濕法刻蝕設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子加工設備技術領域，尤其涉及一種濕法刻蝕設備。
【背景技術】
[0002]目前，在平板顯示(Flat Panel Display，簡稱FPD)技術中，由于液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱IXD)具有輕薄短小，節(jié)省擺放空間等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸取代陰極射線管(Cathode Ray Tube，簡稱CRT)，成為主流的顯示器。在各種類型的IXD中，薄膜場效應晶體管液晶顯不器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，簡稱TFT-1XD)具有性能優(yōu)良，適合大規(guī)模自動化生產(chǎn)等優(yōu)點，已經(jīng)成為主流的IXD產(chǎn)品。
[0003]在TFT-LCD制造工藝中，ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)憑借其自身優(yōu)良的特性，被廣泛用于制作透明顯示電極。在ITO透明顯示電極制作過程中，首先通過磁控濺射(sputter)形成ITO薄膜，再經(jīng)過光刻形成光刻膠圖形，最后通過濕法刻蝕將ITO薄膜圖案化，形成最終的透明顯示電極。
[0004]圖1為現(xiàn)有技術用于ITO薄膜圖案化的濕法刻蝕設備的結構示意圖。請參照圖1，表面覆蓋ITO薄膜的基板由入口單元(IN CV)進入，在清洗腔(EUV)中去除表面的有機物，而后進入過渡單元(NEU)，再后，通過前緩沖腔(BUFl)進入刻蝕腔(ETCH)。在刻蝕腔中，通過刻蝕液將基板上不需要保留的ITO薄膜(即未被光刻膠圖形覆蓋的ITO薄膜)去除。而后，基板由后緩沖腔(BUF2)送出，經(jīng)由第一水洗單元(SWRl)、第二水洗單元(SWR2)、第三水洗單元(SWR3)、第四水洗單元(SWR4)和最終水洗單元CFR)進行清洗，去除基板表面殘留的刻蝕液，再后，經(jīng)由風刀單元(AK)進行干燥，最后由傳送單元(NT)和出口單元(OUT CV)被傳送出濕法刻蝕設備。
[0005]圖2A為圖1所示濕法刻蝕設備中刻蝕腔及前、后緩沖腔的俯視圖。圖2B為圖1所示濕法刻蝕設備中刻蝕腔及前、后緩沖腔的側視圖。如圖2A和圖2B所示，在刻蝕腔200前后各有一緩沖腔-前緩沖腔100和后緩沖腔300。傳送輪(101、201、301等)將基片400由前緩沖腔100傳送至刻蝕腔200進行刻蝕，而后又可將完成刻蝕的基片由刻蝕腔200傳送至后緩沖腔300。
[0006]在前緩沖腔100靠近刻蝕腔200的刻蝕腔入口處安裝有前遮蔽門(shutter) 203。該前遮蔽門203的下部安裝有轉軸(shaft) 203a。該轉軸203a與氣缸相連，通過氣缸的上下作動，可以驅動前遮蔽門進行上/下翻轉完成開/關動作。在基片400由前緩沖腔100進入刻蝕腔200前，該前遮蔽門203打開。在基片400完全進入刻蝕腔200后，前遮蔽門203閉合。
[0007]同樣，在后緩沖腔300靠近刻蝕腔200的出口處安裝有后遮蔽門(shutter) 204。該后遮蔽門204的結構和工作方式與前遮蔽門203相同，其下部同樣安裝有轉軸(shaft) 204a。在基片400進入后緩沖腔300前，該后遮蔽門204打開。在基片400完全進入后緩沖腔300后，后遮蔽門204閉合。
[0008]可見，除了基片進入和流出的時間之外，刻蝕腔200保持相對封閉，從而為基片的刻蝕營造一個穩(wěn)定的刻蝕環(huán)境。
[0009]基片刻蝕一般采用噴淋模式，即噴淋裝置202向下方的基片噴出刻蝕液，從而將未被光刻膠圖形覆蓋的ITO薄膜去除。草酸(又叫乙二酸)，因其成本低廉，且可完全滿足整個TFT基板工藝需求，因而被廣泛使用在ITO濕法刻蝕當中。在TFT基板工藝中，ITO濕法刻蝕所用的草酸一般為濃度在3.4%?3.8%的水溶液，工藝溫度在40°C?45°C。然而，草酸有一特點，其遇冷后極易形成白色結晶。且該白色結晶溶于水。
[0010]在ITO濕法刻蝕過程中，前遮蔽門203和后遮蔽門204不斷的開合，刻蝕腔200內(nèi)的草酸會從處于打開狀態(tài)的遮蔽門揮發(fā)出來。由于前、后緩沖腔的溫度均低于刻蝕腔的溫度，草酸遇冷結晶，會在刻蝕腔的入口、出口和遮蔽門處形成大量結晶601，如圖3所示。時間久了，可以覆蓋整個刻蝕腔的入口及出口，如不及時清潔，將造成機臺內(nèi)部環(huán)境的污染，甚至造成基板的劃傷，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。然而，頻繁的清潔，會占用設備大量的工作時間(up time)，降低設備稼動率。
[0011]此外，對于半導體相關行業(yè)濕法刻蝕中用到的其他易于產(chǎn)生結晶的刻蝕液(例如:以HN03、CH3COOH或H3PO4為主要成分的、用于AL、MO、Ag、氧化物(如ITO、IGZO等)刻蝕的刻蝕液；以H2O2為主要成分的Cu刻蝕液等)，也存在上述結晶問題。因此，如何解決使用易于產(chǎn)生結晶的刻蝕液進行濕法刻蝕時產(chǎn)生大量結晶的問題，已成為半導體相關行業(yè)濕法刻蝕工藝中的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012](一)要解決的技術問題
[0013]鑒于上述技術問題，本發(fā)明提供了一種濕法刻蝕設備，以去除刻蝕腔的入口、出口處的刻蝕液結晶，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0014](二)技術方案
[0015]本發(fā)明具有去除刻蝕腔外刻蝕液結晶功能的濕法刻蝕設備包括:刻蝕腔，其內(nèi)部通過刻蝕液對基片上的待刻蝕薄膜進行刻蝕，在其前端具有刻蝕腔入口，在其后端具有刻蝕腔出口 ；噴淋管，設置于所述刻蝕腔入口和/或刻蝕腔出口的下方，該噴淋管可朝向上方噴射液體，以清洗在刻蝕腔入口和/或刻蝕腔出口處形成的刻蝕液結晶。
[0016](三)有益效果
[0017]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明濕法刻蝕設備具有以下有益效果:
[0018](I)通過對刻蝕腔入口、刻蝕腔出口處進行噴淋，可有效去除在刻蝕腔入口、刻蝕腔出口處產(chǎn)生的大量刻蝕液結晶，提高設備稼動率，潔凈度及產(chǎn)品質(zhì)量；
[0019](2)供液管路可以循環(huán)使用濕法刻蝕設備排放的廢水，無需消耗額外的水資源，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術用于ITO薄膜圖案化的濕法刻蝕設備的結構示意圖；
[0021]圖2A為圖1所示濕法刻蝕設備中刻蝕腔及前、后緩沖腔的俯視圖；
[0022]圖2B為圖1所示濕法刻蝕設備中刻蝕腔及前、后緩沖腔的側視圖；
[0023]圖3為圖1所示濕法刻蝕設備在遮蔽門處形成草酸結晶的示意圖；
[0024]圖4A為根據(jù)本發(fā)明第一實施例濕法刻蝕設備的示意圖；
[0025]圖4B為圖4A所示濕法刻蝕設備中前緩沖腔靠近刻蝕腔位置的示意圖；
[0026]圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例濕法刻蝕設備的示意圖；
[0027]圖6為圖5所示濕法刻蝕設備工作過程的示意圖。
[0028]【主要元件】
[0029]100-前緩沖腔；
[0030]101-傳送輪；
[0031]200-刻蝕腔
[0032]201-傳送輪；202-噴淋裝置；
[0033]203-前遮蔽門； 204-后遮蔽門；
[0034]203a、204a-轉軸；
[0035]300-后緩沖腔；
[0036]301-傳送輪；
[0037]400-基片；
[0038]500-去結晶裝置；
[0039]501-前噴淋管； 502-后噴淋管；
[0040]501a、502a_ 閥門；501b、502b_ 泵
[0041]503-供液管路；504_水箱；