WETX蝕刻工藝簡介

WETX蝕刻工藝簡介課程簡介WET于5Mask制程中的角色WET的制程洗凈制程(ICLN)濕蝕刻制程(WETX)光阻剝離制程(STRIP)蝕刻制程后的檢測WET于5Mask制程中的角色Deposition&PatterningProcessinDetailPixelElectrodeInsulator&a-SiGATEElectrodeGlassDATAElectrodePassivationCleaningSUBSTRATEAlDCAlAlAlAl

Ar+Al

Ar+TARGETSPUTTERRFHSiSiNSiNHSiHHHNNHHHHHPECVDDepositionPRCoatingExposureDevelopPRStripInspectionWetEtchDryEtchFOSiSiF4SiPLASMAGasRFEtchWETWETWETDryDRYCleaning：素玻璃鍍膜前，去除表面有機物與Particle等污染。

WETX：濕蝕刻，移除未被光阻保護的薄膜部分，將pattern移轉(zhuǎn)至玻璃。PRStrip：將光阻剝離洗除。ETCH的濕式制程：

洗凈制程–Cleaner目的：去除金屬離子、有機物污染與Particle污染洗凈技術(shù)

物理方式：Brush刷洗、超音波震蕩、純水(高壓)沖洗等。化學(xué)方式：界面活性劑、堿性溶液。使用時機

Bare-glass投入。設(shè)備考慮：有機物去除能力、各種粒徑particle去除能力。

ICLNLayoutSWR1(HP-1)

RollerBrush1

DiskBrushA/KINConv.

RollerBrush1BufferF/RDetergentisused.

RollerBrush2

RollerBrush2BufferOutCVSWR2(HP-2)SWR1：在Detergent之前先作Pre-rinseD/B&R/B：Toremovethelargesizeparticle.SWR2：在Detergent之后作rinsecleaningHP：Todrivethesmallsizeparticleaway.A/K:Airknife將Glass上水吹干Detergent:界面活性劑、堿性溶液(HP-3)ETCH的濕式制程：

濕蝕刻–WetEtching目的：利用薄膜與特定溶液間所進行的化學(xué)反應(yīng)，針對未被光阻覆蓋的區(qū)域，進行薄膜的移除。濕式蝕刻(WetEtching)技術(shù)：等方向性蝕刻，使用鋁酸、草酸等酸性溶液進行蝕刻。使用時機：M1/M2/ITO蝕刻設(shè)備考慮：

˙EtchingRate˙Uniformity˙Repeatability˙CDLoss˙Selectivity˙ProfileControl

WetEtchingPrinciple藉適當(dāng)之腐蝕性溶液利用化學(xué)反應(yīng)來移除該膜層的制程濕蝕刻反應(yīng)過程大概可分為三個階段：(1)反應(yīng)物質(zhì)擴散到欲被蝕刻材質(zhì)的表面(2)反應(yīng)物與被蝕刻薄膜反應(yīng)(3)反應(yīng)后的產(chǎn)物從蝕刻表面擴散到溶液中，并隨溶液被排出。

FilmGlassPRPR反應(yīng)物生成物化學(xué)反應(yīng)WET_ETCH等向性蝕刻WetEtchingParameters濕式蝕刻反應(yīng)的主要參數(shù)有：(1)蝕刻時間：浸泡在蝕刻液中時間愈久，蝕刻量愈大。(2)溶液濃度：濃度愈高，蝕刻速率愈快。(3)反應(yīng)溫度：溫度愈高，蝕刻愈快。(4)攪拌方式：適當(dāng)?shù)臄嚢瑁墒谷芤簝?nèi)的反應(yīng)物往薄膜表面進行質(zhì)量傳遞(MassTransfer)，不再僅依靠擴散作用，提升反應(yīng)物輸往薄膜表面的能力，如Showerswing、Sub.Oscillation、超音波震蕩等方式。WETEtching化學(xué)藥液WET設(shè)備主要使用化學(xué)藥液成份及比重使用溫度AL酸磷酸(H3PO4):66%~72%

醋酸(CH3COOH):8%~11%

硝酸(HNO3):4.0%~5.5%

DIwater:11.5%~22%38℃~45℃ITO酸草酸(H2C2O4):3.0%~4.5%40℃~45℃AL蝕刻機制主要蝕刻對象:Gate

&DataLayer

(主成分Al)制程采用的化學(xué)物質(zhì):硝酸:4.0~5.5w%,磷酸:66%~72w%,醋酸:8~11.5w%及DIwater2Al+6HNO32Al(NO3)3+3H2

2Al(NO3)3+2Al2Al2O3+6NO2

2Al2O3+4H3PO44AlPO4+6H2O硝酸先與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁磷酸和水來分解氧化鋁*醋酸于反應(yīng)中所扮演的為緩沖劑ITO蝕刻機制主要蝕刻對象:PixelLayer

(主成分ITO:IndiumTinOxide)制程采用的化學(xué)物質(zhì):草酸(H2C2O4)::3.0~4.5w%及DIwaterSnO2+4H+Sn4++2H2OSn4++2H2C2O4Sn(C2O4)2+2H2In2O3+6H+2In3++3H2OIn3++3H2C2O4In(C2O4)3+3H2利用草酸溶液來進行ITO薄膜的移除HKCWETXLayout5o傾斜傳送LDBUFEUVNEUE1E2E3E4BUFSWR1AKCV2水平傳送EtchingShowerDIWShowerWaterKnifeAirKnifeChemicalKnifeFFUIonizerShutterTiltUVlampSWR2SWR3SWR4SWR5SWR6SWR7SWR10SWR9SWR8CV4CV3CV6CV5ULD濕蝕刻制程控制NEUEtchingChamberswingShowerSwingforuniformitySubstrateOscillationforuniformityCKforPre-wettingFilmGlassPRPRChemicalKnifeShowerSwing&SubstrateOscillationShowerPatternShowerSwingSub.OscillationSubstrateOscillation會影響側(cè)蝕能力，適度的Oscillation可蝕刻出較佳的profile，并使taperangle較為平滑，以利與下一層成膜后爬坡較為平順，減少倒角和斷線的狀況。也可獲得較佳的Etchinguniformity。TaperangleP.R.MoAlCKforPre-wettingCKE1NEUE2(1)于Etch段入口以CK在玻璃基板上涂布一層酸液,可使Nozzle噴下來的酸液較易均勻散開。(2)因鋁酸較黏稠,易產(chǎn)生氣泡,造成蝕刻不平均,所以利用CK可降低氣泡的產(chǎn)生。酸液直接作用(未使用CK)酸液間接作用(使用CK)CDLossCD(CriticalDimension)的定義:在pattern中,具有關(guān)鍵性尺寸大小,在有些層別是光阻的線寬(linewidth),有些則是光阻間的間隙(space),透過檢測機臺量測出的CD值,我們可以知道該層pattern是否與設(shè)計值的尺寸一樣CDLoss定義:就是Array制程photot所定義的pattern線寬與蝕刻后和實際pattern線寬之間的差值MetalGlassABPRCDLoss=A-BETCH的濕式制程：

光阻剝離制程–STRP

目的：將光阻剝離洗除，或鍍膜前補清洗。光阻剝離制程：利用極性有機溶劑，剝離與溶解光阻。使用時機：每道光罩制程蝕刻完成后

Photo/FilmReworkOverQ-time補清洗

設(shè)備考慮：

˙降低stripper用量˙Metalcorrosion

StrippingMechanism~~~MEADMSO(溶劑)InitialSwellingandPeelingFormingofmicelle去光阻過程中的化學(xué)反應(yīng)MEA:InteractionbetweenresistandsubstrateDMSO:EffectofswellinginresistdissolutionofresistSTRIP設(shè)備使用

化學(xué)藥液WET設(shè)備主要使用化學(xué)藥液成份及比重使用溫度STRIP藥液DMSO:30%MEA:70%55~65℃

DimethylSulfoxide(30%)+Monoethanolamine(70%)HHHOCCNH2HHHOH

HCSCHHH二甲基亞砜乙醇胺HKCSTRPLayout2024/11/115o傾斜傳送LDISORINSE1AKCV25o傾斜傳送StripShowerDIWShowerWaterKnifeAirKnifeChemicalKnifeFFUIonizerShutterTiltULD水平傳送STRIPPER1STRIPPER2STRIPPER3RINSE2RINSE3RINSE4RINSE5RINSE6RINSE7FRCV1HPSTRP各unit功能UnitName功能有機溶液槽StrippingTOK106Strip液(70%MEA+30%DMSO)MEA（單乙醇胺)：將軟化后的光阻進行剝離DMSO:（二甲亞石風(fēng)）：使BAKE過的光阻軟化膨脹水洗UNITRinse1Chamber大量清水清洗基板上所殘留的Stripperliquid，以免造成有機溶液的殘留，造成污染Rinse2~6CHAMBER目的:去除中粒徑Particle(約1~5μm)Rinse7CHAMBER目的:CDA+DIWATER去除小粒徑Particle(約1μm↓)DRYAIRKNIFEAIRKNIFE目的:將其Glass吹干蝕刻制程后的檢測AOIcheck蝕刻殘留刮傷蝕刻后異物前層Defect一日十行一目十行大公無私太公無私蝕刻制程后的檢測光阻殘留Depo前異物AOIcheck蝕刻制程后的檢測CDcheckCD(CriticalDimension)HKCHKCHKCHKCNormal過蝕刻Normal蝕刻不足蝕刻制程后的檢測MacroCheck：預(yù)巨觀檢查產(chǎn)品有無缺角、Mura……等缺陷