色阻堆叠在阵列基板上形成液晶屏隔垫物的研究

报道了一种新型液晶显示屏间隙支撑隔垫物的关键技术,可以替换传统的半透/灰阶曝光工艺,仅使用一张普通的全透光罩即可实现不同的支撑高度需求,并且达到遮光的效果,大幅节约了制备成本,可用于曲面或柔性显示面板。其中,主要隔垫物由两层色阻材料堆叠衬垫并覆盖平坦化层及黑色的光阻材料形成高度,辅助隔垫物由一层色阻衬垫并覆盖平坦化层及黑色的光阻材料形成高度,主/辅隔垫物的各自高度及它们之间的段差可以通过改变衬垫色阻的尺寸及平坦化层厚度进行调节。这种调节方式可以使主隔垫物高度的调节范围达0.6μm,辅助隔垫物高度的调节范围为0.5μm,它们之间的段差可以在0.2～1.3μm之间调节,理想段差位于此区间内。基于上述技术制备的液晶显示屏具有良好的显示效果,可用于高世代大尺寸液晶显示面板的生产。     

TFT-LCD中升华物组分对柱状隔垫物性能的影响

为了分析升华物组分对柱状隔垫物性能的影响机制,对目前量产通用的隔垫物材料A和含有升华物组分的隔垫物材料B进行了研究。通过FTIR,3D扫描显微镜,弹性测试和量产测试等方法对隔垫物材料的升华物成分、形貌、力学性能和量产稳定性进行了分析。实验结果表明,添加的升华物组分是一种熔沸点较低的丙烯酸酯单体,相同工艺条件下可以增大隔垫物的顶面面积约1.5μm,同时减小其底面面积约1μm。但是在大批量产的过程中,会在掩膜板上凝结升华物形成曲面薄膜,增加辅助隔垫物的尺寸和高度。添加的升华物组分可以提高隔垫物的抗压强度,同时可以对应高PPI TFT-LCD产品的开发需求,但是会使低温气泡等不良发生的概率变大。     

液晶盒厚的均一性研究

根据液晶量的计算模型进行了理论模拟,基于模拟结果对各因子进行实验设计,并在实际生产中对提升盒厚均一性的方案进行了验证。实验结果表明,影响液晶盒厚均一性的关键因子是隔垫层、像素间段差和阵列基板侧段差,对盒厚工程能力指数的影响分别为0.9、0.8和0.6。在阵列基板侧使用有机膜可以将盒厚的工程能力指数提升0.6,采用交叉隔垫层可以将盒厚的工程能力指数提升0.9。降低彩膜侧段差最有效的方法是导入平坦层进行平坦化,高平坦性材料和普通材料的平坦层可分别将盒厚的工程能力指数提升0.5和0.2。     

RGBW彩色滤光片技术开发与应用

为了扩大公司产品布局,尽快将RGBW产品推入市场,本文对该类产品关键的RGBW彩色滤光片(Color filter,CF)技术进行开发,并结合公司产线特点,对RGBW CF技术应用能力提升进行研究。首先通过产线测试,从高平坦保护膜(Over coating,OC)材料特性、OC厚度设计、OC工艺条件等角度出发,对该技术的关键特征参数RGB-W段差进行优化,建立像素尺寸、OC厚度与段差关系的数据模型,并进行产品验证。接着,建立段差与液晶盒厚、色温、透过率的关系,对OC Mura的影响因素进行分析及优化,降低新技术应用可能造成的产品品质风险。最后,针对产线特点造成的OC异物高发问题,通过异物检查机、SEM、显微镜等分析设备对异物发生率及发生原理进行分析,从材料、工艺参数、设备参数及设备状态等角度制定改善对策,提升产品良率。最终实现RGB-W段差0.6μm以下,CF良率99.5%以上。该技术满足产品品质及量产稳定性要求。     

TN型液晶面板气泡不良分析研究与改善

液晶显示面板中气泡不良是一种出现频率低但影响较大的缺陷。本文研究了一种TN型液晶显示面板出现的气泡不良,分析原因为彩色滤光片(Color Filter,CF)中平坦化层(Over Coat,OC)材料由于在高温条件下长时间存放,导致OC内气体大量析出,通过氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)裂缝释放到面板中形成气泡。文章从不良产生机理、不良改善进行研究,论证了通过优化工艺参数、变更OC工艺及材料减少气体发生,变更ITO成膜温度来降低ITO裂缝的发生,从而从源头解决此不良,保证产品品质,提升客户满意。     

基于彩色滤光片柱状隔垫物高度的液晶滴下工艺

液晶滴下工艺是TFT-LCD生产中的关键技术。液晶的滴下量一般选取在不发生低温气泡和高温重力Mura的范围内,这被称为LC Margin。LC Margin越窄,液晶滴下的中心量距离上下限的范围越小,生产过程中随工艺波动容易出现低温气泡和重力Mura不良。本文针对LC Margin窄的产品(≤3%)提出了根据彩色滤光片柱状隔垫物的高度进行整批次分液晶面板进行液晶滴下的方法。生产过程中对该方法产出的液晶面板进行高低温测试,结果显示没有重力Mura及低温气泡出现,优化了液晶滴下工艺,为LC Margin窄的产品在生产中应用提供了一种新的解决方案。     

CCD彩色滤光片的制备与集成技术研究

介绍了彩色CCD的器件结构和成像原理,采用彩色光刻胶光刻法实现了彩色滤光片的制备,并通过分析彩色滤光片缓冲层、滤光片厚度和固化工艺等对滤光片性能的影响,获得了彩色滤光片的片上集成技术,并将其集成在512×512帧转移CCD器件上,完成了性能评价与成像验证.测试结果表明:制备的彩色滤光片主线透过率大于80％,光谱串扰小于15％,色纯度大于75％,集成该滤光片的彩色CCD成像色彩空间与sRGB相当,能够满足大多数CCD相机彩色成像的要求.     

采用PSG牺牲层的空腔结构平坦化工艺

对基于微机电系统(MEMS)采用磷硅玻璃(PSG)牺牲层的空腔结构平坦化工艺进行了研究。探讨了抛光液体积流量、抛光压力、抛光液种类对牺牲层抛光速率、均匀性和硅槽台阶高度的影响,并对膜层表面质量进行分析和表征。结果表明：二氧化硅类抛光液体积流量控制在120 mL/min,此时抛光速率最高且有利于节约成本;优化了抛光压力工艺参数,当晶圆背压和保持环压力之比为0.76,即当晶圆背压为320 g/cm³,保持环压力为420 g/cm³时,可有效地改善牺牲层薄膜的均匀性;引入二氧化铈类抛光液,采用两步抛光工艺,即粗抛时采用二氧化硅类抛光液,精抛时采用二氧化铈类抛光液,可以得到较为理想的台阶高度差;最后将化学机械抛光(CMP)后牺牲层表面形貌进行表征,得到较为优异的牺牲层薄膜质量。     

金属-介质薄膜型宽角度反射滤光片

为进一步提高彩色滤光片的角度容差性和光能利用率等性能要求,设计了一种金属-介质薄膜型反射滤光片。通过膜系优化方法获得了基于减色原理的青色、品红色和黄色三种颜色的反射光输出,中心波长分别为655 nm、555 nm和455 nm,反射谱带宽分别为70 nm、60 nm和60 nm。该彩色滤光片仅吸收可见光波段三分之一光能量而三分之二光能量被反射利用,具有光能利用率高的特点。测试结果表明,该结构彩色滤光片在±40°入射角范围内反射滤光特性基本不随角度变化,满足彩色滤光片宽角度特性要求。与其他结构彩色滤光片相比,薄膜制备工艺决定了该结构彩色滤光片还具有制备容易的优势。     

TFT-LCD中隔垫物密度与Push Mura和低温气泡的关系

研究了隔垫物密度对Push Mura和低温气泡的影响.实验表明,通过增加隔垫物密度,能提高液晶面板的抗压强度,降低Push Mura发生率.但是,隔垫物密度过高会引起低温气泡发生.当隔垫物密度控制在适当范围内时,既能大大改善Push Mura,又不会发生低温气泡,且不影响产品的光学特性.     

白色光阻材料在OGS工艺中的应用

分析了白色光阻材料在不同温度、不同厚度和不同化学品浸泡下色度值、分辨率和附着力的变化情况。验证了白色光阻材料在OGS(One glass solution)触摸屏生产中的工艺条件。首先,关注白色光阻材料的光密度值(OD值)、分辨率、耐化性、耐高温性能以及在不同厚度下白色光阻材料的色度变化。然后对白色光阻材料和触摸屏制作工艺进行工艺整合,提出了采用白色光阻加黑矩阵的双层结构,可以保证白色光阻材料的OD值,防止后面的金属线被透视出来,其中白色光阻的厚度控制在15 μm,黑矩阵的厚度在1.2 μm。在后续的Photo工艺时,调整工艺参数,加大了PR的厚度并加大曝光显影时间,成功解决了这种高段差造成的金属线Open和Remain问题,并采用OGS工艺制作了白色光阻触摸屏样品。     

台阶处光刻工艺的优化与研究

光刻胶剖面形貌和关键尺寸（CD）是光刻工艺的关键参数,而实际光刻工艺中受到前层次图形的影响,尤其是后端布线工艺受到前面工序高低台阶影响十分严重。文章基于光学干涉原理及King的胶厚理论模型和光刻胶Swing Curve曲线研究了光刻胶跨越高台阶对成像的影响,分析了造成光刻胶剖面和关键尺寸变化的主要原因。一是台阶处衬底的反射影响了光刻胶剖面形貌;二是高台阶处光刻胶厚度比正常厚度变薄导致光刻曝光条件不适用于高台阶处光刻胶。最后通过优化胶厚及增加底部抗反射层有效解决CD差异和改善光刻胶形貌。     

Nanoscale CMOS spacer FinFET for the terabit era

A spacer lithography process technology, which uses a sacrificial layer and spacer layer formed by chemical vapor deposition (CVD), has been developed. It has been applied to make a sub-40-nm Si-fin structure for a double-gate FinFET with conventional dry etching for the first time. The minimum-sized features are defined not by the photolithography but by the CVD film thickness. Therefore, this spacer lithography technology yields better critical dimension uniformity than conventional optical or e-beam lithography and defines smaller features beyond the limit of current lithography technology. It also provides a doubling of feature density for a given lithography pitch, which increases current by a factor of two. To demonstrate this spacer lithography technology, Si-fin structures have been patterned for planar double-gate CMOS FinFET devices     

大面积非光刻纳米电极间隙的制备

A lithography-independent and wafer scale method to fabricate a metal nanogap structure is demonstrated. Polysilicon was first dry etched using photoresist （PR） as the etch mask patterned by photolithography. Then, by depositing conformal SiO2 on the polysilicon pattern, etching back SiO2 anisotropically in the perpendicular direction and removing the polysilicon with KOH, a sacrificial SiO2 spacer was obtained. Finally, after metal evaporation and lifting-off of the SiO2 spacer, an 82 nm metal-gap structure was achieved. The size of the nanogap is not determined by the photolithography, but by the thickness of the SiO2. The method reported in this paper is compatible with modern semiconductor technology and can be used in mass production.     

激光净成形制造金属零件过程稳定性研究

研究了金属零件的激光净成形过程的稳定性，利用闭环控制系统对成形过程进行实时监测和闭环控制，并通过该系统研究了工艺参数对成形过程的影响，发现当实际堆积厚度大于预设的堆积厚度时，成形过程能够自动维持在稳定的状态;而当实际堆积厚度小于预设的堆积厚度时，实际堆积厚度将逐渐减小，因而成形过程逐渐偏离稳定状态，最终导致成形过程无法继续进行。通过实验设计系统研究了工艺参数对成形特性的影响规律，并在实验过程中进行闭环控制，实时调整预设堆积厚度与实际堆积厚度相等，得到了最大堆积厚度的传递函数。参考传递函数合理选择工艺参数，成功制造出了具有很好宏观外形和表面质量的镍基高温合金零件。     

基于重构等效啁啾超结构光纤光栅的可调谐微波光子滤波器的仿真研究

提出了一种新型的基于重构等效啁啾(REC)超结构光纤光栅的可调谐微波光子滤波器的结构。根据REC技术, 利用同一块均匀相位掩模板可以灵活地设计制作出具有不同斜率的线性群时延的光纤光栅。作为有限冲击响应(FIR)滤波器的抽头延时单元, 不同光纤光栅之间群时延的差值决定了滤波器的自由频程(FSR)。通过改变可调谐激光器的输出波长来选择不同的抽头间时延差从而达到调谐FSR目的。仿真结果表明, 该滤波器可以实现中心频率从21 GHz到33 GHz的连续可调。事实上, 由于REC技术的灵活性, 在理论上对于任意给定的频段和调谐范围, 这种新型的滤波器结构都能够实现。     

利用多层光刻胶工艺的准LIGA技术

ＬＩＧＡ技术在微机械结构的制作中具有很重要的作用。针对ＬＩＧＡ技术所存在的缺点,提出了一种利用多层光刻胶工艺的准ＬＩＧＡ技术。利用此技术,可以用普通光学曝光机将光刻图形转移到较厚的光刻胶上,而且深宽比可以做得很大。     

Monolithic integration of an infrared photon detector with a MEMS-based tunable filter

The monolithic integration of a low-temperature microelectromechanical system (MEMS) and HgCdTe infrared detector technology has been implemented and characterized. The MEMS-based tunable optical filter, integrated with an infrared detector, selects narrow wavelength bands in the range from 1.6 to 2.5 /spl mu/m within the short-wavelength infrared (SWIR) region of the electromagnetic spectrum. The entire fabrication process is compatible with two-dimensional infrared focal plane array technology. The fabricated device consists of an HgCdTe SWIR photoconductor, two distributed Bragg mirrors formed of Ge-SiO-Ge, a sacrificial spacer layer within the cavity, which is then removed to leave an air gap, and a silicon nitride membrane for structural support. The tuning spectrum from fabricated MEMS filters on photoconductive detectors shows a wide tuning range, and high percentage transmission is achieved with a tuning voltage of only 7.5 V. The full-width at half-maximum ranged from 95 to 105 nm over a tuning range of 2.2-1.85 /spl mu/m.