一种显影液的温度控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显影液恒温控制技术领域，尤其涉及一种显影液的温度控制装置。
【背景技术】
[0002]Photol ithography(中文译为光刻微影，简称“光刻”或“Photo”)是FPD(FlatPanel Display，平板显示)制造业的核心制程之一，其工序是将膜层电路结构复制到后续需要蚀刻的玻璃基板或者金属基板上，实现图形信息转移目的。
[0003]Photo制程常用到显影液是TMAH(四甲基氢氧化铵)和KOH(氢氧化钾)，前者常用浓度通常为2.38%。因显影液与显影光刻胶(Photo Resist，简称PR)的混合属于酸碱中和的化学反应，反应溶液的温度不同，会引起的溶液活性离子浓度不同，以致反应速率发生变化，最终引起显影后的PR膜层线宽不同，严重的会导致曝光区PR残留、非曝光区PR过刻等不良。故显影液温度属于Photo制程管控的因素之一。实际上，不管采用哪种显影液，显影机中存储显影液的显影槽(Developer Tank，简称Dev.Tank)均会安装一个显影液温度控制装置，以保证显影液的温度维持在规定的标准(Temperature Specif i cat 1n，一般为23 ± I°C)内。管控显影液的浓度和温度，一定程度上可提升高精细LTPS(Low Temperature Poly-s i I i con，低温多晶硅技术)光刻制程的良品率。
[0004]目前常见的显影液温度控制装置主要有两种设计:
[0005]参见图1，是现有技术中的加热棒和PCW冷凝管结合方案的结构示意图。在该设计中，其主要将加热棒11和PCW(Process Cooling Water，制程冷却水)冷凝管12组建成冷却系统:在显影槽13底部安装加一个电热棒11，中下部安装PCW冷凝管12。该设计适用于容量较小的显影槽中，因显影槽内部显影液流动偏少，可能引起显影液局部浓度差和温差。
[0006]参看图2，是现有技术提供的循环通水管技术方案的结构示意图。在第二种设计中，通过在循环通水管21中通入冷水或温水，夕卜加循环栗(Recycle Pump)22循环显影液与Chiller(制冷/制热装置)23热交换控制。具体地，在显影槽24的中下部安装通水管21，通过显影槽24的显影液液位下的两个连接端口 25连接管路至Chi IIer 23。ChiI Ier 23内部可针对不同情况直接对显影液加热或者冷却(主要用于辅助加热)。但是，由于该设计通过温水加热，加热功能偏弱，所以需要在显影槽外部追加一个Chiller辅助加热，适用于容量较大的显影槽中。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是，提供一种显影液的温度控制装置，简化了装置的结构，通过较强的温控能力以适用于不同体积的显影槽，有效消除显影液局部浓度差和温度差，降低生产成本。
[0008]为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种显影液的温度控制装置，包括:显影槽，循环栗，以及，温度调节管；
[0009]所述温度调节管为集成有电热棒和通水管的双层设计的螺旋管;所述温度调节管横穿所述显影槽，并在所述显影槽的连接处对电热棒和通水管进行管路分离；
[0010]所述显影槽边沿设置有两个分别用于连接至所述循环栗的接液端口，以在所述循环栗的驱动下，循环运输显影槽中的显影液。
[0011]优选地，所述电热棒内含电热丝;所述通水管为环绕设置在所述电热丝外部的空心通水管;所述电热丝与空心通水管之间涂覆有绝缘导热材料。
[0012]进一步地，所述绝缘导热材料的膨胀系数与所述通水管的膨胀系数相匹配;所述绝缘导热材料的厚度与所述电热丝的功率和电热丝横截面直径的尺寸相对应。优选地，所述空心通水管的内径根据所述显影槽的容量进行设定，并且，所述空心通水管内壁与外壁之间通过圆形支撑杆进行固定。
[0013]进一步地，所述空心通水管内壁与外壁之间设有多对圆形支撑杆;相邻的两对圆形支撑杆等距离安装。
[0014]进一步地，所述螺旋管通过三通分叉管在与所述显影槽的连接处，对所述电热丝和所述通水管进行管路分离。
[0015]进一步地，所述显影槽内设有测温器件，用于对所述显影槽中的显影液温度进行实时测量。
[0016]再进一步地，所述的显影液的温度控制装置，还包括控制器;所述控制器，用于根据所述测温器件反馈的温度数据，实时控制对所述螺旋管的电热丝进行通电发热，或者，实时启动外部设备向所述螺旋管中的通水管通入冷水。
[0017]优选地，其中一个接液端口设置在所述显影槽的上部位置；另一个接液端口设置在所述显影槽的下部位置。
[0018]本发明实施例提供的显影液的温度控制装置，通过将电热棒和通水管集成在双层环绕的温度调节管中，电热棒和通水管之间涂覆绝缘导热性能较好的材料，并将温度调节管安装在显影槽内，可以在显影液温度过低时，通过螺旋管中的电热棒进行快速加热;在显影液温度过高时，可以通过外部制冷设备向螺旋管中的通水管通入冷却水进行降温;并且，通过循环栗对显影槽中的显影液不断循环运输，可以有效消除显影液的局部浓度差和温度差；由于本发明提供的技术方案无需额外增加外部制冷/制热设备(Chiller)，在一定程度上节省装置的空间，简化显影机的结构和降低生产成本;此外，由于本发明提供的技术方案不受显影槽的体积的限制，因而能够广泛应用至不同容量的显影槽中，对高精细的光刻制程良品率有较大的改善。
【附图说明】
[0019]图1是现有技术中的加热棒和PCW冷凝管结合方案的结构示意图。
[0020]图2是现有技术提供的循环通水管技术方案的结构示意图。
[0021]图3是本发明提供的显影液的温度控制装置的一个实施例的结构示意图。
[0022]图4是本发明提供的用于显影液温度调节的螺旋管的横截面结构示意图。
[0023]图5是本发明提供的螺旋管进行管路分离的结构示意图。
[0024]图6是本发明提供的显影液的温度控制装置的又一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
[0026]参看图3，是本发明提供的显影液的温度控制装置的一个实施例的结构示意图。参看图4，是本发明提供的用于显影液温度调节的螺旋管的横截面结构示意图。
[0027]在本实施例中，所述的显影液的温度控制装置，主要包括:显影槽31，循环栗32，以及，温度调节管33。其中，所述温度调节管33为集成有电热棒331和通水管332的双层设计的螺旋管;所述温度调节管33横穿所述显影槽31，并在与所述显影槽31的连接处对电热棒331和通水管332进行管路分离；分离后电热棒331连接用于供电的电源连接端A;通水管332引出冷却水连接2而13 ；
[0028]所述显影槽31边沿设置有两个分别用于连接至所述循环栗32的接液端口34、35，以在所述循环栗32的驱动下，循环运输显影槽31中的显影液。
[0029]优选地，其中一个接液端口34设置在所述显影槽31的上部位置(接近显影液液位)；另一个接液端口35设置在所述显影槽31的下部位置(接近显影槽31底部)。循环栗32通过接液端口 34、35从上往下或者从下往上不断循环运输显影槽31中的显影液，可以有效消除显影槽中的各个局部位置的显影液浓度差和温度差。具体实施时，两个接液端口 34、35可以采用PVF管(聚氟乙烯管)连接至循环栗32。
[0030]具体实施时，所述电热棒331为实心电热棒，内含电热丝;所述通水管332为环绕设置在所述电热丝外部的空心通水管;所述电热丝与空心通水管332之间涂覆有绝缘导热材料333。电热棒331优选为可挠性强的电热材料;绝缘导热材料333采用绝缘性、导热性均非常好特殊材料，如现有的特种陶瓷材料、氮化硅、导热硅脂等，也可以采用具备导热、绝缘性能的新研发材料;而通水管332优选为在外