關(guān)于液晶顯示制造行業(yè)CF Repair產(chǎn)能提升技術(shù)的應(yīng)用

崔文玉 黃雷 孫騰琳 張文富 周聞鑫

摘 要：液晶顯示制造中的缺陷檢測和修復(fù)工藝（下文簡稱Repair設(shè)備）是提高產(chǎn)品良率的重點(diǎn)工藝。也是融合了缺陷檢測、修復(fù)技術(shù)、激光處理、薄膜特性分析和電路等效分析等多種技術(shù)的綜合性工藝技術(shù)。[1]Repair設(shè)備具有X2、X10、X20、X50倍率的鏡頭，在C級防震的工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對良率提升的幫助。Repair設(shè)備所有的修補(bǔ)動作，幾乎都是在不斷的聚焦和切鏡中完成。本方案通過CF Repair鏡頭改造的方式，提供了一種簡潔的動作流程，從而提高了修補(bǔ)效率，以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)能提升的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：TFT-LCD；Repair；自動修補(bǔ)；產(chǎn)能提升

中圖分類號：TN873 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0180-03

Abstract： The defect detection and repair process in liquid crystal display manufacturing （Repair equipment） is the key technology adopted to improve the yield of the product. It is also a comprehensive technology which combines many kinds of technologies， such as defect detection， repair technology， laser processing， thin film characteristics analysis and circuit equivalent analysis and so on. The Repair equipment has X2， X10， X20， and X50 magnification lenses that help improve yield in a C magnitude shockproof working environment. Almost all the patching acts of the Repair equipment is done in the constant focusing and cutting of the mirror. This scheme， by means of the CF Repair lens transformation， provides a simple action process， so as to improve the repair efficiency and achieve the contribution to the capacity increase.

Keywords： TFT-LCD； Repair； automatic repair； capacity improvement

1 技術(shù)背景

在液晶顯示制造行業(yè)日趨成熟穩(wěn)定的今天，CF Repair設(shè)備正在扮演著越來越重要的角色。CF是由玻璃基板、黑色矩陣、顏色層、保護(hù)層及ITO導(dǎo)電膜等部分組成[2]，Repair設(shè)備即修補(bǔ)機(jī)。

1.1 Repair設(shè)備基本結(jié)構(gòu)

（1）定位鏡：尋找對位Mark，缺陷坐標(biāo)。

（2）顯微鏡部分：主要用途：Micro Review，分為2倍、5倍、10倍、20倍等鏡頭。

（3）研磨部分：對缺陷的高度進(jìn)行測量。

（4）Laser部分：通過YAG（鐳射激光）將缺陷打出規(guī)則的圖像。

（5）INK：部分通過Micro Dispenser進(jìn)行INK涂覆。

1.2 Repair設(shè)備工作原理

Repair屬于液晶行業(yè)品質(zhì)監(jiān)控中的重要設(shè)備之一，通過對微觀缺陷的打磨（圖1）、去除（圖2）和填充（圖3）三種方式進(jìn)行微觀不良的修復(fù)，而任何點(diǎn)位的修復(fù)，都需要建立在自動聚焦的基礎(chǔ)上。受制于不同修補(bǔ)動作對設(shè)備震動等級以及精度要求的不同，修補(bǔ)的動作要搭配不同的鏡頭倍率，在聚焦的基礎(chǔ)上進(jìn)行。這也就要求一系列的鏡頭切換以及設(shè)備自動聚焦。

1.3 自動聚焦原理簡介

自動聚焦系統(tǒng)自1977年第一架實(shí)用型自動調(diào)焦照相機(jī)誕生以后，人們才開始對其開展了深入的探究。根據(jù)所基于的原理，可以分成測距法和像檢測法（又稱調(diào)焦檢測法）兩大類，自動調(diào)焦系統(tǒng)的分類如圖4所示。

在基于圖像處理的數(shù)字成像自動對焦方法中，比較典型的有對焦深度法、離焦深度法兩種。對焦深度法是通過改變鏡頭的位置獲得一系列模糊程度不等的圖像。通過計(jì)算每幅圖像的清晰度評價(jià)值構(gòu)成對焦評價(jià)曲線，最終移動鏡頭到曲線的最大值對應(yīng)的位置（即最佳對焦位置）。離焦深度法是一種從離焦的圖像中獲得物體深度信息的方法。通過圖像的局部區(qū)域進(jìn)行處理和分析，確定其模糊程度以及深度信息（要求場景深度基本相同），如圖5。

1.4 Repair修補(bǔ)動作解析

Repair設(shè)備的主要修補(bǔ)動作在于對焦和研磨。其中對焦具體的實(shí)現(xiàn)過程如圖6所示。

研磨部分和Micro Review 部分位置相對固定。先通過定位鏡尋找對位Mark和缺陷的初步位置，再通過顯微鏡觀察缺陷的具體信息。觀察缺陷時用噴氣嘴確認(rèn)缺陷是否附著于基板表面。研磨裝置附近通常裝有測高傳感器，Repair測高傳感器頭部通常為扁平狀，目的是為了準(zhǔn)確測出缺陷的高度，防止測量高度低于真實(shí)高度。

2 技術(shù)檢討

2.1 Repair修補(bǔ)過程優(yōu)化

由Repair設(shè)備的修補(bǔ)過程（圖7）可知，每進(jìn)行一個點(diǎn)位的修補(bǔ)，都要進(jìn)行兩次鏡頭切換，和三次自動聚焦。如果可以在同一個鏡頭倍率下完成修補(bǔ)，既可以省去兩次切換和一次聚焦。

2.2 Repair修補(bǔ)過程對鏡頭的要求（如表1）

2.3 Repair自動聚焦研究

Repair設(shè)備的自動聚焦原理，屬于對焦深度法，用畫面最清晰時刻的對應(yīng)曲線的峰值。

由圖8、圖9可知，鏡頭切換的成功率，取決于如下條件：（1）聚焦過程鏡頭的移動范圍，必須滿足X2的聚焦；（2）高倍率切換低倍率，基本沒有問題；（3）低倍率切換高倍率，必須保證在最峰值的點(diǎn)才可以保證。綜上，X2焦點(diǎn)深度遠(yuǎn)大于X10的焦點(diǎn)深度，意味著X2切換X10，很大概率上不是從X2的最峰值，即很大概率上會導(dǎo)致聚焦失敗。

3 方案形成

解決方案：依據(jù)目前的作業(yè)模式，研磨在X10倍進(jìn)行，以保證很好的研磨效果。需求如表2。

綜上，提出用X5替代現(xiàn)在的X2，既能保證在X5下進(jìn)行修補(bǔ)，又避免了頻繁切鏡，減少自動聚焦的失敗。

4 結(jié)束語

按照現(xiàn)有模式的作業(yè)時間計(jì)算，研磨一個點(diǎn)位，兩次切鏡和一次聚焦的時間是5.6 Sec，即用X5替代X2，每個修補(bǔ)點(diǎn)位可以節(jié)省5.6 Sec的修補(bǔ)時間。意味著如月產(chǎn)能140K，30天每月、每天24小時、總計(jì)2592000Sec，每張Glass修補(bǔ)2個點(diǎn)位，可節(jié)省修補(bǔ)時間1568000Sec，相當(dāng)于提升產(chǎn)能84.691K。

參考文獻(xiàn)：

[1]高浩然.TFT-LCD制造中的陣列缺陷分析和修復(fù)[D].西安電子科技大學(xué)，2010.

[2]王立夫，盛大德，龐華山，等.液晶TFT-彩色濾光片工藝的生產(chǎn)制造與探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（07）：72-73.