鍍層一
Yb 鐿
Ag 銀
IZO 氧化銦鋅
現階段用銀粉、Yb 顆粒與 IZO 顆粒做粗篩。塊材與粉末不能代表真實薄膜的剝除速度，但足以排序配方、並驗證會不會出現不溶殘渣與二次沉澱。
PROJECT BRIEF｜專案輪廓
這次要解決什麼？
重點不是單純把鍍層洗掉，而是要在 8 分鐘內完成，同時守住精密遮罩本體。
- 客戶
- 華星光電 CSOT
T8 廠 - 處理對象
- OLED 蒸鍍 Open Mask
（Invar 鐵鎳合金基材） - 開發目標
- 一款酸性或中性偏酸的溫和藥水，剝除兩種鍍層且不傷遮罩。
前提已定案：清洗對象是 Open Mask（不是 FMM 細金屬遮罩），基材為 Invar 鐵鎳合金。藥水必須高選擇性——剝掉表面鍍層的同時，Invar 本體零損傷：不失重、不點蝕、不變粗糙、孔徑不變。正式遮罩不可直接當首輪試片。
TWO COATINGS｜兩種鍍層
同一槽，要面對兩種組合
IZO 是氧化銦鋅導電膜；CPL 是最外層的有機保護層，需先被溶劑泡軟或溶解，藥水才碰得到下方金屬。
鍍層二
Mg-Ag 鎂銀
CPL 有機保護層
可直接驗證 CPL 能否被泡軟剝除、Mg-Ag 是否在時限內去乾淨，以及處理後表面是否還有殘留。
NON-NEGOTIABLES｜硬條件
開發不能退讓的界線
20–25°C 不靠加熱；每 1 分鐘目視，鍍層消失就停，不多泡。
單次失重 ≤0.001 mg/cm²、10 次循環累積 ≤0.005，無點蝕、粗糙度變化 ≤5%、孔徑不變。
實測功率密度 10–20 W/L（量熱法校正），中低功率間歇開，防空蝕把表面打毛。
毒化物與優先管理化學品一律不進配方；硫脲確定出局。
三條路線原料估 NT$10–20／公升，只用掉目標的一到二成。
不能洗幾片就失效；容量上限、監控指標與換液紅線都已量化。
TAIWAN COMPLIANCE｜法規紅線
原料先過台灣法規這一關
初期開發只用「買得到、不用向政府申請」的原料；清單以環境部化學物質管理署與勞動部職安署公告為準。
| 原料 | 台灣管制狀態 | 本案處置 |
|---|---|---|
| 硫脲（CAS 62-56-6） | 第四類毒性化學物質，列管編號 144-01，管制濃度 1%；運作前須向縣市主管機關申報毒理資料並取得核可、每年申報運作量 | 不使用（效果再好也不用） |
| 二氧化硫脲（TDO） | 勞動部「優先管理化學品」，達門檻需備查 | 不使用（且本質是還原劑，幫不了溶銀） |
| N,N'-二甲基硫脲（DMTU） | 未見列管，但屬硫脲衍生物 | 只當實驗室對照，不進商用配方（客戶 EHS 審查風險） |
| 硫代硫酸鈉、甲硫胺酸、半胱胺酸 | 皆無列管 | 前兩者入選為硫脲替代品第一、二名 |
| MSA、檸檬酸、甘胺酸、DMSO、DPM、EDTA-2Na | 無毒化物列管 | 可用 |
| 雙氧水 | 濃度 ≥36wt% 屬消防法第六類公共危險物品（單一場所管制量 300 kg） | 採 35% 規格避開；囤量大時留意消防申報 |
硫脲替代邏輯：硫脲抓銀靠的是「硫原子的配位能力」。同樣帶硫供體、又完全合法的替代是 硫代硫酸鈉（抓銀最強、最便宜，但只能在中性附近工作，遇強酸會分解出硫）與 甲硫胺酸（食品級胺基酸、帶硫醚官能基，酸中可用、無味無列管，抓力較溫和需搭配 PVP 使用）。
MILESTONES｜研發進度
已經知道什麼，接著驗證什麼
綠色實心為已完成；灰色虛線為尚未完成。
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已完成｜第一輪（07-18 凌晨）
文獻與專利初查：確立「弱酸＋氧化劑＋溶劑」大方向，排除草酸、鹽酸、硝酸、NMP。
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已完成｜第二輪・前提修正
對象定案 Open Mask（Invar 基材）：台灣法規三重查證完成，硫脲確認列管、正式出局；替代品與全部原料的管制狀態逐一過關。
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已完成｜第二輪・學理定量
機制、離子交互與壽命全部算過：電位表確認保護 Invar 只能靠動力學；銀反鍍與二次沉澱的條件、防範配體都已量化；雙氧水容量算出每公升約可吃 5.4–8.6 克銀。
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已完成｜第二輪・實驗設計
三大路線＋36 組 DOE 矩陣定稿：含粗篩換算公式、助理記錄表、判停紅線與評分權重（Invar 為硬性關卡）。
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下一步｜未完成
三路線 1 公升配製單＋採購清單：把濃度換成可秤量、可重複的操作文件，直接發給助理。
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下一步｜未完成
粗篩開跑：用 Ag 粉、Yb 顆粒、IZO 顆粒與 Invar 對比片跑 36 組矩陣，數據回饋後修配方。
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之後｜未完成
真試片驗證：入選配方上 Mg-Ag＋CPL 真實試片，做混合負載挑戰與壽命曲線，定版超音波條件。
THREE ROUTES｜三大實驗路線
三條路並行，數據說了算
三條化學邏輯截然不同的路線同時粗篩，用同一套評分互相對照；全部無列管原料、成本都在目標的兩成以內。
弱酸絡合體系
檸檬酸 0.10 M＋檸檬酸鈉 0.03 M＋MSA 0.05 M、H2O2 0.15 M、甲硫胺酸 0.03 M、PVP 0.5 g/L、DPM 5%，pH 2.3±0.2
- 檸檬酸兼任緩衝與螯合，屏蔽銦、鐿水解沉澱
- 甲硫胺酸＋PVP 壓制銀反鍍
- 風險：銀速度可能不夠快；檸檬酸也會絡合鐵
近中性硫代硫酸鹽體系
硫代硫酸鈉 0.25 M、EDTA-2Na 0.03 M、甘胺酸 0.10 M、Fe(III)-EDTA 5 mM、鉬酸鈉 0.5 g/L、BTA 0.2–0.3 g/L、DPM 5%，pH 6.2±0.3
- 游離銀離子壓到最低（約 10-14 M），反鍍抑制最強
- pH 6 附近 Invar 最安全
- 風險：IZO 可能溶太慢；硫代硫酸鹽會被氧化老化、失效時有黑色硫化銀風險
強酸快攻＋緩蝕組合
MSA 體系 0.25 M（pH 1.5±0.15）、H2O2 0.10 M、甲硫胺酸 0.05 M、PVP 1 g/L、BTA 0.3 g/L、DPM 5%
- 鎂、鐿、IZO 速度最高，最有機會 8 分鐘內完成
- 甲基磺酸銀溶解度極高，不怕鹽類沉澱
- 風險：Invar 腐蝕風險三條中最高；緩蝕劑在強酸中效果打折
資源排序：A 先找可用窗口 → C 驗證「更快」能不能換到零損傷 → B 當反鍍與壽命對照（IZO 若明顯太慢就砍掉，不硬撐）。三條路線最需要被實驗打臉的三件事：DPM 5% 能否真的泡開 CPL、緩蝕組合在雙氧水下撐不撐得過 8 分鐘、高負載後銀會不會反鍍。
CORE CHEMISTRY｜核心化學
藥水到底怎麼把各層移掉？
整槽不是單一反應：金屬靠氧化還原、IZO 靠酸溶、CPL 靠溶劑。
展開／收合關鍵反應式
先記住一個殘酷事實：從標準電位表看，鐵和鎳其實比銀「更容易」被氧化——所以世界上不存在「只溶銀、不咬 Invar」的魔法藥水。保護遮罩靠的是動力學四招：把游離銀離子壓到極低、氧化劑控量、緩蝕劑在表面結保護膜、時間到立刻離槽水洗。符號：MSA 寫成 CH3SO3H；↑ 代表氣體逸出。
銀：靠雙氧水把銀氧化，再由 MSA 帶進溶液
銀不會被一般酸直接溶掉；H2O2 是點火的氧化劑，但過濃反而讓銀表面鈍化變慢。另一個修正：甲基磺酸根其實「抓不住」銀離子（溶解度高不等於絡合力），防反鍍要靠另外加的甲硫胺酸或硫代硫酸根。
2Ag + H2O2 + 2H+ → 2Ag+ + 2H2O
2Ag + H2O2 + 2CH3SO3H → 2CH3SO3Ag（可溶）+ 2H2O
鎂與鐿：活性金屬遇酸，溶進液體並放出氫氣
Mg 比 Ag 活潑，Mg-Ag 會先失去 Mg，留下較疏鬆的銀，再由 H2O2 收尾。
Mg + 2H+ → Mg2+ + H2↑
Mg + 2CH3SO3H → Mg(CH3SO3)2 + H2↑
2Yb + 6H+ → 2Yb3+ + 3H2↑
2Yb + 6CH3SO3H → 2Yb(CH3SO3)3 + 3H2↑
IZO：不用氧化劑，單靠酸就能溶
IZO 內的氧化銦與氧化鋅已是氧化物，這裡是酸鹼反應，沒有電子轉移。
In2O3 + 6H+ → 2In3+ + 3H2O
ZnO + 2H+ → Zn2+ + H2O
CPL：不是化學反應，是被溶劑泡軟、溶解
DMSO 或二醇醚先讓 CPL 溶脹或進入溶劑相，再用溫和超音波協助破裂剝離。
CPL 有機小分子 ── DMSO／二醇醚溶脹溶解 ──→ 進入溶劑相
頭號敵人：銀離子「反鍍」回遮罩
溶進液裡的銀離子，一碰到更活潑的金屬就會自己還原、重新鍍上去（括號內是電位差，越大越兇）。防範三招：用配體把游離銀離子壓低十幾個數量級、槽液保持流動不留死水、出槽立刻大量沖洗。
對鎂：2Ag+ + Mg → 2Ag↓ + Mg2+（電位差 3.17 V，最兇）
對鐵：2Ag+ + Fe → 2Ag↓ + Fe2+（1.25 V）
對鎳：2Ag+ + Ni → 2Ag↓ + Ni2+（1.06 V）
二次沉澱警戒線：pH 一漂就出渣
以液中金屬約千分之一莫耳濃度估算，各離子「開始變氫氧化物沉澱」的 pH：鐵 2.2、銦 2.7（工程警戒設 2.8）、鐿 6.6、鋅 7.2、鎳 7.9、鎂 9.9。另外三個地雷鹽：痕量氯離子就生氯化銀、微量硫離子就黑成硫化銀、硫酸根累積太多會限制銀容量。對策：酸性路線用檸檬酸當螯合屏蔽，氯離子與磷酸鹽嚴禁進槽。
要避免的兩條副反應
第一條會咬遮罩，而且溶出來的鐵會回頭催化第二條（Fenton 反應），形成惡性循環；第二條讓雙氧水自己耗掉、壽命縮短。對策：工作液現配、雙氧水最後加、槽體用塑膠材質避開銅件，可小試錫酸鈉或 HEDP 穩定劑。
腐蝕遮罩：Fe + H2O2 + 2H+ → Fe2+ + 2H2O
氧化劑自解：2H2O2 → 2H2O + O2↑（溶出的 Fe2+ 會催化加速）
CONTROL WINDOW｜風險與旋鈕
H2O2 是雙面刃
真正的成敗，不是「加不加雙氧水」，而是找到濃度、時間與超音波強度的交集。
要找的是中間的操作窗口
太稀
銀溶不動 合適
剝銀且守住遮罩 太濃
鈍化、咬 Invar、自解快
銀溶不動 合適
剝銀且守住遮罩 太濃
鈍化、咬 Invar、自解快
第一輪估的 1–2 M 已確認太高，本輪定案的掃描範圍是 0.05–0.20 M：過濃只會讓銀鈍化、咬 Invar、自解變快。實務容量：0.15 M 起始，每公升約能吃 5.4–8.6 克銀（約當 5 片 1 m² 全覆蓋 100 nm 銀膜）。
低於新液七成先補料；補完 30 分鐘內又快速下降＝槽液已中毒，換液。
酸剩不到六、七成或 pH 漂移超過 ±0.2，鎂、鐿、IZO 會開始溶不動。
同 pH 下 ORP 掉逾 50 mV、電導漲兩三成，或 ICP 達警戒值（銀 3–5 g/L、銦 0.5–1.5 g/L）。
超過新液 1.25 倍、出現黑色沉澱或 Invar 發黑，最直觀的立即換液訊號。
SCREENING & DOE｜粗篩與實驗矩陣
沒有真試片，照樣能篩配方
手上只有鐿顆粒、IZO 顆粒、銀粉與 Invar 片——粗篩足以把配方排出高下，但不能拿來保證真鍍層 8 分鐘，這兩件事分開講。
| 項目 | 作法 |
|---|---|
| 標準粗篩 | 每個配方開 4 瓶（各 100 mL）：銀粉 100 mg／鐿顆粒 100 mg／IZO 顆粒 100 mg／Invar 片 ≥20 cm²。先分開測、看清各自機制；入選配方再混合做負載挑戰。鐿顆粒別長時間吹潮濕空氣。 |
| 速率換算 | 顆粒用「縮球模型」：記溶完時間，蝕刻速率 ≈ 顆粒半徑 ÷ 溶完時間；過程中撈出稱重，畫「重量開立方根對時間」應近直線才算數。粒徑分布、氧化膜、團聚會讓誤差差到數倍，所以粗篩只拿來排序配方。 |
| 實驗矩陣 | 三條路線各跑 L9 直交表（4 因子 × 3 水準）＋中心點重複，共 36 組；執行順序隨機化，避免雙氧水放久老化造成假差異；三條路線不可整天連做同一條。 |
| 助理必記 | 配液批號與加料順序；溫度、pH、ORP（開始、每 2 分鐘、結束）；雙氧水滴定（前後）；超音波實測功率；固體在 1、2、4、6、8 分鐘的失重；溶液顏色與出現時間；濁度與濾渣重；氣泡出在顆粒還是 Invar 上；銀有無發黑或鏡面析出；Invar 失重、變色、點蝕；水洗後殘留。 |
| 立即判停 | Invar 出現定位氣泡、黑點或失重超標；槽液溫升超過 5°C；出現黑色硫化銀樣沉澱；水洗後 Invar 帶銀鏡；空白液 8 分鐘內雙氧水掉超過兩成。任一條成立，該配方當場出局。 |
| 評分權重 | 銀 30%＋IZO 20%＋鐿 15%＋Invar 安全 25%＋穩定性 10%；Invar 是硬性關卡，速度再快都不能抵。 |
WORKING MODEL｜開發模式
AI 當大腦，一位助理就能跑
法規查證、機制推導、配方設計、實驗矩陣由 AI 研究引擎完成；線下只需要一雙手操作與記錄。
配方、矩陣、記錄表、判停紅線一次備齊；本輪從法規到 36 組矩陣在一天內完成。
照表操作與記錄，不需資深背景；紅線內建在 SOP 裡，不會燒壞客戶遮罩。
當天數據回饋 AI 重算，修正濃度與因子範圍，錯的方向當天就砍。
迭代週期＝實驗時間本身，設計零等待；收斂速度遠快於傳統試錯。
對外承諾的誠實邊界：目前不宣稱「已有零損傷的單槽藥水」；能宣稱的是三條可執行、成本與失效模式都已量化的路線，以及一套讓數據快速說話的閉環。人力需求：一位實驗助理。
QUESTIONS｜提問區
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