TFT-LCD设计及制作-光刻次数ppt课件.ppt

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1、TFT-LCD设计及制作（4）■七次光刻制程■五次光刻制程■四次光刻制程TFT矩阵制程的目标：高精度大开口率低功耗大面板尺寸减少光刻次数简化薄膜形成和刻蚀工艺TFT制作技术的核心是光刻工艺（photoengravingprocess,PEP)。光刻工艺是利用掩膜板（mask)形成电路器件图形的工艺。每一次PEP需要一种掩膜板。整个TFT-LCD的PEP工艺需要6-10种不同的掩膜板。减少掩膜板的数量和光刻次数是提高成品率、缩短制作周期、降低能耗的关键，也是TFT技术发展的动力。单个像素实际放大图PEP（光刻工艺）■七次光刻制程■五次光刻制程■四次光刻制程最早的第1代生产线采用的是7次

2、光刻。这项技术一直延续到第4代生产线。对7次光刻的理解是建立TFT制作技术的基础。一共需要14个步骤。第一步：制作金属栅极、存储电容电极第1次光刻，形成栅极、存储电容电极第二步：制作SiOx绝缘层第三步：为了提高膜的质量，在SiOx膜上增加一次SiNx，这个工艺工程和第二步完全相同。许多厂家已经省略了这一步第四步：制作非晶硅膜。第五步：第2次光刻，形成TFT有源层的图形。第六步：制作n+a-Si膜第七步：第3次光刻形成非晶硅n+图形。第八步：ITO像素电极第九步：第4次光刻，形成像素电极第十步：第5次光刻，将存储电容上的栅极氧化膜的一部分去掉，形成Cs的引线电极第十一步：制作TFT

3、漏电极、源电极第十二步：第6次光刻，做出各电极图形第十三步：生长氮化硅等保护膜，保护TFT等器件第十四步：第7次光刻，形成保护膜图形*溅射栅极*栅极成型（掩膜板1）*PECVD制作SiOx和SiNx*CVD制作a-Si膜*a-Si成型（掩膜板2）*制作n+a-Si膜*n+a-Si膜成型（掩膜板3）*ITO溅射*形成像素电极（掩膜板4）*形成存储电容Cs的引线电极（掩膜板5）*溅射TFT源、漏电极*形成各电极图形（掩膜板6）*CVD法制SiNx保护膜*形成保护膜图形（掩膜板7）另外一种七次光刻过程光刻过程刻蚀位置刻蚀方法气体或溶液1次光刻过程MoW栅线CDECF4，O22次光刻过程刻蚀

4、阻挡层SiNxWet-wayHF3次光刻过程a-Si岛CDECF4，O24次光刻过程ITOWet-wayHCl，HNO35次光刻过程过孔Wet-wayHF，NH4F6次光刻过程Mo/Al/Mo信号线Wet-wayH3PO4，HNO3，CH3COOHn+a-SiPEHCl，SF6，He7次光刻过程SiNx保护膜PESF6，N2，He■七次光刻制程■五次光刻制程■四次光刻制程绿皮书P116-1175次曝光的Array制程BCE（Backchanneletched):底栅背沟道刻蚀型以玻璃为基板。第一次光刻形成栅线原料为Cr。第二次光刻形成“硅岛”——SiNx，a-Si，n+-a-Si层，

5、第三次光刻形成ITO导电膜，第四次光刻形成源极漏极，材料为Cr，并进行n+切断，基本形成TFT。最后第五次光刻形成SiNx保护膜。先看5次光刻形成TFT的剖面图过程溅射法镀栅极第一次光刻：刻蚀栅极图形和存储电容PECVD法沉积：绝缘膜SiNx、半导体活性层a-Si、n+a-Si第二次光刻：形成a-Si岛溅射ITO像素电极第三次光刻：ITO像素电极成型溅射数据线和源漏电极第四次光刻：形成数据线和源漏电极利用源漏极刻蚀n+a-SiPECVD沉积保护层SiNx第五次光刻：形成SiNx保护膜再看一次5次光刻过程，这次看俯视图形成图案。BCE的另一种五次光刻工艺■七次光刻制程■五次光刻制程■

6、四次光刻制程四次光刻制程溅射栅极第1次曝光，形成栅极图形制作3层非金属膜，栅极绝缘层，a-Si膜，n+a-Si膜再溅射一层漏、源极金属膜。在第4层膜上涂光刻胶第2次曝光，TFT栅极顶部部分采用双缝曝光，控制曝光量在35%，将曝光部分光刻胶剥离。栅极顶部保留了二分之一的光刻胶湿刻去多余的源极和漏极金属部分，采用干刻除去多余的a-Si膜、n+a-Si膜对沟道顶部的光刻胶进行干刻，把沟道顶部的金属膜露出来线幅测定，检查光刻胶图形形状，进行第2次漏源湿刻，把源极和漏极分开干刻n+a-Si膜形成TFT沟道，光刻胶完全剥离。形成SiNx保护层涂光刻胶，第3次曝光，显影检查，线幅测定，接触孔干刻，

7、光刻胶剥离制作ITO像素电极第4次光刻，形成ITO电极图形Array制程中的几个主要技术清洗溅射（PVD)CVD（PECVD）曝光和显影刻蚀工艺溅射原理：在真空室中，利用高能量电子轰击靶材表面，使被轰击出的粒子在基板上沉积成膜的技术。溅射过程不发生化学反应，属于物理气相沉积法（physicalvapordeposition,PVD)一般用来形成金属电极CVDCVD（chemicalvapordeposition)化学气相沉积法PECVD(plasmaenh