跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.222.189.51) 您好!臺灣時間:2024/05/26 19:18
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林建忠
研究生(外文):Lin,Chien-Chung
論文名稱:化學氣相沉積於液晶顯示器薄膜電晶體製程之均勻度改善研究
論文名稱(外文):Research on Uniformity Improvement for chemical vapor deposition in TFT-LCD
指導教授:鄭泗東
指導教授(外文):Cheng,S-Tone
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:平面顯示技術碩士學位學程
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:46
中文關鍵詞:化學氣相沉積均勻度
外文關鍵詞:CVD Uniformity
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:425
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文主要探討在不同製程條件下電漿輔助化學氣相沉積(Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition)設備沉積Amorphous Silicon (a-Si)薄膜之特性,首先選擇四個輸入參數(射頻功率、腔體內壓力、上電極板孔洞大小、上下電極板間距)與兩個輸出變數(沉積厚度與均勻度)來建立PECVD系統模型,將輸入參數代入不同的數據,利用實驗設計法全因子的觀念尋找四個輸入參數(射頻功率、腔體內壓力、上電極板孔洞大小、上下電極板間距)與兩個輸出變數(沉積厚度與不均勻度)之間的關係。建立PECVD系統模型,利用田口法(Taguchi method) 進行實驗分析,而此實驗法是透過實驗進行系統參數最佳化設計的方法,重視實際的應用性,而非以困難的統計為依歸,田口方法是用來改善品質的工程方法(quality engineering),又稱穩健設計(robust design),是透過工程最佳化的方式來進行品質改善的方法,所謂「穩健」是指所設計產品品質受到周圍環境影響的敏感度為最小。經由穩健設計去控制,進行模擬分析與實驗,期望輸出參數可達目標值。期望LCD在薄膜層a-Si製程的不均勻度可控制在10%以下。不均勻度控制的理想將可改善PECVD製程之良率。
本研究經由DOE 的實驗中獲得LCD膜質均勻度可以改善的條件,發現影響膜厚平均值最主要的是上電極板孔洞大小0.4mm,其次為上下電極板間距900mil,腔體內壓力1300mtorr 與射頻功率800W 則影響較小為最佳組合。同時也達到預期的品質目標,另外也達到了減少實驗次數的效益。改善前之沉膜均勻度為16.27% ,利用最佳製程參數得到沉膜均勻度為7.85%。

In this thesis, we discussed with the characteristics of amorphous Silicon (a-Si) thin film deposition in PECVD equipment by different process conditions. Four input parameters (RF power, chamber pressure, the upper electrode plate holes, upper and lower electrode plate spacing) and two output variables (deposition thickness and uniformity) are selected to establish thin film deposition model. Different data were applied to input parameters, and used experimental design of all factor concept to seek the relationship between four input parameters and two output variables. The thin film deposition model was created by using Taguchi method for experimental analysis, and this test method is supported by experiments conducted system parameter optimization process. Taguchi method is used to improve quality engineering methods also known as robust design for quality improvement methods to minimize the sensitivity to the surrounding environmental impact. Simulation and experiments verified that the desired output parameters reached the target value. The uniformity of a-Si thin-film layer is improved from 16.27% to 7.85%, which also provided better yield rate.
中文摘要----------------------------------------------------I
英文摘要--------------------------------------------------III致謝------------------------------------------------------IV
目錄-------------------------------------------------------V
表目錄--------------------------------------------------VIII
圖目錄----------------------------------------------------IX
第一章 緒論-------------------------------------------------1
1.1 研究背景------------------------------------------------1
1.2 研究動機與目的------------------------------------------2
1.3 文獻回顧------------------------------------------------3
1.4 研究流程與架構------------------------------------------4
第二章 研究原理與理論----------------------------------------6
2.1 CVD 基本原理--------------------------------------------6
2.1.1 氣體傳輸----------------------------------------------6
2.1.2 熱能傳遞----------------------------------------------7
2.1.3 CVD反應----------------------------------------------7
2.2 CVD系統的種類-------------------------------------------8
2.3 常見之CVD系統-------------------------------------------9
2.3.1 常壓化學氣相沉積(APCVD)--------------------------------9
2.3.2 低壓化學氣相沉積(LPCVD)-------------------------------10
2.3.3 高密度電漿化學氣相沉積(HDP-CVD)-----------------------10
2.4 PECVD系統---------------------------------------------10
2.4.1 PECVD運作原理----------------------------------------10
2.4.2 PECVD成長機制----------------------------------------11
2.4.3 PECVD應用-------------------------------------------12
2.4.4 電漿簡介---------------------------------------------13
2.4.5 TFT-LCD製程應用電漿----------------------------------14
2.4.6 PECVD製程原理----------------------------------------15
2.5 影響沉膜均勻性之要因------------------------------------15
2.5.1 射频功率(RF Power)-----------------------------------15
2.5.2 腔體內壓力(Chamber Pressure)-------------------------16
2.5.3 上下電極板間距(Spacing)------------------------------17
2.5.4 影響沉膜均勻性之三大要因-------------------------------18
2.6 研究前膜質均勻度之相關資料-------------------------------19
第三章 實驗設備與儀器---------------------------------------20
3.1 PECVD主機台(Mainframe)設備簡介-------------------------20
3.2 PECVD沉膜室(Process Chamber)設備簡介-------------------20
3.3 PECVD實驗關鍵設備組件-----------------------------------21
3.3.1 上電極板(Diffuser)-----------------------------------21
3.3.2 下電極板(Susecptor)----------------------------------23
3.4 實驗檢測儀器-------------------------------------------24
3.4.1 橢圓測厚儀(Ellipsometer)-----------------------------24
3.4.2 掃瞄式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy)--------25
3.5 實驗試片-----------------------------------------------26
第四章 研究方法與實驗設計------------------------------------27
4.1 研究方法-----------------------------------------------27
4.2 實驗設計-----------------------------------------------28
4.2.1 實驗設計法(田口工程實驗法)-----------------------------28
4.2.2 直交表(Orthogonal Array)與信號雜訊比(Signal-to-Noise ratio)----------------------------------------------------28
4.2.3 因子效果估計-----------------------------------------30
4.2.4 變異數分析(ANOVA)------------------------------------31
4.2.5 信賴性確認實驗---------------------------------------33
4.3 實驗設計與步驟流程--------------------------------------34
第五章 實驗結果與分析---------------------------------------37
5.1 實驗規劃與數據收集--------------------------------------37
5.2 因子效果估計-------------------------------------------37
5.3 變異數分析ANOVA結果------------------------------------39
5.4 信賴性驗證---------------------------------------------40
5.5 最佳化參數實驗驗證--------------------------------------41
第六章 結論與未來展望---------------------------------------44
6.1 結論--------------------------------------------------44
6.2 未來展望-----------------------------------------------44
參考文獻---------------------------------------------------45
【1】李永祥,TE微波模式電子迴旋共振化學氣相沉積於大面板非晶矽薄膜均勻度之研究,國立中央大學電機工程學系碩士論文,2011年。
【2】余偉庭,電漿輔助化學氣相沉積製程之模型分析與批次最佳化控制,國立交通大學機械工程研究所碩士論文,2008年。
【3】張達欣,利用化學氣相沉積法生長非極性之氧化鋅(10-10)薄膜在鋁酸鋰基板上,國立中山大學材料科學研究所碩士論文,2008年。
【4】趙學禮,非晶矽太陽能電池之材料成長、元件製作及特性分析,國立中央大學物理研究所碩士論文,2007年。
【5】李釗慶,多噴嘴式化學氣相沈積反應室流場之模擬分析,國立中正大學機械工程研究所碩士論文,2006年。
【6】曾立豐,以PECVD成長之低氮含量二氧化矽及其於高效率波導元件之應用,國立中山大學光電工程研究所碩士論文,2003年。
【7】鄭泗東,Flat Panel Display Measurement Technology and Equipments,國立交通大學機械工程學系,2012年。
【8】林宜正,化學氣相沉積之噴氣頭性能模擬分析,國立中山大學機械與電機工程研究所碩士論文,2003年。
【9】林集祥,活性離子蝕刻於液晶薄膜電晶體之蝕刻率改善研究,國立交通
大學平面顯示技術學程碩士論文,2011年。
【10】許正興,Introduction to Semiconductor Process Technology,國立聯合大學電機工程學系。
【11】邱欣慶,二氧化碳雷射輔助電漿激發式化學氣相沈積非晶形二氧化矽薄
膜,國立中央大學光電科學研究所碩士論文,2000年。
【12】蘇朝墩,產品穩健設計(田口品質工程方法的介紹和應用),中華民國品質學會發行,1997年初版。
【13】羅正忠,張鼎張,半導體製程技術導論,學銘圖書有限公司發行,2007年三版一刷。
【14】張勁燕,半導體製程設備,五南圖書出版股份有限公司出版,2009年四版一刷。
【15】田民波,TFT LCD 面板設計與構造技術,五南圖書出版股份有限公司出版,2008年。
【16】顧鴻壽,光電液晶平面顯示器,新文京開發出版股份有限公司,2001年初版。

連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top