专利名称：基板蚀刻设备和方法
技术领域：
本发明涉及蚀刻基板的设备和方法。更具体而言，本发明涉及以均匀厚度蚀刻基板的设备和方法。
背景技术：
通常，液晶显示(LCD)设备包括LCD屏板，LCD屏板具有薄膜晶体管(TFT)基板、面对TFT基板的滤色器基板以及设置于TFT基板和滤色器基板之间的液晶层。
近来，随着对诸如移动终端、多媒体播放器、膝上型计算机等的移动电子设备的需求的增大，LCD设备因其重量轻变得越来越普及。
在LCD设备中，诸如TFT基板和滤色器基板的玻璃基板的重量在LCD设备的重量中占一大部分。因此，通常采用蚀刻设备降低玻璃基板的厚度，以降低LCD设备的重量。
但是，在采用常规蚀刻设备蚀刻基板时，将产生杂质，因而无法对基板进行均匀蚀刻。
发明内容
本发明提供了一种通过向玻璃基板上喷注气泡而实现对基板的均匀蚀刻的设备。
本发明还提供了一种利用所述设备蚀刻基板的方法。
在根据本发明的示范性基板蚀刻设备中，所述设备包括蚀刻容器、多个气泡注入器和气体供应部分。所述蚀刻容器容纳多个玻璃基板，使所述玻璃基板在所述蚀刻容器中垂直于所述蚀刻容器的底面设置并相互平行。每一所述气泡注入器插置于每一所述玻璃基板之间，用于向所述玻璃基板上注入气泡。所述气体供应部分设置于所述蚀刻容器外部，用于向所述气泡注入器提供气体。
每一所述气泡注入器包括注入板，其具有形成于所述注入板内的气体通路；以及多个注入喷嘴，其形成于所述注入板的表面上并连接至所述气体通路，所述表面面对所述玻璃基板中的一个。在所述注入板上以点阵结构形成所述注入喷嘴。
所述设备还包括固定板，其设置于所述蚀刻容器的内部，并具有形成于其上的固定夹。所述固定夹固定玻璃基板。所述固定板包括连接所述气体供应部分和每一所述气泡注入器的所述气体通路的气体注入孔。
每一所述气泡注入器包括框架，其具有形成于所述框架的中央部分的开口部分；第一通管，其设置于所述框架内并连接至所述气体供应部分；以及第二通管，其以固定间隔垂直连接至所述第一通管，从而沿横向遍布所述开口，所述第二通管具有对应于面对所述玻璃基板之一的表面形成的多个注入孔。在所述第二通管上以固定间隔形成所述注入孔。
以蚀刻液体填充所述蚀刻容器，所述蚀刻容器可以包括氢氟酸(HF)。所述气泡注入器可以包括聚氯乙烯(PVC)。
在根据本发明的另一示范性基板蚀刻设备中，所述设备包括蚀刻容器、气泡注入管和气体供应部分。所述蚀刻容器容纳多个玻璃基板，使所述玻璃基板在所述蚀刻容器中垂直于所述蚀刻容器的底面设置并相互平行。所述气泡注入管沿垂直于所述玻璃基板的方向纵长形成，并设置于所述玻璃基板的一侧，用于向所述玻璃基板上注入气泡。气体供应部分设置于所述蚀刻容器外部，用于向所述气泡注入管提供气体。
所述气泡注入管设置于所述玻璃基板的一侧，用于向所述玻璃基板上注入气泡。
所述气泡注入管包括多个注入孔，面对所述玻璃基板的所述侧面以固定间隔形成所述注入孔。
所述设备还包括移动装置，用于沿所述玻璃基板的所述侧面移动所述气泡注入管。所述移动装置包括泵缸，其设置于所述蚀刻容器的外侧；泵缸负载，其与所述泵缸结合，并沿所述玻璃基板的所述侧面移动。用于将所述泵缸负载与所述气泡注入管相连接的连接部分；以及引导部分，其部分覆盖所述连接部分并引导所述气泡注入管的运动。以气压型和油压型中的至少一种驱动所述泵缸。
所述设备还包括多个气泡注入器，将每一所述气泡注入器插置于每一所述玻璃基板之间，从而向所述玻璃基板上注入气泡。
在根据本发明的示范性基板蚀刻方法中，所述方法包括垂直于蚀刻容器的底面放置多个玻璃基板，所述玻璃基板相互平行设置；将多个气泡注入器中的每一个放置为插置在每一所述玻璃基板之间；由设置于所述蚀刻容器的外部的气体供应部分向所述气泡注入器提供气体；以及利用所述气泡注入器向所述玻璃基板上注入气泡，以清除杂质。
每一气泡注入器通过多个注入喷嘴喷注气泡，所述多个注入喷嘴形成于面对所述玻璃基板之一的注入板表面上，所述注入板具有位于所述注入板内部的气体通路。将所述气体通路连接至所述气体供应部分。
每一所述气泡注入器通过多个注入孔喷注气泡，所述注入孔对应于面对每一所述玻璃基板的表面形成于多个第二通管上，所述第二通管垂直连接至所述第一通管，所述第一通管连接至所述气体供应部分。
在根据本发明的另一示范性基板蚀刻方法中，所述方法包括垂直于蚀刻容器的底面放置多个玻璃基板，所述玻璃基板相互平行设置；对应于所述玻璃基板的两侧分别设置两个气泡注入管；以及沿所述玻璃基板的所述侧面移动所述气泡注入管，并向所述玻璃基板上喷注气泡，以清除杂质。以基本相同的速度移动所述气泡注入管。
根据本发明，将每一所述气泡注入器设置于每一所述玻璃基板之间，所述气泡注入器向所述玻璃基板上喷注气泡，因而可以防止在蚀刻玻璃基板时产生的杂质再次附着到玻璃基板上，而且还可以清除已经附着到了玻璃基板上的杂质。因此，可以对玻璃基板进行均匀蚀刻。
通过参考附图详细描述其示例实施例，本发明的以上和其他特征和益处将变得更加显见，附图中图1是示出了根据本发明的第一示例实施例的基板蚀刻设备的前视图；图2是示出了图1中的玻璃基板、气泡注入器和固定板的分解透视图；图3是示出了图2中的气泡注入器之一的示例实施例的透视图；图4是示出了图3中的气泡注入器的平面图；图5是示出了图2中的气泡注入器之一的另一示例实施例的透视图；图6是示出了图5中的气泡注入器的平面图；图7是说明采用根据本发明的第一示例实施例的设备蚀刻基板的方法的流程图；图8是示出了根据本发明的第二示例实施例的基板蚀刻设备的前视图；图9是示出了图8中的气泡注入管和玻璃基板的透视图；图10是具体示出了图9中的气泡注入管的注入孔的侧视图；图11是示出了根据本发明的第三示例实施例的基板蚀刻设备的前视图；以及图12是说明采用根据本发明的第二示例实施例的设备蚀刻基板的方法的流程图。
具体实施例方式
下文中将参考附图更为充分地描述本发明，附图中展示了本发明的实施例。不过，本发明可以以许多不同的形式实施，不应被视为受限于此处所述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完全，并将充分地把本发明的范围传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清晰起见可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
应当理解，当称一元件或层在另一元件或层“上”，或者“连接至”、“耦合至”另一元件或层时，它可能直接在另一元件或层上，或直接连接、耦合至另一元件或层，也可能存在中间元件或层。反之，当称一元件“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层上时，不存在中间元件或层。始终以类似的数字指示类似的元件。这里所用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何与全部组合。
应当理解，虽然这里可能使用术语第一、第二等来描述多种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被视为受限于这些术语。这些术语仅用于将某一元件、部件、区域、层或部分与其他区域、层或部分区分开。这样一来，在不背离本发明的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
为了便于描述，这里可能使用例如“在......下”、“之下”、“下”、“之上”、“上”等空间相对术语来描述如图所示的一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系。应当理解，空间相对术语意在包括除图示方向之外的在使用中或在工作中的器件的不同方向。例如，如果将图中的器件反转，被描述为在其他元件或功能部件“下”或“之下”的元件将位于其他元件或功能部件“之上”。这样一来，术语“下部”可以包括之上和之下两种取向。器件可以采取其他取向(旋转90度或者在其他方向)，并对这里所用的空间关系描述语进行相应的解释。
这里所用的术语仅仅是为了描述特定的实施例，并不意在限制本发明。如这里所用的，单数形式“一”和“该”意在同时包括复数形式，除非上下文另行明确指出。还要理解的是，本说明书中所用的术语“包括”指明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
这里参考截面图描述本发明的实施例，所述截面图为本发明的理想化实施例(以及中间结构)的示意图。照此，可以预见到由于例如制造技术和/或容限会引起图示形状的变化。这样一来，本发明的实施例不应被解释为受限于这里图示的特定的区域形状，而是包括因(例如)制造而产生的形状变化。例如，图示为矩形的注入区通常具有圆形的或弯曲的功能部件和/或在其边缘处具有注入浓度的梯度，而不是从注入区到非注入区具有二元变化。类似地，通过注入形成的掩埋层可能导致在所述掩埋层和通过其发生注入的表面之间的区域内存在一些注入。这样一来，图示的区域从本质上讲是示意性的，它们的形状不意在展示器件区域的实际形状，且不意在限制本发明的范围。
除非另有定义，否则文中所采用的所有术语(包括科技术语)具有本发明所属领域普通技术人员通常理解的含义。还要理解的是，诸如在通用词典中所定义的那些术语应当被解释为有着与其在相关技术和本公开的上下文中的含义相一致的含义，除非这里明确加以定义，否则不应被解释为理想化的或过度形式的意义。
在下文中，将参考附图对本发明予以详细说明。
图1是示出了根据本发明的第一示例实施例的基板蚀刻设备的前视图，图2是示出了图1中的玻璃基板、气泡注入器和固定板的分解透视图。
参考图1和图2，根据本发明的第一示例实施例的基板蚀刻设备100包括蚀刻容器110、多个气泡注入器120和气体供应部分150。
蚀刻容器110包括底面112和侧壁114，向其内填充蚀刻液体10。侧壁114自底面112的侧边延伸，并垂直于底面112。可以用作蚀刻液体10的材料的例子包括氢氟酸(HF)。将HF与去离子水(DI)按一定比率混合制作蚀刻液体10。
通常，将HF归类为弱酸，其具有用于蚀刻玻璃、石英等材料的特性。例如，蚀刻容器110可以包括用于避免受到HF蚀刻的树脂材料。
由于HF对人体皮肤和黏膜有害，因此基板蚀刻设备100还可以包括容纳蚀刻容器110的额外容器，以防止HF泄漏到基板蚀刻设备100的外部。
垂直于蚀刻容器110的底面112设置相互平行的多个玻璃基板200。在这种情况下，玻璃基板200可以是(例如)薄膜晶体管(TFT)基板和滤色器基板，它们是在LCD设备中显示图像的液晶显示(LCD)屏板的基本元件。玻璃基板200可以是具有TFT基板、滤色器基板以及插置于TFT基板和滤色器基板之间的液晶层的LCD屏板。由于TFT基板和滤色器基板的重量占据了LCD设备重量的一大部分，因此在采用本发明的基板蚀刻设备100降低TFT基板和滤色器基板的厚度时，可以显著降低LCD设备的总重量。
基板蚀刻设备100还包括用于固定玻璃基板200的固定板140。固定板140设置于蚀刻容器110的底面112和玻璃基板200之间。此外，固定板140可以包括与蚀刻容器110相同的材料，从而避免受到具有HF的蚀刻液体10的蚀刻。
为了固定玻璃基板200，对应于每一玻璃基板200接触固定板140的两侧边缘部分形成固定夹142。每一固定夹142包括固定槽143。固定槽143的厚度稍大于或等于玻璃基板200的厚度。例如，将玻璃基板200的两个边缘部分都插到固定槽143中，从而得到固定。固定夹142可以与固定板140作为一个整体形成，也可以单独形成之后安装到固定板140上。
在以蚀刻液体10填充蚀刻容器110，并将玻璃基板200固定到蚀刻容器110内之后，对玻璃基板200进行蚀刻。根据HF的浓度和在蚀刻液体10中的浸泡时间对玻璃基板200进行蚀刻。因此，可以根据操作者的需求通过改变HF的浓度和在蚀刻液体10内的浸泡时间控制对玻璃基板200的蚀刻。
在对玻璃基板200进行蚀刻时，自然要产生杂质。如上所述，所述杂质将再次附着到玻璃基板200上，因此经过蚀刻后的玻璃基板200可能具有粗糙表面。
在对作为玻璃基板200的示例实施例的TFT基板或滤色器基板蚀刻之后，由杂质导致的粗糙表面可能劣化显示器质量。因此，基板蚀刻设备100可能需要防止杂质再次附着到玻璃基板200上的独立气泡注入器120。
在每一玻璃基板200之间插入多个气泡注入器120中的每一个，用于向玻璃基板200上注入气泡20。例如，每一气泡注入器120向玻璃基板200上注入气泡20，用于防止杂质再次附着到玻璃基板200上，并且用于同时向多个玻璃基板200上注入气泡20，从而缩短蚀刻基板的准备时间(lead time)。
将每一气泡注入器120设置在固定板140上。在这种情况下，固定板140包括多个位于与每一气泡注入器120接触的表面上的第一气体注入孔144。第一气体注入孔连接每一气泡注入器120和气体供应部分150。
在这种情况下，将固定板140划分为用于玻璃基板200的第一部分和用于气泡注入器120的第二部分。可以单独制造第一和第二部分，并将二者结合为固定板140。因此，当气泡注入器120注入气泡20时，可以沿彼此相对的方向反复移动玻璃基板200和气泡注入器120，使气泡20均匀地注入到玻璃基板200上。
或者，可以将每一气泡注入器120与固定板140隔开，并将其通过空气管直接连接至气体供应部分150。在这种情况下，固定板140可以携带玻璃基板200相对于气泡注入器120发生移动，这样可以根据玻璃基板200的尺寸对固定板140做出更为灵活的修改。具体地，当每一玻璃基板200的尺寸大于每一气泡注入器120的尺寸时，每一玻璃基板200连同固定板140一起上下、左右移动，使得气泡20均匀地注入到玻璃基板200上。
气泡注入器120包括与蚀刻容器110相同的材料，从而避免受到具有HF的蚀刻液体10的蚀刻。可以用于气泡注入器120的材料的例子包括聚氯乙烯(PVC)。
将气体供应部分150设置于蚀刻容器110的外部，用于向气泡注入器120提供气体30。气体供应部分150包括经过压缩的气体30，因此形成了处于固定水平的气体压强。例如，气体供应部分150利用气体压强向固定板140提供气体30，并由此将气体30提供给气泡注入器120。
气体供应部分150可以包括调节器，用于以处于固定水平的气体压强向固定板140提供气体30。所述调节器包括通过其检查气体压强水平的量表，从而对气体压强水平进行定量控制。
因此，气体供应部分150通过固定板140和第一气体注入孔144向每一气泡注入器120提供具有处于固定水平的气体压强的气体30，因而气泡注入器120可以注入气泡20。在这种情况下，可以用于气体30的材料的例子包括氮气(N2)、大气空气等。
或者，基板蚀刻设备100可以包括过滤器160、贮存槽170和泵180，用于净化和补充蚀刻液体10。
利用上述元件进行净化和补充的过程如下。首先，在通过过滤器160的过程中，将杂质与蚀刻容器110的蚀刻液体10隔离，将不含有杂质的蚀刻液体10提供给贮存槽170。之后，通过泵180将不含有杂质的蚀刻液体10从贮存槽170补充到蚀刻容器110。在这种情况下，可以由操作者控制泵180，或者可以在蚀刻容器110内设置水位传感器。或者，蚀刻液体10可以包括额外的DI或HF，用于使贮存槽170内的DI和HF的混合比保持固定水平。
图3是示出了图2中的气泡注入器之一的示例实施例的透视图，图4是示出了图3中的气泡注入器的平面图。
参考图1到图4，每一气泡注入器120包括注入板122和形成于注入板122的表面上的多个注入喷嘴124。注入板122的所述表面面对玻璃基板200之一。
注入板122具有矩形板形状。注入板122具有形成于其中的气体通路126。此外，注入板122还包括第二气体注入孔128。在与固定板140接触的注入板122的端面上形成第二气体注入孔128，其用于将气体通路126连接至第一气体注入孔144。
将注入喷嘴124连接到气体通路126。在注入板122上形成具有点阵结构的注入喷嘴124，其用于将气泡20均匀地注入到玻璃基板200上。因此，气体通路126自第二气体注入孔128沿直线形成。
例如，可以通过常规钻孔工艺在注入板122内自第二气体注入孔128形成气体通路126。但是，由于在常规钻孔工艺中被定义为孔的深度/宽度比率的深宽比是一个重要参数，因此在注入板的宽度过小或者注入板122的深度过长，从而超过某一深宽比时，可能无法通过常规钻孔工艺形成气体通路126。在这种情况下，可以通过常规钻孔工艺形成气体通路126，这时沿钻孔工艺的垂直方向将气体通路126分为两段以上。或者，可以采用具有更高深宽比特性的高精确度机械加工机床形成气体通路126。
或者，当气体通路126可以向每一注入喷嘴124提供气体30时，气体通路126可以具有不同的结构。此外，当每一注入喷嘴124与相邻注入喷嘴124间隔相同距离时，注入喷嘴124可以以除点阵结构以外的任意结构形成于注入板122上。
可以将注入喷嘴124划分为两种类型，包括可变注入角类型和固定注入角类型。本发明的注入喷嘴124优选具有固定注入角类型，从而将气泡20均匀地注入到玻璃基板200上。但是，在本发明中也可以采用可变注入角类型，这时必须根据注入板122的位置控制注入角。
在注入板122的表面上以点阵结构形成具有固定间隔的注入喷嘴124，注入板122的所述表面面对玻璃基板200之一，因而可以根据每一玻璃基板200的位置将气泡20均匀地注入到玻璃基板200上。因此，可以通过防止杂质附着到玻璃基板200上，以及清除已经附着到玻璃基板200上的杂质而实现对玻璃基板200的均匀蚀刻。
图5是示出了图2中的气泡注入器之一的另一示例实施例的透视图，图6是示出了图5中的气泡注入器的平面图。
这一示例实施例中的多个气泡注入器与图1中附图标记120指代的气泡注入器具有相同的设置位置，但是具有不同的结构，因此以附图标记130表示这一示例实施例中的气泡注入器。
参考图1、图5和图6，每一气泡注入器130包括框架132、设置于框架132内的第一通管134和垂直连接至第一通管134的多个第二通管138。
框架132具有形成于框架132的中央部分的开口部分133。例如，框架132具有矩形框架外形。或者，框架132可以具有一对矩形条相互平行设置的外形。
将第一通管134连接至气体供应部分150。将第一通管134与玻璃基板200平行设置。将第一通管134的至少一个边缘部分暴露至外部，第一通管134的暴露的边缘部分为第二气体注入孔135，从而将气体30从气体供应部分150输送至第二气体注入孔135。之后，将气体30再次输送至第二通管138内。
或者，采用栓(cork)136将第一通管134的未暴露的边缘部分封闭，以防止气体30泄漏。在这种情况下，优选采用硅酮对栓136的周围进行密封。
第二通管138以固定间隔垂直连接至第一通管134。此外，第二通管138横贯框架132的开口部分133，从而将气泡20注入到玻璃基板200上。第二通管138包括对应于面对每一玻璃基板的表面形成的多个注入孔139。
例如，在第二通管138的两个端部设置两个第一通管134，并将第二通管138垂直连接至位于其两个端部的第一通管134。在这种情况下，将每一第一通管134的一个端部暴露至外部，沿彼此相对的方向形成第一通管134的每一暴露端部。第一通管134的每一暴露端部为第二气体注入孔135。
在这种情况下，在穿过第一通管134和第二通管138的过程中显著降低了由气体供应部分150施加的气体压强，因此气体压强可能根据注入孔139的位置而不同。因此，设置两个第一通管134，以防止气体压强产生差异。例如，由于未向玻璃基板200上均匀地注入气泡20，因而无法对玻璃基板200均匀蚀刻。但是，当玻璃基板200的尺寸足够小时，注入孔139内的气体压强的差异几乎可以忽略，因此仅在第二通管138的一侧设置第一通管134就足够了。
在每一第二通管138内以固定间隔形成注入孔139。气泡20的注入压强和尺寸取决于每一注入孔139的尺寸。例如，注入孔139可以根据玻璃基板200的尺寸、厚度和蚀刻状态而具有不同的尺寸。
因此，在每一气泡注入器130的第二通管138内按固定间隔形成注入孔139，使得气泡20可以均匀地注入到玻璃基板200上。此外，每一气泡注入器130与图3和图4中的每一气泡注入器120不同，气泡注入器130具有气体通过其传输并且易于与框架132分开的第一通管134和第二通管138。因此，气泡注入器130具有易于维护的优点，并且还能够降低维护成本。
图7是说明采用根据本发明的第一示例实施例的设备蚀刻基板的方法的流程图。
参考图1和图7，所述的利用根据本发明的第一示例实施例的基板蚀刻设备100蚀刻基板的方法包括将多个玻璃基板200放置到填充了蚀刻液体10的蚀刻容器110内(步骤S1)。在这种情况下，每一玻璃基板200相互平行设置。此外，将每一玻璃基板200垂直于蚀刻容器310的底部设置。
所述的蚀刻基板的方法包括置入多个气泡注入器120和130，使之插入到每一玻璃基板200之间(步骤S2)。
之后，所述蚀刻基板的方法包括从设置于蚀刻容器110的外部的气体供应部分150向气泡注入器120和130提供气体(步骤S3)。
最后，所述的蚀刻基板的方法包括采用用于清除杂质的气泡注入器120和130向玻璃基板200上注入气泡20(步骤S4)。
在这种情况下，当气泡注入器为图3和图4所示的示例实施例时，气泡注入器120和130通过多个注入喷嘴124注入气泡20。在注入板122的具有连接至气体供应部分150的气体通路126的表面上形成注入喷嘴124，注入板122的所述表面面对玻璃基板200中的一个。
或者，当气泡注入器为图5和图6所示的示例实施例时，气泡注入器120和130通过多个注入孔139注入气泡20。在多个第二通管138上形成注入孔139，使之对应于面对每一玻璃基板200的表面。第二通管138垂直连接至第一通管134，第一通管134连接至气体供应部分150。
图8是示出了根据本发明的第二示例实施例的基板蚀刻设备的前视图，图9是示出了图8中的气泡注入管和玻璃基板的透视图，图10是具体示出了图9中的气泡注入管的注入孔的侧视图。
除了用于向玻璃基板上注入气泡的结构以外，根据本发明的第二示例实施例的基板蚀刻设备与上文参考图1到图6描述的第一示例实施例相同。因此，将采用相同的附图标记表示与第一示例实施例中描述的相同或相似的部分，并将省略与上述元件相关的任何进一步的重复性说明。
参考图8到图10，根据本发明的第二示例实施例的基板蚀刻设备300包括蚀刻容器310、气泡注入管320和气体供应部分150。蚀刻容器310容纳垂直于蚀刻容器310的底部312设置并且相互平行的多个玻璃基板200。沿垂直于玻璃基板200的方向纵长形成气泡注入管320。将气体供应部分150设置在蚀刻容器310的外部，用来向气泡注入管320提供气体30。在这种情况下，向蚀刻容器310填充用于蚀刻玻璃基板200的蚀刻液体10。
将气泡注入管320设置于玻璃基板200的一侧，用于向玻璃基板200上注入气泡20。或者，在本发明的第二示例实施例中，可以在玻璃基板200的两侧分别设置多个气泡注入管320。气泡注入管320将气泡20注入到相互平行设置的玻璃基板200之间的空间内。
因此，气泡注入管320平行于玻璃基板200注入气泡20，从而避免杂质再次附着到玻璃基板200的表面上，并清除已经附着到其表面上的杂质。此外，气泡注入管320包括不受包括HF的蚀刻液体10蚀刻的聚氯乙烯(PVC)。
气泡注入管320包括多个注入孔334。在气泡注入管320上按固定间隔形成注入孔334。气泡注入管320可以包括多个具有某一注入角的注入喷嘴以替代注入孔334。
将气泡注入管320连接至气体引入管线332，从而将气体30由气体供应部分150提供至气泡注入管320。将气体供应管线152连接至气体供应部分150，通过额外的夹具330将气体引入管线332与气体供应管线152结合到一起。因此，气泡注入管320和气体供应部分150可以相互分离，因而易于解决供应气体30的问题。在这种情况下，夹具330通常为环状，但是为了方便起见夹具330也可以为插销(latch)状。
或者，可以通过快速接合型组合件使气体引入管线332和气体供应管线152相互结合。借助高气体压强，快速接合型组合件比夹具330类型的组合件更易于分离，因此应当在气体供应部分150内提供额外的安全设施(未示出)。例如，所述安全设施可以设置于气体供应部分150内，当气体压强超出预定水平时，其将排出气体供应部分150内的气体。
基板蚀刻设备300还包括移动装置340。移动装置340沿玻璃基板200的一侧移动气泡注入管320。在这种情况下，将第一方向40定义为沿玻璃基板200的侧面移动的方向。
移动装置340包括泵缸342、泵缸负载344、连接部分346和引导部分348。将泵缸342设置在蚀刻容器310的外侧。将泵缸负载344与泵缸342结合，并使泵缸负载344沿第一方向40移动。连接部分346将泵缸负载344与气泡注入管320连接起来。引导部分348部分覆盖连接部分346，并沿第一方向40引导气泡注入管320的移动。
泵缸(cylinder)342通过活塞运动引发直线运动。泵缸342通常为油压型或气压型，但是，在本发明中，当泵缸342以低速沿第一方向40移动时，泵缸342优选为气压型。由操作者进行编程的额外印刷电路板可以针对油压或气压控制油或气的进入方向。此外，移动装置340还可以包括控制气泡注入管320的速度的调节器。可以通过改变提供至泵缸342的油或气的量控制气泡注入管320的速度。
在本发明的示例实施例中，可以在彼此相对的蚀刻容器310的两侧设置两个泵缸342。但是，只需相对较低的功率就可以移动气泡注入管320，因此可以在蚀刻容器310的一侧设置一个泵缸342。
同时制造泵缸负载344和泵缸342，泵缸负载344引发泵缸342向外部做直线运动。将连接部分346的第一边缘与泵缸负载344结合，将连接部分346的第二边缘与气泡注入管320的边缘结合。在这种情况下，连接部分346可以利用插销与泵缸负载344和气泡注入管320结合。由于连接部分346内具有蚀刻液体10，因此连接部分346包括使其避免受到包括HF的蚀刻液体10蚀刻的树脂材料。
引导部分348包括引导槽(未示出)，所述引导槽的宽度基本上与气泡注入管320的直径相同，或者稍大于气泡注入管320的直径。因此，引导部分348保持气泡注入管320的直线运动，以避免诸如连接部分346从气泡注入管320脱落，以及气泡注入管320对玻璃基板200造成损害的问题。由于引导部分348内也具有蚀刻液体10，因此引导部分348包括使其避免受到包括HF的蚀刻液体10蚀刻的树脂材料。
因此，将气泡注入管320设置为对应于玻璃基板200的两侧，并利用移动装置340将气泡20沿第一方向40均匀地注入到玻璃基板200上，从而防止杂质再次附着到玻璃基板200上，并清除已经附着到玻璃基板200上的杂质。
或者，移动装置340可以采用易于控制速度、时间和旋转方向的伺服马达沿第一方向40移动气泡注入管320。例如，移动装置340通过正齿轮(spurgear)将伺服马达的旋转动力施加到齿条传动上，从而将旋转运动转化为直线运动，移动装置340由此移动气泡注入管320。
基板蚀刻设备300可以包括图1到图6所示的气泡注入器120和130，以次替代本发明的第二示例实施例的气泡注入管320。
图11是示出了根据本发明的第三示例实施例的基板蚀刻设备的前视图。
本示例实施例包括图1到图6所示的第一示例实施例以及图8到图10所示的第二示例实施例，因此，将采用相同的附图标记表示与第一示例实施例中描述的相同或相似的部分，并将省略与上述元件相关的任何进一步的重复性说明。
参考图11，以蚀刻液体10填充根据本发明的第三示例实施例的基板蚀刻设备400，基板蚀刻设备400包括蚀刻容器310、气泡注入器120和气泡注入管320。蚀刻容器310容纳垂直于底部312设置并且相互平行的多个玻璃基板200。将每一气泡注入器120插置于每一玻璃基板200之间。将气泡注入管320设置为对应于玻璃基板200的两侧。
因此，由气体供应部分150向气泡注入器120和气泡注入管320提供气体30，气泡注入器120和气泡注入管320将气泡20均匀地注入到玻璃基板200上，从而防止杂质再次附着到玻璃基板200上，并清除已经附着到了玻璃基板200上的杂质，由此能够对所述基板进行均匀蚀刻。
但是，由于第三示例实施例的基板蚀刻设备400的结构复杂，因而其出现故障的频率可能更高。此外，可能有必要为气体供应部分150设置额外的增压装置，从而向气泡注入器120和气泡注入管320同时供应气体。
图12是说明采用根据本发明的第二示例实施例的设备蚀刻基板的方法的流程图。
参考图8到图10以及图12，所述的利用根据本发明的第二示例实施例的基板蚀刻设备300蚀刻基板的方法包括将多个玻璃基板200放置到填充了蚀刻液体10的蚀刻容器310内(步骤S1)。在这种情况下，每一玻璃基板200相互平行设置。此外，将每一玻璃基板200垂直于蚀刻容器310的底部312设置。
所述的蚀刻基板的方法包括对应于玻璃基板200的两侧分别置入两个气泡注入管320(S20)。
之后，所述蚀刻基板的方法包括(例如)在第一方向40内沿玻璃基板200的侧面移动气泡注入管320，并向玻璃基板200上注入气泡以清除杂质(步骤S30)。
在这种情况下，以基本相同的速度移动气泡注入管320。具体地，气泡注入管320从玻璃基板200的下部基本上同时起动，并以基本相同的速度移动至玻璃基板200的上部，以清除杂质。
或者，气泡注入管320可以以固定的时间差移动，从而将气泡20之间的干扰降至最低。具体地，在第一侧的气泡注入管320首先开始移动之后，第二侧的气泡注入管320经过一定的时间延迟才开始移动。此外，气泡注入管320可以沿彼此相对的方向移动。在这种情况下，在将玻璃基板200设置在蚀刻容器310中之后，将由对玻璃基板200的蚀刻产生杂质。
因此，只需改变气泡注入管320的长度就可以将采用根据第二示例实施例的基板蚀刻设备300蚀刻基板的方法调整为适合各种尺寸的基板，因此即使针对较大的玻璃基板200，也能够实现均匀蚀刻，同时降低设备制造成本。
之后，采用DI清洁受到了蚀刻的玻璃基板200，并使其干燥。当玻璃基板200为LCD屏板的TFT基板或滤色器基板时，基板蚀刻设备300可以适用于LCD制造工艺。
根据本发明的基板蚀刻设备和利用所述设备蚀刻基板的方法，将每一气泡注入器插置于每一玻璃基板之间，并向玻璃基板上注入气泡，以防止由玻璃基板的蚀刻产生的杂质再次附着到玻璃基板上，并清除已经附着到了玻璃基板上的杂质。因此，可以对玻璃基板进行均匀蚀刻。
已经描述了本发明的示例实施例及其优点，需要指出的是，在不背离如权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下可以在其中做出多种变化、替换和改动。
权利要求
1.一种基板蚀刻设备，包括蚀刻容器，其容纳多个玻璃基板，使所述玻璃基板在所述蚀刻容器中垂直于所述蚀刻容器的底面设置并相互平行；多个气泡注入器，将每一所述气泡注入器插置于每一所述玻璃基板之间，从而向所述玻璃基板上喷注气泡；以及气体供应部分，其设置于所述蚀刻容器外部，用于向所述气泡注入器提供气体。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，每一所述气泡注入器包括注入板，其具有形成于所述注入板内的气体通路；以及多个注入喷嘴，其形成于所述注入板的表面上并连接至所述气体通路，所述表面面对所述玻璃基板中的一个。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，在所述注入板上以点阵结构形成所述注入喷嘴。
4.根据权利要求2所述的设备，还包括固定板，其设置于所述蚀刻容器的内部，并具有形成于其上的固定夹，所述固定夹用于固定所述玻璃基板。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述固定板包括连接所述气体供应部分和每一所述气泡注入器的所述气体通路的气体注入孔。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，每一所述气泡注入器包括框架，其具有形成于所述框架的中央部分的开口部分；第一通管，其设置于所述框架内并连接至所述气体供应部分；以及第二通管，其以固定间隔垂直连接至所述第一通管，从而遍布所述开口，所述第二通管具有对应于每一所述玻璃基板的相对表面形成的多个注入孔。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，在所述第二通管上以固定间隔形成所述注入孔。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，以蚀刻液体填充所述蚀刻容器，所述蚀刻容器包括氢氟酸。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述气泡注入器包括聚氯乙烯。
10.一种基板蚀刻设备，包括蚀刻容器，其容纳多个玻璃基板，使所述玻璃基板在所述蚀刻容器中垂直于所述蚀刻容器的底面设置并相互平行；气泡注入管，其沿垂直于所述玻璃基板的方向纵长形成，并设置于所述玻璃基板的一侧，用于向所述玻璃基板上注入气泡；以及气体供应部分，其设置于所述蚀刻容器外部，用于向所述气泡注入管提供气体。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，在所述玻璃基板的两侧设置多个所述气泡注入管，用于向所述玻璃基板上注入气泡。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述气泡注入管包括多个注入孔，面对所述玻璃基板的所述侧面以固定间隔形成所述注入孔。
13.根据权利要求12所述的设备，还包括移动装置，用于沿所述玻璃基板的所述侧面移动所述气泡注入管。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述移动装置包括泵缸，其设置于所述蚀刻容器的外侧。泵缸负载，其与所述泵缸结合，使所述泵缸负载沿所述玻璃基板的所述侧面移动；连接部分，其用于将所述泵缸负载与所述气泡注入管相连接；以及引导部分，其部分覆盖所述连接部分并引导所述气泡注入管的运动。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，以气压型和油压型中的至少一种驱动所述泵缸。
16.根据权利要求10所述的设备，还包括多个气泡注入器，将每一所述气泡注入器插置于每一所述玻璃基板之间，从而向所述玻璃基板上注入气泡。
17.一种基板蚀刻方法，包括垂直于蚀刻容器的底面放置多个玻璃基板，所述玻璃基板相互平行设置；将多个气泡注入器中的每一个放置为插置在每一所述玻璃基板之间；从设置于所述蚀刻容器的外部的气体供应部分向所述气泡注入器提供气体；以及利用所述气泡注入器向所述玻璃基板上注入气泡，以清除杂质。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，每一所述气泡注入器通过形成于所述注入板的表面上的多个注入喷嘴喷注气泡，所述表面面对所述玻璃基板中的一个，所述注入板具有位于所述注入板内的气体通路，所述气体通路连接至所述气体供应部分。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，每一所述气泡注入器通过多个注入孔喷注气泡，所述注入孔对应于所述每一所述玻璃基板的对立表面形成于多个第二通管上，所述第二通管垂直连接至所述第一通管，所述第一通管连接至所述气体供应部分。
20.一种基板蚀刻方法，包括垂直于蚀刻容器的底面放置多个玻璃基板，所述玻璃基板相互平行设置；对应于所述玻璃基板的两侧分别设置两个气泡注入管；以及沿所述玻璃基板的所述侧面移动所述气泡注入管，并向所述玻璃基板上喷注气泡，以清除杂质。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，以基本相同的速度移动所述气泡注入管。
全文摘要
一种设备，其包括蚀刻容器、多个气泡注入器和气体供应部分。所述蚀刻容器容纳多个玻璃基板，使所述玻璃基板在所述蚀刻容器中垂直于所述蚀刻容器的底部设置并相互平行。每一所述气泡注入器插置于每一所述玻璃基板之间，用于向所述玻璃基板上注入气泡。所述气体供应部分设置于所述蚀刻容器外部，用于向所述气泡注入器提供气体。因此，可以向所述玻璃基板上均匀喷注气泡，从而对玻璃基板进行均匀蚀刻。
文档编号C03C15/00GK101062837SQ200710007728
公开日2007年10月31日 申请日期2007年1月29日 优先权日2006年4月27日
发明者金景满 申请人:三星电子株式会社