Array制程及设备介绍

TFT Array制程技术简介(20080917)

TFT Array製程技術 ~The Technology of TFT Array Processing 中小事業部產品設計總處 面板設計處AR設計部isplaying your vision!

isplaying your vision!E/B and E/S TFT Structure Data Line & Source Passivation SiNx Gate Line Cs Line & Cst Gate Insulator Glass Substrate Gate Line & Cst Glass Sub. Passivation SiNx Gate Insulator Data Line & Source E/B Type TFT & Cs on Common TFT Array Structure E/S Type TFT & Cs on Gate TFT Array Structure

Pixel Elements isplaying your vision!

isplaying your vision! 5-Photo Exposure Process Insulator Passivation (1)Gate Patterning (Mask 1) (2)SiN/a-Si/n+ a-Si Deposition (3)a-Si Pattering (Mask 2) (4)S/D Metal Patterning (Mask 3) (5)Back Channel Etching for B/E structure (6)Passivation Layer Coverage (7)Contact Hole/ Window Etching (Mask 4)(8)ITO Pixel Electrode Patterning (Mask 5)

Array制程光刻胶残留不良改善方法研究

? 5 ? ELECTRONICS WORLD?探索与观察 Array制程光刻胶残留不良改善方法研究福州京东方光电科技有限公司 柴国庆 余舒娴 翁 超 周维忠 刘 超 崔泰城 【摘要】光刻胶剥离制程为TFT-LCD制造Array基板的重要制程，剥离与洗净效果决定TFT产品质量。光刻胶残留是其主要不良。本文分析光刻胶残留的现象和成因，通过剥离设备的结构调整与保养、工艺参数的优化来改善光刻胶残留。研究表明，通过优化技术人员作业手法，增大剥离区间流量，严格管控剥离液药液浓度和水洗区间清洁与改造等的联合运用，可以有效避免光刻胶的大面积残留，提高产品质量，减少重剥而降低产能Loss，同时最大限度降低对真空设备的影响。 【关键词】TFT-LCD；Array；光刻胶剥离；光刻胶残留；工艺参数Research on the Improvement Methods of Photoresist Remain in Array Process CHAI Guoqing，YU Shuxian，WENG Chao，ZHOU Weizhong，LIU Chao，CUI Taicheng （Fuzhou BOE Optoelectronics Technology Co.，Ltd） Abstract：in TFT-LCD industry Array manufacturing，large photoresist remain（PR Remain）defect after left-off has great in?uence on the quality，yield and directly relates to the effectiveness of manufacturing enterprises.In this article，we analyzed the morphology and the causes of PR Remain and introduces the better prevent of PR Remain through equipment cleaning and maintenance，optimizing the process conditions，Such as stripper and water ?ow，and modifying the construc-tion of equipment.The research shows that the combined utilization of optimize operation technique and Stripper maintenance，can effectively decrease PR remain occurrence，and reduce to the re-strip ratio of array mass production(MP).Meanwhile，the quality and ef?ciency of production was improved and the in?uence on V acuum equipment was reduced. Key Word：TFT-LCD；Array；Photoresist Stripper；Photoresist Remain；Technologi-cal Parameter 1 引言 随着国内大力投资发展显示面板行业，TFT-LCD面板越来越大，所能做出显示器件也越来越大，同时也增大了各工艺的难度。其中，Array基板为TFT-LCD屏重要组成部分，它主要是在玻璃基板上制造所需要的电路，根据扫描信号选择像素和根据显示信号控制液晶偏转量[1]。Array基板的制造是由成膜(Sput-ter),涂布（Coater），曝光（Photo），显影（Developer），刻蚀（Etch），剥离（Stripper）。目前主要应用在a-Si TFT-LCD和Oxide相关工艺方向的有4Mask 和5mask工艺。较为前沿的研究也进行了3mask的探索[2]图1所示是典型的0+4 Mask产品Array基板在显微镜下的画面。 无论是选择何种生产工艺，光刻胶（Photoresist，PR）均会应用在形成所需要的图案的各制程中，又因为各膜层材质的不同，光刻胶涂覆工艺和粘附性也有较大差异，与之相对应的是在光刻胶剥离（Stripper）工序中的剥离（Lift-off）程度的难易。湿法剥离是重复次数最多的工序之一，其制程质量控制要点是：光刻胶的去除能力，Mura的控制，金属线的腐蚀，Particle的控制[5] 。 图1 0+4Mask显微镜下画面 光刻胶(PR胶)，在曝光区域发生光化学反应，造成曝光和非曝光区在碱液显影液（Developer）中溶解性产生明显的差异，经适当的溶剂处理后，溶去可溶性部分，得到所需图像。根据其化学反应机理可分负性胶和正性胶两类。Array基板制造过程中使用的是正性胶，主要成分和作用是：（1）线性酚醛树脂为成膜树脂，经涂布工艺在沉积有金属膜层的玻璃基材表面形成树脂涂层，利用光刻工艺，在涂层上“复制”电路。（2）感光剂（photo-active compo und，简称PAC）采用邻重氮萘醌（简称为DNQ）磺酸酯，利用PAC在感光和非感光部分反应的不同，得到所需的图案。（3）溶剂和添加剂，溶剂作用是获得均匀的稀释液体，使其具有良好的流动性，有利于形成均一平整的图层；添加剂含量很小，目地是增强附着性，增加光感度，改善表面成膜性等，正性胶有良好的分辨率，成本也相对较高[3]。湿法剥离（Wet Stripper）原理与过程如图2 所示。 图2 Wet Stripper剥离光刻胶原理 由于该工序存在于TFT制造的每个制程的最后一道工序，其质量直接影响下一制程品质。在生产制造过程中，我们将各制程经过剥离工序后仍有PR胶存在于膜层之上