לפי השמועות אפל מביאה צגי OLED ל-אייפד פרועד 2024, מיוצר בטכניקה הנקראת תחריט יבש כדי להבטיח שהמסכים יישארו דקים ככל האפשר. למרבה הצער, סביר להניח שזה גם ייקר את האייפדים הללו. הנה הסיבה.
אִםהדוחלגבי דגמי ה-OLED iPad Pro נלקחת כערך נקוב, זה יכול להיות שסמסונג תהיה יצרנית האחראית על ייצור המסכים. החברה אכן סיפקה לוחות OLED לאייפון 12 ואייפון 13. עם זאת, הדוח לא סיפק מקורות מלבד האמירה "אפל מאשרת".
תחריט יבש אינו חדש. משרד הפטנטים האמריקאי העניק פטנטלסמסונגבשנת 2004 עבור מנגנון תחריט יבש.
הפטנט מתאר תא ואקום בו מתבצעת התחריט, "צ'אק" המחזיק את המצע, וחלק נוסף הנקרא "לוחית מגן" העוטפת את הצ'אק ומפרקת את המוצרים המשמשים לתחריט. לא ידוע אם סמסונג עדיין משתמשת במכשיר הספציפי הזה, אבל תאי ואקום נחוצים במהלך תהליך התחריט היבש בגלל הפלזמה.
סוגי תחריט
סמסונג מתארתתחריט רטוב זול, מהיר ופשוט. פרוסות תחריט יבשות מדויקות יותר ופחות מועדות לזיהום אך היא יקרה ומורכבת. לפיכך, אם סמסונג משתמשת בשיטה זו לייצור מסכי OLED, היא עשויה לייקר את מחיר האייפד.
תחריט הוא תהליך שמסיר חומר לא רצוי מוואפר, המכונה גם "פרוסה" או "מצע". ופלים עשויים מחומר מוליכים למחצה כגון סיליקון גבישי ומשמשים לייצור מעגלים משולבים ותאים סולאריים.
תחריט יבש משתמש בכימיקלים גזיים או פלזמות כדי להסיר חומרים מלוח, בעוד שחריטה רטובה משתמשת בכימיקלים נוזליים, כגון ממיסים וחומצות. לשתי השיטות יש יתרונות וחסרונות.
תחריט רטוב
רקיק שקוע בכימיקלים מסוימים במהלך תחריט רטוב, בהתאם לחומר שלו. לדוגמה, חומצה הידרופלואורית מבוקרת משמשת בדרך כלל עם פרוסות סיליקון.
כמו כל תהליך ייצור, ישנם זרמי פסולת. חומצה הידרופלורית והחומרים המומסים בנגר מייצור חייבים להיפטר כראוי כדי למנוע זיהום מים. בנוסף, הממס עשוי להסיר יותר חומר מהוואפר מהאידיאלי.
השוואה בין תחריט רטוב לחריטה יבשה
בתרשים של סמסונג, "Etching beneath PR" שנמצא תחת תחריט רטוב מתייחס ל-photoresist, חומר רגיש לאור שמשנה את תכונותיו במהלך ליטוגרפיית צילום. התוצאה היא מעגלים מורכבים על טרנזיסטור הסרט הדק (TFT) שהצג עצמו מוחל עליו.
סמסונג ויצרניות אחרות משתמשות בתחריט רטוב עבור אספקת ה-OLED הקיימת של אפל עבור האייפון.
תחריט יבש
חלופה לייצור היא תחריט יבש, שהוא מדויק יותר ויכול להסיר חומרי מצע בצורות שונות מאשר תחריט רטוב.
תחריט יבש משמש בדרך כלל בתהליכי אינטגרציה בקנה מידה גדול מאוד (VLSI) המייצרים מעגלים משולבים. ישנן מספר שיטות בתחריט יבש, כגון תחריט רדיאלי איזוטרופי, תחריט יונים תגובתי, תחריט תרסיס וכרסום יונים. המורכבויות של כל אחת מהן הן מעבר להיקף של מאמר זה, והן שונות בהתבסס על האופן שבו התהליך מסיר חומרים מוליכים למחצה מהוואפר.
כל הגרסאות של תהליכי תחריט יבשים משתמשים בפלזמה, וזו הסיבה שחריטה יבשה מכונה לעתים קרובות תחריט פלזמה. כרסום יונים וחריטת תרסיס משתמשים בקרן של יונים כדי להוציא או לאדות חומר פיזית.
המאמר של סמסונג מתאר תחריט פלזמה, שבו גז מוזרק לתא הוואקום המכיל את הפרוסים ומופעל כדי להפוך לפלזמה. לאחר מכן, יונים שמקבלים אנרגיה קינטית גבוהה מוקרנים על הפרוסה כדי להסיר חומר מוליכים למחצה.
רקיק והמעגלים שלו לפני, במהלך ואחרי תחריט
בשני סוגי התחריט, הפוטורסיסט פועל כסרט מגן על תבנית המעגל במהלך תהליך התחריט. לאחר התחריט נותרו רק שכבות מצופות ב-PR שישמשו כמעגל על מצע הזכוכית. כל שאר החומרים מוסרים.
ייצור
למרות שחריטה יבשה אינה חדשה לחלוטין, אין בה הרבה שימוש כרגע.
בשנת 2021, ג'רלד יין, יו"ר חברת ציוד המוליכים למחצה הסינית AMEC, אמר כי ציוד תחריט הפלזמה של החברה היהבשימושבייצור שבב 5nm של לקוח.
AMEC לא חשפה את הלקוח, אבל באותה תקופה היחידות שהיו מסוגלות לייצור המוני של 5nm היו TSMC וסמסונג, שתי חברות ששימשו כיצרניות עבור אפל. ביוני 2022, TSMC פרסמה ארישום משרותעבור "מנהל הנדסת תהליך תחריט יבש" ב-5nm היצור שלה באריזונה.
הפטנט של סמסונג אומר שמנגנון תחריט יבש המשתמש בפלזמה מתאים לייצור מעגלים ברוחב של 0.15 מיקרומטר או פחות. החברה מסכמת שחריטה יבשה היא השיטה המועדפת לצגים ברזולוציה גבוהה.
שרשרת האספקה של אפל תמשיך כנראה להשתמש בתהליך התחריט הרטוב עבור אייפון ו-Apple Watch. מדובר בפתרון זול יותר שמייצר תצוגה עדיין קלה יותר ממסך LED באיכות גבוהה יותר, במחיר נמוך יחסית.
תחריט יבש הוא מוצרים טובים יותר עם צגי OLED גדולים. התהליך עולה יותר אבל הדיוק שלו מועיל עבור צגים גדולים אלה שבהם המשקל הוא פקטור.
