CN103805997B - 湿式蚀刻方法与基板承载装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种湿式蚀刻方法与基板承载装置。此湿式蚀刻方法包含下列步骤。使用一基板承载体的多个承载面气孔吸附一基板。施加一蚀刻液于基板的一第一表面上，并使用基板承载体的多个非承载面气孔导出气体，以防止蚀刻液溢流至基板相对于第一表面的一第二表面。移除第一表面上的蚀刻液。使用前述的承载面气孔导出气体，以使基板往一预定方向移动。

Description

湿式蚀刻方法与基板承载装置

技术领域

本发明是有关于一种蚀刻方法，且特别是有关于一种湿式蚀刻方法与基板承载装置。

背景技术

目前的单面蚀刻技术主要有批次式(BatchType)、串列式(In-lineType)、单面喷射式(One-sideInjectionType)、以及结合串列式与单面喷射式的混合式(HybridType)。批次式的单面蚀刻技术是先利用遮罩层保护住各基板没有要进行蚀刻的一面，再将这些基板整批地浸泡在装有蚀刻溶液的蚀刻槽内，来进行湿式蚀刻。然而，此种批次式蚀刻技术需先遮住基板的一面，因此步骤较为复杂。而且，由于蚀刻液在蚀刻槽内需填充到一定分量，因此会造成蚀刻剂浪费。此外，由于蚀刻液均装填在同一蚀刻槽中，因此会造成蚀刻液交互污染与浓度波动的问题。

串列式的单面蚀刻技术同样是将蚀刻液装在蚀刻槽内，再于蚀刻液的液面下装设滚轮，以承托基板。当基板放置在滚轮上时，蚀刻液可接触并蚀刻基板的下表面与侧面，但并不会接触基板的上表面，而达成基板的单面蚀刻。然而，在此蚀刻技术中，由于蚀刻液也是装填在蚀刻槽内，因此同样会有蚀刻液浪费、交互污染与浓度波动的问题。此外，蚀刻槽内的蚀刻液受到震动时，液面会产生波动，如此一来可能使得蚀刻液溢流到基板不需蚀刻的上表面，而在基板的上表面上形成蚀刻痕(EtchingMark)，故此蚀刻技术的单面蚀刻效果不佳。

单面喷射式蚀刻技术是将基板设置在可旋转的承载平台上，并在承载平台带动基板旋转的同时，从上方对基板的上表面施加蚀刻液的方式，来进行基板的单面蚀刻。然而，由于此种蚀刻技术是利用旋转离心力来避免蚀刻液渗到基板的下表面，但蚀刻液的控制不易而仍可能蔓延到基板的下表面，而在基板的下表面上形成蚀刻痕。故，此蚀刻技术的单面蚀刻效果不佳。

另外，由于混合式蚀刻技术是整合串列式与单面喷射式的技术，因此也具有单面蚀刻效果不佳的问题。

发明内容

因此，本发明的一目的就是在提供一种湿式蚀刻方法，其可有效防止蚀刻液溢流到基板的欲蚀刻表面的相对表面，而可避免蚀刻痕在此相对表面上形成。故，可确实达成基板的高品质的单面蚀刻。

本发明的另一目的是在提供一种湿式蚀刻方法，其在进行蚀刻时，可提供个别或混合蚀刻液，因此可对不同蚀刻制程的整合进行细部且进一步的微调，故可增加蚀刻制程的弹性。

本发明的又一目的是在提供一种湿式蚀刻方法，其可精确控制消耗的蚀刻剂的量，而可减少蚀刻剂的浪费。此外，运用此湿式蚀刻方法，可避免已知技术的蚀刻液交互污染与浓度波动的问题。

本发明的再一目的是在提供一种基板承载装置，其不同承载面气孔可导出不同气体量，而可将蚀刻后的基板推向基板运送装置，因此可大幅提升蚀刻制程的效率。

根据本发明的上述目的，提出一种湿式蚀刻方法，其包含下列步骤。使用一基板承载体的多个承载面气孔吸附一基板。施加一蚀刻液于基板的一第一表面上，并使用基板承载体的多个非承载面气孔导出气体，以防止蚀刻液溢流至基板相对于第一表面的一第二表面。移除第一表面上的蚀刻液。使用前述的承载面气孔导出气体，以使基板往一预定方向移动。

依据本发明的一实施例，上述的预定方向是往一基板运送装置的方向。

依据本发明的另一实施例，上述使用多个承载面气孔导出气体的步骤还包含使这些承载面气孔导出不同气体量，借以将基板推向预定方向。

根据本发明的上述目的，另提出一种基板承载装置，其包含一基板承载体以及一气体控制装置。基板承载体具有一承载面，且包含多个第一承载面气孔、多个第二承载面气孔、多个非承载面气孔、一第一气体管路、一第二气体管路以及一第三气体管路。气体控制装置经由第一气体管路、第二气体管路与第三气体管路分别调整前述的第一承载面气孔、第二承载面气孔与非承载面气孔的进气和出气。

依据本发明的一实施例，上述的第一承载面气孔与第二承载面气孔分别设于基板承载体的一第一区与一第二区中，第一气体管路设于第一区的一非中央处，第二气体管路设于第二区的一中央处。

依据本发明的另一实施例，上述的多个第一承载面气孔不均匀地设置在该第一区中。

依据本发明的又一实施例，上述的每一非承载面气孔斜设于基板承载体中，以朝承载面所承载的一基板斜向导出气体。

依据本发明的再一实施例，上述的基板承载装置还包含一抗摩擦缓冲层设于承载面上。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种基板承载装置的剖面示意图；

图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种基板承载装置的上视示意图；

图3至图5是绘示依照本发明的一实施方式的一种湿式蚀刻方法的流程图。

【主要元件符号说明】

100：基板承载装置102：基板承载体

104：气体控制装置106：承载面

108：一承载面气孔110：第二承载面气孔

112：第一区114：第二区

116：抗摩擦缓冲层118：非承载面气孔

120：第一气体管路122：第二气体管路

124：第三气体管路126：侧面

128：表面130：基板

132：第一表面134：第三表面

136：第二表面138：基板运送装置

140：侦测器142：废液排出装置

144：化学罩146：气体喷射器

148：蚀刻液喷射器150：蚀刻液

152：预定方向154：反应室

具体实施方式

请参照图1，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种基板承载装置的剖面示意图。在此实施方式中，基板承载装置100可用以承载欲进行处理的基板，例如欲进行单面湿式蚀刻基板。在一实施例中，此基板可例如为太阳能电池基板。

基板承载装置100主要包含基板承载体102与气体控制装置104。基板承载体102具有适用以承载基板的承载面106。在基板承载体102应用在蚀刻制程的实施例中，基板承载体102的材料可选用耐腐蚀材料，例如铁氟龙与不锈钢。基板承载体102包含数个第一承载面气孔108、数个第二承载面气孔110、数个非承载面气孔118、一第一气体管路120、一第二气体管路122以及一第三气体管路124。第一承载面气孔108与第二承载面气孔110的一端开口均在承载面106，而可从承载面106进气或出气。在一实施例中，基板承载体102可区分成第一区112与第二区114，其中第一区112相对而言为基板进入基板承载体102的区域，第二区114为基板离开基板承载体102的区域。第一承载面气孔108设于基板承载体102的第一区112中，而第二承载面气孔110则设于基板承载体102的第二区114中。

请参照图2，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种基板承载装置的上视示意图。在一实施例中，第一承载面气孔108以不均匀的方式设置在基板承载体102的第一区112中。举例而言，如图2所示，愈接近基板进入基板承载体102的一边，第一承载面气孔108的排列愈密集；而较远离基板进入基板承载体102的一边，第一承载面气孔108的排列较疏松。另一方面，第二承载面气孔110可以均匀的方式或是不均匀的方式设置在基板承载体102的第二区114中。在一例子中，第二承载面气孔110可均匀地排列在第二区114中，且第二承载面气孔110的排列密度较佳是小于第一承载面气孔108在接近基板进入基板承载体102的一边的排列密度。

在另一实施例中，第一承载面气孔108也可以均匀的方式设置在基板承载体102的第一区112中。在又一实施例中，所有的第一承载面气孔108与第二承载面气孔110可以均匀的方式设置在基板承载体102的整个基板承载体102中。

请再次参照图1，在基板承载体102中，非承载面气孔118的二端开口均非位在承载面106中。在一实施例中，非承载面气孔118的一端开口位于侧面126中，另一端开口则位于基板承载体102的表面128中。其中，侧面126与承载面106相邻，表面128和承载面106相对。每一非承载面气孔118倾斜地设于基板承载体102中，且经由非承载面气孔118位于基板承载体102的侧面126中的开口，非承载面气孔118可朝承载面106所承载的基板而斜向导出气体。在本实施方式中，非承载面气孔118在基板承载体102的侧面126的开口位置与非承载面气孔118的倾斜角度可根据实际的制程需求来设计。

第一气体管路120的一端位于基板承载体102的第一区112中，另一端位于气体控制装置104中，且第一气体管路120与第一承载面气孔108互相连通。第二气体管路122的一端位于基板承载体102的第二区114中，另一端位于气体控制装置104中，且第二气体管路122与第二承载面气孔110互相连通。第三气体管路124的一端与非承载面气孔118接合，另一端位于气体控制装置104中，且第三气体管路124与非承载面气孔118互相连通。

因此，气体控制装置104可经由第一气体管路120、第二气体管路122与第三气体管路124，分别调整第一承载面气孔108、第二承载面气孔110与非承载面气孔118的进气与出气。

在一实施例中，如图1与图2所示，第一气体管路120的一端可设于基板承载体102的第一区112的非中央处，而第二气体管路122的一端可设于基板承载体102的第二区114的中央处。通过这样的设计，可调控基板承载体102的承载面106的进气与抽气的分布。在另一实施例中，第一气体管路120的一端亦可设于基板承载体102的第一区112的中央处，而第二气体管路122的一端可设于基板承载体102的第二区114的中央处或非中央处。

在一实施例中，基板承载装置100更可根据制程需求，而选择性地包含一抗摩擦缓冲层116，其中此抗摩擦缓冲层116设置在基板承载体102的承载面106上。此抗摩擦缓冲层116可使基板更滑顺地进入与移出承载面106。

基板承载装置100可应用于基板的单面湿式蚀刻制程中。请参照图3至图5，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种湿式蚀刻方法的流程图。在此实施方式中，进行基板的单面湿式蚀刻时，先将基板承载装置100设置在由化学罩144所定义出的反应室154中。此化学罩144包含废液排出装置142，可将反应室154内的蚀刻废液排出化学罩144。在基板承载装置100的前后二侧可配置有基板运送装置138。在一实施例中，如图3所示，基板运送装置138可为滚轮。然而，基板运送装置138并不限于滚轮，而可为其他可运送基板的输送装置。举例而言，基板运送装置138可为输送带或输送台。

此外，请先参照图4，反应室154内可配置侦测器140、气体喷射器146与蚀刻液喷射器148。侦测器140设于基板运送装置138与基板130进入基板承载体102的一边之间，来感测进入基板承载体102上方的基板130的边缘。气体喷射器146可移动地配置在基板承载体102的上方。通过一边移动一边朝基板承载体102上的基板130吹气的方式，可将基板130上的蚀刻液150自基板130上移除。另外，蚀刻液喷射器148可移动或不可移动地设于基板承载体102的上方，以对基板承载体102上的基板130施加蚀刻液150。

请再次参照图3，基板运送装置138将基板130运送至反应室154中时，在侦测器140第一次侦测到基板130的边缘时，气体控制装置104透过第一气体管路120与第二气体管路122来供应气体至基板承载体102，以承托基板130，使基板130以漂浮的方式进入基板承载体102的承载面106上方。如此一来，可避免基板130与承载面106之间产生摩擦，借此可将基板130更顺畅地运送至承载面106上。

而当侦测器140第二次侦测到基板130的边缘时，此时基板130已运送至蚀刻位置。在此同时，气体控制装置104先停止透过第一气体管路120与第二气体管路122来对基板承载体102供应气体，再透过第一气体管路120与第二气体管路122来对基板承载体102进行抽气。由于第一气体管路120和第二气体管路122分别与第一承载面气孔108和第二承载面气孔110连通，故此时第一承载面气孔108和第二承载面气孔110可吸附住基板130，而将基板130固定在承载面106上。

接下来，气体控制装置104透过第三气体管路124将气体供应至非承载面气孔118，以从非承载面气孔118导出气体。如图4所示，从非承载面气孔118导出的气体会喷向基板130的第二表面136的周缘。在此同时，利用蚀刻液喷射器148施加蚀刻液150于基板130的第一表面132上。其中，基板130的第一表面132与第二表面136位于基板130的相对二侧，基板130的第三表面134则接合第一表面132的外边缘与第二表面136的外边缘。

由于非承载面气孔118导出的气体会喷向基板130的第二表面136的周缘，因此可防止蚀刻液150溢流到基板130的第二表面136。如此一来，可使蚀刻液150仅与基板130的第一表面132和第三表面134接触，而仅蚀刻基板130的第一表面132和第三表面134，顺利完成基板130的单面蚀刻制程。通过非承载面气孔118的设计，可确实避免蚀刻痕在基板130的第二表面136产生。

在本实施方式中，通过设计非承载面气孔118在基板承载体102的侧面126的开口位置、与非承载面气孔118的倾斜角度，以及控制非承载面气孔118导出的气体量，来有效防止蚀刻液150溢流至基板130的第二表面136，进而可使基板承载体102所承载的基板达到良好的单面蚀刻。此外，由于非承载面气孔118在基板承载体102的侧面126的开口位置、与非承载面气孔118的倾斜角度均是在基板承载体102制作时已固定，因此在湿式蚀刻制程期间，可透过调整从非承载面气孔118导出的气体量，更有效地防止蚀刻液150进入基板130的第二表面136。

接着，如图4所示，完成基板130的第一表面132和第三表面134的蚀刻后，可利用气体喷射器146在基板130的第一表面132的上方来回移动喷气，以移除第一表面132上的蚀刻液150。

随后，如图5所示，气体控制装置104先停止透过第三气体管路124来供应非承载面气孔118气体，并停止透过第一气体管路120与第二气体管路122来对基板承载体102抽气。接着，转而透过第一气体管路120与第二气体管路122来对基板承载体102供应气体，借以透过第一承载面气孔108与第二承载面气孔110来导出气体，而将基板130自承载面106上抬升。

在一实施例中，使用第一承载面气孔108与第二承载面气孔110来导出气体以抬升基板130时，气体控制装置104可供应第一承载面气孔108与第二承载面气孔110不同的气体量。举例而言，气体控制装置104供给第一承载面气孔108的气体量较第二承载面气孔110的气体量大。在另一实施例中，气体控制装置104亦可供应第一承载面气孔108与第二承载面气孔110同样流量的气体。

在一示范例子中，第一气体管路120的一端设于基板承载体102的第一区112的偏基板130进入的一边，且第一承载面气孔108在第一区112的偏基板130进入的一边的排列密度较高，而第二气体管路122的一端设于第二区114的中央处，且第二承载面气孔110在第二区114的排列均匀。亦即，所有第一承载面气孔108与第二承载面气孔110可并非均匀排列在基板承载体102中。因此，所有第一承载面气孔108在第一区112中的排气分布不同于所有第二承载面气孔110在第二区114中的排气分布，也就是所有第一承载面气孔108与第二承载面气孔110在承载面106的排气分布不均匀。于是，基板130在第一区112的部分受到第一承载面气孔108抬升的高度会较在第二区114的部分受到第二承载面气孔110抬升的高度高。而且，愈接近基板承载体102的基板进入的一边，基板130被抬升的高度愈高。如此一来，基板130可以具有小倾斜角的方式被抬起。此时，再加上基板130本身重量的影响，可将基板130推向一预定方向152，而使基板130朝此预定方向152移动。在本实施方式中，此预定方向152为朝向将基板130运离基板承载体102的基板运送装置138的方向。

在另一示范例子中，第一气体管路120的一端与第二气体管路122的一端分别设于基板承载体102的第一区112与第二区114的中央处，且第一承载面气孔108与第二承载面气孔110分别在第一区112和第二区114中均匀排列。此时，气体控制装置104可通过供应较大的气体量予第一气体管路120，以及较小的气体量予第二气体管路122的方式，来达到使基板130在第一区112的部分受到第一承载面气孔108抬升的高度较在第二区114的部分受到第二承载面气孔110抬升的高度高的效果。

当基板130的第二表面136抵触在基板运送装置138上时，基板运送装置138即可将完成单面蚀刻的基板130运送至下一处理站。通过调整第一承载面气孔108与第二承载面气孔110的导出气体量，可将基板130自动载出基板承载体102的承载面106，因此可提升制程效率。

由上述的实施方式可知，运用本发明的湿式蚀刻方法与基板承载装置的一优点为可有效防止蚀刻液溢流到基板的欲蚀刻表面的相对表面，而可避免蚀刻痕在此相对表面上形成。因此，可确实达成基板的高品质的单面蚀刻。

由上述的实施方式可知，运用本发明的湿式蚀刻方法的另一优点为在进行蚀刻时，可提供个别或混合蚀刻液，因此可对不同蚀刻制程的整合进行细部且进一步的微调，故可增加蚀刻制程的弹性。

由上述的实施方式可知，运用本发明的湿式蚀刻方法的又一优点为此方法可精确控制消耗的蚀刻剂的量，而可减少蚀刻剂的浪费。此外，运用此湿式蚀刻方法，可避免已知技术的蚀刻液交互污染与浓度波动的问题。

由上述的实施方式可知，本发明的再一优点为基板承载装置的不同承载面气孔可导出不同气体量，而可将蚀刻后的基板推向基板运送装置，因此可大幅提升蚀刻制程的效率。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种湿式蚀刻方法，其特征在于，包含：

使用一基板承载体的多个承载面气孔吸附一基板；

施加一蚀刻液于该基板的一第一表面上，并使用该基板承载体的多个非承载面气孔导出气体，以防止该蚀刻液溢流至该基板相对于该第一表面的一第二表面；

移除该第一表面上的该蚀刻液；以及

使用所述多个承载面气孔导出气体，以使该基板往一预定方向移动。

2.根据权利要求1所述的湿式蚀刻方法，其特征在于，该预定方向是往一基板运送装置的方向。

3.根据权利要求1所述的湿式蚀刻方法，其特征在于，使用所述多个承载面气孔导出气体的步骤还包含使所述多个承载面气孔导出不同气体量，借以将该基板推向该预定方向。

4.根据权利要求1所述的湿式蚀刻方法，其特征在于，使用所述多个承载面气孔导出气体的步骤还包含使所述多个承载面气孔的排气分布不均匀。

5.根据权利要求4所述的湿式蚀刻方法，其特征在于，使所述多个承载面气孔的排气分布不均匀的步骤包含使所述多个承载面气孔的排列不均匀。

6.一种基板承载装置，其特征在于，包含：

一基板承载体，具有一承载面，且包含多个第一承载面气孔、多个第二承载面气孔、多个非承载面气孔、一第一气体管路、一第二气体管路以及一第三气体管路，所述多个第一承载面气孔与所述多个第二承载面气孔分别设于该基板承载体的一第一区与一第二区中，该第一气体管路设于该第一区的一非中央处，该第二气体管路设于该第二区的一中央处；以及

一气体控制装置，经由该第一气体管路、该第二气体管路与该第三气体管路分别调整所述多个第一承载面气孔、所述多个第二承载面气孔与所述多个非承载面气孔的进气和出气。

7.根据权利要求6所述的基板承载装置，其特征在于，所述多个第一承载面气孔不均匀地设置在该第一区中。

8.一种基板承载装置，其特征在于，包含：

一基板承载体，具有一承载面，且包含多个第一承载面气孔、多个第二承载面气孔、多个非承载面气孔、一第一气体管路、一第二气体管路以及一第三气体管路，每一所述非承载面气孔斜设于该基板承载体中，以朝该承载面所承载的一基板斜向导出气体；以及

一气体控制装置，经由该第一气体管路、该第二气体管路与该第三气体管路分别调整所述多个第一承载面气孔、所述多个第二承载面气孔与所述多个非承载面气孔的进气和出气。

9.一种基板承载装置，其特征在于，包含：

一基板承载体，具有一承载面，且包含多个第一承载面气孔、多个第二承载面气孔、多个非承载面气孔、一第一气体管路、一第二气体管路以及一第三气体管路；

一抗摩擦缓冲层设于该承载面上；以及

一气体控制装置，经由该第一气体管路、该第二气体管路与该第三气体管路分别调整所述多个第一承载面气孔、所述多个第二承载面气孔与所述多个非承载面气孔的进气和出气。