液刀装置及蚀刻设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种液刀装置及蚀刻设备，所述液刀装置包括：液刀本体，所述液刀本体设有用于在第一状态时通入蚀刻药液以喷淋蚀刻药液，在第二状态时通清洗液以喷淋清洗液进行清洗的喷淋管；及，与所述液刀本体连接的旋转机构，用于旋转所述液刀本体，以使在所述第一状态时所述喷淋管以第一喷淋角度喷淋蚀刻药液，在所述第二状态时所述喷淋管以第二喷淋角度喷淋清洗液。本实用新型所提供的液刀装置，可以利用清洗液对液刀内的喷淋管进行清洗，改善液刀堵塞的状况，减少蚀刻不均，改善产品品质。
【专利说明】液刀装置及蚀刻设备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及蚀刻【技术领域】，尤其涉及一种液刀装置及蚀刻设备。
【背景技术】
[0002] 在 TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体 管-液晶显示器）、LTPS (Low Temperature Poly-silicon,低温多晶娃技术）和Oxide (氧 化物）等制程工艺中，ΙΤ0(锡铟氧化物）蚀刻工艺是其中重要一环。蚀刻工艺是利用化学 药品对基板表面的金属进行腐蚀，从而达到去掉部分金属的目的。
[0003] ΙΤ0蚀刻工艺通常采用湿蚀刻设备进行，湿蚀刻设备主要包括：蚀刻槽，用于使蚀 刻药液附着于基板而进行蚀刻处理；设置于蚀刻槽的入口的液刀，液刀内设置有喷淋管，所 述喷淋管内通入蚀刻药液如草酸（H 2C204)，以向蚀刻槽内的基板的上表面喷洒蚀刻药液。
[0004] 在湿蚀刻设备闲置时，残留在液刀的喷淋管内的蚀刻药液（草酸因子）容易结晶， 堵塞液刀，液刀喷出的水幕就会产生很明显的分叉，从而导致基板在进入蚀刻槽时液刀喷 淋不均，继而影响蚀刻均一性，对产品性能产生很大影响。目前国内的湿蚀刻设备，特别是 高世代线，由于长度增加，对药液的均一性要求更高，液刀堵塞的情况发生不断，目前解决 液刀刀口喷淋出现分叉现象的方法是：作业人员手持刀片将刀口的堵塞杂质刮出掉，这样 人工清理液刀影响产品品质、降低产能。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种液刀装置及蚀刻设备，能够减少液刀堵塞现象发 生，提升蚀刻均一性，减少因手动调整液刀分叉导致的产能减少。
[0006] 本实用新型所提供的技术方案如下：
[0007] -种液刀装置，包括：
[0008] 液刀本体，所述液刀本体设有用于在第一状态时通入蚀刻药液以喷淋蚀刻药液， 在第二状态时通清洗液以喷淋清洗液进行清洗的喷淋管；及，
[0009] 与所述液刀本体连接的旋转机构，用于旋转所述液刀本体，以使在所述第一状态 时所述喷淋管以第一喷淋角度喷淋蚀刻药液，在所述第二状态时所述喷淋管以第二喷淋角 度喷淋清洗液。
[0010] 进一步的，所述旋转机构包括：
[0011] 能够带动所述液刀本体旋转的旋转轴，至少设置于所述液刀本体的一端；
[0012] 及，用于驱动所述旋转轴旋转的驱动装置。
[0013] 进一步的，所述驱动装置包括：
[0014] 与所述旋转轴传动连接的驱动电机；
[0015] 和/或，与所述旋转轴传动连接的旋转手柄。
[0016] 进一步的，所述液刀装置还包括：用于控制所述液刀本体的旋转角度的旋转角度 控制机构。
[0017] 进一步的，所述旋转角度控制机构包括：用于测量所述液刀本体的旋转角度的角 度测量装置；所述角度测量装置包括：
[0018] 基座，所述液刀本体在所述旋转机构带动下相对所述基座旋转；
[0019] 设置于所述基座上的角度量尺；
[0020] 及，设置于所述液刀本体上的标记，所述标记用于在所述液刀本体旋转时，通过获 取所述标记与所述角度量尺的位置关系，确定所述液刀本体的旋转角度。
[0021] 进一步的，所述标记包括：设置于所述液刀本体上，并延伸至所述角度量尺上的指 针；或者，设置于所述液刀本体的外表面上的标记线。
[0022] 进一步的，所述旋转角度控制机构还包括：
[0023] 用于获取所述角度测量装置的测量结果的获取装置；
[0024] 及，用于根据所述角度测量装置的测量结果，控制所述旋转机构的工作状态的控 制装置。
[0025] 进一步的，所述液刀装置还包括：
[0026] 用于为所述喷淋管提供蚀刻药液的第一液体储存装置；
[0027] 及，用于为所述喷淋管提供清洗液的第二液体储存装置；
[0028] 其中，所述喷淋管的进液口分别与所述第一液体储存装置及所述第二液体储存装 置连通，且所述第一液体储存装置与所述喷淋管的进液口之间设置第一阀门，所述第二液 体储存装置与所述喷淋管的进液口之间设置第二阀门。
[0029] 进一步的，所述第一液体储存装置包括：设置于所述液刀本体下方、用于接收所述 液刀本体喷淋的蚀刻药液并使蚀刻药液附着于基板进行蚀刻处理的蚀刻槽；
[0030] 所述第二液体储存装置包括：位于所述蚀刻槽的一侧、用于接收所述液刀本体喷 淋的清洗液的清洗液回收槽。
[0031] 一种蚀刻设备，包括如上所述的液刀装置。
[0032] 本实用新型的有益效果如下：
[0033] 本实用新型所提供的液刀装置，在进行蚀刻工艺（即第一状态）时，其喷淋管内可 以通入蚀刻药液，并在旋转机构控制下以第一喷淋角度向蚀刻槽内的基板上表面喷淋蚀刻 药液，而在无需进行蚀刻工艺（即第二状态）时，其喷淋管内可以通入清洗液，并在旋转机 构控制下以第二喷淋角度向蚀刻槽外喷淋清洗液，以对喷淋管进行清洗，从而在液刀闲置 时利用清洗液对液刀内的喷淋管进行清洗，改善液刀堵塞的状况，减少蚀刻不均，改善产品 品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0034] 图1为本实用新型所提供的液刀装置在第一状态时的结构示意图；
[0035] 图2为本实用新型中所提供的液刀装置在第二状态时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0037] 针对现有技术中蚀刻设备的液刀会由于蚀刻药液结晶导致液刀堵塞，进而影响蚀 刻均一性的问题，本实用新型提供了一种液刀装置及蚀刻设备，能够减少液刀堵塞现象发 生，提升蚀刻均一性。
[0038] 如图1和图2所示，本实用新型所提供的液刀装置包括：
[0039] 液刀本体100,所述液刀本体100设有用于在第一状态时通入蚀刻药液以喷淋蚀 刻药液，在第二状态时通入清洗液以喷淋清洗液进行清洗的喷淋管200 ;
[0040] 及，与所述液刀本体100连接的旋转机构300,用于旋转所述液刀本体100,以使在 所述第一状态时所述喷淋管200以第一喷淋角度喷淋蚀刻药液，在所述第二状态时所述喷 淋管200以第二喷淋角度喷淋清洗液。
[0041] 上述方案中，液刀装置在对基板进行蚀刻（即第一状态）时，其喷淋管200内可以 通入蚀刻药液，并在旋转机构300控制下以第一喷淋角度（即喷淋出的蚀刻药液形成的水 幕与水平面之间的第一夹角，可以在42°左右）向蚀刻槽内的基板上表面喷淋蚀刻药液；
[0042] 而在无需进行蚀刻工艺（即第二状态）时，其喷淋管200内可以通入清洗液，并在 旋转机构300控制下以第二喷淋角度（即喷淋出的清洗液形成的水幕与水平面之间的第二 夹角，可以在80°?90°之间）向蚀刻槽外喷淋清洗液，以对喷淋管200进行清洗，从而在 液刀闲置时利用清洗液对液刀内的喷淋管200进行清洗，改善液刀堵塞的状况，减少蚀刻 不均，改善产品品质。
[0043] 并且，上述方案中，由于旋转机构300可以旋转液刀本体100,使得液刀本体100的 喷淋管200以不同于第一喷淋角度的第二喷淋角度喷淋清洗液，从而使得喷淋出的清洗液 与蚀刻药液分离，而不会进入到蚀刻槽内，进而不会对蚀刻槽内的蚀刻药液产生影响，保证 了蚀刻品质。
[0044] 以下说明本实用新型所提供的液刀装置的优选实施例。
[0045] 如图1和图2所示，本实施例中，优选的，所述旋转机构300包括：
[0046] 能够带动所述液刀本体100旋转的旋转轴301，至少设置于所述液刀本体100的一 端；
[0047] 及，用于驱动所述旋转轴301旋转的驱动装置（图中未示出）。
[0048] 通常，液刀本体100大致呈沿一方向延伸的长条状，喷淋管200的喷淋出口沿液刀 本体100的延伸方向分布。采用上述方案，可以在液刀本体100的一端或两端连接旋转轴 301，通过驱动装置驱动旋转轴301旋转，来带动液刀本体100大致以其延伸轴为旋转中心 轴进行旋转，从而使得液刀本体100上的喷淋管200能够分别以第一喷淋角度和第二喷淋 角度分别喷淋蚀刻药液及清洗液。
[0049] 进一步优选的，所述驱动装置可以采用与所述旋转轴301传动连接的驱动电机。 该驱动电机可以是伺服电机等，利用驱动电机来驱动旋转轴301旋转，进而带动液刀本体 100旋转；或者，所述驱动装置还可以采用与所述旋转轴301传动连接的旋转手柄，以采用 手动方式来旋转液刀本体100。当然可以理解的是，在实际应用中，旋转机构300的结构并 不仅局限于此，还可以是采用其他结构，在此不再一一列举。
[0050] 此外，本实施例中，优选的，如图1和图2所示，所述液刀装置还包括：用于控制所 述液刀本体1〇〇的旋转角度的旋转角度控制机构400。
[0051] 采用上述方案，利用旋转角度控制机构400可以精确控制液刀本体100的旋转角 度，以对喷淋管200的喷淋角度进行精确控制，从而保证在第一状态时，喷淋管200所喷淋 出的蚀刻药液正好进入到蚀刻槽内对基板进行蚀刻处理，而在第二状态时，喷淋管200所 喷淋出的清洗液喷洒至蚀刻槽外，从而使得蚀刻药液与清洗液分离，而不会对蚀刻槽内蚀 刻药液产生影响。
[0052] 本实施例中，优选的，如图1和图2所示，所述旋转角度控制机构400包括：用于测 量所述液刀本体1〇〇的旋转角度的角度测量装置。
[0053] 所述角度测量装置包括：
[0054] 基座401，所述液刀本体100在所述旋转机构300带动下相对所述基座401旋转；
[0055] 设置于所述基座401上的角度量尺402 ;
[0056] 及，设置于所述液刀本体100上的标记403 ;
[0057] 在所述液刀本体100旋转时，通过获取所述标记403与所述角度量尺402的位置 关系，确定所述液刀本体100的旋转角度。
[0058] 采用上述方案，可以通过角度测量装置来测量液刀本体100的旋转角度，从而实 现对液刀本体1〇〇的旋转角度的控制。
[0059] 上述方案中，当需要对基板进行蚀刻处理时，通过旋转机构300带动液刀本体100 向第一方向旋转，设置在液刀本体1〇〇上的标记403随液刀本体100旋转，从而所述标记 403与基座401上的角度量尺402的位置关系发生变化，通过获取该标记403与角度量尺 402之间的位置关系，即可确定液刀本体100当前的旋转角度，直至液刀本体100旋转至合 适位置，使得液刀本体100的喷淋角度正好为第一喷淋角度时，停止旋转即可；
[0060] 同样地，当需要对液刀本体100进行清洗时,通过旋转机构300带动液刀本体100 向第二方向旋转，设置在液刀本体1〇〇上的标记403随液刀本体100旋转，从而所述标记 403与基座401上的角度量尺402的位置关系发生变化，通过获取该标记403与角度量尺 402之间的位置关系，即可确定液刀本体100当前的旋转角度，直至液刀本体100旋转至合 适位置，使得液刀本体100的喷淋角度正好为第二喷淋角度时，停止旋转即可。
[0061] 进一步优选的，所述标记403可以采用固定设置于所述液刀本体100上、并延伸至 所述角度量尺402上的指针。旋转液刀本体100时，液刀本体100上的指针在角度量尺402 上的指示位置变化，当指针指示于角度量尺402上的第一预定刻度时，液刀本体100具有第 一喷淋角度；
[0062] 当指针指示于角度量尺402上的第二预定刻度时，液刀本体100具有第二喷淋角 度，从而可以利用指针与角度量尺402配合，实现对液刀本体100的旋转角度控制。
[0063] 需要说明的是，液刀本体100上的标记403还可以采用其他方式，例如：液刀本体 100上的标记403也可以是采用设置于所述液刀本体100的外表面的标记线。旋转液刀本 体100时，液刀本体100上的标记线可以与角度量尺402相对位置变化，当标记线处于角度 量尺402上的第一预定刻度时，液刀本体100具有第一喷淋角度；
[0064] 当标记线处于角度量尺402上的第二预定刻度时，液刀本体100具有第二喷淋角 度，从而可以利用标记线与角度量尺402配合，实现对液刀本体100的旋转角度控制。
[0065] 当然可以理解的是，在实际应用中，所述旋转角度控制机构400的结构并不仅局 限于此，还可以采用其他方式，例如：
[0066] 所述旋转角度控制机构400可以是通过控制器实现，所述控制器用于根据旋转轴 的旋转速度及旋转时间，控制旋转机构400的工作状态，进而实现对液刀本体100的旋转角 度的控制；
[0067] 或者，所述旋转角度控制机构400还可以采用档位限制机构实现，该档位限制机 构可以在液刀本体的旋转方向上依次设置至少两级档位，在液刀本体100的上设置一档位 标记，通过获取该档位标记与档位限制机构上的至少两级档位的位置关系，确定所述液刀 本体100的旋转角度，以实现对液刀本体100的旋转角度的控制；在此，对于该旋转角度控 制机构400的可实现方式不再一一列举。
[0068] 此外，本实施例中，优选的，所述旋转角度控制机构400还可以包括：
[0069] 用于获取所述角度测量装置的测量结果的获取装置；
[0070] 及，用于根据所述角度测量装置的测量结果，控制所述旋转机构300的工作状态 的控制装置。
[0071] 采用上述方案，在第一状态时，可以通过获取装置获取液刀本体100当前的旋转 角度，当液刀本体100当前处于能够使喷淋管200的喷淋角度为第一喷淋角度的位置时，控 制装置则控制旋转机构300停止旋转，反之，则控制旋转机构300继续旋转，直至液刀本体 100处于能够使喷淋管200的喷淋角度为第一喷淋角度的位置为止；
[0072] 在第二状态时，可以通过获取装置获取液刀本体100当前的旋转角度，当液刀本 体100当前处于能够使喷淋管200的喷淋角度为第二喷淋角度的位置时，控制装置则控制 旋转机构300停止旋转，反之，则控制旋转机构300继续旋转，直至液刀本体100处于能够 使喷淋管200的喷淋角度为第二喷淋角度的位置为止；如此，该液刀装置可以实现自动精 确调节旋转角度。
[0073] 此外，还需要说明的是，本实施例中，优选的，所述液刀装置还可以包括限位机构， 用于当所述液刀本体100旋转至预定位置时，对所述液刀本体100进行限位，以防止所述液 刀本体100意外滑动。
[0074] 该限位机构可以通过以下方式实现：
[0075] 在旋转机构300的旋转轴301外设置一套筒，所述套筒上设置一螺纹孔，所述螺纹 孔内穿装一螺杆。当所述液刀本体1〇〇旋转至预定位置时，将所述螺杆拧紧以抵顶在所述 旋转轴301上，以防止所述旋转轴301转动，从而实现对液刀本体100的限位。
[0076] 当然可以理解的是，所述限位机构也可以采用其他方式，在此不再一一列举。
[0077] 此外，本实施例中，优选的，所述液刀装置还包括：
[0078] 用于为所述喷淋管200提供蚀刻药液的第一液体储存装置；
[0079] 及，用于为所述喷淋管200提供清洗液的第二液体储存装置；
[0080] 其中，所述喷淋管200的进液口分别与所述第一液体储存装置及所述第二液体储 存装置连通，且所述第一液体储存装置与所述喷淋管200的进液口之间设置第一阀门，所 述第二液体储存装置与所述喷淋管200的进液口之间设置第二阀门。
[0081] 上述方案中，采用分离的第一液体储存装置和第二液体储存装置分别储存蚀刻药 液和清洗液，在第一状态时，打开第一阀门，使得第一液体储存装置与喷淋管200的进液口 连通，从而为喷淋管200提供蚀刻药液，在第一状态时，打开第一阀门，使得第二液体储存 装置与喷淋管200的进液口连通,从而为喷淋管200提供清洗液。
[0082] 进一步优选的，所述液刀装置还可以包括控制模块，用于在第一状态时，控制第一 阀门打开，控制第二阀门关闭，在第二状态时，控制第一阀门关闭，第二阀门打开。采用上述 方案，可以实现自动向喷淋管200内输送蚀刻药液或清洗液。
[0083] 此外，本实施例中，优选的，如图1和图2所示，所述第一液体储存装置包括：设置 于所述液刀本体100下方、用于接收所述液刀本体100喷淋的蚀刻药液并使蚀刻药液附着 于基板进行蚀刻处理的蚀刻槽501 ;
[0084] 所述第二液体储存装置包括：位于所述蚀刻槽501的一侧、用于接收所述液刀本 体100喷淋的清洗液的清洗液回收槽502。
[0085] 上述方案中，液刀本体100设置在蚀刻槽501的入口上方，用于向蚀刻槽501内 的基板上表面喷淋蚀刻药液，喷淋出的蚀刻药液进入蚀刻槽501内，对基板进行蚀刻处理， 本实施例中通过第一阀门控制是蚀刻槽501与喷淋管200的连通状态，可以对蚀刻药液进 行循环利用；而在所述蚀刻槽501的一侧设置有清洗液回收槽502,可以接收所述液刀本体 100喷淋出的清洗液，通过第二阀门控制是清洗液回收槽502与喷淋管200的连通状态，可 以对清洗液进行循环利用。
[0086] 当然可以理解的是，在实际应用中，所述第一液体储存装置和所述第二液体储存 装置还可以包括单独设置的用于提供蚀刻药液及清洗液的液体槽。
[0087] 此外，还需说明的是，本实用新型中，所述蚀刻药液可以是草酸等，而清洗液可以 米用水。
[0088] 此外，如图1和图2所示，所述液刀本体100的两端可以设置用于将该液刀本体 100固定于蚀刻槽501上方的固定基座101，所述旋转机构300及所述旋转角度控制机构 400可以分别设置在固定基座101上。
[0089] 此外，本实用新型的还一个目的是提供一种蚀刻设备，其包括如上所述的液刀装 置。
[0090] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种液刀装置，其特征在于，包括： 液刀本体，所述液刀本体设有用于在第一状态时通入蚀刻药液以喷淋蚀刻药液，在第 二状态时通入清洗液以喷淋清洗液进行清洗的喷淋管；及， 与所述液刀本体连接的旋转机构，用于旋转所述液刀本体，以使在所述第一状态时所 述喷淋管以第一喷淋角度喷淋蚀刻药液，在所述第二状态时所述喷淋管以第二喷淋角度喷 淋清洗液。
2. 根据权利要求1所述的液刀装置，其特征在于， 所述旋转机构包括： 能够带动所述液刀本体旋转的旋转轴，至少设置于所述液刀本体的一端； 及，用于驱动所述旋转轴旋转的驱动装置。
3. 根据权利要求2所述的液刀装置，其特征在于， 所述驱动装置包括： 与所述旋转轴传动连接的驱动电机； 和/或，与所述旋转轴传动连接的旋转手柄。
4. 根据权利要求1所述的液刀装置，其特征在于， 所述液刀装置还包括：用于控制所述液刀本体的旋转角度的旋转角度控制机构。
5. 根据权利要求4所述的液刀装置，其特征在于， 所述旋转角度控制机构包括：用于测量所述液刀本体的旋转角度的角度测量装置；所 述角度测量装置包括： 基座，所述液刀本体在所述旋转机构带动下相对所述基座旋转； 设置于所述基座上的角度量尺； 及，设置于所述液刀本体上的标记，所述标记用于在所述液刀本体旋转时，通过获取所 述标记与所述角度量尺的位置关系，确定所述液刀本体的旋转角度。
6. 根据权利要求5所述的液刀装置，其特征在于， 所述标记包括：设置于所述液刀本体上，并延伸至所述角度量尺上的指针；或者，设置 于所述液刀本体的外表面上的标记线。
7. 根据权利要求5所述的液刀装置，其特征在于， 所述旋转角度控制机构还包括： 用于获取所述角度测量装置的测量结果的获取装置； 及，用于根据所述角度测量装置的测量结果，控制所述旋转机构的工作状态的控制装 置。
8. 根据权利要求1所述的液刀装置，其特征在于， 所述液刀装置还包括： 用于为所述喷淋管提供蚀刻药液的第一液体储存装置； 及，用于为所述喷淋管提供清洗液的第二液体储存装置； 其中，所述喷淋管的进液口分别与所述第一液体储存装置及所述第二液体储存装置连 通，且所述第一液体储存装置与所述喷淋管的进液口之间设置第一阀门，所述第二液体储 存装置与所述喷淋管的进液口之间设置第二阀门。
9. 根据权利要求8所述的液刀装置，其特征在于， 所述第一液体储存装置包括：设置于所述液刀本体下方、用于接收所述液刀本体喷淋 的蚀刻药液并使蚀刻药液附着于基板进行蚀刻处理的蚀刻槽； 所述第二液体储存装置包括：位于所述蚀刻槽的一侧、用于接收所述液刀本体喷淋的 清洗液的清洗液回收槽。
10. -种蚀刻设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的液刀装置。
【文档编号】C23F1/08GK203904459SQ201420346519
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】周斌 申请人:合肥鑫晟光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司