專利名稱：襯底薄化設(shè)備、方法和組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種襯底薄化設(shè)備和方法，尤其涉及一種襯底薄化設(shè)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(shí)對大襯底的兩個(gè)表面進(jìn)行蝕刻。
背景技術(shù)：
通常，用于顯示器的背光源或玻璃襯底需要足夠薄以實(shí)現(xiàn)輕、薄的顯 示器。在包含玻璃襯底的移動(dòng)電話發(fā)展的初始階段，移動(dòng)電話的厚度大約 45mm，重量大約1.3kg，然而今天移動(dòng)電話的厚度大約6.9mm，重量大約 63g。最近已經(jīng)開發(fā)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(hù)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(yù)先設(shè)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(cè)上，對豎直放置的玻璃襯底進(jìn) 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(dòng)到豎直放置的玻璃襯底的兩個(gè)表面上，來對豎直放置的 玻璃襯底進(jìn)行蝕刻。
圖l是采用浸漬法蝕刻玻璃襯底的傳統(tǒng)設(shè)備的側(cè)面剖視圖。
在浸漬法中，濃度由昂貴的混合系統(tǒng)控制的氫氟酸(HF)溶液作為 蝕刻劑來蝕刻玻璃襯底?？梢試姵龅钠鹋莅?0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(shí)現(xiàn)，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(shí)現(xiàn)，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(diǎn)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?jiān)桶咨?末附著在玻璃襯底上，很難去除，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的低劣。并且，由于需要 大量的高純度的水，蝕刻劑的重復(fù)利用率很低，而起泡產(chǎn)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(yīng)力，所蝕刻的 玻璃襯底的質(zhì)量在蝕刻后會下降。
在噴涂方法的情況下，因?yàn)槲g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(yīng)力。另外，由于垂直交叉的噴嘴的強(qiáng)流動(dòng)性造成具有 作為氧化產(chǎn)物的各種鹽的蝕刻劑的攪動(dòng)，所以蝕刻劑的重復(fù)利用率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于襯底薄化的設(shè)備和方法，其中所述襯底的兩個(gè)表 面同時(shí)被蝕刻。
本發(fā)明也提供一種用于襯底薄化的設(shè)備和方法，其中所述襯底可以被 精確地蝕刻。
本發(fā)明也提供一種用于襯底薄化的設(shè)備和方法，其中蝕刻劑的重復(fù)利 用率被提高。
本發(fā)明也提供一種用于襯底薄化的小型設(shè)備。本發(fā)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(shè)備和雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種用于襯底薄化的設(shè)備，所述設(shè)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(gè)表面可以被同時(shí)蝕刻。
襯底可以在所述室中豎直放置。
該設(shè)備可以進(jìn)一步包含用于支撐和移動(dòng)襯底的移動(dòng)單元。 該設(shè)備可以進(jìn)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(dòng)。
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(dòng)。 蝕刻劑在所述室中可以以穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)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(dòng)。
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(dòng)。
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(dòng)。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)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(shè)備，所述雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)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(gè)表 面都能被蝕刻；而單面的蝕刻型襯底薄化設(shè)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(gè)表面 被供給到所述室中的蝕刻劑蝕刻。


通過本發(fā)明的典型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述目 的、其他特征和優(yōu)勢是顯見的。
圖l是用于蝕刻玻璃襯底的傳統(tǒng)設(shè)備的側(cè)面剖視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的襯底薄化設(shè)備的側(cè)面剖視圖； 圖3是圖2的設(shè)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(cè)面剖視圖5是用于解釋依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底薄化設(shè)備的蝕刻過程的側(cè)面 剖視圖6是用于解釋依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的襯底薄化設(shè)備中的蝕刻過程 的側(cè)面剖視圖7是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的襯底薄化組件的側(cè)面剖視圖，該組件包 括雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)備；并且
圖8是依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的襯底薄化組件的側(cè)面剖視圖，該組 件包括傳統(tǒng)的單面蝕刻型襯底薄化設(shè)備和雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在此將參照示出本發(fā)明的典型的實(shí)施例的附圖進(jìn)行更充分地 描述。
圖2是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底薄化設(shè)備100的側(cè)面剖視圖。 設(shè)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(shè)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(dòng)通道150和160連接到在所述室112中形成的多個(gè)蝕刻劑入口126和蝕 刻劑出口122上。
當(dāng)蝕刻劑需要強(qiáng)制循環(huán)時(shí)，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(dòng)通道150和第二流動(dòng)通 道160中。
噴嘴單元124被置于室單元110的室112上，并且多個(gè)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(shè)置成兩排，以對應(yīng)于襯底 114的兩個(gè)表面。
用于支撐和移動(dòng)襯底單元115的移動(dòng)單元120被設(shè)置在所述室單元110 中，具有機(jī)械手結(jié)構(gòu)的移動(dòng)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(shè)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(dòng)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(yù)先設(shè)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(shè)置于噴嘴單元124的下部。
蝕刻劑入口126直通所述室112的內(nèi)部。相應(yīng)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(nèi)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(dòng)。
多個(gè)蝕刻劑出口122由蝕刻劑收集管128連接到第二流動(dòng)通道160。
圖3是圖2所示設(shè)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(yù)先設(shè)定的 量的蝕刻劑。如上文所述，多個(gè)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(shí)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(dòng)單元120的延伸部分通過的幵口形成于蓋子130的側(cè)面。移 動(dòng)單元120支撐襯底單元115的上部，并且由移動(dòng)單元控制裝置170控制， 所述移動(dòng)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(xié)助襯底單元115的運(yùn)動(dòng)。
圖4是連接到蝕刻劑存儲箱140的室單元110的側(cè)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(dòng)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(dòng)襯 底單元115的移動(dòng)單元120的操作由位于室112外部的移動(dòng)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(dòng)通道160 連接到蝕刻劑存儲箱140，由此實(shí)現(xiàn)蝕刻劑的循環(huán)。
圖5是示出蝕刻劑在圖4所示設(shè)備中的室單元110中向下流動(dòng)的側(cè)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(tài)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(yīng)地，蝕刻劑在室中向下流動(dòng)。圖6是示出依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的襯底薄化設(shè)備中的蝕刻劑在室單 元中向上流動(dòng)的側(cè)面剖視圖。
參照圖6，蝕刻劑入口222形成于襯底薄化設(shè)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(yīng)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(dòng)。
在圖5和圖6中，蝕刻劑以穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。相應(yīng)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(gòu)建的襯底薄化設(shè)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(dòng)。蝕刻劑可以如圖5所示在室中向下流動(dòng)或如圖6所示在室中向上流動(dòng)。
圖7和圖8分別是包括多個(gè)雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)備的襯底薄化組件 以及包括單面蝕刻型襯底薄化設(shè)備與雙面蝕刻型的襯底薄化設(shè)備的襯底 薄化組件的側(cè)面剖視圖。
參照圖7，襯底薄化組件300包括多個(gè)平行設(shè)置的雙面蝕刻型襯底薄化 設(shè)備。組件300中的多個(gè)襯底薄化設(shè)備中的每一個(gè)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(shè)置的雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)備 和單面蝕刻型的襯底薄化設(shè)備。
參照圖8，組件400的雙面蝕刻型的襯底薄化設(shè)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(gè)表面都被蝕刻。襯底薄化設(shè)備 組件400的單面型襯底薄化設(shè)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(yīng)地，圖8中的組件400可以同時(shí)進(jìn)行雙面蝕刻和單面蝕刻。 如上所述，襯底薄化設(shè)備、方法和襯底薄化組件有下列優(yōu)點(diǎn) 第一，襯底薄化設(shè)備和方法可以同時(shí)對襯底的兩個(gè)表面進(jìn)行蝕刻。 第二，襯底薄化設(shè)備和方法可以對襯底進(jìn)行精確地蝕刻。 第三，襯底薄化設(shè)備可以提高蝕刻劑的重復(fù)使用率。 第四，襯底薄化設(shè)備可以進(jìn)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(shè)備和雙面蝕刻型
襯底薄化設(shè)備兩者。
本發(fā)明可應(yīng)用于襯底蝕刻和薄化領(lǐng)域。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照其典型的實(shí)施例被特定地示出和描述，但是，本 領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明 精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明中的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1. 一種襯底薄化設(shè)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(shè)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(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述襯底的兩個(gè)表面同時(shí)都 被蝕刻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述襯底垂直地置于所述室 中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，還包括移動(dòng)單元，所述移動(dòng)單元 用于支撐和移動(dòng)襯底。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，還包括圍繞襯底邊緣的框架。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)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(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述蝕刻劑在所述室中向下 流動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)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(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述蝕刻劑在所述室中向上 流動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述蝕刻劑在所述室中以穩(wěn) 態(tài)流動(dòng)。
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(dòng)。
12. 根據(jù)權(quán)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(dòng)。
13. 根據(jù)權(quán)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(dòng)。
14. 一種襯底薄化組件，包括 雙面蝕刻型襯底薄化設(shè)備，該設(shè)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(shè)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(gè)表面都能被蝕刻；以及 單面蝕刻型襯底薄化設(shè)備，該設(shè)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(gè)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(shè)備和方法，所述設(shè)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(shè)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(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者李義玉, 李承郁 申請人:宇進(jìn)先行技術(shù)株式會社