TFTLCD制造工艺课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《TFTLCD制造工艺课件.pptx》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TFTLCD 制造 工艺 课件
- 资源描述:
-
1、SUSTTFTTFT液晶显示器液晶显示器制造工艺制造工艺张方辉张方辉 2005.7 TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly ProcessTFT-LCD ProCessC/F InTroDuCe anD ProCess彩色滤光片基本结构是由玻璃基板(Glass Substrate),黑色矩阵(Black Matrix),彩色层(Color Layer),保护层(Over Coat),ITO导电膜组成。一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。GLASS SUBSTRATEBlack MatrixColor Laye
2、rOver CoatITO C/F 的结构C/F ProCessC/F PIxeL array马赛克式直条式三角形式四画素v马赛克式::显示AV动态画面v直条式:较常显示文字画面,(Note Book)。 Cr/CrOx製程技術感光樹脂製程技術各製程技術之比較顏料分散法電著法染色法印刷法各製程技術之比較Cr/CrOx製程基板Cr/CrOx膜光阻成膜光阻塗佈曝光顯影蝕刻剝膜UV光源光罩感光樹脂製程基板黑色光阻光阻塗佈曝光UV光源光罩顯影黑紋製程技術比較Cr/CrOx石墨樹脂顏料樹脂兩色重疊膜厚(um)0.13/0.0450.51.22.6光學濃度3.53.02.51.5反射率(%)6858優點
3、膜厚薄 光學濃度佳 製程穩定膜厚適中 光學濃度佳製程穩定不需黑紋製程,成本最低缺點 成本高 環境污染大 解晰度稍差 製程尚不穩定膜厚較厚光學濃度較差膜厚最厚光學濃度差相對成本11/31/20顏料分散法1.著色光阻塗佈2.曝光3.顯影4.重覆製程1-3 三色形成光罩著色光阻黑紋BM玻璃基板電著法析出機構 2H2O2OH12H2e 2OH1H2OO1 2O1O2 COOHCOOH(a) 陰離子型電著機構示意圖析出機構 2H2O2e2OH2H 2HH2 NR2OHNR2H2O(b) 陽離子型電著機構示意圖電著法製程2.顯影光阻ITO玻璃基板1.曝光3.蝕刻、剝膜4.電著光罩ITO電極5. G,B重覆
4、 三色形成GRBGRBRRGBGB導電膠遮避層ITO導線電 著 後 之ITO導線(a)直條狀排列(b)馬賽克排列電著法-電著示意圖染色法1.樹脂塗佈2.曝光著色光阻黑紋BM玻璃基板3.顯像5.染色.重覆15製程三色形成印刷法1.Blanket轉動Blanket油墨.油墨轉印至 Blanket3.油墨印刷至玻璃基板4.三色形成黑紋玻璃基板G,B重覆PossIbLe DeFeCTs on C/F Particles Pattern Defects Pinholes Tokki Mixed Color MuraITo透明导电层的作用ARRAYARRAY制程制程(1 1)六道光罩:)六道光罩:GE-S
5、E-PE-CH-SD-DCGE-SE-PE-CH-SD-DC(2)五道光罩:GE-SE-SD-CH-PEGE-SE-SD-CH-PE21TFT Array組成材料(六道光罩)MASK 1-GEGate 電極Cr MASK 3-PE畫素電極ITOMASK 5-SDSource/Drain 電極Cr/Al/CrMASK 2-SE通道與電極之接觸介面 (n+)a-Si:H MASK 2-SE Channel( 通道)(i)a-Si:H MASK 2-SEGI 層(Gate 絕緣層)SiNxMASK 6-DC保護層SiNx MASK 4-CHContact hole22Mask 1:GE (Gate電
6、極形成)AA1. 受入洗淨SPC(島田)2. 濺鍍Cr (4000A)ULVAC/AKT3. 成膜前洗淨SPC/芝蒲4. UV處理東芝5. 光阻塗佈/曝光/顯影TEL/Nikon 6. 顯影檢查/光阻寸檢Nikon/Hitachi7. 硬烤光洋8. Cr Taper蝕刻(WET)DNS9. 光阻去除DNS10.製程完成檢查 KLA/ORBOAA23Mask 2:SE (島狀半導體形成)AAAA1. 成膜前洗淨 SPC/芝蒲2. 成膜SiNx Barlzers3. 成膜前洗淨 SPC/芝蒲4. 成膜SiNx/a-Si/n+Si Barlzers 5. 光阻塗佈/曝光/顯影 TEL/Nikon 6
7、. 顯影檢查 Nikon/ Hitachi7. 蝕刻(DRY) TEL/PSC8. 光阻去除 DNS9. 製程完成檢查 KLA/ORBO24Mask 3:PE (畫素電極形成)AAAA1. 成膜前洗淨SPC/芝蒲2. 成膜ITOULVAC3. 光阻塗佈/曝光/顯影TEL/Nikon 4. 顯影檢查/光阻寸檢Nikon/Hitachi5. 蝕刻(WET)DNS6. 光阻去除DNS7. 製程完成檢查 KLA/ORBO25Mask 4:CH (Contact Hole形成)1.Array 6道Mask工程中唯一沒有 成膜製程2.蝕刻GI層(SiNx),定義出不同層 金屬間的連接區 AAAA1. 光阻
8、塗佈/曝光/顯影TEL/Nikon 2. 顯影檢查/光阻寸檢Nikon/Hitachi3. 蝕刻(DRY)TEL/PSC4. 光阻去除DNS5. 製程完成檢查 KLA/ORBO26Mask 5:SD (Source及Drain電極形成)AAAA1. 成膜前洗淨SPC/芝蒲2. 成膜Cr/Al/CrULVAC/AKT3. 光阻塗佈/曝光/顯影TEL/Nikon 4. 顯影檢查/光阻寸檢Nikon/Hitachi5. 蝕刻上層Cr(WET)DNS6. 硬烤光洋7. 蝕刻Al(WET)DNS8. 硬烤光洋9. 蝕刻下層Cr(WET)DNS10.蝕刻n+Si(DRY)TEL/PSC11.光阻去除DNS
9、12.製程完成檢查 KLA/ORBO27Mask 6:DC(保護層形成)AAAA1. 成膜前洗淨SPC/芝蒲2. 成膜SiNxBarlzers3. 光阻塗佈/曝光/顯影TEL/Nikon 4. 顯影檢查Nikon/Hitachi5. 蝕刻(DRY)TEL/PSC6. 光阻去除DNS7. 退火光洋TFT元件製程結束 , 後流至ARRAY TESTER 28TFT Array組成材料(五道光罩)MASK 1-GEGate 電極Cr MASK 5-PE畫素電極 ITOMASK 3-SDSource/Drain 電極 CrMASK 2-SE通道與電極之接觸介面 (n+)a-Si:H MASK 2-SE
10、 Channel(通道)(i)a-Si:H MASK 2-SEGI 層(Gate 絕緣層)SiNxMASK 4-CHContact hole SiNx 29Mask 1:GE (Gate電極形成)AA1. 受入洗淨芝蒲2. 濺鍍Cr (4000A)ULVAC3. 成膜前洗淨島田理化/芝蒲4. 光阻塗佈/曝光/顯影TEL/DNS/Nikon 5. 顯影檢查/光阻寸檢 V-tech6. 硬烤田葉井7. Cr Taper蝕刻(WET) DNS8. 光阻去除島田理化10 製程完成檢查 ORBOTEC/OLYMPUS AAMASK 2 Island 形成1.在 6 道 Mask之SE工程,其顯示區域內所
11、 製作的Pattern為 TFT之Island及Source Line與Gate Line重疊的部份。在5道Mask 製程中則將Source Line的底部皆鋪上SE層MASK 3 S/D 電極形成1.在 6 道 Mask製程,其第3道Mask為PE工程 在5道Mask製程,其第3道Mask為SD程。5 道Mask中PE為最後一道Mask。MASK 4 SiN Depo. 挖 Contact Hole1.此處的CH工程(5M)結合了CH工程(6M)及 DC工程(6M),故在CH工程(5M)需先鍍上 SiN,做為保護膜。2.此處的CH工程(5M)有些區域需挖SiN(GI 層及保護膜),故在下一道
12、製程PE工程鍍 上ITO膜時,對金屬濺鍍的階梯覆蓋能力 要求增加。MASK 5 Pixel 電極形成1.為何 5 道 Mask 中要將 SD 工程放在第3道 Mask、PE工程放在第5道 Mask? 推測:因為CH 工程(5M)是結合DC及CH 工程(6M),故在CH工程(5M)需先鍍上保護 膜SiN,若第 3 道 Mask(5M)改成PE工程 (5M),則在CH工程(5M)時鍍上之保護膜SiN 無法保護 TFT ,因為此時 TFT 尚未形成。2.PE工程(5M)在最後一道工程的優缺點: A.在 6 道 Mask製程中,為了平坦度的要求 ,沒有將PE上的保護膜SiN挖掉。但此一 作法卻增加的一
13、個電容,使的驅動IC的 負載增加。5 道 Mask 將PE工程(5M)放, 在最後一道製程,可將保護膜 SiN 置於 PE底下,同時解決此二問題。 B.在 ITO Depo.時需要通入O2,在挖CH(5M) 處SD工程Depo.的金屬此時裸露在表面, 故SD工程最表層的金屬需要求較不易氧 化的金屬。 Clean 工程 Process Monitor受入洗受入洗洗淨洗淨成膜成膜寫真寫真蝕刻蝕刻剝膜剝膜Array檢查檢查Array processPattern 欠陷檢查欠陷檢查 欠陷分類 統計趨勢各製程擔當各製程擔當Clean 化工程 Product 裝置記錄裝置記錄製程改善製程改善情報情報CEL
14、LCELL制程制程(1 1)传统)传统CELLCELL制程制程(2 2)ODFODF版版CELLCELL制程制程液晶注入工程檢查工程切割裂片面板分段工程重合(對位)面板間距控制框膠硬化重合工程間隔劑散佈間隔劑散布工程銀膠印刷銀膠涂布配向配向后洗净配向处理工程配向膜印刷配向膜烧成(热硬化)配向膜形成工程干燥纯水洗净洗净工程Array基板投入洗净工程纯水洗净干燥配向膜形成工程配向膜印刷配向膜烧成(热硬化)配向处理工程配向配向后洗净框膠涂布框膠印刷框膠預烤彩色濾光片投入实装工程面板工程完成點燈檢查(面板檢查)工程偏光板貼附液晶注入封止洗淨退火(液晶再配向)貼附工程 传统CELL製造工程 FLOW C
15、HARTPI玻璃基板A滾輪印刷滾輪PI分子玻璃基板配向布滾輪PI層玻璃基板散佈間隔劑玻璃基板框膠針筒排氣液晶玻璃基板配向層間隔劑真空真空氮氣偏光板Array框膠CF製程流程製程流程CF Cleaning(彩色濾光片洗淨) 在Color Filter購入後可能會受到周圍環境有機物質污染,需對此附著在CF上之有機物排除,此製程以UV/O3對有機物進行分解達到清潔之目的。 f e d c b a a : Loader部 b : 基板受取部 c : Air Knife 部 d : Eximer UV部 e : 基板整列部 f : Unloader 部 1st Scribe & break(一次切割裂片
16、一次切割裂片) 將大尺寸的Array TFT基板切割成我們所要的尺寸基板。 1-up 2-up =2片1-up 切割成2-up的目的是因為Cell的生產線屬連續式生產線的型式(line),同樣數量的1-up與2-up投入生產線中雖然所花費的時間幾乎一樣,但2-up的產能就是比1-up多出一倍 。生產線1-up2-up1-up2-up 2-up的產量比1-up多一倍1st Grinding(一次磨邊) 按照所定尺寸切割好的玻璃,進行基板端面的研磨裝置,如圖,其主要目的有:(1). 將切割裂片後的玻璃截面平坦化,避免截面缺陷應力集中。(2). 避免尖銳的截面傷害後製程設備。 C typeR typ
17、e一、長邊整形機磨除部分100mmStraight wheel 功能:將裂片後的面板長邊磨平0.1mm二、短邊整形機磨除部分100mmStraight wheel 功能:將裂片後的面板短邊磨平0.1mm三、角磨邊機 功能:將面板四個角磨平100mmStraight wheel10.5mmAfter-grinding cleaning(磨邊後洗淨) 將前段磨邊後之玻璃基板洗淨,主要去除殘留在表面上之玻璃粉屑、小顆粒等。 abcdefa:搬入Conveyor部 b:Water Shower (1) 部 c:CJ部 d:Water Shower (2) 部e:Air-knife部 f:搬出Conve
18、yor部 CJ部CJ ( Cavitation Jet ) 由上下各2列強力水柱沖灌,產生液面下氣泡沖洗玻璃機板。 Pre-PI Cleaning(印上PI膜前洗淨) 在PI膜印刷前將玻璃基板洗淨,並做適當的表面改質,使膜能均勻地塗布在玻璃基板上 。abcdefghija:基板受取/洗劑Brush部 b:Water Shower-1部 c:Water Shower (2) 部 d:MS Shower部 e:Silane Shower部 f:Water Shower (3) 部 g:Air-knife部 h:IR乾燥部 i:冷卻部 j:搬出Conveyor部 基板受取洗劑Brush部 Brush
19、對向回轉的目的 上下Brush有自我清潔的功用 使欲清洗的玻璃基板不致於刮傷 減少Detergent的帶出量及流入下個單元 能有效清潔Array基板凹凸的表面流品方向Brush roller玻璃基板MS Shower部 MS( Mega Sonic ) 由2台,頻率1.6MHz,以Maga波直立振盪,經狹縫出口形成水簾,衝擊在基板上如同海浪般沖洗,可處理約1um左右之Particle。 PI Printing(印上PI膜) 在玻璃基板(TFT基板、CF基板 )上均勻塗佈印上一層薄膜,並且升溫把其溶劑揮發達到薄膜平整效果,其塗佈區域依照設計而定;薄膜厚度依據所選定的PI材料而有不同。 製程原理F
20、ilterInk supplySubstrateLetterpressDoctorPrint RollerAnilox RollerDispenserPI film流 品 方 向PI Inspection(PI膜檢驗) 將已經塗佈PI膜且經過預烤的玻璃基板(TFT基板與CF基板)進行表面檢查,利用CCD及影像處理系統對玻璃基板做影像分析,區分其上過PI膜部份的顏色差異,藉由此檢查裝置早期發現不良、分析歸納不良,以其找出PI Print的最佳製程條件。 PI Post Bake(印上PI膜後烘乾) 將已經上完PI膜且檢查OK的玻璃基板進行高溫製程,使得基板上的PI膜進行硬化反應,以便於進行配向製
21、程的進行。 立式乾燥爐Clean ovenRubbing(配向或稱定向) 於PI膜上製作出供液晶定向用之溝槽,使液晶整齊排列於上 ,下配向膜間 。配向配向模基板移動方向滾輪轉動方向ITO基板玻璃基板配向滾輪利用配向布摩擦玻璃基板上方的PI膜,形成供液晶定向排列所需的構槽及預傾角 液晶分子玻璃基板配向膜未經配向之液晶分子配向後的液晶分子排列井然有序液晶分子雖然在配向作業時的磨擦不會破壞TFT基板,但磨擦所引起的靜電卻可能會破壞TFT(薄膜電晶體),因此TFT基板四周的Gate電極與Source電極是以短路相接的(shorted),以避免靜電所造成的破壞。 配向膜液晶分子ITO玻璃基板 配向後的液
22、晶分子為了讓液晶的排列順著上下介面的方向做90的轉動,我們必須固定最上層的液晶及最下層的液晶,而為了讓液晶旋轉的方向固定一致(同為順時針方向或逆時針方向),我們替液晶做了預傾角,這些製程稱為定向定向或配向配向(rubbing)最上層液晶第二層液晶最底層液晶上層偏光模下層偏光模光源配向模(PI)上若無預傾角時,液晶分子旋轉的方向會不一致 液晶玻璃基板在施加電場的狀況下,為了使液晶站起的方向一致,故在配向時在PI模上磨出(rub)預傾角。 玻璃基板只從右端站起可能從右端或左端站起配向方向液晶配向方式:下列圖形的組立方式是由CF基板上升、原地翻轉然後與下方的TFT基板進行組合,如圖(為配向方向,+為
23、組立對位符號)。 TFT基板CF基板CF基板由下往上翻轉組立6點鐘視角方向對比最佳TFT基板CF基板由下往上翻轉組立組立後夾角12點鐘視角方向對比最佳液晶扭轉方向CF基板TFT基板TFT基板CF基板CF基板組立後夾角液晶扭轉方向After-rubbing Cleaning(配向後洗淨) 去除經過Rubbing後的毛屑、PI膜殘渣等有機污染物及其他Particle。 a b c d e f g h a : 基板受取 b : 洗劑US 部 c : Water Shower 部 d : MS Shower部 e : Spin Dry部 f : IR乾燥部 g : 冷卻部 h : 搬出Conveyor
24、部 Spin Dry(1)有搬入Spin Table之機械懸臂,其接觸玻璃基板下方邊緣端8mm以內,Chuck材質為Teflon,方式如下圖: 機械手臂玻璃基板Spin Dry(2)Spacer Spraying(灑間隙球) 將spacer均勻散佈在玻璃基板中,作為兩塊玻璃間隙的支撐,形成均勻的cell gap,以避免panel在製造過程中,因壓合、升溫造成玻璃形變或cell gap的不均勻化;另一方面,若發現不良品(聚集或密度太多、太少),則需利用cleaner將spacer清除乾淨後,乾式灑間隙球再重新rework,而本廠採乾式灑間隙球之方式 。框膠間隙球 灑間隙球 玻璃基板 液晶 無間隙
25、球時發生的缺陷 玻璃基板框膠 液晶乾式灑間隙球:乾式灑間隙球:利用氮氣與spacer混合後,以高壓氣體為動力,將spacer均勻噴灑在基板上。其中為使spacer不聚集在一起,利用摩擦生電的原理,將spacer與管壁高速摩擦而帶同性電。噴灑時,spacer因同性相斥的原理而彼此分散,達到均勻而不聚集的散佈。 乾式灑間隙球 氮氣 玻璃基板Spacer Density Inspection(間隙球密度檢驗) Spacer散佈之後,需經過此步驟檢查是否合格。其檢查的項目大略分為兩大類:spacer散佈的密度及cohesion的情形。若檢驗為合格者,則送至下一個步驟;若為不合格者,則送至double
展开阅读全文