CN113448172A - 一种光刻胶涂覆装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光刻胶涂覆装置及方法，其中，光刻胶涂覆装置包括：液体气化模块，用于将液态光刻胶转换为气态光刻胶，并输送至光刻胶涂覆模块；所述光刻胶涂覆模块包括：蒸汽涂覆单元、盖板和承载台；所述蒸汽涂覆单元包括蒸汽通道和蒸汽喷孔；所述蒸汽喷孔穿过所述盖板设置；所述承载台用于装载基板；所述盖板设置于所述承载台靠近所述基板的一侧；所述蒸汽涂覆单元通过所述蒸汽通道获取所述气态光刻胶，并通过所述蒸汽喷孔向所述承载台上的基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。本发明提供了一种光刻胶涂覆装置及方法，以解决光刻胶涂覆的厚度不均的问题。

Description

一种光刻胶涂覆装置及方法
技术领域
本发明涉及半导体光刻技术领域，尤其涉及一种光刻胶涂覆装置及方法。
背景技术
光刻胶(Photoresist，PR)，又称光阻，在显示产品的制造过程中，经常需要采用涂布机在基板上涂覆光刻胶。
相关技术中，光刻胶涂布机包括转盘和喷嘴，转盘具有承载面，在基板上涂覆光刻胶时，将基板固定设置在转盘的承载面上，然后采用喷嘴将一定量的光刻胶旋涂在基板上，最终在基板上形成光刻胶层。
具体的，图1是现有技术中的光刻胶涂布机的结构示意图，现有技术中，如图1所示，光刻胶涂布机包括转盘12’和喷嘴11’，转盘12’具有承载面，承载面上用于放置待涂覆光刻胶13’的基板，在基板上涂覆光刻胶13’时，将基板固定设置在转盘12’的承载面上，然后采用喷嘴11’将一定量的光刻胶13’喷涂在基板的待涂覆面的中央区域，之后控制转盘12’旋转，带动基板绕基板的中心旋转，在基板旋转的过程中，位于待涂覆面的中央区域的光刻胶13’在离心力的作用下向待涂覆面的周边区域扩散，最终在待涂覆面上形成光刻胶层。在此基础上，可移动喷嘴11’进行光刻胶13’的涂覆，以加快光刻胶13’的涂覆速度，如图2和图3所示，图2是现有技术中的另一种光刻胶涂布机的结构示意图，图3是现有技术中的另一种光刻胶涂布机的结构示意图，在转盘12’的径向方向上，移动喷嘴11’加快光刻胶13’的涂覆进程。
但是因为光刻胶的粘度较大，导致光刻胶在基板上的扩散阻力较大，因此将导致基板的中心位置和边缘位置的光刻胶的厚度不同，某些位置容易出现堆胶或者难以覆盖等问题，因此光刻胶涂覆的难度较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种光刻胶涂覆装置及方法，以解决光刻胶涂覆的厚度不均的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种光刻胶涂覆装置，包括：液体气化模块，用于将液态光刻胶转换为气态光刻胶，并输送至光刻胶涂覆模块；
所述光刻胶涂覆模块包括：蒸汽涂覆单元、盖板和承载台；
所述蒸汽涂覆单元包括蒸汽通道和蒸汽喷孔；所述蒸汽喷孔穿过所述盖板设置；所述承载台用于装载基板；所述盖板设置于所述承载台靠近所述基板的一侧；
所述蒸汽涂覆单元通过所述蒸汽通道获取所述气态光刻胶，并通过所述蒸汽喷孔向所述承载台上的基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
第二方面，本发明实施例还提供了一种光刻胶涂覆方法，适用于本发明任意实施例提供的光刻胶涂覆装置，包括：
将基板装载在所述承载台上；
启动所述液体气化模块，并通过所述蒸汽涂覆单元向所述基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
本发明中，光刻胶涂覆装置包括液体气化模块和光刻胶涂覆模块，液体气化模块能够将液态光刻胶气化为气态光刻胶，并将气态光刻胶提供至光刻胶附图模块进行光刻胶的涂覆。具体的，光刻胶涂覆模块包括蒸汽涂覆单元、盖板和承载台，蒸汽涂覆单元通过蒸汽通道获取所述液体气化模块输出的气态光刻胶，并通过蒸汽喷孔进行气态光刻胶的涂覆，承载台用于放置基板，盖板设置于承载台靠近基板的一侧，用于防止气态光刻胶的溢出，并且蒸汽喷孔设置于盖板，并穿过所述盖板，使得气态光刻胶能够到达基板的待涂覆面上，并在待涂覆面上沉积形成光刻胶涂层。本发明实施例通过气态光刻胶采用蒸汽涂覆法形成光刻胶涂层，使得最终形成的光刻胶涂层各位置的厚度相同，提高光刻胶的涂覆均匀性，并且发明实施例的光刻胶涂覆装置结构简单，易于操作，光刻效率高。
附图说明
图1是现有技术中的光刻胶涂布机的结构示意图；
图2是现有技术中的另一种光刻胶涂布机的结构示意图；
图3是现有技术中的另一种光刻胶涂布机的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种光刻胶涂覆装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种液体气化模块的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种光刻胶涂覆装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种光刻胶涂覆方法的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种光刻胶涂覆方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种光刻胶涂覆装置，包括：
液体气化模块，用于将液态光刻胶转换为气态光刻胶，并输送至光刻胶涂覆模块；
光刻胶涂覆模块包括：蒸汽涂覆单元、盖板和承载台；
蒸汽涂覆单元包括蒸汽通道和蒸汽喷孔；蒸汽喷孔穿过盖板设置；承载台用于装载基板；盖板设置于承载台靠近基板的一侧；
蒸汽涂覆单元通过蒸汽通道获取气态光刻胶，并通过蒸汽喷孔向承载台上的基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
本发明实施例中，光刻胶涂覆装置包括液体气化模块和光刻胶涂覆模块，液体气化模块能够将液态光刻胶气化为气态光刻胶，并将气态光刻胶提供至光刻胶附图模块进行光刻胶的涂覆。具体的，光刻胶涂覆模块包括蒸汽涂覆单元、盖板和承载台，蒸汽涂覆单元通过蒸汽通道获取液体气化模块输出的气态光刻胶，并通过蒸汽喷孔进行气态光刻胶的涂覆，承载台用于放置基板，盖板设置于承载台靠近基板的一侧，用于防止气态光刻胶的溢出，并且蒸汽喷孔设置于盖板，并穿过盖板，使得气态光刻胶能够到达基板的待涂覆面上，并在待涂覆面上沉积形成光刻胶涂层。本发明实施例通过气态光刻胶采用蒸汽涂覆法形成光刻胶涂层，使得最终形成的光刻胶涂层各位置的厚度相同，提高光刻胶的涂覆均匀性，并且发明实施例的光刻胶涂覆装置结构简单，易于操作，光刻效率高。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
在面板制作工艺中，需要在基板上通过多道光刻工艺形成各膜层结构，本实施例中提及的基板可以为衬底基板或者为形成有一定图形膜层的衬底基板。图4是本发明实施例提供的一种光刻胶涂覆装置的结构示意图，如图4所示，光刻胶涂覆装置包括光刻胶涂覆模块1和液体气化模块2，本实施放弃传统的通过喷嘴将光刻胶液滴滴在基板上的工艺，而是将液态光刻胶气化，形成气态光刻胶，并通过气态光刻胶在基板3上形成光刻胶涂层，即，采用蒸汽式光刻胶涂覆方式形成光刻胶涂层，从而使得光刻胶厚度均匀，增强光刻胶涂覆工艺的精准度。本实施例设置液体气化模块2，将液态光刻胶转换为气态光刻胶，而后输入至光刻胶涂覆模块1中，用于将气态光刻胶逐层涂覆在基板3上，气态光刻胶扩散迅速而均匀，从而形成致密、均匀的光刻胶涂层。光刻胶涂覆模块1包括蒸汽涂覆单元(包括蒸汽通道13和蒸汽喷孔11)，盖板14和承载台12。承载台12用于放置或者装载基板3，蒸汽涂覆单元设置于承载台12靠近基板3的一侧，使得基板3的待涂覆面接触气态光刻胶，盖板14页设置于承载台12靠近基板3的一侧，从而避免气态光刻胶从光刻胶涂覆装置，避免有害气体进入外界环境中。示例性的，如图4所示，基板3装载于承载台12上，盖板14和蒸汽涂覆单元设置于基板3的上方。蒸汽涂覆单元通过蒸汽通道13获取液体气化模块2中的气态光刻胶，并通过蒸汽喷孔11喷洒至基板3的待涂覆面，使得气态光刻胶再待涂覆面上逐层沉积，形成均匀的光刻胶涂层。蒸汽喷孔11穿过盖板14设置，使得蒸汽喷孔11能够将气态光刻胶喷洒至基板3上。为了节省光刻胶涂覆装置的成本，可直接将蒸汽喷孔11制作于盖板14上，也即，在盖板14上挖取通孔形成蒸汽喷孔11。同理，也可以将蒸汽通道13形成在盖板14上，以进步节省光刻胶涂覆装置的制作成本。
可选的，继续参考图4，光刻胶涂覆装置还可以包括：设备空腔16和抽气单元15；设备空腔16由侧壁17、底板18以及盖板14包封形成；承载台12位于设备空腔16内；抽气单元15用于对设备空腔16进行抽气。本实施例采用蒸汽式光刻胶涂覆方式进行光刻胶的涂覆，需要提供相对密闭的工艺环境，则通过侧壁17、底板18以及盖板14形成设备空腔16，防止气态光刻胶溢出，造成周围环境空气的污染。承载台12以及基板3位于设备空腔16内。此外，为了防止设备空腔16中持续输入气态光刻胶从而压强过大的问题，本实施例通过抽气单元15采用适宜的压强对设备空腔16内的气体进行抽取，维持设备空腔16内压力的动态平衡。可选的，抽气单元15通过多条伸入设备空腔16内的抽气通道151进行抽气，示例性的，抽气通道151相对于承载台12的中心呈中心对称排布，使得在抽气过程中，设备空腔16内各处压强平衡，为蒸汽式光刻胶涂覆方式提供稳定的工艺环境，提高光刻胶涂层厚度的均匀性。
可选的，参考图5，图5是本发明实施例提供的一种液体气化模块的结构示意图，液体气化模块可以包括：液体气化腔21、液体通道24、加压管道22以及蒸汽输出端23；液体通道24用于向液体气化腔21中灌入液态光刻胶25；加压管道22用于向液体气化腔21内注入加压气体以增大液体气化腔21内的压强，使得液态光刻胶25气化；蒸汽输出端23用于输出气态光刻胶至蒸汽涂覆单元。本实施例中，液体气化模块可以为一个液体气化炉，能够通过加压的方式使得液态光刻胶25变为气态光刻胶。本实施例中，气化过程在液体气化腔21中实现，液态光刻胶25的气化过程为：通过液体通道24向液体气化腔21中注入液态光刻胶25；之后通过加压管道22向液体气化腔21输入加压气体从而增大液体气化腔21内压强，产生气态光刻胶；气态光刻胶则可以通过蒸汽输出端23输出气态光刻胶。参考图4和图5，气化光刻胶从蒸汽输出端23输出后进入光刻胶涂覆模块1的蒸汽通道13，为光刻胶涂覆模块1提供气态光刻胶。可选的，如图5所示，加压管道22可浸入至液体气化腔21的液态光刻胶25中，蒸汽输出端23高于液态光刻胶25的液面。便于加压气体与液态光刻胶25接触充分，并且气态光刻胶产生后向液体气化腔21的顶端扩散，则蒸汽输出端23高出液态光刻胶25的液面，示例性的，蒸汽输出端23可设置于液体气化腔21的顶端。
可选的，加压气体可以为惰性气体或纯净压缩空气。纯净的压缩空气或者惰性气体能够避免与光刻胶产生反应，维护气化环境的洁净，使得加压气体仅起到加压的作用。示例性的，加压气体可以为氮气，氮气性质稳定，不会破坏光刻胶的化学性质。
图6是本发明实施例提供的另一种光刻胶涂覆装置的结构示意图，可选的，如图4和图6所示，蒸汽喷孔11的形状可以为圆锥状或圆柱状。图4中示出了蒸汽喷孔11为圆柱形的情况，图6示出了蒸汽喷孔11为圆锥状的情况。示例性的，本实施例中，蒸汽喷孔11还可以为棱柱形、锥台形或者其他规则或不规则的形状，本实施例对此不进行限定。
可选的，继续参考图6，在由盖板14指向基板3的方向上，蒸汽喷孔11的径向尺寸可逐渐增大。为了进一步增大蒸汽与基板3的基础速度，可对蒸汽喷孔11的径向尺寸进行增大处理，尤其是将蒸汽喷孔11靠近基板3的一端的径向尺寸进行增大处理，本示例中，在靠近基板3的方向上，蒸汽喷孔11的径向尺寸逐渐增大，有效增大气体光刻胶与基板3的直接接触面积，从而生成更加均匀，效果更佳的光刻胶涂层。
可选的，如图4和图6，蒸汽喷孔11靠近基板3的一端的径向尺寸d范围可以为1mm～5mm。径向尺寸d大于1mm，使得气态光刻胶与基板3的接触面积维持在较大范围内，加快光刻胶涂层的形成进程，径向尺寸d小于5mm，便于对光刻胶涂层形成的速度和厚度进行控制。
可选的，继续参考图4和图6，蒸汽喷孔11在承载台12的正投影可位于承载台12的中心位置。在垂直于所述承载台12的方向上，蒸汽喷孔11在承载台12上的投影位于承载台12的中心位置，便于最终形成对称、均匀的光刻胶涂层。
基于同一构思，本发明实施例还提供一种光刻胶涂覆方法，使用本发明任意实施例提供的光刻胶涂覆方法，图7是本发明实施例提供的一种光刻胶涂覆方法的流程示意图，如图7所示，本实施例的方法包括如下步骤：
步骤S110、将基板装载在承载台上。
步骤S120、启动液体气化模块，并通过蒸汽涂覆单元向基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
本发明实施例中，光刻胶涂覆装置包括液体气化模块和光刻胶涂覆模块，液体气化模块能够将液态光刻胶气化为气态光刻胶，并将气态光刻胶提供至光刻胶附图模块进行光刻胶的涂覆。具体的，光刻胶涂覆模块包括蒸汽涂覆单元、盖板和承载台，蒸汽涂覆单元通过蒸汽通道获取液体气化模块输出的气态光刻胶，并通过蒸汽喷孔进行气态光刻胶的涂覆，承载台用于放置基板，盖板设置于承载台靠近基板的一侧，用于防止气态光刻胶的溢出，并且蒸汽喷孔设置于盖板，并穿过盖板，使得气态光刻胶能够到达基板的待涂覆面上，并在待涂覆面上沉积形成光刻胶涂层。本发明实施例通过气态光刻胶采用蒸汽涂覆法形成光刻胶涂层，使得最终形成的光刻胶涂层各位置的厚度相同，提高光刻胶的涂覆均匀性，并且发明实施例的光刻胶涂覆装置结构简单，易于操作，光刻效率高。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种光刻胶涂覆方法，如图8所示，图8是本发明实施例提供的另一种光刻胶涂覆方法的流程示意图，如图8所示，本实施例的方法包括如下步骤：
步骤S210、将基板装载在承载台上。
步骤S220、启动液体气化模块，并通过蒸汽涂覆单元向基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
步骤S230、以固定角速度旋转承载台，以使光刻胶涂层厚度均匀。
本实施例中，在通过蒸汽涂覆单元向基板的待涂覆面上产生气态光刻胶并形成光刻胶涂层时，还可以控制承载台以固定角速度旋转，使得光刻胶涂层厚度更加均匀。本实施例中，步骤S220和步骤S230同时进行，有利于形成均匀、致密的光刻胶涂层。
可选的，参考图4和图6，在通过蒸汽涂覆单元向基板的待涂覆面上产生气态光刻胶并形成光刻胶涂层时，还可以通过抽气单元对承载台所在的设备空腔进行抽气，防止设备空腔压强过大，影响气态光刻胶的蒸汽式涂覆效果，并能够有效保证光刻胶涂覆装置的安全性，保证工艺环境稳定。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种光刻胶涂覆装置，其特征在于，包括：
液体气化模块，用于将液态光刻胶转换为气态光刻胶，并输送至光刻胶涂覆模块；
所述光刻胶涂覆模块包括：蒸汽涂覆单元、盖板和承载台；
所述蒸汽涂覆单元包括蒸汽通道和蒸汽喷孔；所述蒸汽喷孔穿过所述盖板设置；所述承载台用于装载基板；所述盖板设置于所述承载台靠近所述基板的一侧；
所述蒸汽涂覆单元通过所述蒸汽通道获取所述气态光刻胶，并通过所述蒸汽喷孔向所述承载台上的基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
2.根据权利要求1所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，所述液体气化模块包括：液体气化腔、液体通道、加压管道以及蒸汽输出端；
所述液体通道用于向所述液体气化腔中灌入液态光刻胶；所述加压管道用于向所述液体气化腔内注入加压气体以增大所述液体气化腔内的压强，使得所述液态光刻胶气化；所述蒸汽输出端用于输出所述气态光刻胶至所述蒸汽涂覆单元。
3.根据权利要求2所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，所述加压气体为惰性气体或纯净压缩空气。
4.根据权利要求1所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，
所述蒸汽喷孔靠近所述基板的一端的径向尺寸范围为1mm～5mm。
5.根据权利要求1所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，在由所述盖板指向所述基板的方向上，所述蒸汽喷孔的径向尺寸逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，所述蒸汽喷孔的形状为圆锥状或圆柱状。
7.根据权利要求1所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，所述蒸汽喷孔在所述承载台的正投影位于所述承载台的中心位置。
8.根据权利要求1所述的光刻胶涂覆装置，其特征在于，还包括：设备空腔和抽气单元；
所述设备空腔由侧壁、底板以及所述盖板包封形成；所述承载台位于所述设备空腔内；
所述抽气单元用于对所述设备空腔进行抽气。
9.一种光刻胶涂覆方法，其特征在于，适用于上述权利要求1-8中任一项所述的光刻胶涂覆装置，包括：
将基板装载在所述承载台上；
启动所述液体气化模块，并通过所述蒸汽涂覆单元向所述基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层。
10.根据权利要求9所述的光刻胶涂覆方法，其特征在于，在通过所述蒸汽涂覆单元向所述基板的待涂覆面输送气态光刻胶并形成光刻胶涂层时，还包括：
以固定角速度旋转所述承载台，以使所述光刻胶涂层厚度均匀。
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