TFT液晶显示器CVD设备操作与维护资料

1、毕业论文课题名称TFT 液晶显示器CVD设备操作与维护院 / 专 业机械工程学院 /机电一体化班级机电 1211 班学号1101043学生姓名指导教师：徐 锋2015年 5月 20日毕业设计（论文）报告纸摘要知识经济的到来代表着人类逐步进入信息化社会。数字技术、多媒体技术的迅速发展以及家庭与个个人电子信息系统的逐步推广，人们对信息的显示需求的要求越来越迫切、广泛，其要求也越来越高。FPD 是市场中，薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）凭着其低压、低功耗、显示信息量大、 易于彩色化、寿命长、无辐射等优异特性占据整个平板显示技术的主导地位。液晶显示器广泛应用于计算机和消费电子中，横跨1英寸到 1

2、00英寸的市场，装液晶显示器的市场规模巨大，已占平板显示市场的90 ，因此，我国显示器产业将重点发展TFT-LCD 领域。本文以 TFT液晶显示器制造过程为出发点，在阐明了液晶显示器显示原理及构造后，重点研究了 TFT液晶显示器 （TFT-LCD）下玻璃基板非金属膜的工艺。本研究对于我们了解整个液晶显示器的生产工艺，完善工艺流程，并且进一步提出更高效高质的非金属膜生产工艺，提供了广泛的理论和实践基础。 本文主要研究内容如下： （1）TFT-LCD 显示技术的发展概况，订以及其的结构特点来整体认识TFT-LCD；（ 2）非金属膜的形成的技术原理及分类；（ 3）非金属膜的形成的所需要的材料；（ 4

3、）形成非金属膜的CVD所需要的设备； （ 5）非金属膜的形成的条件的确定； （ 6）成膜回顾及工艺的改善关键词： TFT液晶显示器（ TFT LCD）、发展概括、非金属膜、工艺研究线毕业设计（论文）报告纸AbstractThe arrival of the knowledge economy represents human gradually into the informationsociety. Digital technology, multimedia technology and the rapid development of the family andgradually ex

4、tended a personal electronic information system, the information display requirementis more and more urgent, widely, the requirements are also getting higher and higher. FPD is the装market, thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay (TFT-LCD)with its low voltage, low power,large informationdisplay,easyto

5、 color,longservice life,no outstanding characteristics ofradiation to occupy the entire flat panel display dominant technology. Liquid crystal display hasbeen widelyapplied to the computer and consumer electronics, across 1 inch to 100 inch LCDmarket, the market is huge, flatpanel displaymarket has

6、accounted for 90, therefore, Chinasdisplay industry will focus on the development of the TFT-LCD field.订In this paper, TFT liquid crystal display manufacturing process as a starting point, in theliquid crystal display principle and structure, focusing on the study of TFT liquid crystal display(TFT-L

7、CD)glass substrate non metal film process. This research to understand the productionprocess of the liquid crystal display for us, and improve the process, and further more efficient nonmetal film production process, to provide a wide range of theoretical and practical foundation. Themain research c

8、ontents of this paper are as follows: (1) the TFT-LCD display is introduced, and线the structure characteristics of the overall understanding of TFT-LCD; (2) the technical principleand classificationof the formation of non metal film;(3) ofnon metal film forming materialneeded; (4)the formationofnon m

9、etalfilmCVD the equipmentneeded; (5) determinetheformation conditions of nonmetal film;(6) the filmreview andoutlook, requirementsandimprove the process.Key Words: TFT liquid crystal display (TFT LCD), the development of general, non metal film,process research毕业设计（论文）报告纸目录第一章 绪论 .1.1.1课题来源.1.1.2 TF

10、T LCD的发展 .11.3 TFT LCD的结构及原理 .1第二章 非金属膜形成的技术原理及分类. .32.1非金属膜形成的技术原理.3装.2.2非金属膜形成的技术分类.5.第三章设备加工非金属膜所需的材料 . .63.1设备加工非金属膜所需的材料 . .63.2. .9设备加工需要的特种气体材料供应系统第四章 CVD形成非金属膜所需要的设备.11.4.1 CVD 的设备及分类 .114.2 CVD 的设备厂家 .13订第五章 设备操作与维护方法 . .155.1设备的操作方法 .15.5.2设备维护方法 .15.5.3提高设备维护水平的措施 . .165.4设备维护的注意事项 .1617总

11、结 .致 谢18.参考文献 .19线附录 .20毕业设计（论文）报告纸第一章 绪论1.1 课题来源根据学校要求，本人在苏州三星电子液晶显示科技有限公司实习，公司主要生产TFT-LCD液晶显示器，我在实习期间学习是是生产设备的操作也维护。1.2 TFT LCD 的发展液晶最早被发现是在1888 年，但是直到 1971 年 TN 型 LCD 推出后， LCD 产业才真正进入发展期。后来随着半导体技术的发展，TFT-LCD 技术开始逐步成型，并与20 世纪 90年装代初期在日本开始形成产业化。TFT-LCD液晶显示器广泛应用于电视机、笔记本电脑、显示器、手机显示屏等各个方面。TFT-LCD具有功耗小

12、、厚度薄、重量轻、电压低、适于大规模集成电路的直接驱动、 更加容易实现全彩色显示的特性，在平面显示技术中占据了主导的地位。目前，TFT-LCD正在凭借其节能、 无辐射和环保等方面的优势加速替代传统CRT显示器，已经成为市场规模最大的显示器件。近几年， 随着大屏幕平板电视的迅速发展，大尺寸产品订成为 TFT-LCD 产业发展的最大增长点。TFT 液晶的市场从 2003年年初开始迈入扩大期，TFT 液晶产业的发展力持续增强。在TFT 液晶市场上的各种应用产品中，特别是液晶电视的需求，每一年都以100%以上的成长率节节高升。亚太市场以37 in 电视为主，北美市场40in以上的电视需求旺盛，因此TF

13、T液晶面板的大型化是电视市场发展的必然。以第 5 代生产线为分水岭， 第 6 代以上的生产线成为液晶电视的投资热点。第6代生产线线主打产品为 32in 和 37in ，第 7 代生产线主打产品为42in 和 46in 。虽然现在基板扩大的倾向持续进行， 但在未来的 5 年内，平板显示产业会有很大的变化。大屏幕电视虽然有很大的市场，但这并不是平板显示的全部。1.3 TFT LCD 的结构及原理TFT-LCD 液晶显示器件的基本结构1. 偏振片 2. 玻璃基板 3.公共电极 4.取向层 5.封框胶 6.液晶 7. 隔垫物8.保护层9.ITO 像素电极10.栅绝缘层 11.存贮电容底电极12.TFT

14、漏电极 13.TFT栅电极 14.有机半导体有源层15.TFT 源电极及引线16. 各向异性导电胶 (ACF) 17.TCP 18.驱动 IC 19.印刷电路板 (PCB) 20.控制 IC 21. 黑矩阵 (BM) 22.彩膜(CF).第 1页共22页毕业设计（论文）报告纸图 1-1 TFT LCD 结构简图装液晶成盒基板是由 TFT 基板与彩膜 (CF) 基板贴合在一起，并在中间填充液晶构成的。订线图 1-2穿透式 TFT LCD侧视图: 在 TFT基板上形成 TFT阵列 ; 在彩色滤光片基板上形TFT-LCD的制造工艺有以下几部分ITO 导电层 ; 用两块基板形成液晶盒 ; 安装外围电路

15、、 组装背光源等的模块成彩色滤光图案及组装。第2页共22页毕业设计（论文）报告纸第二章 非金属膜形成的技术原理及分类2.1 非金属膜形成的技术原理2.1.1非金属膜形成的技术化学气相沉积技术（ CVD、 Chemical Vapor Deposition）是指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需要的其它气体引入到反应室里进行反应，在衬底表面发生化学反应生而形成薄膜的过程。在超大规模的集成电路中很多薄膜都是采用CVD的方法来制作的。经过 CVD处理后，表面处理膜密着性约提高30%左右。化学气相沉积技术是利装用热能、 等离子放电、 热能紫外光照射等形式的能源或上述能源形式的综

16、合利用，使气态物质在灼热的固体热表面上发生化学反应并在该表面上沉积，形成稳定的固态物质膜的工业过程。2.1.2非金属膜形成的原理CVD反应原理：订应用 CVD方法原则上可以制备各种材料的薄膜，如单质、氧化膜、 硅化物、氮化物等薄膜。根据要形成的薄膜，采用相应的化学反应及适当的外界条件，如温度、气体浓度、压力参数，即可制备各种薄膜。以下是 CVD中利用各种类型反应制作薄膜材料：1. 热分解反应许多元素的氢化物、 羟基化合物和有机金属化合物可以以气态存在，并且在适当的条件线下会在衬底表面发生热分解反应和薄膜的沉淀。如早期制备Si 膜的方法是在一定温度下使硅烷分解，这一反应为：SiH4(g) Si

17、（ s）+2H2（ g） （650）另外，在传统的镍提纯技术中使用的羟基镍热分解生成金属Ni 的反应也可以被用来在低温下制备 NI 的薄膜：Ni(CO) 4(g) Ni(s)+4CO(g) （ 180）2. 还原反应利用 H2 还原 SiCl4 外延制备单晶硅薄膜的反应：SiCl4（ g） +2H2（ g） Si （ s） +4HCl（ g） （ 1200）3. 氧化反应氧化反应主要用于咋基片表面生长氧化膜，如SiO2、 Al 2O3、TiO 2、TaO5 等。使用的原理主要有卤化物、 氯酸盐氧化物或有机化合物等，这些化合物能与各种氧化剂进行反应。为了生存氧化硅薄膜，可以用硅烷或四氯化硅和氧反

18、应，即第3页共22页毕业设计（论文）报告纸SiH4+O2 SiO2+2H2 （ 450 ）SiCl +O SiO +2Cl2（ 1500 ）422常压下的化学气相反应沉积的优点在于它对设备的要求较为简单，且相对于低压化学气相反应沉积系统， 他的价格较为便宜。但在常压下反应时，气相成核数将由于使用的稀释惰性气体而减少。由氯化物的水解反应可氧化沉积Al ：Al 2Cl 6(g)+2CO 2(g)+3H 2 (g) Al 2O3(s)+6HCl(g)+3CO(g)4. 氮化反应和碳化反应氮化硅和氮化硼是化学气相沉积制备氮化物的两个重要例子:装3SiH4(g)+4NH 3(g) SiN4(s)+12H

19、 2(g) （ 1400）下列反应可获得高沉积率：3SiH2Cl 2(g)+4NH 3(g) SiN 4(s)+6HCl(g)+6H2(g)（ 750）BCl(g)+NH (g) BN(s)+3HCl(g)（ 750）34化学气相沉积方法得到的膜的性质取决于气体的种类和沉积条件（如稳定等）。例如，在一定的稳定下，氮化硅更易形成非晶硅。订在碳氢气体存在的情况下，使用氯化还原化学气相沉积方法可以制得TiC:TiCl 4(g)+CH 4(g) TiC(s)+4HCl(g) (1400 )CH3SiCl3 的热分解可产生碳化硅涂层：CHSiCl3(g) SiC(s)+3HCl(g)35. 化合反应由有

20、机金属化合物可以沉积得到族化合物：线Ga(CH3) 3(g)+AsH 3(g) GaAs(s)+3CH4(g)如果系统有温差，当源材料在温度T1 时与输送气体反应形成易挥发物时就会发生化学输送反应。当沿着温度梯度输送时，挥发材料在温度T2(T1 T2) 时会发生可逆反应，在反应器的另一端出现源材料：6GaAs(g)+6HCl(g) As (g)+As(g)+6GaCl(g)+3H(g)422（正反应温度T1, 逆反应温度 T2）在逆反应以后，所获材料处于高纯态。.2.2 非金属膜形成的技术分类2.2.1非金属膜形成的技术分类第 4页共22页毕业设计（论文）报告纸化学气相沉积（ CVD）技术有多

21、种分类方法，以主要特征进行综合分类，可分为热化学气相沉积（ TCVD）、低压化学气相沉积（LPCVD）、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、金属有机化学气相沉积（ MOCVD）等，下面拟就这些方法分别加以介绍。1、热化学气相沉积（TCVD）热化学气相沉积是指采用衬底表面热催化方式进行的化学气相沉积。该方法沉积温度较高，一般在800 1200左右，这样的高温使沉底的选择受到很大限制， 但它是化学气相沉积的经典方法。它包括相互关联的三个部分：气相供应系统、沉积室或反应室以及排气系统。2、 PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -

22、等离子体增强化学气装相沉积法PECVD：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应， 在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种 CVD称为等离子体增强化学气相沉积 (PECVD).实验机理： 是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体，在局部形成等离子体， 而订等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。3、金属有机化学气相沉积 （ MOCVD）金属有机化学气相沉积是以一种或一种以上的金属有机化合物为前驱体的沉积工艺。金属有机化合物的采用， 使它

23、在工艺方法特征， 沉积材料性能方面有别于其他的化学气相沉积方法。表 2-1非金属薄膜种类a-Si TFT阵列非金属薄膜的种类及其制造方法线用途薄膜种类制造方法栅极绝缘膜SiN X等离子 CVDSiOX等离子 CVD,常压 CVD保护膜SiN X等离子 CVD半导体层a-Si等离子 CVD欧姆接触层N+a-Si等离子 CVD第5页共22页毕业设计（论文）报告纸第三章 设备加工非金属膜所需的材料3.1 设备加工非金属膜所需的材料工艺气体：硅烷 (SiH ) 、磷烷 (PH)、 氨气 (NH ) 、笑气 (NO)、氮气(N)、氢气(H)4332221、硅烷是制作非晶硅和SiN ， SiO 的反应气体

24、。火灾危险度为大。表 3-1硅烷性质分子量32. 118装185.0101. 325 kPa熔点沸点111. 5101. 325 kPa液体密度711 kg .m 3185 气体密度1. 42 kg .m 3O ， 100 kPa0.751 8.m3 (kg ） -l21.1 ， 101. 325 kPa订比容临界温度 3.4蒸气压1.33 kPa-1631 040 kPa-60线4 150 kPa-10黏度0.0108 mPa.S101. 325 kPa， 0 爆炸界限0. 8%98%气中燃烧产物为粉状氧化硅和水。SiH4 + 2O 2 SiO 2+ 2H2O依据硅烷在化学品安全技术说明书（

25、material safety data sheets , MSDS）的资料，硅烷的致死半浓度（LC50）为 9600ppm(4h) ，美国政府工业卫生学家会议（Americanconference of governmenal industrial hygienists， ACGIH）明确规定在每天工作8h或一周 40h 的情况下，连续工作不影响工作人体健康的硅烷气体临界浓度值（thresholdlimit value,TLV）为 0.05ppm。实际上，在工作环境中允许浓度是采用5ppm的基准测定的。第 6页共22页毕业设计（论文）报告纸在高浓度纯气体状况下，因其泄漏可能燃烧成大量的二氧化

26、硅(Si02 ) 粉尘，因此/ 红外 (UV/IR)监测器。可以推荐采用硅烷 +二氧硅 (SiH4+SiOz) 复合型的检测器和紫外空气中允许的硅烷浓度为0.5 ppm;一级报警浓度为0.30ppm；二级报警浓度为 0.60ppm。听到报警，工作人员必须迅速撤离现场。在 TFT 制造中采用的是高纯度的硅烷，对一氧化碳、 二氧化碳、 甲烷和水的含量都0.1 ppm 。对氮气和氧气 +氩气的含量也要小于1 ppm。要求小于表 3-2 TFT 工艺用硅烷（气）对杂质含量的要求TFT 工艺用硅烷（气）对杂质含量的要求装N2H2COCO2CH4H2OO2+Ar杂质含量ppm 1 50 0.1 0.1 0

27、.1 0.1 12、磷烷是制作 n+非晶硅的反应气体，其外观无色，比空气重，并有类似臭鱼的味道，气体经压缩液化后运输。订表 3-3 磷烷性质分子量34.0比重1. 18-87.7l沸点个大气压线冰点/熔点-133. 0l个大气压气体密度0.0886 lb .(ft) 321.1临界温度51.9 蒸气压522 lb m 221.1磷烷虽然是一种剧毒气体，但是在TIT制作工艺中，生产是在安全条件下进行的。在 TFT 制造中采用的是高纯度的磷烷，其工艺载气氢气也是高纯度的。磷烷气体纯度要求在 99.999%以上，工艺载气氢气的纯度要求在99.99999%以上。工艺载气氢气对氧、一氧化碳、二氧化碳和甲

28、烷的含量都要求小于0.5ppm，对氮气和水的含量也要小于 1 ppm，磷烷对氢气含量的要求小于0.05 ppm 。第7 页 共22 页毕业设计（论文）报告纸表 3-4杂质含量要求TFT 工艺用硅烷（气）对杂质含量的要求气体（ Vol ppm ）N2O2H2COCO24CH4H2OH10.50.50.50.512PH30.05同一条件下生产的同一次出厂的为一批。不同批次的产品不要混淆。 交货时须同时装提交产品原料纯度检验单。气瓶上要明确记载气体名称、生产公司的产品编号、纯度、填充日期等。磷烷在空气中允许浓度为0.3 ppm ；一级报警浓度为0.25 ppm ；二级报警浓度为0.5 ppm 。听到

29、报警，工作人员必须迅速撤离现场。磷烷是具有自燃性的剧毒气体，皮肤接触液体， 会造成刺激和冻伤。 多次暴露的会订潜在影响健康。吸入磷烷，会损害肺、心、肝、肾、中枢神经系统和骨骼等。重复暴露在低浓度磷烷中，产生的症状包括支气管炎、厌食、神经系统问题， 以及类似于急性中毒的症状。因此，使用时一定要注意安全操作。3、氨气是合成绝缘层和保护膜的反应气体；表 3-5 氨气性质分子量17.0线0.59比重沸点 33.4 l 个大气压冰点/ 熔点-77.7 l 个大气压气体密度0.045 lb .(ft) 321.1水溶性0.848蒸气压114.4 lb m 221.1氨气为无色气体，但有强烈刺鼻的气味，在其

30、浓度为20ppm时可以稳定监测。氨气具有可燃性，会严重灼伤眼、皮肤及呼吸道。当它在空气中的浓度超过15时，会有立即造成火灾及爆炸的危险。当氨气大规模泄漏时，工作人员需要穿全身防护服，并立即随时意识到潜在的火灾第8页共22页毕业设计（论文）报告纸和爆炸危险。氨气的品质纯度要求为99.999wt% 以上。使用中需要注意不同批号的产品不要混合使用。4、笑气这是合成绝缘层和保护膜的反应气体。笑气常温下为无色气体，略带甜味，吸入能使人狂笑，是一种氧化剂;化学性质稳定，不燃烧、不爆炸、无毒性，对呼吸道无刺激;有助燃性，在室温时稳定，受高温有爆炸危险;在 300 以上离解， 能溶于水、 乙醇、乙醚及浓硫酸

31、; 其熔点为 -90.81沸点为装-88.49 ，蒸气压为506.6 kPa( 一 58 ) ，临界温度为 36.5 ，临界压力为 7 265 kPa。笑气品质的纯度要求为99. 999以上。采购该原料要有质量分析。5、氢气氢气是与硅烷合成非晶硅的反应气体。单质氢气是由两个原子以共价单键的形式结合而成的双原子分子，其键长为 74 pm。氢气是已知的最轻的气体, 无色无味，几乎不溶于水。订氢气的质量只有空气的1/14.38，具有很大的扩散速度和很高的导热性。氢气是一种密度最低的气体，常温常压下，每立方分米氢气重量不到0. 09 g 。常温下氢气并不活泼，但是能与单质氟在暗处迅速反应，生成具有很强

32、的腐蚀性的氢氟酸 (HF) 。氢气具有可燃性， 纯净的氢气可在空气里安静燃烧，若氢气与空气或氧气混合点燃则会发生爆炸。使用氢气之前必须接受必要的上岗技术培训。线高温下，氢气是一个非常好的还原剂。 氢分子虽然很稳定， 但在高温下， 在电弧中，或进行低压放电，或在紫外线的照射下，氢分子能发生离解作用，得到原子氢。3.2 设备加工需要的特种气体材料供应系统这里所谈论的特种气体一般是指通过气瓶输送的工艺气体，特种气体系统是一个至关重要的工艺支持系统。 其目的是安全、 可靠、 持续和经济地为生产工艺提供符合质量要求的气体产品。1、主要组成包括： （1）工厂外部气体供应房（2）气体分配箱（ 3）混合气体箱

33、（ 4）工艺腔室（ 5）抽气泵（ 6）气体处理器（ 1）气体供应房：主要负责各种特气的供用。（ 2）气体分配箱：便于气体分支，专门为工艺需要而通气体到混合气体箱。每个气体箱分三支管路分别与三台CVD的混合气体箱连通。 （气体箱包括：易氧化气体箱、易燃气体箱、磷烷气体箱） VMB,控制特气压力第 9页共22页毕业设计（论文）报告纸CVD（ 3）混合气体箱：充分混合反应气体。每个混合气体箱分五支管路分别连通每台设备的五个工艺腔室。Process Chamber ，是气体反应淀积成膜腔室。（ 4）工艺腔室：也就是指（ 5）抽气泵：主要抽出反应腔室里的副产物和未反应的气体。每个抽气泵连接一个反应腔室。

34、（ 6）气体处理器：主要是对工艺腔室中副产物和未反应的气体进行无害化处理。也就是除害装置。每个气体处理器与两个抽气泵连接。PECVD、DE配管连接系统就是通过焊接或管件、法兰等连接起来的管道系统， 同时实现各个气体处理器的备法兰耦合的方式将配管、可以自动切换到备份气体处理器里，保证主设备份连接， 在某一个气体处理器故障停机时，装其排风管线就是连接的正常工作， 提高主设备的效率。 光刻设备需要保持干燥洁净的环境，设备与干泵从而实现抽风干燥的目的。2、系统技术要求系统设计制造应符合ISO 国家标准。必须具备ISO9000 质量体系和ISO1400 环境保障体符合当地系，其产品符合 CE， SEMI

35、 或者等同的安全认证资格。安装方法要符合法规要求，的环境、 健康、与安全条列。 系统所有零部件和各种仪表的计量单位应全部采用国际单位标订准。便于对系统进行检测和验收。 每个设备连接段都要有一配管系统要设计足够的检测点，必须用连接器， 严禁使用直接弯转管道个泄漏检测点。 管道要进行方向变换或者并管连接，严禁其他连接方式。 每段焊接的方式进行方向变化。 管道连接方式只能是焊接和法兰连接，PUMP的出风口留一个法兰接口，以方便与厂务排风连管道长度合理，以方便将来的拆洗。接。线第 10页共22页毕业设计（论文）报告纸第四章 CVD形成非金属膜所需要的设备4.1 CVD 的设备及分类CVD 设备一般分为

36、反应器、加热系统、气体控制和排气系统等四个部分，下面进行简单的介绍：1. 气相反应室：其核心问题是使制得的薄膜尽可能均匀。同时也必须考虑对反应的充分供气及生产物的方便排放。装2. 加热系统：加热方式有电阻加热、感应加热、红外加热和激光加热等。3. 气体控制系统：精确配比各种气体，以制备优质薄膜。监控元件主要有质量流量计和针型阀。4. 排气处理系统： CVD 反应气体大多有毒性或强烈的腐蚀性，通常采用冷吸收，或通过淋水水洗后，经过中和反应后排出。订线图 4-1 设备主结构设备共有 6 个 Chember、2 个 Robot 。DLLS是真空大气压转换 Chember，Tranfter Chemb

37、er是运输 Glass 到各 process Chember 的中转仓process Chember是进行反映镀膜的，共分为A、 B、C、 D、 E 五个Index 和 T/CH 中分别有一个 Robot 运输 Glass第11页共22页毕业设计（论文）报告纸装图 4-2 反应仓结构示意图主要组成部分及功能：1、 Chamber Lid ：传输腔体的密封盖。订2、 End Effectors ：是卸载装载玻璃的手臂。3、 Slit Valve ：是传输腔室与各个腔室之间的阀门。4、 Vacuum Robot ：主要为各个腔室间玻璃的传递。TFT-LCD的 CVD设备从第1 代生产线到现在的第8

38、 代生产线， 生产能力和技术上虽然有了很大的进步， 但是核心技术还是非常稳定的，核心就是化学气相沉积成膜和成膜图形化的基本原理。 第 6 代以上的生产线由于玻璃基板迅速增大，给 CVD的工艺技术提出许多新的挑线战。例如降低玻璃基板的破损率、提高成膜均匀性等。在第6 代生产线中使用的 RF频率为13.56 MHz，换算成波长大约为22 m。过渡到第7 代生产线后，等离子电极对角结长为2.88m。如果波长和级数不改变，腔内就容易产生具有半波长整数倍频率的等离子驻波，从而导致电极间的等离子分布不均匀、无法制备出均匀的薄膜。在第 7 代生产线的 CVD腔体中，将兼做等离子气体发生装置和RF电极的 “淋

39、浴头” 的部分采用挂钩方式， 使其不接融内壁。这样，避免了热量通过内壁散出，从而确保了淋浴头及玻璃基板表面的温度分布的一致性。韩国三星 SDI 公司 1 870 mm X 2 200 mm基板的第7 代 TFT液晶面板生产线采用这种腔体的 CVD装置已经取得成功。一般情况下，基板尺寸越大、 膜厚的均匀性就越低，比第6 代生产线有明显提高。第 7.5 代生产线的 CVD腔体也采用了这种结构，这种设计理念已经成熟。由于第 7 代生产线的玻璃基板过于庞大，如果CVD设备不作改进就没有办法进行运输。第 7 代生产线 CVD设备中体积最大的传输舱采用一分为三的设计方案。在总处理能力方面。工艺舱最多可连接

40、 5 个。但如果继续采用三氟化氮(NF3 ) 作清洁气体，则清洁气体的成本只降低了 30%左右，在第 7 代生产线中来用了氟(F2)作清洁气体，使请洁气体的成本削减了第12页共22 页毕业设计（论文）报告纸40%50%，进 一步降低了工艺成本。2005 年，美国应用材料公司旗下的日本AKT公司开发出了面向第 8 代 ( 基板尺寸为2150 mmX 2 450 mm)TFT液晶面板生产线的 CVD设备“ AKT-50KPECVD”， 2006 年第一季度开始供货。第8 代生产线总处理极板能力和第7 代生产线一样，为 60 枚 / 小时，但等离子均匀性提高了。设备可配备装载单元(loadlockc

41、hamber) 和最多5 台的处理舱。基板处理能力分别为单层成膜时60 枚 / 小时； n+非晶硅、本征非晶硅、SiN绝缘膜 3 层连续成膜时 30 枚/ 小时。一条月产能为3 万枚的液晶面板生产线，需要导入56台 CVD设备（深圳华星光电的产能9 万片 月，京东方 8 代线产能12 万片 / 月）。第 8 代生产线的 CVD处理舱仍旧使用在第7 代生产线设备中引进的等离子发生技术。第 8 代生产线的设置与第七代线的设置相比， 提高了发生等离子的2 个电极的平行度， 进一步提高了等离子密装度的均匀性，解决了第 7 代生产线和第8 代生产线大型基板中间与四周堆相膜厚的不稳定性。从现在的技术发展来

42、看，如果考虑成膜的均匀性，CVD设备可以支持3m X 3m 的基板。但是，对于第 7 代生产线以后的大型化， 即使解决了均匀性问题，仍存在其他诸多问题。比如，由于产品的运输越来越难，因此必须到进行现场组装; 随着加工设备的体积日益庞大，CVD 设备的生产将会越来越困难; 泵与电源等外部设备的体积不断增大，采购起来将会更加困难 ; 加工舱使用的铝材料的采购目益困难，仅美国应用材料 (appliedkomatsu technology ，订AKT)公司 2004 年大约采用了3100 万吨铝材料，相当于 47架被音 747 飞机的铝材料用量。波音公司 2003 年一共才生产了235 架飞机。 AK

43、T在 CVD设备的生产中使用了相当于波音公司在飞机制造中使用的铝材料用量的约20%。4.2 CVD 的设备厂家AKT（第一），ULVAC(第二），这里主要介绍的是 Unaxis公司的 5 代线 CVD设备的性能和线技术。KAI 1200 系统是 Unaxis第 5 代生产线的主流 PECVD设备。宽为 7.8m， 长为 10.8 m，高为 3.2 m ，重量达 53 吨 (t)。KAI 1200 技术条件如下所述。1. 环境条件环境温度为 +l8+25 ，空气湿度为4060 相对湿度，基板装载室净化度为100 级。2. 电学数据额定功率是实际应用数据，表中的标定功率是理论数据，实际上不可能达到

44、，功率设计上留出相当大的余地。 UPS电源只用于安全关机的目的，不能用于维持生产的目的。3. 冷却水系统工作时会产生大量的热量， 为了维持系统正常的稳定运行，冷却水的温度和流量是重要参数。4. 压缩空气压缩空气的用量 ，140 L ? min -1，压力在 56 kg . cm-2第13页共22页毕业设计（论文）报告纸(PM1 和 PM2) ，一个传送 (TC) 腔，一个装载 (LL in)Unaxis PECVD设备整机由两个工艺室腔组成。 TC 腔内有一个真空机械手，设备外有两个大气机械手。腔，一个卸载 (LL out)10 片基板， LL in 腔室和 LL out 腔室都可以放 20

45、片基板。此外，每个成膜腔室可以放虽然 Unaxis设备有许多优点，该设备配有配电箱， 供气箱， 排气系统， 水循环系统等部件。但是 Unaxis 设备常常会出一些小问题。比如基板放歪、电源供电异常、传感器对位不准等不像 AKT公司的设备那样可以把上盖打开，清扫的时候会等。由于每个反应室都是封闭的，不能像 AKT设备那样打开反应室观察， 很多时候很可能要靠有些困难。 而且一旦出现问题，猜测，不是很方便。另外，反应室内空间过于狭小，高度不够，很容易在送玻璃的时候把玻但在第 5 代以上的生产线上就会比较严重。同时璃碰碎， 这在生产线上基板小时还不明显，装清理起来也不太方便。比较而言，Unaxis成膜

46、的由于这种设备的结构，一旦碰碎了玻璃，同时成膜时间长、成膜速度慢、可以较好地控均匀度较好，原因可能是等离子体分布较好，AKT，也制均匀度。但是 Unaxis 一次成膜 20 片，不像 AKT一次控制一片，在灵活性上不如AKT设备腔室易于打开，不能同时满足每个腔室的最佳条件，给成膜带来了一些负面影响。容易判断工艺问题； Unaxis 设备腔室很难打开，给判断设备带来的工艺问题增加了一些困难。订线第14页共22 页毕业设计（论文）报告纸第五章 设备操作与维护方法5.1 设备的操作方法对于我们的设备，因为体积是特别大的，而且设备外部都有金属外壳包围，所以我们没有办法进行手动直接操作，厂商提供的操作方

47、法就是外部电脑软件远程操控。我们每一台设备都配有3 台显示器、 2 台主机箱。分别分为Main 显示器、 CIM 显示器、和一个内部监控显示器。其中CIM显示器与监控显示器公用一个主机箱。装Main 显示器上主要是显示设备工作被指定的工作步骤及显示正在工作的步骤，CIM显示器上有的是设备的启动软件，如果设备出现故障， 我们一般就要先关掉报警，然后关掉软件再从新启动软件，如果不行就重启电脑。如果有硬件问题，就要第一时间关掉设备，取来备用零件， 安全快速的换上， 不可浪费时间影响量产。 监控显示器是因为我们每台设备内部都有监控摄像头，可以清楚的看到设备内部的情况，也避免人员常常出入对产品造成不良。

48、5.2 设备的维护方法订维护设备一般包括日常维护， 定期维护， 定期检查的内容， 设备润滑和冷却系统维护又是设备维护的一个重要组成部分。该设备进行日常维护工作设备维护的基础必须标准化。固定的配方和材料消耗定额的设备定期维护， 根据一个固定的评估。 设备定期检查是一个计划的预防性检查，所以绝对不能被忽视的。线设备维护保养程序应制定设备维护计划是日常维护的要求，我们必须坚持设备维修计划的实施可以延长设备的使用寿命。其主要内容包括：（ 1）设备要整齐，清洁，安全的工作内容，工作实践，为保持标准；（ 2）常规检查，维修和定期检查的部位，方法和标准；区域设备维修技术员承担一定的生产设备维护区域内，同工人

49、和生产作业做日常维护，检查， 定期维护，修理和检修计划的工作，并在设备的完好，该地区的停机时间对管完成评估指标负责，等。（ 1）区域负责维护和修理设备，确保完成设备的可用性，停机和其他指标；（ 2）认真执行设备定期检查和区域检查并做好日常维护和定期维护工作；区域优势的维护： 紧急抢修完成时有高度的灵活性，使设备停止缩短维修时间， 值班员没有电话， 你可以完成所有的作业和参与预防计划维修。设备维护区域应考虑生产设备，配电设备状况， 技术复杂程度， 生产的需要和技术水平的技术人员和其他因素。基于以上因素第 15页共22页毕业设计（论文）报告纸可分为几个区域的车间设备， 你也可以维护按设备类型分区。

50、区域发展的精密检验程序，定期检查和维修，以使这些努力不影响计划检查生产设备的工厂安排非工作日。5.3 项措施提高设备维护水平为了提高设备维护水平，技术员作应做到：规范化、制度化。工艺技术是基于一个维修过程规范设备不同的配方，根据维修规则。标准化是用统一的内容的维护，这部分应该考虑到你想调整什么部件，检查设备应考虑到统一的客观规律，根据各企业的情况而定。根据制度化的工作条件是不同的设备需要不同的检修周期，并严格执行。装5.4 设备维护注意事项为了保证设备的正常运行以确保良好的技术状态，减少故障率， 我们必须注意维护中要注意的问题，特别是对下列规定：检查电源和电源控制开关之前，确认每一个控制机构，

51、传动部件，停止， 限位开关的位置是正常的。确认一切正常后开始试验。在启动和调试， 检查工作的所有部分，是否有异常订现象和声音。 严格按照设备使用规则不能非法操作。确保活动导轨面和表面的铁路枢纽无屑，灰尘，划痕，擦伤等现象。应经常观察各部件运转，仪表指示准确，灵敏，如有异常声音是正常的，应立即停车检查，直到找出故障原因为止。设备操作人员应集中精力，且不可以开了机器人却离开连岗位。 设备故障， 不能排除的应立即联络设备工程师；故障排除时，不要离开自己的工作地点，应与机械工程师一起工作，故障排除。 一天的工作结束后，无论处理是否已完成，我们必须仔细认真的检查设备，保证没有失误。线第16页共22页毕业

52、设计（论文）报告纸总结2014 年 2 月至今的几个个月期间，我在苏州三星电子液晶显示科技有限公司技术员岗位实习。主要实习任务就是设备操作与维护。这是我第一次正式与社会接轨踏上工作岗位，开始了和以前完全不一样的生活。每天在规定的时间上下班， 上班期间我要认真准时完成自己的工作任务，绝对不可以敷衍了事。我的肩上有了责任， 凡事得小心谨慎， 否则随时可能因为一个小小的失误承担严重的后果并装且付出巨大的代价，再也不是一句对不起或是一纸保证书所能解决的了。从学校到社会的转变， 身边的人已经完全转化率角色，老师变成领导， 同学变成同事，相处的方法也完全不同。在这巨大的转变中，我彷徨，迷茫，我没有办法很快

53、的适应新的环境。 很多时候感觉自己没有受到领导重用，自己干的只是一些无关重要的杂活，自己的工作不能得到领导的认可。 做不出成绩时， 会有来自各方面的压力，领导的眼色和同事的嘲讽。而在学校，我们有同学和老师的帮助和支持，每日要做到事就是上上课，特别的轻松。订但是现在我已经是一个走进社会的人了，我要努力快速的成长， 要尽快的很好的适应这社会。从小到大， 我都是靠着爸爸妈妈的收入生活，自从工作了以后让我体会到父母挣钱是多么不容易， 我开始刻意的培养自己的理财能力，虽然工资不是很高， 但是我要求自己要合理的安排好自己手中这来之不易的钱。线第17页共22页毕业设计（论文）报告纸致谢到现在为止论文已经接近尾声，在这里我要尤其感谢我的指