TFT制造原理和流程

TFT显示面板制造工程简介2目录一、液晶显示器(LCD)的基础1.1液晶材料及液晶显示器的基本定义1.2液晶显示器的基础及原理二、TFT-LCD制造基本流程及设备2.1制造流程概要2.2ARRAY工艺流程及设备2.3CELL工艺流程及设备2.4Module工艺流程及设备3一、液晶显示器(LCD)的基础1.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶的发现1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer在测量某些有机物熔点时发现：1889年，德国物理学家O.Lehmann发现：这类不透明的物体外观上属液体，但具有晶体特有的双折射性质，于是将其命名为“液态晶体”固态不透明浑浊状态透明液态加热冷却加热冷却4一、液晶显示器(LCD)的基础液晶:一种液体状结晶性物质，介于固体(结晶)以及液体(非结晶)之间的第四状态(中间状态)，具有流动性以及各向异性(光学各向异性，如双折射效应).液晶显示器:利用外加电压以及液晶材料本身光学各向异性(如双折射效应以及旋光特性)，进而显示所需要的数字、文字、图形以及影像等功能的一种人机界面的信息、通讯、网络的系统。1.1液晶材料及液晶显示器的基本定义5一、液晶显示器(LCD)的基础扩散・光学薄膜导光板荧光管接续电路基板驱动用LSITCPCF基板偏光板液晶盒Array基板液晶显示器的构造模式断面图1.2液晶显示器的基础及原理6一、液晶显示器(LCD)的基础封框胶信号配线端子Gate配线端子ＴＦＴ基板CF基板Ag电极配向膜液晶面板的构造平面图(TFT型)1.2液晶显示器的基础及原理7一、液晶显示器(LCD)的基础偏光板CF基板盒垫料转移电极(Ag)封框胶封框胶垫料取向膜TFT基板偏光板液晶BGRITOBM液晶面板的构造断面图(TN型)1.2液晶显示器的基础及原理8一、液晶显示器(LCD)的基础彩膜空间混色法实现TFT－LCD彩色化TFT基板彩膜的结构偏光板TFT背光源偏光板液晶黑色矩阵提高对比度降低Ioff1.2液晶显示器的基础及原理9二、TFT-LCD制造基本流程及设备２．CELL工程３．MODULE工程ＴＦＴ基板玻璃基板1100×1300成膜→光刻（反复）ＴＦＴ基板贴合彩膜取向→液晶滴下→贴合→切断(15型16片)面板端子接续电路基板安装背光源面板外框组装液晶面板完成2.1制造流程概要10二、TFT-LCD制造基本流程及设备2.2ARRAY工艺流程及设备Ｇ工程Active&S/Ｄ工程Ｃ工程ＰＩ工程检查(TN-1)检查(TN-2)ＴＮ：４MaskProcessCell工程Ｇate工程Active工程钝化层工程ITO工程检查(SFT-2)ＴＮ：５MaskProcess检查(SFT-1)Cell工程S/Ｄ工程Repair(TN-1)Repair(TN-2)Repair(SFT-1)Repair(SFT-2)Glass购入,洗净后使用Glass购入,洗净后使用11ARRAY制造流程图12TFTArray组成材料13TFT–GATE电极形成14TFT–Active(岛状半导体形成)15TFT–S/D源漏电极形成16TFT–钝化层及接触孔形成17TFT–ITO像素电极形成182.2ARRAY工艺流程及设备装料周转盒机械手传送装置UV药液喷淋刷洗高压喷射MS气刀传送装置机械手卸料洗浄192.2ARRAY工艺流程及设备洗浄ＵＶ药液刷子高圧ＭＳＡ／ＫＰＤＡ排水Ｐ排水Ｐ纯水ＤＡ洗净功能洗净对象作用ＵＶ药液刷洗高压喷射ＭＳ氧化分解溶解机械剥离机械剥离机械剥离有机物(浸润性改善)有机物微粒子(大径)微粒子(中径)微粒子(小径)ＵＶ/Ｏ３溶解接触压水压加速度cavitation20PVD（溅射）：物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition)2.2ARRAY工艺流程及设备工艺室Ａ工艺室Ｂ搬送室工艺室Ｃ加热室进料室卸料室自动移栽装置21PVD：物理气相沉积PVD(PhysicalVaporDeposition)阴极靶材阳极腔体泵基板2.2ARRAY工艺流程及设备222.2ARRAY工艺流程及设备PECVD：电浆辅助化学气相沉积PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition232.2ARRAY工艺流程及设备PECVD：电浆辅助化学气相沉积PlasmaEnhancedChemicalVaporDepositionプロセスヒートトランスファーＬＬ／ＵＬローダー加热腔工艺腔装载台纳入(大气到真空)/送出腔(真空到大气)机械手242.2ARRAY工艺流程及设备PECVD：电浆辅助化学气相沉积PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition除害装置（scrubber）ＭＦＣＭＦＣＭＦＣ汽缸cabinet气体BOX气体吹出电极（阴极）ヒーター等离子体Ｍ．ＢＯＸＰ控制ＲＦ电源下部电极（阳极）压力计节流阀干泵气体供给流量控制ＲＦpower压力控制真空排气特气对应工艺腔体（电极部）252.2ARRAY工艺流程及设备INCVEUVNCVETCHZONEDIRINSEUNITA/Kdry2dry1液刀风帘干燥风刀置换液刀OutCVWET简介--湿刻设备构成262.2ARRAY工艺流程及设备设备主要工艺单元：EUVunit:祛除玻璃表面有机残留物。Etchzone:刻蚀区域Rinseunit:水洗单元Dryunit：干燥单元液刀：主要起预湿（置换），冲刷的效果。风帘：主要是吹掉玻璃上残余的药液风刀：干燥的玻璃的效果。WET简介--各工艺单元功能272.2ARRAY工艺流程及设备WET简介--工程概念图282.2ARRAY工艺流程及设备光阻剥膜DEY简介—干刻292.2ARRAY工艺流程及设备DEY简介—设备原理302.2ARRAY工艺流程及设备压力控制气体供给控制台除害装置（scrubber）汽缸cabinetGasbox上部电极气体吹出ＲＦ电源（ＰＥ场合）下部电极APC阀泵流量控制RFpower压力检出真空排气特气对应ＭＦＣＭＦＣＭＦＣAPC控制C/M控制C/M等离子体工艺腔体M.BoxDEY简介—工程示意图312.2ARRAY工艺流程及设备PHOTO-曝光显影蚀刻基本概念322.2ARRAY工艺流程及设备PHOTO-显影33PHOTO-显影2.2ARRAY工艺流程及设备342.2ARRAY工艺流程及设备TEST–AOI(ADI&AEI)–Autoopticalinspectionconfiguration自动光学检查352.2ARRAY工艺流程及设备←2160mm→←2400mm→3GB×44unit=132GBTheCCDsensordetectthesubstrate,Imagebytheprocessunit.DefectcanbereviewedpreciselyCCD探测产品表面,生成的图象通过处理单元,缺陷会精确的反映出来.AOI–Autoopticalinspectionconfiguration自动光学检查设备-图形处理单元362.2ARRAY工艺流程及设备O/StestdesignPanelstructureforO/STestEverydatalineextandsoutoftheactiveareaconnectwithO/SpadOntheothersidealldatalineconnectedtogetherbyShortingbar372.2ARRAY工艺流程及设备ArrayTester•Teststation•Electricalcabinet•Operatorconsole•EnvironmentalEnclosure382.2ARRAY工艺流程及设备ArraytesterArraytesterUsinginstructionsintheselectedprocessingrecipe,thepatterngeneratorsendstestsignalstotheprobeframe.Theilluminatoristurnedon,abiasvoltageappliedtothemodulatorandanimagecapturedbytheCCDcamera.Theimageissenttotheimageprocessingcomputer(IPPC)andpanelflawsareidentifiedandstoredinthedefectfilebytheSunhostcomputer.ArraytesteropticalpartLightfromtheilluminatorisreflectedbythemodulatorandtheimagecapturedontheCCDcamera.Theimageisthenprocessedandanalyzedfordefects.39TEST-TEGTESTER40TEST-TEGMeasurementStructureMeasurementStructure41TEST-Arraylaserrepair42TEST-ArraylaserconfigurationLASEROSCILLATOR:DIODE-PUMPEDQ-SWITCHEDLASERMATERIAL:Nd:YAGWAVELENGTH:1064nm/532nm/355nmPULSEREPETITIONRATE:1ppsTO100PPSOUTPUTSTABILITY:LESSTHAN±3%43TEST--CDC44TEST--CDCCDMeasurementTotalPitchMeasurementOverlayMeasurement452.3CELL工艺流程及设备真空贴合UV照射封框胶热固化外观检查/包装切割/切条/切粒Visualtest偏光片贴附2次V/T基板洗净/干燥配向膜印刷配向膜固化摩擦取向摩擦洗净/干燥垫料散布Ag涂布液晶滴下封框胶涂布垫料固着基板洗净/干燥配向膜印刷配向摸固化摩擦取向摩擦洗净/干燥PI&摩擦ODF（cell后工程）cell-制盒流程示意图TFT侧CF侧ARRAY基板CF基板消泡激光切线462.3CELL工艺流程及设备DoctorRollPI液喷头UV洗净单元AniloxRoll流片方向移载机械手预干燥单元走行/升降式印刷台印刷版（版胴）CELL前工程（配向膜印刷）472.3CELL工艺流程及设备Doctor滚轮金属板滚轮版胴预干燥部印刷部加热盘基板非接触式(Pin)加热干燥方式PinAnilox滚轮版胴Doctor滚轮印刷原理CELL前工程（配向膜印刷）482.3CELL工艺流程及设备摩擦滚轮空气洗净单元摩擦头(升降式)流向摩擦平台（走行式）＋移载机械手＋空气洗净单元CELL前工程（摩擦取向）492.3CELL工艺流程及设备配向材分子（无规方向）摩擦滚轮玻璃基板摩擦滚轮布摩擦方式CELL前工程（摩擦取向）502.3CELL工艺流程及设备真空槽上基板液晶Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ液晶下基板Ｓｅａｌ/AuＤｉｓｐｅｎｓｅｒUV硬化贴合本硬化滴下ＤｉｓｐｅｎｓｅｒＳｐａｃｅｒ散布Ｓｐａｃｅｒ固着下基板ODFLine512.3CELL工艺流程及设备CELL中工程(垫料散布)設備外観イメージ図０５０排气垫料输送部散布腔体清洁和检查组合上流下流喷嘴基板真空洗净检查摄像头监视器平台ＳＵＳ配管(使垫料带负电)522.3CELL工艺流程及设备炉子构造和加热方式无尘恒温箱过滤网ＨＥＡＴＥＲ风扇ＣｅｎｔｅｒＢｌｏｗＳｉｄｅＢｌｏｗ基板冷却方式冷却搬送单元搬运机械手搬运单元Spacer固着装置图CELL中工程(Spacer固着)532.3CELL工艺流程及设备ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＣａｍｅｒａSealDispenser放大图BaseFrameTransferRobotStageSeal印刷装置图0.0010.001涂布Table散布单元高度传感器单元对位摄像头基板高度传感器喷嘴Seal材CELL中工程(Seal印刷)542.3CELL工艺流程及设备ＤｉｓｐｅｎｓｅｒＣｏｎｔｏｌｌ