CVD制程工艺及设备介绍

等离子体是宇宙中存在最广泛的一种物态，目前观测到的宇宙物质中, 99%都是等离子体, 但分布的范围很稀薄。
注意点
➢非束缚性：异类带电粒子之间相互“自由”，等离子体的基本粒子元是带正负电荷的粒子 （电子、离子），而不是其结合体。
➢粒子与电场的不可分割性：等离子体中粒子的运动与电场（外场以及粒子产生的自洽场）的 运动紧密耦合，不可分割。
Thin Film Transistor：Control the pixel signal on/off
Liquid Crystal：Control the light polarization
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ＴＦＴ-ＬＣＤ 结构图
CF 黑矩阵
偏光片
玻璃
公共电极 液晶层
扫描线 TFT 信号线
象素电极 偏光片
CVD制程工艺及设备介绍
2014年05月10日 李广录
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主要内容
1.PECVD制程工艺介绍 2.PECVD设备介绍
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PECVD制程工艺介绍
1.TFT-LCD基本概念 2.CVD工程目的及原理介绍 3.PECVD设备及反应原理 4.工艺参数及检查项目
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TFT-LCD基本概念
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背光感源谢下载
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TFT-LCD名词解释
分辨率（Display Resolution ）：显示器上水平方向和垂直方向上相素 （Pixel）的数目。注：一个相素有R、G、B三个子相素（Sub-Pixel）。
对比度（Contrast Ratio）：显示器最大亮度值（全白）与最小亮度值（全黑） 之比值。一般TFT-LCD的对比值为200:1至400:1。
热电离
气体放电
激光压缩
电晕放电
辉光放电
电弧放电
人为产生等离子体的主要方法
射线辐照
Plasma包含 neutral gas atoms or
molecules ions free radicals Electrons photons
其中辉光放电(Glow Discharge）所产生的等离子体在薄膜材料的制备技术中得到了非常广泛 的应用，Sputter和CVD设备采用的正是辉光放电来产生等离子体。
关键点 •经由化学反应或热分解 •薄膜的材料源由外加气体供给 •制程反应物必须为气相的形式
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几种常见CVD比较
种类 设备简图
热CVD
AP-CVD (Atmospheric Pressure CVD)
LP-CVD（Low Pressure CVD）
成膜气体
基板
等离子CVD
PE-CVD (Plasma enhanced CVD)
视角（Viewing Angle）：在大角度观看的情况下，显示器亮暗对比变差会 使画面失真，而在可接受的观测角度范围就称为视角。
反应时间（Response Time）：从输入信号到输出影像所经历的时间，一般 液晶显示器反应时间为20~30毫秒。（标准电影格式每画面为40毫秒）
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TFT基本概念
湿蚀刻 （WET Etch）
干蚀刻 （Dry Etch）
Resist剥离 外观检查
Pattern修正（断
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线修正）
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CVD工程在TFT流程中的作用
像 素 电 极 Drain电极
TFT模式图（平面)
Pas-SiNx N+ a-Si a-Si
G-SiNx TFT模式图（断面)
Gate绝缘膜 Gate电极 a-Si半导体膜
G
G
S
D
S
D
D ata lin e
S
D
G ate line
a-S i工 作 层
G
C lc
Cs
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CVD工程在TFT流程中的作用
（受入洗净） 成膜前洗净
PVD 成膜 （ Physical
Vapor Deposition）
CVD 成膜 (Chemical Vapor
Deposition)
光刻(Lithograph)
Drain
Cs
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CVD工程在TFT流程中的作用
Pas-SiNx层
a-Si层
G-SiNx 层
N+ a-Si层
TFT断面图
CVD各层膜的用途及特性要求
作用
G-SiNx（栅极绝缘层） a-Si（通道层）
N+ a-Si（欧姆接触层） 13Pas-SiNx（绝缘保护层）
绝缘保护 电子沟道 信号线性传输 绝缘保护感谢下载
➢集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁力是长程的库仑力。
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Plasma产生原理
在气压恒定的条件下，对气体增加能量(热能，电能等)，当气体中的温 度足够高时，气体中的分子就会分解为原子气。进一步升高温度，原子就 会分解为带电的自由离子(电子和正离子)，此时气体进入等离子体态。
等离子体产生
Thin Film Transistor Liquid Crystal Display 薄膜晶体管液晶显示器
Thin Film：薄膜，膜厚在um(10-6m)级以下 Transistor：电晶体，固态半导体元件，作为一种可变开关，基 於输入的电压可控制输出的电流
Liquid Crystal：液晶，不同轴向透光性不同，具有依照电场方 向旋转排列功能
（PECVD）沉
Passivation钝化膜
积
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Pixel模式图
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Data线 (数据线)
TFT等效电路
Gate线 (扫描线)
G(栅极) Gate
G(栅电极或闸极)Gate
有源层 a – Si层
= S(源电极)Source D(漏电极)Drain
S(源电极) Source
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Clc D(漏电极)
真空腔室
成膜 气体
ＲＦ电源
电 极
Plasma
排气
加热器
排气
反应压力 基板温度 使用产业
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大气 700~800℃
IC
ห้องสมุดไป่ตู้
真空 700~800℃
IC
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真空 200~400℃ LCD，IC，Solar
PECVD反应原理
Plasma的概念
通常被视为物质除固态、液态、气态之外存在的第四种形态,它是一种中 性、高能量、离子化的气体，由是大量的带电的正粒子、负粒子（其中包 括正离子、负离子、电子、自由基和各种活性基团等）组成的集合体，其 中正电荷和负电荷的电量相等，故称等离子体（Plasma）。
特性要求 电介质系数高 电子迁移率高 形成欧姆接触 抗化学腐蚀性好，抗潮湿
CVD原理介绍
CVD (Chemical Vapor Deposition )化学气相沉积
借由气体混合物发生的化学反应，包括利用热能、等离子体(Plasma)或 紫外光（UV）照射等方式，在基板 (Substrate)表面上沉积一层固态化合物 的过程。