TFTLCD阵列工艺介绍.ppt

TFTLCD阵列工艺介绍 TFTLCD阵列工艺介绍 一、TFT-LCD的基本构造 二、 ARRAY工艺简介 三、 阵列检查介绍 TFTLCD阵列工艺介绍 图1 TFT-LCD液晶显示屏的构造 图2 液晶盒的构造 TFTLCD阵列工艺介绍 TFTLCD阵列工艺介绍 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 TFTLCD阵列工艺介绍 图3 ARRAY基板等效电路图 Gate Driver Source Driver 图4 Array面板信号传输说明 2.1 阵列基板的构造和功能 TFTLCD阵列工艺介绍 图5 ARRAY基板的构造 DRAIN端子 TFT部分 栅极（GATE） 漏极（DRAIN） 源极（SOURCE) TFTLCD阵列工艺介绍 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 当Vg≤Vth时 Ids=0 当VgVth且VdsVg-Vth时 Ids=(W/L)?μC0{(Vg-Vth)Vds-Vds2/2} 当VgVth且VdsVg-Vth时 Ids=(W/L)?μC0(Vg-Vth)2/2 式中，Vth:阈值电压 μ：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 TFTLCD阵列工艺介绍 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7 TFT的制造原理 成膜工程（ＳＰ ｏｒ ＣＶＤ） ＰＲ工程（涂布、曝光、显像） 刻蚀工程（ＤＥ ｏｒ ＷＥ） ＰＲ剥离 工艺名称 工艺目的 溅射（SPUTTER) 成Al膜、Cr膜和ITO膜 P-CVD 成a-Si膜、n+a-Si膜和SiNx膜 PR?曝光 形成光刻胶图案 湿刻（WE) 刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的金属膜 干刻（DE) 刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的非金属膜 剥离 去掉残余的光刻胶 TFTLCD阵列工艺介绍 表1 阵列各工程的说明 图8 初始放电和自续放电示意图 阳极（+） 阴极（-） E 电子 气体离子 气体分子 初期电子 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 TFTLCD阵列工艺介绍 PCVD原理 ①电子和反映气体分子碰撞，产生大量的活性基； ②活性基被吸附在基板上，或取代基板表面的H原子； ③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； ④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； ⑤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。 TFTLCD阵列工艺介绍 图9 PCVD成膜示意图 PR?曝光原理 Photoresist 膜 基板 Photolithography 工程 Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ涂布 曝光 显影 TFTLCD阵列工艺介绍 图10 PR工程示意图 曝光原理 横倍率 台形 Ｍｉｒｒｏｒ 凸面 Ｍｉｒｒｏｒ 凹面 Ｍｉｒｒｏｒ Ｘ非线形 Ｓｃａｎ 光源 ＣＣＤ 弧状Ｓｌｉｔ Ｍａｓｋ ＦｌｙＥｙｅ TFTLCD阵列工艺介绍 图11 曝光原理示意图 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。 Ｅｔｃｈｉｎｇ　Ｕｎｉｔ 水洗Ｕｎｉｔ 干燥Ｕｎｉｔ TFTLCD阵列工艺介绍 图12 湿刻装置及原理示意图 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。 ETCHING GAS PLASMA 干刻原理 TFTLCD阵列工艺介绍 图13 干刻原理示意图 光刻胶 膜 ①初期状态 ② 膨润· 界面浸透 ③ 溶解 剥离原理：刻蚀（干刻、湿刻）完 成后除去光刻胶的过程。 TFTLCD阵列工艺介绍 图14 剥离原理示意图 4mask G-SP G-PR G-WE G-PR剥离 1st SiN