TW201517114A - 基板乾燥方法、基板製造方法及其低溫加熱乾燥裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了一種基板乾燥方法、基板製造方法及其低溫加熱乾燥裝置。該基板乾燥方法用在光刻膠塗布成膜後，並採用低溫加熱乾燥，並且包括如下步驟：在光刻膠塗布成膜後，將塗布有光刻膠的基板輸送到低溫加熱乾燥裝置的腔體中；在所述低溫加熱乾燥裝置的腔體中，利用低溫加熱乾燥來揮發光刻膠。根據本發明，在實現光刻膠揮發的同時，能有效降低設備製造成本及運行成本，並能在其乾燥過程中減少不均勻的產生。

Description

基板乾燥方法、基板製造方法及其低溫加熱乾燥裝置
本發明涉及平板顯示製造領域，尤其涉及在光刻膠塗布成膜後的基板乾燥方法、基板製造方法，以及用於對光刻膠塗布成膜後的基板進行低溫加熱乾燥的低溫加熱乾燥裝置。
在平板顯示製造領域中，有多種基板的製造方法。其中，黃光工藝為基板的一種傳統製造方法，其主要包括清洗、脫水乾燥、塗膠、減壓乾燥（VCD）、前烘、曝光、顯影和後烘等工序。
參見圖1，其示意性示出了現有的黃光工藝的基本流程圖。
在現有技術的上述工藝過程中，例如，塗膠工序通常可以利用狹縫式塗膠設備實施光刻膠的塗布。而在批量生產的過程中，例如，前烘的溫度可以設定為110/120℃，並且其持續時間可以設定為60-150秒。
減壓乾燥是黃光工序中在塗膠後使光刻膠溶劑揮發的一個重要工序。現有技術中的減壓乾燥裝置的基本結構如圖2所示。
圖2示意性示出了現有的減壓乾燥裝置的基本結構圖。其中，該減壓乾燥裝置主要包括真空腔體1、真空閥2及幹泵3等，在真空腔體1中通常還設有真空計，以便測量真空腔室1內的真空度，真空閥3被設置在真空腔室1與幹泵3之間。
基板（例如，玻璃基板）在塗上光刻膠之後，會被輸送到減壓乾燥裝置的真空腔體1中。幹泵可以經由位於幹泵與腔體1之間的連接管線對該腔體1進行抽氣。
圖3示意性示出了減壓乾燥裝置的真空腔體的結構原理圖，其中還示意性示出了放置在真空腔體1中的基板及排氣路徑。
減壓乾燥裝置的操作過程大致為：將玻璃基板以手動或自動的方式輸送到減壓乾燥裝置的真空腔體，然後該腔體封閉，隨後進行抽真空操作，之後達到低壓從而完成抽氣乾燥。
現有的減壓乾燥的工藝條件大體為：將真空腔體抽真空至50 Pa以下（通常設定為28 Pa），並且持續時間為45-120秒。
然而，現有的光刻膠塗布成膜後的減壓乾燥方式具有如下缺陷：在設備構造方面，減壓乾燥裝置的每個腔體均需要配置一個幹泵，真空腔體及幹泵的購置費用高昂，其定期保養及維修費用也較高，因此造成整體設備的成本及運行成本較高。
在工藝技術方面，該工序主要是利用低壓來使光刻膠的溶劑揮發，但是在抽真空的過程中，還未初步固化的光刻膠膜容易形成因空氣流動造成的不均勻（Mura）和突沸造成的不均勻。
因此，需要一種基板在光刻膠塗布成膜後的乾燥方法、基板的製造方法及其相關的設備，用以降低設備的製造成本及運行成本，並能夠減少在較大基板上易於出現的空氣流動造成的不均勻等現象的發生。
為了解決上述現有技術的問題，本發明旨在提供一種新穎的在光刻膠塗布成膜後的基板乾燥方法、基板製造方法以及用於對光刻膠塗布成膜後的基板進行低溫加熱乾燥的低溫加熱乾燥裝置，用以克服現有技術中基板在光刻膠塗布成膜後採用減壓乾燥進行乾燥所帶來的缺陷，例如，降低設備的製造成本及運行成本，減少不均勻等現象的發生。
具體而言，本發明提供了一種在光刻膠塗布成膜後的基板乾燥方法，其中該基板乾燥方法為低溫加熱乾燥，並且包括如下步驟：在光刻膠塗布成膜後，將塗布有光刻膠的基板輸送到低溫加熱乾燥裝置的腔體中；在所述低溫加熱乾燥裝置的腔體中，利用低溫加熱乾燥來揮發光刻膠。
在該基板乾燥方法中，優選地，所述低溫加熱乾燥採用的溫度為40℃-70℃。
在該基板乾燥方法中，優選地，所述低溫加熱乾燥持續的時間為60秒-120秒。
在該基板乾燥方法中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置具有單個或多個腔體。
在該基板乾燥方法中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置具有單個腔體，所述單個腔體中的溫度被設定為70℃。
在該基板乾燥方法中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置具有兩個腔體，沿加工方向位於上游的腔體中的溫度被設定為40℃-50℃，並且沿加工方向位於下游的腔體中的溫度被設定為70℃。
在該基板乾燥方法中，優選地，該基板乾燥方法應用於玻璃基板的黃光工藝生產線中。
本發明還提供一種基板製造方法，包括如上所述的在光刻膠塗布成膜後的基板乾燥方法。
本發明又提供一種低溫加熱乾燥裝置，用於對光刻膠塗布成膜後的基板進行低溫加熱乾燥，包括：殼體，其中形成有一個或多個腔體；以及熱板，設置在所述腔體中，用以加熱放置在所述熱板上方的基板，其中，所述腔室中的溫度設定為40℃-70℃。
在該低溫加熱乾燥裝置中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置具有單個或多個腔體。
在該低溫加熱乾燥裝置中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置具有單個腔體，所述單個腔體中的溫度被設定為70℃。
在該低溫加熱乾燥裝置中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置具有兩個腔體，沿加工方向位於上游的腔體中的溫度被設定為40℃-50℃，並且沿加工方向位於下游的腔體中的溫度被設定為70℃。
在該低溫加熱乾燥裝置中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置設置有溫度調節裝置，用以調節腔體內的溫度。
在該低溫加熱乾燥裝置中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置設置有時間控制裝置，用以控制基板在腔體內的停留時間。
在該低溫加熱乾燥裝置中，優選地，所述低溫加熱乾燥裝置應用於玻璃基板的黃光工藝生產線中。
利用本發明，在基板的製造工藝中能夠以較低價格的低溫加熱腔體取代價格高的具有真空腔體和幹泵的減壓乾燥裝置，從而大幅度地降低設備的運行成本，例如能夠節省幹泵所需的電費和冷卻水費用、驅動真空閥所需的CDA系統費用、破真空腔體所需的氮氣費用等。本發明的另一個優點是可以避免空氣流動和突沸造成的不均勻現象的產生。
1‧‧‧真空腔體
2‧‧‧真空閥
3‧‧‧幹泵
10‧‧‧殼體
20‧‧‧腔體
30‧‧‧熱板
40‧‧‧基板
附圖被包含於本文中用以提供對本發明的進一步的理解，並且結合到本說明書中構成本說明書的一部分，以詮釋本發明的優選實施例，但並不構成對本發明保護範圍的限制。在附圖中，相同或相似的部件採用相同的附圖標記予以標識。其中：
圖1示意性示出了現有的黃光工藝的基本流程圖；圖2示意性示出了現有的減壓乾燥裝置的基本結構示意圖；圖3示意性示出了現有的減壓乾燥裝置的真空腔體的結構原理圖；圖4示意性示出了根據本發明一實施例的黃光工藝的基本流程圖；圖5示意性示出了根據本發明一實施例的具有單個腔體的低溫加熱乾燥裝置的示意圖；以及圖6示意性示出了根據本發明的一實施例的具有多個腔體的低溫加熱乾燥裝置的示意圖。
下面將詳細描述根據本發明的優選實施例。
圖4示意性示出了根據本發明一實施例的黃光工藝生產線的基本結構圖。在圖4所示的實施例中，根據本發明的黃光工藝可包括對基板實施清洗、脫水乾燥、塗膠、低溫加熱乾燥、前烘、曝光、顯影和後烘等工序。其中，本發明的上述工藝適用於各類尺寸的基板，尤其可以適用於在730*920mm以上的尺寸大的玻璃基板。
其中，在基板光刻膠塗布成膜之後並且在前烘之前，本發明採用低溫加熱乾燥工序（在圖4中用虛線標識）來代替傳統的減壓乾燥工序。在本發明的一實施例中，低溫加熱乾燥可採用40℃-70℃左右的溫度（例如：40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃等等）進行，並且低溫加熱乾燥的時間可以控制在60秒-120秒（例如，60秒、70秒、80秒、90秒、100秒、110秒、120秒等等）。由於低溫加熱乾燥的溫度低並且持續時間短，其對於批量生產而言是非常有利的。
低溫加熱乾燥工序主要採用低溫加熱乾燥裝置進行，下面將具體介紹低溫加熱乾燥裝置的結構和使用。
圖5示意性示出了根據本發明的一實施例的具有單個腔體的低溫加熱乾燥裝置100的示意圖。該低溫加熱乾燥裝置可以包括：殼體10，其中形成有一個腔體20；熱板30，設置在腔體20中，用以加熱放置在熱板30上方的基板40。
圖6示意性示出了根據本發明的一實施例的具有多個（例如兩個）腔體的低溫加熱乾燥裝置的示意圖。該低溫加熱乾燥裝置可以包括：殼體10，其形成有多個腔體20；熱板30，設置在各腔體20中，用以加熱放置在熱板30上方的基板40。對於具有多個腔體的低溫加熱乾燥裝置而言，基板可以被分別陸續輸送到各個腔室中進行乾燥處理，或者也可選擇性地被輸送到一部分腔室中進行乾燥處理。
根據一實施例，各腔室中可以採用不同的控制溫度。例如各腔室可以具有逐級遞升的溫度，以便逐步增溫地對基板進行低溫加熱。
具體地，例如對於具有兩個腔體的低溫加熱乾燥裝置而言，可將沿著加工方向（生產線方向）位於上游的腔室溫度控制在40℃-50℃，並且將位於下游的腔室溫度控制在70℃，以使得基板先在上游的腔室中進行具有較低溫度的低溫加熱乾燥，然後在下游的腔室中進行相對於上游的腔室具有較高溫度的低溫加熱乾燥。
根據生產線的設計以及生產的具體需要，可以在該工藝環節中設置一個如上所述的低溫加熱乾燥裝置，或者也可並排地設置多個用於分別並行處理不同基板的低溫加熱乾燥裝置。
另外，在上述低溫加熱乾燥裝置中還可以設置溫度調節裝置，用以根據生產需求和/或檢測結果調整腔體內的溫度。
而且，在上述低溫加熱乾燥裝置中還可以設置時間控制裝置，用以根據生產需求和/或檢測結果控制基板在腔體內的停留時間。
在本發明中，採用熱板來對基板進行加熱，但本發明並不以此為限。任何能夠以一定的溫度和時間對基板進行加熱的加熱方式均可在本發明中採用。
本發明採用低溫加熱乾燥的方法來代替傳統的減壓乾燥，不僅達到了光刻膠溶劑揮發的目的，而且由於該方式以較低價格的低溫加熱乾燥腔體取代較高價格的真空腔體和幹泵，所以設備運行費用被大大降低，例如節省了幹泵所需的電費和冷卻水費用、驅動真空閥所需的CDA系統的費用、破真空腔體所需的氮氣的費用等等。本發明的另一個優點是可以避免基板上因空氣流動和突沸造成的不均勻的產生。
此外，本發明並不局限於上述數值範圍，任何以低溫加熱乾燥以達到光刻膠溶劑揮發目的的參數設置都屬本發明的保護內容。
儘管參照多個闡釋性示例描述了本發明的優選實施例，但應理解的是，能夠由本領域技術人員構思出的多種其他的修改和實施例亦屬本發明的原理的精神和範圍內。此外，以上所述的基於本發明技術構思下的多個技術特徵可以進行任意組合以形成不同的技術方案。
 

Claims (15)

  1. 一種在光刻膠塗布成膜後的基板乾燥方法，其中該基板乾燥方法為低溫加熱乾燥，並且包括如下步驟：在光刻膠塗布成膜後，將塗布有光刻膠的基板輸送到低溫加熱乾燥裝置的腔體中；在所述低溫加熱乾燥裝置的腔體中，利用低溫加熱乾燥來揮發光刻膠。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的基板乾燥方法，其中所述低溫加熱乾燥採用的溫度為40℃-70℃。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的基板乾燥方法，其中所述低溫加熱乾燥持續的時間為60秒-120秒。
  4. 根據申請專利範圍第1-3項中任一項所述的基板乾燥方法，其中所述低溫加熱乾燥裝置具有單個或多個腔體。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的基板乾燥方法，其中所述低溫加熱乾燥裝置具有單個腔體，所述單個腔體中的溫度被設定為70℃。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述的基板乾燥方法，其中所述低溫加熱乾燥裝置具有兩個腔體，沿加工方向位於上游的腔體中的溫度被設定為40℃-50℃，並且沿加工方向位於下游的腔體中的溫度被設定為70℃。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的基板乾燥方法，其中該基板乾燥方法應用於玻璃基板的黃光工藝生產線中。
  8. 一種基板製造方法，包括如申請專利範圍第1-7項中任一項所述的在光刻膠塗布成膜後的基板乾燥方法。
  9. 一種低溫加熱乾燥裝置，用於對光刻膠塗布成膜後的基板進行低溫加熱乾燥，包括：殼體，其中形成有一個或多個腔體；以及熱板，設置在所述腔體中，用以加熱放置在所述熱板上方的基板，其中，所述腔室中的溫度設定為40℃-70℃。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的低溫加熱乾燥裝置，其中所述低溫加熱乾燥裝置具有單個或多個腔體。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的低溫加熱乾燥裝置，其中所述低溫加熱乾燥裝置具有單個腔體，所述單個腔體中的溫度被設定為70℃。
  12. 根據申請專利範圍第10項所述的低溫加熱乾燥裝置，其中所述低溫加熱乾燥裝置具有兩個腔體，沿加工方向位於上游的腔體中的溫度被設定為40℃-50℃，並且沿加工方向位於下游的腔體中的溫度被設定為70℃。
  13. 根據申請專利範圍第9-12項中任一項所述的低溫加熱乾燥裝置，其中所述低溫加熱乾燥裝置設置有溫度調節裝置，用以調節腔體內的溫度。
  14. 根據申請專利範圍第9-12項中任一項所述的低溫加熱乾燥裝置，其中所述低溫加熱乾燥裝置設置有時間控制裝置，用以控制基板在腔體內的停留時間。
  15. 根據申請專利範圍第9-12項中任一項所述的低溫加熱乾燥裝置，其中所述低溫加熱乾燥裝置應用於玻璃基板的黃光工藝生產線中。
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