溅射原理及分类

    5.2　溅射原理及分类

    在TFT-LCD工艺中可以溅射的材料包括：栅极和漏/源极金属（铝（Al）、铝-硅（Al-Si）、铝-鉭（Al-Ta）、铝-铜（Al-Cu）、铝-硅-铜（Al-Si-Cu）、铝-铌（Al-Nd）、铝-锆（Al-Zr）、铝-钛-钽（Al-Ti-Ta）、铬（Cr）、钽（Ta）、钛（Ti）、钼钽（MoTa）、钼钨（MoW）、钼（Mo）、钼铬（MoCr）、钽氮（TaN）、钛氮（TiN）、钼氮（MoN）），像素电极金属聚合物氧化铟锡（ITO）、非晶氧化铟锡（ITO），黑矩阵材料氧化铬（CrO_x），彩膜板上ITO、氧化钽（TaO_x）、镍（Ni）、钕（Nb）、银（Ag）、氧化银（AgO_x），硅（Si）材料。溅射是液晶显示器等平板显示产业金属膜制作的核心技术之一。

    TFT溅射使用的主要设备、夹具和材料有：

    ●钼铝溅射装置，例如ULVAC“SMD-1200CX”；

    ●基板移载机；

    ●阻抗测量设备；

    ●灰尘检查设备；

    ●宏观微观检查设备（macro-micro-check machine，MMM）

    ●靶材；

    ●玻璃基板；

    ●工艺气体（氩气）；

    ●工作气体（氮气，高压空气）。

    在TFT制造工艺中共有4道溅射工序，如图5.3所示，分别为栅极（G）配线的铝铌（AlNd）合金和钼钕合金（MoNb）金属膜或者铜（Cu）金属膜，源极和漏极及其配线的铬（Cr）金属膜，像素电极的氧化铟锡（ITO）金属膜。

    

    

    图5.3　TFT结构中金属膜的位置和结构

    TFT溅射制造是一个非常复杂而严格的工作，必须严格按照工艺条件实施。TFT溅射工艺涉及的主要工艺文件大体上有十几个，每个公司规定的文件虽有些区别，但基本文件大同小异。例如，设备条件指定表、设备规格书、操作规格书等都必须明确规定。下面给出的是铬溅射的主要工艺文件，栅极溅射和ITO的溅射也有类似的文件，员工上岗作业必须要熟悉工艺条件的规定。

    ●《铬溅射条件指定表》；

    ●《铬溅射设备规格书》；

    ●《钼铝溅射操作规格书》；

    ●《单片膜阻抗测量设备操作规格书》；

    ●《颗粒检查操作规格书》；

    ●《颗粒检查条件指定表》；

    ●《段差测量操作规格书》；

    ●《段差测量条件指定表》；

    ●《宏观微观检查操作规格书》；

    ●《宏观微观检查条件指定表》；

    ●《宏观检查操作规格书》；

    ●《移载机设备规格书》；

    ●《生产管理系统/制造执行管理系统操作规格书》；

    ●《阵列工艺直材保管规格书》。

    下面从TFT阵列工艺中的溅射原理、溅射材料、设备、工艺、作业安全及异常处置等方面简单介绍TFT阵列制作中的溅射技术。