3TFTLCD制造技术Array工艺课件.pptx

1、基础知识培训讲座基础知识培训讲座第三章第三章 TFT-LCDTFT-LCD制造技术制造技术第一节第一节 Array Array 工艺工艺第二节第二节 Cell Cell 工艺工艺第三节第三节 Module Module 工艺工艺第四节第四节 清洗工艺清洗工艺总论: TFT-LCD的基本制造流程在玻璃基板上形成在玻璃基板上形成TFT电电路、路、 像素电极以及必要像素电极以及必要的引线和各种标记的引线和各种标记形成液晶盒，组建完整形成液晶盒，组建完整的光学系统的光学系统组装驱动电路和背光组装驱动电路和背光源，形成独立的，标源，形成独立的，标准外部接口的模块准外部接口的模块 第一节第一节 Array

2、Array工艺工艺 1.1 Sputter1.1 Sputter 1.2 PECVD 1.2 PECVD 1.3 Photo 1.3 Photo 1.4 Etch 1.4 Etch沉积沉积清洗清洗PRPR涂附涂附曝光曝光显影显影刻蚀刻蚀PRPR剥离剥离检查检查Wet EtchWet EtchDry EtchDry EtchArrayArray概论概论-Array -Array 工艺流程工艺流程GlassGlassGate Metal DepositionGate PatterningSiNx Depositioni a-Si Depositionn+ a-Si DepositionActive

3、 PatterningData Metal DepositionData Metal Patterningn+ a-Si EtchSiNx DepositionVia Hole PatterningITO DepositionPixel PatterningPixelDataPassivation SiNxn+ a-Sii a-SiGateinsulatorSiNxGateVia holeArrayArray概论概论-5Mask-5Mask工艺流程工艺流程 1.1 Sputter1.1 Sputter1.1.1 Plasma1.1.1 Plasma在在SputterSputter中的应用中的应

4、用1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备的主要结构设备的主要结构1.1.3 Sputter1.1.3 Sputter设备的真空系统设备的真空系统 1.1.4 Sputter 1.1.4 Sputter的测试标准及不良的测试标准及不良 Sputter和PECVD在Array的5Mask工艺中，共同承担 了各个Mask的第一步主要工序-成膜。 Sputter用于做金属膜和ITO膜：SputterSputter概论概论S/DS/DITOITOGateGateGLGLA ASSSSGATEMo)GLASSGATEITOITO Plasma在电学上为通过放电而形成的阳离子和电子的集合。

5、 Plasma就是所谓的第四种物质状态, 众所周知,宇宙中99%都是Plasma状态,物质中,Energy低的状态为固态,当接受Energy时,慢慢的变为液体,然后变成气体,在气体状态下,接受更大的Energy形成阴阳离子总数相同并呈中性的Plasma状态。 4 , 99% . , . , . , , . 固态 液态 气态 Plasma 状态转化Entalpy change1.1.1 Plasma1.1.1 Plasma在在SputterSputter中的应用中的应用 Sputtering是 通 过 R F Power或DC P o w e r 形 成Plasma,具有高能量的Gas I o

6、n 撞 击Target表面,粒子从Target表面射 出 并 贴 附到 基 板 表 面的工程。1.1.1 Plasma1.1.1 Plasma在在SputterSputter中的应用中的应用 我 们 使 用 的Sputter设备是利用相应的DC Power产生一个如左图所示的Plasma区，并相应的产生一个下图所示的自建电场。对这个电场，我们使用的是阴极一侧压降比较大的区域作为Plasma的加速区域。1.1.1 Plasma1.1.1 Plasma在在SputterSputter中的应用中的应用 在真空室内通入一定压力的Ar Gas，根据已设定好的电场，在电场的作用下，电子被加速并使Ar原子i

7、on化形成Glow Discharge。 Ion与Cathode (Target)碰撞生成Target Atom、2次电子等产物，Target Atom再沉积到基板上形成THIN FILM，2次电子起到维持Glow Discharge的作用。 在DC Sputtering过程中通过适当调节真空室内的气体压力（Pressure Control）可得到理想条件下的最大溅射速率。 如果Ar Gas的压力过大会减小溅射速率，其原因是参与Sputter的原子的运动受到Gas运动阻碍的结果。相反压力太低就不会形成Plasma辉光放电现象。1.1.1 Plasma1.1.1 Plasma在在SputterS

8、putter中的应用中的应用1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构 左图所示就是Sputter设备的L/UL Chamber， L/UL Chamber是ATM与真空状态的一个中介，在正常工作时，该Chamber一侧一直处于真空状态，一侧一直处于大气压状态，它的作用就是在这两种状态之间实现玻璃基板的传送。在把Substrate从Cassette送入时，要从大气压变到真空状态，在把Substrate从T0送出时，要从真空变到大气压状态。同时L/UL Chamber起到把玻璃基板进行预热和冷却的作用。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要

9、结构设备主要结构L/UL Chamber的主要构成： Heat Plate：玻璃基板从Cassette进入设备后，首先要在这里进行预热，预热使用的是64个红外灯。 Cooling Plate：玻璃基板成膜后的温度比较高，不可以直接进入低温的ATM环境中，所以要进行冷却。 Motor：有可以使Heat Plate升降和使Cooling Plate的Pin升降的Motor。 Door Valve:和Transfer Chamber及ATM之间都有Door Valve来实现ATM和真空的转换。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构 Transfer Chambe

10、r用 于 在 设 备 内 部 各 个C h a m b e r 之 间 传 送Substrate。它里面有一个两层的机械手，可以在x轴 轴和Z轴三个方向上进行运动。其作用就是把L/UL Chamber中预热好 的 玻 璃 基 板 运 送 到Sputter Chamber并把Sputter Chamber中已经完成的玻璃基板送到L/UL Chamber中。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构Transfer Chamber 的主要构成： 机械手：搬送玻璃基板在各个Chamber之间移动的两层的机械手。 玻璃基板有无传感器：在各个Chamber的入口处，都有

11、一对可以感知玻璃基板边缘的传感器，可以感知玻璃基板的有无以及是否发生破碎。 Door Valve: 与各个Chamber之间都有一个Door Valve。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构Sputter Chamber 是Substrate最后进行Process的Chamber。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构Sputter Chamber的主要构成有： 放玻璃基板的Platen（Gate 有两个）Cathode （Gate 有两个）：包括 Target 、Mask 、 Shield 、Magnetic Ba

12、r等构成部分。Motor: 有Plate转动的Motor 、Plate 升降的Motor 、Cathode开关的Motor 、Magnetic Bar运动的Motor等。Door Valve: 与Transfer Chamber之间有Door Valve。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构 为了加快成膜的速度，在Target的后面使用Magnetic Bar，使等离子在该区域内集中，从而加快成膜速度。G5 使用的是连在一起的9个Magnetic Bar。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构GlassTargetB

13、acking Plate共同板Magnetic Bar TM值对溅射的影响非常大，而随着Target的使用，Target会变薄，从而使TM值变小，这就要求Magnetic Bar在Z方向有一个运动，使Magnetic Bar在Z轴的位置随着Target的使用量而进行相应的调整，而且这个运动的规律也很重要，这些都可以在GPCS中的Magnetic Control Recipe中可以实现。1.1.2 Sputter1.1.2 Sputter设备主要结构设备主要结构Sputter设备的真空系统主要有以下构成部分：Dry Pump：是一种机械Pump，主要用于对Chamber及Cryo Pump抽初真

14、空用，延长Cryo Pump的使用寿命。Cryo Pump：是一种低温Pump，靠液氦的气化来产生低温，工作时的温度可达到20K以下，使气体凝固，达到高真空。Compressor：把He转化为液态，提供给Cryo Pump使用，L/UL的两个CP公用一个Compressor，其它每个CP一个。真空表：Sputter设备使用的真空表主要有四种，ATM Sensor、PIG表、DG表、IG表，他们测量的真空度递增。其它：各种阀门、管道等。1.1.3 Sputter1.1.3 Sputter设备的真空系统设备的真空系统S/D dep 后PI检测1.1.4 Sputter1.1.4 Sputter的测

15、试标准及不良的测试标准及不良ITO沉积后particle splash1.2 PECVD1.2 PECVD1.2.1 PECVD1.2.1 PECVD在在TFT-LCDTFT-LCD生产中的作用生产中的作用1.2.2 PECVD1.2.2 PECVD工艺工艺1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备GlassGateSiNxa-Si:HSiNxS/DPVXOhmic多层膜多层膜( (有源层有源层) )和和PVX(PVX(保护层保护层) )1.2.1 PECVD1.2.1 PECVD在在TFT-LCDTFT-LCD生产中的作用生产中的作用( (一一) CVD) CVD介绍介绍1. CV

16、D(Chemical Vapor Deposition)1. CVD(Chemical Vapor Deposition)的定义的定义一种利用化学反应方式,将反应物(气体)生成固态的产物,并沉积在基片表面的薄膜沉积技术.如可生成:导体: W(钨)等;半导体:Poly-Si(多晶硅), 非晶硅等;绝缘体(介电材质): SiO2, Si3N4等. 1.2.2 PECVD 1.2.2 PECVD 工艺工艺 PECVD (Plasma Enhanced CVDPECVD (Plasma Enhanced CVD) )p 0.15.0Torr,200 500p 优点是在低温下可进行反应,成膜率高p 缺点

17、是处理反应产物困难2. PECVD2. PECVD制膜的优点及注意事项制膜的优点及注意事项优点：优点： 均匀性和重复性好，可大面积成膜； 可在较低温度下成膜； 台阶覆盖优良； 薄膜成分和厚度易于控制； 适用范围广，设备简单，易于产业化； 注意事项：注意事项： 要求有较高的本底真空； 防止交叉污染； 原料气体具有腐蚀性、可燃性、爆炸性、易燃性和毒性，应 采取必要的防护措施。1.2.2 PECVD 1.2.2 PECVD 工艺工艺l RF Power RF Power : :提供能量提供能量l 真空度真空度( (与压力相关与压力相关) )l 气体的种类和混合比气体的种类和混合比l 温度温度l Pl

18、asmaPlasma的密度的密度( (通过通过SpacingSpacing来调节来调节) )3. PECVD 3. PECVD 主要工艺参数主要工艺参数1.2.2 PECVD 1.2.2 PECVD 工艺工艺Layer名称膜厚使用气体描述Multig-SiNx:H350010%SiH4+NH3+N2对Gate信号线进行保护和绝缘的作用g-SiNx:L50010%a-Si:L50015%SiH4+H2在TFT器件中起到开关作用a-Si:H130020%n+ a-Si50020%SiH4+PH3+H2减小a-Si层与S/D信号线的电阻PVXp-SiNx250010%SiH4+NH3+N2对S/D信

19、号线进行保护( (二二) PECVD ) PECVD 所做各层膜概要所做各层膜概要1.2.2 PECVD 1.2.2 PECVD 工艺工艺2. 2. 几种膜的性能要求几种膜的性能要求(1) a-Si:H(1) a-Si:H 低隙态密度、深能级杂质少、高迁移率、暗态电阻率高(2) SiN(2) SiNx x i.作为介质层和绝缘层，介电常数适中，耐压能力强，电阻率 高，固定电荷少，稳定性好，含富氮材料，针孔少，厚度均匀。 ii.作为钝化层，密度较高，针孔少。(3) n(3) n+ + a-Si a-Si 具有较高的电导率，较低的电导激活能，较高的参杂效率，形成 微晶薄膜。1.2.2 PECVD

20、1.2.2 PECVD 工艺工艺1.Dep1.Dep前前P/TP/T Dep前P/T的辨别主要根据P/T的周围有无Discolor,区分为在Gate和 S/D线上(A)和在像素区上(B) Spec: =30ea/glassDep前Dep后2.Dep2.Dep后后P/TP/T 一般Dep后P/T在清洗之后会去除 Spec: =100ea/glass1.2.2 PECVD 1.2.2 PECVD 工艺工艺( (三三) ) 工艺不良工艺不良 在Multi和PVX工程中的产品不良主要是P/T, Thickness不均匀,Etch后的Remain等,对工艺不良的分析与解决是生产中关键的一环. 3. Wa

21、ll3. Wall性性P/TP/T Wall性P/T为沉积产物落在基板上,Wall性P/T经常会引起DGS或I/O等不良 Spec: =5ea/glassWall性P/TBubble4. Bubble4. Bubble SiH4的流量不稳时或a-Si/N+进行Redep时,Bubble容易产生 Bubble会引起Pixel Defect, Bubble发生时对Glass进行Scrap处理 1.2.2 PECVD 1.2.2 PECVD 工艺工艺1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备 PECVD设备主要由主设备和辅助设备构成,它是立体布局,主设备和辅助 设备不在同一层.( (一一)

22、 ACLS) ACLS ACLS(Automatic Cassette Load Station)是主要放置Cassette的地方.1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备l 3个Cassette Stagel Laminar Flow Hood： Class 10l Light Curtain(红外线)l 设备状态指示器l Atm 机器手:真空状态的设备内部与外面的大气压间进行转换的Chamber,通过Cassette向Loadlock Ch.传送时,首先使用N2气使其由真空转变为大气压,传送结束后,使用Dry泵使其由大气压转变为真空,而且对沉积完成的热的Glass进行冷却,为减

23、少P/T(Particle)的产生,在进行抽真空/Vent时使用Slow方式( (二二) Loadlock Chamber) Loadlock Chamber1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备l 基础真空:500mTorr以下l 两个Loadlock Ch.公用一个 Pumpl 升降台:由导轨和丝杠构成,通 过直流步进电机进行驱动( (三三) X-Fer Chamber) X-Fer Chamber1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备X-Fer Chamber又称Transfer Chamber,主要起传输的作用l 基础真空:500mTorr以下l Slit阀

24、(共7个)l 真空机器手(Vacuum Robot): 为3轴(R,T,Z)l 各Chamber前有判断基板有/无 的Sensor(共7个) ( (四四) Heat Chamber) Heat Chamber在Heat Ch.中对Glass进行Preheating处理后传送到Process Chamber 基础真空:500mTorr以下 温度控制:最大可加热到400 由8个Shelf构成,并通过各Shelf对温度进行控制,Shelf上的电阻是通过印刷方式完成的,均匀性要比电阻丝方式好 Body为不锈钢1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备( (五五) Process Chambe

25、r) Process Chamber1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备GAS INPlasmaGAS OUTGlass RF Power13.56MHzSiH4,NH3PH3等4EA GNDDiffuserSusceptor( (六六) Main Frame Control Rack) Main Frame Control Rack设备的控制器 Electrical & Signal的分配 Mainframe AC Power的分配 提供DC(5V,12V,15V,24V)电源 X-Fer,Heat,Loadlock,ACLS的VME控制器 1.2.3 PECVD1.2.3

26、PECVD设备设备G GA AS SG GA AS SGas Cabinet(Bottle)2次RegulatorChamberMFCManual ValveB BD DA AC CGas Panel有毒/危险气体无毒/危险气体SiH4(Silane)N2PH3(Phosphine)CDANH3(Ammonia)HeNF3H2Toxic Room中央供给1次Regulator Gas 的种类( (七七) ) 气体供应系统气体供应系统 气体供应示意图1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备 在成膜过程中,不仅会沉积到Glass上而且会沉积到Chamber的 内壁,因此需对Chambe

27、r进行定期的Dry 清洗,否则会对沉积进 行污染 PECVD P/Chamber内部清洗使用Dry Cleaning方式,把从外面 形成的F- 通入Chamber内并通过F 与Chamber内的Film物质反 应使其由固体变成气体.( (八八) RPSC) RPSC系统系统1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备 Dry CleanDry Clean的原理的原理 Dry Clean主要采用Remote Clean方式进行清洗NFNF3 3 F FF + Si,SiNx,SiOF + Si,SiNx,SiO2 2,.,.SiFSiF4 4() + Other Gases() () +

28、 Other Gases() Pumping OutPumping Out-1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备CHAMBERThrottle ValveDry PumpScrubberTrapFilterExhaust LineConvectronManometerVacuum Valve( (九九) ) 真空系统真空系统 真空系统示意图真空系统示意图1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备q 读取Chamber内的真空值 .Convectron(100mTorr760 Torr) .Manometer(1mTorr10Torr)q 为防止Powder堵塞在For

29、eline处使用 Heat Jacket,在Exhaust line使用 Filter/Trap.q 被排出的气体在Scrubber处进行处理( (十十) Utility) Utility的供给的供给PECVD设备中使用的各种Utility如下:q 工作气体 SiH4, PH3, NH3, NF3, H2, N2(Process N2:99.999%), Arq 压缩空气(气缸&电磁阀中使用) CDA (Clean Dry Air) 100psiq 一般Purge用 GN2(General N2:99.99%)q 冷却水 PCW (Process Cooling Water: Min 2.8k

30、g/,50slm,1825) DI (De_Ionized Water: 1838)q 电源 208VAC,500A,5线(3相,Neutral,接地)1.2.3 PECVD1.2.3 PECVD设备设备1.3 Photo1.3 Photo 1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述 1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备 1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）1. 什么是光刻什么是光刻?Coat & Exposure DevelopmentGlassTFT Panel 光刻就是以光刻胶为材料在玻璃基板表面形成TFT pattern，这个TFT p

31、attern的作用就是保护在它下面的金属或者其他的薄膜，使其在下一道刻蚀工序中不被刻蚀掉，从而最终形成我们所需要的TFT pattern。1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述(1) 涂胶 Coater ： 将光刻胶通过涂胶这个步骤，均匀的涂在玻璃基板上。2. 如何实现？如何实现？ Coat三个主要步骤：他们是涂胶 Coater，曝光 Exposure，显影 Development此过程通过Track机的COAT&ER单元来实现。1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述(2) (2) 曝光曝光ExposureExposureExposuremask通过Mask的遮光作用，有选择性的将光刻胶感

32、光。此过程通过曝光机来实现。1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述(3) (3) 显影显影 DevelopmentDevelopmentDEV此过程通过Track机的DEV单元来实现。通过化学作用将感光的光刻胶溶解去掉，将未感光的光刻胶固化。1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述光刻具体的流程图光刻具体的流程图1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述（1）光刻工序在整个阵列工序中起着承上启下的作用，它和其他两个阵 列工序一样，光刻工序使用5MASK工艺处理玻璃基板，具体的说， 就是将最终要在玻璃基板上形成的TFT pattern 分成GATE ,ACTIVE , S/D , VIA ,IT

33、O（2） 5个层，每次曝光形成一个层，最后叠加形成最终的TFT pattern 。 Photo Etching Thin filmTFT 阵列基板阵列基板玻璃基板玻璃基板5mask3. 光刻与整个阵列的关系光刻与整个阵列的关系1.3.1 1.3.1 光刻概述光刻概述在PHOTO工序，除了曝光机以外的设备通称为TRACK机，包括-清洗设备：Advanced Scrubber;涂胶设备：Coater& ER;显影设备：Developer;烘烤设备：前烘Soft Bake、后烘Hard Bake设备；冷却Cooling设备等。1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备 Coater1.3.

34、2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备 ER-Edge remove1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备Exposure & Development1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备在PHOTO工序，除了曝光机以外的设备通称为TRACK机，包括-清洗设备：Advanced Scrubber;涂胶设备：Coater& ER;显影设备：Developer;烘烤设备：前烘Soft Bake、后烘Hard Bake设备；冷却Cooling设备等。1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备作用：用于除去玻璃基板表面的有机物质原理：通过紫外光(UV)照射使

35、O2电离生成O3， 进而将有机物氧化关键点：紫外光的强度，均匀度，灯与玻璃基 板的距离。1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备A.SCR:涂胶前对玻璃基板进行的清洗。清洗方法： Brush：除去大的particle. MegaSonic：超声波清洗，除去较小particle. Line Shower：喷出高压DIW除去较小 particle.TMAH：化学清洗，除去表面氧化物。DHP：A.SCR后使用，除去玻璃基板上的水份.Step Cool Extension ：对加热的玻璃进行冷却处理.Step Cool：对加热过的玻璃进行冷却处理.1.3.2 TRACK1.3.2 TRAC

36、K设备设备Coater原理：在玻璃基板上以旋转的方式涂上光刻胶，然后在ER部分将玻璃基板周围的PR胶去除，以免滴落污染设备，光刻胶是见光后性质就发生改变的物质，曝光后再显影便形成与MASK一样的图形（正性光刻胶）1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备Soft Bake：CT&ER后使用，除去PR中的有机溶剂和水份。Step Cool Extension (NO TEMP.)：此处为玻璃基板的接送处，兼起冷却作用。1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备Develop原理：曝光后，被光照射过的PR胶性质发生变化而溶于显影液。此处就是将已经曝光的光刻胶溶解掉，使PR形成据

37、有TFT形状的薄膜。Hard Bake： 除去PR中的水份并硬化PR。Step Cool Extension：将玻璃基板温度冷却至室温。1.3.2 TRACK1.3.2 TRACK设备设备曝光机的基本工作原理：曝光机的基本工作原理： 曝光机的全称是MIRROR PROJETION MASK ALIGNER(镜像投影MASK对位仪)他的作用是对涂好光刻胶的玻璃基板进行曝光，他所采用的方式就是利用光刻胶的光敏性将MASK上的图像格式投影到玻璃基板上.1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）曝光机

38、的原理曝光机的原理C/D BOXLAMPHOUSE空调控制台MASK储存箱MASK传送道Mainbody导光系统曝光机按功能可以划分为以下几部分：1 .空调系统：负责保持整个曝光机内部 恒温在22度左右。2 .Console ：控制台，主要由一台装有 MPA5000控制软件的工作站构成，它 的作用是将人的指令程序输入曝光机， 并反馈机器运行状况。3. Main body:集成mask stage和plate stage,这里是进行曝光的地方。4 . illumination system:提供曝光光源,灯 房,导 光系统，光转换系统。 5 . Mask 储存箱: 储备常用mask，A-I 9

39、个.I一般为中转用。6 . C/D box:集成了电源以及主机的机电 控制电路。7 . Mask changer:更换 mask。曝光机结构概述：曝光机结构概述：1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）现在的曝光机的工作方式是，SCAN方式，这两种曝光机的工作方式如下图所示：SCAN：SCAN工作方式的基本原理就是：使玻璃基板和MASK在一个光束下同时移动，光束扫描过的部分就算完成了曝光。光 学 系 统光 学 系 统光maskplate同 步 移动scan1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）maskMSplatePS光源系统光

40、源系统aligner aligner 功能示意功能示意( (动画动画) )1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）曝光光带曝光光带PS 搭载搭载 glass进行曝光进行曝光动画动画演示演示1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）1.3.3 ALIGNER1.3.3 ALIGNER（曝光机）（曝光机）五代线曝光机五代线曝光机MPA 78005510 (W) 6091 (L) 3349(H) Weight : 26970 kg 1.4 Etch1.4.1 1.4.1 干法刻蚀概述干法刻蚀概述1.4.2 1.4.2 干法刻蚀应用的工序干

41、法刻蚀应用的工序 1.4.3 1.4.3 湿法刻蚀概要湿法刻蚀概要 1.4.4 1.4.4 湿法剥离概要湿法剥离概要 1.4.1 干法刻蚀概述 DryDry Etch Etch ？ 利用真空气体和RF Power 生成的Gas Plasma反应产生原子和原子团，该原子和原子团与淀积在基板上的物质反应生成挥发性物质。利用该原理可进行干法刻蚀。CD BiasProfileSelectivityUniformityEtch Rate Requirement Items of Dry Etch Plasma EtchPlasma Etch 利用通过Plasma形成的Reactive Ion和Radic

42、al进行Etch。1.4.1 干法刻蚀概述 Reactive Ion EtchReactive Ion Etch 由Plasma形成的Ion在下部电极电场的作用下，与下部电极冲撞进行刻蚀反应。1.4.1 干法刻蚀概述 Active EtchActive Etch 形成TFT CHANNEL的Active Layer （包括 n+ a-Si , a-Si ) 的刻蚀工序。 GlassGlassGateG-SiNx:H (3500)a-Si:H (1300)G-SiNx:L (500)n+a-Si (500)a-Si:L (500)DepositiDepositiononMaskMaskEtchE

43、tchStripStrip1.4. 干法刻蚀应用的工序 N+ Etch 在TFTLCD中形成Channel的Active层的N+层（500A）、a-Si层的刻蚀过程。N+ EtchN+ EtchDepositioDeposition nMaskMaskEtchEtchStripStripGlassGlassGatea-Si:HS/D Mo/Al/Mo (900/1100/700)G-SiNx:H (3500)G-SiNx:L (500)a-Si:L (500)n+a-Si (500)1.4. 干法刻蚀应用的工序 VIA Hole Etch 刻蚀象素电极（ITO ）和TFT连接部分及PAD部分的

44、Gate、S/D 间绝缘层的工序。 PVX DePVX Dep pMaskMaskStripStripEtchEtchGlassGlassGateG-SiNxS/DP-SiNx(2500)n+a-Sia-SiVia hole1.4. 干法刻蚀应用的工序 VIA Hole Etch 干法刻蚀方式 VIA Hole Etch VIA Hole Etch TargetTarget刻蚀深度：刻蚀深度：6000A6000A过刻蚀率：过刻蚀率：70701.4. 干法刻蚀应用的工序 PR Mask后，利用化学药剂去除薄膜形成Pattern,主要适于金属膜或ITO PATTERN的形成。 有利于选择比和大面积

45、刻蚀的均匀度,生产性的提高, 成本的降低。湿法刻蚀？湿法刻蚀？1.4. 湿法刻蚀概要 GATE ETCHS/D ETCHITO ETCH1.4. 湿法刻蚀概要 湿法刻蚀各工序刻蚀后图形Etch中的各向同性: 在各个方向上具有相同的刻蚀速率. Features 扩大。Wet Etch 及部分Plasma Ethc属于各向同性。SubstrateOxideOxideResistResistResistSubstrateOxideOxideOxideResistResistResist各向同性各向同性 vs. vs. 各向异性各向异性Etch中的各向异性: 刻蚀具有高度的取向性. Feature s

46、izes are preserved and sidewalls are nearly vertical. 仅应用于Plasma Etch1.4.1.4. 湿法刻蚀概要湿法刻蚀概要 Critical Dimension Critical Dimension Etch Bias = (Etched Feature Size) - (Printed Feature Size)Etched Feature SizeGlass SUBSTRATEFILMPrinted Feature SizePHOTOTESISTReasons: Under etch, Over etch, Resist Lifti

47、ng1.4.1.4. 湿法刻蚀概要湿法刻蚀概要 b. strip chemical: BDG(70%) CH3CH2CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH MEA(30%) HOCH2CH2NH2 (Mono Ethanol Amine) NMP a. Wet Strip type Batch type Dipping Cassette in the bath PR removal Conveyer type 成本低 , 适合大尺寸STRIPSTRIP（1）STRIP 工艺1.4.4 湿法剥离概要 1st : R-NH2 + H20 R-NH3+ + OH- Amine Hydroxid

48、e Strip后用水进行Rinse工序时集中发生。水和Amine的 反应形成氢氧根离子。 2nd : 2AL + 2OH- + 6H20 2AL(OH-) + 3H2 Aluminum 腐蚀 对策使用水前用媒介溶剂IPA进行Rinse1.4.4 1.4.4 湿法剥离概要湿法剥离概要 1.4.4 湿法剥离概要S/D , VIA , ITO IPA RINSE 异丙醇（C3H8O） 【理化性状和用途】无色挥发性液体，有乙醇和丙酮混合物的气味。比重:0.787 ，熔点:-88.5 ，沸点:82.5，闪点:11.67 ，自燃点:455.56。溶于水、醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂，是重要的化工产品和原料。主要用于制药、化妆品、塑料、香料、涂料等。 第二节第二节 CellCell工艺工艺 2.1 PI LINE2.1 PI LINE2.2 DISPENSER LINE2.2 DISPENSER LINE2.3 ODF LINE2.3 ODF LINE2.4 CUTTING LINE2.4 CUTTING LINE