液晶表示装置の構造
一般に、TFT-LCDは、上部基板組立体、下部基板組立体、液晶、駆動回路部、バックライトモジュール及びその他の付属品で構成されている。 下部基板組立体は、下部ガラス基板とTFTアレイとを主に含み、上部基板組立体は、上部層を含む。 ガラス基板、偏光板及び上部ガラス基板を覆うフィルム構造体は、上部及び下部基板によって形成された間隙に液晶を充填する。 図1.1に、カラーTFT-LCDの典型的な構造を示します。 バックライトモジュールと駆動回路部の構造を図1.2に示す。
下部ガラス基板の内面は、ディスプレイのピクセルポイントに対応する一連の導電性ガラスマイクロプレート、TFT半導体スイッチングデバイス、および半導体スイッチングデバイスを接続する垂直および水平ラインで覆われる。 これらはすべて、フォトリソグラフィーやエッチングなどのマイクロエレクトロニクスによって製造されます。 各画素が形成されるTFT型半導体装置の断面構造を図2に示す。 1.3。
上部ガラス基板の内面には、共通電極となるITO（Indium Tin Oxide）材質の透明導電性ガラス板が塗布され、下部基板上に複数の導電性マイクロプレートを形成する。 シリーズ電界。 図1.4に示すように。 LCDがカラーであれば、共通導電板とガラス基板との間に三原色（赤、緑、青）のフィルタユニットと黒ドットが充填され、黒ドットは画素間の隙間から光が漏れないようにする。 それは不透明な材料で作られています、それはマトリックスに分布しているので、ブラックマトリックスと呼ばれています。
2 LCD製造プロセス
カラーTFT-LCD製造プロセスは、TFTプロセス、カラーフィルタプロセス、セルプロセス、およびモジュールプロセスの4つのサブプロセスを含む。 ] [2]。 カラーTFT-LCDプロセスプロセス
2.1TFTプロセス
TFT処理プロセスの役割は、下部ガラス基板上にTFTおよび電極アレイを形成することである。 図1.3に示すTFTおよび電極積層構造では、一般に5マスクプロセスが用いられる。 すなわち、5つのマスクが、図1.3に示すような5つの同一のパターン転写プロセス[2]によって層状構造の処理を完了するために使用される。 道路パターン転送プロセスの処理結果。
（a）No.1パターン転写工程（b）No.2パターン転写工程（c）No.3パターン転写工程
（d）No.4パターン転写工程（e）No.5パターン転写工程
各パターン転写工程の処理結果
パターン転写製品プロセスは、堆積、フォトリソグラフィー、エッチング、洗浄、および検査からなる。 具体的な流れは以下の通りである[1]。
ガラス基板の検査、成膜、洗浄、フォトレジストの塗布を開始。
露光 - 現像 - エッチング - フォトレジストの除去 - 検査
エッチング方法としては、ドライエッチングとウェットエッチングがある。 上記プロセスの処理原理は、集積回路製造プロセスで使用される対応するプロセスのプロセス原理と同様である。 しかしながら、液晶ディスプレイにおけるガラス基板の広い面積のために、TFT処理技術で使用されるプロセスパラメータおよび装置パラメータが記載されている。 特殊性があります。
2.2フィルタープレート加工技術
（a）ガラス基板（b）ライトブロッカー処理（c）フィルター処理
（d）フィルタ処理（e）フィルタ処理（f）ITO堆積
図2.3フィルタアセンブリの形成
フィルタプレート処理プロセスの機能は、図1.4に示す薄膜構造を基板上に処理することである。 フローは次のとおりです。
??ブロッカー処理の始まり？ フィルタ処理？ ITO堆積の検出の保護およびクリーニング？
上記の主要なプロセスまたはプロセスは、処理の効果を示します。
不透明材料からなりマトリックス状に分布した一連の黒ドットがフィルタ基板上に配置され、対応するパターン転写プロセス（光遮蔽プロセスとも呼ばれる）によって処理され、フィルタ上に配置される。 フォトファブリケーションプロセスの開始時に、パターン転写プロセスは、各プロセスの基本原理であるスパッタ堆積、クリーニング、フォトレジストコーティング、露光、現像、ウェットエッチング、およびフォトレジストの除去のステップを順次含む。
（a）スパッタ堆積（b）洗浄（c）フォトレジストコーティング（d）露光
（e）現像（f）ウェットエッチング（g）フォトレジストの除去
遮光パターン転写プロセス
光ブロッカが終了すると、光遮断器はフィルタ処理段階に入る。 3種類のフィルタ（赤、緑、青）は、3種類のフィルタがそれぞれ異なるカラーレジストで直接形成されているため、3回のパターン転写プロセスによってそれぞれ処理されます。 パターン転写プロセスは、前述のパターン転写プロセスとは異なり、フォトレジストのエッチングおよび除去プロセスを含まない。 具体的なプロセスは、カラーレジストコーティング、露光、現像および検査、および各プロセスの原理である。
光ブロッカーが処理された後、洗浄および検出プロセスの後、ITO堆積プロセスが実行される。 最後に、導電性ガラスインジウムスズ酸化物（ITO）の層をフィルタ層上にコーティングして、フィルタプレートの共通電極を形成する。 。
（a）カラーレジストコーティング（b）露光（c）現像（d）検査
カラーフィルタパターン転写工程
3液晶ディスプレイの代表的な製造プロセス
液晶ディスプレイの製造プロセスは、基本的に集積回路の製造プロセスと同様である。 違いは、液晶ディスプレイのTFT層構造が、シリコンウェハの代わりにガラス基板上に製造されることである。 また、TFT処理技術で要求される温度範囲は300〜 集積回路製造プロセスは1000℃の温度範囲を必要とする。
3.1堆積プロセス
主に、液晶ディスプレイ製造プロセスで使用される2つの種類の堆積方法があり、1つはイオン増強化学蒸着であり、もう1つはスパッタ堆積である。 イオン増強化学気相成長法の基本原理は、ガラス基板を真空チャンバ内に入れて一定温度に加熱した後、混合ガスを導入し、チャンバ電極にRF電圧を印加し、ガスはイオン状態に変換される。 このようにして、基板上に金属または化合物の固体膜または被膜が形成される。 スパッタ堆積法の基板原理は、真空チャンバ内でターゲットに荷電エネルギー粒子を衝突させ、原子が気相に飛散するのに十分なエネルギーを得た後、ターゲットと同じ材料の膜が被加工物の表面に堆積する。 一般に、エネルギー粒子は、ターゲットの化学的性質を変化させないように、ヘリウムイオンおよびアルゴンイオンである。 スパッタ成膜方法としては、DCスパッタリング法、高周波スパッタリング法等が挙げられる。
3.2リソグラフィー
フォトリソグラフィ工程は、マスク上のパターンをガラス基板に転写する工程である。 LCDパネル上のレチクルの品質はリソグラフィプロセスに依存するので、これはLCDプロセスにおける最も重要なプロセスの1つである。 リソグラフィプロセスは、環境中の塵粒子に非常に敏感であるため、きれいな部屋で行う必要があります。
3.3エッチングプロセス
エッチング工程は、ウェットエッチング工程とドライエッチング工程に分けられる。 ウェットエッチングプロセスは、液体化学試薬を用いて基板の表面上の材料を化学的に除去する。 その利点は、短時間で、低コストで、簡単な操作である。 ドライエッチング工程は、プラズマにより薄膜ラインをエッチングする工程である。 この反応機構によれば、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング、磁気増速反応性イオンエッチング、高密度プラズマエッチングなどの種類に分類することができる。 形は円筒形、平行平板形に分けることができます。 ドライエッチングプロセスの利点は、低い横方向の腐食、高い制御精度、広い領域にわたる良好なエッチングの均一性である。 ICP技術はまた、非常に良好な垂直性および仕上げでミラーをエッチングすることができる。 そのため、ドライエッチングを用いてマイクロメータを作製する。 深いサブミクロン、ナノスケールのジオメトリ処理、明白な利点があります。
4液晶ディスプレイ製造プロセスの開発動向
4.1 TFT-LCDの開発動向
ガラス基板のサイズは生産ラインで処理可能なLCDの最大サイズと処理の難しさを決定するため、LCD産業は生産ラインが処理できるガラス基板の最大サイズに従って生産ラインを分割する。 たとえば、第5世代ラインの最高レベル。 バックプレーンのサイズは1200×1300mmです。 27インチのワイドスクリーンLCD-TV用に最大6枚の基板をカットできます。 第6世代バックプレーンのサイズは1500×1800mmです。 32インチの基板を切断すると8枚をカットでき、37インチで6枚をカットできます。 第7世代ラインのサイズは1800X2100mmです。 42インチの基板を切断すると8枚、46インチを6枚カットできます。 図4.1に第1世代〜第7世代のガラス基板のサイズ定義を示す。 現在、第6世代および第7世代の製品の生産段階に入っており、今後2年間で第5世代および第5世代以前の生産能力の増加は徐々に減少すると予想され、第6および第7世代第7世代第7世代の生産能力は過去2年間で成長を加速するでしょう。 現在、大手機器メーカでは、第六世代、第七世代、第八世代のラインナップのニコンのステッパ型フラットパネルディスプレイアライナなど、第六世代以降の生産ラインで使用可能なデバイスを導入しています。 FX-63S、FX-71SおよびFX-81Sを含む。
