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　　在Array段的制程通常會分為鍍膜，曝光和蝕刻三道大的工序。而蝕刻工序根據工藝和設備的不同又可以分為干蝕刻和濕蝕刻，即Dry工序和WET工序。

　　WET工序

　　作為蝕刻工序的一種實現方式，WET工序詳細來講可以包括清洗，濕蝕刻和脫膜。

　　1、清洗

　　包括初清洗和成膜前清洗。初清洗即玻璃基板從PP box中拆包之后，進行的第一道清洗，它的主要目的是為了清除玻璃基板表面本身攜帶的油污以及微塵顆粒。成膜前清洗即在每一道成膜之前進行的清洗，目的雖然也是為了去除油污以及顆粒，但是這些雜質更多是由于外界污染造成，而去除這些雜質是為了成膜的順利進行，提高成膜的品質。

　　2、濕蝕刻

　　對于金屬層和ITO導電層使用濕蝕刻進行蝕刻。濕蝕刻是使用相應的金屬蝕刻液和ITO蝕刻液對膜層進行腐蝕，可以去除掉不被光阻保護的部分，從而形成我們需要的線路結構。

　　3、脫膜

　　無論干蝕刻還是濕蝕刻結束之后，都必須將所成線路上覆蓋的光阻去除。相應的會使用脫膜液將光阻分離出來并去除，保證下一道成膜順利進行。

　　WET工序工藝原理

　　清洗的工藝原理

　　在TFT-LCD的制程當中，清洗起到至關重要的作用。

　　清洗的主要目的就是去除玻璃基板表面的雜質和油污，使玻璃基板保持清潔，確保下一道制程的順利和有效地進行。

　　在Array段，清洗可以分為初清洗(Initial Clean)和成膜前清洗(Pre-deposition Clean)。

　　相應的設備也分為初清洗機(Initial Cleaner)和成膜前清洗機(Pre-deposition Cleaner)。

　　Initial Clean：

　　在將玻璃基板從PP Box拆包裝之后(通常是由Unpack設備來完成)的第一道清洗。Initial Clean可以有效地去除玻璃基板拆包以后殘留在表面的油污和細小的Particle。

　　Pre-deposition Clean：

　　在每一次成膜之前進行的清洗。所以又可以細分為Pre-PVD Clean和Pre-CVD Clean。Pre-deposition Clean可以去除玻璃基板在搬運過程當中環境造成的油污或者細小Particle，保證玻璃基板在每一次成膜之前是清潔的。

　　根據去除油污和顆粒的原理不同，可以分為以下幾種清洗方法：

　　1. 利用紫外線照射，去除玻璃基板表面的油污。紫外線的發光源通常有UV燈和EUV燈等�；�本原理都是通過原子激發，放射出一定波長的紫外線，照射到玻璃基板表面，破壞油污分子結構。同時將周圍環境中的氧氣轉化為游離的氧離子或者臭氧分子，游離的氧離子和臭氧分子都具有很強的氧化性，也可以與油污等有機物雜質反應，從而去除油污。

　　2. 利用毛刷的洗刷去除大顆粒的Particle。在工作過程中，毛刷會保持一定的壓入量，即玻璃基扳會壓入刷毛內一定量，隨著刷毛的高速旋轉，再伴隨著清洗劑的清洗，可以很好的去除大顆粒的Particle。

　　3. 水洗。水洗是清洗過程必不可少的部分。水洗所使用的是去離子水DIW甚至是超純水UPW。根據清洗原理的不同，水洗又可以細分。

　　一種是利用二流體清洗，利用高壓將通入了CDA的DIW或UPW噴出，這樣會在水中形成大量的微小氣泡，這種水氣混合的形式稱為二流體。

　　微小氣泡接觸玻璃基板迅速破裂，會在玻璃基板表面形成沖擊力，從而將表面較頑固的顆粒打掉，隨著高壓流體沖洗掉。

　　另外一種是利用超聲波振動源帶動DIW或UPW振動，在玻璃基板表面形成水的空化氣泡，就像眼鏡店清洗眼鏡的設備一樣，隨著高頻振動的空化氣泡不斷沖刷，可以去除表面的頑固Particle。

　　各種去除玻璃基板表面的油污和顆粒的方法見下面的5.3節的詳細敘述。雖然清洗環節相對簡單，但是對于產品的品質，以及對后續制程都是非常關鍵的。

　　如圖1所示，脫膜的主要作用就是在光刻完成后，將薄膜上面的光阻通 過化學試劑去處。脫膜的工藝過程就是：

圖1 預濕處理（圖2）→滲透（圖3）→膨脹（圖4）→分解（圖5）

圖2 預濕處理（Entangle polymer）

圖3 滲透（Stripper penetrate into free volume of pol

圖4 膨脹（Swelling of Photo resist）

圖5 分解 （Dissolution）

圖6

　　蝕(濕)刻)的工藝原理

　　主要是通過將化學藥液（酸）通過Spray,DIP等方式,處理已經顯影堅膜的后有PR圖案的Array基板，讓化學藥液與沒有被光阻覆蓋的金屬膜接觸并腐蝕掉這部分金屬膜，保留下被PR覆蓋的部分。

　　對于蝕刻反應有用的成分

　　・游離硝酸 ・游離醋酸 ・游離磷酸

　　AL刻蝕的反應

　　第一階段（生成游離氧原子）

　　第二階段（生成中間體）

　　第三階段（中間體和酸的反應）

　　設備構成和性能指標

　　清洗的設備構成和性能指標

　　清洗設備根據不同的生產廠商會有不同的設計，因此清洗設備的構成差別也比較大。但是，總的來說清洗設備基本包括以下幾個單元：

　　EUV光照單元：

　　EUV即Eximer UV，是波長為172nm的紫外線。

　　是由專門的EUV Lamp發光產生。作為清洗設備的一部分，EUV的主要功能是去除玻璃基板表面的有機物。#p#分頁標題#e#

　　EUV的工作原理簡單來講是這樣的：EUV Lamp發出172nm的紫外線，照射到玻璃基板表面。玻璃基板表面的有機大分子會在紫外線的作用下解離成為無機小分子。同時，環境中的O2分子會在172nm紫外線的照射下解離成為游離的氧原子或者O3分子。無論是游離的氧原子還是O3分子都具有比較強的氧化性，可以與有機小分子反應生成水和二氧化碳。

　　Brush清洗單元：

　　利用旋轉的毛刷清洗。通常會使用上下兩對毛刷，利用毛刷旋轉的力，將玻璃基板表面附著力較強的污垢去除。根據不同的需求，可以調整毛刷的高度，從而改變毛刷的壓入量，這樣可以增加或者減小去除Particle的能力。

　　但是需要注意的是：用毛刷進行清洗的時候，不可以刷到鍍有膜的玻璃，因為鍍膜在毛刷的作用下，會受到劃傷。

　　同時會有大量的膜層顆粒附著在毛刷表面，毛刷會成為清洗設備的Particle來源。毛刷旋轉的方向如下圖。

　　之所以選擇這種旋轉方向是因為：

　　第一，上下毛刷的旋轉方向相反，可以保證玻璃基板受力平衡，不至于錯位或者滑動。

　　第二，這樣的旋轉方向，可以降低清洗劑的使用量。

　　第三，在設備維護保養的時候，可以讓上下毛刷對刷，進行自我清潔。

　　CJ & BJ：

　　CJ=Cavitations Jet，BJ=Bubble Jet。

　　二者都是利用DIW或UPW和CDA混合，在較高的壓力作用下噴射到玻璃基板表面，形成大量細小氣泡，利用氣泡破裂候產生的爆破力，將附著在玻璃基板表面的Particle去除掉。

　　與CJ和BJ原理類似的還有Hyper Mix以及Hyper Jet，其去除Particle的原理大同小異，都是利用高壓下產生的細小氣泡破裂沖擊Particle，從而將其去除。

　　有時，Hyper Jet中會加入CO2，以增加UPW的導電性，避免高壓沖刷下在玻璃基板表面形成靜電。

　　MS：

　　Mega Sonic。由超聲波震子震動，使通入的DIW產生同頻率震動，并在排列。

　　高壓剝離模組 1

　　該模塊主要動作是用于接受前單元高速傳輸過來的基板，使用噴射的高壓剝離液對基板進行剝離處理，從完成蝕刻的基板表面除去光阻的模組。

　　其各組成單元如下：

　　剝離進程單元

　　對經過預濕處理的基板，將剝離液噴射在它的表面，從完成蝕刻的基板表面除去光阻。在處理過程中使用壓力傳感器，壓力計以及過濾器對剝離液的純度，壓力進行控制。

　　溫度控制單元

　　對剝離液的溫度進行控制，溫度范圍為60~80℃，溫差控制在3℃。

　　傳輸單元

　　接受前道工序傳輸過來的基板，在剝離過程中對基板進行傳輸處理，在剝離完成后，將其傳輸到下一單元。使用傳輸輥軸，中間輥軸和頂部輥軸進行傳輸，使用側向導向輥軸進行排列控制。

　　輔助單元

　　對剝離工序提供恒溫的剝離液，空氣純水。

　　高壓剝離模組 2

　　該模塊主要動作是用于接受前單元高速傳輸過來的基板，使用噴射的高壓剝離液對基板進行剝離處理，從完成蝕刻的基板表面除去光阻的模組。搬運輥軸上部設有高壓噴射嘴。另外，還設有清洗上屏罩的內側的純水噴射嘴。

　　其組成單元與高壓剝離模組1單元相同。

　　噴射剝離模組(spray strip module)

　　在接受到來自高壓噴射剝離模組2的基板后，該模組完成的主要動作是從設置在搬運輥軸上下的噴射嘴向基板正、反面噴射剝離液。剝離液從設在模組下部的罐通過循環泵送入噴射嘴，使用過的處理液再次回收到罐中。其組成部分如下：

　　進程單元

　　主要動作是從設置在搬運輥軸上下的噴射嘴向基板表、背面噴射剝離液。剝離液從設在模組下部的罐通過循環泵送入噴射嘴，使用過的處理液再次回收到罐中。

　　溫度控制單元

　　主要動作是對剝離液的溫度進行控制，溫度范圍為60~80℃

　　傳輸單元

　　主要動作是接受前道工序傳輸過來的基板，在剝離過程中對基板進行傳輸處理，在剝離完成后，將其傳輸到下一單元。使用傳輸輥軸，中間輥軸和頂部輥軸進行傳輸，使用側向導向輥軸進行排列控制。

　　輔助單元

　　該單元的主要動作是對剝離工序提供恒溫的剝離液，空氣純水。

　　型水洗模組(U-turn conveyor module)

　　本單元是一個水洗功能的U型搬運軌道。在接收側、輸送側以及水平搬運部的上下面（水平搬運部只有上面）安裝有噴嘴，一邊搬運基板一邊噴出純水。下部裝有罐，通過循環泵的壓力向噴嘴輸送液體。通過一系列水洗過程去除殘留的剝離液。同時使用輥軸的抬升與下降處理，完成基板的U型轉彎動作。

　　水洗模組的組成部分如下：

　　傳輸單元

　　從上一模組接收搬運來的基板，基板送入過程中用入口液體刀進行水洗處理。傳輸如果采用傾斜姿勢，則可以提升清洗效果，降低水使用量。

　　提升轉換輥軸并抬升基板（這時送出側的轉換輥軸上升）。

　　旋轉轉換輥軸和水平搬運部的搬運輥軸，將基板搬運到送出側。搬運時，進行噴洗處理。

　　降下送出側的轉換輥軸，將基板放到傾斜方式搬運輥軸上。

　　旋轉送出側的搬運輥軸，將基板搬運到下一模組。搬運過程中，進行噴洗

　　進程單元

　　在接收側、輸送側以及水平搬運部的上下面（水平搬運部只有上面）安裝有噴嘴，一邊搬運基板一邊噴出純水。下部裝有罐，通過循環泵的壓力向噴嘴輸送液體。通過一系列水洗過程去除殘留的剝離液。 3) 輔助單元

　　該單元的主要動作是對U-Turn清洗工序提供恒溫空氣，純水。

　　直水洗模組(High Pressure/AAJET Rinse Module)

　　該模組主要動作是對完成剝離作用的基板進行水洗，去處剝離液的殘留。

　　其主要單元結構如下：

　　進程單元

　　在相對于電路板行進方向，上游側由循環水洗部、下游側由直水洗部組成。模組的下部安裝了罐，罐的水洗水通過循環泵的壓力送到循環水洗部的噴嘴。使用后的液體再回到罐。直水洗部將工廠直接供應的純水通過上下的噴嘴噴出，對基板進行清洗。

　　傳輸單元

　　主要動作是接受前道工序傳輸過來的基板，在清洗過程中對基板進行傳輸處理，在清洗完成后，將其傳輸到下一單元。使用傳輸輥軸，中間輥軸和頂部輥軸進行傳輸，使用側向導向輥軸進行排列控制。

　　輔助單元

　　為進程單元提供循環純水以及對水洗用的壓力進行控制和調節。

　　干燥模組(Air knife module)

　　該模組的主要工作是干燥水洗后的電路板。從氣刀向電路板的正反面吹出干燥空氣除去水分進行干燥。上下各安裝了一臺吹出干燥空氣的裂縫式氣刀。

　　中性搬運軌道模組(Neutral conveyor module)

　　該模組的主要動作是在單元與單元之間完成的搬運，是將從前一模組搬運過來的基板直接搬運到下一模組的搬運軌道。#p#分頁標題#e#

　　輸出模組(Exit conveyor module)

　　輸出模組位于各單元后部并向下一單元運送基板的模組。出口搬運軌道模組以傾斜方式搬運而來的基板轉換為水平方式后待機。由下游的MHU的機械臂取出在該位置的基板。

　　供液模組(Supply tank module)

　　該模組主要是完成對脫膜用的藥液進行加熱處理，并將藥液傳輸到各剝離單元。

　　蝕(濕)刻)設備構成和性能指標

　　蝕(濕)刻)設備的組成

　　IN CV UNIT

　　EUV UNIT

　　NEUTRAL UNIT

　　ETCH UNIT1,2,3 UNIT

　　TANK UNIT

　　RINSE UNIT(SWR1,2,3,4 &F/R)

　　A/K UNIT

　　DRY UNIT1,2

　　OUT CV UNIT

　　蝕(濕)刻)設備的性能指標

　　IN CV UNIT:

　　主要作用是從Robot上接收基板。

　　當基板從Robot叉子上放置到IN CV內搬送線上,Sensor檢測到后，機械手退出。通過Alignment機構將基板調整到Passline的位置，再通過搬送線送入下一單元。

　　需要注意Alignment機構的動作平穩,速度均勻,無沖擊現象.

　　送出完畢后再向Robot發出送入要求，進行下一片基板的接收工作。

　　EUV UNIT：

　　主要通過UV Lamp照射，去除基板表面的有機物。

　　NEUTRAL UNIT：

　　該單元起到過渡作用。

　　入口和出口都有Shutter(遮光器)避免外部光線射入EUV 和ETCH單元。 Shutter放下時，才可進行基板搬送。

　　ETCH UNIT 1,2,3 ：

　　ETCH UNIT是對基板進行刻蝕的單元。金屬膜被藥液腐蝕掉，留下被PR覆蓋的部分，就是我們所需要的加工的Gate。

　　存放于下部TANK內的Chemical通過Pump加壓，沿著管路,經過Filter過濾后,打入Bath中；Bath中又由傳送帶,Liquid Knife, Oscillation, Manifold, Dip等機構組成.Chemical經過多種方式接觸到基板表面.通過化學反應對金屬膜進行Etching。

　　下部TANK UNIT：

　　下部tank主要用于存放Etching用的Chemical,并起溫度調和槽的作用。共有2個tank。自動運行時通過設備參數來選擇其中的一個tank工作，另一個tank用于液交換的備用。

　　RINSE UNIT(SWR1,2,3,4&F/R)：

　　RINSE UNIT主要是清洗基板表面殘余的化合物雜質。主要由SWR1,2,3,4和F/R兩部分組成：

　　SWR UNIT1,2,3,4是將Etching后的基板表面，經過4道循環水洗的工序進行清洗，去除基板表面殘余的Chemical和化學合成物.

　　F/R UNIT是通過Facility直接供應的純水對基板表面做最后一次清洗.

　　A/K UNIT：

　　A/K風刀單元主要作用是吹去從水洗單元送過來的基板表面的積水.

　　DRY UNIT1,2 ：

　　DRY UNIT是在一般搬送的基礎上曾加了FFU吹風單元。能提高基板表面的的干燥效果。入口的Ionizer裝置(離子風)能去除基板表面的靜電。

　　EXIT UNIT:

　　EXIT UNIT基本與前面的DRY單元相同,也有FFU吹風裝置干燥。

　　基板進入EXIT UNIT的指定位置后搬送線停止并發出信號，等待LD/ULD機械手來取出基板。

　　附：

　　WET工序(清洗.脫膜,蝕(濕)刻)的主要工藝參數和工藝質量評價

　　對于清洗設備來說，質量評估的內容有兩個方面：

　　1. Particle數量。

　　檢驗清洗設備洗凈能力的主要標準就是Particle的數量。如果Particle的數量過多會造成成膜異常，甚至會造成線路的開路和短路。對于4.5代生產線的玻璃基板來說，Particle通常會控制在總數100顆以內。

　　2. Contact Angel

　　Contact Angel即接觸角。在液體與固體平面接觸的時候，液體的邊緣會與固體平面形成一定的角度，此角度即接觸角。

　　接觸角的大小可以用來評估固體表面與此種液體的親和能力。對于玻璃基板來講，接觸角是用來衡量玻璃基板與水的親和性的，也就是驗證玻璃基板的親水性。

　　親水性高說明玻璃基板表面的有機物較少，親水性低說明玻璃基板表面的有機物較多。

　　因此可以通過Contact Angel來衡量玻璃基板表面有機物的含量。通常清洗設備都具有EUV的紫外線照射單元，通過紫外線照射去除有機物。Contact Angel的數值一般控制在5~10°之間。