TWI400205B - 用於蝕刻玻璃晶圓之器械和方法，及使用此器械和方法製造之玻璃薄板 - Google Patents

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Description

用於蝕刻玻璃晶圓之器械和方法，及使用此器械和方法製造之玻璃薄板
本發明係關於一用於蝕刻玻璃基板以減少玻璃基板厚度的器械，而且更特別的是，關於一用於蝕刻玻璃基板的器械，其中一固定單元被提供在至少一玻璃基板下面相對於地面以一預定傾斜度可分開地固定並支撐該玻璃基板及提供一噴濺單元在該玻璃基板上以噴濺蝕刻劑到該玻璃基板上以減少玻璃基板厚度，因此而製造出玻璃薄板。
因應目前資訊時代的發展，光電元件與裝置明顯地發展及廣泛地分佈。特別的是，使用在電視或個人電腦以表現影像的顯示裝置正經受加速的研究。
從而，實行了更多研究在用於基板的玻璃薄板(也就是顯示裝置一個必要的部分)及該玻璃薄板的製造方法上。
製造輕薄顯示平板的傳統方法一般包括機械拋光方法與化學溼蝕刻方法。當機械拋光方法廣泛地使用在顯示裝置早期發展的舞台，具有絕佳生產率的化學溼蝕刻方法最近開始被使用在超細產品的需求上。
在溼蝕刻方法中，浸泡方法一開始被使用在用於薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)之細平板的製造上。噴濺方法(習知的噴濺方法)與噴射流方法比浸泡方法來得更先進，它們使用近似於浸泡方法的原理。該習知的噴濺方法和噴射流方法與浸泡方法的不同之處僅在於在巨觀原理上蝕刻劑的供應、反應產物的擴散及移除。
簡短地描述一下化學溼蝕刻方法，它使用了在攪拌完蝕刻劑後，蝕刻劑主要成分(該主要成分像是：氫離子(H+ )、氟化氫(HF)與二氟化氫(HF2- ))及玻璃基板主要成分(像是O-Si-O(SiO2 ))間的化學反應。這個反應根據下列的方程式來執行。
SiO2 +4HF → SiF4 +2H2 O
使用包含HF的蝕刻劑之蝕刻玻璃基板的過程可以分成下列五個步驟，這五個步驟決定了蝕刻的品質。在這五個步驟中，i)蝕刻劑被擴散進入鄰接於玻璃基板的擴散層，ii)蝕刻劑的成分被吸收進玻璃基板的表面，iii)蝕刻劑成分與玻璃基板起化學反應，iv)在化學反應之後，反應產物從玻璃基板分離，及v)反應產物從鄰接於玻璃基板的擴散層被移除。
在底下，會根據上述的化學反應用溼蝕刻方法中的浸泡方法、習知的噴濺方法、噴射流方法做個說明。浸泡方法涵蓋了包含蝕刻劑在蝕刻槽中，將玻璃基板浸沒在蝕刻劑中，並從蝕刻槽的底端創造氣泡，所以這些氣泡產生蝕刻劑在該玻璃基板表面的流動。在這裡，這些氣泡係關於蝕刻劑或反應產物的動力，像是蝕刻劑的擴散、反應產物的分離及反應產物從擴散層的移除。藉由增加蝕刻劑和反應產物的動能，這些氣泡加速了接觸、擴散與分離。
換句話說，這些氣泡用來快速供應新的蝕刻劑到玻璃基板上及從玻璃基板表面移除蝕刻劑。根據上面的原理來運作的浸泡方法有高生產率的優點，因為好幾片玻璃基板 可以用適合放入一浸泡盆的狀態泡入，因為蝕刻劑填充了蝕刻槽。然而，這個浸泡方法有個缺點，反應產物仍然停留在在蝕刻槽裡，黏附在玻璃基板表面，因此導致了表面品質的反效果。這個結果使藉由增加蝕刻量來減少玻璃基板厚度的方式變得困難，並且因此使用了大量的蝕刻劑來蝕刻玻璃基板。
習知的噴濺方法是發展用來補充浸泡方法的缺點。習知的噴濺方法在品質方面比浸泡方法來得優越。參照圖1，習知的噴濺方法涵蓋了從噴嘴11噴濺蝕刻劑12到玻璃基板13上面。根據這個蝕刻原理的蝕刻步驟跟上面所描述的關於浸泡方法的步驟一樣。然而，習知的噴濺方法使用了被稱為噴濺器的工具，藉由垂直注射蝕刻劑到玻璃基板上而產生大量動能，並因而能供應新的蝕刻劑及更快速且均勻地移除反應產物。更進一步來說，在相同溫度下，習知的噴濺方法比起浸泡方法可以獲得更高的品質及更高的蝕刻速率。
習知的噴濺方法可以使用具有大容量的槽，因為反應產物易於移除而且蝕刻劑持續地經由該槽與蝕刻空間循環。此外，習知的噴濺方法不但可以有利地維持絕佳的表面品質，也可以減低使用的蝕刻劑量，因為蝕刻劑可以持續地經由反應產物的處理被使用。然而，習知的噴濺方法的生產率相當貧乏，因為它只能一片一片地處理玻璃基板。
噴射流方法是發展用來克服上面提到的問題。噴射流方法可以被視為是浸泡方法和噴濺方法的組合。噴射流方 法涵蓋了用蝕刻劑填充蝕刻槽，將玻璃基板浸沒在蝕刻劑中，從一側產生一個強勁的蝕刻劑流以作為浸泡方法的氣泡。此外，新的蝕刻劑持續地被供應至蝕刻槽中，而且流動在蝕刻槽上一部分的蝕刻劑被收集且重新使用。即使噴射流方法可能提高生產率，但是它的缺點在於一開始的成本很高。
本發明被製造用來解決上述先前技術的問題。
本發明一方面提供了用於蝕刻玻璃基板的器械，其中一固定單元被提供在至少一玻璃基板下面相對於地面以一預定傾斜度可分開地固定並支撐該玻璃基板及提供一噴濺單元在該玻璃基板上以噴濺蝕刻劑到該玻璃基板上以減少玻璃基板厚度。
本發明另一方面提供一改良品質的玻璃基板，該玻璃基板由上面提到的器械所製造。
根據本發明的一種方面，該用於蝕刻玻璃基板的器械可能包括一固定單元，該固定單元被提供在一個或更多玻璃基板下面相對於地面以一預定傾斜度可分開地固定並支撐該玻璃基板；及提供一噴濺單元在該等玻璃基板上以噴濺蝕刻劑到該玻璃基板上，其中該玻璃基板藉由蝕刻減少厚度。
在本發明的一個示範性實施例中，該噴濺單元可能包括一或多個噴嘴頭及一或多個用於噴濺蝕刻劑的噴嘴。
在本發明的另一個示範性實施例中，噴嘴的終端尖端 可能間隔玻璃基板一預定距離，該預定距離由噴嘴間的間距與噴嘴的蝕刻劑噴濺角度決定。
在一個本發明進一步的示範性實施例中，該玻璃基板可能相對於噴嘴的一垂直平面以範圍從0度到45度的角度傾斜，該垂直平面經由噴嘴垂直延伸。
在本發明的另一個示範性實施例中，玻璃基板彼此間以一預定間距被配置在固定單元上，其中該間距範圍從5公釐到300公釐。
在一個本發明進一步的示範性實施例中，該用於蝕刻玻璃基板的器械可能進一步包含與該噴濺單元相通聯的一蝕刻劑槽；及一反應產物槽，被提供在固定單元的下部分以收集經由從噴嘴噴濺出的蝕刻劑與玻璃基板之間反應產生的反應產物；其中該蝕刻劑的未反應部分從反應產物槽循環至蝕刻劑槽。
在本發明的另一個示範性實施例中，該反應產物腔室可能包括一過濾構件，該過濾構件用於將反應產物從蝕刻劑的未反應部分分離出來。
在一個本發明進一步的示範性實施例中，該蝕刻劑可能是氟化氫，而玻璃基板的蝕刻率可能根據蝕刻劑中氫離子、氟化氫與二氟化氫的濃度變化。
在一個本發明進一步的另一個示範性實施例中，該固定單元可能包括用於幫助固定玻璃基板及幫助反應產物流入反應產物槽的玻璃基板接觸構件。
根據本發明的另一方面，一種用於薄膜電晶體液晶顯 示器的玻璃薄板是用上面所描述的器械所製造，該玻璃薄板具有範圍從0.3公釐到1公釐的厚度及範圍從1000x1200平方公釐到1100x1300平方公釐的面積。
上面所提出的本發明的示範性實施例可以藉由更輕易地將玻璃基板處理成更薄的玻璃薄板來改良生產率，及藉由讓蝕刻劑順著玻璃基板流動來改良品質。進一步來說，可以藉由在0.3公釐或更少的厚度與1000x1200平方公釐上實行的超細蝕刻來改善經濟競爭力。
本發明在之後將參照隨附圖式(其中，在裡頭顯示了示範性實施例)更全面性地描述。
在隨附圖式中，圖1為根據一傳統方法說明一個基板蝕刻過程的概略視圖。圖2為根據本發明說明用於蝕刻玻璃基板之器械之第一實施例的透視圖，圖3根據本發明說明一蝕刻玻璃基板過程的第一實施例。
圖4為根據本發明說明玻璃基板與垂直平面(其中該垂直平面經由噴嘴垂直延伸)之幾何組構的側面與前方立視圖，圖5為比較本發明之蝕刻方法與傳統玻璃蝕刻方法的概略視圖，圖6為說明被供應至玻璃基板表面之蝕刻劑量與蝕刻速率相對於表面品質之間的關係圖。
圖7為說明被供應至玻璃基板表面的蝕刻劑量與垂直方向之玻璃基板的不同厚度之間的關係圖，圖8為說明根據玻璃基板間距之不同蝕刻厚度分佈的概略視圖，及圖9為根據本發明之第一實施例說明玻璃基板與噴嘴之間幾何 關係的概略視圖。
此外，圖10為根據本發明之第二實施例說明玻璃基板與固定單元間幾何關係的透視圖。
參照圖2與圖3，提供一用於蝕刻玻璃基板的器械100，該器械藉由蝕刻玻璃基板的表面減少了玻璃基板300的厚度。器械100包括向下噴濺蝕刻劑到玻璃基板300上的噴濺單元101與固定玻璃基板300的固定單元200。
配置一或更多玻璃基板300。當複數個玻璃基板300被放入器械100，複數個玻璃薄板可以同時被產生。玻璃基板300需要包含矽(Si)或氧化矽(SiO2 )以因此被像是氟化氫(HF)的蝕刻劑蝕刻。然而，這並不意圖限制本發明，而且玻璃基板300也可以以不同形式被提供。
固定單元200被提供以從下面固定與支撐玻璃基板300，這樣一來玻璃基板300就相對於地面傾斜。在這裡，不需要相對於一蝕刻劑供應單元以精確的90度配置基板。固定單元200由聚合物樹脂或有機材料組成，並組構以使用最小接觸面積固定玻璃基板300。
這是因為蝕刻劑需要被噴濺至玻璃基板300上並且完全與玻璃基板300接觸。然而，固定單元200並不限於聚合物，只要它能固定玻璃基板300。
此外，固定構件200可以用溝槽形成，這些溝槽彼此以一定間隔分離開來以固定複數個玻璃基板300。固定構件200的寬度可以被設定為和玻璃基板300的寬度一樣，而且玻璃基板300以最小面積被固定至固定構件200。
因為複數個玻璃基板300可以被固定地安裝進固定構件200中，就有可能放入固定構件200與玻璃基板300的組件至一蝕刻區，蝕刻玻璃基板300，並且之後將這個組件從蝕刻區取出。這樣的話，因為固定單元200可以被輕易地***蝕刻區與取出蝕刻區，複數個玻璃基板300可以同時被蝕刻。本發明的這個實施例是有效的，因為複數個玻璃基板可以被蝕刻。此外，本發明的這個實施例是非常具有生產力且經濟的，因為藉由一噴濺方法蝕刻可以蝕刻比藉由一浸泡方法更多的玻璃基板。
固定單元200可以製作成可撓性的，因為玻璃基板300大致上不會經受任何外力。當固定單元200與玻璃基板300保持接觸，反應產物可能累積在固定單元200上，因此產生了缺陷，像是汙點。為了解決這個問題，如圖10所示，固定單元200可能包括一夾子202，該夾子202用來固定一玻璃基板300。本發明的這個實施例有利地提供了很大的自由角度，因為固定單元200可以根據基板或是過程的型式被準備。這是因為蝕刻劑104從上面被噴濺到玻璃基板300上，特別的是，沿著玻璃基板300的表面噴濺以最小化從外而至的任何影響。
用於噴濺蝕刻劑104到玻璃基板300上的噴濺單元101從上面被提供。因為噴濺單元101被提供在玻璃基板300上面且從上面噴濺蝕刻劑，玻璃基板300大致上沒有經受外力。因為玻璃基板300經受了很小數量的外力，所以可以輕易地設計一個支撐構造。因為這些理由，非常有利的 是，將玻璃基板300的厚度減少至0.1公釐或更少並且蝕刻大面積1100x1250平方公釐或***的更大面積或是更多代的更大面積。
噴濺單元101包括一或多個噴嘴頭102，在噴嘴頭102的每一個上面提供了一或更多噴嘴103。噴嘴103的每一者被設定用來噴濺蝕刻劑。
參照圖5，採用噴濺方法是因為可以用少量蝕刻劑來蝕刻大面積，而且蝕刻厚度可以適度地被調整。提供噴濺單元101在玻璃基板300上以最小化壓力，這個壓力當蝕刻劑104被噴濺時施加至玻璃基板300上。蝕刻劑104首先接觸玻璃基板300上面、中間、或下面的部分，並且當之後蝕刻玻璃基板300的表面時，藉由表面張力沿著玻璃基板300往下流。相反地，如同圖1所示，傳統的噴濺方法施加大量的壓力到玻璃基板13上，因為蝕刻劑12被直接噴濺在玻璃基板13上。
參照圖4，從玻璃基板300到噴嘴103終端尖端的距離是由噴嘴103的間距與噴嘴103的蝕刻劑噴濺角度所決定(也就是噴嘴103噴濺蝕刻劑104的角度)。從玻璃基板300到噴嘴103終端尖端的距離因此被決定以確保玻璃基板300的所有部分被曝露在蝕刻劑104中。從玻璃基板300到噴嘴103終端尖端的距離h可以由下列的方程式1被定義：
其中N P 為噴嘴103之間的間距，H p 為噴嘴頭102之間 的間距，θ 為噴嘴的蝕刻劑噴濺角度。從玻璃基板300到噴嘴103的距離需要具有滿足上述方程式1所有情況的幾何特徵。從圖4上方看時，除非玻璃基板300的側邊邊緣與最外面的噴嘴103之間的間隔d 滿足下列的方程式2，否則玻璃基板300的所有部分不會曝露在蝕刻劑104中。
此外，最外部的玻璃基板300的外邊緣與最外面的噴嘴103之間的間隔d’ ，從圖4上方看時，需要滿足下列的方程式3。
玻璃基板300與噴嘴垂直平面之間的傾斜度，被定義在從0度到45度的範圍之中，該垂直平面經由噴嘴垂直延伸。參照圖9，最佳的是玻璃基板300相對於垂直平面以0度傾斜，該垂直平面經由噴嘴103垂直延伸。當玻璃基板300相對於噴嘴103的垂直平面傾斜30度時，在垂直方向上大致沒有厚度的差異。然而，假如傾斜到達47度，玻璃基板300的下部分會比其他部分還厚，因為反應產物並沒有有效移除。較佳的是，該傾斜被決定在上述的範圍內。
配置在固定單元200上複數個玻璃基板300之間的間距較佳地在從5到300公釐的範圍內。玻璃基板300之間的間距被決定在上面提到的範圍中，是為了藉著蝕刻較多數目的玻璃基板300來增加生產率。實際上，以8公釐的 間距配置玻璃基板生產率是以40公釐的間距配置玻璃基板的五倍。這樣的話，玻璃基板間的間距是一個決定生產率非常重要的因素。當減少玻璃基板300間的間距會增加生產率，這也需要減少噴嘴頭102(噴嘴黏附的地方)的間距。減少噴嘴頭102之間的間距也需要減少噴嘴頭的直徑，因此使得供應充足蝕刻劑到噴嘴103上變得困難。但是在這個狀況下，製程成本會增加，因為會使用特別的元件，而不是標準元件。進一步來說，噴嘴103的保養也變得困難。
從而，玻璃基板300之間的間距最好決定在上面提到的範圍之中。
從而，玻璃基板300之間的間距較佳地決定在上述範圍內。此外，因為一次要放入的玻璃基板數目代表了一次蝕刻過程中蝕刻的全部數量，需要思考的是這個蝕刻器械的規格，像是在預定壓力與幫浦容量下，槽的容量與用於維持從噴嘴噴濺出來之蝕刻劑之管子的規格。
噴濺單元101以一個蝕刻槽裝配，該蝕刻槽組構以與一反應產物槽互相通聯。該蝕刻劑槽包含HF，HF離子的濃度與數量都是根據本發明的過程來調整。
反應產物槽被提供在固定單元200的下部分以收集反應產物，該反應產物經由從噴嘴103噴濺出來的蝕刻劑104
與玻璃基板300之間的反應所產生，所以未反應蝕刻劑可以從反應產物槽循環至蝕刻槽。經由蝕刻劑104與玻璃基板300之間的反應所獲得的反應產物快速地流進反應產物槽。反應產物槽與蝕刻劑槽互相連接或者共享一個空 間以循環未反應蝕刻劑。來自反應產物的未反應蝕刻劑可以再一次被導引進入蝕刻劑槽以快速供應新的蝕刻劑並移除反應產物，因此改善表面品質。反應產物槽可能包括一過濾構件以從蝕刻劑104分離反應產物。
蝕刻劑104是HF，而且玻璃基板的蝕刻速率是由蝕刻劑104
中氫離子(H+ )、HF與二氟化氫(HF2 )的濃度所決定。蝕刻速率根據H+ 、HF與HF2 的濃度變化，並沒有正比於供應至玻璃基板300的蝕刻劑數量。
參照圖6，可以藉由供應預定數量或更多數量的蝕刻劑104來確保蝕刻速率與表面品質。因為蝕刻劑104的數量並不與蝕刻速率與表面品質成正比，蝕刻劑104以預定數量或更多數量來供應。參照圖6與圖7，即使蝕刻劑是從玻璃基板300上面來供應，當該基板的下部分被供應了預定數量或更多數量的蝕刻劑，厚度差異和品質差異並沒有在玻璃基板300的上部分302與下部分303之間發生。也就是說，預定數量或更多數量的蝕刻劑總是與玻璃基板300的表面保持接觸，所以可以確保蝕刻速率與絕佳的表面品質。
參照圖10，本發明這個實施例的固定單元200被提供玻璃基板接觸構件201以幫助固定玻璃基板300並且幫助反應產物流進反應產物槽。玻璃基板接觸構件201是圓形的構造，由選自下列材料構成之群組至少其中之一組成：抗氟化氫材料、聚氯乙烯(PVC)、聚醚醚酮(PEEK)及鐵氟龍 等等。玻璃基板接觸構件201並沒有限制在上面提到的材料與形狀中，但是可以用有助於蝕刻劑104與反應產物流動的具有任何形狀的任何材料來施行。此外，玻璃基板接觸構件201與玻璃基板300點接觸(point contact)以最大化反應產物的流動，而且玻璃基板接觸構件201比玻璃基板的厚度具有更大的間隔。
由用於蝕刻玻璃基板的器械製造的玻璃薄板一般具有範圍從0.3公釐到1公釐的厚度，而且可以用厚度0.1公釐或更薄的厚度來製造。用於蝕刻玻璃基板的器械可以製造具有範圍從1000x1200平方公釐到1100x1300平方公釐之大面積薄膜電晶體液晶顯示(TFT-LCD)玻璃薄板。
在底下是一個本發明的示範性實施例，將會說明隨著玻璃基板300間隔的改變，該玻璃基板300之上部分與下部分的厚度差異。此外，如同本發明的另一個示範性實施例，將會說明根據噴嘴103間距與玻璃基板300間距之該玻璃基板300之上部分與下部分的厚度差異。
例1
為了檢視當預定數量或更多數量的蝕刻劑被供應時，玻璃基板在垂直方向大致上沒有厚度差異，上噴嘴以50x50平方公釐的間距被配置，而且被供應至玻璃基板表面的蝕刻劑數量隨著不同的玻璃間距，包括無限大、90公釐與30公釐變化。在這裡，所使用噴嘴噴發出來的數量是每分鐘0.1到0.2公升，而且玻璃基板具有370x470平方公釐的面積與被蝕刻至300微米的0.63公釐厚度。
參照上面的表1與圖8，可以藉由供應預定數量或更多數量的蝕刻劑來獲得所欲的規格。可以增加從上面供應的蝕刻劑數量以獲得一均勻厚度分佈。藉由增加從上面供應蝕刻劑的量並且減少玻璃間距以增加生產率，大量的玻璃基板可以在相同空間裡被蝕刻。
例2
一個LCD基板目前厚度均勻性的規格大概在正負20微米的等級。玻璃基板之上部分與下部分的厚度差異由改變噴嘴與玻璃基板的間距來檢查以測試是否確保了厚度的均勻性。在這個例子裡，一個低密度玻璃基板的連結平板(面積590 x 670平方公釐，厚度1.26公釐)像是一TFT-LCD無鹼玻璃基板(NEG OA-21或SCP E2K)被蝕刻到0.6公釐。
使用於例2中的噴嘴具有每分鐘0.3公升的噴發量。實際上，以8公釐的間距配置玻璃基板生產率可以是以40公 釐的間距配置玻璃基板的五倍。這樣一來，玻璃基板間的間距就是一個決定生產率很重要的因素。即使減少玻璃基板的間距就可以增加生產率，減少噴嘴頭的間距也需要減少噴嘴頭的直徑，因此使得供應充足數量之蝕刻劑到噴嘴變得困難。在這個狀況下，因為使用了特別的元件，而不用標準元件，所以製造成本會增加。進一步來說，噴嘴103的維持也變得很困難。因為一次要被***的玻璃基板數量代表了在一次蝕刻過程中蝕刻的全部數量，需要思考的是這個蝕刻器械的規格，像是在預定壓力與幫浦容量下，槽的容量與用於維持從噴嘴噴濺出來之蝕刻劑之管子的規格。需要供應一預定數量或更多數量的蝕刻劑以確保一顯示裝置及其類似物的品質。在這個實驗中，一因素C f 滿足方程式4：
其中Nozzle [m3 /min]代表每分鐘噴嘴的噴發數量，G ptch [m]代表玻璃間距，Nh ptch [m]代表寬度芳向上的噴嘴間距，而Nv ptch [m]代表長度方向上的噴嘴間距。
因素C f 在例2中被視為變數，這是一個重要的因素。即使因素C f 的尺寸在數字表示方程式4中是m2 /min，這是因為只有玻璃基板的間距被考慮到，而玻璃基板的長度沒有被考慮到，因素C f 的真實尺寸是m3 /min。這是因為玻璃基板的長度不是一個重要的因素。
在這個實驗中，噴嘴每分鐘的噴發數量是0.3公升左右。根據噴嘴與玻璃基板間距的C f 值被紀錄在下面的表3。
如同紀錄在上面表3的這種狀況，其中噴嘴間距是50公釐(0.05公尺)而玻璃間距是8公釐(0.008公尺)，玻璃基板在垂直方向的厚度差異在從35微米到50微米的範圍內。
這個範圍部分落在這個規格內，而且厚度的差異是在10到15微米的範圍內。因為在蝕刻前相對於厚度的一個邊界，噴嘴間距50公釐與玻璃間距8公釐是實際上無法應用的幾何配置。
本發明也關於用於減少玻璃基板厚度的一化學蝕刻方法。在傳統的浸泡方法中，困難的是均勻蝕刻一個具有大面積之玻璃基板的整個表面或是精確控制這個基板的厚度。此外，傳統的噴濺方法增加了蝕刻劑的噴濺壓力並且藉由從該等玻璃基板的兩側供應蝕刻劑來引起氣流。這導致了構造上的問題，因為要支撐具有大面積的玻璃基板來抵抗重力是困難的。
為了解決這些問題，本發明藉由從上面噴濺蝕刻劑來最小化玻璃基板上的外力。進一步舉例來說，一具有1公釐厚度或是更薄厚度(例如0.9公釐、0.8公釐、0.6公釐等等)的薄膜可以藉由蝕刻一具有1.26公釐或1.0公釐厚度的TFT-LCD連結平板來製造。在本發明的蝕刻器械中，細 蝕刻不只可以被實行在一用於TFT-LCD、OLED及其類似物的連結平板上，還可以被實行在還沒有連結的玻璃基板或是矽晶圓上。更進一步來說，本發明的蝕刻器械是一個製程技術，可以改良表面品質與生產率，且可以用非常低的成本來達成。
當本發明參照特定的示範性實施例來顯示並說明，將被習於此技術者了解的是，各種型式與細節上的改變可以在不偏離由隨附圖式與其等效物定義之本發明的精神與範疇下完成。
11‧‧‧噴嘴
12‧‧‧蝕刻劑
13‧‧‧玻璃基板
100‧‧‧器械
101‧‧‧噴濺單元
102‧‧‧噴嘴頭
103‧‧‧噴嘴
104‧‧‧蝕刻劑
200‧‧‧固定單元
201‧‧‧玻璃基板接觸構件
202‧‧‧夾子
300‧‧‧玻璃基板
302‧‧‧上部分
303‧‧‧下部分
d‧‧‧間隔
d’‧‧‧間隔
h‧‧‧距離
θ ‧‧‧噴嘴的蝕刻劑噴濺角度
上述本發明一定示範性實施例的其他方面、特徵與優點將連結隨附圖式與上述說明而變得更加明顯。其中：圖1為根據一傳統方法說明一個基板蝕刻過程的概略視圖；圖2為根據本發明說明用於蝕刻玻璃基板之器械之第一實施例的透視圖；圖3為根據本發明說明一蝕刻玻璃基板過程的第一實施例；圖4為根據本發明說明玻璃基板與垂直平面(其中該垂直平面經由噴嘴垂直延伸)之幾何組構的側面與前方立視圖；圖5為比較本發明之蝕刻方法與傳統玻璃蝕刻方法的概略視圖；圖6為說明被供應至玻璃基板表面蝕刻劑的量及蝕刻 速率與相對於表面品質之間的關係圖；圖7為說明被供應至玻璃基板表面的蝕刻劑量與垂直方向之玻璃基板的不同厚度之間的關係圖；圖8為說明根據玻璃基板間距之不同蝕刻厚度分佈的概略視圖；圖9為根據本發明之第一實施例之玻璃基板與噴嘴之間的幾何關係概略視圖；及圖10為根據本發明之第二實施例玻璃基板與固定單元間幾何關係的透視圖。
100‧‧‧器械
103‧‧‧噴嘴
104‧‧‧蝕刻劑
300‧‧‧玻璃基板

Claims (20)

  1. 一種用於蝕刻玻璃基板以減少該玻璃基板之厚度的器械，包含：一固定單元，可分開地固定並支撐一個以上的玻璃基板，其被配置為使得該些玻璃基板相對於地面以任何在45°到90°的範圍之內的角度傾斜；及一噴濺(spray)單元，被提供在該玻璃基板上面以預定的噴濺(spray)角度向下地噴濺(spray)蝕刻劑到該玻璃基板上。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中該噴濺(spray)單元包括一或多個噴嘴頭及一或多個用於噴濺(spray)蝕刻劑的噴嘴。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中噴嘴的終端尖端間隔玻璃基板一預定距離，該預定距離根據噴嘴間的間距與噴嘴的蝕刻劑噴濺(spray)角度決定，以使得玻璃基板的所有部份可被曝露於該蝕刻劑。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中該玻璃基板相對於地面以任何在60°到90°的範圍之內的角度傾斜。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中該等玻璃基板相對於地面傾斜大約為90°的角度。
  6. 根據申請專利範圍第3項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中玻璃基板到噴嘴終端尖端的距離(h)、噴嘴之 間的間距(N P )、噴嘴頭之間的間距(H p )和噴嘴的蝕刻劑噴濺(spray)角度(θ )滿足下列方程式：h≧NP /2tan(θ /2),h≧HP /2tan(θ /2)。
  7. 根據申請專利範圍第2項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中該噴濺(spray)單元經建構以噴濺(spray)蝕刻劑朝向該等玻璃基板的表面。
  8. 根據申請專利範圍第5或7項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中該噴濺(spray)單元經建構以噴濺(spray)蝕刻劑朝向該等玻璃基板的表面以及頂部邊緣。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之用於蝕刻玻璃基板的器械，其中該等噴嘴係均勻地排置在該噴濺(spray)單元中，並且不需要用於對準一噴嘴頭與一玻璃基板的對準裝置。
  10. 一種玻璃薄板，用於薄膜電晶體液晶顯示器，該玻璃薄板以前面申請專利範圍第1項至第7項中任何一項所描述之用於蝕刻玻璃基板的器械所製造，該玻璃薄板具有範圍從0.3公釐到1公釐的厚度及範圍從1000x1200平方公釐到1100x1300平方公釐的面積。
  11. 一種蝕刻玻璃基板以減少該等玻璃基板的厚度的方法，包含：(a)排置多於一個的玻璃基板於一固定單元中，使得該等玻璃基板相對於該固定單元的底部以任何在45°到90°的範圍之內的角度傾斜；以及(b)從位於該等玻璃基板上方的多個點以一預定的噴 濺角度向下地噴濺(spray)蝕刻劑至該等玻璃基板。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，其中該噴濺(spray)係以一包含多個噴嘴和噴嘴頭的噴濺(spray)單元來執行。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，進一步包含：在步驟(a)和(b)之間，將為該固定單元與該等玻璃基板的一組件放入在該噴濺(spray)單元下的一蝕刻區中，以及在步驟(b)之後，將該組件移出在該噴濺(spray)單元下的該蝕刻區。
  14. 根據申請專利範圍第11項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，其中該等玻璃基板相對於該固定單元的底部以任何在60°到90°的範圍之內的角度傾斜。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，該等玻璃基板相對於該固定單元的底部傾斜大約為90°的角度。
  16. 根據申請專利範圍第12項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，其中噴嘴終端尖端與該等基板分隔一預定據哩，該預定距離係根據該等噴嘴之間的間距以及該等噴嘴的蝕刻劑噴濺(spray)角度來調整，以使得該等玻璃基板的所有部份可被曝露於蝕刻劑；該等玻璃基板到該等噴嘴終端尖端的距離(h)、噴嘴之間的間距(N P )、噴嘴頭之間的間距(H p )和噴嘴的蝕刻劑噴濺(spray)角度(θ )滿足下列方程式： h≧NP /2tan(θ /2),h≧HP /2tan(θ /2)，以及每一個該等玻璃基板的側邊邊緣與最外面的噴嘴之間的間隔(d)，以及該最外部的玻璃基板的外邊緣與最外面的噴嘴之間的間隔(d’)滿足下列方程式：d≦h/tan(θ /2),d’≧h/tan(θ /2)。
  17. 根據申請專利範圍第11項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，其中該噴濺(spray)蝕刻劑係被噴濺(spray)朝向該等玻璃基板的表面。
  18. 根據申請專利範圍第15或17項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，其中該噴濺(spray)蝕刻劑係被噴濺(spray)朝向該等玻璃基板的表面以及頂部邊緣。
  19. 根據申請專利範圍第18項所述之減少該等玻璃基板的厚度的方法，其中位於該等玻璃基板上方的多個點係被均勻地分布以形成一蝕刻區，並且不需要將一噴嘴頭對準一玻璃基板。
  20. 一種用於薄膜電晶體液晶顯示器之玻璃薄板，其係藉由申請專利範圍第11到17項中任一項所述之方法來製造。
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