5.2 溅射原理及分类
在TFT-LCD工艺中可以溅射的材料包括:栅极和漏/源极金属(铝(Al)、铝-硅(Al-Si)、铝-鉭(Al-Ta)、铝-铜(Al-Cu)、铝-硅-铜(Al-Si-Cu)、铝-铌(Al-Nd)、铝-锆(Al-Zr)、铝-钛-钽(Al-Ti-Ta)、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)、钼钽(MoTa)、钼钨(MoW)、钼(Mo)、钼铬(MoCr)、钽氮(TaN)、钛氮(TiN)、钼氮(MoN)),像素电极金属聚合物氧化铟锡(ITO)、非晶氧化铟锡(ITO),黑矩阵材料氧化铬(CrOx),彩膜板上ITO、氧化钽(TaOx)、镍(Ni)、钕(Nb)、银(Ag)、氧化银(AgOx),硅(Si)材料。溅射是液晶显示器等平板显示产业金属膜制作的核心技术之一。
TFT溅射使用的主要设备、夹具和材料有:
●钼铝溅射装置,例如ULVAC“SMD-1200CX”;
●基板移载机;
●阻抗测量设备;
●灰尘检查设备;
●宏观微观检查设备(macro-micro-check machine,MMM)
●靶材;
●玻璃基板;
●工艺气体(氩气);
●工作气体(氮气,高压空气)。
在TFT制造工艺中共有4道溅射工序,如图5.3所示,分别为栅极(G)配线的铝铌(AlNd)合金和钼钕合金(MoNb)金属膜或者铜(Cu)金属膜,源极和漏极及其配线的铬(Cr)金属膜,像素电极的氧化铟锡(ITO)金属膜。
图5.3 TFT结构中金属膜的位置和结构
TFT溅射制造是一个非常复杂而严格的工作,必须严格按照工艺条件实施。TFT溅射工艺涉及的主要工艺文件大体上有十几个,每个公司规定的文件虽有些区别,但基本文件大同小异。例如,设备条件指定表、设备规格书、操作规格书等都必须明确规定。下面给出的是铬溅射的主要工艺文件,栅极溅射和ITO的溅射也有类似的文件,员工上岗作业必须要熟悉工艺条件的规定。
●《铬溅射条件指定表》;
●《铬溅射设备规格书》;
●《钼铝溅射操作规格书》;
●《单片膜阻抗测量设备操作规格书》;
●《颗粒检查操作规格书》;
●《颗粒检查条件指定表》;
●《段差测量操作规格书》;
●《段差测量条件指定表》;
●《宏观微观检查操作规格书》;
●《宏观微观检查条件指定表》;
●《宏观检查操作规格书》;
●《移载机设备规格书》;
●《生产管理系统/制造执行管理系统操作规格书》;
●《阵列工艺直材保管规格书》。
下面从TFT阵列工艺中的溅射原理、溅射材料、设备、工艺、作业安全及异常处置等方面简单介绍TFT阵列制作中的溅射技术。
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