CF黄光工艺说明(1)

BM光阻涂布 GPR
曝光
RPR
显影
R光阻涂布
曝光
BPR
显影 O/C
G光阻涂布
ITO
曝光
显影
PS PR
B光阻涂布
曝光
显影
O/C
Sputtering
PS光阻涂布
曝光
显影
CF成品
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺流程
ITEM
Main Process Condition
Control Item
NG
生产继续
生产停止，重新 制作首件
曝光机L stage 第2枚进入AOI
曝光机R stage 第2枚进入AOI
共
缺,Ove
rlay检
查
NG
共 缺,Ove rlay检
查 NG
OK
Coater追加投入
OK
曝光机L stage 第1枚进入Oven
Oven 后特性 值检查
OK
NG
生产继续
生产停止，重新 制作首件
黑矩阵 彩色层 保护层 ITO导电膜
偏光片 玻璃基板
配向膜
液晶层 玻璃基板
薄膜晶体管 偏光片
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺流程
◆彩膜的制造工艺一般有染色法、电沉积法、印刷法、喷墨法和颜料分散法。各工艺的简单流程 如下
图所示：
ITO
Gelatin
Resist
感光性color Resist
曝光 显影 后烘 溅射
Gap；Dose； Temperature；
Chemical Type& Concentration: KOH, Na2CO3 ； Temperature；Time；
Temperature；Time；
Temperature；Pressure；Power；Vacuum level
性值一定是OK，即Oven前后的特性值管控标准需要换算对应。
2.3 RGB工程管控
生产中的工程管理： 工程管理
・生产条件・特性值的确认
工程条件表进行记录
・装置状态（流量・压力等）
始业点检
即使Process条件相同也会发生特性值异常
对材料・装置（或者人・方法）引起的可能性进行调查 （重点是变更点调查）
B、G、R-滤光, 彩色化
CF性能要求：
• 高的透过率和色纯度 • 高对比度 • 低反射率 • 高平整度 • 良好的耐受性
1.7 COLOR FILTER 基本特性值
1、CD
➢PS高及Size
Top size Dx Bottom size Dx
PS高
0.4μm 0.2μm
2、膜厚、段差
BM
ITO (0.15㎛)
H2
X : 18.75±3um
▶ PS 位置测定方法 利用 Review Image X50 测定目标
V1
V2
1.7 COLOR FILTER 基本特性值
2.1 RGB工程Flow
BM工程
基板洗浄 Resist Coat
HPCP 曝光 显影 Oven RGB重复
后工程
< Resist Coat > < 曝光 >
2.2 RGB产线基本结构以及设备结构
Coater
VCD
HPCP
采用Slit Nozzle、 涂布Resist
使用减压Chamber， 使Resist溶剤挥发
在Hot Plate上加热使其 干燥 ※业内某些厂商使用特定 PR胶可以不使用HPCP
2.2 RGB产线基本结构以及设备结构
Resist涂布基板
涂布机投入5片
NG
OK
人眼确
认涂布
状态
OK
第1,2,3,4枚进入 曝光机曝光
第5枚进行膜厚测定及自 动Mura检测
调整对应 后涂布投
入 NG
工程条 件卡
曝光机L stage 进入2枚对位曝
光
OK
曝光机R stage 进入2枚对位曝
光
曝光机L stage 第一枚进入 Oven
Oven 后特性 值检查
OK
CF黃光工藝說明（1）
——RGB 工藝介紹
CONTENTS
1.彩膜知识基本介绍
1.1 COLOR FILTER 的基本原理和结构
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺 流程
1.3 COLOR FILTER 彩色化原理-标准光源 1.4 COLOR FILTER 彩色化原理-色度计算 1.5 COLOR FILTER 色度原理 1.6 COLOR FILTER 构成及性能指标 1.7 COLOR FILTER 基本特性值
ＵＶ
< 显影・Post Bake > Red
・通过Spinless Coater进行 Resist涂布
・利用曝光Mask进行 曝光・Patterning
・显影 去除未曝光部分的Resist
・Post Bake 促使Resist的彻底固化
通过反复Red ,Green , Blue形成 RGB Pattern
B
G
R
OC
ITO Etching
PS
Back
Байду номын сангаас
IPS
ITO
BM
B
G
R
OC
PS
FFS
Back ITO
BM
B
G
R
OC
PS
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺流程
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺流程
◆ TN模式的制造工艺是最基础的，下面详细介绍其工艺流程：
+PR PW
玻璃清洗
清洗 涂布光刻胶
前烘
Type: Brush， CJ，UV； Flow；Pressure；
Coating Type: Spin or Spin/Slit or Slit； Coating Speed ；
Temperature；Time；
Particle Number(粒子数) Film Thickness& Uniformity PR Stiffness（PR胶固化）
它社高精细品RGB首件流程
它社（Toppan）针对高精细品的 首件流程完善且风险完全可控， 值得借鉴。若制程能力可靠，也 可考虑做部分简化以提升产能
调整对应后
NG
涂布投入
NG NG
涂布机投入1片 涂布膜厚测定 涂布Mura检测 曝光前检测 涂布机追加投1片
调整对应后 涂布投入 NG
工程条件卡规格
OK Mura画像确认
hν hν
hν
染色法
电沉积法
印刷法
喷墨法
颜料分散法
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺流程
◆各种制法的特点比较见下表。
比较项目
染色法
电沉积法
印刷法
喷墨法
着色剂 成膜膜厚 分辨率 色 特性 耐热性 耐光性
染料 1.0 ~ 2.5 ㎛
10~20 ㎛ 非常优秀
普通 普通
颜料 1.5 ~ 2.5 ㎛
1.4 COLOR FILTER 彩色化原理-色度计算
Light source
780
X k S () R() x()d
380
780
Y k S () R() y()d
380
780
Z k S () R() z()d
380
단, k
100
780
S () y()d
380
x
优秀 优秀 非常优秀 优秀 优秀 优秀
1.2 COLOR FILTER 制法分类和工艺流程
◆现在国际上被广泛使用的是颜料分散法。依据不同显示模式颜料分散法的 工艺流程也有所区别，见下表所示：
Mode
Process Flow Chart
TN
BM
B
G
R
ITO
PS
MVA
BM
B
G
R
ITO
Rib
PS
PVA
BM
Red
Green
Blue
2.2 RGB产线基本结构以及设备结构
UV洗浄
上 流 側
Brush洗浄
循环水洗浄
HJ洗浄
直接纯水洗浄
Air Knife
下 流 側
UV照射 ・除掉有机物 ・表面杂质
摩擦洗浄 （也会有使用洗涤剂的情况)
水洗 (去掉洗涤剂)
洗净机基本结构
高压Jet洗浄
纯水洗浄 (完成洗浄)
隔断水/干 燥
如果膜厚变化的话，色度随之变化
2.3 RGB工程管控—Overlap
标准工程条件（Process Parameter）的决定
・・・Resist Coat量、曝光量、显影时间等
生产时的调机 Coat、曝光、显影、Post Bake
膜厚・色度・线幅測定
位置精度确认
共同(Mask)缺陷确认
外观确认
NG的情况 进行调整
RGB式样确认
OK的情况下
生产开始
2.3 RGB工程管控
三者都OK,首件完成,生产 开始
2.3 RGB工程管控
快速首件益处
首件流程并行处理，充分利用统筹学原理，可以节约70%首件时间。
风险点
1.并行处理若首件失败，将会损失1-5枚基板； 2.Oven后特性值可能在生产开始后才会出量测结果，若NG，可能造成30-50s基板
损失。
风险防范措施
1.该快速首件流程应该在Coater , EXPO等设备制程稳定后再行实施，保证成功率； 2.进行Oven前后特性值对比测试，保证Oven前特性值确认OK的情况下Oven后特
角段差
GLASS 像素开口部 Overlap
象素厚度
周边像素端差 ITO膜厚度
外廓 BM (0.15㎛)
BM膜厚度
1.7 COLOR FILTER 基本特性值
3、OD值
OD=-log10(I/I0) I
Y : 29.75±3um
I0
4、 BM位置精度及Total Pitch（TP）
TP原点设定
H1
10~20 ㎛ 普通 优秀
非常优秀
颜料 1.0 ~ 3.0 ㎛
50~80 ㎛ 优秀 优秀
非常优秀
染料/颜料 1.0 ~ 2.5 ㎛ 10~20 ㎛
优秀 普通 普通
耐化学性
不好
优秀
优秀
优秀
平坦性
大型化的可 能性
优秀 优秀
非常优秀 普通
不好 不好
普通 不好
颜料分散法 颜料
1.5 ~ 2.5 ㎛ 10~20 ㎛
2.3 RGB工程管控
RGB特性
色度
＜关联项目＞ ・CF色式样等
线幅
＜关联项目＞ ・Over Lap等
形状
＜关联项目＞ ・Over Hang等
膜厚
＜关联项目＞ ・CF色式样等
膜厚
位置精度
＜关联项目＞ ・Over Lap ・泛白、混色等
2.3 RGB工程管控—色度与膜厚的关系
膜厚up
膜厚up
膜厚up
Accuracy, Total Pitch（整体间距）
PR residual（PR胶残留）
Adhesive Force （粘合力）Between Glass and PR Film Thickness; Transmittance（透光率）; Resistance
1.3 COLOR FILTER 彩色化原理-标准光源
【Case 1】 即使Process条件相同也会有色度差 ・制造 ： 技术联络 ・技术（&品保） ： 对Resist Maker讯问 ⇒ 由于PR Lot不同造成的不同
【Case 2】即使Process条件相同也有线幅／形状变化 ・制造 ： 技术联络 ・技术 ： 装置状态调查 ⇒ 由于曝光机照度低下
Photo Mask
④
①
显影后
③
②
分开4shot(①～④)曝光(Step曝光)
UV光
Photo Mask Resist
曝光部(Pattern剩余部分)
遇到光的部分，显影后形成Pattern。 (Nega型Resist的情况下)
将UV光（紫外线）通过Photo Mask 照射在Resist涂布基板上
2.2 RGB产线基本结构以及设备结构
2.RGB工程介绍
2.1 RGB工程Flow 2.2 RGB产线基本结构以及设备结构 2.3 RGB工程管控 2.4 RGB Trouble Shooting 2.5 RGB异常处理流程
3.RGB光阻相关知识
3.1 RGB Resist成分 3.2 RGB Resist特性
1.1 COLOR FILTER 的基本原理和结构
OK 异物检出数确认
NG NG NG
OK
LR Stage与曝光机Mask对位
Mask对位后Glass剥离再投入
涂布机追加投3片
检查机 共同缺 陷确认
OK
Oven
OK
特性检 测
OK
外观检 测 OK
检查机
Over Lap
确认
NG
OK
Oven
对应调整
Over
Lap
NG
OK
开始生产
2.3 RGB工程管控
快速首件流程 （借鉴Toppan，针对CSOT t3）
2.2 RGB产线基本结构以及设备结构
Oven:在使用热风循环的炉体，加热基板，使Resist彻底固化。
热排气
Glass基板
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
循环温风
Filter
外部吸气
加热器
送风机
2.3 RGB工程管控
工程条件设定 由Panel设计决定RGB式样
・・・膜厚、色度、线幅(与BM的Over Lap)
X
,y
Y
,z
Z
S(‫)ג‬
X Y Z
X Y Z
X Y Z
R(‫)ג‬ X, Y, Z
1.5 COLOR FILTER 色度原理
1.6 COLOR FILTER 构成及性能指标
RGB的基本排列方式
ITO-公共电极 ITO
PS PS-液晶层Spacer
OC
R
G
B
GLASS OC-保护层，平坦化
BM-区隔各彩色层、挡光
显影槽1
显影槽2
显影槽3
高压洗浄槽
水置換槽
循环水洗槽1
循环水洗槽2
直水洗浄槽
Air Knife IR乾燥（t3没有）
用Alkali現像液 将未曝光部的Resist溶解
除掉溶解后的Resist 显影停止 （将显影液用水置换）
显影机基本结构
纯水置換
加热干燥 风刀干燥
用高压二流体， 将未曝光部分全部除掉。