一种涂布中检知基板金属异物的装置的制作方法

本发明涉及光阻涂布设备技术领域，尤其涉及一种涂布中检知基板金属异物的装置。

背景技术：

涂布显影机是黄光制程的重要组成部分，主要负责光刻胶涂布和显影，搭配曝光机将光罩上的图案转印到光刻胶上。实际涂布中，部分基板本身带有异物或涂布过程中环境偶发掉落异物至基板上，当异物高度超过涂布高度时，涂布nozzle(喷嘴)会撞到异物，导致nozzle(喷嘴)受损，直接影响生产进程。因此，需要在nozzle(喷嘴)前方设置异物检测装置，以检测可能会损伤nozzle(喷嘴)或基板的异物，并及时对其进行清理。

dnstrack(迪恩士涂布显影机)涂布中拦检异物的方式有光学式异物检知和干涉条回转检知两种。前者通过特定的发射和接受装置检知异物，一般具体包括设置于基板两侧的一光学发射部件和一光学接收部件，若异物阻挡光学发射部件发射的激光等，使光学接收部件接收到的激光等减少，即可发现异物的存在；后者依靠干涉条接触到异物自身作回转，受光量发生变化而检知异物。在具体的生产和实践中发现，这两种异物检测方式的检知能力有限，依然会发生未检到异物的情况。在干涉条检测方式中，由于检知能力有限或异物不足以使干涉条作回转，未检出基板上存在的异物，涂布会继续进行直到结束，导致干涉条在涂布方向上推动异物前进，刮伤基板，对产品造成损伤，造成极大的经济损失。

在对检出和未检出的异物进行解析，异物解析结果显示异物成分以金属为主，因此，需要一种更加灵敏的能够在涂布中检出金属异物的装置。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术中提出的涂布中部分金属异物难以检出的技术问题，提供一种能够有效在涂布中检出微小金属异物，保护产品不受金属异物损伤的涂布中检知基板金属异物的装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种涂布中检知基板金属异物的装置，包括

一干涉条，干涉条设置于待涂布基板的上方，并位于涂布机中喷嘴靠近未涂布的待涂布基板的一侧；

一薄膜，包覆于干涉条外表面；

一图案化的金属电极层，设置于薄膜表面；

一检测组件，输入端连接金属电极层，用以当金属电极层被导通时提示检出金属异物。

进一步地，薄膜的材质为聚酰亚胺。

进一步地，金属电极层包括：

一第一电极图案，第一电极图案成梳状，并设置于薄膜的一侧；

一第二电极图案，第二电极图案成梳状，设置于薄膜上与第一电极图案相对的一侧；

梳状的第一电极图案的梳齿部与梳状的第二电极图案的梳齿部相互交错。

进一步地，第一电极图案与第二电极图案之间的间隙为2～20微米。

进一步地，检测组件包括：

一第一电源，正极连接第一电极图案，负极连接第二电极图案；

一第二电源，正极连接第一电极图案，负极连接第二电极图案，且电压与第一电源相等；

一第一电流检测部件，串联于第一电源的正极与第一电极图案之间；

一第二电流检测部件，串联于第二电源的正极与第一电极图案之间。

进一步地，检测组件还包括：

至少一个电流判断部件，连接第一电流检测部件和/或第二电流检测部件及涂布机的涂布机驱动马达控制电路，用以于第一电流检测部件和/或第二电流检测部件检测到的电流大于一预定阈值时生成一控制信号发送至涂布机驱动马达的控制电路，使涂布机驱动马达停止工作。

进一步地，干涉条包括：

一第一面；

一第二面，与第一面相背；

薄膜覆盖于干涉条表面时，梳状的第一电极图案的梳柄部水平的位于第一面，梳状的第一电极图案的梳齿部向下垂直地延伸至第二面，以及

梳状的第二电极图案的梳柄部水平的位于第二面，梳状的第二电极图案的梳齿部向下垂直地延伸至第一面。

进一步地，涂布中检知基板金属异物的装置通过下式计算金属异物于干涉条上水平方向的位置和金属异物的电阻值：

(2ρ*l1/s)*i1+rx(i1+i2)＝(2ρ*(l-l1)/s)*i2+rx(i1+i2)＝v；

其中，rx为异物的电阻值；

i1为第一电流检测部件的读数；

i2为第二电流检测部件的读数；

l为第一电极图案的梳柄部与第二电极图案的梳柄部的长度；

ρ为第一电极图案的梳柄部与第二电极图案的梳柄部的平均电阻率；

s为第一电极图案的梳柄部与第二电极图案的梳柄部的平均截面积；

l1为金属异物于干涉条上水平方向的位置；

v为第一电源与第二电源的电压。

进一步地，涂布中检知基板金属异物的装置还包括：

至少一个拉伸部件，设置于干涉条的上端，用以于干涉条表面拉紧薄膜。

进一步地，涂布中检知基板金属异物的装置还包括：

一拉力检测部件，设置于拉伸部件，用以检测薄膜所受拉力。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供的一种涂布中检知基板金属异物的装置，通过在干涉条的表面设置一层紧贴包覆的薄膜以及其上的图案化的金属电极层，其内设置分别连接两个电源正极和负极的两个梳状电极图案，且梳状电极图案的梳齿交错设置，通过设置两梳状电极图案梳齿的间距，在金属异物同时接触两个梳状电极图案的梳齿时，即可检出金属异物；本发明还在两个电源与图案化金属电极层连接的线路上设置两个电流检测部件，根据两个通路内的电流值、电源电压和梳状电极图案梳柄部的长度和电阻率等信息即可计算出金属异物在薄膜电路上的位置，并可计算出金属异物的电阻值，并根据电阻值推断出金属异物的种类，有利于涂布设备及涂布环境的设置和改进。本发明提供的涂布中检出基板金属异物的装置能够有效检出涂布过程中基板上存在的现有技术无法检出的金属异物，能够最大程度的避免涂布中异物对产品的损伤，将产品损坏损失降到最低，提升涂布产品良品率。

附图说明

图1为现有技术中金属异物在涂布中未被检出损伤基板的原理示意图；

图2为本发明一实施例提供的涂布中检知基板金属异物的装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的涂布中检知基板金属异物的装置中金属电极层和检测组件的原理示意图；

图4为本发明一实施例提供的涂布中检知基板金属异物的装置中金属电极层和检测组件的原理示意图；

其中的附图标记为：10-喷嘴，20-第一干涉条，30-基板，40-金属异物，50-第二干涉条，51-第一面，52-第二面，60-薄膜，61-拉伸部件，62-拉力检测部件，70-金属电极层，71-第一电极图案，72-第二电极图案，80-检测组件，81-第一电源，82-第二电源，83-电流判断部件，84-涂布机驱动马达；

a1-第一电流检测部件，a2-第二电流检测部件，l-第一电极图案和第二电极图案的梳柄部的长度，l1-金属异物于干涉条上水平方向的位置。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

如图1所示，现有技术中采用第一干涉条20检测异物，保护喷嘴10不受异物的损坏，但是第一干涉条20的检测能力有限，依然会发生检测不到异物的情况，而异物在涂布过程中被第一干涉条20推动，损伤基板30，对产品造成损伤，造成经济损失。经异物成分检测分析，涂布中异物的主要成分一般为金属。

如图2所示，本发明提供了一种涂布中检知基板金属异物的装置，包括新增的第二干涉条50，第二干涉条50设置于待涂布基板30的上方，并位于涂布机中喷嘴10和第一干涉条20靠近未涂布的待涂布基板30的一侧，且不与基板30接触。

第二干涉条50上设置有一包覆于其表面的薄膜60，薄膜60表面设置有一图案化的金属电极层70；该装置还包括一检测组件80，其输入端连接金属电极层70，用以在涂布过程中金属电极层70被导通时提示检出基板30上的金属异物40。

在本发明一优选的实施例中，薄膜60的材质为聚酰亚胺，可以更精确保证第二干涉条50被薄膜60包裹的平整度，同时也使金属电极层70更为平整，增强检出金属异物40的性能。

如图3所示，金属电极层70包括一第一电极图案71和一第二电极图案72，第一电极图案71和第二电极图案72均为梳状，分别相对地设置于薄膜60的两侧；第一电极图案71和第二电极图案72的梳齿部相互交错地设置，即第一电极图案71的梳齿位于第二电极图案72梳齿形成的间隙中，相邻的两个梳齿分别属于第一电极图案71和第二电极图案72。

如图2所示，第二干涉条50包括相背的一第一面51和一第二面52，薄膜60覆盖于第二干涉条50表面时，梳状的第一电极图案71的梳柄部水平的位于第一面51，梳状的第一电极图案71的梳齿部向下垂直的垂直地延伸至第二面52。梳状的第二电极图案72的梳柄部水平的位于第二面52，梳状的第二电极图案72的梳齿部向下垂直地延伸至第一面51。如此，在金属异物40与第二干涉条50接触时，金属异物40即可同时接触到第一电极图案71和第二电极图案72的梳齿部。

金属电极层70的制备采用了柔性面板生产流程的一部分，具体为：在载体玻璃上涂布聚酰胺酸，经过真空干燥、高温烘烤完成聚酰亚胺柔性基板制作，即薄膜60的制作；在聚酰亚胺柔性基板上继续沉积金属膜，涂布光刻胶，搭配设计有与第一电极图案71和第二电极图案72形状匹配的掩膜板，使用曝光机将掩膜板的形状转印至模板上，再通过蚀刻、光刻胶去除得到所需的电路图，最后利用激光剥离(laserlift-off)手段去除载体玻璃等工艺完成柔性金属电极层70的制作。

其中，第一电极图案71的梳齿部和第二电极图案72的梳齿部之间的间隙为2～20微米。在制备金属电极层70的过程中由于曝光机的精度所限，制备出的金属电极层70的第一电极图案71和第二电极图案72的梳齿部之间的间距最小可缩小至2微米。显而易见的是，第一电极图案71和第二电极图案72的梳齿部之间的间距越小，就越能够检出越微小的金属异物40。而在实际生产中，现有的第一干涉条20检侧金属异物40尺寸的盲区为90～150微米，此尺寸区间的金属异物40有可能损伤基板30，金属电极层70可有效检出这一尺寸的异物。而异物尺寸若过小的话，涂布过程中无法接触第一干涉条20和第二干涉条50，也就不会损伤基板30和喷嘴10。

如图3所示，涂布中检知基板金属异物的装置包括一检测组件80，包括一第一电源81和一第二电源82，第一电源81的正极连接第一电极图案71，负极连接第二电极图案72。第二电源82的正极连接第一电极图案71，负极连接第二电极图案72，且电压与第一电源81相等；第一电源81和第二电源82为金属电极层70提供电源，在金属异物40同时接触第一电极图案71和第二电极图案72的梳柄部时，则可使金属电极层70导通。

检测组件80还包括一第一电流检测部件a1和一第二电流检测部件a2，在本发明一优选的实施例中，第一电流检测部件a1和一第二电流检测部件a2均为电流表。第一电流检测部件a1串联于第一电源81的正极与第一电极图案71之间；第二电流检测部件a2串联于第二电源82的正极与第一电极图案71之间，分别用以检测两个电路内的电流大小。第一电流检测部件a1也可串联于第一电源81的负极与第二电极图案72之间，同理，第二电流检测部件a2也可串联于第二电源82的负极与第二电极图案72之间。

至此，本发明提供的涂布中检知基板金属异物的装置在检测到金属异物40时，金属电极层70内和检测组件80形成的电路中内形成两个通路，可通过下式计算出金属异物于干涉条上水平方向的位置和金属异物的电阻值：

(2ρ*l1/s)*i1+rx(i1+i2)＝(2ρ*(l-l1)/s)*i2+rx(i1+i2)＝v；

其中：rx为异物的电阻值；

i1为第一电流检测部件a1的读数；

i2为第二电流检测部件a2的读数；

l为第一电极图案71的梳柄部与第二电极图案72的梳柄部的长度；

ρ为第一电极图案71的梳柄部与第二电极图案72的梳柄部的平均电阻率；

s为第一电极图案71的梳柄部与第二电极图案72的梳柄部的平均截面积；

l1为金属异物40于第二干涉条50上水平方向的位置；

v为第一电源81与第二电源82的电压。

其中，ρ、s、i1、i2、l和v均为已知；l1、rx为未知。

如上式，即可计算出l1和rx，即可得出金属异物40在金属电极层70内的位置以及金属异物40的电阻。知晓金属异物40在金属电极层70内的位置有利于清理金属异物40；知晓金属异物40的电阻，可大概推断出金属异物40的种类，例如为铝或铜等，便于后续的实验检测和涂布设备优化。

检测组件80还包括至少一个电流判断部件83，至少一个电流判断部件83连接第一电流检测部件a1和/或第二电流检测部件a2及涂布机的涂布机驱动马达84的控制电路，用以于第一电流检测部件a1和/或第二电流检测部件a2检测到的电流大于一预定电流阈值时生成一控制信号发送至涂布机驱动马达84的控制电路，使涂布机驱动马达84停止工作。

在本发明一优选的实施例中，电流判断部件83为电流越限断电器，其内可预先设置一电流阈值，在第一电流检测部件a1和/或第二电流检测部件a2检测到的电流值大于电流阈值时，则使涂布机驱动马达停止工作并发出警报。

其中，如图3所示，电流判断部件83为一个时，电流判断部件83连接第二电流检测部件a2及涂布机驱动马达84的控制电路，金属异物40在接触第二干涉条50时会在金属电极层70和检测组件80内形成两个通路，电流判断部件83可判断第二电流检测部件a2检测到的电流值与预先设置的电流阈值的大小关系，此时电流阈值可设置地较小，第二电流检测部件a2检测到的电流值超过电流阈值，则电流判断部件83发出信号给涂布机驱动马达84的驱动电路，使涂布机驱动马达84停止运行，电流判断部件83发出警报。

如图4所示，电流判断部件83为两个时，两个电流判断部件83分别连接第一电流检测部件和涂布机驱动马达84的控制电路以及第二电流检测部件和涂布机驱动马达84的控制电路，在金属异物40接触第二干涉条50时，会在金属电极层70和检测组件80之内形成两个通路，两个电流判断部件83可分别将第一电流检测部件a1和第二电流检测部件a2检测到的电流值与预先设置的电流阈值进行比较，电流阈值可根据实际情况调试选择，若其中一个通路内的电流值大于电流阈值，则电流判断部件83发出信号使涂布机驱动马达84停止运行并发出警报。除了能够同时判断两个通路内的电流以外，两个电流检测部件83还可避免其中一个电流越检测部件83临时损坏等问题，另一个电流判断部件83还可继续工作，提升异物检测和基板30保护的稳定性。

如图2所示，涂布中检知基板金属异物的装置还包括至少一个拉伸部件61，其设置于第二干涉条50的上端，连接薄膜60，向上拉伸薄膜60使薄膜60紧贴于第二干涉条50表面。

其中，拉伸部件61上还设置有一拉力检测部件62，用以检测薄膜60所受拉力。在本发明一优选的实施例中，拉伸部件61为拉伸马达，拉力检测部件62为拉力计，拉力检测部件62可避免拉力过小使薄膜60脱离第二干涉条50表面，或拉力过大使薄膜60变形或断裂。工作人员若观察拉力检测部件62显示拉力超出预设区间，则可对拉伸部件61进行调节。

本发明提供的涂布中检知基板金属异物的装置仅用以检测金属异物，若非金属异物则无法进行检出，但是现有技术中对涂布中出现的异物进行成分检测分析，发现异物的成分基本上均以金属为主或均包括金属，因此，本发明提供的涂布中检知基板金属异物的装置能够最大程度的检出涂布中基板上的异物。基于假设的目的，即使基板上出现了完全不包含金属的异物，在其经过第一干涉条20或除了本发明的其他异物检测装置时也可被检出，因此，现有技术中的涂布显影机采用本发明提供的涂布中检知基板金属异物的装置后，可最大程度的提升检出异物的能力，避免基板和喷嘴被异物损害，提升产品良率，降低产品损坏的损失。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。