TWI830562B - 對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其包括以下步驟，其中陣列基板具有基底以及設置於所述基底上的元件層。混合去離子水、雙氧水以及酸，以製備第一溶液，其中酸包括硫酸、鹽酸、草酸或其組合。於第一溶液中加入烷氧基矽烷化合物，以製備第二溶液。將陣列基板放入第二溶液中，以移除元件層，且形成老化的第二溶液。於老化的第二溶液中取出基底。
Description
本揭露是有關於一種對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，且特別是有關於一種對基底上的元件層進行選擇性蝕刻的方法。
在回收廢棄陣列基板中的基底時，一般是直接利用強酸及/或強鹼移除基底上的各元件；然而，此強酸及/或強鹼液亦會對基底造成損傷，因此，最終得到的基底將具有相對高的表面粗糙度、相對低的光穿透率等較差的特性，使得後續仍須對此基底進行表面處理而增加製程時間以及製造成本。
本揭露提供一種對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，以使進行選擇性蝕刻後得到的基底具有相對低的表面粗糙度、相對高的光穿透率等較佳的特性。
本揭露的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法包括以下步驟，其中陣列基板具有基底以及設置於所述基底上的元件層。混合去離子水、雙氧水以及酸，以製備第一溶液，其中酸包括硫酸、鹽酸、草酸或其組合。於第一溶液中加入烷氧基矽烷化合物，以製備第二溶液。將陣列基板放入第二溶液中，以移除元件層，且形成老化的第二溶液。於老化的第二溶液中取出基底。
在本揭露的一實施例中，上述的第一溶液中的所述去離子水、所述雙氧水與所述酸的比例為1:1:0.5-0.2:0.5:1。
在本揭露的一實施例中，上述的製備第一溶液的步驟中，利用超音波震盪混合去離子水、雙氧水以及酸。
在本揭露的一實施例中，上述的烷氧基矽烷化合物在第二溶液中的濃度為20 g/l -120 g/l。
在本揭露的一實施例中，上述的在製備第二溶液的步驟中，利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-2小時的時間混合第一溶液以及烷氧基矽烷化合物。
在本揭露的一實施例中，上述的烷氧基矽烷化合物為以式1表示的化合物：
[式1]
，
R為氫、烷基、烷氧基、苯基、環氧基或其組合，m為1-3中的正整數，且n為0或正整數。
在本揭露的一實施例中，上述的在移除元件層的步驟中，利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-48小時的時間使第二溶液與陣列基板反應。
在本揭露的一實施例中，上述的基底的材料為玻璃。
在本揭露的一實施例中，上述的在於老化的第二溶液中取出基底之後，還包括進行以下步驟。在老化的第二溶液中加入離子吸附劑，以製備第三溶液，其中離子吸附劑在第三溶液中的濃度為10 g/l -100 g/l。移除第三溶液中的離子吸附劑，以製備第四溶液。在第四溶液中加入去離子水、雙氧水、酸或其組合，以製備第二溶液。
在本揭露的一實施例中，上述的在製備第三溶液的步驟中，利用超音波震盪在室溫以及0.5小時-48小時的時間混合老化的第二溶液與離子吸附劑。
基於上述，本揭露利用包括有烷氧基矽烷化合物的第二溶液對陣列基板進行選擇性蝕刻，使得陣列基板的基底可與烷氧基矽烷化合物反應而在基底的表面上形成保護層，以起到保護基底不被第二溶液中包括的酸及/或鹼蝕刻的功能。因此，在經本揭露提供的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法蝕刻後得到的基底可具有相對低的表面粗糙度、相對高的光穿透率等較佳的特性。
透過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及圖式的簡潔，本揭露中的多張圖式只繪出電子裝置的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。
本揭露中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本揭露。在附圖中，各圖式繪示的是特定實施例中所使用的方法、結構及/或材料的通常性特徵。然而，這些圖式不應被解釋為界定或限制由這些實施例所涵蓋的範圍或性質。舉例來說，為了清楚起見，各膜層、區域及/或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。
當相應的構件（例如膜層或區域）被稱為「在另一個構件上」時，它可以直接在另一個構件上，或者兩者之間可存在有其他構件。另一方面，當構件被稱為「直接在另一個構件上」時，則兩者之間不存在任何構件。另外，當一構件被稱為「在另一個構件上」時，兩者在俯視方向上有上下關係，而此構件可在另一個構件的上方或下方，而此上下關係取決於裝置的取向（orientation）。
術語「大約」、「等於」、「相等」或「相同」、「實質上」或「大致上」一般解釋為在所給定的值或範圍的20%以內，或解釋為在所給定的值或範圍的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%以內。
說明書與申請專利範圍中所使用的序數例如「第一」、「第二」等之用詞用以修飾元件，其本身並不意含及代表該（或該些）元件有任何之前的序數，也不代表某一元件與另一元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚區分。本說明書與申請專利範圍中可不使用相同用詞，據此，說明書中的第一構件在申請專利範圍中可能為第二構件。
須知悉的是，以下所舉實施例可以在不脫離本揭露的精神下，可將數個不同實施例中的特徵進行替換、重組、混合以完成其他實施例。各實施例間特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用。
以下舉例本揭露的示範性實施例，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1A為本揭露一實施例的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法的流程圖，且圖1B為本揭露一實施例的陣列基板的局部剖面示意圖。
請參照圖1A，在步驟S10中，混合去離子水、雙氧水以及酸，以製備第一溶液。在一些實施例中，雙氧水可例如是50%的過氧化氫水溶液，但本揭露不以此為限。在一些實施例中，酸可例如包括硫酸、鹽酸、草酸或其組合。製備第一溶液可例如包括進行以下步驟，但本揭露不以此為限。首先，將去離子水、雙氧水以及酸加入至容器中，其中去離子水、雙氧水與酸的比例為1:1:0.5-0.2:0.5:1。接著，在室溫下利用超音波震盪混合去離子水、雙氧水以及酸，以使其充分地混合。
在步驟S20中，於第一溶液中加入烷氧基矽烷化合物，以製備第二溶液。此處提及的烷氧基矽烷化合物例如包括可水解且在水解後產生Si-OH的烷氧基團。在本實施例中，烷氧基矽烷化合物為以式1表示的化合物：
[式1]
，
其中R為氫、烷基、烷氧基、苯基、環氧基或其組合，m為1-3中的正整數，且n為0或正整數。
舉例而言，在一些實施例中，烷氧基矽烷化合物可包括四甲氧基矽烷（TMOS：tetramethoxysilane），其中R為甲氧基，m為3，且n為0。在另一些實施例中，烷氧基矽烷化合物可包括甲基三乙氧基矽烷（MTEOS：methyl triethoxysilane），其中R為甲基，m為3，且n為1。在其他的實施例中，烷氧基矽烷化合物可包括苯基三甲氧基矽烷（phenyltrimethoxysilane），其中R為苯基，m為3，且n為0。值得說明的是，以上列出的烷氧基矽烷化合物僅為示例，本揭露不以此為限。
另外，在步驟S20中，製備第二溶液可例如包括進行以下步驟，但本揭露不以此為限。首先，將烷氧基矽烷化合物加入至上述含有第一溶液的容器中。接著，利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-2小時的時間混合第一溶液以及烷氧基矽烷化合物，以使其充分地混合。在本實施例中，烷氧基矽烷化合物在第二溶液中的濃度為20 g/l -120 g/l。
在步驟S30中，將陣列基板放入第二溶液中，以移除元件層，且形成老化的第二溶液。在本實施例中，第二溶液是用以對陣列基板10進行選擇性蝕刻的蝕刻溶液，其中陣列基板10可例如具有圖1B示出的結構。請參照圖1B，陣列基板10可例如具有基底100以及設置於基底100上的元件層200，其中基底100的表面100T（基底100的正面）面對元件層200，且基底100的表面100B（基底100的背面）背對元件層200，但本揭露不以此為限。另外，本實施例的基底100為玻璃基底，即，本實施例的基底100的材料例如是二氧化矽。在一些實施例中，元件層200 可包括多條訊號線（未示出）、多個電晶體（未示出）及/或多個電極（未示出），但本揭露不以此為限。上述的多條訊號線可例如包括有多條資料線（未示出）、多條掃描線（未示出）及/或其餘適用於陣列基板10的訊號線（例如共用電壓線、電源供應線、工作訊號線等）。在一些實施例中，元件層200的材料可例如包括金屬、氮化物、金屬氧化物或其組合。上述的金屬可例如包括Cu、Mo、Al、Ti其餘適用於陣列基板10的金屬或其合金，上述的氮化物可例如包括TiN
x、SiN
x或其餘適用於陣列基板10的氮化物，且上述的金屬氧化物可例如包括ITO、IZO、或其餘適用於陣列基板10的金屬氧化物，本揭露不以此為限。
在第二溶液中移除陣列基板10中的元件層200可例如包括進行以下步驟，但本揭露不以此為限。首先，將陣列基板10放入第二溶液中。接著，利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-48小時的時間使第二溶液與陣列基板10反應，其中第二溶液中包括的酸及/或鹼可蝕刻陣列基板中的元件層200，使得元件層200包括的材料（金屬、氮化物、金屬氧化物或其組合）溶解於第二溶液中，且第二溶液中包括的酸及/或鹼也在此蝕刻過程中被至少部分地消耗，而形成老化的第二溶液。
在本實施例中，第二溶液中的烷氧基矽烷化合物由於具有能與玻璃（二氧化矽）結合的反應性基團（烷氧基團），因此烷氧基矽烷化合物可與二氧化矽形成共價鍵，使得玻璃未在第二溶液中與元件層200包括的各材料被一起蝕刻。舉例而言，烷氧基矽烷化合物加入至第一溶液後水解而產生Si-OH，且Si-OH在之後的加熱反應中脫水與基底100中的二氧化矽形成共價鍵，而在基底100的表面（特別是在基底100的背面）上形成保護層，以起到保護基底100不被第二溶液中包括的酸及/或鹼蝕刻的功能。
基於此，通過使第二溶液（蝕刻溶液）包括有烷氧基矽烷化合物，在本實施例中，元件層200相對於基底100的蝕刻選擇比可等於或大於500，其中蝕刻選擇比為蝕刻率的比值。即，在利用第二溶液（蝕刻溶液）對元件層200進行蝕刻時可有效地保護基底100，避免基底100因第二溶液（蝕刻溶液）的使用而損傷。
在步驟S40中，於老化的第二溶液中取出基底100。在本實施例中，在利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-48小時的時間使第二溶液與陣列基板10反應之後，元件層200被移除而可得到基底100。取出的基底100由於在移除元件層200的過程中被上述的保護層保護，因此，最終得到的基底100可具有相對低的表面粗糙度、相對高的光穿透率等較佳的特性，這些特性將於以下的實驗例中進一步闡述。
再者，本實施例通過使第二溶液（蝕刻溶液）包括有烷氧基矽烷化合物，其可移除基底100以外的材料，即，本實施例的對陣列基板10進行選擇性蝕刻的方法可對多種材料進行選擇性蝕刻，而可達到製程簡便的效果。
至此，完成對陣列基板10進行選擇性蝕刻的方法，然而，本揭露的對陣列基板10進行選擇性蝕刻的方法並不以此為限。
在一些實施例中，對陣列基板10進行選擇性蝕刻的方法還可包括進行以下步驟。
在步驟S50中，在老化的第二溶液中加入離子吸附劑，以製備第三溶液。在一些實施例中，離子吸附劑可為習知的金屬離子吸附劑，本揭露不以此為限。離子吸附劑例如是用於吸附溶解在老化的第二溶液中的元件層200的材料，即，離子吸附劑可例如吸附在老化的第二溶液中的金屬離子。
製備第三溶液可例如包括進行以下步驟，但本揭露不以此為限。首先，將離子吸附劑加入至上述含有老化的第二溶液的容器中。接著，利用超音波震盪在室溫以及0.5小時-48小時的時間混合老化的第二溶液與離子吸附劑，以使離子吸附劑吸附老化的第二溶液的金屬離子。在本實施例中，離子吸附劑在第三溶液中的濃度為10 g/l -100 g/l。
在步驟S60中，移除第三溶液中的離子吸附劑，以製備第四溶液。詳細地說，在離子吸附劑吸附老化的第二溶液的金離屬子之後，可例如進行沉降、離心、過濾等步驟以移除第三溶液中的離子吸附劑，但本揭露不以此為限。值得說明的是，在老化的第二溶液中未被離子吸附劑吸附的元件層200的材料可在此步驟中被一起移除，但本揭露不以此為限。
在步驟S70中，在第四溶液中加入去離子水、雙氧水、酸或其組合，以製備第二溶液。在一些實施例中，可先計算第四溶液中加入去離子水、雙氧水以及酸的濃度之後，根據計算出的結果加入特定量的去離子水、雙氧水及/或酸，以得到上述的第二溶液，即，得到其中去離子水、雙氧水與酸的比例為1:1:0.5-0.2:0.5:1的第二溶液。值得說明的是，本揭露並未限制計算第四溶液中加入去離子水、雙氧水以及酸的濃度的方式。
基於此，通過進行步驟S50至步驟S70可再生使用過的第二溶液，使得第二溶液可再次應用至步驟S30，藉此可達到降低製程成本以及減少對環境的損害等效果。
實驗例
以下將藉由實驗例對本揭露作說明，但該等實驗例僅為例示說明之用，而非用以限制本揭露之範圍。
[實驗例1] 第二溶液的蝕刻性能測試
在本實驗例中，第二溶液中的雙氧水為50%的過氧化氫水溶液，酸為硝酸，且烷氧基矽烷化合物為甲基三乙氧基矽烷。
圖2A為包括有元件層的陣列基板經掃描式電子顯微鏡掃描成像的照片圖，圖2B為被第二溶液移除元件層後的陣列基板經掃描式電子顯微鏡掃描成像的照片圖，且圖3為對圖2B的移除元件層後的陣列基板進行定性分析以及半定量分析後的X射線吸收光譜圖。
請同時參照圖2A以及圖2B，圖2A示出的陣列基板中的元件層可例如包括共用電壓線、資料線以及其餘訊號線（材料為金屬及/或金屬氮化物）與畫素電極以及共用電極（材料為金屬氧化物）。圖2B則示出陣列基板中元件層被移除的情況，在圖2B中的凹槽為元件層曾設置的位置，即，可明顯看出元件層已經由上述的第二溶液移除，而經由保護層（由烷氧基矽烷化合物與二氧化矽之間的共價鍵產生）保護的基底則未被第二溶液蝕刻，其保持完整的表面。
請參照圖3，其利用X射線螢光光譜儀對已移除元件層的陣列基板進行元素定性分析以及半定量分析。從圖3可得知，通過定性分析可知其示出的各元素與玻璃的各元素實質相同，再者，通過半定量分析可大致得知其示出的元素含量與玻璃的元素含量相近，因此，可明顯看出陣列基板中的元件層已經由上述的第二溶液移除，而剩下未被移除的基底（玻璃）。
[實驗例2] 光穿透率以及表面粗糙度的測量
在本實驗例中，第二溶液中的雙氧水為50%的過氧化氫水溶液，酸為硝酸，且烷氧基矽烷化合物為(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷。
圖4示出包括有元件層的陣列基板以及被第二溶液移除元件層後的陣列基板各自的照片圖，且圖5示出包括有元件層的陣列基板以及被第二溶液移除元件層後的陣列基板的穿透率光譜圖。
請參照圖4，從巨觀來看，包括有元件層的陣列基板的顏色較被第二溶液移除元件層後的陣列基板來得深，其代表包括有元件層的陣列基板的穿透率較被第二溶液移除元件層後的陣列基板來得低。另外，圖4亦示出移除元件層後的陣列基板（基底）的表面光滑，因此可得知經由保護層（由烷氧基矽烷化合物與二氧化矽之間的共價鍵產生）保護的基底未被第二溶液蝕刻，其保持完整的表面。
請參照圖5，曲線A代表包括有元件層的陣列基板在可見光區域中的光穿透率，且曲線B代表被第二溶液移除元件層後的陣列基板在可見光區域中的光穿透率。從微觀來看，曲線B在可見光區域中的光穿透率為約84%-90%，且曲線A在可見光區域中的光穿透率則僅為約40%-50%，其代表包括有元件層的陣列基板的穿透率較被第二溶液移除元件層後的陣列基板來得低，亦代表元件層可被第二溶液充分地移除。
另外，本實驗例對包括有元件層的陣列基板以及被第二溶液移除元件層後的陣列基板進行表面粗糙度的測量，其根據JIS-1994進行計算，且實驗數據彙整於以下的表1中。
[表1]
| 陣列基板中設置有元件層的表面 （正面） | 陣列基板中與元件層相對的表面 （背面） | |
| 陣列基板的元件層被第二溶液移除前的表面粗糙度 | 大於0.2微米 | 小於0.01微米 |
| 陣列基板的元件層被第二溶液移除後的表面粗糙度 | 0.11微米至0.12微米 | 小於0.01微米 |
從表1可看出，被第二溶液蝕刻後的陣列基板的正面的表面粗糙度小於被第二溶液蝕刻前的陣列基板的正面的表面粗糙度，因此可得知元件層可被第二溶液充分地移除。另外，從表1亦可看出，被第二溶液蝕刻後的陣列基板的背面的表面粗糙度與被第二溶液蝕刻前的陣列基板的背面的表面粗糙度實質相同，因此可得知經由保護層（由烷氧基矽烷化合物與二氧化矽之間的共價鍵產生）保護的基底未被第二溶液蝕刻，其保持完整的表面。
[實驗例3] 老化的第二溶液再生後的蝕刻性能測試
在本實驗例中，第二溶液中的雙氧水為50%的過氧化氫水溶液，酸為硝酸，烷氧基矽烷化合物為(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷，且離子吸附劑為層狀雙氫氧化合物。
圖6示出第二溶液使用後經兩次再生後的照片圖，圖7A示出被第一次再生的第二溶液移除元件層後的陣列基板的照片圖，且圖7B示出被第二次再生的第二溶液移除元件層後的陣列基板的照片圖。
請參照圖6，圖6示出通過進行兩次上述步驟S50至步驟S70而再生的第二溶液，從圖6可看出，本實施例的老化的第二溶液可成功再生，藉此可達到降低製程成本以及減少對環境的損害等效果。
另外，本實驗例利用(1)原第二溶液；(2)第一次再生的第二溶液；以及(3)第二次再生的第二溶液對包括有元件層的陣列基板進行選擇性蝕刻，且將經蝕刻後的陣列基板中與元件層相對的表面（背面）的表面粗糙度彙整於以下的表2中。
[表2]
| (1)原第二溶液 | (2)第一次再生的第二溶液 | (3)第二次再生的第二溶液 | |
| 陣列基板被蝕刻的面積 | 600 平方公分/1升第二溶液 | 600 平方公分/1升第二溶液 | 600 平方公分/1升第二溶液 |
| 蝕刻速率 | 0.20克/小時 | 0.30克/小時 | 0.22克/小時 |
| 經蝕刻後的陣列基板的背面的表面粗糙度 | 小於0.01微米 | 小於0.01微米 | 小於0.01微米 |
請同時參照圖7A、圖7B以及表2，利用(1)原第二溶液、(2)第一次再生的第二溶液以及(3)第二次再生的第二溶液對包括有元件層的陣列基板進行選擇性蝕刻後，其中的陣列基板被蝕刻的面積、蝕刻速率以及經蝕刻後的陣列基板的背面的表面粗糙度皆實質相同或相似。基於此，本實施例的老化的第二溶液可通過上述步驟S50至步驟S70成功地再生，且可再次應用至步驟S30中以蝕刻元件層，藉此可達到降低製程成本以及減少對環境的損害等效果。
綜上所述，本揭露利用包括有烷氧基矽烷化合物的第二溶液對陣列基板進行選擇性蝕刻，通過使烷氧基矽烷化合物與基底中的二氧化矽反應形成共價鍵，使得陣列基板的基底的表面上可形成保護層，以起到保護基底不被第二溶液中包括的酸及/或鹼蝕刻的功能。因此，在經本揭露提供的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法蝕刻後得到的基底具有相對低的表面粗糙度、相對高的光穿透率等較佳的特性。
再者，本揭露通過利用包括有烷氧基矽烷化合物的第二溶液對陣列基板進行選擇性蝕刻，其可移除陣列基板的基底以外的材料，即，本揭露的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法可對多種材料（金屬、氮化物、金屬氧化物）進行選擇性蝕刻，而可達到製程簡便的效果。
另外，本揭露可再生在對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法中使用過的第二溶液，使得再生後的第二溶液可再次被利用，藉此可達到降低製程成本以及減少對環境的損害等效果。
10:陣列基板
100:基底
100B、100T:表面
200:元件層
A、B:曲線
S10、S20、S30、S40、S50、S60、S70:步驟
圖1A為本揭露一實施例的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法的流程圖。
圖1B為本揭露一實施例的陣列基板的局部剖面示意圖。
圖2A為包括有元件層的陣列基板經掃描式電子顯微鏡掃描成像的局部照片圖。
圖2B為被第二溶液移除元件層後的陣列基板經掃描式電子顯微鏡掃描成像的局部照片圖。
圖3為對圖2B的移除元件層後的陣列基板進行定性分析以及半定量分析後的X射線吸收光譜圖。
圖4示出包括有元件層的陣列基板以及被第二溶液移除元件層後的陣列基板各自的照片圖。
圖5示出包括有元件層的陣列基板以及被第二溶液移除元件層後的陣列基板的穿透率光譜圖。
圖6示出第二溶液使用後經兩次再生後的照片圖。
圖7A示出被第一次再生的第二溶液移除元件層後的陣列基板的照片圖。
圖7B示出被第二次再生的第二溶液移除元件層後的陣列基板的照片圖。
S10、S20、S30、S40、S50、S60、S70:步驟
Claims (10)
- 一種對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，所述陣列基板具有基底以及設置於所述基底上的元件層，所述方法包括： 混合去離子水、雙氧水以及酸，以製備第一溶液，其中所述酸包括硫酸、鹽酸、草酸或其組合； 於所述第一溶液中加入烷氧基矽烷化合物，以製備第二溶液； 將所述陣列基板放入所述第二溶液中，以移除所述元件層，且形成老化的所述第二溶液；以及 於老化的所述第二溶液中取出所述基底。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中所述第一溶液中的所述去離子水、所述雙氧水與所述酸的比例為1:1:0.5-0.2:0.5:1。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中在製備所述第一溶液的步驟中，利用超音波震盪混合所述去離子水、所述雙氧水以及所述酸。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中所述烷氧基矽烷化合物在所述第二溶液中的濃度為20 g/l -120 g/l。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中在製備所述第二溶液的步驟中，利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-2小時的時間混合所述第一溶液以及所述烷氧基矽烷化合物。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中所述烷氧基矽烷化合物為以式1表示的化合物： [式1] ， 其中R為氫、烷基、烷氧基、苯基、環氧基或其組合，m為1-3中的正整數，且n為0或正整數。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中在移除所述元件層的步驟中，利用超音波震盪在40℃-95℃的溫度以及0.5小時-48小時的時間使所述第二溶液與所述陣列基板反應。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中所述基底的材料為玻璃。
- 如請求項1所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中在於老化的所述第二溶液中取出所述基底之後，還包括進行以下步驟： 在老化的所述第二溶液中加入離子吸附劑，以製備第三溶液，其中所述離子吸附劑在所述第三溶液中的濃度為10 g/l -100 g/l； 移除所述第三溶液中的離子吸附劑，以製備第四溶液；以及 在所述第四溶液中加入所述去離子水、所述雙氧水、所述酸或其組合，以製備所述第二溶液。
- 如請求項9所述的對陣列基板進行選擇性蝕刻的方法，其中在製備所述第三溶液的步驟中，利用超音波震盪在室溫以及0.5小時-48小時的時間混合老化的所述第二溶液與所述離子吸附劑。
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|---|---|---|---|---|
| JPH11130467A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 合成石英ガラス治具用エッチング処理液およびそれを用いたエッチング方法 |
| CN115506030A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-23 | 浙江奥首材料科技有限公司 | 一种单晶硅湿法蚀刻制绒添加剂、及包含其的单晶硅湿法蚀刻制绒液、其制备方法及应用 |
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|---|---|---|---|---|
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