TFT制造原理和流程课件.ppt

TFT显示面板制造工程简介显示面板制造工程简介2目录目录一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础 1.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶材料及液晶显示器的基本定义 1.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理二、二、 TFT-LCD制造基本流程及设备制造基本流程及设备 2.1 制造流程概要制造流程概要 2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备 2.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备 2.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备3一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础1.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶材料及液晶显示器的基本定义q液晶的发现 1888年，奥地利植物学家F. Reinitzer在测量某些有机物熔点时发现： 1889年，德国物理学家O. Lehmann发现： 这类不透明的物体外观上属液体，但具有晶体特有的双折射性质，于是将其命名为“液态晶体” 固态固态不透明不透明浑浊状态浑浊状态透明液态透明液态加热冷却加热冷却4一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础q液晶液晶 : : 一种液体状结晶性物质，介于固体(结晶)以及液体(非结晶)之间的第四状态(中间状态)，具有流动性以及各向异性(光学各向异性，如双折射效应).q液晶显示器液晶显示器 : : 利用外加电压以及液晶材料本身光学各向异性(如双折射效应以及旋光特性)，进而显示所需要的数字、文字、图形以及影像等功能的一种人机界面的信息、通讯、网络的系统。

1.1液晶材料及液晶显示器的基本定义液晶材料及液晶显示器的基本定义5一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础扩散扩散・ ・光学薄膜光学薄膜导光板导光板荧光管荧光管接续电路基板接续电路基板驱动用驱动用LSITCPCF基板基板偏光板偏光板液晶盒液晶盒Array基板基板液晶显示器的构造模式断面图液晶显示器的构造模式断面图1.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理6一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础封框胶封框胶 信号配线端子信号配线端子 Gate配线端子配线端子 ＴＦＴ基板ＴＦＴ基板CF基板基板Ag电极电极 配向膜配向膜液晶面板的构造平面图液晶面板的构造平面图(TFT(TFT型型 ) )1.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理7一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础偏光板偏光板CF基板基板盒垫料盒垫料转移电极转移电极(Ag)封框胶封框胶封框胶垫料封框胶垫料取向膜取向膜TFT基板基板偏光板偏光板液晶液晶BGRITOBM液晶面板的构造断面图液晶面板的构造断面图(TN(TN型型 ) )1.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理8一、液晶显示器一、液晶显示器(LCD)的基础的基础彩膜空间混色法实现彩膜空间混色法实现TFTTFT－－LCDLCD彩色化彩色化TFT基板基板彩膜的结构彩膜的结构　　　　　　　　　　偏光板偏光板TFT背光源背光源偏光板偏光板液晶液晶黑色矩阵黑色矩阵提高对比度提高对比度降低降低Ioff 1.2液晶显示器的基础及原理液晶显示器的基础及原理9二、二、 TFT-LCD制造基本流程及设备制造基本流程及设备２．２．CELL工程工程３．３．MODULE工程工程ＴＦＴ基板￿￿玻璃基板1100×1300成膜→光刻　（反复）ＴＦＴ基板贴合彩膜取向→液晶滴下→贴合→切断(15型16片)面板端子接续电路基板安装背光源面板外框组装液晶液晶面板面板完成完成2.1 制造流程概要制造流程概要10二、二、 TFT-LCD制造基本流程及设备制造基本流程及设备2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备Ｇ工程Active &S/Ｄ工程Ｃ工程ＰＩ工程检查(TN-1)检查(TN-2)ＴＮ：４Mask ProcessCell工程Ｇate工程Active工程 钝化层工程ITO工程检查(SFT-2)ＴＮ：５Mask Process检查(SFT-1)Cell工程S/Ｄ工程Repair(TN-1)Repair(TN-2)Repair(SFT-1)Repair(SFT-2)Glass购入,洗净后使用Glass购入,洗净后使用11ARRAY制造流程图12TFT ArrayTFT Array组成材料组成材料组成材料组成材料13TFT –GATETFT –GATE电极形成电极形成电极形成电极形成14TFT – Active(TFT – Active(岛状半导体形成岛状半导体形成岛状半导体形成岛状半导体形成) )15TFT –S/DTFT –S/D源漏电极形成源漏电极形成源漏电极形成源漏电极形成16TFT –TFT –钝化层及接触孔形成钝化层及接触孔形成钝化层及接触孔形成钝化层及接触孔形成17TFT – ITOTFT – ITO像素电极形成像素电极形成像素电极形成像素电极形成182.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备装料周转盒机械手传送装置UV药液喷淋刷洗高压喷射MS气刀传送装置机械手卸料洗　浄洗　浄192.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备洗　浄洗　浄ＵＶ药液刷子高圧ＭＳＡ／ＫＰＤＡ排水Ｐ排水Ｐ纯水ＤＡ洗净 功能洗净对象　作　　用Ｕ　Ｖ药　液刷洗高 压 喷射Ｍ　Ｓ氧化分解溶　解机械剥离机械剥离机械剥离　有机物(浸润性改善)有机物　微粒子　(大径)微粒子(中径) 微粒子　(小径)ＵＶ/Ｏ３溶　解接触压水压 加速度cavitation20PVDPVD（（（（溅射溅射）：）：）：）：物理气相沉积 (Physical Vapor Deposition)2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备工艺室Ａ工艺室Ａ工艺室Ｂ工艺室Ｂ搬送室搬送室工艺室Ｃ工艺室Ｃ加热室加热室进料室进料室卸料室卸料室自动移栽装置自动移栽装置21PVDPVD：：：：物理气相沉积PVD(Physical Vapor Deposition)阴极靶材阳极腔体泵基板2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备222.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备PECVDPECVD：：：：电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition232.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备PECVDPECVD：：：：电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor DepositionプロセスプロセスヒートヒートトランスファートランスファーＬＬ／ＵＬＬＬ／ＵＬローダーローダー加热腔加热腔工艺腔工艺腔装载台装载台纳入纳入(大气到真空大气到真空)/送出腔送出腔(真空到大气真空到大气)机械械手242.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备PECVDPECVD：：：：电浆辅助化学气相沉积Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition除害装置除害装置（（scrubber））ＭＦＣＭＦＣＭＦＣＭＦＣＭＦＣＭＦＣ汽缸汽缸cabinet气体气体BOX气体吹出电极气体吹出电极（（阴极阴极））ヒーターヒーター等离子体等离子体Ｍ．ＢＯＭ．ＢＯＸＸＰＰ控制控制ＲＦＲＦ电源电源下部下部电极电极（（阳极阳极））压力计压力计节流阀节流阀干泵干泵气体供给气体供给流量流量控制控制ＲＦＲＦpower压力控制压力控制真空排气真空排气特气对应特气对应工艺腔体工艺腔体（（电极电极部）部）252.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备IN CVEUV N CVETCHZONEDI RINSE UNITA/Kdry2dry1液刀风帘干燥风刀置换液刀Out CVWETWET简介简介简介简介-- --湿刻设备构成湿刻设备构成湿刻设备构成湿刻设备构成262.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备q设备主要工艺单元：qEUV unit:祛除玻璃表面有机残留物。

qEtch zone:刻蚀区域qRinse unit:水洗单元qDry unit：干燥单元q液刀：主要起预湿（置换），冲刷的效果q风帘：主要是吹掉玻璃上残余的药液q风刀：干燥的玻璃的效果WETWET简介简介简介简介-- --各工艺单元功能各工艺单元功能各工艺单元功能各工艺单元功能272.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备WETWET简介简介简介简介-- --工程概念图工程概念图工程概念图工程概念图282.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备光阻剥膜DEYDEY简介简介简介简介——干刻干刻干刻干刻292.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备DEYDEY简介简介简介简介——设备原理设备原理设备原理设备原理302.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备压力控制压力控制气体供给气体供给控制台控制台除害装置除害装置（（scrubber））汽缸汽缸cabinetGas box上部上部电极电极气体吹出气体吹出ＲＦＲＦ电源电源（ＰＥ（ＰＥ场合场合））下部下部电极电极APC阀阀泵泵流量流量控制控制RF power压力检压力检出出真真空排空排气气特气对应特气对应ＭＦＣＭＦＣＭＦＣＭＦＣＭＦＣＭＦＣAPC控制C/M控制C/M等离子体工艺腔体工艺腔体M. BoxDEYDEY简介简介简介简介——工程示意图工程示意图工程示意图工程示意图312.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备PHOTO-PHOTO-曝光显影蚀刻基本概念曝光显影蚀刻基本概念曝光显影蚀刻基本概念曝光显影蚀刻基本概念322.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备PHOTO-PHOTO-显影显影显影显影33PHOTO-PHOTO-显影显影显影显影2.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备342.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备TEST – AOI(ADI&AEI) – Auto optical inspection configuration 自动光学检查自动光学检查352.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备←　2160mm　→←　　2400mm　　→ 3GB×44unit=132GBThe CCD sensor detect the substrate,Image by the process unit.Defect can be reviewed preciselyCCD探测产品表面,生成的图象通过处理单元,缺陷会精确的反映出来.AOI – Auto optical inspection configuration 自动光学检查设备自动光学检查设备-图形处理单元图形处理单元362.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备O/S test designO/S test designqPanel structure for O/S TestqEvery data line extandsqout of the active area connect with O/S padqOn the other side all data line connected together by Shorting bar372.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备Array Tester• Test station• Electrical cabinet• Operator console• Environmental Enclosure382.2 ARRAY工艺流程及设备工艺流程及设备Array tester Array testerUsing instructions in the selected processing recipe, the pattern generator sends testsignals to the probe frame. The illuminator is turned on, a bias voltage applied to the modulator and an image captured by the CCD camera. The image is sent to the image processing computer (IPPC) and panel flaws are identified and stored in the defect file by the Sun host computer.Array tester optical partLight from the illuminator is reflected by the modulator and the image captured on the CCD camera. The image is then processed and analyzed for defects.39TEST-TEG TESTERTEST-TEG TESTER40TEST-TEG TEST-TEG Measurement StructureMeasurement StructureMeasurement StructureMeasurement Structure41TEST- Array laser repairTEST- Array laser repair42TEST- Array laser configurationTEST- Array laser configuration§ LASER OSCILLATOR : DIODE-PUMPED Q-SWITCHED § LASER MATERIAL : Nd:YAG§ WAVELENGTH : 1064nm / 532nm /355nm§ PULSE REPETITION RATE : 1pps TO 100 PPS § OUTPUT STABILITY : LESS THAN ± 3%43TEST--CDC44TEST--CDCqCD MeasurementqTotal Pitch MeasurementqOverlay Measurement452.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备真空贴合UV照射封框胶热固化外观检查/包装切割/切条/切粒Visual test偏光片贴附2次V/T基板洗净/干燥配向膜印刷配向膜固化摩擦取向摩擦洗净/干燥垫料散布Ag涂布液晶滴下封框胶涂布垫料固着基板洗净/干燥配向膜印刷配向摸固化摩擦取向摩擦洗净/干燥PI&摩擦ODF（cell后工程）cell- 制盒流程示意图制盒流程示意图TFT侧CF侧ARRAY基板CF基板消泡激光切线462.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备Doctor RollPI液喷头液喷头UV洗净单元洗净单元Anilox Roll流片方向流片方向移载机械手移载机械手预干燥单元预干燥单元走行走行/升降式升降式印刷台印刷台印刷版（版胴）印刷版（版胴）CELL前工程前工程（配向膜印刷）（配向膜印刷）472.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备印刷台面PI dispenserDoctor 滚轮金属板滚轮印刷版版胴预干燥部印刷部加热盘基板 非接触式(Pin)加热干燥方式PinＰＩ dispenserAnilox滚轮印刷版版胴印刷台面Doctor 滚轮印刷原理CELL前工程前工程（配向膜印刷）（配向膜印刷）482.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备摩擦滚轮空气洗净单元摩擦头(升降式)流向摩擦平台（走行式）＋＋移载机械手＋＋空气洗净单元CELL前工程前工程（摩擦取向）（摩擦取向）492.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备配向材分子（无规方向）摩擦滚轮玻璃基板摩擦滚轮布摩擦平台摩擦方式CELL前工程前工程（摩擦取向）（摩擦取向）502.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备真空槽上基板液晶Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ液晶下基板ＳｅａｌＳｅａｌ/ /AuAu￿ ￿ＤｉｓｐｅｎｓｅｒＤｉｓｐｅｎｓｅｒUV硬化硬化贴合贴合本硬化本硬化滴下滴下 ＤｉｓｐｅｎｓｅｒＤｉｓｐｅｎｓｅｒＳｐａｃｅｒ散布Ｓｐａｃｅｒ散布Ｓｐａｃｅｒ固着Ｓｐａｃｅｒ固着下基板￿ODF Line512.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备CELL中工程中工程( (垫料垫料散布散布)設備外観イメージ図０５００５０排气垫料垫料垫料垫料　　　　输送输送输送输送部部部部散布散布散布散布腔体腔体腔体腔体清洁和清洁和清洁和清洁和检查组合检查组合检查组合检查组合上流上流下流下流喷嘴基板真空洗净检查摄像头 监视器平台ＳＵＳ配管ＳＵＳ配管(使垫料带负电使垫料带负电)522.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备炉子炉子构造和加热方式构造和加热方式无尘恒温箱过滤网ＨＥＡＴＥＲ风扇Ｃｅｎｔｅｒ　ＢｌｏｗＣｅｎｔｅｒ　ＢｌｏｗＳｉｄｅ　ＢｌｏｗＳｉｄｅ　Ｂｌｏｗ基板冷却方式基板冷却方式冷却搬送单元搬运机械手搬运单元Spacer固着装置图固着装置图CELL中工程中工程(Spacer固着固着)532.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ＣａｍｅｒａSeal Dispenser放大图Base FrameTransfer RobotStageSealSeal印刷装置图印刷装置图0.0010.001涂布涂布Table散布单元高度传感器单元对位摄像头基板高度传感器喷嘴Seal材CELL中工程中工程 (Seal印刷印刷)542.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ　ＣｏｎｔｏｌｌｏｒＤｉｓｐｅｎｓｅｒ　Ｃｏｎｔｏｌｌｏｒ固定固定压力方式力方式　基板驱动方式：４轴X、Y、ΘStage＋Nozzle Ｚ轴金属Ｓｙｒｉｎｇｅ金属Ｓｙｒｉｎｇｅ追从传感器CELL中工程中工程(Ag胶涂布胶涂布单元元)552.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备　　CELL中工程中工程 (液晶滴下液晶滴下)Alignment Camera液晶液晶Dispenser　　Transfer RobotStage滴下量计量滴下量计量Unit562.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备CELL中工程中工程 (真空贴合真空贴合)下下Chamber对位摄像头UV Spot Lamp上ChamberBase FrameTransfer Robot真空泵上定盘上定盘ESC下定盘下定盘ESC572.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备CELL中工程中工程 (Seal硬化硬化)加热加热Base 树脂树脂三次元架桥三次元架桥582.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备Metal Halide 辅助反射镜照射平台冷却水＜ＵＶ照射ユニット＞＜ＵＶ照射ユニット＞＜ＵＶ照射ユニット＞＜ＵＶ照射ユニット＞Lamp冷却Filterｰ冷却＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞NEC鹿儿岛K2生产线装置构成Mask遮盖红外线和深层紫Metal Halide Lamp辅助反射镜冷却水＜ＵＶ照射ユニット＞＜ＵＶ照射ユニット＞ｰ＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞NECK2生产线装置Mask 遮盖＜ＵＶ照射＜ＵＶ照射单元＞元＞ｰ＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞NEC生产线装置MaskMask遮盖红外线和深层紫外线隔断生产线装置示意图冷却水Lamp冷却Filter 冷却＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞＜ＬＤ・ＵＬＤ部＞CELL中工程中工程 (UV 硬化硬化)注：Seal本硬化装置和Spacer固着装置基本相同592.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备cell后段制程示意图后段制程示意图CELLCELLCELLCELL切断切断切断切断①①①①CELLCELL端端端端面・研磨面・研磨面・研磨面・研磨2 2 2 2次次次次V/TV/TV/TV/T偏光板偏光板偏光板偏光板贴附贴附贴附贴附cell检查装置〔ＣＦ面贴附〕〔ＴＦＴ面贴附〕贴附滚轮 偏光板高浸透刀头Scribe line大型基板砥石屏研磨水喷嘴Spindlecell检查装置Visual testVisual test激光切线外观检查包装602.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备CELL切断切断设备构成示意图设备构成示意图　 　②②第一第一切断部切断部④④第二第二切断部切断部③③旋回部旋回部⑤⑤除材除材部部①①给给材部材部⑥⑥Process Check部部LDCELL后工程后工程 (Cell切断切断)612.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备CELL后工程后工程 (端面研磨端面研磨)给材部给材部除材部除材部面取部面取部角面取部角面取部控制盘控制盘上上游游设设备备（（切切断断装装置置））下下游游设设备备（（洗洗净净装装置置））屏流方向屏流方向屏磨石研削水喷嘴磨石屏研削水喷嘴622.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备CELL后工程后工程 (偏光片贴附偏光片贴附)偏光板供给偏光板洗净偏光板准位面板的位置决定屏反转贴合屏送出屏受入贴合632.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备屏屏chuck table贴附滚轮贴附移动方向滚轮旋转贴附角度贴附压力偏光板chuck table升降动作■动作流程动作流程①①偏光板台面下降偏光板台面下降③③面板台面移动面板台面移动②②偏光板台子偏光板台子吸着吸着ＯＦＦＯＦＦ屏和偏光板接触屏和偏光板接触贴附动作贴附动作　主要部分构成和动作概要　CELL后工程后工程 (偏光片贴附偏光片贴附)642.3 CELL工艺流程及设备工艺流程及设备屏检装置屏检装置CellProbe信号源信号源信号源Visual testVisual test显示示检查652.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备【COG】【FOG】背光源１２液晶屏TCPPWBACF贴附IC位置吻合・本压接液晶屏压接头ACF压接头液晶屏IC压接头液晶屏PWB组组组组　　　　　　　　装装装装COG/FOGCOG/FOG・点/线缺陷・不均/污点官能检查【老练】在驱动状态放置一定时间高温室电性检查电性检查电性检查电性检查老化老化老化老化LCD 模块・点/线缺陷・不均/污点官能检查电性检查电性检查电性检查电性检查662.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备COGFOG/FOB封胶封胶/点胶点胶FOG后电测后电测LCD panel/IC/ACF最终电测最终电测外观外观老化老化组装组装硅胶/UV胶/树脂ACF酒精ACF贴附贴附PCB/FPC拭布缓冲材包装包装・・出出厂厂包装材工程工程部材副部材喷码喷码设备COG机台信号源/电测机/夹具老化装置UV胶固化胶固化ACF贴附机台FOG/FOB机台自动/半自动/手动机台UV炉信号源/电测机/夹具组装夹具油墨喷码机背光/胶带/铁框油墨672.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备COG自动绑定设备功能:主要完成IC与panel的连接.IC摆放在IC 专用tray盘中IC的在电子显微镜下局部放大的图象682.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备ACF贴附设备功能:主要完成ACF与panel/PCB/FPC的连接.ACF692.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备热压设备功能:主要完成panel与PCB/FPC的连接.702.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备金相显微镜功能:主要用来检查COG/FOG/FOB的产品质量;缺陷分析712.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备Aging老化炉功能:动态/静态下的产品老化722.4 Module工艺流程及设备工艺流程及设备 Thank youThank youThank youThank you !!! !!! 。