Array制程与检测介绍
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TFT-LCD ARRAY制程介绍
PVD
20040531
29
缺角欠損-PHO
GE_D
PVD膜完整無欠損
20040531
30
Al殘-PHO
GE_D GE_D GE_D
GE_D
GE_R
GE_R
樹枝狀異物 TEL PHO Ionizer噴嘴髒
20040531 31
Al殘-PVD
GE_D
GE_R
20040531 32
GOCO-PVD
學習目標
暸解TFT的結構 暸解TFT-LCD Array之製造流程 簡易Array相關缺陷介紹20040531来自1TFT產業結構
TFT基板 TFT基板 玻璃 彩色濾 光片 偏光片 CCFL TFT面板 液晶監視 器 液晶電視 背光模 組 控制IC 驅動IC 導光板 PCB 訊號傳 輸IC CCFFL
pvdthinfilm膜厚均一性均一性膜厚particle製程別製程別部門部門2004053120缺陷判斷之技巧與工具缺陷判斷之技巧與工具點線不良判定點線不良判定tft電性電性缺陷形狀缺陷形狀大小大小位置位置斷面元素比對元素比對缺陷形狀缺陷形狀大小斷面大小斷面斷面顏色顏色透光顏色顏色斑點透光斑點mura條紋條紋明暗明暗技巧技巧缺陷全檢再以缺陷全檢再以omreview顯示特性檢查顯示特性檢查缺陷正確位置確認缺陷正確位置確認taper量測缺陷成分比對缺陷成分比對量測3um以下之缺陷解析以下之缺陷解析3um以上之缺陷檢查以上之缺陷檢查快速快速明顯之缺陷檢查明顯之缺陷檢查適用範圍適用範圍點不良檢查機點不良檢查機tegfib斷面分析斷面分析eds成分分析成分分析semom顯微鏡顯微鏡斜光斜光目視目視工具工具方法方法2004053121例例1
Au as spattering metal.
Array工艺原理及工程检查-DE
HCｌ
39
SF6
40
SF6
41
谢谢!
42
化性、刺激性、毒性等 使用与存放：使用与存放时的注意事项
36
3.3 MSDS数据项目解释及说明
暴露防止措施：该化学品暴露在空气中时的允许浓度及须 采取的必要保护措施。
应急措施：当该化学品接触人体时采取的急救措施。 泄漏、火灾时措施：发生泄漏、火灾等情况时采取的措施。
37
HCｌ
38
功率 气体流量 压强 冷却板温度
工艺管理项目
Particle AOI检 E/R Rate（刻蚀速度） Channel段差（量产抽检） DEC还有TOK检
25
TYPE2
TYPE1
TYPE1减掉3300（D层厚度）就是CH刻蚀,TYPE2是D 层加上三层a-Si的厚度（还有少量被刻掉的G-SiNx）
DE工程
1
1.TN型工艺流程（4Mask）
TN型工艺流程(4 MASK)
GSP
PACVD
GPR
CPR
GWE
CDE
GPR剥离
CPR剥离
1st SiN CVD
PISP
三层CVD
PIPR
DSP
PIWE
DIPR
PIPR剥离
D1WE
I/PR DE
D2WE
CHDE
DIPR剥离 2
2.TN型平面及断面构造（15型）
ＲＦ電源
抽气泵
过滤装置
19
RIE (Reactive Ion Etching)
气体 气体 气体
Ｐｌａｓｍａ
基板
ＲＦ電源
抽气泵
基板放置于 RF电源侧 的壁板上方， 主要为 radical的化 学反应以及 ion的物理 撞击反应。
amoled array工艺流程
AMOLED Array工艺流程
AMOLED Array工艺流程主要包括以下几个步骤：
1.清洗：在开始制作AMOLED显示屏之前，需要对硅片进行清洗，以去除
表面的污垢和杂质。
2.涂覆光刻胶：在硅片表面涂覆一层光刻胶，作为掩膜，用于保护不需要进
行刻蚀的区域。
3.曝光：通过紫外线曝光的方式，将光刻胶上的图案转移到硅片上。
4.显影：使用化学试剂将曝光后的光刻胶去除，留下所需的图案。
5.刻蚀：使用化学或物理方法将硅片表面的材料去除，形成电路结构。
6.去胶：在完成刻蚀后，去除涂覆在硅片表面的光刻胶。
7.清洗和烘干：最后进行清洗和烘干，去除残留的化学物质和杂质，为后续
的工艺步骤做准备。
8.封装测试：最后，对制成的AMOLED显示屏进行封装和测试，确保其正
常工作。
以上是AMOLED Array工艺流程的基本步骤，具体工艺参数和细节可能会根据不同的制造厂商和生产工艺有所不同。
ARRAY制程
Common线
ITO
此处充液晶， 形成液晶电容
CF层
通过导电晶球压破，使 CF和Common线导通
CF与Common线中 竖直方向的线导通
Array 5PEP 完整制作过程模拟
1PEP
成膜 ⇒涂光刻胶
⇒曝光 ⇒显影 ⇒刻蚀 ⇒剥离
光
SL
TFT
CS
2PEP
成膜
⇒涂光刻胶 ⇒曝光
⇒显影
⇒刻蚀
⇒剥离
1PEP俯视图
后续所有剖面图 是从此处剖开
Common线
Gate线
1 PEP 剖面图
1.金属膜材料: AL-Nd/Mo 2.成膜方式 : 溅射(PVD) 3.刻蚀方式: 湿蚀刻 4.作用：扫描电极，控制“开关” 的导通或断开。 PVD：物理气象沉积，即非化学反应成膜。
Gate线
玻璃基板
1PEP剖面图（2）
P-SINx
D 电极 ITO电极
第三层
第四层 第三层
第二层 第五层
Gate 电极
第一层
玻璃基板(Glass) GIN – a-Si GIN – N+a-Si GIN - SINx GI - SINx
工艺流程
Light Photo Resist Photo Mask Photo Resist Thin Film Thin Film Glass
Array制程、TFT等效电路介绍
Prepared by: update: 2012 ／11／28
Array 制程
素玻璃 重 复 五 次 （ 五 层 膜 ） 成膜 上光阻 统称黄光 剥膜 蚀刻 显影 曝光
基板测试 OK
NG
进行维修
送至Cell厂
ITO
此处充液晶， 形成液晶电容
CF层
通过导电晶球压破，使 CF和Common线导通
CF与Common线中 竖直方向的线导通
Array 5PEP 完整制作过程模拟
1PEP
成膜 ⇒涂光刻胶
⇒曝光 ⇒显影 ⇒刻蚀 ⇒剥离
光
SL
TFT
CS
2PEP
成膜
⇒涂光刻胶 ⇒曝光
⇒显影
⇒刻蚀
⇒剥离
1PEP俯视图
后续所有剖面图 是从此处剖开
Common线
Gate线
1 PEP 剖面图
1.金属膜材料: AL-Nd/Mo 2.成膜方式 : 溅射(PVD) 3.刻蚀方式: 湿蚀刻 4.作用：扫描电极，控制“开关” 的导通或断开。 PVD：物理气象沉积，即非化学反应成膜。
Gate线
玻璃基板
1PEP剖面图（2）
P-SINx
D 电极 ITO电极
第三层
第四层 第三层
第二层 第五层
Gate 电极
第一层
玻璃基板(Glass) GIN – a-Si GIN – N+a-Si GIN - SINx GI - SINx
工艺流程
Light Photo Resist Photo Mask Photo Resist Thin Film Thin Film Glass
Array制程、TFT等效电路介绍
Prepared by: update: 2012 ／11／28
Array 制程
素玻璃 重 复 五 次 （ 五 层 膜 ） 成膜 上光阻 统称黄光 剥膜 蚀刻 显影 曝光
基板测试 OK
NG
进行维修
送至Cell厂
合肥京东方array检测科工作内容
合肥京东方array检测科工作内容一、概述合肥京东方array检测科是京东方公司在合肥设立的一个科研团队，致力于研究和开发液晶显示器的array检测技术。
本文将详细介绍合肥京东方array检测科的工作内容。
二、array检测技术简介2.1 液晶显示器array结构液晶显示器是由一系列排列成矩阵的像素组成的，每个像素由一个液晶单元和一个驱动电路组成。
这些像素按照一定的规律排列在显示面板上，形成一个称为array 的结构。
2.2 array检测的重要性array检测是液晶显示器生产过程中的一项关键技术，它能够对显示面板上的每个像素进行检测和修正，确保显示效果的一致性和稳定性。
同时，array检测还可以提高液晶显示器的生产效率和降低不良品率。
三、array检测科的工作内容3.1 array检测算法研究为了实现对液晶显示器array的检测，合肥京东方array检测科的研究人员致力于开发高效准确的array检测算法。
他们研究和探索各种图像处理和模式识别技术，通过对array图像的处理和分析，提取出关键的检测特征，从而实现对array的自动检测和修正。
3.2 array检测系统开发合肥京东方array检测科的工作还包括开发array检测系统。
他们设计和实现了一套完整的array检测系统，包括硬件设备和软件平台。
该系统能够自动采集array 图像，并通过前面提到的array检测算法进行图像处理和分析，最终得出array的检测结果。
3.3 array检测技术应用合肥京东方array检测科的工作不仅仅停留在研究和开发阶段，他们还将array检测技术应用到实际生产中。
通过与液晶显示器生产线的对接，他们将array检测系统整合到生产流程中，实现对每个液晶显示器array的自动检测和修正。
四、array检测科的成果与影响4.1 科研成果合肥京东方array检测科的研究人员在array检测技术方面取得了一系列的科研成果。
Array工艺流程讲解-
SD 工艺
⇒ 1SD Wet Etch ⇒ 1SD Dry Etch ⇒ 2SD Wet Etch ⇒ 2SD Dry Etch ⇒ 剥离
工艺评价方式：CD、 Taper、 CD Loss、PI、MM
2W2D 工艺， B4 工艺特点
2.3 Process flow – SD Layer
SD 工艺
Array工艺SD&Active层 Etch工艺步骤
2W2D 模式 1W1D 模式
1st Wet Etch • Wet Etch设备
1st Wet Etch • Wet Etch设备
Ashing&Active Etch
• Dry Etch设备
Ashing&Active Etch
• Dry Etch设备
Channel SD层 • Wet Etch设备
Channel SD 层 • Dry Etch设备
Sputter：Mo/Al/Mo 工艺评价方法：RS
工艺评价方法：CD（W目e标t Etch 值± 1μm）、重合精度工艺评价方式：CD，Taper （Spec： ± 1μm）
光
光
2.3 Process flow – SD Layer
SD 工艺
FGI成膜 ⇒ Multi 成膜 ⇒
SD 成膜 ⇒ 涂光刻胶 ⇒ 曝光 ⇒ 显影
SDT Mask
Pre Clean FGI Dep Multi Dep Pre Clean SD Dep SDT Mask 1st Wet Etch ACT/Ashing 2nd Wet Etch N+ Etch SDT Strip
PVX Mask
PVX Dep PVX Mask PVX Etch PVX Strip
Array工艺原理及工程检查-检查
Keyboard
Image computer
8bit AD Converter
Mouse Joystick
Machine controller
12
检查方法概略
①取得画像
例）
对Array基板全面扫描使用 Sensor进行取像
②画像处理 （比较）
例）
重复比较相邻画素图案
③获得缺陷情报
例）
Lot No Panel No 缺陷No X座標 Ｙ座標 Size Mode等
A to Ｄ
Max Peak1 Peak2
15
Min
D工程后象素图形
16
D工程后短路缺陷
17
TN的Array检查流程
使用设备
Array检查装置(岛津)
激光切断装置（NEC）
检查目的
检查TN型产品画素图形是否良好 测定方式是根据TFT的正负电压的变换而产生的二次电子量 进行检出 之后可以对检出的短路不良进行修复 画素短路 激光切断
20
激光切断 （短路）
检查的基本原理
高能量电子束打在TFT 基板上
Data Signal
给TFT基板加电压 入射电子
Gate Signal
二次电子从ITO上出射
测量 ITO 电极上的二次 电子信号
TFT
e
ITO
e
二次电子
Signal in normal TFT itself
非正常电压为基板上有 缺陷
Array检查概要
1
内容：
Array检查流程 检查项目及使用装置
TN的G检 TN的D检 TN的A检 TN的显影后检查
2
ARRAY 检查流程
Image computer
8bit AD Converter
Mouse Joystick
Machine controller
12
检查方法概略
①取得画像
例）
对Array基板全面扫描使用 Sensor进行取像
②画像处理 （比较）
例）
重复比较相邻画素图案
③获得缺陷情报
例）
Lot No Panel No 缺陷No X座標 Ｙ座標 Size Mode等
A to Ｄ
Max Peak1 Peak2
15
Min
D工程后象素图形
16
D工程后短路缺陷
17
TN的Array检查流程
使用设备
Array检查装置(岛津)
激光切断装置（NEC）
检查目的
检查TN型产品画素图形是否良好 测定方式是根据TFT的正负电压的变换而产生的二次电子量 进行检出 之后可以对检出的短路不良进行修复 画素短路 激光切断
20
激光切断 （短路）
检查的基本原理
高能量电子束打在TFT 基板上
Data Signal
给TFT基板加电压 入射电子
Gate Signal
二次电子从ITO上出射
测量 ITO 电极上的二次 电子信号
TFT
e
ITO
e
二次电子
Signal in normal TFT itself
非正常电压为基板上有 缺陷
Array检查概要
1
内容：
Array检查流程 检查项目及使用装置
TN的G检 TN的D检 TN的A检 TN的显影后检查
2
ARRAY 检查流程
TFT-LCD Array 制程介绍
LCD的動作原理
TFT LC
Cs 保持電容
•為何叫做Array
1.Array是陣列的意思 2.RGB 與 Pixel(像素） 3.TFT：薄膜電晶體
4.解析度（如XGA）
解析度 VGA SVGA XGA SXGA
水平 640 800 1024 1280
像素個數 垂直 480 600 768 1024
乾蝕刻（Dry Etch）
目的：利用電漿以化學反應的方式將沒有光阻保護的沈積層去除，使線路圖案成型 原理：於反應器中通入特定的氣體，形成高能電漿，藉由電漿的高能離子或自由基 擴散至晶片表面與未被光阻保護的沈積層產生化學反應，藉以達到蝕刻的目 的，主要有PE,RIE,ICP等三種不同原理的機台，下圖所描述者為PE(Plasma Etch, 電漿蝕刻機)
蝕刻
蝕刻液分子 生成物分子 蝕刻液分子運動方向 生成物分子運動方向
蝕刻溶液
薄膜
去光阻機（Stripper）
目的：將蝕刻完成的玻璃基板去除其線路圖案上的保護光阻，以完成該PEP的最終動 作，然後送至薄膜區沈積下一PEP所需的薄膜
Array 製程介紹
By FA/CP
Array 製程介紹
• • • 何謂TFT-LCD 為何叫做Array Array製程的介紹 1. 製程簡介 2. 薄膜（Thin Film）區 3. 黃光（Photo）區 4. 蝕刻（Etching）區 5. 測試（Array Test）區
•何謂 TFT-LCD
ARRAY
Photo
Etching
Cell Area
薄膜（Thin Film）區
共有三種主要機台
清洗機（Cleaner）
CVD（化學氣相沈積）
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解析度:顯示器上水平方向、垂直方向畫素(pixel)之數目
TFT工程
[Glass基板]
Cell工程
Module工程
[ＬＣＤ Panel]
绑定
［TFT基板］ ［CF］ [驱动IC]
成膜
[膜]
重 塗布 复
[Glass基板] [PR]
液晶滴下 真空贴合
装配
[连接电路] [保护板]
[Mask]
曝光 現像 刻蚀
Defect type GC short
Repair method
用Block laser 将残留metal打掉 用Block laser 将残留 metal打掉
Metal residue
Metal residue
Metal residue
用Block laser 将残留metal 打掉
波长选择532nm
LG.Philips LCD
韩国龟尾 韩国龟尾
韩国天安
三星电子 韩国天安 韩国牙山
第5代
第5代 第7代
1100X1250
1100X1300 1870X2200
4季度
4季度 1季度
10万/月
10万/月 7万/月
友达光电
台湾龙潭
台湾龙潭
第5代
第5代 第5代 第4.5代 第5代 第5代 第5代 第6代 第6代 第5代 第5代 第4.5代
1.a-Si的刻蚀 反应方程：Cl2+SF6+Si→SiF4↑+SiS2↑+其他
Cl2：Cl元素的供给源，刻蚀a-Si的主要气体。 SF6：F元素的供给源，用来与a-Si发生反应，提高刻蚀速率。
2.SiN的刻蚀 反应方程：SF6+He＋SiN→ SiF4↑+SiS2↑ +其他
SF6：F元素的供给源。 He：使等离子体均一化 O2：有利于形成Taper角
Slit (extrusion) coating
薄膜生长制程
PVD
刻蚀
将显影后所产生的光阻图案转印到光阻下的材质上， 形成由光刻技术定义的图形.
利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应—湿刻 利用等离子体电浆去除薄膜未被光阻覆盖的部分—干刻
Etching type
Substrate
[信号基板］
切割
[BLU］
剥離 検査
[TFT基板]
[LCD Panel]
[LCD Module]
Photo Process – Resist Coating
Resist dispenser Extrusion head Rotating glass Glass
Photoresist
Spin coating
新型显示技术
技术名称
半反射半透射技术 （Transflective） 多畴垂直取向/电极图形垂直 取向技术 (MVA/PVA)
优点
省电、室外显示效果好 视角广、对比度高、响应时间短、不需要 摩擦制程
缺点
制程复杂、良率降低 制程复杂、良率降低 制程复杂、良率降低、透过 率低、耗电量高
平面内转换技术 (IPS) 光学补偿弯曲排列技术 （OCB）
有机膜高开口率技术 （HAR）
视角广、低色移
响应速度快（包括低温情况）、视角广
制程复杂、良率降低、需要 预置电压
制程复杂、良率降低、增加 材料成本 发热量高 良率降低
开口率高、透过率高
成本更低、结构更紧凑、机械可靠性更高 产量提高、成本降低
非晶硅栅驱动器与有源矩阵 显示集成技术 （ASG）
4掩模版技术 （4 MASK） 异形panel
• • • • • PEP PEP PEP PEP PEP 1 Mo/AlNd wet etch 2 SiNx /α-Si/ n+-Si dry etch 3 Mo/Al/Mo;α-Si/ n+-Si wet/dry etch 4 SiNx dry etch 5 ITO wet etch
干刻用气体
1100X1250
1100X1300 1100X1300 730X920 1200X1300 1100X1300 1100X1250 1500X1800 1500X1800 1100X1250 1100X1300 730X920
2季度
2季度 1季度 2季度 1季度 2季度 2季度 1季度 2季度 1季度 4季度 2007.3季度
Dry etch Plasma Isotropic+Anisotropic
PR 膜 基板 基板
Wet etch Chemical Isotropic
PR 膜 PR 膜
Etchant 等方向浸 入造成 Side Etch
基板
Isotropic
Anisotropic
Etching type selection
Step 1：Spray Step 2：Dip
Dip 浸入
Good taper shape
AOI
3GB×44unit=132GB
AOI – Auto optical inspection
The CCD sensor detect the substrate, Image by the process unit. Defect can be reviewed precisely
3.PR灰化（Ashing） 反应方程：PR+O2→
O2：利用等离子体方法去除PR
湿刻
• M1：Mo/AlNd • M2：Mo/Al/Mo • ITO
草酸（H2C2O4）
HNO3+CH3COOH +H3PO4
Etching mode
Spray 喷淋
Faster Etching rate Spray+Dip
Array制程与检测介绍
上海天马微电子有限公司
• TFT-LCD简介
1.何谓TFT-LCD： TFT─Thin Film Transistor 薄膜晶体管 LCD─Liquid Crystal Display 液晶显示器 2.应用：由于TFT-LCD具有体积小、重量轻、 低辐射、低耗电量、全彩化等优点 ，故已广泛使用于各类显示器材上
← 2160mm →
←
2400mm
→
TEG prober and Tester
Array laser repair
Inlayer repair(PEP1)
Example: After Striper After laser repair
Metal
Data from AOI
Al/ND:532nm
5万/月
7万/月 >6万/月 7万/月 6万/月 6万/月 3.5万/月 4.5万/月 1.5万/月 6万/月 4.5万/月 3万/月
奇美电子 中华映管 瀚宇彩晶 广辉电子 群创光电 夏普
台湾台南 中国台湾 台湾台南 台湾桃园 中国台湾 日本 日本
京东方 上广电-NEC 上天马
中国北京 中国上海 中国上海
满足产品个性化需求
制程复杂
數碼相機
數碼攝錄影機
பைடு நூலகம்汽車導航顯示器
筆記型電腦 數碼影音光碟機
液晶電視
桌上型顯示器
厂商
地区
韩国龟尾 第5代 第5代 第6代
尺寸
2002 1000X1200 1100X1250 1500X1850 1季度
投产日期 2003 2004 2005 设计产能 6万/月 1季度 4季度 6万/月 9万/月