湿法刻蚀机及采用该刻蚀机进行刻蚀的方法

摘要

本发明提供一种湿法刻蚀机及采用该刻蚀机进行刻蚀的方法。该湿法刻蚀机包括刻蚀腔室，所述刻蚀腔室内设置有至少两个刻蚀层，各个所述刻蚀层由上至下依次层叠设置，且每一所述刻蚀层包括：用于放置及传送待刻蚀基板的第一传送载体以及设置于所述第一传送载体正上方、用于喷涂刻蚀药液的喷淋装置。采用该刻蚀机及其方法，能够解决现有技术的湿法刻蚀机，当生产工艺中需要总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时，需要增加停留时间造成刻蚀的生产节拍降低，或者需要增加串联刻蚀腔室的个数，造成占地面积较大的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造用设备，尤其是一种湿法刻蚀机及采用该刻蚀机进行刻蚀的方法。

背景技术

如图1为用于现有技术平板显示面板制造用湿法刻蚀机的结构示意图，包括：依次串联的入口缓冲腔室1、刻蚀腔室2、清洗腔室3和出口缓冲腔室4，其中刻蚀腔室2也是由多个串联设置的腔室组成，待刻蚀的基板5依次经过各个刻蚀腔室2后完成整个刻蚀过程，刻蚀所耗费的总刻蚀时间即为经过各个刻蚀腔室2后的时间。

然而，实际生产中，一个基板所需要的刻蚀时间往往大于基板不停留情况下经过各个刻蚀腔室的总传送时间，而由于基板的传送速度有下限，太慢会发生基板打滑，因此基板需要在刻蚀腔室内停留以延长刻蚀时间，从而使生产节拍变长，不利于产能提升；另外现有技术对于生产所需总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时的另一种处理方式为：增加串联的刻蚀腔室的个数，以增加基板在刻蚀腔室内的传送时间，从而增加了总刻蚀时间，使基板不需要停留，达到加快生产节拍的目的。然而增加串联的刻蚀腔室的个数，会增加设备的占地面积，基板的尺寸越大，设备占地面积增加的越多，增加了洁净间的建设和运营成本，仍然不能成为一种有效的解决办法。

发明内容

本发明技术方案的目的是提供一种湿法刻蚀机及采用该刻蚀机进行刻蚀的方法，用于解决现有技术的湿法刻蚀机，当生产工艺中需要总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时，需要增加停留时间造成刻蚀的生产节拍降低，或者需要增加串联刻蚀腔室的个数，造成占地面积较大的问题。

本发明提供一种湿法刻蚀机，包括刻蚀腔室，其中，所述刻蚀腔室内设置有至少两个刻蚀层，各个所述刻蚀层由上至下依次层叠设置，且每一所述刻蚀层包括：用于放置及传送待刻蚀基板的第一传送载体以及设置于所述第一传送载体正上方、用于喷涂刻蚀药液的喷淋装置。

优选地，上述所述的湿法刻蚀机，其中，所述湿法刻蚀机还包括：

设置于所述刻蚀腔室的第一侧的缓冲腔室，所述缓冲腔室内设置有用于将待刻蚀基板传送至所述刻蚀腔室内的第二传送载体；

设置于所述刻蚀腔室的第二侧的清洗腔室，所述清洗腔室内设置有用于从所述第一传送载体接收刻蚀后基板的第三传送载体以及对所述第三传送载体上的刻蚀后基板进行清洗的清洗腔室。

优选地，上述所述的湿法刻蚀机，其中，所述湿法刻蚀机还包括：

升降结构，用于使其中一所述刻蚀层的所述第一传送载体的承载表面与所述第二传送载体的承载表面位于同一平面，以使所述第二传送载体上的待刻蚀基板水平传送至所述第一传送载体；以及用于使其中一所述刻蚀层的所述第一传送载体的承载表面与所述第三传送载体的承载表面位于同一平面，使所述第一传送载体上的刻蚀后基板水平传送至所述第三传送载体。

优选地，上述所述的湿法刻蚀机，其中，各个所述刻蚀层设置于一个容置盒体内，所述升降结构与所述容置盒体连接，用于驱动所述容置盒体上、下移动，使其中一所述刻蚀层的所述第一传送载体的承载表面与所述第二传送载体的承载表面位于同一平面或与所述第三传送载体的承载表面位于同一平面。

优选地，上述所述的湿法刻蚀机，其中，所述升降结构包括：

第一升降结构，与所述第二传送载体连接，用于驱动所述第二传送载体上、下移动，使其中一所述刻蚀层的所述第一传送载体的承载表面与所述第二传送载体的承载表面位于同一平面；

第二升降结构，与所述第三传送载体连接，用于驱动所述第三传送载体上、下移动，使其中一所述刻蚀层的所述第一传送载体的承载表面与所述第三传送载体的承载表面位于同一平面。

优选地，上述所述的湿法刻蚀机，其中，所述湿法刻蚀机还包括：

控制器，用于使各个所述刻蚀层的喷淋装置同时喷涂刻蚀药液，对各个所述第二刻蚀层上的待刻蚀基板进行刻蚀。

本发明还提供一种采用如上任一项所述湿法刻蚀机进行刻蚀的方法，其中，所述方法包括：

使第一刻蚀层和第二刻蚀层的所述第一传送载体上分别承载有待刻蚀基板；

驱动所述第一刻蚀层和第二刻蚀层的喷淋装置同时喷涂刻蚀药液，对所述第一刻蚀层和所述第二刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀。

优选地，上述所述的方法，其中，使第一刻蚀层和第二刻蚀层的所述第一传送载体上分别承载有待刻蚀基板的步骤包括：

使所述第一刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第二传送载体的承载表面位于同一平面，其中所述第二传送载体为设置于所述刻蚀腔室的第一侧的缓冲腔室内，通过所述第二传送载体将待刻蚀基板传送至所述刻蚀腔室；

将所述第二传送载体上的待刻蚀基板传送至所述第一刻蚀层内的第一传送载体上；

所述第二传送载体上重新加载待刻蚀基板，并使所述第二刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第二传送载体的承载表面位于同一平面，将所述第二传送载体上的待刻蚀基板传送至所述第二刻蚀层内的第一传送载体上。

优选地，上述所述的方法，其中，在对所述第一刻蚀层和所述第二刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀之后，所述方法还包括：

使所述第一刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第三传送载体的承载表面位于同一平面，其中所述第三传送载体为设置于所述刻蚀腔室的第二侧的清洗腔室内，通过所述清洗腔室对刻蚀后基板进行清洗；

将所述第一刻蚀层内的第一传送载体上的刻蚀后基板传送至第三传送载体上，在所述清洗腔室内对刻蚀后基板进行清洗后移出所述清洗腔室；

使所述第二刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第三传送载体的承载表面位于同一平面，将所述第二刻蚀层内的第一传送载体上的刻蚀后基板传送至第三传送载体上，在所述清洗腔室内对刻蚀后基板进行清洗后移出所述清洗腔室。

优选地，上述所述的方法，其中，所述刻蚀层包括两个以上，其中在使第一刻蚀层和第二刻蚀层的所述第一传送载体上分别承载有待刻蚀基板的步骤中，所述方法还包括：

使第三刻蚀层的所述第一传送载体上也承载有待刻蚀基板；

在驱动所述第一刻蚀层和第二刻蚀层的喷淋装置同时喷涂刻蚀药液，对所述第一刻蚀层和所述第二刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀的步骤中，所述方法还包括：

驱动所述第三刻蚀层与所述第一刻蚀层、所述第二刻蚀层一起同时喷涂刻蚀药液，对所述第三刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀。

本发明具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：

采用包括至少两个刻蚀层的刻蚀腔室，位于不同刻蚀层的待刻蚀基板能够同时执行刻蚀过程，也即在同一时间完成多个基板的刻蚀，这样对于生产工艺中需要总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时，即使需要增加停留时间也不会造成刻蚀的生产节拍降低，而且该方案避免了现有技术通过增加串联刻蚀腔室的个数解决上述问题时，会造成占地面积较大的问题。

附图说明

图1表示现有技术湿法刻蚀机的结构示意图；

图2表示本发明实施例所述湿法刻蚀机的结构简图；

图3表示本发明第一实施例所述湿法刻蚀机的结构示意图；

图4表示本发明第二实施例所述湿法刻蚀机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例所述湿法刻蚀机，包括刻蚀腔室，其中，所述刻蚀腔室内设置有至少两个刻蚀层，各个所述刻蚀层由上至下依次层叠设置，且每一所述刻蚀层包括：用于放置及传送待刻蚀基板的第一传送载体以及设置于所述第一传送载体正上方、用于喷涂刻蚀药液的喷淋装置。

上述结构的湿法刻蚀机，通过至少两个刻蚀层上、下层叠设置，可以使位于不同刻蚀层内的待刻蚀基板同时刻蚀，用于解决当生产工艺中需要总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时，需要增加停留时间造成刻蚀的生产节拍降低，或者需要增加串联刻蚀腔室的个数，造成占地面积较大的问题。

参阅图2本发明实施例所述湿法刻蚀机的结构简图。所述湿法刻蚀机包括刻蚀腔室10、设置于刻蚀腔室10的第一侧的缓冲腔室20、设置于刻蚀腔室10的第二侧的清洗腔室30以及位于清洗腔室30远离刻蚀腔室10一侧的缓冲腔室40，其中缓冲腔室20形成为基板刻蚀的入口缓冲腔室，缓冲腔室40形成为基板刻蚀的出口缓冲腔室。

此外，每一刻蚀腔室10内设置有至少两个上下层叠的刻蚀层，每一刻蚀层包括：用于放置及传送待刻蚀基板的第一传送载体11及用于设置于第一传送载体11正上方、用于喷涂刻蚀药液的喷淋装置(图2中未显示)；缓冲腔室20内也设置有用于将待刻蚀基板传送至刻蚀腔室10内的第二传送载体21；清洗腔室30内设置有用于从第一传送载体11接收刻蚀后基板的第三传送载体31以及对第三传送载体上的刻蚀后基板进行清洗的清洗腔室(图中未显示)；缓冲腔室40内设置有用于从第三传送载体31接收清洗后基板的第四传送载体41，以将刻蚀并清洗后的基板传送至湿法刻蚀机的外部。

上述结构的湿法刻蚀机中，利用缓冲腔室20内的第二传送载体21将待刻蚀基板传送至刻蚀腔室10内的每一刻蚀层进行刻蚀后，再通过清洗腔室30内的第三传送载体31依次从刻蚀腔室10内的第一传送载体11接收刻蚀后基板，进行清洗后由缓冲腔体40内的第四传送载体41从第三传送载体31接收清洗后的基板，并传送至湿法刻蚀机的外部。

采用上述包括至少两个刻蚀层的刻蚀腔室，位于不同刻蚀层的待刻蚀基板能够同时执行刻蚀过程，也即在同一时间完成多个基板的刻蚀，这样对于生产工艺中需要总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时，即使需要增加停留时间也不会造成刻蚀的生产节拍降低，而且该方案避免了现有技术通过增加串联刻蚀腔室的个数解决上述问题时，会造成占地面积较大的问题。

进一步地，采用上述结构的湿法刻蚀机，需要将缓冲腔室20内的待刻蚀基板传送至位于不同高度的刻蚀层，同时还需要将位于不同高度的刻蚀层上的、完成刻蚀的基板均传输至清洗腔室30，因此本发明实施例的湿法刻蚀机还包括：

升降结构，用于使其中一刻蚀层的第一传送载体11的承载表面与第二传送载体21的承载表面位于同一平面，以使第二传送载体21上的待刻蚀基板水平传送至第一传送载体；以及用于使其中一刻蚀层的第一传送载体11的承载表面与第三传送载体31的承载表面位于同一平面，使第一传送载体11上的刻蚀后基板水平传送至第三传送载体31。

上述升降结构的具体实施方式具有以下两种实施例，在此分别详细说明如下。

图3所示为采用第一种实施例的升降结构的湿法刻蚀机的结构示意图。在该实施例中，升降结构与刻蚀腔室10相连，用于驱动整个刻蚀腔室10上下移动。具体地，参阅图3所示，刻蚀腔室10的各个刻蚀层12设置于一个容置盒体13内，升降结构与容置盒体13连接，用于驱动容置盒体13整体上、下移动，如图3所示的箭头方向。每一刻蚀层12包括用于放置待刻蚀的基板100的第一传送载体11和设置于第一传送载体11正上方、用于喷涂刻蚀药液的喷淋装置14，具体地该喷淋装置14可以包括多个喷嘴，用于朝第一传送载体11上的待刻蚀的基板100喷涂刻蚀药液。

利用上述的升降结构，缓冲腔室20和清洗腔室30固定，刻蚀腔室10能够被驱动上下移动。当需要将缓冲腔室20内第二传送载体21上的待刻蚀基板依次传送至不同的刻蚀层12时，可以通过升降结构驱动刻蚀腔室10上下移动，每一刻蚀层12的第一传送载体11依次与第二传输载体21位于同一平面，使每一刻蚀层12内均依次承载上待刻蚀的基板100；当需要将刻蚀腔室10的各个刻蚀层12的刻蚀后的基板100传送至清洗腔室30的第三传送载体31时，则通过升降结构驱动刻蚀腔室10上下移动，将每一刻蚀层12的第一传送载体11依次与第三传送载体31位于同一平面，使每一刻蚀层12内刻蚀后的基板100依次传输至第三传送载体31上执行清洗过程。

图4所示为采用第二种实施例的升降结构的湿法刻蚀机的结构示意图。在该实施例中，该升降结构包括：

第一升降结构，与第二传送载体21连接，用于驱动第二传送载体21上、下移动，使其中一刻蚀层12的第一传送载体11的承载表面与第二传送载体21的承载表面位于同一平面；

第二升降结构，与第三传送载体31连接，用于驱动第三传送载体31上、下移动，使其中一刻蚀层12的第一传送载体11的承载表面与第三传送载体31的承载表面位于同一平面。

利用上述的升降结构，缓冲腔室20和清洗腔室30能够被分别驱动而上下移动，刻蚀腔室10固定。当需要将缓冲腔室20内第二传送载体21上的待刻蚀基板依次传送至不同的刻蚀层12时，可以通过升降结构驱动第一传送载体11分别移动至每一刻蚀层12的第一传送载体11所对应高度，使每一刻蚀层12内均依次承载上待刻蚀的基板100；当需要将刻蚀腔室10的各个刻蚀层12的刻蚀后的基板100传送至清洗腔室30的第三传送载体31时，可以通过升降结构驱动第三传送载体31分别移动至每一刻蚀层12的第一传送载体11所对应高度，使每一刻蚀层12内刻蚀后的基板100依次传输至第三传送载体31上执行清洗过程。

当然，升降结构并不限于以上的两种，例如也可以形成为刻蚀腔室10、缓冲腔室20和清洗腔室30均可以被驱动上下移动的结构形式。

具体地，结合图3和图4，以刻蚀腔室10包括两个刻蚀层为例，利用驱动结构使第一刻蚀层和第二刻蚀层的第一传送载体11上分别承载有待刻蚀的基板100的步骤包括：

使第一刻蚀层内的第一传送载体11的承载表面与第二传送载体21的承载表面位于同一平面，通过第二传送载体21将待刻蚀的基板100传送至刻蚀腔室10；

将第二传送载体21上待刻蚀的基板100传送至第一刻蚀层内的第一传送载体11上；

第二传送载体21上重新加载待刻蚀的基板100，并使第二刻蚀层内的第一传送载体11的承载表面与第二传送载体21的承载表面位于同一平面，将第二传送载体21上的待刻蚀的基板100传送至第二刻蚀层内的第一传送载体11上。

进一步结构图3和图4，以刻蚀腔室10包括两个刻蚀层为例，利用升降结构在对第一刻蚀层和第二刻蚀层的待刻蚀的基板100进行刻蚀之后的步骤还包括：

使第一刻蚀层内的第一传送载体11的承载表面与第三传送载体31的承载表面位于同一平面；

将第一刻蚀层内的第一传送载体11上的刻蚀后的基板100传送至第三传送载体31上，在清洗腔室30内对刻蚀后的基板100进行清洗后移出清洗腔室30；

使第二刻蚀层内的第一传送载体11的承载表面与第三传送载体31的承载表面位于同一平面，将第二刻蚀层内的第一传送载体11上的刻蚀后的基板100传送至第三传送载体31上，在清洗腔室30内对刻蚀后的基板100进行清洗后移出清洗腔室30。

本发明上述各个实施例的湿法刻蚀机中，所述湿法刻蚀机还包括：

控制器，用于使各个刻蚀层的喷淋装置同时喷涂刻蚀药液，对各个所述第二刻蚀层上的待刻蚀基板进行刻蚀。

通过控制器的控制，能够保证位于不同刻蚀层的基板在同一时刻完成刻蚀过程。

图3和图4两个实施例的湿法刻蚀机中，只是为了清楚说明升降结构的结构原理，实际生产中所用湿法刻蚀机的具体结构并不限于两附图所呈现形式，例如在清洗腔室之后还应该设置有出口缓冲腔室。

本发明另一方面还提供一种采用上述图2至图4所示结构的其中一种湿法刻蚀机进行刻蚀的方法，结合图2至图4，所示方法包括：

使第一刻蚀层和第二刻蚀层的所述第一传送载体上分别承载有待刻蚀基板；

驱动所述第一刻蚀层和第二刻蚀层的喷淋装置同时喷涂刻蚀药液，对所述第一刻蚀层和所述第二刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀。

具体地，上述的方法中，使第一刻蚀层和第二刻蚀层的所述第一传送载体上分别承载有待刻蚀基板的步骤包括：

使所述第一刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第二传送载体的承载表面位于同一平面，其中所述第二传送载体为设置于所述刻蚀腔室的第一侧的缓冲腔室内，通过所述第二传送载体将待刻蚀基板传送至所述刻蚀腔室；

将所述第二传送载体上的待刻蚀基板传送至所述第一刻蚀层内的第一传送载体上；

所述第二传送载体上重新加载待刻蚀基板，并使所述第二刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第二传送载体的承载表面位于同一平面，将所述第二传送载体上的待刻蚀基板传送至所述第二刻蚀层内的第一传送载体上。

具体地，上述的方法中，在对所述第一刻蚀层和所述第二刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀之后，所述方法还包括：

使所述第一刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第三传送载体的承载表面位于同一平面，其中所述第三传送载体为设置于所述刻蚀腔室的第二侧的清洗腔室内，通过所述清洗腔室对刻蚀后基板进行清洗；

将所述第一刻蚀层内的第一传送载体上的刻蚀后基板传送至第三传送载体上，在所述清洗腔室内对刻蚀后基板进行清洗后移出所述清洗腔室；

使所述第二刻蚀层内的第一传送载体的承载表面与第三传送载体的承载表面位于同一平面，将所述第二刻蚀层内的第一传送载体上的刻蚀后基板传送至第三传送载体上，在所述清洗腔室内对刻蚀后基板进行清洗后移出所述清洗腔室。

具体地，上述的方法中，所述刻蚀层包括两个以上，其中在使第一刻蚀层和第二刻蚀层的所述第一传送载体上分别承载有待刻蚀基板的步骤中，所述方法还包括：

使第三刻蚀层的所述第一传送载体上也承载有待刻蚀基板；

在驱动所述第一刻蚀层和第二刻蚀层的喷淋装置同时喷涂刻蚀药液，对所述第一刻蚀层和所述第二刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀的步骤中，所述方法还包括：

驱动所述第三刻蚀层与所述第一刻蚀层、所述第二刻蚀层一起同时喷涂刻蚀药液，对所述第三刻蚀层的待刻蚀基板进行刻蚀。

通过上述步骤，能够完成三个刻蚀层上待刻蚀基板的同步刻蚀步骤。

本发明所述湿法刻蚀机及采用该刻蚀机进行刻蚀的方法，能够在同一时间完成多个基板的刻蚀，这样对于生产工艺中需要总刻蚀时间大于基板不停留情况下的传送时间时，即使需要增加停留时间也不会造成刻蚀的生产节拍降低，而且该方案避免了现有技术通过增加串联刻蚀腔室的个数解决上述问题时，会造成占地面积较大的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。