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系統識別號 U0002-1107200513330400
中文論文名稱 提昇TFT元件良率之新TFT-LCD製程
英文論文名稱 Novel Process of TFT-LCD for Increasing the Yield Rate of TFT Device
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Electrical Engineering
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生中文姓名 吳英明
研究生英文姓名 Ying-Ming Wu
學號 792350109
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2005-06-23
論文頁數 58頁
口試委員 指導教授-蕭瑛東
委員-李清吟
委員-陳昭榮
委員-劉志文
委員-黃培華
委員-蕭瑛東
中文關鍵字 薄膜電晶體  液晶顯示器  靜電破壞  製程  良率 
英文關鍵字 TFT  LCD  Array  ESD  Process  Yield 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 在TFT-LCD冗長的製造過程中,TFT Array製程的製造時間一般需要四至六天(視各生產廠商的Layout設計及元件設計之不同而有差異),而且TFT Array生產線是屬於二十四小時不停線以近乎滿載的情況下在生產。在如此大的產能之下,當發生品質異常時,所造成的損失也相當的驚人。因此,如何減少在如此繁複的製造過程中所發生的品質異常,就是TFT Array製程工程師的主要任務了。在TFT-LCD生產廠中,最常使用的除靜電方式為除靜電器(Ionizer),目的就是為了去除玻璃基板上的靜電。本文提出有別於傳統TFT Array製程,藉由導電的薄膜層避免靜電局部累積,以達到減少靜電破壞TFT元件或導線的目的。
英文摘要 In the long production process of TFT-LCD, the production time of the TFT array process is generally around four to six days, depending on the design layouts and devices for various manufacturers. Moreover, the product line for the TFT array is operated round the clock, i.e. nearly its full capacity. With such a large production capacity, huge loss will be incurred if the product quality fluctuates. Therefore, the major task of the engineer in the TFT array process is to take much effort to reduce the abnormity of the product quality in the complex production process. The most commonly technique utilizing for removing the electrostatic discharge is the ionizer for removing the electrostatic discharge on the substrate. This study proposes a novel process different from traditional TFT array processes to avoid the local accumulated electrostatic discharge for reducing the damage of electrostatic discharge on the TFT device or the lead in the conductive thin film during the processing.
論文目次 目錄

中文摘要.................................................i
英文摘要................................................ii
誌謝...................................................iii
目錄....................................................iv
圖索引.................................................vii
表索引..................................................ix

第一章 緒論..............................................1
1.1研究背景.......................................1
1.2研究動機與目的.................................3
1.2.1研究動機..................................3
1.2.2研究目的..................................4
1.3研究步驟與方法.................................4
1.4論文內容概述...................................5
第二章 平面顯示器簡介....................................6
2.1前言...........................................6
2.2依發光光源種類區分平面顯示器...................7
2.3依尺寸種類區分平面顯示器.......................8
2.4液晶顯示器系統簡介............................11
第三章 TFT-LCD製程說明..................................15
3.1 非晶矽TFT-LCD (a-Si TFT-LCD)系統介紹.........15
3.2 TFT陣列製程..................................16
3.3 液晶面板組裝製程.............................17
3.4 模組組立製程.................................18
第四章 TFT-LCD ARRAY製程說明............................19
4.1 前言.........................................19
4.2 TFT-LCD的動作原理............................19
4.3 Array TFT的動作原理..........................22
4.4 Array TFT的製程說明..........................24
4.4.1 清洗....................................25
4.4.2 沈積(Deposition)........................26
4.4.3 物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition,
PVD)....................................27
4.4.4 微影(Photolithography)..................29
4.4.5 蝕刻(Etching)...........................31
4.4.6 剝膜(Stripper)..........................34
4.4.7 退火(Annealing).........................34
4.4.8 檢測(Array Tester)......................35
第五章 改善TFT-LCD Array製程............................36
5.1前言..........................................36
5.2 TFT Array製程的主要問題點....................37
5.3 Array製程靜電破壞要因分析....................38
5.4 Array常用的靜電防治方式......................42
5.4.1接地....................................42
5.4.2使用抗靜電材料..........................42
5.4.3 加濕...................................43
5.4.4 安裝除靜電器...........................43
5.4.5 防靜電電路.............................45
5.5 Array製程靜電破壞之對策......................48
5.5.1 新對策概念.............................49
5.5.2 新靜電破壞對策提出.....................50
5.6 導究入成果...................................53
第六章 總結與未來展望...................................55
6.1 結論.........................................55
6.2未來研究方向..................................55
參考文獻................................................57

圖索引

圖1.1日本LCD廠對外合作關係...............................2
圖2.1平面顯示器種類......................................7
圖2.2各世代TFT-LCD基板尺寸的演進........................10
圖2.3各TFT製造廠已投入&計畫投入之次世代TFT廠...........11
圖2.4 LCD的區分.........................................12
圖3.1 a-Si TFT的整體結構................................15
圖3.2 Array製程.........................................16
圖3.3 CELL製程..........................................17
圖3.4 Module製程........................................18
圖4.1單一TFT之簡單電路示意圖............................20
圖4.2整體的Array TFT的電路圖............................20
圖4.3光線穿過液晶面板示意圖.............................21
圖4.4液晶的動作模式和光線的穿透方式.....................22
圖4.5 Array TFT的剖面示意圖.............................23
圖4.6 IC用之MOSFET結構示意圖............................23
圖4.7 TFT單一畫素之等效電路圖...........................24
圖4.8 TFT Array的製作流程...............................25
圖4.9物理氣相沉積,PVD (Physical Vapor Deposition)反應示意
圖.................................................28
圖4.10微影製程示意圖....................................29
圖4.11蝕刻反應示意圖....................................31
圖4.12濕蝕刻反應示意圖..................................32
圖4.13乾蝕刻反應示意圖..................................32
圖5.1 TFT-LCD無塵室內常用的除靜電器.....................43
圖5.2靜電消除器(Ionizer)原理............................44
圖5.3靜電保護電路(一)...................................45
圖5.4靜電保護電路(二)...................................46
圖5.5傳統及創新五道光罩製程比較.........................51
圖5.6傳統製程容易產生靜電破壞...........................52
圖5.7新製程不易產生靜電破壞.............................53

表索引

表1.1至2005年擬計劃生產之次世代玻璃尺寸..................3
表2.1各世代TFT廠可切割尺寸面板數.........................9
表2.2四種LCD的基本比較表................................12
表2.3多晶矽LCD比較表....................................13
表2.4多晶矽及非晶矽TFT-LCD比較表........................14
表5.1 TFT Array製程中較常發生的問題.....................37
表5.2人體對電的感覺程度.................................39
表5.3 TFT 製程中的靜電發生量............................41
表5.4 TFT第二層SE層的組成...............................50
表5.5各種膜質的電阻係數.................................50
參考文獻 參考文獻
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