一种规避顶制造技术

本发明专利技术公开了一种规避顶

【技术实现步骤摘要】
一种规避顶Mo缩进的湿法刻蚀装置


[0001]本专利技术涉及微电子加工
，具体为一种规避顶
Mo
缩进的湿法刻蚀装置
。

技术介绍

[0002]薄膜晶体管液晶显示器
(TFT
‑
LCD)
由背光源和显示屏构成，显示屏又由上下偏振片
、
阵列
(Array)
基板
、
彩膜
、
液晶组成
。TFT
‑
LCD
的结构和显示原理如图
1(a)
所示，背光源发光，光通过下偏振片达到
Array
基板
。Array
基板上的
TFT
器件开启并产生电场，电场驱动液晶偏转，光由此透过液晶盒并照射到彩膜上
。
彩膜阵列由红
(R)、
绿
(G)、
蓝
(B)
亚像素组成，光照射到亚像素后发出
R、G、B
单色光，单色光透过上偏振片到达人眼，单色光叠加最终实现彩色显示
。TFT
‑
LCD
中，
Array
基板是技术难度最大
、
工艺最复杂的构件
。Array
基板上的
TFT
器件结构如图
1(b)
所示，玻璃基板上依次进行栅极
(Gate)、
栅极绝缘层成膜
、
有源层
(a<br/>‑
Si)、
像素电极
(1ITO)、
源漏极
(SD)、
钝化层
(PVX
，
SiNx
材料
)、
公共电极
(2ITO)
制程
。Gate、
栅极绝缘层
、a
‑
Si
和
SD
电极形成晶体管器件，器件的漏极
(Drain
，简称
D
电极
)
和像素电极
(1ITO)
相连，器件的电信号因此传输给像素电极
(1ITO)。PVX
覆盖于器件，起到保护作用
。
公共电极
(2ITO)
起到参考电位的作用，像素电极
(1ITO)
和公共电极
(2ITO)
之间的电势差驱动液晶偏转
。Gate
和
SD
电极材料通常采用
Al
，光刻后通过
PAN
刻蚀液
(H3PO4、CH3COOH、HNO3)
进行湿法刻蚀形成图案
。
如图
1(c)
所示，
Gate
电极通常采用
Mo/Al/Mo、Al/Mo
膜层，
SD
电极则采用
Mo/Al/Mo
膜层
。
[0003]湿法刻蚀设备和过程如图2所示，玻璃基板Ⅰ从干区间Ⅱ进入刻蚀设备，在传输轴1的输运下，依次经过刻蚀区间Ⅲ、
缓冲区间Ⅳ、
水洗区间
Ⅴ
、
干燥区间
Ⅵ
，完成整个刻蚀制程
。
刻蚀区间Ⅱ下方通过回流管2和药液罐3连接
。
药液罐3中盛装刻蚀液，刻蚀液在泵4的作用下通过管道5流动至刻蚀区间，最终从第一喷淋管6喷出；喷淋出的刻蚀液和玻璃基板上
Al
膜层接触，发生化学反应，实现湿法刻蚀
。
发生化学反应的刻蚀液通过回流管2回流至药液罐，形成循环流动
。
刻蚀区间的入口和出口均有密封门7和8，密封门长期处于关闭状态，避免刻蚀蒸气溢出
。
当玻璃基板由干区间向刻蚀区间传输，入口密封门7打开，待基板进入刻蚀区间后，入口密封门随即关闭；当玻璃基板由刻蚀区间向缓冲区间传输，出口密封门8打开，待基板完全离开刻蚀区间后，出口密封门关闭
。
[0004]PAN
型刻蚀液由
H3PO4、CH3COOH、HNO3组成，刻蚀液会残留在玻璃基板并被带至水洗区间，这会造成刻蚀液用量损失
。
为了减少刻蚀液损失，在刻蚀区间出口位置布置第一气帘风刀
9、10
；第一气帘风刀
9、10
沿着竖直方向吹气，形成气帘，气帘起到刮刀的作用，减少基板上的刻蚀液带出量
。
基板随即传输至缓冲区间Ⅲ，缓冲区间布置缓冲风刀
11
，缓冲风刀吹气方向和竖直方向存在夹角，该吹气方向分解为竖直向下方向和水平方向；竖直方向的吹气和气帘风刀作用相同，水平吹气方向和基板传输方向相反
。
由缓冲风刀
11
拦截的刻蚀液通过回流管流入药液罐
3。
[0005]玻璃基板随即传入水洗区间
Ⅴ
，水洗区间入口布置了第二气帘风刀
12、13
，第二气帘风刀
12、13
沿竖直方向吹气形成气帘，防止缓冲区间Ⅳ刻蚀蒸汽进入水洗区间
。
水洗区间
后端布置水刀
14
，水刀与竖直方向呈夹角喷淋出瀑布状的连续水幕，水幕喷淋方向分解为竖直方向和水平方向，水平方向分量和基板传输方向相同，水幕稀释残留在基板上的刻蚀液，并促残留刻蚀液流动
。
然后基板继续传输，第二喷淋管
15
喷淋出高速雾状水流对基板进行清洗，残留刻蚀液被冲洗干净
。
完成水洗后，基板传输至风干区间区间
Ⅵ
，基板在此区间风干，最终完成湿法刻蚀制程
。
[0006]然而对于
Mo/Al/Mo、Al/Mo
电极的湿法刻蚀，常出现顶
Mo
缩进的情况
。
如图
3a
所示，顶部的
Mo
向内收缩，导致
Al
膜层暴露
。Al
和
Mo
金属的反射率存在差异，如图
3b
所示，
Al
膜层的反射率高于
Mo。
最终在屏幕显示情况下，
Mo、Al
反射率差异会被人眼分辨，体现为显示屏幕亮度差异，
TFT
行业称之为显示污渍
。
显示污渍会造成产品良率损失甚至报废，浪费资材和人力，增加生产成本
。
[0007]造成顶
Mo
缩进的原因主要是刻蚀液中
HNO3挥发及冷凝滴落
、
水刀喷淋形成
H3PO4溶解热造成的局部刻蚀加速
。Al
刻蚀制程，为确保刻蚀速率稳定，刻蚀液被加热至
40℃。
虽然刻蚀区间
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种规避顶
Mo
缩进的湿法刻蚀装置，所述湿法刻蚀装置按照基板的传输方向依次设有干区间
、
刻蚀区间
、
缓冲区间
、
水洗区间和风干区间；所述干区间通过密封门与刻蚀区间连通；所述刻蚀区间内设有用于向基板表面喷淋刻蚀液的第一喷淋管，所述刻蚀区间通过密封门与缓冲区间连通，所述刻蚀区间的出口处设有第一气帘风刀，所述第一气帘风刀用于沿着竖直方向向基板表面吹气拦截基板上的刻蚀液；所述缓冲区间内设有缓冲风刀，所述缓冲风刀用于沿着斜后方向向基板表面吹气拦截基板上的刻蚀液；所述水洗区间的入口处设有第二气帘风刀，所述第二气帘风刀用于沿着竖直方向吹气形成气帘，防止缓冲区间的刻蚀蒸汽进入水洗区间，所述水洗区间后端设有水刀，所述水刀用于沿着斜前方向喷淋水幕稀释残留在基板上的刻蚀液，所述水洗区间内设有用于向基板表面喷水的第二喷淋管；其特征在于：所述刻蚀区间内还设有第一磁铁装置，所述第一磁铁装置安装于第一气帘风刀后端用于降低基板上的刻蚀液黏度；所述缓冲区间内还设有第二磁铁装置，所述第二磁铁装置安装于缓冲风刀后端用于降低基板上的刻蚀液黏度；所述湿法刻蚀装置还包括涡流管，所述缓冲区间内还设有热风口和第一排气口，所述缓冲风刀的外形设置成弧形，缓冲风刀的斜上方设有热气管，热气管的喷嘴正对缓冲风刀，所述涡流管的热气支管分别与热风口和热气管连通；所述湿法刻蚀装置还包括冷却装置，所述涡流管的冷气支管与冷却装置连通，冷却装置还连接有常温水管，冷却装置的过冷水管与水洗区间的水刀连通；所述水洗区间腔室内壁顶部是呈对称的斜坡，斜坡上排布有
PVC
板，
PVC
板表面涂敷有
TiO2超亲水涂层，所述水洗区间内还设有向
TiO2超亲水涂层发射紫外光的紫外照射系统
。2.
根据权利要求1所述的规避顶
Mo
缩进的湿法刻蚀装置，其特征在于：所述热风口和第一排气口均位于缓冲区间顶部，所述热风口靠近刻蚀区间，所述第一排气口靠近水洗区间
。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，方亮，黄中浩，陈国良，管飞，宋群梁，陈渝，吴芳，张淑芳，刘高斌，罗旭，熊永，吴旭，林鸿涛，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：