[发明专利]湿法刻蚀设备及湿法刻蚀方法

说明书

本发明提供了一种湿法刻蚀设备及湿法刻蚀方法，该湿法刻蚀设备包括：金属离子浓度调节装置，用于调节刻蚀液中金属离子的浓度；喷淋装置，所述喷淋装置与所述金属离子浓度调节装置相连，所述喷淋装置用于喷洒所述刻蚀液。本发明提供的湿法刻蚀设备可以避免刻蚀液中金属离子浓度的变化对刻蚀速率的影响，有效提高刻蚀稳定性，进而提升产品的良率。

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种湿法刻蚀设备及湿法刻蚀方法。

背景技术

在半导体显示领域中，常见的Array(阵列)基板所用的金属导线主要包括Mo、Al或其合金，而整个阵列基板的性能与其各层所用的材料有很大相关性。随着显示终端大尺寸、高分辨率及驱动频率高速化的发展及要求，常规金属导线(如Mo、Al或其合金)因其电阻率较高的问题，已无法满足设计需求。

而Cu(铜)导线相对于常规金属导线具有较低的电阻率及良好的抗电迁移能力，吸引了越来越多的面板开发商及各大材料厂家的研究与开发。但在蚀刻制程中，经过反应离子刻蚀(RIE，Reactive ion etch)或感应耦合等离子体刻蚀(ICP，Inductively coupledplasma)后，金属Cu会生成氟化铜(CuFx)和氯化铜(CuClx)，其在200℃以下为固体，不会气化，因此金属Cu无法像金属Mo、Al那样用干法刻蚀制作出导线图形。因此，目前金属Cu的刻蚀主要以湿法刻蚀为主，较为常用的Cu刻蚀液为H₂O₂系，Cu刻蚀的反应原理如下：

Cu+H₂O₂+2H⁺→Cu²⁺+2H₂O；

2H₂O₂→2H₂O+O₂↑；

其中，在上述反应过程中，刻蚀液中Cu离子的浓度与刻蚀速率的关系如图1所示，从图1可知，刻蚀速率随Cu离子的增加先变快直至趋于稳定，即在Cu离子在未达到浓度值A(即刻蚀速率饱和浓度值)时，起到催化剂作用，加速H₂O₂分解，在Cu离子未达到浓度值A之前，随着Cu离子浓度的增加，加速了反应进程，从而使刻蚀速率越来越快，直到Cu离子浓度达到浓度值A后，刻蚀速率趋于稳定，造成的结果是：刻蚀后片与片之间的刻蚀效果有较大差异，刻蚀稳定性差，严重影响了Cu刻蚀的质量，最终影响到整个产品的性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种湿法刻蚀设备及湿法刻蚀方法，可以避免刻蚀液中金属离子浓度的变化对刻蚀速率的影响。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种湿法刻蚀设备，包括：

金属离子浓度调节装置，用于调节刻蚀液中金属离子的浓度；

喷淋装置，所述喷淋装置与所述金属离子浓度调节装置相连，所述喷淋装置用于喷洒所述刻蚀液。

优选地，所述金属离子浓度调节装置包括金属离子提供源，所述金属离子提供源包括金属材料，刻蚀液通过与所述金属材料接触并发生化学反应以调节刻蚀液中金属离子的浓度。

优选地，所述金属材料呈粉末状或颗粒状，所述金属离子提供源还包括用于盛放所述金属材料的承载容器。

优选地，所述金属材料呈薄膜状，所述金属离子提供源还包括用于承载所述金属材料的承载基板。

优选地，所述金属离子浓度调节装置包括至少一路调节支路，每一路调节支路均设有所述金属离子提供源以及用于控制自身通断的第一阀门。

优选地，所述金属离子浓度调节装置包括多路所述调节支路。