Abstract
The TFT-LCD industry is a kind of large-scale industrial Giant Microelectronics device industry and has a similar semiconductor process technology. Wet etching forms a relatively large proportion of the entire TFT process, but the number of published research papers on this topic is limited. The main reason for this is that the components of the etchant, in which the reaction takes place, are confidential and rarely publicized. Aluminum (Al) and copper (Cu), which have been used in recent years for the manufacture of large area LCDs, are very difficult materials to process using wet etching. Cu, a low-resistance material, can only be used in the wet etching process, and is used as a substitute for Al due to its high speed etching, low failure rate, and low power consumption. Further, the abnormal reaction of hydrogen peroxide ($H_2O_2$), which is used as an etching solution, requires additional piping and electrical safety devices. This paper proposes a method of minimizing the damage to the plant in the case of adverse reactions, though it cannot limit the adverse reaction of hydrogen peroxide. In recent years, there have been many cases in which aluminum etching equipment has been changed to copper. This paper presents a countermeasure against abnormal reactions by implementing safety PLC with a high safety grade.
TFT-LCD 산업은 반도체와 유사한 공정기술을 갖는 대규모 장치 산업으로 일종의 Giant Microelectronics 산업이다. 습식 에칭(Wet Etching)은 전체 TFT 공정에서 비교적 큰 비중을 차지하고 있지만 발표된 연구사례는 부족한 실정이다. 그 주요 원인은 반응이 일어나는 에칭액(Etchant) 성분이 기업의 비밀로 간주되어 외부에 발표되는 사례가 거의 없기 때문이다. 최근 대면적 LCD 제조를 위하여 사용되는 알루미늄(Al)과 구리(Cu)는 습식 에칭을 진행하기에 매우 까다로운 물질이다. 저 저항성 재료인 Cu는 습식 에칭 공정에서만 가능하며 높은 속도와 낮은 실패율, 적은 소비전력으로 Al 에칭 대용으로 사용하고 있다. 그리고 에칭액으로 사용하는 과산화수소($H_2O_2$)의 이상 반응으로 추가적인 배관 및 전기적인 안전장치가 필요하다. 본 논문에서는 과산화수소의 이상 반응을 제한하지는 못하나 이상 반응 발생 시 설비의 피해를 최소화 할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 최근에 알루미늄 에칭설비에서 구리 에칭설비로 변경하는 사례가 많아 구리 에칭설비에 대한 하드웨어 인터록을 제안하고 안전 등급이 높은 안전 PLC로 구현하여 이상 반응에 대한 대비책을 강구하는 방안을 제안한다.