本發(fā)明涉及光刻膠涂覆技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光刻膠涂覆方法和裝置。

背景技術(shù)：

在光刻工藝中，光刻膠涂覆質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響光刻的質(zhì)量。常用的光刻膠涂覆方法有：旋涂法、噴涂法、滾涂法、浸入提拉法等。

旋涂法本質(zhì)上就有徑向速率的不均勻性，傳統(tǒng)旋涂是利用超高轉(zhuǎn)速提供氣流來干燥光刻膠，效率低，對設(shè)備要求高。噴涂法雖可涂覆大面積和曲面基片，但難以涂覆5.0μm以下的膠層厚度，此外膠層表面光潔度差。滾涂法通常用于攝影膠片等質(zhì)地較軟、厚度較薄、長度很長的感光膠帶的涂膠。浸入提拉法容易因基片的浸入而污染大量的光刻膠溶液，而垂直液面提拉時，光刻膠在平行液面的方向上具有很好的均勻性，但在垂直液面的方向上均勻性難以保持穩(wěn)定，對于大面積和曲面基片來說，這種情況尤為嚴重。

因此，以上方法均難以實現(xiàn)大面積平面基片和軸對稱非球面曲面基片的快速(最短涂覆時間1min)、均勻(均勻性誤差不大于±5％)膠層涂覆。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：實現(xiàn)大面積平面基片和軸對稱非球面曲面基片的快速(最短涂覆時間1min)、均勻(均勻性誤差不大于±5％)膠層涂覆。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：提供一種光刻膠涂覆裝置和光刻膠涂覆方法，可以實現(xiàn)均勻的大面積光刻膠涂覆。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出了一種光刻膠涂覆裝置，包括：供氣單元(10)，用于向光刻膠涂覆單元(20)供應(yīng)氣體；所述光刻膠涂覆單元(20)，包括：由側(cè)壁、底板和蓋板(206)包封的設(shè)備腔體(202)，旋轉(zhuǎn)平臺(204)，用于承載基片(205)并帶動基片旋轉(zhuǎn)，與基片(205)共形的導(dǎo)流單元，用于將供氣單元供應(yīng)的氣體均勻地吹過涂覆了光刻膠的基片表面；以及抽氣單元(203)，對所述設(shè)備腔體(202)抽氣。

可選地，所述導(dǎo)流單元包括：位于基片(205)上方的所述蓋板(206)，并且所述蓋板的中心與基片的中心重合,所述蓋板的表面形狀與基片的表面形狀共形；多個進氣孔(207)，位于所述蓋板中心，并且用于將供氣單元供應(yīng)的氣體通過所述進氣孔輸入設(shè)備腔體(202)內(nèi)；多個抽氣孔(209)，設(shè)置于所述光刻膠涂覆單元(20)的底板上，所述多個抽氣孔以旋轉(zhuǎn)平臺(4)的轉(zhuǎn)動軸為中心對稱排布；以及其中所述抽氣單元(203)與所述抽氣孔(209)相連通，并且通過所述抽氣孔(209)對所述設(shè)備腔體(202)抽氣。

可選地，所述供氣單元(10)是開放式供氣單元或管道式供氣單元。

可選地，在所述供氣單元是管道式供氣單元的情況下，管道的數(shù)量與進氣孔(207)數(shù)量一致，管口口徑確保與進氣孔(207)無縫銜接。

可選地，所述供氣單元(10)的氣流量大小可調(diào)節(jié)。

可選地，所述供氣單元供應(yīng)的氣體是高潔凈壓縮空氣或高純氮氣。

可選地，所述抽氣單元(203)的氣流量大小可調(diào)節(jié)，并且所述抽氣單元的抽氣流量不小于供氣單元(10)的供氣流量。

可選地，所述抽氣孔(209)均勻分布于旋轉(zhuǎn)臺四周。

可選地，所述蓋板(206)由設(shè)備腔體(202)側(cè)壁上設(shè)置的載蓋臺(2081,2082)承載，并且所述載蓋臺上下移動以調(diào)節(jié)所述蓋板(206)與基片(205)的間距。

可選地，所述基片的表面與所述蓋板之間的間距在5～50mm之間。

可選地，所述蓋板(206)周圍設(shè)置有密封條，以確保氣流只由位于中心的進氣孔(207)送入。

可選地，所述進氣孔(207)的幾何形狀為圓對稱形。

可選地，如果設(shè)置多個進氣孔(207)，則所述多個進氣孔(207)按照圓對稱分布均勻排列。

可選地，所述旋轉(zhuǎn)平臺(204)的轉(zhuǎn)速可調(diào)，并且所述轉(zhuǎn)速小于300rpm。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，提出了一種光刻膠涂覆方法，使用如上所述的光刻膠涂覆裝置，所述光刻膠涂覆方法包括以下步驟：將基片(205)裝載在旋轉(zhuǎn)平臺(204)上(S301)；將光刻膠涂覆在基片上(S302)；用具有進氣孔(207)的蓋板(206)封蓋設(shè)備腔體(202)(S303)；通過旋轉(zhuǎn)平臺(240)帶動基片(205)旋轉(zhuǎn)(S304)；通過供氣單元(10)、導(dǎo)流單元(206、207、209)和抽氣單元使氣體均勻地吹過涂覆了光刻膠的基片表面(S305)；在預(yù)定的涂膠時間段之后，所述旋轉(zhuǎn)平臺(204)停止旋轉(zhuǎn)(S306)。

可選地，在0-40rpm的極低轉(zhuǎn)速下將光刻膠涂覆在基片上。

可選地，在不大于供氣單元最大氣流量的20％的氣流量下將光刻膠涂覆在基片上。

可選地，在40-300rpm低轉(zhuǎn)速下，通過旋轉(zhuǎn)平臺(240)帶動基片(205)旋轉(zhuǎn)(S304)。

可選地，在通過供氣單元(10)、導(dǎo)流單元(206、207、209)和抽氣單元使氣體均勻地吹過涂覆了光刻膠的基片表面時，所述供氣單元(10)的氣流量不小于供氣系統(tǒng)最大氣流量的80％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：(1)本發(fā)明在低轉(zhuǎn)速(≤300rpm)下即可實現(xiàn)超大口徑(≥1m²)的平面基片和軸對稱非球面曲面基片的快速(涂覆最短時間1min)、均勻(均勻性誤差不大于±5％)膠層涂覆，而且膜層厚度更薄(5.0μm以下)。(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，效率高，成本低，有蓋板使光刻膠揮發(fā)的大部分有害氣體由抽氣系統(tǒng)排出后經(jīng)中和變?yōu)闊o害物質(zhì)利于環(huán)保。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻膠涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，用于涂覆平面基片；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻膠涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，用于涂覆對稱曲面基片；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻膠涂覆方法的流程圖。

附圖標記

10 供氣單元

202 設(shè)備腔體

203 抽氣單元

204 旋轉(zhuǎn)平臺；

205 平面基片；

206 蓋板

207 進氣孔

208-1、208-2 載蓋臺

209 抽氣孔

→氣流

211 軸對稱曲面基片；

212 軸對稱曲面蓋板；

213 進氣孔

具體實施方式

現(xiàn)在對本發(fā)明的實施例提供詳細參考，其范例在附圖中說明，圖中相同的數(shù)字全部代表相同的元件。為解釋本發(fā)明下述實施例將參考附圖被描述。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻膠涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，用于涂覆平面基片。如圖1所示，所述光刻膠涂覆裝置包括：供氣單元(10)，用于向光刻膠涂覆單元(20)供應(yīng)氣體；所述光刻膠涂覆單元(20)，包括：由側(cè)壁、底板和蓋板(206)包封的設(shè)備腔體(202)，旋轉(zhuǎn)平臺(204)，用于承載基片(205)并帶動基片旋轉(zhuǎn)，與基片(205)共形的導(dǎo)流單元，用于將供氣單元供應(yīng)的氣體均勻地吹過涂覆了光刻膠的基片表面；以及抽氣單元(203)，對所述設(shè)備腔體(202)抽氣。

具體地，所述導(dǎo)流單元包括：位于基片(205)上方的所述蓋板(206)，并且所述蓋板的中心與基片的中心重合,所述蓋板的表面形狀與基片的表面形狀共形；多個進氣孔(207)，位于所述蓋板中心，并且用于將供氣單元供應(yīng)的氣體通過所述進氣孔輸入設(shè)備腔體(202)內(nèi)；多個抽氣孔(209)，設(shè)置于所述光刻膠涂覆單元(20)的底板上，所述多個抽氣孔以旋轉(zhuǎn)平臺(4)的轉(zhuǎn)動軸為中心對稱排布；以及其中所述抽氣單元(203)與所述抽氣孔(209)相連通，并且通過所述抽氣孔(209)對所述設(shè)備腔體(202)抽氣。

具體地如圖1所示，所述供氣單元是開放式送氣系統(tǒng)1。基片上方為中心帶有圓形進氣孔的蓋板。裝置底部設(shè)置有多個以旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)軸呈中心對稱排布的抽氣孔209。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻膠涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，用于涂覆對稱曲面基片。如圖2所示，旋轉(zhuǎn)平臺204上放置有軸對稱曲面基片205，基片上方為與基片面形一致的軸對稱曲面蓋板206，蓋板下表面與基片上表面共形。蓋板的中心設(shè)置有8個呈圓對稱分布的圓形進氣孔13，每個進氣孔的孔徑為30mm，設(shè)備底部有設(shè)置有多個以旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)軸呈中心對稱排布的抽氣孔209。

在如圖1和圖2所示的光刻膠涂覆裝置中，可選地，所述供氣單元(10)是開放式供氣單元或管道式供氣單元。

可選地，在所述供氣單元是管道式供氣單元的情況下，管道的數(shù)量與進氣孔(207)數(shù)量一致，管口口徑確保與進氣孔(207)無縫銜接。可選地，所述供氣單元(10)的氣流量大小可調(diào)節(jié)?？蛇x地，所述供氣單元供應(yīng)的氣體是高潔凈壓縮空氣或高純氮氣?？蛇x地，所述抽氣單元(203)的氣流量大小可調(diào)節(jié)，并且所述抽氣單元的抽氣流量不小于供氣單元(10)的供氣流量?？蛇x地，所述抽氣孔(209)均勻分布于旋轉(zhuǎn)臺四周?？蛇x地，所述蓋板(206)由設(shè)備腔體(202)側(cè)壁上設(shè)置的載蓋臺(2081,2082)承載，并且所述載蓋臺上下移動以調(diào)節(jié)所述蓋板(206)與基片(205)的間距。可選地，所述基片的表面與所述蓋板之間的間距在5～50mm之間?？蛇x地，所述蓋板(206)周圍設(shè)置有密封條，以確保氣流只由位于中心的進氣孔(207)送入?？蛇x地，所述進氣孔(207)的幾何形狀為圓對稱形?？蛇x地，如果設(shè)置多個進氣孔(207)，則所述多個進氣孔(207)按照圓對稱分布均勻排列?？蛇x地，所述旋轉(zhuǎn)平臺(204)的轉(zhuǎn)速可調(diào)，并且所述轉(zhuǎn)速小于300rpm。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻膠涂覆方法的流程圖，使用如上所述的光刻膠涂覆裝置。如圖3所示，所述光刻膠涂覆方法包括以下步驟：將基片(205)裝載在旋轉(zhuǎn)平臺(204)上(S301)；將光刻膠涂覆在基片上(S302)；用具有進氣孔(207)的蓋板(206)封蓋設(shè)備腔體(202)(S303)；通過旋轉(zhuǎn)平臺(240)帶動基片(205)旋轉(zhuǎn)(S304)；通過供氣單元(10)、導(dǎo)流單元(206、207、209)和抽氣單元使氣體均勻地吹過涂覆了光刻膠的基片表面(S305)；在預(yù)定的涂膠時間段之后，所述旋轉(zhuǎn)平臺(204)停止旋轉(zhuǎn)(S306)。

可選地在步驟S301中，可以在0-40rpm的極低轉(zhuǎn)速下將光刻膠涂覆在基片上。

可選地在步驟S301中，可以在不大于供氣單元最大氣流量的20％的氣流量下將光刻膠涂覆在基片上。

可選地在步驟S304中，可以在40-300rpm低轉(zhuǎn)速下，通過旋轉(zhuǎn)平臺(240)帶動基片(205)旋轉(zhuǎn)。

可選地在步驟S305中通過供氣單元(10)、導(dǎo)流單元(206、207、209)和抽氣單元使氣體均勻地吹過涂覆了光刻膠的基片表面時，所述供氣單元(10)的氣流量不小于供氣系統(tǒng)最大氣流量的80％。

下面以Z1500光刻膠溶液微粒詳細地描述根據(jù)本發(fā)明示例的光刻膠涂覆方法的具體流程。所述光刻膠涂覆方法包括以下步驟：在轉(zhuǎn)速為40rpm，氣流量為供氣單元最大氣流量的20％(供氣單元頻率設(shè)為30HZ)條件下，將AZ1500光刻膠溶液涂布滿直徑為1.2m、厚度為8mm厚的平面玻璃基片上。待到基片表面完全布滿光刻膠溶液時，蓋上蓋板，蓋板中心圓形進氣孔直徑為120mm，蓋板距基片30mm，蓋板下表面與基片上表面平行。將轉(zhuǎn)速提升至300rpm，氣流量提高至供氣單元最大氣流量的80％，供氣單元頻率調(diào)至120HZ。經(jīng)過1min之后停止旋轉(zhuǎn)，涂膠完成。使用粗糙度儀光刻膠的膜厚為1.8μm±90nm，均勻性誤差為±5％。

作為比較示例，當不加蓋板涂膠時，在上述工藝參數(shù)相同的情況下，測得從中心區(qū)域至邊緣膜厚從0.96μm至1.7μm變化，即膜厚為1.35±0.35μm,均勻性誤差為：±26％

與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：(1)本發(fā)明在低轉(zhuǎn)速(≤300rpm)下即可實現(xiàn)超大口徑(≥1m²)的平面基片和軸對稱非球面曲面基片的快速(涂覆最短時間1min)、均勻(均勻性誤差不大于±5％)膠層涂覆，而且膜層厚度更薄(5.0μm以下)。(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，效率高，成本低，有蓋板使光刻膠揮發(fā)的大部分有害氣體由抽氣系統(tǒng)排出后經(jīng)中和變?yōu)闊o害物質(zhì)利于環(huán)保。

盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的典型實施例，具體示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些實施例進行形式和細節(jié)上的多種改變。