一种刻蚀液浓度的监控方法技术

一种刻蚀液浓度的监控方法，用以监控一持续反应的刻蚀液浓度，其步骤包括：首先在第一时间利用一循环泵抽取一定量的刻蚀液样本，采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值变化量，依据酸碱当量点判断所述刻蚀液在第一时间的消耗量，最后回补所述消耗量的刻蚀液成分使其浓度维持稳定。本发明专利技术可以将刻蚀液有效浓度维持在精准的范围内以提高刻蚀品质，以及在不汰换所述刻蚀液的状况下持续作业以提高制备工艺效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是指一种可以使刻蚀液在反应过程中浓度维持稳定的监控方法。
技术介绍
液晶显示器主要利用制作在玻璃基板的阵列电路(Array)，利用所述阵列电路内部的多个薄膜晶体管(TFT)做为控制像素(Pixel)明亮的开关元件，使液晶显示器达到图像显示的效果。请参阅图1所示，其为现有薄膜晶体管的结构示意图，图中薄膜晶体管包括一栅极5形成在一玻璃基板1之上，一栅绝缘层2形成在所述栅极5之上，在所述绝缘层2的上方则形成有一非晶硅沟道3，又在所述非晶硅沟道3的二侧则分别形成有一掺杂半导体层4，在其中一侧的掺杂半导体层上方则形成一源极111，在另一侧的掺杂半导体层上方则形成一漏极112。在薄膜晶体管的制作工艺中，栅极一般称为第一金属层，其使用的材质通常为铝或其合金，其形成方式主要是先利用等离子体化学气相沉积方式在玻璃基板表面形成第一金属层，再通过光刻工艺定义出栅极结构，其中铝(第一金属层)的刻蚀方式主要是通过刻蚀液进行湿式刻蚀，在各种不同的刻蚀液当中，以硝酸、磷酸及醋酸三种酸所组成的混合溶液(俗称铝酸)刻蚀速率最为稳定，目前已广泛地应用在薄膜晶体管的第一金属层的刻蚀工艺中。第一金属层在刻蚀的过程中，铝酸中所含的硝酸与醋酸会和铝产生化学作用而造成浓度下降，由于铝酸浓度与刻蚀的速率有密切的关联，铝酸浓度的改变也会影响到第一金属层的刻蚀品质，然而，现有技术在刻蚀的过程中，并没有针对铝酸的浓度监控提出一套有效的解决方案，而是从刻蚀后的结果中发现铝酸已达到失效浓度之后，才进行铝酸的汰换(如图2所示)。其结果将导致第一金属层刻蚀的品质不佳，而影响TFT-LCD整体制备工艺的良品率，并且会产生以下缺点因为所述第一金属层刻蚀的品质不佳导致金属薄膜的形状不均匀故造成所述玻璃基板必须报废，从而造成成本浪费。为避免铝酸浓度达到失效浓度，造成产品大量报废，必须在浓度失效前进行铝酸药液的汰换，除了资源的浪费也影响到环保的问题。因此，如何针对现有的缺点，在刻蚀的过程中对铝酸的浓度监控提出一个有效果方法，是一个急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供，其可以使刻蚀液在刻蚀的过程中，维持在有效的浓度范围内以提高刻蚀品质，大幅延长药液的使用寿命。为了实现所述的目的，本专利技术的技术方案为，适用于一持续反应的刻蚀液的监控，其包括如下步骤A.在第一时间抽取一定量的刻蚀液样本；B.使用乙二醇稀释刻蚀液；C.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；D.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第一时间的刻蚀液浓度；E.在第二时间抽取一定量的刻蚀液样本；F.使用乙二醇稀释刻蚀液；G.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；H.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第二时间的刻蚀液浓度；I.依据第二时间与及第一时间的浓度差值，补充刻蚀液消耗自由基的成分，使刻蚀液恢复到第一时间的刻蚀能力。所述刻蚀液在第一时间的消耗量是通过一浓度测量装置进行测量。所述浓度测量装置还包括一补酸泵用以回补所述消耗量的刻蚀液成份使其浓度维持稳定。，适用于一持续反应的刻蚀液的监控，其包括如下步骤A.在第一时间抽取一定量的刻蚀液样本；B.使用乙二醇稀释刻蚀液；C.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；D.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第一时间的刻蚀液浓度；E.在第二时间抽取一定量的刻蚀液样本；F.使用乙二醇稀释刻蚀液；G.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；H.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第二时间的刻蚀液浓度；I.根据第一时间与第二时间的浓度变化与及药液的刻蚀时间，预估药液的正常消耗速度；J.依据第二时间与及第一时间的浓度差值与及预估的药液消耗速度，补充刻蚀液消耗自由基的成分，使刻蚀液稳定维持在第一时间的刻蚀能力。所述刻蚀液在第一时间的消耗量是通过一浓度测量装置进行测量。所述浓度测量装置还包括一补酸泵用以回补所述消耗量的刻蚀液使其浓度维持稳定。，适用于一持续反应的刻蚀液的监控，其包括如下步骤A.预设一刻蚀液的消耗速度；B.在刻蚀液第一时间反应的同时，以所述预设消耗速度回补化学药液；C.在第一时间抽取一定量的刻蚀液样本；D.使用乙二醇稀释刻蚀液； E.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；F.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第一时间的刻蚀液浓度；G.在第二时间抽取一定量的刻蚀液样本；H.使用乙二醇稀释刻蚀液；I.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；J.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第二时间的刻蚀液浓度；K.根据第一时间与第二时间的浓度变化与及药液的刻蚀时间，修正药液的消耗速度；L.依据第二时间与及第一时间的浓度差值与及修正的药液消耗速度，补充刻蚀液消耗自由基的成分，使刻蚀液稳定维持在第一时间的刻蚀能力。预设一消耗速度回补刻蚀液是根据100％的预测值或是其它比例的预测值。所述刻蚀液在第一时间的消耗量是通过一浓度测量装置进行测量。所述浓度测量装置还包括一补酸泵用以回补消耗量的刻蚀液使其浓度维持稳定。本专利技术的刻蚀液浓度的监控方法，第一实施例是以薄膜晶体管的制备工艺中利用铝酸对第一金属层的铝薄膜进行刻蚀为例，其步骤包括首先利用一循环泵(Pump)在第一时间T1抽取一定量的刻蚀液样本，利用搅拌方式调整所述刻蚀液样本使其浓度均匀，再通过乙二醇稀释刻蚀液样品，通过pH值计量器及碱液当量滴定装置，测量所述刻蚀液样本的硝酸、醋酸与及磷酸自由基的比例，依据所述自由基的变化量判断所述刻蚀液在第一时间T1自由基的消耗量，在第二时间T2利用补酸泵回补自由基的消耗量，以维持药液的刻蚀能力，而后重复测量与及补酸的动作。第二实施例，其步骤包括首先利用一循环泵(Pump)在第一时间T1抽取一定量的刻蚀液样本，利用搅拌方式调整所述刻蚀液样本使其浓度均匀，再通过乙二醇稀释刻蚀液样品，通过pH值计量器及碱液当量滴定装置，测量所述刻蚀液样本的硝酸、醋酸与及磷酸自由基的比例，依据所述自由基的变化量判断所述刻蚀液在第一时间T1自由基的消耗量，在第二时间T2利用补酸泵回补自由基的消耗量，以维持药液的刻蚀能力，而后以上一时间的酸液自由基消耗量，估算酸液消耗量，补酸、刻蚀与及测量同时进行，降低刻蚀液自由基的变化量，提升药液刻蚀的稳定性。第三实施例，其步骤包括首先由计算机依据多次量测的归纳值或是经验的归纳值(预测值)预设刻蚀液一开始的消耗速度，所述刻蚀液在反应开始时，即以所述预测值回补刻蚀液以及预测所述消耗速度，持续添加刻蚀液至第一时间T1为止，在第一时间T1抽取一定量的刻蚀液样本，利用搅拌方式调整所述刻蚀液样本使其浓度均匀，再通过乙二醇稀释刻蚀液样品，通过pH值计量器及碱液当量滴定装置，测量所述刻蚀液样本的硝酸、醋酸与及磷酸自由基的比例，依据所述自由基的变化量判断所述刻蚀液在第一时间T1自由基的消耗量，第二时间T2利用补酸泵回补自由基的消耗量，以维持药液的刻蚀能力，而后以上一时间的酸液自由基消耗量及修正参数(例如Proportional-Integral-Derivative control或是依据之前的修正经验)，进行酸液消耗量的预估，补酸、刻蚀与及量测同时进行，降低刻蚀液自由基的变化量，提升药液刻蚀的稳定性。本专利技术可以将刻蚀液有效浓度维持在精准的范围内以提高刻蚀品质，以及在不汰换所述刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刻蚀液浓度的监控方法，适用于一持续反应的刻蚀液的监控，其特征在于包括如下步骤：Ａ．在第一时间抽取一定量的刻蚀液样本；Ｂ．采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；Ｃ．依据酸碱值当量点的滴定量，计算第一时间的刻蚀 液浓度；Ｄ．在第二时间抽取一定量的刻蚀液样本；Ｅ．采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；Ｆ．依据酸碱值当量点的滴定量，计算第二时间的刻蚀液浓度；Ｇ．依据第二时间与及第一时间的浓度差值，补充刻蚀液消耗自由 基的成分，使刻蚀液恢复到第一时间的刻蚀能力。

【技术特征摘要】
1.一种刻蚀液浓度的监控方法，适用于一持续反应的刻蚀液的监控，其特征在于包括如下步骤A.在第一时间抽取一定量的刻蚀液样本；B.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；C.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第一时间的刻蚀液浓度；D.在第二时间抽取一定量的刻蚀液样本；E.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；F.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第二时间的刻蚀液浓度；G.依据第二时间与及第一时间的浓度差值，补充刻蚀液消耗自由基的成分，使刻蚀液恢复到第一时间的刻蚀能力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述刻蚀液为磷酸、硝酸和醋酸的混合液。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述刻蚀液使用乙二醇稀释。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述刻蚀液在第一时间的消耗量是通过一浓度测量装置进行测量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述浓度测量装置还包括一补酸泵用以回补所述消耗量的刻蚀液成份使其浓度维持稳定。6.一种刻蚀液浓度的监控方法，适用于一持续反应的刻蚀液的监控，其特征在于包括如下步骤A.在第一时间抽取一定量的刻蚀液样本；B.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；C.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第一时间的刻蚀液浓度；D.在第二时间抽取一定量的刻蚀液样本；E.采用滴定法测量所述刻蚀液样本的酸碱值当量点；F.依据酸碱值当量点的滴定量，计算第二时间的刻蚀液浓度；G.根据第一时间与第二时间的浓度变化与及药液的刻蚀时间，预估药液的正常消耗速度；H.依据第二时间与及第一时间的浓度差值与及预估的药液消耗速度，补充刻蚀液消耗自由基的成分，使刻蚀液稳定维持在第一时间的刻蚀能力。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述刻蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志行，
申请(专利权)人：尚宏光电有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]