CN1814360A

CN1814360A - 具基板清洁装置的光学制作工艺设备及其制作工艺方法

Info

Publication number: CN1814360A
Application number: CN 200610051494
Authority: CN
Inventors: 李丰仲; 李文杉
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: CN1814360B

Abstract

一种基板清洁装置、包括此基板清洁装置的光学制作工艺设备以及使用此光学制作工艺设备的光学制作工艺方法。光学制作工艺设备主要包括基板清洁装置、光学制作工艺机台及材料涂布装置。光学制作工艺机台具有基板座，材料涂布装置优选设置在基板座的上方，且可相对于基板座移动。基板清洁装置主要包括出气装置及气体供应装置。出气装置是设置对应于材料涂布装置的前导端，气体供应装置与出气装置连接，并提供气体至出气装置。在材料涂布装置涂布基板座上的基板或薄膜前，基板清洁装置喷出气体至基板或薄膜上，以清洁其上的灰尘或其他影响成品品质的粒子。

Description

具基板清洁装置的光学制作工艺设备及其制作工艺方法

技术领域

本发明关于一种基板清洁装置、包括此基板清洁装置的光学制作工艺设备，以及使用此光学制作工艺设备的光学制作工艺方法。

背景技术

光学制作工艺已广泛应用于薄膜制作工艺、半导体晶圆制作工艺及其他的精密制作工艺上。一般的光学制作工艺包括于基板或薄膜上涂布光罩材料的步骤，再经由显影、蚀刻等步骤逐步形成欲生产的成品。例如在光学薄膜制作工艺中，需先在薄膜上涂布光罩材料；接着将涂布有光罩材料的薄膜高速旋转，使其上的光罩材料均匀分布。最后进行显影等形成光罩的步骤，以及后续的制作工艺步骤。

图1所示为传统的光学制作工艺设备，包括机台30、基板座31、材料涂布装置50及旋转台70。基板座31设置在机台上，薄膜或基板则放置于基板座31上。材料涂布装置50相对于基板座31移动，并同时涂布光学材料于薄膜或基板上。待完成涂布动作后，即将涂布有光学材料的薄膜或基板送至旋转台70进行旋转。借由高速旋转，将所涂布的光学材料均匀分布于薄膜或基板上，以完成显影步骤之前的准备。

然而，上述传统的光学制作工艺设备在进行光学材料涂布时，容易因为薄膜或基板上附着的灰尘或杂质粒子而影响成品的良率。例如被所涂布的光学材料包覆住薄膜或基板上的杂质粒子，会影响之后所形成的光罩良率。或者是附着的灰尘或杂质粒子在涂布过程或后续制作工艺中刮伤薄膜或基板，甚至造成材料涂布装置50的喷嘴受损，进而影响成品的良率。因此为提高成品的良率，必需减少薄膜或基板上附着的灰尘或杂质粒子。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基板清洁装置，供减少基板或薄膜在材料涂布前既已附着的杂质粒子。

本发明的另一目的在于提供一种基板清洁装置，供提高生产的良率。

本发明的另一目的在于提供一种光学制作工艺设备，具有较高的生产良率。

本发明的主要目的在于提供一种光学制作工艺方法，供减少基板或薄膜上附着的杂质粒子。

本发明的光学制作工艺设备主要包括基板清洁装置、光学制作工艺机台及材料涂布装置。光学制作工艺机台具有基板座，供承载进行光学制作工艺的基板或薄膜。材料涂布装置优选设置在基板座的上方，且可相对于基板座移动。基板清洁装置主要包括出气装置及气体供应装置。出气装置是设置对应于材料涂布装置的前导端，且优选与材料涂布装置并列。气体供应装置与出气装置连接，并提供气体至出气装置。

在材料涂布装置在基板座上的基板或薄膜进行材料涂布前，出气装置将气体供应装置所供应的气体吹出至基板或薄膜上，以清洁其上的灰尘或其他影响成品品质的粒子。

在优选实施例中，出气装置包括第一气槽及第二气槽。第一气槽连通气体出口，而第二气槽借由相对较狭窄的连接通道连通第一气槽。气体供应装置连通第二气槽，并将气体输送进入第二气槽。输入的气体经连接通道加压送至第一气槽，最后由较狭窄的气体出口加压喷出。

在另一实施例中，基板清洁装置并包括有气体回收装置。气体回收装置设置在对应气体出口的位置，以回收自出气装置喷出且夹带基板或薄膜上杂质粒子的气体。借由气体的回收，可减少被吹起的粒子再度落回基板、薄膜或是其他地方的可能性。

使用上述光学制作工艺设备及基板清洁装置的光学制作工艺方法包括下列步骤：借由出气装置喷出气体清洁基板表面；回收喷出的气体；以及涂布光学材料至基板表面。在优选实施例中，此三步骤是依序进行。然而在不同实施例中，此三步骤可在相隔适当间距的情况下同步进行。

附图说明

图1为传统光学制作工艺设备的示意图；

图2为本发明光学制作工艺设备的实施例示意图；

图3为本发明光学制作工艺设备实施例的剖面示意图；

图4为本发明光学制作工艺设备实施例的俯视图；

图5为本发明光学制作工艺设备另一实施例的俯视图；

图6为出气装置实施例的横剖面示意图；

图7为出气装置实施例的纵剖面示意图；

图8为本发明光学制作工艺设备另一实施例的剖面示意图；

图9为图8所示实施例的俯视图；

图10为气体回收装置与出气装置连动的实施例剖面图；

图11为本发明光学制作工艺方法的实施例流程图。

主要元件符号说明

30机台

31基板座

50材料涂布装置

70旋转台

100基板清洁装置

110出气装置

111气体出口

113第一气槽

115第二气槽

117连接通道

130气体供应装置

131气体加压装置

150气体回收装置

151气体入口

153抽气装置

300光学制作工艺机台

310基板座

500材料涂布装置

510前导端

530导轨

550、551、553导座

700出气方向

具体实施方式

本发明是提供一种基板清洁装置以及包括此基板清洁装置的光学制作工艺设备。本发明同时亦包括使用上述基板清洁装置及光学制作工艺设备的光学制作工艺方法。本发明提供的光学制作工艺设备及光学制作工艺方法优选应用于光学薄膜的制作工艺中。然而在不同实施例中，亦可应用于其他产品的制作工艺，例如半导体晶圆制作工艺等。此外，此处所言的基板优选包括传统基板、薄膜及其他可进行光学制作工艺的材料。

图2所示为本发明光学制作工艺设备的实施例示意图。如图2所示，光学制作工艺设备主要包括基板清洁装置100、光学制作工艺机台300及材料涂布装置500。光学制作工艺机台300具有基板座310，供承载进行光学制作工艺的基板或薄膜。在优选实施例中，光学制作工艺机台300供光学薄膜的制作工艺使用，特别是应用于光罩涂布的程序。然而在不同实施例中，光学制作工艺机台300亦可供半导体制作工艺或其他需进行光罩涂布的制作工艺使用。

如图3所示，材料涂布装置500优选设置在基板座310的上方，且可相对于基板座310移动。在如图2所示的实施例中，材料涂布装置500可移动地设置在光学制作工艺机台300上，借由材料涂布装置500本身的位移，以相对于基板座310移动。例如在如图4所示的实施例中，材料涂布装置500借由固设于光学制作工艺机台300上的导轨530相对于基板座310移动。然而在不同实施例中，亦可将材料涂布装置500固设于光学制作工艺机台300上，以移动基板座310的方式产生基板座310与材料涂布装置500间的相对位移。

如图3及图4所示，材料涂布装置500具有前导端510。材料涂布装置500朝前导端510的方向相对基板座310位移。材料涂布装置500在相对位移产生的同时，将需涂布的材料涂布于于基板或薄膜上。材料涂布装置500优选具有喷嘴，供输出需涂布的材料。此外，材料涂布装置500优选供涂布光罩材料之用，然而在不同实施例中，亦可供涂布其他材料之用。

基板清洁装置100主要包括出气装置110及气体供应装置130。如图3及图4所示，出气装置110设置对应于材料涂布装置500的前导端510，且优选与材料涂布装置500并列。气体供应装置130与出气装置110连接，并提供气体至出气装置110。在材料涂布装置500于基板座310上的基板或薄膜进行材料涂布前，出气装置110将气体供应装置130所供应的气体吹出至基板或薄膜上，以清洁其上的灰尘或其他影响成品品质的粒子。

在优选实施例中，出气装置110与材料涂布装置500连动。在如图4所示的实施例中，出气装置110与材料涂布装置500均连接于同一导座550，导座550则可移动地设置在导轨530之上。因此出气装置110及材料涂布装置500会维持固定间距地同时朝材料涂布装置500的前导方向移动。然而在不同实施例中，出气装置110亦可直接设置在材料涂布装置500之上，以达到连动的效果。由于出气装置110及材料涂布装置500具连动关系，故两者可在相隔固定间距的状况下同步进行基板或薄膜的清洁及材料涂布。

在图5所示的实施例中，出气装置110及材料涂布装置500是分别连结于分离的导座551及导座553。由于导座551及导座553是分别可移动地设置在导轨530之上，因此出气装置110与材料涂布装置500间可产生相对运动，并分别相对于基板座310产生位移。由于出气装置110与材料涂布装置500间不必要具备连动关系，故材料涂布装置500可在出气装置110完成清洁的动作后再进行材料的涂布。然而在此实施例中，出气装置110及材料涂布装置500亦可在相隔固定间距的状况下同步进行基板或薄膜的清洁及材料涂布。此外，由于出气装置110及材料涂布装置500之间可产生相对位移，故两者间的间隔距离可视需要加以调整。

如图6所示，出气装置110具有气体出口111。在优选实施例中，如图7所示，气体出口111为细长出气缝，使出气装置110形成一风刀装置。且此细长出气缝与材料涂布装置500并列，以与出气装置110的移动方向垂直。然而在不同实施例中，气体出口111亦可为其他形状的出气口，例如排列的点状气体出口。此外，气体出口111的出气方向700优选与基板座310夹一角度a，如图3所示。角度a为小于90度的锐角，借此气体出口111喷出的气体得以将基板或薄膜上的灰尘或粒子导向同一方向。然而在不同实施例中，角度a亦可为90度的直角，借以驱散基板或薄膜上的灰尘或粒子。

在图6及图7所示的实施例中，出气装置110包括第一气槽113及第二气槽115。第一气槽113连通气体出口111，而第二气槽115借由连接通道117连通第一气槽113，因此第一气槽113位于第二气槽115及气体出口111之间。气体供应装置130连通第二气槽115，并将气体输送进入第二气槽115。输入的气体经第二气槽至第一气槽，最后由气体出口111喷出。

如图6所示，第一气槽113的内径大于气体出口111的宽度，而第二气槽115的内径大于连接通道117的宽度。因此当气体由第二气槽115经连接通道117进入第一气槽113时会因压缩而增加气体的压力。当气体由第一气槽113经气体出口111喷出出气装置110外时，亦再因压缩而增加气体喷出的压力。然而在不同的实施例中，亦可仅设置第一气槽113而省略第二气槽115。此时气体供应装置130直接将气体输送至第一气槽113，再经由气体出口111加压喷出。

气体供应装置130优选包括气体加压装置131。借由气体加压装置131对所供应的气体加压，可增加气体供应装置130输出至出气装置110气体的压力。气体加压装置131优选包括压缩机或其他可提供提高气体压力功能的设备。

如图8及图9所示，基板清洁装置100进一步包括气体回收装置150。气体回收装置150设置在对应气体出口111的位置，且使气体出口111位于气体回收装置150与材料涂布装置500之间。气体回收装置150供回收自出气装置110喷出且夹带基板或薄膜上杂质粒子的气体，以减少被吹起的粒子再度落回基板、薄膜或是其他地方的可能性。

在图8所示的实施例中，气体回收装置150设置在光学制作工艺机台300上，且对应于基板座310的底端。然而在不同实施例中，气体回收装置150亦可以可移动的方式设置在光学制作工艺机台300上，或以与出气装置110连动的方式设置，如图10所示。

在优选实施例中，气体回收装置150包括气体入口151及抽气装置153。如图8所示，气体入口151优选低于出气装置110的气体出口111，以利于接收下沉的杂质粒子。抽气装置153提供气体入口151一吸引力，使出气装置110吹出的气体受到吸引，自气体入口151进入气体回收装置150。抽气装置153优选包括压缩机或其他可提供气体抽取功能的设备。

图11所示为使用上述光学制作工艺设备及基板清洁装置100的光学制作工艺方法实施例流程图。如图11所示，上述的光学制作工艺方法包括步骤1101，借由出气装置110喷出气体，以清洁基板表面。在优选实施例中出气装置110优选包括风刀装置，亦即其气体出口111为一细长出气缝。此外，此处所言的基板包括传统基板、薄膜及其他可进行光学制作工艺的材料。

在优选实施例中，在进行步骤1101喷出气体的同时，可使出气装置110相对于基板表面移动。借由出气装置110与基板表面间的相对位移，出气装置110喷出的气体可渐次清洁整块基板。

步骤1103包括回收喷出的气体。在优选实施例中，借由气体回收装置150完成此气体回收步骤。气体回收装置150优选包括气体入口151及抽气装置153。如图8所示，气体入口151优选低于出气装置110的气体出口111，以利于接收下沉的杂质粒子。抽气装置153提供气体入口151一吸引力，使出气装置110吹出的气体受到吸引，自气体入口151进入气体回收装置150。抽气装置153优选包括压缩机或其他可提供气体抽取功能的设备。

步骤1105包括涂布光学材料至基板表面。在优选实施例中，利用材料涂布装置500将光学材料涂布至清洁后的基板表面。此处所言的光学材料优选指光罩材料，然而在不同实施例中，光学材料亦可包括其他用途的光学涂料。

在优选实施例中，步骤1101、步骤1103及步骤1105依序进行；亦即先自出气装置110喷出气体至基板表面，接着将含杂质粒子的气体回收，再行于基板或薄膜上涂布光学材料。然而在不同实施例中，此三步骤亦可在保持适当间距的状况下同步进行。此外，在符合品管要求的原则下，步骤1103可加以省略。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包括于权利要求书精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims

1.一种基板清洁装置，供与一材料涂布装置及一光学制作工艺机台配合使用，该基板清洁装置包括：

一出气装置，包括一气体出口，其中该出气装置是设置对应于该材料涂布装置的一前导端；以及

一气体供应装置，适于提供气体至该出气装置。

2.根据权利要求1所述的基板清洁装置，其中该气体供应装置包括一气体加压装置。

3.根据权利要求1所述的基板清洁装置，其中该出气装置包括第一气槽，该第一气槽连通该气体出口。

4.根据权利要求3所述的基板清洁装置，其中该出气装置还包括第二气槽及一连接通道，该第二气槽借由该连接通道连通该第一气槽，使该第一气槽位于该第二气槽及该气体出口之间。

5.根据权利要求1所述的基板清洁装置，其中该气体出口与该材料涂布装置并列。

6.根据权利要求1所述的基板清洁装置，其中该出气装置适于与该材料涂布装置连动。

7.根据权利要求1所述的基板清洁装置，其中该出气装置适于相对于该材料涂布装置移动。

8.根据权利要求1所述的基板清洁装置，其中该出气装置适于相对该光学制作工艺机台移动。

9.根据权利要求1所述的基板清洁装置，还包括一气体回收装置，该气体回收装置对应该气体出口，使该气体出口位于该气体回收装置及该材料涂布装置之间。

10.根据权利要求9所述的基板清洁装置，其中该气体回收装置包括一抽气装置。

11.根据权利要求9所述的基板清洁装置，其中该气体回收装置装设于该光学制作工艺机台。

12.根据权利要求9所述的基板清洁装置，其中该气体回收装置与该出气装置并列，并适于与该出气装置连动。

13.一种光学制作工艺设备，包括：

一光学制作工艺机台，该光学制作工艺机台包括一基板座；

一材料涂布装置，该材料涂布装置具有一前导端，该材料涂布装置适于相对该基板座移动；以及

一基板清洁装置，包括：

一出气装置，包括一气体出口，其中该出气装置设置对应于该材料涂布装置的前导端；以及

一气体供应装置，适于提供气体至该出气装置。

14.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该气体供应装置包括一气体加压装置。

15.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该出气装置包括第一气槽，该第一气槽连通该气体出口。

16.根据权利要求15所述的光学制作工艺设备，其中该出气装置还包括第二气槽及一连接通道，该第二气槽借由该连接通道连通该第一气槽，使该第一气槽位于该第二气槽及该气体出口之间。

17.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该气体出口与该材料涂布装置并列。

18.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该出气装置与该材料涂布装置连动。

19.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该出气装置适于相对于该材料涂布装置移动。

20.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该出气装置适于相对该基板座移动。

21.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该基板清洁装置还包括一气体回收装置，该气体回收装置系对应该气体出口，使该气体出口位于该气体回收装置及该材料涂布装置之间。

22.根据权利要求21所述的光学制作工艺设备，其中该气体回收装置包括一抽气装置。

23.根据权利要求21所述的光学制作工艺设备，其中该气体回收装置装设于该光学制作工艺机台。

24.根据权利要求21所述的光学制作工艺设备，其中该气体回收装置与该出气装置并列，并与该出气装置连动。

25.根据权利要求13所述的光学制作工艺设备，其中该出气装置包括一风刀装置。

26.一种光学制作工艺方法，包括以下步骤：

借由一出气装置喷出一气体至一基板表面，借以清洁该基板表面；以及

涂布一光学材料至该基板表面。

27.根据权利要求26所述的光学制作工艺方法，还包括以下步骤：

回收喷出的气体。

28.根据权利要求26所述的光学制作工艺方法，其中该气体喷出步骤包括：

使该出气装置与该基板表面产生相对位移。