TWI398740B - 狹縫式塗佈機用預備排出裝置 - Google Patents

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Description

狹縫式塗佈機用預備排出裝置
本發明涉及一種狹縫式塗布機用預備排出裝置，尤其涉及可以將用於清除塗布到滾輪表面的感光液的溶液均勻地供應到滾輪表面的狹縫式塗布機用預備排出裝置。
本發明涉及一種狹縫式塗布機用預備排出裝置，尤其涉及可以將用於清除塗布到滾輪表面的感光液的溶液均勻地供應到滾輪表面的狹縫式塗布機用預備排出裝置。
背景技術
通常，半導體設備或者平板顯示器(FPD: flat panel display)的製造工程中，為了使在被處理基板(矽晶片或者玻璃基板)上執行特定功能的薄膜，例如氧化薄膜、金屬薄膜、半導體薄膜等以所需的形狀圖案化(patterning)，進行將與光源產生反應的感光液(sensitive material)塗布到所述薄膜上面的工程。
如上所述地為在被處理基板的薄膜上構成預定的回路模式而塗布感光液形成感光膜，並對應回路模式使所述感光膜曝光，然後對曝光的部位或者沒有曝光的部位進行顯影處理進而清除的一系列過程稱為影印工程或者光刻(Photolithography)工程。
所述影印工程中的感光膜的厚度應以預定厚度均勻形成。例如，若感光膜厚度比基準值厚，則薄膜中所需的部分就不會被蝕刻，而若感光膜厚度比基準值薄，則薄膜的 被蝕刻程度就會超過預期的蝕刻量。因此如果要在被處理基板上形成厚度均勻的感光膜，應首先在被處理基板上均勻地塗布感光液。
玻璃基板主要使用利用平面板(surface plate)支撐基板的狀態下，使形成在橫跨基板方向排出感光液的狹縫(slit)的狹縫噴嘴沿著垂直於狹縫的形成方向移動的同時利用所述狹縫在基板表面塗布感光液的非旋轉式塗布(spinless coating)法或者狹縫式塗布(slit coating)法。
圖1是採用非旋轉式塗布法的以往的感光液塗布裝置(狹縫式塗布機)的概略的立體圖。
參照圖1可知，以往的狹縫式塗布機包含：平面板10，裝載並支撐需要進行感光液處理的基板S；狹縫噴嘴20，在裝載於所述平面板10的基板S上面塗布感光液。
所述狹縫噴嘴20在其底端形成長度與基板S的寬度W對應的狹縫(未圖示)。當在基板S上面塗布感光液時，在平面板10的一側待機的狹縫噴嘴20朝基板S方向前進並通過所述狹縫在基板S表面塗布感光液，而當感光液的塗布作業完成後，後退至平面板10一側待機。
另外，以往的狹縫式塗布機的狹縫噴嘴20在塗布完感光液之後，所述狹縫及所述狹縫周圍的兩側邊緣(lip)殘留著有機絕緣物質或者部分感光液。在狹縫噴嘴20待機的時段，所述殘留的感光液與外氣接觸後屬性會發生變化或者狹縫噴嘴20待機後再次進行塗布作業時會發生巨湧(surge)現象，因而對於在基板上面形成均質的塗布膜造成不良影 響。
為解決上述問題，以往的狹縫式塗布機具備預備排出裝置30，以用於狹縫噴嘴20對基板S進行塗布之前清除殘留的塗布液或者在進行塗布時防止巨湧現象。
圖2是圖1中示出的狹縫式塗布機用預備排出裝置的剖視圖。
參照圖2可知，以往的狹縫式塗布機用預備排出裝置包含：滾輪31，接收狹縫噴嘴20預備排出的排出液；收容部32，可旋轉地支撐所述滾輪31並將滾輪31收容於內部；清洗元件包括41、42、43、44、45、46等文件，沿著所述滾輪的旋轉方向設置。
具體說，滾輪31在收容部32內部旋轉的同時從其上側的狹縫噴嘴20接收殘留於狹縫上的殘留液，而收容部32將滾輪31浸漬於儲存在下部的清洗液內清除滾輪31外沿的排出液。而且，清洗元件包含：第一噴嘴41，給滾輪31的表面供應用於稀釋感光液的溶液，例如溶劑(solvent)；刮刀42，與滾輪31的外沿接觸而清除異物；第二噴嘴43，噴射清洗液；第三噴嘴44，在滾輪31浸漬於清洗液之後再次噴射清洗液；刮刀45，清除殘留清洗液；以及第四噴嘴46，用於噴射乾燥空氣。
根據如上構成的以往的預備排出裝置執行的預備排出裝置的清洗過程如下。狹縫噴嘴20預備排出藥液，例如感光液到朝一側方向旋轉的滾輪31表面，該感光液被旋轉的滾輪31移送到收容部內部。在這個過程中，感光液被第一噴 嘴41噴射到滾輪31表面的溶液一次稀釋，而包含於該感光液內的異物則通過刮刀42清除。
接著，利用儲存於收容部32內的清洗液清洗滾輪表面，並通過清洗液清洗之後通過第三噴嘴44和刮刀45再次對滾輪表面進行清洗，最後利用第四噴嘴46對滾輪31表面進行乾燥，由此完成清洗。以上的作業過程在藥液通過狹縫噴嘴預備排出的時間內連續反復地進行。
根據如上所述的以往技術，以稀釋感光液為目的排出到滾輪31表面的溶液，例如溶劑通過所述第一噴嘴41的噴射或者通過利用滴落單元(未圖示)的單純的滴落方式塗布到滾輪表面稀釋感光液。
但是，如上所述地利用噴嘴噴射或者單純滴落方式給滾輪表面提供溶液時，一部分溶液無法正確供應到滾輪表面而飛散及流到外部或者其他區域導致消耗更多量的溶液，而且溶液無法均勻塗布到整個滾輪導致對滾輪表面的清洗效率降低。
本發明是為了解決上述問題而提出的，本發明的目的在於提供一種狹縫式塗布機用預備排出裝置，其顯著減少溶液的不必要的浪費，且可以將溶液均勻地塗布到滾輪表面，由此可以提高對滾輪表面的感光液的清洗效率。
為了實現上述目的，本發明提供的狹縫式塗布機用預備排出裝置包含：滾輪，接收通過狹縫噴嘴預備排出的感光液；收容部，可旋轉地支撐滾輪並使收容的滾輪的一部分 露出到外部；清洗元件，在收容部內沿著所述滾輪外表面貼近設置，所述清洗元件包含：溶液供應管，供應用於稀釋感光液的溶液；傾斜板，使通過溶液供應管供應的溶液流向所述滾輪表面；多個刮刀，與滾輪外表面接觸而清除異物。
以下，參照附圖來詳細說明本發明的優選實施例。
圖3是根據本發明實施例的狹縫式塗布機用預備排出裝置的剖視圖。
參照圖3可知，根據本發明實施例的狹縫式塗布機用預備排出裝置包含：可旋轉的滾輪310及可旋轉地支撐滾輪310並使收容的滾輪310的一部分露出到外部的收容部320。滾輪310接收通過狹縫噴嘴200預備排出的感光液，而收容部320為了對接收感光液的滾輪310表面進行清洗，內部設有填充了清洗液332的清洗槽330。這時，所述滾輪310以其外面的一部分浸漬到清洗液332的形態可旋轉地設置在收容部320，所述收容部320具備清洗元件，以用於清洗可旋轉地設置在收容部320的滾輪310。所述清洗元件包含用於清除滾輪表面異物及進行清洗的多個組成部分，而這些組成部分在收容部320內沿著所述滾輪310的旋轉方向貼近滾輪310外面設置。
具體說，所述清洗元件包含：溶液供應管410，用於供應稀釋感光液的溶液；傾斜板420，為使通過溶液供應管410供應的溶液流向所述滾輪310表面而引導溶液的流動； 多個刮刀430、440、450，與滾輪310外表面接觸而清除滾輪表面的異物及感光液(或者清洗液)。
所述傾斜板420向著滾輪310的外面向下傾斜，引導通過所述溶液供應管410提供的溶液100順利地流向滾輪310表面，而多個刮刀分為沿著滾輪310的圓周方向貼近滾輪表面設置的第一、第二、第三刮刀430、440、450。第一刮刀430佈置於所述溶液供應管410及傾斜板420下側的收容部320內，用於清除滾輪表面的異物及混合有溶液的稀釋液，而第二刮刀440佈置於填充清洗液332的清洗槽330內，用於清除浸漬於清洗液332的滾輪310表面的異物及感光液。並且，第三刮刀450用於清除通過清洗液332浸漬清洗後殘留於滾輪310表面的清洗液。
優選地，所述溶液供應管410及傾斜板420佈置於預備排出到露出於收容部320外部的滾輪310表面的感光液由滾輪310帶入收容部320內部的方向的收容部320內部上側。這時，通過狹縫噴嘴200向一側方向旋轉的滾輪310表面預備排出藥液，例如預備排出感光液時，所述感光液在旋轉的滾輪310的帶動下移送至收容部320內部，在此過程中溶液供應管410提供的溶液，例如溶劑通過傾斜板420供應到滾輪310的表面，由此對粘附在滾輪310表面的感光液進行一次稀釋，而稀釋物及溶劑中包含的異物則被第一刮刀430一次性清除。
這時，所述第一刮刀430在與滾輪310外面接觸的刀身末端向著與所述滾輪旋轉方向相反的方向設有凹陷預定厚度 的凹槽432(參照圖4)。所述凹槽432內殘留著沿著滾輪310表面流下的一部分溶液100。即，所述凹槽432截留為稀釋感光液而從傾斜板420供應到滾輪310表面的溶液100中的一部分，而被殘留的溶液100用於再次稀釋殘存於滾輪310表面的感光液。
即，所述第一刮刀430清除通過溶液一次稀釋的滾輪310表面的感光液及異物的同時利用殘留於其刀身末端的凹槽432內的溶液對滾輪310表面實施清洗。這時，利用通過溶液供應管410提供到滾輪310表面的溶液稀釋感光液後，由第一刮刀430對殘留於滾輪310表面的感光液再次進行稀釋，進而可進一步提高對滾輪310的清洗效率。
圖4是放大了圖3中的要部的要部放大圖，放大示出包含溶液供應管及傾斜板的清洗元件的主要部分。
如圖4所示，所述傾斜板420在其末端的自由端側具備用於臨時收容溶液100的溶液收容部422。這種溶液收容部422用於防止溶液供應管410提供的溶液過量的供應到滾輪310的表面，其結構可通過向上彎曲傾斜板420自由端側端部形成，而沿著彎曲端的長度方向形成用於排出溶液的又窄又細的狹縫424。由此，當通過溶液供應管410供應溶液時，該溶液沿著傾斜板420流動並流入所述溶液收容部422聚集而只有其中的一部分溶液通過狹縫424供應到滾輪310的表面。
如上所述地在傾斜板420上設置用於臨時儲存溶液的溶液收容部422時，通過溶液供應管410供應的溶液臨時收容 於所述溶液收容部422，只有其中的一部分溶液通過狹縫424供應到滾輪310的表面，因此與以往的溶液噴射或者滴落方式相比可減少溶液的不必要的浪費。而且，在溶液供應管410的溶液供應暫時停止的狀況下，由於一定量的溶液100臨時儲存於溶液收容部422，因此溶液在一定時間內可連續供應到滾輪310表面。進而可防止溶液供應中斷引起的刮刀負荷過大及無法清洗。
如上所述，根據本發明的實施例，用於清洗接收了藥液，例如感光液的滾輪310的清洗裝置採用的清洗元件包含：溶液供應管410，為稀釋感光液而提供類似溶劑的溶液；傾斜板420，為使通過溶液供應管410供應的溶液供應到旋轉的滾輪310表面而引導溶液流動。所述清洗元件中，傾斜板420包含臨時收容溶液100的溶液收容部422，以避免溶液供應管410提供的溶液過量地供應到滾輪310表面。
由此，通過溶液供應管410供應的溶液臨時儲存於溶液收容部422，其中僅一部分溶液通過狹縫424少量地供應到滾輪310表面，因而與以往的溶液噴射或者滴落方式不同，不會消耗大量的溶液，且使得供應到滾輪310表面的溶液量始終保持一定並均勻排出到滾輪的寬度方向，進而可進一步提高對粘附於滾輪310表面的感光液的清洗效率。
同時，由於溶液收容部422臨時儲存有一定量的溶液100，因而即使通過溶液供應管410的溶液供應一時中斷， 溶液也會在一定時間內連續供應到滾輪表面，進而可防止溶液供應中斷導致的刮刀負荷增大及無法清洗。
而且，根據本發明的實施例，第一刮刀430的刀身末端凹陷形成具有預定深度的凹槽432，用於截取一部分通過滾輪310表面流下的溶液100，由此再一次稀釋殘留於滾輪310表面的感光液，進而可提高對滾輪的清洗效果。
以上說明的僅僅是用於實施本發明的一個實施例，而本發明不限於上述實施例，在不脫離本發明範圍的情況下，所屬領域的技術人員可以進行各種變形和修改。
由以上的說明可知，本發明中的通過溶液供應管提供的溶液臨時儲存於傾斜板的溶液收容部並通過狹縫供應到滾輪側，因而與以往的噴射或者單純的滴落方式相比，具有顯著減少溶液的不必要的浪費的優點。
而且，臨時儲存於溶液收容部的溶液通過狹縫排出方式供應到滾輪表面，由此可實現對滾輪表面的溶液的均勻塗布，進而進一步提高對滾輪表面感光液的清洗效率。
S‧‧‧基板
W‧‧‧寬度
10‧‧‧平面板
20‧‧‧狹縫噴嘴
30‧‧‧預備排出裝置
31‧‧‧滾輪
32‧‧‧收容部
41‧‧‧第一噴嘴
42‧‧‧刮刀
43‧‧‧第二噴嘴
44‧‧‧第三噴嘴
45‧‧‧刮刀
46‧‧‧第四噴嘴
100‧‧‧溶液
200‧‧‧狹縫噴嘴
200‧‧‧狹縫噴嘴
310‧‧‧滾輪
310‧‧‧滾輪
320‧‧‧收容部
320‧‧‧收容部
330‧‧‧清洗槽
330‧‧‧清洗槽
332‧‧‧清洗液
332‧‧‧清洗液
410‧‧‧溶液供應管
410‧‧‧溶液供應管
420‧‧‧傾斜板
420‧‧‧傾斜板
422‧‧‧溶液收容部
422‧‧‧溶液收容部
424‧‧‧狹縫
424‧‧‧狹縫
430‧‧‧第一刮刀
432‧‧‧凹槽
432‧‧‧凹槽
440‧‧‧第2二刮刀
440‧‧‧第2刮刀
450‧‧‧第3三刮刀
450‧‧‧第3刮刀
圖1是根據非旋轉式塗布法的以往的狹縫式塗布機概略的立體圖；圖2是圖1中示出的狹縫式塗布機用預備排出裝置的剖視圖；圖3是根據本發明實施例的狹縫式塗布機用預備排出裝置的剖視圖；圖4是放大了圖3中的要部的要部放大圖。
200‧‧‧狹縫噴嘴
310‧‧‧滾輪
320‧‧‧收容部
330‧‧‧清洗槽
332‧‧‧清洗液
410‧‧‧溶液供應管
420‧‧‧傾斜板
422‧‧‧溶液收容部
430‧‧‧第一刮刀
440‧‧‧第二刮刀
450‧‧‧第三刮刀

Claims (5)

  1. 一種狹縫式塗布機用預備排出裝置，其包含：滾輪，接收通過狹縫噴嘴預備排出的感光液；收容部，可旋轉地支撐滾輪並使收容的滾輪的一部分露出到外部；清洗元件，在收容部內沿著所述滾輪外表面貼近設置，所述清洗元件包含：溶液供應管，用於供應稀釋感光液的溶液；傾斜板，使通過溶液供應管供應的溶液流向所述滾輪表面；多個刮刀，與滾輪外表面接觸而清除異物；所述傾斜板在其末端的自由端側具備臨時收容溶液供應管供應的溶液並在長度方向形成用於輸出溶液的狹縫的溶液收容部。
  2. 根據請求項1所述的狹縫式塗布機用預備排出裝置，其特徵在於所述溶液供應管及傾斜板佈置於預備輸出到露出於收容部外部的滾輪表面的感光液由滾輪帶入收容部內部的方向的收容部內部上側。
  3. 根據請求項3所述的狹縫式塗布機用預備排出裝置，其特徵在於所述溶液收容部通過向上彎曲傾斜板的自由端側端部而形成，且沿著彎曲端形成用於排出溶液的所述狹縫。
  4. 根據請求項1所述的狹縫式塗布機用預備排出裝置，其 特徵在於與滾輪外表面接觸的所述多個刮刀包含：第一刮刀，佈置於所述溶液供應管及傾斜板下側的收容部內，用於清除滾輪表面的異物及混合有溶液的稀釋液；第二刮刀，佈置於填充清洗液的清洗槽內，用於清除浸漬於清洗液的滾輪表面的異物及感光液。第三刮刀，用於清除通過清洗液浸漬清洗後殘留於滾輪表面的清洗液。
  5. 根據請求項4所述的狹縫式塗布機用預備排出裝置，其特徵在於所述第一刮刀在與滾輪外面接觸的刀身末端向與所述滾輪旋轉方向相反的方向凹陷形成預定深度的凹槽，該凹槽用於截留一部分為稀釋感光液而從傾斜板供應到滾輪表面的溶液。
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