全面讲解TFTLCD制屏工艺

背沟道刻蚀结构a-Si:HTFT（有4次光刻法和5次光刻法，5次光刻法被广泛应用于2代以上的生产线，在此我们主要介绍5次光刻法）

第一次光刻栅极

第一次光刻栅线的金属材料一般有复层材料铝钕和钼（AlNd/Mo），铝钕和掺氮钼（AlNd/MoNx）等。要求有较好的热稳定性，物理、化学稳定性，为减小栅信号延迟电阻率要足够低，为增大开口率栅极，宽度越窄越好。

工艺流程是：溅射前清洗——溅射——涂胶——曝光——显影——显影后检查——湿法刻蚀——刻蚀后检查——去胶——O/S检查。其中O/S是Open和Short的缩写，为断路和短路。经过光刻刻蚀后形成完好的第一次光刻的图形，断面必须刻蚀出具有一定角度的坡度角，否则容易出现跨断。

第二次光刻有源岛

第二次光刻形成a-Si:H有源岛，形成薄膜晶体管的有源层和偶木接触层，在栅极的上面形状像一个小岛。工艺流程:成膜前清洗——3层CVD(SiNx,a-Si:H,n+a-Si)——3层后清洗——涂胶——曝光——显影——干法刻蚀——刻蚀后检查——去胶。

在a-Si:H有源岛形成前，先后连续沉积SiNx、a-Si:H、n+a-Si3种薄膜。SiNx是氮化硅薄膜，作为绝缘层；a-Si:H是氢化非晶硅薄膜，作为半导体层；n+a-Si是掺杂了磷的非晶硅薄膜，作为欧姆接触层，用于降低源漏电极与半导体层之间的接触电阻。这3层膜是在等离子化学气相沉积设备中连续成膜的，可以形成良好的层间接触，降低界面态密度。

第三次光刻源漏电极（SD）

2代线以上,电极采用的材料一般都是复层材料Mo/Al/Mo、Mo/AlNd/Mo、MoNx/AlNi/MoNx等。工艺流程是：溅射前清洗——Mo/Al/Mo溅射——Mo/Al/Mo后清洗——涂胶——曝光——显影——显影后检查——Mo/Al/Mo湿刻——刻蚀后检查——n+切断PE刻刻?——刻蚀后检查——去胶。

下层Mo的作用-----Al直接与a-Si接触很容易向a-Si扩散，使漏电级增大，影响TFT的关态特性，所以在Al层下面要增加一层Mo。

上层Mo的作用-----Al容易产生小丘，表面粗糙度不好，且Al与上面层ITO直接接触，容易还原ITO材料，降低ITO的电阻率，引起接触不良，因此要在Al的上面增加一层Mo。

第四次钝化层及过孔

钝化层（Passivition），其材料一般是氮化硅SiNx，表示为P-SiNx,起保护薄膜晶体管、信号线和栅线的作用。工艺流程是：P-SiNx前清洗——P-SiNxCVD——涂胶——曝光——显影——显影后检查——P-SiNxPE干法刻蚀——刻蚀后检查——去胶。

过孔是把引线和需要连接的部分刻蚀出来。第四次光刻是工艺的难点，要求刻蚀时间不可太长也不可太短。很多工业都采用干法刻蚀来形成钝化层及过孔的图形。

第五次光刻形成像素电极

采用的材料是氧化铟锡（ITO）。

工艺流程是:溅射前清洗——ITO溅射——ITO后清洗——涂胶——曝光——显影——显影后检查——ITO湿刻——刻蚀后检查——去胶——退火——阵列终检——激光修复。

这次光刻形成的ITO有3个作用：

1）TFT处ITO，用作像素电极，与彩膜基板上的共用电极一起形成液晶像素的上下电极，控制液晶分子的旋转实现显示。

2）是存储电容上的ITO为存储电容的另一个电极，与第一次光刻的金属电极一起形成了存储电容的上下电极，两电极之间的介质层为绝缘层和钝化层。

3）外引线处的ITO为栅线和信号线金属的保护层，为防止金属电极直接暴露在大气下氧化，在外引线暴露金属电极的部分覆盖上ITO起到保护的作用。

二、彩膜制作

基本结构

彩膜制备

三、制屏工艺

PI取向工艺

ODF工艺

切割工艺

贴片工艺

模块工艺

PI取向工艺

模块工艺

液晶显示器在完成了制屏工艺后，还需要绑定驱动电路等部件才能实现显示。将液晶屏、驱动电路、柔性线路板（FPC)、印刷电路板板(PCB)、背光源、结构件绑定组装在一起的工艺称为液晶显示器的模块工艺，又称为模组工艺。根据绑定IC方式的不同，液晶显示模块工艺又可以分为：COB工艺、TAB工艺、COG工艺和COF工艺。此处我们主要介绍COG工艺。

COG工艺

COG工艺中驱动IC粘贴到液晶屏外引线很小的面积上，输出端与液晶屏的外引线电极直接相连，输入端与电极焊板（Pad)左端连接，并用黑胶将驱动IC封住固化。柔性线路板(FPC)左端与连接电极焊盘的右端、印刷电路板PCB和FPC的右端通过热压连接在一起。

经检测绑定合格的模块要组装上背光板、背光源及铁框等。最后进行老化测试及成品检测。老化测试的目的是检查液晶屏可能的故障，一般经老化测试后通过的液晶屏在寿命期间就不可能再出现问题了。

成品检测是通过人眼目视检测。用一组信号发生器直接驱动液晶屏显示图像，进行20多组画面的检查，主要检查是否有坏点、RGB三基色是否正常。最后在恒温恒湿机内部，LCD显示屏要经过边发光边接收检查的温度湿度检测和耐压抗撞击测试。

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