基片涂胶工艺是平板显示器生产中不可缺少的关键工续，胶膜厚度精度及均匀性直接影响到成品率的提高。涂胶工艺质量的提高需要性能优良的涂胶设备来保证。对于现代的大规模平板显示器生产而言工艺的重复性和可靠性是至关重要的，必须尽量较少人为因素的干扰，因此生产设备必须能够按设定工艺快速无损伤的自动运行。西安捷盛研制的h52200f/zf型自动平板涂胶机就是针对这一工艺过程开发的，适用于lcd、oled、tft-lcd等显示器产生中方基片的涂胶工艺。

1 设备工艺原理及关键影响因素

方基片涂胶有多种方法，旋转涂胶是目前最常用有效的涂胶方式，在平板显示器制造中广泛采用，能保证获得较高的胶膜均匀性。基本原理是将少量胶液沉积在基片中央，接着以高速旋转，离心力将使胶液散开，最后覆盖整个底片。也可以在滴胶过程中基片先低速旋转（通常200r/min）使光刻胶在基片表面慢慢摊开，然后加速，高速旋转一定时间直到表面覆盖一定厚度的胶膜。

分析这一工艺过程会发现与传统晶圆片涂胶工艺原理一样，影响其胶膜均匀度和可靠性的主要因素在于：转速、加速度、基片的精确传输定位、腔体环境、气流和工艺过程温湿度、化学品的精确供应等。

（1）在旋转涂胶中转速是最重要的因素之一，高速旋转通常决定了最终的胶膜厚度。较小的速度变化就能导致角膜厚度较大的变化。旋转过程中控制胶液流向基片边缘的离心力和影响胶液粘度的挥发速度相作用使胶膜厚度大体保持平衡。一定程度下增加旋转时间胶膜厚度变化不大。因此必须对匀胶转速作精确的控制。

（2）加速度对涂胶的均匀性有着重要的影响。在涂胶环节的第一部分，胶液开始变干，精确的控制加速度十分重要，在一些过程中胶液中50%的溶液在加速过程中汽化蒸发。旋转过程提供了一个离心力（向外）给胶液，加速度提供给胶液扭曲力，此力使胶液均匀通过和覆盖基片表面。最终形成的胶膜均匀性与适当的加速度密切相关。

（3）方片涂胶与传统晶圆片涂胶工艺一样受到腔体环境（排风、气流等）的影响。在涂胶过程中胶液的发挥烘干速度决定于液体本身的自然属性，也受到涂胶过程中晶圆片周围空气情况的影响。涂胶过程中特别重要的一点是涂胶腔体内气体的流动和与之相关的乱流要减到最小。通过腔体的排风系统可以减少不希望的随机乱流，这样可以使液体凝固速度减缓同时使对外界温/湿度的敏感性减小。

对于正性光刻胶来说，胶液保持一定的温度也会减缓液体凝固速度。较缓的固化速度的好处是可以提高胶膜均匀性。在涂胶过程中胶液流向基片边缘时不断挥发变干黏度增加导致角膜厚度不一至，通过减缓固化速度可以使整个基片膜厚更加一致。

（4）胶液的精确供应对提高成品率及降低成本又很重要的意义。胶液不足造成无法覆盖全片，太多则对角膜质量有影响且造成浪费。

2 产品的总体结构及功能

这台设备由送片模块、涂胶模块、真空干燥模块、热板模块、收片模块，机械手等部分组成，采用各模块直列布局，机械手横向移动调度。运行平稳可靠。运用于平板显示器制造中的涂胶工艺，设备可按设定工艺自动完成涂胶、烘干、收片功能。

工艺工步为：送片--→涂胶--→真空干燥--→热板烘烤--→收片

3 系统主要技术特性

通过对涂胶工艺的综合分析可看出，只有可靠有效地处理好这些影响因素才能确保涂胶工艺的顺利完成。因此我们在研发过程中在设备的结构、功能、操作及制造工艺方面采取了一系列相对先进的技术措施，见图2。

（1）首先因为主轴的加速度及转速精度和平稳性对涂胶质量有关键性影响，因此在技术指标上对转速及加速度提出了较高的要求：

主轴转速范围：200-6 000r/min，设定增量：1r/min
主轴转速精度：±5r/min
主轴加速度范围：1000-20000rpm/s

为了实现这一指标，在主轴旋转系统摄集中，我们选用了大功率无刷电机及驱动器，主轴结构也作了专门的设计，保证了在大惯量负载情况下主轴仍具有很高的加速度和旋转精度从而使基片角膜的片内及片间精度得到保证。

（2）由于是对方进行处理，方片不同于圆片而具有方向性，为了保证传片的准确性，传片机械手采用无旋转的x、y方向直动方式，由直线运动单元、无杆气缸等驱动，基片拾取使用真空吸附技术最大限度减少对基片表面的损伤。基片传输过程