Analyse de surface avancée pour la résolution de problèmes dans la fabrication d'écrans plats

NOTE D'APPLICATION

DISCUSSION

La fabrication de écrans plats modernes implique l'utilisation de processus et de matériaux de haute technologie de pointe. La production d’écrans TFT-LCD (afficheurs à cristaux liquides à transistors à couches minces) implique la fusion de technologie de traitement des semi-conducteurs avec traitement du verre et produits chimiques fins.

Cette note d'application porte sur l'utilisation de TOF-SIMS (spectrométrie de masse à ions secondaires à temps de vol) pour l'analyse des résidus formés au cours d'une étape de fabrication de TFT. TOF-SIMS fournit des informations chimiques hautement spécifiques (à la fois atomiques et moléculaires) à partir du sommet 10-30Å d'une surface.

Dans ce cas, des défauts circulaires remplissant des cellules presque entières étaient présents lors de l'inspection de l'affichage. Une zone typique de la structure TFT est indiquée à la page 2. Chaque cellule a une largeur d'environ 100µm. Les défauts n'étaient visibles que lorsque des cristaux liquides étaient présents dans la structure et les positions des défauts étaient alors notées. Les défauts ont été soupçonnés d'être de nature organique.

Les données TOF-SIMS peuvent être affichées sous forme d'images ioniques ou de spectres de masse. Les images ci-dessous montrent la distribution latérale des espèces sélectionnées sur une surface TFT. Les spectres de masse montrent les espèces moléculaires et atomiques spécifiques présentes dans une région particulière de l'image, dans ce cas, à partir du défaut.

Voici l’image totale des ions (tous les ions positifs de l’échantillon), ainsi que des images positives des ions Si, C3H9Si et C2H3. Le défaut est la zone circulaire sombre au milieu de l’image ionique totale. Le Si et le C3H9Si carte avec le défaut alors que d'autres ions organiques (par exemple C2H3) ne pas. C3H9Si et les autres ions marqués dans le spectre de masse sont dus au PDMS (polydiméthylsiloxane). Le PDMS est largement utilisé dans les matériaux industriels, en tant que vernis, agent de démoulage, lubrifiant, huile de pompe et également en tant que composant dans certains adhésifs. La page 2 montre un spectre de masse des ions positifs obtenu à partir du défaut. Dans cet exemple d'analyse d'échec, le PDMS a été attribué à une source spécifique au sein du processus de fabrication. Cet exemple illustre les informations importantes et utiles pouvant être obtenues à l'aide de l'instrumentation analytique appropriée pour résoudre un problème de fabrication dans l'industrie des systèmes d'affichage à écran plat.

Images d'ions positives

Analyse TOF-SIMS d'un écran plat -

Image ionique totale

Analyse TOF-SIMS d'un écran plat -

m / z 28, Si

Analyse TOF-SIMS d'un écran plat -

m / z 73, C3H9Si

Analyse TOF-SIMS d'un écran plat - images d'ions positives

m / z 27, C2H3

Image optique de la zone analytique d'intérêt

Spectre TOF-SIMS à ions positifs d'un défaut sur un écran plat

Spectre TOF-SIMS à ions positifs d'un défaut sur un écran plat

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