FR2761084A1 - Appareil d'attaque pour la fabrication d'un afficheur a cristal liquide - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un appareil pour l'attaque d'un substrat. L'appareil d'attaque comprend un premier réservoir (12) contenant un premier agent d'attaque et un bain d'attaque (20) relié au premier réservoir et recevant le premier agent d'attaque ; le bain d'attaque contient un agent d'attaque résiduel, comprenant de l'agent d'attaque dilué et du matériau résiduel, après que le substrat a été attaqué par le premier agent d'attaque. L'appareil d'attaque comprend un second réservoir qui reçoit l'agent d'attaque résiduel en provenance du bain d'attaque et sépare l'agent d'attaque dilué du matériau résiduel, résiduel, ainsi qu'un passage de connexion reliant les premier et second réservoirs pour transférer l'agent d'attaque dilué séparé depuis le second réservoir jusqu'au premier réservoir. L'appareil comprend en outre un conduit d'évacuation relié au second réservoir (13) de sorte à évacuer le matériau résiduel.
Description
APPAREIL D'ATTAOUE POUR LA FABRICATION D'UN AFFICHEUR A
CRISTAL LIOUIDE
l La présente invention concerne un appareil d'attaque et plus particulièrement
un appareil d'attaque pour la fabrication d'un afficheur à cristal liquide.
Un afficheur à cristal liquide utilise un écran à cristal liquide formé en assem-
blant un premier substrat en verre avec des éléments d'affichage ou de commutation et un second substrat av'ec des filtres de couleur. Afin de former de tels éléments sur un premier substrat en verre, des couches métalliques. des films isolants et des couches de silicium amorphe sont déposées sur le premier substrat en verre et sont mises en forme plusieurs fois. La majorité des panneaux d'afficheurs à cristal liquide utilisent un substrat en verre, du fait que le substrat en verre est transparent, peut être
traité à une température jusqu'à environ 400 C, et est facilement disponible. Toute-
tfois, le substrat en verre présente une densité importante et est fragile. Au cours du procédé décrit ci-dessus, le substrat en verre est exposé à des températures qui
varient de la température ambiante à 300 C, et en conséquence. il peut être endom-
magé du fait des contraintes physiques et/ou thermiques résultantes.
Les afficheurs à cristal liquide devraient présenter une épaisseur aussi faible que possible et un poids aussi faible que possible, mais des facteurs tels que ceux
décrits ci-dessus limitent la diminution d'épaisseur du substrat en verre (il est actuel-
lement possible de réduire l'épaisseur d'un substrat en verre jusqu'à près 0.7 mm, par exemple). En outre, du fait que la diminution d'épaisseur du substrat en verre est d'autant plus limitée que la taille du substrat en verre augmente. il est très important ) de résoudre ce problèNme. au vu de la tendance courante de l'accroissement de la taille des substrats en verre (actuellement la taille augmente de 300 x 400 mm à
370 x 400 mm et, en outre, jusqu'à 550 x 650 mm).
Récemment une autre approche a été proposée pour résoudre ces problèmes.
Un substrat en verre épais est utilisé au début du traitement afin d'empêcher que le substrat ne se casse, et ensuite le substrat en verre épais est rendu plus fin à un stade
ultérieur. C'est à dire que. après que les substrats supérieur et inférieur aient été pré-
parés en formant, par exemple, des éléments de commutation et des filtres de couleur sur les substrats respectifs. et après les avoir scellés l'un avec l'autre, le panneau
résultant est rendu plus fin en enlevant des portions des surfaces externes du substrat.
Du fait que la séquence de traitement décrite ci-dessus peut faire diminuer le taux dCe rupture des substrats en verre, et le taux de défaut dans les éléments. il est possible
d'améliorer le rendement de production des afficheurs à cristal liquide.
Deux procédés sont connus pour rendre plus fin un substrat en verre: un pro-
cédé utilisant une poudre de polissage pour physiquement polir le substrat, et un pro-
cédé utilisant des solutions acides pour attaquer le substrat.
Un appareil d'attaque pour une attaque humide comprend un chargeur pour le chargement d'une cassette, dans lequel une pluralité de panneaux scellés sont insérés verticalement dans des fentes, afin de faciliter le transfert des panneaux, et un bailn
d'attaque destiné à être utilisé dans le traitement d'attaque des substrats scellés, utili-
sant un agent d'attaque après le déplacement de la cassette depuis le chargetur jusqu'au bain d'attaque. L'appareil d'attaque comprend en outre un bain de rinç;ge utilisé dans le traitement de nettoyage des substrats, après avoir déplacé la cassette après le taritement d'attaque depuis le bain d'attaque jusqu'à un bain de rinçage. Utn bain de séchage destiné à être utilisé pour le séchage du substrat après avoir déplacé la cassette nettoyée du bain de rinçage jusqu'au bain de séchage, et un déchargeur pour décharger la cassette séchée depuis le bain de séchage jusqu'à un site lde
transfert des substrats vers d'autres appareils de traitement. Dans l'appareil d'attaquc.
le transport de cassette s'effectue automatiquement par un système de traitement automatique. La figure 1 illustre un appareil d'attaque classique, et ne montre que le b.ail, d'attaque et les parties concernant directement le traitement d'attaque humide du substrat. Dans l'appareil d'attaque classique représenté sur la figure 1, le bain d'attaque présente un volume intérieur dans lequel une cassette peut être disposée, et est relié à un réservoir de dilution d'agent d'attaque 12 qui fournit un agent d'attaque parl l'intermédiaire d'un conduit d'admission d'agent 21. Une plaque de génération de bulles 27, qui génère des bulles d'azote pour agiter uniformément l'agent d'attaquCL est installée au fond du bain d'attaque 20, et est reliée à un conduit d'alimentation cii azote 52 par l'intermédiaire d'un conduit d'admission d'azote 22. Un réservoir d'alimentation en HF 11 pour fournir une solution de HF non diluée servant d'ag,,i d'attaque est relié au réservoir de dilution d'agent d'attaque 12 par l'intermédiairv d'un conduit d'admission de HF non dilué. Une ligne d'alimentation d'eau déminéralisée 51 est aussi reliée au réservoir de dilution d'agent d'attaque 12 par
l'intermédiaire d'un conduit d'admission d'eau pure 17.
Le conduit de vidange 19 du réservoir de dilution d'agent d'attaque 12, et le conduit de vidange 2 du bain d'attaque 20 sont reliés à une ligne de vidange 53 pour 15276 DO( - Il, mai, I,>9;. 2!1' la vidange. Des valves commutables VI, V2, V3. V4 et V5 sont installées sur les conduits d'admission et de vidange respectifs, de sorte à contrôler le débit de fluide, et notamment d'eau déminéralisée et d'agent d'attaque. Une unité de mesure de concentration 15 est fournie de sorte à mesurer la concentration d'agent d'attaque dans le réservoir de dilution d'agent d'attaque 12. On explique maintenant le traitement d'attaque utilisant l'appareil d'attaque classique décrit ci-dessus. Tout d'abord, une cassette est disposée dans le chargeur (non représenté). La valve V1 sur le conduit d'admission de solution de HF non diluée 22 est ouverte, et ensuite une pompe P1 est activée, de telle sorte que la solution de HF non diluée se trouvant dans le réservoir de solution de HF 11 soit fournie au réservoir de dilution d'agent d'attaque 12. En même temps, la valve V3 du conduit d'admission d'eau déminéralisée 17 est ouverte. de sorte à fournir de l'eau déminéralisée au réservoir de dilution d'agent d'attaque 12, par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation en eau déminéralisée 51. En conséquence, la solution de HF non diluée est diluée avec l'eau déminéralisée. A ce moment, on prépare l'agent d'attaque dans une concentration prédéterminée en contrôlant les quantités de solution de HF et d'eau déminéralisée. La concentration de l'agent d'attaque préparée est mesurée par l'unité de mesure de concentration 15 dans le réservoir de dilution de l'agent
d'attaque 12.
Lorsque l'on a terminé la préparation de l'agent d'attaque, l'admission de la solution de HF et d'eau déminéralisée est stoppée, et la valve V2 sur le conduit d'agent d'attaque 21 est ouverte. Ensuite, une pompe P2 est activée de sorte à remplir d'agent d'attaque le bain d'agent d'attaque 20. Ensuite, la cassette sur le chargeur est plongée dans le bain d'agent d'attaque 20 de sorte à commencer le traitement d'attaque humide des substrats en verre dans la cassette. A cet instant. de l'azote gazeux est fourni dans le bain d'agent d'attaque 20 par l'intermédiaire de la plaque de génération de bulles 27. pour améliorer le traitement d'attaque. L'azote gazeux est fourni à travers la plaque de génération de bulles 27, de sorte à générer des bulles dans l'agent d'attaque et à agiter l'agent d'attaque. L'azote gazeux est fourni en continu à l'agent d'attaque par l'intermédiaire du conduit d'admission d'azote 22 relié à la ligne d'alimentation en azote 52, de sorte à pouvoir poursuivre l'agitation de l'agent d'attaque pendant tout le traitement d'attaque. Après, lorsque la durée réglée sur l'appareil d'attaque pour l'attaque des substrats en verre est écoulée, le traitement d'attaque des substrats en verre est arrêté. La durée d'attaque des substrats en verre est réglée en fonction de la concentration de l'agent d'attaque et de l'épaisseur du
substrat en verre.
Ensuite, une autre cassette (non représentée) dans les fentes de laquelle les substrats en verre sont chargée, est amenée dans le bain d'attaque, et on procède au même traitement. Ensuite. on procède à l'étape d'attaque suivante. L'agent d'attaqlt résiduel utilisé dans chaque traitement d'attaque est guidé vers la ligne de vidange 3 à travers le conduit de vidange 2 du bain d'attaque 20. et ensuite vidangé vers l'extérieur. Le substrat de verre attaqué par l'agent d'attaque est composé d'oxydes tels IquL SiO2, BaO, CaO ou A1203 dans leurs états amorphes par exemple. La solution dc HF utilisée comme agent d'attaque ne dissout que le SiO2. qui est un composanl principal du substrat en verre, lorsque cet agent réagit avec le substrat en erit L'équation de la réaction correspondante est la suivante SiO2 + 4HF - SiF2 1 + 2I2 O Du fait que le reste des oxydes n'est pas dissout dans l'agent d'attaque HI-:. il.s sont présents dans l'agent d'attaque sous forme de particules. En conséquence, l'agenl d'attaque résiduel vidangé du bain d'attaque comprend une solution de HF de faible concentration et de nombreuses particules d'oxyde résultant de la réaction chinmiqul de l'agent d'attaque avec les composantes SiO2 des substrats en verre. L'apparcil d'attaque classique décharge tout l'agent d'attaque résiduel utilisé dans le traitemel d'attaque par la ligne de vidange, et on ne réutilise pas la solution de HF comprlise dans l'agent d'attaque résiduel. En outre, du fait qu'une solution de HF manipulée de
façon incorrecte peut provoquer de la pollution, il est nécessaire de traiter correce-
ment la solution de HF vidangée. Il est souhaitable que l'agent d'attaque résiduel souil réutilisé (recyclé) pour réduire la quantité de solution de HF résiduelle dont il faut se débarrasser.
En outre, du fait que dans le traitement d'attaque classique, on ne considère pa.
les variations de concentration de l'agent d'attaque HF lorsqu'on détermine le poill
final de l'attaque (la durée d'attaque étant déterminée par les paramètres d'attaque iii-
tiaux), les substrats en verre ne sont pas attaqués de façon cohérente. Du fait qtue l'uniformité de l'attaque des substrats en verre dépend de la concentration de l'agent d'attaque qui est variable ainsi que de l'épaisseur du substrat en verre, afin de contrôler l'épaisseur résultante du substrat en verre, il est nécessaire de mesLurcr correctement la concentration en HF de l'agent d'attaque utilisé dans le traitemnci
d'attaque. et d'ajuster de façon flexible la durée d'attaque en fonction de la conccIl-
tration de HF. Toutefois, il est difficile de mesurer la concentration de HF périodi-
quement et correctement. En outre, du fait que l'appareil d'attaque classique ne pctl
pas être utilisé pour attaquer un grand nombre de substrats en verre avec cohérencet.
il ne peut pas être utilisé pour des productions de masse.
En conséquence, la présente invention concerne un appareil d'attaque qui pall ic
sensiblement les problèmes dus aux limitations et inconvénients de l'art antérieur.
IM27[>(X l bX. 1 ari'l NOM.4 P Un objet de la présente invention est de fournir un appareil d'attaque dans lequel la solution d'attaque se trouvant dans l'agent d'attaque résiduel n'est pas
complètement vidangée, et dans lequel la plupart de la solution d'attaque est recy-
clée. Un autre objet de l'invention est de fournir un appareil d'attaque qui peut
déterminer automatiquement la fin de l'attaque.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la
description qui suit ou pourront être enseignés par la mise en oeuvre de l'invention.
Ces objectifs et d'autres avantages pourront être réalisés et obtenus par la structure
I 0 qui est particulièrement représentée dans la description et dans les revendications
ainsi que dans les dessins joints.
Pour atteindre ces avantages ainsi que d'autres et selon les buts de la présente invention, il est proposé: Un appareil d'attaque d'un substrat comprenant:un premier réservoir contenant un premier agent d'attaque, un bain d'attaque relié au premier réservoir et recevant le premier agent d'attaque, le bain d'attaque contenant un agent d'attaque résiduel comprenant un agent d'attaque dilué et du matériau résiduel après que le substrat ait été attaqué par le premier agent d'attaque, un second recevoir recevant l'agent d'attaque résiduel en provenance du bain d'attaque et séparant l'agent d'attaque dilué () du matériau résiduel, un passage de connexion reliant les premier et second réservoirs pour transférer l'agent d'attaque dilué séparé depuis le second réservoir vers le premier réservoir, et un conduit de sortie fixé au second réservoir pour
évacuer le matériau résiduel.
Selon un mode de réalisation, le bain d'attaque comprend un capteur de
température.
Selon un autre mode de réalisation, l'appareil d'attaque comprend en outre: un bain de rinçage pour nettoyer le substrat qui a été attaqué dans le bain d'attaque et un
bain de séchage pour sécher le substrat qui a été rincé dans le bain de rinçage.
Selon encore un autre mode de réalisation. l'appareil d'attaque comprend en outre une source de solution d'attaque pour fournir une solution d'attaque au premier
réservoir, et une alimentation en eau pour fournir de l'eau au premier réservoir.
Selon un autre mode de réalisation encore, le premier réservoir comprend une première quantité du premier agent d'attaque en une concentration prédéterminée en
provenance de la solution d'attaque. une seconde quantité d'eau, et une troisième quantité d'agent d'attaque dilué.
Selon un mode de réalisationSelon un autre mode de réalisation encore, la
solution d'attaque comprend une solution de HF.
Selon un mode de réalisation, le premier réservoir comprend un dispositif tdc
mesure de la concentration mesurant la concentration d'un agent d'attaque obtenu.
Selon un autre mode de réalisation, l'appareil d'attaque comprend en outre Lil' pompe reliée au passage de connexion pour pomper l'agent d'attaque dilué depuis ke second réservoir vers le premier réservoir. Selon un autre mode de réalisation, le conduit d'évacuation est relié au fond d(t second réservoir et en ce que la portion de fond du second réservoir présente Liunle
forme conique.
Par ailleurs, l'invention propose un appareil d'attaque d'un substrat à l'aide d'utn agent d'attaque, comprenant un bain d'attaque adapté à recevoir le substrat dlans l'agent d'attaque pour attaquer le substrat, un capteur de température installé dans I, bain d'attaque pour surveiller la température de l'agent d'attaque lorsque le substriai est attaqué dans le bain d'attaque, et une unité de commande pour recevoir un sigunl représentatif de la température de l'agent d'attaque en provenance du capteur Idc température et pour transmettre un signal de fin d'attaque au bain d'attaque lorsque la
température atteint une température prédéterminée.
Selon un mode de réalisation, l'appareil d'attaque d'un substrat comprend ti premier réservoir comprenant un premier agent d'attaque, un bain d'attaque reliC ai premier réservoir pour recevoir le premier agent d'attaque et adapté à attaquer I. substrat avec le premier agent d'attaque, le bain d'attaque produisant un ageCl d'attaque résiduel comprenant un agent d'attaque dilué et du matériau résitduel comme produits de l'attaque du substrat, un recevoir de séparation adapté à recevoir l'agent d'attaque résiduel en provenance du bain d'attaque pour séparer l'agent d'attaque dilué du matériau résiduel, le réservoir de séparation transférant l'ageen d'attaque dilué séparé vers le premier réservoir; un bain de rinçage pour nettover IL substrat qui a été attaqué dans le bain d'attaque, un bain de séchage pour sécher EIc substrat qui a été rincé dans le bain de rinçage, une source d'alimentation en sol\:llil pour fournir de l'eau en tant que solvant au premier réservoir, une source de solution
d'attaque pour fournir une solution d'attaque au premier réservoir; et une unité dl.
commande pour commander le bain d'attaque, le bain de rinçage, le bain de séchag.
le premier réservoir et le réservoir de séparation.
Selon un autre mode de réalisation. l'unité de commande commande le baii d'attaque, le bain de rinçage, le bain de séchage, le premier réservoir et le réser\, i de séparation de telle sorte que le bain d'attaque, le bain de rinçage et le bain du séchage effectuent chacun un traitement correspondant pour une pluralité!,
substrats sensiblement en même temps.
Selon un autre mode de réalisation encore, l'appareil d'attaque comprend ci] outre un capteur de température installé dans le bain d'attaque pour surveiller la 1 5276 I)(X' - 1,< m r!'"J8. - /1i température du premier agent d'attaque pendant que le substrat est attaqué dans le bain d'attaque, et en ce que l'unité de commande reçoit des signaux représentatifs de la température de l'agent d'attaque en provenance du capteur de température, et transmet un signal de fin d'attaque au bain d'attaque lorsque la température atteint une température cible prédéterminée, de sorte à terminer l'attaque du substrat. Selon un autre mode de réalisation, l'unité de contrôle reçoit des signaux représentatifs de la température de l'agent d'attaque au début de l'attaque du substrat dans le bain d'attaque, et traite les signaux pour en déduire la température cible
prédéterminée de l'agent d'attaque.
I() Selon encore un autre mode de réalisation, le premier réservoir contient le premier agent d'attaque en une concentration prédéterminée. réalisé à partir du mélange de solutions d'attaque, d'eau utilisée comme solvant, et d'agent d'attaque dilué. Selon un autre mode de réalisation, l'appareil d'attaque comprend en outre un 1 5 dispositif de mesure de la concentration installé dans le premier réservoir pour
mesurer la concentration du premier agent d'attaque.
Selon un autre mode de réalisation, la solution d'attaque comprend une
solution de HF.
Selon un dernier mode de réalisation, l'appareil d'attaque comprend en outre un 2(0 conduit d'évacuation relié au premier réservoir, au bain d'attaque, au réservoir de
séparation, et au bain de rinçage.
La description générale qui précède ainsi que la description détaillée qui suit
ne sont données qu'à titre d'exemple et d'explication et sont supposées permettre une meilleure compréhension de l'invention telle que revendiquée. Les dessins joints
"5 illustrent des modes de réalisation de l'invention et, en liaison avec la description,
servent à expliquer les principes de celle-ci.
Les dessins montrent: - Figure 1, une vue schématique d'un appareil d'attaque classique;
- Figure 2, une vue schématique d'un appareil d'attaque selon un mode de réali-
3( sation préféré de l'invention; et - Figure 3, un ordinogramme montrant les séquences des traitements réalisés
dans un appareil d'attaque selon le mode de réalisation préféré de l'invention.
Il est maintenant fait référence en détail aux modes de réalisation préférés de
l'invention dont les exemples sont illustrés dans les dessins joints.
La figure 2 montre schématiquement la structure d'un appareil d'attaque selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Dans l'appareil d'attaque de la figure 2, sont installés un bain d'attaque 20, un bain de rinçage 30 et un bain de séchage 40, un réservoir de séparation des oxydes 13 et un réservoir de dilution d'agent d'attaque 12. qui sont reliés au bain d'attaque 20. Chacun des bains d'attaque 20. de rinçage.
de bains de séchage 40, des réservoirs de séparation d'oxydes 13 et des réservoir> dc.
dilution d'agent d'attaque est préférablement formé d'une résine téflon. par exemplc.
qui présente une résistance durable aux solutions acides. Chacun d'entre eux est reli à une unité de commande centrale de sorte à pouvoir fonctionner automatiquement.
Le bain d'attaque 20 destiné à réaliser le traitement d'attaque des substrats pr'-
sente un récepteur (non représenté sur la figure) destiné à recevoir une cassette pré-
sentant des formes dans laquelle on peut insérer des substrats, tels que des panneaux en verre scellés. Une plaque de génération de bulles 27 pour générer des bulles d'azote est installée au fond du bain d'attaque 20, et est reliée à un premier conltulli d'admission d'azote 22, lui- même relié à une ligne d'alimentation en azote 52. 1 I capteur de température 60, qui est relié à une unité de commande centrale mesure Il température de l'agent d'attaque, et est installé dans le bain d'attaque 20. L'unit. dc commande centrale reçoit des données du capteur de température 60 pour surveiller les variations de température pendant le traitement d'attaque et déterminer le point lde
fin d'attaque dans le traitement d'attaque.
Le bain d'attaque 20 est relié au réservoir de dilution d'agent d'attaque 12 par l'intermédiaire d'un conduit d'admission d'agent d'attaque 21. et est relié au réser\, itl de séparation d'oxyde 13 par l'intermédiaire d'un conduit d'évacuation d'a'gc:al d'attaque 23. Le réservoir de dilution d'agent d'attaque 12 et le réservoir ic séparation d'oxyde 13 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un conduit 1c connexion 17 muni d'une pompe P3 permettant de transférer l'agent d'attaque depuis le réservoir de séparation d'oxyde 13 vers le réservoir de dilution d'agent d'attaque 12. Le réservoir de dilution d'agent d'attaque 12 est relié à un réservoir de solution 1c HF non dilué 11, par l'intermédiaire d'un conduit d'admission de solution de HF n,,oi dilué 16, et est relié à une ligne d'alimentation en eau déminéralisée 51. t
l'intermédiaire d'un premier conduit d'alimentation en eau déminéralisée 14..
conduit d'évacuation 19 du réservoir de dilution d'agent d'attaque 12. et le conrci.iî d'évacuation 18 du réservoir de séparation d'oxyde 13 sont respectivement relié, '
une ligne d'évacuation 53.
Le bain de rinçage 30 est prévu pour rincer les substrats qui sont traités 1;ir
attaque humide et présente un récepteur destiné à recevoir une cassette (non rep.-
sentée sur la figure). Une plaque de génération de bulles 37 permettant de génée:': des bulles d'azote. utilisée pour la circulation de l'agent d'attaque, est installée..I: fond du bain de rinçage 30, et est reliée à une ligne d'alimentation d'azote 52 l'intermédiaire d'un second conduit d'alimentation en azote 32. La lii. ô< d'alimentation d'eau déminéralisée 51 est reliée au bain de rinçage 30 1'.îr l'intermédiaire d'un second conduit d'admission d'eau déminéralisée 34. Un cond':i d'évacuation 39 pour évacuer l'agent d'attaque utilisé dans le traitement d'attaque est aussi relié au bain de rinçage 30. Le conduit d'évacuation 39 du bain de rinçage 30
est relié à la ligne d'évacuation 53 pour évacuer l'agent d'attaque.
Le bain de séchage 40, qui est utilisé pour sécher les substrats scellés après les traitement d'attaque et de rinçage. présente un récepteur pour recevoir la cassette. Un élément de chauffage 48 permettant de fournir de la chaleur pour sécher la cassette est installé sur les côtés du bain de séchage 40. Une ligne d'alimentation en IPA (alcool isopropylique) permettant de fournir l'IPA utilisé dans le traitement de séchage est reliée au bain de séchage 40. Des valves commutables V1 à V10 sont l 0 installées sur les conduits d'admission et d'évacuation respectifs, de sorte à contrôler les débits des fluides. Une unité de mesure de la concentration 15 permet de mesurer
la concentration d'agent d'attaque dans le réservoir de dilution de l'agent d'attaque 12.
On décrit maintenant le fonctionnement du mode de réalisation de l'invention.
Comme ceci est brièvement décrit dans la partie relative à l'art antérieur ci-dessus, le SiO2 présent dans les substrats en verre (60 % du substrat en verre par exemple) est dissout par la solution de HF dans le bain d'attaque, et le reste des oxydes se trouvant
dans le substrat en verre est incorporé dans l'agent d'attaque sous forme de particules.
En conséquence, on réduit l'épaisseur du substrat en verre. HF et SiO2 réagissent comme suit: SiO2 + 4HF -> SiF2 t + 21 O + (chaleur de réaction) Il s'agit d'une réaction exothermique qui se produit de façon prédominante lors du traitement d'attaque humide du matériau en verre dans la solution de HF. En général, l'énergie de réaction d'une réaction chimique est proportionnelle au nombre
de moles des composants intervenant dans la réaction. En conséquence, si l'on four-
nit une quantité suffisante de solution de HF, le nombre de moles de SiO2 est pro-
portionnel à l'énergie de réaction Q. Il en résulte que l'énergie de réaction totale dans le traitement d'attaque humide peut être utilisée comme référence pour déterminer la
quantité de SiO2 attaquée dans le substrat en verre.
Le principe décrit ci-dessus est appliqué au traitement d'attaque réalisé dans
l'appareil d'attaque selon la présente invention, comme expliqué maintenant.
La température de l'agent d'attaque est affectée par l'énergie de réaction, du fait que la température de l'agent d'attaque peut être représentée par Q = m x C x At dans laquelle: Q est l'énergie de réaction: m est la masse d'agent d'attaque; C est la capacité calorifique de l'agent d'attaque; et
At est la variation de température de l'agent d'attaque.
Du fait que les valeurs de m et C ne fluctuent sensiblement pas penldall l'attaque pour des conditions initiales données, seule l'énergie de réaction générée ro la réaction d'attaque fait varier la température de l'agent d'attaque. Ainsi, si 1'ou connaît la variation de température de l'agent d'attaque At, on peut déterminiae l'énergie de réaction. En conséquence, on peut déduire la diminution d'épaisseur dt substrat en verre, et donc l'épaisseur de substrat en verre attaquée, à partir dce i
variation de température de l'agent d'attaque.
Pour procéder à l'attaque du substrat en verre sur une épaisseur prédéterminiéc.
on détermine d'abord l'énergie de réaction correspondant à l'épaisseur prédéterminée.
et la variation de température attendue de l'agent d'attaque. En utilisant cette varia;-
tion de température attendue, on détermine la température de l'agent d'attaque à la l1 il de l'attaque, que l'on appelle température du point final. En conséquence. lorsque Li température de l'agent d'attaque atteint la température de point final pendwa l'attaque, l'unité de commande centrale transmet un signal au bain d'attaque, de sorte à faire cesser le traitement d'attaque dans le bain d'attaque. Dans ce cas, on pul capter la température finale réelle de l'agent d'attaque dans le bain d'attaque 20. D)e
façon alternative, on peut capter la variation de température en fonction de la temipé- rature initiale et de la température courante. Ainsi, on peut déterminer
de fei.h', précise, en suivant la température de l'agent d'attaque, le point final de l'attaque. san1s
référence directe à la concentration de l'agent d'attaque, c'est-à-dire à la concentrl,-
tion de la solution de HF.
Le fonctionnement de l'appareil d'attaque et le procédé d'attaque de l'invention
sont maintenant expliqués en référence aux figures 2 et 3. La figure 3 est un ordilln,-
gramme montrant la séquence de traitement, qui est mise en oeuvre dans l'appareil
d'attaque selon la présente invention.
Tout d'abord, une cassette est disposée dans le chargeur (non représente) Ensuite, la valve V1 sur le conduit d'admission de solution de HF non diluée 1 e, -:t ouverte, la pompe Pl est activée, de telle sorte que l'on puisse fournir au réservoir dc
dilution d'agent d'attaque 12 la solution de HF non diluée se trouvant dans le réS-tI-
voir de solution de HF 11. En même temps, la valve V3 sur le premier conduit d'admission d'eau déminéralisée 14 est ouverte, afin de fournir de l'eau déminéralise au réservoir de dilution d'agent d'attaque 12, à travers la ligne d'alimentation en te.al déminéralisée 51. En conséquence. on dilue la solution de HF non diluée avec l'ea:,
déminéralisée. Les quantités de solution de HF et d'eau déminéralisée sont contrôle,.-
de telle sorte à obtenir une concentration prédéterminée de l'agent d'attaqti,.
Typiquement, la concentration de HF dans l'agent d'attaque préparé est de l'ordre ô à 30 %, et la solution de HF non diluée a une concentration d'environ 40 à 60) La concentration de HF dans l'agent d'attaque préparé est mesurée par l'unité d, 15276 DO' - 16 mais Iwt)N. I1) 1" II
mesure de la concentration 15 dans le réservoir de dilution de l'agent d'attaque 12.
Ensuite, la valve V9 installée sur le second conduit d'admission d'eau déminéralisée 34 du bain de rinçage 30 est ouverte pour remplir le bain de rinçage 30 d'eau déminéralisée provenant de la ligne d'alimentation en eau déminéralisée 51, pour préparer le traitement d'attaque. Ensuite, l'élément de chauffage 48 installé dans le bain de séchage 40 génère de l'énergie de chauffage, de l'énergie thermique et de l'IPA est introduit dans le bain
de séchage 40 pour créer des conditions de séchage.
Lorsque la préparation de l'agent d'attaque est terminée, l'alimentation de solu-
1 0 tion de HF et d'eau déminéralisée est interrompue, et la valve V2 sur le conduit d'admission d'agent d'attaque 21 est ouverte. Ensuite, une pompe P2 est activée de
sorte à remplir d'agent d'attaque le bain d'agent d'attaque 20. La cassette sur le char-
geur est ensuite plongée dans le bain d'attaque de sorte à procéder au traitement
d'attaque humide des substrats en verre chargés dans la cassette.
1 5 Pendant ce traitement d'attaque. de l'azote gazeux est fourni à la plaque de génération de bulles 27 de sorte à améliorer le traitement d'attaque. L'azote gazeux fourni à travers la plaque de génération de bulles 27 génère des bulles permettant d'agiter l'agent d'attaque. L'azote gazeux est fourni continûment dans l'agent
d'attaque, par le premier conduit d'admission d'azote 22. en ouvrant la valve V4 ins-
tallée sur la ligne d'alimentation en azote 52, de sorte à faire continuer l'agitation de l'agent d'attaque pendant tout le traitement d'attaque. En conséquence, des bulles sont générées continûment dans l'agent d'attaque et la circulation de l'agent d'attaque est établie. Ceci améliore en conséquent le traitement d'attaque du substrat. En outre, du fait que la circulation de l'agent d'attaque enlève continûment les oxydes résiduels de la surface des substrats en verre, résultant de l'attaque humide du substrat en verre,
on améliore l'uniformité de la surface des substrats résultants.
Dans le traitement d'attaque humide, l'agent d'attaque (la solution de HF) et le SiO2 réagissent l'un avec l'autre et de l'énergie de réaction est générée. Ainsi, la température de l'agent d'attaque dans le bain d'attaque 20 augmente. La température
3() de l'agent d'attaque est mesurée (ou surveillée) par le capteur de température se trou-
vant dans le bain d'attaque 20. Les données de température obtenues par le capteur
sont constamment transmises à l'unité de commande centrale. Du fait que la tempé-
rature de l'agent d'attaque augmente en fonction de l'augmentation de l'énergie de réaction produite par le traitement d'attaque des substrats. la température correspond
à la diminution d'épaisseur des substrats, c'est-à-dire à l'augmentation de la profon-
deur d'attaque des substrats. Lorsque la température de l'agent d'attaque atteint une température de point final prédéterminée, l'unité de commande centrale transmet un
signal au bain d'attaque 20 pour arrêter le traitement d'attaque.
Si des substrats présentant des propriétés identiques (telles que des substrats cil
verre utilisés dans des afficheurs à cristal liquide qui présentent une épaisseur ulli-
forme) sont trempés dans l'agent d'attaque (solution HF). et si l'on détermine S' l'avance les variations de température attendues lors du traitement d'attaque. ci fonction des propriétés des matériaux, comme expliqué ci-dessus, on obtient un trai- tement d'attaque uniforme, sans qu'il soit nécessaire de contrôler directement ou de surveiller la concentration de la solution de HF. En outre. l'énergie générée par l, traitement d'attaque pour l'enlèvement d'une épaisseur unitaire du substrat peut i.tr obtenue (et elle dépend de la taille et de la constitution du substrat en verre). 1i conséquence, l'épaisseur du substrat peut facilement être contrôlée, même si l'on lail
varier le nombre de substrats destinés à être attaqués.
Lorsque le traitement d'attaque est terminé! les substrats en verre attaqués sotiî transportés jusqu'au bain de rinçage 30, et on procède à un traitement de rinça_'
pour nettoyer les substrats. Dans le traitement de rinçage. l'agent d'attaque et les r.,i-
dus fixés sur les substrats sont enlevés des substrats en utilisant une unité de pulvri-
sation et/ou une unité d'ultrasons.
En même temps, la valve V6 sur le conduit d'évacuation 23 du bain d'attaq tluc
est ouverte, et l'agent d'attaque résiduel du bain d'attaque 20 est évacué dans l.
réservoir de séparation d'oxyde 13. En laissant l'agent d'attaque dans le réservoir de séparation d'oxyde 13 pendant environ 30 minutes. les particules d'oxyde dCaw l'agent d'attaque résiduel sont séparées de la solution de HF residuelle de lhilhi concentration, et précipitent dans la portion inférieure du réservoir 13. Ensuite.,T active la pompe P3 de sorte à transporter la solution de HF de faible concentration Se
trouvant dans la partie supérieure du réservoir de séparation d'oxyde 13 vers le réscr-
voir de dilution d'agent d'attaque 12, à travers le conduit de connexion 17. Ensuitc.
on ouvre la valve V10 du réservoir de séparation d'oxyde 13, et les particulcs d'oxyde se trouvant dans la partie inférieure du réservoir de séparation d'oxyde
sont évacuées vers la ligne d'évacuation 53 à travers le conduit d'évacuation 18. lai)v.
ce cas. si la portion inférieure du réservoir de séparation d'oxyde 13 présente ww,
forme de cône ou de pyramide, l'évacuation des particules d'oxyde est facilitée.
Afin de réutiliser la solution de HF de faible concentration qui est transport,' depuis le réservoir de séparation d'oxyde 13 vers le réservoir de dilution d'agcil d'attaque 12 comme l'agent d'attaque, la solution de HF non diluée et l'e.t déminéralisée sont mélangées de façon appropriée avec la solution de HF de fil: concentration, de sorte à obtenir un agent d'attaque présentant une concentrati' I'
prédéterminée. Lorsque l'agent d'attaque présente la concentration prédéterminée.
est fourni au bain d'attaque 20 de sorte à remplir le bain d'attaque 20. Une nouvc e 15276.D ('-ItL,,I'lg - 12' série de cassette est chargée dans le bain d'attaque 20, et on peut commencer un
deuxième traitement d'attaque humide en utilisant l'agent d'attaque recyclé.
Pendant ce temps là, la cassette qui a été traitée dans le bain de rinçage 30 est
transportée jusqu'au bain de séchage 40, et on procède à un traitement de séchage.
L'agent d'attaque résiduel enlevé des substrats dans le traitement de rinçage est
évacué vers la ligne d'évacuation 53 à travers la ligne d'évacuation 39. A cet instant.
du fait que l'agent d'attaque évacué présente le même volume que le bain de rinçage, l'évacuation de l'agent d'attaque depuis le bain de rinçage 40 à travers la ligne d'évacuation 53 facilite l'évacuation des particules d'oxyde depuis le réservoir de
séparation d'oxyde 13.
Lorsque le traitement de séchage est terminé, la cassette est transférée depuis le bain de séchage jusqu'au déchargeur (non représenté sur la figure) et est séparée par
le déchargeur.
Comme discuté ci-dessus. une série de traitements comprenant l'attaque, le 1 5 rinçage et le séchage sont effectués séquentiellement, et les valves et pompes installées sur les conduits d'admission et d'évacuation respectifs et sur les conduits de
connexion fonctionnent automatiquement.
La figure 3 montre le traitement de panneaux d'afficheurs dans un appareil selon l'invention. L'étape 70 est le départ; à l'étape 72, la cassette est chargée; à l'étape 74, on prépare l'agent d'attaque, à partir d'eau déminéralisée, de solution de HF et de solution de HF de faible concentration recyclée. A l'étape 76, on procède au traitement d'attaque humide. Comme indiqué à l'étape 78, l'agent d'attaque résiduel est séparé: I'agent d'attaque dilué de faible concentration est utilisé pour la préparation de l'agent d'attaque de l'étape 74, et les oxydes sont évacués comme indiqué à l'étape 80. Après l'étape 76, la cassette subit le traitement de rinçage à l'étape 82, le traitement de séchage à l'étape 84; la cassette est ensuite déchargée à l'étape 86; le traitement des panneaux est alors terminé; l'étape 88, et d'autres
panneaux peuvent être traitées.
Selon la présente invention, la solution d'attaque se trouvant dans l'agent () d'attaque résiduel n'est pas complètement évacuée, et la plupart de la solution
d'attaque est récupérée pour être réutilisée (recyclée), grâce à un dispositif de purifi-
cation de l'agent d'attaque résiduel utilisé dans le traitement d'attaque. Ainsi, la consommation de la solution d'attaque non diluée utilisée pour composer l'agent d'attaque peut être considérablement réduite. En outre, du fait que l'on trouve le point final d'attaque en fonction de la variation de température dans l'agent d'attaque, il devient possible d'attaquer uniformément et de façon cohérente les substrats en
verre, indépendamment de la concentration de l'agent d'attaque.
De nombreuses variations et modifications apparaîtront à l'homme de l'art sanl
que l'on s'éloigne de l'esprit de la présente invention.
1 5276 LXK' - I,. eai, IJ1< - 14 I1
Claims (18)
1.- Un appareil d'attaque d'un substrat comprenant: - un premier réservoir (12) contenant un premier agent d'attaque; - un bain d'attaque (20) relié au premier réservoir et recevant le premier agent d'attaque. le bain d'attaque contenant un agent d'attaque résiduel comprenant un agent d'attaque dilué et du matériau résiduel après que le substrat ait été attaqué par le premier agent d'attaque: - un second recevoir (13) recevant l'agent d'attaque résiduel en provenance du bain d'attaque (20) et séparant l'agent d'attaque dilué du matériau résiduel; - un passage de connexion (17) reliant les premier et second réservoirs pour
transférer l'agent d'attaque dilué séparé depuis le second réservoir vers le pre-
mier réservoir; et - un conduit de sortie ( 18) fixé au second réservoir pour évacuer le matériau
1 5 résiduel.
2.- L'appareil d'attaque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bain
d'attaque (20) comprend un capteur de température (60).
3.- L'appareil d'attaque selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - un bain de rinçage (30) pour nettoyer le substrat qui a été attaqué dans le bain d'attaque (20); et - un bain de séchage (40) pour sécher le substrat qui a été rincé dans le bain de
rinçage.
4.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
qu'il comprend en outre: - une source de solution d'attaque (11) pour fournir une solution d'attaque au premier réservoir; et
- une alimentation en eau (14) pour fournir de l'eau au premier réservoir (12).
5.- L'appareil d'attaque selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier réservoir comprend une première quantité du premier agent d'attaque en une concentration prédéterminée en provenance de la solution d'attaque. une seconde
quantité d'eau. et une troisième quantité d'agent d'attaque dilué.
6.- L'appareil d'attaque selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce quLe,1
solution d'attaque comprend une solution de HF.
7.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce
que le premier réservoir comprend un dispositif de mesure de la concentration ( I 5
mesurant la concentration d'un agent d'attaque obtenu.
8.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé Ciln ce
qu'il comprend en outre une pompe (P3) reliée au passage de connexion (17) pour
pomper l'agent d'attaque dilué depuis le second réservoir (13) vers le premier réser-
voir (12).
9.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications I à 8, caractérisé cii cc
que le conduit d'évacuation (18) est relié au fond du second réservoir (13) et en ce
que la portion de fond du second réservoir présente une forme conique.
10.- Un appareil d'attaque d'un substrat à l'aide d'un agent d'attaque, compre-
nant: - un bain d'attaque (20) adapté à recevoir le substrat dans l'agent d'attaque pour attaquer le substrat; - un capteur de température installé dans le bain d'attaque pour surveiller k température de l'agent d'attaque lorsque le substrat est attaqué dans le bhin d'attaque; et - une unité de commande pour recevoir un signal représentatif de la température
de l'agent d'attaque en provenance du capteur de température et pour truans-
mettre un signal de fin d'attaque au bain d'attaque lorsque la température atteint
une température prédéterminée.
Il.- Un appareil d'attaque d'un substrat. comprenant: - un premier réservoir (12) comprenant un premier agent d'attaque: - un bain d'attaque (20) relié au premier réservoir pour recevoir le premier ageill d'attaque et adapté à attaquer le substrat avec le premier agent d'attaque. le bz iJ d'attaque (20) produisant un agent d'attaque résiduel comprenant un ageno d'attaque dilué et du matériau résiduel comme produits de l'attaque cdt substrat; - un recevoir de séparation (13) adapté à recevoir l'agent d'attaque résiduel cil
provenance du bain d'attaque (20) pour séparer l'agent d'attaque dilué du m;auî-
15270.DOC - k6 a -
riau résiduel. le réservoir de séparation (13) transférant l'agent d'attaque dilué séparé vers le premier réservoir (12); - un bain de rinçage (30) pour nettoyer le substrat qui a été attaqué dans le bain d'attaque (20); i- un bain de séchage (40) pour sécher le substrat qui a été rincé dans le bain de rinçage; - une source d'alimentation en solvant pour fournir de l'eau en tant que solvant au premier réservoir; - une source de solution d'attaque pour fournir une solution d'attaque au premier I 0 réservoir; et - une unité de commande pour commander le bain d'attaque (20), le bain de rinçage (30), le bain de séchage (40), le premier réservoir (12) et le réservoir
de séparation (13).
12.- Un appareil d'attaque selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'unité de commande commande le bain d'attaque, le bain de rinçage, le bain de séchage, le premier réservoir et le réservoir de séparation de telle sorte que le bain d'attaque, le bain de rinçage et le bain de séchage effectuent chacun un traitement
correspondant pour une pluralité de substrats sensiblement en même temps.
13.- L'appareil d'attaque selon la revendication 1 1 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capteur de température installé dans le bain d'attaque (20) pour surveiller la température du premier agent d'attaque pendant que le substrat est attaqué dans le bain d'attaque. et en ce que l'unité de commande reçoit des signaux représentatifs de la température de l'agent d'attaque en provenance du capteur de température (60). et transmet un signal de fin d'attaque au bain d'attaque lorsque la température atteint une température cible prédéterminée, de sorte à terminer l'attaque
du substrat.
14.- L'appareil d'attaque selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'unité de contrôle reçoit des signaux représentatifs de la température de l'agent d'attaque au début de l'attaque du substrat dans le bain d'attaque, et traite les signaux
pour en déduire la température cible prédéterminée de l'agent d'attaque.
15.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications 1 1 à 14, caractérisé en
ce que le premier réservoir ( 12) contient le premier agent d'attaque en une concen-
tration prédéterminée, réalisé à partir du mélange de solutions d'attaque, d'eau utili-
sée comme solvant. et d'agent d'attaque dilué.
16.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications 11 à 15. caractérisé cll
ce qu'il comprend en outre un dispositif de mesure de la concentration (15) installé dans le premier réservoir (12) pour mesurer la concentration du premier agent d'attaque.
17.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications 11 à 16. caractérise ci
ce que la solution d'attaque comprend une solution de HF.
18.- L'appareil d'attaque selon l'une des revendications 11 à 17. caractérisé c.i
ce qu'il comprend en outre un conduit d'évacuation relié au premier réservoir ( 1I.)
au bain d'attaque (20), au réservoir de séparation (13), et au bain de rinçage (30).
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