孙晓红-CELL解析介绍(T)

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1、CELL解析介紹,产品解析课 孙晓红12/11/20,何謂解析？,工作重點： 不良面板解析、責任釐清、成因分析、回饋工程單位進行改善 工作目的： 解決問題、提升良率 處理流程,解析面板,數據分析,儀器分析,推測成因,實驗驗證,問題對策,解決問題,大綱,TFT LCD原理介绍 不良項目分類 解析手法與工具 分析儀器 實例說明 結語,大綱,TFT LCD原理介绍 不良項目分類 解析手法與工具 分析儀器 實例說明 結語,上偏光板,TFT元件,框膠,TAB,Driver LSI,擴散板,Spacer,分光片,反射板,側光,下偏光板,液晶,配向膜,共通電極,overcoat,Color filter,B

2、lack matrix,玻璃基板,CF基板,TFT基板,PWB,面板結構圖,TFT Device,A,A,TFT元件結構,基板,閘極(Gate),閘極絕緣層(GI),半導體層(a-Si),歐姆接觸層(n+ a-Si),汲極金屬層(Drain),保護層(SiNx),ITO層,源極金屬層(Source),FFS TFT元件結構,基板,閘極(Gate),閘極絕緣層(GI),半導體層(a-Si),汲極金屬層(Drain),保護層(SiNx),DP ITO層,源極金屬層(Source),ITO層（Vcom）,Array面板說明,Gate Line,液晶電容,TFT,TFT-LCD的三段主要的製程: 前段

3、Array前段的 Array 製程與半導體製程相似，但不同的是將薄膜電晶體製作於玻璃上，而非矽晶圓上。 中段Cell中段的Cell ，是將前段Array的玻璃為基板，與彩色濾光片的玻璃基板結合，並在兩片玻璃基板間灌入液晶(LC)。 後段Module Assembly (模組組裝)後段模組組裝製程是將Cell製程後的玻璃與其他如背光板、電路、外框等多種零組件組裝的生產作業。,TFT LCD製造流程,3,組立/熱壓著,Panel檢查,CF基板,TFT基板,洗淨,PI膜轉寫,配向,框膠塗佈,Spacer散佈,切裂,液晶注入,封止/ISO,CELL製造流程-3,目的：將配向膜刷出溝槽狀的痕跡，期使液晶

4、 分子能夠循一定的傾斜角度排列，此角 度即稱為：預傾角,方法: 將PI印刷後完成硬烤的基板，運用布毛摩擦進行配向,配向-Rubbing,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：在120左右硬化熱固性環氧樹脂 製程：框膠塗佈乃擠壓式塗佈，利用氮氣擠壓針筒內的框膠，使框膠經過針頭 擠出， 再控制反吸時間吸住框膠，以進行下一筆塗佈。,框膠-Sealant,Dispenser塗佈 :tact-time長，少污染,大綱,TFT LCD製程簡介 不良項目分類介紹 解析手法與工具介紹 分析儀器介紹 實例說明 結語,不良分類,線欠陷,S Line,G Line,S(G) Open,C

5、S Open,SS(GG) Short,S(G) Shift,SC Short,GS Short,CG Short,點欠陷,輝點,黑點,注入不良,H99輝點群,線性微輝點,Spacer打痕,Spacer微輝點,配向輝點,cell gap異常,週邊,注入,黑,異物,面內,Array Pad,半月,Cross Talk,不均類,Mura,低頻不均,特殊不均,乾燥不均,橫(縱)不均,Lens mura,紅(綠)不均,條紋類,配向條紋T、C,配向縱條紋,橫(縱)條紋,面內異物,Spacer凝集,配向不良,不良,膜面刮傷,殘像,注入口偏白,注入口偏黑,靜電氣,Array NG,Domain漏光,面內異常

6、,輝點解析mode分類-1,輝點解析mode分類-2,ARRAY,線欠陷解析mode分類-1,線欠陷解析mode分類-2,異物類-纖維解析mode分類,異物類-spacer凝集解析mode分類,1.常態性不良項目，可制訂mode，交由Q&R人員進行每日解析，累積資料。 2.藉由累積的資料，進行分析及查詢製程差異，以利進行對策改善。,大綱,TFT LCD製程簡介 不良項目分類介紹 解析手法與工具介紹 分析儀器介紹 實例說明 結語,解析手法,點燈判定 OM判定 拆解面板 雷射定位法 位移點燈法 呼氣相觀察 光源確認,點燈判定,使用工具：P檢點燈機 使用方式：階調調整、驅動頻率變換、RGB畫面、旋轉

7、偏光板、遠距離觀察 觀察重點：不良位置、大小、各驅動畫面差異等，可初步判定不良成因,H99輝點群，低頻變明顯，為TFT元件漏電型不良,背光盒： 可搭配偏光板判斷Gap類或原材不均類不良現象，例如：黑Gap、周邊Gap、面內Gap、異物Gap、色不均、CF不良、氣泡、刮傷等。,點燈判定,OM判定,使用工具：Optical Microscope光學顯微鏡 ，光學顯微鏡的儀器裝置簡便，其成像原理是利用可見光照射在試片表面造成局部散射或反射來形成不同的對比。 使用方式：調整放大倍率及利用透射、落射進行異常區觀察，利用點欠陷顏色判定異常層別，利用光源調整及旋偏光板，常用於判定點欠陷、線欠陷、異物類不良

8、觀察重點：可利用異物是否有光暈來分析膜上或膜下；利用配向刷痕來分析異物發生側別；利用異物顏色、形狀來判斷異物成分。,OM（Optical Microscopy, 光學顯微鏡）：,轉寫前,轉寫後,轉寫前可見PI膜厚差異形成之光暈。,OM判定,拆解面板,使用工具：刀片、AIR GUN、酒精、丙酮等 注意事項：拆解動作請務必戴上PVC手套，防制接觸液晶對於人體的影響。沒有戴眼鏡的同仁，請務必戴上防護眼鏡，避免因為玻璃碎屑飛散造成眼睛的傷害。 觀察重點：釐清不良側別、取樣分析等,TFT側 ITO偏移,CF側畫素刮傷,拆解面板-面板外觀,CF側,TFT側,PANEL,雷射定位法,使用工具：雷射修補機 使

9、用方式：先以點燈機標下不良座標，再利用雷射於不良周邊進行記號 觀察重點：將CF或TFT兩側拆開後，可清楚觀察不良相對位置,位移點燈法,使用時機：分析發生側別（TFT or CF），常用於不均類不良 使用方法：以不同色筆於面板兩側以標示不良位置利用刀片將四周的框膠切開在背光盒下檢視GAP是否有過度離異在背光盒將CF向反端子側SHIFT 約34mm切除CF基板凸起處重新上點燈機台確認 觀察重點：不良位置未跟著記號移動之側別，即為不良發生側別,步驟一：標示不良位置 於背光盒或者是點燈機上，標示出不良位置,位移點燈法,位移點燈法,步驟二：切開面板 用刀片將面板四周的框膠切開,位移點燈法,步驟三：位移面

10、板 CF側位移約34mm，使位移後的TFT與CF記號，能夠作區分，並於背光盒下確認是否Gap離異或有干涉條紋出現。,位移點燈法,步驟四：截掉突出部分 若需上點燈機確認，需將位移後，CF突出部分截掉，以免影響點燈。,位移點燈法,步驟五：重新點燈確認 觀察不良現象是否跟隨CF側移動。若是，則為CF側不良。若否，則為TFT側不良。,位移前,位移後,辉点解析流程,呼氣相觀察,使用時機：配向條紋類不良、不均類、膜厚異常、膜面刮傷等 使用方法：此設備置於配向段，於暗室中利用蒸汽搭配綠光燈進行目視觀察 觀察重點：利用膜面上附著一層薄蒸汽後，觀察PI膜面差異,配向條紋產生機制,配向條紋產生機制,呼氣相配向條紋

11、現象,光源確認,使用時機：不均mura類、膜厚異常、背面刮傷 使用設備：強光燈、綠光，搭配角度及去PI膜前後觀察，釐清異常層別 觀察重點：利用光源之反射光，觀察異常現象,綠光燈,白光燈,分析工具,系統工具： Web Report查詢 資訊流查詢重點： 線別or機台集中性 面取與位置分佈 CF or TFT Lot集中性 相關製程發生時間分佈or時間集中性 生產人員or 班別集中性,大綱,TFT LCD製程簡介 不良項目分類介紹 解析手法與工具介紹 分析儀器介紹 實例說明 結語,SEM,機台位置：凌巨解析室、龍潭廠解析室 解析方法：掃描式電子顯微鏡的成像原理是利用高速電子束打擊試片，將產生的各種

12、訊號收集，利用收集所得的訊號進行成像或是分析 應用時機：異常現象放大觀察、裂片進行膜厚量測,SEM（Scanning Electronic Microscopy，掃瞄式電子顯微鏡）,OM（光學顯微鏡）,SEM,OM（光學顯微鏡）,SEM,靜電破壞面板，SEM 分析為PI印刷後擊傷,膜面刮傷，SEM觀察 為PI印刷後造成,EDX,EDX（Energy Dispersive X-ray analysis，能量分散X光譜儀）,機台位置：凌巨解析室、龍潭廠解析室 解析方法：搭配SEM使用，作為定性成分分析，可偵測出無機元素，常用來進行異物分析。,EDX光譜,異物分析為ASAHI AN100玻璃基板成分

13、,FT-IR,FT-IR（Fourier transform infrared spectrometer，傅利葉轉換紅外線光譜分析）,機台位置：龍潭廠解析室 解析方法：進行有機元素分析儀器，平時定期量測PI轉化率及框膠轉化率，另可進行異物之成分分析，由database中找出最類似之物質,CF側轉寫有核不沾，異物 以FT-IR分析與PVC成分相似,FIB,FIB（Focused Ion Beam，聚焦式離子束電子顯微鏡）,機台位置：凌巨解析室、龍潭廠解析室 解析方法：以雷射能量切割樣品，可進行小範圍之不良切片量測各層膜厚、異物層別、量測高度 應用時機：異物類、點欠陷、線欠陷、刮傷類異常層別分析等

14、。,點燈為輝點，OM 確認為黑色小異物,拆解面板異物 於CF側,1,2,3,4,FIB切片分析異物 位於PI及ITO膜下,再利用EDX分析 異物成分為Fe,Cr.Ni ，不鏽鋼材質,FIB切片分析,判定為CF原材責任,GC-MS,GC-MS（Gas Chromatography-Mass Spectrophotometer，氣相層析質譜儀）,機台位置：龍潭廠解析室 解析方法：用各種成分在一種固定的液相及一種流動的氣相中，分配率的不同，而達到分離的效果。進行有機元素分析，應用在非揮發性高分子樣品的分析，分析物樣品經由裂解裝置加熱分解，再導入氣相層析管柱進行分離 應用時機：常利用解析異物類或液晶污

15、染等,AFM,AFM（原子力顯微鏡，Atomic Force Microscopy）,機台位置：楊梅廠 解析方法：量測奈米尺度表面輪廓、偵測表面分子與探針間的作用力、表面摩擦力定性分析、表面磁性定性分析等，主要可針對不良面板進行表面更微觀之分析 應用時機：分析分析各家CF表面粗糙度,預傾角量測機,預傾角量測機（OMS-CP3A）,機台位置：T2 CELL解析區 解析方法：可量測Cell Gap及預傾角，定期監控預傾角線上配向之預傾角是否離異。 應用方式：量測Cell Gap差異（Gap類不良分析），或量測預傾角差異（配向不均、印刷不均等分析），建議以同一片面板量測正常與異常區的數值，來判斷是否有差異。,1,2,1,2,面內Gap不良面板 Cell Gap量測起伏較大,正常面板,異常面板,解析工具與手法,精密測長儀,機台位置：T2 CELL 品保IQC 解析方法：利用精密測長儀定期進行TFT CF Total Pitch量測，另可針對面內吋法進行量測 應用方式：分析基板長吋法，或面內吋法