JP2020019667A - Etching apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板等の被処理基板のエッチング装置に関し、特に被処理基板に対してエッチング液を噴射する枚葉式のエッチング装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for etching a substrate to be processed, such as a glass substrate, and more particularly to a single wafer type etching apparatus that sprays an etching solution onto a substrate to be processed.
液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、近年、薄型化の要請がますます強くなっている。フラットパネルディスプレイパネルの製造プロセスでは、2枚のガラス基板で液晶層等の画像表示に必要な機能層を封止することによって製造される。薄型ディスプレイを提供するためには、エッチングプロセスによってガラス基板を薄型化することが有効である。 In recent years, flat panel displays such as liquid crystal displays have been increasingly required to be thinner. In a flat panel display panel manufacturing process, a flat panel display panel is manufactured by sealing a functional layer necessary for image display such as a liquid crystal layer with two glass substrates. In order to provide a thin display, it is effective to make the glass substrate thin by an etching process.
エッチングプロセスは、ガラス基板をエッチング液と接触させるウェットエッチング処理が一般的に採用されている。ウェットエッチング処理は、枚葉式エッチングと浸漬式エッチングに大別される。枚葉式エッチングは、搬送されているガラス基板に対してスプレイ等を用いてエッチング液を噴射する方式である。浸漬式エッチングは、複数のガラス基板が保持された治具を、エッチング液が収容されたエッチング槽に浸漬することによって処理される。特に、枚葉式エッチングは、浸漬式エッチングよりもガラス基板の薄型化に有利とされており、近年では枚葉式エッチングの需要が増大している。 As the etching process, a wet etching process for bringing a glass substrate into contact with an etchant is generally employed. The wet etching treatment is roughly classified into single-wafer etching and immersion etching. Single-wafer etching is a method in which an etching solution is sprayed onto a glass substrate being transported by using a spray or the like. The immersion etching is performed by immersing a jig holding a plurality of glass substrates in an etching bath containing an etching solution. In particular, single-wafer etching is considered to be more advantageous for thinning glass substrates than immersion etching, and in recent years, demand for single-wafer etching has been increasing.
また、枚葉式エッチング装置は、処理チャンバ内で被処理基板を処理するため、装置外にエッチング液が飛散したり、フッ酸等の酸性ガスが装置外に漏えいしたりするおそれが少ない(例えば、特許文献1参照)。このため、作業員の安全面や作業環境においても、枚葉式エッチング装置は優れているとされていた。 Further, in the single-wafer etching apparatus, since a substrate to be processed is processed in a processing chamber, there is little possibility that an etchant is scattered outside the apparatus or an acidic gas such as hydrofluoric acid leaks out of the apparatus (for example, , Patent Document 1). For this reason, the single-wafer etching apparatus is considered to be excellent also in terms of worker safety and working environment.
エッチング液がガラス基板と反応することで、不溶性生成物であるスラッジがエッチング液中に生成される。枚葉式エッチング装置では、エッチング液が処理チャンバの内壁に付着して乾燥することにより、スラッジが処理チャンバ内に固着し、配管や排気口の詰まりが発生するおそれがある。スラッジを除去するために、処理チャンバ内のメンテナンスが必要であるが、処理チャンバの内壁には、エッチング液が付着しており、メンテナンスを行う作業員は防護服等の保護用具が必要となる。このため、メンテナンス作業が煩雑になってしまっていた。 As the etchant reacts with the glass substrate, sludge, which is an insoluble product, is generated in the etchant. In the single-wafer etching apparatus, the etching liquid adheres to the inner wall of the processing chamber and dries, so that sludge may adhere to the processing chamber and clog pipes and exhaust ports. In order to remove the sludge, maintenance in the processing chamber is required. However, an etching solution is attached to the inner wall of the processing chamber, and the worker performing the maintenance requires protective equipment such as protective clothing. For this reason, maintenance work has been complicated.
また、天井部に付着したエッチング液が重力の影響により落下することで、被処理基板に付着するという場合があった。この場合、エッチング液中のスラッジがガラス基板の表面に付着してしまい、エッチングムラが生じることがあった。このようなエッチングムラは、ガラス基板の板厚が薄くなればなるほど、品質面で問題になるおそれが高くなる。 In addition, there is a case where the etching solution attached to the ceiling drops due to the influence of gravity and is attached to the substrate to be processed. In this case, sludge in the etchant may adhere to the surface of the glass substrate, resulting in uneven etching. Such etching unevenness is more likely to become a problem in quality as the thickness of the glass substrate becomes thinner.
本発明の目的は、処理チャンバ内の汚損の防止およびメンテナンス性の向上を図ることが可能な枚葉式のエッチング装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a single-wafer etching apparatus capable of preventing contamination in a processing chamber and improving maintainability.
本発明に係るエッチング装置は、所定方向に搬送されている被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成されたエッチング装置であり、搬送路、スプレイユニットおよび処理チャンバを備えている。 An etching apparatus according to the present invention is an etching apparatus configured to spray an etching solution onto a substrate to be processed that is being transported in a predetermined direction, and includes a transport path, a spray unit, and a processing chamber.
搬送路は、被処理基板を所定の搬送方向に向かって搬送するように構成される。スプレイユニットは、搬送路上の被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成される。処理チャンバは、搬送路およびスプレイユニットを少なくとも内部に収容するように構成される。また、処理チャンバは、天井部と天井部に形成された扉体を有する。天井部は、断面視円弧状でかつ透明性を備えている。ここで断面視円弧状とは、搬送方向に直交する断面の形状が円弧状を呈することを意味している。 The transfer path is configured to transfer the substrate to be processed in a predetermined transfer direction. The spray unit is configured to spray an etchant on the substrate to be processed on the transport path. The processing chamber is configured to house at least the transfer path and the spray unit therein. The processing chamber has a ceiling and a door formed on the ceiling. The ceiling is arcuate in cross section and has transparency. Here, the arc shape in a sectional view means that the shape of the cross section orthogonal to the transport direction has an arc shape.
本発明によると、処理チャンバ内で飛散したエッチング液が断面視円弧状の天井部を滑り落ちるため、処理チャンバ内にエッチング液が付着して、スラッジとして固着したり、内壁に付着したエッチング液が被処理基板に落下したりするといった不具合を防止することが可能になる。さらに、天井部に扉体が配置されることによって、扉体を開放した状態で、スプレイユニットの部品交換等のメンテナンスが可能になる。 According to the present invention, the etching solution scattered in the processing chamber slides down the ceiling in an arc shape in cross section, so that the etching solution adheres to the processing chamber and adheres as sludge, or the etching solution adheres to the inner wall. It is possible to prevent a problem such as dropping on a processing substrate. Further, by disposing the door on the ceiling, maintenance such as replacement of parts of the spray unit can be performed with the door being opened.
また、扉体は、天井部に沿った形状であり、回動自在に支持されることが好ましい。扉体が天井部と同様の湾曲形状を呈することによって、扉体においてエッチング液等が留まることを防止することができる。また、扉体を回動自在に支持することによって、扉体の開閉時に扉体をエッチング装置から取り外す必要がなくなる。 Further, it is preferable that the door has a shape along the ceiling and is rotatably supported. Since the door has the same curved shape as the ceiling, it is possible to prevent the etching liquid or the like from remaining in the door. In addition, by rotatably supporting the door, it is not necessary to remove the door from the etching apparatus when the door is opened and closed.
また、天井部および扉体は、透明樹脂で形成されており、透明樹脂材の内壁にポリメチルペンテンフィルムが貼り付けられていることが好ましい。透明樹脂を用いることで、曲面形状の形成が容易になる。また、天井部を断面視円弧状にすることにより、天井部に加わる荷重を分散させることができるので、樹脂材料であってもエッチング装置の機械的強度を維持することができる。また、補強材等の天井部の構造物を削減することにより、天井部にエッチング液が溜まることを抑制できる。ポリメチルペンテンフィルムは、耐薬品性および透明性を備える低表面張力樹脂である。このため、エッチング液が天井部に沿って流れ落ちやすくなり、エッチングチャンバ内でのスラッジの付着を抑制できる。 Further, it is preferable that the ceiling and the door are formed of a transparent resin, and that a polymethylpentene film is adhered to an inner wall of the transparent resin material. The use of the transparent resin facilitates the formation of a curved shape. In addition, by making the ceiling part circular in cross section, the load applied to the ceiling part can be dispersed, so that the mechanical strength of the etching apparatus can be maintained even with a resin material. In addition, by reducing the structure of the ceiling portion such as a reinforcing material, it is possible to suppress accumulation of the etching liquid in the ceiling portion. Polymethylpentene film is a low surface tension resin having chemical resistance and transparency. For this reason, the etching liquid easily flows down along the ceiling, and the adhesion of sludge in the etching chamber can be suppressed.
また、スプレイユニットが、被処理基板の搬送方向と直交する方向に沿ってスライドすることが好ましい。スプレイユニットをスライドさせることによって、被処理基板へエッチング液を均一に噴射することが可能になり、エッチングムラが生じるおそれを軽減することが可能になる。さらに、天井部が断面視円弧状を呈しているため、スプレイユニットの可動領域を確保することが可能になる。 Further, it is preferable that the spray unit slides in a direction orthogonal to the direction of transport of the substrate to be processed. By sliding the spray unit, the etching liquid can be uniformly sprayed onto the substrate to be processed, and the possibility of uneven etching can be reduced. Furthermore, since the ceiling has an arc shape in cross section, it is possible to secure a movable area of the spray unit.
本発明によれば、処理チャンバ内の汚損の防止およびメンテナンス性の向上を図ることが可能な枚葉式エッチング装置を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the single-wafer etching apparatus which can prevent the contamination in a processing chamber, and can aim at the improvement of maintainability.
ここから、図面を用いて本発明の一実施形態について説明する。図1(A)および図1(B)は、本実施形態に係るガラス基板のエッチング装置10の概略図ある。エッチング装置10は、搬入部12、前水洗チャンバ14、第1のエッチングチャンバ161、第2のエッチングチャンバ162、後水洗チャンバ18、搬出部20および搬送ローラ30を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are schematic diagrams of a glass
搬送ローラ30は、図2に示すように、エッチング装置10の長さ方向に沿って配置されており、ガラス基板24を水平方向に搬送するように構成される。搬送ローラ30は、ガラス基板24の搬送方向に沿って一定間隔で配置され、ガラス基板24を下方から支持することによって搬送するように構成される。搬送ローラ30は、特許請求の範囲に記載の搬送路に相当する。ガラス基板24の搬送速度は、ガラス基板24の大きさや板厚、エッチング液の噴射圧力、エッチング液の組成等を考慮して、適宜設定することが好ましい。エッチング装置10は、搬送ローラ30によって搬送されているガラス基板24に対して、エッチング液を噴射することによって薄型化等のエッチング処理を行うように構成される。
The
搬入部12は、ガラス基板24を搬送ローラ30に載置することによってガラス基板24をエッチング装置10に導入するように構成される。ガラス基板24は、搬送ローラ30によって水平方向に搬送されながら各チャンバを通過することによってエッチング処理が行われ、所望の板厚になるまでエッチング処理される。ガラス基板24は、所定間隔を設けて順次エッチング装置10に投入される。
The
前水洗チャンバ14は、搬入部12の後段に配置されている。前水洗チャンバ14は、搬送ローラ30によって搬送されているガラス基板24に対して、搬送ローラ30の上下に配置されたスプレイユニット32より洗浄液を噴射するように構成される。乾燥したガラス基板に対してエッチング液を接触させてしまうと、ガラス基板が白濁してしまうおそれがある。このため、エッチング装置10では、エッチングチャンバの前段にて洗浄液を噴射するように構成される。本実施形態では、洗浄液として市水を使用している。
The
第1のエッチングチャンバ161および第2のエッチングチャンバ162は、実質的に同一の構成であり、搬送されているガラス基板24にエッチング液を噴射するように構成される。各エッチングチャンバ161,162においては、搬送ローラ30の上下にスプレイユニット32が配置されており、スプレイユニット32より搬送ローラ30上のガラス基板24にエッチング液が噴射される。
The
スプレイユニット32は、送液配管34に複数の噴射ノズル36が配置されており、ガラス基板24に均一にエッチング液が噴射されるように構成される。エッチング液は、組成が調整されたエッチング液が収容されたタンク等から供給されるように構成される。スプレイユニット32が往復移動することによって、ガラス基板24により均一にエッチング液を噴射するとともに、ガラス基板24の上面にエッチング液が滞留するのを防止することができる。なお、スプレイユニット32の配置や噴射ノズル36の数は被処理基板の大きさやエッチング量に応じて、適宜変更することができる。
The
各エッチングチャンバで噴射されたエッチング液は、図3に示すように、エッチングチャンバの下部に配置された排出口38より排出される。排出口38から排出されたエッチング液は、不図示のタンクに回収され、タンクから再びスプレイユニット32に供給されるように構成される。
As shown in FIG. 3, the etchant sprayed in each etching chamber is discharged from a
本実施形態におけるエッチング液は、少なくともフッ酸が含まれており、塩酸や硫酸等の無機酸や界面活性剤が含まれていてもよい。エッチング液の組成や液温はエッチング量や被処理基板の種類に応じて適宜変更することが可能である。また、エッチング装置10は、2つのエッチングチャンバを有しているが、エッチングチャンバの数は被処理基板や設置場所等を考慮して変更することが可能である。
The etchant in the present embodiment contains at least hydrofluoric acid, and may contain an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or a surfactant. The composition and temperature of the etching solution can be appropriately changed depending on the amount of etching and the type of the substrate to be processed. Although the
各エッチングチャンバ161,162は、図1(B)および図3に示すように、断面視円弧状の天井部40により覆われている。天井部40は、透明部材42、枠体44および保護フィルム46を備えている。透明部材42は、エッチング液に耐性のある樹脂部材で構成されており、断面視円弧状を呈する。透明部材42として使用する樹脂部材の一例としては、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。透明部材42は、熱加工により所望の曲面形状に加工することが可能である。
As shown in FIGS. 1B and 3, each of the
枠体44は、処理チャンバの強度を保つために、透明部材42の外壁側に取り付けられている。枠体44は、鉄等の金属部材で構成されており、格子状に配置されている。透明部材42の外壁側に枠体44が取り付けられているため、透明部材42の内壁側には余計な構造物を配置する必要がなくなる。このため、飛散したエッチング液が内壁側の凹凸状の箇所に溜まるといった不具合が解消され、天井部40の壁面に沿ってエッチング液を排出することが可能になる。さらに、天井部40に構造物が少ないことにより、エッチングチャンバ内の視認性を向上させることもできる。
The
保護フィルム46は、透明部材42の内面側に貼り付けられている透明フィルムである。保護フィルム46としては、ポリメチルペンテンフィルムを使用することができる。ポリメチルペンテンフィルムは、透明フィルムであり、耐薬品性も有しているため、エッチングチャンバの内壁に貼り付けられても劣化することがない。また、ポリメチルペンテンは、表面張力が低いため、内壁に飛散したエッチング液が壁面に沿って流れやすくなる。
The
ポリメチルペンテンフィルムを使用する場合、ポリメチルペンテン樹脂を引き延ばし、適用する部品に好適な所定の大きさに裁断された後、コロナ表面処理機によって表面改質処理が施される。表面改質処理は、真空管方式、サイリスタ―方式等の公知のコロナ放電処理装置を使用して行うことができる。この実施形態では、放電電極とポリメチルペンテンフィルムとの間に0.1〜10mm程度の距離を設け、印加電圧を0.1〜50kVをかけて処理している。ポリメチルペンテンフィルムにおける表面改質処理が施された面が他の透明樹脂との貼り付け面となり、この貼り付け面に粘着剤の層が形成される。 When a polymethylpentene film is used, the polymethylpentene resin is stretched, cut into a predetermined size suitable for a component to be applied, and then subjected to a surface modification treatment by a corona surface treatment machine. The surface modification treatment can be performed using a known corona discharge treatment device such as a vacuum tube method or a thyristor method. In this embodiment, a distance of about 0.1 to 10 mm is provided between the discharge electrode and the polymethylpentene film, and the processing is performed by applying an applied voltage of 0.1 to 50 kV. The surface of the polymethylpentene film on which the surface modification treatment has been performed is a surface to be adhered to another transparent resin, and an adhesive layer is formed on the surface to be adhered.
また、透明部材42には、開閉可能な扉体50が設けられている(図1(B)参照)。扉体50は、天井部40に形成された開口部52を選択的に開放または閉塞する。閉塞時には、扉体50が開口部52に嵌め込まれて、エッチングチャンバが密閉される。開口部52の周縁部には、シール材60が配置されており、エッチングチャンバの密閉性を向上させている。
The
扉体50は、天井部40と同様に透明部材42によって形成されており、湾曲形状を呈している。さらに、扉体50の内面側にも、保護フィルム46が貼り付けられている。これにより、扉体50においてエッチング液が滞留するおそれが軽減され、天井部40に沿ってエッチング液が落下する。
The
扉体50は、開口部52の端部において、ヒンジ部54によって回動自在に支持されている。なお、ヒンジ部54も透明部材42で構成される。扉体50は、図4(A)に示すように、上方に向かって回動させて開けることが可能である。扉体50は、把持部56を備えており、把持部56を作業員等が持ち上げることで、ヒンジ部54を中心に扉体50が回動するように構成される。なお、扉体50は、上方に開けられた状態で固定することが可能な固定機構よって固定されることが好ましい。
The
前水洗チャンバ14および第1のエッチングチャンバ161等の隣接する2つの処理チャンバは、図2に示すように隔壁によって分離されている。なお、隔壁を含むエッチングチャンバの筐体(天井部40は除く)は、ポリ塩化ビニル等の耐フッ酸性を有する樹脂によって形成される。隔壁にはガラス基板24が通過するために、2つの処理チャンバを連通するスリット部28が形成されている。スリット部28は、ガラス基板24が通過できる程度の高さに形成されており、4〜10mmの高さで形成されていることが好ましい。
Two adjacent processing chambers such as the
後水洗チャンバ18は、第2のエッチングチャンバ162の後段に配置されている。後水洗チャンバ18は、前水洗チャンバ14と同様にガラス基板24に対して上下方向から洗浄液を噴射することによって、エッチング液を洗い流すように構成される。洗浄液は、前水洗チャンバ14と同様に市水が使用されている。
The
後洗浄チャンバ18の最下流部には、エアナイフ26が配置されている。エアナイフ26は、ガラス基板24に対してエアを噴射して、表面に付着した洗浄液を除去するように構成される。エアナイフ26により乾燥した状態となったガラス基板24は、搬出部20において回収される。
An
ガラス基板24は、前水洗チャンバ14、第1のエッチングチャンバ161、第2のエッチングチャンバ162および後水洗チャンバ18を順次通過することによって、エッチング処理が行われる。エッチング装置10にガラス基板24を1回または複数回投入することで、例えば、0.05〜0.3mm程度まで薄型化することが可能である。この際、各チャンバの天井部40が透明部材42で構成されるため、エッチング処理中のガラス基板24の様子を確認し易くなるため、薄型化処理の際に不具合が生じているか否かの確認が容易である。
The
また、天井部40を断面視円弧状にすることによって、天井部40に加わる荷重を分散することができるので、補強部材をほとんど配置することなく、透明樹脂材42を用いて天井部40を形成することができる。透明樹脂42を用いることにより、エッチングチャンバ内の視認性を向上させつつ、エッチング液の飛散によるエッチングチャンバの壁面の汚損を抑制することができる。
Further, by forming the
また、扉体50および開口部52を設けることにより、スプレイユニット32等のエッチングチャンバ内のメンテナンスが容易になる。天井部40が断面視円弧状を呈することにより、開口部52とスプレイユニット32の距離が比較的近く、メンテナンス作業時の作業員の負担も軽減することが可能になる。
Further, by providing the
さらに、扉体50の湾曲形状により、扉体50が開放された状態でも扉体50の内壁側に付着したエッチング液がエッチング装置10の周辺に付着することがない。また、図4(B)に示すように、エッチング液は、扉体50の湾曲形状に沿って流れるため、最終的に開口部52よりエッチングチャンバ内に落下する。これにより、エッチング装置10の周辺部の汚損を防止することができる。
Further, due to the curved shape of the
なお、本実施形態はガラス基板を例に説明したが、本発明に係るエッチング装置は、ガラス基板のエッチングに限定されるものではない。例えば、半導体基板やガラス基板と樹脂基板が積層された積層基板を処理することも可能である。これらの基板を処理する場合は、被処理基板に応じたエッチング液を調合すれば良い。 Although the present embodiment has been described by taking a glass substrate as an example, the etching apparatus according to the present invention is not limited to etching a glass substrate. For example, a laminated substrate in which a semiconductor substrate or a glass substrate and a resin substrate are laminated can be processed. In the case of processing these substrates, an etching solution corresponding to the substrate to be processed may be prepared.
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The description of the above embodiment is illustrative in all aspects and should not be construed as limiting. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the embodiments described above. Further, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
10‐エッチング装置
12‐搬入部
14-前水洗チャンバ
161‐第1のエッチングチャンバ
18-後水洗チャンバ
20‐搬出部
24‐ガラス基板
30-搬送ローラ
32‐スプレイユニット
34-送液配管
36-噴射ノズル
38-排出口
40-天井部
42‐透明部材
44-枠体
46-保護フィルム
50-扉体
52-開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10-Etching apparatus 12-Incoming part 14-Front rinsing chamber 161-First etching chamber 18-Rinse rinsing chamber 20-Unloading part 24-Glass substrate 30-Transport roller 32-Spray unit 34-Liquid supply pipe 36-Injection nozzle 38-outlet 40-ceiling 42-transparent member 44-frame 46-protective film 50-door 52-opening
Claims (4)
前記被処理基板を所定の搬送方向に向かって搬送するように構成された搬送路と、
前記搬送路上の前記被処理基板に対してエッチング液を噴射するスプレイユニットと、
前記搬送路および前記スプレイユニットを少なくとも内部に収容するように構成された処理チャンバと、
を少なくとも備えており、
前記処理チャンバは、断面視円弧状であり、かつ透明性を備えた天井部と、
前記天井部に設けられた扉体と、
を有することを特徴とするエッチング装置。 An etching apparatus configured to inject an etching solution to a substrate to be processed being transported in a predetermined direction,
A transfer path configured to transfer the substrate to be processed in a predetermined transfer direction,
A spray unit that sprays an etching solution on the substrate to be processed on the transport path,
A processing chamber configured to house the transport path and the spray unit at least therein,
At least,
The processing chamber has an arc shape in cross section, and a ceiling having transparency,
A door provided on the ceiling,
An etching apparatus comprising:
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