专利名称：湿蚀刻装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种湿蚀刻装置，特别有关一种适用于使用草酸溶液的湿蚀刻制程的湿蚀刻装置。
背景技术：
草酸(oxalic acidHOOCCOOH·2H2O)是一种可溶于水、乙醇、和乙醚，在常压(1atm)下的熔点为约187℃，在常温(25℃)常压下是一固态、呈透明无色且有毒(半致死量为375mg/Kg)的晶体；因此，对于湿蚀刻装置例如使用草酸为蚀刻液来蚀刻LCD玻璃基板上无晶形(amorphous)的ITO(铟锡氧化物；Indium Tin Oxide)薄膜的湿蚀刻装置而言，如有草酸溶液进入其运送一待蚀物体例如具有一无晶形的ITO薄膜的玻璃基板的通道，上述草酸溶液中的溶剂(通常为水)蒸发后所留下的草酸晶体经一段时间的累积之后，会阻塞上述的通道而妨碍上述湿蚀刻装置的运转。
如图1A-1C所示，是显示一习知的湿蚀刻装置100，是使用草酸溶液为蚀刻液来蚀刻一LCD玻璃基板上无晶形的ITO薄膜。在图1A中是显示湿蚀刻装置100在运转过程中，一具有一ITO薄膜的玻璃基板10正在入料的状态；而在湿蚀刻装置100中，一垂直分隔物110具有一开口112，垂直分隔物110的外侧为一摆设上述湿蚀刻装置的环境，垂直分隔物110的内侧为上述湿蚀刻装置的内部环境；复数个传送辊160，排列在垂直分隔物110的内侧与外侧，形成一传送面，且上述传送面通过该垂直分隔物的该开口，玻璃基板10置放在上述由复数个传送辊160所形成的传送面上，送入湿蚀刻装置100内；而排列在垂直分隔物110外侧的一上门板122与一下门板124之间形成一间隔距离，使玻璃基板10得以经由开口112进入湿蚀刻装置100中；一水幕预蚀刻模块140，位于上述垂直分隔物的内侧、湿蚀刻装置100的前端，与上述垂直分隔物具有一间隔，在玻璃基板10进入湿蚀刻装置100时，一草酸溶液(未绘示于图面)便由草酸入口142进入水幕预蚀刻模块140，再经由草酸出口144流出水幕预蚀刻模块140，形成一水幕170而将上述草酸溶液喷洒在玻璃基板10上而对玻璃基板10上的ITO薄膜(未绘示于图面)进行一预蚀刻的动作。另外，在湿蚀刻装置100的后端具有至少一蚀刻模块150，分别包含一分散器152与复数个喷嘴(nozzle)154；蚀刻模块150的前视图，绘示于图1B。
如图1C所示，是显示湿蚀刻装置100在运转过程中，玻璃基板10已完全进入湿蚀刻装置100时的状态；上门板122与下门板124分别紧贴垂直分隔物110，且上门板122将开口112完全遮蔽，以避免草酸溶液溢出湿蚀刻装置100之外；且水幕预蚀刻模块140停止作用，而在玻璃基板10的前缘到达蚀刻模块150所在位置时，蚀刻模块150开始启动，草酸溶液(未绘示于图面)进入分散器152，将草酸溶液分配到各喷嘴154形成草酸雾滴的扇形喷流180，将草酸溶液喷至玻璃基板10上以蚀刻其ITO薄膜(未绘示于图面)。
草酸是一有毒物质，上述蚀刻模块150所形成的草酸雾滴如果溢出湿蚀刻装置100之外而使人体暴露其中，会严重刺激眼睛并伤害角膜，并造成喉痛、咳嗽、头痛、恶心、呼吸困难等症状。为防止草酸雾滴溢出湿蚀刻装置100之外，除了在湿蚀刻装置100的后端连结一抽气装置(未绘示于图面)，使湿蚀刻装置100的内部压力相对于外界而呈负压的情况外；并在水幕预蚀刻模块140的上方设置一档板190，且使档板190延伸至垂直分隔物110，更防止上述的草酸雾滴进入区域102内而在玻璃基板10入料的过程中溢出湿蚀刻装置100外。
然而，档板190并无法达到完全密封的状态，仍有少量的草酸雾滴会进入区域102，而草酸雾滴是成微小液滴的草酸溶液，在上述抽气装置的作用下，上述草酸雾滴中的溶剂(通常为水)很快地就会被蒸发，而留下微小的草酸粒子。因此，随着湿蚀刻装置100持续的运转，草酸粒子也会不断地累积在区域102中。由图1A或图1C可知区域102是包含部分传送玻璃基板10的路径，因此上述累积在区域102中的草酸粒子有可能会妨碍玻璃基板10进入湿蚀刻装置100内，而使湿蚀刻装置100发生异常而必须停机维修而影响产能；更有可能在玻璃基板10的传送过程中刮伤玻璃基板10的表面而降低生产良率。
尚且，即使在图1C中上门板122将开口112完全遮蔽的情况下，上门板122与垂直分隔物110之间仍不可避免会有一些微缝隙的存在，使得湿蚀刻装置100与外界无法达成气密的状态而仍有草酸雾滴溢出的可能；而在图1A中，玻璃基板10正在入料的状态下，草酸雾滴经由开口112溢出湿蚀刻装置100的机率则更大。
理论上欲防止上述草酸雾滴溢出湿蚀刻装置100的状况，上述抽气装置的抽气气压设定是愈大愈好，借由加大湿蚀刻装置100的内部压力相对于外界的负压而减少草酸雾滴溢出湿蚀刻装置100的机率；然而上述抽气装置的抽气气压愈大，草酸雾滴中的溶剂成分的蒸发速度就愈快，就加快了上述草酸粒子在区域102中累积的速度，而使上述湿蚀刻装置100发生异常而必须停机维修以及在玻璃基板10的传送过程中刮伤玻璃基板10的表面而降低生产良率的情形加速发生。
为解决上述草酸粒子累积在区域102中对湿蚀刻装置100的运转以及制程良率所带来的影响，除了因安全第一而在不使上述草酸雾滴溢出湿蚀刻装置100的前提下，将上述抽气装置的抽气气压设定在最小约150Pa之外；每天尚必须执行二次清除草酸结晶的工作；而每执行一次清除草酸结晶的工作，蚀刻装置100就必须至少停机约4小时并需要二位维护人员，且需要使用10-15公升的草酸溶液来置换清除草酸结晶后残留在湿蚀刻装置100的水；累计一周湿蚀刻装置100的稼动率为约66.7％、清洗草酸粒子需要约112人时的人力与耗费约170公升的草酸溶液。如此对湿蚀刻装置100的稼动率、玻璃基板10的产出(throughput)、人力与材料等生产成本皆有不利的影响。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种湿蚀刻装置，适用于湿蚀刻装置，可降低在一待蚀刻物的传送路径上形成草酸结晶的数量，以提升湿蚀刻装置的稼动率、减低湿蚀刻装置维护的次数与所需的人力、减低草酸溶液的使用量、减低因草酸结晶刮伤上述待蚀刻物的表面的机率，而能够达成增加产出、提升生产良率、与降低生产成本的目标。
为达成上述目的，本发明提供一种使用草酸溶液的湿蚀刻制程，至少包含一垂直分隔物，具有一开口，且上述垂直分隔物的外侧为一摆设上述湿蚀刻装置的环境，上述垂直分隔物的内侧为上述湿蚀刻装置的内部环境；一上门板与一下门板，排列在上述垂直分隔物的外侧；一密封材料，位于上述上门板、下门板与上述垂直分隔物之间，并在围绕但不遮蔽上述开口的情形下紧贴并固定在上述垂直分隔物上；一第一蚀刻模块，位于上述垂直分隔物的内侧，与上述垂直分隔物具有一第一距离；以及一第二蚀刻模块，位于上述垂直分隔物的内侧，与上述垂直分隔物具有一第二距离，其中上述第二距离大于上述第一距离。
图1A-1C是一系列的示意图，用以说明习知湿蚀刻装置的剖面结构。
图2A-2C是一系列的示意图，用以说明本发明较佳实施例的湿蚀刻装置的剖面结构。
符号说明10-玻璃基板
100-湿蚀刻装置102-区域110-垂直分隔物112-开口122-上门板124-下门板140-水幕预蚀刻模块142-草酸入口144-草酸出口150-蚀刻模块152-分散器154-喷嘴160-传送辊170-水幕180-草酸雾滴的扇形喷流190-盖板200-湿蚀刻装置202-区域210-垂直分隔物212-开口222-上门板224-下门板230-密封材料240-水幕预蚀刻模块242-草酸入口244-草酸出口250-蚀刻模块
252-分散器254-喷嘴260-传送辊270-水幕280-草酸雾滴的扇形喷流具体实施方式
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图，作详细说明如下如图2A-2C所示，是显示本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200，是使用草酸溶液为蚀刻液来蚀刻一LCD玻璃基板上无晶形的ITO薄膜。在图2A中是显示湿蚀刻装置200在运转过程中，一具有一ITO薄膜的玻璃基板10正在入料的状态；而在湿蚀刻装置200中，一垂直分隔物210具有一开口212，垂直分隔物210的外侧为一摆设上述湿蚀刻装置的环境，垂直分隔物210的内侧为上述湿蚀刻装置的内部环境；复数个传送辊260，排列在垂直分隔物210的内侧与外侧，形成一传送面，且上述传送面通过该垂直分隔物的该开口，玻璃基板10置放在上述由复数个传送辊260所形成的传送面上，送入湿蚀刻装置200内；而排列在垂直分隔物210外侧的一上门板222与一下门板124之间形成一间隔距离，使玻璃基板10得以经由开口212进入湿蚀刻装置200中；一水幕预蚀刻模块240，位于上述垂直分隔物的内侧、湿蚀刻装置200的前端，与上述垂直分隔物具有一间隔，在玻璃基板10进入湿蚀刻装置200时，一草酸溶液(未绘示于图面)便由草酸入口242进入水幕预蚀刻模块240，再经由草酸出口244流出水幕预蚀刻模块240，形成一水幕270而将上述草酸溶液喷洒在玻璃基板10上而对玻璃基板10上的ITO薄膜(未绘示于图面)进行一预蚀刻的动作。另外，在湿蚀刻装置200的后端具有至少一蚀刻模块250，分别包含一分散器252与复数个喷嘴(nozzle)254。
如图2A与2B所示，其中图2B是显示垂直分隔物210的前视图；在图2B中，一密封材料230在围绕但不遮蔽开口230的情形下紧贴并固定在垂直分隔物210上；而在图2A中可知密封材料230是在上门板222、下门板224与垂直分隔物210之间紧贴并固定在垂直分隔物210上；其中密封材料230较好为一能抗酸性物质腐蚀的弹性物质，并能在与上门板222紧贴时可达成气密的状态，例如材质为氟碳树脂(fluorocarbon resins)的铁氟龙(Teflon)。
如图2C所示，是显示湿蚀刻装置200在运转过程中，玻璃基板10已完全进入湿蚀刻装置200时的状态；上门板222与下门板224分别紧贴密封材料230，且上门板222将开口212完全遮蔽使得湿蚀刻装置200与外界环境呈气密的状态，以避免草酸溶液溢出湿蚀刻装置200之外；且水幕预蚀刻模块240停止作用，而在玻璃基板10的前缘到达蚀刻模块250所在位置时，蚀刻模块250开始启动，草酸溶液(未绘示于图面)进入分散器252，将草酸溶液分配到各喷嘴254形成草酸雾滴的扇形喷流280，将草酸溶液喷至玻璃基板10上以蚀刻其ITO薄膜(未绘示于图面)。
比较图1A-1C所显示的习知的湿蚀刻装置100与本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200，本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200亦连接一抽气装置(未绘示于图面)以防止上述草酸雾滴溢出湿蚀刻装置200之外；而在湿蚀刻装置200的水幕预蚀刻模块240的上方并未如同湿蚀刻装置100具有延伸至垂直分隔物110的挡板190，因此在湿蚀刻装置200的运转过程中特别在蚀刻模块250启动后，所产生的草酸雾滴会大量地进入区域202中，即使部分的草酸雾滴会在上述抽气装置的作用下而使溶剂(通常为水)蒸发而在区域202中留下微小的草酸粒子，但上述的草酸粒子又会迅速地溶解于其它的草酸雾滴中而被回收，如此就大量地减少了草酸粒子在区域202中的累积而可以避免草酸粒子妨碍玻璃基板10进入湿蚀刻装置200而必须停机维修而影响产能、以及在玻璃基板10的传送过程中刮伤玻璃基板10的表面而降低生产良率的情形发生。
另外，为改善前述图1C中，习知的湿蚀刻装置100的上门板122将开口112完全遮蔽的情况下，上门板122与垂直分隔物110之间仍不可避免会有一些微缝隙的存在，使得湿蚀刻装置100与外界无法达成气密的状态而仍有草酸雾滴溢出的可能；本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200更如图2B所示，在围绕但不遮蔽开口230的情形下，加上一密封材料230的设计，且密封材料230较好为一能抗酸性物质腐蚀的弹性物质，并能在如图1C所示中，在上门板222紧贴密封材料230且完全遮蔽开口212时可达成气密的状态，而有效防止草酸雾滴溢出湿蚀刻装置200外。
更者，因上述草酸粒子可溶解于其它的草酸雾滴中而被回收，因此，湿蚀刻装置200所连接的抽气装置的抽气压力可以从习知的湿蚀刻装置100的最低约150Pa提高至最低约200Pa，可以在有效防止草酸雾滴溢出湿蚀刻装置200外的情况下，亦不会造成草酸粒子累积在区域202中的情形。
借由本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200的实行，清洗累积在区域202的草酸粒子的频率从习知的湿蚀刻装置100必须一天执行二次，而湿蚀刻装置200的清洗频率只需一周一次；在前述每执行一次清洗草酸粒子就需要二位维护人员、需时4小时、耗费15-20公升草酸溶液来置换清除草酸结晶后残留在湿蚀刻装置内的水的情况下，以一周为单位来计算习知的湿蚀刻装置100的稼动率为约66.7％、清洗草酸粒子需要约112人时的人力与耗费约170公升的草酸溶液，而本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200的稼动率可提高至约97.6％、清洗草酸粒子所需要的人力降至约8人时、清洗草酸粒子所耗费的草酸溶液则降至15-20公升；不但增加了湿蚀刻装置200的稼动率、玻璃基板10的产出(throughput)，以及降低人力与材料等生产成本，更是因大量减少草酸粒子在区域202中的累积而可以避免草酸粒子在玻璃基板10的传送过程中刮伤玻璃基板10的表面而降低生产良率的情形发生。是达成本发明“提供一种湿蚀刻装置，可降低在一待蚀刻物的传送路径上形成草酸结晶的数量，以提升湿蚀刻装置的稼动率、减低湿蚀刻装置维护的次数与所需的人力、减低草酸溶液的使用量、减低因草酸结晶刮伤上述待蚀刻物的表面的机率，而能够达成增加产出、提升生产良率、与降低生产成本”的主要目的。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书为准。例如，本发明较佳实施例的湿蚀刻装置200虽然是一以草酸溶液为蚀刻液来蚀刻一LCD玻璃基板上无晶形的ITO薄膜的湿蚀刻装置，但是其它种类的湿蚀刻装置亦可适当地应用上述本发明所揭露的内容来解决草酸粒子的累积所引申出的问题。
权利要求
1.一种湿蚀刻装置，适用于使用草酸溶液的湿蚀刻制程，其特征在于所述湿蚀刻装置至少包含一垂直分隔物，具有一开口，且该垂直分隔物的外侧为一摆设该湿蚀刻装置的环境，该垂直分隔物的内侧为该湿蚀刻装置的内部环境；一上门板与一下门板，排列在该垂直分隔物的外侧；一密封材料，位于该上门板、下门板与该垂直分隔物之间，并在围绕但不遮蔽该开口的情形下紧贴并固定在该垂直分隔物上；一第一蚀刻模块，位于该垂直分隔物的内侧，与该垂直分隔物具有一第一距离；一第二蚀刻模块，位于该垂直分隔物的内侧，与该垂直分隔物具有一第二距离，其中该第二距离大于该第一距离。
2.根据权利要求1所述的湿蚀刻装置，其特征在于更包含复数个传送辊，排列在该垂直分隔物的内侧与外侧，形成一传送面，且该传送面通过该垂直分隔物的该开口。
3.根据权利要求1所述的湿蚀刻装置，其特征在于密封材料的材质为氟碳树脂(fluorocarbon resins)。
4.根据权利要求1所述的湿蚀刻装置，其特征在于密封材料为铁氟龙(Teflon)。
5.根据权利要求1所述的湿蚀刻装置，其特征在于该上门板是与该密封材料紧贴并完全遮蔽该开口，而该下门板是排列在该上门板的下方。
6.根据权利要求2所述的湿蚀刻装置，其特征在于该上门板与该下门板均未与该密封材料接触，且该上门板的下缘与该下门板的上缘之间具有一间距，且该传送面是通过该间距。
7.根据权利要求1所述的湿蚀刻装置，其特征在于更连接一抽气装置。
8.一种湿蚀刻装置，适用于使用草酸溶液的湿蚀刻制程，其特征在于所述湿蚀刻装置至少包含一垂直分隔物，具有一开口，且该垂直分隔物的外侧为一摆设该湿蚀刻装置的环境，该垂直分隔物的内侧为该湿蚀刻装置的内部环境；一上门板与一下门板，排列在该垂直分隔物的外侧；一密封材料，位于该上门板、下门板与该垂直分隔物之间，并在围绕但不遮蔽该开口的情形下紧贴并固定在该垂直分隔物上；一第一蚀刻模块，位于该垂直分隔物的内侧，与该垂直分隔物具有一第一距离；一第二蚀刻模块，位于该垂直分隔物的内侧，与该垂直分隔物具有一第二距离，其中该第二距离大于该第一距离；复数个传送辊，排列在该垂直分隔物的内侧与外侧，形成一传送面，且该传送面通过该垂直分隔物的该开口。
9.根据权利要求8所述的湿蚀刻装置，其特征在于密封材料的材质为氟碳树脂(fluorocarbon resins)。
10.根据权利要求8所述的湿蚀刻装置，其特征在于密封材料为铁氟龙(Teflon)。
11.根据权利要求8所述的湿蚀刻装置，其特征在于该上门板是与该密封材料紧贴并完全遮蔽该开口，而该下门板是排列在该上门板的下方。
12.根据权利要求8所述的湿蚀刻装置，其特征在于该上门板与该下门板均未与该密封材料接触，且该上门板的下缘与该下门板的上缘之间具有一间距，且该传送面是通过该间距。
13.根据权利要求8所述的湿蚀刻装置，其特征在于更连结一抽气装置。
全文摘要
本发明揭示一种湿蚀刻装置，适用于使用草酸溶液的湿蚀刻制程，至少包含一垂直分隔物，具有一开口，且上述垂直分隔物的外侧为一摆设上述湿蚀刻装置的环境；一上门板与一下门板，排列在上述垂直分隔物的外侧；一密封材料，位于上述上门板、下门板与上述垂直分隔物之间；一第一蚀刻模块，位于上述垂直分隔物的内侧，与上述垂直分隔物具有一第一距离；以及一第二蚀刻模块，位于上述垂直分隔物的内侧，与上述垂直分隔物具有一第二距离，其中上述第二距离大于上述第一距离。可防止在上述垂直分隔物与上述第一蚀刻模块之间的区域、上述开口、及上述上门板与上述下门板和上述垂直分隔物之间的区域出现草酸结晶而妨害上述湿蚀刻装置的运作。
文档编号G03F7/30GK1540447SQ0312244
公开日2004年10月27日 申请日期2003年4月24日 优先权日2003年4月24日
发明者周颂宜, 杨名显, 彭仁志, 高胜洲 申请人:统宝光电股份有限公司