專利名稱：襯底薄化設備、方法和組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種襯底薄化設備和方法，尤其涉及一種襯底薄化設備和 方法，更具體地，涉及通過將大的襯底浸漬在蝕刻室中，并且將蝕刻劑噴 入蝕刻室中，以同時對大襯底的兩個表面進行蝕刻。
背景技術：
通常，用于顯示器的背光源或玻璃襯底需要足夠薄以實現輕、薄的顯 示器。在包含玻璃襯底的移動電話發展的初始階段，移動電話的厚度大約 45mm，重量大約1.3kg，然而今天移動電話的厚度大約6.9mm，重量大約 63g。最近已經開發出了玻璃襯底的厚度為0.82mm的液晶顯示器(LCDs)， 其為最薄的顯示器，并且研究表明，通過將防護板直接附著到LCD的玻璃 上可以制成又輕又薄的LCD。
玻璃襯底可以通過多種方法被蝕刻或薄化。這些方法的示例包括浸漬 法，在所述浸漬法中，是通過將玻璃襯底垂直地浸漬在浴槽中完成浸漬的； 噴涂法，在所述噴涂法中，通過在預先設定的噴射壓力下使用很多的噴嘴 將蝕刻劑噴涂到豎直放置的玻璃襯底的兩側上，對豎直放置的玻璃襯底進 行蝕刻；向下薄化分離法，在所述方法中，通過使蝕刻劑從豎直放置的玻 璃襯底的上部流動到豎直放置的玻璃襯底的兩個表面上，來對豎直放置的 玻璃襯底進行蝕刻。
圖l是采用浸漬法蝕刻玻璃襯底的傳統設備的側面剖視圖。
在浸漬法中，濃度由昂貴的混合系統控制的氫氟酸(HF)溶液作為 蝕刻劑來蝕刻玻璃襯底。可以噴出氮的起泡板50和沖壓板60被安裝在HF蝕刻浴槽的下部中，蓋子30被安裝在HF蝕刻浴槽1的上部，水窩40用于通 過消除HF蝕刻浴槽1和蓋子30之間的縫隙來密封HF蝕刻浴槽1。高純度的 水41收集在水窩40中來阻止有毒的HF氣體泄漏到蝕刻浴槽1的外部。
起泡板50和沖壓板60被也被安裝在快速傾卸沖洗(QDR)浴槽(未示 出)的下端上，用來在清洗玻璃襯底的清洗過程中噴出氮。在QDR浴槽中 沖洗過程不僅可以采用高純度的水而且也可以采用氮完成。玻璃襯底的蝕 刻過程通過接收來自在HF蝕刻室1中的HF溶液提供箱的濃度受控的HF溶 液、浸漬盒子、以及從位于HF蝕刻室1下部的起泡盤50和沖壓板60噴出氮 來實現，在所述盒子中，玻璃襯底被裝載入裝滿HF溶液的HF浴槽中。
沖洗過程由通過安裝在QDR浴槽中的淋浴裝置噴出高純度的水在 QDR浴槽中實現，以清洗HF溶液和附著在玻璃襯底表面上的蝕刻材料， 并從安裝在QDR浴槽下部上的起泡板50和沖壓板60輔助性地噴出氮。
然而，浸漬法的缺點在于很難精確的控制所蝕刻的玻璃襯底的厚度。 也就是說，蝕刻過程不精確。并且，在蝕刻的過程中生成的殘渣和白色粉 末附著在玻璃襯底上，很難去除，導致產品質量的低劣。并且，由于需要 大量的高純度的水，蝕刻劑的重復利用率很低，而起泡產生器是必需的。 另外，如果在蝕刻過程中或蝕刻后對極薄的玻璃襯底施加應力，所蝕刻的 玻璃襯底的質量在蝕刻后會下降。
在噴涂方法的情況下，因為蝕刻劑被噴涂到玻璃襯底上，所以玻璃襯 底會被施加很大的應力。另外，由于垂直交叉的噴嘴的強流動性造成具有 作為氧化產物的各種鹽的蝕刻劑的攪動，所以蝕刻劑的重復利用率很低。
發明內容
本發明提供一種用于襯底薄化的設備和方法，其中所述襯底的兩個表 面同時被蝕刻。
本發明也提供一種用于襯底薄化的設備和方法，其中所述襯底可以被 精確地蝕刻。
本發明也提供一種用于襯底薄化的設備和方法，其中蝕刻劑的重復利 用率被提高。
本發明也提供一種用于襯底薄化的小型設備。本發明也提供一種用于襯底薄化的組件，該組件包括單面蝕刻型襯底 薄化設備和雙面蝕刻型襯底薄化設備。
根據本發明的實施例，提供一種用于襯底薄化的設備，所述設備包括: 室，所述室將待蝕刻的襯底容納在其中；蝕刻劑入口和蝕刻劑出口，所述 蝕刻劑入口和蝕刻劑出口相互分離放置于該所述室中；以及蝕刻劑存儲 箱，所述蝕刻劑存儲箱與蝕刻劑入口和蝕刻劑出口相通，其中，待蝕刻的 襯底被浸漬，并被供給到所述室中的蝕刻劑蝕刻。
襯底的兩個表面可以被同時蝕刻。
襯底可以在所述室中豎直放置。
該設備可以進一步包含用于支撐和移動襯底的移動單元。 該設備可以進一步包含圍繞襯底邊緣的框架。
蝕刻劑入口可以形成于所述室的上部，蝕刻劑出口可以形成于所述室 的下部。
蝕刻劑在所述室中可以向下流動。
蝕刻劑入口可以形成于所述室的下部，蝕刻劑出口可以形成于所述室 的上部。
蝕刻劑可以在所述室中向上流動。 蝕刻劑在所述室中可以以穩態流動。
根據本發明的另一方面，提供一種襯底薄化的方法，該方法包括將 待蝕刻的襯底浸漬在供給到所述室的蝕刻劑中；并使蝕刻劑在所述室中流 動。
所述室包括入口和出口 ，蝕刻劑通過該入口和出口在所述室中向下流動。
所述室包括入口和出口 ，蝕刻劑通過該入口和出口在所述室中向上流動。
依據本發明的另一個方面，提供一種襯底薄化組件，所述組件包括 雙面蝕刻型襯底薄化設備，所述雙面蝕刻型襯底薄化設備包括第一室， 所述第一室將待蝕刻的第一襯底容納在其中；蝕刻劑的入口和出口，所述 蝕刻劑的入口和出口相互分離，放置在所述室中；以及蝕刻劑的存儲箱， 所述蝕刻劑的存儲箱與蝕刻劑的入口和蝕刻劑的出口相通，其中待蝕刻的第一襯底被浸漬在供給到所述室中的蝕刻劑中，以使得第一襯底的兩個表 面都能被蝕刻；而單面的蝕刻型襯底薄化設備包括支撐板，所述支撐板 用來支撐待蝕刻的第二襯底；第二室，所述第二室將所述支撐板容納在其 中；以及噴嘴，所述噴嘴將蝕刻劑噴到第二襯底上，其中所述支撐板被傾 斜且由所述支撐版支撐的第二襯底也被傾斜，以使得第二襯底的單個表面 被供給到所述室中的蝕刻劑蝕刻。
通過本發明的典型的實施例的詳細描述并結合附圖，本發明的上述目 的、其他特征和優勢是顯見的。
圖l是用于蝕刻玻璃襯底的傳統設備的側面剖視圖； 圖2是根據本發明的實施例的襯底薄化設備的側面剖視圖； 圖3是圖2的設備的蝕刻室的局部放大分解透視圖； 圖4是圖3的蝕刻室的側面剖視圖5是用于解釋依據本發明實施例的襯底薄化設備的蝕刻過程的側面 剖視圖6是用于解釋依據本發明另一實施例的襯底薄化設備中的蝕刻過程 的側面剖視圖7是依據本發明的實施例的襯底薄化組件的側面剖視圖，該組件包 括雙面蝕刻型襯底薄化設備；并且
圖8是依據本發明的另一實施例的襯底薄化組件的側面剖視圖，該組 件包括傳統的單面蝕刻型襯底薄化設備和雙面蝕刻型襯底薄化設備。
具體實施例方式
本發明在此將參照示出本發明的典型的實施例的附圖進行更充分地 描述。
圖2是依據本發明實施例的襯底薄化設備100的側面剖視圖。 設備100包括支撐部件118，所述支撐部件118用于支撐襯底單元115， 所述襯底單元115包括圍繞待蝕刻的襯底114的框架，其中襯底114被放置 在襯底單元115上；以及室單元IIO，所述室單元110包括室112以及蝕刻劑入口126和蝕刻劑出口122，在所述室中容納有支撐部件118和襯底單元 115，通過蝕刻劑入口126和蝕刻劑出口122，用于蝕刻襯底114的蝕刻劑分 別被引入和排出。
襯底薄化設備100包括蝕刻劑存儲箱140，該存儲箱提供蝕刻劑給室單 元110并收集來自室單元110的蝕刻劑。蝕刻劑存儲箱140通過第一和第二 流動通道150和160連接到在所述室112中形成的多個蝕刻劑入口126和蝕 刻劑出口122上。
當蝕刻劑需要強制循環時，第一泵152和第二泵162可以分別被安裝在 介于蝕刻劑存儲箱140和室單元110之間的第一流動通道150和第二流動通 道160中。
噴嘴單元124被置于室單元110的室112上，并且多個蝕刻劑入口126 形成在噴嘴單元124中。蝕刻劑入口126可以被設置成兩排，以對應于襯底 114的兩個表面。
用于支撐和移動襯底單元115的移動單元120被設置在所述室單元110 中，具有機械手結構的移動單元120支撐襯底單元115的框架116。
襯底單元115被浸漬在供給到所述室112中的蝕刻劑中。至少襯底單元 115的襯底114完全浸沒到蝕刻劑中。襯底單元115豎直放置在室112中。襯 底單元115被設置在支撐部件118上，并且用于豎直放置襯底單元115的各 種固定裝置可以放置在支撐部件118上。例如，可以在支撐部件118上形成 V形槽(未示出)，以使得襯底單元115可以被固定地插入到V形槽中。
噴嘴單元124由第一流動通道150連接到蝕刻劑存儲箱140中，噴嘴單 元124足夠大以能在其中存儲預先設定的量的蝕刻劑。存儲在噴嘴單元124 中的蝕刻劑通過蝕刻劑入口126被引入到所述室112中，所述蝕刻劑入口 126設置于噴嘴單元124的下部。
蝕刻劑入口126直通所述室112的內部。相應地，蝕刻劑入口126可以 在噴嘴單元124的下部中或者在所述室112的內壁上形成。蝕刻劑入口126 和蝕刻劑出口122互相分離放置，以使得在所述室112中的蝕刻劑可以通過 蝕刻劑入口 126和蝕刻劑出口 122流動。
多個蝕刻劑出口122由蝕刻劑收集管128連接到第二流動通道160。
圖3是圖2所示設備的室單元110的局部放大的分解透視圖。參照圖3，室112可以有多種形狀，只要所述室能在其中容納襯底單元 115。具有中心孔的蓋子130放置到室112中，噴嘴單元124被安裝在所述孔 中。
噴嘴單元124呈倒置的棱鏡形狀，且為中空的，以便存儲預先設定的 量的蝕刻劑。如上文所述，多個蝕刻劑入口126在噴嘴單元124的下部中形 成，蝕刻劑通過這些入口被引入。雖然蝕刻劑入口126形成于圖3中的噴嘴 單元124的下部的頂部中，但是本實施例并不局限于此，且所述蝕刻劑入 口126可以形成于可以通過蝕刻劑入口126被引入到室112的蝕刻劑所在的 任意位置上。
可以使移動單元120的延伸部分通過的幵口形成于蓋子130的側面。移 動單元120支撐襯底單元115的上部，并且由移動單元控制裝置170控制， 所述移動單元控制裝置170位于室單元110的外部。
襯底114和圍繞襯底114的框架116被置于支撐部件118上，并且輪子 119可以被放置在支撐部件118上以協助襯底單元115的運動。
圖4是連接到蝕刻劑存儲箱140的室單元110的側面剖視圖。
參照圖4，存儲在蝕刻劑存儲箱140中的蝕刻劑被第一泵152通過第一 流動通道150輸送到噴嘴單元124。供給到噴嘴單元124的蝕刻劑通過在室 112上部形成的蝕刻劑入口126供給到室112中。
襯底單元115被浸漬在充滿所述室112的蝕刻劑中。用于支撐和移動襯 底單元115的移動單元120的操作由位于室112外部的移動單元控制裝置 170控制。
蝕刻劑出口122形成于室112的下部中，被引入室112中的蝕刻劑通過 所述蝕刻劑出口122從室112中排出。蝕刻劑出口122由第二流動通道160 連接到蝕刻劑存儲箱140，由此實現蝕刻劑的循環。
圖5是示出蝕刻劑在圖4所示設備中的室單元110中向下流動的側面剖視圖。
參照圖5，室112中充滿了蝕刻劑180，并且襯底單元U5浸漬在蝕刻劑 180中。在這種狀態下，蝕刻劑通過噴嘴單元124和形成于室112的上部的 蝕刻劑入口126被引入室112中。然后，通過形成于室112下部的蝕刻劑出 口122從室112排出。相應地，蝕刻劑在室中向下流動。圖6是示出依據本發明另一實施例的襯底薄化設備中的蝕刻劑在室單 元中向上流動的側面剖視圖。
參照圖6，蝕刻劑入口222形成于襯底薄化設備200的室的下部，并且 蝕刻劑出口290形成于所述室的上部。相應地，蝕刻劑通過形成于所述室 下部的蝕刻劑入口222被引入，然后通過形成于所述室上部的蝕刻劑出口 290從所述室排出到外部。蝕刻劑出口290形成于蝕刻劑表面的下面。艮P， 蝕刻劑在所述室中向上流動。
在圖5和圖6中，蝕刻劑以穩態流動。相應地，流入到所述室中的蝕刻 劑的量與從所述室流出的蝕刻劑的量相等。
一種采用如上所述構建的襯底薄化設備蝕刻襯底的方法，包括將待 蝕刻的襯底浸漬在供給到室中的蝕刻劑中，并且使蝕刻劑在所述室中流 動。蝕刻劑可以如圖5所示在室中向下流動或如圖6所示在室中向上流動。
圖7和圖8分別是包括多個雙面蝕刻型襯底薄化設備的襯底薄化組件 以及包括單面蝕刻型襯底薄化設備與雙面蝕刻型的襯底薄化設備的襯底 薄化組件的側面剖視圖。
參照圖7，襯底薄化組件300包括多個平行設置的雙面蝕刻型襯底薄化 設備。組件300中的多個襯底薄化設備中的每一個包括分別在所述室中 分離放置的蝕刻劑入口390和蝕刻劑出口322;以及放置在所述室中的待蝕 刻的襯底315。
在圖8中，襯底薄化組件400包含平行設置的雙面蝕刻型襯底薄化設備 和單面蝕刻型的襯底薄化設備。
參照圖8，組件400的雙面蝕刻型的襯底薄化設備包括第一室412， 所述第一室412將待蝕刻的第一襯底415容納在其中；蝕刻劑入口490和蝕 刻劑出口422，所述蝕刻劑入口490和蝕刻劑出口422分別相互分離地放置 在室412中；以及蝕刻劑存儲箱(未示出)，所述蝕刻劑存儲箱與蝕刻劑入 口490和蝕刻劑出口422相通，其中第一襯底412被浸漬在供給到第一室412 中的蝕刻劑中，以使得第一襯底412的兩個表面都被蝕刻。襯底薄化設備 組件400的單面型襯底薄化設備包括支撐板410，所述支撐板410用于支 撐待蝕刻的第二襯底420;第二室432，所述第二室432將支撐板410容納在 其中；以及噴嘴440,所述噴嘴440將蝕刻劑噴到第二襯底420上，其中支撐板410被傾斜，并且由410支持的第二襯底420也被傾斜，從而使得第二
襯底420被供給到第二室432中的蝕刻劑蝕刻。
相應地，圖8中的組件400可以同時進行雙面蝕刻和單面蝕刻。 如上所述，襯底薄化設備、方法和襯底薄化組件有下列優點 第一，襯底薄化設備和方法可以同時對襯底的兩個表面進行蝕刻。 第二，襯底薄化設備和方法可以對襯底進行精確地蝕刻。 第三，襯底薄化設備可以提高蝕刻劑的重復使用率。 第四，襯底薄化設備可以進行小型化制作。
第五，襯底薄化組件可以包括單面蝕刻型襯底薄化設備和雙面蝕刻型
襯底薄化設備兩者。
本發明可應用于襯底蝕刻和薄化領域。
盡管本發明已經參照其典型的實施例被特定地示出和描述，但是，本 領域中的普通技術人員應當理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明 精神和范圍的情況下，可以對本發明中的形式和細節進行各種改變。
權利要求
1. 一種襯底薄化設備，包括室，所述室將待蝕刻的襯底容納于其中；蝕刻劑入口和蝕刻劑出口，所述蝕刻劑入口和蝕刻劑出口相互分離，且設置于所述室中；蝕刻劑存儲箱，所述蝕刻劑存儲箱與蝕刻劑入口和蝕刻劑出口相通，其中，所述待蝕刻的襯底被浸漬在供給到所述室的蝕刻劑中，并且被供給到所述室中的蝕刻劑蝕刻。
2. 根據權利要求l所述的設備，其中所述襯底的兩個表面同時都 被蝕刻。
3. 根據權利要求l所述的設備，其中所述襯底垂直地置于所述室 中。
4. 根據權利要求l所述的設備，還包括移動單元，所述移動單元 用于支撐和移動襯底。
5. 根據權利要求4所述的設備，還包括圍繞襯底邊緣的框架。
6. 根據權利要求l所述的設備，其中所述蝕刻劑入口形成于所述 室的上部，而所述蝕刻劑出口形成于所述室的下部。
7. 根據權利要求6所述的設備，其中所述蝕刻劑在所述室中向下 流動。
8. 根據權利要求l所述的設備，其中所述蝕刻劑入口形成于所述 室的下部，而所述蝕刻劑出口形成于所述室的上部。
9. 根據權利要求8所述的設備，其中所述蝕刻劑在所述室中向上 流動。
10. 根據權利要求l所述的設備，其中所述蝕刻劑在所述室中以穩 態流動。
11. 一種襯底薄化方法，該方法包括 將待蝕刻的襯底浸漬在供給到所述室中的蝕刻劑中；以及使蝕刻劑在所述室中流動。
12. 根據權利要求ll所述的方法，其中所述室包括入口和出口， 蝕刻劑通過所述入口和出口在所述室中向下流動。
13. 根據權利要求ll所述的方法，其中所述室包括入口和出口， 蝕刻劑通過所述入口和出口在所述室中向上流動。
14. 一種襯底薄化組件，包括 雙面蝕刻型襯底薄化設備，該設備包括第一室，所述第一室 將待蝕刻的第一襯底容納在其中；蝕刻劑入口和蝕刻劑出口 ， 所述蝕刻劑入口和蝕刻劑出口相互分離，且設置在所述室中； 以及蝕刻劑存儲箱，所述蝕刻劑存儲箱與蝕刻劑入口和蝕刻劑 出口相通，其中所述待蝕刻的第一襯底浸漬在供給到所述室中 的蝕刻劑中，以使得第一襯底的兩個表面都能被蝕刻；以及 單面蝕刻型襯底薄化設備，該設備包括用于支撐待蝕刻的第 二襯底的支撐板；第二室，所述第二室將所述支撐板容納在其 中；以及噴嘴，所述噴嘴將蝕刻劑噴到第二襯底上，其中所述 支撐板被傾斜，且由所述支撐板支撐的第二襯底也被傾斜，使 得第二襯底的單個表面被供給到所述室中的蝕刻劑蝕刻。
全文摘要
提供了一種襯底薄化設備和方法，所述設備包括室，將待蝕刻的襯底容納在其中；蝕刻劑入口和蝕刻劑出口，相互分離，設置在所述室中；蝕刻劑存儲箱，所述蝕刻劑存儲箱與蝕刻劑入口和蝕刻劑出口相通，其中所述待蝕刻的襯底被浸漬，并且被供給到所述室中的蝕刻劑蝕刻。
文檔編號C03C15/00GK101412587SQ200810008769
公開日2009年4月22日 申請日期2008年1月29日 優先權日2007年10月15日
發明者李義玉, 李承郁 申請人:宇進先行技術株式會社