一种基板位置校准装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基板位置校准装置，包括可升降式载台及其伺服电机、相对设于载台上方的阴影框及位于载台下方的支撑系统，所述支撑系统包括一水平支架和垂直设于支架上穿过载台的至少一个支撑杆，所述阴影框的下方固定有至少一对校准滚轮；所述载台为凸型的双层结构，上层载台的尺寸与基板一致，上下两层的宽度差均一且大于校准滚轮的直径。本实用新型所提供的基板位置校准装置能够在基板镀膜过程中对其进行自动位置校正，弥补了真空高温腔体中玻璃基板位置校正缺失的空白。
【专利说明】一种基板位置校准装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种位置校准装置，特别涉及可改善基板成膜均匀性的位置校准 装直。
【背景技术】
[0002] 在TFT-IXD制造过程中，玻璃需要多次往返于各相对独立的生产设备之间，由机 械手完成对每张玻璃的传送转换，在这一过程中，由于误差原因和不同生产设备的差异所 在，致使每张玻璃在进入不同反应或传送单元时的位置都有差异，这就给产品造成工艺性 不良埋下隐患。尤其是玻璃基板在反应腔体镀膜的过程中，由于设备结构特点和工艺要求 提出沉积设计（Deposition design)这一概念，即膜层边缘与玻璃边缘的距离差，这一参 数对后续的掩膜及刻蚀都有决定性的影响。如果这一距离差过大或者四周的距离差偏差严 重，将直接影响边缘的面板成膜的均匀性，直接导致产品发生不良。
[0003] 目前决定玻璃沉积设计的关键部件是成膜设备中的阴影框（Shadow frame)，它的 作用是在玻璃镀膜过程中其边缘与膜层边缘保持固定距离差，同时也防止玻璃边缘在高频 电压作用下发生尖端放电现象。目前这一空余量值在5-6_(膜层边缘到玻璃边缘）。
[0004] 实际操作的问题在于，现有的阴影框只起到对玻璃的遮盖作用，是否能够让玻璃 四周的空余量都固定的决定因素完全取决于负责传送作用的机械手臂移动误差和玻璃自 身。这就使沉积设计要求完全处于被动，而且更为严重的是当玻璃位置偏移严重而导致阴 影框无法盖住玻璃时，就会导致电弧效应（Arcing)，使执行镀膜的玻璃和设备自身造成损 坏。
[0005] 有鉴于此，特提出本实用新型。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种可用于基板传送过程中对其位置进行校准的装 置，该装置避免了真空高温腔体中基板位置校正缺失的现象。
[0007] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0008] -种基板位置校准装置，包括可升降式载台及其伺服电机、相对设于载台上方的 阴影框及位于载台下方的支撑系统，所述支撑系统包括一水平支架和垂直设于支架上且穿 过载台的至少一个支撑杆，所述阴影框的下方固定有至少一对校准滚轮；所述载台为凸型 的双层结构，上层载台的尺寸与基板一致，上下两层的宽度差均一且大于校准滚轮的直径。
[0009] 其中，所述校准滚轮的个数为2?16个，成对均匀设置在阴影框四周。
[0010] 本实用新型所述的位置校准装置，所述校准滚轮的直径与上层载台的厚度比为 0· 8-1. 2:1，优选 1:1。
[0011] 其中，所述校准滚轮通过弹性结构固定至阴影框。
[0012] 本实用新型所述的位置校准装置，所述校准滚轮为陶瓷校准滚轮。
[0013] 本实用新型所述的位置校准装置，所述的支撑杆的数量为8-16个，优选12个。
[0014] 本实用新型所述的位置校准装置，所述载台上设有供支撑杆穿过的T型凹槽，载 台上升至与支撑杆齐平后带动其继续上升至校准滚轮下方。
[0015] 本实用新型所述的位置校准装置，所述阴影框遮盖基板边缘的宽度为2-4_。
[0016] 本实用新型所述的位置校准装置，所述阴影框为与所述载台一同升降的活动结 构。
[0017] 采用上述技术方案，本实用新型得到了一种全新结构的基板位置校准装置，该装 置结构简单，且能够准确快速地实现基板的位置校准，避免避免玻璃基板由于校正缺失导 致玻璃基板发生破碎或者出现工艺不良等情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型所述位置校准装置的侧视图及其相应的俯视图；
[0019] 图2为支撑杆支撑基板的状态示意图；
[0020] 图3为载台上升支撑基板的状态示意图；
[0021] 图4为基板位置校准的状态示意图；
[0022] 图5为位置校准前偏离的基板及校准装置的俯视图；
[0023] 其中，1为载台；1-1为上层载台；1-2为下层载台；2为伺服电机；3为阴影框；4-1 为支架；4-2为支撑杆；5为校准滚轮；6为基板。
【具体实施方式】
[0024] 本实用新型根据现有设备工作流程及结构特点设计出如图1所示的基板位置校 正装置。该装置能够在基板镀膜过程中对其进行自动位置校正，弥补了真空高温腔体中玻 璃基板位置校正缺失的空白。
[0025] 本实用新型提供了一种基板位置校准装置，包括可升降式载台及其伺服电机、相 对设于载台上方的阴影框及位于载台下方的支撑系统，所述支撑系统包括一水平支架和垂 直设于支架上穿过载台的至少一个支撑杆，所述阴影框的下方固定有至少一对校准滚轮； 所述载台为凸型的双层结构，上层载台的尺寸与基板一致，上下两层的宽度差均一且大于 校准滚轮的直径。
[0026] 其中，校准滚轮的使用个数、类型及分布位置不受限制，可由实际条件来调整（要 求必须成对设置以提供对基板的作用力实现位置校准），本实用新型中，优选所述校准滚轮 的个数为2?16个，成对均匀设置在阴影框四周的下方，优选至少为4个，分别设置在四个 角上，以实现更直接快速的位置校准效果。
[0027] 本实用新型所述的位置校准装置，所述校准滚轮的直径与上层载台的厚度比为 0· 8-1. 2:1，优选 1 :1。
[0028] 上述校准滚轮的直径直接决定阴影框与载台之间的缝隙大小，直径越大、缝隙越 大。
[0029] 其中，所述校准滚轮通过弹性结构固定至阴影框。如阴影框下部的校准滚轮的固 定架可以安置具有弹簧等的弹性结构，以保证阴影框与载台相对位置偏离较严重时还能正 常发挥校正作用。
[0030] 本实用新型所述的校准滚轮可采用绝缘、耐高温、耐磨的惰性材料制备而成，包括 但并不局限于陶瓷材料，此外还可以根据实际需要使用不同材料，优选陶瓷。
[0031] 本实用新型中，校准滚轮还有另外的作用，即决定阴影框与载台的距离高度 (Gap)，该距离过大会导致等离子体（plasma)渗入玻璃基板边缘，导致玻璃出现镀膜颜色 异常，距离过小又会使阴影框将玻璃基板压碎，根据实际玻璃基板的厚度本实用新型将此 间隙（Gap)控制在0· 8-L 0mm范围内。
[0032] 本实用新型所述的位置校准装置，所述的支撑杆的数量为8-16个，优选12个，均 匀对称设置于所要承载的基板对称轴的两边，以使基板的重量分散均匀，实现更好的支撑 效果，具体的位置设置为本领域技术人员所掌握。
[0033] 本实用新型所述的位置校准装置，所述载台上设有供支撑杆穿过的T型凹槽，载 台上升至与支撑杆齐平后带动其继续上升至校准滚轮下方。
[0034] 即本实用新型所述的支撑杆为可移动式，与载台保持相对运动，当载台上升到上 表面凹槽与T型支撑杆高度一致时就可以带动支撑杆一起上升。支撑杆的作用只是负责当 载台下降时将基板支起让基板与载台分离形成缝隙，方便机械手臂伸进缝隙对玻璃基板进 行取送。
[0035] 此外，所述的支撑杆也可以为固定式，如其形状设计为等径的柱状体，载台可直接 上升至高度大于支撑杆，以实现对基板的支撑及后续的位置校准。
[0036] 本实用新型所述的位置校准装置，所述阴影框遮盖基板边缘的宽度为2-4_。本实 用新型在降低了基板边缘发生电弧效应概率的同时可将膜层边缘与玻璃基板边缘的空余 量缩短到更小，保证了沉积设计（Deposition design)和基板边缘膜层的均勻性，有效的提 商了广品良率。
[0037] 本实用新型所述的位置校准装置，所述阴影框为与可载台一同升降的活动结构， 也可根据实际需求将阴影框固定。
[0038] 本实用新型中，被校正的承载物（基板）可以是多种类型，如玻璃基板、硅片等。
[0039] 本实用新型所述位置自动校准装置不仅可用于某些特定工作环境（如高温真 空），还可用于普通条件下的设备监控装置上。且可用于多种类型设备的承载物位置校正缺 失的情况。
[0040] 如在TFT-IXD生产过程中有很多特定环境下如真空腔室、高温传送装置等都是处 于对承载物及设备本身位置校正缺失状态，这就一定程度上增加了该工序出现缺陷性不良 的风险。本实用新型利用载台和阴影框的相对运动实现对玻璃基板的位置校正。
[0041] 本实用新型所述位置校准装置的工作过程如下：
[0042] (1)机械手臂将基板放到载台上，此时载台处于归位状态，由支撑杆支撑玻璃基板 (如图2)，位置校准前偏离的基板及校准装置的俯视图见图5 ;
[0043] (2)系统控制反应腔体执行位置校准过程，载台开始升起带动支撑杆上升至与玻 璃基板接触（如图3);
[0044] (3)载台继续上升与阴影框接触，校准滚轮通过滑动摩擦推动玻璃基板边缘与载 台台阶边缘重合，完成基板的位置校准（如图4)。
[0045] 本实用新型所述的技术方案，能够实现基板位置在校准滚轮半径范围内偏移的位 置校准（即常规的偏差范围，位置偏移过大基板即可能破碎）。其中，校准滚轮可以上下活 动，通过滑动摩擦推动基板边缘与载台台阶边缘重合，完成位置的校准。
[0046] 实施例1
[0047] 如图1所示的基板位置校准装置，包括可升降式载台1及其伺服电机2、相对设于 载台1上方的阴影框3及位于载台1下方的支撑系统，该支撑系统包括一水平支架4-1和 垂直设于支架4-1上穿过载台1的12个支撑杆4-2,阴影框3的下方固定有2对校准滚轮 5,位置分别对应基板6的四个角；载台1为凸型的双层结构，上层载台1-1的尺寸与基板6 一致，上下两层的宽度差均一且大于校准滚轮5的直径。其中，基板6为玻璃基板。
[0048] 本实施例中，校准滚轮5成对均匀设置在阴影框3两侧。校准滚轮5的直径为 5. 5mm，与上层载台1-1的厚度比为1:1，校准滚轮5采用陶瓷制备而成。
[0049] 其中，校准滚轮5通过弹性结构固定至阴影框3,以保证阴影框3与载台1相对位 置偏离较严重时还能正常发挥校正作用。
[0050] 本实施例的载台1上设有供支撑杆4-2穿过的T型凹槽，载台1上升至与支撑杆 4-2齐平后带动其继续上升至校准滚轮5下方。阴影框3遮盖基板6边缘的宽度为4mm。
[0051] 实施例2
[0052] 与实施例1相比，区别点仅在于：本实施例中，校准滚轮5的个数为2个，分别位 于基板6相对的两个角，校准滚轮5的直径与上层载台高度一致，上层载台1-1的厚度比为 1.2:1，支撑杆4-2的数量为8个。
[0053] 实施例3
[0054] 与实施例1相比，区别点仅在于：本实施例中，校准滚轮5的个数为8个，分别位于 基板6的四个角及基板四个边的中间位置。校准滚轮5的直径为6_，与上层载台1-1的厚 度比为0. 8:1。
[0055] 实施例4
[0056] 利用实施例1所述位置校准装置进行基板位置校准的方法，包括如下步骤：
[0057] (1)机械手臂将基板放到载台上，此时载台处于归位状态，由支撑杆支撑玻璃基板 (如图2)，位置校准前偏离的基板及校准装置的俯视图见图5 ;
[0058] (2)系统控制反应腔体执行位置校准过程，载台开始升起带动支撑杆上升至与玻 璃基板接触（如图3);
[0059] (3)载台继续上升与阴影框接触，校准滚轮通过滑动摩擦推动玻璃基板边缘与载 台台阶边缘重合，完成基板的位置校准（如图4)。
[0060] 上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本实用新 型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新 型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和 改进，均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种基板位置校准装置，包括可升降式载台及其伺服电机、相对设于载台上方的阴 影框及位于载台下方的支撑系统，所述支撑系统包括一水平支架和垂直设于支架上且穿过 载台的至少一个支撑杆，其特征在于：所述阴影框的下方固定有至少一对校准滚轮；所述 载台为凸型的双层结构，上层载台的尺寸与基板一致，上下两层的宽度差均一且大于校准 滚轮的直径。
2. 根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于：所述校准滚轮的个数为2?16 个，成对均匀设置在阴影框四周。
3. 根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于：所述校准滚轮的直径与上层载 台的厚度比为0.8-1. 2:1。
4. 根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于：所述校准滚轮通过弹性结构固 定至阴影框。
5. 根据权利要求1-3任一项所述的位置校准装置，其特征在于：所述校准滚轮为陶瓷 校准滚轮。
6. 根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于：所述的支撑杆的数量为8-16 个。
7. 根据权利要求1或6所述的位置校准装置，其特征在于：所述载台上设有供支撑杆 穿过的T型凹槽，载台上升至与支撑杆齐平后可带动其继续上升至校准滚轮下方。
8. 根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于：所述阴影框遮盖基板边缘的宽 度为2_4mm。
9. 根据权利要求1或8所述的位置校准装置，其特征在于：所述阴影框为与所述载台 一同升降的活动结构。
10. 根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于：所述基板为玻璃基板或硅片。
【文档编号】H01L21/68GK203839359SQ201420205908
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】艾青南, 张贺攀, 王超, 孟健 申请人:北京京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司