TFT制造原理和流程.ppt

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1、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 2.2 ARRAY工艺流程及设备 2.3 CELL工艺流程及设备 2.4 Module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”,4,一

2、、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,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,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(LC

3、D)的基础,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TFTLCD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Ioff,1.2液晶显示器的基础及原理,9,二、TFT-LCD制造基本流程及设备,CELL工程,MODULE工程,基板,玻璃基板11001300,成膜光刻（反复）,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,2.2 AR

4、RAY工艺流程及设备,工程,Active&S/工程,工程,工程,检查(TN-1),检查(TN-2),：Mask Process,Cell工程,ate工程,Active工程,钝化层工程,ITO工程,检查(SFT-2),：Mask Process,检查(SFT-1),Cell工程,S/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,11,ARRAY制造流程图,12,TFT Array组成材料,13,TFT GATE电极形成,14,TFT Active(岛状半导体形成),15

5、,TFT S/D源漏电极形成,16,TFT 钝化层及接触孔形成,17,TFT ITO像素电极形成,18,2.2 ARRAY工艺流程及设备,洗浄,19,2.2 ARRAY工艺流程及设备,洗浄,药液,刷子,高圧,排水,排水,纯水,洗净 功能,洗净对象,作用,药液,刷洗,高 压 喷射,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),/,溶解,接触压,水压,加速度cavitation,20,PVD（溅射）：物理气相沉积(Physical Vapor Deposition),2.2 ARRAY工艺流程及设备,21,PVD：物理气

6、相沉积PVD(Physical Vapor Deposition),阴极,靶材,阳极,腔体,泵,基板,2.2 ARRAY工艺流程及设备,22,2.2 ARRAY工艺流程及设备,PECVD：电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,23,2.2 ARRAY工艺流程及设备,PECVD：电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,24,2.2 ARRAY工艺流程及设备,PECVD：电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Depositio

7、n,25,2.2 ARRAY工艺流程及设备,IN CV,EUV,N CV,ETCH,ZONE,DI RINSE UNIT,A/K,dry2,dry1,液刀,风帘,干燥风刀,置换液刀,Out CV,WET简介-湿刻设备构成,26,2.2 ARRAY工艺流程及设备,设备主要工艺单元：EUV unit:祛除玻璃表面有机残留物。Etch zone:刻蚀区域Rinse unit:水洗单元Dry unit：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,27,2.2 ARRAY工艺流程及设备,WET简介-工程概念图,28,

8、2.2 ARRAY工艺流程及设备,光阻剥膜,DEY简介干刻,29,2.2 ARRAY工艺流程及设备,DEY简介设备原理,30,2.2 ARRAY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cabinet,Gas box,上部电极气体吹出,电源（场合）,下部电极,APC阀,泵,流量控制,RF power,压力检出,真空排气,特气对应,APC控制,C/M控制,C/M,等离子体,工艺腔体,M.Box,DEY简介工程示意图,31,2.2 ARRAY工艺流程及设备,PHOTO-曝光显影蚀刻基本概念,32,2.2 ARRAY工艺流程及设备,PHOTO-显影,33,PHOT

9、O-显影,2.2 ARRAY工艺流程及设备,34,2.2 ARRAY工艺流程及设备,TEST AOI(ADI&AEI)Auto optical inspection configuration 自动光学检查,35,2.2 ARRAY工艺流程及设备,3GB44unit=132GB,G Size,The CCD sensor detect the substrate,Image by the process unit.Defect can be reviewed preciselyCCD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 Auto optical inspecti

10、on configuration 自动光学检查设备-图形处理单元,36,2.2 ARRAY工艺流程及设备,O/S test design,Panel structure for O/S TestEvery data line extandsout of the active area connect with O/S padOn the other side all data line connected together by Shorting bar,37,2.2 ARRAY工艺流程及设备,Array Tester,Test station Electrical cabinet Opera

11、tor console Environmental Enclosure,38,2.2 ARRAY工艺流程及设备,Array tester,Array testerUsing instructions in the selected processing recipe,the pattern generator sends testsignals to the probe frame.The illuminator is turned on,a bias voltage applied to the modulator and an image captured by the CCD camer

12、a.The image is sent to the image processing computer(IPPC)and panel flaws are identified and stored in the defect file by the Sun host computer.,Array tester optical partLight from the illuminator is reflected by the modulator and the image captured on the CCD camera.The image is then processed and

13、analyzed for defects.,39,TEST-TEG TESTER,40,TEST-TEG Measurement Structure,Measurement Structure,41,TEST-Array laser repair,42,TEST-Array laser configuration,LASER OSCILLATOR:DIODE-PUMPED Q-SWITCHED LASER MATERIAL:Nd:YAG WAVELENGTH:1064nm/532nm/355nm PULSE REPETITION RATE:1pps TO 100 PPS OUTPUT STAB

14、ILITY:LESS THAN 3%,43,TEST-CDC,44,TEST-CDC,CD MeasurementTotal Pitch MeasurementOverlay Measurement,45,2.3 CELL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,Visual test,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

15、图,消泡,激光切线,46,2.3 CELL工艺流程及设备,CELL前工程（配向膜印刷）,47,2.3 CELL工艺流程及设备,CELL前工程（配向膜印刷）,48,2.3 CELL工艺流程及设备,CELL前工程（摩擦取向）,49,2.3 CELL工艺流程及设备,玻璃基板,摩擦滚轮布,摩擦平台,摩擦方式,CELL前工程（摩擦取向）,50,2.3 CELL工艺流程及设备,散布,固着,下基板,ODF Line,51,2.3 CELL工艺流程及设备,設備外観図,排气,垫料输送部,散布腔体,上流,下流,喷嘴,基板,真空洗净,检查摄像头,监视器,平台,配管(使垫料带负电),52,2.3 CELL工艺流程及设

16、备,炉子构造和加热方式,53,2.3 CELL工艺流程及设备,Seal Dispenser放大图,Base Frame,Transfer Robot,Stage,Seal印刷装置图,54,2.3 CELL工艺流程及设备,固定压力方式,基板,驱动方式：轴X、Y、StageNozzle 轴,金属,追从传感器,55,2.3 CELL工艺流程及设备,Alignment Camera,液晶Dispenser,Transfer Robot,Stage,滴下量计量Unit,56,2.3 CELL工艺流程及设备,下Chamber,对位摄像头,UV Spot Lamp,上Chamber,Base Frame,T

17、ransfer Robot,真空泵,上定盘ESC,下定盘ESC,57,2.3 CELL工艺流程及设备,加热,Base 树脂,三次元架桥,58,2.3 CELL工艺流程及设备,注：Seal本硬化装置和Spacer固着装置基本相同,59,2.3 CELL工艺流程及设备,cell后段制程示意图,CELL切断,CELL端面研磨,2次V/T,偏光板贴附,cell,检查装置,面贴附,面贴附,贴附滚轮,偏光板,高浸透刀头,Scribe line,大型基板,砥石,屏,研磨水,喷嘴,Spindle,cell,检查装置,Visual test,激光切线外观检查包装,60,2.3 CELL工艺流程及设备,CELL切

18、断设备构成示意图,61,2.3 CELL工艺流程及设备,62,2.3 CELL工艺流程及设备,63,2.3 CELL工艺流程及设备,屏,屏chuck table,贴附滚轮,贴附移动方向,滚轮旋转,贴附角度,贴附压力,偏光板chuck table,升降动作,动作流程,偏光板台面下降,面板台面移动,偏光板台子吸着,屏和偏光板接触,贴附动作,主要部分构成和动作概要,64,2.3 CELL工艺流程及设备,屏检装置,Probe,信号源,信号源,65,2.4 Module工艺流程及设备,【COG】,【FOG】,背光源,液晶屏,TCP,PWB,组装,COG/FOG,点/线缺陷不均/污点,官能检查,【老练】,

19、在驱动状态放置一定时间,高温室,电性检查,老化,LCD 模块,点/线缺陷不均/污点,官能检查,电性检查,66,2.4 Module工艺流程及设备,COG,FOG/FOB,封胶/点胶,FOG后电测,LCD panel/IC/ACF,最终电测,外观,老化,组装,硅胶/UV胶/树脂,ACF,酒精,ACF贴附,PCB/FPC,拭布,缓冲材,包装出厂,包装材,工程,部材,副部材,喷码,设备,COG机台,信号源/电测机/夹具,老化装置,UV胶固化,ACF贴附机台,FOG/FOB机台,自动/半自动/手动机台,UV炉,信号源/电测机/夹具,组装夹具,油墨喷码机,背光/胶带/铁框,油墨,67,2.4 Modul

20、e工艺流程及设备,COG自动绑定设备功能:主要完成IC与panel的连接.,IC摆放在IC 专用tray盘中IC的在电子显微镜下局部放大的图象,68,2.4 Module工艺流程及设备,ACF贴附设备,功能:主要完成ACF与panel/PCB/FPC的连接.,ACF,69,2.4 Module工艺流程及设备,热压设备,功能:主要完成panel与PCB/FPC的连接.,70,2.4 Module工艺流程及设备,金相显微镜,功能:主要用来检查COG/FOG/FOB的产品质量;缺陷分析,71,2.4 Module工艺流程及设备,Aging老化炉,功能:动态/静态下的产品老化,72,2.4 Module工艺流程及设备,Thank you!,