CN100410753C - 基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种基板处理设备包括：用于移动基板的移动机构和一种高压喷射单元。该高压喷射元件包括：具有相对于基板移动方向横向放置的第一喷嘴部分的第一高压喷射器，以及具有平行于第一喷嘴部分的第二喷嘴部分的第二高压喷射器。

Description

基板处理设备
技术领域
本发明涉及一种用于处理基板的设备，尤其涉及一种通过提供处理流体给基板来清洗和/或干燥基板的基板处理设备。
背景技术
液晶显示器(LCD)包括液晶面板，该液晶面板包括薄膜晶体管(TFT)基板、彩色滤色器基板和夹在两块基板之间的液晶层。由于液晶面板本身不发光，所以背光单元可以位于TFT基板后面来为液晶面板提供光。背光单元发出的光的透射率取决于液晶层的取向。
此外，LCD还可以包括：用于驱动液晶板像素的驱动电路、数据驱动器和栅极驱动器，其中数据驱动器和栅极驱动器从驱动电路接收驱动信号，然后分别在显示区域内的数据线和栅极线上施加驱动电压。
在制作TFT基板和彩色滤色器基板的过程中，为了在基板表面形成图案，对其进行蚀刻和显影。而且，在蚀刻和显影之前和/或之后进行清洗和干燥。
在蚀刻和显影过程中，蚀刻溶液和显影溶液被施加到基板以处理基板。在蚀刻和显影后仍有部分蚀刻溶液和显影溶液残留在基板上，通过清洗除去基板上残留的蚀刻溶液和显影溶液。
在清洗的过程中，将清洗流体(例如去离子水)应用到基板。用清洗流体除去基板上残留的蚀刻溶液和显影溶液。
清洗后有部分清洗流体残留在基板上。通过干燥来除去残留的清洗流体。在干燥过程中，给基板施加气流。可以通过加热气流来加快干燥的速度。
但是，随着基板尺寸的增大，清洗和干燥工艺的均匀性也会越来越差。
发明内容
因此，一方面，提供了一种可以均匀处理基板的基板处理设备。
本发明实施例所具有的其它方面和/或优点一部分将在下文的描述中进行阐述，且部分由该描述而明显地得知，或者可以在本发明的实践中了解到。
本发明的上述和/或其它方面可以通过提供一种基板处理设备来实现，该设备包括：移动机构，用于移动基板；和清洗组件，其具有高压喷射单元，所述高压喷射单元包括：第一高压喷射器，其具有沿所述基板移动方向横向形成的第一喷嘴部分；以及第二高压喷射器，其具有平行于所述第一喷嘴部分的第二喷嘴部分，所述第一高压喷射器和所述第二高压喷射器被一体形成，所述第二高压喷射器的喷出方向相对于所述基板的移动方向的下游侧倾斜，由所述第一高压喷射器供给的处理流体比由所述第二高压喷射器供给的处理流体先供给所述基板，由所述第一高压喷射器供给的处理流体是空气，由所述第二高压喷射器供给的处理流体是清洗水。
所述第一高压喷射器的喷出方向相对于所述基板垂直。
所述高压喷射单元位于所述清洗组件的入口侧。
所述清洗组件还具有横向高压喷射器，所述横向高压喷射器相对于所述高压喷射单元位于所述基板移动方向的下游侧，并且具有与所述基板的移动方向实质上交叉形成的横向喷嘴部分。
所述横向高压喷射器沿着所述基板的一侧边配置，所述移动机构使所述基板倾斜移动以使所述基板的一侧边位于上部。
还具有干燥组件，其相对于所述清洗组件位于所述基板移动方向的下游侧，所述干燥组件具有干燥高压喷射单元，所述干燥高压喷射单元具有第一干燥高压喷射器和第二干燥高压喷射器，所述第一干燥高压喷射器具有相对于所述基板的移动方向横向形成的第一干燥喷嘴部分，所述第二干燥高压喷射器具有与所述第一干燥喷嘴部分平行的第二干燥喷嘴部分。
由所述第一干燥高压喷射器供给的处理流体比由所述第二干燥高压喷射器供给的处理流体先供给所述基板，由所述第一干燥高压喷射器供给的处理流体是常温的空气，由所述第二干燥高压喷射器供给的处理流体是被加热的空气。
根据本发明的另一方面，第一喷嘴部分和第二喷嘴部分中的至少一个以相对于基板表面倾斜的角度引导流体。
根据本发明的又一方面，在施加来自第二高压喷射器的处理流体之前，向基板施加来自第一高压喷射器的处理流体，来自第一高压喷射器的处理流体包含空气，来自第二高压喷射器的处理流体包含水。
根据本发明的再一方面，在施加来自第二高压喷射器的处理流体之前，向基板施加来自第一高压喷射器的处理流体，来自第一高压喷射器的处理流体包含室温状态的空气，而来自第二高压喷射器的处理流体包含被加热的空气。
根据本发明的还一方面，设备还可以包括一个横向高压喷射器，该横向高压喷射器具有沿着基板移动方向放置的横向喷嘴部分。
本发明的上述和/或其它方面还可以通过提供一种基板处理设备来实现，该设备包括：用于移动基板的移动机构；一种横向高压喷射器，该横向高压喷射器具有沿着基板移动方向放置的横向喷嘴部分。
根据本发明的另一方面，设备还可以包括一个纵向高压喷射器，该纵向高压喷射器具有相对于基板移动方向横向放置的纵向喷嘴部分。
根据本发明的另一方面，来自横向高压喷射器的处理流体和来自纵向高压喷射器的处理流体都包含水。
依照本发明的再一个方面，移动机构以倾斜的角度支撑基板，横向高压喷射器沿基板抬高的边缘设置。
本发明的上述和/或其它方面还可以通过提供一种基板处理设备来实现，该设备包括：用于在第一方向上移动基板的移动机构；包含第一高压喷射单元的清洗组件。该第一高压喷射单元包括：与横穿第一方向的基板长度交叉延伸的第一延长喷射器喷嘴，和与平行于第一方向的基板宽度交叉延伸的第二延长喷射器喷嘴。
附图说明
通过下面结合附图的实施例的描述，使本发明的这些和其它方面优点变得显而易见而且更易于理解。
图1是根据本发明第一实施例的基板处理设备的截面图；
图2是根据本发明第一实施例的清洗组件的透视图；
图3是根据本发明第二实施例的基板处理设备的截面图；
图4是根据本发明第二实施例的清洗组件的透视图；和
图5是根据本发明第三实施例的基板处理设备的截面图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，例如附图中例举的实例，其中文中所有相同的标号都表示相同的元件。为了解释本发明下面将结合附图来描述实施例。
根据本发明第一实施例的基板处理设备将结合图1和图2来进行描述。
图1是根据本发明第一实施例的基板处理设备1的截面图，而图2是根据本发明第一实施例的清洗组件的透视图。
基板处理设备1包括：蚀刻组件200、清洗组件300、干燥组件400，和用于移动将要被处理的基板100的移动机构500。
在蚀刻组件200中，暴露要被蚀刻的金属层、电极层或者绝缘层部分。在不被蚀刻的部分上形成光致抗蚀剂层。
蚀刻组件200包含用于向基板100提供蚀刻溶液211的喷射组件210。可提供多个喷射组件210以便跨过基板100的表面均匀地涂覆蚀刻溶液211。
蚀刻溶液211的成分取决于要被蚀刻的对象。蚀刻溶液211可以包含蚀刻铝或钼的磷酸、硝酸和醋酸，铝或钼被广泛地用于栅极线和数据线。蚀刻溶液211可以包含蚀刻钽的氟酸和硝酸。蚀刻溶液211可以包含蚀刻铬的硝酸铵、铯和硝酸。蚀刻溶液211可以包含盐酸、硝酸和氯化铁来蚀刻广泛地用于像素电极的ITO(氧化铟锡)。
蚀刻组件200还包括蚀刻溶液储存罐(未示出)和用于从蚀刻溶液储存罐向喷射组件210供给蚀刻溶液211的蚀刻溶液供给机构(未示出)。
移动机构500是用于把基板100从蚀刻组件200移动到干燥组件400的传送带式机构。基板100可以为矩形，而且移动机构500可以移动基板100，使得基板100的长边平行于基板100的移动方向。另外，移动机构500可以以倾斜的角度支撑基板100来改善从基板100上表面去除蚀刻溶液211的易度和速度。
清洗组件300包括高压喷射单元310和喷射组件320。
高压喷射元件310包含第一高压喷射器311，该喷射器具有在基本垂直于基板100行进路线的方向上横跨基板100延伸的第一喷嘴部分312。高压喷射元件310还包含第二高压喷射器315，该喷射器具有在基本平行于第一喷嘴部分312的方向上横跨基板100延伸的第二喷嘴部分316。第一高压喷射器311和第二高压喷射器315作为单体形成。来自第一高压喷射器311的处理流体包含气体313，例如空气，来自第二高压喷射器315的处理流体包含清洗流体317，例如去离子水(deionized)。
第一喷嘴部分312被构造成沿基本上垂直于基板100表面的方向定向高压气体313。第二喷嘴部分316被构造成以相对于基板100表面预定的倾斜角度定向清洗流体317。
提供多个喷射组件320，来向基板100供给作为处理流体的清洗流体321。
当基板100在清洗组件300和蚀刻组件200内时，移动机构500以相对于基板100运动方向倾斜的角度支撑基板100。
清洗组件300还包括清洗流体储存罐(未示出)、向高压喷射单元310和喷射组件320供给清洗流体317和清洗流体321的清洗流体供给机构(未示出)，以及用于向高压喷射单元310提供压缩空气的压缩机(未示出)。
干燥组件400包含高压喷射单元410。高压喷射单元410包含第一高压喷射器411，该喷射器具有在基本垂直于基板100行进路线的方向上横跨基板100延伸的第一喷嘴部分412。高压喷射单元410还包含第二高压喷射器415，该喷射器具有在基本平行于第一喷嘴部分412的方向上横跨基板100延伸的第二喷嘴部分416。第一高压喷射器411和第二高压喷射器415作为单体形成。来自第一高压喷射器411的处理流体包含室温状态的空气413，来自第二高压喷射器415的处理流体包含已加热的空气417。
第一喷嘴部分412被构造成沿基本上垂直于基板100表面的方向供给室温气体413。第二喷嘴部分416被构造成以相对于基板100表面预定的倾斜角度供给加热的空气417。
下面将描述一种使用根据本发明第一实施例的基板处理设备来在基板100上形成栅极线的方法。
在绝缘基板上沉积栅金属层。将光致抗蚀剂溶液涂覆在栅金属层上。使用软烘焙(soft-bake)工艺，通过去除光致抗蚀剂溶液中的溶剂形成光致抗蚀剂层。用掩模按预定的图案将光致抗蚀剂层部分曝光。之后光致抗蚀剂层经过显影而在栅金属层上形成光致抗蚀剂图案。用下面的工艺除去没有被光致抗蚀剂图案覆盖的那部分栅金属层。
蚀刻组件200中，喷射组件210将蚀刻溶液211施加到基板100表面。当栅金属层是由铝或钼组成的时候，蚀刻溶液211可以包含磷酸、硝酸和醋酸。没有被光致抗蚀剂图案覆盖的那部分栅金属层被蚀刻溶液211蚀刻。剩下被光致抗蚀剂图案覆盖的那部分栅金属层以形成栅极线。
接下来，移动机构500将具有蚀刻过的栅金属层的基板100移动至清洗组件300。移动机构500以倾斜的角度支撑基板100。
在蚀刻工艺中从基板100分离的栅金属层材料部分和残留在基板100上的蚀刻溶液211部分在清洗组件300中被除去。在施加来自喷射组件320的清洗流体321之前，向基板100大量施加来自第二高压喷射器315的清洗流体317，用于除去残留的栅金属层材料和蚀刻溶液211。来自第一高压喷射器311的气体313防止清洗流体317回流到蚀刻组件200中，因此有利于防止蚀刻组件200中蚀刻溶液211浓度的变化，还有利于防止蚀刻工艺变得不稳定。
在清洗组件300中，第一高压喷射器311向基板100供给空气313，第二高压喷射器315向基板100供给清洗流体317。因为第一高压喷射器311和第二高压喷射器315是作为单体形成的，所以空气313的供给和清洗流体317的供给之间的间隔较短。因此，基板100的清洗工艺以短时和均匀的方式进行，从而减少了基板100上斑点的出现。此外，用于供给空气313和清洗流体317的高压喷射单元310是紧凑的而且不会占用过多的空间。
以相对于基板100表面预定的倾斜角度向基板100施加来自第二高压喷射器315的清洗流体317。因此，基板100上供给有清洗流体317和空气313的区域间出现了间隔。这个间隔阻止了清洗流体317回流进蚀刻组件200。
高压喷射单元310快速地从基板100上除去蚀刻溶液和被蚀刻掉的栅金属层材料。此外，喷射组件320还供给清洗流体321来清洗基板100。
接下来，移动机构500将基板100从清洗组件300移至干燥组件400。
在干燥组件400中，第一高压喷射器411将增压的室温气体413引导至基板100表面。接下来，第二高压喷射器415将增压的加热气体417引导至基板100表面。因为第一高压喷射器411和第二高压喷射器415是作为单体形成的，所以室温气体413的供给和加热气体417的供给之间的间隔较短。因此，基板100的干燥工艺以短时和均匀的方式进行，从而减少了基板100上斑点的出现。此外，用于供给室温气体413和加热气体417的高压喷射单元410是紧凑的而且不会占用过多的空间。
高压喷射单元310、410可以以多种方式改变。高压喷射单元310、410可以包含三个或更多个的高压喷射器。高压喷射单元310、410可以仅供给清洗流体或空气。
根据本发明第二实施例的基板处理设备将结合图3和图4来进行描述。
图3是根据本发明第二实施例的基板处理设备的截面图，而图4是根据本发明第二实施例的清洗组件的透视图。
清洗组件300包括：喷射组件320、横向高压喷射器330、和纵向高压喷射器340。横向高压喷射器330与纵向高压喷射器340彼此垂直放置。
横向高压喷射器330包含一个沿着基板100移动方向放置的横向喷嘴部分331。横向高压喷射器330向基板100供给作为处理流体的清洗流体332。横向高压喷射器330放置在邻近基板100边缘的地方。如图4所示，移动机构500以相对于邻近横向高压喷射器330的基板100边缘倾斜的角度支撑基板100，横向高压喷射器330被安装在高于其相对的基板100边缘的高度上。横向喷嘴部分331的长度L1可以大约为基板100长边长度L2的50％。
纵向高压喷射器340包含在基本上垂直于基板100行进路线的方向上横跨基板100延伸的纵向喷嘴部分341。纵向高压喷射器340向基板100供给作为处理流体的清洗流体342。纵向喷嘴部分341的长度L3可以稍长于基板100短边的长度L4。
横向高压喷射器330和纵向高压喷射器340可以以多种方式改变。例如，可以用以行排列的多个注入孔形成横向喷嘴部分331。可以提供多个横向高压喷射器330和纵向高压喷射器340。横向高压喷射器330和纵向高压喷射器340可以以单体形成。
下面将描述一种使用根据本发明第二实施例的基板处理设备来处理基板100的方法，清洗组件300将被特别关注。
在清洗组件300中，分别从横向高压喷射器330的横向喷嘴部分331和纵向高压喷射器340的纵向喷嘴部分341向基板100施加清洗流体332和清洗流体342。清洗流体332和清洗流体342除去了蚀刻溶液211和被蚀刻溶液211在基板100上蚀刻的栅金属层部分。
移动机构500以预定的角度θ支撑基板100。横向高压喷射器330沿着基板100被抬高的一边放置。由于基板100的倾斜，从横向喷嘴部分331施加的清洗流体332向着基板100较低的一边向下流过基板100的上表面。
随着横向高压喷射器330和纵向高压喷射器340一起施加清洗流体332和清洗流体342，蚀刻溶液211和被蚀刻溶液211蚀刻的栅金属层部分被很快地从基板100上去除了。此外，横跨基板100表面各个位置上，基板表面上残留的蚀刻溶液211的残留时间基本上是一致的。
横向高压喷射器330和纵向高压喷射器340很快地从基板100上去除蚀刻溶液211和被蚀刻溶液211蚀刻的栅金属层部分，之后喷射组件320还施加额外的清洗流体321来清洗基板100。
图5是根据本发明第三实施例的基板处理设备的截面图。
沿着基板100移动的方向顺序放置高压喷射单元310、横向高压喷射单元330和喷射组件320。高压喷射单元310防止清洗组件300的清洗流体回流入蚀刻组件200种。此外，横向高压喷射单元330喷射清洗流体332，以快速地从基板100上去除蚀刻溶液211。
本发明不局限于处理被蚀刻的基板，还可以应用于其它处理被显影基板的实施例中。
本发明不局限于为液晶显示器制造基板，还可以适用于半导体制造工艺，例如半导体晶片和平板显示器的基板的制造工艺，例如有机发光二极管。
尽管已经展示和描述了本发明的多个实施例，但在不违背本发明的原理和精神的前提下，本领域普通技术人员可以对上述实施例进行多种修改，其范围由权利要求和其等同物界定。
本申请要求在韩国知识产权局于2004年7月28日提交的2004-0059312号韩国专利申请，以及于2004年7月1日提交的2004-0051225号韩国专利申请的权益，其全部内容引入于此作为参考。

Claims (7)

1. 一种用于处理基板的设备，包括：
移动机构，用于移动基板；和
清洗组件，其具有高压喷射单元，所述高压喷射单元包括：第一高压喷射器，其具有沿所述基板移动方向横向形成的第一喷嘴部分；以及第二高压喷射器，其具有平行于所述第一喷嘴部分的第二喷嘴部分，
所述第一高压喷射器和所述第二高压喷射器被一体形成，所述第二高压喷射器的喷出方向相对于所述基板的移动方向的下游侧倾斜，由所述第一高压喷射器供给的处理流体比由所述第二高压喷射器供给的处理流体先供给所述基板，由所述第一高压喷射器供给的处理流体是空气，由所述第二高压喷射器供给的处理流体是清洗水。
2. 根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述第一高压喷射器的喷出方向相对于所述基板垂直。
3. 根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述高压喷射单元位于所述清洗组件的入口侧。
4. 根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，所述清洗组件还具有横向高压喷射器，所述横向高压喷射器相对于所述高压喷射单元位于所述基板移动方向的下游侧，并且具有沿着所述基板的移动方向形成的横向喷嘴部分。
5. 根据权利要求4所述的基板处理设备，所述横向高压喷射器沿着所述基板的一侧边配置，所述移动机构使所述基板倾斜移动以使所述基板的一侧边位于上部。
6. 根据权利要求1所述的基板处理设备，还具有干燥组件，其相对于所述清洗组件位于所述基板移动方向的下游侧，
所述干燥组件具有干燥高压喷射单元，所述干燥高压喷射单元具有第一干燥高压喷射器和第二干燥高压喷射器，所述第一干燥高压喷射器具有相对于所述基板的移动方向横向形成的第一干燥喷嘴部分，所述第二干燥高压喷射器具有与所述第一干燥喷嘴部分平行的第二干燥喷嘴部分。
7. 根据权利要求6所述的基板处理设备，由所述第一干燥高压喷射器供给的处理流体比由所述第二干燥高压喷射器供给的处理流体先供给所述基板，由所述第一干燥高压喷射器供给的处理流体是常温的空气，由所述第二干燥高压喷射器供给的处理流体是被加热的空气。
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