CN114688832A - 一种湿法刻蚀的水洗干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿法刻蚀的水洗干燥装置；所述水洗干燥装置包括水洗腔和风干腔；所述水洗腔用于容纳并冲洗基板，所述风干腔用于容纳并风干基板，所述水洗腔与风干腔连通；所述水洗腔的入口处设有向基板表面吹气的气帘风刀，所述气帘风刀与气帘供气管连通；所述风干腔内设有向基板表面吹气的干燥风刀，所述干燥风刀与干燥供气管连通；所述水洗干燥装置还包括涡流管，所述涡流管的冷气管与气帘供气管连通，所述涡流管的热气管与干燥供气管连通。本发明既能避免水渍残留造成的缺陷，又规避高气流量下紊流造成的尘埃型缺陷，还同时提升刻蚀均一性。
Description
技术领域
本发明涉及微电子加工技术领域，具体为一种湿法刻蚀的水洗干燥装置。
背景技术
液晶显示器用薄膜晶体管(TFT)的栅极、源极、漏极、像素电极由Cu、Al、ITO薄膜经过湿法刻蚀制得。
如图1所示，现有的湿法刻蚀设备一般由等离子体清洗腔1、刻蚀腔2、水洗腔3和风干腔4组成，每个腔室分别设有用于传输基板的传输辊5，基板6在传输辊5上传输，依次经过上述腔室即可完成湿法刻蚀。
在刻蚀腔2内刻蚀后的基板进入水洗腔3，在水洗腔3的入口处设有上气帘风刀7和下气帘风刀8，上气帘风刀7和下气帘风刀8吹出的气体形一道气体隔离墙，防止刻蚀蒸汽进入水洗腔3。在水洗腔3，基板6上残留的刻蚀液被冲洗干净。但是，在冲洗时，基板6上残留的刻蚀液会继续腐蚀基板6，造成刻蚀不均匀。
冲洗后的基板6进入风干腔4，在风干腔4设有上干燥风刀9和下干燥风刀10，上干燥风刀9和下干燥风刀10吹出高速气体，高速气体吹淋基板6，起到风干的效果。干燥风刀的干燥效果和风刀的气流量相关。当干燥风刀流量偏小，风干效果不足，此时会有水渍残留在基板上。对于Cu材料的栅极刻蚀，如果干燥风刀干燥能力不足，残留的水渍会造成Cu腐蚀，此类缺陷如图2所示。对于源漏极刻蚀而言，如果干燥风刀干燥能力不足，TFT器件的沟道内会残留水渍，水渍阻碍沟道内重掺杂N型Si的刻蚀，形成N型Si残留，造成TFT器件漏电流偏高而失效，此类缺陷如图3所示。如果增加干燥风刀的气流量，干燥效果增强，避免了水渍残留风险。但是，气流量偏高，会在风干腔室形成气体紊流，气体紊流导致腔室振动，附着在腔室上的尘埃扬起，尘埃最终落在基板上，降低产品的良率，此类缺陷如图4所示。综上，对于干燥风刀的流量，既有升高的需求又有降低的需求，目前的技术无法处理这一矛盾。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种湿法刻蚀的水洗干燥装置，既能避免水渍残留造成的缺陷，又规避高气流量下紊流造成的尘埃型缺陷，还同时提升刻蚀均一性。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种湿法刻蚀的水洗干燥装置，所述水洗干燥装置包括水洗腔和风干腔；所述水洗腔用于容纳并冲洗基板，所述风干腔用于容纳并风干基板，所述水洗腔与风干腔连通；所述水洗腔的入口处设有向基板表面吹气的气帘风刀，所述气帘风刀与气帘供气管连通；所述风干腔内设有向基板表面吹气的干燥风刀，所述干燥风刀与干燥供气管连通；所述水洗干燥装置还包括涡流管，所述涡流管的冷气管与气帘供气管连通，所述涡流管的热气管与干燥供气管连通。
作为优选的技术方案，所述气帘风刀包括向基板上表面吹气的上气帘风刀和向基板下表面吹气的下气帘风刀，所述气帘供气管包括与上气帘风刀连通的上气帘供气管和与下气帘风刀连通的下气帘供气管，所述涡流管的冷气管与上气帘供气管连通或分别与上气帘供气管和下气帘供气管连通。
作为优选的技术方案，所述干燥风刀包括向基板上表面吹气的上干燥风刀和向基板下表面吹气的下干燥风刀，所述干燥供气管包括与上干燥风刀连通的上干燥供气管和与下干燥风刀连通的下干燥供气管，所述涡流管的热气管与上干燥供气管连通或分别与上干燥供气管和下干燥供气管连通。
作为优选的技术方案，所述气帘风刀向基板表面垂直吹气。
作为优选的技术方案，所述干燥风刀向基板表面倾斜吹气。
作为优选的技术方案，所述风干腔内还设有向基板表面发射微波的微波发生器，所述微波发生器设置于干燥风刀后方。
作为优选的技术方案，所述水洗腔和风干腔内分别设有用于传输基板的传输辊。
作为优选的技术方案，所述涡流管的冷气管气体温度为5-20℃，所述涡流管的热气管气体温度为30-60℃。
本发明的有益效果在于：
本发明通过引入涡流管形成特殊的气路装置，该装置可以将气体分离成冷气体和热气体；热气体引入干燥风刀吹淋基板，在风干的基础上增加受热挥发，提升干燥能力，在较低的气流量下可以确保风干效果，无水渍残留，这样既避免了水渍残留造成的缺陷，又规避了高气流量下紊流造成的尘埃型缺陷；冷气体引入气帘风刀吹淋基板，给基板降温，抑制了残留刻蚀液的腐蚀，提升了刻蚀均一性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为现有的湿法刻蚀的水洗干燥装置的结构示意图；
图2为Cu腐蚀的缺陷照片；
图3为N型Si残留的缺陷照片；
图4为尘埃附着的缺陷照片；
图5为本发明的湿法刻蚀的水洗干燥装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明所述前方是指基板进行方向的上游方向，所述后方是指基板进行方向的下游方向。
如图5所示一种湿法刻蚀的水洗干燥装置，所述水洗干燥装置包括水洗腔3和风干腔4，所述水洗腔3和风干腔4内分别设有用于传输基板6的传输辊5；所述水洗腔3用于容纳并冲洗基板6，所述风干腔4用于容纳并风干基板6，所述水洗腔3与风干腔4连通。
所述水洗腔3的入口处设有向基板表面吹气的气帘风刀，所述气帘风刀与气帘供气管连通。所述气帘风刀优选向基板表面垂直吹气。实际应用中，所述气帘风刀通常分为上下两部分，具体的，所述气帘风刀包括向基板上表面吹气的上气帘风刀7和向基板下表面吹气的下气帘风刀8，所述气帘供气管包括与上气帘风刀7连通的上气帘供气管11和与下气帘风刀8连通的下气帘供气管12。
所述风干腔4内设有向基板表面吹气的干燥风刀，所述干燥风刀与干燥供气管连通。所述干燥风刀优选向基板表面倾斜吹气。实际应用中，所述干燥风刀通常分为上下两部分，具体的，所述干燥风刀包括向基板上表面吹气的上干燥风刀9和向基板下表面吹气的下干燥风刀10，所述干燥供气管包括与上干燥风刀9连通的上干燥供气管13和与下干燥风刀10连通的下干燥供气管14。
所述水洗干燥装置还包括涡流管15，所述涡流管15的冷气管与气帘供气管连通，所述涡流管15的热气管与干燥供气管连通。所述涡流管15将通入的气体分离成热气体和冷气体，热气体引入干燥风刀吹淋基板，在风干的基础上增加受热挥发，提升干燥能力，在较低的气流量下可以确保风干效果，无水渍残留，这样既避免了水渍残留造成的缺陷，又规避了高气流量下紊流造成的尘埃型缺陷；冷气体引入气帘风刀吹淋基板，给基板降温，抑制了残留刻蚀液的腐蚀，提升了刻蚀均一性。
实际应用中，所述涡流管15的冷气管优先选择与上气帘供气管11连通，使冷气体直接接触基板上表面的刻蚀图案。当冷气体流量足够情况下，所述涡流管15的冷气管也可以分别与上气帘供气管11和下气帘供气管12连通，加强降温效果。所述涡流管15的热气管优先选择与上干燥供气管13连通，使热气体直接接触基板上表面的刻蚀图案。当热气体流量足够情况下，所述涡流管15的热气管也可以分别与上干燥供气管13和下干燥供气管14连通，加强加热干燥效果。
所述涡流管15的冷气管气体温度为5-20℃，通过阀门16和流量计17的调节，控制冷气体流量，进而调节降温程度。所述涡流管15的热气管气体温度为30-60℃，通过阀门18和流量计19的调节，控制热气体流量，进而调节升温程度。
所述风干腔4内还设有向基板表面发射微波的微波发生器20，所述微波发生器20设置于干燥风刀后方。微波发生器20向基板表面发射微波，微波会促进基板上水渍挥发，达到强化干燥的效果。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种湿法刻蚀的水洗干燥装置，所述水洗干燥装置包括水洗腔和风干腔；所述水洗腔用于容纳并冲洗基板，所述风干腔用于容纳并风干基板，所述水洗腔与风干腔连通；所述水洗腔的入口处设有向基板表面吹气的气帘风刀，所述气帘风刀与气帘供气管连通；所述风干腔内设有向基板表面吹气的干燥风刀，所述干燥风刀与干燥供气管连通；
其特征在于：所述水洗干燥装置还包括涡流管，所述涡流管的冷气管与气帘供气管连通，所述涡流管的热气管与干燥供气管连通。
2.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述气帘风刀包括向基板上表面吹气的上气帘风刀和向基板下表面吹气的下气帘风刀，所述气帘供气管包括与上气帘风刀连通的上气帘供气管和与下气帘风刀连通的下气帘供气管，所述涡流管的冷气管与上气帘供气管连通或分别与上气帘供气管和下气帘供气管连通。
3.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述干燥风刀包括向基板上表面吹气的上干燥风刀和向基板下表面吹气的下干燥风刀，所述干燥供气管包括与上干燥风刀连通的上干燥供气管和与下干燥风刀连通的下干燥供气管，所述涡流管的热气管与上干燥供气管连通或分别与上干燥供气管和下干燥供气管连通。
4.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述气帘风刀向基板表面垂直吹气。
5.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述干燥风刀向基板表面倾斜吹气。
6.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述风干腔内还设有向基板表面发射微波的微波发生器，所述微波发生器设置于干燥风刀后方。
7.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述水洗腔和风干腔内分别设有用于传输基板的传输辊。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的湿法刻蚀的水洗干燥装置，其特征在于：所述涡流管的冷气管气体温度为5-20℃，所述涡流管的热气管气体温度为30-60℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |