專利名稱：一種基板的化學處理方法
技術領域：
本發明涉及基板的化學處理，尤其是大面積基板的化學處理。可應用于IXD制造過程中的清洗、顯影、濕法刻蝕及剝離等領域。
背景技術：
基板在電子產品中已經廣泛使用。基板的種類包括IXD陣列玻璃、IXD彩膜玻璃、LCD面板、印刷電路板、娃片等片狀基板。在IXD制造過程中，涉及IXD基板涉及清洗、顯影、濕法刻蝕等化學處理過程。這些化學處理過程通常使用Puddle、Spray、Dip等方式進行處理。Puddle方式(浸置處理) 為利用藥液的表面張カ將藥液載放到平板基板上，使用少量藥液實現對基板表面的浸泡和化學處理的一種處理方式。Spray處理方式是通過噴霧方式，對基板進行處理。Dip方式則是采取浸(蘸)的方式用化學藥液處理基板。隨著液晶顯示產業基板大型化的發展趨勢，對大面積(整張基板)進行均勻化學處理所需要使用的化學藥品以與基板面積呈正比的趨勢增長，對于某些藥液蒸發/失效速度快的工程，化學藥品使用量的增加速度更為驚人。化學藥品使用量的増加，不僅提高了藥液供給和回收系統的成本，而且不利于環境保護，容易造成安全/環境事故。以顯影為例，IXD發展初期，為了節省藥液使用量，顯影曾經一度從Dip方式顯影切換成Puddle方式顯影，實現了節省藥液使用量并降低設備成本的目的。圖I是Puddle方式處理的示意圖，包括向基板載藥、Puddle處理以及回收藥液移出基板的過程。隨著玻璃基板的大型化，即使使用Puddle方式進行顯影，在長寬均為2米以上的基板上均勻的載上數毫米(_)的顯影液，所需要的藥液量也多達數十公斤。同時，藥液的回收極易造成基板的損傷。
發明內容
針對上述不足，本發明提供ー種基板的化學處理方法，該方法能夠克服現有方法易對基板產生損傷的不足。為解決上述問題，本發明提供的基板的化學處理方法，包括用化學藥液對基板進行化學處理以及回收化學藥液，其中，a)所述用于基板化學處理的化學藥液經過泡沫化；和/或，b)用泡沫化的化學藥液吹掃回收基板上的化學藥液。化學藥液的泡沫化可以使用氣泡發生器(Bubble Generator)實現,通過氣泡發生器可以向化學藥液中均勻摻入氣泡，氣泡的大小可以通過氣泡發生器進行調節，例如通過調節通入氣體的壓カ和流速來調整氣泡的大小。通過氣泡發生器可以使化學藥液產生微米級的泡沫。優選地，化學藥液經泡沫化形成的氣泡直徑成為10 1000 μ m,更優選所述氣泡直徑為10 ΙΟΟμπι，氣泡以較小直徑占主體為佳。優選地，所述泡沫化形成的氣泡密度為20,000 IO15 個/m3。上述方法中，用于使化學藥液泡沫化的氣體可以是純凈空氣、N2或惰性氣體。在必要時，也可以使用與化學藥液或基板產生化學作用的其它氣體，以實現對化學藥液或基板的化學處理。上述方法可以包括三種實施方式方 式I :通過氣泡發生器(Bubble Generator)產生微細泡沫狀化學藥液,使用泡沫化化學藥液對基板進行化學處理，使用壓カ空氣進行化學藥液回收。方式2:直接使用化學藥液(未經泡沫化)對基板進行化學處理。通過氣泡發生器(BubbleGenerator)產生微細泡沫狀化學藥液,在化學處理室(Chemical Chamber)出口處,將泡沫化化學藥液通過化學品去除噴嘴(Chemical Remove Nozzle,亦稱化學品回收噴嘴)用一定壓カ噴吐在載有化學藥液的基板表面，使化學藥液得到回收。方式3:通過氣泡發生器(Bubble Generator)產生微細泡沫狀化學藥液,使用泡沫化化學藥液對基板進行化學處理；通過氣泡發生器(BubbleGenerator)產生微細泡沫狀化學藥液，在化學處理室(ChemicalChamber)出口處,將泡沫化化學藥液通過化學品去除噴頭(ChemicalRemove Nozzle)用一定壓カ(例如O. 1-0. 2MPa)噴吐在載有化學藥液的基板表面，使化學藥液得到回收。上述方法可以用于對基板進行化學藥液處理的各個過程，例如，清洗、顯影、濕法刻蝕及剝離等等。本發明所述的化學藥液包括但不限于蝕刻液、洗滌液、顯影液、剝離液或涂料等等，對表面進行處理的藥液。上述基板可以是玻璃基板、電路板、硅片、塑料基板、塑料薄膜等基板。例如LCD陣列玻璃、LCD彩膜玻璃、LCD面板、印刷電路板、硅片等片狀基板。與現有技術相比，本發明具有如下優點I、本發明米用藥液泡沫化的方式,在化學處理室(ChemicalChamber)出口處,用空氣吹掃或用泡沫化化學藥液通過化學品去除噴嘴(Chemical Remove Nozzle)用一定壓カ噴吐在載有化學藥液的基板表面。可以達到對基板上化學品進行回收的目的。由于泡沫柔軟的特性，可有效避免直接使用化學藥液或壓カ空氣時對基板表面造成損傷2、通過使用上述泡沫狀化學藥液的方式，可以有效減少基板化學處理過程中所需要的化學藥液量。并且，可通過調節泡沫狀化學藥液中空氣或惰性氣體與化學藥液的比例，實現對基板表面化學處理過程的微細控制。3、在向需要處理的基板表面載放化學藥液時，使用上述較穩定的微細泡沫狀化學藥液覆蓋在基板表面。由于泡沫狀化學藥液中的泡沫達到微米級，避免了基板表面局部不能得到化學藥液浸潤，而造成的不良。
圖I是現有技術Puddle處理方式的示意圖；圖2是本發明Puddle處理方式I的示意圖；圖3是本發明Puddle處理方式2的示意圖；圖4是本發明Puddle處理方式3的示意圖。圖中，101 103基板，201 203化學藥液，301、302氣泡發生器，401、402化學處理室，500化學藥液池，600化學品去除噴嘴，700泵，箭頭A表示基板移動方向。
具體實施例方式以下結合附圖進ー步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。實施例I如圖2所示，Puddle處理系統包括氣泡發生器301，化學藥液池500，泵700，泵700將化學藥液池中的化學藥液運送到氣體發生器301，氣體發生器將化學藥液泡沫化，形成微米級氣泡，并將泡沫化的化學藥液載于化學處理室401中的基板101上，基板經過Puddle處理后，在化學處理室出ロ，通過化學品去除噴嘴600用一定壓カ空氣吹掃基板103表面的化學藥液203，使化學藥液回收至化學藥液池。圖中，基板101 103及化學藥液201 203分別為載藥、Puddle處理及回收/移出的三個階段。實施例2如圖3所示，本例與實施例I類似，但本例中在載藥處未設置氣泡發生器，而在化學品去除噴嘴處連接氣泡發生器。本例直接使用化學藥液(未經泡沫化)對基板進行Puddle。通過氣泡發生器(BubbleGenerator) 302產生微細泡沫狀化學藥液，在化學室(ChemicalChamber) 402出ロ處，將泡沫化化學藥液通過化學品去除噴嘴(Chemical RemoveNozzle) 600用一定壓カ噴吐在載有化學藥液203的基板103表面，使化學藥液得到回收。實施例3如圖4所示，本例將實施例I和實施例2相結合，在載藥處和化學品去除噴嘴處均設有氣泡發生器。通過氣泡發生器(BubbleGenerator) 301產生微細泡沫狀化學藥液，使用泡沫化化學藥液對基板進行Puddle ;通過氣泡發生器(Bubble Generator) 302產生微細泡沫狀化學藥液，在化學室(Chemical Chamber) 402出口處，將泡沫化化學藥液通過化學品去除噴嘴(Chemical Remove Nozzle) 600用一定壓カ噴吐在載有化學藥液203的基板103表面，使化學藥液得到回收。實施例4按照實施例I的方法，采用以下材料和條件，進行基板的Puddle顯影處理，具體如下材料和方法基板IXD陣列玻璃基板，基板尺寸2. 2mX 2. 5m化學藥液顯影液2. 38% TMAH (四甲基氫氧化氨)氣泡平均直徑50+10 μ m，密度約8 X IO12個/m3Puddle 時間lmin化學品去除噴嘴氣壓0. 15MPa吹掃氣體N2其它操作按常規方法進行。相同條件下按常規方法顯影作為對照(顯影液不經泡沫化) 結果采用本發明方法顯影液用量僅6. 5kg，而對照使用量達到21. 3kg，并且本發明方法取得了與對照相同的顯影效果；顯影后對基板進行檢測，本發明方法未出現明顯損傷，而對照組則在多處出現由于沖刷不均勻而造成的損傷。采用實施例2的方式，以上述基本相同的條件下進行基板顯影，其中載液為未經泡沫化的顯影液，化學品去除噴嘴處噴吐的化學藥品經泡沫化為約200± 15 μ m的氣泡用于藥液的回收(氣泡通過氣泡發生器連續形成)，顯影后對基板進行檢測，本發明方法未出現明顯損傷。采用實施例3的方式，以上述基本相同條件下進行基板顯影，其中載液氣泡平均直徑約ΙΟμπι，化學品去除噴嘴處噴吐的化學藥品與載液相同，其氣泡大小為100±15μπι，氣泡通過氣泡發生器連續形成，結果本發明方法顯影液用量僅為對照用量的三分之一，且取得了與對照相同的顯影效果；顯影后，對基板進行檢測，本發明方法未出現明顯損傷，而對照組則在多處出現由于沖刷不均勻而造成的損傷。由上述可見，本發明方法通過載液時使用泡沫化的化學藥液能夠節省藥液，使用少量藥液即可處理較大面積；同時，藥液泡沫化后密度變低，接觸基板時的壓力分布較直接使用藥液的場合均勻，不易形成由于化學藥液分布或沖刷カ不均勻所造成的處理不良。以上實施例對本發明進行了一般性的說明，本領域技術人員應當理解，在不違背本發明的精神及原則下，可以對本發明作出不同的修改和潤飾，例如，將所用的基板推廣到其它不同材質或用途的基板，諸如LCD彩膜玻璃、LCD面板、印刷電路板、硅片等片狀基板；將氣泡直徑從50 μ m調整到30 μπι,ΙΟμ m、8 μ m甚至更小，但仍然能夠起到一定節約藥液， 并且具備柔軟性的特點，或者將氣泡直徑調整到300 μ m、500 μ mUOOO μ m甚至更大，但仍然起到浸潤基板，實現節約藥液并且具備柔軟性的特點，這些修改或潤飾均應涵蓋于本發明權利要求書所界定的專利保護范疇之內。
權利要求
1.基板的化學處理方法，包括用化學藥液對基板進行化學處理以及回收化學藥液，其特征在干，a)所述用于基板化學處理的化學藥液經過泡沫化；和/或，b)用泡沫化的化學藥液吹掃回收基板上的化學藥液。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述化學藥液經泡沫化形成的氣泡直徑為 10 1000 μ m。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征所述氣泡直徑為10 100μ m。
4.根據權利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述泡沫化形成的氣泡密度為20,000 IO15 個/m3。
5.根據權利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述化學藥液為蝕刻液、洗滌液、顯影液、剝離液或涂料。
6.根據權利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述基板為玻璃基板、電路板、 硅片、塑料基板或塑料薄膜。
7.根據權利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，用于使化學藥液泡沫化的氣體為空氣或惰性氣體。
8.根據權利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述用于基板化學處理的化學藥液經過泡沫化吋，采用壓力空氣回收基板上的化學藥液。
全文摘要
本發明提供了基板的化學處理方法，包括用化學藥液對基板進行化學處理以及回收化學藥液，其中，a)所述用于基板化學處理的化學藥液經過泡沫化；和/或，b)用泡沫化的化學藥液吹掃回收基板上的化學藥液。本發明方法能夠有效減少化學藥液使用量，同時可實現通過調節泡沫藥液中的氣液比，對基板表面的化學處理過程進行控制。此外，可以根據處理需要，使用微小泡沫化化學藥液對基板上化學藥液進行回收，利用泡沫柔軟的特性，避免對基板表面造成損傷。
文檔編號H01L33/00GK102651430SQ20111007264
公開日2012年8月29日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者孫亮, 孟春霞, 林承武, 秦穎, 郝昭慧 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司