了解FPD（平板显示）前段制造TFT Array Fab中的静电问题

1. 关键词：

FPD：Flat Panel Display，平板显示，当今主要包括TFT-LCD、LTPS-AMOLED（刚性屏与柔性屏）

TFT：Thin Film Transistor，薄膜晶体管，LCD与AMOLED FPD显示器的基本驱动元器件，当前FPD的TFT技术类型包括a-Si、LTPS、IGZO等

TFT Array Glass：TFT阵列玻璃，上面包括LCD产品显示的基本驱动电路元件，是LCD产品显示面板两块玻璃之一

CF Glass：Color Filter Glass，彩色滤光玻璃，是LCD产品显示面板的另一块玻璃

LCD：Liquid Crystal Display，液晶显示器

Mother glass：母板玻璃，FPD产品前段Fab与中段Cell的产品型态，一张mother glass上可以切出多块显示屏的面板（single panel）

2. FPD产品的全段制造过程

FPD产品的生产制造分为Front-end前段（TFT Array Fab， Color Filter Fab）、Middle-end中段（Cell成盒装配）与Back-end后段（Module装配）。其中以front-end Fab为FPD产品制造涉及的生产工艺技术最为核心（这也是后端模组工厂客户以及FPD终端客户很少有机会接触到的产线），同时也是静电影响FPD产品生产良率、产品可靠性最为主要的生产过程。

图1.LCD FPD产品的全段制造阶段

3. FPD产品Front-end Fab产线中的静电风险简览

FPD产品front-end Fab阶段，以TFT array Fab的生产过程中的静电导致的问题为主。

TFT Array Fab生产过程，就是在mother glass上通过与半导体wafer Fab类似的工艺技术制作出TFT器件为主的array线路的各膜层器件元件。而TFT的fab过程中TFT glass的各种产品型态就容易受到较强的静电作用，从而导致其中局部线路元件的电性损坏，参见前述的文章《概说静电对于微电子产业的影响》。

图2. BCE a-Si TFT产品的5层光罩生产流程

而TFT array各膜层的大量生产工序涉及的工艺操作都会产生并会不断累积高静电，从而TFT array glass的静电损坏来自于这些高静电带电的生产工序。

图3.FPD前段制造TFT Array Fab段每膜层线路的主要生产制程与流程

TFT array Fab生产过程中的静电产生与累积

TFT array fab中大量生产工序包括低压真空环境下的沉积镀膜、刻蚀与常压环境下的涂覆、曝光、检测等。

以常压环境的生产设备exposure（曝光）为例，TFT array glass进入设备中，完成曝光过程，再送出设备的过程，就会在glass上累积大量的静电（尤其是使用多年的设备，玻璃带高静电显著更高）。而这种glass操作产生大量静电的过程，在其他设备上也是常见的。

图4.FPD前段制造中典型的静电产生的情形：FPD玻璃在真空平台上的放置-liftup过程

TFT array Fab产线中都有很多rolling transfer线体用于在不同工序间来穿传送array glass。而glass在roller上的传送过程就会不断在glass背面累积大量的静电。

图5.FPD前段制造中玻璃rolling传送中的静电起电并会持续累积静电的情形