TFT制造原理和流程.ppt
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1、Shanghai Tianma Micro electronics Co.,LtdTFT显示面板制造工程简介2 2目录一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)(LCD)的基础的基础 1.11.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶材料及液晶显示器的基本定义 1.21.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理二、二、TFT-LCDTFT-LCD制造基本流程及设备制造基本流程及设备 2.1 2.1 制造流程概要制造流程概要 2.2 ARRAY 2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备 2.3 CELL 2.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备 2.4 Module 2.4 Module
2、工艺流程及设备工艺流程及设备3 3一、液晶显示器(LCD)的基础1.11.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶的发现液晶的发现 1888 1888年,奥地利植物学家年,奥地利植物学家F.ReinitzerF.Reinitzer在测量在测量某些有机物熔点时发现:某些有机物熔点时发现:1889 1889年,德国物理学家年,德国物理学家O.LehmannO.Lehmann发现:发现:这类不透明的物体外观上属液体,但具有晶体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,于是将其命名为特有的双折射性质,于是将其命名为“液态晶体液态晶体”固态固态不透明不透明浑浊状
3、态浑浊状态透明液态透明液态加热加热冷却冷却加热加热冷却冷却4 4一、液晶显示器(LCD)的基础液晶液晶 :一种液体状结晶性物质,介于固体一种液体状结晶性物质,介于固体(结晶结晶)以及液体以及液体(非结非结晶晶)之间的第四状态之间的第四状态(中间状态中间状态),具有流动性以及各向异性,具有流动性以及各向异性(光学光学各向异性,如双折射效应各向异性,如双折射效应).).液晶显示器液晶显示器 :利用外加电压以及液晶材料本身光学各向异性利用外加电压以及液晶材料本身光学各向异性(如如双折射效应以及旋光特性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,进而显示所需要的数字、文字、图形以及影像
4、等功能的一种人机界面的信息、通讯、网络的系统以及影像等功能的一种人机界面的信息、通讯、网络的系统。1.11.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶材料及液晶显示器的基本定义5 5一、液晶显示器(LCD)的基础扩散扩散 光学薄膜光学薄膜导光板导光板荧光管荧光管接续电路基板接续电路基板驱动用驱动用LSITCPCF基板基板偏光板偏光板液晶盒液晶盒Array基板基板液晶液晶显示器的构造模式断面示器的构造模式断面图1.21.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理6 6一、液晶显示器(LCD)的基础封框胶封框胶 信号配线端子信号配线端子 Gate配线端子配线端子 基板基板CF基板基板Ag电极电极 配
5、向膜配向膜液晶面板的构造平面图液晶面板的构造平面图(TFT(TFT型型 )1.21.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理7 7一、液晶显示器(LCD)的基础偏光板偏光板CF基板基板盒垫料盒垫料转移电极转移电极(Ag)封框胶封框胶封框胶垫料封框胶垫料取向膜取向膜TFT基板基板偏光板偏光板液晶液晶BGRITOBM液晶面板的构造断面图液晶面板的构造断面图(TN(TN型型 )1.21.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理8 8一、液晶显示器(LCD)的基础彩膜空间混色法实现彩膜空间混色法实现TFTTFTLCDLCD彩色化彩色化TFT基板基板彩膜的彩膜的结结构构偏光板偏光板TFT背光
6、源背光源偏光板偏光板液晶液晶黑色矩阵黑色矩阵提高对比度提高对比度降低降低Ioff Ioff 1.21.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理9 9二、TFT-LCD制造基本流程及设备CELL工程工程MODULE工程工程基板基板玻璃玻璃基板基板1100110013001300成膜成膜光刻光刻(反复反复)基板基板贴贴合合彩膜彩膜取向取向液晶液晶滴下滴下贴贴合合切断切断(1515型型1616片片)面板面板端子接端子接续续电电路基板路基板安装安装背光源背光源面板面板外框外框组组装装液晶液晶面板面板完成完成2.1 2.1 制造流程概要制造流程概要1010二、TFT-LCD制造基本流程及设备2.2
7、 ARRAY2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备工程工程ActiveActive&S/工工程程工程工程工程工程检查检查(TN-1)检查检查(TN-2):Mask ProcessCell工程工程ate工程工程Active工程工程 钝钝化化层层工程工程ITO工程工程检查检查(SFT-2):Mask Process检查检查(SFT-1)Cell工程工程S/工程工程Repair(TN-1)Repair(TN-2)Repair(SFT-1)Repair(SFT-2)Glass购购入入,洗净后使用洗净后使用Glass购购入入,洗净后使用洗净后使用1111ARRAY制造流程图1212TFT Arr
8、ayTFT Array组成材料组成材料1313TFT GATETFT GATE电极形成电极形成1414TFT Active(TFT Active(岛状半导体形成岛状半导体形成)1515TFT S/DTFT S/D源漏电极形成源漏电极形成1616TFT TFT 钝化层及接触孔形成钝化层及接触孔形成1717TFT ITOTFT ITO像素电极形成像素电极形成18182.2 ARRAY工艺流程及设备装料装料周转盒周转盒机械手机械手传送装传送装置置UV药液喷淋药液喷淋刷洗刷洗高压喷射高压喷射MS气刀气刀传送装传送装置置机械手机械手卸料卸料洗浄洗浄19192.2 ARRAY工艺流程及设备洗浄洗浄药药液液
9、刷子刷子高圧高圧排排水水排排水水纯纯水水洗净洗净 功能功能洗净对象洗净对象作用作用药药液液刷洗刷洗高高 压压 喷射喷射氧化分解氧化分解溶解溶解机械剥离机械剥离机械剥离机械剥离机械剥离机械剥离有机物有机物(浸润浸润性性改善改善)有机物有机物微粒子微粒子(大径大径)微粒子微粒子(中径中径)微粒子微粒子(小径小径)/溶解溶解接触压接触压水压水压 加速度加速度cavitation2020PVDPVD(溅射溅射):):):):物理气相沉积物理气相沉积 (Physical Vapor Deposition)2.2 ARRAY工艺流程及设备工工艺室室工工艺室室搬送室搬送室工工艺室室加加热室室进料室料室卸料室
10、卸料室自自动移栽装置移栽装置2121PVDPVD:物理气相沉积物理气相沉积PVD(Physical Vapor Deposition)阴极阴极靶材靶材阳极阳极腔体腔体泵泵基板基板2.2 ARRAY工艺流程及设备22222.2 ARRAY工艺流程及设备PECVDPECVD:电浆辅助化学气相沉积电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition23232.2 ARRAY工艺流程及设备PECVDPECVD:电浆辅助化学气相沉积电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition加热腔加热腔工艺腔工艺
11、腔装载台装载台纳入纳入(大气到真空大气到真空)/)/送出腔送出腔(真空到大气真空到大气)机械手机械手24242.2 ARRAY工艺流程及设备PECVDPECVD:电浆辅助化学气相沉积电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition除害装置除害装置(scrubber)汽缸汽缸cabinet气体气体BOX气体吹出电极气体吹出电极(阴极阴极)等离子体等离子体控制控制电源电源下部下部电极电极(阳极阳极)压力计压力计节流阀节流阀干泵干泵气体供给气体供给流量流量控制控制power压力控制压力控制真空排气真空排气特气对应特气对应工艺腔体工艺腔体(电极电极
12、部)部)25252.2 ARRAY工艺流程及设备IN CVEUV N CVETCHZONEDI RINSE UNITA/Kdry2dry1液刀液刀风帘风帘干燥风刀干燥风刀置换液刀置换液刀Out CVWETWET简介简介简介简介-湿刻设备构成湿刻设备构成湿刻设备构成湿刻设备构成26262.2 ARRAY工艺流程及设备设备主要工主要工艺单元:元:EUV unit:EUV unit:祛除玻璃表面有机祛除玻璃表面有机残残留物。留物。Etch zone:Etch zone:刻刻蚀区区域域Rinse unit:Rinse unit:水洗水洗单元元Dry unitDry unit:干燥:干燥单元元液刀:主要
13、起液刀:主要起预湿湿(置(置换),冲刷的效果。),冲刷的效果。风帘帘:主要是吹掉玻璃上:主要是吹掉玻璃上残残余的余的药液液风刀:干燥的玻璃的效果。刀:干燥的玻璃的效果。WETWET简介简介简介简介-各工艺单元功能各工艺单元功能各工艺单元功能各工艺单元功能27272.2 ARRAY工艺流程及设备WETWET简介简介简介简介-工程概念图工程概念图工程概念图工程概念图28282.2 ARRAY工艺流程及设备光阻剥膜光阻剥膜DEYDEY简介简介简介简介干刻干刻干刻干刻29292.2 ARRAY工艺流程及设备DEYDEY简介简介简介简介设备原理设备原理设备原理设备原理30302.2 ARRAY工艺流程及
14、设备压力控制压力控制气体供给气体供给控制台控制台除害装置除害装置(scrubber)汽缸汽缸cabinetGas box上部上部电极电极气体吹出气体吹出电源电源(场合场合)下部下部电极电极APC阀阀泵泵流量流量控制控制RF power压力检压力检出出真真空排空排气气特气对应特气对应APC控制控制C/M控制控制C/M等离子体等离子体工艺腔体工艺腔体M.BoxDEYDEY简介简介简介简介工程示意图工程示意图工程示意图工程示意图31312.2 ARRAY工艺流程及设备PHOTO-PHOTO-曝光显影蚀刻基本概念曝光显影蚀刻基本概念曝光显影蚀刻基本概念曝光显影蚀刻基本概念32322.2 ARRAY工艺
15、流程及设备PHOTO-PHOTO-显影显影显影显影3333PHOTO-PHOTO-显影显影显影显影2.2 ARRAY工艺流程及设备34342.2 ARRAY工艺流程及设备TEST AOI(ADI&AEI)Auto optical inspection configurationTEST AOI(ADI&AEI)Auto optical inspection configuration 自动光学检查自动光学检查35352.2 ARRAY工艺流程及设备 2160mm 2400mm 3GB44unit=132GBThe CCD sensor detect the substrate,The CCD
16、sensor detect the substrate,Image by the process unit.Image by the process unit.Defect can be reviewed preciselyDefect can be reviewed preciselyCCDCCD探测产品表面探测产品表面,生成的图象通过处理单生成的图象通过处理单元元,缺陷会精确的反映出来缺陷会精确的反映出来.AOI Auto optical inspection AOI Auto optical inspection configurationconfiguration 自动光学检查设备自动
17、光学检查设备-图形处理单图形处理单元元36362.2 ARRAY工艺流程及设备O/S test designO/S test designPanel structure for O/S Panel structure for O/S TestTestEvery data line extandsEvery data line extandsout of the active area out of the active area connect with O/S padconnect with O/S padOn the other side all On the other side all
18、 data line connected data line connected together by Shorting together by Shorting barbar37372.2 ARRAY工艺流程及设备Array TesterArray Tester Test station Test station Electrical Electrical cabinetcabinet Operator Operator consoleconsole Environmental Environmental Enclosure Enclosure38382.2 ARRAY工艺流程及设备Arr
19、ay testerArray tester Array testerArray testerUsing instructions in the selected Using instructions in the selected processing recipe,the pattern processing recipe,the pattern generator sends testgenerator sends testsignals to the probe frame.The signals to the probe frame.The illuminator is turned
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