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学问办理第推文

第一节阵列段过程

一、重要工艺过程和工艺制程

（一）工艺过程

（二）工艺制程：1、成膜：PVD、CVD2、光刻：涂胶、图形暴光、显影3、刻蚀：湿刻、干刻4、脱膜

二、襄理工艺制程

1、洗濯2、打标及边沿暴光3、AOI4、Mic、Mac视察5、成膜功能探测（RSmeter、Profile、RE/SE/FTIR）6、O/S电测7、TEG电测8、阵列电测9、激光补缀

三、返工工艺过程

1、PR返工

2、Film返工

四、阵列段完好工艺过程

五、摆设保护及工艺形态监控工艺过程

1、DummyGlass的用处

2、DummyGlass的过程

第二限度盒段过程

1、取向及PI返工过程

2、制盒及SpacerSpray返工过程切割、电测、磨边

3、贴偏光片及脱泡、返工

第三节模块段过程

1、激光切线、电测

2、COG邦定、FPC邦定、电测安装、电测

3、加电老化包装出货

TFT显示器的临盆也许分红四个工序段：CF、TFT、Cell、Module。其互相联系见下图：

阵列段是从投入白玻璃基板，到基板上电气电路制做实现。详细见下图：

CF工序是从投入白玻璃基板，到黑矩阵、三基色及ITO制做实现。详细见下图：

Cell工序是从将TFT基板和CF基板做定向管教后对贴成盒，到切割成单粒后贴上偏光片。详细见下图：

Module工序是从LCD屏最先到启动电路制做实现，产生一个显示模块。详细示妄念下列：

在下列的各节中，咱们将逐个引见TFT、Cell、Module的工艺制程

第一节阵列段过程

一、重要工艺过程和工艺制程

（一）工艺过程

采取背沟道刻蚀型（BCE）TFT显示象素的机关。详细机关见下图：

对背沟道刻蚀型TFT机关的阵列面板，遵循须要制做的膜层的前后次序和各层膜间的互相联系，其重要工艺过程也许分为5个关节（5次光照）

第一步：栅极（Gate）及扫描线产生

详细包罗：Gate层金属溅射成膜，Gate光刻，Gate湿刻等工艺制程（各工艺制程的详细引见在随后的章节中给出）。颠末这些工艺，终究在玻璃基板上产生扫描线和栅电极，即Gate电极。工艺实现后取得的图形见下图：

第二步：栅极绝缘层及非晶硅小岛（Island）产生

详细包罗：PECVD三层持续成膜，小岛光刻，小岛干刻等工艺制程（各工艺制程的详细引见在随后的章节中给出）。颠末这些工艺，终究在玻璃基板上产生TFT用非晶硅小岛。工艺实现后取得的图形见下图：

第三步：源、泄电极（S/D）、数据电极和沟道（Channel）产生

详细包罗：S/D金属层溅射成膜，S/D光刻，S/D湿刻，沟道干刻等工艺制程（各工艺制程的详细引见在随后的章节中给出）。颠末这些工艺，终究在玻璃基板上产生TFT的源、泄电极、沟道及数据线。到此，TFT已制做实现。工艺实现后取得的图形见下图：

第四步：守护绝缘层（Passivition）及过孔（Via）产生

详细包罗：PECVD成膜，光刻，过孔干刻等工艺制程（各工艺制程的详细引见在随后的章节中给出）。颠末这些工艺，终究在玻璃基板上产生TFT沟道守护绝缘层及导颠末孔。工艺实现后取得的图形见下图：

第五步：通明象素电极ITO的产生

详细包罗：ITO通明电极层的溅射成膜，ITO光刻，ITO湿刻等工艺制程

（各工艺制程的详细引见在随后的章节中给出）。颠末这些工艺，终究在玻璃基板上产生通明象素电极。至此，周全阵列工序制做实现。工艺实现后取得的图形见下图：

至此，周全阵列工序制做实现。简朴来讲5次光照的阵列工序便是：5次成膜＋5次刻蚀。

（二）工艺制程

在上头的工艺过程中，咱们提到，阵列的工艺过程是成膜、光刻、刻蚀等工艺制程的一再操纵。下列就这些工艺制程做详细的引见。

1、成膜

顾名思义，成膜便是颠末物理或化学的机谋在玻璃基板的表面产生一层平均的遮盖层。在TFT阵列制做颠末中，咱们会用到磁控溅射（Sputter，或称物理气相堆积PVD）和等离子体巩固型化学气相堆积（PECVD）。

A）磁控溅射（Sputter）

溅射是在真空前提下，用He气做为做事气体。自如电子在直流DC电场的效用下加快取得能量，高能电子碰撞He原子，产生等离子体。He离子在

DC电场的效用下，加快取得能量，轰击在靶材上，将靶材金属或化合物原子溅射出来，堆积在相近的玻璃基板上，末了产生膜。磁场的效用是掌握等离子体的分布，使成膜平均。磁控溅射的道理示妄念下列：

详细溅射道理的引见和详细的摆设引见参拜反面联系的章节。

B）PECVD

PECVD是颠末化学反映在玻璃基板表面产生通明介质膜。等离子体的效用是使反映气体在低温下电离，使成膜反映在低温下得以产生。其道理示妄念下列：

详细PECVD道理的引见和详细的摆设引见参拜反面联系的章节。

2、光刻：涂胶、图形暴光、显影

光刻的效用是将掩模版（Mask）上的图形转变到玻璃表面上，产生PR

Mask。详细颠末涂胶、图形暴光、显影来实行。见下列示妄念：

A)涂胶

在玻璃表面涂布一层光刻胶的颠末叫涂胶。关于小的玻璃基板，通常操纵回旋涂布的方法。但对大的基板，通常操纵狭缝涂布的方法。见下列示妄念：

B)图形暴光

涂胶后的玻璃基板经干枯、前烘后也许做图形暴光。关于小面积的基板，也许采取靠近式一次实现暴光。但对大面积的基板，只可采取屡屡投影暴光的方法。下图是Canon暴光机的做事道理图：

由于大面积的平均光源较难制做，Canon采取线状弧形光源。颠末对

Mask和玻璃基板的同步扫描，将Mask上的图形转变到玻璃基板上。

C)显影

经图形暴光后，Mask上的图形转变到玻璃基板上，被光阻以潜影的方法纪录下来。要取得真实的图形，还须要用显影液将潜影表现出来，这个颠末叫显影。假若操纵的光阻为正性光阻，被UV光映照到的光阻会在显影颠末中被溶掉，余下没有被映照的部份。

显影摆设经常会被贯通成线，前方为显影，反面为漂洗、干枯。示妄念

下列：

3、刻蚀：湿刻、干刻

刻蚀分为湿刻和干刻两种。湿刻是将玻璃基板浸泡于液态的化学药液中，颠末化学反映将没有被PR遮盖的膜刻蚀掉。湿刻有摆设廉价、临盆成本低的益处，但由于刻蚀是各向同性的，侧蚀较严峻。

干刻是哄骗等离子体做为刻蚀气体，等离子体与走漏在外的膜层举办反映而将其刻蚀掉。等离子体刻蚀有各向异性的特性，简朴掌握刻蚀后产生的截面形状；但但高能等离子体对膜的轰击会产生挫伤。湿刻与干刻的道理见下图：

湿刻的摆设通常与反面洗濯、干枯的摆设连成线，见下图：

干刻摆设与PVD及PECVD摆设相同，通常采取多腔体枚叶式布局。由于摆设内是真空处境，玻璃基板出入摆设须要1－2个减压腔。其它腔体为工艺管教腔。见下列示妄念：

4、脱膜

刻蚀实现后，须要将做掩模的光阻去除，去除光阻的颠末叫脱膜。通常脱膜摆设会与其随后的洗濯、干枯摆设连线。见下图：

二、襄理工艺制程

阵列工序的工艺过程中，除了以上引见的重要工艺制程外，为了监控临盆线的形态，抬高产物的及格率，便利对产物的办理和补充了一些襄理的制程，如：洗濯、打标及边沿暴光、AOI、Mic/Mac视察、成膜功能探测、电测等。下列就这些襄理工艺制程逐个做个简朴引见。

1、洗濯

洗濯，顾名思义便是将玻璃基板洗濯纯洁。这是周全LCD工艺过程中操纵最一再的工艺制程。在屡屡成膜前及湿制程后都有洗濯。洗濯有湿洗和干洗，有物理洗濯和化学洗濯。其效用和用处详见下表：

详细在工艺过程中，玻璃基板流入临盆线前有预洗濯；屡屡成膜前有成膜前洗濯；屡屡光阻涂布前有洗濯；屡屡湿刻后及脱膜后也有洗濯。通常洗濯摆设的机关下列：

由于洗濯摆设的机关与湿刻及脱膜摆设的机关特别认识，因此这三个制程经常统称为湿制程。

2、打标及边沿暴光

为了便利临盆线的办理，咱们须要对在临盆线畅通的每一张玻璃基板和

Panel打上ID，这是颠末打标制程来实现的。时常打标制程会放在栅极光刻制程中，即栅极图形暴光后，显影前。打标通常采取激秃顶写入。

跟着玻璃基板的增大，暴光机的制做和大面积平均光源的取得变得较难。为了灵验哄骗暴光摆设，在图形暴光时只对玻璃基板中央有图形的灵验地域举办暴光。以后采取一种不须要Mask的边沿暴光摆设对边沿地域暴光，而后去做显影。这一颠末叫边沿暴光。

3、主动光学探测（AOI）

为了抬高产物的及格率，在屡屡显影后和刻蚀后，通常会做一次光学探测。通常采取线性CCD对玻璃基板上的图形举办扫描，将扫描后的图象做祈望机合成管教后，与安排图形做比对，以觉察也许存在的题目。此颠末即称为主动光学探测。其典范摆设下列图：

4、宏宏观审查（MAC/MIC）

宏观审查主如果颠末显微镜对AOI或其它探测颠末中觉察的题目做进一步视察确认。

宏观探测是哄骗人眼对光和图象的敏捷张望，以觉察显影后或刻蚀后大面积的不平均。

宏观、宏观审查经常安排在统一机械上。典范的机械见下图：

5、成膜功能探测

在阵列的制程中有5次成膜。成膜原料的利害直接联系到产物的功能和及格率的高下。因此临盆中有很多对膜功能做探测的工序，只管这些工序也许可是抽测。

对导电膜，通常会用四探针测试仪（RSMeter）做膜层方块电阻测试；用反射光谱仪（SR）做反射功能测试。

对介质膜，通常会用椭偏仪（SE）做膜厚和透过功能测试；用付氏红外剖析仪（FTIR）做成份剖析。

对一共的膜层都市用台阶仪（Profile）做膜厚剖析；用Mac做宏观审查；用AFM做表面描摹剖析。

6、开路/短路（O/S）电测

TFT沟道刻蚀主如果刻掉非晶硅表面的一层N型参杂的来往层。这一层具备改革来往电阻的效用。但这一层在沟道的部份必要齐全刻蚀纯洁，不然沟道短路或泄电流偏大。沟道能否刻蚀纯洁，用光学的法子不能探测，由于N型参杂层是通明的。因此在沟道刻蚀后插入开路/短路（O/S）电测。

开路/短路电测的道理很简朴：将两个探针放在电极的两头，探测电流以判定电极能否开路；将两个探针放在相邻的两个电极上，探测电流以判定这两个电极间能否短路。下图是道理的示妄念和联系摆设图：

7、TEG（TestElementGroup）电测

在阵列制做的工艺颠末中，有很多中央关节的电气功能直接影响到产物的终究功能，必要加以探测。如层间的来往电阻，电极间的电容等。为了探测这些中央关节的电气功能，会在通常显示屏电气路线之外的地域，特意安排一些探测中央天性的电气单位（TestElementGroup），并颠末特意的TEG探测设

备做测试。罕见的TEG电气单位有:引线电阻、TFT、保存电容、来往电阻、逾越台阶的引线电阻等。TEG的地位及安排样板下列图：

8、阵列电测

阵列电路制做实现后，其电气功能何如须要做阵列电测，以挑出出弊病的屏，不让其流到反面的工序，削减材料的损失。

阵列电测大抵分为电荷探测、电子束探测和光学探测三种探测法子。这三种探测法子各有利害。今朝天马采取光学的探测法子。其道理和联系摆设见下图：

详细的摆设引见见反面联系章节。

9、激光补缀

对在AOI或电测中觉察的题目，如短路、开路等，通常琢磨采取激光补缀的法子举办挽救。这一法子对大屏的制做特别灵验。罕见的激光补缀摆设见下图：

三、返工工艺过程

以上引见的是通常工艺过程。在临盆颠末中由于品格管控的请求，在某些目标达不到请求时，产物会加入返工过程。阵列段最罕见的返工是：PR返工和Film返工。

1、PR返工

在暴光、显影后，膜层刻蚀前，假若被AOI或MAC/MIC探测觉察严峻原料题目，假若不返工会致使产物报废或及格率很低。这时产物会加入PR返工过程，即先脱膜，而后从头做光刻。

2、Film返工

Gate电极和S/D电极在刻蚀后，假若被AOI或MAC/MIC探测觉察严峻原料题目，假若不返工会致使产物报废或及格率很低。这时产物会加入Film返工过程，即先脱膜后，湿刻掉一共金属膜，而后从头做成膜。

四、阵列段完好工艺过程

在重要工艺过程和制程的根基上，介入襄理工艺制程和返工过程，一个阵列段完好的工艺过程下列图：

图中同时给出了制做高启齿率的有机膜工艺过程和半反半透膜工艺过程。其器件道理参拜其它文件的引见。

以上工艺过程图的详细工艺关节描叙，请参拜本章后的详细的详细附

表。

五、摆设保护及工艺形态监控工艺过程

产物是靠临盆线和摆设做出来的，因此临盆线的形态和摆设情景直接联系到产物的原料。守时对摆设做保护（PreventMaintenance）和对摆设、处境形态做监测是灵验办理的的必要抉择。时常的做法是采取白玻璃（DummyGlass）做某个工艺制程，以后拿去探测。如许DummyGlass就有一个过程。

1、白玻璃（DummyGlass）的用处在临盆线碰到下列几种情景时，须要畅通白玻璃：

A、在新的临盆线安置调试阶段，用白玻璃做一系列的实验；

B、摆设或工艺调动后，用白玻璃确认工艺情景；

C、摆设做保护调养后，用白玻璃确认工艺情景

D、摆设和工艺形态须要做按时监测时

E、工艺明净处境须要做按时监测时

2、白玻璃的过程

遵循操纵白玻璃的目标的不同，其畅通过程也齐全不同。这边只简朴举一个例子。比方，假若咱们须要知道摆设内的明净形态，白玻璃会流过下列制程：

白玻璃洗濯→要探测的摆设→异物探测机

关于种种情景下白玻璃的详细过程，请参考本章附表。

第二限度盒段过程

Cell段的工艺过程也许大要分为四块：取向、成盒、割断、贴偏光片。下列简朴引见一下各块工艺目标和重要工艺制程。

一、取向工艺

取向工艺的目标是在TFT和CF基板上制做一层通明的PI膜，经冲突后，使液晶分子沿冲突方位胪列。其道理请本身张望联系文件。因此在这一齐，有两个重要的工艺制程：PI印刷和冲突。

1、PI印刷

PI（Polyimide）是一种通明的有机高分子材料，有主链和侧链，经涂布烘烤后，会稳重地附着在CF和TFT基板表面。PI的涂布采取一种凸版印刷的手艺。其做事道理见下列示妄念：

PI印刷除凸版印刷的主工艺制程外，尚有一些襄理的工艺制程，如：印刷前洗濯、印刷后预烘、主动光学审查、固化，以及PI返工制程等。这边不再逐个引见。

2、冲突

冲突的效用是用绒布在PI上摩过，将PI的侧链梳理到一个方位。示妄念下列：

二、ODF成盒工艺

成盒便是将CF和TFT玻璃基板对贴、粘结起来，同时要在两个玻璃基板间的空隙中（盒中）放入液晶并掌握盒的厚度。保守的成盒工艺是先实现空盒制做，而后贯注液晶。目前的ODF（OneDropFilling）工艺是先在TFT或

CF玻璃基板上淌下液晶，而后在真空处境下对贴制盒，末了经紫外固化和热固化后成盒。

ODF成盒工艺也许分红四块：衬垫料喷洒，边框料、银点料、液晶涂布，真空处境下对贴制盒，紫外固化和热固化。下列逐个做简朴引见：

1、衬垫料喷洒

盒厚掌握是靠抉择设定的球形衬垫料的直径来实行的。衬垫料须要在贴合前平均地喷洒到玻璃基板地表面，这是颠末一种让衬垫料带电后干喷的摆设实现的。其示妄念下列：

2、边框料、银点料、液晶涂布

边框料的效用有三：一是将CF与TFT基板粘结在一同；二是将盒厚稳固下来；三是将液晶束缚在盒内。银点料的效用是导通CF和TFT上的

Common电极。对ODF工艺而言，边框料和银点料必要是采取迅速固化的UV固化胶。液晶（LiquidCrystal）的效用是变动盒的光学形态。这三种材料的涂布都是采取一种叫Dispensor的涂布头来实现的。其示妄念离别下列：

ODF制盒实现后，为了防范CF与TFT玻璃基板的相对挪移，在四个角

滴上UV胶，并做UV固化。

4、紫外固化和热固化

前方曾经提到，对ODF工艺而言，边框料和银点料必要是采取迅速固化的UV固化胶。ODF制盒实现后，对贴好的玻璃会做UV固化管教，使边框料和银点料固化。为了防范UV光对液晶的毁坏，边框之外有液晶的处所会用Mask遮掩。若UV光从CF侧映照，CF也许起到Mask的效用。若UV光从TFT侧映照，须要打算专用的Mask。

UV型边框料有迅速固化的特性，但粘接强度不如热固化型胶。且当UV

从TFT侧映照时，在引线下的边框料UV光映照不到。为知道决以上题目，

ODF边框料通常都是UV型与热固化型环氧树脂的混杂体。UV固化后还必要颠末充足的热固化。

以上是ODF的重要工艺制程。别的尚有一些襄理工艺制程，

如：冲突后（衬垫料分布前）洗濯，衬垫料返工，边框料、液晶涂布前USC干洗，边框料涂布后主动光学审查，边框固化后目测、盒厚探测、及偏位探测等。

三、切割、磨边、电测

1、切割

由于玻璃基板的尺寸必要，而各产物的尺寸不同，在一张玻璃基板上会胪列有多个产物盒。见下图：

在产物盒制做实现后，须要将这些胪列在一同的盒瓜分成自力的屏。这个颠末就称为切割。切割是颠末金刚刀轮在玻璃表面滑过来实现的。其道理图下列：

时常切割后尚有裂片的工艺。但跟着刀轮手艺的鼎新，今朝已有切痕很深的手艺，其切割后不须要裂片。

2、磨边

玻璃切割成单个屏后，每个屏的边会有很多微小的裂纹。为了防范这些裂纹在随后的畅通中因碰撞而产生倾圯，须要做磨边管教。

3、电测

电测是临盆的襄理工序，在临盆的颠末中屡屡操纵。但此处电测特别重大，由于这是第一次加电探测LCD的显示功能。其探测道理很简朴，即在个显示象素上加之电，颠末偏光片，张望盒的显示功能。此处通常哄骗阵列探测的短路条加电。电测后，将不良的屏挑出来，免得流到反面产生材料的糟蹋。

其它襄理工艺制程包罗：切割后目测，磨边后洗濯等。

四、贴偏光片

LCD是颠末偏振光来做事的，偏光片的贴附是必要的工艺制程。其做事道理图下列：

其它襄理工艺制程包罗：贴片前洗濯，贴片后消泡，偏光片返工，贴片后电测等。

第三节模块段过程

模块的重要工艺制程包罗：COG、FPC邦定，安装等。下列逐个引见。

1、COG、FPC邦定

COG（ChiponGlass）和FPC（FlexiblePrintedCircuit）是一种电路的贯通方法。由于电极多，一双一的排线贯通很痛苦。目前时常的做法是将玻璃上的引线做成阵列，IC/FPC上的引线也做成对应阵列，颠末一种各向异性导电膜（ACF）将IC/FPC上的电极与玻璃上的电极一双陆续接导通。玻璃上的引线电极阵列示妄念下列：

邦定后IC/FPC、屏、及ACF的相对地位下列图：

对主动化临盆线而言，COG邦定与FPC邦定通常连成一条线。其摆设的布局示妄念下列：

2、组装

组装是将背光源、屏、掌握电路板、及触摸屏等部件组合在一同，产生一个完好的显示模块。组装通常是由手工来实现的，纯熟的手艺工人在这边特别重大。见下图：

模块段撤除以上重要工艺制程外，尚有一些襄理的工艺制程，如：激光切线，切线后电测，邦定后电测，组装后电测，切线后显微镜审查，绑定后显微镜审查或主动光学审查，IC邦定后剪切力剥离测试，FPC邦定后拉力剥离测试，组装后加电老化，包装出货等。

以上两节提到Cell和Module段的工艺制程也许归结为下列工艺过程

图：

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