CN1240116C

CN1240116C - 具有多层式洗净器的干蚀刻机台

Info

Publication number: CN1240116C
Application number: CN 02146240
Authority: CN
Inventors: 侯建州; 黄庆德; 黄立维
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: CN1490855A

Abstract

一种具有多层式洗净器的干蚀刻机台主要是由一干蚀刻机台以及一多层式洗净器所构成。多层式洗净器与干蚀刻机台连接，此多层式洗净器主要由一清洗室、一烘干室、多个传输载具、一喷洒装置、一烘干装置、一清洗液体供应装置，以及一吹干气体供应装置所构成。其中，传输载具用以将玻璃基板由清洗室传输至烘干室，喷洒装置配置于清洗室中，其与清洗液体供应装置连接，以对玻璃基板进行清洗的动作，而烘干装置配置于烘干室中，其与吹干气体供应装置连接，以烘干清洗过后的玻璃基板。

Description

具有多层式洗净器的干蚀刻机台

技术领域

本发明是有关于一种干蚀刻机台，且特别是有关于一种具有多层式洗净器(multi-storey cleaner)的干蚀刻机台。

背景技术

等离子体是干蚀刻(dry etch)借此产生离子轰击以便进行异向光效蚀刻的凭借，一般的干蚀刻可略分为溅射蚀刻(sputtering etch)、等离子体蚀刻(plasma etch)以及反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etch，RIE)三种。其中，溅射蚀刻主要是利用等离子体所产生的离子，并通过离子对薄膜的轰击现象(bombardment)对薄膜进行蚀刻，此种蚀刻方式的异向光效良好，但蚀刻的选择性较差；等离子体蚀刻主要是利用等离子体将反应气体的分子解离成与薄膜材质具有反应性的离子，并通过离子与薄膜之间的化学反应，将薄膜反应成挥发性的生成物，再将此挥发性的生成物抽离，此种蚀刻方式的选择性较佳，但异向光效较差；而反应性离子蚀刻是一种介于溅射蚀刻与等离子体蚀刻之间的干蚀刻技术，其通过离子轰击搭配离子与薄膜之间的化学反应进行蚀刻，此种蚀刻方式可以同时兼顾蚀刻的异向光效以及选择性。

由于铝金属及其合金，如铝-钕合金(Al-Nd alloy)、铝-硅-铜合金(Al-Si-Cu alloy)导电性良好、成本低，且易于沉积与蚀刻，故铝金属及其合金已被广泛使用在导线的制作上。以液晶显示器中的薄膜晶体管数组(TFT array)为例，薄膜晶体管数组上的栅极(gate)、扫描线(scanline)、源极/漏极(source/drain，S/D)以及数据线(data line)通常是先沉积一铝金属层或是铝合金层，之后再通过反应性离子蚀刻(RIE)制作工艺或高密度等离子体蚀刻(High Density Plasma etching)制作工艺将其图案化(pattern)。在上述的反应性离子蚀刻制作工艺中，通常使用氯化物(BCl₃、CCl₄等气体)与氯气(Cl₂)混合作为蚀刻反应气体，此蚀刻反应气体与铝金属反应之后会形成挥发性的生成物，之后再将这些挥发性的生成物抽离。在蚀刻制作工艺之后，玻璃基板上通常会残留一些氯气或是氯化物，当玻璃基板由干蚀刻机台中取出时，空气中的水分子会与氯气或是氯化物反应产生氯化氢(HCl)，进而腐蚀铝金属及其合金本身。

对了避免上述的腐蚀问题(corrosion issue)，公知的作法是在蚀刻之后，以灰化(ashing)的方式将玻璃基板表面上残留的氯气或是氯化物移除，以进一步避免腐蚀的现象产生。除了上述的方式之外，也可在干蚀刻之后以及光刻胶剥除之前，增加一道水洗(water rinse)或是有机溶剂清洗的步骤，以达到抗腐蚀的目的。

图1绘示为公知清洗机台(cleaner)的示意图。公知的清洗机台通常是由一旋转器(coater)100、一喷洒装置102以及一抽真空系统104所构成。其中，旋转器100与抽真空系统104连接，使得旋转器100可通过抽真空系统104所提供的吸力将玻璃基板106吸附住。在玻璃基板106被旋转器100吸附住之后，旋转器100会开始旋转并通过喷洒装置102将清洗液体108(通常为水或是有机溶剂)喷洒于玻璃基板106上，以进行清洗的动作。在清洗之后，接着将喷洒装置102从玻璃基板106上方移开，此时旋转器100仍保持在旋转的状态，通过旋转器100所提供的离心力以将玻璃基板106甩干。此外，在干燥的过程中，通常会以氮气(N₂)吹拂玻璃基板106，以避免玻璃基板106在旋转的过程中出现电荷累积的现象。

由于新一代的生产线所生产的面板尺寸较大，若采用现行的旋转器进行清洗将会使得面板翘曲(bending)，因此，用以承载玻璃基板的旋转器必须定作成较大的尺吋才能满足大尺寸面板在清洗上的需求，如此将造成成本上的负担。此外，若以旋转的方式将玻璃基板甩干(spin type dty)时，通入氮气易吹拂玻璃基板以改善电荷累积现象，同样是一种成本上的负担。

发明内容

本发明的目的在提出一种具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其可有效避免铝金属及其合金在蚀刻后因氯气或氯化物残留所造成的腐蚀现象。

本发明的另一目的在提出一种具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其将多层式的洗净器与干式蚀刻机整合为同一机台，以因应大尺寸面板在清洗上的需求。

为了达本发明的上述目的，提出一种具有多层式洗净器的干蚀刻机台，此机台适于对一玻璃基板上的铝金属及其合金层进行蚀刻，并在蚀刻之后通过多层式洗净器去除残留在玻璃基板上的氯气及氯化物。本发明中，具有多层式洗净器的干蚀刻机台主要是由一干蚀刻机台以及一多层式洗净器所构成。多层式洗净器与干蚀刻机台连接，此多层式洗净器主要由一清洗室、一烘干室、多个传输载具、一喷洒装置、一烘干装置、一清洗液体供应装置，以及一吹干气体供应装置所构成。其中，传输载具用以将玻璃基板由清洗室传输(上升)至烘干室，喷洒装置配置于清洗室中，其与清洗液体供应装置连接，以对玻璃基板进行清洗的动作，而烘干装置配置于烘干室中，其与吹干气体供应装置连接，以烘干清洗过后的玻璃基板。

本发明中，干蚀刻机台主要由一第一负载闭锁室(Load Lock 1，LL1)、多个等离子体蚀刻反应室、一第二负载闭锁室(Load Lock 2，LL2)、一第一机械手臂、多个卡匣(cassette)，以及一第二机械手臂所构成。其中，等离子体蚀刻反应室与第一负载闭锁室相连接，第二负载闭锁室与第一负载闭锁室相连接。第一机械手臂配置于第一负载闭锁室中，且第一机械手臂可传输玻璃基板于第一负载闭锁室与第二负载闭锁室之间。第二机械手臂可传输玻璃基板于第二负载闭锁室、卡匣以及多层式洗净器三者之间。此外，第一负载闭锁室与第二负载闭锁室为一真空环境。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明。

附图说明

图1绘示为公知清洗机台的示意图；

图2绘示为依照本发明一较佳实施例具有多层式洗净器的干蚀刻机台的示意图；

图3绘示为依照本发明一较佳实施例多层式洗净器的结构示意图。

标示说明

100：旋转器 102：喷洒装置

104：抽真空系统 106：玻璃基板

108：清洗液体 200：干蚀刻机台

202：第一负载闭锁室

204a、204b、204c：等离子体蚀刻反应室

206：第二负载闭锁室 208：第一机械手臂

210a、210b、210c：卡匣 212：第二机械手臂

300：多层式洗净器 302a：清洗室

302b：烘干室 304：传输载具

306：喷洒装置 308：烘干装置

310：玻璃基板 312：清洗液体供应装置

314：吹干气体供应装置

具体实施方式

图2绘示为依照本发明一较佳实施例具有多层式洗净器的干蚀刻机台的示意图。请参照图2，本实施例的具有多层式洗净器的干蚀刻机台主要由一干蚀刻机台200以及一多层式洗净器300所构成。首先针对干蚀刻机台200进行说明，干蚀刻机台200主要由一第一负载闭锁室202、等离子体蚀刻反应室204a、等离子体蚀刻反应室204b、等离子体蚀刻反应室204c、一第二负载闭锁室206、一第一机械手臂208、卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c，以及一第二机械手臂212所构成。

本实施例中，第一负载闭锁室202例如与等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c以及第二负载闭锁室206相连接。由于第一负载闭锁室202直接与等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c连接，而第二负载闭锁室206间接与等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c连接，故第一负载闭锁室202与第二负载闭锁室206通常为一真空环境，以利等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c中蚀刻制作工艺的进行。在第一负载闭锁室202中配置有第一机械手臂208，此第一机械手臂208具有下列功能：(a)将玻璃基板由第二负载闭锁室206中取出，再将其传输至等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c中；以及(b)将玻璃基板由等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c中取出，再将其传输至第二负载闭锁室206中。

干蚀刻机台200中的卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c主要用以存放玻璃基板，干蚀刻机台200中的卡匣数量通常为多个，在本图中仅绘示出3个，但并非限定所使用的卡匣数量即为3个。第二负载闭锁室206、卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c，以及多层式洗净器300之间可配置一第二机械手臂212，以作为玻璃基板传输的工具。第二机械手臂212具有下列功能：(a)将玻璃基板由卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c中取出，再将其传输至第二负载闭锁室206中；(b)将玻璃基板由第二负载闭锁室206中取出，再将其传输至多层式洗净器300中；以及(c)将玻璃基板由多层式洗净器300中取出，再将其传输至卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c中存放。

由上述可知，存放于卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c中的玻璃基板可通过第二机械手臂212传输至第二负载闭锁室206中，接着通过第一机械手臂208将玻璃基板由第二负载闭锁室206中取出，并将其传输至等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c中进行蚀刻制作工艺。在蚀刻制作工艺之后，可通过第一机械手臂208将玻璃基板由等离子体蚀刻反应室204a、204b、204c中取出，并将其传输至第二负载闭锁室206中，接着再通过第二机械手臂212将玻璃基板由第二负载闭锁室206中取出，并将其传输至多层式洗净器300中，以进行玻璃基板的清洗步骤。最后，通过第二机械手臂212将玻璃基板由多层式洗净器300中取出，并将其传输至卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c中存放。

图3绘示为依照本发明一较佳实施例多层式洗净器的结构示意图。请同时参照图2与图3，本实施例的多层式洗净器300适于与干蚀刻机台200连接，多层式洗净器300主要由一清洗室302a、一烘干室302b、多个传输载具304、一喷洒装置306、一烘干装置308、一清洗液体供应装置312，以及一吹干气体供应装置314所构成。其中，传输载具304用以将玻璃基板310由清洗室302a传输至烘干室302b，喷洒装置306配置于清洗室302a中，其与清洗液体供应装置312连接，以对玻璃基板310进行清洗的动作，而烘干装置308配置于烘干室302b中，其与吹干气体供应装置连接314，以烘干清洗过后的玻璃基板310。此外，清洗液体供应装置312例如可提供大量的去离子水(DI water)或是可去除氯气或氯化物的有机溶剂至喷洒装置306，而由清洗液体供应装置312所提供的去离子水或有机溶剂的温度例如高于常温，以增进其对氯气或氯化物的去除速率。

由图2与图3可知，第二机械手臂212将玻璃基板310传输至多层式洗净器300中的清洗室302a之后，玻璃基板310会通过传输载具304沿着箭头方向前进，以进行清洗的动作。经过清洗室302a中喷洒装置306清洗的玻璃基板310会通过传输载具304的上升而被传输到烘干室302b中，并通过烘干室302b中的烘干装置308将其吹干。而吹干之后的玻璃基板310会再通过第二机械手臂212取出，并存放于卡匣210a、卡匣210b、卡匣210c中。

本实施例的多层式洗净器300中，由于烘干室302b位于清洗室302a上方(亦可位于下方)，如此的设计将可以大幅的节省机台的空间，且此多层式洗净器300适于清洗大尺寸的玻璃基板。

综上所述，本发明具有多层式洗净器的干蚀刻机台至少具有下列优点：

1.本发明具有多层式洗净器的干蚀刻机台，可以有效避免玻璃基板上氯气或是氯化物残留，进而避免氯气或是氯化物与大气中的水气反应而发生腐蚀的现象。

2.本发明具有多层式洗净器的干蚀刻机台，将洗净器与干蚀刻机台整合为一体，并采用空间利用率高的多层式洗净器，以进一步缩小机台的体积。

3.本发明具有多层式洗净器的干蚀刻机台，适于对大尺寸的玻璃基板进行蚀刻以及清洗的动作，不易有玻璃基板翘曲、静电累积等现象。

虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，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权利要求书为准。

Claims

1、一种具有多层式洗净器的干蚀刻机台，适于对一玻璃基板上的铝金属及其合金层进行蚀刻，并去除残留在该玻璃基板上的氯气及氯化物，该具有多层式洗净器的干蚀刻机台包括：

一干蚀刻机台；

一多层式洗净器，该多层式洗净器与该干蚀刻机台连接，其中该多层式洗净器包括：

一清洗室；

一烘干室，该烘干室与该清洗室连接；

多个传输载具，该些传输载具适于将该玻璃基板由该清洗室传输至该烘干室；

一喷洒装置，配置于该清洗室中；

一烘干装置，配置于该烘干室中。

2、如权利要求1所述的具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其特征在于：该干蚀刻机台包括：

一第一负载闭锁室；

多个等离子体蚀刻反应室，该些等离子体蚀刻反应室与该第一负载闭锁室连接；

一第二负载闭锁室，该第二负载闭锁室与该第一负载闭锁室连接；

一第一机械手臂，配置于该第一负载闭锁室中，其中，该第一机械手臂适于传输该玻璃基板于该第一负载闭锁室与该第二负载闭锁室之间。

3、如权利要求2所述的具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其特征在于：该干蚀刻机台还包括：

多个卡匣；

一第二机械手臂，该第二机械手臂适于传输该玻璃基板于该第二负载闭锁室、该些卡匣以及该多层式洗净器之间。

4、如权利要求2所述的具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其特征在于：该第一负载闭锁室与该第二负载闭锁室为一真空环境。

5、如权利要求1所述的具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其特征在于：该多层式洗净器还包括一清洗液体供应装置，且该清洗液体供应装置与该喷洒装置连接。

6、如权利要求1所述的具有多层式洗净器的干蚀刻机台，其特征在于：该多层式洗净器还包括一吹干气体供应装置，且该吹干气体供应装置与该烘干装置连接。