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很致命!如果这项工艺做不好,面板就要废掉

编辑:chinafpd2017-11-01 15:14 浏览评论 评论0 赞    来源: 互联网

  在Array段的制程通常会分为镀膜,曝光和蚀刻三道大的工序。而蚀刻工序根据工艺和设备的不同又可以分为干蚀刻湿蚀刻,即Dry工序和WET工序。

  WET工序

  作为蚀刻工序的一种实现方式,WET工序详细来讲可以包括清洗,湿蚀刻和脱膜。

  1、清洗

  包括初清洗和成膜前清洗。初清洗即玻璃基板从PP box中拆包之后,进行的第一道清洗,它的主要目的是为了清除玻璃基板表面本身携带的油污以及微尘颗粒。成膜前清洗即在每一道成膜之前进行的清洗,目的虽然也是为了去除油污以及颗粒,但是这些杂质更多是由于外界污染造成,而去除这些杂质是为了成膜的顺利进行,提高成膜的品质。

  2、湿蚀刻

  对于金属层和ITO导电层使用湿蚀刻进行蚀刻。湿蚀刻是使用相应的金属蚀刻液和ITO蚀刻液对膜层进行腐蚀,可以去除掉不被光阻保护的部分,从而形成我们需要的线路结构。

  3、脱膜

  无论干蚀刻还是湿蚀刻结束之后,都必须将所成线路上覆盖的光阻去除。相应的会使用脱膜液将光阻分离出来并去除,保证下一道成膜顺利进行。

  WET工序工艺原理

  清洗的工艺原理

  在TFT-LCD的制程当中,清洗起到至关重要的作用。

  清洗的主要目的就是去除玻璃基板表面的杂质和油污,使玻璃基板保持清洁,确保下一道制程的顺利和有效地进行。

  在Array段,清洗可以分为初清洗(Initial Clean)和成膜前清洗(Pre-deposition Clean)。

  相应的设备也分为初清洗机(Initial Cleaner)和成膜前清洗机(Pre-deposition Cleaner)。

  Initial Clean:

  在将玻璃基板从PP Box拆包装之后(通常是由Unpack设备来完成)的第一道清洗。Initial Clean可以有效地去除玻璃基板拆包以后残留在表面的油污和细小的Particle。

  Pre-deposition Clean:

  在每一次成膜之前进行的清洗。所以又可以细分为Pre-PVD Clean和Pre-CVD Clean。Pre-deposition Clean可以去除玻璃基板在搬运过程当中环境造成的油污或者细小Particle,保证玻璃基板在每一次成膜之前是清洁的。

  根据去除油污和颗粒的原理不同,可以分为以下几种清洗方法:

  1. 利用紫外线照射,去除玻璃基板表面的油污。紫外线的发光源通常有UV灯和EUV灯等。基本原理都是通过原子激发,放射出一定波长的紫外线,照射到玻璃基板表面,破坏油污分子结构。同时将周围环境中的氧气转化为游离的氧离子或者臭氧分子,游离的氧离子和臭氧分子都具有很强的氧化性,也可以与油污等有机物杂质反应,从而去除油污。

  2. 利用毛刷的洗刷去除大颗粒的Particle。在工作过程中,毛刷会保持一定的压入量,即玻璃基扳会压入刷毛内一定量,随着刷毛的高速旋转,再伴随着清洗剂的清洗,可以很好的去除大颗粒的Particle。

  3. 水洗。水洗是清洗过程必不可少的部分。水洗所使用的是去离子水DIW甚至是超纯水UPW。根据清洗原理的不同,水洗又可以细分。

  一种是利用二流体清洗,利用高压将通入了CDA的DIW或UPW喷出,这样会在水中形成大量的微小气泡,这种水气混合的形式称为二流体。

  微小气泡接触玻璃基板迅速破裂,会在玻璃基板表面形成冲击力,从而将表面较顽固的颗粒打掉,随着高压流体冲洗掉。

  另外一种是利用超声波振动源带动DIW或UPW振动,在玻璃基板表面形成水的空化气泡,就像眼镜店清洗眼镜的设备一样,随着高频振动的空化气泡不断冲刷,可以去除表面的顽固Particle。

  各种去除玻璃基板表面的油污和颗粒的方法见下面的5.3节的详细叙述。虽然清洗环节相对简单,但是对于产品的品质,以及对后续制程都是非常关键的。

  如图1所示,脱膜的主要作用就是在光刻完成后,将薄膜上面的光阻通 过化学试剂去处。脱膜的工艺过程就是:

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图1 预湿处理(图2)→渗透(图3)→膨胀(图4)→分解(图5)

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图2 预湿处理(Entangle polymer)

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图3 渗透(Stripper penetrate into free volume of pol

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图4 膨胀(Swelling of Photo resist)

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图5 分解 (Dissolution)

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图6

  蚀(湿)刻)的工艺原理

  主要是通过将化学药液(酸)通过Spray,DIP等方式,处理已经显影坚膜的后有PR图案的Array基板,让化学药液与没有被光阻覆盖的金属膜接触并腐蚀掉这部分金属膜,保留下被PR覆盖的部分。

  对于蚀刻反应有用的成分

  ・游离硝酸 ・游离醋酸 ・游离磷酸

  AL刻蚀的反应

  第一阶段(生成游离氧原子)

  第二阶段(生成中间体)

  第三阶段(中间体和酸的反应)

  设备构成和性能指标

  清洗的设备构成和性能指标

  清洗设备根据不同的生产厂商会有不同的设计,因此清洗设备的构成差别也比较大。但是,总的来说清洗设备基本包括以下几个单元:

  EUV光照单元:

  EUV即Eximer UV,是波长为172nm的紫外线。

  是由专门的EUV Lamp发光产生。作为清洗设备的一部分,EUV的主要功能是去除玻璃基板表面的有机物。

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