[发明专利]玻璃基板连续结晶式化学蚀刻方法与设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学蚀刻方法，特别是涉及一种玻璃基板连续结晶式化学蚀刻方法与设备。 

背景技术

随着可携带式电子产品，如手机、笔记型计算机(notebook，NB)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等产品的液晶显示面板朝向轻薄化发展，所以液晶玻璃基板的薄化需求日益增加。基于成本考虑，目前液晶玻璃基板的薄化是以化学蚀刻加机械抛光为主。 

一般而言，化学蚀刻的操作可分为浸泡和喷洒方式。目前大多数是采用浸泡方式，将玻璃基板浸入装有以氢氟酸为主的蚀刻液的蚀刻槽中，蚀刻液中的氢氟酸会和玻璃基板表层玻璃接触并进行化学反应产生反应生成物，进而使玻璃基板薄化。其中，化学蚀刻减薄玻璃基板的厚度可利用温度或时间来监控，如中国台湾专利公开编号第200813527号「制造液晶显示装置的方法」所述，该方法采用浸泡方式且在化学蚀刻过程借由温度感应器及电导度计侦测化学蚀刻液的温度和氢氟酸浓度。再依据侦测信号和设定值的差距来控制加热/冷却装置和氢氟酸供应装置，以维持固定的温度及氢氟酸浓度，并以时间来监控玻璃基板减薄厚度。而喷洒方式则是借由分散盘及喷嘴装置使化学蚀刻液均匀地流过玻璃基板表面来进行薄化作业，流经玻璃基板的化学蚀刻液会被导入至一暂存桶，再利用泵将化学蚀刻液输送至分散盘。 

然而，不论是浸泡或喷洒方式，在玻璃基板化学蚀刻过程的初期，氢氟酸和玻璃进行化学反应的生成物会溶在蚀刻液中，随着化学蚀刻时间增加，蚀刻液中反应生成物的浓度也随之增加。当反应生成物的浓度高于饱和浓度时便开始结晶，这些结晶会附着在玻璃基板表面以致玻璃基板蚀刻外观质量变差，例如玻璃基板表面会产生水波纹以及玻璃基板平坦度不佳。此外，以上玻璃基板蚀刻外观质量不佳的问题也会造成后端机械抛光的时间拉长，不仅增加操作成本，而且玻璃基板破裂的风险也更加提高。 

为了改善反应生成物结晶附着在玻璃基板表面以致玻璃基板蚀刻外观质量不佳的问题，目前被采用的技术是在蚀刻槽底部设置曝气装置，利用 气泡冲刷玻璃基板以清除附着在玻璃基板表面的结晶。但，这种方式会因气泡分散不均或力量不足而无法有效解决上述问题，并且当蚀刻槽底部固体反应生成物沉积覆盖住曝气孔时将使问题更加恶化。因此，须将蚀刻后的蚀刻液输送到另一静置槽使结晶沉降，其中结晶会夹带相当比例的蚀刻液被排放到废水处理系统，蚀刻液的排放量一般控制在30-40％之间，将造成蚀刻液中化学品耗用增加。 

另有技术是在蚀刻液中添加一种或多种化学物质以增加反应生成物的溶解度，如美国专利编号5,989,450号「etchant for etching g1ass substrate」所述，使用蒸馏水配置5vo1％的氢氟酸及5vo1％的醇类物质作为蚀刻液，利用醇类物质来溶解附着在玻璃基板表面的结晶，但这样的操作模式只能延缓结晶析出的时间，对于问题的解决仍有限。 

由此可见，上述现有的化学蚀刻在方法、产品结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新的玻璃基板连续结晶式化学蚀刻方法与设备，亦成为当前业界极需改进的目标。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的化学蚀刻存在的缺陷，而提供一种新的玻璃基板连续结晶式化学蚀刻方法与设备，所要解决的技术问题是使其可达到连续结晶下持续蚀刻的目的，同时也能节省蚀刻液的耗用量，非常适于实用。 

本发明的另一目的在于，克服现有的化学蚀刻存在的缺陷，而提供一种新型结构的玻璃基板连续结晶式化学蚀刻方法与设备，所要解决的技术问题是使其化学蚀刻过程中可维持蚀刻槽内的蚀刻液为未饱和状态，避免蚀刻液在蚀刻槽内生成结晶而附着在玻璃基板表面，进而提升玻璃基板的外观质量，从而更加适于实用。