薄膜電晶體液晶顯示器（TFT-LCD）

2.1.1. TFT-LCD 製程

過去近三十年間，我國以資訊產業為主軸，憑藉著高素質之人力資源，成功 的整合了上、中、下游之產品應用結構，並造就了『高科技產業群聚效應』而崛 起於全球，成為高科技產業在全球分工體系中不可或缺的一環。近年來；在政府

『兩兆雙星產業發展計劃』扶植下，使得台灣成為全球薄膜電晶體液晶顯示器

（Thin film transistor liquid crystal display, TFT-LCD）製造業密度最高之地區，因 此 TFT-LCD 業無疑是繼半導體產業後，成為政府極力扶植的明星產業。而 TFT-LCD 為資本與技術密集之產業，其結合了半導體產業、化學材料產業、光電 產業及裝配產業技術之整合性高科技產業，其產品製程主要分為三大部分，下述 將詳細說明各製程之主要內容：

1. 陣列製程（Array 或 TFT）：

主要是將玻璃基板透過清洗、鍍膜、曝光、顯影、蝕刻等程序，於玻璃 基板上形成為數眾多之電晶體。

2. 液晶面板組裝（Cell 或 LCD）：

主要是將陣列製程所完成之基板與彩色濾光片基板分別進行 PI 配向膜 塗佈及Rubbing 處理，並透過檢準機械對位壓合組立，再進行框膠燒成，並 於液晶灌注後將液晶封口，最後進行偏光板貼附及最後檢測工作。

3. 模組組裝製程（Module 或 LCM）：

主要是將切割完成之面版與驅動IC 和電路板等外部零件組立起來，形成 LCM 後做最終之檢查，即完成整個製造程序。圖 2-1 為 TFT-LCD 製程流程

Array Process Cell Process Module Process

玻璃基板 配向膜塗佈 COG製程

鍍膜 Rubbing配向 軟性電路板壓合

光阻塗佈 框膠塗佈 印刷電路板壓合

曝光(光罩) Spacer散佈 背光模組組裝

光阻顯影 組立(Array+CF) 老化測試

液晶注入

光阻去除 液晶封止

Array構造完成 偏光板貼附

模組完成 蝕刻

圖 2-1 TFT-LCD 製程流程簡圖

資料來源：友達光電股份有限公司http://auo.com/auoDEV/technology.php?sec=tftProcess

2.1.2. 鋁蝕刻製程

蝕刻技術係目前TFT-LCD製程中非常重要之一道程序，主要可分為乾蝕刻

（dry etching）與濕蝕刻（wet etching）兩種製程方式。乾蝕刻製程適用於非金屬 性蝕刻，通常以a-Si/n⁺和Si/SiNx蝕刻為主；而濕蝕刻製程則適用於金屬性蝕刻， Photo resist

Boundary layer

Thin film Substrate Undercut Isotropic Nozzle

Bulk Etchant Solution

並藉由刻劃出來之金屬線路連接各個電晶體，作為電極或元件間之導線，以構成 面板之完整電性迴路。為了達到製程上之需求，所使用之鋁蝕刻液係由不同比例 之磷酸（H3PO4）、醋酸（CH3COOH）、硝酸（HNO3）和去離子水所混合而成，

而整個鋁蝕刻反應機制乃利用反應控制而非擴散控制，當中的蝕刻液只會與其產 生化學反應之物質進行作用，下列將詳細說明鋁蝕刻進行之基本反應機制。

Step1：利用硝酸之強氧化性與鋁反應形成氧化鋁。

Step2：再與磷酸反應形成水溶性磷酸鋁。

Step3：醋酸主要作用為緩衝液，為氫離子（H⁺）提供者，使蝕刻率能維持穩 定，防止硝酸在水中解離而改變其蝕刻率。（羅正忠、張鼎張譯，2007）

由於鋁蝕刻製程之目的，係為了清洗去除面板線路上之鋁物質，於是蝕刻完 成後將產生廢鋁蝕刻廢液。目前本案例廠針對高濃度之鋁蝕刻廢液主要採取回收 再利用方式處理，而另一部份同樣來自於鋁蝕刻製程之低濃度廢水，主要為機台 端進行保養清洗反應室（chamber）時所產生。