平板显示制程工艺
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目前市场上主流的显示器是TFT-LCD,即薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)。

 

TFT-LCD将微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合,在玻璃上进行TFT阵列加工,将其与带彩色滤色膜的基板利用LCD技术,组成一个液晶盒,再经过偏光片贴覆等工序,形成液晶显示屏。

 

TFT-LCD阵列制程工艺和半导体类似,在平板显示的制造中,首先要将玻璃基板清洗干净、在表面成膜后、将光刻胶被均匀涂布在衬底上,经过曝光、显影、刻蚀与剥离等工艺,将掩模版上的图形转移到衬底上,形成完全对应的图形。

 

 

 

 

一、平板制程污染物来源:

 

在TFT LCD 阵列的制程工艺中,污染物主要来自制造工艺过程以及玻璃基板的搬运、包装、运输、储存过程,主要的污染物有尘埃粒子、纤维纸屑、矿物油和油脂等油垢、氧化硅等无机颗粒、还有制备加工过程的残留物、水迹、手指印等。

 

这些污染物直接影响到最终产品的质量与经济效益,所以生产中要通过复杂的清洗流程,经过滤后,这些清洗液可排放或循环使用。

 

 

 

二、飞潮解决方案

 

1、清洗工艺过滤

 

在玻璃基板制作开始前,需要去除基板表面影响成膜的具有物理特性、化学特性、电学特性的异物及基板表面附着的灰尘、油份和自然氧化物等,为后续的生产提供露干净的膜层和洁净的质地,此外还可以出除去成膜后的表面灰尘、异物等。

 

清洗工艺包含的步骤和飞潮推荐的产品方案如下图所示:

 

 

 

2、成膜工艺过滤

 

成膜工艺主要分为两种方式,一种是溅射金属膜沉积,由带电粒子轰击材料表面,使原子获得足够能量进入气相,在工件表面沉积,使用气体一般为惰性气体(如氩气);另一种方式为CVD非金属膜沉积,利用PECVD技术,经一系列化学反应生成固态产物并沉积在玻璃基板表面,使用的电子特气有硅烷、磷烷、三氟化氮等。

 

无论使用哪种方式都涉及到气体的供给,电子气体在进入设备腔体参与反应前,均需进行过滤,移除气体输送中夹杂的污染物。可使用飞潮生产的Gist超纯气体过滤器排除气体中的污染。

 

3、光刻工艺过滤

 

光刻工艺由洗净、涂覆、曝光、显影四个部分组成。

 

在薄膜晶体管的光刻过程中,每个步骤都有可能在玻璃基板表面引入有害颗粒污染、微气泡空隙缺陷和金属污染,所以清洗工艺必不可少。

 

涂覆、曝光和显影是光刻的重要步骤,感光的光刻胶涂覆在玻璃基板上,通过掩模版遮光作用进行有选择的感光,然后用显影液去除感光的光刻胶,固化未感光的光刻胶。常用显影液为氢氧化季甲铵(TMAH)溶液。

 

 

 

4、刻蚀工艺过滤

 

刻蚀工艺把未被光刻胶掩蔽的薄膜层除去,从而在薄膜上得到与光刻胶上完全相同图形。刻蚀方法分为湿法刻蚀和干法刻蚀,湿法刻蚀利用溶液的化学反应,干法刻蚀则是用气体与等离子体技术对材料进行刻蚀。

 

湿法刻蚀中,玻璃基板在专用槽中刻蚀后,进入水洗槽清洗,最后干燥处理,流程以及飞潮解决方案如下图:

 

 

干法刻蚀则是利用反应气体在高频电场的作用下发生等离子放电,等离子体与基板发生作用后,没被光刻胶掩蔽的薄膜被刻蚀,常用的气体为六氟化硫、氧气、氯气等,这些气体同样可以使用Gist超纯气体过滤器处理来避免污染。

 

5、剥离工艺过滤

 

在平板显示制造中,经过成膜-光刻-刻蚀过程后需要将残余的光刻胶剥离,从而使这一层膜的工艺宣告结束。玻璃基板在剥离槽中浸泡剥离液,光刻胶软化后,利用IPA置换剥离液,然后经水洗槽洗净,最后进行干燥。

 

 

三、飞潮产品应用

 

上文TFT-LCD 阵列制程的各阶段工艺中,飞潮产品具体介绍如下:

 

Taurus系列

Taurus系列滤芯采用PTFE滤膜,化学兼容性优秀,适用于稀释的酸、碱、溶剂、去离子水等的过滤与净化。独特的折叠技术,在保证了高截留效率的同时,也确保了滤芯的高通量、低阻力,延长产品的使用寿命。Taurus系列滤芯可选亲水膜和疏水膜,无需预润湿,节省启动时间,可以降低运营成本。

 

Peasic系列

Peasic 滤芯采用高纯 PP 材料和非对称聚醚砜膜制成,具有高通量、低阻力、高纳污量、低金属离子析出的优点,是微电子行业稀酸、稀碱、去离子水过滤的理想选择。聚醚砜的天然亲水性,无需做预润湿处理,减少滤芯的更换时间,提高设备正常运行时间。

 

EL系列

EL 滤芯采用高纯 PP 树脂制造,滤芯全部通过超纯水清洗,可以有效控制离子析出问题。同时聚丙烯材料具有广泛的化学兼容性,可应用于大部分酸碱溶液中。

 

EG系列

EG系列滤芯采用疏水的聚四氟乙烯微孔滤膜材质制造,过滤精度超高,具有压差低,流量高,寿命长的特点。EG系列滤芯是大宗气体过滤、气体过滤、罐顶呼吸过滤等应用的理想滤芯。

 

Gist超纯气体过滤器

Gist 超纯气体过滤器是飞潮专为电子级气体超纯净化开发设计的过滤器,其过滤精度可达3nm,具有高通量、低压损、化学相容性好等优点,设备结构紧凑,强度高,也适合各种高温高压气体过滤。

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