显影喷嘴结构及喷涂显影液的方法转让专利

申请号 : CN200810091401.7

文献号 : CN101251721B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 何松勋张耿志

申请人 : 友达光电股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种显影喷嘴结构及喷涂显影液的方法,该显影喷嘴结构包括一喷嘴腔体,具有一第一室、位于其下的一第二室、一注入管供应显影液注入所述第二室内,以及与所述第二室连通且位于所述第二室下方的一喷涂管;以及一闸门装置,设置于所述第一室与所述第二室之间,在所述闸门装置开启时,显影液中的气泡进入并集中于所述第一室,在所述闸门装置关闭时,所述第一室的气泡与第二室的显影液隔离,且第二室的显影液经由所述喷涂管向外喷涂。藉此,可大幅减少气泡随着显影液被带出至面板,故能提升工艺效率。

权利要求 :

1.一种显影喷嘴结构,其特征在于,所述显影喷嘴结构包括:

一喷嘴腔体,具有一第一室、位于其下的一第二室、一注入管的一端经由所述第一室延伸进入所述第二室以供应显影液注入所述第二室内,以及与所述第二室连通且位于所述第二室下方的一喷涂管;以及一闸门装置,设置于所述第一室与所述第二室之间,在所述闸门装置开启时,显影液中的气泡进入并集中于所述第一室,在所述闸门装置关闭时,所述第一室的气泡与第二室的显影液隔离,且第二室的显影液经由所述喷涂管向外喷涂;

一气泡排放管,其与所述第一室连通,在所述闸门装置关闭时,所述第一室中的气泡经由所述气泡排放管向外排放。

2.如权利要求1所述的显影喷嘴结构,其特征在于,所述显影喷嘴结构还包括一辅注入管,其与所述第一室连通且供应显影液注入所述第一室,以协助排放所述第一室的气泡。

3.如权利要求2所述的显影喷嘴结构,其特征在于,所述注入管、所述辅注入管与所述气泡排放管的开启与关闭是利用电磁阀控制。

4.如权利要求1所述的显影喷嘴结构,其特征在于,所述闸门装置为电磁阀。

5.如权利要求3或4所述的显影喷嘴结构,其特征在于,所述电磁阀的启闭时序系利用可编程控制元件依据预设的参数控制。

6.如权利要求1所述的显影喷嘴结构,其特征在于,所述第二室内部进一步具有多个挡板用于防止第二室的显影液自喷涂管向外喷涂时将显影液内的气泡一并带出。

7.一种喷涂显影液的方法,运用于一显影喷嘴,且所述显影喷嘴具有一第一室、位于其下的一第二室、位于所述第二室下方且与所述第二室连通的一喷涂管以及一闸门装置设置于第一室与第二室之间,其特征在于,所述方法包括下列步骤:使显影液充满所述第一室与所述第二室且使所述闸门装置为开启状态,使所述第二室内显影液的气泡进入并集中于所述第一室;

当感应到一面板时,关闭所述闸门装置;

控制显影液注入所述第二室,且所述第二室的显影液与所述第一室中的气泡隔离;以及控制所述第二室的显影液自所述喷涂管向外喷涂所述面板,当显影液喷涂完成时,控制显影液停止注入所述第二室;

利用一气泡排放管使所述第一室中的气泡经由所述气泡排放管向外排放。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述气泡排放管是利用电磁阀控制以向外排放气泡或停止排放气泡。

9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述控制显影液注入或停止注入所述第一室及所述第二室是利用电磁阀控制。

10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述闸门装置为电磁阀。

11.如权利要求8、9或10所述的方法,其特征在于,所述各电磁阀的启闭时序是利用可编程控制元件依据预设的参数来控制。

12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,于控制显影液注入所述第二室时还包括控制显影液注入所述第一室以排放所述第一室的气泡。

13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,于显影液喷涂完成前还包括控制显影液停止注入所述第一室。

说明书 :

技术领域

本发明是关于一种显影喷嘴结构及喷涂显影液的方法,特别是一种运用于半导体元件制作的显影喷嘴结构及喷涂显影液的方法。

背景技术

一般主动式矩阵薄膜晶体管型液晶显示器(Active matrix thin filmtransistor liquid crystal display)即是利用薄膜晶体管或类似的主动元件(Activeelement)产生电场以使液晶(LC)转向,进而控制光线的进行方向。该类型薄膜晶体管液晶显示器的制作大约可归纳成三段主要制造工艺:前段的晶体管阵列(Array)制造工艺、中段的液晶胞(Cell)制造工艺及后段的模块构装(ModuleAssembly)制造工艺,其中晶体管阵列(Array)制造工艺是在其中一基板(如玻璃基板)表面形成数个呈阵列(Array)排列的薄膜晶体管(Thin film transistor,TFT)。若依自动化制造的顺序作进一步细分,该晶体管阵列(Array)制造工艺至少还包括基板成膜、光阻涂布(Resist Coating)、曝光(Exposure)、显影(Development)及刻蚀(Etch)等工艺,其中曝光及显影两制造工艺的工作区域使用黄色光线,因此该曝光及显影两制造工艺一般可泛称为“黄光段”或其中的一部份。曝光工艺是利用紫外光经由掩膜(Reticle)在基板的光阻层上形成遮蔽印记;再经由该显影工艺,即将显影液均匀喷涂于基板的光阻层上,利用显影液去除被掩膜遮蔽或未被掩膜遮蔽的部份光阻层(依正/负光阻剂的交连特性决定)以将掩膜的图案显现在基板的光阻层上。
如图1A所示的一种已知显影液喷嘴(Developer Nozzle)10使用于对基板180执行晶体管阵列制造工艺的黄光段的显影工艺。当显影液100经由喷嘴10上方的各注入通道14注入喷嘴腔体12内时,由于喷嘴腔体12内部上方呈一水平状结构,该显影液100注入时所产生的许多小气泡102会逐渐上升,直至积存并散布于喷嘴腔体12内部上方。该种已知显影液喷嘴10的设计,不易将气泡102集中从喷嘴腔体12的各排气孔(Air Vent)16下方顺利排出,而是需要等到如图1B所示的状态,即当在喷嘴腔体12内部已累积成大型或大量气泡102时,才有可能从排气孔16排出。可是一旦在喷嘴腔体12内累积大量气泡102,这些气泡102更容易随着显影液100喷洒至基板180(如图1C所示)上;由于此等气泡102可能导致显影不完全而影响后续的刻蚀工艺。亦即,如果喷嘴10允许过多气泡102随着显影液100被带到基板180上,会导致显影不良,严重影响工艺成品率,需要事后重工导致花费多余的时间与成本。虽然已知显影液喷嘴10可通过定期的机台保养来排除气泡,但因为多是人工方式进行,当有多台机台需要保养时,既花费时间,又费人力成本,工艺效率不佳。

发明内容

为解决前述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种显影喷嘴结构及喷涂显影液的方法,能在显影工艺中减少随显影液喷洒至面板的气泡数量,并且能即时且主动地减少因气泡所产生的工艺损失而提升工艺效率,无需如已知喷嘴结构要以人工方式定期执行机台保养来排除气泡。
为达成上述发明目的,本发明是揭示一种显影喷嘴结构,包括:喷嘴腔体、注入管、喷涂管及闸门装置。该喷嘴腔体内被闸门装置分隔成上下两个部分,即一第一室及位于第一室的下的一第二室。该注入管位于喷嘴腔体上方,注入管的一端经由所述第一室延伸进入所述第二室,用于提供显影液注入该第二室内。该喷涂管位于该第二室下方以连通该第二室。该闸门装置,设置于该第一室与该第二室之间,当该闸门装置开启时,显影液中的气泡会经由闸门装置进入并集中于该第一室内,但在该闸门装置关闭时,会将该第一室的气泡与第二室的显影液隔离,且第二室的显影液经由该喷涂管向外喷涂。而上述喷嘴结构可配合连通第一室的气泡排放管与辅注入管,利用辅注入管供应显影液注入第一室,使第一室的气泡经由气泡排放管向外排放。通过气泡被集中带到喷嘴腔体上半部的第一室内并与第二室隔离,可确保显影液注入第二室时第一室的气泡不会乱窜而被带到第二室,而是经由气泡排放管顺利排出,故能减少气泡随着显影液被带出至面板。
此外,本发明亦揭示一种喷涂显影液的方法,运用于一显影喷嘴,且该显影喷嘴具有一第一室、位于其下的一第二室、位于该第二室下方且与该第二室连通的一喷涂管以及一闸门装置设置于第一室与第二室之间,该方法包括下列步骤:
使显影液充满该第一室与该第二室且控制该闸门装置为开启状态,使该第二室内显影液的气泡进入并集中于该第一室;
当感应到一面板时,关闭该闸门装置;
控制显影液注入该第二室,且该第二室的显影液与该第一室中的气泡隔离;以及
控制该第二室的显影液自该喷涂管向外喷涂该面板,当显影液喷涂完成时,控制显影液停止注入该第二室。而于控制显影液注入该第二室时还可控制显影液注入该第一室以排放该第一室的气泡。
该方法还包括:利用一气泡排放管使所述第一室中的气泡经由所述气泡排放管向外排放。
藉此,可大幅减少气泡随着显影液被带出至面板,故能提升工艺效率。
为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点更明显,下文特举发明的实施例,并配合所附图示,做详细说明如下。

附图说明

图1A、图1B及图1C图是显示已知显影喷嘴的结构示意图。
图2A图显示一种依据本发明的第一实施例的显影喷嘴结构的示意图,其中显示闸门装置为关闭状态。
图2B图显示依据本发明的第一实施例的显影喷嘴结构的示意图,其中显示闸门装置为开启状态。
图3图显示依据本发明的第二实施例的显影喷嘴结构的示意图,其中显示闸门装置为开启状态。
图4显示一种依据本发明的喷涂显影液的方法流程图。
附图标号:
20,50显影喷嘴结构         22喷嘴腔体
24气泡排放管               26注入管
27辅注入管                 28喷涂管
30,52闸门装置             40,41,42电磁阀
200面板                    210显影液
212,512气泡               221,521第一室
223,523第二室             522半月形导引部
524三角形导引部            2231,5231挡板
S600,S602,S604,S606,S608,S610皆为方法步骤

具体实施方式

首先如图2A及图2B所示,为一种依据本发明的较佳实施例的显影喷嘴结构20,其适用于薄膜晶体管型液晶显示器面板200以执行晶体管阵列工艺的黄光段的显影工艺,该显影喷嘴结构20主要包括:喷嘴腔体22、数个气泡排放管24、数个注入管26、一辅注入管27、数个喷涂管28及数个闸门装置30。
该喷嘴腔体22内部被该数个并排的闸门装置30分隔成上下两个部分,即一第一室221及位于第一室221之下的一第二室223,其分隔的目的是利用液体与气体密度的不同,使气体往上漂浮,如此在显影液210注入时产生的气泡212就会上升并集中于该喷嘴腔体22上半部的第一室221内,之后即可关闭闸门装置30以隔离气泡212于第一室221内而不会在显影液210注入时有气泡212乱窜于第二室223中(如图1A所示,待后详述)。此外,在该第二室223内部,邻近各注入管26出口之处,分布了数个横向配置且相互分隔的挡板2231,用于防止第二室223的显影液210自喷涂管28向外喷涂面板200时显影液210内的气泡直接被带到面板200上。
该数个注入管26形成于喷嘴腔体22上方,其中一端自腔体22外部注入显影液210,另一相对端经由该第一室221延伸进入该第二室223以供该第二室223储存显影液210。该数个气泡排放管24,是连通该第一室221以排放该第一室221内积存的气泡212至腔体22外部。
该辅注入管27,形成于喷嘴腔体22侧边,并连通该第一室221以供应显影液210注入该第一室221内,并协助该气泡排放管24排放该第一室221的气泡212。这是因为闸门装置30关闭时,第一室221会变成一个密闭空间,因此需要该辅注入管27注入显影液210,让第一室221内的空气顺利排出,以避免第一室221产生真空状态,而无法将气泡212排出。
该数个喷涂管28形成于该腔体22的第二室223下方并连通该第二室223,用于让第二室223内储存的显影液210喷涂至面板200的上表面。
该闸门装置30,设置于该喷嘴腔体22的第一室221与该第二室223之间。如图2B所示,当该闸门装置30受控制开启时,显影液210分别经由该辅注入管27注入第一室221以及经由该注入管26注入第二室223,此时可能会产生若干气泡212,这些气泡212会经由开启的闸门装置30进入并集中于该第一室221内部上方;如图2A所示,当该闸门装置30受控制关闭时,会将该第一室221内部的气泡212与第二室223的显影液210隔离,使该两室221及223互不流通,且将第二室223内的显影液210经由该喷涂管28喷涂于面板200上表面,同时利用该辅注入管27将注入的显影液210,将该第一室221中的气泡212经由该气泡排放管24向外部排放。通过气泡212被集中带到喷嘴腔体22上半部的第一室221内而与第二室223隔离,如此可确保显影液210注入第二室223时不会有气泡212乱窜,而是经由气泡排放管24顺利排出,故能减少气泡212随着显影液210被带出至面板200的机会。
正如图2A及图2B所示,有关控制该注入管26、辅注入管27分别注入或停止注入显影液210至该第二室223及该第一室221、该气泡排放管24向外排放或停止排放气泡212、该闸门装置30的启闭皆有其先后顺序与关联性,像是闸门装置30关闭时,该注入管26需开启注入显影液210至第二室223以利喷涂管28喷涂显影液210、辅注入管27需开启注入显影液210至该第一室221及该气泡排放管24开启向外排放气泡212,但在喷涂管28完成显影喷洒前(如显影喷洒时间为20秒),该气泡排放管24又需要先关闭向外排放气泡212(如排放气泡时间只设5秒),而这一连串的作动皆可利用既有的自动控制元件加以执行。例如可利用电磁阀40、41及42控制前述各元件24,26及27的启闭,而闸门装置30本身即可视为一电磁阀,并利用可编程控制器(PLC)依据预设的参数来安排各电磁阀40、41及42的启闭时序,但此仅为其中之一的实施方式,不因此限定本发明的范围。
另请参考图3,是为依据本发明的第二实施例的显影喷嘴结构50,其与第一实施例不同之处在于:第二实施例的显影喷嘴结构50的闸门装置52的下方形成一半月形导引部522或一三角形导引部524,用于加速导引第二室523中的气泡512通过开启的闸门装置52以集中进入第一室521内作隔离,藉此搭配挡板5231以防止显影液内的气泡被直接带到面板上。因第二实施例的其余元件皆与第一实施例相同,故在此不再赘述。
此外,如图4所示,本发明亦揭示一种喷涂显影液的方法,为方便了解,请配合参考图2A及图2B所示的显影喷嘴20以了解下列各步骤:
步骤S600,控制注入管26注入显影液210,以使显影液210充满该第二室223且控制该闸门装置30为开启状态(如图2B所示),使该第二室223内显影液210的气泡212经由该闸门装置30进入并集中于该第一室221;
步骤S602,当感应到一面板200进入时,开始准备显影;
步骤S604,关闭该闸门装置30(如图2A所示),将该第二室223的显影液210与该第一室221中的气泡212隔离;
步骤S606,控制注入管26注入显影液210至该第二室223、控制辅注入管27注入显影液210至该第一室221、控制气泡排放管24开启以使该第一室221中的气泡212经由该气泡排放管24向外排放,以及控制该第二室223的显影液210自该喷涂管28向外喷涂该面板200;
步骤S608,在喷涂管28喷涂显影液210完成之前,依预设的时间,控制气泡排放管24关闭以及控制辅助入管27停止注入显影液210至该第一室221;以及
步骤S610,当喷涂管28喷涂显影液210完成时,控制注入管26停止注入显影液210至该第二室223;接着回到步骤S600,以等待下一个面板200进入。
综上所述,本发明的显影喷嘴结构及喷涂显影液的方法,能在显影工艺中减少随显影液喷洒至面板的气泡数量,并且能即时且主动地减少因气泡所产生的工艺损失,以提升工艺效率,故无需如已知喷嘴结构要以人工方式定期执行机台保养来排除气泡。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,凡本领域技术人员依本发明的精神所作的等效修饰或变化,皆涵盖于权利要求范围内。