一种蚀刻设备制造技术

本实用新型专利技术公布一种蚀刻设备，包括：蚀刻槽、上极板、下极板和可变电源，上极板和下极板分别设置在蚀刻槽的上下底面，蚀刻槽用于容置蚀刻液且内部用于放置待蚀刻基板，可变电源与上下极板连接，可变电源通过调节上极板和下极板的电压来控制蚀刻槽的蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度。上述技术方案通过上极板和下极板来调节电源的电压，实现区域性调节蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度，进而改变蚀刻速度。具有如下优点，第一，可以改变待蚀刻基板中不同位置的蚀刻速率，优化待蚀刻基板的坡度角。第二，可以实现对蚀刻速率的精确控制，第三，可以延长蚀刻液的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种蚀刻设备
本技术涉及半导体设备领域，尤其涉及一种蚀刻设备。
技术介绍
在某些半导体制程中(如制备TFT金属导线)，为了保护大尺寸显示屏的充电率，减少响应时间的要求，需要降低金属线的电阻，改变导电材料增加其厚度。但厚度的增加，会导致坡度角(也称为taper角)变大，并引发各种不良。一方面坡度角过大会使金属线的顶部形成尖锐部分，并刺破上层绝缘层，也会产生尖端放电而引起不同层金属线之间的击穿，进而导致短路。另一方面坡度角过大会导致覆盖金属线的绝缘层在金属线的底部形成空洞，进而造成缺陷。蚀刻槽中的待刻蚀工件的taper角大，蚀刻液(如酸性氯化铜、碱性氯化铜、硝酸铜、硝酸铝等)的寿命短，也无法控制该蚀刻液中金属离子(铜离子或者铁铝离子)的浓度的缺陷。
技术实现思路
为此，需要提供一种蚀刻设备，解决无法控制蚀刻出的离子浓度，导致坡度角过大的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种蚀刻设备，包括：蚀刻槽、上极板、下极板和可变电源，上极板和下极板分别设置在蚀刻槽的上下底面，蚀刻槽用于容置蚀刻液且内部用于放置待蚀刻基板，可变电源与上下极板连接，可变电源通过调节上极板和下极板的电压来控制蚀刻槽的蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度。进一步地，还包括第一检测单元，第一检测单元设置在蚀刻槽的侧壁上且靠近待蚀刻基板位置，第一检测单元用于检测蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度。进一步地，还包括第二检测单元，第二检测单元设置在蚀刻槽的侧壁且在第一检测单元上方。进一步地，还包括控制器，控制器分别与第一检测单元和可变电源连接，控制器用于获取第一检测单元数据并根据第一检查单元数据改变可变电源的电压。进一步地，所述控制器为单片机。进一步地，还包括检测计算机，计算机分别与可变电源和控制器连接。进一步地，蚀刻出的离子为铜离子。区别于现有技术，上述技术方案通过上极板和下极板来调节电源的电压，实现区域性调节蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度，进而改变待蚀刻基板位置的蚀刻速度。具有如下优点，第一，可以改变待蚀刻基板中不同位置的蚀刻速率，优化待蚀刻基板的坡度角。第二，可以实现对蚀刻速率的精确控制，第三，可以延长蚀刻液的使用寿命。附图说明图1为实施例一所述蚀刻设备的结构示意图；图2为实施例二所述蚀刻设备的结构示意图。附图标记说明：1、极板；11、下极板；12、上极板；2、可变电源；3、蚀刻槽；31、蚀刻液；32、蚀刻出的离子；33、待蚀刻基板；4、检测单元；41、第一检测单元；42、第二检测单元；5、控制器；6、计算机。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1至图2，本实施例提供一种蚀刻设备，包括蚀刻槽3、极板1和可变电源2。蚀刻槽3用于容置蚀刻液31且内部用于放置待蚀刻基板33。极板1分为上极板12和下极板11，上极板12和下极板11分别设置在蚀刻槽3的上下底面。可变电源2与上极板12和下极板11连接，可变电源通过调节上下极板的电压来控制蚀刻槽的蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度，避免蚀刻出的离子在待蚀刻基板处堆积。上述技术方案通过上极板和下极板来调节电源的电压(开启和关闭或者电压值)，实现区域性调节蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度，进而改变待蚀刻基板位置的金属层的蚀刻速度。具有如下优点，第一，可以改变待蚀刻基板中金属层的蚀刻速率，优化待蚀刻基板的坡度角。第二，可以实现对蚀刻速率的精确控制，第三，可以延长蚀刻液的使用寿命。在本申请中，针对不同的基板，蚀刻液31可以为酸性溶液等，蚀刻的金属可以为铜或者其他金属，则蚀刻出的离子可以为铜离子或者其他金属离子。本申请可以调节酸性蚀刻液中蚀刻出铜离子的浓度或者其他金属离子的浓度。请参阅图2，在实施例二中，为了解决只能通过目视基板蚀刻区域大小来计算蚀刻速率等问题，设置有检测单元4的第一检测单元41。第一检测单元41设置在蚀刻槽3的侧壁上且靠近待蚀刻基板33位置，第一检测单元41用于检测蚀刻液31中蚀刻出的离子32在待蚀刻基板33位置的浓度。通过第一检测单元41可以检测到蚀刻例子32在不同高度的浓度，而后通过该检测数据可以进一步调控蚀刻速度，实现对蚀刻速度的精准控制。第一检测单元对蚀刻液中蚀刻出的离子的检测原理为，第一检测单元检测到蚀刻液中蚀刻出的离子的浓度低于预设浓度，控制器控制电源停止输出电压，第一检测单元检测到蚀刻液中蚀刻出的离子的浓度在预设浓度以上，控制器控制电源输出电压。这里要说明的是，预设浓度的具体数值随着蚀刻液和待蚀刻基板特性发生改变。具体的，以用铜酸蚀刻液蚀刻出具有铜/铝金属的待蚀刻基板的铜离子为例，第一检测单元测铜离子的预设浓度8000ppm(1mg/kg)。当第一检测单元检测到铜离子浓度低于8000ppm(1mg/kg)时，控制器控制电源没有输出电压，当第一检测单元检测到铜离子浓度在8000ppm(1mg/kg)以上时，控制器控制电源有输出电压。通过上述技术方案可得，控制在金属线浸泡蚀刻区域(待蚀刻基板区域)的铜离子浓度低于8000ppm(1mg/kg)，此时待蚀刻基板的坡度较角最小。检测单元(第一检测单元)和控制器通过检测并调节蚀刻液中不同高度上的蚀刻出的离子浓度，使得待蚀刻基板的蚀刻出的离子浓度处于优选状态，从而使得待蚀刻基板具有优选的蚀刻速率。蚀刻速率达到匹配，便可蚀刻出合适的坡度角，避免待蚀刻基板的坡度角过大出现尖端放电或者刺破覆盖在上方的薄膜。在实施例二中，为了节省蚀刻设备的功耗，设置有第二检测单元42对蚀刻出的离子浓度进行监控，当蚀刻出的离子浓度为适宜蚀刻环境时，便不需要进行对蚀刻速度进行调控。第二检测单元42设置在蚀刻槽3的侧壁，并设置在第一检测单元41的上方。一般地，待蚀刻基板33是水平放置在蚀刻槽3中，第二检测单元42在检测到蚀刻出的离子浓度较大，可以通过关闭可变电源的输出，使蚀刻设备的调控蚀刻速度的功能暂时停止，可以节省蚀刻设备的功耗。在进一步的实施例中，为了实现根据检测单元的监测数据来自动调控可变电源的电压，设置有控制器5。其中控制器5分别与第一检测单元41和可变电源2连接，控制器5用于获取第一检测单元41数据并根据第一检查单元41数据改变可变电源的电压。当第二检测单元42也存在时，控制器5将多个检测单元4(第一检测单元和第二检测单元)进行串联起来。这样便可以时刻检测和调控蚀刻出的离子浓度分布，实现自动调控蚀刻速率。控制器和检测单元还可以实现自动化的过程，无需操作人员时刻监控和调节蚀刻出的离子32的浓度和蚀刻速率。依然以铜酸蚀刻液蚀刻出待蚀刻基板的铜离子为例，第一检测单元测铜离子的预设浓度8000ppm(1mg/kg)，通过第二检测单元检测铜离子的预设浓度12000ppm(1m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻设备，其特征在于，包括：蚀刻槽、上极板、下极板和可变电源，上极板和下极板分别设置在蚀刻槽的上下底面，蚀刻槽用于容置蚀刻液且内部用于放置待蚀刻基板，可变电源与上下极板连接，可变电源通过调节上极板和下极板的电压来控制蚀刻槽的蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻设备，其特征在于，包括：蚀刻槽、上极板、下极板和可变电源，上极板和下极板分别设置在蚀刻槽的上下底面，蚀刻槽用于容置蚀刻液且内部用于放置待蚀刻基板，可变电源与上下极板连接，可变电源通过调节上极板和下极板的电压来控制蚀刻槽的蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度。


2.根据权利要求1所述的一种蚀刻设备，其特征在于，还包括第一检测单元，第一检测单元设置在蚀刻槽的侧壁上且靠近待蚀刻基板位置，第一检测单元用于检测蚀刻液中蚀刻出的离子在待蚀刻基板位置的浓度。


3.根据权利要求2所述的一种蚀刻设备，其特征在于，还包括第二检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：温质康，
申请(专利权)人：福建华佳彩有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35