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创新工艺技术催生高画质低成本液晶电视

2020-07-05

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向大屏幕化和高精细化持续发展的液晶电视的技术课题之一是“实现低电阻布线”。而降低布线电阻的关键是采用铜(Cu)材料,目前这已经开始应用于部分产品。降低布线电阻的同时“部材、工艺流程及成本的削减”也是一个重要课题。目前已开始尝试使用微米及纳米压印技术降低光学薄膜成本以钢铁为例,及采用生产设备COO(Cost of Ownership)削减技术等。在“FPD International 2008”论坛的第三天,以“创新工艺技术催生高画质及削减成本”为题,举行了攻克FPD课题的生产工艺技术会议(G- 1会议)。

开始应用于产品的低电阻铜布线工艺技术

韩国LG显示器的Joon Young Yang以“面向TFT微细化的最新铜蚀刻工艺技术”为题,介绍了固定电阻值为2.2μΩ·cm的铜布线技术。通过降低电阻,能够改善图像模糊和斑点现象,并可提高开口率。另外,驱动方式可由两侧驱动变更为单侧驱动,因此驱动IC的数量可减半。此外,通过巧妙地结合干法蚀刻(Dry Etching)技术和湿法蚀刻(Wet Etching)技术,实现了通道长度为 μm的TFT。

工艺流程方面,通过改进最初工序光刻(Lithography)工序,实现了2μm的分辨率据相关数据统计。在接下来的铜干法刻蚀工序中,通过使用氯类气体优化温度和功率,找到了可减少侧向刻蚀(Side Etching)量的条件。最后通过氯类湿法蚀刻工序完全去除铜氯化物。

采用纳米压印技术实现低成本光学薄膜的尝试

台湾工业技术研究院(Industrial Technology Research Institute,ITRI)的Richard J.-Z. Huang以“可戏剧性地提高光学薄膜特性的微米及纳米压印技术”为题,介绍了采用正在开发的卷对卷技术试制光学薄膜的例子。

具体方法为,采用EB技术在硅晶圆上制做纳米结构,将其“制版”,在塑料底板上压印纳米结构。由于是微细结构,因此攻克制版与底板间的剥离以及支持大面积化等课题很困难,但目前终于到了试制阶段。该研究院的目标是开发采用这些技术的低成本“HOF(Hybrid Optical Film)”、防反射薄膜以及嵌入了微细结构的彩色滤光片。

基于氧气混合溅镀法的铜工艺

爱发科(Ulvac)的高泽悟以“掌握TFT面板大尺寸及低成本化关键的铜布线工艺”为题,介绍了可克服铜的弱点,即提高对底板附着力的溅镀技术。原来的铜布线技术是在底板上设置一层薄薄的钼(Mo)和钛(Ti)。然而,在溅镀气体中混入微量氧气形成铜膜,界面上形成的铜氧(Cu-O)层,附着力可大幅提高。然后再在该铜氧层上重叠纯铜膜。

该积层膜可以单液态蚀刻液进行加工。耐热性优良,进行 50℃处理时也不会鼓包。还可解决处理碳化硅(SiN)保护膜工艺和氢等离子时存在的问题。该低电阻铜布线技术无需钛和钼等势垒金属(Barrier Metal),有助于提高面板画质和削减成本。

继续削减阵列制造装置成本的技术开发

AKT的 丰(Tak Tanaka)以“削减AKT TFT-LCD生产成本的措施”为题,介绍了该公司可削减工艺流程和成本的新工艺技术。面向8.5代工厂的溅镀设备以“旋转靶(Rotary Target)”代替原来的平板靶。靶材的利用效率提高至原来的 倍以上,设备的COO可削减约25%。

等离子CVD装置的清洗气由高价的NF 变更为价格低且温室效应系数为零的F2。F2气体毒性强,但目前已经确立了包括气体发生装置在内的实用化目标,并开始采用支持量产的设备。CVD装置的COO“可削减约4%”( 丰)。虽然削减幅度小,但付出的努力令人钦佩。(: 保久)

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