本發(fā)明涉及顯示器件制備領(lǐng)域,尤指一種濕法刻蝕設(shè)備和濕法刻蝕的方法。
背景技術(shù):
濕法刻蝕是用適當(dāng)?shù)目涛g液與刻蝕物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),改變刻蝕物的結(jié)構(gòu),使無光刻膠覆蓋的薄膜部分脫離基片表面,而把有光刻膠覆蓋的區(qū)域保存下來,這樣便在基板表面得到了所需要的圖形?,F(xiàn)有濕法刻蝕設(shè)備是在濕法刻蝕槽內(nèi)利用酸性液體對基板進(jìn)行刻蝕。
采用現(xiàn)有的濕法刻蝕設(shè)備進(jìn)行薄膜刻蝕過程中,由于刻蝕液通過噴淋至整個(gè)基板上或者浸泡基板的方式刻蝕基板,不僅造成整個(gè)過程中需要的刻蝕液量比較大,而且由于濕法刻蝕槽中的刻蝕液是反復(fù)使用的,刻蝕效能會(huì)不斷的下降,從而導(dǎo)致刻蝕使用時(shí)間長,刻蝕效率較低。
另外,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,需要刻蝕的薄膜已經(jīng)不再僅僅是單層薄膜,往往是多層的,不同薄膜的刻蝕選擇比會(huì)有差異,現(xiàn)有的濕法刻蝕設(shè)備進(jìn)行多層刻蝕時(shí)需要刻蝕完一層再刻蝕下一層,導(dǎo)致現(xiàn)有的濕法刻蝕設(shè)備不便進(jìn)行多層刻蝕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種濕法刻蝕設(shè)備和濕法刻蝕的方法,不僅能夠減少刻蝕液的使用量,提高刻蝕的效率,而且能夠方便地進(jìn)行多層刻蝕。
為了達(dá)到本發(fā)明目的,本發(fā)明提供了一種濕法刻蝕設(shè)備,包括:刻蝕腔,所述刻蝕腔內(nèi)設(shè)置有可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)和設(shè)置在工作臺(tái)上方的噴頭裝置;所述工作臺(tái)用于承載待刻蝕基板,所述待刻蝕基板包括覆蓋基板上的薄膜層;所述噴頭裝置用于將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上。
進(jìn)一步地,所述濕法刻蝕設(shè)備,還包括:調(diào)整裝置;
所述調(diào)整裝置用于調(diào)整工作臺(tái),使得待刻蝕基板到達(dá)預(yù)設(shè)擺放位置。
進(jìn)一步地,噴頭裝置包括多個(gè)噴頭。
進(jìn)一步地,所述噴頭包括:噴頭主體、設(shè)置在噴頭主體兩側(cè)的進(jìn)液口和出液口、設(shè)置在所述噴頭主體的上方的進(jìn)氣孔和負(fù)壓孔以及多個(gè)可調(diào)節(jié)孔徑的噴孔。
進(jìn)一步地,所述噴孔之間的間距固定。
進(jìn)一步地,所述噴頭與待刻蝕基板之間的距離為0.5mm-5mm。
進(jìn)一步地,所述濕法刻蝕設(shè)備還包括水洗裝置;
所述水洗裝置,用于在待刻蝕基板進(jìn)入刻蝕腔之前,去除附著在待刻蝕基板表面的有機(jī)物。
進(jìn)一步地,所述濕法刻蝕設(shè)備還包括加熱裝置,用于提高噴淋至待刻蝕基板上的刻蝕液的溫度。
本發(fā)明還提供一種濕法刻蝕的方法,采用上述的濕法刻蝕設(shè)備,包括以下步驟:
將待刻蝕基板放置在工作臺(tái)上;
將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上。
進(jìn)一步地,所述將待刻蝕基板放置在工作臺(tái)上之后,還包括:
調(diào)整工作臺(tái),使得待刻蝕基板到達(dá)預(yù)設(shè)擺放位置。
本發(fā)明提供一種濕法刻蝕設(shè)備和濕法刻蝕的方法,其中,該濕法刻蝕設(shè)備包括:刻蝕腔,所述刻蝕腔內(nèi)設(shè)置有可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)和設(shè)置在工作臺(tái)上方的噴頭裝置;所述工作臺(tái)用于承載待刻蝕基板,所述待刻蝕基板包括覆蓋基板上的薄膜層;所述噴頭裝置用于將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上。本發(fā)明通過利用噴頭裝置將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上,實(shí)現(xiàn)每個(gè)像素單獨(dú)進(jìn)行刻蝕,不僅減少了刻蝕液的使用量,另外,本發(fā)明中使用的刻蝕液均為未被回收過的,刻蝕效果較高,而且,在進(jìn)行多層刻蝕的過程中,本發(fā)明刻蝕完在某個(gè)像素上的薄膜層之后在刻蝕該像素上對應(yīng)的下一層薄膜層,能夠方便的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行多層薄膜的刻蝕。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本申請的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案,并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為未刻蝕的待刻蝕基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為采用噴頭打印方式進(jìn)行刻蝕的待刻蝕基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為采用狹縫打印方式進(jìn)行刻蝕的待刻蝕基板的機(jī)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕方法實(shí)施例一的流程圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕方法實(shí)施例二的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所述,本發(fā)明實(shí)施例提供一種濕法刻蝕設(shè)備,包括:刻蝕腔10,刻蝕腔10內(nèi)設(shè)置有可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)20和設(shè)置在工作臺(tái)20上方的噴頭裝置30。
其中,工作臺(tái)20用于承載待刻蝕基板,所述待刻蝕基板包括覆蓋基板上的薄膜層;噴頭裝置30用于將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上。
其中,待刻蝕基板包括依次覆蓋襯底基板的薄膜層和光刻膠,待刻蝕基板可以為彩膜基板和陣列基板,具體的,彩膜基板和陣列基板均由多層薄膜層構(gòu)成,每一個(gè)薄膜層根據(jù)功能的不同可以具有不同的圖案。待刻蝕基板可以是用于形成薄膜層的透明基板,也可以是已經(jīng)制作有薄膜層圖案的基板。
具體的,待形成圖案的形狀可以為線性、柵線或數(shù)據(jù)線。
薄膜層可以為金屬薄膜,以形成金屬線或者金屬電極等薄膜薄膜,示例的,金屬線可以是柵線或者金屬線,當(dāng)然上述薄膜層還可以為氧化物薄膜,例如,上述薄膜層可以氧化銦錫(Indium Tin Oxide,簡稱ITO)薄膜,以形成像素電極或者公共電極。
具體的,刻蝕腔10,其內(nèi)部通過刻蝕液對待刻蝕基板上的薄膜層進(jìn)行刻蝕,且如圖1所述,刻蝕腔在其前端具有刻蝕腔入口11,在其后端具有刻蝕腔出口12。
其中,工作臺(tái)20下方還可以設(shè)置用于傳送待刻蝕基板的傳送機(jī)構(gòu)(圖中未示出),利用傳送機(jī)構(gòu),將待刻蝕基板從刻蝕腔入口傳入刻蝕腔中的工作臺(tái)上,并在刻蝕完成之后,將刻蝕完畢后的基板從刻蝕腔出口傳出以進(jìn)行下一步的操作。
另外,工作臺(tái)可以連接有振動(dòng)結(jié)構(gòu),用于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)振動(dòng),以使得上述待刻蝕基板上的刻蝕液充分與光刻膠邊緣覆蓋的薄膜層相接觸,提高刻蝕液的反應(yīng)速度和刻蝕效率。
具體的,振動(dòng)結(jié)構(gòu)包括:液壓電機(jī)、氣壓電機(jī)或電磁電動(dòng)機(jī)。此處需要說明的是,本發(fā)明對振動(dòng)機(jī)構(gòu)的型號、規(guī)格、功率等不做限定,可以根據(jù)具體的刻蝕需要進(jìn)行選擇。
具體的,噴頭裝置30可以設(shè)置在工作臺(tái)20的正上方,還可以設(shè)置在工作臺(tái)20的斜上方,此處需要說明的是,本發(fā)明對噴頭裝置的位置不做限定,具體設(shè)置位置根據(jù)濕法刻蝕設(shè)備的制作需求確定。噴頭裝置30噴淋與待刻蝕基板的薄膜層對應(yīng)的預(yù)設(shè)用量的預(yù)設(shè)濃度的刻蝕液,其中,預(yù)設(shè)用量與每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層的厚度相關(guān),預(yù)設(shè)濃度與薄膜層的材料有關(guān),不同的薄膜層對應(yīng)的預(yù)設(shè)濃度不同,所需的預(yù)設(shè)用量也不相同。
另外,本發(fā)明實(shí)施例中采用的刻蝕液可以為草酸溶液,硝酸(HNO3)溶液,醋酸(CH3COOH)溶液或者磷酸(H3PO4)溶液。其中,草酸一般為溶度在3.4%-3.8%的水溶液,工藝溫度在40-45度。
具體的,根據(jù)待刻蝕基板上覆蓋薄膜層的不同,刻蝕液的選擇也會(huì)有所差異。在此基礎(chǔ)上,由于刻蝕液具有一定的腐蝕性,因此濕法刻蝕設(shè)備內(nèi)部的部件應(yīng)該具有良好的抗腐蝕性能。例如,所述刻蝕腔10和噴頭裝置30用于為刻蝕液提供流通管道,其內(nèi)壁與所述刻蝕液直接接觸,因此,刻蝕液腔體和噴頭裝置應(yīng)該用具有良好抗腐蝕性能的材料進(jìn)行制備,或者刻蝕腔和噴頭裝置可以設(shè)置具有良好抗腐蝕性的涂層。
需要說明的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,本文中,“上”、“下”、“左”以及“右”等方位術(shù)語是相對于附圖,應(yīng)當(dāng)理解到,這些方向性術(shù)語是相對的概念,他們相對于的描述和澄清,其可以根據(jù)工作臺(tái)所放置的方位的變化而相應(yīng)地發(fā)生變化。
本發(fā)明提供的濕法刻蝕設(shè)備包括:刻蝕腔,所述刻蝕腔內(nèi)設(shè)置有可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)和設(shè)置在工作臺(tái)上方的噴頭裝置;所述工作臺(tái)用于承載待刻蝕基板,所述待刻蝕基板包括覆蓋基板上的薄膜層;所述噴頭裝置用于將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上。本發(fā)明通過利用噴頭裝置將刻蝕液噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上,實(shí)現(xiàn)每個(gè)像素單獨(dú)進(jìn)行刻蝕,不僅減少了刻蝕液的使用量,另外,本發(fā)明中使用的刻蝕液均為未被回收過的,刻蝕效果較高,提高了刻蝕效率,而且,在進(jìn)行多層刻蝕的過程中,本發(fā)明刻蝕完在某個(gè)像素上的薄膜層之后在刻蝕該像素上對應(yīng)的下一層薄膜層,能夠方便的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行多層薄膜的刻蝕。
進(jìn)一步地,在實(shí)施例一的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,本發(fā)明提供的濕法刻蝕設(shè)備還包括:調(diào)整裝置40,用于調(diào)整所述調(diào)整裝置40用于調(diào)整工作臺(tái)20,使得待刻蝕基板到達(dá)預(yù)設(shè)擺放位置。
具體的,調(diào)整裝置40用于通過旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)工作臺(tái),使其與設(shè)置在刻蝕腔內(nèi)的對位鏡頭實(shí)現(xiàn)對位,使得待刻蝕基板到達(dá)預(yù)設(shè)擺放位置。
進(jìn)一步地,在實(shí)施例一和實(shí)施例二的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例三中噴頭裝置30包括多個(gè)噴頭50。
具體的,本發(fā)明實(shí)施例中的噴頭50可以采用噴頭打印和狹縫打印方式進(jìn)行噴淋刻蝕液至每個(gè)像素的薄膜層上。圖4為未刻蝕的待刻蝕基板的結(jié)構(gòu)示意圖,圖5為采用噴頭打印方式進(jìn)行刻蝕的待刻蝕基板的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為采用狹縫打印方式進(jìn)行刻蝕的待刻蝕基板的機(jī)構(gòu)示意圖。另外,圖3是以3個(gè)噴頭為例進(jìn)行說明的,本發(fā)明并不以此為限。
其中,為了能夠?qū)⒖涛g液準(zhǔn)確的噴淋至待形成圖像的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上,可以將噴頭設(shè)置為可以轉(zhuǎn)動(dòng)的。具體的,多個(gè)噴頭可以裝載相同的刻蝕液,也可以裝載不同刻蝕液,若需要進(jìn)行多層薄膜刻蝕的話,則可以在多個(gè)噴頭上裝在不同的刻蝕液,以實(shí)現(xiàn)某個(gè)像素對應(yīng)的一層薄膜層刻蝕完畢之后,利用利用另外的噴頭噴淋其他的刻蝕液來刻蝕下一層薄膜層,不僅可以節(jié)省刻蝕的時(shí)間,而且更加方便的實(shí)現(xiàn)多層薄膜刻蝕。
具體的,噴頭50到待刻蝕基板的間距在0.5mm-5mm。
另外,噴頭還包括距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),用于在不同的噴霧壓力參數(shù)下,調(diào)節(jié)噴頭與目標(biāo)物間的距離。
另外,本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備還包括:供液管路,用于為噴頭裝置供給刻蝕液,閥門設(shè)置于供液管路與噴頭之間,用于調(diào)節(jié)供液管路內(nèi)刻蝕液的壓力,進(jìn)而控制噴頭噴射刻蝕液的高度。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所述,噴頭50包括:噴頭主體51、設(shè)置在噴頭主體51兩側(cè)的進(jìn)液口52和出液口53、設(shè)置在所述噴頭主體51的上方的進(jìn)氣孔54和負(fù)壓孔55以及多個(gè)可調(diào)節(jié)孔徑的噴孔56。
其中,負(fù)壓孔是為了能夠吸附住刻蝕液,保證刻蝕液不能夠隨意流到出液口出,進(jìn)氣孔是為了通過氣體,使得刻蝕液穩(wěn)定的壓到噴孔出,另外,進(jìn)氣孔的數(shù)量為多個(gè),且為了均衡噴頭主體中的氣壓,每個(gè)進(jìn)氣孔之間有間隔。
所述噴頭的具體工作原理如下:刻蝕液通過進(jìn)液口進(jìn)入噴頭主體中,其中,噴頭主體的上半部為空氣,通過在進(jìn)氣孔中通入氣體,將刻蝕液壓到噴孔進(jìn)行噴出。當(dāng)噴淋完畢后,將多余的刻蝕液從出液口流出。
具體的,噴頭中的噴孔56的間距是固定的,且是等間距的。
進(jìn)一步地,在上述實(shí)施例一至三的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖8所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕設(shè)備,還包括水洗裝置60,該水洗裝置60用于在待刻蝕基板進(jìn)入刻蝕腔之前,去除附著在待刻蝕基板表面的有機(jī)物。
具體的,水洗裝置60用于與刻蝕腔入口連通,經(jīng)過水洗后的待刻蝕基板通過刻蝕腔入口進(jìn)入刻蝕腔內(nèi)。另外,去除附著在待刻蝕基板表面的有機(jī)物能夠防止待刻蝕基板攜帶的有機(jī)物影響刻蝕液的刻蝕速率,進(jìn)一步地,提高刻蝕液的刻蝕效率。
另外,濕法刻蝕設(shè)備還包括清潔裝置70,用于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)向基板噴射清洗液,去除附著在刻蝕完畢后的基板的刻蝕液。
其中,清洗液為純凈水、或蒸餾水、或其他具有清潔作用液體。
具體的,清潔裝置70用于與刻蝕腔出口連通,刻蝕完畢后的基板通過刻蝕腔出口傳出。
進(jìn)一步地,濕法刻蝕設(shè)備還包括加熱裝置(圖中未示出)用于提高噴淋至待刻蝕基板上的刻蝕液的溫度。
具體的,加熱裝置設(shè)置在刻蝕腔與清潔裝置之間,可以提高刻蝕液與薄膜層的反應(yīng)速度,進(jìn)一步地,提高刻蝕效率。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕方法實(shí)施例一的流程圖,如圖9所示,本發(fā)明提供的濕法刻蝕方法,采用濕法刻蝕設(shè)備,包括以下步驟:
步驟100、將待刻蝕基板放置在工作臺(tái)上。
步驟200、將刻蝕液逐個(gè)噴淋至待形成圖案的每個(gè)像素對應(yīng)的薄膜層上。
具體的,刻蝕液可以為草酸溶液,硝酸(HNO3)溶液,醋酸(CH3COOH)溶液或者磷酸(H3PO4)溶液。其中,草酸一般為溶度在3.4%-3.8%的水溶液,工藝溫度在40-45度。
具體的,待形成圖案的形狀可以為線性、柵線或數(shù)據(jù)線。
薄膜層可以為金屬薄膜,以形成金屬線或者金屬電極等薄膜薄膜,示例的,金屬線可以是柵線或者金屬線,當(dāng)然上述薄膜層還可以為氧化物薄膜,例如,上述薄膜層可以氧化銦錫(Indium Tin Oxide,簡稱ITO)薄膜,以形成像素電極或者公共電極。
其中,本發(fā)明實(shí)施例中的濕法刻蝕設(shè)備為如圖1-5所述的濕法刻蝕設(shè)備,其實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)現(xiàn)效果類似,在此不再贅述。
進(jìn)一步地,在實(shí)施例一的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的濕法刻蝕方法實(shí)施例二的流程圖,如圖10所示,步驟100之后,還包括:
步驟300、調(diào)整工作臺(tái),使得待刻蝕基板到達(dá)預(yù)設(shè)擺放位置。
雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上,但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式,并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下,可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化,但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍,仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。