在顯示技術(shù)飛速迭代的今天，微型LED、柔性屏、透明顯示等新型器件對(duì)制造工藝提出了前所未有的挑戰(zhàn)：更精密的結(jié)構(gòu)、更低的損傷率、更高的量產(chǎn)一致性。作為研發(fā)顯示行業(yè)精密檢測(cè)設(shè)備的的企業(yè)，美能顯示憑借對(duì)先進(jìn)制造工藝的深刻理解，將濕法蝕刻這一關(guān)鍵技術(shù)與我們自主研發(fā)的高精度檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，為行業(yè)提供從工藝開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)管控的完整解決方案。

濕法蝕刻工藝：高精度制造的核心技術(shù)

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濕法蝕刻（Wet Etching）是通過(guò)化學(xué)溶液選擇性溶解材料的一種微加工技術(shù)，其核心在于利用不同材料對(duì)化學(xué)試劑的反應(yīng)差異實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)控制。

濕法蝕刻示意圖

本文以復(fù)合金屬基板（如銅-因瓦-銅，CIC）的切割為例，介紹濕法蝕刻的分步分層蝕刻策略：

分層蝕刻：針對(duì)CIC的三明治結(jié)構(gòu)，依次使用銅蝕刻液（CuR-8000S）和因瓦蝕刻液（NiE-7520），通過(guò)選擇性反應(yīng)逐層去除金屬，最終形成獨(dú)立芯片。

工藝參數(shù)優(yōu)化：如表所示，首層銅蝕刻速率為1.25–1.43 μm/min，因瓦層為3–3.3 μm/min，末層銅蝕刻速率提升至2–2.5 μm/min。這種分步控制可避免過(guò)度蝕刻導(dǎo)致的側(cè)壁粗糙或?qū)娱g剝離。

2無(wú)損傷優(yōu)勢(shì)：相較于機(jī)械切割或激光切割，濕法蝕刻無(wú)熱應(yīng)力、振動(dòng)或碎屑?xì)埩?，尤其適合脆性材料（如超薄硅基板）或精密結(jié)構(gòu)（如Micro LED陣列）的加工。

光學(xué)顯微鏡（OM）測(cè)量的切割過(guò)程中芯片圖案的通道變化圖：（a）頂層（Cu）；（b）中間層（Invar）；（c）底層（Cu）；（d）去除整層

從CIC 背面切割 LED/CIC 芯片的工藝流程圖

濕法蝕刻在顯示制造中的關(guān)鍵應(yīng)用

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微型LED與高密度顯示

微型LED（Micro LED）的制造對(duì)芯片尺寸一致性要求極高（如1140 μm × 1140 μm）。濕法蝕刻通過(guò)掩膜設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)批量加工，且通道寬度誤差可控制在±5 μm以?xún)?nèi)（如從300 μm擴(kuò)展至350 μm）。這一精度對(duì)高分辨率顯示（如AR/VR設(shè)備）的像素排列至關(guān)重要。

柔性顯示基板加工

柔性顯示需使用超薄金屬或高分子基板（如50 μm厚CIC），傳統(tǒng)機(jī)械切割易導(dǎo)致基板變形或斷裂。濕法蝕刻通過(guò)化學(xué)溶解實(shí)現(xiàn)“無(wú)接觸”加工，可避免物理?yè)p傷，同時(shí)支持復(fù)雜圖形化設(shè)計(jì)（如曲邊或鏤空結(jié)構(gòu)）。

• 性能提升與成本優(yōu)化

電學(xué)性能：濕法蝕刻后的AlGaInP LED芯片漏電流低至1.5×10?? A（@-5 V），正向驅(qū)動(dòng)電壓從2.81 V（@350 mA）降至2.34 V，顯著降低能耗。

光學(xué)性能：輸出功率在0–700 mA電流范圍內(nèi)線(xiàn)性增長(zhǎng)，波長(zhǎng)紅移現(xiàn)象（627.9 nm→633.13 nm）較傳統(tǒng)工藝減少30%，適合高色彩還原度的顯示需求。

成本效益：CIC基板的成本較傳統(tǒng)CuW基板降低40%，且蝕刻液可循環(huán)利用，進(jìn)一步減少材料浪費(fèi)。

顯示檢測(cè)技術(shù)：工藝可靠性的基石

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濕法蝕刻的工藝穩(wěn)定性高度依賴(lài)檢測(cè)技術(shù)的全流程支持，涵蓋以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

尺寸與形貌監(jiān)控

光學(xué)顯微鏡（OM）與掃描電鏡（SEM）：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蝕刻通道的寬度變化（如從300 μm擴(kuò)展至350 μm），驗(yàn)證掩膜對(duì)準(zhǔn)精度與側(cè)蝕控制。

三維輪廓儀：量化蝕刻深度與側(cè)壁角度，避免因溶液濃度波動(dòng)導(dǎo)致的非均勻性（如首層銅蝕刻速率差異）。

電學(xué)與光學(xué)性能驗(yàn)證

I-V特性測(cè)試：通過(guò)KEITFILEY 2400等多功能電表，檢測(cè)芯片的漏電流、正向電壓等參數(shù)，確保器件可靠性。

（a）輸出功率；（b）切割后 LED/CIC 芯片的波長(zhǎng)作為電流的函數(shù)。

積分球光譜分析：測(cè)量光輸出功率、波長(zhǎng)偏移及光效，優(yōu)化蝕刻工藝對(duì)發(fā)光層的影響（如減少熱應(yīng)力導(dǎo)致的效率衰減）。

缺陷與良率控制

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）：識(shí)別蝕刻殘留、側(cè)蝕過(guò)度或金屬層剝離等缺陷，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法分類(lèi)缺陷類(lèi)型（如化學(xué)污染或掩膜偏移）。

良率統(tǒng)計(jì)：論文數(shù)據(jù)顯示，濕法蝕刻良率達(dá)99%，僅1%損失源于芯片與UV膠帶的剝離問(wèn)題，可通過(guò)膠帶黏附性?xún)?yōu)化進(jìn)一步改善。

濕法蝕刻工藝與顯示檢測(cè)技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，正推動(dòng)顯示行業(yè)向更高精度、更低成本邁進(jìn)。從微型LED的批量加工到柔性顯示的復(fù)雜圖形化，二者缺一不可。未來(lái)，隨著智能化檢測(cè)與綠色工藝的深度融合，美能顯示將為下一代顯示器件（如透明顯示、可折疊屏）提供更強(qiáng)大的檢測(cè)支持。

原文出處:《Dicing of composite substrate for thin flm AlGaInP power LEDs by wet etching》

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