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CN102221784B - 胶涂覆设备及胶涂覆方法 - Google Patents

胶涂覆设备及胶涂覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种胶涂覆设备及胶涂覆方法，涉及薄膜晶体管液晶显示器的制造工艺设备和工艺方法，能够减少或避免层与层之间出现气泡，进而提高TFT LCD的质量和制作效率。胶涂覆设备，包括：喷嘴、与喷嘴连接的胶供给机构和喷嘴移动机构，所述喷嘴中包括至少两排胶喷孔，相邻的两排胶喷孔之间用隔垫物隔开。本发明用于涂覆多层胶。

Description

胶涂覆设备及胶涂覆方法
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器的制造工艺设备和工艺方法，尤其涉及一种胶涂覆设备及胶涂覆方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)技术在近十几年有了飞速的发展，从屏幕的尺寸到显示的质量都取得了很大进步。经过不断的努力。LCD各方面的性能已经达到了传统CRT(Cathode RayTube，阴极射线管)的水平，大有取代CRT的趋势。
随着LCD生产的不断扩大，各个生产商之间的竞争也日益激烈。各厂家在不断提高产品性能的同时，也在不断努力降低产品的生产成本，从而提高市场的竞争力。
多畴掩膜曝光是目前光刻工序的主要发展趋势之一，通过多畴掩膜曝光能够实现快速提高产能并降低成本的作用。目前多畴掩膜曝光主要是在某一种具有宽感光敏感区域的光刻胶上制备多畴区域实现的。
目前制备双层光刻胶的方法是：先涂覆完一层第一种胶后，再在第一层胶上用同样的方法制备第二层第二种胶，或者用间隔较大的两个或两个以上喷嘴先后涂覆制备多层光刻胶。
在这种情况下，由于涂覆第二层胶的时候第一层胶还没有固化，而为了避免由于液体表面张力的作用导致的第一种胶吸附污染第二种胶的喷嘴，所以第二种胶的喷嘴不能离第一层胶的表面太近，因此涂覆后两层胶之间会出现气泡，导致多畴掩膜曝光不良。
发明内容
本发明的实施例提供一种胶涂覆设备及胶涂覆方法，在涂覆多层胶时，能够减少甚至避免层与层之间出现气泡，进而提高TFT LCD的质量和制作效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种胶涂覆设备，包括：喷嘴、与喷嘴连接的胶供给机构和喷嘴移动机构，所述喷嘴中包括至少两排胶喷孔，相邻的两排胶喷孔之间用隔垫物隔开。
本发明还提供一种胶涂覆方法，包括：
由喷嘴移动机构带动喷嘴在基板上移动，并以与喷嘴移动方向相反的方向，顺次打开所述喷嘴中的各排胶喷孔进行胶涂覆。
本发明提供的胶涂覆设备及胶涂覆方法，设备喷嘴中含有多排胶喷孔，且相邻的两排胶喷孔之间用隔垫物隔开。在进行胶涂覆时，通过顺次打开各排胶喷孔，可以在一个喷嘴的一次移动中同时完成多层胶的涂覆，省略了现有技术中，为涂覆多层胶所用的多个喷嘴，从而也减少甚至避免了多个喷嘴涂覆时由于喷嘴距离的偏差所造成的各层胶之间留有气泡的问题，进而减少了多畴掩膜曝光的不良，提高了TFT LCD的质量和制作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的光刻胶涂覆设备的示意图；
图2为本发明实施例提供的喷嘴的侧面示意图；
图3为本发明实施例提供的喷嘴的另一侧面示意图；
图4为本发明实施例提供的喷嘴涂覆得到的多层光刻胶的侧面示意图；
图5为本发明实施例提供的喷嘴的仰视示意图；
图6为本发明实施例提供的喷嘴的另一仰视示意图；
图7为本发明实施例提供的喷嘴的又一侧面示意图；
图8为本发明实施例提供的光刻胶涂覆方法的流程框图。
符号说明：
1、平台  2、喷嘴  3、基板  4、隔垫物  5、第一层光刻胶  6、第二层光刻胶  7、隔垫物  201、第一排光刻胶喷孔202、第二排光刻胶喷孔  203、第三排光刻胶喷孔
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明提供的胶涂覆设备，包括：喷嘴、与喷嘴连接的胶供给机构和喷嘴移动机构，其中，该喷嘴中包括至少两排胶喷孔，相邻的两排胶喷孔之间用隔垫物隔开。
下面，以实际中常用的涂覆光刻胶的光刻胶涂覆设备为例进行说明。但本发明不只限于涂覆光刻胶，所有满足本发明主旨条件的胶类涂覆都应在本发明保护范围内。
如图1所示，本实施例的光刻胶涂覆设备，包括平台1、喷嘴2、与喷嘴2连接的供给光刻胶的光刻胶供给机构(图中未表示)和带动喷嘴2移动的喷嘴移动机构(图中未表示)，此外，待涂覆光刻胶的基板3放置在平台1上。这些部分与现有技术的总的光刻胶涂覆设备相同，本发明的改进之处在于喷嘴2。
本发明的一个喷嘴2中包括至少两排光刻胶喷孔，且相邻的两排光刻胶喷孔之间用隔垫物4隔开(图1中以喷嘴2中包含两排光刻胶喷孔，且两排喷嘴中有一个隔垫物4为例)。这样，在喷嘴2的一次移动过程中，通过顺次打开各排光刻胶喷孔，分时段涂覆，从而能够一个喷嘴一次移动完成多层光刻胶的涂覆。在光刻胶涂覆完成后，经过低压干燥、烘烤、曝光、显影、刻蚀等工艺最终完成光刻工艺。
本发明提供的光刻胶涂覆设备，设备喷嘴中含有多排光刻胶喷孔，且相邻的两排光刻胶喷孔之间用隔垫物隔开。在进行光刻胶涂覆时，通过顺次打开各排光刻胶喷孔，可以在一个喷嘴的一次移动中同时完成多层光刻胶的涂覆，省略了现有技术中，为涂覆多层光刻胶所用的多个喷嘴，从而也防止了多个喷嘴涂覆时由于喷嘴距离的偏差所造成的各层光刻胶之间留有气泡的问题，进而减少了多畴掩膜曝光的不良，提高了TFT LCD的质量和制作效率。
喷嘴具体实施例一：
图2为本发明提供的喷嘴的侧面示意图。在本实施例中，以喷嘴2中包含两排光刻胶喷孔201、202为例进行说明。
在图2中，喷嘴2中包括两排光刻胶喷孔201和202，中间用一楔形隔垫物4隔开。当喷嘴2以箭头所指方向移动时，由于楔形隔垫物4的楔形斜面，从光刻胶喷孔排201中流出的第一层光刻胶5能够贴合着楔形隔垫物4的楔形斜面顺畅地流出，附着在基板3上。
图5是图2中的喷嘴2从下向上看的仰视示意图。从图5中可以清楚地看到，喷嘴2中包含两排光刻胶喷孔201和202，其中每排光刻胶喷孔有多个，这些光刻胶喷孔排列成与喷嘴2的移动方向(箭头方向)相垂直的一排。相邻的两排光刻胶喷孔201和202之间，用楔形隔垫物4隔开。
进一步地，当喷嘴2中有多排光刻胶喷孔时，例如如图6所示的三排光刻胶喷孔201、202和203，同样，每排光刻胶排喷嘴为多个，多个喷嘴排列成与喷嘴2的移动方向(箭头方向)相垂直的一排，相邻的两排光刻胶喷孔201和202之间用楔形隔垫物4隔开，光刻胶喷孔202和203之间用楔形隔垫物7隔开。若还有多排喷嘴，则也按此方式排列。
一种优选的方式是，如图7所示，喷嘴中的楔形隔垫物4相对较长，其延伸出来的顶端在涂覆时，刚好与其下方所涂覆的光刻胶5的上表面相接触。采用这种楔形隔垫物能够保持多层光刻胶之间处于最佳分层状态，并且楔形隔垫物4的顶端在移动的过程中能够在下一层光刻胶涂覆前平整底层胶。
下面对利用本发明提供的光刻胶涂覆设备进行光刻胶涂覆的方法进行说明。
其步骤如图8所示，包括：
S801、将基板放置在平台上，调整基板与喷嘴的间距至合适位置。
S802、由喷嘴移动机构带动喷嘴在基板上移动，并以与喷嘴移动方向相反的方向，顺次打开各排光刻胶喷孔进行光刻胶涂覆。
具体的，以图2～图4中两排光刻胶喷孔涂覆两层光刻胶为例，如图2所示，涂胶开始时首先打开喷嘴2的第一排光刻胶喷孔201，在基板3的边缘制备1～5mm(即规定长度)长的第一层光刻胶5起涂区，然后等待5～30秒(即规定时间)，这样第一层光刻胶5起涂区域的上表面就会由于溶剂的挥发而形成一层较为致密的保护层。如图3所示，再打开第二排光刻胶喷孔202喷出第二层光刻胶6，由于第一层光刻胶5表面较为致密，所以第二层光刻胶6与第一层光刻胶5在起涂区域就能够明显分层，再移动喷嘴2，从基板3的一边移动到另一边并停止，就可以在起涂区域的分层引导下涂覆出分层较为明显的两层光刻胶。
S803、涂覆完成后关闭第一排光刻胶喷孔201和第二排光刻胶喷孔202。得到如图4所示的两层光刻胶，且两层光刻胶之间紧密气泡很少甚至没有。
在此，关闭喷孔时既可以同时关闭，也可以先关闭第一排光刻胶喷孔201，再关闭第二排光刻胶喷孔202。
S804、在光刻胶涂覆完成后的第一预设时间内，对基板进行低压干燥处理。
由于光刻胶的液态流动性，制备好的两层光刻胶随时间的流逝会相互混合扩散，因此必须在较短时间内将涂覆好的基板送入下一处理过程。例如，发明人通过研究发现对于粘度为8～10厘泊(cp)的光刻胶必须在20秒(即第一预设时间)之内，可以保持两层胶较好的分层状态，因此必须在20秒之内进行低压干燥处理，以除去光刻胶内的绝大部分溶剂，使得光刻胶基本固化。对于粘度更低的光刻胶，相应的时间间隔应该更加短。相反地，对于粘度更高的光刻胶，相应的时间间隔可以适当延长。
S805、在低压干燥处理完成后的第二预设时间内，对基板进行前烘烤处理。
同样，发明人通过研究发现在60秒(即第二预设时间)之内，能够防止不同光刻胶层之间的扩散，进行前烘烤处理，除去光刻胶内的剩余水分和溶剂，完成光刻胶的完全固化，两层光刻胶形成稳定的分层结构。
此后再经曝光、显影、刻蚀等工序，最终完成光刻工艺。
在本实施例中，由于两种光刻胶性质的不同，能够较容易的形成多畴灰阶光刻胶形貌，并且若底层选用与玻璃基板附着力较好的光刻胶，还能有效降低光刻胶的可是缩进量，提高布线能力。
需要说明的是，本实施例是以两层光刻胶为例进行的说明，多层光刻胶的涂覆、低压干燥、前烘烤过程与本实施类似，均是以分时段涂覆并快速进行低压干燥和前烘烤处理而形成多层光刻胶。
本发明提供的光刻胶涂覆设备及光刻胶涂覆方法，设备喷嘴中含有多排光刻胶喷孔，且相邻的两排光刻胶喷孔之间用隔垫物隔开。在进行光刻胶涂覆时，通过顺次打开各排光刻胶喷孔，可以在一个喷嘴的一次移动中同时完成多层光刻胶的涂覆，省略了现有技术中，为涂覆多层光刻胶所用的多个喷嘴，从而也减少甚至避免了多个喷嘴涂覆时由于喷嘴距离的偏差所造成的各层光刻胶之间留有气泡的问题，进而减少了多畴掩膜曝光的不良，提高了TFT LCD的质量和制作效率。
以上所提出的工艺方法实施例只是最佳实现方法，并非唯一实现方法。可以根据不同生产线的需要，使用不同材料、工艺参数和设备实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种胶涂覆设备，包括：喷嘴、与喷嘴连接的胶供给机构和喷嘴移动机构，其特征在于，所述喷嘴中包括至少两排胶喷孔，相邻的两排胶喷孔之间用隔垫物隔开；
其中，由喷嘴移动机构带动喷嘴在基板上移动，并以与喷嘴移动方向相反的方向，顺次打开所述喷嘴中的各排胶喷孔进行胶涂覆，包括以与喷嘴移动方向相反的方向，首先打开第一排胶喷孔，在所述基板的边缘制备规定长度的第一层胶起涂区，然后等待规定时间；再打开下一排胶喷孔，同样先制备规定长度的第二层胶起涂区，并等待规定时间，直至各排胶喷孔都打开进行胶涂覆。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，每排胶喷孔为多个，多个胶喷孔排列成与喷嘴移动方向垂直的一排。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述隔垫物为楔形隔垫物。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述楔形隔垫物延伸出来的顶端与其下方所涂覆的胶的上表面相接触。
5.一种胶涂覆方法，其特征在于，包括：
由喷嘴移动机构带动喷嘴在基板上移动，并以与喷嘴移动方向相反的方向，顺次打开所述喷嘴中的各排胶喷孔进行胶涂覆，包括以与喷嘴移动方向相反的方向，首先打开第一排胶喷孔，在所述基板的边缘制备规定长度的第一层胶起涂区，然后等待规定时间；再打开下一排胶喷孔，同样先制备规定长度的第二层胶起涂区，并等待规定时间，直至各排胶喷孔都打开进行胶涂覆；其中，所述喷嘴中包括至少两排胶喷孔，相邻的两排胶喷孔之间用隔垫物隔开。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在胶涂覆完成后的第一预设时间内，对所述基板进行低压干燥处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在低压干燥处理完成后的第二预设时间内，对所述基板进行前烘烤处理。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述由喷嘴移动机构带动喷嘴在基板上移动为：由喷嘴移动机构带动喷嘴，从基板的一边开始，移动至另一边并停止。
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