一种真空处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种真空处理装置，用于对真空干燥设备内的待处理基板进行抽真空处理，该真空处理装置包括一干泵，真空处理装置还包括：用于对由真空干燥设备抽出的气体进行过滤，并使过滤后的气体进入干泵内的过滤装置；过滤装置包括：用于对由真空干燥设备抽出的气体进行冷却，以使气体中的杂质气体凝华和/或液化后排出的冷却单元，冷却单元的气体入口与真空干燥设备的气体出口连通，冷却单元的气体出口与干泵的气体入口连通。本实用新型所提供的真空处理装置，其结构简单，通过真空干燥设备与干泵之间设置一过滤装置，可以将真空干燥设备抽出的气体中杂质气体凝华或液化后排出掉，从而减少了进入干泵内的杂质气体，可以延长干泵的使用寿命。
【专利说明】一种真空处理装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种液晶面板的制造工艺中用于抽真空的真空处理装置。
【背景技术】
[0002] 目前在半导体、液晶显示器（Liquid Crystal Display, LCD) 制程的某些工艺 中，干泵（Dry Pump)已被广泛利用，例如：彩膜基板光刻工艺（CF制程）中，需要将涂布后的 基板置于真空干燥设备（Vacuum Dryer, V⑶）内，通过干泵（Dry Pump)对真空干燥设备进 行抽真空处理，并将气体排出干泵外。但是，现在使用的干泵的不足之处在于：
[0003] 在彩膜基板光刻工艺（CF Photo)的各条Line (工艺产线），尤其是隔物垫工艺产 线（PHoto Spacer Line,简称PS Line)中，采用真空干燥设备（Vacuum Dryer, VO))与干泵 (Dry Pump)抽真空时，由于气压降低，光刻胶（PR)中的大量溶剂（Solvent)容易气化，从而 导致光刻胶（PR)中的大量气化的溶剂会被吸入干泵的泵体内。
[0004] 气化的溶剂进入干泵后的气体温度高、压强低，而
[0005] 在干泵的排气后端，由于压强的增大和温度的降低，导致气态的溶剂（Solvent)会 固化残留在泵体内。当干泵停止工作后，这些残留溶剂（Solvent)即会凝固，将排气口堵死， 导致干泵无法正常工作，造成非常大的损失。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种真空处理装置，结构简单，可以减少进入干泵内的 杂质气体，从而延长干泵使用寿命。
[0007] 本实用新型所提供的技术方案如下：
[0008] -种真空处理装置，用于对真空干燥设备内的待处理基板进行抽真空处理，所述 真空处理装置包括一干泵，所述真空处理装置还包括：
[0009] 用于对由所述真空干燥设备抽出的气体进行过滤，并使过滤后的气体进入干泵内 的过滤装置；
[0010] 所述过滤装置包括：
[0011] 用于对由所述真空干燥设备抽出的气体进行冷却，以使气体中的杂质气体凝华和 /或液化后排出的冷却单元，所述冷却单元的气体入口与所述真空干燥设备的气体出口连 通，所述冷却单元的气体出口与所述干泵的气体入口连通。
[0012] 进一步的，所述冷却单元包括：第一管路，所述第一管路分别连通所述真空干燥设 备和所述干泵；
[0013] 缠绕于所述第一管路外部的冷却管；以及，
[0014] 设置于所述第一管路上的用于将气体中的杂质气体凝华和/或液化后形成的液、 固态的凝华物排出的排出结构。
[0015] 进一步的，所述第一管路包括：
[0016] 沿重力方向设置的至少一根直管段；以及，
[0017] 连接在所述直管段的底端的至少一根U型管段；其中，
[0018] 所述冷却管缠绕设置在所述直管段外部；所述U型管段的U型开口向上，其中部形 成有用于供杂质气体凝华和/或液化后形成的液、固态凝华物滞留的滞留区域。
[0019] 进一步的，所述第一管路包括依次连接的第一 U型管段、第一直管段、第一弯管 段、第二直管段、第二U型管段、第三直管段和第二弯管段；其中，
[0020] 所述第一直管段、所述第二直管段和所述第三直管段平行设置；所述第一 U型管 段的一端与所述真空干燥设备连通，另一端与所述第一直管段的底端连接；所述第二U型 管段的两端分别与所述第二直管段和所述第三直管段的底端连接；所述第一弯管段的两端 分别连接在所述第一直管段和所述第二直管段的顶端；所述第二弯管段的一端连接所述第 三直管段的顶端，另一端与所述干泵连通。
[0021] 进一步的，至少一根所述直管段的顶端设置有使发生液化的雾状的液体便于形成 液珠的网孔板。
[0022] 进一步的，所述第一管路的外部包覆有保温层。
[0023] 进一步的，所述排出结构包括：
[0024] 设置于至少一个所述U型管段底部的滞留区域所对应位置的排放阀门；
[0025] 和/或，可拆卸地设置于至少一根所述直管段的底端的化学品过滤器。
[0026] 进一步的，所述过滤装置还包括：用于对由所述真空干燥设备抽出的气体进行加 热，以使气体温度升高、气压增大的加热单元，所述加热单元设置在所述真空干燥设备与所 述冷却单元之间，且所述加热单元的气体入口与所述真空干燥设备的气体出口连通，所述 加热单元的气体出口与所述冷却单元的气体入口连通。
[0027] 进一步的，所述加热单元包括：第二管路，所述第二管路的气体入口连接于所述真 空干燥设备，所述第二管路的气体出口与所述冷却单元的气体入口连通；以及，缠绕于所述 第一管路外部的电加热丝。
[0028] 进一步的，所述第二管路包括沿重力方向设置的第二直管，所述第二直管的顶端 与所述真空干燥设备连接，所述第二直管的底端与所述冷却单元的气体入口连接。
[0029] 进一步的，所述加热单元还包括包覆于所述第二管路外部的保温层。
[0030] 进一步的，在所述冷却单元与所述干泵之间还设置有一用于提供补偿负压的泵 体。
[0031] 本实用新型的有益效果如下：
[0032] 本实用新型所提供的真空处理装置，其结构简单，通过真空干燥设备与干泵之间 设置一过滤装置，可以将真空干燥设备抽出的气体中杂质气体凝华或液化后排出掉，从而 减少了进入干泵内的杂质气体，可以延长干泵的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1为本实用新型一种实施例中所提供的真空处理装置的结构框图；
[0034] 图2为本实用新型另一种实施例中所提供的真空处理装置的结构框图；
[0035] 图3为本实用新型优选实施例中所提供的真空处理装置的结构示意图；
[0036] 图4为排放阀门的第一种实施方式的结构示意图；
[0037] 图5为排放阀门的第二种实施方式的结构示意图；
[0038] 图6为本实用新型优选实施例中所提供的真空处理装置中气体温度曲线示意图。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0040] 针对现有技术中在半导体、LCD ro制程等工艺中采用干泵进行抽真空处理时，进 入干泵的气体中由于存在容易固化的气态溶剂等杂质气体，而导致干泵易损坏的问题，本 实用新型提供了一种真空处理装置，能够延长干泵的使用寿命。
[0041] 如图1所示，本实用新型所提供的真空处理装置包括：
[0042] 用于对真空干燥设备10内的待处理基板进行抽真空处理，所述真空处理装置包 括一干泵20,所述真空处理装置还包括：
[0043] 用于对由所述真空干燥设备10抽出的气体进行过滤，并使过滤后的气体进入干 泵20内的过滤装置30 ;
[0044] 所述过滤装置30包括：用于对由所述真空干燥设备10抽出的气体进行冷却，以使 气体中的杂质气体凝华和/或液化后排出的冷却单元100,所述冷却单元100的气体入口与 所述真空干燥设备10的气体出口连通，所述冷却单元100的气体出口与所述干泵20的气 体入口连通。
[0045] 本实用新型所提供的真空处理装置，其结构简单，通过真空干燥设备10与干泵20 之间设置一过滤装置30,该过滤装置30中的冷却单元100可以对进入干泵20之前的气体 进行冷却，使不易过滤的气态形式转化为比较容易过滤的液、固态的形式，从而使得进入干 泵20之前的气体中的杂质气体凝华和/或液化后排出，减少了进入干泵20内的杂质气体， 解决了气态溶剂等杂质气体在泵体内由于压强增大、温度降低而凝结的现象，从而解决了 排气口堵塞的技术问题，可以延长干泵20的使用寿命。
[0046] 以下说明本实用新型的优选实施例。
[0047] 如图3所示，本实施例中，优选的，所述冷却单元100包括：
[0048] 第一管路，所述第一管路分别连通所述真空干燥设备10和所述干泵20 ;
[0049] 缠绕于所述第一管路外部的冷却管102 ;以及，
[0050] 设置于所述第一管路上的用于将气体中的杂质气体凝华和/或液化后形成的液、 固态的凝华物排出的排出结构103。
[0051] 采用上述方案，冷却单元100可以通过在通气的第一管路外壁缠绕冷却管102来 实现对由真空干燥设备10内抽出而进入到第一管路内的气体进行冷却的目的，第一管路 的气体在温度降低的环境下，会发生凝华和液化现象，而形成液、固态的凝华物，凝华物可 以通过排出结构103排出。
[0052] 需要说明的是，本实施例中提供的冷却单元100是通过第一管路外壁设置冷却管 102的方式来实现，但是在实际应用中，冷却单元100的结构并非仅局限于此，比如：也可以 通过在通气的第一管路的外侧设置冷却箱等方式，在此不再一一列举。
[0053] 此外，本实施例中，优选的，所述第一管路包括：
[0054] 沿重力方向设置的至少一根直管段；以及，
[0055] 连接在所述直管段的底端的至少一根U型管段；其中，
[0056] 所述冷却管缠绕设置在所述直管段外部；所述U型管段的U型开口向上，其中部形 成有用于供杂质气体凝华和/或液化后形成的液、固态凝华物滞留的滞留区域。
[0057] 采用上述方案，第一管路包括直管段和U型管段，其中直管段外壁设置冷却管 102,气体在进入到直管段时被冷却凝华成液体或固化为固体形态的凝华物，而U型管段设 置在直管段的底端，且U型管段的U型开口向上，其中部的水平线位置最低，从而液、固态的 凝华物可以在重力作用下落入到U型管段的中部的滞留区域内。
[0058] 本实施例中，进一步优选的，如图3所示，所述第一管路包括依次连接的第一 U型 管段1011、第一直管段1012、第一弯管段1013、第二直管段1014、第二U型管段1015、第三 直管段1016和第二弯管段1017 ;其中，
[0059] 所述第一直管段1012、所述第二直管段1014和所述第三直管段1016平行设置； 所述第一 U型管段1011的一端与所述真空干燥设备10连通，另一端与所述第一直管段 1012的底端连接；所述第二U型管段1015的两端分别与所述第二直管段1014和所述第三 直管段1016的底端连接；所述第一弯管段1013的两端分别连接在所述第一直管段1012和 所述第二直管段1014的顶端；所述第二弯管段1017的一端连接所述第三直管段1016的顶 端，另一端与所述干泵20连通。
[0060] 上述方案中，通过将第一管路设置为包括三根直管段和两根U型管段以及两根弯 管段的结构，在如彩膜基板光刻胶工艺中对基板进行抽真空处理时，真空干燥设备10内设 置待处理的基板，由真空干燥设备10抽出的气体中夹杂有气态溶剂等杂质气体，上述气体 中首先进入到第一弯管段1013,在经过第一直管段1012时，由于温度降低，杂质气体会发 生凝华或固化而形成液态或固态的凝华物40,而落入第一 U型管段1011的中部滞留区域， 然后，气体经过第一弯管段1013后又进入到第二直管段1014,未能在第一直管段1012被凝 华或固化的残余杂质气体会在第二直管段1014继续降温，从而残余杂质气体会凝华或固 化后落入第二U型管段1015的滞留区域，然后，气体又再进入到第三直管段1016,未能在第 二直管段1014被凝华或固化的残余杂质气体会在第三直管段1016继续降温，从而残余杂 质气体会凝华或固化后落入第三U型管段的滞留区域，最终，气体经过三次冷却处理后，进 入到干泵20内。
[0061] 需要说明的是，上述方案中经过三次冷却的气体中杂质气体基本可以被完全过滤 掉，在实际应用中，冷却单元100中直管段以及U型管段的数量并非仅局限于此，也可以根 据实际需要进行调整，如：直管段和U型管段的数量可以为两根或四根等。此外，优选的，第 一弯管段1013和第二弯管段1017优选的采用U型开口朝下的U型管实现。
[0062] 此外，本实施例中，进一步优选的，如图3所示，至少一根所述直管段的顶端设置 有网孔板104。通过网孔板104的设置，可以使发生液化的雾状的液体便于形成液珠。本 实施例中，优选的，如图3所示，所述网孔板104可以是仅设置于所述第三直管段1016的顶 端，也就是，该网孔板104设置于冷却单元100的末端。当然，所述网孔板104也可以是设 置于每一根直管段的顶端位置。
[0063] 此外，本实施例中，优选的，如图3所示，所述第一管路的外部包覆有保温层105。 上述方案中，可以在U型管段、直管段以及弯管段的管道外壁上包覆一层保温层105,能够 保持温度的恒定，减少能量损失。
[0064] 此外，本实施例中，优选的，所述排出结构103包括设置于至少一个所述U型管段 底部的滞留区域所对应位置的排放阀门。通过在U型管段底部的滞留区域设置排放阀门， 可以将积累到一定程度的凝华物40排出。
[0065] 所述排放阀门的结构可以采用如下两种方式：
[0066] 第一种方式，如图4所示，所述排放阀门包括连通在U型管段的中部的底端的一中 空短管1031，该中空短管1031具有内螺纹，在中空短管1031的端部螺纹连接一螺母1032。 螺母拧上，则所述排放阀门打开；螺母拧下，则所述排放阀门关闭。在中空短管与螺母之间 可以设置一密封圈（如：〇型密封圈），以保证中空短管与螺母之间密封。
[0067] 第二种方式，如图5所示，所述排放阀门包括是连接在U型管段的中部底端的法兰 和一管道组成，其中所述管道的一端封闭，另一端连接在所述法兰上。将法兰打开，则所述 排放阀门打开；将固定法兰紧固，则管道阀门关闭。这样既方便随时拆卸，又保证了管道的 密封性，可以将收集的凝华物40由排放阀门排出。
[0068] 需要说明的是，以上是所述排放阀门的优选实施方式，但是在实际应用中，排放阀 门的结构并不仅局限于此。
[0069] 此外，，本实施例中，优选的，所述排放结构还可以包括可拆卸地设置于至少一根 所述直管段的底端的化学品过滤器。该化学品过滤器还可以作为排出结构103将直管段杂 质气体冷却形成的凝华物40排出，且所述化学品过滤器可拆卸地安装在直管段内，方便更 换。此外，该化学品过滤器还可以过滤气体冷却后有可能产生的粉尘，达到更好地过滤效 果。
[0070] 此外，还需要说明的是，为了实现将U型管段的滞留区域的凝华物40排出的目的， 还可以是将直管段与U型管段采用可拆卸方式连接，在该真空处理装置工作一定时间后， 将U型管段拆卸下来，以排出掉凝华物40。并且，优选的，第一管路中各直管段和U型管段 以及弯管段的连接方式均为可拆卸连接。
[0071] 此外，本实施例中，如图2所示,所述过滤装置30还包括：用于对由所述真空干燥 设备10抽出的气体进行加热，以使气体温度升高、气压增大的加热单元200,所述加热单元 200设置在所述真空干燥设备10与所述冷却单元100之间，且所述加热单元200的气体入 口与所述真空干燥设备10的气体出口连通，所述加热单元200的气体出口与所述冷却单元 100的气体入口连通。
[0072] 采用上述方案，为了能够使不易过滤的气态形式转化为比较容易过滤的固态的形 式，以达到良好的过滤效果，将真空干燥设备（V⑶）10抽真空时产生的大量溶剂（Solvent) 气体，在进入泵体之前，通过加热单元200进行加热，使进入冷却单元100之间的气体温度 升高，且能起到增加气体压强的作用，在一定空间内压强越大、温度越低，更容易使气体冷 凝，加热单元200的设置可以为冷却单元100使气体冷凝创造更有利的条件，这样进入到冷 却单元100的气体在高压、低温的环境下会更容易发生凝华和液化现象。
[0073] 本实施例中，优选的，如图3所示，所述加热单元200包括：
[0074] 第二管路201，所述第二管路201的气体入口连接于所述真空干燥设备10,所述第 二管路201的气体出口与所述冷却单元100的气体入口连通；
[0075] 以及，缠绕于所述第一管路外部的电加热丝202。
[0076] 进一步的，所述加热单元200还包括包覆于所述第二管路201外部的保温层203。
[0077] 采用上述方案，气体可以通过第二管路201后，再进入到冷却单元100,在第二管 路201的外侧包覆一层保温层，能够保持温度的恒定，减少热能损失，在保温层的外侧再绕 电热丝，用于给第二管路201外壁进行加热，实现对第二管路201内部气体加热目的，第二 管路201的气体在加热后温度升高、压强增大。
[0078] 需要说明的是，加热单元200的结构也并不仅局限于此，还可以采用气体方式，t匕 如：加热单元200可以是包括一第二管路201，第二管路201的外壁再设置加温箱等加热部 件。
[0079] 此外，优选的，所述第二管路包括沿重力方向设置的第二直管，所述第二直管的顶 端与所述真空干燥设备10连接，所述第二直管的底端与所述冷却单元100的气体入口连 接。如图3所示，采用上述方案，在本优选实施例中，第二直管的底端可以与第一 U型管段 1011连接，这样，由真空干燥设备10抽出的气体进入第二管路201加热后进入到第一 U型 管段1011，由于第一 U型管段1011温度比第二管路201低，气体温度会一定程度降低，这 样，部分杂质气体会凝华或液化，从而，会有一部分凝华物40落入第一 U型管段1011的滞 留区域。
[0080] 此外，过滤装置30的存在，会一定程度的造成干泵20压力损失，而通常生产工艺 中对于生产时间有一定要求，因此，为了保证生产效率（tack time)和弥补管道改造后压力 的损失，如图1所示。在所述冷却单元1〇〇与所述干泵20之间还设置有一用于提供补偿负 压的泵体50。该泵体50可以是与干泵20的结构相同的小型号的干泵。
[0081] 此外，还需说明的是，已知的造成彩膜基板光刻胶工艺中堵塞干泵20的溶剂 (Solvent)的熔点在90°C?120°C，在超低压30?lOOPa的环境下，熔点可以下降到20°C 以下。图6所示为上述优选实施例中的真空处理装置的温度曲线示意图。如图6所示，力口 热单元200最高可以使得气体的温度达到120°C左右甚至更高，冷却单元100可以使得气体 温度降低到23°左右甚至更低。从而，采用上述优选实施例中的真空处理装置可以将会堵 塞干泵20的溶剂（Solvent)在进入干泵20之前通过先加热、后冷却的方式凝华或液化后 排出，从而解决了现有技术中Solvent在干泵20内由于压强增大、温度降低而凝结的现象， 从而解决了排气口堵塞的技术问题。
[〇〇82] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种真空处理装置，用于对真空干燥设备内的待处理基板进行抽真空处理，所述真 空处理装置包括一干泵，其特征在于，所述真空处理装置还包括： 用于对由所述真空干燥设备抽出的气体进行过滤，并使过滤后的气体进入干泵内的过 滤装置； 所述过滤装置包括： 用于对由所述真空干燥设备抽出的气体进行冷却，以使气体中的杂质气体凝华和/或 液化后排出的冷却单元，所述冷却单元的气体入口与所述真空干燥设备的气体出口连通， 所述冷却单元的气体出口与所述干泵的气体入口连通。
2. 根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，所述冷却单元包括： 第一管路，所述第一管路分别连通所述真空干燥设备和所述干泵； 缠绕于所述第一管路外部的冷却管；以及， 设置于所述第一管路上的用于将气体中的杂质气体凝华和/或液化后形成的液态或 固态的凝华物排出的排出结构。
3. 根据权利要求2所述的真空处理装置，其特征在于，所述第一管路包括： 沿重力方向设置的至少一根直管段；以及， 连接在所述直管段的底端的至少一根U型管段；其中， 所述冷却管缠绕设置在所述直管段外部；所述U型管段的U型开口向上，其中部形成有 用于供杂质气体凝华和/或液化后形成的液、固态凝华物滞留的滞留区域。
4. 根据权利要求3所述的真空处理装置，其特征在于， 所述第一管路包括依次连接的第一 U型管段、第一直管段、第一弯管段、第二直管段、 第二U型管段、第三直管段和第二弯管段；其中， 所述第一直管段、所述第二直管段和所述第三直管段平行设置；所述第一 U型管段的 一端与所述真空干燥设备连通，另一端与所述第一直管段的底端连接；所述第二U型管段 的两端分别与所述第二直管段和所述第三直管段的底端连接；所述第一弯管段的两端分 别连接在所述第一直管段和所述第二直管段的顶端；所述第二弯管段的一端连接所述第三 直管段的顶端，另一端与所述干泵连通。
5. 根据权利要求3所述的真空处理装置，其特征在于， 至少一根所述直管段的顶端设置有使发生液化的雾状的液体便于形成液珠的网孔板。
6. 根据权利要求3所述的真空处理装置，其特征在于， 所述第一管路的外部包覆有保温层。
7. 根据权利要求3所述的真空处理装置，其特征在于， 所述排出结构包括： 设置于至少一个所述U型管段底部的滞留区域所对应位置的排放阀门； 和/或，可拆卸地设置于至少一根所述直管段的底端的化学品过滤器。
8. 根据权利要求2至7任一项所述的真空处理装置，其特征在于， 所述过滤装置还包括：用于对由所述真空干燥设备抽出的气体进行加热，以使气体温 度升高、气压增大的加热单元，所述加热单元设置在所述真空干燥设备与所述冷却单元之 间，且所述加热单元的气体入口与所述真空干燥设备的气体出口连通，所述加热单元的气 体出口与所述冷却单元的气体入口连通。
9. 根据权利要求8所述的真空处理装置，其特征在于， 所述加热单元包括：第二管路，所述第二管路的气体入口连接于所述真空干燥设备，所 述第二管路的气体出口与所述冷却单元的气体入口连通；以及，缠绕于所述第一管路外部 的电加热丝。
10. 根据权利要求9所述的真空处理装置，其特征在于， 所述第二管路包括沿重力方向设置的第二直管，所述第二直管的顶端与所述真空干燥 设备连接，所述第二直管的底端与所述冷却单元的气体入口连接。
11. 根据权利要求9所述的真空处理装置，其特征在于， 所述加热单元还包括包覆于所述第二管路外部的保温层。
12. 根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于， 在所述冷却单元与所述干泵之间还设置有一用于提供补偿负压的泵体。
【文档编号】H01L21/67GK203892154SQ201420140869
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】杜宏伟, 孙培会, 陈鹏 申请人:北京京东方显示技术有限公司, 京东方科技集团股份有限公司