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1 TFT LCD阵列工艺介绍 2 主要内容 一 TFT LCD的基本构造二 ARRAY工艺简介三 阵列检查介绍 3 一 TFT LCD的基本构造 图1TFT LCD液晶显示屏的构造 4 图2液晶盒的构造 一 TFT LCD的基本构造 5 二 ARRAY工艺介绍 2 1阵列基板的构造和功能2 2阵列基板的制造原理2 3阵列基板的制造工艺流程 6 2 1阵列基板的构造和功能 图3ARRAY基板等效电路图 7 图4Array面板信号传输说明 2 1阵列基板的构造和功能 8 2 1阵列基板的构造和功能 图5ARRAY基板的构造 DRAIN端子 TFT部分 栅极 GATE 漏极 DRAIN 源极 SOURCE 9 图6TFT器件的基本构造 GATE G SiNx a Si n a Si DRAIN SOURCE P SiNx ITO像素电极 GLASS 接触孔 G工程 I工程 D工程 C工程 PI工程 2 1阵列基板的构造和功能 10 当Vg Vth时Ids 0当Vg Vth且VdsVth且Vds Vg Vth时Ids W L C0 Vg Vth 2 2式中 Vth 阈值电压 电子迁移率C0 单位面积栅绝缘层电容 Vg Vd Vs Ids 2 1阵列基板的构造和功能 11 2 2阵列基板的制造原理 ARRAY工程由成膜工程 PR工程和刻蚀工程反复进行4次或5次完成 4次 4MASK工艺5次 5MASK工艺 图7TFT的制造原理 12 2 2阵列基板的制造原理 表1阵列各工程的说明 13 所谓Sputter是指利用借助电场加速的气体离子对靶材的轰击 从而使成膜材料从靶材转移到基板上的一种物理成膜方法 SPUTTER原理 2 2阵列基板的制造原理 14 PCVD原理 电子和反映气体分子碰撞 产生大量的活性基 活性基被吸附在基板上 或取代基板表面的H原子 被吸附的原子在自身动能和基板温度的作用下 在基板表面迁移 选择能量最低的点安定 同时 基板上的原子不断脱离周围原子的束缚 进入等离子体气氛中 所以达到动态的平衡 不断的补充原料气体 使原子沉积速度大于原子逃逸速度 薄膜持续生长 2 2阵列基板的制造原理 图9PCVD成膜示意图 15 PR 曝光原理 2 2阵列基板的制造原理 图10PR工程示意图 16 曝光原理 2 2阵列基板的制造原理 图11曝光原理示意图 17 湿刻原理 湿刻是通过对象材料 一般为金属导电膜 与刻蚀液之间的化学反应 对对象材料进行刻蚀的过程 湿刻的过程刻蚀液在对象物质表面的移送阶段刻蚀过程中 刻蚀液不断被消耗 反应生成物不断生成 刻蚀对象周围形成浓度梯度 促使新的刻蚀液不断向刻蚀对象输送 并将反应生成物从其表面除去 从而使新的刻蚀液与对象物质接触 刻蚀液与对象物质的化学反应阶段指的是在对象物质表面 药液与刻蚀对象之间的化学反应过程 2 2阵列基板的制造原理 图12湿刻装置及原理示意图 18 反应气体在高频电场作用下发生等离子体 PLASMA 放电 等离子体与基板发生作用将没有被光刻胶掩蔽的薄膜刻蚀掉 ETCHINGGAS PLASMA 干刻原理 2 2阵列基板的制造原理 图13干刻原理示意图 19 剥离原理 刻蚀 干刻 湿刻 完成后除去光刻胶的过程 2 2阵列基板的制造原理 图14剥离原理示意图 20 4mask G SP G PR G WE G PR剥离 1stSiNCVD 三层CVD D SP DI PR D1 WE I PRDE D2 WE CH DE DI PR剥离 PA CVD C PR C DE C PR剥离 PI SP PI PR PI WE PI PR剥离 G SP G PR G WE G PR剥离 1stSiN CVD 三层CVD I PR I DE I PR剥离 D SP D PR D WE PA CVD C PR C DE C PR剥离 PI SP PI PR PI WE PI PR剥离 CH DE D PR剥离 5mask 图154mask和5mask工艺流程图 2 3阵列基板的制造工艺流程 21 三 阵列检查介绍 工程检查的目的对上一工序的工艺结果进行监测 防止生产线上不符合工艺管理规格的不良品大量产生 表2Array工程检查项目概况 22 检查装置 宏观 微观检查装置 MMM 3 1显影Check 剥离外观Check 表3显影和剥离外观check项目 23 装置原理 Micro検査光学系统 轴可以移动进行目视观察 明 暗视野 透过照明 干渉光观察等 36 图16Micro装置示意图 24 Macro検査移动Array基板 改变照明方式 从不同的角度目視検査基板 Backlight 扩散光收束光各种Filter等 轴驱动 可有多种方式 37 图17Macro装置示意图 25 3 2尺寸测定 表4线幅check项目 检查装置 线幅测定装置 SEN 测定原理 自动线幅检测是用UV光照射基板待测区域 然后利用CCDCamera采集基板上的图案 采集到的图案经过电脑进行二值化处理 所谓二值化即将图案转化为以数字0 1表示的黑白图案 其灰度等级以2进制数值表示 二值化处理后基板上各膜层 各材料就以不同的灰度加以区分 从而能够识别 26 3 3PR形状测定 检查装置 原子力显微镜 AFM 27 3 4自动外观 检查装置 自动外观测定装置 AOI 原理 本装置通过对基板上形成的图案进行对比检查 检测出制造过程中发生的各种类型的缺陷 表5自动外观check项目 28 D检Flow DrainEtching剥离完了 检查結果例缺陷 420 115 223 765 自动外观检查 DrainEtching结束后检查出图案上的缺陷 自动外观检查 LaserRepair short LaserCVD Open Short Open点缺陷 D Open 8 29 Systemcontroller Keyboard Quadoptics Mainwindow Reviewwindow Communicationstatuswindow Systemmonitor Imagecomputer 8bitADConverter Machinecontroller 7 图18AOI装置示意图 30 画像取得 画像处理 比较 缺陷检出 LotNo PanelNo 缺陷坐标 Size Mode 相邻Pattern比较 基板全面扫描 确定像素 area3 Origin 9 31 3 5ELP测定 检查装置 Elipsometer ELP 表6膜厚check项目 32 检测原理 光线经过透明薄膜表面进行反射时 由于光线在薄膜上下表面均产生反射 因此反射光产生光程差 图1所示 当入射光为线偏光时 反射光为椭偏光 根据光线反射前后偏振状态的改变 可以测量薄膜的光学参数和膜厚 这种方法叫做Ellipsometry法 椭圆偏光解析法 33 检查装置 段差测定装置 DAN 测量原理 具体采用探针接触式方法进行测量 3 6段差测定 表7段差check项目 34 GateEtching剥离完了 Short Open缺陷检出 O Scheck check 自动外观检查 LaserRepair Short LaserCVD Open G Open G Comshort 实例 用于G极断路和短路的检