干蝕刻：利用不易被物理、化學(xué)作用破壞的物質(zhì)光阻來(lái)阻擋不欲去除的部分，利用電漿的離子轟擊效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)去掉 想去除的部分，從而將所需要的 線路圖形留在玻璃基板上。干蝕刻等向性蝕刻與異向性蝕刻同時(shí)存在。

DET制程介紹 

Dryetching（干蝕刻）

將特定氣體置于低壓狀態(tài)下施以電壓，將其激發(fā)成各種不同的帶電荷離子、原子團(tuán)、分子以及電子（這種物質(zhì)狀態(tài)稱為Plasma）并利用這些解離后帶能量的反應(yīng)性的離子及原子團(tuán)，對(duì)特定層膜加以化學(xué)性的蝕刻及離子轟擊，達(dá)到膜層去除的一種蝕刻方式。

Dry etching中起作用的主要是radical和ion。Radical是電中性，因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)很活潑，所以和膜表面分子發(fā)生反應(yīng)，可達(dá)到膜層去除的作用。反應(yīng)生成物作為gas被排氣。

帶正電的ion被selfbias的負(fù)電位吸引幾乎垂直撞向基板，轟擊膜層表面的分子鍵合，促進(jìn)radical的化學(xué)反應(yīng)，并使表面產(chǎn)生的反應(yīng)物脫落。

Etching是以radical為主，還是以ion為主。

根據(jù)使用的不同，Dry etching分為2種：Physicaland Chemical etching

Plasma在干蝕刻中的應(yīng)用

在高周波電場(chǎng)中電子被來(lái)回加速，加速后的電子轟擊氣體分子或原子，使分子或粒子解離出新的電子(α作用) 而產(chǎn)生Ion，或者使分子解離為高活性的自由基。高活性的自由基會(huì)和玻璃基板表面所鍍的薄膜物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。

因此Plasma被用在半導(dǎo)體，LCD行業(yè)中Etching的工藝中，多用在硅和硅的化合物（SiNx、SiOx 等）的蝕刻工藝，隨著設(shè)備的改進(jìn)，也可用于金屬鋁的蝕刻。

Plasma蝕刻設(shè)備昂貴，但生產(chǎn)過(guò)程中耗費(fèi)的Material非常少， Plasma蝕刻的優(yōu)點(diǎn)在于：蝕刻的精確度很好,速度快，蝕刻均一性好，化學(xué)品消耗低（較酸液蝕刻）。

干蝕刻：

電漿的組成：電子、離子、原子團(tuán)、各種中性原子和分子。

電子的作用：維持電漿的存在；

離子的作用：進(jìn)行物理性蝕刻；

原子團(tuán)的作用:進(jìn)行化學(xué)性蝕刻。

物理性蝕刻：利用輝光放電產(chǎn)生的正離子轟擊膜層，造成非等向性蝕刻。

化學(xué)性時(shí)刻：利用Plasma中的反應(yīng)性粒子與膜層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成等向性蝕刻。

Dry  ETCH mode

PE mode 

PE=Plasma etch (電漿蝕刻)uChemical (radical F＊)

RF generator接在上電極,基板位于下電極上。在蝕刻中利用中性基(radical) 與基板的的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行etching，是等向性蝕刻(isotropic) ,低ion bombardment效應(yīng)

lower etch rate

Lower uniformity

對(duì)panel造成的damage很少

RIEmode　

RIE=Reactive ionetch（激發(fā)態(tài)離子蝕刻）

Reactive ion etching

Chemical +physical (ion)

RF接到放置基板的下電極，(因電子質(zhì)量<<ion質(zhì)量，在接近RF端會(huì)產(chǎn)生一自我感應(yīng)負(fù)偏壓)使帶正電的粒子受到負(fù)偏壓的吸引而加速，幾乎垂直對(duì)基板進(jìn)行粒子轟擊(ion-bombardment)，促進(jìn) radical的化學(xué)反應(yīng)。

低壓實(shí)行process

非等向性蝕

ICPmode 

ICP=InductivelyCoupled Plasma（電感耦合等離子體蝕刻）

Chemical +physical (ion)

上部是coil狀的誘導(dǎo)電極，下部是bias電源。在線圈狀電極的磁場(chǎng)作用下，plasma中的電子和ion會(huì)做水平方向的螺旋運(yùn)動(dòng)，因此只有少量的電子被電極吸收，電離率比其他的type高2倍，下部的bias電機(jī)吸引ion轟擊基板，進(jìn)行etching，能達(dá)到高密度plasma及高etch rate。

非等向性蝕刻

一般會(huì)產(chǎn)生particle。

ECCP mode　

ECCP=EnhancedCapacitance Coupled Plasma（增強(qiáng)型電容耦合等離子體蝕刻）

Chemical +physical (ion)

在下極板接有兩個(gè)power.其中source power主要用來(lái)解離gas以產(chǎn)生plasma; bias power主要用來(lái)調(diào)節(jié)plasma的狀態(tài) ，以加強(qiáng)離子的轟擊效應(yīng)，所以Plasma的密度雖不是很高，但依然能達(dá)到較高的蝕刻速率。

非等向性蝕刻

高etch rate

干蝕刻于制程上的應(yīng)用

EPD(End Point Detector)

目的：利用etching從開始到結(jié)束特定波長(zhǎng)光強(qiáng)度的變化，檢測(cè)出最佳蝕刻終點(diǎn)， EPD測(cè)量的光的強(qiáng)度的變化有兩種。

EPD的測(cè)量途徑有兩種：測(cè)量生成物（下降型）和測(cè)量反應(yīng)物（上升型）。

DryEtching制程評(píng)價(jià)

基礎(chǔ)評(píng)價(jià)

1、 蝕刻速率 (Etching Rate ) 

2、 蝕刻均一性 (Uniform):表示1枚panel內(nèi)若干點(diǎn)之間E/R 的偏差： Uni.=(Max-Min)/(Max + Min)

3、 選擇性 (Selectivity): 被etching的膜和下層膜的E/R的比例  S=E.R.(a-Si)/E.R.(SiNx)

形狀評(píng)價(jià)   

1、斷面形狀(Taper )  

2、CD Loss(Critical Dimension Loss): etching前的resist線寬減去etching后膜的線寬的差值

DryEtching形狀評(píng)價(jià)

斷面形狀(Taper)

Taper系指蝕刻后的斷面傾斜度，是蝕刻制程中相當(dāng)重要的要求，與后續(xù)沉積之薄膜覆蓋性有相當(dāng)密切的關(guān)系。

CDLoss 

CD Loss (CriticalDimension Loss)一般又分為單邊（Single side）和雙邊（Both side）CD loss。

干蝕刻制程 

優(yōu)點(diǎn)：

1.側(cè)蝕量小(CD Loss小) 2.形狀加工控制容易 3.無(wú)廢水處理問(wèn)題

缺點(diǎn)：

1.制程參數(shù)復(fù)雜 2.耗材成本高 3.特氣危險(xiǎn)性高 

WET制程介紹 

Wet Etchant

Whatis wet etching ？

濕蝕刻是借適當(dāng)?shù)母g性溶液對(duì)所欲去除的膜層利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除的制程。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)用低廉，制程單純且量產(chǎn)速度快等。

缺點(diǎn)：CD loss較大，不易將線寬控制得極為精準(zhǔn)等。易有under cut現(xiàn)象。

相比之下，干蝕刻異向性強(qiáng)，線寬穩(wěn)定性易于控制，缺點(diǎn)為機(jī)臺(tái)設(shè)備及維護(hù)費(fèi)用高，量產(chǎn)速度慢。

Procedurein wet etching

濕蝕刻反應(yīng)過(guò)程大概可以分為三個(gè)階段：

（1）反應(yīng)物質(zhì)擴(kuò)散到欲被蝕刻材質(zhì)的表面

（2）反應(yīng)物與被蝕刻薄膜反應(yīng)

（3）反應(yīng)物的產(chǎn)物從蝕刻表面擴(kuò)散到溶液中，并隨溶液排出。

在此三個(gè)階段中，反應(yīng)最慢者就是蝕刻速率的控制關(guān)鍵，就是說(shuō)，該階段的進(jìn)行速率即是反應(yīng)速率。

Taper control

Taper：指蝕刻后的斷面傾斜度，影響后續(xù)沉積薄膜的覆蓋性。

對(duì)金屬膜層及ITO膜層，采用濕蝕刻易于蝕刻速率及Taper等的控制，且設(shè)備低廉。

Process control從蝕刻速率、均一性、CD loss基礎(chǔ)評(píng)價(jià)，及蝕刻殘留、mura、taper等出發(fā)，考慮制程能力。

引用自:OLED industry

*免責(zé)聲明：本文引用自OLED industry。文章內(nèi)容系作者個(gè)人觀點(diǎn)，轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)不同觀點(diǎn)交流與提升半導(dǎo)體行業(yè)認(rèn)知，不代表對(duì)該觀點(diǎn)贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系。