專利名稱：蝕刻在玻璃基片類型的透明基片上沉積的層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)在玻璃基片類型的透明基片上沉積的層進(jìn)行蝕刻的方法，更具體地說(shuō)涉及一些至少略微導(dǎo)電的層以便獲得電極，導(dǎo)電元件。
本發(fā)明的興趣特別在于一些這樣的層，這些層以SnO2類型的摻有氟的金屬氧化物為基，并且一般用作電極，這些電極用于平面屏幕類型的輻射屏幕，例如等離子屏幕。
從專利US-3837944中已知一種對(duì)諸如SnO2的導(dǎo)電金屬氧化物層進(jìn)行化學(xué)蝕刻的技術(shù)，該技術(shù)包括首先在該待蝕刻層上沉積一以稱為“光阻材料”的樹(shù)脂為基的連續(xù)層，該連續(xù)層必須是通過(guò)一底片曝光，顯影然后漂洗以便獲得一具有期望的圖案的掩模。然后在裝有掩模的層上沉積烘干的鋅粉末，并且通過(guò)將基片浸入在HCI類型的強(qiáng)酸溶液中進(jìn)行未覆蓋樹(shù)脂的層區(qū)域的化學(xué)腐蝕。
通過(guò)化學(xué)法蝕刻較好地適合ITO但是已經(jīng)證明對(duì)于更加穩(wěn)固的SnO2或者甚至摻有氟的SnO2(SnO2F)效果很小。
法國(guó)專利FR2325084的申請(qǐng)中公開(kāi)了另一種電化學(xué)的方法。該方法涉及通過(guò)將裝備有待蝕刻層和銅電極的基片層浸入硫酸或者鹽酸溶液中以電解方式減少金屬氧化物SnO2層，該基片和電極連接到一供給電源處以便分別構(gòu)成該系統(tǒng)的陰極和陽(yáng)極。該電極高度和寬度的尺寸與以恒定速度例如對(duì)于層厚為0.5微米來(lái)說(shuō)1cm/mn的速度緩慢浸入的基片的高度和寬度相同。
電化學(xué)蝕刻的原則是有利的，然而具有這樣的電極的上述的方法可以導(dǎo)致一種過(guò)分蝕刻的問(wèn)題。
圖2示出該過(guò)分蝕刻的現(xiàn)象。該基片以恒定速度被浸入，因此隨著該基片的的進(jìn)展進(jìn)行蝕刻。因?yàn)樵摶３纸n，已經(jīng)蝕刻的區(qū)域保持與該電解質(zhì)溶液接觸并且正對(duì)該電極，以至順路地在該掩模下面的這些區(qū)域上繼續(xù)蝕刻。在掩模下面的該層的被除去的部分被稱為過(guò)分蝕刻，該過(guò)分蝕刻在其不均勻時(shí)，因此導(dǎo)致了不能使用的基片因?yàn)樵谠撐g刻的基片的電極之間的距離不再恒定。
本發(fā)明因此通過(guò)使用電化學(xué)蝕刻提出一種大大限定尤其是避免該過(guò)分蝕刻現(xiàn)象的新的方法類型。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)一具有導(dǎo)電性能的層進(jìn)行電化學(xué)蝕刻的方法，該具有導(dǎo)電性能的層為摻雜的金屬氧化物類型并且在玻璃類型的透明基片上，該基片包括在該方法之前在所述的層上沉積一限定了多個(gè)該層的裸露區(qū)域的掩模，該掩模可以在蝕刻之后被除去，該方法包括-將至少一個(gè)該層的待蝕刻區(qū)域與一導(dǎo)電溶液接觸，-將一電極浸入該溶液中并且將其與該區(qū)域相對(duì)并且隔一距離(d)設(shè)置，-在該電極和蝕刻層之間施加一電壓。
該方法特征在于，其使用至少一個(gè)電極并且該電極具有一長(zhǎng)形形狀以便該蝕刻可以在該層的多個(gè)區(qū)域上沿寬度l進(jìn)行。
該電極的長(zhǎng)形形狀，即截面允許了具有小于其長(zhǎng)度的尺寸，該基片僅僅沿著一限定的面積而不是沿著其整個(gè)面積與該電極相對(duì)，從而與已經(jīng)蝕刻的區(qū)域相對(duì)。因此大大限制了該過(guò)分蝕刻的危險(xiǎn)。
為了完全去除該危險(xiǎn)，本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)了該電極或者該基片彼此相對(duì)移動(dòng)以便該電極相對(duì)這些區(qū)域被連續(xù)定位同時(shí)這些區(qū)域被蝕刻，并且使得根據(jù)一第一實(shí)施方式，這些已經(jīng)蝕刻的區(qū)域與導(dǎo)電溶液物理隔離，或者根據(jù)一第二實(shí)施方式，隨著這些區(qū)域被蝕刻并且保持與導(dǎo)電溶液接觸，降低該蝕刻速度。
根據(jù)第一實(shí)施方式，電極在導(dǎo)電溶液中保持固定，該導(dǎo)電溶液只與待蝕刻的區(qū)域暫時(shí)地即在蝕刻時(shí)間內(nèi)接觸同時(shí)進(jìn)行蝕刻。因此，對(duì)于第一種變形，該導(dǎo)電溶液位于固定位置而該基片以恒定速度相對(duì)該溶液移動(dòng)，或者該基片在溶液以相對(duì)該基片恒定速度移動(dòng)時(shí)保持在固定位置。而且根據(jù)一個(gè)特征，該導(dǎo)電溶液容納在一根據(jù)電極尺寸調(diào)整并且設(shè)置在電極下面的槽中。
對(duì)于該第一實(shí)施方式的第二變型，該基片浸入導(dǎo)電溶液中以便在蝕刻之后在第二非導(dǎo)電溶液中蝕刻和浸入，該導(dǎo)電溶液懸架在該第二非導(dǎo)電溶液上面。
根據(jù)第一實(shí)施方式的第三變型，該基片以固定的方式全浸入該溶液中，設(shè)置有該層的表面與溶液表面平行并且相對(duì)，該電極以一恒定速度相對(duì)待蝕刻區(qū)域移動(dòng)并且與一些遮蓋裝置相連，這些遮蓋裝置覆蓋該電極和待蝕刻區(qū)域以便使待蝕刻區(qū)域與已經(jīng)蝕刻的區(qū)域隔離。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，該電極固定在導(dǎo)電溶液中，而隨著蝕刻的進(jìn)行該基片逐漸浸入該溶液中，通過(guò)降低基片移動(dòng)速度的同時(shí)降低了該蝕刻速度。最好該基片的移動(dòng)速度為一遞減指數(shù)函數(shù)。
當(dāng)待蝕刻的區(qū)域的總數(shù)構(gòu)成多個(gè)大致彼此平行的條帶時(shí)，電極垂直于這些條帶設(shè)置。
設(shè)置在電極上的層最好是錫金屬氧化物或者摻有氟的錫金屬氧化物。
電極最好是由鉑構(gòu)成的并且具有1.2-5mm2的截面。
根據(jù)另一個(gè)特征，該基片裝備有一用于施加電壓的接點(diǎn)，該接點(diǎn)設(shè)置在基片的一端，而從所有的電接點(diǎn)的自由端起到裝有電接點(diǎn)的對(duì)置邊緣為止進(jìn)行該蝕刻。電壓至少等于構(gòu)成該層的導(dǎo)電材料的還原電勢(shì)?？梢宰儞Q地，在電極和層之間施加的電壓是通過(guò)一電接點(diǎn)實(shí)施的，該電接點(diǎn)是通過(guò)在一與至少一未蝕刻的區(qū)域接觸的導(dǎo)電溶液中浸入一電極而獲得的。
最好設(shè)置一些去除氧氣和氫氣泡的裝置，在蝕刻過(guò)程中該氧氣和氫氣泡出現(xiàn)電極上和/或者附近。
再有，本發(fā)明還具有這樣的特征，即一透明基片包括一具有導(dǎo)電性能的由上述的方法蝕刻的層。
特別地將可以在等離子屏幕類型的顯示屏中使用這種類型的基片。
該基片可以有利地由一具有一大于540℃應(yīng)變點(diǎn)(退火的下限溫度)的組分構(gòu)成，該基片的壓實(shí)值低于60ppm，并且其DT熱性能高于130℃。
本發(fā)明的其它的優(yōu)勢(shì)和特征將通過(guò)閱讀下面的參照附圖的說(shuō)明書(shū)表現(xiàn)出來(lái)，附圖包括-

圖1a和1b示出了分別在蝕刻工藝之前和之后的基片；-圖2示出過(guò)分蝕刻現(xiàn)象；-圖3是裝有掩模的基片的俯視圖，蝕刻了該基片的層的一部分；-圖4-7為本發(fā)明實(shí)施方法的變型的截面簡(jiǎn)圖；和-圖8是對(duì)圖4的變型來(lái)說(shuō)的與一基片相連的電極的型面視圖。
這些附圖沒(méi)有按比例實(shí)施，以便易于理解。
構(gòu)思在下面的說(shuō)明書(shū)示例性地給出一玻璃類型的透明基片10，在圖1a和1b中表示了分別在已經(jīng)受到本發(fā)明的蝕刻方法之前和之后的該基片。
基片10為大約2.8mm厚的浮選法生產(chǎn)的玻璃并且在本文中作為范例地，尺寸為60cm*100cm，其用于構(gòu)成在等離子類型的屏幕的一輻射屏幕的前表面或者后表面。
該基片10包括一摻有氟的錫氧化物(SnO2F)層11，該層的厚度為300nm并且例如在一首要的步驟中通過(guò)氣相熱解類型的技術(shù)(也稱為化學(xué)蒸汽沉積)連續(xù)地直接沉積在浮法生產(chǎn)的玻璃帶上或者反復(fù)沉積在這些切割的玻璃上，或者通過(guò)真空的技術(shù)一般是反復(fù)地沉積在這些切割的玻璃上，并且在本文中不具體描述，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知。
該目標(biāo)是獲得該層的一高分辨率的蝕刻以便提供平行條帶形式的電極11’，該條帶長(zhǎng)度尺寸為100cm相應(yīng)于該基片的的長(zhǎng)度，并且該條帶具有250微米寬。這些條帶可以分組成多對(duì)彼此間隔400微米的條帶，同一對(duì)的兩個(gè)條帶間的距離為80微米。
以稱作“光阻材料”的樹(shù)脂為基，厚度可以在3-60微米變化的掩模12覆蓋整個(gè)層11以便蝕刻。
本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的掩模的沉積方法將不在下面描述，該掩模沉積方法的一實(shí)施方式例如在美國(guó)專利US3837944中被描述。
掩模12具有構(gòu)成將獲得的電極11’的條帶形狀的圖案。再者，在裸露的并且沒(méi)有掩模的區(qū)域13上進(jìn)行該層11的蝕刻，該掩模整體上還構(gòu)成了一些平行的條帶。
本發(fā)明的蝕刻方法在于使這些待蝕刻的區(qū)域與導(dǎo)電溶液或者電解質(zhì)溶液接觸，將一電極浸入到同一溶液中，在每個(gè)區(qū)域13對(duì)面設(shè)置該電極并且在電極和層11之間施加一電壓。
該電極為長(zhǎng)形的，以便最好沿該基片的整個(gè)寬度并且垂直于待蝕刻的條帶伸展，這樣允許了覆蓋多個(gè)將可以因此被同時(shí)蝕刻(圖3)的區(qū)域13。在一寬度l例如大約1cm的表面上，特別是與該電極的軸線垂直地進(jìn)行蝕刻。通過(guò)垂直于待蝕刻的條帶并且沿該基片的整個(gè)長(zhǎng)度移動(dòng)電極或者基片反復(fù)進(jìn)行該蝕刻的操作。
如果電極與該基片的寬度可以不一樣大，則在一對(duì)應(yīng)于該電極的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度上實(shí)施蝕刻操作并且然后該操作必需被重復(fù)以便在整個(gè)寬度上蝕刻該基片?；蛘邽榱斯?jié)省實(shí)施時(shí)間，可以提出使用多個(gè)電極，這些電極分別蝕刻該基片的一部分。
通過(guò)一電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行蝕刻溶液的一些離子攜帶腐蝕該SnO2層的電子以便還原金屬(Sn)狀態(tài)并且在圍繞該區(qū)域13(圖4-7)氣泡51的出現(xiàn)下面控制氧氣和氫氣。例如可以使用一些除去這些氣泡的裝置50(圖4)，例如一些超聲以便避免氣泡固定在該層SnO2F上阻止了或者最小化該蝕刻，因?yàn)榉駝t將導(dǎo)致短路。
本發(fā)明的方法因此在于該電極或者該基片彼此相對(duì)移動(dòng)以便電極同時(shí)相對(duì)該待蝕刻的區(qū)域連續(xù)地定位并且，根據(jù)第一實(shí)施方式，已經(jīng)蝕刻的區(qū)域與導(dǎo)電的溶液物理隔離，或者根據(jù)第二實(shí)施方式，隨著一些區(qū)域被蝕刻并且保持與導(dǎo)電溶液接觸來(lái)降低蝕刻速度。
圖4-6a和6b示出一些根據(jù)第一實(shí)施方式的方法實(shí)施的裝置的變型，而圖7示出根據(jù)第二實(shí)施方式實(shí)施的裝置。這些共同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。
該導(dǎo)電溶液20包括一可以容納基片或者非整個(gè)基片的槽，至少必須與該溶液接觸的待蝕刻的區(qū)域。例如選擇鹽酸(HCI)，該鹽酸的濃度為0.1-5M最好大約1M。
該電極因此為長(zhǎng)形形狀，即不管怎樣其截面形狀的尺寸比長(zhǎng)度小。該電極可以例如是一電導(dǎo)線，最好是鉑導(dǎo)線，該導(dǎo)線的直徑相應(yīng)于與區(qū)域13相對(duì)的截面s?？梢宰冃蔚兀撾姌O可以涉及一種扁平的平行六面體，例如厚度與在區(qū)域13對(duì)面的截面s大致相應(yīng)的剛性金屬片。
電極的截面s的直徑例如等于0.5mm，但是將可以更大或者更小。該尺寸可以根據(jù)所選的電極類型調(diào)整，例如對(duì)于一電線來(lái)說(shuō)，該尺寸為電線長(zhǎng)度和其材料的函數(shù)，以便確保一定的剛性。該截面最好在0.2-5mm2。
將電極與待蝕刻的層分開(kāi)的距離d限定為該電極與該層分開(kāi)的最小尺寸，即垂直于該基片的平面。對(duì)于這里作為范例的基片類型來(lái)說(shuō)，該距離可以在0.1-3mm間變化，然而根據(jù)待蝕刻的區(qū)域期望的寬度和深度并且根據(jù)電極的截面s規(guī)定該距離。
一電接點(diǎn)14被設(shè)計(jì)與該層11接觸并且固定在該基片的端部中的一個(gè)上，該電接點(diǎn)與一電壓生成器40的負(fù)電位相連，而電極30與正電位相連。如所看到的，與該待蝕刻的層11的平行條帶垂直地進(jìn)行蝕刻，另外該蝕刻最好從整個(gè)電接點(diǎn)的自由基片的端部開(kāi)始以便終止于裝有接點(diǎn)14的端部，從而確保處于待蝕刻的一些區(qū)域恒定電連接，相對(duì)該基片的只一個(gè)電極移動(dòng)或相反地相對(duì)電極的基片移動(dòng)被證明是必須的。
可變化的，為了避免將這樣的電接點(diǎn)固定在該基片上，如后面參照?qǐng)D6b描述的那樣，可以設(shè)計(jì)用導(dǎo)電溶液通過(guò)毛細(xì)作用產(chǎn)生一接點(diǎn)。
通過(guò)發(fā)電裝置40供給的、并且在電極30和層11之間施加的電壓U必須至少等于該層的金屬或者金屬氧化物的還原電勢(shì)；對(duì)于SnO2來(lái)說(shuō)，最小電壓為2V?？梢栽O(shè)計(jì)使用達(dá)大約數(shù)百伏特的電壓。由同一發(fā)電裝置提供的電流例如可以為3A。
最后，在該蝕刻階段期間電極30，保持面向待蝕刻的并且施加了電壓的區(qū)域13，該蝕刻時(shí)間可以根據(jù)這里作為范例的基片的類型從幾秒變到幾分鐘。另外，該時(shí)間由該方法中和上述引用中出現(xiàn)的一些不同參數(shù)決定，并且特別是由待蝕刻的區(qū)域的距離d和厚度即該層11的厚度決定。
因此，在該方法中使用的用于蝕刻給定厚度和寬度的區(qū)域的不同參數(shù)彼此相關(guān)因此必須彼此相對(duì)調(diào)整，這些不同參數(shù)是溶液濃度，電流，距離d，電極的截面s和蝕刻時(shí)間。
在圖4中可見(jiàn)第一實(shí)施方式的第一種變型，其中示出了一去除了掩模且待蝕刻的基片在一平行平面中的截面視圖，該平面經(jīng)過(guò)基片的一條帶，基片10水平地完全浸入到溶液20中并且保持固定，裝有層11和掩模12的表面朝向溶液的表面。通過(guò)沿平移F的移動(dòng)以恒定速度移動(dòng)電極30進(jìn)行蝕刻。
層11通過(guò)基片端部中的一個(gè)經(jīng)由電接點(diǎn)14連接到發(fā)電裝置40的負(fù)極，發(fā)電裝置40的正極連接到電極30。
由鉑導(dǎo)線構(gòu)成的電極30垂直于待蝕刻的條帶設(shè)置并且導(dǎo)線設(shè)置在待蝕刻的區(qū)域13的垂線處。
由于一些未示出在圖2中但在圖8中顯示的支撐裝置31，確保了在蝕刻期間保持電極固定到位。涉及到U型座形狀的框架，該框架是絕緣的并且可以化學(xué)地耐該導(dǎo)電溶液20，例如是PVC制成的，圍繞該框架緊固該鉑導(dǎo)線。U型座的支腳31a支撐在該基片上，并且通過(guò)將導(dǎo)線30配合在兩個(gè)彼此相對(duì)地設(shè)置在該U型座的這些支腳31a上的凹槽31b中，而保持導(dǎo)線30與基片相隔距離d，凹槽的高度h對(duì)應(yīng)于距離d?？梢栽O(shè)計(jì)成多個(gè)不同高度的凹槽31b，使得可以設(shè)計(jì)多個(gè)可能的不同距離。
為了完全避免已經(jīng)蝕刻的區(qū)域過(guò)分蝕刻，在蝕刻期間通過(guò)一些諸如柔性裙板的遮蓋裝置32圍繞電極進(jìn)行與該區(qū)域的物理隔離。該裙板設(shè)計(jì)用于圍繞電極30，裙板的側(cè)板32a不會(huì)劃傷該層11地與層11齊平并且在蝕刻期間從這些區(qū)域13每一側(cè)下垂。
最后除了使用一些超聲作為氫氣和氧氣的氣泡去除裝置之外，還設(shè)計(jì)了一種通過(guò)安裝導(dǎo)電溶液的閉合循環(huán)系統(tǒng)對(duì)該層進(jìn)行更柔和的腐蝕，該閉合循環(huán)系統(tǒng)使用例如一吸壓泵50，該吸壓泵50通過(guò)其一端部吸溶液的液體并且由其另一端在蝕刻期間從該區(qū)域13的上面噴射該液體以便除去氣泡。
在圖5中示出的第一實(shí)施方式的第二種變型中，電極30保持固定在導(dǎo)電溶液20中，而通過(guò)一些移動(dòng)裝置53例如可被機(jī)械操縱桿控制的夾子，基片10豎直沿移動(dòng)F方向并以恒定速度浸入溶液中。
導(dǎo)電溶液20懸靠在一非導(dǎo)電溶液23上。溶液20的高度至少對(duì)應(yīng)待蝕刻的條帶13的蝕刻寬度l(見(jiàn)圖2)，非導(dǎo)電溶液23的高度大致等于基片的尺寸。一槽52接納溶液20和23的容器以便容納在浸入基片期間溢出的溶液23。
因此在基片進(jìn)入到溶液20以便蝕刻之后，基片被引入到溶液23中就立即停止蝕刻，該溶液23是非導(dǎo)電的。避免了任何過(guò)分蝕刻的危險(xiǎn)。
在第三種變型(圖6a和6b)中，電極30保持固定在導(dǎo)電溶液20中，該導(dǎo)電溶液20只唯一的與這些區(qū)域13接觸并且同時(shí)短暫地即在蝕刻時(shí)間內(nèi)進(jìn)行對(duì)這些區(qū)域13的蝕刻。
為了達(dá)到這一點(diǎn)，電極30保持浸入到一含有溶液20并且剛好適合電極尺寸的槽21中。基片的這些待蝕刻的區(qū)域因此通過(guò)毛細(xì)作用與溶液接觸，電極正對(duì)這些區(qū)域。
通過(guò)相對(duì)保持固定位置的槽21移動(dòng)基片，進(jìn)行與待蝕刻的區(qū)域的連續(xù)接觸，可以恒定速度在槽21的上面通過(guò)一些合適的控制裝置移動(dòng)該基片，或者通過(guò)相對(duì)保持在固定位置的基片移動(dòng)槽21，槽21以恒定速度通過(guò)一些合適的控制裝置在被一些懸掛裝置保持到位的該基片下面移動(dòng)。
為了使溶液20一直與基片，連續(xù)地移動(dòng)的兩個(gè)元件中的一個(gè)接觸，一些未示出的過(guò)壓裝置設(shè)計(jì)用于獲得溶液20的恒定的小的翻滾狀態(tài)或者溢流的狀態(tài)。
因此，容納電極30的導(dǎo)電溶液20僅僅為了蝕刻從而一面與這些區(qū)域13接觸同時(shí)蝕刻這些區(qū)域13，一旦這些區(qū)域已經(jīng)蝕刻完，它們不再接觸溶液以便強(qiáng)迫避免過(guò)分蝕刻現(xiàn)象。
可能地，基片的已經(jīng)蝕刻的表面然后可以通過(guò)使基片的蝕刻區(qū)域接觸其它充滿水的槽而洗去所有殘留的導(dǎo)電溶液。該水槽在基片移動(dòng)時(shí)是固定的而在基片保持固定時(shí)是可以移動(dòng)的。
在這個(gè)裝置中，事實(shí)上不僅可以使用導(dǎo)線作為電極類型還可以使用例如金屬化的支架作為電極類型，該支架為與槽21結(jié)構(gòu)成一體并且構(gòu)成一通道，在該通道中設(shè)置與基片相對(duì)的金屬。
在圖6a中，電接點(diǎn)14固定在基片的端部中的一個(gè)上，如上述那樣從基片的自由端部起朝向電連接的端部進(jìn)行蝕刻操作。
在圖6b中，優(yōu)選一種物理上與基片無(wú)關(guān)的電接點(diǎn)14，該電接點(diǎn)14包括一浸入一槽25含有的導(dǎo)電溶液24中的電極33，該溶液24與至少該基片的一個(gè)仍未蝕刻的區(qū)域接觸。再者，槽25與一槽21隔開(kāi)一固定距離，該距離與兩個(gè)平行于層11的至少兩個(gè)條帶的一間隔距離相等或者成比例。
在使用第二實(shí)施方式(圖7)的方法的裝置中，電極30保持在固定位置，而基片10豎直地或者傾斜地按照平移運(yùn)動(dòng)F逐步地浸入溶液20中以便蝕刻這些區(qū)域13。
由鉑導(dǎo)線構(gòu)成的電極30與一浮標(biāo)34連接，該浮標(biāo)34可以在一平行于基片的平移運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向裝置中滑動(dòng)。由于溶液高度隨著逐漸插入基片而增加，該浮標(biāo)允許保持電極/基片的距離d不變。該浮標(biāo)還是一種示范性的裝置用于保持電極/基片的距離固定。另外可以根據(jù)通過(guò)逐漸插入基片引起的溶液的溢流設(shè)計(jì)一收集槽。
基片10在蝕刻時(shí)間期間保持一固定位置，這些待蝕刻的區(qū)域13正對(duì)導(dǎo)線30?；捎谖磮D示的可移動(dòng)支撐裝置而移動(dòng)。垂直于待蝕刻條帶的基片的兩邊緣與支撐裝置連接，該支撐裝置可以沿一些導(dǎo)向軌道滑動(dòng)，這些導(dǎo)向軌道沿基片平移的方向延伸。
基片的電接點(diǎn)14位于從溶液20出來(lái)的基片的上端部處，從而在蝕刻時(shí)電連接是恒定的。
為了確保過(guò)分蝕刻現(xiàn)象不會(huì)不顧在電極對(duì)面的區(qū)域的限制而突然出現(xiàn)，所以在浸入時(shí)增加蝕刻速度。因此，最好根據(jù)一種遞減指數(shù)函數(shù)降低基片的浸入速度。
在整個(gè)這些區(qū)域13上腐蝕該層11之后，根據(jù)任何一個(gè)實(shí)施方式和上述的變型，進(jìn)行如下操作，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的步驟取下該掩模，即或是通過(guò)化學(xué)法將其溶解在指定的溶劑中，或者通過(guò)熱處理，在掩模上吹送熱浪或者使該基片通過(guò)一烤箱來(lái)取下該掩模。
上述的蝕刻方法特別適合于SnO2的蝕刻，但是當(dāng)然，可以使用任何導(dǎo)電的或者不導(dǎo)電的金屬或者金屬氧化物類型，例如ITO。
權(quán)利要求
1.在玻璃類型的透明基片(10)上對(duì)一具有導(dǎo)電性能的摻有金屬氧化物類型的層(11)進(jìn)行電化學(xué)蝕刻的方法，該基片包括在該方法之前在所述的層(11)上的沉積物，一限定了多個(gè)層(11)的裸露區(qū)域(13)的具有圖案的掩模(12)，該掩?？梢栽谖g刻之后除去，該方法在于-使該層的至少一個(gè)待蝕刻區(qū)域(13)與導(dǎo)電溶液(20)接觸，-將一電極(30)浸入溶液(20)中并且與區(qū)域(13)隔一距離(d)且相對(duì)地設(shè)置該電極(30)，-在電極(30)和待蝕刻層(11)間施加一電壓(U)，其特征在于使用至少一個(gè)電極并且該電極具有一長(zhǎng)形形狀以便在該層的多個(gè)區(qū)域上沿一寬度l進(jìn)行蝕刻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使基片(10)或者電極(30)移動(dòng)，其中它們彼此相對(duì)地移動(dòng)并且一個(gè)固定，以便電極相對(duì)這些區(qū)域連續(xù)設(shè)置同時(shí)這些區(qū)域被進(jìn)行蝕刻，已經(jīng)蝕刻的區(qū)域與導(dǎo)電溶液(20)物理上隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使基片(10)或者電極(30)移動(dòng)，其中它們彼此相對(duì)地移動(dòng)并且一個(gè)固定，以便電極相對(duì)這些區(qū)域連續(xù)設(shè)置同時(shí)這些區(qū)域被進(jìn)行蝕刻，由于蝕刻這些區(qū)域并且這些區(qū)域與導(dǎo)電溶液保持接觸增加蝕刻的速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，電極(30)在導(dǎo)電溶液(20)中保持固定，該導(dǎo)電溶液(20)只與區(qū)域(13)接觸同時(shí)暫時(shí)即在蝕刻時(shí)間內(nèi)蝕刻這些區(qū)域(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，導(dǎo)電溶液(20)處于固定位置而基片以相對(duì)溶液恒定的速度移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基片位于固定位置而溶液(20)以相對(duì)基片恒定的速度移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，導(dǎo)電溶液(20)容納在一適合于電極的尺寸并且設(shè)置在基片下面的槽(21)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基片浸入導(dǎo)電溶液(20)中以便進(jìn)行蝕刻并且在蝕刻之后浸入到第二非導(dǎo)電溶液(23)中，在該第二非導(dǎo)電溶液(23)上懸靠有該導(dǎo)電溶液(20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，基片(10)以固定方式完全浸入溶液(20)中，裝有層(11)的表面與溶液的表面平行且相對(duì)，電極(30)相對(duì)待蝕刻的區(qū)域(13)以恒定速度移動(dòng)并且電極(30)與一些遮蓋裝置(32)相連，這些遮蓋裝置(32)遮蓋電極，這些待蝕刻的區(qū)域以便與已經(jīng)蝕刻的區(qū)域隔離。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，電極固定在導(dǎo)電溶液(20)中，而隨著蝕刻的進(jìn)行，基片(10)逐漸浸入溶液中，通過(guò)減小基片的移動(dòng)速度而增加蝕刻速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，基片的移動(dòng)速度為一遞減指數(shù)函數(shù)。
12.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該電極(30)為鉑制成的。
13.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，電極(30)具有的截面為0.2-5mm2。
14.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，區(qū)域(13)與電極(30)分開(kāi)的距離(d)為0.1-30mm。
15.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，整個(gè)待蝕刻的區(qū)域(13)構(gòu)成多個(gè)彼此大致平行的條帶。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，電極(30)垂直條帶設(shè)置。
17.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，基片(10)的層(11)裝備有一用于施加電壓(U)的電接點(diǎn)(14)，該接點(diǎn)設(shè)置在基片的一個(gè)端部，從電接點(diǎn)的完全自由端起到設(shè)有電接點(diǎn)(14)的對(duì)置邊緣為止進(jìn)行蝕刻。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在電極(30)和層(11)間施加的電壓是通過(guò)將一電極(31)浸入一導(dǎo)電溶液(24)中獲得的一電接點(diǎn)而進(jìn)行的，該導(dǎo)電溶液(24)與至少一個(gè)未蝕刻的區(qū)域(13)接觸。
19.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，電壓(U)至少等于構(gòu)成層(11)的導(dǎo)電材料的還原電勢(shì)。
20.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，設(shè)計(jì)一些氧氣和氫氣氣泡(51)去除的裝置(50)，這些氣泡(51)在蝕刻期間出現(xiàn)在電極的附近和/或者上面。
21.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求1所述的方法的應(yīng)用，用于錫金屬氧化物或者摻有氟的錫金屬氧化物或者ITO層(11)。
22.包括一具有導(dǎo)電性能的通過(guò)權(quán)利要求1-20任一項(xiàng)所述的方法蝕刻的層(11)的透明基片。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的基片，該基片包括一具有高于540℃的屈服點(diǎn)的玻璃組分，基片的擠壓值小于60ppm，其熱性能DT高于130℃。
24.等離子的屏幕類型的顯示屏幕，它與根據(jù)權(quán)利要求22或者23所述的基片成一整體。
25.一種用于蝕刻覆蓋有一具有導(dǎo)電性能的層(11)的透明基片(10)的裝置，該裝置包括至少一個(gè)電極(30)，一種導(dǎo)電溶液(20)，在該導(dǎo)電溶液中浸入該電極，其特征在于，電極為長(zhǎng)形形狀。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，其包括一些電極或者基片的移動(dòng)裝置(53，54，55)以及一些用于將已經(jīng)蝕刻的區(qū)域與溶液(20)隔開(kāi)的裝置(21，23，32)，基片和電極中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)固定，所述的裝置適于將基片或者電極固定以便電極正對(duì)該待蝕刻區(qū)域。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，用于隔開(kāi)已經(jīng)蝕刻的區(qū)域的裝置在于一容納溶液(20)并且適合電極尺寸的槽(21)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，這些用于隔開(kāi)已經(jīng)蝕刻的區(qū)域的裝置在于一種非導(dǎo)電的溶液(23)，在該溶液(23)上懸靠該導(dǎo)電溶液(20)。
全文摘要
對(duì)具有導(dǎo)電性能的層(11)進(jìn)行電化學(xué)蝕刻的方法，該層(11)是摻雜金屬氧化物類型并且在玻璃類型的透明基片(10)上，該類型的透明基片(10)裝備一可以在蝕刻之后被除去的掩模，該方法在于將該層的至少一個(gè)蝕刻區(qū)域(13)與一導(dǎo)電溶液(20)接觸，將一電極(30)浸入到該溶液(20)中并且將該電極(30)在離該區(qū)域(13)一距離(d)的對(duì)面設(shè)置，在該電極(30)和待蝕刻層(11)之間施加一電壓(U)，其特征在于該電極具有一長(zhǎng)形形狀以便在該層的多個(gè)區(qū)域上沿該基片的寬度(l)進(jìn)行蝕刻。
文檔編號(hào)C25F3/02GK1500158SQ02806039
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月7日
發(fā)明者C·馬扎拉, N·埃爾克希亞蒂, J·吉拉爾德, , C 馬扎拉, 訟Ｑ塹 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠