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• 利用濺鍍法將閘電極用或掃描配線材料 靶材濺鍍形成金屬薄膜
Step 2
• 將光阻劑剝離後，在閘電極的表面上形 成第一層陽極氧化膜作為閘極絕緣體
• 再利用(PCVD)連續地成長第二層SiNx閘 極絕緣膜、半導體活性層功能的α–Si :H 、通道保護膜SiNx等構成所謂的三層薄 膜結構
Step 3
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(4)
• 紫外線洗淨及臭氧洗淨
– 去除有機物及控制基板表面狀態 – 方法有
• 有機溶劑處理法 • 臭氧處理法 • 紫外線照射處理法
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(5)
• 氟酸系藥劑處理法及Ar氣體的電漿處理 法或離子濺鍍處理法
显示技术半导体制程
前言
• TFT Array的製造流程基本上是TFT的製作過程 。
• α–Si TFT Array的製造流程有
– 洗淨技術 – 成膜技術如濺鍍法以及化學氣相沉積法(CVD) – 光微影技術如光阻劑塗佈 – 預先烘培、微影、顯影以及後續烘培等 – 蝕刻技術 – 光阻劑去除技術 – 電極蒸鍍技術等一連串反覆地操作過程
Step 5
• 利用物理式濺鍍法濺鍍金屬薄膜 • 利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等電路圖案
製作過程，形成所需TFT的源電極、汲電極及 信號線配線 • 利用(PCVD)成長氮化膜 • 再利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等圖案製 作過程,，形成配線電極端子的接觸通道及顯示 電極開口部的圖案 • 將氮化膜利用蝕刻技術去除
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(6)
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(7)
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(8)
• 製程中的主要參數有
– 氣體流量 – 氣體流量比 – 基板溫度 – 反應室氣體總壓力 – 放電電力密度等
• 製程參數的改變將會影響到成膜的速度 和成膜的品質。
Step 4
• 運用物理式濺鍍法濺鍍透明導電電極膜--ITO (Indium Tin Oxide)薄膜
• 利用濕式蝕刻技術去除不需要的部分，形成畫 像素電極圖案(Pixel Pattern)
• 利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等製程技術 將閘電極及接觸通道(Contact Hole)的圖案形成
• 再利用蝕刻技術將閘絕緣膜去除，僅形成接觸 通道
• 導電性的靶材是使用直流式濺鍍法
• 半導體、絕緣體的成膜則使用高頻的射 頻濺鍍法(Radio Frequency Sputtering ， RF) 。
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(3)
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(4)
– 用於處理半導體薄膜、金屬層、摻雜層、歐 姆接觸等有損害之劣等自然氧化膜(長於半 導體膜表面)
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(6)
• 玻璃基板乾燥方法有
– 旋轉乾燥法 – 氮氣空氣刀乾燥法 – 乾燥空氣吹乾法 – 使用異丙醇的蒸氣乾燥法等
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(1)
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(3)
– 低頻(10~100kHz)、高頻(1MHz)超音波振盪 洗淨
• 超音波振盪洗淨是一種非接觸式，屬低損傷之微 小顆粒去除的洗淨方法
• 高頻超音波會產生空穴效應(Cavitation) ，使膜表 面的損傷程度變小
• 最常用於單片式隙縫沖洗(Slit Shower) ，具有去 除次微米級顆粒功能
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(5)
• PCVD是應用於成長閘電極絕緣膜、α–Si :H膜、保護膜等。
• PCVD基本特性：
– 即使是玻璃基板，仍然可以於低溫成膜 – 可形成缺陷少的薄膜 – 製程的再現性較佳的 – 大面積均勻成膜
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
Step 1
• 將玻璃基板預先進行洗淨處理
– 目的：清除玻璃基板表面上可能殘留的納離 子類污染物
• 利用濺鍍法或電漿化學氣相沉積法 (PCVD)形成SiO2或Ta2O5之表面薄膜覆蓋 層
– 去除基板表面上所附著的微塵顆粒 – 提升整個製程品質及最終產品良率
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(2)
• 去除微塵顆粒的洗淨方法有
– 毛刷旋轉清洗基板表面的刮除洗淨(Scrub)
•wenku.baidu.com去除微小顆粒最有效的洗淨方式 • 尤其是強力附著於基板表面之微小顆粒的去除 • 僅限制用於可容許較大膜表面的情況
Step 6
• 成長保護膜SiNx ，將其週邊的電極接合 端部份顯露出來，完成TFT Array的製作
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(1)
• α–Si TFT Array 洗淨過程約佔整個製程的 30%
• 洗淨主要目的有三
– 為了得到良好的導電性、提升膜的密著性， 以改善、控制基板表面品質
TFT Array 製程關鍵性技術— 光微影製程技術(1)
• 化學方式的電漿化學氣相沉積法(Plasma Chemical Vapor deposition,PCVD)
– α–Si膜 – 絕緣膜等
• 物理方式的濺鍍法(Sputtering)
– 配線電極 – 透明顯示電極等導電薄膜
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(2)
• 濺鍍法是應用於成長金屬薄膜，主要用 途包括閘電極、源電極、汲電極、掃描 線、儲存電容電極、信號線、畫像素線 等。
• 通道保護膜的配線圖案形成後，使其摻 有磷原子之n+型的α–Si形成薄膜
• 將n+型的α–Si及其下方的α–Si:H層同時進 行蝕刻處理，形成島狀結構配線圖案
• 利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等製 程技術將TFT部份的α–Si圖案形成
• 利用乾式蝕刻技術將圖案部分以外的n+型 α–Si薄膜及α–Si薄膜去除
Step 2
• 將光阻劑剝離後，在閘電極的表面上形 成第一層陽極氧化膜作為閘極絕緣體
• 再利用(PCVD)連續地成長第二層SiNx閘 極絕緣膜、半導體活性層功能的α–Si :H 、通道保護膜SiNx等構成所謂的三層薄 膜結構
Step 3
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(4)
• 紫外線洗淨及臭氧洗淨
– 去除有機物及控制基板表面狀態 – 方法有
• 有機溶劑處理法 • 臭氧處理法 • 紫外線照射處理法
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(5)
• 氟酸系藥劑處理法及Ar氣體的電漿處理 法或離子濺鍍處理法
显示技术半导体制程
前言
• TFT Array的製造流程基本上是TFT的製作過程 。
• α–Si TFT Array的製造流程有
– 洗淨技術 – 成膜技術如濺鍍法以及化學氣相沉積法(CVD) – 光微影技術如光阻劑塗佈 – 預先烘培、微影、顯影以及後續烘培等 – 蝕刻技術 – 光阻劑去除技術 – 電極蒸鍍技術等一連串反覆地操作過程
Step 5
• 利用物理式濺鍍法濺鍍金屬薄膜 • 利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等電路圖案
製作過程，形成所需TFT的源電極、汲電極及 信號線配線 • 利用(PCVD)成長氮化膜 • 再利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等圖案製 作過程,，形成配線電極端子的接觸通道及顯示 電極開口部的圖案 • 將氮化膜利用蝕刻技術去除
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(6)
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(7)
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(8)
• 製程中的主要參數有
– 氣體流量 – 氣體流量比 – 基板溫度 – 反應室氣體總壓力 – 放電電力密度等
• 製程參數的改變將會影響到成膜的速度 和成膜的品質。
Step 4
• 運用物理式濺鍍法濺鍍透明導電電極膜--ITO (Indium Tin Oxide)薄膜
• 利用濕式蝕刻技術去除不需要的部分，形成畫 像素電極圖案(Pixel Pattern)
• 利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等製程技術 將閘電極及接觸通道(Contact Hole)的圖案形成
• 再利用蝕刻技術將閘絕緣膜去除，僅形成接觸 通道
• 導電性的靶材是使用直流式濺鍍法
• 半導體、絕緣體的成膜則使用高頻的射 頻濺鍍法(Radio Frequency Sputtering ， RF) 。
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(3)
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(4)
– 用於處理半導體薄膜、金屬層、摻雜層、歐 姆接觸等有損害之劣等自然氧化膜(長於半 導體膜表面)
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(6)
• 玻璃基板乾燥方法有
– 旋轉乾燥法 – 氮氣空氣刀乾燥法 – 乾燥空氣吹乾法 – 使用異丙醇的蒸氣乾燥法等
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(1)
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(3)
– 低頻(10~100kHz)、高頻(1MHz)超音波振盪 洗淨
• 超音波振盪洗淨是一種非接觸式，屬低損傷之微 小顆粒去除的洗淨方法
• 高頻超音波會產生空穴效應(Cavitation) ，使膜表 面的損傷程度變小
• 最常用於單片式隙縫沖洗(Slit Shower) ，具有去 除次微米級顆粒功能
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(5)
• PCVD是應用於成長閘電極絕緣膜、α–Si :H膜、保護膜等。
• PCVD基本特性：
– 即使是玻璃基板，仍然可以於低溫成膜 – 可形成缺陷少的薄膜 – 製程的再現性較佳的 – 大面積均勻成膜
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
資料來源：顧鴻壽編著，“光電液晶平面顯示器—技術基礎及應用”
Step 1
• 將玻璃基板預先進行洗淨處理
– 目的：清除玻璃基板表面上可能殘留的納離 子類污染物
• 利用濺鍍法或電漿化學氣相沉積法 (PCVD)形成SiO2或Ta2O5之表面薄膜覆蓋 層
– 去除基板表面上所附著的微塵顆粒 – 提升整個製程品質及最終產品良率
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(2)
• 去除微塵顆粒的洗淨方法有
– 毛刷旋轉清洗基板表面的刮除洗淨(Scrub)
•wenku.baidu.com去除微小顆粒最有效的洗淨方式 • 尤其是強力附著於基板表面之微小顆粒的去除 • 僅限制用於可容許較大膜表面的情況
Step 6
• 成長保護膜SiNx ，將其週邊的電極接合 端部份顯露出來，完成TFT Array的製作
TFT Array 製程關鍵性技術— 洗淨製程技術(1)
• α–Si TFT Array 洗淨過程約佔整個製程的 30%
• 洗淨主要目的有三
– 為了得到良好的導電性、提升膜的密著性， 以改善、控制基板表面品質
TFT Array 製程關鍵性技術— 光微影製程技術(1)
• 化學方式的電漿化學氣相沉積法(Plasma Chemical Vapor deposition,PCVD)
– α–Si膜 – 絕緣膜等
• 物理方式的濺鍍法(Sputtering)
– 配線電極 – 透明顯示電極等導電薄膜
TFT Array 製程關鍵性技術— 成膜製程技術(2)
• 濺鍍法是應用於成長金屬薄膜，主要用 途包括閘電極、源電極、汲電極、掃描 線、儲存電容電極、信號線、畫像素線 等。
• 通道保護膜的配線圖案形成後，使其摻 有磷原子之n+型的α–Si形成薄膜
• 將n+型的α–Si及其下方的α–Si:H層同時進 行蝕刻處理，形成島狀結構配線圖案
• 利用光阻劑塗佈、曝光微影、顯影等製 程技術將TFT部份的α–Si圖案形成
• 利用乾式蝕刻技術將圖案部分以外的n+型 α–Si薄膜及α–Si薄膜去除