本發(fā)明涉及基板干燥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基板減壓干燥系統(tǒng)及其干燥方法。
背景技術(shù):
目前FPD(Flat Panel Display平板顯示器)工廠的黃光工藝,其中重要的一個單元是減壓干燥,主要原理是將涂布后的光刻膠通過抽真空的方式將溶劑去除,達到初步固化的作用,如圖1結(jié)構(gòu)所示。目前主要是通過Dry Pump(真空泵)的方式,用于抽氣保證干燥腔體1內(nèi)的負(fù)壓,以達到將基板2上的光刻膠的溶劑排出。在基板1的Chamber(腔室)內(nèi)通過下方兩個排氣孔,達到一定的真空度來保證工藝。
由于基板2需要放置在干燥平臺3上進行工藝,基板2上的光刻膠具有一定的流動性,通過基板2的bending(折彎)會導(dǎo)致溶劑向中間流動,中間的溶劑相較周圍偏多,所形成的中間光刻膠膜層厚度要相較于基板周邊的光刻膠膜層厚度厚些;同時,基板在干燥平臺上進行抽真空干燥時,排氣管路從四周向著周圍進行排氣,排氣的時候由于排氣孔是從下面排出的,這樣會導(dǎo)致基板周邊容易干燥,而基板中間的干燥速度會偏慢些,這樣會影響基板的整體Dry Mura(干燥均一性)較差,很容易產(chǎn)生如圖3所示的Dry Mura缺陷8。
隨著基板世代的增大,需要Pump的能力越來越大,以及對應(yīng)未來新工藝要求,對有節(jié)拍的改善產(chǎn)能的要求越來越高?,F(xiàn)有的方式在應(yīng)對如Half tone(半透光曝光工藝)的新工藝,可以減少掩模板的數(shù)量,節(jié)拍時間會變得越來越長,若追加Pump也會相應(yīng)的增加較多成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提升基板節(jié)拍和產(chǎn)能,適應(yīng)新工藝和高世代基板的需求,減少設(shè)備成本,從而提供一種基板減壓干燥系統(tǒng)及其干燥方法。
一方面,本發(fā)明提供了一種基板減壓干燥系統(tǒng),包括一密閉的干燥腔體,所述干燥腔體內(nèi)設(shè)有一承載基板的干燥平臺,所述干燥腔體上還設(shè)有與腔體內(nèi)連通的抽真空孔,其特征在于,所述系統(tǒng)設(shè)有一溫度控制器,所述干燥平臺上設(shè)有用于加熱基板的加熱結(jié)構(gòu),所述溫度控制器與所述加熱結(jié)構(gòu)電性連接,用于控制所述加熱結(jié)構(gòu)的加熱溫度。
所述加熱結(jié)構(gòu)為一熱板結(jié)構(gòu),所述熱板結(jié)構(gòu)上設(shè)有多個加熱模塊,所述溫度控制器分別與多個所述加熱模塊一一對應(yīng)連接。
靠近基板中部的加熱模塊設(shè)定溫度高于其周邊的加熱模塊設(shè)定溫度。
所述加熱結(jié)構(gòu)上的加熱模塊加熱溫度為100℃~120℃。
另一方面,本發(fā)明還提供了一種基板減壓干燥方法,所述干燥方法包括如下步驟:
將需要干燥的基板放置于干燥腔體內(nèi)的干燥平臺上;通過干燥腔體上的抽真空孔對腔體進行抽真空處理;啟動溫度控制器對干燥平臺上的加熱結(jié)構(gòu)進行加溫,使基板升溫,直至將基板上的光刻膠溶劑烘干。
在對干燥腔體進行抽真空處理的同時,并對所述干燥平臺進行加熱升溫處理。
先對干燥腔體進行抽真空處理,然后再對干燥平臺進行加熱升溫處理。
先對干燥平臺進行加熱升溫處理,再對干燥腔體進行抽真空處理。
在干燥平臺的加熱結(jié)構(gòu)上設(shè)置多個加熱模塊,通過溫度控制器分別設(shè)定各個加熱模塊的加熱溫度;啟動溫度控制器和抽真空處理,直至完成基板的干燥處理。
本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點:
A.本發(fā)明在承載基板的干燥平臺上設(shè)置加熱結(jié)構(gòu),通過溫度控制器控制加熱結(jié)構(gòu)的加熱溫度,干燥腔體內(nèi)的基板在抽真空和加熱的雙重作用下縮短實現(xiàn)基板溶劑去除的時間,以此來提高干燥效率和產(chǎn)能。
B.本發(fā)明中的加熱結(jié)構(gòu)中設(shè)有多個加熱模塊,溫度控制器可以分區(qū)域控制各個加熱模塊的加熱溫度,可以根據(jù)不同的光刻膠膜厚條件進行設(shè)定溫度和使用與否,大大改善了僅采用抽真空所引起的不均(Mura等),可同時滿足不同工藝需求的光刻膠膜厚的干燥,節(jié)約節(jié)拍;
C.本發(fā)明可以采用邊抽真空邊加熱,或者先抽真空后加熱,同時使用或者選擇使用,可以滿足應(yīng)對不同的工藝需求,基板干燥效果更好。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)所采用的干燥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是基板上光刻膠膜層厚度的分布示意圖;
圖3是現(xiàn)有技術(shù)在PUMP干燥過程中所形成的Dry Mura缺陷;
圖4是本發(fā)明所提供的干燥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖4中干燥平臺上加熱結(jié)構(gòu)平面示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1-干燥腔體;2-基板;3-干燥平臺;4-抽真空孔;5-溫度控制器;6-加熱結(jié)構(gòu);7-加熱模塊;8-Dry Mura缺陷。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
如圖4所示,本發(fā)明提供了一種基板減壓干燥系統(tǒng),包括一密閉的干燥腔體1,在干燥腔體1內(nèi)設(shè)有一承載基板2的干燥平臺3,干燥腔體1上還設(shè)有與腔體內(nèi)連通的抽真空孔4,在系統(tǒng)中還設(shè)有一溫度控制器5,在干燥平臺3上設(shè)有用于加熱基板2的加熱結(jié)構(gòu)6,溫度控制器5與加熱結(jié)構(gòu)6電性連接,用于控制加熱結(jié)構(gòu)6的加熱溫度。本發(fā)明在承載基板2的干燥平臺3上設(shè)置加熱結(jié)構(gòu)6,通過溫度控制器5控制加熱結(jié)構(gòu)6的加熱溫度,干燥腔體1內(nèi)的基板2在抽真空和加熱的雙重作用下縮短實現(xiàn)基板2溶劑去除的時間,以此來提高干燥效率和產(chǎn)能。
其中優(yōu)選的加熱結(jié)構(gòu)6為一熱板結(jié)構(gòu),熱板結(jié)構(gòu)上設(shè)有多個加熱模塊7,溫度控制器5分別與多個加熱模塊7一一對應(yīng)連接。溫度控制器5可以分區(qū)域控制各個加熱模塊7的加熱溫度,可以根據(jù)不同的光刻膠膜厚條件進行設(shè)定溫度和使用與否,大大改善了僅采用抽真空所引起的不均(Mura等),提高對基板2加熱的均一性能。
其中根據(jù)圖2中基板上光刻膠溶劑厚度分布的特點,在靠近基板2中部的加熱模塊7設(shè)定溫度高于其周邊的加熱模塊7設(shè)定溫度。其中圖5中ABCDEFGH八個均為設(shè)置在熱板結(jié)構(gòu)6上的加熱模塊7,當(dāng)然不限于圖5中加熱模塊的分布方式,多個加熱模塊可以通過溫度控制器5進行加熱溫度的設(shè)定,這樣可以更準(zhǔn)確對基板進行加熱,使基板2上的各個區(qū)域同時達到干燥狀態(tài)。
如圖5所示,加熱模塊位于3干燥平臺內(nèi),內(nèi)部有若干不限于ABCDEFGH的加熱模塊,通過每一個area的設(shè)定,可以單獨控制及Offset溫度均一性,保證工藝的提升。
本發(fā)明所采用的基板減壓干燥方法,包括如下步驟:將需要干燥的基板放置于干燥腔體內(nèi)的干燥平臺上;通過干燥腔體上的抽真空孔對腔體進行抽真空處理;啟動溫度控制器對干燥平臺上的加熱結(jié)構(gòu)進行加溫,使基板升溫,直至將基板上的光刻膠溶劑烘干,可保持加熱烘干和抽真空的均一性,避免Dry Mura缺陷8等。
一般情況下,Half tone工藝和有機膜工藝成膜的厚度是一般工藝膜厚的1.5-3倍左右,在相同的條件下,膜厚越厚所花的時間越多,工藝時間多40%-80%左右,因此,采用干燥平臺的加熱工序可以縮小兩種不同工藝的時間差異。按照工藝的模式選擇,可以分為如下幾種不同的節(jié)拍:
1)普通光刻膠工藝(干燥平臺加熱功能使用或不使用);
2)Half tone工藝及有機膠工藝(干燥平臺加熱功能使用或不使用);
3)其它特殊工藝(實驗等需求)。
本發(fā)明根據(jù)不同的工藝需求,對應(yīng)采用如下三種模式對干燥平臺上的基板進行干燥:
第一種干燥模式:在對干燥腔體進行抽真空處理的同時,并對干燥平臺進行加熱升溫處理。此種干燥模式主要針對膜厚要求較厚的,例如Half tone工藝或有機膠工藝,這樣可以節(jié)約節(jié)拍。
第二種干燥模式:先對干燥腔體進行抽真空處理,然后再對干燥平臺進行加熱升溫處理,主要針對一般的膜厚工藝。
第三種干燥模式:先對干燥平臺進行加熱升溫處理,再對干燥腔體進行抽真空處理,主要針對特殊工藝,如實驗等需求。
當(dāng)然最優(yōu)選地,是在干燥平臺的熱板結(jié)構(gòu)上設(shè)置多個加熱模塊,可通過溫度控制器分別控制各個加熱模塊的加熱溫度,根據(jù)基板上光刻膠布膜層的厚度調(diào)整加熱模塊的溫度,實現(xiàn)基板上分區(qū)域加溫控制,與干燥腔體上的抽真空孔配合,可大大改造基板的干燥環(huán)境,實現(xiàn)基板的快速、無缺陷干燥。在干燥過程中不需要增加抽真空的Pump即可達到所需工藝需求的目的,節(jié)約設(shè)備成本;通過對位于基板2不同區(qū)域的加熱模塊7進行offset的設(shè)定,可以保證基板2干燥的整體均一性。
針對各加熱模塊的設(shè)定,如圖5所示,在一般情況下,正常工藝設(shè)定范圍在100℃~120℃之間(range在+/-2℃),分區(qū)控制可以針對不同的加熱模塊進行單獨的offset調(diào)整,例如中間的DE模塊,設(shè)定的溫度為112℃,周邊的ABGH設(shè)定的溫度為108℃,CF為110℃??梢愿鶕?jù)設(shè)定溫度與膜厚的對應(yīng)關(guān)系,滿足各種工藝的需求。例如進行普通膠工藝時膜厚為1.5微米,可以按照第二種干燥模式進行,即先進行抽真空減壓干燥再進行加熱;若進行有機膠工藝時膜厚一般為3.5微米,可以按照第一種干燥模式進行,即可以一邊進行抽真空減壓干燥同時進行熱板加熱。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。