《TFT制程详解》PPT课件.ppt

《《TFT制程详解》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《TFT制程详解》PPT课件.ppt（92页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、TFT CF之結構,TFT元件結構示意圖：,一A Unit的基本概念(a)在CF基板上製作基板ID(b)決定TFT基板是以FULL SIZE或1/3size投入(c)將TFT及CF基板洗淨(d)在TFT及CF基板上印刷PI液，使其形成配向膜(e)檢查自動配向膜及硬化配向膜(f)對TFT及CF基板上的配向膜進行配向,Panel工程A Unit簡介,1.A Unit製程流程示意圖(一)：TFT基板投入及一次切裂 CF基板投入(TFT HALF SIZE由此投入)Multi Loader(PTM 1)雷射Marking(TFT FULL SIZE由此投入)PI前基板洗淨 PI前基板洗淨Multi L

2、oader(PTM 2)Multi Loader(PCM 2)(自動檢查NG基板回收後由此投入)PI塗佈 PI塗佈(預烤基板呈星型方式分布)PI膜自動檢查 PI膜自動檢查(NG基板收於本燒成爐前的Buffer後回收),1.A Unit製程流程示意圖(二)：PI 硬烤爐 PI 硬烤爐Multi Loader(PTM 3)Multi Loader(PCM 3)(硬烤後保留基板由此投入)配向裝置組 配向裝置組(用呼氣像方式檢查品位)配向後基板洗淨 配向後基板洗淨基板乾燥爐 基板乾燥爐PANEL-B各工程 PANEL-B各工程,3.TFT LINE及CF LINE共同裝置簡介：1.)PI前洗基板洗淨/

3、乾燥裝置各設備簡介1.WET(1)部 a.流程:準備區 洗劑Brush 純水淋洗2.WET(2)部:WET(1)至WET(2)有風刀清除WET(1)殘存水分a.流程:純水 US 純水 US CJ MSb.純水US係使用兩台超音波產生器 超音波震盪清除不潔 c.CJ:使用高壓水柱清除基板上之不潔 d.MS:使用超音波產生器 震盪清除不潔3.風刀部:利用風切將水吹除 4.IR部:加熱板,提供溫度以乾燥基板5.UV部:消除有機物 6.CP部:以兩枚冷卻板通冷卻水冷卻,MS洗淨原理1.振動加速度作用2.擴散作用,1.25下，音速C1500m/sec，以頻率f1MHz，/2=0.75mm，2.產生cav

4、itation音波強度之最低限度W100W/cm2。3.超音波在1MHz產生之加速度為重力加速度之100000倍。,毛刷,Cavitation Jet洗淨原理,Air,水壓:10 20Kg/cm2,印刷的方式:PI經由A輪轉印到P輪的凸版上，再經由凸版均勻的將PI液塗佈在基板上。(如下圖),PI轉寫工程在TFT面板製程中所佔的角色,PI轉寫就是屬於A-UNIT主要的作用是在玻璃基板上形成 配向膜經過配向工程產生液晶分子所需之預傾角。配向膜製作的方法:1.PI液印刷 2.配向工程,對配向膜材料之要求 PI液(聚醯亞胺),良好之印刷性與ITO玻璃良好之密著性膜強度化學穩定度高耐熱性均勻得液晶配向性

5、,低雜質高透明性絕緣性.高電壓保持率低殘留電壓低溫成形,預傾角一、為何需要預傾角?,電壓保持率1.何謂電壓保持率:在液晶面板上施加電壓後，再將電壓OFF，一定時間後(一般為16.7 msec)，液晶面板上電壓的殘留量。2.為何要電壓保持率:避免液晶面板的閃爍。,低殘留DC1.殘像:在液晶面板上長時間印加電壓，電壓OFF後，影像殘留的現象。2.為何會有殘像:,高密著性1.為何要高密著性:配向膜於有段差之TFT基板塗佈後，須進行配向處理。在段差附近的配向強度突增，產生配向膜的剝離。2.為何PI易剝離:PI之骨骼硬，極性基少，與基板間的凡得瓦力小，故接著性差。3.提升密著性的方法:PI骨骼柔軟化、在

6、配向劑中加入偶合劑,印刷性1.如何塗佈配向膜:工業上目前接使用凸版印刷性2.為何需要均一之膜厚:預傾角的膜厚依存性 避免配向不均 LCD的表示不均3.配向劑中使用之溶劑 g-BL(表面張力 44.6 dyne/cm)NMP(表面張力 42.4 dyne/cm)BC(表面張力 27.0 dyne/cm)g-BL及NMP對可溶性PI有良好之溶解度，但BC則無。4.如何提升印刷性:降低溶劑表面張力(添加BC)黏度最適化 添加劑,PI轉寫工程機構組成概念,PI轉寫工程主要是由下列機構所組成PI前洗淨機主要目的:在TFT工程中，必須藉助許多的洗淨過程來避免製程中的不確定性。洗淨的主要目的，是針對下列四種

7、危害製程良率的污染源予以隔絕：1.有機污染:像是人體的皮膚、油脂、化妝品、空氣中的油氣、物的污染源.等等。2.無機污染:人體的汗、顏料、塵埃、金屬屑等等。3.工程污染:搬運、裝置運轉、包裝紙材、其他製程殘留 物.等等。4.表面變質。,二、PI轉寫機,轉寫機:基板進入後,經過對位,真空吸著,A輪與P輪(凸版)展色,便開始印刷,將PI液均勻的印在基板上為面板最複雜的製程。預烤爐 將PI膜的溶劑烤乾。檢查機 運用光源掃描,檢查印刷欠陷,如果發現則將基板回收運 用剝膜機,剝膜後再投入。硬烤爐 將PI膜完成最終乾燥,加強附著性。,三、PI轉寫工程作業基礎,PI轉寫工程主要有下列幾種作業方式：品種切換是目

8、前轉寫工程最複雜的作業方式,主要是因為品種的切換，也必須更改設備一些設定,例如各品種程式;APR版尺寸;基板定位PIN;CCD讀取位置等,以二廠來說目前生產的有14.1吋、15吋等又分HALF SIZE/FULL SIZE,1/3SIZE,但做法大同小異。APR版是由工程部設計交由廠商做出,購入之後還要經過檢証確認尺寸精度無誤才能使用,流品品位的好壞APR版佔大部份,可以經由流品前ITO基板看品位,是否有固定點(所為固定點是有異物黏在APR版上造成固定位置不沾)及刮刀條紋(是刮刀刀刃上有異物或PI結塊所造成)。,PI轉寫工程作業基礎,APR版的清潔也是重要的作業方式之一，因為APR版在使用完之

9、後上面佈滿PI液，必須用NMP溶劑浸泡著，以除去上面之PI液，浸泡之後要用電子級酒精洗掉APR版上之NMP溶劑，再用純水沖洗然後再用空氣槍吹去APR版上之水份，如果沒清潔乾淨將會影響下一次的使用。A輪的清潔是在切換時用NMP溶劑沾無塵紙擦拭A輪直到A輪上無PI液殘留，然後用無塵紙沾酒精擦拭A輪直到清潔為止後用無塵紙沾丙酮檢視是否擦乾淨(看A輪上丙酮的揮發是否一致)。,PI轉寫工程作業基礎,刮刀的清潔是用無塵紙沾NMP 擦拭直到刮刀上無殘留PI為止,再用無塵紙沾酒精擦拭,注意要點是擦拭時須小心不能傷到刀刃部。PI供給管路的清潔是將NMP裝入鋼瓶中,沖洗管路中的PI液然後再將管路中的NMP噴乾淨,

10、拆下濾心(此時須注意濾心內的細部零件)泡入NMP溶劑中。,PI轉寫工程作業基礎,挑點是目前轉寫工程最棘手的作業，原因是必須靠作業者經驗的累積才能作好的工作，以目前生產的經驗挑點往往影響不少生產時間，也會降低良率，提生作業者能力是很重要的。結論：生產是作業者的第一要務，設備的TAKE TIME有其極限，而作業方式的熟練可以縮短作業時間，提高稼動率，唯有作業者自身去了解各項作業程序，才能確保生產的質與量還有工作安全。,PI轉寫工程的不良與成因,PI不沾基板不潔造成APR版受污染,形成不沾,基板在轉寫前會先經過洗淨機,其製程中有毛刷可以調整毛刷壓入量來改善基板不潔的問題但須注意有無橫條紋轉寫工程對塵

11、粒非常敏感,人在無塵室中就是最大的發塵源,人在無塵室走動會將高架地板上的塵埃帶起,進而影響生產品質,所以在生產時嚴格禁止在設備附近走動,PI轉寫工程的安全衛生,在轉寫工程作業上要注意的事項有下列幾點化材的使用：在作業上接觸到的有酒精;丙酮;PI;NMP溶劑等這些化學物品對身體有害,作業者要做好防護措施例如戴防丙酮手套,口罩,萬一皮膚接觸到用大量純水沖洗,現場也有淋洗室,使用這些化材也要注意遠離高溫的地方,因為這些化材是極度易燃使用上要特別小心。,PI轉寫工程的安全衛生,設備操作作業者在操作設備也要注意安全,雖然設備的防呆設施做的很好但還是要特別注意,舉一實例說明在奇晶光電有人在做設備維修,因設

12、備有死角另一端的人看不到維修者而操作機台,造成維修者被機器壓住不治死亡,所以設備維修時一定要將設備停止,嚴禁操作機台還有設備會動作的地方人員也要特別注意,還有除靜電裝置帶有高電壓在清掃時要將電源關閉,也有些機台有高溫也要注意以防燙傷。,配向機:a.)配向原理,配向機前後各有一台 US Cleaner清除基板上的 異物,動作上為配向滾輪僅作上下動作而基板平台則為旋 轉兼前後移動,且TFT基板以兩台配向機進行TFT基板兩 次配向動作,CF基板亦同 b.)配向布捲布作業在專屬隔離之配向作業清潔室進行,配向的目的:將已經完成塗佈預烤、硬烤的PI層，利用特定 的配向布刮出一道道的淺痕，以利液晶分子統 一

13、排列方向。,配向的方法:利用將配向布捲上滾輪，然後調整所需要 的配向強度、密度、角度之後，將基板送 入進行配向。其中，因為TFT基板表面的 段差(高低起伏)比較大，所以利用兩台配 向機加強配向。,配向布的介紹：人造絲：(TFT所使用)人造絲纖維是將針葉樹溶解的紙漿、將其從噴嘴噴出 硬化而製成的半天然纖維，由噴嘴所噴出之一條條的 細絲，將其4050條細絲集成一條線，就稱為連續的 長纖維，RUBBING用的大多是2.5 denier到3.0 denier 之間為最多，人造細絲的表面均具有凹凸的線痕其間 隔大約34m左右，而人造絲會被廣泛使用在 RUBBING上是因為其細絲表面的凸起部分會接觸配 向

14、膜，因而布毛細的部分比粗的部分更容易進行配向，對於高密度要求的配向，以這種材質配向會得到最 好的效果此外，人造絲內含有10%的水分，比其他的 一些用合 成纖維製成的配向布，更能防止靜電氣發生,配向工程注意事項,靜電氣的影響:1.靜電對於基板的影響很大，尤其對於TFT基板上的元件殺傷力更 不可忽視。由於配向工程是全線中靜電產生最大的步驟因此必 需更為謹慎面對靜電的問題。在配向機的前後都有除靜電器。2.異物問題:由於配向布和基板的PI觸接可能造成很大的發塵度所 以在配向前後都設有US乾式洗淨機，儘量將發塵度減到最低。,B Unit的基本概念a.)在CF基板上塗上框膠b.)在TFT基板上點上銀膠c.

15、)在TFT基板上灑上間隔劑d.)管制流品品位，進行基板OX，XO，OO的品位配 對組立e.)硬化框膠及對位檢查f.)決定面板的CELL GAP,1.B Unit製程流程示意圖(一)：A Unit TFT側(上流)A Unit CF側(上流)Multi Loader(PAM 4)Multi Loader(PCM 4)銀膠塗佈(Transfer打點)框膠塗佈(檢查dummy點徑，NG時會alarm)U/S cleaner 框膠斷線檢查(NG基板收於預烤前B/F)間隔劑散佈/間隔劑噴灑檢查 框膠預烤(NG基板收於PAM 5後回收)Multi Loader(PAM 5)Multi Loader(PCM

16、 5)(TFT/CF基板於此進行配對，同為O品方可配對),1.B Unit製程流程示意圖(二)：Multi Loader(PAM 5)Multi Loader(PCM 5)組立起之基板ID以ARRAY做成之ID為準 組立工程組立起之基板ID以ARRAY做成之ID為準熱壓著工程(共30爐)After Cure工程壓著後偏移檢查PANEL-C各工程,框膠相關工程介紹,銀膠塗布,U S,間隔劑散佈,間隔劑檢查,圖形檢查,框膠預烤,TFT基板,CF基板,框膠塗布,CF LINE工程簡介：框膠塗佈工程 使用dispenser方式塗佈,dispenser優點不外乎主要有避免 與基板接觸(可避免網痕)，框膠

17、使用時間可以延長，Pttern 變更容易，大基板精度佳等。,目的:在於提供上下基板的結合應力，並使液晶注入後 不致外洩。材料:框膠(在150左右硬化的熱固性環氧樹脂)以及框 膠間隔劑(硬質的glass fiber)，框膠間隔劑分為球 狀及桿狀的，桿狀的較為便宜,為目前使用的主流。因為STN對於cell gap的均勻度要求較高，球 狀者為STN使用。,框膠預烤爐:以加熱板方式加熱基板之爐子，再來為冷卻 板，乃以水冷方式冷卻預烤後基板。,製程機能：塗佈時間170秒/4台 塗佈速度2050mm/秒 斷面積測定範圍150um 斷線檢查機為同軸落射照明 乾燥爐溫度 max1500 30 框膠攪拌脫泡機,

18、1.B-UNIT主要不良項目：a.)框膠不良：框膠在注入口對面兩角破裂，主要發生於熱 壓著時，擠壓pattern內空氣，造成air衝出所致，4面取時較易發生。又稱之為”Seal Puncture”。b.)面內異物：主要有spacer凝集以及從手套、膠帶、卡匣 等物品上掉落至基板上造成。c.)壓著偏移：因熱應力造成基板彎曲變形，使其後工程 stage真空吸著不良。此外，亦有因壓著造成上下基板偏移，產生漏光情形。d.)裏面異物：stage上沾附異物，使得加壓時局部壓力變大，造成spacer滑移，而在PI膜上留下痕跡。不點燈 時看似精子狀之亮點，點燈時乃微微之白點。因 其狀像螢火蟲。又稱之為”螢光不

19、良”。,框膠製程及設備單元介紹：,塗佈,檢查,預烤,預烤：藉由溫度上升降低框膠黏度、使得框膠內有機溶 劑揮發氣泡帶出。重點是預烤溫度必須在框膠產 生化學變化的最低溫度以下。,/,製程重點塗佈：圖形完整性Tact Time使用前框膠黏度、框膠與間隔劑混合之均勻性,檢查：框膠斷面積線寬膜厚,預烤：爐溫曲線、爐溫均勻性,銀膠塗佈工程介紹,銀膠製程之角色：,前工程：,U.S.CLEANER,配向後洗淨,後工程：間隔劑散佈,FLOW CHART,中位置,面板結構中之部位,比喻：房屋中之水,電配管。,為何要銀膠:塗佈在TFT基板,銀膠作用：導通上下基板。提供,CF Vcom,導通兩端分別為：,CF=ITO

20、,，,TFT=C,S,電極,等效電容效應：增加儲存電能功能。,圖示：,TFT,上,Source,與,C,S,之電位差,V,，,經由銀膠導通,CF,上之,ITO,，,使得,TFT,上,Source,與,CF,上,ITO,亦有相同,電位差,V,，,正好提供了驅動液晶分子的電壓差。,間隔劑散佈工程介紹,間隔劑散佈工程之角色,FLOW CHART,中之位置：,面板結構中之部位：,比喻：大房間中之樑柱,TFT基板,銀膠塗布,U.S,.,間隔劑檢查,框膠塗布,圖形檢查,框膠預烤,CF基板,間隔劑檢查,間隔劑散佈,間隔劑本身受潮凝集。,散佈不均,=,形成,CELL GAP不均，點亮後畫面品位不佳,散佈槽內壁

21、帶電性異常、間隔劑帶電性異常、面板上靜電氣分佈異常,對策,=,添加間隔劑、槽壁帶電性、更換間隔劑,機構組成,組立機,機構圖,受取部,受取部,退避台,移載,基板定位,基板定位UV塗布1,基板定位UV塗布2,粗合,反轉移載A,粗合,減壓部,微合UV照射1,出口部1,減壓部,微合UV照射2,出口部2,TFT基板,CF基板,水平回轉,水平回轉,L-Line,R-Line,作業基礎,組立機,作業基礎,組立機,12,作業基礎,組立機,UV注射筒調整方法,1UV注射筒及針頭與基板的示意圖,基板,14,作業基礎,組立機,2針頭的gap與值調整(A)針頭與基板接觸後為零點值(B)調整測微器針頭，調整到100m的

22、gap,基板,針頭,22,不良與成因,組立機,3較易發生凸起的部位(A)一般常發生的部位在真空溝槽的側邊(B)凸起物為異物所形成，是由基板所帶入(C)預防措施可由檢查open cell 的頻度增加來做預防,突起物,上定盤,真空溝槽,較易發生凸起的部位,熱壓著爐工程主要是將TFT基板與CF基板組立成一片注意項目:1.上下定盤是否清潔(每日清潔方式)2.上下定盤Sheet是否平坦3.真空壓狀況是否達到設定值4.爐體裂化情況評估方式:1.在偏移檢查取面板確認Seal狀況2.利用鈉燈確認干涉稿狀況牛頓環3.各爐半月G與點燈數據,機構組成,熱壓著爐,機構圖,受入振分,受入振分,搬送ROBOT1,搬送ROBOT2,合流受渡,熱壓著爐,作業基礎,熱壓著爐,動作流程,基板進入待搬送位置,開機,ROBOT搬入,壓著,開機,初期升溫,ROBOT搬出,上定盤下降,後烤爐,昇溫開始,昇溫到達,壓著保持,壓著終了,上定盤上昇,6,作業基礎,熱壓著爐,實際爐體,After Cure工程：#經After Cure後框膠完全硬化。(熱壓著後僅完成90%之硬化)After Cure後基板會些許彎曲(若CF在上/TFT在下則彎向 上為正常，否則NG)，基板彎曲程度以邊緣無法以0.7mm 厚薄規插入為原則。基板是否彎曲過度先以目視直接看。,基板是否彎曲過度先以目視直接看。,