CN114551298A - 刻蚀设备、刻蚀方法以及膜层图案化系统 - Google Patents

刻蚀设备、刻蚀方法以及膜层图案化系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种刻蚀设备、刻蚀方法以及膜层图案化系统。所述刻蚀设备包括喷淋装置和控制装置。所述喷淋装置设于一工作台上方,并且所述喷淋装置的喷淋面与水平面之间具有一小于90°的倾斜角。所述控制装置与所述喷淋装置连接,其用于控制所述喷淋装置与所述工作台之间的距离以及所述喷淋装置的喷淋压力。所述刻蚀设备通过调整喷淋装置对应位置与工作台之间的距离以及所述喷淋装置的喷淋压力,以解决由于基板倾斜而导致刻蚀液的置换、刻蚀速度不均匀以及膜层刻蚀不均的问题。

Description

刻蚀设备、刻蚀方法以及膜层图案化系统
技术领域
本发明涉及半导体制备领域,特别是一种刻蚀设备、刻蚀方法以及膜层图案化系统。
背景技术
目前TFT-LCD(薄膜晶体管-液晶显示器)正向着超大尺寸、高频率驱动以及高分辨率等方面发展,如何有效降低面板导线电阻与寄生电容日趋重要。TFT-LCD在制作时,高质量的导线制程技术已经成为主宰薄膜晶体管组件与面板特性的关键。然而,在目前的金属导线刻蚀制程中,针对Gate/SD(栅极/源漏极)金属层刻蚀制程,G8.5/G11制程刻蚀区间为5°倾斜喷淋,目的是为了增加基板药液置换速率及减小药液携出量。
但是在倾斜模式下的刻蚀过程中,基板顶端和底端处刻蚀液的质量不同、对刻蚀液的缓冲作用也不同,造成基板顶端处刻蚀液的置换及刻蚀速度加快,容易有金属断线问题。而基板底端处刻蚀液的置换及刻蚀速度降低,容易有金属残留问题,产生刻蚀不均匀,只能增加修补及报废比例,最终大大增加了良率成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种刻蚀设备、刻蚀方法以及膜层图案化系统,以解决现有金属刻蚀技术中由于容易产生金属断线和金属残留而增加了基板的修补率预计报废率,进而增加了生产成本的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种刻蚀设备,所述刻蚀设备包括喷淋装置和控制装置。所述喷淋装置设于一工作台上方,并且所述喷淋装置的喷淋面与水平面之间具有一小于90°的倾斜角。所述控制装置于所述喷淋装置连接,其用于控制所述喷淋装置与所述工作台之间的距离以及所述喷淋装置的喷淋压力。
进一步地,所述喷淋装置包括若干喷头,所述喷头排布形成所述喷淋面,所述控制装置与所述喷头连接。
进一步地,所述喷淋装置具有非调控区和调控区。所述非调控区具有相对的一第一端和一第二端,所述第一端的高度低于所述第二端的高度。所述调控区与所述非调控区的第一端和/或所述第二端连接。所述喷头包括固定喷头和伸缩喷头。所述固定喷头设于所述喷淋装置的非调控区内。所述伸缩喷头设于所述喷淋装置的调控区内。
进一步地,所述控制装置包括调控阀,所述调控阀设于所述伸缩喷头上。
进一步地,所述工作台包括一承载面和传送装置。所述承载面朝向所述喷淋装置,并平行于所述喷淋装置的喷淋面。所述传送装置设于所述工作台中。
进一步地,所述刻蚀设备还包括刻蚀腔室,所述工作台和所述喷淋装置均设于所述刻蚀腔室内。
本发明中还提供一种刻蚀方法,所述刻蚀方法使用如上所述刻蚀设备进行包括以下步骤:在工作台上承载一测试基板;在喷淋装置的原始状态下对所述测试基板喷洒刻蚀液,并进行刻蚀;获取所述测试基板的刻蚀数据;根据所述刻蚀数据获取调控数据;控制装置依据所述调控数据调整所述喷淋装置;在所述工作台上承载一作业基板,并通过所述喷淋装置对所述作业基板喷洒所述刻蚀液进行刻蚀。
进一步地,所述控制装置依据所述调控数据调整所述喷淋装置步骤中包括以下步骤:所述喷淋装置具有一非调控区以及与所述非调控区连接的调控区;根据所述调控数据,通过调控阀调整所述调控区中的伸缩喷头。
进一步地,获取所述测试基板的刻蚀数据步骤中包括以下步骤:所述测试基板包括检测区,所述检测区对应于所述喷淋装置的调控区;设定预期线宽,并测量所述检测区中的走线线宽。
根据所述刻蚀数据获取所述调控数据步骤中包括以下步骤:将所述检测区中的走线线宽与所述预期线宽作对比,并计算所述检测区中的走线线宽与所述预期线宽之间的差值获取所述伸缩喷头的调控数据。
本发明中还提供一种膜层图案化系统,所述膜层图案化系统中包括如上所述的刻蚀设备。
本发明的优点是:本发明中所提供的刻蚀设备以及刻蚀方法,通过调整喷淋装置对应位置与工作台之间的距离以及所述喷淋装置的喷淋压力,以解决现有的倾斜刻蚀技术中由于基板倾斜而导致刻蚀液的置换及刻蚀速度不均匀,进而造成的膜层刻蚀不均的技术问题,从而提高生产时的良品率,降低基板的修补率和报废率,进而减小生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中刻蚀设备的结构示意图;
图2为本发明实施例1中刻蚀设备中装置的倾斜示意图;
图3为本发明实施例1中步骤A中刻蚀设备的结构示意图;
图4为本发明实施例2中刻蚀设备的结构示意图;
图5为本发明实施例2中刻蚀设备中装置的倾斜示意图;
图6为本发明实施例2中步骤A中刻蚀设备的结构示意图;
图7为本发明实施例3中刻蚀设备的结构示意图;
图8为本发明实施例3中刻蚀设备中装置的倾斜示意图;
图9为本发明实施例3中步骤A中刻蚀设备的结构示意图。
图中部件表示如下:
刻蚀设备1; 刻蚀腔室10;
工作台20; 承载面21;
喷淋装置30; 非调控区31;
第一端311; 第二端312;
调控区32; 第一调控区321;
第二调控区322; 导流层33;
喷头34; 固定碰头341;
伸缩碰头342; 控制装置40;
调控阀41; 基板50;
测试基板51; 检测区52;
第一检测区521; 第二检测区522;
水平面60; 夹角α;
倾斜角β。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例,证明本发明可以实施,所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明,使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现,本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的,本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰,附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
此外,以下各发明实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等,仅是参考附加图式的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时,所述部件可以直接置于所述另一部件上;也可以存在一中间部件,所述部件置于所述中间部件上,且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时,二者可以理解为直接“安装”或“连接”,或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。
实施例1
本发明实施例中提供了一种膜层图案化系统,其通过曝光设备、显影设备、刻蚀设备1以及清洗设备等设施组合形成一条将膜层图案化的生产线,再结合自动化移动设备承载并移动需要图案化的基板50,使所述基板50能在不同的设备之间传送、作用,从而实现全自动化操作。
其中,如图1所示,所述刻蚀设备1中包括一刻蚀腔室10、喷淋装置30、控制装置40以及工作台20。
所述刻蚀腔室10具有一容腔,用于容纳刻蚀制程中所使用的相关装置。所述刻蚀腔室10由耐酸性的高分子材料制备而成,能够防止刻蚀液对其的腐蚀。所述刻蚀腔室10能够防止刻蚀制程中所喷洒刻蚀液体腐蚀其他制程中所使用的设备和装置。
所述工作台20设于所述刻蚀腔室10的容腔中,其具有一承载面21以及传送装置。所述传送装置设于所述工作台20中,其可以为滚轮型传送装置、传送带型传送装置、导轨型传送装置等,其用于将基板50传送至所述喷淋装置30下,并在刻蚀完成后将所述基板50传送出所述刻蚀腔室10。所述承台面即为所述工作台20朝向所述喷淋装置30的一表面,所述基板50放置在所述承载面21上面。
所述喷淋装置30设于所述工作台20上方,其具有一导流层33和若干喷头34。所述导流层33中空结构,其内部具有一空腔,所述空腔通过管道与外界储存刻蚀液的设备连通。所述喷头34设于所述导流层33朝向所述工作台20的一表面上,并与所述导流层33中的空腔连通。所述喷头34均匀排布形成所述喷淋装置30的喷淋面。所述刻蚀液通过管道进入所述导流层33的空腔中,并通过所述导流层33的分流至每一喷头34中。
具体的,如图2所示,为增加基板50上刻蚀液的置换速率并减小刻蚀液的携出量,将所述工作台20的承载面21倾斜,使其与水平面60之间具有一夹角α,所述夹角α小于90°。为减小基板50不同高度两端之间刻蚀时间的误差,所述喷淋装置30的喷淋面平行于所述承载面21,因此所述喷淋装置30的喷淋面与所述水平面60之间的倾斜角β也小于90°。优选的,所述倾斜角β和所述夹角α小于或等于5°。
如图1所示,所述喷淋装置30具有一非调控区31以及一调控区32。在所述非调控区31中,所述喷淋装置30具有相对的一第一端311和一第二端312。由于所述喷淋装置30整体倾斜,故所述喷淋装置30两端的高度不同,其中所述第一端311的高度低于所述第二端312的高度。所述调控区32与所述非调控区31的第一端311连接,即位于所述喷淋装置30高度较低的一端。
所述喷头34包括伸缩喷头34和固定喷头34。所述伸缩喷头34设于所述调控区32内的导流层33上,其可通过控制装置40的调整其长度和喷淋压力。所述固定喷头34设于所述非调控区31内的导流层33上,其长度和喷淋压力为固定数值,无法通过控制装置40调控。
所述控制装置40包括若干调控阀41,每一伸缩喷头34上都设有一调控阀41,从而可以对每一个伸缩喷头34的长度和喷淋压力进行独立控制。所述调控阀41可以选用电磁阀、电动阀等。
同时,所述控制装置40还可以包括总控器等。所述总控器位于所述刻蚀腔室10外,并与所述电磁阀连接,从而实现远程调控所述伸缩喷头34,减少刻蚀腔室10内刻蚀液对工作人员的伤害,也能提高调控的效率。
本发明实施例中还提供一种刻蚀方法,所述刻蚀方法采用上述刻蚀设备1将基板50上的膜层图案化。所述刻蚀方法中包括以下具体实施步骤:
步骤A)获取刻蚀数据:
如图3所示,设定预期线宽,并在所述刻蚀设备1的工作台20上承载一测试基板51,所述测试基板51的尺寸、膜厚等相应参数与正常作业时的作业基板相同,其表面上覆有待刻蚀的膜层。通过所述工作台20中的传送装置将所述测试基板51传送至所述喷淋装置30下方。
根据预期线宽计算刻蚀液的喷淋量,并在所述喷淋装置30的原始状态下运行所述喷淋装置30,对所述测试基板51喷洒刻蚀液,对所述测试基板51上的膜层进行刻蚀。刻蚀结束后,所述测试基板51上待刻蚀膜层形成走线图案。
由于所述工作台20的承载面21发生了倾斜,故承载在所述工作台20上的测试基板51也发生了倾斜,因此所述测试基板51两端的高度也不同。所述测试基板51上具有一检测区52,所述检测区52对应于所述喷淋装置30的调控区32,即所述检测区52位于所述测试基板51高度较低的一端。测量所述检测区52中走线的线宽。所述预期线宽和所述检测区52中的走线线宽汇集成所述刻蚀数据。
步骤B)对比所述刻蚀数据:
读取所述刻蚀数据,并对比所述预期线宽和所述检测区52中的走线线宽。
当所述检测区52中的走线宽度等于所述预期线宽时,则无需调整所述喷淋装置30,即无需获取调控数据,直接进入步骤D。
当所述检测区52中的走线宽度大于或小于所述预期线宽时,计算所述检测区52中的走线线宽与所述预期线宽之间的差值,并根据所述差值计算所述喷淋装置30的调控数据。
步骤C)调整所述喷淋装置30:
依据所述调控数据,调整控制装置40中的调控阀41,所述调控阀41带动所述喷淋装置30中的伸缩喷头34,从而调整所述伸缩喷头34的长度以及喷淋压力。
具体的,当所述检测区52中的走线宽度大于所述预期线宽时,通过所述调控阀41减小所述调控区32中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离并增大所述伸缩喷头34的喷淋压力;当所述检测区52中的走线宽度小于所述预期线宽时,通过所述调控阀41增加所述调控区32中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离并减小所述伸缩喷头34的喷淋压力。
步骤D)进行刻蚀作业:
在所述工作台20的承载面21上承载作业基板,所述作业基板上覆有待刻蚀的膜层。通过所述传送装置将所述作业基板传送至所述喷淋装置30下方。运行所述喷淋装置30对所述测试基板51喷洒刻蚀液,并对所述作业基板上的膜层进行刻蚀。刻蚀结束后,所述作业基板上待刻蚀膜层形成所需的走线图案。
本发明实施例中所提供的刻蚀设备1以及刻蚀方法,通过调整喷淋装置30相应部位的喷头34与工作台20的承载面21之间的距离以及该喷头34的喷淋压力,以解决现有的倾斜刻蚀技术中由于基板较低端处刻蚀液的置换及刻蚀速度降低而造成的膜层刻蚀不均的技术问题,从而提高生产时的良品率,降低基板的修补率和报废率,进而减小生产成本。
实施例2
本发明实施例中提供了一种膜层图案化系统,其通过曝光设备、显影设备、刻蚀设备1以及清洗设备等设施组合形成一条将膜层图案化的生产线,再结合自动化移动设备承载并移动需要图案化的基板50,使所述基板50能在不同的设备之间传送、作用,从而实现全自动化操作。
其中,如图4所示,所述刻蚀设备1中包括一刻蚀腔室10、喷淋装置30、控制装置40以及工作台20。
所述刻蚀腔室10具有一容腔,用于容纳刻蚀制程中所使用的相关装置。所述刻蚀腔室10由耐酸性的高分子材料制备而成,能够防止刻蚀液对其的腐蚀。所述刻蚀腔室10能够防止刻蚀制程中所喷洒刻蚀液体腐蚀其他制程中所使用的设备和装置。
所述工作台20设于所述刻蚀腔室10的容腔中,其具有一承载面21以及传送装置。所述传送装置设于所述工作台20中,其可以为滚轮型传送装置、传送带型传送装置、导轨型传送装置等,其用于将基板50传送至所述喷淋装置30下,并在刻蚀完成后将所述基板50传送出所述刻蚀腔室10。所述承台面即为所述工作台20朝向所述喷淋装置30的一表面,所述基板50放置在所述承载面21上面。
所述喷淋装置30设于所述工作台20上方,其具有一导流层33和若干喷头34。所述导流层33中空结构,其内部具有一空腔,所述空腔通过管道与外界储存刻蚀液的设备连通。所述喷头34设于所述导流层33朝向所述工作台20的一表面上,并与所述导流层33中的空腔连通。所述喷头34均匀排布形成所述喷淋装置30的喷淋面。所述刻蚀液通过管道进入所述导流层33的空腔中,并通过所述导流层33的分流至每一喷头34中。
具体的,如图5所示,为增加基板50上刻蚀液的置换速率并减小刻蚀液的携出量,将所述工作台20的承载面21倾斜,使其与水平面60之间具有一夹角α,所述夹角α小于90°。为减小基板50不同高度两端之间刻蚀时间的误差,所述喷淋装置30的喷淋面平行于所述承载面21,因此所述喷淋装置30的喷淋面与所述水平面60之间的倾斜角β也小于90°。优选的,所述倾斜角β和所述夹角α小于或等于5°。
如图4所示,所述喷淋装置30具有一非调控区31以及一调控区32。在所述非调控区31中,所述喷淋装置30具有相对的一第一端311和一第二端312。由于所述喷淋装置30整体倾斜,故所述喷淋装置30两端的高度不同,其中所述第一端311的高度低于所述第二端312的高度。所述调控区32与所述非调控区31的第二端312连接,即位于所述喷淋装置30高度较高的一端。
所述喷头34包括伸缩喷头34和固定喷头34。所述伸缩喷头34设于所述调控区32内的导流层33上,其可通过控制装置40的调整其长度和喷淋压力。所述固定喷头34设于所述非调控区31内的导流层33上,其长度和喷淋压力为固定数值,无法通过控制装置40调控。
所述控制装置40包括若干调控阀41,每一伸缩喷头34上都设有一调控阀41,从而可以对每一个伸缩喷头34的长度和喷淋压力进行独立控制。所述调控阀41可以选用电磁阀、电动阀等。
同时,所述控制装置40还可以包括总控器等。所述总控器位于所述刻蚀腔室10外,并与所述电磁阀连接,从而实现远程调控所述伸缩喷头34,减少刻蚀腔室10内刻蚀液对工作人员的伤害,也能提高调控的效率。
本发明实施例中还提供一种刻蚀方法,所述刻蚀方法采用上述刻蚀设备1将基板50上的膜层图案化。所述刻蚀方法中包括以下具体实施步骤:
步骤A)获取刻蚀数据:
如图6所示,设定预期线宽,并在所述刻蚀设备1的工作台20上承载一测试基板51,所述测试基板51的尺寸、膜厚等相应参数与正常作业时的作业基板相同,其表面上覆有待刻蚀的膜层。通过所述工作台20中的传送装置将所述测试基板51传送至所述喷淋装置30下方。
根据预期线宽计算刻蚀液的喷淋量,并在所述喷淋装置30的原始状态下运行所述喷淋装置30,对所述测试基板51喷洒刻蚀液,对所述测试基板51上的膜层进行刻蚀。刻蚀结束后,所述测试基板51上待刻蚀膜层形成走线图案。
由于所述工作台20的承载面21发生了倾斜,故承载在所述工作台20上的测试基板51也发生了倾斜,因此所述测试基板51两端的高度也不同。所述测试基板51上具有一检测区52,所述检测区52对应于所述喷淋装置30的调控区32,即所述检测区52位于所述测试基板51高度较高的一端。测量所述检测区52中走线的线宽。所述预期线宽和所述检测区52中的走线线宽汇集成所述刻蚀数据。
步骤B)对比所述刻蚀数据:
读取所述刻蚀数据,并对比所述预期线宽和所述检测区52中的走线线宽。
当所述检测区52中的走线宽度等于所述预期线宽时,则无需调整所述喷淋装置30,即无需获取调控数据,直接进入步骤D。
当所述检测区52中的走线宽度大于或小于所述预期线宽时,计算所述检测区52中的走线线宽与所述预期线宽之间的差值,并根据所述差值计算所述喷淋装置30的调控数据。
步骤C)调整所述喷淋装置30:
依据所述调控数据,调整控制装置40中的调控阀41,所述调控阀41带动所述喷淋装置30中的伸缩喷头34,从而调整所述伸缩喷头34的长度以及喷淋压力。
具体的,当所述检测区52中的走线宽度大于所述预期线宽时,通过所述调控阀41减小所述调控区32中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离并增大所述伸缩喷头34的喷淋压力;当所述检测区52中的走线宽度小于所述预期线宽时,通过所述调控阀41增加所述调控区32中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离并减小所述伸缩喷头34的喷淋压力。
步骤D)进行刻蚀作业:
在所述工作台20的承载面21上承载作业基板,所述作业基板上覆有待刻蚀的膜层。通过所述传送装置将所述作业基板传送至所述喷淋装置30下方。运行所述喷淋装置30对所述测试基板51喷洒刻蚀液,并对所述作业基板上的膜层进行刻蚀。刻蚀结束后,所述作业基板上待刻蚀膜层形成所需的走线图案。
本发明实施例中所提供的刻蚀设备1以及刻蚀方法,通过调整喷淋装置30相应部位的喷头34与工作台20的承载面21之间的距离以及该喷头34的喷淋压力,以解决现有的倾斜刻蚀技术中由于基板较低端处刻蚀液的置换及刻蚀速度加快而造成的膜层刻蚀不均的技术问题,从而提高生产时的良品率,降低基板的修补率和报废率,进而减小生产成本。
实施例3
本发明实施例中提供了一种膜层图案化系统,其通过曝光设备、显影设备、刻蚀设备1以及清洗设备等设施组合形成一条将膜层图案化的生产线,再结合自动化移动设备承载并移动需要图案化的基板50,使所述基板50能在不同的设备之间传送、作用,从而实现全自动化操作。
其中,如图7所示,所述刻蚀设备1中包括一刻蚀腔室10、喷淋装置30、控制装置40以及工作台20。
所述刻蚀腔室10具有一容腔,用于容纳刻蚀制程中所使用的相关装置。所述刻蚀腔室10由耐酸性的高分子材料制备而成,能够防止刻蚀液对其的腐蚀。所述刻蚀腔室10能够防止刻蚀制程中所喷洒刻蚀液体腐蚀其他制程中所使用的设备和装置。
所述工作台20设于所述刻蚀腔室10的容腔中,其具有一承载面21以及传送装置。所述传送装置设于所述工作台20中,其可以为滚轮型传送装置、传送带型传送装置、导轨型传送装置等,其用于将基板50传送至所述喷淋装置30下,并在刻蚀完成后将所述基板50传送出所述刻蚀腔室10。所述承台面即为所述工作台20朝向所述喷淋装置30的一表面,所述基板50放置在所述承载面21上面。
所述喷淋装置30设于所述工作台20上方,其具有一导流层33和若干喷头34。所述导流层33中空结构,其内部具有一空腔,所述空腔通过管道与外界储存刻蚀液的设备连通。所述喷头34设于所述导流层33朝向所述工作台20的一表面上,并与所述导流层33中的空腔连通。所述喷头34均匀排布形成所述喷淋装置30的喷淋面。所述刻蚀液通过管道进入所述导流层33的空腔中,并通过所述导流层33的分流至每一喷头34中。
具体的,如图8所示,为增加基板50上刻蚀液的置换速率并减小刻蚀液的携出量,将所述工作台20的承载面21倾斜,使其与水平面60之间具有一夹角α,所述夹角α小于90°。为减小基板50不同高度两端之间刻蚀时间的误差,所述喷淋装置30的喷淋面平行于所述承载面21,因此所述喷淋装置30的喷淋面与所述水平面60之间的倾斜角β也小于90°。优选的,所述倾斜角β和所述夹角α小于或等于5°。
如图7所示,所述喷淋装置30具有一非调控区31、一第一调控区321以及一第二调控区322。在所述非调控区31中,所述喷淋装置30具有相对的一第一端311和一第二端312。由于所述喷淋装置30整体倾斜,故所述喷淋装置30两端的高度不同,其中所述第一端311的高度低于所述第二端312的高度。所述第一调控区321与所述非调控区31的第一端311连接,所述第二调控区322与所述非调控区31的第二端312连接。
所述喷头34包括伸缩喷头34和固定喷头34。所述伸缩喷头34设于所述第一调控区321和所述第二调控区322内的导流层33上,其可通过控制装置40的调整其长度和喷淋压力。所述固定喷头34设于所述非调控区31内的导流层33上,其长度和喷淋压力为固定数值,无法通过控制装置40调控。
所述控制装置40包括若干调控阀41,每一伸缩喷头34上都设有一调控阀41,从而可以对每一个伸缩喷头34的长度和喷淋压力进行独立控制。所述调控阀41可以选用电磁阀、电动阀等。
同时,所述控制装置40还可以包括总控器等。所述总控器位于所述刻蚀腔室10外,并与所述电磁阀连接,从而实现远程调控所述伸缩喷头34,减少刻蚀腔室10内刻蚀液对工作人员的伤害,也能提高调控的效率。
本发明实施例中还提供一种刻蚀方法,所述刻蚀方法采用上述刻蚀设备1将基板50上的膜层图案化。所述刻蚀方法中包括以下具体实施步骤:
步骤A)获取刻蚀数据:
如图9所示,设定预期线宽,并在所述刻蚀设备1的工作台20上承载一测试基板51,所述测试基板51的尺寸、膜厚等相应参数与正常作业时的作业基板相同,其表面上覆有待刻蚀的膜层。通过所述工作台20中的传送装置将所述测试基板51传送至所述喷淋装置30下方。
根据预期线宽计算刻蚀液的喷淋量,并在所述喷淋装置30的原始状态下运行所述喷淋装置30,对所述测试基板51喷洒刻蚀液,对所述测试基板51上的膜层进行刻蚀。刻蚀结束后,所述测试基板51上待刻蚀膜层形成走线图案。
由于所述工作台20的承载面21发生了倾斜,故承载在所述工作台20上的测试基板51也发生了倾斜,因此所述测试基板51两端的高度也不同。所述测试基板51上具有一第一检测区521和一第二检测区522,所述第一检测区521对应于所述喷淋装置30的第一调控区321,所述第二检测区522对应于所述喷淋装置30的第二调控区322。即,所述第一检测区521位于所述测试基板51高度较低的一端,所述第二检测区522位于所述测试基板51高度较高的一段。分别两侧所述第一检测区521和所述第二检测区522中走线的线宽。所述第一检测区521中的走线线宽、所述第二检测区522中的走线线宽和所述预期线宽汇集成所述刻蚀数据。
步骤B)对比所述刻蚀数据:
读取所述刻蚀数据,分别将所述第一检测区521中的走线线宽和所述第二检测区522中的走线线宽与所述预期线宽做对比。
当所述第一检测区521中的走线宽度和所述第二检测区522中的走线线宽均等于所述预期线宽时,则无需调整所述喷淋装置30,即无需获取调控数据,直接进入步骤D。
当所述第一检测区521中的走线宽度大于或小于所述预期线宽时,计算所述第一检测区521中的走线线宽与所述预期线宽之间的差值,并根据该差值计算所述喷淋装置30的第一调控数据。
当所述第二检测区522中的走线宽度大于或小于所述预期线宽时,计算所述第二检测区522中的走线线宽与所述预期线宽之间的差值,并根据该差值计算所述喷淋装置30的第二调控数据。
步骤C)调整所述喷淋装置30:
依据第一调控数据和第二调控数据,调整控制装置40中的调控阀41,所述调控阀41带动所述喷淋装置30中的伸缩喷头34,从而调整所述伸缩喷头34的长度以及喷淋压力。
具体的,当所述第一检测区521中的走线宽度大于所述预期线宽时,通过对应的调控阀41减小所述第一调控区321中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离,并增大所述第一调控区321中伸缩喷头34的喷淋压力;当所述第一检测区521中的走线宽度小于所述预期线宽时,通过对应的调控阀41增加所述第一调控区321中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离,并减小述第一调控区321中伸缩喷头34的喷淋压力。当所述第二检测区522中的走线宽度大于所述预期线宽时,通过对应的调控阀41减小所述第二调控区322中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离,并增大所述第二调控区322中伸缩喷头34的喷淋压力;当所述第二检测区522中的走线宽度小于所述预期线宽时,通过对应的调控阀41增加所述第二调控区322中伸缩喷头34与所述承载面21之间的距离,并减小述第二调控区322中伸缩喷头34的喷淋压力。
其中,所述第一调控区321和所述第二调控区322中的伸缩碰头342可分别进行独立控制,即可单独调整所述第一调控区321中或所述第二调控区322中的伸缩喷头34。
步骤D)进行刻蚀作业:
在所述工作台20的承载面21上承载作业基板,所述作业基板上覆有待刻蚀的膜层。通过所述传送装置将所述作业基板传送至所述喷淋装置30下方。运行所述喷淋装置30对所述测试基板51喷洒刻蚀液,并对所述作业基板上的膜层进行刻蚀。刻蚀结束后,所述作业基板上待刻蚀膜层形成所需的走线图案。
本发明实施例中所提供的刻蚀设备1以及刻蚀方法,通过调整喷淋装置30相应部位的喷头34与工作台20的承载面21之间的距离以及该喷头34的喷淋压力,以解决现有的倾斜刻蚀技术中由于基板倾斜而导致刻蚀液的置换及刻蚀速度不均匀,进而造成的膜层刻蚀不均的技术问题,从而提高生产时的良品率,降低基板的修补率和报废率,进而减小生产成本。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种刻蚀设备,其特征在于,包括
喷淋装置,设于一工作台上方,并且所述喷淋装置的喷淋面与水平面之间具有一小于90°的倾斜角;
控制装置,与所述喷淋装置连接,其用于控制所述喷淋装置与所述工作台之间的距离以及所述喷淋装置的喷淋压力。
2.如权利要求1所述的刻蚀设备,其特征在于,所述喷淋装置包括若干喷头,所述喷头排布形成所述喷淋面,所述控制装置与所述喷头连接。
3.如权利要求2所述的刻蚀设备,其特征在于,所述喷淋装置具有:
一非调控区,其具有相对的一第一端和一第二端,所述第一端的高度低于所述第二端的高度;
调控区,设于所述非调控区的第一端和/或所述第二端;
所述喷头包括:
固定喷头,设于所述喷淋装置的非调控区内;
伸缩喷头,设于所述喷淋装置的调控区内。
4.如权利要求3所述的刻蚀设备,其特征在于,所述控制装置包括:
调控阀,设于所述伸缩喷头上。
5.如权利要求1所述的刻蚀设备,其特征在于,所述工作台包括:
一承载面,朝向所述喷淋装置,并平行于所述喷淋装置的喷淋面;
传送装置,设于所述工作台中。
6.如权利要求1所述的刻蚀设备,其特征在于,还包括:
刻蚀腔室,所述工作台和所述喷淋装置均设于所述刻蚀腔室内。
7.一种刻蚀方法,其特征在于,使用如权利要求1-6中任意一项所述的刻蚀设备进行以下步骤:
在工作台上承载一测试基板;
在喷淋装置的原始状态下对所述测试基板喷洒刻蚀液,并进行刻蚀;
获取所述测试基板的刻蚀数据;
根据所述刻蚀数据获取调控数据;
控制装置依据所述调控数据调整所述喷淋装置;
在所述工作台上承载一作业基板,并通过所述喷淋装置对所述作业基板喷洒所述刻蚀液进行刻蚀。
8.如权利要求7所述的刻蚀方法,其特征在于,所述控制装置依据所述调控数据调整所述喷淋装置步骤中包括以下步骤:
所述喷淋装置具有一非调控区以及与所述非调控区连接的调控区;
根据所述调控数据,通过对应的调控阀调整所述调控区中的伸缩喷头。
9.如权利要求8所述的刻蚀方法,其特征在于,获取所述测试基板的刻蚀数据步骤中包括以下步骤:
所述测试基板包括检测区,所述检测区对应于所述喷淋装置的调控区;
设定预期线宽,并测量所述检测区中的走线线宽;
根据所述刻蚀数据获取所述调控数据步骤中包括以下步骤:
将所述检测区中的走线线宽与所述预期线宽作对比,并计算所述检测区中的走线线宽与所述预期线宽之间的差值获取所述伸缩喷头的调控数据。
10.一种膜层图案化系统,其特征在于,包括如权利要求1-6中任意一项所述的刻蚀设备。
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