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摘 要:Color Filter是TFT_LCD的重要组成部分,也是其性能参数的重要决定因数。Rework生产线是彩色过滤片(简称CF)各段制程产生的不良基板回收处理设备。本文简单介绍了CF结构及不同线体制程发生的NG Glass基板,回收至Rework设备时,对应的Rework处理流程(Etch(蚀刻)处理流程、Strip(剥离)处理流程)及工艺。
关键词:Rework;Glass基板;Strip
中图分类号:TN873.93 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)32-0324-01
1 Color Filter(简称CF)的结构
CF的材料包括:Black Resist(树脂BM)、Color Resist(R·G·B)、ITO(透明电极)、Photo Spacer(PS材)。
2 CF Rework设备作业流程介绍
在CF产线中,Rework设备其实是Etch加Strip两个设备的U形组合设备。它主要分为两个制程流程:Etch蚀刻流程(酸液制程)、Strip剥离流程(碱液制程)。Rework设备Etch蚀刻流程是指:NG Glass基板在Rework时要先经过Etch设备制程,在经过Strip设备制程。Rework设备Strip剥离流程是指:NG Glass基板仅进行Strip剥离设备制程。
3 Rework设备处理分类
3.1 Etch制程处理
在CF产线中,ITO(透明电极)、PS:Photo Spacer制程线体产出的NG Glass基板,会统一回收至Repair进行修补,在Repair无法修补时,最后统一进行Rework设备的Etch制程处理。Rework设备Etch制程原理是将PS、ITO NG的Glass进行Etch制程处理,原理为NG Glass基板在腔体和酸液(主要成分为三氧化铁Feo3+盐酸HCL)在高温,有效的制程时间、流量、浓度发生化学反应,去除Glass上的ITO(连带PS柱),在经过清洗,风干等产出。
3.2 Strip制程处理
在CF产线中:Black Resist(树脂BM)、Color Resist(R·G·B)制程产出NG Glass基板,在Repair无法修补时,最后统一进行Rework设备的Strip制程处理。Rework设备Strip制程原理是将BM、R、G、B线体产出的NG Glass基板进行Strip制程处理,原理为NG Glass基板在腔体和碱液(主要成分为氢氧化钾KOH)在高温,有效的制程时间、流量、浓度发生化学反应,去除Glass上的BM、R、G、B光阻,在经过清洗,风干等产出。
4 Strip处理工艺流程
BM、R、G、B线体NG的Glass在Rework Strip处理时,主要是通过强碱剥离、毛刷和M/J清洗、純水清洗以及A/K的CDA风干等,产出后为素Glass的整体制程工艺,下面分别介绍主要处理工艺。
4.1 强碱剥离
线体产出固化后的NG光刻胶在Glass基板上的附着里较强。当NG Glass基板在制程腔体与氢氧化钾(KOH)在70℃高温进行化学剥离,化学剥离同时,在使用高速旋转的毛刷(R/B)结合高压碱液喷淋进行剥离强化,在经过多次反复作用,保证NG的光刻胶能够快速的剥离。
4.2 R/B毛刷清洗
剥离后的Glass表面附着了较多的微小颗粒物,在通过水区间的毛刷与Glass上下表面接触,并以400rpm的转速及高压的循环纯水喷淋进行Glass正反面的有机物去除,主要清除5um以上的Particle,从而达到清洗效果。
4.3 M/J清洗(二流体清洗)
在R/B去除Glass表面的大量有机物后,再次使用M/J的二流体结合循环纯水压力对Glass上下表面进行喷淋,进行1~5um的Particle除去,利用空气与水的混合后,在Glass基板表面生产气体爆炸,从而达到清洗效果。
4.4 纯水清洗及A/K干燥
在R/B清洗、M/J清洗结束后,Glass表面仍会存在小量的浮游Particle,为了更好的保证Rework后的素玻璃表面的洁净度,最后会进行纯水制程,主要是通过液刀冲洗,及高压喷嘴清洗,对Glass表面的浮游Particle进行反复清洗,最后在经过A/K风刀对Glass基板表面的液进行高压分离,从而到达干燥效果。
5 Strip工艺优化
在初始Rework Strip设备量产时,发现Rework良率低,并经常发生NG Glass反复Rework的情况。经过多次调查测试,确认在进行BM NG Glass重新Rework后,Glass上存在大量约为10um左右的可擦拭异物(少量伴有光阻残留的情况)。经过反复调查验证,确认Rework清洗机区间的清洗效果存在很大的问题(少量光阻残留为,强碱剥离工艺参数异常)。初始时Rework Strip NG Glass基板在水区间清洗纯水系统不合理:R/B循环过滤水到M/J循环过滤水,再到直供超纯水,因为M/J循环的过滤水为多次使用的后过滤水,再次Return至Tank进行M/J清洗,导致Tank内的纯水洁净度越来越差,M/J的清洗失效,影响良率。
经过多次测试确认,少量光阻残留的问题,在加长强碱制程时间、增大Glass上表面流量、减少下表面流量,提高制程R/B转速后强碱剥离工艺得到解决。而对于清洗机区间清洗效果差的问题,也得到了有效的改善:将初始R/B毛刷清洗机区间出口增加一组M/J装置,并将原M/J清洗区间的过滤水改造为纯水供应清洗使用。
6 结 语
对于Rework后的Glass基板上的光阻残留,考虑到节能减材,采用了成本低的优化方式,并未采取提高药剂浓度或增加剥离去除机构,增加公司成本的处理方式,也有效的解决了问题。而对于Rework产出Glass基板清洗效果不合格,也是未进行大项目的改造,未变更造价较大的超声波清洗等。都是采用局部改造供水管道,增加成本较低,效果较佳的M/J等。
参考文献
[1]杨南超.基于Color Filter的Rework流程优化研究[D].金上海交通大学,2014.
收稿日期:2018-9-16
作者简介:钟义顺(1988-),男,江苏南京人,工程师,主要从事产品的ITO技术生产管理工作。
关键词:Rework;Glass基板;Strip
中图分类号:TN873.93 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)32-0324-01
1 Color Filter(简称CF)的结构
CF的材料包括:Black Resist(树脂BM)、Color Resist(R·G·B)、ITO(透明电极)、Photo Spacer(PS材)。
2 CF Rework设备作业流程介绍
在CF产线中,Rework设备其实是Etch加Strip两个设备的U形组合设备。它主要分为两个制程流程:Etch蚀刻流程(酸液制程)、Strip剥离流程(碱液制程)。Rework设备Etch蚀刻流程是指:NG Glass基板在Rework时要先经过Etch设备制程,在经过Strip设备制程。Rework设备Strip剥离流程是指:NG Glass基板仅进行Strip剥离设备制程。
3 Rework设备处理分类
3.1 Etch制程处理
在CF产线中,ITO(透明电极)、PS:Photo Spacer制程线体产出的NG Glass基板,会统一回收至Repair进行修补,在Repair无法修补时,最后统一进行Rework设备的Etch制程处理。Rework设备Etch制程原理是将PS、ITO NG的Glass进行Etch制程处理,原理为NG Glass基板在腔体和酸液(主要成分为三氧化铁Feo3+盐酸HCL)在高温,有效的制程时间、流量、浓度发生化学反应,去除Glass上的ITO(连带PS柱),在经过清洗,风干等产出。
3.2 Strip制程处理
在CF产线中:Black Resist(树脂BM)、Color Resist(R·G·B)制程产出NG Glass基板,在Repair无法修补时,最后统一进行Rework设备的Strip制程处理。Rework设备Strip制程原理是将BM、R、G、B线体产出的NG Glass基板进行Strip制程处理,原理为NG Glass基板在腔体和碱液(主要成分为氢氧化钾KOH)在高温,有效的制程时间、流量、浓度发生化学反应,去除Glass上的BM、R、G、B光阻,在经过清洗,风干等产出。
4 Strip处理工艺流程
BM、R、G、B线体NG的Glass在Rework Strip处理时,主要是通过强碱剥离、毛刷和M/J清洗、純水清洗以及A/K的CDA风干等,产出后为素Glass的整体制程工艺,下面分别介绍主要处理工艺。
4.1 强碱剥离
线体产出固化后的NG光刻胶在Glass基板上的附着里较强。当NG Glass基板在制程腔体与氢氧化钾(KOH)在70℃高温进行化学剥离,化学剥离同时,在使用高速旋转的毛刷(R/B)结合高压碱液喷淋进行剥离强化,在经过多次反复作用,保证NG的光刻胶能够快速的剥离。
4.2 R/B毛刷清洗
剥离后的Glass表面附着了较多的微小颗粒物,在通过水区间的毛刷与Glass上下表面接触,并以400rpm的转速及高压的循环纯水喷淋进行Glass正反面的有机物去除,主要清除5um以上的Particle,从而达到清洗效果。
4.3 M/J清洗(二流体清洗)
在R/B去除Glass表面的大量有机物后,再次使用M/J的二流体结合循环纯水压力对Glass上下表面进行喷淋,进行1~5um的Particle除去,利用空气与水的混合后,在Glass基板表面生产气体爆炸,从而达到清洗效果。
4.4 纯水清洗及A/K干燥
在R/B清洗、M/J清洗结束后,Glass表面仍会存在小量的浮游Particle,为了更好的保证Rework后的素玻璃表面的洁净度,最后会进行纯水制程,主要是通过液刀冲洗,及高压喷嘴清洗,对Glass表面的浮游Particle进行反复清洗,最后在经过A/K风刀对Glass基板表面的液进行高压分离,从而到达干燥效果。
5 Strip工艺优化
在初始Rework Strip设备量产时,发现Rework良率低,并经常发生NG Glass反复Rework的情况。经过多次调查测试,确认在进行BM NG Glass重新Rework后,Glass上存在大量约为10um左右的可擦拭异物(少量伴有光阻残留的情况)。经过反复调查验证,确认Rework清洗机区间的清洗效果存在很大的问题(少量光阻残留为,强碱剥离工艺参数异常)。初始时Rework Strip NG Glass基板在水区间清洗纯水系统不合理:R/B循环过滤水到M/J循环过滤水,再到直供超纯水,因为M/J循环的过滤水为多次使用的后过滤水,再次Return至Tank进行M/J清洗,导致Tank内的纯水洁净度越来越差,M/J的清洗失效,影响良率。
经过多次测试确认,少量光阻残留的问题,在加长强碱制程时间、增大Glass上表面流量、减少下表面流量,提高制程R/B转速后强碱剥离工艺得到解决。而对于清洗机区间清洗效果差的问题,也得到了有效的改善:将初始R/B毛刷清洗机区间出口增加一组M/J装置,并将原M/J清洗区间的过滤水改造为纯水供应清洗使用。
6 结 语
对于Rework后的Glass基板上的光阻残留,考虑到节能减材,采用了成本低的优化方式,并未采取提高药剂浓度或增加剥离去除机构,增加公司成本的处理方式,也有效的解决了问题。而对于Rework产出Glass基板清洗效果不合格,也是未进行大项目的改造,未变更造价较大的超声波清洗等。都是采用局部改造供水管道,增加成本较低,效果较佳的M/J等。
参考文献
[1]杨南超.基于Color Filter的Rework流程优化研究[D].金上海交通大学,2014.
收稿日期:2018-9-16
作者简介:钟义顺(1988-),男,江苏南京人,工程师,主要从事产品的ITO技术生产管理工作。