用于玻璃基板的蚀刻系统以及使用所述系统的蚀刻方法与流程

本公开涉及一种用于玻璃基板的蚀刻系统以及使用所述系统的蚀刻方法，即使在玻璃基板上反复进行蚀刻过程，所述蚀刻系统也能够有效地防止化学溶液被污染，并且同时，减少化学溶液的更换时间。

背景技术：

一般来说，例如液晶显示器(LCD)、PDP、有机发光二极管(OLED)等的平板显示器包括玻璃基板，其通过使用氧化硅作为主要成分形成。

在这样的玻璃基板的情况下，由于玻璃基板占了平板显示器的重量的很大部分，所以正在积极地进行减少玻璃基板的重量和厚度，从而实现轻量和紧凑的平板显示器的研究。

虽然由于不需要具有非常薄的厚度的超薄面板，在显示器发展的早期阶段中广泛地使用了机械抛光方法，但是近年来由于需要超薄面板，具有卓越生产率的化学湿法蚀刻方法被广泛地使用。

如上所述，化学湿法蚀刻方法使用在搅动蚀刻溶液之后，作为蚀刻溶液的主要成分的氢氟酸(HF)和作为玻璃基板的主要成分的二氧化硅(SiO₂)之间的化学反应。因此，可以将化学湿法蚀刻方法分类为：浸渍法，其中，在将玻璃基板浸没在蚀刻溶液中的状态下，产生气泡；喷雾法，其中，将蚀刻溶液喷射到玻璃基板上；以及射流法，其中，在将玻璃基板浸没在蚀刻溶液中的状态下，强烈地产生蚀刻溶液的流动。

然而，虽然在浸渍法和射流法中，同时蚀刻许多玻璃基板，但是可能浪费大量的蚀刻溶液。因此，广泛地使用喷雾法，这是由于其通过使用少量的蚀刻溶液来蚀刻玻璃基板。

图1是示出了在根据现有技术的用于玻璃基板的蚀刻系统中的化学溶液的流动的视图。

如图1所示，将根据现有技术的化学湿法蚀刻方法应用于其上的用于玻璃基板的蚀刻系统包括：蚀刻机1，其用于蚀刻玻璃基板；化学溶液箱2，其用于将化学溶液提供到蚀刻机1；过滤盒，其用于从储存在化学溶液箱2中的化学溶液中过滤杂质。

因此，当化学溶液在蚀刻机1和化学溶液箱2之间循环时，在蚀刻机内在玻璃基板上进行蚀刻过程。这里，化学溶液可能被作为蚀刻漂浮物的杂质污染。

此后，在完成了蚀刻过程之后，将储存在化学溶液箱2中的受污染的化学溶液提供到压滤机3中以过滤杂质，然后将清洁的化学溶液收集到化学溶液箱中。

然而，根据现有技术，剩余在化学溶液箱中的受污染的化学溶液和经过过滤盒的化学溶液彼此混合。因此，在进行蚀刻过程时，化学溶液的污染程度可能逐渐地增加，从而使蚀刻精度下降。因此，由于频繁地更换化学溶液，化学溶液的使用量可能增加。

此外，包含在化学溶液中的杂质可能以沉淀物的形式粘附到化学溶液箱的内部。因此，由于工人亲自进入到化学溶液箱中，通过使用溶解沉淀物的化学品来清洁化学溶液箱的内部，所以用于清洁化学溶液箱的过程可能是繁琐的，此外，在蚀刻过程中的内部暂停时间可能增加，从而使生产效率降低。

技术实现要素：

实施方式提供了用于玻璃基板的蚀刻系统以及使用所述系统的蚀刻方法，即使在玻璃基板上反复进行蚀刻过程，所述蚀刻系统也能够有效地防止化学溶液被污染，并且同时，减少化学溶液更换时间。

在一个实施方式中，用于玻璃基板的蚀刻系统包括：匣盒，多个玻璃基板安装在其中；蚀刻机，将匣盒接收到其中/从其中取出，所述蚀刻机包括注入用于蚀刻玻璃基板的化学溶液的多个喷嘴；主箱，其用于储存在蚀刻机中循环的化学溶液；压滤机，其用于从收集到主箱中的化学溶液中过滤漂浮物；至少一个辅助箱，其设置在主箱和压滤机之间，以临时储存化学溶液；以及多个泵和阀，其设置在蚀刻机、主箱、辅助箱和压滤机之间，以使化学溶液移动。

在另一个实施方式中，用于玻璃基板的蚀刻方法，其中反复进行这样一个过程，即，将储存在主箱中的化学溶液提供到蚀刻机中，以通过使用从蚀刻机注入的化学溶液蚀刻玻璃基板，然后将化学溶液收集到主箱中，所述蚀刻方法包括：第一过程，在蚀刻玻璃基板之前，将储存在第二辅助箱中的清洁的化学溶液提供到主箱中；第二过程，当蚀刻玻璃基板时，使储存在第一辅助箱中的受污染的化学溶液经过压滤机，由此将清洁的化学溶液提供到第二辅助箱中；以及第三过程，在蚀刻玻璃基板之后，将储存在主箱中的受污染的化学溶液提供到第一辅助箱中，其中，对于每个玻璃基板的蚀刻过程，接连反复进行第一、第二和第三过程。

在下面的附图和说明书中，阐明一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图，以及从权利要求中，其他特征将是显而易见的。

附图说明

图1是示出了在根据现有技术的用于玻璃基板的蚀刻系统中的化学溶液的流动的视图。

图2是根据一个实施方式的用于玻璃基板的蚀刻系统的视图。

图3是示出了在图2中应用的主箱的实例的视图。

图4和图5是示出了在图2中应用的第一和第二辅助箱的实例的视图。

图6是用于说明在根据一个实施方式的玻璃基板的蚀刻方法中，匣盒的运动的流程图。

图7是用于说明在根据一个实施方式的玻璃基板的蚀刻方法中，化学溶液的运动的流程图。

具体实施方式

下文将参考附图详细描述示例性实施方式。实施方式的技术范围将落在本公开的范围内，此外，在实施方式的范围之内，能够删除和修改组件或部件。

图2是根据一个实施方式的用于玻璃基板的蚀刻系统的视图。

如图2所示，根据一个实施方式的用于玻璃基板的蚀刻系统可以包括蚀刻机110、主箱120、压滤机130、第一和第二辅助箱140和150、多个泵P1、P2、P3和P4以及多个阀V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7。

蚀刻机110可以配置为允许其中安装有几个玻璃基板的匣盒C进入其中，并且将水或化学溶液喷洒到玻璃基板上，但是并不局限于此。

在当前的实施方式中，清洗部分111和蚀刻部分112设置在蚀刻机110的内部，并且加载部分设置在蚀刻机110的外部。这里，在清洗部分111和蚀刻部分112中，预定的注射喷嘴可以设置在上侧处，并且用于移动匣盒C的传送带可以设置在下侧处。

因此，当将匣盒C接收到清洗部分111中时，通过注射喷嘴将水注入到清洗部分111中，从而进行用于冲洗粘附到玻璃基板上的杂质的清洗过程。当将匣盒C接收到蚀刻部分中时，通过注射喷嘴将用于蚀刻玻璃的化学溶液注入到蚀刻部分112中，从而进行用于蚀刻玻璃基板的表面的蚀刻过程。

此外，提供了用于排出在清洗部分111中使用的水的排出通道，并且提供了用于将 在蚀刻部分112中使用的化学溶液循环到主箱120中的循环通道。

主箱120储存用于蚀刻玻璃基板的化学溶液，所述玻璃基板通过使用二氧化硅(SiO₂)作为主要成分形成。化学溶液可以使用氢氟酸(HF)作为主要成分，以与是玻璃基板的主要成分的二氧化硅(SiO2)发生化学反应，但是不局限于此。

因此，根据化学溶液的储存容量来确定主箱120的尺寸。当进行蚀刻过程时，化学溶液循环到蚀刻机110中。另一方面，在进行蚀刻过程之前/之后，化学溶液循环到第一和第二辅助箱140和150中。下面将更加详细地描述主箱120的结构。

压滤机130配置为净化受污染的用于蚀刻过程的化学溶液。在当前的实施方式中，压滤机可以具有几个过滤器彼此堆叠的结构，并且可以通过预定的压力将化学溶液提供到压滤机中。

因此，当化学溶液通过预定的压力经过彼此堆叠的过滤器时，可以通过过滤器过滤杂质，从而获得清洁的化学溶液。

第一辅助箱140设置在主箱120和压滤机130之间。在将化学溶液提供到压滤机130中之前，第一辅助箱140可以临时储存储存在主箱120中的化学溶液。

此外，可以鉴于主箱120的容量确定第一辅助箱140的尺寸。下面将更加详细地描述第一辅助箱140的结构。

第二辅助箱150设置在压滤机130和主箱120之间。在将化学溶液提供到主箱120中之前，第二辅助箱可以临时储存经过压滤机130的清洁的化学溶液。

类似地，可以鉴于主箱120的容量确定第二辅助箱150的尺寸。下面将更加详细地描述第二辅助箱150的结构。

泵P1至P4设置在蚀刻机110和主箱120之间，以及在压滤机130与第一和第二辅助箱140和150之间。

在当前的实施方式中，泵P1至P4可以包括：第一泵P1，其用于将储存在主箱120中的化学溶液提供到蚀刻机110中；第二泵P2，其用于将储存在主箱120中的受污染的化学溶液提供到第一辅助箱140中；第三泵P3，其用于将储存在第一辅助箱140中的受污染的化学溶液通过经过压滤机130提供到第二辅助箱150中；以及第四泵P4，其用于将储存在第二辅助箱150中的清洁的化学溶液提供到主箱120中。

这里，可以选择由电磁力驱动的磁力泵和由真空加压驱动的隔膜泵来用作每个泵P1 至P4。可替代地，可以将磁力泵和隔膜泵彼此并联连接，并且彼此一起使用，但是不局限于此。

这里，磁力泵可以快速地转移化学溶液。即使一些剩余的化学溶液泄漏造成空气的引入，隔膜泵也可以防止泵发生故障。因此，鉴于上述功能，可以充分地应用磁力泵和隔膜泵。

阀V1至V7可以配置为打开或关闭化学溶液通过其循环的通道。阀V1至V7可以包括：手动阀V1、V3和V5，其分别设置在第一至第三泵P1至P3的前端上，自动阀V2、V4和V6，其分别设置在第一至第三泵P1至P3的后端上；以及自动阀V7，其设置在第四泵P4的前端上，所述前端和后端为相对于化学溶液的移动方向而言，但是不局限于此。

图3是示出了在图2中应用的主箱的实例的视图。

如图3所示，主箱120可以包括：圆顶部件121，其限定顶表面；主体部件122，其设置在圆顶部件121的下部上，并且具有圆柱形状；加热部件123，其沿主体部件122的内壁设置；以及料斗部件124，其设置在主体部件122的下部上，以限定底表面。主箱120不限制于其材料和尺寸。

这里，当化学溶液储存在主箱120中时，可以控制加热部件123的操作，以使化学溶液保持在约35℃至38℃的温度，在这样的温度下能够容易地进行蚀刻过程。

此外，在主箱120中，第一和第二入口125in和126in和第二辅助箱(参见图2的参考标记150)设置在圆顶部件121的上部上，其中，通过所述第一和第二入口125in和126in将化学溶液从蚀刻机中(参见图2的参考标记110)引入，并且第一和第二出口125out和126out和第一辅助箱(参见图2的参考标记140)设置在料斗部件124的一侧和最下端部上，其中，通过所述第一和第二出口125out和126out将化学溶液排出到蚀刻机(参见图2的参考标记110)中。

因此，即使减少储存在主箱120中的化学溶液的量，化学溶液也可以通过料斗部件124的形状集中到最下端中，然后可以通过第一和第二出口125out和126out完全排出。

图4和图5是示出了在图2中应用的第一和第二辅助箱的实例的视图。

参考图4和图5，第一和第二辅助箱140和150分别包括圆顶部件141和151、主体部件142、152、加热部件143和153、以及料斗部件144和154。第一和第二辅助箱140和150中的每一个可以由相同的材料形成并且具有与主箱120相同的尺寸。

然而，在第一辅助箱140中，通过其将化学溶液从主箱中(参见图2的参考标记120)引入的入口145in设置在圆顶部件141的上部上，并且通过其将化学溶液排出到压滤机(参见图2的参考标记130)的出口145out设置在料斗部件144的最下端上。

此外，在第二辅助箱151中，通过其将化学溶液从第一辅助箱140和压滤机(参见图2的参考标记130)中引入的入口155in设置在圆顶部件151的上部上，并且通过其将化学溶液排出到主箱(参见图2的参考标记120)中的出口155out设置在料斗部件154的最下端上。

图6是用于说明在根据一个实施方式的玻璃基板的蚀刻方法中，匣盒的运动的流程图，并且图7是用于说明在根据一个实施方式的玻璃基板的蚀刻方法中，化学溶液的运动的流程图。

在用于玻璃基板的蚀刻方法中，当进行几次蚀刻过程时，化学溶液可以被快速地并且自动地净化。在初始过程中，在新的化学溶液包含在主箱120和第二辅助箱150中的状态下，进行蚀刻过程和化学溶液净化过程。然后，当进行至少一次蚀刻过程时，在受污染的化学溶液包含在第一辅助箱140中，并且清洁的化学溶液包含在第二辅助箱150中的状态下，进行蚀刻过程和化学溶液净化过程。下面将参考图2、图6和图7描述这些过程。

首先，当匣盒C从加载部分移动到蚀刻机110内的清洗部分111时，将第二辅助箱150的清洁的化学溶液提供到主箱120中(参见S1和S11)。

当匣盒C移动时，由于将清洁的化学溶液从第二辅助箱150引入到主箱120，可以减少化学溶液的运动时间。

此外，由于控制主箱120中的加热部件的操作，储存在主箱120中的化学溶液可以调节到适合蚀刻过程的温度。

接下来，当匣盒C被接收在蚀刻机110内的清洗部分111中时，进行清洗/清洁过程，然后，匣盒C移动到蚀刻部分112中(参见S2)。

接下来，当匣盒C被接收在蚀刻机110内的蚀刻部分112中时，进行蚀刻过程，同时，化学溶液在主箱120和蚀刻机110之间循环。这里，当蚀刻匣盒C内的玻璃基板时，化学溶液可能被污染(参见S3和S31)。

因此，当进行蚀刻过程时，由于蚀刻玻璃基板的表面，因此，化学溶液包含杂质，化学溶液可能被污染。

此外，在进行蚀刻过程时，当将第一辅助箱140的受污染的化学溶液提供到压滤机130中时，可以通过压滤机130过滤杂质，并且可以将清洁的化学溶液提供到第二辅助箱150中(参见S32和S33)。

这里，由于蚀刻过程而受污染的化学溶液储存在第一辅助箱140中。因此，当受污染的化学溶液在高压下经过压滤机130时，可以过滤杂质。

因此，需要相对长的时间来使化学溶液经过压滤机130。因此，当进行蚀刻过程时，可以进行上述过程，以减少总的过程时间。

接下来，当完成了蚀刻过程时，匣盒C在蚀刻机110内从蚀刻部分112移动到清洗部分111，从而进行额外的清洗/清洁过程(参见S4)。

这里，在蚀刻过程中受污染的化学溶液储存在主箱120中。

接下来，当完成了清洗/清洁过程时，将主箱120的受污染的化学溶液提供到第一辅助箱140中，同时匣盒C在蚀刻机110内从清洗部分111移动到加载部分(参见S5和S51)。

当匣盒C移动时，由于受污染的化学溶液从主箱120引入到第一辅助箱140，可以减少化学溶液的运动时间。

如上所述，由于在用于玻璃基板的蚀刻方法中，化学溶液在主箱、辅助箱和压滤机之间自动地移动，所以可以自动地净化化学溶液。此外，由于在匣盒移动或者进行蚀刻过程的同时，化学溶液移动，所以可以减少总的过程时间。此外，由于化学溶液分散储存，每个箱都可以缩小尺寸。

在根据实施方式的用于玻璃基板的蚀刻系统和使用所述系统的蚀刻方法中，由于第一和第二辅助箱设置在主箱和压滤机之间，所以可以将储存在主箱中的受污染的化学溶液提供到第一辅助箱中，并且储存在第一辅助箱中的受污染的化学溶液可以经过压滤机以过滤杂质。然后，清洁的化学溶液可以储存在第二辅助箱中，然后，可以将储存在第二辅助箱中的清洁的化学溶液提供到空的主箱中。

因此，在主箱内的受污染的化学溶液完全清空之后，可以将清洁的化学溶液提供到空的主箱中。此外，由于在反复进行蚀刻过程的同时，自动地清洁化学溶液，所以即使反复使用化学溶液，也可以保持蚀刻精度。因此，可以延长化学溶液的更换周期，从而减少要使用的化学溶液的量。

此外，即使反复进行蚀刻过程，化学溶液也可以具有低的污染程度，从而防止主箱被污染。此外，虽然一部分沉淀物粘附到主箱的内部，可以循环用于溶解沉淀物的单独的化学溶液，以自动地清洁主箱。因此，可以减少在蚀刻过程中的维护时间，从而提高生产效率。

虽然已经参考许多本发明的示例性实施方式描述了实施方式，应当理解的是，能够被本领域技术人员想到的很多其他的修改和实施方式将落在本公开的原理的主旨和范围之内。更具体地，在本公开、附图和所附的权力要求的范围之内，在组成部件和/或研究对象组合排列的安排中，各种变体和修改是可能的。除了在组成部件和/或安排中的变化和修改之外，对于本领域技术人员来讲，其他用途也将是显而易见的。