AppleがOLEDディスプレイを導入すると噂されているiPad Pro2024 年までに、スクリーンを可能な限り薄く保つためにドライ エッチングと呼ばれる技術を使用して製造されます。残念ながら、これによりこれらの iPad の価格も高くなる可能性があります。その理由は次のとおりです。
もし報告書OLED iPad Pro モデルについての報道は額面どおりに受け取られるため、サムスンがディスプレイの製造を担当するメーカーになることを意味する可能性があります。同社はiPhone 12とiPhone 13にOLEDパネルを供給した。しかし、この報告書は「Appleが確認した」という以外の情報源を提供していない。
ドライエッチングは新しいものではありません。米国特許庁が特許を取得しましたサムスンへ2004年にドライエッチング装置を開発。
この特許には、エッチングが行われる真空チャンバー、基板を保持する「チャック」、チャックを囲みエッチングに使用された生成物を排出する「バッフルプレート」と呼ばれる別の部品について記載されている。サムスンが現在もこの特定の装置を使用しているかどうかは不明ですが、プラズマのためドライエッチングプロセス中に真空チャンバーが必要です。
エッチングの種類
サムスンは説明しますウェットエッチングは安くて早くて簡単です。ドライエッチングウェーハはより正確で汚染されにくいですが、高価で複雑です。したがって、SamsungがOLEDスクリーンの製造にこの方法を使用すると、iPadの価格が上昇する可能性があります。
エッチングは、「スライス」または「基板」とも呼ばれるウェーハから不要な材料を除去するプロセスです。ウェーハは結晶シリコンなどの半導体材料でできており、集積回路や太陽電池の製造に使用されます。
ドライ エッチングではガス状の化学薬品またはプラズマを使用してウェーハから材料を除去しますが、ウェット エッチングでは溶媒や酸などの液体の化学薬品を使用します。どちらの方法にも利点と欠点があります。
ウェットエッチング
ウェーハは、その材質に応じて、ウェットエッチング中に特定の化学物質に浸されます。たとえば、シリコンウェーハにはバッファードフッ酸がよく使用されます。
他の製造プロセスと同様に、廃棄物の流れが存在します。フッ化水素酸および製造時の流出物に溶解した物質は、水の汚染を防ぐために適切に処分する必要があります。さらに、溶剤により、理想以上に多くの材料がウエハから除去される可能性があります。
ウェットエッチングとドライエッチングの比較
サムスンのチャートでは、ウェットエッチングの下にある「PRの下のエッチング」は、フォトリソグラフィー中に特性が変化する光に敏感な材料であるフォトレジストを指します。その結果、ディスプレイ自体が適用される薄膜トランジスタ (TFT) 上に複雑な回路が形成されます。
サムスンや他のメーカーは、アップルがiPhoneに供給している既存のOLEDにウェットエッチングを使用している。
ドライエッチング
代替製造方法はドライ エッチングです。これはウェット エッチングよりも正確で、さまざまな形状の基板材料を除去できます。
ドライ エッチングは、集積回路を製造する超大規模集積 (VLSI) プロセスで一般的に使用されます。ドライエッチングには、等方性ラジアルエッチング、反応性イオンエッチング、スパッタエッチング、イオンミリングなどのいくつかの方法があります。それぞれの複雑さはこの記事の範囲を超えており、プロセスがウェーハから半導体材料をどのように除去するかによって異なります。
ドライ エッチング プロセスのすべてのバリエーションではプラズマが使用されるため、ドライ エッチングはしばしばプラズマ エッチングと呼ばれます。イオンミリングとスパッタエッチングでは、イオンビームを使用して材料を物理的に排出または蒸発させます。
Samsung の記事ではプラズマ エッチングについて説明しています。プラズマ エッチングでは、ウェーハが入っている真空チャンバーにガスが注入され、プラズマ化するためにエネルギーが与えられます。次に、高い運動エネルギーを獲得したイオンがウェーハ上に照射されて、半導体材料が除去されます。
エッチング前、エッチング中、エッチング後のウェハとその回路
どちらのタイプのエッチングでも、フォトレジストはエッチングプロセス中に回路パターンの保護膜として機能します。エッチング後、ガラス基板上には回路となるPRコート層のみが残ります。他の材料はすべて除去されます。
製造業
ドライエッチングは厳密には新しいものではありませんが、現在ではあまり使用されていません。
2021年、中国の半導体装置会社AMECのジェラルド・イン会長は、同社のプラズマエッチング装置は使用されている顧客の 5nm チップ生産において。
AMECは顧客を明らかにしなかったが、当時5nmの量産が可能なのはAppleのメーカーを務めてきたTSMCとSamsungの2社だけだった。 2022 年 6 月、TSMC は次の投稿を行いました。求人情報アリゾナ州の 5nm ファブの「ドライ エッチング プロセス エンジニアリング マネージャー」を募集します。
サムスンの特許によれば、プラズマを利用したドライエッチング装置は幅0.15マイクロメートル以下の回路の製造に適しているという。同社は、高解像度ディスプレイにはドライエッチングが好ましい方法であると結論付けています。
Appleのサプライチェーンは今後もiPhoneとApple Watchにウェットエッチングプロセスを使用し続ける可能性が高い。これは、LED スクリーンよりもさらに軽量で、高品質のディスプレイを比較的低価格で製造する、より安価なソリューションです。
ドライエッチングは大型OLEDディスプレイを備えた製品に適しています。このプロセスにはコストがかかりますが、その精度は重量が重要な要素となるこれらの大型ディスプレイにとって有益です。
Isamu 
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