CN1797221B - 湿蚀刻设备及湿蚀刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种湿蚀刻设备，包括呈顺序排布的：一承载与缓冲区；一第一蚀刻室，该第一蚀刻室使用蚀刻液对玻璃基板进行预蚀刻及主蚀刻的；一清洗室，该清洗室采用高压水柱清除基板在该第一蚀刻室内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物；一第二蚀刻室；一漂洗与干燥传送区。

Description

湿蚀刻设备及湿蚀刻方法
【技术领域】
本发明是关于一种湿蚀刻设备及湿蚀刻方法。
【背景技术】
湿蚀刻技术以其成本低、产率高、可靠，及对光罩与基座材料选择性好等优点，在薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film TransistorLiquid Crystal Display，TFT-LCD)的前段半导体制程对玻璃基板的蚀刻过程中得到广泛应用。
目前，对显示器的显示效果、特别是显示器的分辨率的要求不断提升，因此线距、线宽需蚀刻成越来越细，均匀性要求亦越来越严格；并且，玻璃基板亦向大尺寸的方向发展。因此，对蚀刻技术及相应的设备亦有更高的要求。
请参阅图1，是一种现有技术湿蚀刻设备的立体结构示意图。该湿蚀刻设备10包括一基板承载室111、一缓冲室112、一第一蚀刻室113、一第二蚀刻室114、一第三蚀刻室115、一湿传送室116、一漂洗室117、一干燥室118、一干传送室119及位居在中心的维修区110。
该湿蚀刻设备10呈水平排布，该基板承载室111分别与该缓冲室112及该干传送室119连接。该基板承载室111、该缓冲室112、该第一蚀刻室113、该第二蚀刻室114、该第三蚀刻室115、该湿传送室116、该漂洗室117、该干燥室118及该干传送室119顺序首尾相连，环绕呈矩形状。该维修区110居在该湿蚀刻设备10各部份环绕形成的中心矩形区域，分别与湿蚀刻设备10的其它各部份相邻。
该缓冲室112、该第一蚀刻室113、该第二蚀刻室114及该第三蚀刻室115与该漂洗室117、该干燥室118及该干传送室119分别平行排布在该维修区110的两侧，该基板承载室111与湿传送室116分别平行排布在该维修区110的另外两侧。
玻璃基板经前段制程处理完毕，进入该湿蚀刻设备10的基板承载室111，该缓冲室112是将待蚀刻的玻璃基板由该基板承载室111装载在其上，使得玻璃基板顺序进入与该缓冲室112直线排布的相连的该第一蚀刻室113、第二蚀刻室114与第三蚀刻室115。蚀刻完毕的玻璃基板进入该湿传送室116内，由滚筒或夹具伴以去离子水伴随高压对玻璃基板进行清洗传送过程，随后依次进入该漂洗室117、该干燥室118及该干传送室119。
该漂洗室117是使用高压水柱清除玻璃基板表面的副生成物及伴随高密度的喷雾对玻璃基板表面作彻底清洗。该传送室119将处理完毕的玻璃基板卸载至该基板承载室111，再由该基板承载室111向后续制程传送，如此，玻璃基板的传送路径形成。
该维修区110是封闭区域，其内设置有湿蚀刻制程所需的化学管线及气体管线，人员可进入其内进行维修。该缓冲室112下方是该维修区110的入口通道(未标示)，由此可进入该维修区110对各部份段点进行维修管护。
通常，在玻璃基板尺寸较大的情况下，位于玻璃基板四周区域的蚀刻所产生的副生成物较易排除，而位于玻璃基板中央区域的蚀刻所产生的副生成物较难排除，未被排除的副生成物阻碍湿蚀刻的进一步进行，因此玻璃基板四周区域的蚀刻速度较快，中央区域的蚀刻速度较慢.在应用该湿蚀刻设备10的制程中，由于第一蚀刻室113、该第二蚀刻室114及该第三蚀刻室115的蚀刻过程接连进行，并且湿蚀刻是一种等向性蚀刻(Isotropic Etching)，即湿蚀刻不但会对被蚀刻材料进行纵向蚀刻，而且也会对被蚀刻材料进行横向蚀刻，因此当玻璃基板中央区域湿蚀刻完成时，玻璃基板四周区域的横向蚀刻已经出现较严重的底切现象(Undercut)，因此造成蚀刻品质下降，产品良率低。
【发明内容】
为了解决现有技术中由于玻璃基板四周区域的横向蚀刻出现较严重的底切现象而造成蚀刻品质下降，产品良率低的问题，本发明提供一种蚀刻品质好、产品良率高的湿蚀刻设备。
本发明还提供一种蚀刻品质好、产品良率高的湿蚀刻制程。
本发明解决技术问题的技术方案是提供一种湿蚀刻设备，其包括呈顺序排布的：一承载与缓冲区；一第一蚀刻室，该第一蚀刻室使用蚀刻液对玻璃基板进行预蚀刻及主蚀刻；一清洗室，该清洗室采用高压水柱清除基板在该第一蚀刻室内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物；一第二蚀刻室；一漂洗与干燥传送区；该承载与缓冲区包括顺序排布的一承载室、一干传送带和一升降室；该承载室分别与该干传送带和该漂洗与干燥传送区连接，该基板承载室、漂洗与干燥传送区、第二蚀刻室、清洗室、第一蚀刻室及该升降室顺序呈直线排列，该干传送带位于该漂洗与干燥传送区、第二蚀刻室、该清洗室及该第一蚀刻室的上方，且将由该基板承载室装载的玻璃基板水平传送至该升降室并经升降室垂直传送至下层。
本发明还提供一种湿蚀刻方法，包括顺序排布的步骤：承载与缓冲，承载所需要被蚀刻的玻璃基板，玻璃基板经干传送带水平传送至升降室，该升降室将玻璃基板垂直传送至下层进入下一步骤；第一段蚀刻，使用蚀刻液对玻璃基板进行预蚀刻(Pre-Etch)及主蚀刻(Main-Etch)；直线传送至清洗室进行清洗，使用高压水柱清除玻璃基板在第一段蚀刻内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物；直线传送至第二蚀刻室进行第二段蚀刻，使用蚀刻液对玻璃基板进行过蚀刻(Over-Etch)；直线传送至漂洗与干燥传送区，送至后续制程。
相较于现有技术：本发明湿蚀刻设备中，在第一蚀刻室与第二蚀刻室之间设置清洗室，该清洗室是使用高压水柱清除玻璃基板在该第一蚀刻室内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物。或者本发明湿蚀刻方法中，在第一段蚀刻与第二段蚀刻之间径行清洗，该清洗是使用高压水柱清除玻璃基板在该第一段蚀刻内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物。玻璃基板进入该第二蚀刻室或第二段蚀刻后，由于不存在副生成物阻碍蚀刻进一步进行的情况，因此玻璃基板的中央区域与四周区域可同时且速度相同地进行蚀刻，并且中央区域与四周区域的蚀刻也可以同时完成，因此蚀刻品质好，产品良率高。
【附图说明】
图1是一种现有技术湿蚀刻设备的立体结构示意图。
图2是本发明湿蚀刻设备第一实施方式的立体结构示意图。
图3是本发明湿蚀刻设备第二实施方式的立体结构示意图。
图4是本发明湿蚀刻方法的流程图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本发明湿蚀刻设备第一实施方式的立体结构示意图。该湿蚀刻设备20包括一基板承载室211、一缓冲室212、一第一蚀刻室213、一清洗室214、一第二蚀刻室215、一湿传送室216、一漂洗室217、一干燥室218、一干传送室219及居在中心的维修区210。
该湿蚀刻设备20是水平排布，该基板承载室211分别与该缓冲室212及该干传送室219连接。该基板承载室211、该缓冲室212、该第一蚀刻室213、该清洗室214、该第二蚀刻室215、该湿传送室216、该漂洗室217、该干燥室218及该干传送室219顺序首尾相连，环绕呈矩形状。该维修区210居在该湿蚀刻设备20各部份环绕形成的中心矩形区域，分别与湿蚀刻设备20的其它各部份相邻。
该缓冲室212、该第一蚀刻室213、该清洗室214及该第二蚀刻室215与该漂洗室217、该干燥室218及该干传送室219分别平行排布在该维修区210的两侧，该基板承载室211与湿传送室216分别平行排布在该维修区210的另外两侧。
玻璃基板经前段制程处理完毕，进入该湿蚀刻设备20的基板承载室211，该缓冲室212是将待蚀刻的玻璃基板由该基板承载室211装载在其上，使得玻璃基板顺序进入与该缓冲室212直线排布的相连的该第一蚀刻室213、清洗室214与第二蚀刻室215。该清洗室214是使用高压水柱清除玻璃基板在该第一蚀刻室213内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物，玻璃基板进入该第二蚀刻室215后，由于不存在副生成物阻碍蚀刻进一步进行的情况，因此玻璃基板的中央区域与四周区域可同时且速度相同地进行蚀刻，蚀刻出来的蚀刻品质好，产品良率高。
蚀刻完毕的玻璃基板进入该湿传送室216内，由滚筒或夹具伴以去离子水伴随高压对玻璃基板进行清洗传送过程，随后依次进入该漂洗室217、该干燥室218及该干传送室219。该漂洗室217是使用高压水柱清除玻璃基板表面的副生成物及伴随高密度的喷雾对玻璃基板表面作彻底清洗。
该传送室219将处理完毕的玻璃基板卸载至该基板承载室211，再由该基板承载室211向后续制程传送，如此，玻璃基板的传送路径形成。
该湿蚀刻设备20中，该基板承载室211及缓冲室212为承载与缓冲区；该湿传送室216、漂洗室217、干燥室218及干传送室219为漂洗与干燥传送区。
相较于现有技术：本发明湿蚀刻设备中，在第一蚀刻室213与第二蚀刻室215之间设置清洗室214，该清洗室214是使用高压水柱清除玻璃基板在该第一蚀刻室213内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物，玻璃基板进入该第二蚀刻室215后，由于不存在副生成物阻碍蚀刻进一步进行的情况，因此玻璃基板的中央区域与四周区域可同时且速度相同地进行蚀刻，并且中央区域与四周区域的蚀刻也可以同时完成，蚀刻出来的蚀刻品质好，产品良率高。
请参阅图3，是本发明的湿蚀刻设备第二实施方式的立体结构示意图.该湿蚀刻设备30包括顺序呈直线排布的一基板承载室311、一干传送室319、一干燥室318、一漂洗室317、一第二蚀刻室316、一清洗室315、一第一蚀刻室314及一升降室313，还包括一干传送带312.该干传送带312位在该干传送室319、该干燥室318、该漂洗室317、该第二蚀刻室316、该清洗室315及该第一蚀刻室314的上方，且与该基板承载室311及该升降室313连接.
该基板承载室311分别与该干传送带312及该干传送室319连接；该干传送带312将由该基板承载室311上装载的玻璃基板水平传送至该升降室313，玻璃基板经升降室313由上层垂直传送至下层，然后顺序进入第一蚀刻室314、清洗室215、第二蚀刻室316、漂洗室317、干燥室318及干传送室319，该干传送室319将处理完毕的玻璃基板卸载至该基板承载室311完成玻璃基板的传送，再由该基板承载室311向后续制程传送。
该湿蚀刻设备30中，该基板承载室311、干传送带312及升降室313为承载与缓冲区；该漂洗室317、干燥室318及干传送室319为漂洗与干燥传送区。
请参阅图4，是本发明湿蚀刻方法的流程图。本发明湿蚀刻方法包括以下步骤：(401)承载与缓冲，在基板承载室里承载所需要被蚀刻的玻璃基板，并通过缓冲室或干传送带及升降室使玻璃基板顺序进入下一步骤；(402)第一段蚀刻，使用蚀刻液对玻璃基板进行预蚀刻(Pre-Etch)及主蚀刻(Main-Etch)；(403)清洗，使用高压水柱清除玻璃基板在第一段蚀刻内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物；(404)第二段蚀刻，使用与第一段蚀刻相同的蚀刻液对玻璃基板进行过蚀刻(Over-Etch)，在玻璃基板上得到所需要的图案；(405)漂洗与干燥传送，由滚筒或夹具伴以去离子水伴随高压对玻璃基板进行清洗传送后，然后使用高压水柱清除玻璃基板表面的副生成物及伴随高密度的喷雾对玻璃基板表面作彻底清洗，干燥后传送至后续制程。
相较于现有技术：本发明湿蚀刻设备中，在第一蚀刻室与第二蚀刻室之间设置清洗室，该清洗室是使用高压水柱清除玻璃基板在该第一蚀刻室内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物。或者本发明湿蚀刻方法中，在第一段蚀刻与第二段蚀刻之间径行清洗，该清洗是使用高压水柱清除玻璃基板在该第一段蚀刻内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物。玻璃基板进入该第二蚀刻室或第二段蚀刻后，由于不存在副生成物阻碍蚀刻进一步进行的情况，因此玻璃基板的中央区域与四周区域可同时且速度相同地进行蚀刻，并且中央区域与四周区域的蚀刻也可以同时完成，蚀刻出来的蚀刻品质好，产品良率高。

Claims (4)

1.一种湿蚀刻设备，包括呈顺序排布的：一承载与缓冲区；一第一蚀刻室，该第一蚀刻室使用蚀刻液对玻璃基板进行预蚀刻及主蚀刻；一清洗室，该清洗室采用高压水柱清除基板于该第一蚀刻室内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物；一第二蚀刻室；一漂洗与干燥传送区；其特征在于：该承载与缓冲区包括顺序排布的一承载室、一干传送带和一升降室；该承载室分别与该干传送带和该漂洗与干燥传送区连接，该基板承载室、漂洗与干燥传送区、第二蚀刻室、清洗室、第一蚀刻室及该升降室顺序呈直线排列，该干传送带位于该漂洗与干燥传送区、第二蚀刻室、该清洗室及该第一蚀刻室的上方，且将由该基板承载室装载的玻璃基板水平传送至该升降室并经升降室垂直传送至下层。
2.如权利要求1所述的湿蚀刻设备，其特征在于：该漂洗与干燥传送区包括顺序排布的漂洗室、干燥室及干传送室，该承载室与该干传送室连接。
3.一种湿蚀刻方法，包括顺序排布的步骤：承载与缓冲，承载所需要被蚀刻的玻璃基板，玻璃基板经干传送带水平传送至升降室，该升降室将玻璃基板垂直传送至下层进入下一步骤；第一段蚀刻，使用蚀刻液对玻璃基板进行预蚀刻及主蚀刻；直线传送至清洗室进行清洗，使用高压水柱清除玻璃基板在第一段蚀刻内被蚀刻后形成在其表面上的副生成物；直线传送至第二蚀刻室进行第二段蚀刻，使用蚀刻液对玻璃基板进行过蚀刻；直线传送至漂洗与干燥传送区，送至后续制程。
4.如权利要求3所述的湿蚀刻方法，其中该漂洗与干燥传送是由滚筒或夹具伴以去离子水伴随高压对玻璃基板进行清洗传送后，然后使用高压水柱清除玻璃基板表面的副生成物及伴随高密度的喷雾对玻璃基板表面作彻底清洗，干燥后传送至后续制程。
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