一種顯影裝置及光刻設備的製作方法
2023-08-09 01:27:31 2
本發明涉及光刻工藝製備領域，尤其涉及一種顯影裝置及光刻設備。
背景技術：
tft-lcd(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，薄膜電晶體-液晶顯示器)作為一種平板顯示裝置，因其具有體積小、功耗低、無輻射以及製作成本相對較低等特點，而越來越多地被應用於高性能顯示領域當中。
tft-lcd的陣列基板中具有通過光刻(mask)工藝形成的薄膜圖案，例如tft的柵極、源極、漏極等。其中，上述光刻工藝包括成膜、曝光、顯影等工藝。在顯影過程中，圖形的分布密度不同，顯影速度也不同。例如，陣列基板中，待形成圖形的密度較大的像素區，顯影液消耗少，顯影液濃度大，顯影速度快；而圖形密度較小的外圍電路區，顯影液消耗多，顯影液濃度小，顯影速度較慢。在此情況下，顯影速度較快的區域容易造成過顯影，使得該區域的光刻膠厚度較小，從而導致像素區和外圍電路區之間的交接區域處，光刻膠的厚度存在差異，使得整個成膜基板上光刻膠厚度的臨界尺寸值不均一。這樣一來，受到不同厚度的光刻膠覆蓋的金屬薄膜層，在刻蝕工藝後，形成的金屬圖形的線寬不一致，降低整個陣列基板的關鍵尺寸(criticaldimension，cd)的均一性。
技術實現要素：
本發明的實施例提供一種顯影裝置及光刻設備，能夠解決成膜基板上不同區域的顯影速度不同的問題。
為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案：
本發明實施例的一方面，提供一種顯影裝置，包括顯影腔室，所述顯影腔室內設置有用於承載成膜基板的承載板，以及與所述承載板相連接的驅動部件；所述驅動部件用於驅動所述承載板移動；所述承載板的承載面具有多個加熱區，所述承載板中在每個加熱區內設置有一個加熱源；所述顯影裝置還包括與每個所述加熱源單獨連接的控制器，所述控制器用於根據調溫指令控制每個所述加熱源產生的熱量。
優選的，所述顯影腔室內，且在所述顯影腔室的入口處設置有傳送機構，所述傳動機構用於將所述入口處的成膜基板傳送至所述承載板。
優選的，所述傳送機構包括多個平行設置的傳送杆，每個傳送杆上安裝有多個間隔設置的滾輪；其中，所述傳送杆的延伸方向和所述滾輪徑向方向相同。
優選的，還包括設置於所述顯影腔室內，且位於所述承載板背離所述承載面一側的支撐板；所述支撐板的支撐面靠近所述承載板，所述支撐面上設置有與所述支撐面垂直的多個支撐針；所述承載板位於所述傳送機構靠近所述顯影腔室的底面的一側；且所述支撐針位於相鄰兩個傳送杆之間。所述承載板上設置多個通孔，每個所述通孔在所述支撐面上的正投影與一個所述支撐針在所述支撐面上的正投影重疊；所述通孔的孔徑大於所述支撐針的直徑。
優選的，所述顯影腔室的底面設置有導向槽；所述驅動部件包括水平驅動子部，所述水平驅動子部包括驅動器以及與所述驅動器相連接的滾輪；所述滾輪設置於所述導向槽內，用於在所述驅動器的驅動下沿所述導向槽滾動。
優選的，在所述顯影裝置包括支撐板的情況下，所述驅動部件包括豎直驅動子部，所述豎直驅動子部位於所述支撐板與所述水平驅動部件之間；所述豎直驅動子部包括固定端以及活動端，所述活動端用於相對於所述固定端沿垂直於所述顯影腔室的底面的方向運動；其中，所述固定端與所述水平驅動部件相連接，所述活動端與所述支撐板相連接。
優選的，所述導向槽包括依次收尾相接的去程子導槽、下行子導槽、回程子導槽以及上行子導槽；其中，所述去程子導槽的一端設置於所述顯影腔室的入口處，另一端設置於所述顯影腔室的出口處；所述回程子導槽與所述去程子導槽平行；所述下行子導槽、所述上行子導槽與所述去程子導槽垂直。
優選的，所述顯影腔室的入口處且位於所述顯影腔室的頂面設置有用於噴出顯影液的第一噴嘴和第二噴嘴；所述第一噴嘴與所述承載板的承載面之間具有傾角；所述第二噴嘴與所述承載板的承載面之間垂直。
優選的，所述加熱源為電阻絲或者內部設置有所述電阻絲的加熱塊。
本發明實施例的另一方面，提供一種如上所述的任意一種顯影裝置。
由上述可知，本申請提供的顯影裝置中，用於承載成膜基板的承載板具有多個加熱區，通過控制器對位於不同加熱區中的加熱源產生的熱量進行單獨調節，從而可以分區域對成膜基板進行加熱，以增大cd偏大區域的顯影溫度，提高該區域的顯影速度，並減小cd偏小區域的顯影溫度，降低該區域的顯影速度，使得整個成膜基板各個區域的顯影速度均一，從而達到cd均一的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種顯影裝置的結構示意圖；
圖2為圖1中承載板的傳送路線示意圖；
圖3為圖1中承載板的具體結構示意圖；
圖4為本發明實施例提供的另一種顯影裝置的結構示意圖；
圖5為在顯影腔室內設置有傳送機構的顯影裝置的結構示意圖；
圖6為圖5中傳送結構的具體結構示意圖；
圖7為圖6中傳送杆與滾輪的安裝示意圖；
圖8為圖6中承載板承接傳送機構傳送的成膜基板的過程示意圖；
圖9為圖8中支撐針與傳送機構的俯視圖；
圖10為圖1中驅動裝置的一種結構以及驅動方式示意圖；
圖11為圖1中驅動裝置的另一種結構以及驅動方式示意圖。
附圖標記：
01-顯影裝置；02-傳送路線；10-顯影腔室；100-成膜基板；101-承載板；102-支撐板；103-支撐針；104-通孔；105-第一噴嘴；106-第二噴嘴；120-加熱區；121-加熱源；13-傳送機構；130-傳送杆；131-滾輪；132-支撐架；1320-支撐部；1321-轉軸部；200-驅動部件；201-水平驅動子部；2010-驅動器；202-豎直驅動子部；2021-固定端；2022-活動端；211-控制器；20-等候腔室；30-水洗腔室；40-烘乾腔室；50-導向槽；501-去程子導槽；502-下行子導槽；503-回程子導槽；504-上行子導槽；a1-去程路線；a2-回程路線；b1-下行路線；b2-上行路線。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明實施例提供一種顯影裝置01，如圖1所示，包括顯影腔室10。該顯影腔室10內設置有用於承載成膜基板100的承載板101，以及與該承載板101相連接的驅動部件200。其中，該驅動部件200用於驅動承載板101移動。
其中，優選的，在該顯影腔室01的入口處且位於顯影腔室10的頂面設置有用於噴出顯影液的第一噴嘴105和第二噴嘴106。
具體的，第一噴嘴105與承載板101的承載面之間具有傾角。該第二噴嘴106與承載板101的承載面之間垂直。這樣一來，通過傾斜設置的第一噴嘴105可以對位於該承載板101上的成膜基板100的上表面進行預噴淋，以對第二噴嘴106噴淋的顯影液的覆蓋範圍進行補償，使得成膜基板100的上表面能夠均勻的被顯影液覆蓋。
需要說明的是，上述成膜基板100包括襯底基板，或者包括襯底基板以及位於該襯底基板上的由至少一層薄膜層構成的薄膜圖案，例如陣列基板。
此外，該驅動部件200可以驅動承載板沿如圖2所示的傳送路線02進行移動。上述傳送路線02是指，承載板101在顯影腔室10內，根據顯影工藝的要求承載成膜基板100進行移動，以使得至少一塊成膜基板100能夠完成顯影工藝所需的路線。
例如，上述傳送路線02如圖1所示，可以為將成膜基板100從顯影腔室10的入口傳送至顯影腔室10出口位置。這樣一來，承載板101可以將成膜基板100由顯影腔室10的入口傳送至顯影腔室10內部，使得該成膜基板100在顯影腔室10內完成顯影工藝，然後再將上述成膜基板100傳輸中顯影腔室10出口位置，以使得該成膜基板進行後續工藝處理。
或者，又例如，上述傳送路線02可以包括如圖2所示的去程路線a1、分別位於顯影腔室10出口位置和入口位置的下行路線b1和上行路線b2，以及回程路線a2。其中，回程路線a2與去程路線a1平行，下行路線b1和上行路線b2平行。下行路線b1和行路線b2的上端均與去程路線a1相連接，下端均與回程路線a2相連接。
具體的，當承載板101沿去程路線a1將成膜基板100由顯影腔室10的入口輸送至顯影腔室10的出口，且成膜基板100移除顯影腔室10後，承載板101沿下行路線b1移動至回程路線a2，再沿回程路線a2從顯影腔室10的觸控移動至顯影腔室10的入口所在的一側；然後再沿上行路線b2返回去程路線a1的起始位置，從而承接後續進入顯影腔室10進行顯影工藝的成膜基板100。由上述可知圖3提供的傳送路線為回型，在此情況下，可以由多個承載板101依次沿上述回型傳送路線順時針移動，從而可以實現多個成膜基板100的流水線作業。
在此基礎上，如圖3所示，上述承載板101的承載面具有多個加熱區120，且該承載板101中在每個加熱區120內設置有一個加熱源121。
此外，上述顯影裝置01還包括與每個加熱源121單獨連接的控制器211，該控制器211用於根據調溫指令控制每個加熱源121產生的熱量。
優選的，上述加熱源121可以為電阻絲或者內部設置有電阻絲的加熱塊。這樣一來，加熱源121產生的熱量q＝i2×r×t。其中，「i」為流過加熱源121的電流；「r」為加熱源121的電阻；「t」為加熱源121的工作時間。通常為了方便承載板101的製備，上述多個加熱源121的電阻r相同。因此上述控制器211可以根據調溫指令對不同加熱源121的加熱時間和供電電流進行調節，以達到單獨控制不同加熱源121產生熱量的目的。
需要說明的是，控制器211接收到的調溫指令可以是工作人員對產品的cd均一性的檢測結果進行分析，編輯出上述調溫指令，並手動將上述調溫指令通過操作界面輸入至控制器211。或者還可以通過一處理器將控制器211與用於檢測產品的cd均一性的設備相連接。該處理器能夠對檢測結果進行分析，並編輯出上述調溫指令。
此外，cd均一性檢測設備可以實時對產品進行檢測，並使得控制器211能夠實時對承載板101上的加熱源121產生的熱量進行調節。或者，為了降低製作成本，cd均一性檢測設備可以對同一批次的產品只檢測一次，而控制器211上述同批次產品進行顯影的過程中，接收到的調溫指令相同。
對於陣列基板而言，cd可以為該陣列基板上同層同材料的連接線的線寬。例如，當像素區的柵線與外圍電路區中與該柵線同層同材料的金屬引線的線寬形同或近似相同時，可以認為該陣列基板的cd均一。然而，顯影過程中，顯影速度快的區域容易發生過顯影，導致該區域的光刻膠厚度較小，使得該區域形成圖案的線寬較小，cd偏小；顯影速度慢的區域的光刻膠厚度較大，使得該區域形成圖案的線寬較大，cd偏大。在此情況下，由於本申請提供的顯影裝置中，用於承載成膜基板100的承載板101具有多個加熱區120，通過控制器211對位於不同加熱區120中的加熱源121產生的熱量進行單獨調節，從而可以分區域對成膜基板100進行加熱，以增大cd偏大區域的顯影溫度，提高該區域的顯影速度，並減小cd偏小區域的顯影溫度，降低該區域的顯影速度，使得整個成膜基板100各個區域的顯影速度均一，從而達到cd均一的目的。
在此基礎上，上述顯影裝置01還包括，如圖4所示的，與顯影腔室10的入口相連接的等候腔室20，以及依次與顯影腔室10的觸控相連接的水洗腔室30以及烘乾腔室40。具體的，等候腔室20用於放置待顯影的成膜基板100。水洗腔室30用於對經過顯影的成膜基板100進行衝洗，以將該成膜基板100上的顯影液衝洗掉。此外，烘乾腔室40用於對經過水洗的成膜基板100進行烘乾，以為該成膜基板100進入後續製作工藝做準備。
在此基礎上，為了使得等候腔室20內的成膜基板100能夠更好的傳輸至顯影腔室10，優選的，如圖5所示，在顯影腔室10內，且在該顯影腔室10的入口處設置有傳送機構13，該傳動機構13用於將由等候腔室20傳送至上述顯影腔室10入口處的成膜基板100，再傳送至承載板101上。這樣一來，可以實現成膜基板100在等候腔室20與顯影腔室10之間無縫傳遞。
其中，上述傳送結構13可以為機械手，或者為了進一步提高現成膜基板100在等候腔室20與顯影腔室10之間傳遞的連貫性，優選的上述傳送機構13如圖6所示(該傳送結構13的俯視圖)，包括多個平行設置的傳送杆130，每個傳送杆130上安裝有多個間隔設置的滾輪131。
其中，傳送杆130的延伸方向和滾輪131徑向方向相同。具體的，上述滾輪131在傳送杆130的安裝方式，如圖7所示，滾輪131通過支撐架132安裝於傳送杆130上。該支撐架132至少包括相互垂直的支撐部1320和轉軸部1321。具體的，如圖8所示，支撐架132的一端固定連接於傳送杆130上，另一端於支撐部1320的一端相連接。轉軸部1321的另一端穿過滾輪131的中心位置，以使得滾輪131能夠繞該轉軸部1321進行轉動。此外，該轉軸部1321上還可以設置限位部件，以使得滾輪131在轉動的過程中不會脫離轉軸部1321。
在此基礎上，可以將承載板101設置於傳送結構13的一側，以承接傳送結構13中傳送的成膜基板100。但是採用上述承接方式，如圖5所示，成膜基板100在與承載板101接觸的過程中會產生較大的摩擦力，因此會對成膜基板100的損壞。此外，為了克服上述摩擦力，使得成膜基板100能夠完全平移至承載板101上，該傳送結構13中的至少一個滾輪131需要設置為主動輪，以增加傳送結構13的傳輸能力，然而這樣一來會增加功耗。
為了解決上述問題，優選的，如圖8所示，該顯影裝置01還包括設置於顯影腔室10內，且位於承載板101背離承載面一側的支撐板102。
其中，支撐板102的支撐面f靠近承載板101。此外，該支撐面f上設置有與支撐面f垂直的多個支撐針103。
在此情況下，為了使得傳送機構13上的成膜基板100能夠承接於承載板101上。該承載板101位於傳送機構13靠近顯影腔室01的底面的一側。
基於此，該承載板101上設置多個通孔104，每個通孔104在支撐面f上的正投影與一個支撐針103在支撐面f上的正投影重疊。且該通孔104的孔徑大於支撐針103的直徑，從而使得上述支撐針103能夠穿過與該支撐針103位置相對應的通孔104。此外，如圖9所示，支撐針103位於相鄰兩個傳送杆130之間。
由上述結構可知，傳送機構13上的成膜基板100承接於承載板101上的過程具體為：
首先，在驅動部件200的驅動作用下，將承載板101移動至傳動機構13的下方，位於如圖8所示的工位a處，然後驅動部件200驅動支撐板102向靠近成膜基板100的方向運動，從而帶動支撐針103向上運動。該支撐針103穿過承載板101上的通孔104，並穿過相連兩個傳送杆130之間，並於成膜基板100的下表面相接觸，使得成膜基板100的下表面與傳送機構13上的滾輪131脫離。
接下來，在驅動部件200的驅動作用下，承載板101、支撐板102、支撐針103以及被支撐針103支撐的成膜基板100移動至工位b，從而使得成膜基板100與傳送結構13完全脫離。
接下來，在驅動部件200的驅動作用下，支撐板102向遠離成膜基板100的方向運動，帶動支撐針103向下運動，直至支撐針103的上表面低於承載板101的承載面，從而使得成膜基板100的下表面與承載面相接觸，使得承載板101對成膜基板100進行承載。此外，該驅動部件200還驅動承載板101以及被支撐針103支撐的成膜基板100移動至工位c，以對該成膜基板100噴灑顯影液，進行顯影工藝。
由上述可知，承載板100在承接成膜基板100的過程中，成膜基板100無需滑動至承載板100的承載面上，因此能夠避免由於滑動造成成膜基板100的損壞。
基於此，上述滾輪131可以均為從動輪。在此情況下，等候腔室20中的成膜基板100被傳送顯影腔室10入口處，且該成膜基板100與上述滾輪131相接觸，成膜基板100將動能傳遞至滾輪131，使得滾輪131轉動，從而能夠減小功耗。此外，由於滾輪131與成膜基板100之間為滾動摩擦，因此摩擦力較小，對成膜基板100的磨損也較小。
需要說明的是，「上」和「下」等方位術語是相對於附圖中的成膜基板任意置放的方位來定義的，應當理解到，這些方向性術語是相對的概念，它們用於相對於的描述和澄清，其可以根據成膜基板所放置的方位的變化而相應地發生變化。
由上述可知，驅動部件200即可以驅動支撐板102沿垂直於顯影腔室10底面的方向上、下移動，又可以驅動承載板101、支撐板102、支撐針103沿平行於顯影腔室10底面的方向水平移動。
因此，為了使得該驅動部件200具有上述功能。優選的驅動部件200如圖8所示包括水平驅動子部201。
在此情況下，該顯影腔室10的底面設置有如圖10所示的導向槽50。上述水平驅動子部201包括驅動器2010以及與該驅動器2010相連接的滾輪131。具體的，滾輪131設置於導向槽50內，且該滾輪131用於在驅動器2010的驅動下沿導向槽50滾動。
可選的，上述驅動器2010可以為馬達。此外，為了驅動承載板101水平移動，該承載板101可以通過一根立柱與驅動器2010的外殼固定連接。
此外，上述導向槽50的導向方向沿上述傳送路線02設置。在此情況下，當上述傳送路線02如圖2所示包括去程路線a1、下行路線b1、上行路線b2以及回程路線a2時，該導向槽50如圖10所示可以包括依次收尾相接的去程子導槽501、下行子導槽502、回程子導槽503以及上行子導槽504。
其中，去程子導槽501的一端設置於顯影腔室10的入口處，另一端設置於顯影腔室10的出口處，從而使得去程子導槽501的延伸方向能夠與上述去程路線a1相匹配。此外，回程子導槽503與去程子導槽501平行，以使得回程子導槽503與上述回程路線a2相匹配。下行子導槽502、上行子導槽504與去程子導槽501，且下行子導槽502位於顯影腔室10的出口所在的一側，與該下行路線b1相匹配；上行子導槽504位於顯影腔室10的入口所在的一側，與該上行路線b2相匹配。
在此情況下，水平驅動子部201驅動承載板101從而去程子導槽501的一端移動至去程子導槽501的另一端，從而在顯影腔室10的入口處承接待顯影的成膜基板100，並將顯影后的成膜基板100運送至顯影腔室10的出口位置，以使得成膜基板100能夠移除顯影腔室10。接下來，水平驅動子部201驅動承載板101沿下行子導槽502移動至回程子導槽503，再沿回程子導槽503移動至上行子導槽504，繼續沿上行子導槽504移動，最終回到顯影腔室10的入口，以承接新的待顯影的成膜基板100。
此外，為了使得驅動部件200驅動支撐板102沿垂直於顯影腔室10底面的方向上、下移動，該驅動部件200如圖8所示包括豎直驅動子部202。該豎直驅動子部202位於支撐板102與水平驅動部件201之間。
具體的，豎直驅動子部202，如圖11所示，包括固定端2021以及活動端2022。其中，活動端2022用於相對於固定端2021沿垂直於顯影腔室10的底面的方向運動。固定端2021與水平驅動部件201相連接，活動端2022與支撐板102的下表面相連接。這樣一來，當活動端2022相對於固定端2021垂直於顯影腔室10的底面上、下運動時，可以使得支撐板102帶動支撐針103上、下運動。
可選的，上述豎直驅動子部202可以為液壓缸。其中，上述固定端2021為液壓缸的缸體，而活動端2022為液壓缸的活塞杆。
本發明實施例提供一種光刻設備包括如上所述的任意一種顯影裝置。該顯影裝置具有與前述實施例提供的光刻設備相同的有益效果，此處不再贅述。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。