蝕刻液濃度控制方法
2023-11-03 11:58:27 1
專利名稱：蝕刻液濃度控制方法
技術領域：
本發明涉及一種濃度控制方法，特別地，涉及一種蝕刻液濃度控制方法。
背景技術：
利用酸性或鹼性溶液的溼式蝕刻法，已經成為當前電子產品的製造過 程中相當普遍的製造方式，其應用於包括面板、半導體、電路等技術領域。 由於採用蝕刻法必須要使蝕刻液濃度維持在一定的範圍內不產生過大的 變化，才能確保蝕刻速率的穩定，使製品品質能得到控制，因此，蝕刻液 濃度的控制方法成為製造過程中不可或缺的技術。
常規的濃度控制方法，是在固定時間將蝕刻液採樣，進行濃度分析， 然後比較蝕刻液濃度的變化後，補充一定量的酸鹼藥液，使蝕刻液濃度維
持穩定。但這種方法卻有許多缺點尚需克服，例如(一)初始蝕刻液的 濃度不易控制。開始進行蝕刻時，優選地蝕刻液的濃度要先調整到適當的 濃度。而常規技術只能根據兩次測量的結果，將蝕刻液濃度補充至"上次 測量的濃度"，但如果上次測量的濃度不是初始的適當濃度，那麼所述補
充7JC遠也無法補充到適當的濃度。(二)比對兩次測量的蝕刻液濃度後才
進行補充，使補充時間較長，時間越長濃度變化越大，容易發生補充過多 或不足的情況。(三)測量蝕刻液濃度時需將蝕刻液取樣後進行稀釋，以 非水性滴定方法測量蝕刻液濃度時，需將蝕刻液取樣後進行稀釋，由於常 規的非水性稀釋液不是具有毒素就是閃點相當低，製造過程相對較不環保 且需要額外的成本進行處理。由於每次測量都要重複洗去上次測量的稀釋 液與樣本的動作，隨著測量次數越多，製造過程中所產生的環境汙染物就
5越多，處理起來額外耗費成本。
上述這些缺點，都使得蝕刻液濃度控制要^^費相當時間與成本卻無法 提高產品品質，在充斥環保觀念的當前更不利於市場竟爭。因此，發明一 種更簡便、更環保的蝕刻液濃度控制方法，在本領域已是刻不容緩。
主要因此，鑑於已有技術中的缺點，本申請人經過悉心試驗與研究， 並本著鍥而不捨的精神，得出本發明"蝕刻液濃度控制方法"，能夠克服 上述缺點。
發明內容
本發明人在反覆思考後提出本發明的蝕刻液濃度控制方法。依據本發 明所闡明的方法進行蝕刻液的濃度控制時，製造過程中只需要測量一次就 能夠進行酸鹼藥液的補充，同時採用丙二醇做為稀釋液，使得測量濃度的 過程中不使用具有毒性的汙染物。本發明具有^是高生產效能，以及降低對 環境汙染的優點。
根據本發明的構想，提出一種蝕刻液濃度控制方法，包括下列步驟 (a)設定蝕刻液的目標濃度值；(b)抽取蝕刻液樣本；(c)用丙二醇稀釋所 述蝕刻液樣本；(d)測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值； (e)依據該目標濃度值與所測量的濃度值的差值，調整所述蝕刻液的濃度 至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含通過微泵(micro pump )從所述蝕刻液中抽取所述蝕刻液樣本。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含用酸鹼中和滴 定法測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含當所述目標濃 度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的 差值，增加所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含當所述目標濃度值小於所測量的濃度值時，則依據所迷目標濃度值與所測量的濃度值的 差值，減少所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由氬氧化鈉、氫氧化鉀、氨組成的組。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由鹽酸、氫氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、硫酸組成的組。
根據本發明的構想，提出一種蝕刻液濃度控制方法，包括下列步驟 (a)設定蝕刻液的目標濃度值；(b)抽取蝕刻液樣本；(c)用稀釋液稀釋所 述蝕刻液樣本；(d)測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值； (e)依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，調整所述蝕刻液的濃 度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含通過微泵從所 述蝕刻液中抽取所述蝕刻液樣本。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述稀釋液選自 由丙二醇、甘油、異丙醇組成的組。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含用酸鹼中和滴 定法測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含當所述目標濃 度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的 差值，增加所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含當所述目標濃 度值小於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的 差值，減少所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨組成的組。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由鹽酸、氫氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、^琉酸組成的組。
7根據本發明的構想，提出一種蝕刻液濃度控制方法，包括下列步驟 (a)設定蝕刻液的目標濃度值；(b)抽取蝕刻液樣本；(c)用稀釋液稀釋所 述蝕刻液樣本；(d)測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值； (e)當所述目標濃度值不等於所測量的濃度值時，調整所述蝕刻液的濃度 使其等於所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含通過微泵從所 述蝕刻液中抽取所述蝕刻液樣本。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含用酸鹼中和滴 定法測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述稀釋液選自 由丙二醇、甘油、異丙醇組成的組。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含當所述目標濃 度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的 差值，增加所述蝕刻液的濃度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，還包含當所述目標濃 度值小於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的 差值，減少所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨組成的組。
優選地，本發明所提供的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由鹽酸、氬氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、硫酸組成的組。
圖1是本發明的蝕刻液濃度分析及控制裝置的示意圖；及 圖2是本發明的蝕刻液濃度控制方法的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式
8本發明將通過以下的實施例說明而得到充分了解，使得本領域技術人員可以實現本發明，但是本發明的實施並非通過下列實施例而被限制其實施。
參考圖1，其是本發明的蝕刻液濃度分析及控制裝置的示意圖。蝕刻
機部分1大體上是常規蝕刻機結構，其包括蝕刻液槽10、循環泵11、循環管路12。蝕刻液槽IO用來儲存蝕刻液以進行蝕刻反應，蝕刻液槽10內的蝕刻液包含例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨等常用的鹼性溶液及其混合溶液，以及例如鹽酸、氬氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、石危酸等常用的酸性溶液及其混合溶液。循環泵11用來將蝕刻反應後的蝕刻液抽回，經過循環管路12送回至蝕刻液槽10以便重複進行蝕刻反應。
濃度分析及控制部分2則包括藥液桶20、加藥機21、分析儀22。分析儀22連接分析管路23，分析管路23則連接循環管路12，使循環管路12內流動的蝕刻液能被分析儀22通過微泵(圖未顯示)所抽取，並在分析儀22內對抽取出來的蝕刻液樣本進行分析。藥液桶20內配備用來補充蝕刻液槽10內的蝕刻液的藥液，加藥機21則根據分析儀22的指示送出所述藥液，經由加藥機21與蝕刻液槽10相連的控制管路24，將該藥液補充至蝕刻液槽10。
需要特別指出的是，加藥機21可連接多個藥液桶20(圖未顯示)，能視情況需要進行不同種類的藥液的補充，例如當蝕刻液濃度過高時還可以補充水，用以降低蝕刻液濃度。
由於循環管路12內的蝕刻液流動速度較慢，因此分析儀22內需要配置微泵，才能通過分析管路23更有效率地抽取蝕刻液樣本，並減少氣泡產生以便於進行分析。分析儀22可在抽取到的蝕刻液樣本中，再加入丙二醇做為稀釋液進行稀釋，用非水性的酸鹼中和滴定法，測量例如由酸性混合溶液所構成的蝕刻液樣本中各酸性自由基的當量濃度，以得到所測量的濃度值。上述稀釋液除了選用丙二醇外，還可選用甘油、異丙醇等單獨或混合使用。此外，從分析管路23到分析儀22的蝕刻液是消耗性的，不能循環再利用，在每次測量完成後被:排掉，因此在非水性滴定過程中大量使用的稀釋液，在本發明採用無毒稀釋液後將有助於減少對環境造成的負
9擔。
在本發明中，分析儀22可以預先進行設定，並可隨需要改變蝕刻液的目標濃度值，所述目標濃度值是進行蝕刻反應時，通過適當選擇而決定的優選反應濃度，除了與所測量的濃度值進行比較外，也用做控制蝕刻液濃度的基準。由於本發明具有目標濃度值的設計，使得分析蝕刻液樣本的過程中不會像常規分析技術那樣，需要在兩個不同的時間點測量蝕刻液濃度，再根據兩個時間點的濃度差進行濃度控制。本領域的技術人員應當理解，測量蝕刻液濃度需要一定的時間才能完成，而用常規技術進行兩次的蝕刻液濃度測量，則需要比本發明更長的時間才能進行濃度控制的步驟，這對於穩定維持蝕刻液濃度的目標來說必然有困難，且一旦測量的次數增加，必然會導致稀釋液的大量使用，對環境同樣會造成負擔，因此本發明減少蝕刻液的測量步驟，對於降低環境負擔有明顯助益。
當分析儀22獲得所測量的濃度值後，則將所測量的濃度值與所述目標濃度值做比較，若所測量的濃度值大於所述目標濃度值，則分析儀22會根據所測量的濃度值與所述目標濃度值的差值，指示加藥機21補充水以降低蝕刻液槽10內的蝕刻液濃度，使槽內的蝕刻液濃度稀釋至目標濃度值。若所測量的濃度值小於所述目標濃度值，則分析儀22會根據所測量的濃度值與所述目標濃度值的差值，指示加藥機21補充酸性或鹼性藥液以增加蝕刻液槽10內的蝕刻液濃度，使槽內的蝕刻液濃度增加至目標濃度值。
綜合上述濃度分析及控制裝置的功能，可以配合本發明的控制方法。參考圖2,其是本發明的蝕刻液濃度控制方法的一個實施例的流程圖。其步驟包括(Sl)設定蝕刻液槽10內的蝕刻液的目標濃度值；(S2)通過微泵從分析管路23中抽取蝕刻液樣本；(S3)用丙二醇稀釋所抽取的蝕刻液樣本；(S4)用分析儀22測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值；(S5)分析儀22依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，指示加藥機21通過控制管路24進行補藥，使蝕刻液槽10內的蝕刻液濃度4皮調整至所述目標濃度值。
需要特別指出的是，並不限定實施上述步驟的實施例的裝置，本實施
10方式僅列出優選實施方式，因此只要能符合本發明權利要求所述的方法，
都屬於本發明的範圍。此外，上述步驟Sl並不限定為必須要第一個進行的步驟，其實際上也可以與S2、 S3甚至S4步驟同時進行，且每次S2-S5測量到補藥完畢仍可重複這些測量補藥步驟。此外，S5步驟還包括當所述目標濃度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，增加所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值，以及當所述目標濃度值小於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，減少該蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
通過以上所闡明的技術內容，可進行更為有效率且更環保的方法，使得在蝕刻法製造過程中能維持蝕刻液濃度的穩定，並採用丙二醇做為稀釋液，使得在測量濃度的過程中不使用具有毒性的汙染物，並減少對環境的負擔，以及從業者的廢棄物處理成本。
本發明以上所述的內容，僅為本發明的最佳實施例而已，不能以其限定本發明實施的範圍。即只要是依本發明權利要求所作的均等變化與修改，皆應仍屬於本發明專利涵蓋的範圍內。
權利要求
1.一種蝕刻液濃度控制方法，包括下列步驟(a)設定蝕刻液的目標濃度值；(b)抽取蝕刻液樣本；(c)用丙二醇稀釋所述蝕刻液樣本；(d)測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值；(e)依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，調整所述蝕刻液的濃度至所述目標濃度值。
2. 如權利要求1所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(b)還包括 通過微泵從所述蝕刻液中抽取所述蝕刻液樣本。
3. 如權利要求1所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(d)還包括 用酸鹼中和滴定法測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值。
4. 如權利要求1所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(e)還包括當所述目標濃度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與 所測量的濃度值的差值，增加所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
5. 如權利要求1所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(e)還包括當所述目標濃度值小於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與 所測量的濃度值的差值，減少所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
6. 如權利要求1所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由氫氧化鈉、氬氧化鉀、氨組成的組。
7. 如權利要求1所迷的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由鹽酸、氫氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、硫酸組成的組。
8. —種蝕刻液濃度控制方法，包括下列步驟(a) 設定蝕刻液的目標濃度值；(b) 抽取蝕刻液樣本；(c) 用稀釋液稀釋所述蝕刻液樣本；(d) 測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值；(e) 依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，調整所述蝕刻液 的濃度至所述目標濃度值。
9. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(b)還包括 通過微泵從所述蝕刻液中抽取所述蝕刻液樣本。
10. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述稀釋液選自 由丙二醇、甘油、異丙醇組成的組。
11. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(d)還包括 用酸鹼中和滴定法測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值。
12. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(e)還包括當所述目標濃度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與 所測量的濃度值的差值，增加所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
13. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(e)還包括當所述目標濃度值小於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與 所測量的濃度值的差值，減少所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
14. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨組成的組。
15. 如權利要求8所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選自 由鹽酸、氬氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、石克酸組成的組。
16. —種蝕刻液濃度控制方法，包括下列步驟(a) 設定蝕刻液的目標濃度值；(b) 抽取蝕刻液樣本；(c) 用稀釋液稀釋所述蝕刻液樣本；(d) 測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值；(e) 當所述目標濃度值不等於所測量的濃度值時，調整所述蝕刻液的 濃度等於所述目標濃度值。
17. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(b)還包括 通過孩史泵從所述蝕刻液中抽取所述蝕刻液樣本。
18. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(d)還包括 用酸鹼中和滴定法測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值。
19. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述稀釋液選 自由丙二醇、甘油、異丙醇組成的組。
20. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(e)還包括當所述目標濃度值大於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與 所測量的濃度值的差值，增加所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
21. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中步驟(e)還包括當所述目標濃度值小於所測量的濃度值時，則依據所述目標濃度值與 所測量的濃度值的差值，減少所述蝕刻液濃度至所述目標濃度值。
22. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選 自由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨組成的組。
23. 如權利要求16所述的蝕刻液濃度控制方法，其中所述蝕刻液選 自由鹽酸、氫氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、硫酸組成的組。
全文摘要
一種蝕刻液濃度控制方法，其包括以下步驟設定蝕刻液的目標濃度值；抽取蝕刻液樣本；用丙二醇稀釋所述蝕刻液樣本；測量所述蝕刻液樣本的濃度，得到所測量的濃度值；依據所述目標濃度值與所測量的濃度值的差值，調整所述蝕刻液的濃度至所述目標濃度值。蝕刻液濃度分析過程中不使用毒性物質，減少蝕刻液濃度控制過程對環境造成的負擔。
文檔編號G05D11/02GK101667040SQ20081021343
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月2日 優先權日2008年9月2日
發明者陳志行 申請人:浩碩科技股份有限公司