第２６卷第５期 液 晶 与 显 示 Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙｓ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉ ｉｑｕｉｄ Ｖｏ【．２６ ＮＯ．５ （）ｃｔ．，２０１】 ２０１１年１０月 文章编号：１００７ ２７８０（２０１１）０６ ０６１２—０４ 未确认Ｍｕｒａ分析及改善对策 徐 伟ｈ ，彭毅雯 ，肖光辉 （１．清华大学电子工程系，北京ｉ０００８４，Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕｗｅｉ＠ｂｏｅ．ｅｏｍ．ｃｎ ２．北京京东方光电科技有限公司，北京 １００１７６） 摘要：未确认Ｍｕｒａ是一种能够影响ＴＦＴ ＬＣＤ画面品质的不良。文章对未确认Ｍｕｒａ不良进行了详细的 分析，认为扇形区域出现有源层残留是导致未确认Ｍｕｒａ不良发生的原因，介绍了一种通过变更曝光工艺条 件来解决此种不良的方法，并通过试验论证了此方法的量产可行性。 关键词：未确认Ｍｕｒａ；扇形区域；有源层残留；曝光工艺条件； 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３７８８／ＹＪＹＸＳ２Ｏｌ１２６０５．０６１２ 中图分类号：ＴＮ１４１．９ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｕｎｋｎｏｗｎ Ｍｕｒａ ＸＵ Ｗｅｉ ¨．ＰＥＮＧ Ｙｉ—ｗｅｎ ～。ＸＩＡ（）Ｇｕａｎｇ—ｈｕｉ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏＪ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ ｌ０００８４ Ｃｈｉｎａ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｗｅｉ＠ｂｏｅ．ＣＯＩｎ．ｅｎ； Ｂｅｉｊｉｎｇ ＢＯＥ ｏ卸 ０ ｃｆｒ０ ｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｔｏ ｔｈｅ ＴＦＴ—ＬＣＤ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ ｍｏｎｉｔｏｒｓ，Ｍｕｒａ ｉｓ ａ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｎｏｒｍａｌ ｄｅｆｅｃｔ ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｄｅｇｒａｄｅ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｑｕａｌｉｔｙ ｇｒｅａｔｌｙ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｋｎｏｗｎ Ｍｕｒａ，ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｒｅｍａｉｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｆａｎ—ｏｕｔ ａｒｅａ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｋｎｏｗｎ Ｍｕｒａ， ａｎｄ ａ ｎｏｖｅｌ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｄｅｆｅｃｔ ｂｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｅ ｍａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ— ｔｉｏｎ。 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｋｎｏｗｎ Ｍｕｒａ；ｆａｎ—ｏｕｔ ａｒｅａ；ａｃｔｉｖｅ ｒｅｍａｉｎ；ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ 一—∑一 种通过变更不同曝光工艺改善不良的方案，并 口 通过试验验证了方案的可行性。 随着半导体制造工艺的发展，ＴＦＴ—ＬＣＤ （Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ—Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）技 ２ 不良现象及原因 ２．１不良现象 术有成为现代显示工业发展的趋势。 Ｍｕｒａ（显示区域内由于画面均一性不好而显 在显示同一灰度时，屏幕右侧出现竖向未确 认Ｍｕｒａ，不良区域灰度和屏幕其他区域不一致如 图１所示。通过显微镜观察，条状Ｍｕｒａ区域上 方的Ｆａｎ—ｏｕｔ区域（用于连接Ｐａｄ与Ｄａｔａ数据线 现出来的一种现象）不良一般是在阵列（Ａｒｒａｙ） 工艺制造过程中产生的口ｊ。Ａｒｒａｙ工艺在ＴＦＴ Ｉ ＣＤ制作过程中是很重要的一个工艺过程，它需 要４次或者５次沉积、曝光及光刻工序 。 本文通过对不良现象进行测试、找到其产生 的原因。通过对不良发生机理的深入分析，建立 收稿日期：２０１】Ｏ６—１０；修订日期：２０１１ ０６—２２ 的区域，Ｆａｎ—ｏｕｔ区域每一条线和显示区域的数 据线一一对应）有残留（Ｒｅｍａｉｎ）发生，如图２所 示。Ｆａｎ—ｏｕｔ区域内的线与线之间的残留物，正常 作者简介：徐伟（１９８１），男，山东泰安人，硕士研究生，工程师，主要从事ＴＦＴ ＬＣＤ产品的售后技术支持工作。 ６１４ 液 晶 与 显 示 第２６卷 厚度较小，经过光刻胶灰化工艺后，残留的光刻胶 被灰化处理；通入氯气、六氟化硫和氧气完成源漏 及ｎ。。ａ—ｓｉ干法刻蚀；最后通过喷洒光刻胶剥离溶 液，进行光刻胶剥离工艺后源漏工艺过程完毕。 ２．２．２ 不良发生机理总结 对比正常工艺过程和有源层残留工艺过程可 以看出，源漏层光刻胶曝光显影工艺完成之后，光 刻胶的残留是导致有源层残留的主要原因。 导致光刻胶没有完全曝光的原因是Ｆａｎ—ｏｕｔ 区域线与线之问的间隔太小，达到了设备本身下 限。曝光设备本身分辨率为４ ｉ７１，当两条数据线 之问的间隔小于４ ｍ时，问隙曝光区域的光发 生干涉，导致间隔区域曝光不完全。只能通过增 加曝光量的方式，使未曝光区域的光刻胶充分曝 光。此时需要考虑其他区域（像素区域）在增加曝 光量的情况下是否会受到影响。根据量产经验， 当像素区域经过曝光，光刻胶的厚度为（４７０±５０） ｎｍ时，像素区域不会受到影响。 所以，在同时满足工艺设备允许条件（线与线 之间距离为４ ｍ）和像素区域光刻胶波动规格 ［像素区域光刻胶的厚度在（４７０±５０）ｎｍ］的前 提下，可以对光刻胶的曝光进行管控，达到解决问 题的目的。 ３ 改善措施 针对有源层残留产生的原因，对光刻胶曝光 过程进行管控。在同时满足工艺设备允许条件和 像素区域光刻胶厚度波动规格的前提下，通过增 加曝光量，保证发生有源层残留区域的光刻胶不 会有残留发生。通过试验制作不同的光刻工序， 在同时满足Ｆａｎ—ｏｕｔ区域和像素区域的前提下， 得到最合适的光刻厚度和曝光速度。 ３．１ 同一张玻璃面板上所有曝光镜头曝光速度 一致 一张玻璃面板需要多个镜头进行曝光。采用 同一张玻璃面板上所有曝光镜头曝光速度一致的 方法，制作出３张不同曝光速度的面板。如图６ 所示，Ａ、Ｂ、Ｃ ３张玻璃面板在使用不同曝光速度 下得到不同的光刻胶厚度，此光刻厚度值为像素 区域经过曝光显影工艺之后的均值，预期值和实 际测试值接近（其中Ｅｘｐｅｃｔ Ｖａｌｕｅ是预期达到的 光刻胶厚度，而Ｍｅａｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ是实际测试厚 度）。从图中可以看出，面板Ａ的光刻胶厚度能 够满足Ｆａｎ—ｏｕｔ区域的要求（ＯＫ表示能够满足 要求，ＮＧ表示不能满足要求），Ｆａｎ—ｏｕｔ区域在刻 蚀之后，问隔区域无有源层残留发生 ；但此时， ３４４．８ ｎｍ的光刻厚度已经超出像素区域光刻胶 波动的规格要求，像素区域（Ｐｉｘｅｌ Ａｒｅａ）在此曝光 条件下会受到影响。面板Ｂ的光刻胶厚度既不 能满足Ｆａｎ ｏｕｔ区域的要求，又不能满足像素区 域对光刻胶厚度的规格要求。面板Ｃ的光刻胶 厚度虽然能够满足像素区域埘光刻胶厚度的规格 要求，但是不能满足Ｆａｎ—ｏｕｔ区域的要求。 图６相同曝光速度下光刻厚度对比 Ｆｉｇ．６ ＰＲ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｔ ｓａｉｌｌｅ ｅｘｐｏｓｕ ｒｅ ｓｐｅｅｄ 采用同一张玻璃面板上所有曝光镜头曝光速 度一致的方法改善有源层残留的问题，不能达到 预期的效果。 ３．２不同的区域采用不同的曝光速度 此Ａｃｔｉｖｅ Ｒｅｍａｉｎ主要发生在玻璃面板的某 一固定区域，即发生在镜头１、镜头一２、镜头３、镜 头一４的区域，镜头一５、镜头一６、镜头７、镜头８ 域 没有发生有源层残留。通过对不同的区域采Ｊ『ｊ不 同的速度进行曝光，对将玻璃面板上有源层残留 多发的区域（镜头一１区域）增加曝光量，而玻璃面 板上不易发生有源层残留的区域曝光量适当减 少，可以达到改善的目的。 制作３张不同曝光速度的玻璃面板，其中每 张玻璃面板的每个镜头区域的曝光速度也不同。 镜头一１、镜头２、镜头一３、镜头一４区域的曝光速度 比其他镜头区域曝光速度少２ ｍｍ／ｓ。从图７的 数据可以看到，面板Ｅ的光刻胶厚度能够满足 Ｆａｎ ｏｕｔ区域的要求，线问区域无有源层残留发 生；但此时，３８５．１ ｎｍ的光刻厚度超出了像素区 域光刻胶波动的规格要求，像素区域（Ｐｉｘｅｌ Ａｒｅａ） 在此曝光条件下会受到影响。面板Ｆ的光刻胶 第５期 徐伟，等：未确认Ｍｕｒａ分析及改善对策 厚度既能满足Ｆａｎ—ｏｕｔ区域的要求，同时又能满 域的要求，线问区域出现有源层残留，此曝光速度 足像素，区域对光刻胶波动的规格要求，像素区域 不能满足改善要求。 的像素没有受到影响，此曝光速度能够满足改善 综上所述，通过不同曝光镜头区域采用不同曝 要求。面板Ｇ的光刻胶厚度不能满足Ｆａｎ—ｏｕｔ区 光速度的方式来解决光刻胶残留问题，在大规模生 产上具有一定的可行性。采用此种方法，光刻胶厚 度能够做到５００ ｎｍ，既能够保证Ｆａｎ－ｏｕｔ区域无有 源层残留发生，也能保证像素区域对光刻胶厚度波 动的规格的要求，能够实施量产，达到改善的目的。 ４ 结 论 扇形区域出现有源层残留是导致未确认 Ｍｕｒａ不良发生的原因。采用在同一张玻璃上不 同曝光镜头使用不同曝光速度的方法可以有效地 图７不同曝光速度下光刻厚度对比 解决光刻胶残留问题。实验结果表明，该方法具 Ｆｉｇ．７ ＰＲ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｓｐｅｅｄ 备大规模生产的可实施性。 参 考 文 献： ［１］张卓，赵海玉，张培林，等．基于重压法的Ｔｏｕｃｈ Ｍｕｒａ形变过程模拟［Ｊ］．液晶与显示，２０１０，２５（５）：６９３—６９５． ［２］Ｋａｇａｎ Ｃ Ｒ．薄膜晶体管（ＴＦＴ）及其在平板显示中的应用［Ｍ］．廖燕平，王军，译．北京：电子工业出版社，２００８ １３２—１７８． ［３］李丽，秦纬，薛建设，等．ＴＦＴ—Ｉ ＣＤ阵列腐蚀性缺陷分析［Ｊ］．液晶与显示，２０１０，２５（１）：２９—３３． ［４］Ｙｕｅ Ｋｕｏ． Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ［Ｍ］．Ｂｏｓｔｏｎ，ＵＳＡ：Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，２００４ ２Ｏ３ ２７１． ［５］施敏．半导体器件［Ｍ］．王阳元，卢文豪，译．北京：科学出版社，１９９２：５０１－５１６． 《液晶与显示》投稿指南 《液晶与显示》投稿方式为网上投稿。网上投稿便于您随时查询稿件的处理情况，方法为：登录本刊 网站ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙＪｙｘｓ．ｃｏｍ，进入“作者投稿”栏目，在线注册投稿。注册时“用户名”和“口令”由您设 定，登录后按“提示”进行操作即可。稿件请用ｗｏｒｄ完成以便专家网上审理。 《液晶与显示》稿件发表的正常周期为３～６个月，缩短论文发表周期是学术论文的社会效益尽早实 现的重要条件，而满足《液晶与显示》征稿简则，特别是第３项中（１）～（７）的要求，是稿件可以尽旱编辑 加工的必要条件。因此，您若希望论文能够早日发表，请您务必按“简则”写稿。 若您的稿件附有同行专家评语及单位推荐信，则您的稿件将优先发表，也欢迎您推荐２～３名审稿 专家；同时，本刊更欢迎国家各重大科技攻关项目和基金课题产出的自主创新性文章。 《液晶与显示》稿件发表含印刷版、电子版和网络版，对版权有特殊要求者，请事先声明。