蚀刻液循环系统及蚀刻装置的制作方法

本发明涉及蚀刻技术领域，特别涉及一种蚀刻液循环系统及蚀刻装置。

背景技术

薄膜晶体管-液晶显示器(tft-lcd)铜制程使用的过氧化氢系铜酸蚀刻液在蚀刻过程中，随着过氧化氢和铜反应的不断进行，反应产物铜离子逐渐增多，因铜离子会促进过氧化氢的分解，使得过氧化氢不断被消耗，蚀刻液的使用寿命缩短，导致铜酸蚀刻液的成本高昂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种蚀刻液循环系统及蚀刻装置，以解决因过氧化氢不断被消耗，蚀刻液的使用寿命缩短的技术问题。

本发明提供一种蚀刻液循环系统，包括储液槽，与所述储液槽连通的缓冲槽，与所述缓冲槽连通的过滤器，与所述过滤器连通的吸附槽，与所述吸附槽连通的第一新液槽以及与所述第一新液槽连通的供应槽，所述供应槽与所述储液槽连通；所述储液槽内的蚀刻液在铜离子浓度大于第一预设铜离子浓度，且小于第二预设铜离子浓度时，通过所述缓冲槽缓冲、所述过滤器过滤以及所述吸附槽吸附除铜离子后进入所述第一新液槽，在所述第一新液槽内调ph以及调过氧化氢浓度后进入所述供应槽，在所述供应槽内调过氧化氢浓度后直至所述供应槽内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度达到预设过氧化氢浓度后进入所述储液槽。

其中，所述蚀刻液循环系统还包括第二新液槽，所述第二新液槽与所述储液槽连通，所述第二新液槽用于为所述储液槽提供新蚀刻液。

其中，所述储液槽上连接有铜离子浓度监控器，所述铜离子浓度监控器用于监测所述储液槽内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度时，控制所述储液槽内的所述蚀刻液进入所述缓冲槽；所述铜离子浓度监控器还用于监测所述储液槽内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第二预设铜离子浓度时，控制所述第二新液槽内的所述新蚀刻液进入所述储液槽。

其中，所述第一新液槽上连接有ph检测计，所述ph检测计用于检测所述第一新液槽内的所述蚀刻液的ph值。

其中，所述第一新液槽上还连接有第一过氧化氢浓度计，所述第一过氧化氢浓度计用于检测所述第一新液槽内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值。

其中，所述供液槽上连接有第二过氧化氢浓度计，所述第二过氧化氢浓度计用于检测所述供液槽内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值。

其中，所述吸附槽内的吸附材料为吸附树脂，所述吸附树脂用于吸附铜离子以除去所述蚀刻液中的铜离子。

其中，所述供应槽与所述储液槽之间连接有第一抽运泵，所述第一抽运泵用于将所述供液槽内的所述蚀刻液抽运到所述储液槽。

其中，所述第二新液槽与所述储液槽之间连接有第二抽运泵，所述第二抽运泵用于将所述第二新液槽内的所述新蚀刻液抽运到所述储液槽。

本发明提供一种蚀刻装置，用于对基板的刻蚀，包括上述的蚀刻液循环系统。

综上所述，本发明的蚀刻液循环系统通过对铜离子浓度大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度的所述蚀刻液过滤除杂，吸附除铜离子，调ph值以及调过氧化氢浓度后以使所述蚀刻液中的过氧化氢浓度达到预设过氧化氢浓度，进而经所述蚀刻液循环系统循环的所述蚀刻液变为可重复使用的蚀刻液，可重复使用的蚀刻液进入所述储液槽后可循环使用。因此，本发明的蚀刻液循环系统实现了对所述蚀刻液的循环，延长了蚀刻液的使用寿命，降低了蚀刻液的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的蚀刻液循环系统的结构示意图。

图2是现有技术中蚀刻液供给的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的蚀刻液循环系统可以应用于蚀刻装置。蚀刻装置包括如图1所示的蚀刻液循环系统。

目前业内的铜蚀刻工艺，在制程过程中，通过抽运泵100将蚀刻液抽运到基板200进行蚀刻。然而随着蚀刻过程的进行，蚀刻液中的铜离子不断积累，蚀刻液中的铜离子浓度不断升高，当蚀刻液的铜离子浓度达到设定的上限时，储液槽300内的蚀刻液直接排到废液槽400，待储液槽300内的蚀刻液排空后从新液槽500内补给新蚀刻液再进行使用，如图2所示，这将不仅导致蚀刻液的浪费，蚀刻液的使用寿命缩短，而且还会污染环境。

基于上述问题，本发明提供一种蚀刻液循环系统，如图1所示。蚀刻液循环系统包括储液槽10，与所述储液槽10连通的缓冲槽20，与所述缓冲槽20连通的过滤器30，与所述过滤器30连通的吸附槽40，与所述吸附槽40连通的第一新液槽50以及与所述第一新液槽50连通的供应槽60，所述供应槽60与所述储液槽10连通。所述储液槽10内的蚀刻液在铜离子浓度大于第一预设铜离子浓度，且小于第二预设铜离子浓度时，通过所述缓冲槽20缓冲、所述过滤器30过滤以及所述吸附槽40吸附除铜离子后进入所述第一新液槽40，在所述第一新液槽40内调ph以及调过氧化氢浓度后进入所述供应槽60，在所述供应槽60内调过氧化氢浓度后直至所述供应槽60内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度达到预设过氧化氢浓度后进入所述储液槽10。在本实施例中，所述第一预设铜离子浓度为所述蚀刻液的铜离子浓度对所述蚀刻液影响较小的铜离子浓度，即当所述蚀刻液的铜离子浓度小于所述第一预设铜离子浓度时，所述蚀刻液可直接进行蚀刻；所述第二预设铜离子浓度为所述蚀刻液的铜离子浓度通过所述蚀刻液循环系统也无法除去的铜离子浓度，即当所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第二预设铜离子浓度时，所述蚀刻液通过所述蚀刻液循环系统循环也无法进行蚀刻；当所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度时，所述蚀刻液为可通过所述蚀刻液循环系统进行循环，进而可重复使用。所述吸附槽40内的吸附材料为吸附树脂，所述吸附树脂用于吸附铜离子以除去所述蚀刻液中的铜离子。所述吸附树脂选用氨基磷酸螯合树脂，氨基磷酸螯合树脂的选择吸附能力强，对铜离子的吸附强度大，且吸附后的氨基磷酸螯合树脂可脱脂重新使用，进而可节约成本。

本发明的蚀刻液循环系统通过对铜离子浓度大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度的所述蚀刻液过滤除杂，吸附除铜离子，调ph值以及调过氧化氢浓度后以使所述蚀刻液中的过氧化氢浓度达到预设过氧化氢浓度，进而经所述蚀刻液循环系统循环的所述蚀刻液变为可重复使用的蚀刻液，可重复使用的蚀刻液进入所述储液槽10后可循环使用。因此，本发明的蚀刻液循环系统实现了对所述蚀刻液的循环，延长了蚀刻液的使用寿命，降低了蚀刻液的成本。在本发明中，蚀刻液为铜酸蚀刻液。

进一步地，由于铜离子与过氧化氢的反应为放热反应，反应过程产生的热量会不断累积，甚至会引起蚀刻液突沸，产生安全风险。本申请将铜离子除去，进而使得过氧化氢无法与铜离子发生反应，蚀刻液的温度不会上升，蚀刻液不会沸腾，降低了安全风险。同时，由于蚀刻后的蚀刻液铜离子含量偏高，需要特殊除铜处理后才可达排放标准，处理成本高。本发明还省去了蚀刻后的蚀刻液的除铜工艺，降低了成本。

所述蚀刻液循环系统还包括第二新液槽70，所述第二新液槽70与所述储液槽10连接，所述第二新液槽70用于为所述储液槽10提供新蚀刻液。具体为，当所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第二预设铜离子浓度时，所述第二新液槽70用于为所述储液槽10提供新蚀刻液，以稀释降低所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度，当所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度稀释到大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度时，所述储液槽10内的所述蚀刻液可通过所述蚀刻液循环系统进行循环，进而可重复使用。

所述储液槽10上连接有铜离子浓度监控器80，所述铜离子浓度监控器80用于监测所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度时，控制所述蚀刻液从所述储液槽10进入所述缓冲槽20；所述铜离子浓度监控器80还用于监测所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第二预设铜离子浓度时，控制所述新蚀刻液从所述第二新液槽70进入所述储液槽10。

所述供应槽60与所述储液槽10之间连接有第一抽运泵90，所述第一抽运泵90用于将所述供应槽60内的所述蚀刻液抽运到所述储液槽10。

所述第二新液槽70与所述储液槽10之间连接有第二抽运泵110，所述第二抽运泵110用于将所述第二新液槽70内的所述新蚀刻液抽运到所述储液槽10。

进一步地，所述储液槽10上还连接有第三抽运泵120，所述第三抽运泵120用于将所述储液槽10内的所述蚀刻液抽运到基板130。

具体的，所述铜离子浓度监控器80用于检测所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度。当所述铜离子浓度监控器80监测的所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第一预设铜离子浓度，且小于所述第二预设铜离子浓度时，所述铜离子浓度监控器80控制所述储液槽10内的所述蚀刻液进入所述缓冲槽20，所述蚀刻液依次经所述缓冲槽20缓冲、所述过滤器30过滤以及所述吸附槽40吸附除铜离子后进入所述第一新液槽40，在所述第一新液槽40内调ph以及调过氧化氢浓度后进入所述供应槽60，在所述供应槽60内调过氧化氢浓度后直至所述供应槽60内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度达到预设过氧化氢浓度时，所述第一抽运泵90将所述供应槽60内的所述蚀刻液抽运到所述储液槽10；当所述铜离子浓度监控器80监测的所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度大于所述第二预设铜离子浓度时，所述第二抽运泵110将所述第二新液槽70内的所述新蚀刻液抽运到所述储液槽10；当所述铜离子浓度监控器80监测的所述储液槽10内的所述蚀刻液的铜离子浓度小于所述第一预设铜离子浓度时，所述第三抽运泵120将所述储液槽10内的蚀刻液抽运到所述基板130进行蚀刻。

所述第一新液槽50上连接有ph检测计140，所述ph检测计140用于监测所述第一新液槽40内的所述蚀刻液的ph值。具体为，所述第一新液槽50上连接有调节液槽170，所述调节液槽170用于向所述第一新液槽50内输送调节液。具体为，根据所述ph检测计140监测的所述第一新液槽40内的所述蚀刻液的ph值，可确定所述蚀刻液的ph值与预设ph值的ph偏差，进而所述调节液槽170可根据所述ph偏差控制进入所述第一新液槽50的ph调节液的量。

所述第一新液槽50上还连接有第一过氧化氢浓度计150，所述第一过氧化氢浓度计150用于检测所述第一新液槽50内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值。所述供液槽60上连接有第二过氧化氢浓度计160，所述第二过氧化氢浓度计160用于监测所述供液槽60内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值。本实施例中，所述第一新液槽50与所述供液槽60上均连接有过氧化氢槽180，所述过氧化氢槽180用于向第一新液槽50与所述供液槽60补给过氧化氢。在具体实现方式中，根据所述第一过氧化氢浓度计150检测的所述第一新液槽50内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值，可确定所述第一新液槽50内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值与预设过氧化氢浓度值的第一过氧化氢浓度偏差，进而所述过氧化氢槽180根据所述第一过氧化氢浓度偏差控制进入所述第一新液槽40的过氧化氢的量。当所述第一新液槽40内的所述蚀刻液结束补给过氧化氢后，所述蚀刻液进入所述供应槽60，当所述第二过氧化氢浓度计160监测的所述供应槽60内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度值仍然与预设过氧化氢浓度值有偏差时，所述第二过氧化氢浓度计160可确定出所述供液槽60内的所述蚀刻液的过氧化氢浓度与预设过氧化氢浓度的第二过氧化氢浓度偏差，进而所述过氧化氢槽180根据所述第二过氧化氢浓度偏差控制进入所述供液槽60的过氧化氢的量。通过两次调节所述蚀刻液的过氧化氢浓度可控制过氧化氢浓度达到预设浓度。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。