一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置及方法与流程

本发明涉及平板显示技术领域，尤其是涉及一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置及方法。

背景技术：

薄膜晶体管(Thin film Transistor，TFT)技术是二十世纪九十年代发展起来的，采用新材料和新工艺的大规模半导体全集成电路制造技术，是液晶(Liquid Crystal，LC)、无机和有机薄膜电致发光平板显示器的基础。TFT是在玻璃或塑料基板等非单晶片或晶片上通过溅射、化学沉积工艺形成制造电路必须的各种膜，通过对膜的加工制作大规模半导体集成电路。

薄膜场效应晶体管是指液晶显示器上的每一液晶像素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息。TFT曝光部的生产工艺中，玻璃基板先进行清洗，清洗后在玻璃基板涂布一层光刻胶，之后进行烘干处理，烘干后玻璃基板进入曝光机，利用光罩在玻璃基板上对光阻定义图形，然后再经过显影制程显示图形。

但是，实际生产中，涂布制程对基板的洁净度要求高，特别是低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)制程，超过1um的尘埃残留在基板上就会造成涂布不良，因此，涂布前清洗制程要求严格，清洗制程中为了有效去除玻璃基板上的有机物，常采用极紫外线(Extreme Ultraviolet，EUV)进行照射，但是照射时，灯箱内的臭氧浓度升高对非金属材料造成腐蚀，特别是传送机构齿轮之间的聚氨酯皮带，EUV照射后，皮带出现松散、开裂和开孔等现象，导致皮带大量更换，造成TFT的制作成本增大。

现有技术公开了一种涂布显影设备的结构示意图，参见图1，该设备包括灯箱1，所述灯箱1的上部设有气体引入口2，所述气体引入口2上分别设有用于检测气体流量的气体流量传感器21和用于控制气体流量的气体流量开关22，所述灯箱1的箱体上设有与气体流量传感器21电连接的气体流量显示器23。但该设备只能凭借操作人员的经验来调节引入灯箱1的稀释气体的流量，但是，现场实际情况复杂，且操作人员的主观性较大，无法依据灯箱内臭氧浓度进行合理调节。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置和方法，可实现对灯箱内臭氧浓度的监控，并根据臭氧浓度调节引入灯箱的稀释气体的流量来降低臭氧的产生量，从而有效减少了EUV照射时，臭氧对传送机构齿轮之间的皮带的腐蚀，提高了皮带的使用寿命。

根据本发明的一方面，提出一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置，该装置包括灯箱，所述灯箱的上部设有气体引入口，所述气体引入口上分别设有用于检测气体流量的气体流量传感器和用于控制气体流量的气体流量开关，所述灯箱的箱体上设有与气体流量传感器电连接的气体流量显示器；

所述灯箱的底部连接气体采样装置，所述气体采样装置连接用于检测臭氧浓度的气体分析仪。

该装置通过设置与灯箱连通的气体采样装置以及与气体采样装置连接的气体分析仪，可实现对灯箱内臭氧浓度的量测监控，并根据臭氧浓度调节气体流量开关，从而调节引入灯箱的稀释气体的流量来减少氧气的含量，从而降低臭氧的产生量，以减少EUV照射时，臭氧对传送机构齿轮之间的皮带的腐蚀，提高了皮带的使用寿命。

作为对本申请的进一步改进，所述气体采样装置包括采样箱和真空泵，所述采样箱两个相对侧壁分别设有进气口和出气口，所述进气口连接灯箱的底部，所述出气口连接真空泵的进气端，所述真空泵的出气端连接三通阀，所述三通阀的两个端口分别连接气体分析仪和废气收集装置。

作为对本申请的进一步改进，所述采样箱的进气口与灯箱的底部之间以及所述采样箱的出气口与真空泵的进气端之间均通过金属管道连接，所述金属管道上分别设有各自对应的开关阀。

采样前，打开灯箱底部与采样箱进气口之间的开关阀、以及采样箱出气口与真空泵进气端之间的开关阀，并将三通阀切换至与废气收集装置连通，用于赶尽采样箱及管道内的气体。采样时，关闭三通，灯箱内的气体经进气口进入采样箱，当采样箱采样完毕后，将三通阀切换至与气体分析仪连通，气体分析仪对采样气体进行臭氧浓度的量测，量测完毕后，将三通阀切换至与废气收集装置连通，使采样箱内的气体全部导入废气收集装置，不影响下次采样。

作为对本申请的进一步改进，所述气体采样装置包括密闭箱体和设置于所述密闭箱体内的采样球；

所述密闭箱体连接气泵；

所述采样球的两端分别设有进气孔和出气孔，所述进气孔连接灯箱的底部，所述出气孔连接三通阀，所述三通阀的两个端口分别连接气体分析仪和废气收集装置。

作为对本申请的进一步改进，所述采样球的进气孔与灯箱的底部之间以及所述采样球的出气孔与三通阀之间均通过金属管道连接，所述金属管道上分别设有各自对应的开关阀。

采样前，打开气泵并将三通阀切换至与废气收集装置连通，泵入密闭箱体的气体将采样球内的气体赶出并导入废气收集装置中，此时，采样球为压扁状态，采样时，打开灯箱底部与采样球进气孔之间的开关阀，并关闭气泵和三通阀，灯箱内的气体经进气孔进入采样球，当采样球逐渐被采集到的气体充满并鼓起来时，关闭灯箱底部与采样球进气孔之间的开关阀，并将三通阀切换至与气体分析仪连通，打开气泵，采样球内的气体收到压力，并将采集到的气体通过三通阀导入气体分析仪，在气体分析仪内进行臭氧浓度量测，量测完毕后，将三通阀切换至与废气收集装置连通，使采样球内的气体全部导入废气收集装置，不影响下次采样。

作为对本申请的进一步改进，所述灯箱的内部设有用于使气体混合均匀的吊扇。

作为对本申请的进一步改进，所述装置还包括一个用于根据气体分析仪的量测结果发出报警信息的报警器，所述报警器与气体分析仪之间电连接。

根据本发明的另一方面，提出一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的方法，包括如下步骤：

对灯箱内的气体进行采样；

量测采样气体中臭氧的浓度；

根据臭氧的浓度值，控制引入灯箱的稀释气体的流量。

作为对本申请的进一步改进，所述引入灯箱的稀释气体为氮气、氩气或氩气等不含氧气的气体。

作为对本申请的进一步改进，当量测的臭氧浓度超过阈值时，报警器发出报警信息，通过控制气体流量开关向灯箱内引入稀释气体。

作为对本申请的进一步改进，所述臭氧浓度的阈值等于或小于3％。具体生产操作时，可根据实际情况进行设定。阈值越小，灯箱内的氧气含量越少，产生的臭氧越少，对皮带的腐蚀程度越小，皮带的使用寿命越长。

与现有技术相比，本发明的优点在于，该装置通过设置与灯箱连通的气体采样装置以及与气体采样装置连接的气体分析仪，可实现对灯箱内臭氧浓度的监控，并根据臭氧浓度调节引入灯箱的稀释气体的流量来减少氧气的含量，从而降低臭氧的产生量，以减少EUV照射时，臭氧对传送机构齿轮之间的皮带的腐蚀，提高了皮带的使用寿命。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：

图1显示了现有技术公开的一种涂布显影设备的结构示意图。

图2显示了根据本发明的实施例的监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置的结构示意图一。

图3显示了根据本发明的实施例的监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置的结构示意图二。

图4显示了根据本发明的实施例的监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置的结构示意图三。

图5显示了根据本发明的实施例的监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的方法的流程图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

在本申请的实施例中，参见图2，一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的装置，包括灯箱1，所述灯箱1的上部设有气体引入口2，所述气体引入口2上分别设有用于检测气体流量的气体流量传感器21和用于控制气体流量的气体流量开关22，所述灯箱1的箱体上设有与气体流量传感器21电连接的气体流量显示器23；

所述灯箱1的底部连接气体采样装置3，所述气体采样装置3连接用于检测臭氧浓度的气体分析仪4。

该装置通过设置与灯箱1连通的气体采样装置3以及与气体采样装置3连接的气体分析仪4，可实现对灯箱1内臭氧浓度的量测监控，操作人员可根据臭氧浓度调节引入灯箱1的稀释气体的流量，具体的，根据气体流量显示器23调节气体流量开关22，引入灯箱1的稀释气体可以降低灯箱1内氧气的含量，从而降低EUV照射时臭氧的产生量，进而降低臭氧对传送机构齿轮之间的皮带的腐蚀，提高了皮带的使用寿命。

在本申请的一个实施例中，所述气体采样装置3包括采样箱311和真空泵312，所述采样箱311两个相对侧壁分别设有进气口和出气口，所述进气口连接灯箱1的底部，所述出气口连接真空泵312的进气端，所述真空泵312的出气端连接三通阀313，所述三通阀313的两个端口分别连接气体分析仪4和废气收集装置5。

参见图3，所述采样箱311的进气口与灯箱1的底部之间以及所述采样箱311的出气口与真空泵312的进气端之间均通过金属管道314连接，所述金属管道314上分别设有各自对应的开关阀。

采样前，打开灯箱1底部与采样箱311进气口之间的第一开关阀315、以及采样箱311出气口与真空泵312进气端之间的第二开关阀316，并将三通阀313切换至与废气收集装置5连通，用于赶尽采样箱311及金属管道314内的气体。采样时，关闭三通阀313，灯箱1内的气体进入采样箱311，当采样箱311采样完毕后，将三通阀313切换至与气体分析仪4连通，气体分析仪4对采样气体进行臭氧浓度的量测，量测完毕后，将三通阀313切换至与废气收集装置5连通，使采样箱311内的气体全部导入废气收集装置5，不影响下次采样。

在本申请的另一个实施例中，参见图4，所述气体采样装置3包括密闭箱体321和设置于所述密闭箱体321内的采样球322；

所述密闭箱体321连接气泵323；

所述采样球322的两端分别设有进气孔和出气孔，所述进气孔连接灯箱1的底部，所述出气孔连接三通阀326，所述三通阀326的两个端口分别连接气体分析仪4和废气收集装置5。

所述采样球322的进气孔与灯箱1的底部之间以及所述采样球322的出气孔与三通阀326之间均通过金属管道324连接，所述采样球322的进气孔与灯箱1的底部之间的金属管道324上设有开关阀。

采样前，打开气泵323并将三通阀326切换至与废气收集装置5连通，泵入密闭箱体321的气体将采样球322内的气体赶出并导入废气收集装置5中，此时，采样球322为压扁状态，采样时，打开灯箱1底部与采样球322进气孔之间的第三开关阀325，并关闭气泵323和三通阀326，灯箱1内的气体经进气孔进入采样球322，当采样球322逐渐被采集到的气体充满并鼓起来时，关闭灯箱1底部与采样球322进气孔之间的第三开关阀325，并将三通阀326切换至与气体分析仪4连通，打开气泵323，采样球322内的气体受到压力，并将采集到的气体通过三通阀326导入气体分析仪4，在气体分析仪4内进行臭氧浓度量测，量测完毕后，将三通阀326切换至与废气收集装置5连通，使采样球322内的气体全部导入废气收集装置5，不影响下次采样。

在本申请的实施例中，所述灯箱1的内部设有用于使气体混合均匀的吊扇6。

在本申请的实施例中，所述装置还包括一个用于根据气体分析仪的量测结果发出报警信息的报警器7，所述报警器7与气体分析仪4之间电连接。

在本申请的实施例中，参见图5，一种监控涂布显影设备灯箱内臭氧含量的方法，包括如下步骤：

对灯箱1内的气体进行采样；

量测采样气体中臭氧的浓度；

根据臭氧的浓度值，控制引入灯箱1的稀释气体的流量。

在本申请的实施例中，所述引入灯箱1的稀释气体为氮气、氩气或氩气等不含氧气的气体。

在本申请的实施例中，当量测的臭氧浓度超过阈值时，报警器7通过声光的方式发出报警信息。

在本申请的实施例中，所述臭氧浓度的阈值等于或小于3％。具体生产操作时，可根据实际情况进行设定。阈值越小，灯箱1内的氧气含量越少，产生的臭氧越少，对皮带的腐蚀程度越小，皮带的使用寿命越长。

与现有技术相比，本发明的优点在于，该装置通过设置与灯箱1连通的气体采样装置3以及与气体采样装置3连接的气体分析仪4，可实现对灯箱1内臭氧浓度的监控，并根据臭氧浓度调节引入灯箱1的稀释气体的流量来减少氧气的含量，从而降低臭氧的产生量，以减少EUV照射时，臭氧对传送机构齿轮之间的皮带的腐蚀，提高了皮带的使用寿命。

将上述图3或者图4所述装置应用于涂布显影设备中，取得的效果如下表1所示：

表1.现有技术与发明技术应用效果对比

从上表可以看出，现有技术中，涂布显影设备无气体采样装置和气体分析仪，传送机构齿轮之间的皮带的使用寿命为3个月，在本发明技术中，传送机构齿轮之间的皮带的使用寿命为24个月，按6条生产线计算，每年皮带耗用成本由之前的40500人民币缩减至5062人民币，大大降低了涂布显影制程的生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。