CN104854679A - 制造微电路的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种制造微电路的方法。该方法包括：第一蚀刻操作，将蚀刻剂喷涂在整个基板上，以于其上形成微电路，并且凭借真空抽吸去除在基板上积存的蚀刻剂；第二蚀刻操作，混合并将包含蚀刻剂与气体的双流体喷涂在基板上；第三蚀刻操作，将蚀刻剂仅喷涂在基板的外围，以部分地蚀刻基板；以及第四蚀刻操作，基于关于基板的传输信息将蚀刻剂间歇地喷涂在正在被传输的基板上。

Description

制造微电路的方法
技术领域
本发明主要涉及制造微电路的方法，尤其涉及一种制造不具有蚀刻偏差的均匀质量的微电路的方法。
背景技术
一般来说，蚀刻(etching)是一种在对象物上形成预定图案的方法，例如，印刷电路板，是在一对象物的表面遮蔽住需要的部分后，再通过喷嘴将化学制品(蚀刻剂(etchant))涂覆至其它未遮蔽的部分。这种蚀刻被广泛地用于半导体制造工序。
通过蚀刻方法制造的产品的质量取决于蚀刻剂和蚀刻装置的条件。更详细地，各种条件如蚀刻剂的种类、温度、浓度等，以及每一个喷嘴的形状和尺寸，喷嘴的数量、内部构件、以及排列方式，OSC，对象物传输速度等作为确定蚀刻质量的变量。简要地说，蚀刻剂被喷涂在对象物上的形式对蚀刻的质量是至关重要的。也就是说，从喷嘴喷洒的蚀刻剂直接与对象物接触的情况下(喷涂蚀刻)与对象物被残余的蚀刻剂浸入(dipping)而不是直接与喷射的蚀刻剂接触的情况下,两者之间在质量上具有显著差异。
与此同时，在蚀刻工序期间可能出现水坑(puddling)现象。水坑(puddling)现象是指喷涂在对象物的表面上的蚀刻剂过度地积存在对象物的一部分上，因而出现不期望的蚀刻结果,例如出现不均匀蚀刻，从而导致产品质量的恶化的现象。尽管其程度仅根据喷嘴的数量、间距、或排列方式而变化，但这种水坑(puddling)现象必然出现。因此，必须发明一种有效地防止这种水坑现象的方法。
对此，相关制造者不断地研发用于防止水坑(puddling)现象的方法，并且已经提出如下数种方法。
如图1所示，揭露一种蚀刻装置10(以下称为“传统技术1”)，包括：喷嘴12，安装在基板11之上；以及抽吸单元13，每一个位于喷嘴12与相邻喷嘴(图未示)之间。喷射的蚀刻剂可以自基板11外围排出，残余的蚀刻剂可以通过抽吸单元13从基板11去除。
此外，如图2所示，揭露一种蚀刻装置20(以下称为“传统技术2”)，包括：输送滚轮22，直立地竖着基板21并且输送该基板21；以及喷嘴23和喷嘴管24，安装在基板21的相对侧上并且振动，以使蚀刻剂可以均匀地喷涂在基板21上，且喷涂的蚀刻剂可以流下基板且排干。
然而，在传统技术1的情况下，自喷嘴12喷射的颗粒不是密集地形成。因此，蚀刻剂不能被可靠地涂覆至微电路线之间的部分(50微米或更少)。因此，不能可靠地进行装置的预期功能。在传统技术2的情况下，因为蚀刻剂被喷涂在直立的基板21上，喷涂的蚀刻剂沿基板21流下，从而导致在基板21的上端上形成的图案与下端上形成的图案之间不平衡的问题。
发明内容
技术问题
因此，本发明为观察到上述出现在现有技术中的问题而创造的，并且本发明的目的是提供一种以蚀刻剂可以有效地从对象物去除，藉以可以均匀地蚀刻对象物的整个表面的方式制造微电路的方法。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种制造微电路的方法，包括：第一蚀刻操作，将蚀刻剂喷涂在整个基板上，以于其上形成微电路，并且凭借真空抽吸去除在基板上积存的蚀刻剂；第二蚀刻操作，混合并将包含蚀刻剂与气体的双流体喷涂在基板上；第三蚀刻操作，将蚀刻剂仅喷涂在基板的外围，以部分地蚀刻基板；以及第四蚀刻操作，基于关于基板的传输信息将蚀刻剂间歇地喷涂在正在被传输的基板上。
第四蚀刻操作可以在第三蚀刻操作之后进行。
第二蚀刻操作可以包括：加热蚀刻剂，并且将蚀刻剂供应至包括多个喷嘴的喷嘴头，以将双流体喷涂在基板上；以及加热与蚀刻剂混合的气体，并且将气体供应至喷嘴头，其中，在喷嘴头中彼此混合的加热蚀刻剂和加热气体通过喷嘴喷涂在基板上。
该方法可以进一步包括：当喷嘴喷射双流体时，来回地移动喷嘴头。
该方法可以进一步包括：去除喷涂蚀刻剂时产生的气体。
此外，去除气体可以包括：通过在基板附近安装的排气管抽吸有害气体；冷却吸进排气管的有害气体且冷凝该有害气体；以及收集通过冷凝有害气体获得的化学液体，并且将纯净气体排出至外部。
有益效果
在根据本发明中制造微电路的方法中，可以可靠地防止在基板的上表面上出现水坑(puddling)现象。因此，可以防止基板的中心部分与周边之间的蚀刻偏差，并且可以均匀地蚀刻基板的整个表面。
此外，双流体混合喷涂使喷涂颗粒密集，从而使其可以形成线/空间(line/space)为30/30微米或更少的微电路。因此，可以显著地改善产品质量的可靠性。
附图说明
图1和图2为说明传统蚀刻方法的示意图；
图3为根据本发明的实施例中制造微电路的方法的流程图；
图4为说明根据本发明的实施例中微电路制造方法的第一蚀刻操作和气体收集操作的示意图；
图5为说明图3的第二蚀刻操作的示意图；
图6为说明图3的第三蚀刻操作的示意图；
图7为说明图3的第四蚀刻操作的示意图；以及
图8为说明喷嘴头的往复运动操作的示意图。
具体实施方式
下面将参考所附图式详细描述根据本发明的实施例中制造微电路的方法。
参考图3，根据本发明的实施例中的微电路制造方法包括：第一蚀刻操作S10、第二蚀刻操作S20、第三蚀刻操作S30、第四蚀刻操作S40、以及气体去除操作S50。
参考图4，在第一蚀刻操作S10中，喷嘴头110的喷嘴111将蚀刻剂喷涂在移动基板101的对应上表面和下表面上，以在基板101上形成微电路。此外，通过真空抽吸去除在基板101的上表面上积存的液体，以防止水坑(puddling)现象。更详细地，蚀刻剂是通过供给泵121从蚀刻剂箱120泵送至位于基板101之上和之下的喷嘴头110抽吸蚀刻剂，然后自喷嘴头110的喷嘴111将蚀刻剂喷涂在基板101的上表面和下表面上。这里，在基板101的上表面上通常聚集蚀刻剂而出现水坑(puddling)现象，更详细地，是聚集在其中心部分。积存的液体通过使用真空吸嘴131进行真空抽吸来去除。在本实施例中，多个真空吸嘴131被放置，其相邻于基板101的上表面。真空吸嘴131通过真空吸入管132连接至文氏管133，以使吸力可以施加于真空吸嘴131。也就是说，当液体通过循环泵134以高速移动至文氏管133时，在文氏管中产生吸力，且该吸力被传输至真空吸嘴131，藉以在基板101的上表面上积存的液体可以通过真空吸力去除。以此方式，当使用真空吸嘴131时，可以最小化在基板101的上表面上所需的空间。
为此，在第一蚀刻操作S10中，进行将蚀刻剂喷涂在基板101的上表面和下表面的每一个的全部蚀刻工序。在该蚀刻工序期间，在基板101的上表面上积存的液体通过真空抽吸去除，藉以可以防止水坑(puddling)现象，并且蚀刻可以均匀地应用于基板101的整个上表面。因此，在相同条件下，微电路可以精确地形成在基板101的上表面和下表面上。
在第二蚀刻操作S20中，以包含蚀刻剂和气体的双流体被混合且喷涂在基板101上的方式进行蚀刻。更详细地，如图5所示，由气体和蚀刻剂混合制成的双流体被从设在喷嘴头110’上提供的喷嘴111喷洒，且涂覆在基板101的上表面和下表面上。为此，因为喷涂的是包含气体和蚀刻剂的双流体，使得喷洒的颗粒可以被细致地分布。此外，喷洒速度和压力由于气压而增加，藉以可以创建足够用于蚀刻所需微电路的电路线之间的部分的高能量。在本实施例中，蚀刻剂通过供给泵121来提供，该供给泵121安装在连接蚀刻剂箱120与喷嘴头110’的蚀刻剂供应路径124上。尤其是，为了增强蚀刻效率，蚀刻剂在被供应至喷嘴头之前通过在蚀刻剂供应路径124上提供的蚀刻剂加热单元123加热。该蚀刻剂加热单元123包括加热器。该加热器可以安装在加热箱中，以直接地加热通过其中的蚀刻剂，或者，替换地，其可以安装在加热箱外部，以间接地加热蚀刻剂。
此外，通过气体加热单元141加热的外部气体(空气)通过在气体供应路径143上安装的气体供应泵142的泵送力被供应至喷嘴头110'，然后与蚀刻剂混合。为此，当气体在供应至喷嘴头110'之前被加热至预定温度时，气体(空气)可以防止蚀刻剂的温度降低。因此，可以防止蚀刻效率由于蚀刻剂温度的降低而恶化。
在第三蚀刻操作S30中，通过将蚀刻剂仅喷涂在基板101的外围来进行所需蚀刻操作。也就是说，如图6所示，提供有喷嘴111的喷嘴头110"被设置，以将蚀刻剂仅涂覆在基板101的周边。在基板101已经被定位在蚀刻位置之后，通过喷嘴头110"喷涂蚀刻剂，以使其仅涂覆在基板101的周边。以此方式，只有所需部分的基板101周边可以通过仅向其喷涂蚀刻剂来蚀刻。在这里，喷嘴头110"被设置为使蚀刻剂可以仅喷涂在基板101的周边。
第四蚀刻操作S40是指点蚀刻(Spot etching)操作，藉以在已经进行第一至第三蚀刻操作S10至S30的至少其中之一之后，以这种间歇地喷涂蚀刻剂的方式蚀刻基板101的特定残余部分，从而完成微电路的形成。为此，如图7所示，安装传感器220以感测传输基板101时基板101的表面。自传感器220接收感测信息的控制单元126选择性地控制供给泵121或阀门122的操作，以使蚀刻剂可以间歇地喷涂。为此，为了间歇地且部分地喷涂蚀刻剂，喷嘴211可以仅位于每一个喷嘴头210的一部分上，而不是位于其全部上，以便当基板101位于所需位置时，喷嘴211可以将蚀刻剂仅喷涂在基板101的所需部分上。
传感器220以非接触方式感测基板101，使用旋转编码器(其是被提供以传输基板的驱动单元的元件)的脉冲来计算要部分地蚀刻的基板101的一部分，然后将感测的信息和基板传输信息(包括传输位置和传输速度)传输至控制单元126。控制单元126基于关于喷涂的输入信息控制蚀刻操作，蚀刻剂被间歇地涂覆于基板101的特定部分。
与此同时，在操作S50中，进行收集和去除在蚀刻基板101的工序期间出现的有害气体的操作。更详细地，在气体去除操作S50中，如图4所示，以高压喷涂蚀刻剂时出现的气体和薄雾(mist)通过排气管151收集，然后排出至外部。在本实施例中，风阀152和冷凝器153安装在具有在微电路制造装置外部安装的气体洗涤器的排气管151中，以便当气体和薄雾被强制地排出时，化学制品被冷凝和收集，仅有纯净气体被排放至外部。冷凝的化学制品被收集且重新使用，藉以可以降低相关成本。此外，因为仅有纯净气体被排出至外部，可以最小化环境污染问题。
在第一蚀刻操作S10或第二蚀刻操作S20期间，喷嘴头110优选地在水平方向上往复移动。如图8所示，往复运动驱动单元160以预定速度操作，以使喷嘴头110在预定距离范围内往复运动，同时蚀刻剂被喷涂在基板101上。因此，蚀刻剂可以以恒压均匀地涂覆于基板101的上表面和下表面的全部。因此，可以实现均匀蚀刻，并且可以增强制造微电路的工序的可靠性。
往复运动驱动单元160包括：驱动电机161；旋转板162，连接至驱动电机161的输出轴；以及连杆164，在其一端连接至在旋转板上离心地安装的偏心轴163，在其另一端连接至喷嘴头110。当旋转板162通过驱动电机161的操作旋转时，喷嘴头110可以与连接至偏心轴163的连杆164连锁地往复运动。当然，必须理解的是，往复运动驱动单元160的各种其他修改是可能的。
与此同时，上述第一至第四蚀刻操作S10至S40的顺序可以变换为各种方式。此外，第二至第四蚀刻操作S20至S40可以在第一蚀刻操作S10之后或之前同时进行。
如上所述，根据本发明中制造微电路的方法，上述各种蚀刻技术被依次且协调地进行，藉以可以有效地制造线/空间(line/space)为30/30微米或更小的微电路，并且可以显著地改善质量可靠性。
图式中附图标记的描述
101基板  110、110’、110”、210喷嘴头
111、211喷嘴  120蚀刻剂箱
121供给泵  123蚀刻剂加热单元
124蚀刻剂供应路径  126控制单元
131真空吸嘴  132真空吸入管
133文氏管  134循环泵
141气体加热单元  142气体供应泵
143气体供应路径  151排气管
152风阀  153冷凝器

Claims (6)

1.一种制造微电路的方法，其特征在于，包括：
第一蚀刻操作，将蚀刻剂喷涂在整个基板上，以于其上形成微电路，并且凭借真空抽吸去除在该基板上积存的蚀刻剂；
第二蚀刻操作，混合并将包含蚀刻剂与气体的双流体喷涂在该基板上；
第三蚀刻操作，将蚀刻剂仅喷涂在该基板的外围，以部分地蚀刻该基板；以及
第四蚀刻操作，基于关于该基板的传输信息将蚀刻剂间歇地喷涂在正在被传输的该基板上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第四蚀刻操作在该第三蚀刻操作之后进行。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二蚀刻操作包括：
加热该蚀刻剂，并且将该蚀刻剂供应至包括多个喷嘴的喷嘴头，以将该双流体喷涂在该基板上；以及
加热与蚀刻剂混合的气体，并且将该气体供应至该喷嘴头，
其中，在该喷嘴头中彼此混合的加热蚀刻剂和加热气体通过该喷嘴喷涂在该基板上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当该喷嘴喷射双流体时，来回地移动该喷嘴头。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
去除喷涂该蚀刻剂时所产生的气体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该去除气体包括：
通过在该基板附近安装的排气管抽吸有害气体；
冷却吸进该排气管的有害气体且冷凝该有害气体；以及
收集通过冷凝该有害气体获得的化学液体，并且将纯净气体排出至外部。
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