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。

 

1、扫描电镜的结构和工作原理

扫描电镜的主要构成分为四部分：镜筒、电子信号的显示与记录系统、电子信号的收集与处理系统、真空系统及电源系统。以下是各部分的简介和工作原理。

1.1 镜筒

镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统，其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm)，并且使该电子束在样品表面进行扫描，同时激发出各种信号。

1.2 电子信号的收集与处理系统

在样品室中，扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号，其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中，最主要的是二次电子，它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子，产生于样品表面以下几nm至几十nm的区域，其产生率主要取决于样品的形貌和成份。通常所说的扫描电镜图像指的就是二次电子像，它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器（如图2所示）的探头是一个闪烁体，当电子打到闪烁体上时，就在其中产生光，这种光被光导管传送到光电倍增管，光信号即被转变成电流信号，再经前置放大及视频放大，将电流信号转变成电压信号，最后被送到显像管的栅极。

1.3 电子信号的显示与记录系统

扫描电镜的图像显示在阴极射线管（显像管）上，并由照相机拍照记录。显像管有两个，一个用来观察，分辨率较低，是长余辉的管子：另一个用来照相记录，分辨率较高，是短余辉的管子。

1.4真空系统及电源系统

扫描电镜的真空系统由机械泵和油扩散泵组成，其作用是使镜筒内达到10托的真空度。电源系统则供给各部件所需的特定电源。

2、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。

3、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。

4、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。