CN107710389B - 喷淋蚀刻装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供使维护变得容易且容易实现装置的紧凑化、且可执行高品质的喷淋蚀刻处理的喷淋蚀刻装置。喷淋蚀刻装置至少包括蚀刻腔室(16)、送液单元(40)以及驱动单元(50)，这些送液单元(40)、蚀刻腔室(16)以及驱动单元(50)在与玻璃基板(100)的搬运方向正交的宽度方向上排列。蚀刻腔室(16)至少包括构成为对玻璃基板(100)喷淋蚀刻液的可移动的上侧喷淋配管单元(162)以及下侧喷淋配管单元(164)。

Description

喷淋蚀刻装置

技术领域

本发明涉及构成为对玻璃基板等待处理基板进行蚀刻处理的蚀刻装置。

背景技术

在手机、电脑、液晶电视等所使用的玻璃基板的薄型化加工或切断加工中，运用蚀刻处理的机会逐渐增加。其理由在于，在对玻璃基板施以机械加工的情况下，加工时容易产生伤痕，相对于此，在进行蚀刻处理的情况下，加工时则不会产生伤痕。通过使用蚀刻处理，可提高加工后的玻璃基板的强度。

作为对玻璃基板进行的蚀刻处理的代表例，可举出使用氢氟酸等蚀刻液的湿蚀刻处理。该湿蚀刻处理，若要概分，可分成使玻璃基板浸渍于容纳有蚀刻液的浴槽的浸泡方式、以及从喷淋喷嘴将蚀刻液对玻璃基板喷淋的喷淋方式。而且，以往向来是广泛使用构成简单、设备费用相对低廉的浸泡方式的蚀刻处理。

不过，近年来，喷淋方式的湿蚀刻处理逐渐变得受欢迎，一般认为其污泥(sludge)等析出物的管理容易，且蚀刻速率的管理也容易进行(例如参考专利文献1)。通过进行这样的喷淋方式的蚀刻处理，一般认为能够良好地进行要求尺寸精度的玻璃基板的加工。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本再表2013-118867号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，即使在喷淋方式的蚀刻装置中，污泥等析出物的管理仍可能成为问题。例如，在对被水平地载置的玻璃基板从上下方向进行喷淋蚀刻的构成中，在玻璃基板的上侧可能有蚀刻液滞留。

蚀刻液的滞留容易影响蚀刻处理的品质，因此希望适当地抑制蚀刻液的滞留。在为了防止这样的玻璃基板的上侧的滞留而采用使蚀刻的喷淋角度可变的驱动机构的情况下，需要对该驱动机构频繁地进行适当的维护。特别是在驱动机构被配置于容易受到蚀刻气氛的影响的位置的情况下，需要密切注意驱动机构的维护。此外，根据驱动机构的配置，蚀刻装置的设计可能会受到限制，或蚀刻装置可能会大型化。

本发明的目的在于提供使维护变得容易且容易实现装置的紧凑化、且可执行高品质的喷淋蚀刻处理的喷淋蚀刻装置。

用于解决课题的技术方案

本发明的喷淋蚀刻装置构成为对玻璃基板等待处理基板进行喷淋方式的蚀刻处理。该喷淋蚀刻装置具备蚀刻腔室、送液单元以及驱动单元。蚀刻腔室至少包括构成为对在规定的搬运方向上被依序搬运的待处理基板喷淋蚀刻液的可移动的喷淋配管单元。作为喷淋配管单元的构成例，可举出排列多个喷淋配管并通过框体构件或外壳构件使之单元化的构成，其中喷淋配管设有多个喷出蚀刻液的喷淋喷嘴。

送液单元构成为对喷淋配管单元供给蚀刻液。作为送液单元的例子，可举出包括连接蚀刻液槽与蚀刻腔室的配管群、以及设于该配管群的泵类或压力计等计量器类在内的送液系统的机构。通过送液单元，蚀刻液槽中容纳的蚀刻液被供给至蚀刻腔室内的喷淋配管单元。此外，根据需要，送液单元构成为对各腔室送出除蚀刻液以外的液体(清洗液、水等)。此外，作为喷淋配管单元的移动方向的代表例，可举出与待处理基板的搬运方向正交的方向，但也可构成为在倾斜方向移动或以描绘圆的方式移动等。

驱动单元构成为至少对喷淋配管单元从蚀刻腔室的外侧传递驱动力。作为驱动单元的构成例，可举出将马达等驱动源、以及齿条与齿轮(rack and pinion)机构或曲柄机构等传递机构单元化的构成。例如，若从驱动单元经由轴等对喷淋配管单元施加推压力或拉伸力，则喷淋配管单元会在直线上往复移动。考虑到喷淋配管单元的维护性，优选使喷淋配管单元构成为能够选择性地解除与驱动单元的连接状态。

而且，在上述喷淋蚀刻装置中，送液单元、蚀刻腔室以及驱动单元在与待处理基板的搬运方向正交的宽度方向上排列。通过采用该排列，当沿着玻璃基板的搬运方向排列蚀刻腔室时，送液单元或驱动单元便不会有物理上的干涉。特别地，当连续地排列蚀刻腔室时，由于不需要在各蚀刻腔室间配置送液单元或驱动单元，因此装置的搬运方向的长度不会超出必要长度，不会使装置大型化。

此外，由于构成为将喷淋配管单元单元化而对单元全体施加驱动力以使其移动，因此在喷淋配管单元内便不必具有可动部。因此，相较于对各个喷嘴进行驱动的情况或采用对各个配管传递驱动力的构成的情况，不易发生故障。此外，由于通过准备备用的喷淋配管单元等，可从蚀刻装置将喷淋配管单元整体拆卸后进行各喷嘴或配管的维护等，因此维护变得容易进行。

通过一边对喷淋配管单元施加驱动力一边进行蚀刻处理，在待处理基板的上侧的蚀刻液的滞留变得不易发生，可防止蚀刻液的滞留所引起的蚀刻不均等的发生。而且，由于防止喷嘴或配管的堵塞或污泥堆积等的发生也变得容易，因此容易实现蚀刻处理的高品质化。

在上述喷淋蚀刻装置中，优选的是，喷淋配管单元，其脚部被在宽度方向延伸的直线状的导引构件滑动自如地支撑，驱动单元构成为向喷淋配管单元施加用于使喷淋配管单元沿着导引构件进行往复滑动的力。通过采用这样的构成，由于可使喷淋配管单元在宽度方向适当地往复移动，因此可防止蚀刻液滞留在待处理基板的上侧。此外，由于可通过简单的构成来驱动喷淋配管单元，因此可抑制驱动机构的故障的发生。

此外，虽然喷淋配管单元可配置于待处理基板的搬运路径的上侧或下侧的任一方，但优选的是，喷淋配管单元构成为包括配置于待处理基板的搬运路径的上侧的上侧喷淋配管单元、以及配置于待处理基板的搬运路径的下侧的下侧喷淋配管单元。特别地，在此情况下，优选的是，送液单元的下部与上侧喷淋配管单元通过具备挠性的软管进行连接，并且送液单元的上部与下侧喷淋配管单元通过具备挠性的软管进行连接。通过采用这样的构成，软管由于变得足够长，因此容易伴随喷淋配管单元的移动而被适当地挠曲。

发明效果

根据本发明，可使维护变得容易且容易实现装置的紧凑化，而且能够执行高品质的喷淋蚀刻处理。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的喷淋蚀刻装置的概略图。

图2是表示蚀刻腔室的概略构成的图。

图3是表示喷淋配管单元的概略构成的图。

图4是说明喷淋配管单元的动作的概略的图。

具体实施方式

下面，利用附图对本发明的喷淋蚀刻装置的一个实施方式进行说明。如图1的(A)以及图1的(B)所示，喷淋蚀刻装置10具备：导入部12、前处理腔室14、5个蚀刻腔室16、洗净腔室18、以及排出部20。在前处理腔室14、蚀刻腔室16、以及洗净腔室18，各自在间隔壁的一部分形成有可供玻璃基板100通过的狭缝状的开口部。在以下实施方式中，以待处理基板为玻璃基板100为例进行说明，但也可在对除玻璃基板100以外的基板(例：陶瓷基板、印刷基板、半导体基板等)的处理中使用喷淋蚀刻装置10。

喷淋蚀刻装置10具备从最上游位置的导入部12遍布至最下游位置的排出部20而排列的多个搬运辊30。搬运辊30构成为使被设置(装载)于导入部12的玻璃基板100一边依序通过前处理腔室14、蚀刻腔室16、以及洗净腔室18，一边被搬运至排出部20。

前处理腔室14构成为对被导入至蚀刻腔室16前的玻璃基板100进行洗净。在本实施方式中，在前处理腔室14，通过对玻璃基板100从上下方向喷射洗净水而使玻璃基板100被水洗。蚀刻腔室16构成为通过对玻璃基板100喷射蚀刻液而使玻璃基板100薄型化。在本实施方式中，喷淋蚀刻装置10具备5个蚀刻腔室16，但可使蚀刻腔室16的数量适当增减。有关蚀刻腔室16的构成，后面将会描述。

洗净腔室18构成为对在蚀刻腔室16被蚀刻处理后的玻璃基板100进行洗净。在洗净腔室18，与在前处理腔室14一样，通过对玻璃基板100从上下方向喷射洗净水而使玻璃基板100被水洗。在排出部20，受到蚀刻处理以及洗净处理后的玻璃基板100被排出。在排出部20进行玻璃基板100的取出(卸载)。

如图1的(B)所示，在蚀刻腔室16以及洗净腔室18，设有用于除去玻璃基板100上的液体的干燥手段(例：风刀、脱水辊等)，并且适当地进行蚀刻液的除去以及洗净水的除去。此外，在喷淋蚀刻装置10，连接有包含涤气器(scrubber)等的排气系统(图示省略)以及包含压滤机(filter press)等的排水系统(图示省略)连接，适当地进行排气以及排水。

接下来，利用图2对蚀刻腔室16的构成进行说明。由于5个蚀刻腔室16原则上为同一构成，因此此处针对单个蚀刻腔室16进行说明。蚀刻腔室16至少具备上侧喷淋配管单元162、下侧喷淋配管单元164、上侧软管单元166、下侧软管单元167(参考图3)以及驱动轴168。

上侧喷淋配管单元162，是在于搬运辊30上被搬运的玻璃基板100的上方相隔规定的距离而被配置。上侧喷淋配管单元162构成为以并列方式配置多个具备多个喷射蚀刻液的喷嘴的配管。在本实施方式中，以在5个平行地配置的配管上各设有6个喷嘴为例进行说明，但配管或喷嘴的数量并不限定于此。

此处，上侧喷淋配管单元162的框体构件、喷嘴、以及配管是由聚氯乙烯构成，但也可使用其他的耐酸性构件。下侧喷淋配管单元164，是在于搬运辊30上被搬运的玻璃基板100的下方相隔规定的距离而被配置。下侧喷淋配管单元164的基本的构成和上侧喷淋配管单元162相同，因此省略说明。

上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164在各自底部的4处(本实施方式中为4个角部)具备作为脚部的基座构件170。该基座构件170以可滑动的状态被支撑于设于蚀刻腔室16内的规定位置的8个导引构件172。基座构件170，其底部被锥形加工，导引构件172具有与基座构件170的底部吻合的形状的沟部。基座构件170沿着导引构件172的沟部进行往复直线移动，由此，上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164会在与玻璃基板100的搬运方向正交的宽度方向进行往复直线移动。

由于基座构件170以及导引构件172经常互相摩擦，因此优选使用具备耐酸性、且滑动特性或耐磨性好的材料。在本实施方式中，基座构件170采用聚四氟乙烯、导引构件172采用超高分子量聚乙烯树脂(U-PE)，但关于材料，并不限定于这些。通过不将基座构件170以及导引构件172的材料设为相同，使得二者难以互相磨损。

上侧软管单元166由具备挠性的耐酸性软管的束构成，构成为使上侧喷淋配管单元162与送液单元40连接。下侧软管单元167由具备挠性的耐酸性软管的束构成，构成为使下侧喷淋配管单元164与送液单元40连接(参考图3)。驱动轴168构成为使来自驱动单元50的驱动力传递至上侧喷淋配管单元162。驱动轴169构成为使来自驱动单元50的驱动力传递至下侧喷淋配管单元164。关于驱动轴168以及驱动轴169，由于会贯通蚀刻腔室16的侧壁，因此为保持水密性以及气密性系而使用密封轴承等密封机构。驱动单元50利用齿条与齿轮(rack and pinion)等传递机构使来自马达的力变换成直线状的驱动力，由此对驱动轴168以及驱动轴169传递驱动力。

上侧软管单元166构成为将来自送液单元40的蚀刻液供给至上侧喷淋配管单元162。下侧软管单元167构成为将来自送液单元40的蚀刻液供给至下侧喷淋配管单元164。上侧软管单元166以及下侧软管单元167由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等耐酸性构件所构成。上侧软管单元166以及下侧软管单元167，设计成比所需的量还充分长，以便即使在因上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164的滑动动作而导致送液单元40与上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164的距离变化了的情况下，仍具有充分的挠性而能够吸收此变化(参考图3以及图4)。

在本实施方式中，上侧软管单元166构成为使送液单元40的下部与上侧喷淋配管单元162连接，另一方面，下侧软管单元167构成为使送液单元40的上部与下侧喷淋配管单元164连接。其理由在于，能够增长上侧软管单元166以及下侧软管单元167的长度，在上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164进行往复滑动的情况下，上侧软管单元166以及下侧软管单元167会变得容易挠曲。

其结果为，即使在使用相对较硬的氟系树脂的情况下，上侧软管单元166以及下侧软管单元167也容易发挥固有的功能。此外，可增长上侧软管单元166以及下侧软管单元167的长度(特别是位于上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164的外侧的部分的长度)。而且，能够可靠地防止上侧软管单元166以及下侧软管单元167下垂至蚀刻液的喷淋区域。

在上述喷淋蚀刻装置10中，由操作者或机器人等将玻璃基板100装载至导入部12。玻璃基板100相隔适度的间隔而依序地被装载至导入部12。玻璃基板100通过狭缝状的开口部而从导入部12被导入至前处理腔室14，在此其全体通过洗净水而被洗净。接下来，玻璃基板100通过狭缝状的开口部而从前处理腔室14被导入至蚀刻腔室16。

在蚀刻腔室16中，从上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164分别对玻璃基板100的上表面以及下表面喷淋蚀刻液。在该蚀刻处理时，如图4的(A)以及图4的(B)所示，由于上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164在宽度方向上反复进行往复移动，因此蚀刻液的喷淋角度会随时变化。其结果为，在玻璃基板100的上面难以发生被喷淋的蚀刻液的滞留。

玻璃基板100一边依序通过多个蚀刻腔室16一边被薄型化。然后，通过了配置于最下游的蚀刻腔室16后，在通过风刀而被除液之后被导入至洗净腔室18。玻璃基板100在洗净腔室18通过洗净水而被洗净。其后通过风刀等而被脱水处理后被排出至排出部20。被排出至排出部20的玻璃基板100通过操作者或机器人而被回收并被移往后段的工序。

通过上述这样的过程，喷淋蚀刻装置10能够对大量(例如500片/日以上)的玻璃基板100进行喷淋蚀刻处理。在本实施方式中，以玻璃基板100的薄型化为例进行说明，但通过兼用具有期望的图案的耐蚀刻性的掩蔽剂(masking agent)，也可进行玻璃基板100的切断处理或端面平滑化处理等。

考虑到喷淋蚀刻装置10的维护性，优选使蚀刻腔室16的顶板构成为可开闭或者可拆卸。通过拆卸上侧软管单元166以及驱动轴168，上侧喷淋配管单元162可容易地从蚀刻腔室16的顶部拿出至装置外。此时，优选上侧喷淋配管单元162通过可任意装卸的构成(螺纹固定、带有解锁功能的锁定机构等)而与上侧软管单元166以及驱动轴168连接。

此外，搬运辊30群通过预先设为能够容易地解除与驱动传递部的连接，也可容易地拿出至装置外。而且，关于下侧喷淋配管单元164，与上侧喷淋配管单元162一样，也可从顶部拿出至装置外。在装置外对上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164进行除去污泥等析出物等的维护作业，由此维护性提升。此外，如果预先准备备用的上侧喷淋配管单元162以及下侧喷淋配管单元164，则可将喷淋蚀刻装置10停止作业的时间抑制在最小限度。

上述的对实施方式进行的说明中，应认为所有的方面都是例示性的而非限制性的。本发明的范围并非通过上述实施方式、而是通过权利要求书来表示的。而且，本发明的范围意在包括与权利要求书等同的含义以及在范围内的所有变更。

符号说明

10：蚀刻装置

12：导入部

14：前处理腔室

16：蚀刻腔室

18：洗净腔室

20：排出部

30：搬运辊

40：送液单元

50：驱动单元

162：上侧喷淋配管单元

164：下侧喷淋配管单元

166：上侧软管单元

167：下侧软管单元

Claims (1)

1.一种喷淋蚀刻装置，构成为对包括玻璃基板在内的待处理基板进行喷淋方式的蚀刻处理，其特征在于，所述喷淋蚀刻装置包括：

蚀刻腔室，至少包括能移动的喷淋配管单元，所述喷淋配管单元构成为对在规定的搬运方向上被依序搬运的待处理基板喷淋蚀刻液；

送液单元，构成为向所述喷淋配管单元供给蚀刻液；以及

驱动单元，构成为至少对所述喷淋配管单元从所述蚀刻腔室的外侧传递驱动力；

所述送液单元、所述蚀刻腔室以及所述驱动单元在与待处理基板的搬运方向正交的宽度方向上排列，

所述喷淋配管单元是将多个喷淋配管进行排列并通过框体构件或外壳构件进行单元化而构成的，所述喷淋配管设有多个喷出蚀刻液的喷淋喷嘴，

所述喷淋配管单元包括配置于待处理基板的搬运路径的上侧的上侧喷淋配管单元、以及配置于待处理基板的搬运路径的下侧的下侧喷淋配管单元，

所述送液单元的下部与所述上侧喷淋配管单元通过具备挠性的软管进行连接，并且所述送液单元的上部与所述下侧喷淋配管单元通过具备挠性的软管进行连接，

所述喷淋配管单元的脚部被在所述宽度方向上延伸的直线状的导引构件滑动自如地支撑，

所述驱动单元构成为向所述喷淋配管单元施加用于使所述喷淋配管单元沿着所述导引构件进行往复滑动的力。

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