CN1992152A - 用于制造平板显示装置的蚀刻设备及使用其的制造方法 - Google Patents

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Abstract

这里公开了一种用于制造平板显示装置的设备和方法。这种用于制造平板显示装置的设备和方法具有如下效果：减少了用于蚀刻基板的设备的整体占地面积，并通过止动件防止了在传送基板期间对基板的损伤或基板的断裂。所述蚀刻设备包括：用于加载或卸载基板的加载器；用于将基板蚀刻成期望形状的蚀刻装置；DI冲洗装置，用于冲洗在蚀刻工艺过程中从经蚀刻的基板产生的细小颗粒；用于对经冲洗的基板进行干扰的气刀；以及一个或更多个转向台，设置在上述各个装置之间的一个或更多个位置处，适于改变基板的传送方向。

Description

用于制造平板显示装置的蚀刻设备及使用其的制造方法
技术领域
本发明涉及用于制造平板显示装置的设备和方法，更具体地，涉及一种用于对显示装置(例如，液晶显示装置)中使用的基板进行蚀刻的设备，以及一种使用该设备的制造方法。
背景技术
通常，薄膜晶体管阵列是通过几道沉积和蚀刻工艺来完成的。
这里，蚀刻工艺分为干蚀刻方法和湿蚀刻方法。
干蚀刻方法是通过使用等离子气体去除半导体层或金属的方法。干蚀刻方法的例子包括等离子蚀刻、溅射蚀刻和活性离子蚀刻。
湿蚀刻方法是这样一种方法，通过使用能够与具有待蚀刻层的对象的目标层产生化学反应并使其熔化的化学溶液，将该对象蚀刻成期望形式。湿蚀刻方法的例子包括浸蚀和喷蚀。
图1示出了传统的湿蚀刻设备的整体布局。
如图1所示，传统的湿蚀刻设备主要包括加载器10、蚀刻装置20、DI(去离子水)冲洗装置30、用作干燥装置的气刀40、缓冲器50以及卸载器60。
上述传统的湿蚀刻设备的问题在于，如图1所示，上述装置10、20、30、40、50和60排列成行，因此不可避免地加长了整体布局的占地面积(footprint)。
具体地，这种占地面积的增加导致了安建该湿蚀刻设备所需的施工场所的增大。因此，迫切需要解决上述问题。
发明内容
因此，本发明旨在一种用于制造平板显示装置的蚀刻设备以及使用该蚀刻设备的制造方法，其基本上克服了由于现有技术的局限性和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的一个目的是提供一种用于对用于制造平板显示装置的基板进行蚀刻的设备，其可以实现其整体占地面积的减少，以及一种使用该蚀刻设备来制造平板显示装置的方法。
本发明的另一目的是提供一种用于制造平板显示装置的设备，其包括至少一个止动件(stopper)，所述止动件具有改进的结构以防止在传送基板过程中对基板产生损害或基板断裂。
本发明的其他优点、目的和特征将在以下描述中进行部分阐述，本领域技术人员在阅读以下描述后将明白其部分，或者可以通过实践本发明而习得。可以通过在所写说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构，来实现并获得本发明的这些目的和其他优点。
为了实现根据本发明意图的这些目的和其他优点，如这里实施并广泛描述的，一种用于制造平板显示装置的蚀刻设备，包括：加载器，用于加载或卸载基板；蚀刻装置，用于将基板蚀刻成期望形状；DI冲洗装置，用于冲洗在蚀刻工艺期间产生的细小颗粒；气刀，用于对基板进行干燥；以及一个或更多个转向台，设置在上述各个装置之间的一个或更多个位置处，并适于改变基板的传送方向。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造平板显示装置的蚀刻设备，其包括用于改变基板的行进方向的一个或更多个转向台，其中每个转向台都包括：一个或更多个运入辊单元，被安装用于接收基板；一个或更多个运出辊单元，被安装用于排出基板，所述运出辊单元具有可上下移动的结构；以及至少一个止动件，用于防止基板被过度地引入到相关转向台上，所述止动件的上端和下端具有彼此不同的直径。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于制造平板显示装置的方法，包括：通过控制加载器将基板加载到蚀刻装置中；通过控制蚀刻装置将所加载的基板蚀刻成期望形状；通过控制运入转向台和运出转向台，对从所述蚀刻装置排出的所述基板进行转向，并朝向DI冲洗装置传送所述基板；通过控制DI冲洗装置来冲洗基板；通过控制气刀对冲洗后的基板进行干燥；以及通过控制加载器对从气刀排出的基板进行卸载。
应理解，本发明前面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，旨在对所要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解并且将其并入构成本申请的一部分，附图示出了本发明的(多个)实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示意性示出根据现有技术的用于制造平板显示装置的蚀刻设备的布局的框图；
图2是示意性示出根据本发明实施例的用于制造平板显示装置的蚀刻设备的布局的框图；
图3是根据本发明实施例的用于说明运入转向台的结构的重要部分的示意性放大立体图；
图4是根据本发明实施例的用于说明运出转向台的结构的重要部分的示意性放大立体图；
图5是说明当根据本发明实施例的止动件具有圆柱形状时对基板的损害的示意性侧剖视图；
图6是说明根据本发明实施例的第一止动件的示意性侧剖视图；以及
图7是说明根据本发明实施例的第二止动件的示意性侧剖视图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的优选实施例，附图中示出了其示例。只要有可能，就在所有附图中使用相同标号来表示相同或相似的部分。
下面将参照图2至图7对根据本发明的用于制造平板显示装置的蚀刻设备的优选实施例进行更详细的说明。
首先，图2是示意性示出包括在根据本发明优选实施例的用于制造平板显示装置的蚀刻设备中的各个装置的布局的结构图。
通过图2可以理解，根据本发明实施例的用于制造平板显示装置的蚀刻设备主要包括加载器100、带有处理槽(bath)的蚀刻装置200、DI冲洗装置300、用作干燥装置的气刀400，以及多个转向台600和700。
这里，加载器100是用于加载或卸载基板1的装置。加载器100具有一个或更多个机械手110。
当然，加载器100可以使用传送带或辊子来加载或卸载基板1。
蚀刻装置200是用于接收从加载器100传送来的基板1并将基板1蚀刻为期望形状的装置。
在本发明的该实施例中，蚀刻装置200是被构造成通过使用蚀刻溶液来执行蚀刻工艺的湿蚀刻装置。从外部源馈送蚀刻溶液。
特别地，蚀刻装置200被布置成与加载器100平行。
优选地，如图2所示，在加载器100与蚀刻装置200之间插设有中性站(neutral station)510。中性站510用作缓和间隔(moderationspace)，用于防止蚀刻装置200中存在的强酸性溶液腐蚀加载器100。
DI冲洗装置300是这样的装置，其用于接收经蚀刻的基板1，并冲洗在蚀刻工艺期间从基板1上分离出的细小颗粒和蚀刻剂溶液。
在本实施例中，DI冲洗装置300通过使用去离子(DI)水来去除蚀刻工艺中所使用的蚀刻剂溶液。
具体地，DI冲洗装置300被布置成沿着与蚀刻装置200所执行的蚀刻工艺相反的方向执行冲洗工艺。
特别地，如图2所示，DI冲洗装置300被定位成与蚀刻装置200相对。
气刀400是用于接收经DI冲洗装置300冲洗过的基板1并对基板1进行干燥的装置。
在本实施例中，气刀400适于通过朝向基板1喷气而除去留在基板1上的水分。
气刀400位于DI冲洗装置300的基板出口侧，并且通过加载器100将已经过气刀400的基板1卸载。
优选地，如图2所示，在气刀400与加载器100之间插设有缓冲器520，用于临时存储经干燥的基板。
转向台600和700是被构造用于转向基板1以跟随行进方向的装置。
转向台600和700位于上述装置200、300和400之间的一个或更多个位置处。在本发明的该实施例中，转向台600和700分别位于蚀刻装置200的基板出口侧和DI冲洗装置300的基板入口侧。
具体地，根据本发明的该实施例，其中一个转向台用作运入转向台600，而另一个转向台用作运出转向台700。
运入转向台600被构造用于接收从蚀刻装置200传送来的基板1，并沿着与基板接收方向垂直的方向传送基板1。
运出转向台700被构造用于接收从运入转向台600传送来的基板1，并沿着与基板接收方向垂直的方向，即沿着DI冲洗装置300所处方向排出基板1。
上述各个转向台600和700可以采用多种结构来转向基板1。在这多种结构中，根据本发明的该实施例，采用如下的一系列结构：在沿彼此垂直的两个方向上提升和滚动基板1的同时来传送基板1。
下面将参照图3至图7更详细地说明用于传送处于其转向状态的基板1的系列结构。
首先，如图3和图4所示，运入转向台600和运出转向台700中的每一个都包括：一个或更多个运入辊单元610或710，被安装用于接收基板1；以及一个或更多个运出辊单元620或720，被安装用于排出基板1。
运入辊单元610和710以及运出辊单元620和720中的每一个都包括：用于进行滚动运动的多个辊子611、621、711或721；通过辊子611、621、711或721接合以进行旋转运动的驱动轴612、622、712或722；以及用于驱动驱动轴612、622、712或722的驱动电机613、623、713或723。
这里，运出辊单元620和720被安装为沿着与运入辊单元610和710垂直的方向进行滚动运动。
运入转向台600的运出辊单元620和运出转向台700的运入辊单元710还被安装成可向上和向下运动。为此，提升缸630和730分别与运出辊单元620和运入辊单元710的驱动轴中的至少一个接合。
当设置有一个或更多个驱动轴612、622、712和722时，可以在各个驱动轴612、622、712和722处设置一个或更多个驱动电机613、623、713和723，如图3和图4所示。另选地，可以设置单个驱动电机，以通过使用带或链而使各个驱动轴612、622、712和722一起运转。
具体地，运入转向台600中包括的各运入辊单元610(以下称为“第一运入辊单元”)的驱动轴612(以下称为“第一驱动轴”)定位在各运出辊单元620(以下称为“第一运出辊单元”)的驱动轴622(以下称为“第二驱动轴”)的下方。而且，第一运入辊单元610的各个辊子611(以下称为“第一辊子”)的直径大于第一运出辊单元620的各个辊子621(以下称为“第二辊子”)的直径。
另外，运出转向台700中包括的各运入辊单元710(以下称为“第二运入辊单元”)的驱动轴712(以下称为“第三驱动轴”)定位在各运出辊单元720(以下称为“第二运出辊单元”)的驱动轴722(以下称为“第四驱动轴”)的上方。第二运入辊单元710的各个辊子611(以下称为“第三辊子”)的直径小于第二运出辊单元720的各个辊子721(以下称为“第四辊子”)的直径。
转向台600和700中的每一个都还包括至少一个止动件640或740，用于防止过度地引入基板1。在本实施例中，止动件640或740由橡胶或树脂(例如，聚四氟乙烯)制成。
优选地，如图6和图7所示，止动件640和740的每一个都被构造成其上端和下端具有彼此不同的直径。
如果止动件640和740具有圆柱形状，则它们不可避免地与引入到转向台600和700上的基板1连续接触，即连续暴露于外部冲击。因此，止动件640和740由于所述连续接触冲击而在其外周的特定区域处出现逐渐变形。
例如，如图5所示，止动件640或740外周的特定区域可能由于与基板1的频繁接触而凹陷。
具体地，如果基板1插入到因止动件640或740的变形而形成的止动件640或740的凹陷区域(以下称为“受损区域”)N中，则基板1被止动件640或740的受损区域N卡住。因此，当转向台600和700的第一运出辊单元620和第二运入辊单元710向上或向下运动时，基板1的一部分(表示为图5的圆“A”)可能受损。
因此，最优选地，根据本发明该实施例的止动件640和740被构造成其上端和下端具有彼此不同的直径，如图6和图7所示。
如图6所示，运入转向台600中包括的各止动件640(以下称为“第一止动件”)优选地被构造成上端的直径小于下端的直径。更优选地，第一止动件640具有梯形形状，其中其直径从下端向上端逐渐减小。
将第一止动件640形成为具有梯形形状的原因在于，为了将引入到运入转向台600上的基板1传送到运出转向台700，第一运出辊单元620必须向上运动。即，当第一止动件640具有梯形形状时，可以完全防止基板1与第一止动件640接触，即使基板1向上运动也是如此。
另外，如图7所示，运出转向台700中包括的各止动件740(以下称为“第二止动件”)优选地被构造成上端的直径大于下端的直径。更优选地，第二止动件740具有倒梯形形状，其中其直径从下端向上端逐渐增大。
将第二止动件740形成为具有倒梯形形状的原因在于，为了将引入到运出转向台700上的基板1传送到DI冲洗装置300，第二运入辊单元710必须向下运动。即，当第二止动件具有倒梯形形状时，可以完全防止基板1与第二止动件740接触，即使基板1向下运动也是如此。
另选地，第一止动件640和第二止动件740可以具有多级形状，以使其直径从下端向上端减小，或者从下端向上端增大。
优选地，第一止动件640和第二止动件740通过使用铰链分别与转向台600和700接合，从而它们可以朝向基板1的引入方向和/或排出方向枢轴旋转。
采用枢轴转向结构具有以下效果：在将基板1引入到转向台600和700上和从其排出时，减小了基板1与止动件640和740之间的摩擦。
以上描述说明了根据本发明实施例的用于制造平板显示装置的蚀刻设备，而以下描述将说明使用上述蚀刻设备的基板蚀刻工艺。
首先，在对加载器100进行控制使得要被蚀刻的基板被加载到蚀刻单元200中之后，对蚀刻单元200进行控制，以对所加载的基板1进行蚀刻。
由此，在蚀刻单元200中将基板1蚀刻成具有期望形状。之后，从蚀刻装置200排出经完全蚀刻的基板1，然后在各转向台的控制操作下，将其传送到运入转向台600上。
在这种情况下，首先将基板1放在运入转向台600的第一运入辊单元610上。由此，随着第一辊子611根据第一驱动电机613的操作而进行滚动运动，可以将基板1完全引入到运入转向台600上。
在一定程度地将基板1引入到运入转向台600上之后，基板1与运入转向台600中所包括的第一止动件640接触。由此，可以通过止动件640防止过度地引入基板1。
如果基板1的引入完成，则第一运入辊单元610的操作停止，同时对提升缸630进行操作以使第一运出辊单元620向上运动。
由此，将放在第一运入辊单元610的第一辊子611上的基板1放在了第一运出辊单元620的第二辊子621的顶部。
当第一运出辊单元620向上运动时，止动件640的梯形形状(其中，其直径从下端向上端减小)使得与第一运出辊单元620一起向上移动的基板1没有与第一止动件640接触的危险。这样就防止了对基板1的损伤。
如果第一运出辊单元620的向上运动完成，则根据第二驱动电机623的运转使第二驱动轴622旋转，从而导致第二辊子621的滚动运动。在这种情况下，第二驱动轴622的旋转方向被确定为使得第二辊子621朝向第二运入辊单元710滚动。
结果，基板1沿着第一运出辊单元620的第二辊子621的滚动方向运动，即，沿着与其初始加载方向垂直的方向运动，从而被传送到运出转向台700中所包括的第二运入辊单元710的第三辊子711的顶部。在这种情况下，第二运入辊单元710根据提升缸730的操作，预先相对于第二运出辊单元720向上运动。
当根据第一运出辊单元620的滚动运动将基板1传送到运出转向台700上时，基板1可能与第一止动件640接触。然而，第一止动件640枢转接合在运入转向台600上从而朝向基板1的传送方向旋转，因此基板1与第一止动件640之间的摩擦非常低。
具体地，在一定程度地将基板1引入到运出转向台700上之后，基板1与运出转向台700的第二止动件740接触。由此，可以通过第二止动件740防止基板1的过度引入。
一旦通过上述一系列过程将基板1完全传送到运出转向台700上，第二运入辊单元710就根据提升缸730的操作而向下运动。结果，将基板1放在了第二运出辊单元720的第四辊子721的顶部。
当基板1向下运动时，第二止动件740的倒梯形形状使得基板1没有与第二止动件740接触的危险。这可以防止对基板1的损伤。
如果基板1的向下运动完成，则根据驱动电机723的运转使第二运出辊单元720的第四驱动轴722旋转，从而导致第四辊子721的滚动运动。
由此，放在第四辊子721的顶部上的基板1被沿着与基板引入方向垂直的方向(即，沿着与基板1的初始加载方向相反的方向)排出，从而被传送到DI冲洗装置300。
之后，对DI冲洗装置300进行控制，以接收并冲洗基板1。
具体地，当基板1经过DI冲洗装置300时，通过DI冲洗装置300冲洗掉在蚀刻工艺期间从基板1分离出的细小颗粒和蚀刻剂溶液。
在经DI冲洗装置300冲洗之后，从DI冲洗装置300排出基板1，并将其传送到气刀400。由此，在经过气刀400时，能够根据气刀400的操作而对基板1进行干燥。
最后，将完全干燥的基板1临时存储在缓冲器520中，然后通过加载器100进行卸载。这样，就完成了用于蚀刻基板1的一系列处理。
通过上面描述可以明白，根据本发明实施例的用于制造平板显示装置的蚀刻设备具有如下效果。
首先，根据本发明，该蚀刻设备的各装置被布置成可以沿相反的方向连续地进行一系列处理。这样的效果是使得该蚀刻设备的整体布局最小化。
其次，本发明的蚀刻设备可以使得当在各个转向台的操作下传送基板时对基板的损伤最小，从而带来产量的提高。
具体地，根据本发明，设置在蚀刻设备中以防止基板被过度引入到各转向台上的各止动件具有梯形或倒梯形形状。结果，该蚀刻设备可以使得在基板的转向及向上和向下运动过程中导致的对基板的损害最小。
对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明作出各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落在所附权利要求及其等价物范围内的本发明的这些修改和变化。
本申请要求2005年12月29日提交的韩国专利申请No.10-2005-133995的优先权，通过引用将其并入如同在此处进行了充分阐述。

Claims (18)

1、一种用于制造平板显示装置的蚀刻设备，包括：
加载器，用于加载或卸载基板；
蚀刻装置，用于将所述基板蚀刻成期望形状；
去离子水冲洗装置，用于冲洗在蚀刻工艺过程中产生的细小颗粒；
气刀，用于对所述基板进行干燥；以及
一个或更多个转向台，设置在上述各个装置之间的一个或更多个位置处，适于改变所述基板的传送方向。
2、根据权利要求1所述的蚀刻设备，其中：所述去离子水冲洗装置被布置成沿着与由所述蚀刻装置执行的蚀刻工艺相反的方向执行冲洗工艺；并且
所述转向台布置在所述蚀刻装置和所述去离子水冲洗装置之间。
3、根据权利要求1所述的蚀刻设备，其中，所述转向台包括：
运入转向台，用于接收从所述蚀刻装置传送来的基板，并沿着与基板接收方向垂直的方向传送该基板；以及
运出转向台，用于接收从所述运入转向台传送来的基板并将该基板排出到所述去离子水冲洗装置。
4、根据权利要求3所述的蚀刻设备，其中，所述运入转向台和所述运出转向台中的每一个都包括至少一个止动件，用于防止基板被过度引入到相关转向台上，所述止动件的上端和下端具有彼此不同的直径。
5、根据权利要求4所述的蚀刻设备，其中：所述运入转向台中包括的所述止动件具有梯形形状，其中其直径从其下端向上端逐渐减小；并且
所述运出转向台中包括的所述止动件具有倒梯形形状，其中其直径从其下端向上端逐渐增大。
6、根据权利要求5所述的蚀刻设备，其中，每个止动件都被安装成可朝向所述基板的引入方向和/或排出方向枢轴旋转。
7、一种用于制造平板显示装置的蚀刻设备，包括一个或更多个用于改变基板的行进方向的转向台，其中每个转向台都包括：
一个或更多个运入辊单元，被安装用于接收基板；
一个或更多个运出辊单元，被安装用于排出基板，所述运出辊单元具有可上下移动的结构；以及
至少一个止动件，用于防止基板被过度地引入到相关转向台上，所述止动件的上端和下端具有彼此不同的直径。
8、根据权利要求7所述的蚀刻设备，其中，所述转向台包括：
运入转向台，用于接收从用于执行先前工艺的装置传送来的基板；以及
运出转向台，用于接收从所述运入转向台传送来的基板，并将该基板排出到用于执行后续工艺的装置。
9、根据权利要求8所述的蚀刻设备，其中，所述运入转向台中包括的所述止动件构被造成上端的直径小于下端的直径。
10、根据权利要求9所述的蚀刻设备，其中，所述运入转向台中包括的所述止动件具有梯形形状，其中其直径从其下端向上端逐渐减小。
11、根据权利要求10所述的蚀刻设备，其中，所述运入转向台中包括的所述止动件被安装成可朝向所述基板的引入方向和/或排出方向枢轴旋转。
12、根据权利要求8或9所述的蚀刻设备，其中，所述运出转向台中包括的所述止动件被构造成上端的直径大于下端的直径。
13、根据权利要求12所述的蚀刻设备，其中，所述运出转向台中包括的所述止动件具有倒梯形形状，其中其直径从其下端向上端逐渐增大。
14、根据权利要求13所述的蚀刻设备，其中，所述运出转向台中包括的所述止动件被安装成可朝向所述基板的引入方向和/或排出方向枢轴旋转。
15、根据权利要求7所述的蚀刻设备，其中，每个止动件都具有梯形或倒梯形形状，其中其直径从其下端向上端逐渐变化。
16、根据权利要求15所述的蚀刻设备，其中，每个止动件都被安装成可朝向所述基板的引入方向和/或排出方向枢轴旋转。
17、一种用于制造平板显示装置的方法，包括：
通过控制加载器将基板加载到蚀刻装置中；
通过控制所述蚀刻装置将所加载的基板蚀刻成期望形状；
通过控制运入转向台和运出转向台，对从所述蚀刻装置排出的所述基板进行转向，并朝向去离子水冲洗装置传送所述基板；
通过控制所述去离子水冲洗装置，对经所述转向台传送的所述基板进行冲洗；
通过控制气刀，对从所述去离子水冲洗装置排出的经冲洗基板进行干燥；以及
通过控制所述加载器，对从所述气刀排出的所述基板进行卸载。
18、根据权利要求17所述的方法，其中，所述基板的转向和传送包括：
如果所述基板被完全引入到所述运入转向台上，则使所述运入转向台的一个或更多个运出辊单元以及所述运出转向台的一个或更多个运入辊单元运动；
通过使所述运入转向台的所述运出辊单元朝向所述运出转向台的所述运入辊单元旋转而一次转向基板，以沿着与所述基板的初始加载方向垂直的方向传送所述基板；
如果所述基板被完全引入到所述运出转向台的所述运入辊单元上，则使所述运出转向台的所述运入辊单元向下运动；以及
通过使所述运出转向台的一个或更多个运出辊单元朝向所述加载器旋转而二次转向所述基板，以沿着与所述基板的初始加载方向相反的方向传送所述基板。
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