專利名稱：蝕刻液回收系統與方法
技術領域：
本發明是涉及一種蝕刻液回收系統與蝕刻液回收方法，且特別適用于薄膜晶體管液晶顯示器的蝕刻工藝。
背景技術：
在薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)與半導體工藝中，常使用鋁、鉬等金屬作為導電材料，且常以濕蝕刻方式對鋁、鉬等金屬進行圖案化，其蝕刻液可使用多種不同的酸，其中最普及的蝕刻液是以磷酸、硝酸和醋酸的混合液，以下為其反應機制
其中硝酸是扮演提供H3O+的角色，以氧化金屬進行蝕刻；而磷酸是提供磷酸根，以使氧化的金屬分別與磷酸根形成錯合物；而醋酸可附著于反應物表面來抑制硝酸解離達到蝕刻速率的調整。
而上述金屬濕蝕刻回收系統如第1圖所示，首先將混合好的蝕刻液由蝕刻液供應裝置11供應至蝕刻槽10中，以對玻璃基板的金屬層進行蝕刻反應，此蝕刻液會持續處理多片玻璃基板，所以蝕刻液成分及濃度會變化，所以當蝕刻液中的雜質濃度大于一定程度(約2000ppm)時或蝕刻處理了一定玻璃基板片數后，即將蝕刻液全部排出至廢液儲存槽12中，再進行外包處理13。
但由于此蝕刻液隨著處理玻璃基板片數的增加，其中的硝酸會持續被消耗且雜質濃度也會越來越高，所以蝕刻效果及穩定度會越來越差且雜質濃度的變異很大(0～2000ppm)；此外，在蝕刻液雜質濃度達2000ppm時即進行蝕刻液的完全排放，接著再將新的蝕刻液由蝕刻液供應裝置11供應至蝕刻槽10中，所以蝕刻液的使用量很大，加上玻璃基板尺寸越來越大，會使蝕刻液的需求量也越來越大。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的的一就是提供一種蝕刻液回收系統與方法，以解決上述與其它問題且達成更好的功效。
為達上述目的，本發明提供一種蝕刻液回收系統，包括蝕刻槽，用以進行蝕刻反應，且蝕刻反應形成含雜質的廢液；蝕刻液供應裝置，用以供應蝕刻液至蝕刻槽；雜質移除裝置，用以接收來自蝕刻槽的廢液并移除廢液中的雜質，以形成回收蝕刻液；以及混酸與濃度調整裝置，用以對回收蝕刻液進行混酸與濃度調整步驟。
為達上述目的，本發明還提供一種蝕刻液回收方法，包括提供蝕刻液于蝕刻槽中，以進行蝕刻反應，且蝕刻反應形成含雜質的廢液；于雜質移除裝置中移除廢液中的雜質，以形成回收蝕刻液；于混酸與濃度調整裝置中對回收蝕刻液進行混酸與濃度調整步驟；以及供應回收蝕刻液至蝕刻槽。
圖1為一示意圖，用以說明現有的蝕刻液回收系統；圖2為一示意圖，用以說明本發明一實施例的蝕刻液回收系統。
符號說明10、20～蝕刻槽11、80～蝕刻液供應裝置12、30～廢液儲存槽 13～外包處理40～雜質移除裝置 50～回收蝕刻液儲存槽60～混酸與濃度調整裝置 70～蝕刻液緩沖槽90～單酸供應裝置具體實施方式
為使本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下以下的實施例是以蝕刻鋁為例，本發明還可用于鉬金屬蝕刻及其它金屬或其金屬合金蝕刻上。
首先將蝕刻液由蝕刻液供應裝置80供應至蝕刻槽20中，此蝕刻液包括硝酸、磷酸與醋酸。接著將玻璃基板置入蝕刻槽20中，以進行鋁蝕刻反應；再將蝕刻完畢后的玻璃基板取出，接著將其它欲進行鋁蝕刻的玻璃基板置入蝕刻槽20中，以進行鋁蝕刻反應。上述的玻璃基板蝕刻與玻璃基板置換步驟將重復數次，一直至蝕刻槽20中的蝕刻液的雜質超過一定濃度或處理過一定片數的玻璃基板后，再將所形成的含鋁雜質的廢液部分或全部排出至廢液儲存槽30中，其中廢液排出時的含鋁雜質廢液的雜質濃度可依不同的需求來決定，如最大雜質限度、雜質濃度預定范圍、含鋁雜質廢液的排出量(比例)等。若根據所處理過的玻璃基板片數來決定含鋁雜質廢液的排出時機，則此玻璃基板片數值可根據實驗與/或結果統計來決定。一般而言，當雜質濃度越小或處理玻璃基板片數越少即將含鋁雜質的廢液部分或全部排出的話，蝕刻效果會越好，但是會使得生產及換酸時間增加，進而使整體生產效率降低。
當廢液儲存槽30中的含鋁雜質的廢液儲存至一定體積時，即可將此廢液排入雜質移除裝置40中。
在雜質移除裝置40中，含鋁雜質的廢液中的雜質可被移除至某一程度以形成回收蝕刻液，接著再將此回收蝕刻液排入回收蝕刻液儲存槽50中；其中雜質移除裝置40可包括離子交換膜，以將雜質移除，如在pH為1.0的環境中，原本含73.1ppm鋁雜質的含鋁雜質的蝕刻液經離子交換膜處理后，可得鋁雜質只含6ppm的回收蝕刻液。一般而言，蝕刻液的回收率為80％以上，且大致為80～90％。
由于蝕刻液在經鋁蝕刻步驟時，磷酸會與鋁形成錯合物，所以蝕刻液中的磷酸會有所損失，此外，硝酸與醋酸也會因為蝕刻處理、雜質移除處理等等步驟而有所損失，所以回收蝕刻液必需要經過再調整才能再度供應至蝕刻槽20中；所以接下來將回收蝕刻液儲存槽50中的回收蝕刻液排入混酸與濃度調整裝置60里，經過各酸的濃度量測后，再由單酸供應裝置中的硝酸供應器、磷酸供應器與醋酸供應器將所缺少的個別酸補入，以將回收蝕刻液中各酸性物質的濃度調整至可進行蝕刻的范圍中，再經混合后，就排入蝕刻液緩沖槽70中，而此緩沖槽70用以儲存已完成濃度調整的蝕刻液等待工藝設備的需求；接下來再將回收蝕刻液排入蝕刻槽中，以進行蝕刻處理。
由于本發明的蝕刻液回收系統可在移除廢液中的雜質后再度回收使用，且回收率可達80％以上，所以可大幅減少蝕刻液的用量，以達到節省成本與環保的目標；此外，本發明的蝕刻液回收系統可控制蝕刻液中的雜質濃度處于一穩定范圍中，進而減少蝕刻反應的變異以增加工藝穩定度；再者，本發明蝕刻液回收系統的架構可在現有系統中組合其它裝置獲得，即不需更換現有系統即可獲得。
雖然本發明已公開較佳實施例如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內可做變動，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種蝕刻液回收系統，包括一蝕刻槽，用以進行一蝕刻反應，且該蝕刻反應形成一含雜質的廢液；一蝕刻液供應裝置，是供應一蝕刻液至該蝕刻槽；一雜質移除裝置，是接收該廢液并移除該廢液中的雜質，且形成一回收蝕刻液；以及一混酸與濃度調整裝置，是對該回收蝕刻液進行一混酸與濃度調整步驟。
2.如權利要求1所述的蝕刻液回收系統，其中該雜質移除裝置包括離子交換膜。
3.如權利要求1所述的蝕刻液回收系統，還包括一單酸供應系統，該單酸供應系統包括一磷酸供應器、一硝酸供應器與一醋酸供應器，用以分別提供磷酸、硝酸與醋酸至該混酸與濃度調整裝置與該蝕刻槽中。
4.如權利要求1所述的蝕刻液回收系統，還包括一廢液儲存槽，用以接收來自該蝕刻槽的該含雜質廢液并將該含雜質廢液排至該雜質移除裝置中；一回收蝕刻液儲存槽，用以接收來自該雜質移除裝置的該回收蝕刻液并將該回收蝕刻液排至該混酸與濃度調整裝置中；以及一蝕刻液緩沖槽，用以接收來自該混酸與濃度調整裝置的該回收蝕刻液并將該回收蝕刻液排至該蝕刻槽中。
5，一種蝕刻液回收方法，包括提供一蝕刻液于一蝕刻槽中，以進行一蝕刻反應，且該蝕刻反應形成一含雜質的廢液；于一雜質移除裝置中移除該廢液中的雜質，以形成一回收蝕刻液；于一混酸與濃度調整裝置中對該回收蝕刻液進行一混酸與濃度調整步驟；以及供應該回收蝕刻液至該蝕刻槽。
6.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，其中該蝕刻反應包括蝕刻鋁反應、該廢液包括含鋁雜質的蝕刻液且該雜質包括鋁錯合物。
7.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，其中該蝕刻反應包括蝕刻鉬反應、該廢液包括含鉬雜質的蝕刻液且該雜質包括鉬錯合物。
8.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，其中該移除該廢液中的雜質的步驟是利用一離子交換膜。
9.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，其中該回收蝕刻液的體積大約為該廢液的體積的80％～90％。
10.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，還包括將來自該蝕刻槽的該廢液收集至一廢液儲存槽中，并由該廢液儲存槽將該廢液排至該雜質移除裝置中。
11.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，更包括將來自該雜質移除裝置的該回收蝕刻液收集至一回收蝕刻液儲存槽，并由該回收蝕刻液儲存槽將該回收蝕刻液排至該混酸與濃度調整裝置中。
12.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，其中該混酸與濃度調整步驟是為添加與混合一酸性物質，該酸性物質是選擇自磷酸、硝酸、醋酸及其組合所組成的組中，且該酸性物質是由一單酸供應系統所提供，該單酸供應系統包括多個單酸供應器。
13.如權利要求5所述的蝕刻液回收方法，更包括將來自該混酸與濃度調整裝置的該回收蝕刻液收集至一蝕刻液緩沖槽中，并由該蝕刻液緩沖槽將該回收蝕刻液排至該蝕刻槽中。
全文摘要
本發明公開一種蝕刻液回收系統，包括蝕刻槽，用以進行蝕刻反應，且蝕刻反應形成含雜質的廢液；蝕刻液供應裝置，用以供應蝕刻液至蝕刻槽；雜質移除裝置，用以接收來自蝕刻槽的廢液并移除廢液中的雜質，以形成回收蝕刻液；以及混酸與濃度調整裝置，用以對回收蝕刻液進行混酸與濃度調整步驟。
文檔編號C23F1/10GK1645574SQ200510003670
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月7日 優先權日2005年1月7日
發明者劉家彰, 李瑋華, 吳明杰 申請人:友達光電股份有限公司