Color Filter Rework設備處理流程及工藝優化

摘 要：Color Filter是TFT_LCD的重要組成部分，也是其性能參數的重要決定因數。Rework生產線是彩色過濾片（簡稱CF）各段制程產生的不良基板回收處理設備。本文簡單介紹了CF結構及不同線體制程發生的NG Glass基板，回收至Rework設備時，對應的Rework處理流程（Etch（蝕刻）處理流程、Strip（剝離）處理流程）及工藝。

關鍵詞：Rework；Glass基板；Strip

中圖分類號：TN873.93 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0324-01

1 Color Filter（簡稱CF）的結構

CF的材料包括：Black Resist（樹脂BM）、Color Resist（R·G·B）、ITO（透明電極）、Photo Spacer（PS材）。

2 CF Rework設備作業流程介紹

在CF產線中，Rework設備其實是Etch加Strip兩個設備的U形組合設備。它主要分為兩個制程流程：Etch蝕刻流程（酸液制程）、Strip剝離流程（堿液制程）。Rework設備Etch蝕刻流程是指：NG Glass基板在Rework時要先經過Etch設備制程，在經過Strip設備制程。Rework設備Strip剝離流程是指：NG Glass基板僅進行Strip剝離設備制程。

3 Rework設備處理分類

3.1 Etch制程處理

在CF產線中，ITO（透明電極）、PS：Photo Spacer制程線體產出的NG Glass基板，會統一回收至Repair進行修補，在Repair無法修補時，最后統一進行Rework設備的Etch制程處理。Rework設備Etch制程原理是將PS、ITO NG的Glass進行Etch制程處理，原理為NG Glass基板在腔體和酸液（主要成分為三氧化鐵Feo3+鹽酸HCL）在高溫，有效的制程時間、流量、濃度發生化學反應，去除Glass上的ITO（連帶PS柱），在經過清洗，風干等產出。

3.2 Strip制程處理

在CF產線中：Black Resist（樹脂BM）、Color Resist（R·G·B）制程產出NG Glass基板，在Repair無法修補時，最后統一進行Rework設備的Strip制程處理。Rework設備Strip制程原理是將BM、R、G、B線體產出的NG Glass基板進行Strip制程處理，原理為NG Glass基板在腔體和堿液（主要成分為氫氧化鉀KOH）在高溫，有效的制程時間、流量、濃度發生化學反應，去除Glass上的BM、R、G、B光阻，在經過清洗，風干等產出。

4 Strip處理工藝流程

BM、R、G、B線體NG的Glass在Rework Strip處理時，主要是通過強堿剝離、毛刷和M/J清洗、純水清洗以及A/K的CDA風干等，產出后為素Glass的整體制程工藝，下面分別介紹主要處理工藝。

4.1 強堿剝離

線體產出固化后的NG光刻膠在Glass基板上的附著里較強。當NG Glass基板在制程腔體與氫氧化鉀（KOH）在70℃高溫進行化學剝離，化學剝離同時，在使用高速旋轉的毛刷（R/B）結合高壓堿液噴淋進行剝離強化，在經過多次反復作用，保證NG的光刻膠能夠快速的剝離。

4.2 R/B毛刷清洗

剝離后的Glass表面附著了較多的微小顆粒物，在通過水區間的毛刷與Glass上下表面接觸，并以400rpm的轉速及高壓的循環純水噴淋進行Glass正反面的有機物去除，主要清除5um以上的Particle，從而達到清洗效果。

4.3 M/J清洗（二流體清洗）

在R/B去除Glass表面的大量有機物后，再次使用M/J的二流體結合循環純水壓力對Glass上下表面進行噴淋，進行1～5um的Particle除去，利用空氣與水的混合后，在Glass基板表面生產氣體爆炸，從而達到清洗效果。

4.4 純水清洗及A/K干燥

在R/B清洗、M/J清洗結束后，Glass表面仍會存在小量的浮游Particle，為了更好的保證Rework后的素玻璃表面的潔凈度，最后會進行純水制程，主要是通過液刀沖洗，及高壓噴嘴清洗，對Glass表面的浮游Particle進行反復清洗，最后在經過A/K風刀對Glass基板表面的液進行高壓分離，從而到達干燥效果。

5 Strip工藝優化

在初始Rework Strip設備量產時，發現Rework良率低，并經常發生NG Glass反復Rework的情況。經過多次調查測試，確認在進行BM NG Glass重新Rework后，Glass上存在大量約為10um左右的可擦拭異物（少量伴有光阻殘留的情況）。經過反復調查驗證，確認Rework清洗機區間的清洗效果存在很大的問題（少量光阻殘留為，強堿剝離工藝參數異常）。初始時Rework Strip NG Glass基板在水區間清洗純水系統不合理：R/B循環過濾水到M/J循環過濾水，再到直供超純水，因為M/J循環的過濾水為多次使用的后過濾水，再次Return至Tank進行M/J清洗，導致Tank內的純水潔凈度越來越差，M/J的清洗失效，影響良率。

經過多次測試確認，少量光阻殘留的問題，在加長強堿制程時間、增大Glass上表面流量、減少下表面流量，提高制程R/B轉速后強堿剝離工藝得到解決。而對于清洗機區間清洗效果差的問題，也得到了有效的改善：將初始R/B毛刷清洗機區間出口增加一組M/J裝置，并將原M/J清洗區間的過濾水改造為純水供應清洗使用。

6 結 語

對于Rework后的Glass基板上的光阻殘留，考慮到節能減材，采用了成本低的優化方式，并未采取提高藥劑濃度或增加剝離去除機構，增加公司成本的處理方式，也有效的解決了問題。而對于Rework產出Glass基板清洗效果不合格，也是未進行大項目的改造，未變更造價較大的超聲波清洗等。都是采用局部改造供水管道，增加成本較低，效果較佳的M/J等。

參考文獻

[1]楊南超.基于Color Filter的Rework流程優化研究[D].金上海交通大學，2014.

收稿日期：2018-9-16

作者簡介：鐘義順（1988-），男，江蘇南京人，工程師，主要從事產品的ITO技術生產管理工作。