TFT-Array工艺

15
3-2、PCVD
气体供给
ＭＦＣ ＭＦＣ ＭＦＣ
ＲＦpower
气体BOX
ＲＦ电源 Ｍ．ＢＯＸ 气体吹出电极 （阴极）
流量控制
汽缸cabinet
等离子体
ヒーター
下部电极 （阳极）
Ｐ
压力计
工艺腔体 （电极部）
压力控制
控制
节流阀
干泵 除害装置 （scrubber）
特气对应
真空排气
16


1
一、 TFT的基本构造
二、 ARRAY工艺介绍 三、 4Mask与5Mask工艺对比 四、 Array现场气液安全
2
像素
偏光板 液晶 TFT基板 电路部件 TFT 偏光板 单像素 （旋转）
实际结构
偏光板
背光源
接触孔
TN
TFT部位侧视
DRAIN
P-SiNx
ITO像素电极
SOURCE
n+ aSi
a-Si GLASS GATE
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。

24
plasma
大气压 大气Robot 从Cassette 和L/L之间的 搬送
大气压⇔真空 L/L (Load Lock) 大气压和真 空两种状态 之间的切换
真空 T/C (Transfer Chamber) L/L和P/C之间的 搬送。防止不纯 物进入P/C， P/C内的特气外 泄
D - Cr
13

整体图
S1枚葉Sputter ULVAC SMD-1200
Glass Size 1100×1300(mm)
S4 X3Type 1sheet Max3shee t VacRob 2sheet
（SMD-1200） ◦ 基板搬入（加热）/ 搬出（冷却）室 （L1、L2） ◦ 搬送室(Tr) ◦ 成膜室（X1、X3）
35
工程 CVD
有害气/液 PH3 NH3 SiH4 H2 SF6 HCl
DE
DMSO/MEA WPR IPA
危害 强还原性，常温常压下可自燃和氧气可以剧烈燃烧并且爆炸 刺激性气味，有毒，可以腐蚀皮肤，烧伤眼睛 自燃，引起呼吸道发炎、皮肤发炎和眼睛发炎，剧毒 与空气混合明火、受热可爆明火、受热可燃 如在不通畅处发生泄漏可能导致氧气不足而窒息 会引起上呼吸道刺激，约35ppm浓度的短期暴露，可引起喉 部刺激。严重刺激眼睛和鼻子的黏液膜.皮肤接触会引起严 重组织刺激和坏疽 长期皮肤接触会损伤真皮组织；眼睛接触会刺激眼部，灼 伤眼睛、损害视力；吸入会刺激呼吸道、肺部等；急性毒性 、亚慢性及慢性毒性、致突变性、致畸性 对皮肤没有腐蚀性，对眼、呼吸道有刺激性。急性毒性，可 通过吸入蒸汽被人体吸收，短期暴露影响可能影响中枢系 统，引起抑郁症。
Ｇ检查
I／D工程 I工程
O/S检查 自动外观检查 激光切断 （激光CVD）
D检查
C工程 PI工程
自动外观检查(全检) 激光切断 激光CVD 特性检查 ARRAY检查(全检) 激光切断 宏观外観
D工程
D检查
C工程 PI工程
自动外观检查 激光切断 激光CVD
最終检查
Cell工程
最終检查
Cell工程
特性检查 宏观外観
C D/I
[Mask]
PI
4Mask 工程名 所需时间 lot构成 受入洗净 20 G-Sputter 36 G-PR 70 178 G-WE 28 PR剥离 24 成膜前洗净 20 1stSiNx-CVD 25 成膜前洗净 20 3层-CVD 50 成膜前洗净 20 D-Sputter 40 579 D/I-PR 70 DI-WE 40 I/PR-DE 120 D2-WE 30 CH-DE 120 PR剥离 24 成膜前洗净 20 PA-CVD 30 C-PR 70 354 C-DE 210 PR剥离 24 成膜前洗净 20 PI-Sputter 31 PI-PR 70 PI-WE 32 287 PR剥离 24 退火前洗净 20 退火 90 总计： 1398
3 .各部分作用
部位 剥离槽 IPA槽 水洗槽 干燥槽 作用 利用剥离液溶解并剥离光刻胶 利用IPA置换剥离液。（防止Al腐蚀） 用纯水洗净处理液 利用A/K干燥基板
27
热退火简介： 经过适当时间的热处理，修
复晶体损伤，改善晶体性质。
淀积，刻蚀等基本 加工完成。
热退火处理
薄膜晶体（主要是 ITO和N+）性质 得到提高。
刷子
HMDS处理
光刻胶和基板的密着性改善
Ｎ２
涂布
旋转cup方式
腔体
2流体
气泡发生罐
(CH3)3Si-N-Si(CH3)2 H2 I O OH H 疏水化
加热盘
O-Si(CH4)3+NH3↑
气流控制、膜厚改善
EBR处理
基板端面的光刻胶除去
预烘
光刻胶中的溶剂除去
→决定光刻胶感光速度
N２ 洗浄液 排 气 非接触式栓 加热盘
Sputter X1Type (1Target)
S3 X1Ｔｙｐｅ 1sheet
Sputter X3Type (1~3Target)
UpperSlot-Load (Heating) UnderSlot-Unload (Cooling)
Cassette Loader
AtmRob 2sheet
cassette 1 20sheet
损伤分解，缺陷复 合，再结晶，掺杂 物质再分布。
28
9、检查与修复
项目 Layer 缺陷 Gate 短路 Gate Gate 断路 图形不良 D 检 查 Island Si残留 Drain 短路 Drain Drain 断路 图形不良 修复 激光切断 不可修复 根据缺陷判断是否修复 根据缺陷判断是否修复 激光切断 激光 CVD
真空 P/C (Process Chamber) 真空中进行 Plasma的物理、 化学反应，进行 刻蚀
25
1.剥离简介：刻蚀（干刻、湿刻）完 成后除去光刻胶的过程。
成膜工程 PR工程（涂覆，曝光，显影）
剥离工程：刻蚀后 除去光刻胶
刻蚀工程
26
2 .剥离装置示意图
剥离槽 IPA槽 水洗槽 干燥槽
TFT-LCD Module
GSiNx
3
接触孔
ITO像素电极
PI工程
C工程
SOURCE DRAIN D工程 n+ aSi a-Si I 工程 GATE P-SiNx
GLASS
G-SiNx
G工程
4
工艺详细流程－G工程
成膜工程 PR曝光工程 刻蚀工程 剥离
G层Sputter (AL-Nb, Mo-Nd) G-Mask PR曝光
cassette 2 20sheet
cassette 3 20sheet
cassette 4 20sheet
14
PSiNx
n+ a Si aSi I 工程
GLASS
GSiNx
膜层
材料
作用
G-绝缘膜
a-Si n+a-Si PA-SiNx
SiNx
非晶硅 N掺杂非晶硅 SiNx
绝缘
导电沟道 欧姆接触 保护
膜 Photolithography
Photoresist
工程
基板
① Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ塗布 ② 露光 ③ 現像
Etching
剥離
32
Array工程
[ＧＬＡＳＳ]
成膜
CVD・Sputter [膜] [Glass]
G
Lithography
反复 （a) (b) 曝光 (c) 显像 (d) Etching (e) 剥离
5 Mask – D工程和I 工 曝光 程
I-工艺 DI-工艺
4 Mask – D/I 工 曝光 程
D1-WE
I-DE 曝光
I-DE
D-工艺
PR-DE
D-WE
D2-WE
CH-DE
CH-DE
34
三、4Mask与5Mask工艺对比—检查与修复
TN：4Mask 工艺
G工程
SFT：5Mask 工艺
G工程
根据缺陷判断是否修复
画素短路
最 终 检 查 Short
激光切断 激光切断 激光切断 根据缺陷判断是否修复
29
G-G 短路 D-D 短路 点缺陷等
others
GPR
DPR
CPR
PIPR
30
光刻胶Pinhole
显影后接触孔边缘形状不规则
D断线
31

PR/曝光——使待刻蚀膜层上的光刻胶形成掩模图形的过程
由洗净、涂覆、曝光、显影四大部分组成。
洗净： Excimer UV →RB＋AAJet→直水Spray→A/k 涂覆： 除水干燥→ Slit涂覆→ Spin 涂覆→减压干燥→端面清洗→前烘 曝光 显影：显影1→显影2→循环纯水Spray→直水Spray→A/K →后烘
Aligment conveyor 水 显 显 水洗 HB DB OUT A/K 洗 影 影 1 2 2 1 ARM ARM 90度 BF Turn
Sputter在工艺流程中的位置

洗净
Sputter成 膜
Inline PR
Wet位置
12

TFT中Sputter薄膜的种类和作用
PI - ITO 类型 G配线 D配线 像素电极 G1 - Al G2 - Mo 名称 Al Cr ITO 作用 传递扫描信号 传递数据信号 存储数据信号
5Mask 工程名 所需时间 lot构成 受入洗净 20 G-Sputter 36 G-PR 70 178 G G-WE 28 PR剥离 24 成膜前洗净 20 1stSiNx-CVD 25 成膜前洗净 20 I 3层-CVD 50 329 I-PR 70 I-DE 120 I-剥离 24 成膜前洗净 20 D-Sputter 40 D-PR 70 D 314 D-WE 40 PR剥离 24 CH-DE 120 成膜前洗净 20 PA-CVD 30 C C-PR 70 354 C-DE 210 PR剥离 24 成膜前洗净 20 PI-Sputter 31 PI-PR 70 PI PI-WE 32 287 PR剥离 24 退火前洗净 20 退火 90 总计： 1462 33