专利名称：蚀刻液回收系统与方法
技术领域：
本发明是涉及一种蚀刻液回收系统与蚀刻液回收方法，且特别适用于薄膜晶体管液晶显示器的蚀刻工艺。
背景技术：
在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)与半导体工艺中，常使用铝、钼等金属作为导电材料，且常以湿蚀刻方式对铝、钼等金属进行图案化，其蚀刻液可使用多种不同的酸，其中最普及的蚀刻液是以磷酸、硝酸和醋酸的混合液，以下为其反应机制
其中硝酸是扮演提供H3O+的角色，以氧化金属进行蚀刻；而磷酸是提供磷酸根，以使氧化的金属分别与磷酸根形成错合物；而醋酸可附着于反应物表面来抑制硝酸解离达到蚀刻速率的调整。
而上述金属湿蚀刻回收系统如第1图所示，首先将混合好的蚀刻液由蚀刻液供应装置11供应至蚀刻槽10中，以对玻璃基板的金属层进行蚀刻反应，此蚀刻液会持续处理多片玻璃基板，所以蚀刻液成分及浓度会变化，所以当蚀刻液中的杂质浓度大于一定程度(约2000ppm)时或蚀刻处理了一定玻璃基板片数后，即将蚀刻液全部排出至废液储存槽12中，再进行外包处理13。
但由于此蚀刻液随着处理玻璃基板片数的增加，其中的硝酸会持续被消耗且杂质浓度也会越来越高，所以蚀刻效果及稳定度会越来越差且杂质浓度的变异很大(0～2000ppm)；此外，在蚀刻液杂质浓度达2000ppm时即进行蚀刻液的完全排放，接着再将新的蚀刻液由蚀刻液供应装置11供应至蚀刻槽10中，所以蚀刻液的使用量很大，加上玻璃基板尺寸越来越大，会使蚀刻液的需求量也越来越大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的的一就是提供一种蚀刻液回收系统与方法，以解决上述与其它问题且达成更好的功效。
为达上述目的，本发明提供一种蚀刻液回收系统，包括蚀刻槽，用以进行蚀刻反应，且蚀刻反应形成含杂质的废液；蚀刻液供应装置，用以供应蚀刻液至蚀刻槽；杂质移除装置，用以接收来自蚀刻槽的废液并移除废液中的杂质，以形成回收蚀刻液；以及混酸与浓度调整装置，用以对回收蚀刻液进行混酸与浓度调整步骤。
为达上述目的，本发明还提供一种蚀刻液回收方法，包括提供蚀刻液于蚀刻槽中，以进行蚀刻反应，且蚀刻反应形成含杂质的废液；于杂质移除装置中移除废液中的杂质，以形成回收蚀刻液；于混酸与浓度调整装置中对回收蚀刻液进行混酸与浓度调整步骤；以及供应回收蚀刻液至蚀刻槽。
图1为一示意图，用以说明现有的蚀刻液回收系统；图2为一示意图，用以说明本发明一实施例的蚀刻液回收系统。
符号说明10、20～蚀刻槽11、80～蚀刻液供应装置12、30～废液储存槽 13～外包处理40～杂质移除装置 50～回收蚀刻液储存槽60～混酸与浓度调整装置 70～蚀刻液缓冲槽90～单酸供应装置具体实施方式
为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下以下的实施例是以蚀刻铝为例，本发明还可用于钼金属蚀刻及其它金属或其金属合金蚀刻上。
首先将蚀刻液由蚀刻液供应装置80供应至蚀刻槽20中，此蚀刻液包括硝酸、磷酸与醋酸。接着将玻璃基板置入蚀刻槽20中，以进行铝蚀刻反应；再将蚀刻完毕后的玻璃基板取出，接着将其它欲进行铝蚀刻的玻璃基板置入蚀刻槽20中，以进行铝蚀刻反应。上述的玻璃基板蚀刻与玻璃基板置换步骤将重复数次，一直至蚀刻槽20中的蚀刻液的杂质超过一定浓度或处理过一定片数的玻璃基板后，再将所形成的含铝杂质的废液部分或全部排出至废液储存槽30中，其中废液排出时的含铝杂质废液的杂质浓度可依不同的需求来决定，如最大杂质限度、杂质浓度预定范围、含铝杂质废液的排出量(比例)等。若根据所处理过的玻璃基板片数来决定含铝杂质废液的排出时机，则此玻璃基板片数值可根据实验与/或结果统计来决定。一般而言，当杂质浓度越小或处理玻璃基板片数越少即将含铝杂质的废液部分或全部排出的话，蚀刻效果会越好，但是会使得生产及换酸时间增加，进而使整体生产效率降低。
当废液储存槽30中的含铝杂质的废液储存至一定体积时，即可将此废液排入杂质移除装置40中。
在杂质移除装置40中，含铝杂质的废液中的杂质可被移除至某一程度以形成回收蚀刻液，接着再将此回收蚀刻液排入回收蚀刻液储存槽50中；其中杂质移除装置40可包括离子交换膜，以将杂质移除，如在pH为1.0的环境中，原本含73.1ppm铝杂质的含铝杂质的蚀刻液经离子交换膜处理后，可得铝杂质只含6ppm的回收蚀刻液。一般而言，蚀刻液的回收率为80％以上，且大致为80～90％。
由于蚀刻液在经铝蚀刻步骤时，磷酸会与铝形成错合物，所以蚀刻液中的磷酸会有所损失，此外，硝酸与醋酸也会因为蚀刻处理、杂质移除处理等等步骤而有所损失，所以回收蚀刻液必需要经过再调整才能再度供应至蚀刻槽20中；所以接下来将回收蚀刻液储存槽50中的回收蚀刻液排入混酸与浓度调整装置60里，经过各酸的浓度量测后，再由单酸供应装置中的硝酸供应器、磷酸供应器与醋酸供应器将所缺少的个别酸补入，以将回收蚀刻液中各酸性物质的浓度调整至可进行蚀刻的范围中，再经混合后，就排入蚀刻液缓冲槽70中，而此缓冲槽70用以储存已完成浓度调整的蚀刻液等待工艺设备的需求；接下来再将回收蚀刻液排入蚀刻槽中，以进行蚀刻处理。
由于本发明的蚀刻液回收系统可在移除废液中的杂质后再度回收使用，且回收率可达80％以上，所以可大幅减少蚀刻液的用量，以达到节省成本与环保的目标；此外，本发明的蚀刻液回收系统可控制蚀刻液中的杂质浓度处于一稳定范围中，进而减少蚀刻反应的变异以增加工艺稳定度；再者，本发明蚀刻液回收系统的架构可在现有系统中组合其它装置获得，即不需更换现有系统即可获得。
虽然本发明已公开较佳实施例如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内可做变动，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种蚀刻液回收系统，包括一蚀刻槽，用以进行一蚀刻反应，且该蚀刻反应形成一含杂质的废液；一蚀刻液供应装置，是供应一蚀刻液至该蚀刻槽；一杂质移除装置，是接收该废液并移除该废液中的杂质，且形成一回收蚀刻液；以及一混酸与浓度调整装置，是对该回收蚀刻液进行一混酸与浓度调整步骤。
2.如权利要求1所述的蚀刻液回收系统，其中该杂质移除装置包括离子交换膜。
3.如权利要求1所述的蚀刻液回收系统，还包括一单酸供应系统，该单酸供应系统包括一磷酸供应器、一硝酸供应器与一醋酸供应器，用以分别提供磷酸、硝酸与醋酸至该混酸与浓度调整装置与该蚀刻槽中。
4.如权利要求1所述的蚀刻液回收系统，还包括一废液储存槽，用以接收来自该蚀刻槽的该含杂质废液并将该含杂质废液排至该杂质移除装置中；一回收蚀刻液储存槽，用以接收来自该杂质移除装置的该回收蚀刻液并将该回收蚀刻液排至该混酸与浓度调整装置中；以及一蚀刻液缓冲槽，用以接收来自该混酸与浓度调整装置的该回收蚀刻液并将该回收蚀刻液排至该蚀刻槽中。
5，一种蚀刻液回收方法，包括提供一蚀刻液于一蚀刻槽中，以进行一蚀刻反应，且该蚀刻反应形成一含杂质的废液；于一杂质移除装置中移除该废液中的杂质，以形成一回收蚀刻液；于一混酸与浓度调整装置中对该回收蚀刻液进行一混酸与浓度调整步骤；以及供应该回收蚀刻液至该蚀刻槽。
6.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，其中该蚀刻反应包括蚀刻铝反应、该废液包括含铝杂质的蚀刻液且该杂质包括铝错合物。
7.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，其中该蚀刻反应包括蚀刻钼反应、该废液包括含钼杂质的蚀刻液且该杂质包括钼错合物。
8.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，其中该移除该废液中的杂质的步骤是利用一离子交换膜。
9.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，其中该回收蚀刻液的体积大约为该废液的体积的80％～90％。
10.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，还包括将来自该蚀刻槽的该废液收集至一废液储存槽中，并由该废液储存槽将该废液排至该杂质移除装置中。
11.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，更包括将来自该杂质移除装置的该回收蚀刻液收集至一回收蚀刻液储存槽，并由该回收蚀刻液储存槽将该回收蚀刻液排至该混酸与浓度调整装置中。
12.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，其中该混酸与浓度调整步骤是为添加与混合一酸性物质，该酸性物质是选择自磷酸、硝酸、醋酸及其组合所组成的组中，且该酸性物质是由一单酸供应系统所提供，该单酸供应系统包括多个单酸供应器。
13.如权利要求5所述的蚀刻液回收方法，更包括将来自该混酸与浓度调整装置的该回收蚀刻液收集至一蚀刻液缓冲槽中，并由该蚀刻液缓冲槽将该回收蚀刻液排至该蚀刻槽中。
全文摘要
本发明公开一种蚀刻液回收系统，包括蚀刻槽，用以进行蚀刻反应，且蚀刻反应形成含杂质的废液；蚀刻液供应装置，用以供应蚀刻液至蚀刻槽；杂质移除装置，用以接收来自蚀刻槽的废液并移除废液中的杂质，以形成回收蚀刻液；以及混酸与浓度调整装置，用以对回收蚀刻液进行混酸与浓度调整步骤。
文档编号C23F1/10GK1645574SQ200510003670
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月7日 优先权日2005年1月7日
发明者刘家彰, 李玮华, 吴明杰 申请人:友达光电股份有限公司