JP2012051801A - 硝子基板のエッチング装置と前記エッチング装置によって製造された硝子基板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は硝子基板をエッチングして硝子基板の厚さを薄くする硝子基板のエッチング装置に関することとして、もっと詳しくは前記の硝子基板が少なくとも一つ以上配列されて、前記の硝子基板の下部には前記の硝子基板と地面が傾きを形成するようにして、前記の硝子基板の固定と脱去ができるようにする固定部材を具備して、前記の硝子基板の上部にはエッチング液が下方に噴射される噴射部材を備えていることを特徴とする硝子基板のエッチング装置と前記の装置によって製造された硝子薄板に関するのである。
【解決手段】前記の噴射部材は少なくとも一つ以上のノズルとノズルヘッドを備えて構成されて、前記のノズルでエッチング液がスプレーで噴射されることを特徴にして、前記の硝子基板とノズル端の間の間隔はノズルの配置間隔とノズルのエッチング液の噴射角度によって決まることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は硝子基板をエッチングして硝子基板の厚さを薄くする硝子基板のエッチング装置に関することとして、もっと詳しくは前記の硝子基板が少なくとも一つ以上配列されて、前記の硝子基板の下部には前記の硝子基板と地面が傾きを形成するようにして前記の硝子基板の固定と脱去ができるようにする固定部材を具備し、前記の硝子基板の上部にはエッチング液が下方に噴射される噴射部材を備えていることを特徴とする硝子基板のエッチング装置と前記の装置によって製造された硝子薄板に関するのである。

現代社会が高度に情報化して行くによって光エレクトロニクス（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）関連部品及び機器が著しく進歩して普及されている。その中で、画像を表示するディスプレー装置はテレビ装置用、パソコンのモニター装置用などに対する研究が加速化された。これによって前記のディスプレー装置に必須な基板に使われる硝子薄板と前記の薄板の製造方法に対する研究も共に加速化された。

従来にディスプレーパネルを軽量に薄型化する技術には大きく機械研磨法と化学的湿式エッチング法（ｗｅｔ−ｅｔｃｈｉｎｇ）がある。ディスプレー開発初期には非常に薄いスリムパネルが要求されなくて機械研磨法をたくさん使ったが最近は超スリム製品が要求されながら生産性が優秀な化学的湿式エッチング法（ｗｅｔ−ｅｔｃｈｉｎｇ）を使い始めた。

前記の化学的湿式エッチング法（ｗｅｔ−ｅｔｃｈｉｎｇ）の中でＴＦＴ−ＬＣＤ用パネルスリムの製造方法に最も先に適用されたことはデイッピング法であり、それより一段進化したのがスプレー法とジェットフロー法であるが前記のデイッピング法の類似の原理が適用されたのである。ただ巨視的なエッチング液の供給と反応生成物の拡散、除去の原理が違うだけである。

前記の化学的湿式エッチング法に対して簡単に説明すると、前記の湿式エッチング法はエッチング液の撹拌完了の後エッチング液の主要の構成成分である［Ｈ^＋］、［ＨＦ］と［ＨＦ２⁻］と硝子基板の主要の成分であるＯ−Ｓｉ−Ｏ（ＳｉＯ_２）の間の化学反応を利用したことで前記の化学反応式は下のようである。

前記の弗素酸（ＨＦ）を含んでいるエッチング液を利用して行なう硝子基板がエッチングされる段階は下記のように五つの段階で区分することができるし、前記の五つの段階がエッチングの特性を左右する。前記の五つの段階はｉ）硝子基板近所の拡散層の内にエッチング液の拡散、ｉｉ）エッチング液の成分が硝子基板の表面に吸着、ｉｉｉ）エッチング液の成分と硝子基板との化学反応、ｉｖ）化学反応の後に作られた反応生成物が硝子基板から離脱、ｖ）反応生成物が硝子基板近所の拡散階の外に除去される段階である。

前記の化学原理を利用している湿式エッチング法であるデイッピング法、スプレー法、ジェットフロー法に対する技術をよく見ると次のようである。前記のデイッピング法はエッチング槽（ｅｔｃｈｉｎｇ ｂａｔｈ）の中にエッチング液を満たして前記のエッチング液に硝子基板をつけた後エアバブル（ａｉｒ ｂｕｂｂｌｅ）をエッチング槽の底で発生させる。前記のエアバブルによって硝子基板の表面でエッチング液の流れ現象が発生するようにするのである。ここで前記のエアバブルはエッチング液の拡散と反応生成物の離脱及び拡散層の外への除去などエッチング液あるいは生成物の運動論に関係する。前記のエアバブルはエッチング液及び反応生成物の運動エネルギーを大きくして接触、拡散及び離脱を早く発生するように手伝ってくれるようになる。

すなわち、硝子基板に新液を速かに供給して生成物を基板表面から速かに抜き取って来る役目をするようになる。前記のような原理で動作する前記のデイッピング法の長所はエッチング液がエッチング槽にぎっしりと満たしているのでカセットに基板をさし込んでいっぺんに数枚を投入することができて生産性が高いというのである。前記のデイッピング法の短所は反応生成物が続いてエッチング槽の中に残っていてこのような反応生成物が基板の表面に付くなど表面の品質に悪影響を及ぼすことである。前記のような理由で前記の硝子基板の蝕刻量を多くして前記の硝子基板の厚さを薄くしにくくて、前記の硝子基板をエッチングするために使われるエッチング液の使用量が多いという短所がある。

前記のようなデイッピング法の短所を補うために開発されたのがスプレー法である。前記のスプレー法は品質的な側面でデイッピング法より進歩された方法である。図１を参考すれば前記のスプレー法はノズル１１からエッチング液１２が噴射されて硝子基板１３に撤かれるのである。エッチングの原理を通じるエッチングの段階は先にデイッピング法で言及したことと等しい。しかし、前記のスプレー法はスプレーという道具を使って硝子基板に垂直にエッチング液が入射されるのでエッチング液の運動エネルギーが非常に大きくて、新液の供給と生成物の除去をもっと迅速で均一にすることができる。また、前記のスプレー法がデイッピング法より優秀な表面の品質を具現することができるし、同じ温度でエッチレ―ト（ｅｔｃｈ ｒａｔｅ）が少し高いのである。

前記のスプレー法は反応生成物を手軽く取り除いてエッチング液が続いて液タンクとエッチング空間を循環するから大容量のタンクを使うことができる。また、前記のスプレー法は反応生成物の処理などを通じて持続的に使うことができて表面の品質を優秀な状態で維持することができるし、エッチング液の使用量を節減することができる長所がある。しかし、前記のスプレー法による場合硝子基板を一枚ずつ処理しなければならないので生産性が著しく低下される問題点がある。

前記のような従来技術の問題点を解決するためにジェットフロー（ｊｅｔ ｆｌｏｗ）法が開発されたが、前記のジェットフロー法はデイッピング法とスプレー法の混合だと見られる。前記のジェットフロー法はエッチング槽にエッチング液を満たして硝子基板を沈積させた後、一方でエッチング液の流れを力強く発生させてデイッピング法でエアバブルの役目をするようにする。また、エッチング槽にエッチング液を続けて供給してエッチング槽を超えるエッチング液はまた回収して使った。しかし、前記のジェットフロー法は生産性を進めることができる方法や初期の投資費用がたくさん所要される問題点がある。

本発明は前記のような問題点を解決するために提案されたこととして、本発明による硝子基板のエッチング装置は少なくとも一つ以上の硝子基板が配列されて、前記の硝子基板の下部には前記の硝子基板と地面が傾きを形成するようにして前記の硝子基板の固定と脱去ができるようにする固定部材を具備するようにして、前記の硝子基板の上部にはエッチング液が下方に噴射される噴射部材が具備されていることを特徴にして硝子基板をもっと薄ら薄板で容易く製造することができる硝子基板のエッチング装置と前記の装置によって製造されて品質が向上された硝子薄板を提供するのに目的がある。

前記のような目的を果たすための本発明による硝子基板のエッチング装置は前記の硝子基板は少なくとも一つ以上配列されて、前記の硝子基板の下部には前記の硝子基板と地面が傾きを形成するようにして前記の硝子基板の固定と脱去ができるようにする固定部材を具備し、前記の硝子基板の上部にはエッチング液が下方に噴射される噴射部材を備えていることを特徴とする。

好ましくは、前記の噴射部材は少なくとも一つ以上のノズルとノズルヘッドを備えて構成されて、前記のノズルでエッチング液がスプレーで噴射されることを特徴とする。

好ましくは、前記の硝子基板とノズル端の間の間隔はノズルの配置間隔とノズルのエッチング液の噴射の角度によって決まることを特徴とする。

好ましくは、前記の硝子基板とノズルの垂直貫通した垂直面と成す傾きは０°ないし４５°の間であることを特徴とする。

好ましくは、前記の固定部材に複数個が配列される硝子基板の間のピッチは５ｍｍないし３００ｍｍであるのを特徴とする。

好ましくは、前記の噴射部材と繋がれるエッチング液貯蔵槽を追加に備えて、前記の固定部材の下端にはノズルから噴射されたエッチング液と硝子基板の反応物が収集される反応物貯蔵槽を備えて、前記の反応物貯蔵槽で前記のエッチング液貯蔵槽に未反応されたエッチング液が流入されて循環されることを特徴とする。

好ましくは、前記の反応物貯蔵槽には前記の反応物と前記の未反応エッチング液を分離するためにフィルター部材を備えることを特徴とする。

好ましくは、前記のエッチング液は弗素酸であり、前記のエッチング液の水素イオン、弗素酸及び二弗素酸の濃度によって硝子基板のエッチング率が変化することを特徴とする。

好ましくは、前記の固定部材は前記の硝子基板を固定して反応物が反応物貯蔵槽によく抜けるようにするための硝子基板接触部材を形成することを特徴とする。

そして、前記のような目的を果たすための本発明による硝子基板は硝子基板のエッチング装置によって製造されて０．３ないし１ｍｍの厚さであり、１０００×１２００ｍｍ^２ないし１１００×１３００ｍｍ^２面積のＴＦＴ−ＬＣＤの硝子薄板であることを特徴とする。

前述のとおりに前記のような本発明による硝子基板のエッチング装置によれば、硝子基板をもっと容易く薄ら薄板で製造することができるようになることで生産性が向上されるし、前記の硝子基板のエッチング装置は硝子基板に添ってエッチング液を流れるようにすることで表面の品質向上、０．３ｍｍ以下の超スリム蝕刻可能及び１０００×１２００ｍｍ^２以上の大面積超スリム蝕刻が可能になるようにするなどの長所を皆持っていて経済性を進める效果がある。

図１は従来技術を通じて硝子基板のエッチングして蝕刻することを示 した 製造工程を示す図面である。 図２は本発明の第１実施例による硝子基板のエッチング装置の斜視図である 。 図３は本発明の第１実施例による硝子のエッチング蝕刻の製造工程を示す図 面である。 図４は本発明のノズルの垂直貫通する垂直面と基板の幾何学的配置構成を示 した側面図及び正面図である。 図５は従来技術と本発明との硝子のエッチング方法を比べる比較図である。 図６は硝子基板の表面に供給されるエッチング液の量とエッチレ―ト及び表 面の品質との関係を示したグラフである。 図７は基板の表面に供給されるエッチング液の量と基板上下の厚さの差を示 したグラフである。 図８は硝子基板の間隔による蝕刻厚さの差の分布の実施例を示した図面であ る。 図９は本発明の第１実施例による硝子基板とノズルの幾何学的関係を示す図 面である。 図１０は本発明の第２実施例による硝子基板と固定部材との幾何学的関係 を示した図面である。

以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明しようとする。

添付図面の中で図１は従来技術を通じて硝子基板をエッチングして蝕刻することを現わした製造工程を示す図面であり、図２は本発明の第１実施例による硝子基板のエッチング装置の斜視図であり、図３は本発明の第１実施例による硝子のエッチング蝕刻製造工程を示す図面である。

そして、図４は本発明のノズルと基板の幾何学的配置構成を示した側面図及び正面図であり、図５は従来技術と本発明との硝子のエッチング方法を比べる比較図であり、図６は硝子基板の表面に供給されるエッチング液の量とエッチレ―ト及び表面の品質との関係を示したグラフである。

また、図７は基板の表面に供給されるエッチング液の量と基板上下の厚さの差を示したグラフであり、図８は硝子基板の間隔による蝕刻の厚さの差の分布実施例を示した図面であり、図９は本発明の第１実施例による硝子基板とノズルを垂直に貫く垂直面と成す幾何学的関係を示す図面である。

さらに、図１０は本発明の第２実施例による硝子基板と固定部材との幾何学的関係を示した図面である。

図２と図３を参考すれば、本発明は前記の硝子基板３００の表面をエッチングして硝子基板３００の厚さを薄くする硝子基板のエッチング装置１００に関するのである。前記のエッチング装置１００は硝子基板３００とエッチング液を下方に噴射する噴射部材１０１及び前記の硝子基板３００を固定する固定部材２００を備えて構成される。

前記の硝子基板３００は少なくとも一つ以上が配列されなければならない。前記の硝子基板３００が前記のエッチング装置に数個が投入されるようにしていっぺんに数個の薄ら硝子基板を製造することができるのである。また、前記の硝子基板３００は硅素（Ｓｉ）または酸化硅素（ＳｉＯ_２）が含まれてエッチング液の弗素酸（ＨＦ）によって蝕刻されるべきである。しかし、前記のエッチング液１０４によって前記の硝子基板３００は違えて配列することができることであり、ここに限定しない。

そして、前記の硝子基板３００の下部には硝子基板３００と地面が傾きを形成するようにして前記の硝子基板３００を固定させることができる固定部材２００を形成する。この時、基板はエッチング液の供給装置と正確に９０°を成す必要はない。前記の固定部材２００は材質が高分子樹脂や有機物質などからなることで硝子基板３００を固定することと同時に硝子基板３００との接触面を最小化しなければならない。なぜなら、前記の硝子基板３００にエッチング液が噴射されて隙間なく応じなければならないからである。しかし、前記の固定部材２００は前記の硝子基板３００を固定することができることなら前記の高分子樹脂などに限定しない。

また、前記の固定部材２００は前記の硝子基板３００を数個固定させることができるように間隔を置いて溝を形成することができるし、前記の硝子基板３００の幅と前記の固定部材２００との幅が等しく挟まれるようにして固定することができるし、固定部材２００と最小の面積を置いて固定する。

そして、前記の固定部材２００は硝子基板３００を数個挟んで固定することができて前記の固定部材２００を硝子基板３００が挟まれた一体にしてエッチングゾーン（ｅｔｃｈｉｎｇ ｚｏｎｅ）に投入して前記の硝子基板３００をエッチングした後に前記の一体を取り出す方式である。前記のように固定部材２００のエッチングゾーンに投入と排出が容易いのでいっぺんに数枚の硝子基板３００をエッチングすることができる。本発明は前記のように場合によって一つの硝子基板３００または多数の硝子基板３００をエッチング処理することができるので效果的である。また、本発明はスプレー法を適用しながらデイッピング法よりもっと多い硝子基板３００をエッチングすることができて非常に生産的で経済的である。

それに前記の固定部材２００は硝子基板３００が受ける外力がほとんどないからフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）に具現することができる。図１０を参考すれば、前記の固定部材２００としてニッパー２０２を備えて硝子基板３００を固定することができる。前記の固定部材２００が硝子基板３００と持続的に接触していれば反応生成物が前記の固定部材２００に積もって染みなどの表面の品質不良が発生するようになるためである。本発明では固定部材２００の基板の種類や工程によって固定部材２００を備えることができて設計自由度が非常に大きいという長所を持つ。その理由は硝子基板３００の上部で基板の表面に沿ってエッチング液１０４が噴射されるので外力の影響を最小に減らすことができるためである。

前記の硝子基板３００の上部でエッチング液１０４が噴射される噴射部材１０１が具備されている。前記の硝子基板３００の上部に備えられてエッチング液１０４を上から下へ液を供給してくれるので硝子基板３００が受ける外力はほとんど発生しない。硝子基板３００が受ける外力が小さいので重力に対する支持構造物の設計が非常に容易いからである。前記のような理由によって、前記の硝子基板３００を０．１ｍｍ以下でとても薄くすることと４世代以上の １１００×１２５０ｍｍ^２以上の大面積の蝕刻をするとき非常に有利である。

前記の噴射部材１０１は少なくとも一つ以上のノズル１０３とノズルヘッド１０２を備えて構成されて、前記のノズル１０３でエッチング液がスプレー形態に噴射される。前記のノズルヘッド１０２は一つ以上が形成されて構成されて一つのノズルヘッド１０２にノズル１０３が少なくとも一つ以上が形成されている。

図５を参考すれば、前記のスプレー式で噴射させる理由は少ない量でも広い面積を蝕刻することができるし、蝕刻の厚さを一定に調節することができるためである。前記の硝子基板３００の上部に噴射部材１０１が形成されることによってエッチング液１０４の噴射の時に硝子基板３００が受ける圧力を最小化するようになる。また、噴射部材(101)から噴射されたエッチング液(104)はガラス基板(300)の上部あるいは中央、下部に接触した後表面の張力によってガラス基板(300)に付いて下部に自然に流れながらガラス基板(300)の表面をエッチングさせる。これに比べて従来のスプレー法はガラス基板(13)に垂直にエッチング液(12)が噴射されながら噴射の時のガラス基板(13)が受けた圧力が大きい。

図４を参考すれば、前記の硝子基板３００とノズル１０３の端の間の間隔はノズル１０３の配置間隔とノズル１０３のエッチング液１０４の噴射角度によって決まる。前記の硝子基板３００とノズル１０３の端の間の間隔は前記のように決まってエッチング液１０４に露出されない部分が発生しないようにする。本発明の前記の硝子基板３００とノズル１０３の端の間の間隔である ｈはノズル間の間隔をＮｐ、ノズルヘッドの間隔をＨｐ及びノズル噴射角度をθで示せば次のようなパラメーター（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を定義することができる。

ノズル１０３と硝子基板３００の間の間隔は数学式１の条件をすべて満足する幾何学的な特性を持たなければならない。 図４の上側から見る時前記の硝子基板３００の最外郭の支店と最外郭ノズル１０３の間の間隔をｄと言えば、下記の数学式２を満足するとエッチング液１０４に露出されない部分が発生しない。

そして、図４の上側から見る時硝子基板３００の一面と最外郭のノズル１０３の間の間隔をｄと言えば、ｄ’は下記の数学式３のように示すことができるし、下記の数学式を満足しなければならない。

前記の硝子基板３００とノズルの垂直貫通する垂直面と成す傾きは０°ないし４５°の間で形成される。図９を参考すれば、前記の硝子基板３００は前記のノズル１０３を垂直に貫く垂直面と成す各が０°の時が最も好ましい。しかし、前記のようにすればエッチングの空間内部でノズルの噴射及び液が固体との衝突などでベーパー（ｖａｐｏｒ）が発生して液体ではない気体によってもエッチングの蝕刻が発生するので前記の硝子基板３００とノズル１０３の垂直で貫く垂直面と成す各が３０°に傾いた場合上下の厚さの差がほとんど発生しない。しかし、前記の傾きが４７°に傾いた時には反応生成物の円滑な除去が成り立たなくて硝子基板３００の下部の厚さが厚くなる場合が発生する。従って、前記のような傾きの範囲内で前記の傾きが形成されることが好ましい。

前記の固定部材２００に複数個配列される硝子基板３００の間のピッチは５ｍｍないし３００ｍｍにしなければならない。前記の硝子基板３００の間のピッチを前記のようにすることは多くの数の基板を蝕刻して硝子基板３００のエッチングの時に生産性を高めるようにするのである。実際において同じ空間に基板を４０ｍｍのピッチで配列することと８ｍｍのピッチで配列することは生産性が５倍の差があることで生産性を左右する非常に重要な因子である。前記の硝子基板３００の配列のピッチを減らすことは生産性の向上を持って来るが、ノズルの配列のピッチを小さくするためにはノズルが付いているノズルヘッド１０２のピッチも小くならなければならない。前記のノズルヘッド１０２のピッチが小くなれば配管径を小さくしなければならないのにこういう場合ノズル１０３に十分な液を供給しにくいから規格品ではない部品を使わなければならないので投資費がたくさん必要となる問題点が発生するようになる。また、前記のノズル１０３の維持補修がとても難しくなる短所も発生する。

従って、前記の硝子基板３００の間のピッチは前記の距離範囲の内で成り立つのが好ましい。また、一回に投入される基板の数はエッチング工程の全体の蝕刻量を意味するのでエッチング装置特に、タンク用量とノズルで噴射される噴射の圧力を均一に維持することができる配管及びポンプ用量スペック（ｓｐｅｃ）などを考慮しなければならない。

前記の噴射部材１０１にはエッチング液貯蔵槽が具備されているし、前記のエッチング液貯蔵槽と前記の反応物貯蔵槽はお互いに繋がれて備えられている。前記のエッチング液貯蔵槽には弗素酸があり、本発明の工程によって前記の弗素酸イオンの濃度と量を調節する。

前記の固定部材２００の下端にはノズル１０３から噴射されたエッチング液１０４と硝子基板３００の反応物が収集される反応物貯蔵槽が備られて、前記の反応物貯蔵槽でエッチング液貯蔵槽に未反応されたエッチング液が流入されて循環される。前記のエッチング液１０４と硝子基板３００が反応をして応じた反応物たちは反応物貯蔵槽に速かに抜けるようになる。前記の反応物貯蔵槽とエッチング液貯蔵槽は繋がれているとか同じ空間を使って未反応のエッチング液を循環にする。前記の反応物の中で未反応のエッチング液はまたエッチング液貯蔵槽に流入されるように形成されて、新液の供給と生成物の迅速な除去が可能で表面品質の特性を進める。前記の反応物貯蔵槽には前記の反応物と前記の未反応エッチング液１０４を分離するためにフィルター部材を含むことができる。

前記のエッチング液１０４は弗素酸（ＨＦ）であり、前記のエッチング液１０４の水素イオン（Ｈ^＋）、弗素酸（ＨＦ）及び二弗素酸（ＨＦ_２）の濃度によって硝子基板のエッチング率が変化される。前記の水素イオン（Ｈ^＋）、弗素酸（ＨＦ）及び二弗素酸（ＨＦ_２）の濃度によってエッチレ―トが変化することを言うことであり、前記の硝子基板３００の表面に供給される液の量とは比例的な関係を持っていない。

図６を参考すれば、前記のエッチング液１０４の一定以上の液の量さえ供給すればエッチレ―ト及び表面の品質を確保することができる。前記のエッチング液１０４の液の量とエッチレ―ト及び表面の品質は比例関係を持っていないので前記のエッチング液１０４は必要以上の液の量だけ供給すればいいのである。また、図６と図７を参考すれば、前記の硝子基板３００の上部で液を供給しても基板の下部で必要な量以上のエッチング液成分が含まれれば硝子基板３００の上部３０２と下部３０３の厚さの差及び品質の差が発生しない。すなわち、必要以上のエッチング液がいつも硝子基板３００の表面と接触していればエッチレ―トの確保はもちろん優秀な表面の品質を確保することができる。

図１０を参考すれば、本発明の前記の固定部材２００は前記の硝子基板３００を固定して反応物が反応物貯蔵槽によく抜けるようにするための硝子基板接触部材２０１を形成している。前記の硝子基板接触部材２０１は円形の構造物として、耐不酸材料、ＰＶＣ、ピーク（ＰＥＥＫ：ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｅｔｈｅｒ ｋｅｔｏｎｅ）、テフロン（登録商標）などになっている。前記の硝子基板接触部材２０１は前記の材質と形態に限定するのではなくて硝子基板３００をよりよく固定してエッチング液１０４と反応物がよく流れ出すようにできることならここに限定しない。また、前記の硝子基板接触部材２０１は硝子基板３００と点接触をして反応生成物が最大によく流れるようにして側面は基板の厚さより大きい間隔を持つ。

前記に記載している硝子のエッチング装置によって製造された硝子基板は０．３ないし１ｍｍの厚さを持って、もっと薄くは０．１ｍｍ以下の厚さで製造することができる。そして、前記の硝子のエッチング装置は前記の厚さになった１０００×１２００ｍｍ^２ないし１１００×１３００ｍｍ^２面積のＴＦＴ−ＬＣＤ硝子基板を製造することができる。

以下、本発明の好ましい実施例の中で一つとして硝子基板３００の配列間隔の変化による硝子基板３００の上部と下部の厚さの差をよく見る。また、他の実施例として前記のノズル１０３の間隔と硝子基板３００の間隔による硝子基板３００の上部と下部の厚さの差をよく見ようとする。

〔第１実施例〕
エッチング液が一定量以上になると硝子基板の上下の厚さの差がほとんど発生しないことを調べるために上部のノズルは横縦のピッチ５０ｍｍで配したし、ガラス ピッチを無限大、９０ｍｍ、３０ｍｍに変化させて基板の表面に供給されるエッチング液の量を変化させた。この時使ったノズルの噴出量は分当たり０．１〜２リットルであり、エッチングの基板は３７０×４７０（ｍｍ）×０．６３ｍｍ（厚さ）で３００μｍを蝕刻した場合である。

前記の表１と図８を参考すれば、前記の基板に必要以上のエッチング液を供給すれば求めるスペックを得ることができる。上下均一な厚さ分布を得ようとしたら上部で供給するエッチング液の量を増加させるし、生産性を高めようとしたら上部で供給するエッチング液の量を増加させてガラスの配列ピッチを減らせば同じ空間で多くの数の硝子基板を蝕刻し出すことができることを分かる。

〔第２実施例〕
現在ＬＣＤ基板の厚さのユニフォーミティー スペック（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｓｐｅｃ）は±２０μｍ水準であり、このスペックを満足するためにノズル及び基板配列の間隔を変化させてこれによる硝子基板の上部３０２と下部３０３の厚さの差を調べた。前記のＴＦＴ−ＬＣＤノン-アルカリ ガラス（ＮＥＧ ＯＡ−２１あるいはＳＣＰ Ｅ２Ｋ）など低密度ガラスの５９０×６７０ｓｉｚｅの合着パネル（１．２６ｍｍの厚さ）を０．６ｍｍに蝕刻した場合の実施例である。

本発明の第２実施例で使われたノズルの噴出量は分当たり０．３リットルである。実際において同じ空間に基板を４０ｍｍのピッチで配列することと８ｍｍのピッチで配列することは生産性が５倍の差があることで生産性を左右する非常に重要な因子である。基板配列のピッチを減らすことは生産性の向上を持って来るが、ノズル配列のピッチを小さくするためにはノズルが付いているノズルヘッドのピッチも小くならなければならない。ヘッド ピッチが小くなれば配管径を小さくしなければならないのにこういう場合ノズルに十分な液を供給しにくいので規格品ではない部品を使わなければならないので投資費用がたくさん所要される短所が発生するようになって、維持補修がとても難しくなる短所も発生する。一回に投入される基板の数はエッチング工程の全体の蝕刻量を意味するのでエッチング装置特に、タンクの用量とノズルで噴射される噴射圧力を均一に維持することができる配管及びポンプ用量のスペックなどを考慮しなければならない。ディスプレーなどの品質を満足するためには表面に一定量以上の液を供給してくれなければならないのに、本実験によると、
ノズルの分当たり噴出量 = Ｎｏｚｚｌｅ [ｍ^３/ｍｉｎ]；分当たり噴出量
基板（ｇｌａｓｓ）の配列のピッチ = Ｇｐｉｔｃｈ[ｍ]；基板の配列ディメンション、
ノズルの配列の横ピッチ = Ｎｈｐｉｔｃｈ[ｍ]；ノズルの配列の横ピッチ ディメンション、
ノズルの配列の縦ピッチ = Ｎｖｐｉｔｃｈ[ｍ]；ノズルの配列の縦ピッチ ディメンションと言えばＣ_ｆの値段は下記の数学式４のようである。

本発明で任意の変数化したＣ_ｆはクリティカル ファクター（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ）で、これは修飾展開において基板のピッチだけを考慮して長さを考慮しなくてディメンション（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）がｍ^２/ｍｉｎになったが実際の意味はｍ^３/ｍｉｎである。基板の長さは重要ではない因子だからである。

本の実験でノズルの分当たり噴出量は０．３リットルくらいに使ってあった。下記の表３はノズルと硝子基板の間隔によるＣ_ｆの値段を示した。

前記の表３をよく見ると、ノズルのピッチ５０ｍｍ（０．０５ｍ）、基板（ｇｌａｓｓ）のピッチ８ｍｍ（０．００８ｍ）の場合に基板上下の厚さの差が３５〜５０μｍの水準で一部のスペックの中に入って来るが同時に数枚を蝕刻するからエッチングの前の基板の厚さの差が１０〜１５μｍ水準でエッチングの前の厚さの差くらいの余裕を確保しなければならないからノズルのピッチ５０ｍｍに基板の配列ピッチ８ｍｍは実際適用に難しい幾何学的配置である。

一方、本発明は硝子基板を薄くする方法の中で化学的エッチング法と係わったのである。既存のデイッピング法は大面積の全面に対して均一なエッチングと正確な厚さの制御が大変だという問題点があった。また、従来のスプレー法はガラス基板の両方でガラス基板に垂直にスプレーで液を供給してくれるから液の噴射圧力とともに気体の流動を起こして大面積の基板を重力に対して支持するのが構造的に非常に難しいという問題点があった。

前記の問題点を解決するために本発明はエッチング液を硝子基板の上部で噴射することとして外力を最小化したのである。また、前記の硝子基板を １．２６ｍｍあるいは１．０ｍｍ厚さのＴＦＴ−ＬＣＤ合着パネルをエッチング蝕刻して例えば厚さ１．０ｍｍ以下（０．９ ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６ｍｍなど）の薄膜で製造することができる。本発明のエッチング装置は前記のＴＦＴ−ＬＣＤ、ＯＬＥＤなどディスプレ―の合着パネルは勿論、合着の前の硝子基板及びシリコン・ウエハーなどに対するスリムエッチングができる。 さらに本発明のエッチング装置は 表面の品質を進めることとともに生産性が優秀で生産性対比投資費用が低い工程技術である。

前述のとおりに前記のような本発明による硝子基板のエッチング装置によれば、硝子基板をもっと容易く薄ら薄板で製造することができるようになることで生産性が向上されるし、前記の硝子基板のエッチング装置は硝子基板に添ってエッチング液を流れるようにすることで表面の品質向上、０．３ｍｍ以下の超スリム蝕刻可能及び１０００×１２００ｍｍ^２以上の大面積超スリム蝕刻が可能になるようにするなどの長所を皆持っていて経済性を進める效果がある。

本発明は図面に図示された一実施例を参照に説明されたが、これは例示的なことに過ぎなくて、本技術分野の通常の知識を持った者なら今後にも多様な変形及び均等な他の実施例ができるという点を理解するのである。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は添付された登録請求範囲の技術的思想によって決まらなければならないのである。

Claims (17)

1. a)複数のガラス基板が地面に対して45°ないし90°のうち任意の角度をなすように上記ガラス基板を配列する段階；及び
   b)上記ガラス基板よりも高い位置に位置した複数個の地点でエッチング剤を所定の噴射角度で上記ガラス基板に向けて下方にスプレー噴射して上記ガラス基板をエッチングする段階を含むガラス基板のエッチング方法。
2. a)複数のガラス基板が支持ユニットに対して45°ないし90°のうち任意の角度をなすように上記ガラス基板を上記支持ユニットに装着する段階；及び
   b)上記ガラス基板よりも高い位置に配置された複数個のノズルヘッド及び複数個のノズルを含むスプレーユニットでエッチング剤を所定の噴射角度で上記ガラス基板に向けて下方にスプレー噴射して上記ガラス基板をエッチングする段階を含むガラス基板のエッチング方法。
3. 第2項において、
   上記a)段階以後と上記b)段階以前に、上記支持ユニットを上記スプレーユニット下方に投入する段階；及び
   上記b)段階以後に、上記支持ユニットを上記スプレーユニット下の位置から取り出す段階をさらに含むガラス基板のエッチング方法。
4. 第1項において、
   上記複数のガラス基板が地面に対して60°ないし90°のうち任意の角度をなすように上記ガラス基板を配列することであるガラス基板のエッチング方法。
5. 第2項において、
   上記複数のガラス基板が上記支持ユニットに対して60°ないし90°のうち任意の角度をなすように上記ガラス基板を上記支持ユニットに装着することであるガラス基板のエッチング方法。
6. 請求項1ないし5のうちいずれか一項に記載のガラス基板のエッチング方法によって製造されるガラス薄板。
7. 第2項において、
   上記ガラス基板の全ての部分が上記エッチング剤に露出されるように上記ノズルの端は上記ガラス基板から第1間隔分離れており、
   上記第1間隔は上記ノズル間のピッチと上記ノズルのスプレー噴射角度によって決定されるガラス基板のエッチング方法。
8. 第7項において、
   上記第1間隔(h)と上記ノズル間のピッチ(Np)と上記ノズルの上記スプレー噴射角度(Θ)は次の式
   h ≧ N_p/2tan(Θ/2)
   を満たすガラス基板のエッチング方法。
9. 第2項において、
   上記ガラス基板の全ての部分が上記エッチング剤に露出されるように上記ノズルの端は上記ガラス基板から第2間隔分離れており、
   上記第2間隔は上記ノズルヘッド間のピッチと上記ノズルのスプレー噴射角度によって決定され、
   上記第2間隔(h)と上記ノズルヘッド間のピッチ(Hp)と上記ノズルの上記スプレー噴射角度(Θ)は次の式
   h ≧ H_p/2tan(Θ/2)
   を満たすガラス基板のエッチング方法。
10. 第2項において、
    上記スプレーユニットの各ノズルヘッドは複数個のノズルを含むガラス基板のエッチング方法。
11. ガラス基板をエッチングしてガラス基板の厚さを減少させるためのガラス基板のエッチング装置であって、
    複数個のガラス基板が上記エッチング装置の底面に対して60°ないし90°のうち任意の傾きを形成するように上記ガラス基板を支持するための支持ユニット；及び
    上記エッチング装置の上部に配置され、エッチング液を所定の噴射角度でガラス基板に向けてスプレーで下方に噴射するための複数個のノズルと複数個のノズルヘッドを含んだスプレーユニットを含むガラス基板のエッチング装置。
12. 第11項において、
    上記支持ユニットは、上記支持ユニットが上記スプレーユニット下に配置される第1位置と上記第1位置から外れた第2位置間で移動可能なガラス基板のエッチング装置。
13. 第11項において、
    上記ガラス基板の全ての部分が上記エッチング剤に露出されるように上記ノズルの端は上記ガラス基板から第1間隔分離れており、
    上記第1間隔は上記ノズル間のピッチと上記ノズルのスプレー噴射角度によって決定されるガラス基板のエッチング装置。
14. 第13項において、
    上記第1間隔(h)と上記ノズル間のピッチ(Np)と上記ノズルの上記スプレー噴射角度(Θ)は次の式
    h ≧ N_p/2tan(Θ/2)
    を満たすガラス基板のエッチング装置。
15. 第11項において、
    上記ガラス基板の全ての部分が上記エッチング剤に露出されるように上記ノズルの端は上記ガラス基板から第2間隔分離れており、
    上記第2間隔は上記ノズルヘッド間のピッチと上記ノズルのスプレー噴射角度によって決定され、
    上記第2間隔(h)と上記ノズルヘッド間のピッチ(Hp)と上記ノズルの上記スプレー噴射角度(Θ)は次の式
    h ≧ H_p/2tan(Θ/2)
    を満たすガラス基板のエッチング装置。
16. 第11項において、
    上記スプレーユニットの各ノズルヘッドは複数個のノズルを含むガラス基板のエッチング装置。
17. ガラス基板をエッチングしてガラス基板の厚さを薄くするガラス基板のエッチング装置において、
    上記ガラス基板が複数個配列され、上記ガラス基板の下部には上記ガラス基板と地面が傾きを形成するようにし、上記ガラス基板の固定と脱去を可能にする固定部材を具備し、上記ガラス基板の上部にはエッチング液が所定の噴射角度でガラス基板に向けてスプレーで下方に噴射される複数個のノズルと複数個のノズルヘッドを具備して構成されている噴射部材を具備し、
    上記ガラス基板とノズルの垂直貫通した垂直面と成す傾きは0°ないし30°間であることを特徴とするガラス基板のエッチング装置。