液刀裝置及蝕刻設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種液刀裝置及蝕刻設備，所述液刀裝置包括：液刀本體，所述液刀本體設有用于在第一狀態時通入蝕刻藥液以噴淋蝕刻藥液，在第二狀態時通清洗液以噴淋清洗液進行清洗的噴淋管；及，與所述液刀本體連接的旋轉機構，用于旋轉所述液刀本體，以使在所述第一狀態時所述噴淋管以第一噴淋角度噴淋蝕刻藥液，在所述第二狀態時所述噴淋管以第二噴淋角度噴淋清洗液。本實用新型所提供的液刀裝置，可以利用清洗液對液刀內的噴淋管進行清洗，改善液刀堵塞的狀況，減少蝕刻不均，改善產品品質。
【專利說明】液刀裝置及蝕刻設備
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及蝕刻【技術領域】，尤其涉及一種液刀裝置及蝕刻設備。
【背景技術】
[0002] 在 TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜場效應晶體 管-液晶顯示器）、LTPS (Low Temperature Poly-silicon,低溫多晶娃技術）和Oxide (氧 化物）等制程工藝中，ΙΤ0(錫銦氧化物）蝕刻工藝是其中重要一環。蝕刻工藝是利用化學 藥品對基板表面的金屬進行腐蝕，從而達到去掉部分金屬的目的。
[0003] ΙΤ0蝕刻工藝通常采用濕蝕刻設備進行，濕蝕刻設備主要包括：蝕刻槽，用于使蝕 刻藥液附著于基板而進行蝕刻處理；設置于蝕刻槽的入口的液刀，液刀內設置有噴淋管，所 述噴淋管內通入蝕刻藥液如草酸（H 2C204)，以向蝕刻槽內的基板的上表面噴灑蝕刻藥液。
[0004] 在濕蝕刻設備閑置時，殘留在液刀的噴淋管內的蝕刻藥液（草酸因子）容易結晶， 堵塞液刀，液刀噴出的水幕就會產生很明顯的分叉，從而導致基板在進入蝕刻槽時液刀噴 淋不均，繼而影響蝕刻均一性，對產品性能產生很大影響。目前國內的濕蝕刻設備，特別是 高世代線，由于長度增加，對藥液的均一性要求更高，液刀堵塞的情況發生不斷，目前解決 液刀刀口噴淋出現分叉現象的方法是：作業人員手持刀片將刀口的堵塞雜質刮出掉，這樣 人工清理液刀影響產品品質、降低產能。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的是提供一種液刀裝置及蝕刻設備，能夠減少液刀堵塞現象發 生，提升蝕刻均一性，減少因手動調整液刀分叉導致的產能減少。
[0006] 本實用新型所提供的技術方案如下：
[0007] -種液刀裝置，包括：
[0008] 液刀本體，所述液刀本體設有用于在第一狀態時通入蝕刻藥液以噴淋蝕刻藥液， 在第二狀態時通清洗液以噴淋清洗液進行清洗的噴淋管；及，
[0009] 與所述液刀本體連接的旋轉機構，用于旋轉所述液刀本體，以使在所述第一狀態 時所述噴淋管以第一噴淋角度噴淋蝕刻藥液，在所述第二狀態時所述噴淋管以第二噴淋角 度噴淋清洗液。
[0010] 進一步的，所述旋轉機構包括：
[0011] 能夠帶動所述液刀本體旋轉的旋轉軸，至少設置于所述液刀本體的一端；
[0012] 及，用于驅動所述旋轉軸旋轉的驅動裝置。
[0013] 進一步的，所述驅動裝置包括：
[0014] 與所述旋轉軸傳動連接的驅動電機；
[0015] 和/或，與所述旋轉軸傳動連接的旋轉手柄。
[0016] 進一步的，所述液刀裝置還包括：用于控制所述液刀本體的旋轉角度的旋轉角度 控制機構。
[0017] 進一步的，所述旋轉角度控制機構包括：用于測量所述液刀本體的旋轉角度的角 度測量裝置；所述角度測量裝置包括：
[0018] 基座，所述液刀本體在所述旋轉機構帶動下相對所述基座旋轉；
[0019] 設置于所述基座上的角度量尺；
[0020] 及，設置于所述液刀本體上的標記，所述標記用于在所述液刀本體旋轉時，通過獲 取所述標記與所述角度量尺的位置關系，確定所述液刀本體的旋轉角度。
[0021] 進一步的，所述標記包括：設置于所述液刀本體上，并延伸至所述角度量尺上的指 針；或者，設置于所述液刀本體的外表面上的標記線。
[0022] 進一步的，所述旋轉角度控制機構還包括：
[0023] 用于獲取所述角度測量裝置的測量結果的獲取裝置；
[0024] 及，用于根據所述角度測量裝置的測量結果，控制所述旋轉機構的工作狀態的控 制裝置。
[0025] 進一步的，所述液刀裝置還包括：
[0026] 用于為所述噴淋管提供蝕刻藥液的第一液體儲存裝置；
[0027] 及，用于為所述噴淋管提供清洗液的第二液體儲存裝置；
[0028] 其中，所述噴淋管的進液口分別與所述第一液體儲存裝置及所述第二液體儲存裝 置連通，且所述第一液體儲存裝置與所述噴淋管的進液口之間設置第一閥門，所述第二液 體儲存裝置與所述噴淋管的進液口之間設置第二閥門。
[0029] 進一步的，所述第一液體儲存裝置包括：設置于所述液刀本體下方、用于接收所述 液刀本體噴淋的蝕刻藥液并使蝕刻藥液附著于基板進行蝕刻處理的蝕刻槽；
[0030] 所述第二液體儲存裝置包括：位于所述蝕刻槽的一側、用于接收所述液刀本體噴 淋的清洗液的清洗液回收槽。
[0031] 一種蝕刻設備，包括如上所述的液刀裝置。
[0032] 本實用新型的有益效果如下：
[0033] 本實用新型所提供的液刀裝置，在進行蝕刻工藝（即第一狀態）時，其噴淋管內可 以通入蝕刻藥液，并在旋轉機構控制下以第一噴淋角度向蝕刻槽內的基板上表面噴淋蝕刻 藥液，而在無需進行蝕刻工藝（即第二狀態）時，其噴淋管內可以通入清洗液，并在旋轉機 構控制下以第二噴淋角度向蝕刻槽外噴淋清洗液，以對噴淋管進行清洗，從而在液刀閑置 時利用清洗液對液刀內的噴淋管進行清洗，改善液刀堵塞的狀況，減少蝕刻不均，改善產品 品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034] 圖1為本實用新型所提供的液刀裝置在第一狀態時的結構示意圖；
[0035] 圖2為本實用新型中所提供的液刀裝置在第二狀態時的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0037] 針對現有技術中蝕刻設備的液刀會由于蝕刻藥液結晶導致液刀堵塞，進而影響蝕 刻均一性的問題，本實用新型提供了一種液刀裝置及蝕刻設備，能夠減少液刀堵塞現象發 生，提升蝕刻均一性。
[0038] 如圖1和圖2所示，本實用新型所提供的液刀裝置包括：
[0039] 液刀本體100,所述液刀本體100設有用于在第一狀態時通入蝕刻藥液以噴淋蝕 刻藥液，在第二狀態時通入清洗液以噴淋清洗液進行清洗的噴淋管200 ;
[0040] 及，與所述液刀本體100連接的旋轉機構300,用于旋轉所述液刀本體100,以使在 所述第一狀態時所述噴淋管200以第一噴淋角度噴淋蝕刻藥液，在所述第二狀態時所述噴 淋管200以第二噴淋角度噴淋清洗液。
[0041] 上述方案中，液刀裝置在對基板進行蝕刻（即第一狀態）時，其噴淋管200內可以 通入蝕刻藥液，并在旋轉機構300控制下以第一噴淋角度（即噴淋出的蝕刻藥液形成的水 幕與水平面之間的第一夾角，可以在42°左右）向蝕刻槽內的基板上表面噴淋蝕刻藥液；
[0042] 而在無需進行蝕刻工藝（即第二狀態）時，其噴淋管200內可以通入清洗液，并在 旋轉機構300控制下以第二噴淋角度（即噴淋出的清洗液形成的水幕與水平面之間的第二 夾角，可以在80°?90°之間）向蝕刻槽外噴淋清洗液，以對噴淋管200進行清洗，從而在 液刀閑置時利用清洗液對液刀內的噴淋管200進行清洗，改善液刀堵塞的狀況，減少蝕刻 不均，改善產品品質。
[0043] 并且，上述方案中，由于旋轉機構300可以旋轉液刀本體100,使得液刀本體100的 噴淋管200以不同于第一噴淋角度的第二噴淋角度噴淋清洗液，從而使得噴淋出的清洗液 與蝕刻藥液分離，而不會進入到蝕刻槽內，進而不會對蝕刻槽內的蝕刻藥液產生影響，保證 了蝕刻品質。
[0044] 以下說明本實用新型所提供的液刀裝置的優選實施例。
[0045] 如圖1和圖2所示，本實施例中，優選的，所述旋轉機構300包括：
[0046] 能夠帶動所述液刀本體100旋轉的旋轉軸301，至少設置于所述液刀本體100的一 端；
[0047] 及，用于驅動所述旋轉軸301旋轉的驅動裝置（圖中未示出）。
[0048] 通常，液刀本體100大致呈沿一方向延伸的長條狀，噴淋管200的噴淋出口沿液刀 本體100的延伸方向分布。采用上述方案，可以在液刀本體100的一端或兩端連接旋轉軸 301，通過驅動裝置驅動旋轉軸301旋轉，來帶動液刀本體100大致以其延伸軸為旋轉中心 軸進行旋轉，從而使得液刀本體100上的噴淋管200能夠分別以第一噴淋角度和第二噴淋 角度分別噴淋蝕刻藥液及清洗液。
[0049] 進一步優選的，所述驅動裝置可以采用與所述旋轉軸301傳動連接的驅動電機。 該驅動電機可以是伺服電機等，利用驅動電機來驅動旋轉軸301旋轉，進而帶動液刀本體 100旋轉；或者，所述驅動裝置還可以采用與所述旋轉軸301傳動連接的旋轉手柄，以采用 手動方式來旋轉液刀本體100。當然可以理解的是，在實際應用中，旋轉機構300的結構并 不僅局限于此，還可以是采用其他結構，在此不再一一列舉。
[0050] 此外，本實施例中，優選的，如圖1和圖2所示，所述液刀裝置還包括：用于控制所 述液刀本體1〇〇的旋轉角度的旋轉角度控制機構400。
[0051] 采用上述方案，利用旋轉角度控制機構400可以精確控制液刀本體100的旋轉角 度，以對噴淋管200的噴淋角度進行精確控制，從而保證在第一狀態時，噴淋管200所噴淋 出的蝕刻藥液正好進入到蝕刻槽內對基板進行蝕刻處理，而在第二狀態時，噴淋管200所 噴淋出的清洗液噴灑至蝕刻槽外，從而使得蝕刻藥液與清洗液分離，而不會對蝕刻槽內蝕 刻藥液產生影響。
[0052] 本實施例中，優選的，如圖1和圖2所示，所述旋轉角度控制機構400包括：用于測 量所述液刀本體1〇〇的旋轉角度的角度測量裝置。
[0053] 所述角度測量裝置包括：
[0054] 基座401，所述液刀本體100在所述旋轉機構300帶動下相對所述基座401旋轉；
[0055] 設置于所述基座401上的角度量尺402 ;
[0056] 及，設置于所述液刀本體100上的標記403 ;
[0057] 在所述液刀本體100旋轉時，通過獲取所述標記403與所述角度量尺402的位置 關系，確定所述液刀本體100的旋轉角度。
[0058] 采用上述方案，可以通過角度測量裝置來測量液刀本體100的旋轉角度，從而實 現對液刀本體1〇〇的旋轉角度的控制。
[0059] 上述方案中，當需要對基板進行蝕刻處理時，通過旋轉機構300帶動液刀本體100 向第一方向旋轉，設置在液刀本體1〇〇上的標記403隨液刀本體100旋轉，從而所述標記 403與基座401上的角度量尺402的位置關系發生變化，通過獲取該標記403與角度量尺 402之間的位置關系，即可確定液刀本體100當前的旋轉角度，直至液刀本體100旋轉至合 適位置，使得液刀本體100的噴淋角度正好為第一噴淋角度時，停止旋轉即可；
[0060] 同樣地，當需要對液刀本體100進行清洗時,通過旋轉機構300帶動液刀本體100 向第二方向旋轉，設置在液刀本體1〇〇上的標記403隨液刀本體100旋轉，從而所述標記 403與基座401上的角度量尺402的位置關系發生變化，通過獲取該標記403與角度量尺 402之間的位置關系，即可確定液刀本體100當前的旋轉角度，直至液刀本體100旋轉至合 適位置，使得液刀本體100的噴淋角度正好為第二噴淋角度時，停止旋轉即可。
[0061] 進一步優選的，所述標記403可以采用固定設置于所述液刀本體100上、并延伸至 所述角度量尺402上的指針。旋轉液刀本體100時，液刀本體100上的指針在角度量尺402 上的指示位置變化，當指針指示于角度量尺402上的第一預定刻度時，液刀本體100具有第 一噴淋角度；
[0062] 當指針指示于角度量尺402上的第二預定刻度時，液刀本體100具有第二噴淋角 度，從而可以利用指針與角度量尺402配合，實現對液刀本體100的旋轉角度控制。
[0063] 需要說明的是，液刀本體100上的標記403還可以采用其他方式，例如：液刀本體 100上的標記403也可以是采用設置于所述液刀本體100的外表面的標記線。旋轉液刀本 體100時，液刀本體100上的標記線可以與角度量尺402相對位置變化，當標記線處于角度 量尺402上的第一預定刻度時，液刀本體100具有第一噴淋角度；
[0064] 當標記線處于角度量尺402上的第二預定刻度時，液刀本體100具有第二噴淋角 度，從而可以利用標記線與角度量尺402配合，實現對液刀本體100的旋轉角度控制。
[0065] 當然可以理解的是，在實際應用中，所述旋轉角度控制機構400的結構并不僅局 限于此，還可以采用其他方式，例如：
[0066] 所述旋轉角度控制機構400可以是通過控制器實現，所述控制器用于根據旋轉軸 的旋轉速度及旋轉時間，控制旋轉機構400的工作狀態，進而實現對液刀本體100的旋轉角 度的控制；
[0067] 或者，所述旋轉角度控制機構400還可以采用檔位限制機構實現，該檔位限制機 構可以在液刀本體的旋轉方向上依次設置至少兩級檔位，在液刀本體100的上設置一檔位 標記，通過獲取該檔位標記與檔位限制機構上的至少兩級檔位的位置關系，確定所述液刀 本體100的旋轉角度，以實現對液刀本體100的旋轉角度的控制；在此，對于該旋轉角度控 制機構400的可實現方式不再一一列舉。
[0068] 此外，本實施例中，優選的，所述旋轉角度控制機構400還可以包括：
[0069] 用于獲取所述角度測量裝置的測量結果的獲取裝置；
[0070] 及，用于根據所述角度測量裝置的測量結果，控制所述旋轉機構300的工作狀態 的控制裝置。
[0071] 采用上述方案，在第一狀態時，可以通過獲取裝置獲取液刀本體100當前的旋轉 角度，當液刀本體100當前處于能夠使噴淋管200的噴淋角度為第一噴淋角度的位置時，控 制裝置則控制旋轉機構300停止旋轉，反之，則控制旋轉機構300繼續旋轉，直至液刀本體 100處于能夠使噴淋管200的噴淋角度為第一噴淋角度的位置為止；
[0072] 在第二狀態時，可以通過獲取裝置獲取液刀本體100當前的旋轉角度，當液刀本 體100當前處于能夠使噴淋管200的噴淋角度為第二噴淋角度的位置時，控制裝置則控制 旋轉機構300停止旋轉，反之，則控制旋轉機構300繼續旋轉，直至液刀本體100處于能夠 使噴淋管200的噴淋角度為第二噴淋角度的位置為止；如此，該液刀裝置可以實現自動精 確調節旋轉角度。
[0073] 此外，還需要說明的是，本實施例中，優選的，所述液刀裝置還可以包括限位機構， 用于當所述液刀本體100旋轉至預定位置時，對所述液刀本體100進行限位，以防止所述液 刀本體100意外滑動。
[0074] 該限位機構可以通過以下方式實現：
[0075] 在旋轉機構300的旋轉軸301外設置一套筒，所述套筒上設置一螺紋孔，所述螺紋 孔內穿裝一螺桿。當所述液刀本體1〇〇旋轉至預定位置時，將所述螺桿擰緊以抵頂在所述 旋轉軸301上，以防止所述旋轉軸301轉動，從而實現對液刀本體100的限位。
[0076] 當然可以理解的是，所述限位機構也可以采用其他方式，在此不再一一列舉。
[0077] 此外，本實施例中，優選的，所述液刀裝置還包括：
[0078] 用于為所述噴淋管200提供蝕刻藥液的第一液體儲存裝置；
[0079] 及，用于為所述噴淋管200提供清洗液的第二液體儲存裝置；
[0080] 其中，所述噴淋管200的進液口分別與所述第一液體儲存裝置及所述第二液體儲 存裝置連通，且所述第一液體儲存裝置與所述噴淋管200的進液口之間設置第一閥門，所 述第二液體儲存裝置與所述噴淋管200的進液口之間設置第二閥門。
[0081] 上述方案中，采用分離的第一液體儲存裝置和第二液體儲存裝置分別儲存蝕刻藥 液和清洗液，在第一狀態時，打開第一閥門，使得第一液體儲存裝置與噴淋管200的進液口 連通，從而為噴淋管200提供蝕刻藥液，在第一狀態時，打開第一閥門，使得第二液體儲存 裝置與噴淋管200的進液口連通,從而為噴淋管200提供清洗液。
[0082] 進一步優選的，所述液刀裝置還可以包括控制模塊，用于在第一狀態時，控制第一 閥門打開，控制第二閥門關閉，在第二狀態時，控制第一閥門關閉，第二閥門打開。采用上述 方案，可以實現自動向噴淋管200內輸送蝕刻藥液或清洗液。
[0083] 此外，本實施例中，優選的，如圖1和圖2所示，所述第一液體儲存裝置包括：設置 于所述液刀本體100下方、用于接收所述液刀本體100噴淋的蝕刻藥液并使蝕刻藥液附著 于基板進行蝕刻處理的蝕刻槽501 ;
[0084] 所述第二液體儲存裝置包括：位于所述蝕刻槽501的一側、用于接收所述液刀本 體100噴淋的清洗液的清洗液回收槽502。
[0085] 上述方案中，液刀本體100設置在蝕刻槽501的入口上方，用于向蝕刻槽501內 的基板上表面噴淋蝕刻藥液，噴淋出的蝕刻藥液進入蝕刻槽501內，對基板進行蝕刻處理， 本實施例中通過第一閥門控制是蝕刻槽501與噴淋管200的連通狀態，可以對蝕刻藥液進 行循環利用；而在所述蝕刻槽501的一側設置有清洗液回收槽502,可以接收所述液刀本體 100噴淋出的清洗液，通過第二閥門控制是清洗液回收槽502與噴淋管200的連通狀態，可 以對清洗液進行循環利用。
[0086] 當然可以理解的是，在實際應用中，所述第一液體儲存裝置和所述第二液體儲存 裝置還可以包括單獨設置的用于提供蝕刻藥液及清洗液的液體槽。
[0087] 此外，還需說明的是，本實用新型中，所述蝕刻藥液可以是草酸等，而清洗液可以 米用水。
[0088] 此外，如圖1和圖2所示，所述液刀本體100的兩端可以設置用于將該液刀本體 100固定于蝕刻槽501上方的固定基座101，所述旋轉機構300及所述旋轉角度控制機構 400可以分別設置在固定基座101上。
[0089] 此外，本實用新型的還一個目的是提供一種蝕刻設備，其包括如上所述的液刀裝 置。
[0090] 以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進 和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種液刀裝置，其特征在于，包括： 液刀本體，所述液刀本體設有用于在第一狀態時通入蝕刻藥液以噴淋蝕刻藥液，在第 二狀態時通入清洗液以噴淋清洗液進行清洗的噴淋管；及， 與所述液刀本體連接的旋轉機構，用于旋轉所述液刀本體，以使在所述第一狀態時所 述噴淋管以第一噴淋角度噴淋蝕刻藥液，在所述第二狀態時所述噴淋管以第二噴淋角度噴 淋清洗液。
2. 根據權利要求1所述的液刀裝置，其特征在于， 所述旋轉機構包括： 能夠帶動所述液刀本體旋轉的旋轉軸，至少設置于所述液刀本體的一端； 及，用于驅動所述旋轉軸旋轉的驅動裝置。
3. 根據權利要求2所述的液刀裝置，其特征在于， 所述驅動裝置包括： 與所述旋轉軸傳動連接的驅動電機； 和/或，與所述旋轉軸傳動連接的旋轉手柄。
4. 根據權利要求1所述的液刀裝置，其特征在于， 所述液刀裝置還包括：用于控制所述液刀本體的旋轉角度的旋轉角度控制機構。
5. 根據權利要求4所述的液刀裝置，其特征在于， 所述旋轉角度控制機構包括：用于測量所述液刀本體的旋轉角度的角度測量裝置；所 述角度測量裝置包括： 基座，所述液刀本體在所述旋轉機構帶動下相對所述基座旋轉； 設置于所述基座上的角度量尺； 及，設置于所述液刀本體上的標記，所述標記用于在所述液刀本體旋轉時，通過獲取所 述標記與所述角度量尺的位置關系，確定所述液刀本體的旋轉角度。
6. 根據權利要求5所述的液刀裝置，其特征在于， 所述標記包括：設置于所述液刀本體上，并延伸至所述角度量尺上的指針；或者，設置 于所述液刀本體的外表面上的標記線。
7. 根據權利要求5所述的液刀裝置，其特征在于， 所述旋轉角度控制機構還包括： 用于獲取所述角度測量裝置的測量結果的獲取裝置； 及，用于根據所述角度測量裝置的測量結果，控制所述旋轉機構的工作狀態的控制裝 置。
8. 根據權利要求1所述的液刀裝置，其特征在于， 所述液刀裝置還包括： 用于為所述噴淋管提供蝕刻藥液的第一液體儲存裝置； 及，用于為所述噴淋管提供清洗液的第二液體儲存裝置； 其中，所述噴淋管的進液口分別與所述第一液體儲存裝置及所述第二液體儲存裝置連 通，且所述第一液體儲存裝置與所述噴淋管的進液口之間設置第一閥門，所述第二液體儲 存裝置與所述噴淋管的進液口之間設置第二閥門。
9. 根據權利要求8所述的液刀裝置，其特征在于， 所述第一液體儲存裝置包括：設置于所述液刀本體下方、用于接收所述液刀本體噴淋 的蝕刻藥液并使蝕刻藥液附著于基板進行蝕刻處理的蝕刻槽； 所述第二液體儲存裝置包括：位于所述蝕刻槽的一側、用于接收所述液刀本體噴淋的 清洗液的清洗液回收槽。
10. -種蝕刻設備，其特征在于，包括如權利要求1至9任一項所述的液刀裝置。
【文檔編號】C23F1/08GK203904459SQ201420346519
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】周斌 申請人:合肥鑫晟光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司