TW201509544A - 基板塗佈裝置及塗佈方法 - Google Patents

Abstract

一種基板塗佈裝置包含一承載台、一取放單元、一氣泵單元、一塗佈單元，及一控制單元。該承載台包括一供一基板設置的吸附區及至少一空氣通道。該空氣通道於該吸附區的表面形成多數間隔設置的開口。該取放單元用以將該基板取放於該吸附區。該氣泵單元包括一氣泵及一三通電磁閥。該三通電磁閥的其中二端口分別藉由一管路連通該空氣通道及該氣泵，另一端口與外界大氣相連通。該塗佈單元用以於該基板上形成一塗佈層。該控制單元電連接該取放單元、該氣泵單元及該塗佈單元。一種塗佈方法則為利用該基板塗佈裝置進行於一基板上形成一塗佈層。

Description

基板塗佈裝置及塗佈方法

本發明是有關於一種塗佈裝置及塗佈方法，特別是指一種基板塗佈裝置及塗佈方法。

參閱圖1、圖2及圖3，習知的一種基板塗佈裝置1主要包含一承載台11、一取放單元12、一氣泵13、一塗佈單元14及一控制單元15。該承載台11包括一供一基板10設置的吸附區111及至少一空氣通道112，該空氣通道112於該吸附區111的表面形成多數個間隔設置的開口113。該取放單元12用以將該基板10放置或取出於該承載台11的吸附區111。該氣泵13藉由一管路16連通該空氣通道112。該塗佈單元14用以於該基板10上形成一塗佈層17。該控制單元15電連接該取放單元12、該氣泵13及該塗佈單元14。

然而上述基板塗佈裝置1的塗佈流程為：經由該控制單元15控制該取放單元12將一基板10置放於該承載台11的吸附區111後，該控制單元15控制該氣泵13對於該承載台11的空氣通道112進行抽氣，使得該空氣通道112的空氣壓力小於外界空氣壓力，藉此，該基板10透過該等開口113受該空氣通道112吸附而固定於該承載台11 的吸附區111；接著，該控制單元15控制該塗佈單元14於該基板10上形成一塗佈層17；之後，該控制單元15控制該氣泵13停止對於該通氣通道112抽氣而轉為進行供氣，使得該空氣通道112的空氣壓力大於外界空氣壓力，藉此，該基板10透過該等開口113受該空氣通道112的空氣壓力向外推而不被吸附固定於該承載台11的吸附區111；最後，該控制單元15控制該取放單元12將形成有該塗佈層17的基板10取出該承載台11的吸附區111。

在該基板10形成該塗佈層17的過程中，該氣泵13是持續對於該空氣通道112進行抽氣，該基板10則持續受該空氣通道112的該等開口113所產生的吸附力的吸附(該基板10的底面非整面均勻受力，則是對應該等開口113的部分區域受到吸附力)。通常該基板10的厚度約幾百微米厚而具有延展性且易變形，因此該基板10在上述非均勻的受力下會產生暫時形變，進而造成形成於其上的塗佈層17厚度不均勻。除此之外，由於存在於該基板10的底面與該吸附區111的表面間的微粒(particle)(圖未示)呈單點頂撐該基板的底面，在該基板10受到該等開口113強大的負壓吸力時，該基板10因具有延展性則順應該微粒突起彎曲(bending)，因此也會造成形成於其上的塗佈層17厚度不均勻。

然而在現今微奈米製程條件需求下，該塗佈層17的厚度均勻控制更是錙銖必較，因此如何在該塗佈層17形成過程中盡可能排除造成該塗佈層17厚度不均勻的因素 是業界共同努力的目標。

因此，本發明之目的，即在提供一種塗佈層厚度均勻的基板塗佈裝置及塗佈方法。

於是本發明基板塗佈裝置，包含一承載台、一取放單元、一氣泵單元、一塗佈單元，及一控制單元。

該承載台包括一供一基板設置的吸附區及至少一空氣通道。該空氣通道於該吸附區的表面形成多數個間隔設置的開口。

該取放單元用以將該基板放置或取出於該承載台的吸附區。

該氣泵單元包括一氣泵及一三通電磁閥。該三通電磁閥的其中二端口分別藉由一管路連通該空氣通道及該氣泵，另一端口與外界大氣相連通。

該塗佈單元用以於該基板上形成一塗佈層。

該控制單元電連接該取放單元、該氣泵、該三通電磁閥及該塗佈單元。

該基板塗佈裝置的塗佈流程為：該控制單元控制該取放單元將一基板置放於該承載台的吸附區後，該控制單元控制該三通電磁閥只連通該氣泵及該空氣通道且控制該氣泵對於該空氣通道進行抽氣，使得該空氣通道的空氣壓力小於外界空氣壓力，藉此，該基板透過該等開口受該空氣通道吸附而固定於該承載台的吸附區；之後，該控制單元控制該三通電磁閥只連通該空氣通道及外界空氣， 使得該空氣通道的空氣壓力等於外界空氣壓力；接著，該控制單元控制該塗佈單元於該基板上形成一塗佈層；之後，該控制單元控制該三通電磁閥只連通該氣泵及該空氣通道且控制該氣泵停止對於該空氣通道抽氣而轉為進行供氣，使得該空氣通道的空氣壓力非小於外界空氣壓力，藉此，該基板不被吸附固定於該承載台的吸附區；最後，該控制單元控制該取放單元將形成有該塗佈層的基板取出該承載台的吸附區。

本發明塗佈方法，包含以下步驟：一步驟(A)將一基板設置於一承載台的一吸附區上的表面上，該承載台具有至少一空氣通道，該空氣通道於該吸附區的表面形成多數個間隔設置的開口；一步驟(B)對於該空氣通道進行抽氣，使得該空氣通道的空氣壓力小於外界空氣壓力，藉此，該基板透過該等開口受該空氣通道吸附而固定於該承載台的吸附區；一步驟(C)於該步驟(B)之後，停止對該空氣通道進行抽氣，且使得該空氣通道的空氣壓力等於外界空氣壓力；及一步驟(D)於該步驟(C)之後，於該基板上形成一塗佈層。

較佳地，該塗佈方法還包含一步驟(E)：於該步驟(D)後，對於該空氣通道進行供氣，使得該空氣通道的空 氣壓力非小於外界空氣壓力，藉此，該基板不固定於該承載台的吸附區。

本發明基板塗佈裝置及塗佈方法的功效在於藉由該氣泵單元的三通電磁閥及氣泵相配合來達到將該基板固定於該承載台的吸附區，主要是先對於該空氣通道進行抽氣，藉此，該基板吸附固定於該承載台的吸附區，接著再使得該空氣通道的空氣壓力等於外界的空氣壓力，由於在抽氣過程中，流動空氣摩擦該基板及該吸附區而分別於該基板及該吸附區形成不同電性的電荷累積，然而該基板可藉由上述累積電荷所形成的靜電吸引力固定於該吸附區，然而該基板是均勻受靜電力而固定於該吸附區，因此不會造成該基板的變形，進而使得形成於該基板上的塗佈層厚度是均勻的。

2‧‧‧承載台

21‧‧‧吸附區

22‧‧‧空氣通道

221‧‧‧開口

23‧‧‧頂針

3‧‧‧取放單元

4‧‧‧氣泵單元

41‧‧‧氣泵

42‧‧‧三通電磁閥

43‧‧‧管路

5‧‧‧塗佈單元

6‧‧‧感測單元

61‧‧‧塗佈起始感測器

62‧‧‧塗佈結束感測器

7‧‧‧控制單元

8‧‧‧基板

80‧‧‧塗佈層

A‧‧‧塗佈路徑

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明習知一基板塗佈裝置的組成構件；圖2是一剖視圖，說明習知該基板塗佈裝置的一氣泵對於一承載台的一空氣通道進行抽氣；圖3是一示意圖，說明習知該基板塗佈裝置的一控制單元電連接一取放單元、該氣泵及一塗佈單元；圖4是一示意圖，說明本發明基板塗佈裝置的組成構件； 圖5是一示意圖，說明本較佳實施例的一控制單元與其他構件的電連接關係；圖6是一剖視圖，說明該較佳實施例的其中一塗佈流程；圖7是一剖視圖，說明該較佳實施例的其中一塗佈流程；圖8是一剖視圖，說明該較佳實施例的其中一塗佈流程；圖9是一剖視圖，說明該較佳實施例的其中一塗佈流程；及圖10是一剖視圖，說明該較佳實施例的其中一塗佈流程。

參閱圖4、圖5及圖6，本發明基板塗佈裝置的一較佳實施例，包含一承載台2、一取放單元3、一氣泵單元4、一塗佈單元5、一感測單元6，及一控制單元7。

該承載台2包括一供一基板8設置的吸附區21、至少一空氣通道22，及多數間隔設置於該吸附區21的頂針23。該吸附區21的表面為一平面，該空氣通道22於該吸附區21的表面形成多數個間隔設置的開口221。該等頂針23可向上凸伸於該吸附區21的表面外而相配合頂撐該基板8遠離該吸附區21的表面，也可向下縮藏於該吸附區21的表面之下。

該取放單元3用以將該基板8放置或取出於該 承載台2的吸附區21。在本較佳實施例中，該取放單元3包括至少一用於抓取該基板8的機械手臂。

該氣泵單元4包括一氣泵41及一三通電磁閥42。該三通電磁閥42的其中二端口分別藉由一管路43連通該空氣通道22及該氣泵41，另一端口與外界大氣相連通。

該塗佈單元5沿著一塗佈路徑A對於該基板8進行塗佈以形成一塗佈層80。

該感測單元6包括一塗佈起始感測器61及一塗佈結束感測器62。該塗佈起始感測器61及該塗佈結束感測器62分別設置於鄰近該塗佈單元5的塗佈路徑A的起始端及結束端處。

該控制單元7電連接該等頂針23、該取放單元3、該氣泵41、該三通電磁閥42、該塗佈單元5及該感測單元6。

該基板塗佈裝置的塗佈流程為：首先，配合參閱圖6，該控制單元7控制驅動該等頂針23向上凸伸於該承載台2的吸附區21的表面；接著，該控制單元7控制該取放單元3將一基板8置放該等頂針23的頂緣後，配合參閱圖7，該控制單元7控制該等頂針23向下縮藏於該吸附區21的表面下而使得該基板8的底面抵靠於該吸附區21的表面；接著，配合參閱圖7，該控制單元7控制該三通電磁閥42只連通該氣泵41及該空氣通道22且控制該氣泵 41對於該空氣通道22進行抽氣，使得該空氣通道22的空氣壓力小於外界空氣壓力，藉此，該基板8透過該等開口221受該空氣透道22吸附而固定於該承載台2的吸附區21；再接著，配合參閱圖7，該控制單元7控制該塗佈單元5沿著該塗佈路徑A開始於該基板8上形成一塗佈層80，配合參閱圖8，當該塗佈起始感測器61感測到該塗佈單元5移經該塗佈路徑A的起始端時，該控制單元7控制該三通電磁閥42只連通該空氣通道22及外界空氣，使得該空氣通道22的空氣壓力等於外界空氣壓力，此時由於在前段抽氣過程中，流動空氣摩擦該基板8及該吸附區21的表面而分別於該基板8及該吸附區21形成不同電性的電荷累積，然而該基板8可藉由上述累積電荷所形成的靜電吸引力固定於該吸附區21。配合參閱圖9，當該塗佈結束感測器62感測到該塗佈單元5移經該塗佈路徑A的結束端時，該控制單元7控制該三通電磁閥42只連通該氣泵41及該空氣通道22且控制該氣泵41停止對於該空氣通道22抽氣而轉為進行供氣，使得該空氣通道22的空氣壓力大於外界空氣壓力，藉此，該基板8透過該等開口221受該空氣通道22的空氣壓力向外推而不被吸附固定於該承載台2的吸附區21；最後，配合參閱圖10，該控制單元7控制該等頂針23再次向上凸伸於該承載台2的吸附區21的表面將該基板8的底面頂離該吸附區21的表面後，該控制單元7控制該取放單元3將形成有該塗佈層80的基板8取出該承 載台2的吸附區21。

然而本發明塗佈方法的一較佳實施例是利用上述基板塗佈裝置對於一基板8進行塗佈形成一塗佈層80，因此本較佳實施例的詳細步驟流程為上述基本塗佈裝置的塗佈流程。

綜上所述，本發明基板塗佈裝置及塗佈方法藉由該氣泵單元4的三通電磁閥42及氣泵41相配合來達到將該基板8固定於該承載台2的吸附區21，主要是先對於該空氣通道22進行抽氣，藉此，該基板8吸附固定於該承載台2的吸附區21，接著再使得該空氣通道22的空氣壓力等於外界的空氣壓力，由於在抽氣過程中，流動空氣摩擦該基板8及該吸附區21而分別於該基板8及該吸附區21形成不同電性的電荷累積，然而該基板8可藉由上述累積電荷所形成的靜電吸引力固定於該吸附區21，且上述的靜電吸引力的大小不會使得該基板8施於其下方的微粒的抵壓力不會過大，因此不會造成該基板8的變形，可使得形成於該基板8上的塗佈層80厚度是均勻的，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧承載台

21‧‧‧吸附區

221‧‧‧開口

23‧‧‧頂針

3‧‧‧取放單元

4‧‧‧氣泵單元

41‧‧‧氣泵

42‧‧‧三通電磁閥

43‧‧‧管路

5‧‧‧塗佈單元

6‧‧‧感測單元

61‧‧‧塗佈起始感測器

62‧‧‧塗佈結束感測器

8‧‧‧基板

A‧‧‧塗佈路徑

Claims (7)

1. 一種基板塗佈裝置，包含：一承載台，包括一供一基板設置的吸附區及至少一空氣通道，該空氣通道於該吸附區的表面形成多數個間隔設置的開口；一氣泵單元，包括一氣泵及一三通電磁閥，該三通電磁閥的其中二端口分別藉由一管路連通該空氣通道及該氣泵，而另一端口與外界大氣相連通；一塗佈單元，用以於該基板上形成一塗佈層；及一控制單元，電連接該氣泵、該三通電磁閥及該塗佈單元。
2. 如請求項1所述之基板塗佈裝置，還包含一用以將該基板放置或取出於該承載台的吸附區的取放單元。
3. 如請求項2所述之基板塗佈裝置，其中，該取放單元包括至少一用以抓取該基板的機械手臂。
4. 如請求項1所述之基板塗佈裝置，還包含一包括一塗佈起始感測器及一塗佈結束感測器的感測單元，該塗佈單元沿著一塗佈路徑對該基板進行塗佈以形成該塗佈層，該塗佈起始感測器及該塗佈結束感測器分別設置於鄰近該塗佈路徑的起始端及結束端處。
5. 如請求項1所述之基板塗佈裝置，其中，該承載台還包括多數間隔設置於該吸附區且電連接該控制單元的頂針，該等頂針可向上凸伸於該吸附區的表面外，也可向下縮藏於該吸附區的表面下。
6. 一種基板塗佈方法，包含以下步驟：一步驟(A)：將一基板設置於一承載台的一吸附區上的表面上，該承載台具有至少一空氣通道，該空氣通道於該吸附區的表面形成多數個間隔設置的開口；一步驟(B)：對於該空氣通道進行抽氣，使得該空氣通道的空氣壓力小於外界空氣壓力，藉此，該基板透過該等開口受該空氣通道吸附而固定於該承載台的吸附區；一步驟(C)：停止對該空氣通道進行抽氣，且使得該空氣通道的空氣壓力等於外界空氣壓力；及一步驟(D)：於該步驟C之後，於該基板上形成一塗佈層。
7. 如請求項1所述之基板塗佈方法，還包含一步驟(E)：於該步驟(D)後，對於該抽氣通道進行供氣，使得該空氣通道的空氣壓力非小於外界空氣壓力，藉此，該基板透過該等開口受該空氣通道的空氣壓力向外推而不被固定於該承載台的吸附區。