[发明专利]TFT-LCD窄边框设计中的扇出走线的设计

说明书

技术领域

本发明涉及TFT-LCD窄边框设计，尤其涉及一种TFT-LCD窄边框设计中的扇出走线的设计。

背景技术

TFT(Thin Film Transistor)-LCD即薄膜晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。液晶平板显示器，特别TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。

液晶显示面板具有有效显示区域（active area）以及周边电路区（peripheral circuit area）。有效显示区域内配置有多个像素（pixel）以形成像素阵列，周边电路区则设有周边线路（peripheral circuit）。每个像素都包括薄膜晶体管以及与该薄膜晶体管连接的像素电极，且每个像素都被两条相邻的扫描线以及两条相邻的数据线包围。通常，这些扫描线以及数据线会由有效显示区域延伸至周边电路区，并通过周边电路与驱动芯片（driver IC）电性连接。一般而言，驱动芯片有特定的尺寸设计，周边电路会由连接扫描线与数据线的一端向驱动芯片所在的区域集中而构成扇出（Fanout）走线。

TFT-LCD再往更高层次的发展及市场需求，需要以窄边框设计，实现完美的视觉效果。窄边框设计要求实现更窄的有效显示区域（AA）-TFT的距离，但是目前同一层金属层（Metal layer）设计扇出（Fanout）走线方式，在设计制程上会引入很多难点：

1、首先窄边框设计需要更严格的扇出（Fanout）高度，因此要求引入扇出（Fanout）的线宽（Line）+间距（Space）≤9μm；

2、黄光机台分辨率（Resolution）(μm)极限：尼康（Nikon）黄光机台=2.5μm、佳能（Canon）黄光机台=3.0μm，因此对于尼康（Nikon）黄光机台来说，引入的最小间距（Space）应开到2.5μm；

3、大尺寸TFT-LCD需要的金属（Metal）膜厚较厚，湿法蚀刻（WET）的关键尺寸损失（CD LOSS）量控制在2.5±1.0μm，因此产品上最小的蚀刻后检查（AEI）有可能会达到扇出走线的线宽/间距（L/S）=6.0μm/2.0μm (按照掩膜的线宽/间距（Mask L/S）=5.5μm/2.5μm，使用尼康（Nikon）机台评估)；

4、参见图1所示，其为现有技术中湿法蚀刻的金属线的关键尺寸的示意图。第一金属层11为铝，厚度为3300埃，第二金属层12为钼，厚度为600埃，采用的是目前的双层层叠（overlap）金属走线方式，由于是产品湿法蚀刻的金属线，因此同时还要控制形貌（Tape）角度，以控制下底角角度α范围介于20°~60°之间，按照金属方块电阻（Metal RS）=0.085，厚度（THK）=(铝)3300埃+(钼)600埃=0.39μm来计算，关键尺寸（CD）>2×0.39μm×ctg20°>2.2μm，才能保证上面的钼（Mo）不会消失（Loss）；

参见图2，其为现有技术中单层金属扇出走线的掩膜设计示意图，经光刻的掩膜20设于金属层上，借助掩膜20进行湿法蚀刻处理，如果想按照图2所示的掩膜设计示意图实现扇出走线的线宽+间距=7μm的设计，需要将掩膜20配置为线宽L为4.5μm，间距S为2.5μm，也就是L/S=4.5μm/2.5μm，按现有制程以及黄光机台无法实现这样的掩膜20；

5、因此，以目前的制程条件无法实现扇出走线的线宽（Line）+间距（Space）≤8μm，并且可能导致顶部钼消失的风险（Top Mo Miss Risk）。只能按照线宽/间距（Line/Space）=6.5μm/2.5μm尝试实验，但是同样最小线宽关键尺寸（Line CD）可能到3.0μm，被风刀（AK）吹断的风险极高，同时如果阵列（Array）侧的扇出（Fanout）断线，由于金属线过于密集，无法长线修复，产品良率过低。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种TFT-LCD窄边框设计中的扇出走线的设计，解决现有的制程条件无法实现扇出走线的线宽+间距≤8μm的问题。