二次电子图象分辨率 | 0.8 nm @ 15 kV 1.2 nm @ 1 kV | 放大倍数 | 1 ~ 2,500,000 x |
电子光学 | 光学导航 | 样品台 | 标配三轴自动,选配五轴自动 |
探测器 | 二次电子探测器 (ETD),背散射电子探测器、能谱仪EDS等 | 加速电压 | 0.1 kV ~ 30 kV |
电子枪种类 | 高亮度肖特基场发射电子枪 |
SEM5000Pro是一款分辨率高、功能丰富的场发射扫描电子显微镜。
先进的镜筒设计,高压隧道技术(SuperTunnel)、低像差无漏磁物镜设计,实现了低电压高分辨率成像,同时磁性样品可适用。光学导航、完善的自动功能、精心设计的人机交互,优化的操作和使用流程,无论经验是否丰富,都可以快速上手,完成高分辨率拍摄任务。
液晶显示器( LCD)是目前广泛使用的平板显示器(FPD)之一,具有功耗低、外形薄、重量轻等特征。随着LCD技术的发展,台式液晶显示器、笔记本液晶显示器、手持显示器和大尺寸液晶电视已经越来越普及。从中国大陆TFT-LCD主要应用产品的需求状况来看,2008年中国大陆面板需求除受金融风暴影响导致成长率稍稍下滑外,未来几年预计年成长率都将达15%以上,由于国家家电下乡政策的出台,对于LCD取代CRT成为新一代主流显示技术更是起到了推波助澜的作用。
TFT-LCD制造过程中,主要的工艺过程分为三部分:ARRAY(阵列)工程、CELL(成盒)工程和MOUDLE(模组)工程。前者采用半导体工艺生产技术,且技术已经相当成熟,所以目前在日韩和中国台湾此部分的制造合格率一般都能达到95%甚至更高,而国内自从2003年以来相继投产的上广电、京东方和龙腾光电在这一方面稍微落后一点,如何进一步降低产品不良率,提高产品品质,成为国内液晶面板制造行业的努力方向。
液晶显示器的器件构造
液晶成盒基板是由TFT基板与彩膜(CF)基板贴合在一起,并在中间填充液晶构成的。其中阵列基板和彩膜基板之间要求控制间隔为数微米,而且具有均一的间隔,并由均一的垫料( spacer)来达到这一效果。在阵列基板侧为驱动像素设计了gate线及数据线的引出电极。彩膜基板是由多个重复的RGB(红、绿、蓝)三原色构成的图形,图形形成的位置是与阵列基板上的各像素完全对应的。利用与业已成熟的LCD技术形成一个液晶盒相结合,再经过后工序如偏光片的贴覆等过程,最后形成液晶显示屏,如图2所示。
TFT基板生产工艺
图3所示为TFT基板的生产工艺流程,玻璃素板经过反复4—5次的成膜一曝光显影一蚀刻一检查等工序,形成等效于薄膜晶闸管的TFT基板。TFT基板上薄膜分成两种:金属膜和非金属膜。非金属膜由化学气相沉积法( CVD)生成,金属膜主要由溅射法( Sputter)生成。对应薄膜的生成,蚀刻则是把不需要的薄膜部分去除掉,金属膜蚀刻大多采用湿式蚀刻(wet etching),非金属膜大多采用干式蚀刻( dry etching)。本文主要对干式蚀刻进行分析。
针对蚀刻后图形观察实验
干式蚀刻中、蚀刻后薄膜断面示意图,前两幅为不良品。第一种为本层薄膜(灰色部分)倒角为直角( =900),本层薄膜脆弱易断;第二种本层角度为钝角(> 900),下一层(黑色部分)薄膜容易折断:第三种为稳定的结构,各层薄膜都相当稳定。
生产中发现G-SiNx和PA-SiNx在界面处会引起倒角(上述的第二种情况)发生,设计几个观察项目:
(1)2个Sample均采用三层CVD膜+PA-SiNx膜,区别是有无采用PR-DE;
(2)有无CH-DE Ashing和D工程;
(2 )l/PR DE中的不同水准的过蚀刻时间的实验,三层CVD为Unisas成膜,PA膜为AKT 2S方式成膜。实验过程为:三层CVD-I/PR DE-PA-CPR-CDE;
(4)CH-DE中选取不同的参数。
本文选第四项目为例进行分析,在1300mm×11OOmm的基板上选取四个点制成样本。
三层CVD为Unisas成膜,PA膜为AKT 2S方式成膜。实验过程为:三层CVD-I/PRDE-CHDE-PA-CPR-CDE。
CH-DE时仅有BT工序的G端子SEM图片,如图6~9所示(注:沟刻中无Ashing)。
CH-DE时仅有ME工序的G端子SEM图片,如图10~13所示(注:沟刻中无Ashing)。
CH-DE时有BT+ME工序的G端子SEM图片,如图14~17所示(注:沟刻中无Ashing)。
由以上扫描电镜图像可以得出,CH-DE中各工程因素对倒Tape角没有影响。
同样的,其它三组设计得到的结论为:
(1)两种蚀刻以后,两层保护膜的界面处均无倒角,即初步判定PR-DE对于两层间倒角无影响:
(2)CH-DE工程中的Ashing及D工程过程中的一些因素对倒Tape角的影响程度较轻微;倒Tape角的存在和界面层的紧密程度有一定依存性;
(3)I/PR DE中不同的过蚀刻对于倒Tape角没有影响。
初步判定倒Tape角的存在和界面层的紧密程度有一定依存性,即与制程中所使用的材料材质有一定的关系。
电子枪类型:高亮度肖特基场发射电子枪
分辨率:0.8 nm @ 15 kV;1.2 nm @ 1 kV
放大倍率:1 ~ 2,500,000 x
加速电压:20 V ~ 30 k
样品台:五轴全自动样品台
产品特点:
01 分辨率高,低加速电压下实现高分辨成像
02 电磁复合物镜,减小像差,显著提高低电压下的分辨率,而且可观察磁性样品
03 高压隧道技术(SuperTunnel) ,在隧道中的电子能保持高能量,减少了空间电荷效应,低电压分辨率得到保证
04 电子光路无交叉,有效的降低系统像差,提升分辨能力
05 水冷恒温物镜,保证物镜工作的稳定性、可靠性和可重复性
06 磁偏转六孔可调光阑,自动切换光阑孔,无需机械调节,实现高分辨率观察或大束流分析模式快速切换
产品参数
关键参数 | 分辨率 | 0.8 nm @ 15 kV 1.2 nm @ 1 kV |
加速电压 | 20 V ~ 30 kV |
放大倍率 | 1 ~ 2,500,000 x |
电子枪类型 | 高亮度肖特基场发射电子枪 |
样品室 | 真空系统 | 全自动控制,无油真空系统 |
摄像头 | 双摄像头 (光学导航+样品仓内监控) |
行程 | X: 110 mm,Y: 110 mm,Z: 50 mm T: -10°~ +70°, R: 360° |
探测器和扩展 | 标配 | 镜筒内高角度电子探测器 侧向低角度电子探测器 |
选配 | 平插式中角度背散射电子探测器 STEM自动伸缩式扫描透射探测器 样品交换仓 高速束闸和电子束曝光 EDS能谱仪 EBSD背散射衍射 EBIC电子束感生电流 CL阴极荧光 高低温原位拉伸台 纳米机械手 大图拼接 |
软件 | 语言 | 中文 |
操作系统 | Windows |
导航 | 光学导航、手势快捷导航 |
自动功能 | 自动亮度对比度、自动聚焦、自动像散 |
国仪量子 国产液晶面板分析专用场发射扫描电镜 SEM5000,SEM5000Pro 液晶面板
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