專利名稱：以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濕制程蝕刻方法及裝置，尤其涉及一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法及裝置。
背景技術(shù)：
一般在進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)，首先反應(yīng)物利用擴(kuò)散效應(yīng)，通過(guò)一層薄薄的擴(kuò)散邊界層，以到達(dá)被蝕刻薄膜表面。然后，這些反應(yīng)物將與薄膜表面的分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并生成各種反應(yīng)生成物。這些位于薄膜表面的反應(yīng)生成物，也將利用擴(kuò)散效應(yīng)，通過(guò)擴(kuò)散邊界層到達(dá)溶液里，而后隨著溶液排出。為了增加擴(kuò)散效應(yīng)，有利用磁鐵帶動(dòng)蝕刻槽底部的攪棒以攪拌蝕刻液，但此種方式僅能攪動(dòng)下層的蝕刻液，對(duì)于大面積的玻璃或晶圓的蝕刻，亦不能到達(dá)載具的凹槽(Slot)處,會(huì)形成死角。授予Jellrey C. Calio等人的美國(guó)專利第6，054，162號(hào)教導(dǎo)一種攪拌蝕刻液的方法及裝置，在蝕刻槽底部放出氣泡，以攪拌蝕刻液，但仍不能攪動(dòng) 到載具的凹槽(Slot)處，亦會(huì)形成死角。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置及方法，利用攪棒往復(fù)式攪拌產(chǎn)生微小振動(dòng)，提高蝕刻均勻度，而提升良率。本發(fā)明另提供一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置及方法，以排除載具凹槽處的流場(chǎng)死角，提高蝕刻均勻度，進(jìn)而提升良率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，包括濕制程蝕刻槽，所述濕制程蝕刻槽內(nèi)設(shè)有蝕刻液及載具，所述載具設(shè)有多個(gè)凹槽，所述凹槽置放有工件，其特征在于，還包括兩攪棒組，所述兩攪棒組分別設(shè)置于所述載具的兩側(cè)，每一攪棒組各具有至少一攪棒，所述攪棒由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所帶動(dòng)，用于擾動(dòng)所述蝕刻液。作為優(yōu)選，所述攪棒組的攪棒設(shè)置為一支或多支。作為優(yōu)選，所述攪棒組的攪棒形成有寬部及窄部。作為優(yōu)選，所述攪棒組的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由馬達(dá)連接連桿組成。作為優(yōu)選，所述攪棒組的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由氣壓缸連接連桿組成。作為另一種優(yōu)選的方案一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，包括步驟如下將工件置于載具的凹槽內(nèi)；將置有所述工件的載具放置于內(nèi)設(shè)有蝕刻液的濕制程蝕刻槽內(nèi)；以及將設(shè)置于所述載具兩側(cè)的兩攪棒組的攪棒以驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，用于擾動(dòng)所述蝕刻液。作為優(yōu)選，所述兩攪棒組同向或反向的移動(dòng)。作為優(yōu)選，所述攪棒組的攪棒的攪拌頻率為每分鐘5至20次。作為優(yōu)選，所述攪棒組的攪棒設(shè)置為一支或多支。作為優(yōu)選，所述攪棒組的攪棒形成有寬部及窄部。
本發(fā)明具有以下有益的效果本發(fā)明利用攪棒往復(fù)式攪拌，可以擾動(dòng)蝕刻液產(chǎn)生不同方向的水波來(lái)推動(dòng)工件的兩邊，使其一邊向前，一邊向后抵住凹槽，使工件產(chǎn)生微小振動(dòng)(Micro-vibration),可使得位于載具(Cassette)內(nèi)各工件能夠得到均勻的蝕刻液分布，尤其是在固定工件的凹槽處，為蝕刻液最不易擴(kuò)散到達(dá)的死角，使用攪棒的往復(fù)式攪拌，可提高工件的蝕刻均勻度。經(jīng)由進(jìn)一步地調(diào)整攪拌頻率及攪棒的形狀、數(shù)量及位置，更可排除載具凹槽處的流場(chǎng)死角，有效降低擴(kuò)散邊界層厚度，進(jìn)而提高工件的蝕刻均勻度。為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖I為本發(fā)明濕式蝕刻的擴(kuò)散邊界層理論的示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置的示意圖。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例攪棒的示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例以攪棒擾動(dòng)載具邊緣形成水波的示意圖。圖5為本發(fā)明攪棒反向擾動(dòng)的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下I濕制程蝕刻槽2攪棒組21 攪棒211 窄部212 寬部22驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)221 連桿222氣壓缸3 載具31 凹槽4 工件A 水波B 水波a反應(yīng)物b擴(kuò)散邊界層c 薄膜d反應(yīng)生成物
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，在進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)，首先反應(yīng)物a利用擴(kuò)散效應(yīng)，通過(guò)一層薄薄的擴(kuò)散邊界層b，以到達(dá)被蝕刻的薄膜c表面。然后這些反應(yīng)物a將與薄膜c表面的分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并生成各種反應(yīng)生成物d。這些位于薄膜c表面的反應(yīng)生成物d，也將利用擴(kuò)散效應(yīng)，通過(guò)擴(kuò)散邊界層b到達(dá)溶液里，而后隨著溶液排出。根據(jù)流體的質(zhì)量傳輸(MassTransfer)公式可知,設(shè)備使用Paddle攪拌方式，以增加W(振動(dòng)頻率或角頻率)的值,可降低擴(kuò)散邊界層厚度(8 )，進(jìn)而提高擴(kuò)散速率及最終蝕刻速率。其中D為擴(kuò)散常數(shù)，V為粘度(Kinetic Viscosity)。擴(kuò)散層厚度5 = 1.61D1/3V1/6(w)-1/2請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明提供一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，包括濕制程蝕刻槽I及兩攪棒組2，所述濕制程蝕刻槽I內(nèi)設(shè)有蝕刻液(圖略)，蝕刻液的材質(zhì)并不限制。所述濕制程蝕刻槽I內(nèi)中間處設(shè)有載具3，所述載具3設(shè)有多個(gè)凹槽31，所述凹槽31可用以置放需要蝕刻的工件4，載具3的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有的技術(shù)，故不予以贅述。所述工件4可為玻璃或晶圓等。所述兩攪棒組2分別設(shè)置于所述載具3的兩側(cè)，且所述兩攪棒組2位于濕制程蝕
刻槽I內(nèi)，如圖2所示兩攪棒組2分別設(shè)置于所述載具3的左側(cè)及右側(cè)。每一攪棒組2各具有至少一攪棒21，攪棒21的形狀并不限制，可為筆直狀的桿體，也可為曲折狀的桿體，攪棒21的形狀可因應(yīng)需要彈性地變化。所述攪棒21以驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22所帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22的構(gòu)造也不限制，例如可由馬達(dá)或氣壓缸等連接連桿組成，本實(shí)施例所揭示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22由氣壓缸222連接連桿221組成?？衫抿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22帶動(dòng)兩攪棒組2的攪棒21 —組向前、一組向后地往復(fù)攪拌蝕刻液。兩攪棒組2的攪棒21移動(dòng)的方向并不限制，兩攪棒組2的攪棒21可同向或反向的移動(dòng)，例如兩攪棒組2的攪棒21可以一組向前、一組向后的移動(dòng)，也可以兩組同時(shí)向前或向后的移動(dòng)，兩攪棒組2的攪棒21反向的移動(dòng)，擾動(dòng)的效果較強(qiáng)。兩攪棒組2的攪棒21移動(dòng)的速度及方向皆可以因應(yīng)不同需要而彈性地調(diào)整。每一攪棒組2的攪棒21可設(shè)置為一支、兩支或多支，攪棒21的數(shù)量并不限制，但不可過(guò)多，否則會(huì)行程不足，擾動(dòng)力道太小，如圖2所示兩攪棒組2各設(shè)有一支攪棒21，。所述攪棒組2的攪棒21的攪拌頻率為每分鐘5至20次。如圖3所示，攪棒21也可以形成不等的寬度，部分較寬，部分較窄，亦即每一攪棒21形成有窄部211及寬部212，使攪棒21可產(chǎn)生不同的擾動(dòng)效果，寬部212的阻力大、擾動(dòng)效果大，窄部211的阻力小、擾動(dòng)效果小，以便因應(yīng)工件4的不同需求而彈性地調(diào)整攪棒21的寬窄尺寸。本發(fā)明另提一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，包括步驟如下將工件4置于載具3的凹槽31內(nèi)；將所述置有工件4的載具3放置于內(nèi)設(shè)有蝕刻液的濕制程蝕刻槽I內(nèi)；以及將設(shè)置于所述載具3兩側(cè)的兩攪棒組2的攪棒21由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22帶動(dòng)，用于擾動(dòng)所述蝕刻液。請(qǐng)參閱圖4，載具3的凹槽31可置放需要蝕刻的工件4(如玻璃或晶圓)，其中位于左側(cè)的攪棒組2的攪棒21向前推動(dòng)蝕刻液形成水波A，進(jìn)而推動(dòng)工件4的左側(cè)向前移動(dòng)，使蝕刻液到達(dá)凹槽31內(nèi)的工件4表面。相反地，位于右側(cè)的攪棒組2的攪棒21向后推動(dòng)蝕刻液形成水波B，進(jìn)而推動(dòng)工件4的右側(cè)向后移動(dòng)，使蝕刻液到達(dá)凹槽31內(nèi)的工件4表面。因而能有效地降低擴(kuò)散邊界層厚度，并使蝕刻液進(jìn)入最不易擴(kuò)散到達(dá)凹槽31內(nèi)的死角，進(jìn)而提高工件4的蝕刻均勻度。請(qǐng)參閱圖5,兩攪棒組2的攪棒21移動(dòng)方向與圖4所示相反,其中位于左側(cè)的攪棒組2的攪棒21向后推動(dòng)蝕刻液形成水波A，進(jìn)而推動(dòng)工件4的左側(cè)向后移動(dòng)，使蝕刻液到達(dá)凹槽31內(nèi)的工件4表面。相反地，位于右側(cè)的攪棒組2的攪棒21向前推動(dòng)蝕刻液形成水波B，進(jìn)而推動(dòng)工件4的右側(cè)向前移動(dòng)，使蝕刻液到達(dá)凹槽31內(nèi)的工件4表面。如此反復(fù)擾動(dòng)，以提高工件4的蝕刻均勻度。本發(fā)明利用攪棒往復(fù)式攪拌，可以擾動(dòng)蝕刻液產(chǎn)生不同方向的水波來(lái)推動(dòng)工件的兩邊，使其一邊 向前，一邊向后抵住凹槽，使工件產(chǎn)生微小振動(dòng)，可使得位于載具內(nèi)各工件能夠得到均勻的蝕刻液分布，尤其是在固定工件的凹槽處，為蝕刻液最不易擴(kuò)散到達(dá)的死角，使用攪棒的往復(fù)式攪拌，可提高工件的蝕刻均勻度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非意欲局限本發(fā)明的權(quán)利要求范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所為的等效變化，均同理皆包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)，合予陳明。
權(quán)利要求
1.一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，包括濕制程蝕刻槽，所述濕制程蝕刻槽內(nèi)設(shè)有蝕刻液及載具，所述載具設(shè)有多個(gè)凹槽，所述凹槽置放有工件，其特征在于，還包括兩攪棒組，所述兩攪棒組分別設(shè)置于所述載具的兩側(cè)，每一所述攪棒組各具有至少一攪棒，所述攪棒由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所帶動(dòng)，用于擾動(dòng)所述蝕刻液。
2.如權(quán)利要求I所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，其特征在于，每一所述攪棒組的所述攪棒設(shè)置為一支或多支。
3.如權(quán)利要求I所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，其特征在于，每一所述攪棒組的所述攪棒形成有窄部及寬部。
4.如權(quán)利要求I所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，其特征在于，每一所述攪棒組的所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由馬達(dá)連接連桿組成。
5.如權(quán)利要求I所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，其特征在于，每一所述攪棒組的所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由氣壓缸連接連桿組成。
6.一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，其特征在于，包括步驟如下 將工件置于載具的凹槽內(nèi)； 將置有所述工件的所述載具放置于內(nèi)設(shè)有蝕刻液的濕制程蝕刻槽內(nèi)；以及 將設(shè)置于所述載具兩側(cè)的兩攪棒組的攪棒以驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，用于擾動(dòng)所述蝕刻液。
7.如權(quán)利要求6所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，其特征在于，所述兩攪棒組的所述攪棒同向或反向地移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，其特征在于，每一所述攪棒組的所述攪棒的攪拌頻率為每分鐘5至20次。
9.如權(quán)利要求6所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，其特征在于，每一所述攪棒組的所述攪棒設(shè)置為一支或多支。
10.如權(quán)利要求6所述的以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻方法，其特征在于，每一所述攪棒組的所述攪棒形成有窄部及寬部。
全文摘要
一種以攪棒擾動(dòng)載具邊緣的濕制程蝕刻裝置，包括濕制程蝕刻槽，所述濕制程蝕刻槽內(nèi)設(shè)有蝕刻液及載具，所述載具設(shè)有多個(gè)凹槽，所述凹槽置放有工件。還包括兩攪棒組，所述兩攪棒組分別設(shè)置于所述載具的兩側(cè)，每一攪棒組各具有至少一攪棒，所述攪棒由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所帶動(dòng)，用于擾動(dòng)所述蝕刻液。借此，利用攪棒往復(fù)式攪拌產(chǎn)生微小振動(dòng)，提高蝕刻均勻度，而提升良率。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102983061SQ20121031920
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者陳文隆, 顏錫鴻, 陳毓正, 馬俊麒, 余智林 申請(qǐng)人:弘塑科技股份有限公司