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随着信息显示技术的发展,平板显示已遍及我们的工作和生活中。TFT-LCD(Thin film transistor liquid crystal display,薄膜晶体管液晶显示器)制造工艺主要是在玻璃基板上制造电子线路,而光刻工艺是决定图形的关键技术。在TFT-LCD制造中光刻设备是整个制造工艺中的瓶颈设备,其造价昂贵。经过几十年的发展,TFT-LCD制造工艺不断优化,已从最初的七次光刻工艺发展到当前量产的四次光刻工艺,极大提高了制造产能,降低了生产成本。同时,随着玻璃尺寸的提升,对光刻工艺条件要求也越来越严格。本论文主要基于G8.5生产线,详细研究、优化了四次光刻工艺条件,对提高产品的质量、稳定性和优良率具有重要意义。光刻工艺主要包括涂布、曝光、显影三个主要制程。涂布是将光刻胶均匀的涂覆在玻璃基板上,曝光是使得玻璃基板上的光刻胶发生光化学反应,显影是使显影液与发生光化学反应的光刻胶进行中和反应,留下未曝光区域光刻胶,最终完成图形定义。本文将从涂布、曝光、显影三个方面研究四次光刻工艺条件及其优化。具体研究内容和成果如下:(1)对TFT四次光刻工艺进行研究分析,结果表明对TFT沟道处残膜厚度的管理对TFT的特性有重要意义;残膜厚度偏厚会造成源漏金属短路,残膜厚度偏薄会造成有源层缺失。(2)通过对曝光工艺技术进行研究分析,明确四次光刻工艺各段制程的关键工艺因子,为后续四次光刻工艺分析、优化、提升做理论基础。(3)研究了涂布工艺中膜厚及均一性的控制方法,结果表明狭缝式涂布工艺可以通过调整狭缝宽度和光刻胶吐出速率来优化,并得到调整量与膜厚变化的定量关系。(4)研究了曝光工艺对残膜厚度与均一性的影响,结果表明曝光量(dose)和焦点(Focus)对残膜厚度控制有重要影响。发现曝光量与残膜厚度呈线性关系,增加1mj曝光量,残膜厚度降低约200?。发现焦点位置偏移与残膜厚度呈二次曲线函数关系,并得到焦点位置可以通过对掩膜版弯曲度改善、光学镜筒温度管理、玻璃基板平台平面度调整来优化改善。(5)研究了显影工艺对残膜厚度与均一性的影响,结果表明显影时间及显影液中光刻胶溶度与碳酸根离子溶度与残膜厚度呈线性关系,且缩短显影时间可以改善残膜厚度均一性。(6)研究了四次光刻工艺中单缝掩膜版(Single Slit Mask,SSM)与半透膜(Halftone Mask,HTM)掩膜板设计差异,及两者工艺难度,并针对掩膜版提出设计优化建议。