【正文】 LITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 蝕刻技術(shù)簡介 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 59 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay TFT Array 製程關(guān)鍵性技術(shù) — 蝕刻製程技術(shù) ? 依其用途領(lǐng)域不同可分為 –濕式蝕刻法 (Wet Etching) –乾式蝕刻法 (Dry Etching) ?電漿蝕刻法 ?反應(yīng)性離子蝕刻法 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 60 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器 — 技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用” World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 61 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 濕蝕刻反應(yīng)過程大概可分為三個階段：（ 1）反應(yīng)物質(zhì)擴(kuò)散到欲被蝕刻材質(zhì)的表面，（ 2 ）反映物與 被蝕刻薄膜反應(yīng)，（ 3 ）反應(yīng)後的產(chǎn)物從蝕刻表面擴(kuò)散到溶液中，並隨溶液被排出。在此三個階段中， 反應(yīng)最慢者就是蝕刻速率的控制關(guān)鍵，也就是說，該階段的進(jìn)行速率即是反應(yīng)速率。 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 62 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay Scheme of Wet Etching 噴嘴 玻璃 薄膜 蝕 刻 液 化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng) 光阻 蝕刻製程 (可分二種方式 ) 1. Wet Etch 濕式蝕刻 蝕刻後 光阻去除 去 光 阻 液 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 63 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 2. Dry Etch 乾式蝕刻 A. PE mode (Plasma etching) B. RIE mode (Reactive ion etching) 下電極板 (陽極 ) 下電極板 (陰極 ) Plasma 上電極板 (陽極 ) Plasma 上電極板 (陰極 ) PE mode RIE mode World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 64 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 顯 影 去光 阻液 去光阻 (striping) 鍍第二層膜 上光阻 對準(zhǔn) ,曝光 光罩 顯影 液 蝕刻 TFT的 循環(huán)製程圖解 2 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 65 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay TFT Cst Contact Topside exposureUV light Mo/AlNd 蝕刻 Mask 1 Mo 500A AlNd 3000A World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 66 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 67 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay (1)Indexer：主要功能為將產(chǎn)品玻璃送入蝕刻製程線（ Process line）入口，並將已完成蝕刻製程的玻 璃正確送回原產(chǎn)品匣（ Cassette） (2)Entrance conveyer：為蝕刻線的入口傳輸單位，可透過玻璃在此單位的停留時間，來控制兩片玻璃 進(jìn)入蝕刻線之前後間隔 (3)Etch 1 ：產(chǎn)品玻璃所遇到的第一個蝕刻槽（ etching chamber），玻璃通常在此停留以完成主要的 薄膜蝕刻移除程序；部分製程甚至加裝蝕刻終點(diǎn)偵測器（ End PointDetector， EPD），以利蝕刻終點(diǎn) 的正確抓取。 (4)Etch 2：產(chǎn)品玻璃於 Etch 1完成主要的蝕刻程序後，為了避免因蝕刻速率不均，而有少數(shù)薄膜殘留 存在，將在第二個蝕刻槽進(jìn)行過蝕刻（ Over etching），以確保薄膜的徹底移除。 (5)Rinse 1：蝕刻完成後，需將玻璃表面之化學(xué)溶液及反應(yīng)生成物去除，故在此清洗槽進(jìn)行初步的洗 淨(jìng)動作。通常玻璃由蝕刻槽進(jìn)入此清洗槽之前，會有風(fēng)刀（ A i rknife）的設(shè)置，以將伴隨玻璃進(jìn) 入清洗槽的化學(xué)溶液量降至最低，如此可同時減少化學(xué)溶液的消耗及清洗用水的需求量，如圖 5 所示。 (6)Wet shuttle：由於此類的蝕刻機(jī)臺設(shè)計為 U 字型，故此單位的功能主要為傳輸過渡帶；在傳輸?shù)倪^ 程中，適當(dāng)?shù)膰姙⑾礈Q(jìng)水，有助於殘留之化學(xué)溶液去除，並保持濕潤以免玻璃表面未洗淨(jìng)之化學(xué) 溶液及蝕刻反應(yīng)生成物乾凅。 (7)Rinse 2：產(chǎn)品玻璃在此洗淨(jìng)槽進(jìn)行二次沖洗的動作，務(wù)求徹底地將化學(xué)溶液及蝕刻反應(yīng)生成物完 全洗淨(jìng)移除，以免影響後續(xù)之製程進(jìn)行。 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 68 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay (8)Dryer：此單位主要由兩道的風(fēng)刀前後排列（非平行）而成，主要是利用強(qiáng)力風(fēng)壓的作用，將留在產(chǎn)品玻璃上的洗淨(jìng)水驅(qū)離玻璃表面，以避免塵粒（ Particle）的附著，或水痕（ Water mark）的殘留。 (9)Outlet conveyer amp。 Cross passage World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 69 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 、鉬金屬蝕刻鋁或鋁合金的濕蝕刻製程，主要是使用加熱的磷酸（ H3PO4）、硝酸（ HNO3） 、醋酸（ CH3COOH）及水的混合溶液來進(jìn)行；加熱的溫度大約在攝氏 35到 60度之間，溫 度越高蝕刻速率越快。而蝕刻反應(yīng)的進(jìn)行方式則是藉由硝酸與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁，再由磷酸和 水來分解氧化鋁；而醋酸主要是用做緩衝劑（ Buffer Agent），來抑制硝酸的解離。至於蝕刻速率 的調(diào)整，則可藉由改變硝酸及磷酸的比例，再配合醋酸的添加或是水的稀釋來控制， 相關(guān)之化學(xué) 反應(yīng)式如 World Class Quality CONFIDENTIAL Unimicron 70 NATIONAL QUALITY AWARD 明興光電股份有限公司 UniDisplay 另外關(guān)於氧化銦錫（ ITO）的蝕刻製程， 目前主要是利用草酸（ H2C2O4）溶液來進(jìn)行 ITO 薄膜的 移除， 再配合適當(dāng)?shù)慕缑婊钚詣?Surfactant），以調(diào)配出最佳的蝕刻率（ Etching rate）、蝕刻均一性 （ Uniformity）等重要的製程控制參數(shù)， ITO 蝕刻相關(guān)的反應(yīng)式如下：