Séquence du procédé Array TFT-LCD à 5 masques
Le procédé TFT à 5 masques est un flux de fabrication de matrice TFT-LCD a-Si qui définit les motifs de cinq groupes de couches fonctionnelles : métal de grille, empilement semi-conducteur actif, métal de source/drain, passivation avec vias de contact et électrode de pixel en ITO.
Points essentiels
- Chaque masque définit un groupe de couches fonctionnelles par enduction, exposition, développement, gravure et retrait de la résine photosensible.
- Les cinq masques construisent le transistor, les lignes de signal, la couche protectrice et l’électrode de pixel transparente sur le verre de la matrice.
- Le nombre de masques dépend du procédé ; une structure IPS peut ajouter un masque d’électrode commune.
Sur cette page
- Pourquoi partir de l’empilement des couches TFT pour comprendre le procédé
- Masque 1 : électrode de grille et ligne de balayage
- Masque 2 : isolant de grille, semi-conducteur et contact ohmique
- Masque 3 : source, drain, ligne de données et canal
- Masque 4 : passivation et via de contact
- Masque 5 : électrode de pixel en ITO
- Résumé du procédé à cinq masques
- Procédés TFT à 5 masques et à 6 masques
- Références techniques
- Guides connexes sur les matrices TFT-LCD
Pourquoi partir de l’empilement des couches TFT pour comprendre le procédé
Le procédé de matrice est plus facile à comprendre lorsque chaque étape de lithographie est reliée à la structure du substrat de matrice TFT-LCDfinale. Dans un exemple typique a-Si en mode TN, le substrat comprend le métal de grille, l’isolant de grille, les films semi-conducteurs et de contact ohmique, le métal de source/drain, la passivation et l’électrode de pixel transparente.
Masque 1 : électrode de grille et ligne de balayage
Le Masque 1 définit l’électrode de grille et la ligne de balayage horizontale sur le substrat en verre nettoyé. Une séquence représentative comprend le dépôt du métal par PVD, l’enduction de résine photosensible, l’exposition et le développement, la gravure du métal et le décapage de la résine. Le matériau du film et la chimie de gravure dépendent du procédé de l’usine.
Masque 2 : isolant de grille, semi-conducteur et contact ohmique
Le Masque 2 définit le motif de l’empilement actif au-dessus de la grille. Les films d’isolant de grille, de semi-conducteur a-Si intrinsèque et de contact ohmique a-Si dopé N+ sont généralement déposés par CVD avant que la lithographie et la gravure sèche ne définissent l’îlot actif. Cet empilement isole électriquement la grille tout en créant le canal du transistor et les contacts de faible résistance.
Masque 3 : source, drain, ligne de données et canal
Le Masque 3 définit les motifs des électrodes de source/drain et de la ligne de données verticale. Après le dépôt du métal de source/drain et la lithographie, la gravure du métal définit les électrodes. L’a-Si N+ exposé entre la source et le drain est ensuite retiré pour ouvrir le canal, tout en préservant le semi-conducteur intrinsèque sous-jacent.
Masque 4 : passivation et via de contact
Le Masque 4 définit les ouvertures dans la couche de passivation. La passivation protège le TFT et le métal des lignes de signal de l’environnement des procédés ultérieurs, tandis que le via de contact expose la zone de drain nécessaire au raccordement de l’électrode du pixel. L’alignement du via et la maîtrise de la gravure sont importants pour la résistance de contact et le rendement.
Masque 5 : électrode de pixel en ITO
Le Masque 5 définit le motif de l’électrode de pixel transparente. L’ITO est déposé, enduit de résine photosensible, exposé, développé et gravé. L’électrode du pixel est reliée au drain par le via de contact du Masque 4, achevant le substrat de matrice TFT à cinq masques.
Résumé du procédé à cinq masques
| Masque | Groupe de couches principal | Fonction électrique |
|---|---|---|
| 11 | Électrode de grille et ligne de balayage | Commande la commutation des transistors par rangée. |
| 12 | Isolant de grille, semi-conducteur et contact ohmique | Forme l’empilement actif isolé du transistor. |
| 1 | Électrodes de source/drain, ligne de données et canal | Transmet le signal du pixel et définit le canal TFT. |
| 2 | Passivation et via de contact | Protège le TFT et expose le contact du drain. |
| 3 | Électrode ITO du pixel | Applique le champ électrique qui commande le pixel. |
Procédés TFT à 5 masques et à 6 masques
Cinq masques ne constituent pas une règle universelle pour tous les fonds de panier TFT-LCD. Une conception IPS peut nécessiter un motif d’électrode commune supplémentaire, tandis que d’autres intégrations de procédé peuvent combiner ou séparer les étapes de couches différemment. Les matériaux, l’architecture des dispositifs, les objectifs de fiabilité et les capacités de l’usine déterminent le nombre final de masques. Pour les principes communs de définition des motifs, consultez le guide de photolithographie de matrice TFT-LCD.
Questions fréquentes
Qu’est-ce que le procédé TFT à 5 masques ?
C’est un flux de fabrication de matrice TFT-LCD a-Si qui définit les motifs de cinq groupes de couches fonctionnelles : métal de grille, empilement semi-conducteur actif, métal de source/drain, passivation avec vias de contact et ITO de pixel.
Pourquoi un TFT-LCD IPS peut-il nécessiter six masques ?
Une structure IPS peut ajouter une électrode commune dont le motif est défini, et peut donc nécessiter un masque de plus qu’un exemple TN plus simple à cinq masques. La séquence exacte dépend de la conception du fond de panier et de l’intégration du procédé.
Chaque masque correspond-il à un seul film déposé ?
Non. Un masque peut définir le motif d’un groupe de films. Dans l’exemple à cinq masques, le Masque 2 couvre l’empilement d’isolant de grille, de semi-conducteur et de contact ohmique, et pas un seul film.
Le procédé de matrice à cinq masques est-il identique dans toutes les usines ?
Non. La séquence fonctionnelle est similaire, mais les matériaux des films, les méthodes de dépôt, la chimie de gravure, les dimensions et les contrôles de procédé varient selon la conception et la ligne de production.
Références techniques
- Applied Materials : silicium amorpheContexte de l’utilisation de l’a-Si comme semi-conducteur des TFT-LCD à matrice active.
- AGC : substrats en verre pour TFTExigences relatives au verre d’affichage pour la fabrication des matrices TFT.
- Nippon Electric Glass : substrat en verre sans alcalinsPropriétés du verre sans alcalins utilisé dans les procédés TFT.
- SID / Wiley : au-delà des TFT au silicium amorpheContexte des matériaux et de la mobilité pour les fonds de panier TFT.
Guides connexes sur les matrices TFT-LCD
- Procédé complet de fabrication de matrice TFT-LCD
- structure du substrat de matrice TFT-LCD
- Résines photosensibles positives et négatives, exposition et gravure
- Matériaux utilisés dans la fabrication des matrices TFT-LCD
- Électrodes de grille en cuivre ou en aluminium
Besoin d’aide pour choisir un module TFT-LCD ?
Les détails du procédé de matrice expliquent la fabrication de la dalle ; une demande de devis OEM (RFQ) doit les traduire en exigences de module telles que la taille, la résolution, l’interface, la luminosité, le tactile, l’environnement et le cycle de vie.
