专利名称：液晶显示器制造设备的湿式处理槽及流体供应系统的制作方法
本申请案主张韩国专利申请号2002-22205以及韩国专利申请号2002-22700的优先权，该案已于2002年4月23日以及2002年4月25日分别向韩国专利局提出申请，该案的所有公开内容于此并入参考。
一般来说，在制造薄膜晶体管液晶显示器中对应于每一个像素的晶体管时，亦即薄膜晶体管制作工艺中，玻璃用以作为基板的材料。由于玻璃的熔点较低，因此薄膜晶体管制作工艺的制成温度被限制在摄氏300至500度的范围内。此外，为了在玻璃基板上形成线路，典型半导体制作工艺中的单元制作工艺(unit process)应用在薄膜晶体管制作工艺中。因此，许多使用流体的湿式处理适用于薄膜晶体管制作工艺中。而在湿式处理，诸如清洗(cleaning)、拨除(stripping)、湿式蚀刻(wet etching)或是显影(developing)制作工艺中，会使用到如化学溶液或去离子水等流体。
图1绘示为传统液晶显示器制造设备的流体供应系统示意图。
请参照图1，流体供应系统包括多个具有流体收集单元(未绘示)的处理槽121、122、123、一储存槽130、一泵140、一流体供应单元150，以及连接前述构件的的管线(未绘示)。单元制作工艺，例如清洗、蚀刻或显影制作工艺，在与图1的第一、第二或第三处理单元相关的处理槽121、122、123内进行。处理槽121、122、123通过管线与储存槽130与泵140连接。
虽然图1中仅绘示三个处理槽121、122、123，但并非用以限定连接于泵140的处理槽的数量。当根据系统中欲设置的处理槽121、122、123数量决定储存槽130的尺寸与处理槽的排列时，处理槽121、122、123通常排列成使用最少管线的结构，以使得流体压力或温度的降低能够减到最小。
流体通过泵140而提供至各处理槽中的处理单元111、112、113，且流体收集于处理槽121、122、123中。由处理槽121、122、123中所排出的流体包含了每一个制作工艺中的副产物(by-product)，诸如污染物(contaminants)、蚀刻残留物，或显影残留物等。处理槽121、122、123所收集的流体会通过管线再收集并储存于储存槽130中。在此过程中，部分残留物会被过滤掉。
如图1所示，由于单一个储存槽130与多个处理槽121、122、123连接，故储存槽130的尺寸需很大，以储存大量的流体于其中。典型地，储存槽130包含有一加热器(位绘示)。此加热器会适当地升高流体的温度，以使得各单元制作工艺能够在处理单元111、112、113中有效率的进行。
储存在储存槽130中的流体会通过泵140再次提供至处理槽的处理单元111、112、113中。连接于泵140与处理槽121、122、123之间的管线包括阀门(未绘示)、过滤器(未绘示)，以及调节阀(未绘示)。除了储存槽130之外，流体亦从流体供应单元150进行供应。在制作工艺中，由于流体会附着于基板上并随着基板一并排至处理槽121、122、123外，因此流体供应单元150需供应被排出的流体量。流体供应单元150也可包含有一加热器(未绘示)。
图2绘示为传统流体供应系统应用在清洗设备中更详细的示意图，其中仅绘示出单一个处理槽221。图2中简单且概略地绘示出设置于处理槽221中的清洗单元211以及包含在管线中的阀门261、过滤器262、调节阀263与流量计(flow meter)264，其与实际清洗设备中所使用的清洗单元结构及管线排列方式有所差异。
由图1与图2可明显知道，传统流体供应系统的特征在于每一个处理单元皆提供一对应的处理槽，且多个处理槽仅共享一个储存槽。据此，处理槽与储存槽之间的距离以及泵于处理槽之间的距离相当长。因此，当流体通过如此长的管线时，其温度与压力会减低。
由于传统流体供应系统中的热降低(thermal loss)必须花费额外的成本来设置大容量的泵，以减少热降低。另外，传统流体供应系统很难供应具有最佳温度的流体。除此之外，由于需要将大量的流体提供至每一个处理槽中，所以需要设置大容量的泵。
此外，需要很长的管线来连接传统流体供应统中的每一个构件，且管线的排列与系统的结构将会变得非常复杂。举例来说，多个连接构件，诸如过滤器、阀门、弯管(elbow)、减压装置(reducer)、T型管(T’s)等，会被使用到并以复杂的方式排列。特别的是，在处理流体(process fluid)为高毒性化学物(诸如盐酸或硝酸)的情况下，由于管线中所使用的连接构件非常昂贵，因此流体供应系统的制造成本与维护支出会增加。
另外，在传统的流体供应系统中，相较于处理单元所使用的流体量，流体供应单元所提供的流体量非常小。若处理流体(process fluid)的量很大时，即使由外界提供洁净的流体(clean fluid)，仍然很难避免流体不透明(opacity)程度的逐渐增加。若流体不透明的程度增加，基板会被污染，也因此液晶显示器的生产良率将会降低。为了避免基材上的污染以及生产良率的降低，必须定期地将所有储存于储存槽中的流体更换为新的流体(fresh fluid)。
同时，由于附着于液晶显示器表面上的有机或无机物质、金属离子表面薄膜、微粒或污染物需通过湿式处理来移除，因此处理槽221的主体由耐久材质透过焊接(welding)或连结(coupling)的方式所制成，如钢(steel)，即所谓的SUS金属或聚氯乙烯(PVC)。
为了减少处理时间，用以制造液晶显示器的湿式处理中，其所使用的化学流体的浓度逐渐变高。然而，由于化学流体的高浓度，使得处理槽221主体的表面很容易受损。
举例来说，当处理槽221的主体材质为钢(steel)时，即所谓的SUS金属，处理槽221的主体会被湿式蚀刻制作工艺所使用的强酸流体腐蚀。因此，蚀刻处理的处理槽几乎无法使用SUS金属做为材料。此外，当处理槽221的主体材质为聚氯乙烯(PVC)时，处理槽221的主体会被拨除(stripping)制作工艺所使用的有机溶剂腐蚀。由于处理槽的主体会被有机溶剂所软化(melted)，因此聚氯乙烯(PVC)的使用亦受到限制。
意即，拨除、清洗、蚀刻以及显影时所使用的处理槽彼此之间并不兼容。另外，由于必须优先考虑处理槽的材质，因此湿式制作工艺中新化学流体的使用将会受到限制。
根据上述目的，本发明提供一种液晶显示器制造设备的流体供应系统，包括一整合储存槽的处理槽，包括一处理单元及/或一储存槽，且储存槽整合于处理槽中；一流体供应单元，供应附着于处理单元中的多个基板上，并随着基板一并排至整合储存槽的处理槽外的流体；一泵，将储存于整合储存槽的处理槽的中流体以及从流体供应单元所供应的流体提供至处理单元；以及多个管线，将包含有处理单元的整合储存槽的处理槽以及流体供应单元与泵连接。此处，液晶显示器制造设备例如为清洗、蚀刻、显影，或拨除设备。
本较佳实施例中，整合储存槽的处理槽中例如具有一第一加热器，以加热流体，而流体供应单元中例如具有一第二加热器，以加热所供应的流体使其维持一恒温。此外，连接于泵与整合储存槽的处理槽之间的管线包括多个阀门、多个过滤器、多个调节阀及/或多个流量计。
本发明的另一目的提供一种液晶显示器制造设备的湿式处理槽，其不会受到湿式处理所使用的化学流体的影响，且可兼容地使用于拨除、清洗、蚀刻，或显影设备。
根据上述目的，本发明提供一种液晶显示器制造设备的湿式处理槽，包括一主体；一处理单元，配置于主体内以进行一预定制作工艺；以及一排出口，将主体内的流体排出主体外，其中主体由一耐久材质以及披覆于耐久材质表面上的一化学物抵抗材质所制成。此处，液晶显示器制造设备包括清洗、蚀刻、显影，或拨除设备。
本较佳实施例中，化学物抵抗材质例如为铁氟龙，且此化学物抵抗材质例如披覆于耐久材质的一表面或二表面上。
根据上述目的，本发明提供一种液晶显示器制造设备的流体供应系统，包括一整合储存槽的处理槽，包括一处理单元及/或一储存槽，且储存槽系整合于处理槽中；一流体供应单元，供应附着于处理单元中的多个基板上，并随着基板一并排至整合储存槽的处理槽外的流体；一泵，将储存于整合储存槽的处理槽的中流体以及从流体供应单元所供应的流体提供至处理单元；以及多个管线，将包含有处理单元的整合储存槽的处理槽以及流体供应单元与泵连接，其中，整合储存槽的处理槽包括一主体；一处理单元，配置于主体内以进行一预定制作工艺；以及一排出口，将主体内的流体排出主体外，且主体由一耐久材质以及披覆于耐久材质表面上的一化学物抵抗材质所制成。
本较佳实施例中，整合储存槽的处理槽中例如具有一第一加热器，以加热流体，而流体供应单元中例如具有一第二加热器，以加热所供应的流体使其维持一恒温。此外，连接于泵与整合储存槽的处理槽之间的管线包括多个阀门、多个过滤器、多个调节阀及/或多个流量计。
本较佳实施例中，化学物抵抗材质例如为铁氟龙，且此化学物抵抗材质例如披覆于耐久材质的一表面或二表面上。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明。
图3绘示为本发明液晶显示器制造设备的流体供应系统示意图，而图4绘示为图3中流体供应系统更详细的示意图。
请参照图3与图4，流体供应系统包括一包含有处理单元310或410的整合储存槽的处理槽320或420、一流体供应单元350或450、一泵340或440，以及连接前述构件的管线。
玻璃基材(未绘示)的湿式处理，如清洗处理，于整合储存槽的处理槽320或420中的处理单元310或410进行。湿式处理中所使用的流体收集于整合储存槽的处理槽320或420中。本发明处理槽的特征在于其与一流体储存槽整合为一体。由于储存槽，即整合储存槽的处理槽320或420个别提供至每一个处理单元310或410上，因此并不需要如传统系统般提供一大容量的储存槽。此外，在传统系统中会使用到许多管线连接于处理槽与储存槽之间，这些管线在本发明中将不再需要。意即，将图4与图2比较，可以轻易理解图4中本发明流体供应系统的结构会比图2中传统流体供应系统的结构简单。
为了让流体持续维持在最佳温度，一第一加热器465提供至整合储存槽的处理槽420中。整合储存槽的处理槽420的温度根据供应流体期间的热降低(thermal loss)而决定。
提供至处理单元310或410中收集并储存于整合储存槽的处理槽320或420中，且这些流体通过泵340或440从流体供应单元350或450提供至处理单元310或410中。一第二加热器(未绘示)提供至流体供应单元350或450中，以将所提供的流体维持在最佳的处理温度。连接于泵340或440与处理单元310或410之间的管线包括阀门461、过滤器462、调节阀463及/或流量计464。
如图3与图4所示，本发明的流体供应系统中，由于储存槽320或420个别提供至每一个处理单元310或410上，因此泵340或440与处理单元310或410之间的距离很短。由于泵340或440与处理单元310或410之间的距离很短，因此管线中的连接构件，例如过滤器、阀门、弯管、减压装置、T型管等，的数目可减少。据此，因管线内的摩擦力所导致的压力降低现象可减少。另外，由于管线内的热降低被抑制，故成本亦可减少。
由清洗设备中流体供应单元450所提供的流体量一般约为每块基板0.5升。意即，约0.5升的流体会附着于每一块基板上，并与基板一并排至外界。由于本发明流体供应单元450所提供的流体总量(total amount)小于传统流体供应单元所提供的流体量，因此本发明供应流体与全部流体的比率较传统高出许多。根据本发明，由于相当大量的新流体(new fluid)持续地再供应，并与设备中已存在的流体混合，故即使持续进行，流体不透明的程度也不会增加而超过一定程度。因此，本发明可以避免因流体不透明的程度所导致的制作工艺操作错误以及不良液晶显示器的发生。
于此，将针对液晶显示器制造设备的流体供应系统中的处理槽进行说明。下述的处理槽可以是传统与储存槽分离的独立型处理槽或是上述的整合储存槽的处理槽。意即，处理槽主体的材质并不限定只有本发明整合储存槽的处理槽所使用的材质，亦可以包括传统处理槽主体所使用的传统材质。
图5绘示为液晶显示器制造设备的流体供应系统中的处理槽示意图，而图6绘示为图5中处理槽沿着A-A’剖面线的剖面示意图。
请参照图5与图6，在制造液晶显示器时，湿式处理所使用的处理槽500包括一主体510，用以投入制造液晶显示器的玻璃基板并进行湿式处理；一设置于主体510中并供应化学流体至主体510中的流体供应单元520；以及一能够将湿式处理所使用的化学流体排出的排出口530。若有必要的话，可将一用以装载及运送玻璃基板的装载及运送装置540设置于主体510内。除了主体510之外，根据本发明上述的实施例，处理槽510的构件，即流体供应单元520、装载及运送装置540以及排出口530构成处理单元。
除了湿式处理中所使用的化学流体可通过流体供应单元提供，去离子水亦可通过流体供应单元520进行喷洒。此外，若有必要的话，排出口530可连接于一外界所提供的流体储存槽(未绘示)，以收集使用过的化学流体。若使用上述整合储存槽的处理槽时，使用过的化学流体收集于处理槽的底部。用以制造液晶显示器的玻璃基板通过装载及运送装置540移入主体510内，且玻璃基板表面上的薄膜或光阻层流体供应单元520所喷洒的化学流体或去离子水来洗净、拨除、显影，或是蚀刻。
图7绘示为本发明一较佳实施例流体供应系统中处理槽的局部放大剖面示意图，其表现出处理槽的主体的材质，而图8则绘示其变化例。
传统处理槽的主体以单一耐久材料，如钢或聚氯乙烯(PVC)所制成，而本发明处理槽的主体则是由表面披覆有化学物抵抗材质514的耐久材质512所制成。举例来说，化学物抵抗材质514例如为铁氟龙薄膜(Teflonfilm)。由于铁氟龙薄膜为一高化学物抵抗材质，其不会与像是有机溶剂的化学流体反应，故铁氟龙薄膜可被广泛地使用于湿式处理中，不会因为化学流体的型态而有所影响。由于处理槽的主体是由耐久材质512以及化学物抵抗材质514所共同制成，因此本发明的处理槽可以兼容地使用于任何设备中，诸如拨除、洗净、蚀刻，或是显影设备中。耐久材质512例如为钢或是聚氯乙烯(PVC)。
此外，化学物抵抗材质514可仅披覆于处理槽主体与化学流体接触的内表面上，而在考虑化学流体外泄或由化学流体所形成的气体时，化学物抵抗材质514亦可披覆于耐久材质512的两表面上，如图8所示。
承上述，根据本发明，由于流体储存槽与收集流体的处理槽整合，且储存槽个别提供至每一个处理槽上，因此储存槽的尺寸以及储存槽与处理单元之间的距离可降低，且管线的排列亦可简单化。另外，本发明可有效抑制通过管线的处理流体(processing fluid)的压力与温度减少，因此可以节省成本。除此之外，即使采用小型泵亦可提供足够的流体。尚且，由于流体不透明的程度可以维持在一定程度，因此在完成一定处理之后并不需要更换掉所有的流体。
同时，由于处理槽的主体上披覆有化学物抵抗材质，因此可以避免主体的耐久性材质与湿式处理所使用的化学流体反应。另外，湿式处理槽可兼容地使用于任何设备，如用以进行湿式处理的拨除、显影、蚀刻，或是清洗设备。
虽然本发明已以至少一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，包括一整合储存槽的处理槽，包括一处理单元及/或一储存槽，且该储存槽整合于该处理槽中；一流体供应单元，供应附着于该处理单元中的复数个基板上，并随着该些基板一并排至该整合储存槽的处理槽外的流体；一泵，将储存于该整合储存槽的处理槽的中流体以及从该流体供应单元所供应的流体提供至该处理单元；以及复数个管线，将包含有该处理单元的该整合储存槽的处理槽以及该流体供应单元与该泵连接。
2.如权利要求1所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该液晶显示器制造设备包括清洗、蚀刻、显影，或拨除设备。
3.如权利要求1所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该整合储存槽的处理槽包括一第一加热器，以加热流体。
4.如权利要求1所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该流体供应单元包括一第二加热器，以加热所供应的流体维持一恒温。
5.如权利要求1所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，连接于该泵与该整合储存槽的处理槽之间的该些管线包括复数个阀门、复数个过滤器、复数个调节阀及/或复数个流量计。
6.一种液晶显示器制造设备的湿式处理槽，其特征在于，包括一主体；一处理单元，配置于该主体内以进行一预定制作工艺；以及一排出口，将该主体内的流体排出该主体外，其中该主体由一耐久材质以及披覆于该耐久材质表面上的一化学物抵抗材质所制成。
7.如权利要求6所述的液晶显示器制造设备的湿式处理槽，其特征在于，该化学物抵抗材质包括铁氟龙。
8.如权利要求6所述的液晶显示器制造设备的湿式处理槽，其特征在于，该液晶显示器制造设备包括清洗、蚀刻、显影，或拨除设备。
9.如权利要求6所述的液晶显示器制造设备的湿式处理槽，其特征在于，该化学物抵抗材质披覆于该耐久材质的一表面或二表面上。
10.一种液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，包括一整合储存槽的处理槽，包括一处理单元及/或一储存槽，且该储存槽整合于该处理槽中；一流体供应单元，供应附着于该处理单元中的复数个基板上，并随着该些基板一并排至该整合储存槽的处理槽外的流体；一泵，将储存于该整合储存槽的处理槽的中流体以及从该流体供应单元所供应的流体提供至该处理单元；以及复数个管线，将包含有该处理单元的该整合储存槽的处理槽以及该流体供应单元与该泵连接，其中，该整合储存槽的处理槽包括一主体；一处理单元，配置于该主体内以进行一预定制作工艺；以及一排出口，将该主体内的流体排出该主体外，且该主体由一耐久材质以及披覆于该耐久材质表面上的一化学物抵抗材质所制成。
11.如权利要求10所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该液晶显示器制造设备包括清洗、蚀刻、显影，或拨除设备。
12.如权利要求10所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该整合储存槽的处理槽包括一第一加热器，以加热流体。
13.如权利要求10所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该流体供应单元包括一第二加热器，以加热所供应的流体维持一恒温。
14.如权利要求10所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，连接于该泵与该整合储存槽的处理槽之间的该些管线包括复数个阀门、复数个过滤器、复数个调节阀及/或复数个流量计。
15.如权利要求10所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该化学物抵抗材质包括铁氟龙。
16.如权利要求10所述的液晶显示器制造设备的流体供应系统，其特征在于，该化学物抵抗材质披覆于该耐久材质的一表面或二表面上。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示器制造设备的流体供应系统及湿式处理槽。流体供应系统包括一整合储存槽的处理槽，其将流体收集槽与流体储存槽整合。此小尺寸的储存槽个别提供至每一个处理槽上。此外，湿式处理槽的主体由表面披覆有化学物抵抗材质的耐久材质所制成。因此，湿式处理单元皆可被广泛地使用，不会因为不同型态的化学流体而有所影响。
文档编号C03C15/00GK1453607SQ0312221
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月21日 优先权日2002年4月23日
发明者朴庸硕, 金相镐, 李硕周 申请人:显像制造服务株式会社