致昂贵的掩膜条变形甚至损坏，给厂商带来重大损失。

现有的掩膜板清洗设备，多采用有机溶剂溶解掩膜板上的有机材料，再用去离子水漂洗，然后通过IPA脱水干燥的工艺流程，或者采用氢氟醚等进行置换有机溶剂再加以干燥的工艺流程，清洗流程过于简单，搬送设备不安全，清洗效率比较低。有的掩膜板在清洗完成后还存在有机物残留或者灰尘残留等缺陷，在清洗过程中采用了水溶剂，或者清洗液的吸水性原因，在进行干燥处理后，掩膜板表面会存有水渍，这些缺陷都会严重影响蒸镀过程的精度。

目前主流的掩膜板清洗设备自动化程度比较低，清洗过程中得不到及时反馈，存在清洗不干净就直接送到蒸镀段的风险，或者发现缺陷后，已经批量清洗完成，需再全部返回清洗设备重新清洗，造成了不必要的浪费。

发明内容

为至少解决上述问题之一，本发明实施例提供一种金属掩膜板清洗设备，包括依次设置的上料区域、清洗区域、置换区域、干燥区域、下料区域，以及用于在上料区域、清洗区域、置换区域、干燥区域、下料区域之间传输金属掩膜板的传输机构，其中，上料区域中设置有上料卡夹、上料机械手、第一姿态转换装置，上料卡夹用于承载金属掩膜板，上料机械手用于将金属掩膜板从上料卡夹上移动至第一姿态转换装置上，第一姿态转换装置用于将金属掩膜板调整至清洗姿态；清洗区域中设置有清洗槽，清洗槽用于去除金属掩膜板表面附着的有机材料；置换区域中设置有置换槽，置换槽用于置换金属掩膜板表面的附着物；干燥区域中设置有干燥槽，干燥槽用于对金属掩膜板表面进行干燥；下料区域中设置有下料卡夹、下料机械手、第二姿态转换装置，下料卡夹用于承载金属掩膜板，下料机械手用于将金属掩膜板从第二姿态转换装置上移动至下料卡夹上，第二姿态转换装置用于将金属掩膜板调整至传输姿态；其中，清洗区域和置换区域中均设置有监测装置，监测装置用于检测清洗槽中溶剂和置换槽中溶剂的颗粒物浓度，当监测到颗粒物浓度超过第一阈值时，发出报警。

优选地，在下料区域一侧还设置有检查区域，检查区域中设置有检查平台，用于检查金属掩膜板表面的有机物残留量和金属掩膜板损伤程度。

优选地，下料区域中还设置有处理卡夹，处理卡夹用于承载有机物残留量超过第二阈值和/或金属掩膜板损伤程度超过第三阈值的金属掩膜板。

优选地，传输机构包括沿上料区域、清洗区域、置换区域、干燥区域、下料区域排列方向设置的导轨，以及设置在导轨上的可沿导轨移动的多个提升机构，其中，提升机构包括：立柱、横梁和提取支架，其中，立柱设置在导轨上，且能沿导轨移动；横梁设置在立柱上，且沿与导轨垂直的方向延伸；提取支架用于放置或提取金属掩膜板。

优选地，提取支架包括：支架本体、夹紧气缸、夹紧滚轮、支撑件，其中，支撑件设置在支架本体底端，其上开设有用于容纳并固定金属掩膜板边缘的凹槽；夹紧气缸设置在支架本体上部，夹紧滚轮与夹紧气缸连接，夹紧滚轮在夹紧气缸的驱动下与凹槽配合共同夹紧金属掩膜板。

优选地，支架本体上还设置有风刀和/或除静电装置。

优选地，清洗槽、置换槽中均设置有支撑结构，清洗槽、置换槽的开口处均设置有自动盖，其中，支撑结构包括：底座、框架、支撑凹槽、支撑滚轮，底座与清洗槽或置换槽的槽体固定连接，框架设置在底座上，支撑滚轮设置在框架的上部，用于滑动导向并支撑金属掩膜板，支撑凹槽，支撑凹槽设置在框架的底端，用于支撑并固定金属掩膜板；自动盖用于在金属掩膜板取出或放入清洗槽或置换槽时打开，在其他时间保持关闭。

优选地，还包括溶剂再生区域，溶剂再生区域中设置有蒸馏塔，蒸馏塔用于采用油浴的方式对从清洗槽排出的清洗溶剂进行再生处理。

优选地，还包括置换溶剂区域，置换溶剂区域中设置有多级除水装置，用于对从置换槽排出的置换溶剂进行再生处理，其中，多级除水装置中至少包括一个离心除水装置。

优选地，上料区域中还设置有上料槽，上料槽为空槽；和/或，清洗区域和置换区域之间还设置有第一转移槽，第一转移槽为空槽，且能够在清洗区域和置换区域之间移动；和/或，置换区域和干燥区域之间还设置有第二转移槽，第二转移槽为空槽，且能够在置换区域和干燥区域之间移动。

从而，本发明通过提供一种掩膜板清洗装备，可以有效去除金属掩膜板附着的有机物颗粒和其它颗粒污染物，通过精密的机械传动设计，实现了连续高效清洗。监测装置的设计可以及时发现清洗过程中发现的问题，可以避免出现批量不合格产品，极大的提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的精细金属掩膜板示意图；

图2为本发明的一种金属掩膜板清洗设备整体布局图；

图3为本发明的一种金属掩膜板清洗设备中提升机构示意图；

图4为本发明的一种金属掩膜板清洗设备中夹紧装置示意图；

图5为本发明的一种金属掩膜板清洗设备中清洗槽结构示意图。

附图标记：

111-上料卡夹，112-下料卡夹，113-处理卡夹，

211-上料槽，221-第一清洗槽，222-第二清洗槽，223-第三清洗槽，224-第四清洗槽，231-第一转移槽，232-第二转移槽，241-第一置换槽，242-第二置换槽，251-干燥槽，

31-掩膜板框架，32-掩膜条，

41-上料区域，411-上料机械手，412-第一姿态转换装置，

42-清洗区域，421-第一提升机构，422-第二提升机构，423-第三提升机构，424-第一溶剂实时监测装置，425-第二溶剂实时监测装置，

43-置换区域，431-第四提升机构，432-第五提升机构，433-第三溶剂实时监测装置，

44-干燥区域，441-第六提升机构，

45-下料区域，451-第二姿态转换装置，452-下料机械手，

46-溶剂再生区域，461-蒸馏塔，462-水分离装置，

47-置换溶剂区域，471-三级除水装置，

48-检查区域，

51-立柱，52-横梁，53-提取支架，

61-夹紧气缸，62-夹紧滚轮，63-第一支撑凹槽，64-支架本体，

71-第二支撑凹槽，72-支撑滚轮，73-自动盖，74-底座，75-框架。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明主要用来清洗AMOLED蒸镀过程中用到的精细金属掩模板，为了对本方案更好的说明，先对清洗对象进行简要说明，精细金属掩膜板在制作方式上看，主要分为两类，一类是一体式(fulltype)，一类是分体式(dividedtype)，目前普遍采用的是分体式，一张精细金属掩膜板主要由框架(frame)、遮挡条(cover)、支撑条(support)、对准条(alignstick)、掩膜条(finestick)五个部分组成，以一定的方式把遮挡条、支撑条、对准条、掩膜条焊接在框架上，这一过程称之为张网。如图1所示，掩膜板框架31即厚度为30mm左右的长方形框架，材质通常为Invar36，掩膜条32即为高精度精细掩膜条，膜层厚度为25um，甚至可以达到10um。

精细金属掩膜板在蒸镀工程后，表面上会附着上有机材料，为了保证蒸镀精度，通常会装入上料卡夹111传送到清洗设备进行清洗，清洗完成后再返回蒸镀工艺段进行再次使用。

本发明实施例提供一种金属掩膜板清洗设备，如图2所示，主要由上料区域41、清洗区域42、置换区域43、干燥区域44、下料区域45、清洗溶剂再生区域46、置换溶剂再生区域47、检查区域48以及在各区域之间传输金属掩膜板的传输机构等构成。其中，传输机构包括沿上料区域41、清洗区域42、置换区域43、干燥区域44、下料区域45排列方向设置的导轨，以及设置在导轨上的可沿导轨移动的多个提升机构。其中，可以通过隔板对各区域进行划分，以将各区域进行物理分隔。图2是清洗设备的整体布局图。

上料区域41主要包括上料机械手411，第一姿态转换装置412，上料机械手411主要负责从上料卡夹111中水平取出金属掩膜板，金属掩膜板为长方形形状，机械手取片时一般是从掩膜板的短边插入，然后传送到第一姿态转换装置412，第一姿态转换装置412可以对金属掩膜板进行水平旋转和竖直翻转动作，在翻转完成后使金属掩膜板调整为清洗姿态，可以整体向右进行移动。

清洗区域42主要用来去除金属掩膜板表面附着的有机材料，主要包括第一提升机构421，第二提升机构422，第三提升机构423，第一溶剂实时监测装置424和第二溶剂实时监测装置425等，这三组提升机构底部是联合在一起的，可以同时向左或者向右水平移动，在每组提升机构左右两侧各设置了一组提升臂，共设有六组提升臂。提升臂主用来从清洗槽提起或者放下金属掩膜板，每组提升臂都是单独作用的。提升机构的详细结构如图3所示。第一溶剂实时监测装置424和第二溶剂实时监测装置425可以实时监控首尾两个清洗槽的颗粒物状态，可以监测清洗的状态，当监测到溶剂颗粒物浓度超过第一阈值时，则判定溶剂不合格需要换新，并及时发出报警。其中第一阈值根据溶剂品质的要求进行设定。

提升机构主要由立柱51和提升臂等组成，提升臂主要由横梁52及提取支架53构成，其中，立柱设置在导轨上，且能沿导轨移动；横梁52设置在立柱51上，且沿与导轨垂直的方向延伸；提取支架53用于放置或提取金属掩膜板。提取支架53的支架本体64上设置有风刀和/或除静电装置，可以保证金属掩膜板清洗完成后不会沾染上空气中的灰尘等杂物，提升机构的横向移动以及提升臂的竖直运动均采用伺服控制，提升机构配置有直线导轨和滚珠丝杠，保证运动的精确以及稳定性。在一些实施例中，针对更大尺寸的金属掩膜板清洗，提升机构可以设置成龙门架形式。

提取支架53中的夹紧装置如图4所示。夹紧装置主要由安装于支架本体64上的夹紧气缸61、夹紧滚轮62以及第一支撑件即第一支撑凹槽63构成。第一支撑件设置在支架本体64底端，其上开设有用于容纳并固定金属掩膜板边缘的凹槽，即第一支撑凹槽63；夹紧气缸61设置在支架本体64上部，夹紧滚轮62与夹紧气缸61连接，夹紧滚轮62在夹紧气缸61的驱动下与第一支撑凹槽63配合共同夹紧金属掩膜板。由于焊接在掩膜板框架31上的掩膜条非常薄，夹紧时力量稍大就会导致膜层变形及损坏，通过上述夹紧装置可以有效避免对掩膜板的集中应力的产生，保护膜层不变形损坏。

夹紧动作是如下完成的，夹紧装置通过提升机构的移动使第一支撑凹槽63对准掩膜板框架31的下部边缘，使下部固定好，然后夹紧气缸61向下运动，夹紧滚轮62下降卡紧掩膜板框架31的上部边缘，夹紧气缸61不会提供竖直方向上的力，因此不会挤压掩膜板框架31，夹紧滚轮62与掩膜板框架31上部边缘的缝隙很小，可以使金属掩膜板保持基本竖直的状态，夹紧滚轮62给掩膜板框架31提供横向的支撑力，这样设计有效防止了夹紧变形。

清洗区域还包括四个清洗槽，四个清洗槽的结构基本类似，作用主要是通过有机溶剂来溶解金属掩膜板上的有机材料，配以超声波进行震荡清洗，有的还可以在底部加装加热装置，溶剂温度升高能增加有机材料的溶解。

清洗槽、置换槽中均设置有支撑结构，清洗槽、置换槽的开口处均设置有自动盖73，其中，支撑结构包括：底座74、框架75、第二支撑凹槽71、支撑滚轮72，底座74与清洗槽或置换槽的槽体固定连接，框架75设置在底座74上，支撑滚轮72设置在框架75的上部，用于滑动导向并支撑金属掩膜板，第二支撑凹槽71设置在框架75的底端，用于支撑并固定金属掩膜板；自动盖73用于在金属掩膜板取出或放入清洗槽或置换槽时打开，在其他时间保持关闭。此支撑结构可以有效保护掩膜板，能避免金属掩膜板在提升或者放入过程中可能出现的抖动，同时可以避免其它固定方式产生的外力。提升臂下降放入金属掩膜板时，掩膜板框架75从支撑滚轮72处向下滑动，当掩膜板框架75下端到达第二支撑凹槽71后，夹紧装置可以松开，在提升臂离开清洗槽后，金属掩膜板可以基本以竖直的方向稳固在清洗槽内部，可以使清洗时更加安全。自动盖的设计可以有效避免溶剂挥发，同时能阻止空气中的水分被溶剂所吸收，有效减少了溶剂的吸水量，清洗槽的结构如图5所示。

置换区域43主要包括第四提升机构431、第五提升机构432以及第三溶剂实时监测装置433等，这两组提升机构底部是联合在一起的，可以同时向左或者向右水平移动，第四提升机构431的左右两侧各设置有一组提升臂，第五提升机构432的右侧设置有一组提升臂，共设有三组提升臂。与第二置换槽242连接的第三实时监测装置433可以实时监测其颗粒物状态，当监测到溶剂不合格时可以及时发出报警。清洗区域42和置换区域43之间还设置有第一转移槽231，第一转移槽231为空槽，且能够在清洗区域42和置换区域43之间移动。

干燥区域44设置有干燥槽251，干燥槽251用于对金属掩膜板表面进行干燥。干燥槽251配有第六提升机构441，第六提升机构441配置有直线导轨和滚珠丝杠，保证运动的精确以及稳定性。置换区域43和干燥区域44之间还设置有第二转移槽232，第二转移槽232为空槽，且能够在置换区域43和干燥区域44之间移动。

下料区域45主要包括第二姿态转换装置451以及下料机械手452，第二姿态转换装置451接到金属掩膜板后，进行翻转和旋转，将金属掩膜板调整至传输姿态，进而向右移动到指定位置便于下料机械手452抓取金属掩膜板，下料机械手452将金属掩膜板从第二姿态转换装置451上移动至下料卡夹112上。

在下料区域45旁边设置有检查区域48，清洗完成后的金属掩膜板通过机械手传送到检查平台，此区域设置为暗区，检查平台可以带动金属掩膜板进行一定角度的摆动，平台上设置有UV检测灯具，照到金属掩膜板上，如果有机材有残留，可以明显被观察到，当机材有残留超过第二阈值时，则判定清洗不合格，其中，第二阈值可以设定为金属掩膜板经UV检测灯具照射后的异常反光区域面积，其中，异常反光区域由于机材有残留导致的相应的UV光反射造成，第二阈值也可以是金属掩膜板经UV检测灯具照射后的异常反光色差，异常反光色差是与没有有机物残留的金属掩膜板经UV检测灯具照射后的反光颜色对比的。第二阈值也可以是异常反光区域和异常反光色差共同形成的参考值。检查区域48同时还设有照相放大装置，通过检测第三阈值，能检查到掩膜板是否有损伤，其中，第三阈值通过将检查的掩膜板的相片与完好的掩膜板的相片进行比对，可以得出其比对值的差异率，差异率为零则为没有损伤，当差异率超过零则判定具有损伤，考虑到精度误差等问题，可以适当调高差异率以作为第三阈值，在损伤容忍度范围内，避免误判。通过对比经检测合格的金属掩膜板被机械手放到下料卡夹112，然后传送到蒸镀段进行蒸镀，如果不合格会被放到处理卡夹113再进行相关处理。

溶剂再生区域46主要负责清洗溶剂的再生处理，需要处理的脏溶剂从第一清洗槽221进入蒸馏塔461，蒸馏的方式是采用油浴的方式进行的，这样可以保证溶剂在蒸馏的时候温度均匀，避免溶剂局部温度过高而造成分子结构被破坏，蒸馏出来的溶剂经过冷凝器后会进入水分离装置462，可以把溶剂中吸收的空气中的水分尽可能多的分离出去。

置换溶剂区域47主要负责置换溶剂的再生处理，把干净的溶剂送入置换槽，由于第一置换槽241和第二置换槽242完成最后的清洗，虽然水与置换溶剂不混溶，但是会有混溶在清洗溶剂中未能完全去除的水分被带到置换槽中，这些水分必须及时被清除，否则金属掩膜板在后续干燥过程中会留有水渍，这是不被允许的。

从而，置换溶剂区域47中设置有多级除水装置，用于对从置换槽排出的置换溶剂进行再生处理，其中，多级除水装置中至少包括一个离心除水装置。此区域的多级除水装置可以是三级除水装置471也可以是更多级除水装置，从而可以把混在置换溶剂中的水分及时清除，置换溶剂会和水一起蒸馏出来，经冷凝装置后进入三级除水装置471，前两级除水装置采用静置方法进行处理，静置箱内设有不同高度间隔的隔板，每个静置箱被分隔成三个静置区域，因此两个静置箱会共有六个区域对溶剂进行处理，水的密度小于置换溶剂的密度，静置处理后会存在于静置箱的上部，超过一定量后水会被排除，经静置区域处理的溶剂会进入第三级除水装置，第三级除水装置主要通过离心力的作用把水清除，经这样处理后可以保证干净的置换溶剂返回到置换槽中，可以有效防止金属掩膜板的水渍产生。

从而，本发明实施例提供一种金属掩膜板清洗设备通过精密的机械传动设计，实现了连续高效清洗，极大地提高生产效率。其中，再生装置的除水设计有效避免了水渍等清洗缺陷。提升装置的设计避免了清洗完成后金属掩膜板沾染空气中的灰尘，避免了颗粒物超标等缺陷。并通过自动盖和清洗区域与置换区域的分区设计有效降低了溶剂挥发及含氟废气处理容量，节省厂商运营成本。搬送装置及清洗槽内固定装置可靠，可以有效避免在搬送过程或者清洗过程掩膜板发生损坏。

接下来主要描述金属掩膜板的具体清洗过程，由于金属掩膜板在长度方向比较长，为了降低清洗槽的高度，以及减少提升机构的高度和提升臂的行程，在清洗的时候是以掩膜板的长边保持水平，短边竖直的垂直姿态进行的，而掩膜板从上料卡夹111取出时通常是机械手从短边方向取出，为了便于更好的描述，先定义一个坐标系，掩膜板向右移动方向定义为X轴，竖直运动方向定义为Y轴，垂直XY平面的方向定义为Z轴。需要清洗的多片金属掩膜板被水平放置在上料卡夹111上，传送到本清洗设备的上料区域41，上料机械手411水平抓取金属掩板后投放到第一姿态转换装置412，第一姿态转换装置412把金属掩膜板夹紧后沿Y轴进行90°旋转，使掩膜板的长边与Z轴平行，随后沿Z轴向右翻转90°，把掩膜板翻转成短边平行Y轴的竖直姿态，随后整体向右移动到指定位置，第一提升机构421、第二提升机构422、第三提升机构423组合向左移动到指定位置，此时第一提升臂正好对正金属掩膜板，第一提升臂开始下降，下降到指定位置后夹紧金属掩膜板，第一姿态转换装置412的夹紧机构松开，第一提升臂开始上升，上升到位后，提升机构组合整体向右沿X轴移动，第一提升臂到达上料槽211的正上方后，提升机构沿X轴的移动停止，此时第一提升臂开始下降，把金属掩膜板放在槽内的固定装置后，第一提升臂的夹紧机构松开，第一提升臂开始上升，回到原点后，提升机构组合整体向左沿X轴移动，当第二提升臂到达上料槽211的正上方后，移动停止，第二提升臂开始下降，下降到指定位置后夹紧金属掩膜板，然后开始上升返回到原点，提升机构组合整体沿X轴向右移动，当第二提升臂移动到第一清洗槽221的正上方后，移动停止，此时第二提升臂开始下降，把金属掩膜板放在清洗槽的固定装置后，第二提升臂的夹紧机构松开，第二提升臂开始上升返回原点，至此完成金属掩膜板从上料槽211到第一清洗槽221的转移，现在开始对金属掩膜板进行清洗，经过一定时间的浸泡，开启超声波装置，根据设定工艺进行不同频率的超声波循环清洗，可以有效去除不同粒径大小的污染物。在清洗的同时，提升机构组合可以把将要清洗的第二片金属掩膜板转移到上料槽211，转移动作与第一片动作类似。上料槽211是一个空槽，可以起到过渡的作用，如果没有此上料槽211，第一提升臂将在第一姿态转换装置412和第一清洗槽221之间来回切换，第一提升臂携带的清洗溶剂将会滴落到第一姿态转换装置412上，从而腐蚀设备；另一个作用是可以提高清洗节拍，转移过来的金属掩膜板存放在上料槽211里，随时等待转移进入清洗槽进行清洗。待第一片金属掩膜板清洗完成后，提升机构组合移动到最左端，这时第二提升臂处在上料槽211的正上方，第三提升臂处在第一清洗槽221的正上方，第二提升臂和第三提升臂开始同时下降，下降到指定位置后，第二提升臂和第三提升臂分别夹紧各自对应的金属掩膜板，然后开始上升返回到原点，提升机构组合整体沿X轴向右移动，当第二提升臂移动到第一清洗槽221正上方时，也即第三提升臂移动到第二清洗槽222正上方时，运动停止，第二提升臂和第三提升臂开始向下运动，下降到指定位置后，第二提升臂和第三提升臂分别松开各自对应的金属掩膜板，然后开始上升返回原点，至此完成第二片金属掩膜板从上料槽211到第一清洗槽221的转移，同时完成了第一片金属掩膜板从第一清洗槽221到第二清洗槽222的转移，第二清洗槽222继续对第一片金属掩膜板进行清洗，第一清洗槽221开始对第二片金属掩膜板进行清洗。第三片、第四片以及后续金属掩膜板的上料及清洗过程类似，待第一片金属掩膜板在第四清洗槽224清洗完成后，第六提升臂将发挥作用，把掩膜板转移到右方的第一转移槽231，第一转移槽231下方设置有传送机构，可以把第一转移槽231从清洗区域42移动到右侧置换区域43的虚线位置，起到过渡的作用，可以减少掩膜板表面携带的清洗溶剂带入第一置换槽241，也可以避免提升臂在清洗槽和置换槽之间来回切换造成的溶剂污染。

由于置换区域43的含氟废气需要单独处理，过程复杂，容易对处理设备造成腐蚀，因此处理费用比较高，而清洗区域42的废气可以按照普通的有机排放来处理，如果未区分区域，所有的废气将按照含氟废气来处理，因此，清洗区域42和置换区域43的分区设计可以显著减少含氟废气处理量。

当第一片金属掩膜板进入第四清洗槽224的同时，第四片金属掩膜板进入第一清洗槽221，至此四个清洗槽全部满载发挥清洗作用，第五片金属掩膜板进入上料槽211进行等待，每个清洗槽按照设定的工艺参数对金属掩膜板进行清洗，每片掩膜板均会经过四次清洗，由于蒸馏再生的溶剂从第四清洗槽224进入，依次流入第三清洗槽223，第二清洗槽222，第一清洗槽221，再返回到再生区域进行处理，因此第四清洗槽224中的溶剂颗粒物浓度最低，即是最干净的，第三清洗槽223次干净，第二清洗槽222次脏，第一清洗槽221中的溶剂颗粒物浓度最高，即是最脏的。依次清洗的过程同时完成了漂洗，从第四清洗槽224出来的金属掩膜板有机物可以被完全去除。

第一清洗槽221和第四清洗槽224设置的溶剂实施检测装置，能实时监控溶剂的颗粒物含量，一旦发现颗粒物超标，会及时停机进行对应处理，避免在不知情的情况下继续清洗，造成批量清洗不合格的状况。

第一片金属掩膜板通过第一转移槽231后进入置换区域43后，第七提升臂完成把金属掩膜板从第一转移槽231到第一置换槽241的转移，转移过程和清洗区域42的转移过程类似。经第二置换槽242再次清洗后，金属掩膜板基本被清洗干净，再经干燥处理后进入下料区域45。

第二姿态转换装置451接到金属掩膜板后先把其从竖直状态翻转成水平状态，向右移动到指定位置，然后在水平方向进行90°旋转，使金属掩膜板的长边对准下料机械手452，便于机械手取料。

经检查区域48检查后送入指定的卡夹。

至此清洗过程完成。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种金属掩膜板清洗设备，其特征在于，包括依次设置的上料区域、清洗区域、置换区域、干燥区域、下料区域，以及用于在所述上料区域、所述清洗区域、所述置换区域、所述干燥区域、所述下料区域之间传输金属掩膜板的传输机构，其中，

所述上料区域中设置有上料卡夹、上料机械手、第一姿态转换装置，所述上料卡夹用于承载金属掩膜板，所述上料机械手用于将金属掩膜板从所述上料卡夹上移动至所述第一姿态转换装置上，所述第一姿态转换装置用于将金属掩膜板调整至清洗姿态；

所述清洗区域中设置有清洗槽，所述清洗槽用于去除金属掩膜板表面附着的有机材料；

所述置换区域中设置有置换槽，所述置换槽用于置换金属掩膜板表面的附着物；

所述干燥区域中设置有干燥槽，所述干燥槽用于对金属掩膜板表面进行干燥；

所述下料区域中设置有下料卡夹、下料机械手、第二姿态转换装置，所述下料卡夹用于承载金属掩膜板，所述下料机械手用于将金属掩膜板从所述第二姿态转换装置上移动至所述下料卡夹上，所述第二姿态转换装置用于将金属掩膜板调整至传输姿态；

其中，所述清洗区域和置换区域中均设置有监测装置，所述监测装置用于检测所述清洗槽中溶剂和所述置换槽中溶剂的颗粒物浓度，当监测到所述颗粒物浓度超过第一阈值时，发出报警。

2.如权利要求1所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，在所述下料区域一侧还设置有检查区域，所述检查区域中设置有检查平台，用于检查金属掩膜板表面的有机物残留量和金属掩膜板损伤程度。

3.如权利要求2所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，所述下料区域中还设置有处理卡夹，所述处理卡夹用于承载有机物残留量超过第二阈值和/或金属掩膜板损伤程度超过第三阈值的金属掩膜板。

4.如权利要求1所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，所述传输机构包括沿所述上料区域、所述清洗区域、所述置换区域、所述干燥区域、所述下料区域排列方向设置的导轨，以及设置在所述导轨上的可沿所述导轨移动的多个提升机构，其中，

所述提升机构包括：立柱、横梁和提取支架，其中，

所述立柱设置在所述导轨上，且能沿所述导轨移动；

所述横梁设置在所述立柱上，且沿与所述导轨垂直的方向延伸。

5.所述提取支架用于放置或提取金属掩膜板。如权利要求4所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，所述提取支架包括：支架本体、夹紧气缸、夹紧滚轮、支撑件，其中，

所述支撑件设置在所述支架本体底端，其上开设有用于容纳并固定金属掩膜板边缘的凹槽；

所述夹紧气缸设置在所述支架本体上部，所述夹紧滚轮与所述夹紧气缸连接，所述夹紧滚轮在所述夹紧气缸的驱动下与所述凹槽配合共同夹紧金属掩膜板。

6.如权利要求5所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，所述支架本体上还设置有风刀和/或除静电装置。

7.如权利要求1所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，所述清洗槽、所述置换槽中均设置有支撑结构，所述清洗槽、所述置换槽的开口处均设置有自动盖，其中，

所述支撑结构包括：底座、框架、支撑凹槽、支撑滚轮，所述底座与所述清洗槽或所述置换槽的槽体固定连接，所述框架设置在所述底座上，

所述支撑滚轮设置在所述框架的上部，用于滑动导向并支撑金属掩膜板，所述支撑凹槽，所述支撑凹槽设置在所述框架的底端，用于支撑并固定金属掩膜板；

所述自动盖用于在所述金属掩膜板取出或放入所述清洗槽或所述置换槽时打开，在其他时间保持关闭。

8.如权利要求1所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，还包括溶剂再生区域，所述溶剂再生区域中设置有蒸馏塔，所述蒸馏塔用于采用油浴的方式对从所述清洗槽排出的清洗溶剂进行再生处理。

9.如权利要求1所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，还包括置换溶剂区域，所述置换溶剂区域中设置有多级除水装置，用于对从所述置换槽排出的置换溶剂进行再生处理，其中，所述多级除水装置中至少包括一个离心除水装置。

10.如权利要求1所述的金属掩膜板清洗设备，其特征在于，

所述上料区域中还设置有上料槽，所述上料槽为空槽；和/或，

所述清洗区域和所述置换区域之间还设置有第一转移槽，所述第一转移槽为空槽，且能够在所述清洗区域和所述置换区域之间移动；和/或，

所述置换区域和所述干燥区域之间还设置有第二转移槽，所述第二转移槽为空槽，且能够在所述置换区域和所述干燥区域之间移动。

Images