WETX蚀刻工艺简介

WETX蚀刻工艺简介课程简介WET于5Mask制程中的角色WET的制程洗净制程(ICLN)湿蚀刻制程(WETX)光阻剥离制程(STRIP)蚀刻制程后的检测WET于5Mask制程中的角色Deposition&PatterningProcessinDetailPixelElectrodeInsulator&a-SiGATEElectrodeGlassDATAElectrodePassivationCleaningSUBSTRATEAlDCAlAlAlAl

Ar+Al

Ar+TARGETSPUTTERRFHSiSiNSiNHSiHHHNNHHHHHPECVDDepositionPRCoatingExposureDevelopPRStripInspectionWetEtchDryEtchFOSiSiF4SiPLASMAGasRFEtchWETWETWETDryDRYCleaning：素玻璃镀膜前，去除表面有机物与Particle等污染。

WETX：湿蚀刻，移除未被光阻保护的薄膜部分，将pattern移转至玻璃。PRStrip：将光阻剥离洗除。ETCH的湿式制程：

洗净制程–Cleaner目的：去除金属离子、有机物污染与Particle污染洗净技术

物理方式：Brush刷洗、超音波震荡、纯水(高压)冲洗等。化学方式：界面活性剂、碱性溶液。使用时机

Bare-glass投入。设备考虑：有机物去除能力、各种粒径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将Glass上水吹干Detergent:界面活性剂、碱性溶液(HP-3)ETCH的湿式制程：

湿蚀刻–WetEtching目的：利用薄膜与特定溶液间所进行的化学反应，针对未被光阻覆盖的区域，进行薄膜的移除。湿式蚀刻(WetEtching)技术：等方向性蚀刻，使用铝酸、草酸等酸性溶液进行蚀刻。使用时机：M1/M2/ITO蚀刻设备考虑：

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

WetEtchingPrinciple藉适当之腐蚀性溶液利用化学反应来移除该膜层的制程湿蚀刻反应过程大概可分为三个阶段：(1)反应物质扩散到欲被蚀刻材质的表面(2)反应物与被蚀刻薄膜反应(3)反应后的产物从蚀刻表面扩散到溶液中，并随溶液被排出。

FilmGlassPRPR反应物生成物化学反应WET_ETCH等向性蚀刻WetEtchingParameters湿式蚀刻反应的主要参数有：(1)蚀刻时间：浸泡在蚀刻液中时间愈久，蚀刻量愈大。(2)溶液浓度：浓度愈高，蚀刻速率愈快。(3)反应温度：温度愈高，蚀刻愈快。(4)搅拌方式：适当的搅拌，可使溶液内的反应物往薄膜表面进行质量传递(MassTransfer)，不再仅依靠扩散作用，提升反应物输往薄膜表面的能力，如Showerswing、Sub.Oscillation、超音波震荡等方式。WETEtching化学药液WET设备主要使用化学药液成份及比重使用温度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蚀刻机制主要蚀刻对象:Gate

&DataLayer

(主成分Al)制程采用的化学物质: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硝酸先与铝反应产生氧化铝磷酸和水来分解氧化铝*醋酸于反应中所扮演的为缓冲剂ITO蚀刻机制主要蚀刻对象:PixelLayer

(主成分ITO:IndiumTinOxide)制程采用的化学物质:草酸(H2C2O4)::3.0~4.5w%及DIwaterSnO2+4H+Sn4++2H2OSn4++2H2C2O4Sn(C2O4)2+2H2In2O3+6H+2In3++3H2OIn3++3H2C2O4In(C2O4)3+3H2利用草酸溶液来进行ITO薄膜的移除HKCWETXLayout5o倾斜传送LDBUFEUVNEUE1E2E3E4BUFSWR1AKCV2水平传送EtchingShowerDIWShowerWaterKnifeAirKnifeChemicalKnifeFFUIonizerShutterTiltUVlampSWR2SWR3SWR4SWR5SWR6SWR7SWR10SWR9SWR8CV4CV3CV6CV5ULD湿蚀刻制程控制NEUEtchingChamberswingShowerSwingforuniformitySubstrateOscillationforuniformityCKforPre-wettingFilmGlassPRPRChemicalKnifeShowerSwing&SubstrateOscillationShowerPatternShowerSwingSub.OscillationSubstrateOscillation会影响侧蚀能力，适度的Oscillation可蚀刻出较佳的profile，并使taperangle较为平滑，以利与下一层成膜后爬坡较为平顺，减少倒角和断线的状况。也可获得较佳的Etchinguniformity。TaperangleP.R.MoAlCKforPre-wettingCKE1NEUE2(1)于Etch段入口以CK在玻璃基板上涂布一层酸液,可使Nozzle喷下来的酸液较易均匀散开。(2)因铝酸较黏稠,易产生气泡,造成蚀刻不平均,所以利用CK可降低气泡的产生。酸液直接作用(未使用CK)酸液间接作用(使用CK)CDLossCD(CriticalDimension)的定义:在pattern中,具有关键性尺寸大小,在有些层别是光阻的线宽(linewidth),有些则是光阻间的间隙(space),透过检测机台量测出的CD值,我们可以知道该层pattern是否与设计值的尺寸一样CDLoss定义:就是Array制程photot所定义的pattern线宽与蚀刻后和实际pattern线宽之间的差值MetalGlassABPRCDLoss=A-BETCH的湿式制程：

光阻剥离制程–STRP

目的：将光阻剥离洗除，或镀膜前补清洗。光阻剥离制程：利用极性有机溶剂，剥离与溶解光阻。使用时机：每道光罩制程蚀刻完成后

Photo/FilmReworkOverQ-time补清洗

设备考虑：

˙降低stripper用量˙Metalcorrosion

StrippingMechanism~~~MEADMSO(溶剂)InitialSwellingandPeelingFormingofmicelle去光阻过程中的化学反应MEA:InteractionbetweenresistandsubstrateDMSO:EffectofswellinginresistdissolutionofresistSTRIP设备使用

化学药液WET设备主要使用化学药液成份及比重使用温度STRIP药液DMSO:30%MEA:70%55~65℃

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

HCSCHHH二甲基亚砜乙醇胺HKCSTRPLayout2024/11/115o倾斜传送LDISORINSE1AKCV25o倾斜传送StripShowerDIWShowerWaterKnifeAirKnifeChemicalKnifeFFUIonizerShutterTiltULD水平传送STRIPPER1STRIPPER2STRIPPER3RINSE2RINSE3RINSE4RINSE5RINSE6RINSE7FRCV1HPSTRP各unit功能UnitName功能有机溶液槽StrippingTOK106Strip液(70%MEA+30%DMSO)MEA（单乙醇胺)：将软化后的光阻进行剥离DMSO:（二甲亚石风）：使BAKE过的光阻软化膨胀水洗UNITRinse1Chamber大量清水清洗基板上所残留的Stripperliquid，以免造成有机溶液的残留，造成污染Rinse2~6CHAMBER目的:去除中粒径Particle(约1~5μm)Rinse7CHAMBER目的:CDA+DIWATER去除小粒径Particle(约1μm↓)DRYAIRKNIFEAIRKNIFE目的:将其Glass吹干蚀刻制程后的检测AOIcheck蚀刻残留刮伤蚀刻后异物前层Defect一日十行一目十行大公无私太公无私蚀刻制程后的检测光阻残留Depo前异物AOIcheck蚀刻制程后的检测CDcheckCD(CriticalDimension)HKCHKCHKCHKCNormal过蚀刻Normal蚀刻不足蚀刻制程后的检测MacroCheck：预巨观检查产品有无缺角、Mura……等缺陷