Fluxo do processo de matriz TFT-LCD de 5 máscaras
O processo TFT com 5 máscaras é um fluxo de fabricação de matriz TFT-LCD a-Si que define os padrões de cinco grupos funcionais de camadas: metal de porta, conjunto semicondutor ativo, metal de fonte/dreno, passivação com vias de contato e eletrodo de pixel de ITO.
Pontos principais
- Cada máscara define um grupo funcional de camadas por meio de aplicação de revestimento, exposição, revelação, corrosão e remoção do fotorresiste.
- As cinco máscaras formam o transistor, as linhas de sinal, a camada protetora e o eletrodo transparente de pixel sobre o vidro da matriz.
- A quantidade de máscaras depende do processo; uma estrutura IPS pode acrescentar uma máscara de eletrodo comum.
Nesta página
- Por que o processo começa pelo conjunto de camadas TFT
- Máscara 1: eletrodo de porta e linha de varredura
- Máscara 2: isolante de porta, semicondutor e contato ôhmico
- Máscara 3: fonte, dreno, linha de dados e canal
- Máscara 4: passivação e via de contato
- Máscara 5: eletrodo de pixel de ITO
- Resumo do processo com cinco máscaras
- Processos TFT com 5 versus 6 máscaras
- Referências técnicas
- Guias relacionados à matriz TFT-LCD
Por que o processo começa pelo conjunto de camadas TFT
O processo de matriz é mais fácil de entender quando cada etapa de litografia é relacionada à estrutura final do substrato de matriz TFT-LCD. Em um exemplo típico de a-Si no modo TN, o substrato contém metal de porta, isolante de porta, filmes semicondutores e de contato ôhmico, metal de fonte/dreno, passivação e o eletrodo transparente de pixel.
Máscara 1: eletrodo de porta e linha de varredura
A Máscara 1 define o eletrodo de porta e a linha horizontal de varredura no substrato de vidro limpo. Uma sequência representativa consiste em deposição de metal por PVD, aplicação de fotorresiste, exposição e revelação, corrosão do metal e remoção do fotorresiste. O material do filme e a química da corrosão dependem do processo da fábrica.
Máscara 2: isolante de porta, semicondutor e contato ôhmico
A Máscara 2 define o padrão do conjunto ativo acima da porta. Os filmes de isolante de porta, semicondutor a-Si intrínseco e contato ôhmico de a-Si dopado N+ são geralmente depositados por CVD antes de a litografia e a corrosão a seco definirem a ilha ativa. Esse conjunto isola eletricamente a porta enquanto forma o canal do transistor e os contatos de baixa resistência.
Máscara 3: fonte, dreno, linha de dados e canal
A Máscara 3 define o padrão dos eletrodos de fonte/dreno e da linha vertical de dados. Após a deposição do metal de fonte/dreno e a litografia, a corrosão do metal define os eletrodos. O a-Si N+ exposto entre a fonte e o dreno é então removido para abrir o canal, preservando o semicondutor intrínseco abaixo.
Máscara 4: passivação e via de contato
A Máscara 4 define aberturas na camada de passivação. A passivação protege o TFT e o metal dos sinais do ambiente das etapas posteriores do processo, enquanto a via de contato expõe a região do dreno necessária para conectar o eletrodo do pixel. O alinhamento da via e o controle da corrosão são importantes para a resistência de contato e o rendimento de fabricação.
Máscara 5: eletrodo de pixel de ITO
A Máscara 5 define o padrão do eletrodo transparente de pixel. O ITO é depositado, revestido com fotorresiste, exposto, revelado e submetido à corrosão. O eletrodo do pixel se conecta ao dreno pela via de contato da Máscara 4, completando o substrato de matriz TFT com cinco máscaras.
Resumo do processo com cinco máscaras
| Máscara | Grupo principal de camadas | Finalidade elétrica |
|---|---|---|
| 11 | Eletrodo de gate e linha de varredura | Controla a comutação dos transistores por linha. |
| 12 | Isolante de porta, semicondutor e contato ôhmico | Forma o conjunto ativo isolado do transistor. |
| 1 | Eletrodos de fonte/dreno, linha de dados e canal | Conduz o sinal do pixel e define o canal TFT. |
| 2 | Passivação e via de contato | Protege o TFT e expõe o contato do dreno. |
| 3 | Eletrodo de ITO do pixel | Aplica o campo elétrico que controla o pixel. |
Processos TFT com 5 versus 6 máscaras
Cinco máscaras não são uma regra universal para todos os backplanes TFT-LCD. Um projeto IPS pode exigir um padrão adicional de eletrodo comum, enquanto outras integrações de processo podem combinar ou separar as etapas das camadas de maneiras diferentes. Os materiais, a arquitetura do dispositivo, as metas de confiabilidade e a capacidade da fábrica determinam a quantidade final de máscaras. Para os princípios comuns de formação de padrões, consulte o guia de fotolitografia de matriz TFT-LCD.
Perguntas frequentes
O que é o processo TFT com 5 máscaras?
É um fluxo de fabricação de matriz TFT-LCD a-Si que define os padrões de cinco grupos funcionais de camadas: metal de porta, conjunto semicondutor ativo, metal de fonte/dreno, passivação com vias de contato e ITO de pixel.
Por que um TFT-LCD IPS pode exigir seis máscaras?
Uma estrutura IPS pode acrescentar um eletrodo comum com padrão definido; por isso, pode exigir uma máscara a mais do que um exemplo TN mais simples com cinco máscaras. A sequência exata depende do projeto do backplane e da integração do processo.
Cada máscara corresponde a um único filme depositado?
Não. Uma máscara pode definir o padrão de um grupo de filmes. No exemplo com cinco máscaras, a Máscara 2 abrange o conjunto de isolante de porta, semicondutor e contato ôhmico, e não apenas um filme.
O processo de matriz com cinco máscaras é o mesmo em todas as fábricas?
Não. A sequência funcional é semelhante, mas os materiais dos filmes, os métodos de deposição, a química da corrosão, as dimensões e os controles do processo variam conforme o projeto e a linha de produção.
Referências técnicas
- Applied Materials: silício amorfoContexto do a-Si como semicondutor de TFT-LCD de matriz ativa.
- AGC: substratos de vidro para TFTsRequisitos do vidro para displays na fabricação de matrizes TFT.
- Nippon Electric Glass: substrato de vidro sem álcalisPropriedades do vidro sem álcalis usado em processos TFT.
- SID / Wiley: além dos TFTs de silício amorfoContexto dos materiais e da mobilidade para backplanes TFT.
Guias relacionados à matriz TFT-LCD
- Processo completo de fabricação da matriz TFT-LCD
- estrutura final do substrato de matriz TFT-LCD
- Fotorresiste positivo e negativo, exposição e corrosão
- Materiais usados na fabricação da matriz TFT-LCD
- Eletrodos de porta de cobre versus alumínio
Precisa de ajuda para selecionar um módulo TFT-LCD?
Os detalhes do processo de matriz explicam como o painel é construído; uma RFQ de OEM deve convertê-los em requisitos do módulo, como tamanho, resolução, interface, brilho, toque, ambiente e ciclo de vida.
