干法蝕刻工藝或讓配備OLED​屏的iPad Pro機型成本更加高昂

近日有傳聞稱,蘋果將於 2024 年之前,為 iPad Pro 產品線引入 OLED 屏。同時為了確保屏幕可以做到更薄,該公司據說還採用了所謂的“干法蝕刻”工藝 —— 即使這樣也會讓 OLED iPad Pro 的成本變得相當昂貴。

干法蝕刻工藝或讓配備OLED​屏的iPad Pro機型成本更加高昂

(via Apple Insider)

結合長期以來的各路 OLED iPad Pro 報告,推測新屏幕還是會交給三星來製造,畢竟後者也為 iPhone 12 / 13 智能機供應了 OLED 面板。

至於“干法蝕刻”(Dry Etching)工藝,USPTO 早在 2004 年就向三星授予了相關設備專利。

文檔中描述了一個用於蝕刻的真空室、一個固定基板的‘卡盤’、以及另一個被稱作‘圍擋’的部分。

至於三星是否仍在使用這種特殊裝置,目前暫不得而知。但由於製造過程中需要用到等離子體,所以真空室還是不可或缺的一個組成部分。

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乾濕法蝕刻比較

一方面,三星宣稱“濕法蝕刻”(Wet Etching)工藝要更加快速、簡單、低成本。

另一方面,干法蝕刻晶圓能夠更加精確、且不易受感染,但缺點是工藝複雜且成本高昂。

若三星選擇以這種方式來生產屏幕,那 OLED iPad Pro 的定價或顯著提升。

據悉, 蝕刻特指從晶圓上去除不需要的材料的過程。用於製造集成電路(IC)或光幕面板的晶片本身,多由晶體硅等半導體材料製成。

干法蝕刻需利用氣態化學物質或等離子體從晶片上去除材料,而濕法蝕刻要用到液體(例如溶劑和酸)來去除,兩者各有優缺點。

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蝕刻工藝流程

在濕法蝕刻過程中,晶圓會被浸入某些化學物質中(具體取決於其選材),比如硅晶片常用的氫氟酸。但與許多製造過程一樣,廢物流也是個相當棘手的問題。

氫氟酸和液流中的材料雜質,必須得到妥善的處理,以防污染水體。此外若控制不佳,溶劑也可能從晶片上去除比預想更多的材料。

在三星的圖表中,該公司介紹了濕法蝕刻用到的光刻膠 —— 作為一種光敏型材料,它會在光刻期間改變其特性,並已普遍應用於薄膜晶體管(TFT)上的複雜電路。

而作為一種替代製造方法,干法蝕刻能夠做到更加精確、以及去除不同形狀的基板材料,常用於生產集成電路的 VLSI 超大規模集成工藝。

干法刻蝕還有各種路線選擇,例如各向同性徑向刻蝕、反應離子刻蝕、濺射刻蝕、以及離子銑削。

不過幾乎所有衍生方法都離不開等離子體的運用 —— 離子銑削和濺射蝕刻會使用離子束物理噴射或蒸發材料 —— 所以又常被叫做等離子蝕刻。

在這兩種類型的蝕刻過程中,光刻膠都充當了電路圖案的保護膜角色。不過雖然干法蝕刻並不是嚴格意義上的新事物,其直到目前都尚未得到廣泛的運用。