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选择并使用合适的TFT 制造方法

FPD(平面显示器) 行业源自半导体 技术，因此，FPD 制造方法趋于仿效半导体制造方法。明确地说，FPD 铸造常常涉及利用静态沉积的“批次”或“集束”型镀膜。但是，随着FPD 基片尺寸的增加，很容易就可以设想到，可通过调整诸如 建筑玻璃镀膜建筑玻璃镀膜等其它相关市场的经验来改善制程。凭借高度发展的大面积镀膜技术，建筑玻璃行业在这方面可能会特别具有吸引力。

尽管借力相关行业确有益处，但是铭记 TFT（薄膜晶体管）等 FPD 设备的独特需求也同样重要。诚然，FPD 可以利用许多建筑玻璃镀膜方法。但是，成功用于建筑玻璃镀膜的某些技术对于 TFT 制造来说是完全不适合的。知道这一点也许会有助您选择并运用您的制造方法，获得最大的成功。

下面部分解释了静态沉积法对于 TFT 制造的重要性，并将这一方法与动态沉积法进行了比较。动态沉积法在镀膜大型建筑玻璃基片方面成效显着。知道了这些，您将能够进一步优化您的 FPD 制造系统。

静态沉积：减少颗粒产生

FPD TFT 行业为何要采用静态沉积法？原因在于这种制造的显示器的显示材料含量较高、与 TFT 相关的更高技术和相应的高成品率的重要性。

与 TFT 制造相比，玻璃镀膜对颗粒的容限相对较高，这就常常导致薄膜缺陷。由于这一较高的容限，建筑玻璃采用了“动态”制程，在该制程中，基片在沉积时会在阴极前不断移动。在动态沉积过程中，使基片在阴极前不断移动的巨大载体会因为振动和与导杆接触而产生大量颗粒。

但是，TFT，就像半导体，非常容易发生颗粒污染，从而降低制程成品率和产量。因此，动态沉积因会产生大量颗粒而无法作为 TFT 制造的可行方案。相反地，TFT 制造必须使用一种静态沉积法，基片在这一过程中会始终“停泊”在阴极前。在沉积过程中基片不会移动，其本质上是一种更受控的环境。因此，它会产生更少的颗粒。这可通过消除薄膜缺陷形成的主要原因而对成品率产生立竿见影的提升效果。

静态战略：优化您的制造操作

虽然静态系统被认为是 TFT 制造的模式，研究动态系统与生俱来的一些优势仍然是有好处的。这一信息有助于发现利用更先进技术设备和其它战略来优化您静态系统的某些机遇。

薄膜质量

在动态系统中，每个阴极会产生一种不同层次的溅镀材料。如果诸如针孔等缺陷出现在某层，之后的层次可能会覆盖这一缺陷并对其进行“修复”。但是静态系统只有一个层次，所以基片镀膜中的针孔无法修复。因为针孔可能是电弧引起的，所以一个强大的电弧管理战略在静态系统中发挥的功用比在动态系统中要大。

防止电弧损坏

您的电弧管理战略应该包括一个响应性很高并强大的供应电源、一个短的供电-阴极电缆长度和较高的电缆质量。

供电响应—选择配备非常有效的电弧管理技术的 电源 。一个非常有效的电源能够很快地探测到电弧。电弧探测和响应之间的时间间隔应该是近乎瞬时的。电源应该立即阻断电弧能量，停止供电直到电弧完全消除为止。然后应再迅速恢复供电，以便能够在中断最小程度之后继续沉积制程。此外，使电源的电弧管理功能多样化更有能力助于实现进一步的制程改善。

AE 电源 的电弧管理技术是极其成熟的，是根据实际制造状况下的数据而设计的。与其他可为电弧提供过度且破坏性能量的竞争性电源不同，AE 产品可准确、迅速地探测并消除电弧。

电源容量—即便是使用拥有拔尖电弧管理的最佳电源，一些能量仍然可以在消除电弧前穿透。供给电弧的能量的多少取决于您的电源容量以及电缆中存储的能量。（见下述 电缆质量和长度 ）。供应的电弧能量与制程电源成比例。随着行业向越高的电源水平发展，供应的电弧能量因而变得更关键，这是因为在一次电弧事件中供应的总能量可能会让制程无法承受。在发现电弧并阻断供电后，电源必须拥有最少的存储能量（表示为 mJ per kW）。在消除电弧前，电源存储能量越低，所能供给电弧的能量就越低。因此，电弧所带来的损害就越小。

AE 电源的存储能量在同类产品中最低。 Pinnacle^® 电源存储能量低于2 mJ/kW的输出，Summit® 电源也不到1 mJ/kW。为提供最佳电弧管理解决方案，AE 电源提供卓越的电弧管理以及最小的存储能量，进一步减轻电弧带来的损害。

电缆质量和长度——感应的能量存储在电缆中，每米电缆都有一定的感应数量。缩短电缆长度并使用低感应系数的电缆能够降低电源供应-电缆-阴极系统中的存储能量。因此，请在电源和阴极间尽可能使用最短、感应系数最低的电缆。

制程生产率和正常工作时间

在一个动态系统中，如果一个阴极由于设备故障而停止工作，生产仍然能以较低速率继续。举例来说，如图1中所示，在一个拥有四个阴极的系统中，基片在通过时被镀膜用相同物质组成了的四个不同的层次，每个阴极一个层次。如果一个阴极停工，其余三个阴极会形成三个层次而非四个。借着降低通过系统的基片的速度，制程可以通过加厚仍在工作的层次来弥补“缺失”层次的不足。当基片移动时，其它的阴极将“解决故障导致的不足”。最终，尽管生产率受到了制造变缓的影响，但是成品的一致性却不会受到太大变化。

图1 缺失一个阴极的动态系统—系统运行更慢，产生三层而非四层，但是整体一致性仍保持不变。因此，尽管速度变慢了，生产仍然可以继续。

另一方面，在静态沉积过程中即便是一个阴极故障也能导致整个系统停顿。生产率不仅仅是下降，而是立即降为零。由于基片仍然保持静止，在静态沉积过程中只会产生一层，每个阴极对应基片的一个特定部位。当一个阴极停止工作，对应区域收到的材料将明显减少，导致薄膜出现巨大裂痕（图2）。生产必须全面终止，直到阴极修复。对比之下，在动态沉积过程中，每个阴极都对应整个基片表面的一个特定层，所以该工具可能弥补故障阴极造成的影响。

图2 缺失一个阴极的静态系统—持续运作使薄膜出现一个大的裂痕。因此，生产必须全面终止，等待修复。

维持高生产率

静态系统中的阴极故障的灾变性影响使设备可靠性变得更加重要。这和迅速轻松修复或更换设备的能力都是维持生产率和产品质量的关键。有着极高的可靠性的 AE 电源设计是静态系统的理想选择，它将电源故障导致阴极故障的可能性降到了最低。如果需要修复，我们的电源比一些竞争性的产品容易获得、维护和更换。另外，AE 的 全球支持设施 使全球各地方的快速支持和修复成为可能。因此，当极少的修复情况发生之时，停工时间可降到绝对最低点。

总结

尽管静态沉积系统在制程设置和运行过程中会出现一些特有的问题，但是现有的许多工具和技术能帮助您轻松解决这些问题。这使您能够充分利用静态系统产生较少颗粒这一优势。

如您的静态系统在设置或优化方面遇到任何问题，请 与我们联系 。

您是否正想方设法从您的 FPD 制程中获得更多利润？

AE 平板显示器业务全球部门经理 Bruce Fries和AE FPD 全球部门设计师 Ken Nauman将解答您的一些难题。可将您的问题或评论提交到 FPDapplications@aei.com。

1. 我如何确定脉冲直流电源是否适合我的 FPD 制程？
2. 使用脉冲直流电源，在反转电压时没有溅镀会不会影响我的溅镀率？
3. 是否有技术可通过提高封装层质量来延长OLED 寿命？
4. 在开发OLED 和其它先进制程时，我可以从哪里获得帮助？
5. 哪些现有的产品技术有益于 FPD？

1. 我如何确定 脉冲直流电源 是否适合我的 FPD 制程？
   答： 如果您的制程对破坏性的电弧事件十分敏感，那么脉冲直流电源毫无疑问可帮助您。绝缘体表面的电荷积累是每个耙材所固有的。脉冲直流电源可通过定期变转电压并抑制这种对积累来防止破坏性电弧在 PVD 制程中出现。
   
   与普通直流电源相比，脉冲直流电源总能提高薄膜质量，节省成本，提高成品率和产量。它可以降低针孔缺陷发生率并通过降低电阻系数提高电属性。它还可以通过提高耙材使用率和使用较便宜的耙材来降低材料成本，而薄膜质量却不会受到任何负面影响，大幅提高了生产率和产量。
   
   对于现有的直流源电驱动的 PVD 制程，通过在您的系统中整合一个附件，如 AE 的 Pulsar^®，来获得这种宝贵的脉冲功能是相对简单的。
   
   
2. 使用脉冲直流电源，在反转电压时没有溅镀会不会影响我的溅镀速度？
   答： 仅有很小的影响。 AE 独特的脉冲直流电源拓扑结构 能够实现反转电压过程中的能量存储。这一能量会在随后的溅镀过程中被释放。从本质上来讲，其平均供电与类似的直流电溅镀制程是相当的。
   
   这也说明，溅镀速率是复杂的，并且受到许多变量的影响，其中包括：
   
   • 溅镀腔室几何构造和阴极/阳极设计
   • 运行气压
   • 气体混合
   • 耙材冷却
   • 耙材厚度
   • 磁场强度
   • 运行功率
   • 耙材到基片的距离

   
   优化您的溅镀系统既是一门科学也是一门艺术——成本、溅镀率和薄膜质量之间的平衡。真正的关键在于知道并了解您的溅镀腔室和溅镀制程。要完全了解脉冲直流电是如何影响您的制程的，利用初始速率运行比实际制程更长的时间，以了解您的溅镀腔室和制程特点。要了解在您实际制程时会发生什么，您可以在较低功率的条件下尝试这些初始速率，慢慢调高功率，作为一种系统评定的方法。
   
   

3. 是否有技术可通过提高封装层质量来延长OLED 寿命？
   答： 薄膜覆盖可产生阻挡空气和湿气的屏障，从而大大提高 OLED 寿命持久性。这一层次对于柔性显示器来说可能会特别有用，这是由于不同的基片，比如柔性聚合体，可被液体和气体穿透。水和空气可以进入低质薄膜，扩散到基片，污染有机层。
   
   为了获得这一屏障，在您的应用中采用合适的薄膜属性相当关键，包括针孔缺失以及您所希望薄膜密度和结晶度的水平。不同的等离子制程使您可以控制能量，创造有效覆盖所需的更完善的薄膜特征。
   
   AE 的产品可达到适当的能量水平，其电弧管理能力可防止电弧造成的针孔。AE 多样化的产品组合包括 直流电源, 、脉冲直流电源, 和 射频电源 产品，以便应对这些尖端应用带来的挑战。垂询详情，请发电邮到 FPDapplications@aei.com。
   
   
4. 在开发OLED 和其它先进制程时，我可以从哪里获得帮助？
   答： 相近的薄膜市场的经验对于 FPD 制程创新是极其有效的。对更高光效的需求以及诸如柔性显示器 (OLED) 和数字信号等新设备的推出孕育了对能够节省终端成品成本的更先进制程的需求。下面的表格比较了未来的 FPD 制造和现今的相近薄膜制程。
   
   

   FPD 应用	邻近薄膜应用	共性
   所有新一代 FPD 设备	半导体	非常精确的制程
   柔性显示器	网络镀膜	柔性基片 很高的产量 低温制程
   大屏幕显示器	建筑玻璃	大面积基片 设备采购战略 更高的功率要求
   OLED	光电应用	制造操作设计[1] 技术创新

   [1] 光电应用将光转成电，而 OLED 进行相反的操作，将电转成光。因此，这两种应用都有着非常相似的材料、设备、制程和程序。这些共性的一些实例包括透明的导电氧化物、导体和覆盖层。有关覆盖的详情，请参见上述问题 3 。

   
   
   所以，您能在哪找到涵盖所有这些薄膜行业的专业技术呢？25年多以来，AE 一直在创新技术，以求实现精确的等离子制程。凭借在上述所有相关薄膜应用领域的经验，我们能够成为您开发制程工作中的宝贵合作伙伴。[2]
   
   制程设计一旦完成，AE 可提供实地系统整合支持。我们还可以进行广泛的现场测试，这有助于确保您新的设计成功。这能变成非常关键的考虑到终端用户限制初步验收测试 (IAT) 并只执行最终验收测试 (FAT) 的趋势。[2]
   
   如果您对您具体的开发应用工作有疑问，我们很乐意为您解答。请发送电邮至 FPDapplications@aei.com与我们联系。
   
   

   [2] 请和您的设备供应商联系，看看哪种 AE 支持方案适合您。

   
   
   
5. 哪些现有的产品技术有益于 FPD？
   答： 就制造技术来看，今天的 FPD 市场实际上胜过早期的半导体市场。尽管半导体开发没有技术基础来供其起步，FPD 却源自半导体设备和方法。因此，它开始的时候拥有强大且高度发展的制造技术。这也促成了比其它行业更快的进步。随着 FPD 市场日益成熟，其它市场的现有技术将继续带来益处。
   
   能为 FPD 制造带来益处的其它技术包括：
   
   

   技术	好处
   电弧管理	减少基片损坏 （针孔） 改进成品率 实现更高的功率水平，增加产量
   流量控制	增加制程稳定性 实现更快的制程转化和更短的制程程序
   匹配网络技术	提高供电精确性和效率，实现更高的薄膜质量和成品率
   精确供电	改进成品率
   精确子系统控制和监控功能	方便制程操作和创新 提高制程生产率和成品率 延长正常运行时间
   脉冲直流电源	改进薄膜质量和成品率 降低材料成本

   
   

   AE 拥有多于25年以来入行开发的各种高性能产品。请发电邮至
   FPDapplications@aei.com 了解上述技术如何让您的特别的制程获益。