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当今所有的量产FPD（Flat Panel Display）产品前端生产工序都是TFT玻璃的生产，即将显示Panel上的显示像素TFT及驱动电路（统称TFT Array）。 FPD TFT Array制造工艺采用了与传统半导体类似的Fab制程（即Wafer Fabrication），Thin Film (CVD与PVD制程)段、PHOTO（PR coater、Exposure）段、Etch（Wet Etch & Dry Etch）段与Stripper段。 基于FPD产品的超长线路layout与绝缘玻璃substrate两大主要技术特征，FPD TFT Array Fab中的静电（包括真空设备中的plasma）导致的产品不良问题远超半导体Fab。 TFT Exposure工序则是静电导致TFT Array电性不良的高发点，涵盖全系列TFT技术（a-Si、LTPS、IGZO）与全系玻璃世代产线（当前主流Gen4.5到Gen10.5/Gen11）。其中，以Mobile显示应用的产品及生产线静电问题最为突出。 图1. FPD TFT Array Fab中曝光机中共性存在的静电导致TFT玻璃电性不良的案例

Semiconductor Manufacturing Industry: ranging from Wafer Fabrication to Chip Assembly and Testing Flat Panel Display Manufacturing (LCD products) Industry: ranging from TFT Array Fabrication, Cell Assembly to Module Assembly.

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、Oxide 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. FPD全段制造的前中后段 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. 5层光罩BCE TFT Fab制程 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. TFT Array Fab主要工序流程 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. TFT Array Fab中真空吸附平台上顶起玻璃的过程产生大量静电 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. TFT array Fab rolling transfer导致玻璃上累积高静电 FPD产品以智能手机屏为例，一款6.5英寸的屏幕（分辨率1600*720），其TFT array glass上的显示区域的TFT就有3456000个之多，另外手机屏上有效显示区域之外的区域也含有大量包括TFT等元件构成的显示控制线路。 图6. 6.5英寸LCD手机屏幕 （源自OPPO A11S） 由此，一块手机屏幕TFT array glass的Fab生产过程都要经过数十道乃至上百道上述生产工序。以当前业内生产手机屏幕的6代线（玻璃尺寸1850*1500）为例每张mother glass上有200多块6.5英寸的手机屏，每块手机屏上包含300多万颗TFT等元件。所以， 要将TFT array Fab工厂产线的静电不良率控制到很低的目标，对于每一个Array Fab工厂来说，其技术难度与生产工艺控制挑战性都会是一项艰巨而庞大的工程。