Theme 2. 디스플레이 공정
스물 두 번째 개념: 식각 (Etching)
식각 (Etching): TFT의 회로패턴 공정 중 필요한 부분을 남기고 나머지 불필요한 부분을 부식액을 이용해 제거하는 과정
앞서 디스플레이 상식사전 #21 현상편에서 소개한 현상 과정 이후 공정은 바로 식각입니다. 식각 공정은 부식액을 이용하여 TFT 기판 위의 회로 물질을 제거하는 과정인데요. 노광 및 현상 공정을 마친 TFT 기판은 포토마스크의 패턴에 해당 되는 부분 위에 포토레지스트 성분이 남겨지는데, 이는 식각 공정에서 해당 위치 하단의 회로 물질이 제거되지 않도록 보호하는 역할을 수행합니다. 이후 남겨진 패턴에 남아있는 포토레지스트 성분을 제거하게 되면 최종 회로가 완성되는데요. 결론적으로 식각 공정은 포토마스크의 패턴에 따라 회로 패턴을 생성하는 단계라고 보면 됩니다.
습식 식각과 건식 식각의 차이점
식각 공정은 습식 식각과 건식 식각으로 나뉩니다. 습식 식각은 용액을 이용하여 화학적 반응을 일으키는 방법이고, 건식 식각은 가스 등의 반응성 기체 통한 식각 방법인데요. 건식 식각은 진공 챔버 안의 기판을 넣고 식각용 가스를 주입한 후 전기 에너지를 공급하게 됩니다. 그러면 플라즈마 상태가 만들어지며 이온화된 가스의 이온들이 높은 운동 에너지를 갖게 되는데요. 이것이 기판의 전극에 의해 가속화되면서 회로 물질의 원자들의 결합을 끊어내며 식각을 이룹니다. 고해상도 디스플레이에 활용되는 TFT 기판은 대부분 건식 식각이 주로 사용됩니다.
| 용액을 이용한 화학적 반응 | 가스를 이용한 물리적 및 화학적 반응 | |
| 낮은 비용 빠른 공정 시간 단순한 공정 과정 | 높은 정확도 미세한 패턴 형성 가능 |
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| 낮은 정확도 화학적 물질의 오염 가능성 | 높은 비용 느린 공정 시간 복잡한 공정 과정 |
습식 식각은 건식 식각에 비해 공정 비용이 낮고 공정 과정 또한 상대적으로 단순하다는 장점이 있습니다. 하지만, 습식 식각은 건식 식각 보다 정확도가 낮죠. 습식 식각은 화학 물질로 인한 TFT 오염 가능성이 있지만, 건식 식각은 원하는 부분만 식각 할 수 있어서 미세 회로 패턴을 보다 세밀하게 구현할 있기 때문입니다. TFT 기판은 식각 과정 이후 PR 박리 과정을 거치게 됩니다.
Recap Quiz
Q. 디스플레이 TFT 식각 방법 중 ( ) 식각은 매우 높은 정확도로 식각이 이루어져 세밀한 회로 패턴을 구현한다.
① 습식 ② 건식
답: ②
