基板處理裝置及方法
2023-05-14 04:01:31 1
專利名稱：基板處理裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種基板處理裝置及方法，更具體地，涉及利用雷射光刻的基板處理裝置及方法。
背景技術：
在常規構圖方法中，光致抗蝕劑被塗覆在形成有薄膜的基板上，然後利用形成有預定圖案的掩模在曝光對準器設備中用紫外線輻照。此時，在正光致抗蝕劑的情況下，用紫外線輻照的部分光致抗蝕劑固化，而在隨後的顯影處理期間藉助於顯影液除去光致抗蝕劑的其它部分，使得在薄膜上能形成預定的光致抗蝕劑圖案。在薄膜上已形成光致抗蝕劑圖案之後，利用蝕刻設備蝕刻沒有形成光致抗蝕劑圖案的部分薄膜，以便能在基板上形成所需圖案。然而，隨著在液晶顯示器的情況下基板變得更大，設備的尺寸極大增加，會由於諸如空間限制、設備的不平坦和震動等因素而導致圖案均勻性方面的問題。此外，由於形成圖案的較長處理時間而會引起生產率降低的問題。
發明內容
構想出本發明以解決現有技術中的上述問題。因此，本發明的一個目的是提供一種利用可替代光學光刻單元和蝕刻單元的雷射光刻單元的基板處理裝置和方法，以確保圖案的三維均勻性，同時精確地形成和控制大基板上的圖案，並通過減少總的基板處理時間來節省製造成本。
根據本發明實現所述目的的一方面，提供一種基板處理裝置，包括用於在基板上形成薄膜的膜形成單元，以及用於在所述薄膜上形成預定圖案的雷射光刻單元。
此時，所述基板處理裝置還可包括用於置入和取出基板的主運載單元，該主運載單元可包括主運載工具。此外，該主運載工具可以安裝為在該主運載單元中可動。
該基板處理裝置還可包括在所述膜形成單元和雷射光刻單元之前、之後和/或之間設置在一個或多個位置的清潔單元。在這樣的情況下，可以在該基板處理裝置內以單行布置所述膜形成單元、雷射光刻單元和清潔單元。供選地，可以在該基板處理裝置內以兩行布置所述膜形成單元、雷射光刻單元和清潔單元。同時，可以在該基板處理裝置內以多層(story)形式布置所述膜形成單元、雷射光刻單元和清潔單元。在這樣的情況下，所述膜形成單元和雷射光刻單元優選設置在清潔單元之下。
此處，該基板處理裝置還可包括用於連接所述膜形成單元、雷射光刻單元和清潔單元的一個或多個輔助運載單元，其中每個輔助運載單元包括輔助運載工具。
該基板處理裝置還可包括在該基板處理裝置的兩行之間設置的輔助運載單元。該輔助運載單元可包括安裝為在輔助運載單元中可動的輔助運載工具。該輔助運載單元可包括在該輔助運載單元內設置的一個或更多輔助運載工具、以及在該輔助運載工具之間設置的至少一個緩衝器。所述薄膜可以是選自包括柵極層、有源層、源極層、漏極層、無機鈍化層和公共電極層的組的任一種。
根據本發明的另一方面，提供一種基板處理裝置，包括用於在基板上塗覆薄膜的塗覆單元，以及用於在所述薄膜上形成預定圖案的雷射光刻單元。
此處，該基板處理裝置還可包括用於置入和取出所述基板的主運載單元，其中該主運載單元包括主運載工具。此外，該主運載工具可以安裝為以該主運載單元中可動。
該基板處理裝置還可包括在該塗覆單元和雷射光刻單元之間設置的乾燥和固化單元。該乾燥和固化單元可以沿垂直方向以兩層形式配置或分成乾燥單元和固化單元。
該基板處理裝置還可包括在該塗覆單元、乾燥和固化單元以及雷射光刻單元之前、之後和/或之間設置於一個或多個位置處的清潔單元。此處，可以在該基板處理裝置中以單行布置該塗覆單元、雷射光刻單元、乾燥和固化單元以及清潔單元。供選地，可以在該基板處理裝置中以兩行布置該塗覆單元、雷射光刻單元、乾燥和固化單元以及清潔單元。同時，可以在該基板處理裝置中以多層形式布置該塗覆單元、雷射光刻單元、乾燥和固化單元以及清潔單元，並且該塗覆單元和雷射光刻單元設置於該乾燥和固化單元以及清潔單元下面。
該基板處理裝置還可包括用於連接該塗覆單元、雷射光刻單元、乾燥和固化單元、以及清潔單元的一個或更多輔助運載單元，其中每個輔助運載單元包括輔助運載工具。
該基板處理裝置還可包括設置在該基板處理裝置的兩行之間的輔助運載單元。此外，該輔助運載單元可包括安裝為在該輔助運載單元中可動的輔助運載工具。此外，該輔助運載單元可包括設置在該輔助運載單元內的一個或更多輔助運載工具，以及布置在該輔助運載工具之間的至少一個緩衝器。優選地，所述薄膜包括選自含有有機黑矩陣(black matrix)膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的組的任一種。
根據本發明的又一方面，提供一種基板處理方法，包括如下步驟提供基板；在該基板上形成薄膜；以及在相同裝置中利用雷射構圖該薄膜。
此處，該基板處理方法還可包括如下步驟在該薄膜形成步驟和該構圖步驟之前、之後和/或之間的任意時間清潔形成在該基板上的薄膜。該基板處理方法還可包括在該薄膜形成步驟之後乾燥和固化該薄膜的步驟。
此處，該薄膜可以包括選自含有柵極層、有源層、源極層、漏極層、無機鈍化層和公共電極層的組的任一種。供選地，供薄膜可包括選自含有有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的組的任一種。
通過結合附圖所給出的優選實施例的下列描述，本發明的上述和其它目的、特徵和優點將變得清楚明了，其中圖1是示意性示出根據本發明的基板處理裝置的雷射光刻單元的視圖；圖2是示意性示出圖1的頭的透視圖；圖3是顯示根據本發明第一實施例的基板處理裝置的示意圖；圖4是顯示根據本發明第二實施例的基板處理裝置的示意圖；圖5是顯示根據本發明第二實施例的修改例的基板處理裝置的示意圖；圖6是顯示根據本發明第三實施例的基板處理裝置的示意圖；圖7是顯示根據本發明第三實施例的修改例的基板處理裝置的示意圖；圖8是顯示根據本發明第四實施例的基板處理裝置的示意圖；圖9是顯示根據本發明第四實施例的修改例的基板處理裝置的示意圖；
圖10是顯示根據本發明第五實施例的基板處理裝置的示意圖；圖11是顯示根據本發明第六實施例的基板處理裝置的示意圖；以及圖12是顯示根據本發明第七實施例的基板處理裝置的示意圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖更加詳細地說明根據本發明的優選實施例。然而，本發明不限於此處所列出的其優選實施例，而可以按不同的形式來實現。當然，僅提供優選實施例，以使此處能完整地說明本發明並充分地把本發明的範圍表達給本領域技術人員。在圖中，相似的附圖標記表示相似的元件。
在說明本發明的基板處理裝置之前，首先說明能替代光學光刻單元和蝕刻單元的雷射光刻單元。
圖1是顯示根據本發明的基板處理裝置的雷射光刻單元的示意圖。
參看圖1，雷射光刻單元包括面板(Surface plate)10、頭30和支架50。
待處理的基板20放置於面板10上。
頭30輻照雷射束31到放置於面板10上的基板20上。藉助於雷射束31，形成在基板20上的絕緣膜形成預定圖案21。基板的絕緣膜包括保護絕緣膜或有機絕緣膜。圖案21製造為具有預定深度和寬度的孔的形式。
雷射束31是UV受激準分子雷射束，其在多光子吸收過程(multiphotonabsorption process)中構圖基板的絕緣膜。UV受激準分子雷射束具有約193nm(ArF)至351nm(XeF)的波長並且有利於形成具有至少2μm尺寸的圖案。UV受激準分子雷射束的最大功率為約300W且其重複率為約50至200Hz。這樣，其有利於構圖聚合物或薄無機膜。下文中，UV受激準分子雷射束將被稱為「雷射束」。
儘管圖1未示出，但是可以設置多個頭30。在設置多個頭30的情況下，能夠縮短基板製造工藝。
支架50承載或移動頭30到所需位置。頭30固定到支架50並被載運到形成預定圖案21的位置。優選地，隨著支架50移動，頭30能容易地蝕刻形成在基板上的絕緣膜從而形成所需圖案。
圖2是顯示圖1的頭的示意性透視圖。
參考圖1和2，頭30包括光源32、掩模33和投影透鏡35。
光源32產生雷射束並聚焦所產生的雷射束從而輻照更高能級的雷射束。
掩模33具有以預定形狀打孔的開口圖案33a，從光源32輻照的雷射束形成為與開口圖案33a對應的形狀。
投影透鏡35將與掩模33的開口圖案33a對應地形成的雷射束傳送到待處理的基板上。
下文中，將說明利用雷射光刻單元形成圖案的方法。
參考圖1和2，利用從包括帶開口圖案33a的掩模33的頭30輻照的雷射束形成圖案。基板20放置於面板10上，頭30移動到所需位置。利用從頭30輻照的雷射束構圖基板20的絕緣膜。在此情況下，在基板20中形成具有孔形狀的圖案21。如上所述地形成的孔圖案21可容易地用來形成電連接基板上的開關元件(例如薄膜電晶體(TFT))和像素電極的接觸孔。
儘管在本實施例中用帶開口圖案33a的掩模33的例子示例了本發明，但本發明不限於此。也就是說，可以利用按各種形狀構圖的掩模在基板上形成各種圖案。
實施例1
圖3是顯示根據本發明第一實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖3，基板處理裝置100包括多個進出口(port)115，容納多個基板的盒子通過其進出；第一運載單元120，其用作主運載單元，用於運送在進出口115中移動的盒子內的基板；依序設置在第一運載單元120一側在一末端的膜形成單元130、第二運載單元140和第一清潔單元150；依序設置在第一運載單元120的所述側在另一末端的第二清潔單元190、第四運載單元180和雷射光刻單元170；以及設置在第一清潔單元150和雷射光刻單元170之間的第三運載單元160。即，處理單元在基板處理裝置100內成兩行布置，並且第三運載單元160設置在分別設置於所述兩行的末端的第一清潔單元150和雷射光刻單元170之間。
進出口115用於接收其中容納多個基板的盒子。在本發明的基板處理裝置100中可以設置多個進出口，優選2至6個進出口。
第一運載單元120包括第一運載工具121，其拾取在進出口115中接收的盒子的基板從而將基板運送進膜形成單元130，並且還從第二清潔單元190拾取清潔過的基板從而將清潔過的基板運送到進出口115中。第一運載工具121包括可動地安裝在第一運載單元120中的運載機器人。在本實施例中所示例的第一運載工具121具有單個的機械手(robot arm)，但其可以包括兩個或更多機械手。第一運載工具121配置為水平地、可轉動地以及垂直地可動，使得能隨意地放入或取出基板。這裡，運載工具可包括除上述機械手以外的各種運載工具。例如，在本發明中可以利用傳送裝置。
膜形成單元130用於在基板上形成薄膜且可以執行各種工藝、例如化學氣相澱積(CVD)或物理氣相澱積(PVD)工藝。由根據本實施例的基板處理裝置的膜形成單元130形成的薄膜的例子包括柵極層、有源層、源極和漏極層、鈍化層(無機層)和公共電極層。
第二運載單元140用於將在膜形成單元130中已完成其膜形成工藝的基板運送到第一清潔單元150。第二運載單元140包括第二運載工具141，用於與第一運載單元120類似地拾取或傳送基板。此外，第二運載工具141可包括由單個機械臂構成的運載機器人。下文中，第三和第四運載單元160和180分別包括第三和第四運載工具161和181，其與第二運載單元140的運載工具相同。因此，將省略其說明。
第一和第二清潔單元150和190用於在進行膜形成工藝和雷射光刻工藝之後從基板表面清除汙染物。在第一和第二清潔單元150和190中，可以進行乾式或溼式清潔工藝、優選乾式清潔工藝。
雷射光刻單元170允許通過使用雷射光刻工藝在基板上形成各種圖案，所述雷射光刻工藝可以替代現有技術的光學光刻工藝和蝕刻工藝，如參照圖1和2所描述的那樣。
在下文中，將說明根據本發明第一實施例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口115中接收了容納多個基板的盒子110，則移動用作第一運載單元120的主運載工具的第一運載工具121，從而拾取進出口115中的基板。然後，第一運載工具121將所拾取的基板運送到膜形成單元130中。在膜形成單元130中，在基板上形成薄膜，包括柵極層、有源層、源極和漏極層、鈍化層(無機層)或公共電極層。用第二運載工具141將其上形成有薄膜的基板運送到第一清潔單元150中，然後在第一清潔單元中清潔所運送的基板。用第三運載單元160的第三運載工具161將清潔過的基板運送到雷射光刻單元170中。在雷射光刻單元中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。然後，用第四運載單元180的第四運載工具181將其上形成有預定圖案的基板運送到第二清潔單元190中，然後在第二清潔單元中清潔所運送的基板。清潔且構圖過的基板藉助於第一運載工具121被運送到進出口115中的盒子110內，然後從本發明的基板處理裝置100運出。
如上所述，根據本發明的襯底處理裝置以這樣的形式配置，即膜形成單元130和雷射光刻單元170同時設置且在相同器件中雷射光刻單元170順序進行常規光學光刻工藝和蝕刻工藝。因此，減少了總處理時間且減少了整個裝置中的佔用面積，使得製造成本降低。
實施例2
例1圖4是顯示根據本發明第二實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖4，根據本發明第二實施例的基板處理裝置200包括多個進出口215，容納多個基板的盒子通過其進出；第一運載單元220，其用作主運載工具，用於運送在進出口215中移動的盒子上的基板；依序設置在第一運載單元220一側在一末端的膜形成單元230和第一清潔單元250；依序設置在第一運載單元220的所述側在另一末端的第二清潔單元290和雷射光刻單元270；以及設置於膜形成單元230和第一清潔單元250的組與第二清潔單元290和雷射光刻單元270的組之間的第二運載單元260。即，基板處理裝置200構造為具有兩行處理單元，第二運載單元260設置在膜形成單元230和第一清潔單元250的組與第二清潔單元290和雷射光刻單元270的組之間。
在下文中，將說明根據本發明第二實施例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口215中接收了容納多個基板的盒子210，則移動用作第一運載單元220的主運載工具的第一運載工具221，從而拾取進出口215中的基板。然後，第一運載工具221將所拾取的基板運送到膜形成單元230中。在膜形成單元230中，在基板上形成薄膜，包括柵極層、有源層、源極和漏極層、鈍化層(無機層)和公共電極層。藉助於第二運載單元260的第二運載工具261的旋轉和直線移動將其上形成有薄膜的基板運送到第一清潔單元250中，然後在第一清潔單元中清潔該基板。用第二運載單元260的第二運載工具261將清潔過的基板運送到雷射光刻單元270中。在雷射光刻單元中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。然後，用第二運載單元260的第二運載工具261將其上形成有預定圖案的基板運送到第二清潔單元290中，然後在第二清潔單元中清潔該基板。清潔和構圖過的基板藉助於第一運載工具221被運送到進出口215中的盒子210內，然後從本發明的基板處理裝置200運出。
如上所述，該基板處理裝置能完成前述實施例的全部功能和操作，且能進一步減少整個裝置的佔用面積，因為運載單元的數量被減少。
例2圖5是顯示根據本發明第二實施例的修改例的基板處理裝置的示意圖。
除了在第二運載單元360中設置第二運載工具361、第三運載工具363、以及設置於兩個運載工具之間的緩衝器(buffer)362之外，圖5所示的基板處理裝置300與第二實施例的基板處理裝置相同。
在下文中，將說明根據本發明第二實施例的修改例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口315中接收了容納多個基板的盒子310，則移動第一運載單元320的第一運載工具321，從而拾取進出口315中的基板。然後，第一運載工具321將所拾取的基板運送到膜形成單元330中。在膜形成單元330中，在基板上形成薄膜，包括柵極層、有源層、源極和漏極層、鈍化層(無機層)和公共電極層。其上形成有薄膜的基板藉助於第二運載單元360的第二運載工具361被運送進緩衝器362且然後進入備用狀態(standby state)。在緩衝器362中進入備用狀態的基板藉助於第三運載工具363被運送進第一清潔單元350，且然後在第一清潔單元中被清潔。用第二運載單元360的第三運載工具363將清潔過的基板運送進雷射光刻單元370。在雷射光刻單元中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。此後，其上形成有預定圖案的基板藉助於第二運載單元360的第三運載工具363被再次送入緩衝器362，然後用第二運載單元360的第二運載工具361運送進第二清潔單元390並在第二清潔單元中被清潔。清潔和構圖過的基板藉助於第一運載工具321被運送進位於進出口315中的盒子310內，然後從本發明的基板處理裝置300運出。
如上所述，本實施例的基板處理裝置能顯著減少裝置的佔用面積。此外，由於在運載單元中設置了緩衝器和多個運載工具，所以在每個處理單元中處理的基板可以傳送到隨後的處理單元而沒有任何時間延遲。因此，能進一步提高基板處理速度。
實施例3
例1圖6是顯示根據本發明第三實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖6，本實施例的基板處理裝置400包括多個進出口415，容納多個基板的盒子通過其進出；第一運載單元420，其用作主運載工具，用於運送在進出口415中移動的盒子上的基板；依序設置在第一運載單元420一側在一末端的第一清潔單元430、第二運載單元440和塗覆單元450；依序設置在第一運載單元420的所述側在另一末端的第二清潔單元490、第四運載單元480和雷射光刻單元470；設置在塗覆單元450和雷射光刻單元470之間的第三運載單元460；以及與第三運載單元460相鄰地定位的乾燥和固化單元465。
優選在第一清潔單元430中進行溼式清潔工藝，使得從基板表面除去汙染物，提高基板表面和稍後在塗覆單元450中塗覆的薄膜之間的表面粘附性。
塗覆單元450通常用於通過諸如旋塗和無旋轉塗覆的各種塗覆工藝在基板上形成薄膜。在根據本實施例的基板處理裝置400的塗覆單元450中形成的薄膜的例子包括有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜。
乾燥和固化單元465用於乾燥和固化在塗覆單元中所塗覆的有機薄膜。乾燥和固化單元465可以製成在真空環境下的真空乾燥固化單元或可以分成真空乾燥區和固化區。在本實施例中，乾燥和固化單元465沿垂直方向分成真空乾燥區和固化區。
在下文中，將說明根據本發明第三實施例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口415中接收了容納多個基板的盒子410，則移動用作第一運載單元420的主運載工具的第一運載工具421，從而拾取進出口415中的基板。然後，第一運載工具421將所拾取的基板運送進第一清潔單元430內。在第一清潔單元430中，從基板表面除去汙染物，溼式清潔基板表面從而提高基板表面和稍後在塗覆單元450中塗覆的有機膜之間的表面粘附性。然後，用第二運載單元440的第二運載工具441將清潔過的基板運送進塗覆單元450。在塗覆單元450中，在基板上形成有機膜，包括有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜。用第三運載單元460的第三運載工具461將其上形成有有機膜的基板運送進乾燥和固化單元465。在乾燥和固化單元465中，乾燥和固化在塗覆單元中所塗覆的有機膜。藉助於第三運載單元的第三運載工具461將在乾燥和固化單元465中固化的基板運送進雷射光刻單元470。在雷射光刻單元中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。然後，其上形成有預定圖案的基板藉助於第四運載單元480的第四運載工具481被運送進第二清潔單元490，且然後在第二清潔單元中被清潔。清潔和構圖過的基板藉助於第一運載工具421被運送進位於進出口415中的盒子410內，然後從本發明的基板處理裝置400運出。
如上所述，根據本發明的基板處理裝置以這樣的方式配置，即有機膜塗覆單元和雷射光刻單元同時設置，且在相同器件中順序進行有機膜塗覆和構圖工藝。因此，減少了總處理時間，並且還減少了整個裝置的佔用面積。
例2圖7是顯示根據本發明第三實施例的修改例的基板處理裝置的示意圖。
除了用第五和第六運載工具561和563取代圖6的第三運載工具461之外，圖7所示的基板處理裝置500與第三實施例的基板處理裝置相同。即，在第一運載單元520一側在末端邊緣處設置第五運載單元560的運載工具561，在第一運載單元520的所述側在另一末端邊緣處還設置了第六運載單元562的運載工具563。此外，在第五和第六運載單元560和562之間設置乾燥和固化單元565。
除了用第五運載單元560的第五運載工具561將具有在塗覆單元550中形成的有機膜的基板運出塗覆單元550，以及用第六運載單元562的第六運載工具563將在乾燥和固化單元565中固化的基板運出乾燥和固化單元565之外，根據本發明第三實施例的修改例的基板處理裝置500的操作與第三實施例相同。
如上所述，本發明的基板處理裝置能快速運送基板而沒有任何時間延遲，同時在塗覆單元、真空固化單元和雷射光刻單元中順序進行相關工藝。
實施例4
例1圖8是顯示根據本發明第四實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖8，根據本發明第四實施例的基板處理裝置600包括多個進出口615，容納多個基板的盒子通過其進出；第一運載單元620，其用作主運載工具，用於運送在進出口615中移動的盒子上的基板；依序設置在第一運載單元620一側在一末端的第一清潔單元630和塗覆單元650；依序設置在第一運載單元620的所述側在另一末端的第二清潔單元690和雷射光刻單元670；設置在第一清潔單元630和塗覆單元650的組與第二清潔單元690和雷射光刻單元670的組之間的第二運載單元660；以及與第二運載單元660相鄰且與第一運載單元620相對設置的乾燥和固化單元665。
在下文中，將說明根據本發明第四實施例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口615中接收了容納多個基板的盒子610，則移動用作第一運載單元620的主運載工具的第一運載工具621，從而拾取進出口615中的基板。然後，第一運載工具621將所拾取的基板運送進第一清潔單元630內。藉助於第二運載單元660的第二運載工具661的旋轉和直線移動將在第一清潔單元630中清潔過的基板運送進塗覆單元650，並在基板上形成有機膜，包括有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜。用第二運載工具661將其上形成有有機膜的基板運送進乾燥和固化單元665。在乾燥和固化單元665中，乾燥和固化在塗覆單元中所塗覆的有機膜。藉助於第二運載工具661將在乾燥和固化單元665中固化的基板運送進雷射光刻單元670。在雷射光刻單元670中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。然後，其上形成有預定圖案的基板藉助於第二運載單元660的第二運載工具661被運送進第二清潔單元690，然後在第二清潔單元中被清潔。清潔和構圖過的基板藉助於第一運載工具621被運送進位於進出口615中的盒子610內，然後從本發明的基板處理裝置600運出。
如上所述，根據本發明的基板處理裝置能實現第三實施例的所有功能和操作，並由於減少了運載單元的數量而能進一步減少整個裝置的佔用面積。
例2圖9是顯示根據本發明第四實施例的修改例的基板處理裝置的示意圖。
除了在第二運載單元760中設置第二運載工具761、第三運載工具763、以及設置於所述運載工具之間的緩衝器762之外，圖9所示的基板處理裝置700與第四實施例的基板處理裝置相同。
下文中，將描述根據本發明第四實施例的修改例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口715中接收了容納多個基板的盒子710，則移動第一運載單元720的第一運載工具721，從而拾取進出口715中的基板。然後，第一運載工具721將所拾取的基板運送進第一清潔單元730。在第一清潔單元730中清潔過的基板藉助於第二運載單元760的第二運載工具761被運送進緩衝器762且然後進入備用狀態。在緩衝器762內進入備用狀態的基板藉助於第二運載單元760的第三運載工具763被運送進塗覆單元750，然後在塗覆單元中，在基板上形成有機膜，包括有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜。用第三運載工具763將其上形成有有機膜的基板運送進乾燥和固化單元765。在乾燥和固化單元765中，乾燥和固化在塗覆單元中所塗覆的有機膜。藉助於第三運載工具763將在乾燥和固化單元765中固化的基板運送進雷射光刻單元770。在雷射光刻單元770中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。然後，其上形成有預定圖案的基板藉助於第二運載單元760的第三運載工具763被運送進緩衝器762，然後用第二運載工具761運送進第二清潔單元790，從而在第二清潔單元中清潔所運送的基板。清潔和構圖過的基板藉助於第一運載工具721被運送進位於進出口715中的盒子710內，然後從本發明的基板處理裝置700運出。
如上所述，該基板處理裝置能減少整個裝置的佔用面積，還能通過利用緩衝器在沒有任何時間延遲的情況下運載基板來提高基板處理速度。
實施例5
圖10是顯示根據本發明第五實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖10，基板處理裝置800包括多個進出口815，容納多個基板的盒子通過其進出；第一運載單元820，其用作主運載工具，用於運送在進出口815中移動的盒子上的基板；依序設置在第一運載單元820一側在一末端的第一清潔單元830、第二運載單元840、塗覆單元850、第三運載單元860和乾燥單元865a；依序設置在第一運載單元820的所述側在另一末端的第二清潔單元890、第六運載單元880、雷射光刻單元870、第五運載單元868和固化單元865b；設置在乾燥單元865a和固化單元865b之間的第四運載單元866。在本實施例中，與圖6至9所示的實施例不同，乾燥和固化單元分成了兩個區，即，乾燥單元865a和固化單元865b。
在下文中，將說明根據本發明第五實施例的基板處理裝置的操作。
如果在進出口815中接收了容納多個基板的盒子810，則移動用作第一運載單元820的主運載工具的第一運載工具821，從而拾取進出口815中的基板。然後，第一運載工具821將所拾取的基板運送進第一清潔單元830。藉助於第二運載單元840的第二運載工具841將在第一清潔單元830中清潔過的基板運送進塗覆單元850。在塗覆單元850中，在基板上形成有機膜，包括有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜。用第三運載單元860的第三運載工具861把其上形成有有機膜的基板運送進乾燥單元865a。在乾燥單元865a中，乾燥具有在塗覆單元850中塗覆的有機膜的基板，然後用第四運載單元866的第四運載工具867把該基板運送進固化單元865b，使得形成在基板上的有機膜能在其中固化。藉助於第五運載單元868的第五運載工具869把在固化單元865b中固化的基板運送進雷射光刻單元870，在雷射光刻單元870中，利用形成有預定圖案的掩模通過雷射光刻工藝在基板上形成預定圖案。然後，其上形成有預定圖案的基板藉助於第六運載單元880的第六運載工具881被運送進第二清潔單元890，然後在第二清潔單元中被清潔。清潔和構圖過的基板藉助於第一運載工具821被運送進位於進出口815中的盒子810內，然後從本發明的基板處理裝置800運出。儘管在本實施例中已說明了乾燥和固化單元分成了乾燥單元865a和固化單元865b，但乾燥和固化單元的分開構造可以應用於圖8和9所示的實施例。例如，如果在圖8所示的實施例中乾燥和固化單元665分成乾燥單元和固化單元，那麼乾燥單元可以與塗覆單元650相鄰地設置，同時固化單元可以與雷射光刻單元670相鄰地設置。這樣，第二運載單元660設置在第一清潔單元630、塗覆單元650和乾燥單元的組與第二清潔單元690、雷射光刻單元670和固化單元的組之間。此外，第二運載單元660包括可以在其中移動的第二運載工具661。
實施例6
圖11是顯示根據本發明第六實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖11，根據本發明第六實施例的基板處理裝置900包括進口915，容納多個基板的盒子910通過其進出；第一運載單元920，其用作主運載工具，用於運送在進口915中移動的盒子上的基板；以及在第一運載單元920一側依序設置的膜形成單元930、第二運載單元940、雷射光刻單元970、第三運載單元980和出口916。在本實施例中，與其中以兩行布置處理單元的圖3至10的實施例不同，處理單元以單行布置。
同時，儘管在本實施例中未示例出額外的清潔單元，但應容易理解，如果需要的話，可以在膜形成單元930和雷射光刻單元970之前、之後和/或之間設置清潔單元。此外，儘管在本實施例中描述了通過膜形成單元在基板上形成的薄膜包括柵極層、有源層、源極和漏極層、鈍化層(無機層)和公共電極層，但本發明不限於此。即，可以修改基板處理裝置從而允許包括黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的有機膜塗覆在基板上。也就是說，可以通過以單行布置塗覆單元、乾燥和固化單元以及雷射光刻單元，且然後如果需要的話在它們之間布置清潔單元，將包括黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的有機膜塗覆和構圖到基板上。
實施例7
圖12是顯示根據本發明第七實施例的基板處理裝置的示意圖。
參看圖12，根據本發明第七實施例的基板處理裝置1000包括多個進出口1015，容納多個基板的盒子1010通過其進出；用於運送在進出口1015中移動的盒子上的基板的第一運載單元1020；設置在第一運載單元1020下側在一末端的塗覆單元1030；設置在第一運載單元1020下側在另一末端的雷射光刻單元1070；以及分別設置在塗覆單元1030和雷射光刻單元1070上方的清潔單元1050和1090。與圖3至10所示的兩行結構以及圖11所示的一行結構不同，在本實施例中，處理單元上下彼此堆疊，即以兩層形式布置。儘管本實施例中示例出塗覆單元1030和雷射光刻單元1070設置在裝置的下側，但本發明不限於此。也就是說，根據各處理單元的重量和高度，處理單元的堆疊結構可以改變。此外，儘管在塗覆包括有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的有機膜的情況下，在本實施例中僅示例了製造設備的組元中的塗覆單元1030、雷射光刻單元1070、以及分別設置在塗覆單元1030和雷射光刻單元1070上方的清潔單元1050和1090，但是本領域技術人員容易理解，本發明不限於此，且如果需要的話可以額外設置至少一個運載單元以及乾燥和固化單元。此外，儘管在本實施例中示例出塗覆包括有機矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的有機膜，但也可以在基板上形成包括柵極層、有源層、源極和漏極層、鈍化層(無機層)和公共電極層的膜。在此情況下，膜形成單元和雷射光刻單元布置在第一運載單元下面，運載單元和清潔單元可以布置在膜形成單元和雷射光刻單元上面來構造兩層結構。
在如上所述的本發明的基板處理裝置中，各處理區可以上下彼此堆疊。這樣，能進一步減少裝置的佔用面積。
儘管上面已說明，在基板處理裝置中設置了用於單個工藝的僅一個處理單元，但本發明不限於此。即，可以布置用於同一工藝的多個處理單元。此外，顯然地，前面的實施例可以按各種方式結合和實現。此外，儘管上面主要描述了液晶顯示的製造，但本發明不限於此，而可以應用於各種基板的處理。
根據本發明，在基板處理裝置和方法中採用了可用現有技術光學光刻單元和蝕刻單元替換的雷射光刻單元。因此，能夠確保圖案的三維均勻性，同時精確地形成和控制大基板上的圖案。
另外，本發明的基板處理裝置同時包括膜形成單元和構圖單元。這樣，減少了處理基板所用的總處理時間，還減少了基板處理裝置的整個佔用面積。因此，能節省相關製造成本。
權利要求
1.一種基板處理裝置，包括用於在基板上形成薄膜的膜形成單元；以及用於在所述薄膜上形成預定圖案的雷射光刻單元。
2.如權利要求1所述的基板處理裝置，還包括用於使基板被帶進和帶出的主運載單元，其中該主運載單元包括主運載工具。
3.如權利要求2所述的基板處理裝置，其中該主運載工具安裝為在該主運載單元中可動。
4.如權利要求3所述的基板處理裝置，還包括在所述膜形成單元和所述雷射光刻單元之前、之後和/或之間在一個或更多位置設置的清潔單元。
5.如權利要求4所述的基板處理裝置，其中該膜形成單元、該雷射光刻單元和該清潔單元以單行布置在所述基板處理裝置內。
6.如權利要求4所述的基板處理裝置，其中該膜形成單元、該雷射光刻單元和該清潔單元以兩行布置在所述基板處理裝置內。
7.如權利要求4所述的基板處理裝置，其中該膜形成單元、該雷射光刻單元和該清潔單元以多層形式布置在所述基板處理裝置中，且所述膜形成單元和所述雷射光刻單元設置在所述清潔單元之下。
8.如權利要求5至7中的任一項所述的基板處理裝置，還包括用於連接所述膜形成單元、所述雷射光刻單元和所述清潔單元的一個或更多輔助運載單元，其中所述輔助運載單元的每個包括輔助運載工具。
9.如權利要求6所述的基板處理裝置，還包括設置在所述基板處理裝置的所述兩行之間的輔助運載單元。
10.如權利要求9所述的基板處理裝置，其中所述輔助運載單元包括安裝為在所述輔助運載單元中可動的輔助運載工具。
11.如權利要求9所述的基板處理裝置，其中該輔助運載單元包括設置在所述輔助運載單元內的一個或更多輔助運載工具，以及布置在所述輔助運載工具之間的至少一個緩衝器。
12.如權利要求1所述的基板處理裝置，其中所述薄膜包括選自含有柵極層、有源層、源極層、漏極層、無機鈍化層和公共電極層的組的任一種。
13.一種基板處理裝置，包括用於在基板上塗覆薄膜的塗覆單元；以及用於在所述薄膜上形成預定圖案的雷射光刻單元。
14.如權利要求13所述的基板處理裝置，還包括用於使所述基板被帶進和帶出的主運載單元，其中所述主運載單元包括主運載工具。
15.如權利要求14所述的基板處理裝置，其中所述主運載工具安裝為在所述主運載單元中可動。
16.如權利要求15所述的基板處理裝置，還包括設置在所述塗覆單元和所述雷射光刻單元之間的乾燥和固化單元。
17.如權利要求16所述的基板處理裝置，其中所述乾燥和固化單元沿垂直方向以兩層形式配置或分成乾燥單元和固化單元。
18.如權利要求17所述的基板處理裝置，還包括設置在該塗覆單元、該乾燥和固化單元以及該雷射光刻單元之前、之後和/或之間的一個或更多位置的清潔單元。
19.如權利要求18所述的基板處理裝置，其中該塗覆單元、該雷射光刻單元、該乾燥和固化單元以及該清潔單元以單行布置在該基板處理裝置中。
20.如權利要求18所述的基板處理裝置，其中該塗覆單元、該雷射光刻單元、該乾燥和固化單元以及該清潔單元以兩行布置在該基板處理裝置中。
21.如權利要求18所述的基板處理裝置，其中該塗覆單元、該雷射光刻單元、該乾燥和固化單元以及該清潔單元以多層形式布置在該基板處理裝置中，並且該塗覆單元和該雷射光刻單元設置於該乾燥和固化單元以及該清潔單元下面。
22.如權利要求19至21中的任一項所述的基板處理裝置，還包括用於連接該塗覆單元、該雷射光刻單元、該乾燥和固化單元以及該清潔單元的一個或更多輔助運載單元，其中所述輔助運載單元的每個包括輔助運載工具。
23.如權利要求20所述的基板處理裝置，還包括設置在該基板處理裝置的所述兩行之間的輔助運載單元。
24.如權利要求23所述的基板處理裝置，其中該輔助運載單元包括安裝為在該輔助運載單元中可動的輔助運載工具。
25.如權利要求23所述的基板處理裝置，其中該輔助運載單元包括設置在該輔助運載單元內的一個或更多輔助運載工具，以及布置在該輔助運載工具之間的至少一個緩衝器。
26.如權利要求13所述的基板處理裝置，其中所述薄膜包括選自含有有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的組的任一種。
27.一種基板處理方法，包括如下步驟提供基板；在所述基板上形成薄膜；以及在相同裝置中利用雷射構圖該薄膜。
28.如權利要求27所述的基板處理方法，還包括如下步驟在所述薄膜形成步驟和所述構圖步驟之前、之後和/或之間在任意時間清潔形成在所述基板上的所述薄膜。
29.如權利要求27所述的基板處理方法，還包括在該薄膜形成步驟之後乾燥和固化所述薄膜的步驟。
30.如權利要求28所述的基板處理方法，其中所述薄膜包括選自含有柵極層、有源層、源極層、漏極層、無機鈍化層和共用電極層的組的任一種。
31.如權利要求29所述的基板處理方法，其中所述薄膜包括選自含有有機黑矩陣膜、有機RGB膜和有機鈍化膜的組的任一種。
全文摘要
本發明涉及一種利用雷射光刻的基板處理裝置和方法。根據本發明，提供一種基板處理裝置，包括用於在基板上形成薄膜的膜形成單元和用於在薄膜上形成預定圖案的雷射光刻單元。此外，提供一種基板處理裝置，包括用於在基板上塗覆薄膜的塗覆單元和用於在薄膜上形成預定圖案的雷射光刻單元。此外，提供一種基板處理方法，包括步驟提供基板；在基板上形成薄膜；以及在相同裝置中利用雷射構圖薄膜。即，在基板處理裝置和方法中可採用可由現有技術的光學光刻單元和蝕刻單元替換的雷射光刻單元。因此，能夠確保圖案的三維均勻性，同時精確地形成和控制大基板上的圖案。
文檔編號H01L21/67GK101013655SQ20061015370
公開日2007年8月8日 申請日期2006年9月14日 優先權日2006年2月3日
發明者李泳範, 李庸懿, 金京燮, 樸明一 申請人:三星電子株式會社