湿法刻蚀设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微电子加工设备技术领域，尤其涉及一种湿法刻蚀设备。
【背景技术】
[0002]目前，在平板显示(Flat Panel Display，简称FPD)技术中，由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称IXD)具有轻薄短小，节省摆放空间等优点，已经逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)，成为主流的显示器。在各种类型的IXD中，薄膜场效应晶体管液晶显不器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-1XD)具有性能优良，适合大规模自动化生产等优点，已经成为主流的IXD产品。
[0003]在TFT-LCD制造工艺中，ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)凭借其自身优良的特性，被广泛用于制作透明显示电极。在ITO透明显示电极制作过程中，首先通过磁控溅射(sputter)形成ITO薄膜，再经过光刻形成光刻胶图形，最后通过湿法刻蚀将ITO薄膜图案化，形成最终的透明显示电极。
[0004]图1为现有技术用于ITO薄膜图案化的湿法刻蚀设备的结构示意图。请参照图1，表面覆盖ITO薄膜的基板由入口单元(IN CV)进入，在清洗腔(EUV)中去除表面的有机物，而后进入过渡单元(NEU)，再后，通过前缓冲腔(BUFl)进入刻蚀腔(ETCH)。在刻蚀腔中，通过刻蚀液将基板上不需要保留的ITO薄膜(即未被光刻胶图形覆盖的ITO薄膜)去除。而后，基板由后缓冲腔(BUF2)送出，经由第一水洗单元(SWRl)、第二水洗单元(SWR2)、第三水洗单元(SWR3)、第四水洗单元(SWR4)和最终水洗单元CFR)进行清洗，去除基板表面残留的刻蚀液，再后，经由风刀单元(AK)进行干燥，最后由传送单元(NT)和出口单元(OUT CV)被传送出湿法刻蚀设备。
[0005]图2A为图1所示湿法刻蚀设备中刻蚀腔及前、后缓冲腔的俯视图。图2B为图1所示湿法刻蚀设备中刻蚀腔及前、后缓冲腔的侧视图。如图2A和图2B所示，在刻蚀腔200前后各有一缓冲腔-前缓冲腔100和后缓冲腔300。传送轮(101、201、301等)将基片400由前缓冲腔100传送至刻蚀腔200进行刻蚀，而后又可将完成刻蚀的基片由刻蚀腔200传送至后缓冲腔300。
[0006]在前缓冲腔100靠近刻蚀腔200的刻蚀腔入口处安装有前遮蔽门(shutter) 203。该前遮蔽门203的下部安装有转轴(shaft) 203a。该转轴203a与气缸相连，通过气缸的上下作动，可以驱动前遮蔽门进行上/下翻转完成开/关动作。在基片400由前缓冲腔100进入刻蚀腔200前，该前遮蔽门203打开。在基片400完全进入刻蚀腔200后，前遮蔽门203闭合。
[0007]同样，在后缓冲腔300靠近刻蚀腔200的出口处安装有后遮蔽门(shutter) 204。该后遮蔽门204的结构和工作方式与前遮蔽门203相同，其下部同样安装有转轴(shaft) 204a。在基片400进入后缓冲腔300前，该后遮蔽门204打开。在基片400完全进入后缓冲腔300后，后遮蔽门204闭合。
[0008]可见，除了基片进入和流出的时间之外，刻蚀腔200保持相对封闭，从而为基片的刻蚀营造一个稳定的刻蚀环境。
[0009]基片刻蚀一般采用喷淋模式，即喷淋装置202向下方的基片喷出刻蚀液，从而将未被光刻胶图形覆盖的ITO薄膜去除。草酸(又叫乙二酸)，因其成本低廉，且可完全满足整个TFT基板工艺需求，因而被广泛使用在ITO湿法刻蚀当中。在TFT基板工艺中，ITO湿法刻蚀所用的草酸一般为浓度在3.4%?3.8%的水溶液，工艺温度在40°C?45°C。然而，草酸有一特点，其遇冷后极易形成白色结晶。且该白色结晶溶于水。
[0010]在ITO湿法刻蚀过程中，前遮蔽门203和后遮蔽门204不断的开合，刻蚀腔200内的草酸会从处于打开状态的遮蔽门挥发出来。由于前、后缓冲腔的温度均低于刻蚀腔的温度，草酸遇冷结晶，会在刻蚀腔的入口、出口和遮蔽门处形成大量结晶601，如图3所示。时间久了，可以覆盖整个刻蚀腔的入口及出口，如不及时清洁，将造成机台内部环境的污染，甚至造成基板的划伤，严重影响产品质量。然而，频繁的清洁，会占用设备大量的工作时间(up time)，降低设备稼动率。
[0011]此外，对于半导体相关行业湿法刻蚀中用到的其他易于产生结晶的刻蚀液(例如:以HN03、CH3COOH或H3PO4为主要成分的、用于AL、MO、Ag、氧化物(如ITO、IGZO等)刻蚀的刻蚀液；以H2O2为主要成分的Cu刻蚀液等)，也存在上述结晶问题。因此，如何解决使用易于产生结晶的刻蚀液进行湿法刻蚀时产生大量结晶的问题，已成为半导体相关行业湿法刻蚀工艺中的一大难题。
【发明内容】
[0012](一)要解决的技术问题
[0013]鉴于上述技术问题，本发明提供了一种湿法刻蚀设备，以去除刻蚀腔的入口、出口处的刻蚀液结晶，提高生产效率和产品质量。
[0014](二)技术方案
[0015]本发明具有去除刻蚀腔外刻蚀液结晶功能的湿法刻蚀设备包括:刻蚀腔，其内部通过刻蚀液对基片上的待刻蚀薄膜进行刻蚀，在其前端具有刻蚀腔入口，在其后端具有刻蚀腔出口 ；喷淋管，设置于所述刻蚀腔入口和/或刻蚀腔出口的下方，该喷淋管可朝向上方喷射液体，以清洗在刻蚀腔入口和/或刻蚀腔出口处形成的刻蚀液结晶。
[0016](三)有益效果
[0017]从上述技术方案可以看出，本发明湿法刻蚀设备具有以下有益效果:
[0018](I)通过对刻蚀腔入口、刻蚀腔出口处进行喷淋，可有效去除在刻蚀腔入口、刻蚀腔出口处产生的大量刻蚀液结晶，提高设备稼动率，洁净度及产品质量；
[0019](2)供液管路可以循环使用湿法刻蚀设备排放的废水，无需消耗额外的水资源，降低了生产成本。
【附图说明】
[0020]图1为现有技术用于ITO薄膜图案化的湿法刻蚀设备的结构示意图；
[0021]图2A为图1所示湿法刻蚀设备中刻蚀腔及前、后缓冲腔的俯视图；
[0022]图2B为图1所示湿法刻蚀设备中刻蚀腔及前、后缓冲腔的侧视图；
[0023]图3为图1所示湿法刻蚀设备在遮蔽门处形成草酸结晶的示意图；
[0024]图4A为根据本发明第一实施例湿法刻蚀设备的示意图；
[0025]图4B为图4A所示湿法刻蚀设备中前缓冲腔靠近刻蚀腔位置的示意图；
[0026]图5为根据本发明第二实施例湿法刻蚀设备的示意图；
[0027]图6为图5所示湿法刻蚀设备工作过程的示意图。
[0028]【主要元件】
[0029]100-前缓冲腔；
[0030]101-传送轮；
[0031]200-刻蚀腔
[0032]201-传送轮；202-喷淋装置；
[0033]203-前遮蔽门； 204-后遮蔽门；
[0034]203a、204a-转轴；
[0035]300-后缓冲腔；
[0036]301-传送轮；
[0037]400-基片；
[0038]500-去结晶装置；
[0039]501-前喷淋管； 502-后喷淋管；
[0040]501a、502a_ 阀门；501b、502b_ 泵
[0041]503-供液管路；504_水箱；