DE10130996A1

DE10130996A1 - Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung von Glassubstraten oder Mikroplättchen

Info

Publication number: DE10130996A1
Application number: DE10130996A
Authority: DE
Inventors: Jum Lyul Han
Original assignee: DMS Co Ltd; D M S CO
Current assignee: DMS Co Ltd; D M S CO
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-16
Also published as: JP2003017462A

Abstract

Die Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Einspritzteil zum Einspritzen von IPA-Dampf und Lösungsdampf, ein Versorgungsteil zur Reproduktion von verbleibender Flüssigkeit oder zur Lieferung neuer Flüssigkeit und einen Erzeuger zur Verdampfung des IPA und der Lösung auf. Das Einspritzteil weist ein Einspritzloch zum Einspritzen des IPA-Dampfes und des Lösungsdampfes auf, das an einem von dessen Enden vorgesehen ist, sowie einen Druckbehälter, der auf beiden Seiten mit Einlaß- und Auslaßleitelementen versehen ist, um den Einlaß und den Auslaß eines Glassubstrates freizumachen. Das Versorgungsteil weist eine Siedeeinheit und eine Kondensoreinheit zur Übertragung von auf der Auslaßleitelementseite verbleibender Flüssigkeit des Druckbehälters durch eine Pumpe auf, wobei die übertragene Flüssigkeit zum Sieden gebracht wird. Der Erzeuger ist mit einem Heizelement und einer darin vorgesehenen Versorgungseinheit versehen und erwärmt und liefert IPA und Lösung, um so die Flüssigkeit durch das Einspritzloch zu dem Glassubstrat zu liefern.

Description

TECHNISCHER BEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung, und insbesondere eine Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens, das zur Trocknung, Entwicklung, Reinigung, Abziehung und Ätzung eines Glassubstrates für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder ein Halbleiter-Mikroplättchen in der Lage ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein Glassubstrat von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen erfordert einen Reinigungsvorgang, wobei es sich um einen Reinigungsvorgang zum Entfernen von Partikeln auf dem Substrat handelt. Dies erfolgt zwecks minimiertem Verlust bei Dünnschichttransistoren, um die Ausbeute zu steigern. Bei dem Reinigungsvorgang werden auf dem Glassubstrat gebildete organische oder anorganische Materialien durch die Verwendung von Körperkraft, Ultraschallwellen, UV/O₃ und Ähnlichem unter Verwendung von reinem Wasser entfernt oder zersetzt. Dementsprechend ist eine Trocknung des Glases notwendig.
Herkömmlicherweise wird als Trocknungsvorrichtung eine Luftbürste oder Drehtrocknungsvorrichtung zum Trocknen des Glassubstrates von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen verwendet.
Fig. 1a stellt in schematischer Form ein Verfahren zur Trocknung eines sich auf der Reinigungseinheit bewegenden Glassubstrates durch Verwendung der herkömmlichen Luftbürste dar. Wie in Fig. 1a dargestellt, wird das auf der Reinigungseinheit 11 mittels einer Bürste, eines M/S (Vibrationsbeschleunigers) und/oder mittels Hochdruck gereinigte Glassubstrat auf der Trocknungseinheit mittels einer Luftbürste getrocknet. Die Luftbürste zum Trocknen des auf dem Glassubstrat verbleibenden reinen Wassers, wie in Fig. 1c dargestellt, weist ein auf einer Seite des Körpers 13a vorgesehenes Saugloch 13b zum Ansaugen von Luft, ein Einspritzloch 13d und ein geschlitztes Regulierungsteil 13c zur Regulierung der Größe des Einspritzloches 13d auf. Fig. 1b stellt den Trocknungsvorgang des Glassubstrates mittels der Luftbürste dar. Wie in Fig. 1b dargestellt, wird das Glassubstrat in Richtung des Vollinienpfeils durch Ladeelemente 11a auf der Reinigungseinheit 11 bewegt. Die Luftbürste 13 ist so angeordnet, daß sie im Verhältnis zur Hauptachse des Glassubstrates 10 eine konstante Neigung bildet und Luft in einer Richtung des gestrichelten Pfeils einleitet. Eine Reihe von Vorgängen trennt die Reinigungslösung, wie beispielsweise auf dem Glassubstrat 10 verbleibendes reines Wasser, um so das Substrat 10 zu trocknen.
Wenn bei der obigen Konstruktion jedoch der Druck/Fluß zwischen ausgestoßener Luft aus dem oberen Teil der Kammer und zum Trocknen eingeleiteter Luft unstabil ist, treten auf dem vorderen und hinteren Ende zwischen dem Substrat 10 und der Luftbürste 13 Wirbel durch Instabilität des Luftstromes auf. Daher verbleibt die Reinigungsflüssigkeit auf dem Substrat 10 und die verbleibende Reinigungsflüssigkeit bildet Flecken auf der Oberfläche des Glassubstrates 10, wobei die Flecken eine Verschlechterung der Anzeigequalität verursachen. Außerdem haftet durch den Wirbel erneut in der Kammer vorhandener Staub auf der Oberfläche des Substrates 10, so daß die Reinigungswirkung nicht ausreicht. Da darüber hinaus die Reinigungseinheit die obige Struktur aufweist, ist es schwierig, großflächige Glassubstrate zu verwenden, wobei sich in diesem Fall die Instabilität des Luftstromes noch verstärkt.
Fig. 2 stellt in schematischer Form ein Verfahren zur Trocknung von Glassubstraten auf der Abzieheinheit durch Verwendung der herkömmlichen Drehtrocknungsvorrichtung dar. Die Drehtrocknungsvorrichtung ist ein Gerät zum Abziehen lichtunempfindlicher Deckmasse durch eine Abziehvorrichtung, Abwaschen der lichtunempfindlichen Deckmasse und dann Trocknung der Reinigungslösung wie beispielsweise auf dem Substrat verbleibendes reines Wasser. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Drehtrockungsvorrichtung 20 ein Drehantriebsteil 21, einen Substratträger 23, 25, der sich mit der Drehung des Drehantriebsteils dreht und das Glassubstrat 10 trägt, und ein Gasversorgungsdüsenteil 27 zur Lieferung von N₂-Gas von den oberen und unteren Teilen des sich drehenden Substrates 10 auf.
Die Fähigkeit zur Trocknung des Glassubstrates mittels der Drehtrocknungsvorrichtung ist höher als diejenige der Trocknung des Glassubstrates mittels der Luftbürste, wobei jedoch bei der Trocknung des Glassubstrates mittels der Drehtrocknungsvorrichtung folgende Probleme vorhanden sind.
Wenn bei der obigen Konstruktion der Feinabgleich des Auslasses an dem unteren Teil der Kammer, der Fluß von N₂-Gas von den oberen und unteren Teilen und die Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung instabil sind, tritt der Wirbel zwischen dem Substrat 10 und der Drehvorrichtungshaube 21a und auf der hinterseitigen Fläche des Substrates 10 durch Instabilität des Luftstromes auf, so daß die Reinigungsflüssigkeit auf dem Substrat 10 verbleibt. Die verbleibende Reinigungsflüssigkeit bildet Flecken auf der Oberfläche des Substrates 10, wobei die Flecken eine Verschlechterung der Anzeigequalität verursachen. Außerdem haftet durch den Wirbel erneut in der Kammer vorhandener Staub auf der Oberfläche des Substrates 10, so daß die Reinigungswirkung nicht ausreicht. Wenn darüber hinaus bei einer Reinigungseinheit, die die obige Struktur aufweist, großflächige Glassubstrate verwendet werden, ist es aufgrund der Bruchgefahr des Glassubstrates schwierig, mechanische Maßnahmen zu treffen, wobei sich in diesem Fall die Instabilität des Luftstromes noch verstärkt. Mit anderen Worten ist eine Verbesserung des zu trocknenden Durchsatzes durch die Begrenzung des Bereiches zur Bereitstellung einer Drehgeschwindigkeit begrenzt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung soll die oben genannten Probleme lösen, und somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung von Glassubstraten bereitzustellen, die zur Verarbeitung, insbesondere zur Trocknung des Glassubstrates in der Lage ist, ohne das Substrat durch die Verwendung mechanischer Kraft und chemischer Kraft zu beschädigen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, schlechte Trocknung, wie beispielsweise Wasserflecken, durch Einspritzung einer kleinen Flüssigkeitsmenge durch kleine Einspritzlöcher zu vermeiden, um das Glassubstrat ohne Bildung des Wirbels zu trocknen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einspritzvorrichtung bereitzustellen, die außer der Trocknung des Substrates noch weitere Funktionen aufweist, indem die Flüssigkeit zur Trocknung gegen Entwicklerflüssigkeit, Ätzmittel zum Ätzen, Abziehflüssigkeit, Reinigungsflüssigkeit und Ähnliches ausgetauscht wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Flüssigkeitsmenge durch Wiederverwendung der Flüssigkeit zu verringern.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Einspritzvorrichtung zusätzlich zu dem Glassubstrat für ein Halbleiter-Mikroplättchen zu verwenden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch Kombination von einer, zwei oder mehr Einspritzvorrichtungen zur Reinigung, Entwicklung, Abziehung und Trocknung ein System mit verschiedenen Funktionen zu konstruieren.

Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, weist die Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes auf: ein Einspritzteil zum Einspritzen von IPA-Dampf und Lösungsdampf als Flüssigkeit, ein Versorgungsteil zur Reproduktion von nach dem Einspritzen verbleibender Flüssigkeit oder zur Lieferung neuer Flüssigkeit und einen Erzeuger zur Lieferung von IPA- und Lösungsdampf.

Das Einspritzteil weist an einem Ende ein Einspritzloch zum Einspritzen des IPA-Dampfes und des Lösungsdampfes auf, wobei ein Druckbehälter auf den Enden der beiden Seiten mit Einlaß- und Auslaßleitelementen ausgebildet ist, um den Einlaß und den Auslaß eines Glassubstrates freizumachen. Das Versorgungsteil weist eine Siedeeinheit und eine Kondensoreinheit zur Übertragung von auf der Auslaßleitelementseite des Druckbehälters verbleibender Flüssigkeit durch eine Pumpe und zum Sieden der übertragenen Flüssigkeit auf.

Hierbei ist der Erzeuger mit einem Heizelement und einer Versorgungseinheit versehen und erwärmt und liefert IPA und Lösung, um so die Flüssigkeit durch das Einspritzloch zu dem Glassubstrat zu liefern. Zu diesem Zeitpunkt werden die Drücke der zu dem Glassubstrat gelieferten Flüssigkeit so reguliert, daß sie auf der oberen Fläche und der unteren Fläche des Glassubstrates zueinander gleich sind, und daher das Glassubstrat mit dem konstantem Intervall in dem inneren Teil des Druckbehälters bewegt wird.

Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung können durch Verwendung eines Halbleiter-Mikroplättchens anstatt des Glassubstrates, und die Verarbeitung des Substrates mit der Entwicklerlösung, dem Ätzmittel, der Reinigungsflüssigkeit oder der Abziehflüssigkeit und Ähnlichem anstatt mit IPA-Dampf und dem Lösungsdampf erzielt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt, wobei:
Fig. 1a in schematischer Form ein Verfahren zur Trocknung eines sich auf der Reinigungseinheit bewegenden Glassubstrates durch Verwendung der herkömmlichen Luftbürste darstellt,
Fig. 1b ein Grundriß von Fig. 1a,
Fig. 1c eine Teilexplosionsansicht der herkömmlichen Luftbürste ist;
Fig. 2 in schematischer Form ein Verfahren zur Trocknung von Glassubstraten auf der Abzieheinheit durch Verwendung der herkömmlichen Drehtrocknungsvorrichtung darstellt; und
Fig. 3 in schematischer Form ein Verfahren zur Trocknung von Glassubstraten durch Verwendung der Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
Fig. 3 stellt in schematischer Form ein Verfahren zur Trocknung von Glassubstraten durch Verwendung der Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung des Glassubstrates gemäß der vorliegenden Erfindung liefert dampfförmigen IPA und Lösungsdampf zur Trocknung des Glassubstrates.
Die Einspritzvorrichtung weist ein Einspritzteil 120 auf, das auf einer seiner Seiten mit Einspritzlöchern 101 zum Einspritzen des dampfförmigen IPA und des Lösungsdampfes versehen ist, sowie einen an seinen beiden Enden mit Einlaß- und Auslaßleitelementen 105a, 105b versehenen Druckbehälter 103, um den Einlaß und den Auslaß des Glassubstrates freizumachen, einen Erzeuger 109 zur Erzeugung von IPA- und Lösungsdampf und ein Versorgungsteil 111 zur Rückführung von durch die Auslaßleitelemente 105b ausgestoßenem verbleibendem IPA- und Lösungsdampf.
Hierbei ist der Erzeuger 109 mit einem Heizelement und einer Versorgungseinheit versehen, um den IPA und die Lösung zu erwärmen und zu liefern, um so die Flüssigkeit durch die Einspritzlöcher 101 zu dem Glassubstrat 100 entlang des gestrichelten Pfeils bereitzustellen. Zu diesem Zeitpunkt ist der auf das Glassubstrat 100aufgebrachte Flüssigkeitsdruck auf der oberen Fläche und der unteren Fläche des Glassubstrates 100 gleich, so daß das Glassubstrat 100 an dem Vollinienpfeil entlang bewegt wird, wobei das konstante Intervall von dem inneren Teil des Druckbehälters 103 beibehalten wird. Das heißt, das Glassubstrat 100 wird ohne mechanische Berührungen und in einem Schwebezustand bewegt.
Die Düsen der Einspritzlöcher 101 weisen eine Größe von 0,1~10 mm in einem zuvor festgelegten Abstand auf, und bilden daher durch Einspritzung eines kleinen Flüssigkeitsbetrages keine Wirbel.
Das Auslaßleitelement 105b des Druckbehälters 103 ist geschlossen, wie durch den verketteten Zweipunkt- Strich-Pfeil in Fig. 3 dargestellt, wobei die darin verbleibende Flüssigkeit durch eine Pumpe 117 zu dem Versorgungsteil 111 übertragen wird. Die übertragene Flüssigkeit wird dem Erzeuger 109 durch einen Kessel 113 und einen Kondensor 115 wieder zugeführt.
Die Einspritzvorrichtung trocknet die Gegenstände durch Verwendung von Bewegungsenergie, die dann erzeugt wird, wenn der IPA-Dampf und der Lösungsdampf zur Einspritzung mit Druck beaufschlagt wird und eine niedrige Flächenspannung vorliegt.
Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, ist die Form der Düse, von der der Flüssigkeitsdampf eingespritzt wird, nicht speziell begrenzt, und wenn ein konstanter Druck aufrecht erhalten wird und Flüssigkeit aufeinanderfolgend eingespritzt werden kann, ist jedes Rechteck, jeder Kreis, jede Ellipse oder feinporige Platte verwendbar.
Außerdem kann das Substrat, obwohl nur der Vorgang zur Trocknung des Glassubstrates in der obigen Ausführung beschrieben ist, mit Entwicklerflüssigkeit, Ätzmittel, Abziehflüssigkeit oder Reinigungsflüssigkeit anstatt des Lösungsdampfes gemäß der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden.
Mit anderen Worten ausgedrückt kann das Glassubstrat oder Mikroplättchen durch die Verwendung der Einspritzvorrichtung entwickelt werden, indem der bei dem Trocknungsvorgang verwendete IPA-Dampf und Lösungsdampf gegen die Entwicklerflüssigkeit ausgetauscht wird. Die Einspritzvorrichtung kann unter Verwendung von Ätzmittel als Ätzvorrichtung verwendet werden, oder die Einspritzvorrichtung kann unter Verwendung der Abziehlösung als Abziehvorrichtung verwendet werden.
Von den jeweils bei solchen Vorgängen beispielsweise zum Reinigungs-, Entwicklungs-, Abzieh-, Ätz- und Trocknungsvorgang verwendeten Einspritzvorrichtungen können zwei oder mehr kombiniert werden, um so ein System mit verschiedenen Funktionen herzustellen. In diesem Fall können die Bewegungsvorgänge zwischen den jeweiligen Vorgängen und somit die Kosten für die Materialverteilung verringert werden, da die gesamten Vorgänge auf einer Zeile ausgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da der IPA- Dampf und der Lösungsdampf bei der Trocknung des Substrates verwendet und ein kleiner Flüssigkeitsbetrag durch die Einspritzlöcher eingespritzt wird, um keinen Wirbel zu verursachen, schlechte Trocknung wie beispielsweise Wasserflecken und Ähnliches vermieden werden.
Außerdem kann der Flüssigkeitsbetrag mittels Wiederverwendung der verbleibenden Flüssigkeit verringert werden.
Darüber hinaus kann anstatt der Flüssigkeit zur Trocknung Entwicklerflüssigkeit, Ätzmittel zum Ätzen, Abziehflüssigkeit, Reinigungsflüssigkeit und Ähnliches verwendet werden, um verschiedene Verwendungszwecke zu erzielen. Außerdem können durch die Kombination von zwei oder mehr der jeweiligen Einspritzvorrichtungen zur Konstruktion eines Systems Bewegungsvorgänge zwischen den jeweiligen Vorgängen verringert werden.

Claims

1. Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens (10, 100) durch Einspritzen von Flüssigkeit, das folgendes aufweist:
Ein Einspritzteil (120) zum Einspritzen von IPA- Dampf und Lösungsdampf als Flüssigkeit; und
ein Versorgungsteil (111) zur Reproduktion von nach dem Einspritzen verbleibender Flüssigkeit oder zur Lieferung neuer Flüssigkeit,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Glassubstrat oder das Mikroplättchen (10, 100) in einem in der Flüssigkeit schwimmenden Zustand mittels Bewegungsenergie getrocknet wird, die dann erzeugt wird, wenn der IPA-Dampf oder der Lösungsdampf mit Druck beaufschlagt und durch eine Düse (27) eingespritzt wird, sowie durch deren Oberflächenspannung.

2. Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzteil (120) einen Druckbehälter (103) aufweist, der an einem Ende ein Einspritzloch (13d, 101) zum Einspritzen des IPA-Dampfes und des Lösungsdampfes aufweist.

3. Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens (10, 100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- (105a) und Auslaßleitelemente (105b) auf beiden Seiten des Druckbehälters (103) vorgesehen sind, um den Einlaß und den Auslaß des Glassubstrates oder des Mikroplättchens (10, 100) freizumachen.

4. Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Flüssigkeit um eine aus Entwicklerflüssigkeit, Ätzmittel, Abziehflüssigkeit und Reinigungsflüssigkeit ausgewählte Flüssigkeit handelt.

5. Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei den jeweils bei der Trocknung, Entwicklung, Ätzung, Abziehung und Reinigung des Glassubstrates oder des Mikroplättchens (10, 100) verwendeten Einspritzvorrichtungen zwei oder mehr kombiniert sind, um ein System zu bilden.

6. Einspritzvorrichtung zur Verarbeitung eines Glassubstrates oder eines Mikroplättchens (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Düse (27) aus Rechteck, Kreis, Ellipse und feinporiger Platte ausgewählt ist.