蚀刻装置

阅读:318发布:2020-05-12

专利汇可以提供蚀刻装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 电子 工业领域,公开了一种电子工业领域中的蚀刻装置,该蚀刻装置包括:多个蚀刻槽,该多个蚀刻槽允许待蚀刻物品依次经过而得以蚀刻处理;和化学品供应装置,该化学品供应装置包括:第一罐,该第一罐接收全新的化学品并向最后一个蚀刻槽供应化学品;和第二罐,该第二罐接收除第一蚀刻槽之外的所有蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品,并至少向除最后一个蚀刻槽之外的所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品。本发明所提供的蚀刻装置能够获得较好一致性或均匀性的蚀刻效果。,下面是蚀刻装置专利的具体信息内容。

1.蚀刻装置,该蚀刻装置包括:
多个蚀刻槽,该多个蚀刻槽允许待蚀刻物品依次经过而得以蚀刻处理;和化学品供应装置,该化学品供应装置包括:
第一罐(11),该第一罐(11)接收全新的化学品并向最后一个蚀刻槽供应化学品;和第二罐(12),该第二罐(12)接收除第一蚀刻槽之外的所有蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品,并至少向除最后一个蚀刻槽之外的所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品。
2.根据权利要求1所述的蚀刻装置,其特征在于,在所述多个蚀刻槽中,最后一个蚀刻槽的化学品具有最高的有效成份浓度,第一个蚀刻槽的化学品具有最低的有效成份浓度。
3.根据权利要求2所述的蚀刻装置,其特征在于,从第一个蚀刻槽到最后一个蚀刻槽,供应于各个蚀刻槽的化学品的有效成份浓度不是递减的。
4.根据权利要求1所述的蚀刻装置,其特征在于,所述蚀刻装置还包括温度控制罐(10),所述全新的化学品通过该温度控制罐(10)而连通于所述第一罐(11)。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的蚀刻装置,其特征在于,所述多个蚀刻槽包括第一蚀刻槽至第三蚀刻槽,所述第一罐(11)向所述第三蚀刻槽(3)供应化学品,所述第二罐(12)接收所述第二蚀刻槽(2)和第三蚀刻槽(3)中经过蚀刻处理后的化学品,所述第二罐(12)向所述第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,所述第一蚀刻槽(1)内经过蚀刻处理后的化学品作为废液(15)排出,所述第二蚀刻槽(2)内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液(15)排出。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的蚀刻装置,其特征在于,所述多个蚀刻槽包括第一蚀刻槽至第四蚀刻槽,所述第一罐(11)向所述第四蚀刻槽(4)供应化学品,所述第二罐(12)接收所述第二蚀刻槽(2)、第三蚀刻槽(3)和第四蚀刻槽(4)中经过蚀刻处理后的化学品,所述第二罐(12)向所述第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,所述第一蚀刻槽(1)内经过蚀刻处理后的化学品作为废液(15)排出,所述第二蚀刻槽(2)内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液(15)排出。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的蚀刻装置,其特征在于,所述第二罐(12)接收全新的化学品,每个蚀刻槽可选择地接收所述第一罐(11)或第二罐(12)的化学品,每个蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品可选择地回流至所述第一罐(11)或第二罐(12),所述第一罐(11)和第二罐(12)内的化学品的一部分作为废液(15)排出。
8.根据权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于,所述多个蚀刻槽包括第一蚀刻槽至第四蚀刻槽,其中:
所述第一罐(11)向所述第四蚀刻槽(4)供应化学品,所述第二罐(12)接收所述第二蚀刻槽(2)、第三蚀刻槽(3)和第四蚀刻槽(4)中经过蚀刻处理后的化学品,所述第二罐(12)向所述第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,所述第一蚀刻槽(1)内经过蚀刻处理后的化学品作为废液(15)排出,所述第二蚀刻槽(2)内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液(15)排出;并且
所述第一蚀刻槽至第四蚀刻槽均可选择地接收所述第一罐(11)或第二罐(12)的化学品,所述第一蚀刻槽至第四蚀刻槽中的每个蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品可选择地回流至所述第一罐(11)或第二罐(12)。
9.根据权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于,所述蚀刻装置还包括连接于所述第一罐(11)和第二罐(12)的辅助管路(24),该辅助管路(24)用于向所述第一罐(11)和/或第二罐(12)供应辅助全新化学品,该辅助全新化学品具有更高的有效成份浓度。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的蚀刻装置,其特征在于,该蚀刻装置还包括:
检测器,该检测器用于在运行时实时检测各个所述蚀刻槽内化学品的有效成份的浓度;和
控制器,该控制器与所述检测器电连接,以接收表示各个所述蚀刻槽内化学品有效成份的浓度的信息,并根据该信息控制化学品的供应过程。

说明书全文

蚀刻装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电子工业领域,具体地,涉及一种用于蚀刻处理的蚀刻装置。

背景技术

[0002] 在电子工业中,例如印刷线路板领域,蚀刻是一种常用的工艺方法。其通常的操作为:在基板表面铺设菲林,然后根据预先设定的图形对菲林进行曝光;然后再将曝光后的基板浸入通常为液态的化学品中进行蚀刻处理,由于菲林包括得到光线照射而发生反应的区域和没有得到光线照射的其他区域,从而在蚀刻时对应于上述图形将菲林有选择地蚀刻掉。
[0003] 在蚀刻过程中,化学品的使用必不可少。为了适应于连续的工业生产,在蚀刻工艺中通常需要多个蚀刻槽,每个蚀刻槽内注入预定的化学品,并使待蚀刻产品在依次在各个蚀刻槽内经过蚀刻处理,最后再进行洗以除去待蚀刻产品上的残留化学品,从而最终完成整个蚀刻工艺步骤。
[0004] 例如在LCD领域,如图1所示为制造彩色滤光片过程中蚀刻光阻时化学品的循环工艺过程。如图1所示,蚀刻装置包括连续设置的多个蚀刻槽(图中为蚀刻槽1-3)和一个水洗槽。当进行蚀刻处理时,待蚀刻物品按照顺序依次在蚀刻槽内与化学品进行接触,以将需要蚀刻去除的光阻去除掉,最后经过水洗槽5将化学品冲洗干净,从而便于后续工艺的进行。
[0005] 在图1的方案中,化学品循环过程如下所述:新的化学品首先进入第一循环罐6和第二循环罐7,该第一循环罐6和第二循环罐7均分别连通于蚀刻槽,而蚀刻槽与待蚀刻物品接触并反应后的化学品又有流回至第一循环罐6和第二循环罐7内,从而循环使用。同时,第一循环罐6和第二循环罐7内多余的化学品根据情况作为废液15排到外部。
[0006] 然而,经过长时间的产品品质检测,分析统计数据后发现,利用图1所示的技术方案,针对待蚀刻物品的蚀刻效果差别较大,进而影响最终产品(如彩膜)的品质一致性。
[0007] 因此,如何提高蚀刻工艺中蚀刻效果的均匀性或一致性,成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种能够在蚀刻处理后获得更高均匀性或一致性的蚀刻效果的技术方案。
[0009] 为了实现上述目的,本发明提供一种蚀刻装置,该蚀刻装置包括:多个蚀刻槽,该多个蚀刻槽允许待蚀刻物品依次经过而得以蚀刻处理;和化学品供应装置,该化学品供应装置包括:第一罐,该第一罐接收全新的化学品并向最后一个蚀刻槽供应化学品;和第二罐,该第二罐接收除第一蚀刻槽之外的所有蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品,并至少向除最后一个蚀刻槽之外的所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品。
[0010] 优选地,在所述多个蚀刻槽中,最后一个蚀刻槽的化学品具有最高的有效成份浓度,第一个蚀刻槽的化学品具有最低的有效成份浓度。
[0011] 进一步优选地,从第一个蚀刻槽到最后一个蚀刻槽,供应于各个蚀刻槽的化学品的有效成份浓度不是递减的。
[0012] 优选地,所述蚀刻装置还包括温度控制罐,所述全新的化学品通过该温度控制罐而连通于所述第一罐。
[0013] 优选地,所述多个蚀刻槽包括第一蚀刻槽至第三蚀刻槽,所述第一罐向所述第三蚀刻槽供应化学品,所述第二罐接收所述第二蚀刻槽和第三蚀刻槽中经过蚀刻处理后的化学品,所述第二罐向所述第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,所述第一蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品作为废液排出,所述第二蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液排出。
[0014] 优选地,所述多个蚀刻槽包括第一蚀刻槽至第四蚀刻槽,所述第一罐向所述第四蚀刻槽供应化学品,所述第二罐接收所述第二蚀刻槽、第三蚀刻槽和第四蚀刻槽中经过蚀刻处理后的化学品,所述第二罐向所述第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,所述第一蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品作为废液排出,所述第二蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液排出。
[0015] 优选地,所述第二罐接收全新的化学品,每个蚀刻槽可选择地接收所述第一罐或第二罐的化学品,每个蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品可选择地回流至所述第一罐或第二罐,所述第一罐和第二罐内的化学品的一部分作为废液排出。
[0016] 优选地,所述多个蚀刻槽包括第一蚀刻槽至第四蚀刻槽,其中:所述第一罐向所述第四蚀刻槽供应化学品,所述第二罐接收所述第二蚀刻槽、第三蚀刻槽和第四蚀刻槽中经过蚀刻处理后的化学品,所述第二罐向所述第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,所述第一蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品作为废液排出,所述第二蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液排出;并且所述第一蚀刻槽至第四蚀刻槽均可选择地接收所述第一罐或第二罐的化学品,所述第一蚀刻槽至第四蚀刻槽中的每个蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品可选择地回流至所述第一罐或第二罐。
[0017] 优选地,所述蚀刻装置还包括连接于所述第一罐和第二罐的辅助管路,该辅助管路用于向所述第一罐和/或第二罐供应辅助全新化学品,该辅助全新化学品具有更高的有效成份浓度。
[0018] 优选地,所述蚀刻装置还包括:检测器,该检测器用于在运行时实时检测各个所述蚀刻槽内化学品的有效成份的浓度;和控制器,该控制器与所述检测器电连接,以接收表示各个所述蚀刻槽内化学品有效成份的浓度的信息,并根据该信息控制化学品的供应过程。
[0019] 如上所述,在进行蚀刻处理时,待蚀刻物品依次经过多个蚀刻槽,从而完成最终的蚀刻公益。本申请发明人发现:在蚀刻过程中,待蚀刻物品的可蚀刻性是不同的。具体来说,当待蚀刻物品进入第一个蚀刻槽时,能够较为容易地得以蚀刻,但在后续蚀刻槽中的蚀刻难度逐渐加大。因此,由于过去没有注意到蚀刻处理中可蚀刻性会发生变化的规律,在传统工艺中往往在不同蚀刻槽内喷洒相同有效成份浓度的化学品,从而导致蚀刻效果的不均匀性较大。
[0020] 正是基于对上述规律的认识,本申请的发明人提出了本发明的技术方案。根据本发明的技术方案,在依次对待蚀刻物品进行蚀刻处理的多个蚀刻槽中,全新的化学品至少提供给最后一个蚀刻槽,而前面的蚀刻槽则循环利用经过蚀刻处理后的化学品,因此能够使后续的蚀刻槽(尤其是最后一个蚀刻槽)内具有更高有效成份浓度的化学品,以适应于可蚀刻性的上述变化规律,从而获得较好一致性或均匀性的蚀刻效果。
[0021] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明
[0022] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0023] 图1是传统的蚀刻装置的示意图;
[0024] 图2和图3分别为根据本发明一种实施方式的蚀刻装置的示意图;
[0025] 图4为根据本发明优选实施方式的蚀刻装置的示意图。

具体实施方式

[0026] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0027] 如图2所示,本发明提供的蚀刻装置包括:多个蚀刻槽,该多个蚀刻槽允许待蚀刻物品依次经过而得以蚀刻处理;和化学品供应装置,该化学品供应装置包括:第一罐11,该第一罐11接收全新的化学品并向最后一个蚀刻槽供应化学品(如箭头14所示);和第二罐12,该第二罐12接收除第一蚀刻槽之外的所有蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品,并至少向除最后一个蚀刻槽之外的所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品(如箭头13所示)。
[0028] 蚀刻槽可以有多个,如附图所示可以有三个或四个。但本申请并不限于此,还可以有更多个,如5个或6个。化学品通常通过喷淋的方式喷洒在蚀刻槽内的待蚀刻物品上,当待蚀刻物品按照顺序依次在多个蚀刻槽内分别经过一段时间的喷淋后,完成整个蚀刻处理。在本发明的技术方案中,并未对蚀刻槽的结构及其工作过程做重大改进,因此可以参考传统的蚀刻装置。相对于传统的蚀刻装置,本发明的技术方案主要是对化学品的分配或供应方式进行了改进,从而使化学品在各个蚀刻槽内的分布符合于待蚀刻物品的蚀刻规律,从而获得较好一致性或均匀性的蚀刻效果。
[0029] 具体来说,在本发明的技术方案中,第一罐11接收全新的化学品并向最后一个蚀刻槽供应化学品,因此最后一个蚀刻槽内全新的化学品的有效成份浓度相对更高;同时,第二罐12接收除第一蚀刻槽之外的所有蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品,并至少向除最后一个蚀刻槽之外的所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品,因此位于最后蚀刻槽前列的蚀刻槽基本利用循环的化学品,从而能够使后续的蚀刻槽(尤其是最后一个蚀刻槽)内具有更高有效成份浓度的化学品,以适应于待蚀刻物品的可蚀刻性规律。
[0030] 第二罐12可以向除了最后一个蚀刻槽之外的所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品,也可以向所有蚀刻槽供应经过蚀刻处理后的化学品。由于最后一个蚀刻槽会接收全新的化学品,因此能够相对容易地获得更高的有效成份浓度。
[0031] 如上所述,待蚀刻物品在整个蚀刻过程中的可蚀刻性是不同的,越往后期蚀刻难度越大。因此,在本发明的技术方案中设计为:在所述多个蚀刻槽中,最后一个蚀刻槽的化学品具有最高的有效成份浓度,第一个蚀刻槽的化学品具有最低的有效成份浓度,从而利用有效成份浓度较低的化学品用于可蚀刻性较好的第一个蚀刻槽的蚀刻处理,而将有效成份浓度较高的化学品用于可蚀刻性较低的最后一个蚀刻槽的蚀刻处理,以获得均匀性或一致性更好的蚀刻效果。
[0032] 优选地,从第一个蚀刻槽到最后一个蚀刻槽,各个蚀刻槽的化学品的有效成份浓度不是递减的。例如,两个相邻的蚀刻槽中,后一蚀刻槽的化学品的有效成份浓度可以等于或大于前一蚀刻槽的化学品的有效成份浓度,但不会出现低于前一蚀刻槽的化学品有效成份浓度的情形。
[0033] 为了更好地进行蚀刻处理,如图2、图3和图4所示,所述蚀刻装置还包括温度控制罐10,全新的化学品通过该温度控制罐10而连通于第一罐11。通过该温度控制罐10,可以使进入蚀刻槽的化学品具有合适的温度,使蚀刻处理在合适的温度环境下进行,以促使蚀刻反应充分快速发生。
[0034] 图2所示为一种优选的实施方式。如图2所示,蚀刻装置包括第一蚀刻槽1、第二蚀刻槽2和第三蚀刻槽3,第一罐11向第三蚀刻槽3供应化学品,第二罐12接收第二蚀刻槽2和第三蚀刻槽3中经过蚀刻处理后的化学品,第二罐12向第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,第一蚀刻槽1内经过蚀刻处理后的化学品作为废液15排出,第二蚀刻槽2内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液15排出。
[0035] 在待蚀刻物品依次经过蚀刻槽并完成蚀刻处理后,在水洗槽5内进行水洗处理,以除去残留的化学品,准备进入下一工序。对于图3和图4所示的实施方式类似,不再描述。
[0036] 图3所示为另一种优选实施方式。如图3所示,蚀刻装置包括第一蚀刻槽1、第二蚀刻槽2、第三蚀刻槽3和第四蚀刻槽4,第一罐11向第四蚀刻槽4供应化学品,第二罐12接收第二蚀刻槽2、第三蚀刻槽3和第四蚀刻槽4中经过蚀刻处理后的化学品,第二罐12向第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品,第一蚀刻槽1内经过蚀刻处理后的化学品作为废液15排出,第二蚀刻槽2内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液15排出。
[0037] 为了进一步提高化学品的使用效率,减少单件待蚀刻物品上化学品的使用量,优选地,第二罐12也接收全新的化学品,从而使第一罐11和第二罐12中均有全新的化学品,每个蚀刻槽可选择地接收第一罐11或第二罐12的化学品,每个蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品可选择地回流至第一罐11或第二罐12,第一罐11和第二罐12内的化学品的一部分作为废液15排出。
[0038] 按照该优选的技术方案,第一罐11和第二罐12可以不同时工作,例如在第一罐11向各个蚀刻槽供应化学品时,第二罐12可以休整备用、接收全新的化学品或排出废液;反之亦然。类似地,每个蚀刻槽内经过反应后的化学品可以根据需要或工况排入第一罐11或第二罐12。
[0039] 由于第一罐11和第二罐12的交替工作模式,从而使得平均分配到每个待蚀刻物品上的化学品消耗量降低。
[0040] 如图4所示,所述蚀刻装置包括第一蚀刻槽1、第二蚀刻槽2、第三蚀刻槽3和第四蚀刻槽4,其中:第一罐11向第四蚀刻槽4供应化学品(如箭头22所示),第二罐12接收第二蚀刻槽2、第三蚀刻槽3和第四蚀刻槽4中经过蚀刻处理后的化学品,第二罐12向第一蚀刻槽至第三蚀刻槽供应化学品(如箭头21所示),第一蚀刻槽1内经过蚀刻处理后的化学品作为废液15排出,第二蚀刻槽2内经过蚀刻处理后的化学品的一部分作为废液15排出;并且第一蚀刻槽至第四蚀刻槽均可选择地接收第一罐11或第二罐12的化学品(如箭头23所示),第一蚀刻槽至第四蚀刻槽中的每个蚀刻槽内经过蚀刻处理后的化学品可选择地回流至第一罐11或第二罐12。
[0041] 通过比较图4所示的实施方式以及图1、图2和图3所示的实施方式可知,图4所示的实施方式是将两种实施方式组合起来,从而能够继承二者的优点:既能够获得较好均匀性或一致性的蚀刻效果,也能够提高化学品的使用效率。
[0042] 此外,优选地,如图4所示,蚀刻装置还包括连接于第一罐11和第二罐12的辅助管路24,该辅助管路24用于向第一罐11和/或第二罐12供应辅助全新化学品,该辅助全新化学品具有比前述全新化学品更高的有效成份浓度,因此如果发现一旦第一罐11和/或第二罐12中的有效成份浓度有降低,将可以通过补充该辅助全新化学品来迅速提高,以保证蚀刻工艺的正常进行。
[0043] 进一步优选地,为了获得自动化的化学品分配方式,该蚀刻装置还包括:检测器,该检测器用于在运行时实时检测各个所述蚀刻槽内化学品的有效成份的浓度;和控制器,该控制器与所述检测器电连接,以接收表示各个蚀刻槽内化学品有效成份的浓度的信息,并根据该信息控制化学品的供应过程。
[0044] 检测器可以为实时化学传感器,用于实时监测各个蚀刻槽的化学品的有效成份浓度,并将该信息发送给控制器。而控制器则会根据各个蚀刻槽内化学品有效成份的浓度的信息,对化学品的供应过程进行调整。比如,输送到第一罐11的全新化学品的流量,或者从第一罐11输送到最后一个蚀刻槽的化学品的流量。上述工程参数还可包括化学品的输送时间等。
[0045] 例如,当检测发现最后一个蚀刻槽4的有效成份浓度不足时,或者当检测发现第一个蚀刻槽1的有效成份浓度过低时,则可以通过控制化学品的供应过程使第一罐11和/或第二罐12中的化学品的有效成份浓度作出适应的变化。
[0046] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0047] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
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