基板清洗装置及基板清洗方法
【专利摘要】本发明涉及半导体技术领域，公开了一种基板清洗装置及基板清洗方法，该清洗装置包括湿洗单元、空气刀、控制单元、执行单元和监测单元；湿洗单元、执行单元和监测单元分别与控制单元连接，执行单元连接空气刀；控制单元控制湿洗单元对基板进行清洗，监测单元将采集到的清洗后的基板的温度的监测信息传递给控制单元，控制单元根据监测信息控制执行单元改变空气刀的气流特性。基板清洗方法应用前述的清洗装置。本发明提供的一种基板清洗装置及基板清洗方法，控制单元根据监测单元对基板的温度的监测信息，控制执行单元改变空气刀的气流特性，从而使基板表面的残留水液面均一，解决现有技术中印刷品质容易出现不良的问题。
【专利说明】
基板清洗装置及基板清洗方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种基板清洗装置及基板清洗方法，更具体地涉及一种带有可调节的空气刀的基板清洗装置及利用该装置的基板清洗方法。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管液晶显不屏(英文名称:Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，英文缩写:TFT-LCD)的原理是利用液晶的随施加电压变化的光学性质来表现图像。T F T - L C D由液晶板和用于将信号施加到液晶板上的印刷电路板(英文名称:P r i n t e dCircuit Board，英文缩写:PCB)等构成，其中，液晶板由注入液晶的一对基板构成。
[0003]在液晶显示屏装置中，为了得到更均匀的亮度以及更高的对比度，必须使液晶板内的液晶分子按照一定的方向排列。在液晶单元的制造中，液晶板上的取向层的材质为聚酰亚胺(英文名称:Polyimide，英文缩写:PI)膜，取向层通过PI膜印刷机的转印版将PI膜印刷在薄膜晶体管(英文名称:Thin FiIm Transistor，英文缩写:TFT)基板和彩色滤光片(英文名称:color filter，英文缩写:CF)基板上，其中，彩色滤光片基板的材质一般为玻璃基板、石英基板、蓝宝石基板、树脂基板等质地透明的基板，在印刷前基板需要先经过清洗装置进行清洗干净，从而能保证得到好的印刷效果。
[0004]现有的基板清洗存在以下问题:目前使用的空气刀都是固定位置、固定开口角度安装在清洗装置上，且其气体流量保持一定。在流量一定的情况下，无法对清洗液进行调整，从而在进行最后一段清洗时，残留水分形成的液面不均一，导致后续干燥过程中，液面干燥不均匀，使后续印刷出现异常，印刷品质容易出现不良的问题。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明的目的是提供一种基板清洗装置及基板清洗方法，控制单元根据监测单元对基板的温度的监测信息，控制执行单元改变空气刀的气流特性，从而使基板表面的残留水液面均一，解决现有技术中印刷品质容易出现不良的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供一种基板清洗装置及基板清洗方法。
[0009]—种基板清洗装置，包括湿洗单元、空气刀、控制单元、执行单元和监测单元;所述湿洗单元、执行单元和监测单元分别与控制单元连接，所述执行单元连接所述空气刀;所述控制单元控制所述湿洗单元对基板进行清洗，所述监测单元将采集到的清洗后的所述基板的温度的监测信息传递给所述控制单元，所述控制单元根据所述监测信息控制所述执行单元改变所述空气刀的气流特性。
[0010]进一步的，前述监测单元包括热成像仪，所述热成像仪与所述基板对应设置，所述热成像仪与所述控制单元连接，所述热成像仪采集所述监测信息并传递给所述控制单元。
[0011]进一步的，前述执行单元包括位置调节机构和流量调节机构，所述空气刀设置于所述位置调节机构上，所述流量调节机构设置于所述空气刀的气体通道上，所述位置调节机构和流量调节机构分别与所述控制单元连接，所述控制单元控制所述位置调节机构调节所述空气刀与基板之间的高度、方向和角度，所述控制单元控制所述流量调节机构改变所述空气刀喷出的气流量。
[0012]进一步的，所述位置调节机构包括支架、升降调节组件、转动调节组件和角度调节组件，所述升降调节组件安装于所述支架，所述转动调节组件安装于所述升降调节组件，在所述升降调节组件的驱动下上移动;所述空气刀通过角度调节组件安装于所述转动调节组件。
[0013]进一步的，所述升降调节组件包括设置于所述支架上的导轨、与导轨配合的滑块、安装于所述滑块的升降板和驱动所述升降板的升降驱动器;所述转动调节组件安装于所述升降板;所述升降驱动器与所述控制单元连接。
[0014]进一步的，所述转动调节组件包括转轴和转动驱动器，所述转轴转动安装于所述升降板，所述转动驱动器与所述转轴连接;所述转动驱动器与所述控制单元连接。
[0015]进一步的，所述角度调节组件包括转接板、角度驱动器和铰链，所述转接板安装于所述转轴，所述空气刀通过所述铰链安装于所述转接板，所述角度驱动器与所述空气刀连接，用于驱动所述空气刀绕所述铰链转动。
[0016]进一步的，前述湿洗单元的数量为多个，所述湿洗单元包括喷射中性洗剂的第一子单兀和喷射去尚子水的第二子单兀。
[0017]进一步的，前述控制单元还连接有报警单元，当所述监测信息保持与设定值不同的相同状态时，所述控制单元控制所述报警单元发出警报。
[0018]进一步的，前述控制单元还连接有红外干燥仪，所述控制单元控制所述红外干燥仪在所述空气刀完成工作后对所述基板进行干燥处理。
[0019]一种基板清洗方法，包括如下步骤:
[0020]S1、控制单元向湿洗单元发出清洗指令，控制湿洗单元对基板进行清洗，清洗完毕后，控制单元向空气刀发出启动指令，空气刀启动向基板喷射气体；
[0021 ] S2、控制单元向监测单元发出监测指令，监测单元启动，采集基板表面的温度的监测信息，并将采集到的监测信息反馈至控制单元；
[0022]S3、控制单元根据监测单元检测到的监测信息形成基板表面的温度曲线，并将温度曲线与存储于控制单元的设定值进行比较；
[0023]若温度曲线的各个参数高于控制单元的设定值，控制单元根据比较值控制执行单元的位置调节机构带动空气刀移动和/或转动，改变空气刀的位置和/或角度，同时控制执行单元的流量调节机构调控空气刀喷出的气流量；
[0024]若温度曲线的各个参数与控制单元的设定值相同，控制单元控制空气刀、监测单元和执行单元停止工作，对基板进行后续处理。
[0025](三)有益效果
[0026]本发明提供的一种基板清洗装置，控制单元控制湿洗单元对基板进行清洗，监测单元将采集到的清洗后的基板的温度的监测信息传递给控制单元，控制单元根据监测信息控制执行单元改变空气刀的气流特性，从而使基板表面的残留水液面均一，提高印刷品质，解决现有技术中印刷品质容易出现不良的问题。
[0027]本发明提供的一种基板清洗方法，先对基板进行清洗，再通过控制单元控制空气刀对其进行初步吹干，在吹干过程中，通过监控单元采集到的的基板表面的温度的监测信息，实时调节空气刀的气流特性，空气刀不断调整后，基板表面的残留水分会形成稳定的、均一的状态，从而保证清洗的最后一道湿洗液面均一，确保清洗效果，以保证取向膜的印刷。
【附图说明】
[0028]图1为本发明基板清洗装置实施例的结构图；
[0029]图2为本发明基板清洗装置实施例的位置调节机构的结构图；
[0030]图3为本发明基板清洗装置实施例的空气刀与基板之间的方向位置关系；
[0031]图4为本发明基板清洗装置实施例的空气刀与基板之间的角度位置关系。
[0032]图中，1:湿洗单元；11:第一子单元；12:第二子单元;2:空气刀；3:控制单元;4:执行单元;5:监测单元;51:热成像仪;6:红外干燥仪;7:位置调节机构;71:支架;72:升降调节组件；721:导轨；722:滑块；723:升降板；724:升降驱动器；73:转动调节组件；731:转轴；732:转动驱动器;74:角度调节组件;741:转接板;742:角度驱动器;743:铰链;100:基板。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0034]实施例一
[0035]如图1和2所示，本实施例提供一种基板清洗装置，包括湿洗单元1、空气刀2、控制单元3、执行单元4和监测单元5;湿洗单元1、执行单元4和监测单元5分别与控制单元3连接，执行单元4连接空气刀2;控制单元3控制湿洗单元I对基板100进行清洗，监测单元5将采集到的清洗后的基板100的温度的监测信息传递给控制单元3，将监测信息与存储在控制单元3中的设定值进行比较，若采集到的监测信息超过控制单元3存储的设定值，控制单元3根据监测信息自动控制执行单元4调节空气刀2的气流特性，从而使基板100表面的残留水液面均一，提尚印刷品质。
[0036]监测单元5包括热成像仪51，热成像仪51与基板100对应设置，热成像仪51与控制单元3连接，可以根据基板100表面的热分布场，将采集到的监测信息传递给控制单元3，控制单元3根据热成像仪反馈的温度分布信息形成基板100表面温度分布曲线，从而反映表面的潮湿程度分布状态，提高监测信息的可靠性。
[0037]如图2所示，执行单元4包括位置调节机构7和流量调节机构(图未示出)，空气刀2设置于位置调节机构7上，流量调节机构设置于空气刀2的气体通道上，位置调节机构7和流量调节机构分别与控制单元3连接，控制单元3控制位置调节机构7调节所述空气刀2与基板100之间的高度、方向和角度，控制单元3控制流量调节机构改变空气刀2喷出的气流量。如图2、3所示，执行单元4通过分别改变空气刀2的气体出口与基板100之间的距离、方向和角度，同时调节空气刀2的气流量，解决了现有技术中空气刀2位置固定、角度固定、气流量固定导致基板100表面的液面不均一的问题。
[0038]进一步的，如图2所示，位置调节机构7包括支架71、升降调节组件72、转动调节组件73和角度调节组件74，升降调节组件72安装于支架71，转动调节组件73安装于升降调节组件72，在升降调节组件72的驱动下上移动；空气刀2通过角度调节组件74安装于转动调节组件73，转动调节组件73用于调节空气刀2的气体出口的喷气方向与基板100的相对方向，角度调节组件73用于调节空气刀2的气体出口喷出的气体与基板100的夹角。
[0039]进一步的，升降调节组件72包括设置于支架71上的导轨721、与导轨721配合的滑块722、安装于滑块722的升降板723和驱动升降板723的升降驱动器724;转动调节组件73安装于升降板723;升降驱动器724与控制单元3连接。工作时，升降驱动器724带动升降板723升降移动，从而调节空气刀2的气体出口与基板100之间的距离，如图所示，该距离为H，优选的，H为2?10cm。
[0040]进一步的，转动调节组件73包括转轴731和转动驱动器732，转轴731转动安装于升降板723，转动驱动器732与转轴731连接，用于带动转轴731转动;转动驱动器732与控制单元3连接。工作时，转动调节组件73带动空气刀2转动，从而调整空气刀2的气体出口的方向。如图3所示，空气刀2的气体出口的方向与基板100的移动方向具有夹角ω，优选ω为5?15度。
[0041 ]进一步的，角度调节组件74包括转接板741、角度驱动器742和铰链743，转接板741安装于转轴731，在转动调节组件73的驱动下转动，空气刀2通过铰链743安装于转接板741，角度驱动器742与空气刀2连接，用于驱动空气刀2绕铰链743转动。如图4所示，工作时，角度驱动器742启动，带动空气刀2绕铰链743转动，调速空气刀2的气体出口与基板100之间的夹角Θ的大小，优选的，Θ为45?75度。
[0042]除本实施例提供的结构以外，其他本领域常用的移动结构，均属于本实施例保护的范围。
[0043]转动调节组件包括转轴和转动驱动器，转轴与滑块旋转连接，空气刀2固定于转轴上，转轴分别包括水平方向的转轴和竖直方向的转轴，转动驱动器为两个，并且分别固定于滑块上，每个电机的输出轴分别与对应的水平方向的转轴或者竖直方向的转轴连接，转动驱动器连接控制单元3，保证空气刀2在水平方向和竖直方向上转动角度的精确性。
[0044]湿洗单元I的数量为多个，可提高清洗的效果及效率，湿洗单元I包括喷射中性洗剂的第一子单元11和喷射去离子水的第二子单元12，使喷洗单元可以对基板100分别进行中性洗剂和去离子水的冲洗。
[0045]控制单元3还连接有报警单元，当监测信息保持与设定值不同的相同状态时，控制单元3控制报警单元发出警报，从而防止清洗装置出现故障，保证工作人员可以及时的了解清洗装置出现的问题，并及时对其进行维修。
[0046]控制单元3还连接有红外干燥仪6，控制单元3控制红外干燥仪6在空气刀2完成工作后对基板100进行干燥处理，使装置具有干燥功能，并具有较好的干燥效果。红外干燥仪6用于完成基板100的后续处理，红外干燥仪6与控制单元3连接，在控制单元3的控制下对基板100进行干燥处理。
[0047]需要说明的是:控制单元可以采用可编程控制器，S卩PLC;升降驱动器优选采用电机与直线螺杆的组合;流量调节机构可以采用电磁阀。
[0048]实施例二
[0049]本实施例提供一种基板清洗方法，包括如下步骤:
[0050]S1、控制单元3向湿洗单元I发出清洗指令，控制湿洗单元I对基板100进行清洗，基板100清洗完毕后，控制单元3启动空气刀2，空气刀2向基板100喷射气体;其中，优选湿洗单元I的数量为多个，湿洗单元I包括喷射中性洗剂的第一子单元11和喷射去离子水的第二子单元12，使喷洗单元可以对基板100分别进行中性洗剂和去离子水的冲洗。
[0051 ] S2、控制单元3向监测单元5发出监测指令，监测单元5启动，监测单元5采集基板100表面的温度的监测信息，并将采集到的监测信息反馈至控制单元3。本实施例中，监测单元5优选包括热成像仪51，热成像仪51与基板100对应设置，可以根据基板100表面的热分布场，监测单元5将采集到的监测信息传递给控制单元3。
[0052]S3、控制单元3根据监测单元5检测到的监测信息形成基板的表面的温度曲线，SP控制单元3根据热成像仪51反馈的温度分布信息形成基板100的表面温度分布曲线，从而反映表面100的潮湿程度分布状态，控制单元I将温度曲线与控制单元I的设定值进行比较。
[0053]根据比较结果，若温度曲线的各个参数高于控制单元的设定值，控制单元3根据比较值的各个参数的差值控制执行单元4的位置调节机构7带动设置于其上的空气刀2进行移动和/或转动，改变空气刀2与基板100的相对位置和/或角度，即，具体的，改变空气刀2与基板100之间的距离、方向和角度。同时根据比较值的各个参数的差值控制执行单元4的流量调节机构改变与其连接的空气刀2喷出的气流量，从而提高气流特性改变的精确性。
[0054]其中，空气刀2吹扫时，热成像仪51实时监测基板100表面的温度状态，使热成像仪51的监测与空气刀2的气流特性改变形成闭环反馈控制，直到基板表面的残留水液面均一，可以保证干燥效果稳定。并且，由于在流水线生产中添加反馈控制系统，可以减少人为因素对生产参数造成的影响，还可以与报警反馈控制协同作用，实现高度集成自动化控制；另夕卜，反馈控制还可以通过精确的计算，找到最适宜的生产参数，提高资源的利用率；同时，反馈控制可以有效抑制由于生产参数波动造成的产品良率损失，尽量避免波动扩大化，从而减小因反馈缺失造成的生产参数变动量，从而提高良品率。
[0055]若温度曲线的各个参数与控制单元3的设定值相同，控制单元3控制空气刀2、监测单元5、执行单元4停止工作，对基板进行后续处理，即对基板100进行干燥。
[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基板清洗装置，其特征在于，包括湿洗单元、空气刀、控制单元、执行单元和监测单元;所述湿洗单元、执行单元和监测单元分别与控制单元连接，所述执行单元连接所述空气刀;所述控制单元控制所述湿洗单元对基板进行清洗，所述监测单元将采集到的清洗后的所述基板的温度的监测信息传递给所述控制单元，所述控制单元根据所述监测信息控制所述执行单元改变所述空气刀的气流特性。2.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，所述监测单元包括热成像仪，所述热成像仪与所述基板对应设置，所述热成像仪与所述控制单元连接，所述热成像仪采集所述监测信息并传递给所述控制单元。3.如权利要求2所述的基板清洗装置，其特征在于，所述执行单元包括位置调节机构和流量调节机构，所述空气刀设置于所述位置调节机构上，所述流量调节机构设置于所述空气刀的气体通道上，所述位置调节机构和流量调节机构分别与所述控制单元连接，所述控制单元控制所述位置调节机构调节所述空气刀与基板之间的高度、方向和角度，所述控制单元控制所述流量调节机构改变所述空气刀喷出的气流量。4.如权利要求3所述的基板清洗装置，其特征在于，所述位置调节机构包括支架、升降调节组件、转动调节组件和角度调节组件，所述升降调节组件安装于所述支架，所述转动调节组件安装于所述升降调节组件，在所述升降调节组件的驱动下上移动;所述空气刀通过角度调节组件安装于所述转动调节组件。5.如权利要求4所述的基板清洗装置，其特征在于，所述升降调节组件包括设置于所述支架上的导轨、与导轨配合的滑块、安装于所述滑块的升降板和驱动所述升降板的升降驱动器;所述转动调节组件安装于所述升降板;所述升降驱动器与所述控制单元连接。6.如权利要求5所述的基板清洗装置，其特征在于，所述转动调节组件包括转轴和转动驱动器，所述转轴转动安装于所述升降板，所述转动驱动器与所述转轴连接;所述转动驱动器与所述控制单元连接。7.如权利要求6所述的基板清洗装置，其特征在于，所述角度调节组件包括转接板、角度驱动器和铰链，所述转接板安装于所述转轴，所述空气刀通过所述铰链安装于所述转接板，所述角度驱动器与所述空气刀连接，用于驱动所述空气刀绕所述铰链转动。8.如权利要求4所述的基板清洗装置，其特征在于，所述湿洗单元的数量为多个，所述湿洗单元包括喷射中性洗剂的第一子单元和喷射去离子水的第二子单元。9.如权利要求8所述的基板清洗装置，其特征在于，所述控制单元还连接有报警单元，当所述监测信息保持与设定值不同的相同状态时，所述控制单元控制所述报警单元发出警报。10.如权利要求8所述的基板清洗装置，其特征在于，所述控制单元还连接有红外干燥仪，所述控制单元控制所述红外干燥仪在所述空气刀完成工作后对所述基板进行干燥处理。11.一种基板清洗方法，其特征在于，包括如下步骤: S1、控制单元向湿洗单元发出清洗指令，控制湿洗单元对基板进行清洗，清洗完毕后，控制单元向空气刀发出启动指令，空气刀启动向基板喷射气体； S2、控制单元向监测单元发出监测指令，监测单元启动，采集基板表面的温度的监测信息，并将采集到的监测信息反馈至控制单元； S3、控制单元根据监测单元检测到的监测信息形成基板表面的温度曲线，并将温度曲线与存储于控制单元的设定值进行比较； 若温度曲线的各个参数高于控制单元的设定值，控制单元根据比较值控制执行单元的位置调节机构带动空气刀移动和/或转动，改变空气刀的位置和/或角度，同时控制执行单元的流量调节机构调控空气刀喷出的气流量； 若温度曲线的各个参数与控制单元的设定值相同，控制单元控制空气刀、监测单元和执行单元停止工作，对基板进行后续处理。
【文档编号】H01L21/02GK105845606SQ201610224269
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】潘亚曦, 王佳琦, 张秀富, 吴云飞, 王华锋
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司