專利名稱：真空干燥軟烤設(shè)備及真空干燥軟烤工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種干燥設(shè)備及干燥工藝，特別關(guān)于一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空干
燥軟烤工藝。
背景技術(shù)：
機(jī)臺(tái)設(shè)備及工藝對(duì)于設(shè)置空間、產(chǎn)能、產(chǎn)品可靠度、設(shè)備及材料投資等各方面均有重要的影響，因此設(shè)備及工藝的整合已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要項(xiàng)之一。 請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，以應(yīng)用于制造液晶顯示面板工藝中，包括濕膜層涂布及干燥的工藝為例。 一種已知的生產(chǎn)機(jī)臺(tái)1配置為包含一涂布設(shè)備la、一真空干燥設(shè)備lb、一加熱單元lc以及一冷卻單元ld。多個(gè)傳送臂le分別設(shè)置于這些設(shè)備la及l(fā)b及單元lc及l(fā)d之間，通過傳送臂le作為基板傳送的機(jī)構(gòu)。 請(qǐng)參照?qǐng)D2A至圖2D所示，當(dāng)進(jìn)行例如彩色濾光基板(color filtersubstrate，CF substrate)上彩色濾光膜的涂布及干燥時(shí)，其工藝步驟為如下所述。如圖2A所示，將形成有黑色矩陣(black matrix) BM的一基板14進(jìn)行清洗(pre-clean)，去除基板14表面的灰塵及微粒。接著，如圖2B所示，將清洗過的基板14傳送至涂布設(shè)備la，通過涂布機(jī)(coater)Ml將一液態(tài)光阻13'均勻涂布于基板14 ;或者，將液態(tài)光阻13'滴在基板14，再通過旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)方式使液態(tài)光阻13'均勻分布于基板14的表面。其中，液態(tài)光阻13'例如為紅色光阻。 接著，如圖2C所示，進(jìn)行真空干燥工藝(vac皿m drying)，是將表面形成有液態(tài)光阻13'的基板14傳送至真空干燥設(shè)備lb中，以抽氣方式形成真空環(huán)境，通過物質(zhì)的三相(固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài))關(guān)系(如圖3所示)，液態(tài)光阻13'內(nèi)溶劑的沸騰溫度隨著飽和蒸氣壓而降低，使溶劑沸騰成氣態(tài)而能抽氣去除大部分的溶劑。通過真空干燥方式具有三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)第一，不需要加熱即可快速干燥；第二，形成的膜層性質(zhì)較為穩(wěn)定；第三，后續(xù)軟烤(pre-bake)過程較不會(huì)有升華物產(chǎn)生。 接著，如圖2D所示，先去除基板14邊緣不需要的光阻13'后，再通過加熱單元lc對(duì)光阻層進(jìn)行一軟烤工藝，將光阻層13內(nèi)殘余的溶劑完全去除，以增加光阻層13與基板14的附著力，避免后續(xù)濕蝕刻酸洗時(shí)光阻層13剝落。最后，將基板14冷卻后即可進(jìn)行后續(xù)光刻(photolithography)工藝以圖案化形成彩色濾光膜。 然而，由于已知技術(shù)進(jìn)行減壓干燥及加熱軟烤工藝是在不同的設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，需通過傳送臂le傳送，不僅耗費(fèi)傳送時(shí)間，傳送臂le使用的數(shù)量較多，并不符合生產(chǎn)效益。
因此，如何提供一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空干燥軟烤工藝，能夠?qū)⒄婵崭稍锛败浛具M(jìn)行設(shè)備及工藝整合，進(jìn)而節(jié)省設(shè)備空間，提高產(chǎn)能及產(chǎn)品可靠度，并降低設(shè)備成本及生產(chǎn)成本，已成為重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空干燥軟烤工藝，通過將真空干燥及加熱軟烤進(jìn)行設(shè)備及工藝整合，達(dá)到節(jié)省設(shè)備空間，提高產(chǎn)能及產(chǎn)品可靠度，并降低設(shè)備成本及生產(chǎn)成本。 為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種真空干燥軟烤設(shè)備包含至少一真空腔室以及至少一加熱單元。各真空腔室具有一承載臺(tái)以承載表面形成有濕膜層的一基板。加熱單元設(shè)置于真空腔室內(nèi)，并鄰近基板。 為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種真空干燥軟烤工藝是應(yīng)用于具有至少一真空腔
室及至少一加熱單元的真空干燥軟烤設(shè)備，各真空腔室具有一承載臺(tái)，其工藝包含以下步
驟一裝載步驟，是將表面形成有濕膜層的一基板傳送至真空腔室，并置于承載臺(tái)上。 一減壓干燥步驟，用以去除濕膜層內(nèi)的溶劑。 一真空軟烤步驟，是通過加熱單元加熱以進(jìn)一步去除濕膜層內(nèi)的溶劑，使?jié)衲痈稍锕袒?承上所述，因依據(jù)本發(fā)明的一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空干燥軟烤工藝，通過將真空干燥設(shè)備與加熱單元結(jié)合，使真空干燥工藝及軟烤工藝能夠整合在同一設(shè)備進(jìn)行。與已知技術(shù)相較，本發(fā)明能夠縮減工藝設(shè)備空間，縮短真空干燥軟烤工藝的周期循環(huán)時(shí)間，提高產(chǎn)能及產(chǎn)品可靠度，并降低設(shè)備成本及生產(chǎn)成本。


圖1為一種已知應(yīng)用于涂布及干燥的生產(chǎn)機(jī)臺(tái)配置的示意圖； 圖2A至圖2D為一種已知的彩色濾光膜的涂布及干燥工藝的示意圖； 圖3為物質(zhì)三相變化的示意圖； 圖4為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備的示意圖； 圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備的示意圖； 圖6為依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備的示意圖； 圖7A及圖7B為依據(jù)本發(fā)明的真空干燥軟烤設(shè)備的真空腔室具有不同開合模式的
示意圖；以及 圖8為依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種真空干燥軟烤工藝的流程圖。 附圖標(biāo)記說明 1 :機(jī)臺(tái) la :涂布設(shè)備 lb :真空干燥設(shè)備 lc、21、31、41 :加熱單元 ld :冷卻單元 le :傳送臂 13 :光阻層 13':液態(tài)光阻 14、24、34、44、54 :基板 2、3、4、5a、5b :真空干燥軟烤設(shè)備 20、30、40、50a、50b :真空腔室 22 、32 、42 :承載臺(tái) 23 、33 、43 :濕膜層
25、26、35、45、46 :升降結(jié)構(gòu)
SI S3 :步驟
Ml :涂布機(jī)
具體實(shí)施例方式
以下將參照相關(guān)圖示，說明依本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空 干燥軟烤工藝，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說明。
第一實(shí)施例 請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備2包含至少一真空 腔室20以及至少一加熱單元21。真空干燥軟烤設(shè)備2是應(yīng)用于制造一液晶顯示面板中的 光刻工藝，例如但不限于彩色濾光基板上彩色濾光膜的干燥及軟烤。真空腔室20是具有一 承載臺(tái)22以承載表面形成有濕膜層23的一基板24。 于本實(shí)施例中，濕膜層23為溶劑、樹脂及感應(yīng)劑組合而成的光阻層，并形成于基 板24上；其中，基板24可為一玻璃基板。加熱單元21設(shè)置于真空腔室20內(nèi)。真空干燥軟 烤設(shè)備2更具有至少一升降結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例以二個(gè)升降結(jié)構(gòu)25及26為例說明；升降結(jié)構(gòu)25 與承載臺(tái)22連結(jié)，升降結(jié)構(gòu)26與加熱單元21連結(jié)，升降結(jié)構(gòu)25及26分別控制承載臺(tái)22 及加熱單元21，以調(diào)整加熱單元21與基板24之間的距離。 真空干燥軟烤設(shè)備2先進(jìn)行減壓干燥工藝，將真空干燥軟烤設(shè)備2內(nèi)的壓力降低 而成為低真空度環(huán)境，此時(shí)壓力約自10Spa降低至8X10^a，去除濕膜層23內(nèi)大部分的溶 劑。接著，進(jìn)行真空軟烤工藝，將真空干燥軟烤設(shè)備2繼續(xù)降壓至介于100Pa至150Pa的高 真空度環(huán)境，優(yōu)選為130Pa，同時(shí)以加熱單元21加熱至90 ll(TC，加熱單元21通過升降 結(jié)構(gòu)26的調(diào)整而接近基板24，并以非接觸的熱輻射方式對(duì)基板24的濕膜層23加熱，完全 去除殘余在濕膜層23內(nèi)的溶劑，使?jié)衲?3干燥固化。 另外，亦可固定升降結(jié)構(gòu)26而以調(diào)整升降結(jié)構(gòu)25的方式，使基板24接近加熱單 元21 ;或者，可同時(shí)調(diào)整升降結(jié)構(gòu)25、26，使加熱單元21與基板24相互接近(如圖中箭號(hào) 所示)。其中，加熱單元21的加熱溫度及時(shí)間可依據(jù)實(shí)際需求而加以調(diào)整。
第二實(shí)施例 請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備3包含至少一真空 腔室30以及至少一加熱單元31。本實(shí)施例的真空干燥軟烤設(shè)備3的構(gòu)成與第一實(shí)施例相 同，其不同之處在于加熱單元31設(shè)置于承載臺(tái)32之內(nèi)，基板34直接設(shè)置于承載臺(tái)32的 上。當(dāng)真空干燥軟烤設(shè)備3進(jìn)行加熱工藝時(shí)，因基板34直接放置于承載臺(tái)32上，加熱單元 31便透過承載臺(tái)32以直接接觸方式對(duì)基板34加熱。
第三實(shí)施例 請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，本發(fā)明第三實(shí)施例的一種真空干燥軟烤設(shè)備4包含至少一真空 腔室40以及至少一加熱單元41。本實(shí)施例的真空干燥軟烤設(shè)備4的構(gòu)成與上述實(shí)施例相 同，其不同之處在于多個(gè)加熱單元41分別設(shè)置于承載臺(tái)42內(nèi)及鄰近濕膜層43，使真空干 燥軟烤設(shè)備4的加熱方式可為單面加熱或雙面加熱，同時(shí)調(diào)整升降結(jié)構(gòu)45及46 (如圖中箭 號(hào)所示)使加熱方式更具彈性與效率。 請(qǐng)參照?qǐng)D7A及圖7B所示，真空干燥軟烤設(shè)備5a、5b各具有多個(gè)真空腔室50a
6及50b，并以堆疊方式設(shè)置。如圖7A所示，這些真空腔室50a為上下垂直開合(vertical division chamber)的模式，使基板54可在真空腔室50a垂直打開時(shí)進(jìn)行運(yùn)送。如圖7B所 示，這些真空腔室50b亦可為擋板側(cè)邊開合(one piece box&slide shutter)的模式，使基 板54可從這些真空腔室50b的側(cè)邊開口處進(jìn)行運(yùn)送。由于擋板側(cè)邊開合模式外界空氣較 不易進(jìn)入，真空腔室50b的開合模式更可避免溫度流失。 請(qǐng)參照?qǐng)D8所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種真空干燥軟烤工藝包含步驟SI至步驟 S3，其應(yīng)用于制造一液晶顯示面板中的光刻工藝，例如但不限于彩色濾光基板上彩色濾光 膜的干燥及軟烤。真空干燥軟烤工藝可通過上述真空干燥軟烤設(shè)備2、3、4而完成。本實(shí)施 例以真空干燥軟烤設(shè)備2為例，說明真空干燥軟烤工藝的流程步驟。 如圖8搭配圖4所示，首先，步驟SI為進(jìn)行一裝載步驟，將表面形成有濕膜層23 的一基板24傳送至真空腔室20，并置于承載臺(tái)22上。其中，真空腔室20可為多個(gè)并堆疊 設(shè)置，且真空腔室可設(shè)置為垂直腔室或水平腔室，使基板配合承載臺(tái)可為垂直放置或水平 放置。 接著，步驟S2為進(jìn)行一減壓干燥步驟，將真空干燥軟烤設(shè)備2內(nèi)的壓力降低，使基 板24處于低真空度環(huán)境下，其壓力約自105pa降低至8Xl(^Pa，去除濕膜層23內(nèi)大部分的 溶劑。 最后，步驟S3為進(jìn)行一真空軟烤步驟，將真空干燥軟烤設(shè)備2繼續(xù)降壓至介于 100Pa至150Pa的高真空度環(huán)境，同時(shí)加熱單元21加熱至90 ll(TC ，并通過升降結(jié)構(gòu)25 及26使加熱單元21接近基板24上的濕膜層23，完全殘余在濕膜層23內(nèi)的溶劑，使?jié)衲?23干燥固化。 綜上所述，因依據(jù)本發(fā)明的一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空干燥軟烤工藝，通過將 真空干燥設(shè)備與加熱單元結(jié)合，使真空干燥工藝及軟烤工藝能夠整合在同一設(shè)備進(jìn)行。與 已知技術(shù)相較，本發(fā)明能夠縮減工藝設(shè)備空間，縮短真空干燥軟烤工藝的周期循環(huán)時(shí)間，提 高產(chǎn)能及產(chǎn)品可靠度，并降低設(shè)備成本及生產(chǎn)成本。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其 進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
一種真空干燥軟烤設(shè)備，包含至少一真空腔室，各真空腔室具有一承載臺(tái)以承載表面形成有濕膜層的一基板；以及至少一加熱單元，設(shè)置于該真空腔室內(nèi)，并鄰近該基板。
2. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中該加熱單元鄰近該濕膜層。
3. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中該加熱單元設(shè)置于該承載臺(tái)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中當(dāng)加熱單元的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，至少一 加熱單元設(shè)置于該承載臺(tái)內(nèi)，至少一加熱單元鄰近該濕膜層。
5. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，還包含至少一升降結(jié)構(gòu)，控制該承載臺(tái)或該加熱單元的位置，以調(diào)整該加熱單元與該基板之 間的距離。
6. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中該加熱單元對(duì)該基板的加熱方式為接 觸式或非接觸式。
7. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中該加熱單元的加熱溫度及時(shí)間可調(diào)整。
8. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中當(dāng)真空腔室的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，這些真 空腔室呈堆疊設(shè)置。
9. 如權(quán)利要求8所述的真空干燥軟烤設(shè)備，其中這些真空腔室為上下垂直開合或擋板 側(cè)邊開合。
10. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，應(yīng)用于一光刻工藝。
11. 如權(quán)利要求1所述的真空干燥軟烤設(shè)備，應(yīng)用于一液晶顯示面板工藝。
12. —種真空干燥軟烤工藝，應(yīng)用于具有至少一真空腔室及至少一加熱單元的真空干 燥軟烤設(shè)備，各真空腔室具有一承載臺(tái)，該工藝包含以下步驟一裝載步驟，是將表面形成有濕膜層的一基板傳送至該真空腔室，并置于該承載臺(tái)上；一減壓干燥步驟，用以去除該濕膜層內(nèi)的溶劑；以及一真空軟烤步驟，是通過該加熱單元加熱以進(jìn)一步去除該濕膜層內(nèi)的溶劑，使該濕膜 層干燥固化。
13. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該低真空度環(huán)境的壓力約為 8X104Pa。
14. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該高真空度環(huán)境的壓力介于100Pa 至150Pa。
15. 如權(quán)利要求14所述的真空干燥軟烤工藝，其中該高真空度環(huán)境的壓力約為130Pa。
16. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該加熱溫度介于90 ll(TC。
17. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該加熱單元對(duì)該濕膜層進(jìn)行單面加熱。
18. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該加熱單元對(duì)該濕膜層進(jìn)行雙面加熱。
19. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該加熱單元的加熱溫度及時(shí)間可調(diào)整。
20. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中該真空腔室為垂直腔室或水平腔室。
21. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，其中當(dāng)真空腔室的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，這些 真空腔室呈堆疊設(shè)置。
22. 如權(quán)利要求21所述的真空干燥軟烤工藝，其中這些真空腔室為上下垂直開合或擋 板側(cè)邊開合。
23. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，應(yīng)用于一光刻工藝。
24. 如權(quán)利要求12所述的真空干燥軟烤工藝，應(yīng)用于一液晶顯示面板工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空干燥軟烤設(shè)備及真空干燥軟烤工藝。該真空干燥軟烤設(shè)備包含至少一真空腔室以及至少一加熱單元。各真空腔室具有一承載臺(tái)以承載表面形成有濕膜層的一基板。加熱單元設(shè)置于真空腔室內(nèi)，并鄰近基板。本發(fā)明能夠縮減工藝設(shè)備空間，縮短真空干燥軟烤工藝的周期循環(huán)時(shí)間，提高產(chǎn)能及產(chǎn)品可靠度，并降低設(shè)備成本及生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101738069SQ20081017106
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者何立偉, 邱寧雄 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司