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1、CF Process簡介JerryTFT/LCD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 結構圖下玻璃基板上玻璃基板上偏光板PS液晶分子下偏光板框膠配向膜TFT元件彩色濾光板液晶層光線(背光源)LCD : Liquid Crystal Display (液晶顯示器)CMO ConfidentialCF 結構圖ITO剖面示意圖俯視示意圖實際
2、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-initiatorAdditivePigmentDispersantSolventMonomerInitiatorCMO 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(MVA產品):2
3、.非廣視角產品(TN產品):BMRGBITOPS BMRGBITOMVA PS * BM 依材質類型有 Resin 及Cr BM 二種CMO ConfidentialCF 製作方法CMO ConfidentialCF 製程機制: PhotolithographyPhotosensitive MaterialsSubstrateNegative TypePositive TypeMMBinderUV PigmentPhoto-initiatorSolubleInsolubleCoatingExposureDevelopmentImagesUV Photolithography :顯影液 : KO
4、HCMO ConfidentialCF Process優點 : 1. Process減少(設備簡化) 2. 光阻用量減少(1) Spin - 轉速(rpm)決定膜厚(2) Spinless - 吐出量(PR值)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
5、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 GapCMO 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. Cr BM process :XX : Spinless
6、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. RBM process :素玻璃清洗負光阻塗佈(1)負光阻塗佈(2)Pre-cleanerSlit coaterSpin
7、 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Blac
8、k 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 Develo
9、per Inspection)巨觀檢查( Macro review )IoICMO ConfidentialqILSP01: ODStart 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 SamplingCMO ConfidentialRBM Layer off-line SamplingqSPME01: OD避免OD太低, 造成LCD 漏光q
10、MACR51: Macro確認BM off-line Macro 品質狀況qCDME01:CD, 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ODCMO 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 GapCMO ConfidentialRGB Process - R-L
11、ayer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
12、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 & Co
13、ol plateXX預烘烤(HP)與冷卻(CP)X : Spinless 無CMO Confidential121. Pixel CD2. Overlay3. 厚度(RGB段差)4. RGB 色度量測3RGB InspectionCMO 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 GapCMO ConfidentialWhat is ITO ?ITO = Indium Tin Oxide (銦錫氧化物) 90
14、wt. % In2O3+10 wt.% SnO2 CMO ConfidentialSputtering(濺鍍) 的原理於真空環境下於真空環境下, , 通入高電壓及通入高電壓及Ar/O2 Ar/O2 混合氣體混合氣體, , 產生產生ArAr+ + 離子撞擊離子撞擊ITOITO靶材靶材, , 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(ITO), (ITO), 濺鍍於產品上濺鍍於產品上. .Vacuum ChamberSubstrateTargetPlasmaAr+e-Gas InletVacuum Pumps-2kVCMO ConfidentialITO sputt
15、ering 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2. Rs(電阻值) 量測3. 光穿透率量測4. ITO膜厚量測5. T/P 量測ITOCMO ConfidentialMVA Process (6300)q BM: 遮蔽漏光區,
16、 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 GapCMO Confidential何謂廣視角?TN typeSuper MVACMO 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
17、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2. Pixel CD 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)PSCFTFTCMO ConfidentialPS ProcessPS光阻塗佈(1)PS光
18、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2. Pixel CD 量測3. Overlay4. Macro膜厚CMO Confidential最終檢查(Final Inspection)Macro inspection巨觀檢查AOI Pre-cle
19、aner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
20、 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, 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 repairCMO ConfidentialMicro Inspection 判定方
21、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9OTHER0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 RemainCMO ConfidentialMicro Inspection
22、判定方法550 Dirty528 R SUS Particle527 R Particle523 R Thinner524 R Pin Hole52A R ScratchCMO ConfidentialCF Product ID naming ruleCMO 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 510min耐環境性試驗例如:高溫保存(85,5001000hr),高溫高濕 (60/90%HR x 200hr),低溫保存(-40 x 500hr), 冷熱衝擊(-4085各30min,20次循環),耐光性 (氙燈照射200hr)
