面板制程CFprocess简介.ppt

CF Process簡介JerryTFT/LCD材料工程部材料工程部CMO Confidential• LCD & CF結構簡介• CF光阻材料簡介• CF製程及檢驗手法簡介• Macro Inspection 判定方法• Micro Inspection 判定方法• CF Product ID naming rule課程大綱CMO ConfidentialLCD面板 結構圖下玻璃基板下玻璃基板上玻璃基板上玻璃基板上偏光板上偏光板PS液晶分子液晶分子下偏光板下偏光板框膠框膠配向膜配向膜TFT元件元件彩色濾光板彩色濾光板液晶層液晶層光線光線(背光源背光源)LCD : Liquid Crystal Display (液晶顯示器)CMO ConfidentialCF 結構圖ITO剖剖面面示示意意圖圖俯俯視視示示意意圖圖實際圖例實際圖例素玻璃BMR LayerGBMVAPSCF : Color Filter (彩色濾光片)CMO Confidential光阻材料分類與成分• •正型光阻正型光阻: : BM (Cr), MVA• •負型光阻負型光阻: : Color Resist(R, G, B), PS, RBM彩色光阻溶劑固成分PastePolymerMonomerPhoto-initiatorAdditivePigmentDispersantSolventMonomerInitiatorCMO Confidential光阻材料成分 v.s 光阻特性CMO ConfidentialCF 製造流程1.廣視角產品廣視角產品(MVA產品產品):2.非廣視角產品非廣視角產品(TN產品產品):BMRGBITOPS BMRGBITOMVA PS * BM 依材質類型有依材質類型有 Resin 及及Cr BM 二種二種CMO ConfidentialCF 製作方法CMO ConfidentialCF 製程機制: PhotolithographyPhotosensitive MaterialsSubstrateNegative TypePositive TypeMMBinderUV PigmentPhoto-initiatorSolubleInsolubleCoatingExposureDevelopmentImagesUV Photolithography :顯影液 : KOHCMO ConfidentialCF Process優點 : 1. Process減少(設備簡化) 2. 光阻用量減少(1) Spin --- 轉速轉速(rpm)決定膜厚決定膜厚(2) Spinless --- 吐出量吐出量(PR值值)決定膜厚決定膜厚CoaterSpinVCDEBRHP/CPExposureDevelopmentAOIOvenCassetteCoaterVCDHP/CPExposureDevelopmentAOIOvenCassetteCoater :優點 : 塗佈均勻性較好￿ 缺點：1. 多一道製程 2. 光阻用量多(浪費光阻, 增加成本)CMO ConfidentialBM Process (1300)q BM: 遮蔽漏光區, 增加對比q RGB: 提供色度q ITO: 提供電場所需之電極q MVA/DJ ITO: 提供廣視角q PS: 支撐TFT/CF所需之Cell GapCMO ConfidentialBM Process鉻玻璃清洗正光阻塗佈(1)正光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coater2. BM photo lineUnpacker & Initial cleaner鉻膜濺鍍素玻璃投入1. Cr sputtering鉻玻璃Cr sputterCr glassCrOx, CrNy, Cr一一. Cr BM process :XX : Spinless 無CMO ConfidentialBM Process蝕刻去光阻紫外線曝光顯影烘烤(Oven)去掉邊緣光阻EBR(Edge Bead Rinse)AlignerDeveloperHot plate3. Etching lineEtchingStrippingBM pattern glass真空乾燥Vacuum DryerPre-bake & Cool plateXX : Spinless 無預烘烤(HP)與冷卻(CP)CMO ConfidentialBM Process二二. RBM process :素玻璃清洗負光阻塗佈(1)負光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coaterXX : Spinless 無紫外線曝光顯影烘烤(Oven)去掉邊緣光阻EBR(Edge Bead Rinse)AlignerDeveloperHot plate真空乾燥Vacuum DryerPre-bake & Cool plateX預烘烤(HP)與冷卻(CP)CMO Confidential•環保意識•降低設備及建廠成本(省掉sputtering及Etching的設備)•簡化製程流程•製程一致性(BM, RGB, PS均使用負光阻)RBM 的優點CMO ConfidentialBlack matrix 的功用遮蔽TFT避免pixel以外區域漏光增進色彩對比性降低面板的反射光Black matrix 的需求☆低反射率 : 減低外來光線的干擾☆高OD值 : 阻隔pixel間的背光(增高對比)☆膜厚薄(避免角斷差發生)☆低pinhole數 : 避免漏光,產生亮點☆低particle數 : 增加良率CMO ConfidentialBM Inspection1231.Total Pitch ( 長寸法)2.CD (Critical Dimension )3.Mark to Edge ( 端寸法 )SubstrateR1. OD= - log ( I / Io ) > 42. 反射率 ( Cr BM )3. Thickness (Resin BM)顯影後缺陷檢查ADI (After Developer Inspection)巨觀檢查( Macro review )IoICMO ConfidentialqILSP01: OD–Start 區 & 平坦區各1點, 片片檢–避免Start 區 & 平坦區的OD值差異太大.qMUIN01: Macro–確認In-line Macro 品質狀況(有無mura)qPRIN01:AOI, CD–確認In-line Micro 品質狀況–避免CD太低, 造成LCD 漏光RBM Layer In-line SamplingCMO ConfidentialRBM Layer off-line SamplingqSPME01: OD–避免OD太低, 造成LCD 漏光qMACR51: Macro–確認BM off-line Macro 品質狀況qCDME01:CD, 端寸端寸, Total pitch–避免CD太低, 造成LCD 漏光–避免T/P太大 or 太小, 造成LCD對組後漏光qSUFT01:BM Thickness–控制角段差及ODCMO ConfidentialRGB Process (2300, 3300, 4300)q BM: 遮蔽漏光區, 增加對比q RGB: 提供色度q ITO: 提供電場所需之電極q MVA/DJ ITO: 提供廣視角q PS: 支撐TFT/CF所需之Cell GapCMO ConfidentialRGB Process --- R-Layer紅色光阻塗佈(1)紅色光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coaterBM pattern glass清洗紫外線曝光顯影去掉邊緣光阻EBR (Edge Bead Rinse)AlignerDeveloper烘烤Oven真空乾燥Vacuum Dryer預烘烤(HP)與冷卻(CP)Pre-bake & Cool plateXXX : Spinless 無CMO ConfidentialRGB Process --- G-Layer綠色光阻塗佈(1)綠色光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coaterR glass清洗紫外線曝光顯影去掉邊緣光阻EBR (Edge Bead Rinse)AlignerDeveloper烘烤Oven真空乾燥Vacuum DryerPre-bake & Cool plateXX預烘烤(HP)與冷卻(CP)X : Spinless 無CMO ConfidentialRGB Process --- B-Layer藍色光阻塗佈(1)藍色光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coaterR,G glass清洗紫外線曝光顯影去掉邊緣光阻EBR (Edge Bead Rinse)AlignerDeveloper烘烤Oven真空乾燥Vacuum DryerPre-bake & Cool plateXX預烘烤(HP)與冷卻(CP)X : Spinless 無CMO Confidential121. Pixel CD2. Overlay3. 厚度厚度(RGB段差段差)4. RGB 色度量測色度量測3RGB InspectionCMO ConfidentialITO Process (5200)q BM: 遮蔽漏光區, 增加對比q RGB: 提供色度q ITO: 提供電場所需之電極q MVA/DJ ITO: 提供廣視角q PS: 支撐TFT/CF所需之Cell GapCMO ConfidentialWhat is ITO ?ITO = Indium Tin Oxide (銦錫氧化物銦錫氧化物) 90 wt. % In2O3+10 wt.% SnO2 CMO ConfidentialSputtering(濺鍍濺鍍) 的原理的原理˜˜於真空環境下於真空環境下於真空環境下於真空環境下, , 通入高電壓及通入高電壓及通入高電壓及通入高電壓及Ar/O2 Ar/O2 混合氣體混合氣體混合氣體混合氣體, , 產生產生產生產生ArAr+ + 離子撞擊離子撞擊離子撞擊離子撞擊ITOITO靶材靶材靶材靶材, , 形成銦錫離子與形成銦錫離子與形成銦錫離子與形成銦錫離子與OO離子反應成銦錫氧化物離子反應成銦錫氧化物離子反應成銦錫氧化物離子反應成銦錫氧化物(ITO), (ITO), 濺鍍於產品上濺鍍於產品上濺鍍於產品上濺鍍於產品上. .Vacuum ChamberSubstrateTargetPlasmaAr+e-Gas InletVacuum Pumps-2kVCMO ConfidentialITO sputtering process氧化銦錫膜濺鍍ITO sputterITO pre-cleaner (水洗, 清洗無機物)R,G,B玻璃投入ITO玻璃ITO glassDefect Inspection (缺陷檢查機)(Micro 1, 4560)UV asher (清洗有機物)紫外線灰化Repair (修補)(repair 1, 4578)CMO ConfidentialITO Inspection1. RGB 色度量測色度量測2. Rs(電阻值電阻值) 量測量測3. 光穿透率量測光穿透率量測4. ITO膜厚量測膜厚量測5. T/P 量測量測ITOCMO ConfidentialMVA Process (6300)q BM: 遮蔽漏光區, 增加對比q RGB: 提供色度q ITO: 提供電場所需之電極q MVA/DJ ITO: 提供廣視角q PS: 支撐TFT/CF所需之Cell GapCMO Confidential何謂廣視角?TN typeSuper MVACMO ConfidentialMVA Process (Multi-domain Vertical Alignment)X : Spinless 無正光阻塗佈(1)正光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coaterITO glass清洗紫外線曝光顯影去掉邊緣光阻EBR (Edge Bead Rinse)AlignerDeveloper烘烤Oven真空乾燥Vacuum DryerPre-bake & Cool plateXX預烘烤(HP)與冷卻(CP)CMO ConfidentialMVA Inspection1. 厚度量測厚度量測2. Pixel CD 量測量測3. Overlay4. Macro膜厚CMO ConfidentialPS Process (7300)q BM: 遮蔽漏光區, 增加對比q RGB: 提供色度q ITO: 提供電場所需之電極q MVA/DJ ITO: 提供廣視角q PS: 支撐TFT/CF所需之Cell Gap (間距)PSCFTFTCMO ConfidentialPS ProcessPS光阻塗佈(1)PS光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin coaterglass清洗紫外線曝光顯影去掉邊緣光阻EBR (Edge Bead Rinse)AlignerDeveloper烘烤Oven真空乾燥Vacuum DryerPre-bake & Cool plate預烘烤與冷卻XXX : Spinless 無CMO ConfidentialPS Inspection1. 厚度量測厚度量測2. Pixel CD 量測量測3. Overlay4. Macro膜厚CMO Confidential最終檢查(Final Inspection)Macro inspection巨觀檢查AOI Pre-cleaner光學檢查前清洗AOI (Auto -Opto Inspection)光學檢查(Micro 2, 7560)Micro review拍照判CodeJudgement & Sorting判定與品質分類出貨Shipping非MVA產品MVA產品Repair修補(repair 2, 7578)CMO ConfidentialMacro Inspection 判定方法日光燈箱 鈉 燈 檯 燈 綠 燈 鹵 素 燈 反射 透過 反射 透過 反射 透過 反射 透過 反射 透過 Alignment Mark Defect ○ Mura △ ○ △ EBR Residue △ ○ 髒 污 ○ 透過暗點 △ ○ ○ 透過亮點 ○ ○ 玻璃缺陷 ○ 殘 膜 ○ 刮 傷 ○ RGB Coin Mura ○ DD Coin Mura ○ PS Coin Mura ○ Discolor ○ △ Coludy Mura ○ 註： ○ 表示主要檢驗與判定方式； △ 表示輔助檢驗方式。

CMO ConfidentialMicro Inspection 判定方法q Defect code 設定為三碼設定為三碼, 分述如下分述如下 : 第一碼第一碼:群組區分群組區分2Inline Macro3Inline AOI4Measurement NG5Micro review NG6Macro NG7Ink Repair8Micro review repairCMO ConfidentialMicro Inspection 判定方法第三碼第三碼:Defect 類別類別第二碼第二碼:層別層別1BM-Layer2R-Layer3G-Layer4B-Layer5ITO-Layer6MVA-Layer7PS-Layer8預留碼預留碼9OTHER0機台異常機台異常CMO ConfidentialMicro Inspection 良率範例CMO ConfidentialMicro Inspection 判定方法513 – BM Break 2515 – BM Remain517 – BM Remain Particle51A – BM Scratch521 – R Shift522 – R RemainCMO ConfidentialMicro Inspection 判定方法550 – Dirty528 – R SUS Particle527 – R Particle523 – R Thinner524 – R Pin Hole52A – R ScratchCMO ConfidentialCF Product ID naming ruleCMO Confidential尺寸對照表CMO Confidential Thank you!CMO ConfidentialAppendix 1 Color Filter 信賴性評價•耐熱性、耐溶劑性、耐化性試驗例如:耐熱性--(a)HP 230℃ x 1hr (b)HP 200℃ x 3hr 耐溶性—(a)NMP、乙醇、IPA ,25℃ x 1hr 耐藥性—(a)80℃,純水 x 1hr (b)25℃,2% NaOH x 5~10min•耐環境性試驗例如:高溫保存(85℃,500~1000hr),高溫高濕 (60℃/90%HR x 200hr),低溫保存(-40℃ x 500hr), 冷熱衝擊(-40℃~85℃各30min,20次循環),耐光性 (氙燈照射200hr) 。