TW201703864A - 噴灑蝕刻裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種讓維護變得容易，並且容易謀求裝置的輕便化，且可執行高品質的噴灑蝕刻處理之噴灑蝕刻裝置。 噴灑蝕刻裝置，至少包含蝕刻腔室(16)、送液單元(40)、及驅動單元(50)，它們的送液單元(40)、蝕刻腔室(16)、及驅動單元(50)朝與玻璃基板(100)的搬運方向正交之寬度方向排列。蝕刻腔室(16)，至少包含構成為對玻璃基板(100)噴灑蝕刻液之可移動的上側噴灑配管單元(162)及下側噴灑配管單元(164)。

Description

噴灑蝕刻裝置

本發明有關構成為對玻璃基板等被處理基板進行蝕刻處理之蝕刻裝置。

行動電話、電腦、液晶電視等所使用之玻璃基板的薄型化加工或切斷加工中，運用蝕刻處理的機會逐漸增加。其理由在於，當對玻璃基板施以機械加工的情形下於加工時容易產生傷痕，相對於此當做蝕刻處理的情形下於加工時則不會產生傷痕。藉由使用蝕刻處理，可提高加工後的玻璃基板的強度。

作為對於玻璃基板之蝕刻處理的代表例，可舉出使用氫氟酸等蝕刻液之濕蝕刻處理。此濕蝕刻處理，若要概分，可分成令玻璃基板浸漬於收容有蝕刻液的浴槽之浸泡方式、及從噴灑噴嘴將蝕刻液對玻璃基板噴灑之噴灑方式。而以往向來是廣泛使用構成簡單，設備費用相對低廉的浸泡方式之蝕刻處理。

不過，近年來，噴灑方式之濕蝕刻處理逐漸變得受歡迎，一般認為其污泥(sludge)等析出物的管理 容易，且蝕刻速率的管理亦容易進行(例如參照專利文獻1)。藉由進行這樣的噴灑方式之蝕刻處理，一般認為便能夠良好地進行講求尺寸精度之玻璃基板的加工。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本再表2013-118867號公報

然而，即使在噴灑方式之蝕刻裝置中，污泥等析出物的管理仍可能成為問題。例如，在將水平載置的玻璃基板從上下予以噴灑蝕刻之構成中，在玻璃基板的上側可能有蝕刻液滯留。

蝕刻液的滯留容易影響蝕刻處理的品質，因此較佳是適當地抑制蝕刻液的滯留。若為了防止此玻璃基板的上側的滯留，而採用令蝕刻的噴灑角度可變之驅動機構的情形下，必須對此驅動機構頻繁地進行適當的維護。特別是當在容易受到蝕刻環境的影響之位置配置驅動機構的情形下，驅動機構的維護必須細心注意。此外，依驅動機構的配置而定，蝕刻裝置的設計可能會受到限制，或蝕刻裝置可能會大型化。

本發明之目的，在於提供一種讓維護變得容易，並且容易謀求裝置的輕便化，且可執行高品質的噴灑 蝕刻處理之噴灑蝕刻裝置。

本發明之噴灑蝕刻裝置，構成為對玻璃基板等被處理基板進行噴灑方式之蝕刻處理。此噴灑蝕刻裝置，具備蝕刻腔室、送液單元、及驅動單元。蝕刻腔室，至少包含構成為對朝規定的搬運方向被依序搬運之被處理基板噴灑蝕刻液之可移動的噴灑配管單元。作為噴灑配管單元的構成例，可舉出將設有複數個吐出蝕刻液的噴灑噴嘴之噴灑配管排列複數個並藉由框構件或外殼構件予以單元化而成之構成。

送液單元，構成為對噴灑配管單元供給蝕刻液。作為送液單元的例子，可舉出具備將蝕刻液槽與蝕刻腔室予以連接的配管群、及設於該些配管群的泵浦類或壓力計等計器類之送液系機構。藉由送液單元，蝕刻液槽中收容的蝕刻液被供給至蝕刻腔室內的噴灑配管單元。此外，視必要，送液單元構成為對各腔室送出蝕刻液以外的液(洗淨液、水等)。另，作為噴灑配管單元的移動方向的代表例，可舉出與被處理基板的搬運方向正交之方向，但亦可構成為朝斜方向移動或以描繪圓的方式移動等。

驅動單元，構成為至少對噴灑配管單元從蝕刻腔室的外側傳遞驅動力。作為驅動單元的構成例，可舉出將電動機等驅動源、及齒條與齒輪(rack and pinion)機構或曲柄機構等傳遞機構予以單元化而成者。例如，若 從驅動單元透過軸棒等對噴灑配管單元施加推壓力或拉伸力，則噴灑配管單元會在直線上做往復移動。考量噴灑配管單元的維護性，噴灑配管單元較佳是構成為能夠選擇性地解除與驅動單元之連接狀態。

又，上述噴灑蝕刻裝置中，送液單元、蝕刻腔室、及驅動單元係朝與被處理基板的搬運方向正交之寬度方向排列。藉由採用此排列，當沿著玻璃基板的搬運方向排列蝕刻腔室時，送液單元或驅動單元便不會有物理上的干涉。特別是，當連續地排列蝕刻腔室時，便不必在各蝕刻腔室間配置送液單元或驅動單元，因此裝置的搬運方向的長度不會變得超出必要地長，不會讓裝置大型化。

此外，構成為將噴灑配管單元予以單元化而對單元全體施加驅動力使其移動，因此在噴灑配管單元內便不必具有可動部。因此，相較於驅動各噴嘴每一者的情形或採用對各配管每一者傳遞驅動力之構成的情形下而言不易發生故障。此外，藉由準備備用的噴灑配管單元等，便可從蝕刻裝置將噴灑配管單元全體拆卸後進行各噴嘴或配管的維護等，因此維護變得容易進行。

藉由一面對噴灑配管單元施加驅動力一面進行蝕刻處理，被處理基板的上側之蝕刻液的滯留便不易發生，而防止蝕刻液的滯留所引起之蝕刻不均等的發生。而且，也變得容易防止噴嘴或配管之堵塞或污泥堆積等的發生，因此容易實現蝕刻處理的高品質化。

上述噴灑蝕刻裝置中，較佳是構成為，噴灑 配管單元，其腳部被朝寬度方向延伸直線狀之導引構件滑動自如地支撐，驅動單元，將用來讓噴灑配管單元沿著導引構件做往復滑動移動之力施加於噴灑配管單元。藉由採用這樣的構成，可令噴灑配管單元於寬度方向良好地做往復移動，因此會防止蝕刻液滯留在被處理基板的上側。此外，可藉由單純的構成令噴灑配管單元驅動，因此會抑制驅動機構的問題發生。

此外，噴灑配管單元，雖亦可配置於被處理基板的搬運路徑的上側或下側之任一方，但較佳是，噴灑配管單元，係構成為由配置於被處理基板的搬運路徑的上側之上側噴灑配管單元、及配置於被處理基板的搬運路徑的下側之下側噴灑配管單元所構成。特別是在此情形下，較佳是，送液單元的下部與上側噴灑配管單元係藉由具備可撓性之軟管而被連接，並且送液單元的上部與下側噴灑配管單元係藉由具備可撓性之軟管而被連接。藉由採用這樣的構成，軟管會變得充分地長，變得容易伴隨噴灑配管單元的移動而良好地使其撓曲。

按照本發明，可讓維護變得容易，並且容易謀求裝置的輕便化，且執行高品質的噴灑蝕刻處理。

10‧‧‧蝕刻裝置

12‧‧‧導入部

14‧‧‧前處理腔室

16‧‧‧蝕刻腔室

18‧‧‧洗淨腔室

20‧‧‧排出部

30‧‧‧搬運輥

40‧‧‧送液單元

50‧‧‧驅動單元

162‧‧‧上側噴灑配管單元

164‧‧‧下側噴灑配管單元

166‧‧‧上側軟管單元

167‧‧‧下側軟管單元

[圖1]本發明一實施形態之噴灑蝕刻裝置的概略圖。

[圖2]蝕刻腔室的概略構成示意圖。

[圖3]噴灑配管單元的概略構成示意圖。

[圖4]噴灑配管單元的動作概略說明圖。

以下利用圖面，說明本發明之噴灑蝕刻裝置的一實施形態。如圖1(A)及圖1(B)所示，噴灑蝕刻裝置10，具備導入部12、前處理腔室14、5個蝕刻腔室16、洗淨腔室18、及排出部20。在前處理腔室14、蝕刻腔室16、及洗淨腔室18，於隔間壁的一部分各自形成有可供玻璃基板100通過之狹縫狀的開口部。以下實施形態中，係說明被處理基板為玻璃基板100之例子，但亦可在玻璃基板100以外的基板(例：陶瓷基板、印刷基板、半導體基板等)之處理中使用噴灑蝕刻裝置10。

噴灑蝕刻裝置10，具備從最上游位置的導入部12遍佈至最下游位置的排出部20而排列之複數個搬運輥30。搬運輥30，構成為令被設置(裝載)於導入部12之玻璃基板100一面依序經由前處理腔室14、蝕刻腔室16、及洗淨腔室18一面搬運至排出部20。

前處理腔室14，構成為將被導入至蝕刻腔室16前的玻璃基板100予以洗淨。本實施形態中，在前處理腔室14對玻璃基板100從上下噴吹洗淨水，藉此玻璃基板100受到水洗。蝕刻腔室16，構成為對玻璃基板100 噴吹蝕刻液，藉此將玻璃基板100予以薄型化。本實施形態中，噴灑蝕刻裝置10具備5個蝕刻腔室16，但可令蝕刻腔室16的數量適當增減。有關蝕刻腔室16的構成後述之。

洗淨腔室18，構成為將在蝕刻腔室16受到蝕刻處理後的玻璃基板100予以洗淨。在洗淨腔室18，亦如同前處理腔室14般，對玻璃基板100從上下噴吹洗淨水，藉此玻璃基板100受到水洗。在排出部20，受到蝕刻處理及洗淨處理後的玻璃基板100被排出。排出部20中進行玻璃基板100之取出(卸載)。

如圖1(B)所示，在蝕刻腔室16及洗淨腔室18，設有用來除去玻璃基板100上的液體之乾燥手段(例：風刀、脫水輥等)，適當地進行蝕刻液之除去及洗淨水之除去。此外，在噴灑蝕刻裝置10，連接有包含洗氣器(scrubber)等之排氣系統(圖示省略)及包含壓濾機(filter press)等之排水系統(圖示省略)，適當地進行排氣及排水。

接下來，利用圖2說明蝕刻腔室16的構成。5個蝕刻腔室16原則上為同一構成，因此此處針對單一的蝕刻腔室16說明之。蝕刻腔室16，至少具備上側噴灑配管單元162、下側噴灑配管單元164、上側軟管單元166、下側軟管單元167(參照圖3)及驅動軸棒168。

上側噴灑配管單元162，是在於搬運輥30上受到搬運之玻璃基板100的上方相隔規定的距離而配置。 上側噴灑配管單元162，構成為將具備複數個吐出蝕刻液的吐出噴嘴之配管以並列方式配置複數個。本實施形態中，係說明在平行地配置5根之各配管設有6個吐出噴嘴之例子，但配管或吐出噴嘴的數量並不限定於此。

此處，上側噴灑配管單元162的框構件、吐出噴嘴、及配管是由聚氯乙烯所構成，但亦可使用其他的耐酸性構件。下側噴灑配管單元164，是在於搬運輥30上受到搬運之玻璃基板100的下方相隔規定的距離而配置。下側噴灑配管單元164的基本的構成和上側噴灑配管單元162相同，因此省略說明。

上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164在各自底部的4處(本實施形態中為4個角部)，具備作為腳部之基座構件170。此基座構件170，是以可滑動的狀態被支撐在設於蝕刻腔室16內的規定位置之8個導引構件172。基座構件170，其底部受到推拔加工，導引構件172，具有和基座構件170的底部吻合之形狀的溝部。基座構件170沿著導引構件172的溝部做往復直線移動，藉此，上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164會於和玻璃基板100的搬運方向正交之寬度方向做往復直線移動。

基座構件170及導引構件172常時彼此摩擦，因此較佳是使用具備耐酸性，且滑動特性或耐摩耗性高的素材。本實施形態中，基座構件170採用聚四氟乙烯、導引構件172採用超高分子量聚乙烯樹脂(U- PE)，但針對素材並不限定於這些。藉由不將基座構件170及導引構件172的素材訂為相同，彼此會變得不易摩耗。

上側軟管單元166，由具備可撓性之耐酸性軟管的束所構成，構成為將上側噴灑配管單元162與送液單元40予以連接。下側軟管單元167，由具備可撓性之耐酸性軟管的束所構成，構成為將下側噴灑配管單元164與送液單元40予以連接。(參照圖3)驅動軸棒168，構成為將來自驅動單元50的驅動力傳遞至上側噴灑配管單元162。驅動軸棒169，構成為將來自驅動單元50的驅動力傳遞至下側噴灑配管單元164。驅動軸棒168及驅動軸棒169，會貫通蝕刻腔室16的側壁，因此為保持不透水性及氣密性係使用密封軸承等密封機構。驅動單元50，將來自電動機的力利用齒條與齒輪(rack and pinion)等傳遞機構予以變換成直線狀的驅動力，藉此對驅動軸棒168及驅動軸棒169傳遞驅動力。

上側軟管單元166，構成為將來自送液單元40的蝕刻液供給至上側噴灑配管單元162。下側軟管單元167，構成為將來自送液單元40的蝕刻液供給至下側噴灑配管單元164。上側軟管單元166及下側軟管單元167，由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等耐酸性構件所構成。上側軟管單元166及下側軟管單元167，設計成比必要量還充份地長，以便即使當因上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164的滑動動作而送液單元 40與上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164之距離變化了的情形下，仍具有充份的撓性而能夠吸收此變化(參照圖3及圖4)。

本實施形態中，構成為上側軟管單元166係將送液單元40的下部與上側噴灑配管單元162予以連接，另一方面，下側軟管單元167係將送液單元40的上部與下側噴灑配管單元164予以連接。其理由在於，能夠增長上側軟管單元166及下側軟管單元167之長度，當上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164做往復滑動移動的情形下，上側軟管單元166及下側軟管單元167會變得容易撓曲。

其結果，即使使用相對較硬的氟系樹脂的情形下，上側軟管單元166及下側軟管單元167仍容易發揮原本的功能。此外，可增長上側軟管單元166及下側軟管單元167之長度(特別是位於上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164的外側之部分的長度)。又，能夠確實地防止上側軟管單元166及下側軟管單元167垂下至蝕刻液的噴灑區域。

上述噴灑蝕刻裝置10中，藉由操作者或機械臂等，玻璃基板100被裝載至導入部12。玻璃基板100，相隔適度的間隔而依序地被裝載至導入部12。玻璃基板100，從導入部12通過狹縫狀的開口部而被導入至前處理腔室14，在此其全面藉由洗淨水受到洗淨。接下來，玻璃基板100，從前處理腔室14通過狹縫狀的開口部而被 導入至蝕刻腔室16。

蝕刻腔室16中，從上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164對玻璃基板100的上面及下面各自噴灑蝕刻液。於此蝕刻處理時，如圖4(A)及圖4(B)所示，上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164會朝寬度方向反覆做往復移動，因此蝕刻液的噴灑角度會隨時變化。其結果，於玻璃基板100的上面會變得不易發生被噴灑之蝕刻液的滯留。

玻璃基板100，一面依序通過複數個蝕刻腔室16一面被薄型化。然後，通過了配置於最下游之蝕刻腔室16後，藉由風刀等受到液切後，被導入至洗淨腔室18。玻璃基板100，於洗淨腔室18藉由洗淨水受到洗淨。其後藉由風刀等受到脫水處理後被排出至排出部20。被排出至排出部20之玻璃基板100，藉由操作者或機械臂而被回收並移往後段的工程。

藉由上述這樣的手續，噴灑蝕刻裝置10能夠對大量(例如500片/日以上)的玻璃基板100進行噴灑蝕刻處理。本實施形態中，係說明玻璃基板100之薄型化的例子，但藉由併用具有期望的圖樣佈局之耐蝕刻性的掩蓋劑(masking agent)，則亦可進行玻璃基板100的切斷處理或端面平滑化處理等。

若考量噴灑蝕刻裝置10的維護性，蝕刻腔室16的頂板較佳是構成為可開關、或可拆卸。上側噴灑配管單元162，藉由拆卸上側軟管單元166及驅動軸棒 168，可容易地從蝕刻腔室16的天花板部分拿出至裝置外。此時，上側噴灑配管單元162、與上側軟管單元166及驅動軸棒168，較佳是透過可任意裝卸之構成(螺固、附解除機能之鎖定機構等)而連接。

此外，將搬運輥30群也預先設計成能夠容易地解除與驅動傳遞部之連結，藉此便可容易地拿出至裝置外。甚者，針對下側噴灑配管單元164亦如同上側噴灑配管單元162般可從天花板部分拿出至裝置外。於裝置外對上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164進行除去污泥等析出物等之維護作業，藉此維護性會提升。此外，若預先備妥備用的上側噴灑配管單元162及下側噴灑配管單元164，則可將停止噴灑蝕刻裝置10的投產之時間抑制在最小限度。

上述實施形態之說明中，應認為所有要點均為例示，而非限制性因素。本發明之範圍並非由上述實施形態，而是由申請專利範圍來揭示。又，本發明之範圍中，係意圖包含與申請專利範圍的意義均等及範圍內之所有變更。

16‧‧‧蝕刻腔室

30‧‧‧搬運輥

40‧‧‧送液單元

50‧‧‧驅動單元

100‧‧‧玻璃基板

162‧‧‧上側噴灑配管單元

164‧‧‧下側噴灑配管單元

166‧‧‧上側軟管單元

168‧‧‧驅動軸棒

169‧‧‧驅動軸棒

170‧‧‧基座構件

172‧‧‧導引構件

Claims (3)

1. 一種噴灑蝕刻裝置，係構成為對玻璃基板等被處理基板進行噴灑方式之蝕刻處理的噴灑蝕刻裝置，其特徵為，包含：蝕刻腔室，至少包含構成為對朝規定的搬運方向被依序搬運之被處理基板噴灑蝕刻液之可移動的噴灑配管單元；送液單元，構成為對前述噴灑配管單元供給蝕刻液；及驅動單元，構成為至少對前述噴灑配管單元從前述蝕刻腔室的外側傳遞驅動力；前述送液單元、前述蝕刻腔室、及前述驅動單元朝與被處理基板的搬運方向正交之寬度方向排列。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴灑蝕刻裝置，其中，前述噴灑配管單元，其腳部被朝前述寬度方向延伸之直線狀的導引構件滑動自如地支撐，前述驅動單元，構成為將用來讓前述噴灑配管單元沿著前述導引構件做往復滑動移動之力施加於前述噴灑配管單元。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之噴灑蝕刻裝置，其中，前述噴灑配管單元，由配置於被處理基板的搬運路徑的上側之上側噴灑配管單元、及配置於被處理基板的搬運路徑的下側之下側噴灑配管單元所構成，前述送液單元的下部與前述上側噴灑配管單元係藉由 具備可撓性之軟管而被連接，並且前述送液單元的上部與前述下側噴灑配管單元係藉由具備可撓性之軟管而被連接。