Contents 1. TFT LCD 기본구조 2. TFT LCD 기본원리 3. TFT LCD 기본공정 4. TFT 공정개요 5. TFT 제작 Flow 6. TFT 제작공정 7. CELL 공정개요 8. CELL 제작 Flow 9. C/F 공정개요 10. C/F 제작 Flow 11. C/F 제작공정 12. Module 공정개요 13. Module 제작 Flow
1. TFT LCD 기본구조 *OverCoat TN Mode 의경우에는 ITO, IPS Mode 의경우에는아크릴수지가증착된다.
2. TFT LCD 기본원리 300 μm One Pixel ) C/F Glass Common Electrode Polarizer ) TFT Glass Pixel Electrode Data Line Gate Line Liquid Crystal - - - - - - 4Liquid Crystal 인가전압에의해빛의양을조절 White (TFT Off) Black (TFT On) 1Source Data 신호를전달 Glass Glass + + + + - - - - - - + 2Gate On/Off the TFT Back Light 3Pixel 전극액정에전압을인가 액정의 * 1 광학적이방성과 * 2 편광판의편광성질을이용 *1 On/Off 상태에서의액정의배열이서로다른성질 *2 빛이편광판을거칠때횡축이나종축방향중한쪽방향의빛을걸러내는성질
3. TFT LCD 기본공정 TFT SHOP 세정세정증착증착 PHOTO PHOTO ETCH ETCH STRIP STRIP C/F SHOP CELL SHOP 배향공정배향공정 GAP GAP 공정공정주입공정주입공정검사공정검사공정 MOD SHOP 편광판편광판부착부착 TAB TAB 공정공정조립공정조립공정 BLACK BLACK MATRIX MATRIX COLOR COLOR 형성형성 ITO ITO 증착증착
4. TFT 공정개요 TFT 제작 PROCESS
5. TFT 제작 Flow 세정 세정공정 입고된유리기판을세제, 오존수, DI SHOWER, BRUSH 및초음파를사용하여기판내의유기오염물, 지문및 PARTICLE 등을제거한후건조하는공정으로 TFT 의결함과수율을향상시키는데그목적이있다. BARE GLASS 를세정하는초기세정, DEPO 전후에발생하는 PARTICLE 제거를위한 PRE-DEPO 세정이있다.
5. TFT 제작 Flow 초기세정기 LOAD 부 ROBOT ROBOT UNLOAD 부 L/D BUFFER O3 RINSE R/B ULTRA SONIC B/J AIR KNIFE U/L BUFFER < 장비사양 > Model ACS-212A1-1A Process Bare Glass 세정및성막전세정반송 Speed 1.2m/min Tact time 48sec LD/ULD : ROBOT에의한이재 O 3 Rinse : 오존수세정 R/B : 상하의 Brush가서로맞물려회전하면서 (Roll Brush) 비교적큰 Particle을제거 Ultra Sonic : 초음파의미세한떨림을이용한세정과정 Bubble Jet : 기포를포함한고압의물을 Glass위에분사하는세정과정 Air Knife : Air Knife의 slit을통해고압의dry Air가분사되면서수분을뒤쪽으로밀어내는건조과정
5.. TFT 제작 Flow SPUTTERING 공정 RF(DC) POWER 에의해서형성된 PLASMA 내의높은에너지를갖고있는 Ar(He) 이 (-) 전하를잃고 Ar + 상태로 TARGET 표면과충돌하여증착하고자하는 TARGET 입자들이튀어나와 PIXEL 의 ITO 단일막, S/D 의 Cr 막 GATE 의 AL, Mo 막이증착되는공정으로일반적으로음극표면에증착시킬 TARGET 물질을부착하고양극표면에기판을부착하여 TARGET 물질이튀어나와증착된다. AR+ Al Al DC Al Al Al AR+ TARGET 기판
5. TFT 제작 Flow Flow SPUTTER 장비 PROCESS CH PROCESS CH PROCESS CH HEAT CHAMBER CST Stage :Cassette가 CTV나 MGV로부터놓이는장소 이재기 Robot :Glass의반송을담당하는 Robot L/L Chamber :Process전후의 Glass를수납하고, 대기와진공계사이 Buffer의역할을한다. H/Chamber :P/Ch로가기전예열 & 세정후 Pattern사이의수분을제거하는역할을한다. P/Chamber : 실질적인증착공정이진행되는 Chamber LOAD LOCK LOAD LOCK 이재기 ROBOT CASSETTE STAGE
5. TFT 제작 Flow Flow PECVD 공정 진공상태의 CHAMBER 내부의필요한 GAS 를주입한상태에서 RF POWER 를이용하여 GAS 를 PLASMA 상태로분해하여증착하는공정이다. ACTIVE 의 a-si/n+ a-si 의반도체막이나 PASSIVATION 의 sin 의절연막이그것이다. RF H H SI H H H H H H SI SI
5. TFT 제작 Flow Flow PECVD 장비 HEAT CHAMBER PROCESS CHAMBER VACUUM ROBOT TRANSFER CHAMBER PROCESS CHAMBER ACLS :Auto Cassette Loading Station ATM Robot :Glass의반송을담당한다. L/L Chamber: 대기와진공계사이의 Buffer. T/Ch,V/Rob : 진공상태에서의 GLS반송을담당 H/Ch : 예열 Chamber P/Ch : 실질적증착 Chamber PROCESS CHAMBER PROCESS CHAMBER < PECVD 장비 > LOAD LOCK CHAMBER *ATM ROBOT H/ Ch 온도 Act=330 도 Pas=290 도 Pro/ Ch 온도 370-380 도 ACLS * Atmosphere Robot
5. TFT 제작 Flow Flow PHOTO 공정 원하는 PATTERN 의 MASK 를사용하여빛을선택적으로 PR 에조사해서 MASK 의 PATTERN 을그대로본뜨는공정이다. PR 을도포하는 PR COATING 공정, MASK 를통해서빛을조사하는 EXPOSURE 공정, 현상액을이용해서빛이조사된부분의 PR 을제거하는 DEVELOP 공정으로이루어진다. 모든공정단계가각종 PARTICLE 에대해매우취약하고이때문에 PATTERN 불량을일으켜결국 PANEL 불량으로이어지기때문에청정한환경과재료및장비의관리가중요하다. 증착막 PR PR Coating Exposure Develop
5. TFT 제작 Flow Cassette Stage Flow PHOTO 장비 세정부 수분의건조 PR 막과기판의밀착성향상을위한소수화처리 Coating 부 1 2 Carrier Station Arm 3 UV UNIT Hot Plate 5 Hot Plate Main Arm (Glass 반송 ) 6 Cooling Unit 1 Adhesion Unit Cooling Unit Hot Plate Cooling Unit Main Arm Hot Plate Hot Plate 4 A-SCAR A-SCAR ( 세정공정 ) A-SCAR PR Coating & Edge Remove (CT 후모서리다듬기 ) * DI Brush Mega Sonic, B/J Spin Dry 노광부 DEV 부 BUFFER Exposure Exposure ALIGNER (Glass Centering) TITLER (Lot ID 부여 ) Hot Plate Hot Plate Main Arm Hot Plate Hot Plate Cooling Unit Exposure Develop ( 현상공정 ) Develop Develop * 현상액현상 Rinse 처리 Spin Dry
5. TFT 제작 Flow Flow ETCH 공정 PHOTO 공정이끝나고 PATTERN 을형성시키기위해화학약액을이용해서증착막을벗겨내는 WET ETCH 공정과진공과 GAS, RF POWER 의 3 조건하에서형성되는 GAS PLASMA 를증착막과반응시켜제거하는 DRY ETCH 공정이있다. DRY ETCH 공정은반응속도가빠르고미세형상을식각할수있으며진공 CHAMBER 에서반응이이루어지므로안전하다. WET ETCH RF DRY ETCH SI PLASMA F
5. TFT 제작 Flow Flow DRY ETCH 장비 PROCESS CHAMBER 진공 PROCESS CHAMBER PROCESS CHAMBER LOADLOCK CHAMBER LOAD LOCK CHAMBER 대기 / 진공 SENDER/ RECEIVER SENDER/ RECEIVER 대기 ATM ARM CTV(Clean Transfer Vehicle) Rail 을이용한자동반송장치 AGV(Auto Guided Vehicle) Magnetic 선을이용한자동반송장치 MGV(Manual Guided Vehicle) 수동반송장치 CTV RAIL < DryEtch 장비 > # 각 Chamber 내온도를 50 도로유지
5. TFT 제작 Flow Flow WET ETCH 장비 UV 세정기 CONVEYER ISOL ETCH 1 ETCH 2 ETCH 3 액절부 :Tilting 을통해서 Chemical 을흘려보냄 *Hume 으로부터기판을보호 수세 1 DI Drain 수세 2 DI Return 수세 3 < Chemical 사용현황 > PORT SPIN DRY JEL ROBOT (AL etchant) 인산 (75%) 초산 (15%) 질산 (8%) (ITO etchant) 염산 (47.5%) 질산 (5%) (Cr etchant) CAN(10%) 질산 (23%) *Chemical 이관련작용을하고난후잔존증발 Gas
5. TFT 제작 Flow Flow STRIP 공정 PHOTO 공정에서 PATTERN 형성을위해 COATING 된 PR 을 WET ETCH/ DRY ETCH 에서 ETCHING 한후잔존 PR 을벗겨내는공정 < Stripper > Dimethyl surfoxide 55% Ethyl diglicol 30% Monothanolamine 15%
5. TFT 제작 Flow STRIP 장비 NEUTRAL STRIP 1 STRIP 2 STRIP 3 STRIP 4 IPA/DEV Wet Conveyor 1 L/UL 부 W/C 2 W/C 3 W/C 4 < STRIP 장비 > Tact time 52 초반송속도 1000mm/min 약액온도 70-80 도박리시간 163 초 SPIN DRY 1400rpm 의급속회전과 N2 의효과로기판건조 DI SHOWER *CJ SHOWER
6. TFT 제작공정 BUS/GATE 공정명공정목적사용장비 MATERIAL 1. 초기세정 기판의오염유기물제거초기세정기 D.I/ 브러쉬 / 초음파 2.BUS 증착 (Al) Data Line 신호를 Pixel 로인가하기위해 TFT 를작동시키는역할 Gate 저항을줄이는역할 Sputter Al Target Tkns : 2000 Å 3.PHOTO Gate 영역선택작업 Coater/ 노광기 Developer PR Tkns : 15,000 Å 4.Etch/Strip Photo 작업후 PR 이 Open 되어있는부분을제거하여 Bus 영역확보 CFM/Stripper Al Etchant Strip 약액 5.Gate 증착 (Mo) Hillock에의한상하Short방지 Sputter Mo Target 열에의해서 Al이늘어나는현상 Tkns : 1000 Å 6.PHOTO Gate 영역선택작업 Coater/ 노광기 Developer PR Tkns : 15,000 Å 7.Etch/Strip Photo 작업후 PR 이 Open 되어있는부분을제거하여 Gate 영역확보 CFM/Stripper Mo Etchant Strip 약액
6. TFT 제작공정 ACT, S/D 공정명공정목적사용장비 MATERIAL 8.Act 증착 (a-si,n+ a-si,sin) SiNx 막에의한상하 Short 방지 반도체층형성 PECVD SiH4,PH3,NH3 N 2,H 2 Tkns :6000 Å 9.PHOTO Active 영역선택작업 Coater/ 노광기 Developer PR Tkns : 15,000 Å 10.Etch/Strip Active 영역확보 Dry Etch/Asher Stripper Cl 2,SF 6,O 2 Ash: O 2 Strip 약액 11.S/D 증착 (Cr) Data 인가 Sputter Cr Target Tkns : 1500 Å 12.PHOTO S/D 영역선택작업 Coater/ 노광기 Developer PR Tkns : 15,000 Å 13.Etch/Strip S/D 영역확보 Masking 용 PR 제거 CFM Dry Etch/Asher Stripper Cr Etchant SF 6,HCl,He/O 2 Strip 약액
6. TFT 제작공정 PAS, PXL 공정명공정목적사용장비 MATERIAL 14.PAS 증착 (SiN) 반도체소자층보호막 Gate & Data 에신호전달위해 Passivation 막 Open PECVD SiH 4,N 2,NH 3 Tkns : 2000 Å 15.PHOTO Pad/Pas 영역선택작업 Coater/ 노광기 Developer PR Tkns : 15,000 Å 16.Etch/Strip Pad/Pas 영역확보 Masking 용 PR 제거 Dry Etch/Asher Stripper SF 6,O 2,He Strip 약액 17.PXL 증착 (ITO) S/D 을통한전기적신호와상판의전압차로액정을움직이는역할 Sputter ITO Target Tkns : 500 Å 18.PHOTO ITO 화소전극영역선택작업 Coater/ 노광기 Developer PR Tkns : 15,000 Å 19.Etch/Strip Color,R,G,B 화소영역확보 Masking 용 PR 제거 CFM/Stripper ITO Echant Strip 약액
6. TFT 제작공정 TFT 단면구조 PIXEL (ITO-500 Å) PASSIVATION (SiNx-2000 Å) SOURCE (Cr-1500Å) 300Å DRAIN n + a-si a-si (1700 Å) INSULATOR GATE SiNx(4000Å) GLASS Mo(500Å) n + a-si 의경우실질적도체의성질을띠고있기때문에 Source 로부터의신호흐름을제어하기가용이하지않으므로그사이를끊어주어 a-si 를통해서만전류를인가할수있게하고 a-si 의경우 Cr 과의저항이크기때문에 n + a-si 을그사이에증착하여상호보완을하게된다.. AlNd(2200Å)
6. TFT 제작공정 TFT 평면구조 PIXEL DRAIN GATE SOURCE ACTIVE
7. Cell 공정개요 CELL 제작 PROCESS INPUT C/F SEAL 인쇄 INPUT TFT 초기세정 Pi 인쇄 / 소성러빙 초기 Scribe/Break PI전세정 PI인쇄 / 소성 Rubbing Rubbing후세정 초기 Scribe/Break PI전세정 PI인쇄 / 소성 Rubbing Rubbing후세정 (Ag 도포 ) SPACER 산포 합착 Module 공장인계 Gap 측정 Grinder/Grinder 후세정 Auto Probe 검사 Laser Repair 최종외관검사 세정 액정주입 / 봉지 셀절단 Seal 경화 GAP 형성
7. Cell 공정개요 액정이란? 액정의정의 유동성 (Fluidity) 과같은액체의성질과장거리질서 (Long Range Order) 와같은결정 ( 고체 ) 의성질을동시에지니는액체와고체의중간상태 액정의조건 넓은동작온도범위 낮은동작전압으로구동가능 빠른응답특성 화학적안정성보장 제품모델별사용액정 (A 社 ) 12.1 : ZGS-5017LA 13.3 (X2) : ML-9701-1 13.3 저전압용 (X3,X4) : ML-6424-1 15.1 : ML-9707-1 18.1 /22.0 : ML9704
8. Cell 제작 Flow 초기 초기 SCRIBE/ 세정 상판과하판의 GLASS에서양품끼리만합착될수있도록Sorting기를통해서 All- Good또는 1개의 Panel만불량인경우는원판Glass로진행시키고그렇지않은경우는절단연마후세정을거친다. < SORTING > SORTING > G, A-F type 원판진행 T type 590*220 으로절단후진행 S type Scrab 연마 TABLE 연마부 CONVEYER 반송 ROBOT Wheel 반송부 Bubble Jet 정렬 Table Roll Brush ( TFT 또는 C/F Glass ) Robot Con veyer Break Line Shower Break Table Robot Scribe Scribe speed 300mm/sec Wheel Depth 0.3mm 각도 125도압력 1kg/cm Air Knife Unload Line Buffer Robot Robot LOAD UNLOAD Break Table Align 약한진공흡착 Scribe Break
8. Cell 제작 Flow PI 전세정 물방울얼룩 PI인쇄시관건사항인PIN-HOLE을유발하는 Particle을제거하고 PI와 Glass의밀착성을향상시키기위해실시하는세정공정 반송부 Air Knife 반송부 Bubble Jet Roll Brush U.V #1 에서는 O 3 세정 IR 건조 190 도 Cool Plate <R.B> 회전속도 400rpm 반송속도 60mm/sec 압입량 1mm <Air Knife> 上압력 1.05kg/cm 2 下압력 0.9kg/cm 2 Load 부 Unload 부
8. Cell 제작 Flow PI 인쇄 95%Solvent, 5%SE7492 TFT Glass C/F Glass PI(Polyimide) 용액을와모델에따른고무판 Mask를사용하여 Glass에박막을형성하여 Rubbing공정을거쳐서액정의방향을잡아주는역할을한다. 70 도에서 90 초간건조 Dispenser + Doctor Roll( 고무재질 ) Cool plate 인쇄부 (Align) ( 인쇄 ) 건조 + Anilox Roll(Cr도금 ) APR수지판 Glass 인쇄롤 U.V 조사 16 초간 UV 조사 CCD 카메라이용 Pin Hole 검사 인쇄 Table Load 부 Unload 부
8. Cell 제작 Flow PI 소성 PI 막을소성시키는공정이다. 17 단 굴절율을이용한비접촉방식 PI 두께측정기 1 단 Robot PI 소성기 Robot PI 소성기 *Buffer 1단 ~ 7단 1단 17단 # PI 인쇄시단차가클경우에는막두께를두껍게하면된다. <PI 소성기 > 소성방식 IR 소성온도 230 도소성시간 780 초 Load / Unload 부 * Buffer 1 단에서는소성기로의 Load 대기, 2 단 -7 단은달궈진기판을식혀주는역할
8. Cell 제작 Flow Rubbing 액정이일정한방향으로배열되도록경화된배향막에직선홈을갖도록하는공정이다. C/F Glass TFT Glass Rubbing 기 A Unit Rubbing 기 B Unit Robot Buffer NG <RUBBING 기 > *Ultra Sonic Clean 검사기 Robot OK OK * 1 Dummy CST 가 Load 됨 Roll 회전수 1000rpm Table 속도 60mm/sec * 한쪽에서초음파를포함한 Air 를뿜어내어 Particle 을띄우고반대쪽에서그것을흡입 *1 Rubbing 포를교체한다음시험가동시사용하는 Glass, 그외의경우 CST 가 Load 되는곳
8. Cell 제작 Flow Rubbing 후세정 Rubbing 포로막의표면을문지르는조작에의해 Rubbing 후에포의먼지와정전기에의해부착된 Particle 및 Polymide 찌꺼기등이물을제거하기위해실시하는공정이다. IPA:DI=3:7 600rpm 회전 1.6Mhz 진동 P(10Kg) [Cavitation Jet] Nozzle 물통공기방울터지면서압력을가함 Load Unload IPA 세정 DI 세정 Conveyor Roll Brush Cool Plate Cavi Mega 90도 Turn Jet Sonic Robot Spin Dry Robot Infra Red건조 90도 Turn 195도
8. Cell 제작 Flow Seal 도포 상판과하판의접착, 액정의 Chamber 그리고가장자리 Gap의기준역할을하는 Seal제를도포하는공정이다. 주입구 Seal 제 Buffer Robot Dispenser B unit Table 주입노즐 Glass Glass < Seal 제의특성 > Load /Unload Robot Dispenser A unit Seal 제와 ITO 와의접착성에는문제가없으나액정주입공정에서진공상태의압력을받을경우 ITO 와 Cr 막이분리될수가있으므로 Ag 가도포되는부분외에는 ITO 를입히지않는다. 상하기판의접착성이우수할것 액정이나 PI 와의반응성이없을것 고온고습에서의내성이있을것
8. Cell 제작 Flow Seal 소성 IR 건조를통해서인쇄된 Seal 제를가건조시킨다. 17 단 건조로 1 단 Robot 건조로 Robot *Buffer 1단 ~7 단 1단 17 단 [ 건조로 ] Load/Unload 부 온도 95도건조시간 600초 * Buffer 1 단에서는건조로로의 Load 대기, 2 단 -7 단은달궈진기판을식혀주는역할
8. Cell 제작 Flow Spacer 산포 상하기판의 Cell Gap 을일정하게유지하고, 액정주입공간의 확보를위해 Glass 기판상에일정하게산포한다. Glass Spacer 크기 : 4.75 μm 기판 450 매당 5g 의 Spacer 산포 Spacer Spray Robot Buffer Ultra Sonic Clean Robot <Spacer 산포기 > Feeder RPM 0.8-2.0rpm 산포시간 10-25초 산포수량 200개 검사기 (CCD카메라검사)
8. Cell 제작 Flow Ag 도포 상하기판의도통 ( 전기적신호연결 ) 을목적으로 TFT 기판상의일정한위치 (Vcom) 에 Ag 를 Dotting 한다. Buffer Robot Dispenser B unit [Dotting 된기판 13.3X4 의예 ] < 모델별 Ag 수 > 12.1, 13.3X4, 15.1 10개 13.3X2, 13.3X3, 14.1 12개 22.0 16개 18.1E2 26개 Load / Unload 부 Robot Dispenser A unit <Dispenser Unit> Nozzle별 N 2 압력 2.0-4.0kg/cm 2 Table 이동속도 30-100mm/sec
8. Cell 제작 Flow 합착 /Gap 형성 /Seal 경화 합착 2개의공정라인에서진행된상하 Glass를합착기에서정확하게 Align시켜서합착시킨다. GAP 형성일정한압력과온도를가하면서 Seal제를경화시켜상하기판을접착시키고균일한 Gap을형성한다. Seal 경화 Hot press에서형성된 Gap을일정하게유지하면서 Seal제를완전히경화시킨다. Hot Press(heating) Hot Press(heating) PRESSURE < Hot Press > 온도 130도 진공 0.4kg/cm 2 합착정도 5 m
8. Cell 제작 Flow 합착 /GapGap형성 /Seal 경화장비 Robot UV 조사부 UV 경화제도포부 Conveyor 실질적합착 CH Hot Press (Gap 형성 ) 뒤집기 GAP 측정기 Seal 경화로 < UV 조사부 > 가합착압력 50kg/cm 2 (1-5초) UV조사시간 15-20초 < Hot Press > 온도 130도진공 0.4kg/cm 2 180 회전부 Conveyor < Seal 경화로 > 경화온도 140도 경화시간 60초 TFT Robot C/F Robot OK OK NG C/F 상판 SEAL 제도포 TFT 하판 UV 경화제도포
8. Cell 제작 Flow Scribe/Break TFT, C/F 기판을합착경화한후기판의각 Cell을분리시키기위해흠집을내고일정한힘을가해 Cell을분리한다. TFT 절단 Scribe 1 Load <Scribe Recipe> Break 1 반송부 Robot *OCR Scribe speed 300mm/sec Wheel depth 0.3mm 각도 125도압력 1kg/cm 중앙 Robot C/F 절단 Scribe 2 Break 2 분리 Table Robot 분리 Robot Size 측정기 초기 Scribe/Break 는합착 Table 이꺽이면서절단이되었지만이공정에서는 Scribe 후반대면에 Breaking Bar 로충격을가해서절단한다. Unload * (Optical Character Reader) Glass ID 를판독
8. Cell 제작 Flow 액정주입 Cell 내의진공과 Chamber 의압력과의차이및모세관현상을이용해서액정을주입하는공정 수분을제거 Particle 을진공으로띄운다. CST 단위로액정쟁반에각각의 Cell 의주입구를담그고진공상태에서대기상태로변환시켜그압력차로액정을주입 Load 부 가열실 ( 진공 ) 배기실 ( 진공 ) 주입 1 주입 2 Unload 부 진공상태에서 N2 를주입해서 Glass 를식힘 탈포실 액정쟁반의기포를제거 N 2 Vent 량 30l/sec
8. Cell 제작 Flow 봉지공정 액정주입후액정주입구를막아액정의유출과습기침투를막는공정 흡입구주위의잔여액정과이물을흡입 흡입기 Dispenser Robot UV Lamp Robot Load 부 Unload 부 < 봉지제 > (180 도뒤집기 ) # 액정과의반응성이없을것 # 접촉면과의확실한밀착성이있을것 # Cell 공정에서사용되는세정제에충분한내약품성을가질것 봉지제인 UV 경화제는 UV 를쏘였을때단단해짐
8. Cell 제작 Flow Panel 세정 액정주입 / 봉지후 Panel 외부에남아있는액정잔유물및 Glass Chip 을제거하는공정이다. DI 45 도초음파 38Khz 수조의물을넘치게함 1 조 2 조 3 조 4 조 5 조 6 조 7 조 8 조 Load 부 세제조 Quick Drain Rinse Over Flow Final Rinse 온순수건조 (70 ) IR 건조 (100 ) IR 건조 (100 ) Buffer Unload 부 초음파요동 초음파요동 초음파요동 수조의물을빠르게배출시켜서세정 CST 단위로공정진행. < Buffer > # Panel 을냉각시킨다. #*Ionizer 로정전기를방지한다. * 전극을형성해서대전체를중화시킴
8. Cell 제작 Flow 외관검사 / Gap 측정 외관검사 Panel 제작후의육안검사로서눈으로볼수있는불량을걸러내는공정 < 외관검사에서볼수있는불량 > Pinhole, Spacer 뭉침, 내부 Scratch, 주입기포주입부족, 미주입, 얼룩불량 Gap 측정 Gap 측정기로 Panel 의감속도 (Retardation) 을측정하여 Gap 을측정 액정의이방성굴절율 감속도 (Re)= 액정굴절율 *Cell Gap = n * d n o n e n = n o - n e
8. Cell 제작 Flow Grinder/Grinder 후세정 정전기에의한 Line Open 을방지하기위한 Panel 의 Shorting Bar 를제거함과동시에 Panel Edge 면을깍아 Chip 발생을방지하고이때생긴이물을제거해주는공정 Grinder 부 Robot Load 부 Shorting Bar 의제거 DI Shower Fine Jet Air 로 Pad 부분의 Chip 을제거 [ Grinder 전 ] [ Grinder 후 ] HOT Shower Air Blow Ion Bar 온풍건조 / Ion Bar Robot Unload 부 < Shorting Bar > 외부의정전기에의한전위차로발생하는 Spark 를방지하여 Tr 의결손을막기위해 Pad 를연결해놓은부분
8. Cell 제작 Flow Auto Probe Panel 제작후전기적신호를가해결함을조사하는공정으로 R, G, B, Black, Cross Talk 등 Pattern 을변화시키며검사 4 3 2 5 1 < Line Defect > 1 Data Open : Data Line 이끊어진부분부터자신의색 (R,G,B 중 1 개 ) 을모든 Pattern 에서나타낸다 2 Gate Open : Gate Line 이끊어진부분부터흰선이나타남 3 Data-Data Short : Data Line 과그인접한 Data Line 이 Short 된현상으로검은빛을나타낸다 4 Data-Gate Short : Data Line 과 Gate Line 이 Cross 형태로나타남 Loading 5 Gate-Gate Short : Gate Line 과그인접한 Gate Line 이 Short 된현상으로흰가로선이나타남 NG, RPR CST GOOD CST IN CST 반송부 검사 Stage Robot Return Pre-Align 검사 < Point Defect > 1 휘점 : 액정이구동하지않아 Black 화면에서밝게보이는현상 2 암점 : 액정이계속구동된상태로남아있어주위의다른 PXL 보다어둡게보이는현상 Auto Probe 에서검출된불량 Panel 중수정가능한것을 Laser 로수정
8. Cell 제작 Flow Laser Repair Auto Probe 에서불량난 Panel 중수정가능한것을 Laser 로수정하는공정 < Line Defect > 1 Data Open : Repair Line으로연결 2 Data-Gate Short : Repair Line으로연결후 Data Line Cutting 3 Gate-Gate Short : Short 된부분을 Cutting 4 Data-Data Short : Short 된부분을 Cutting 5 Gate Open : Repair 불가능 6 이물 : Laser 로제거시킨다 < Point Defect > 1 암점 : Gate 와 Drain 을 Short 시킴, Gate 와 Pixel 을 Short 시킴 2 휘점 : Gate 와 Drain 사이를 Cutting 시킴 [Data Open] Repair Line [Gate-Data Short]
9. C/F 공정개요 C/F 제작 PROCESS Glass 기판 *Black Matrix 형성 Red Color 형성 기판세정 각화소의영역을결정해서빛샘현상을방지화소간색간섭을방지해서선명도를향상시킴 Black Matrix Color Coating Color Coating Exposure Develop Postbaking Exposure Mask Green Color 형성 Over Coating (PARA-A) Develop Blue Color 형성 ITO 증착
9. C/F 공정개요 C/F 의기본구조 상판 Glass 편광판 액정층 Color Filter < Color Filter 평면도 > TFT Array 하판 Glass 상판 Glass < Structure Of TFT-LCD> < Color Filter 단면도 > 46
10. C/F 제작 Flow 세정공정 C/F Process 를진행하기에앞서기판의오염물을제거하는공정으로 O 3 수와 Brush, DI, 초음파등을이용하며, 도포전세정과성막전세정으로나뉘어진다. 400rpm 회전 Unload Buffer Air Knife Line Shower & *Aqua Knife Bubble Jet & DI Shower Brush 세정 O 3 수세정 Load Buffer Unload 부 Load 부 CTV, AGV 에서 CST 공급받음 < 성능및제원 > Tact time 45 초반송속도 1.2m/min < 성막전세정기 >
10. C/F 제작 Flow 세정공정 Air Curtain 을통해서 Hume 을차단 100-600rpm 회전 Line Shower CJ DI Brush DI Shower 1(7 열 ) O 3 수처리 Neutral Load 부 *Ionizer DI Shower 2(6 열 ) Air Knife 건조 < 성능및제원 > Tact time 45초반송속도 1300mm/min 반송높이 1055mm CST착탈높이 1000mm U/L 부 IR 처리부 기판냉각부 < 도포전세정기 > * 전극을형성하여 (+) 이온과 (-) 을분사하여대전체를중화시킨다.
10. C/F 제작 Flow Black Matrix 형성 각화소의영역을결정하여빛샘을방지하고 R.G.B간색간섭을방지하여선명도를높이는역할을하는 B/M을 Sputtering과 Photo, Etch, Strip의공정을거치면서형성하는공정이다. A/K 와급속 Rinse 를통해서약액차단 Air Curtain 형성 Air Knife Shower 2 Shower 1 수세처리 Etch3 Etch2 Etch1 Neutral < 성능및제원 > Tact time 45초반송속도 1300mm/min 반송높이 1055mm CST착탈높이 1000mm Dimethyl Surfoxide Load 부 U/L 부 Neutral DMSO Strip1 Strip2 Strip3 Strip4 처리부 수세처리 CJ DI SH < Etch/Strip 장비 > 건조실
10. C/F 제작 Flow R.G.B Color 형성 Coating, Exposure, Develop 공정을통해서 C/F 기판위의 Red,Green, Blue 의 3 가지화소를형성하는공정이다. 노광기 Load 부 Coating 기 < 성능및제원 > Tact time 40초 Oven 온도 220도 Oven대기시간 40분 Unload 부 현상실 1 현상실 2 DI Shower B.J DI Shower Air Knife Oven ( 안료의두께를결정 ) Nozzle 분사방식 < PHOTO 장비 >
10. C/F 제작 Flow C/F 검사 검사 특별한신호의인가는없음 자동검사기계적검사로써광학계 ( 조명 ) 과 CCD카메라, 그리고 XY Stage로구성된다. 수동검사사람이하는육안검사로써목시검사와확대경검사로나눌수가있다. 돌기 < 불량의원인 > * 환경성 Particle * Color 안료자체에서발생되는이물 * 장비상태의불량으로인한불량 * 공정진행상의에러 BM Pattern 불량 BM 白결함 Particle Filter 白결함 Filter 黑결함 BM 黑결함 ITO박리 51
11. C/F 제작공정 초기세정 / BM 공정명 공정목적 사용장비 Material 초기세정 * 기판의오염물제거 초기세정기 O 3 수 / Brush / DI Rinse / 초음파 Pre Depo Clean * 기판의오염물제거 *Depo전 Particle제거 PDCLN DI / Brush / Mega Sonic / O 3 수 B/M 증착 * 각화소의영역을결정하여빛샘방지 SPUTTER Cr Target ( Cr ) *R,G,B간색간섭방지로 Contrast 향상 Pre Photo Clean * 기판의오염물제거 * 증착막을친수성화하여 PR과의접착력을좋게함 B/M Photo *B/M 영역선택작업 B/M 공통결함검사 *Mask 결함검사 PPCLN DI / Brush / CJ Coater / 노광기 / PR Developer / Oven 공통결함검사기 Etch / Strip *Photo작업후 PR이 Open되어있는부분을 W/ E, Stripper Cr Etchant / Strip 약액 제거하여, B/M영역을확보 B/M 완성검사 *B/M 완성후결함검사 BM 검사기
11. C/F 제작공정 COLOR 형성 공정명 공정목적 사용장비 Material Pre Photo Clean * 기판의오염물제거 * 증착막을친수성화하여 CFPR과의접착력을좋게함 RED Photo *RED 화소영역선택형성작업 PPCLN DI / Brush / CJ Coater / 노광기 / Oven RED 안료 / Developer RED 공통결함검사 *C/F 공통결함검사 (Mask 결함검사 ) 공통결함검사기 GREEN Photo *GREEN 화소영역선택형성작업 Coater / 노광기 / Oven GREEN 안료 / Developer G 공통결함검사 *C/F 공통결함검사 (Mask 결함검사 ) 공통결함검사기 BLUE Photo *BLUE화소영역선택형성작업 Coater / 노광기 / Oven BLUE안료 / Developer B 공통결함검사 *C/F 공통결함검사 (Mask 결함검사 ) 공통결함검사기 돌기검사 * 돌기검사후이물돌기를연마해서돌기검사기 & Repair 제거돌기 Repair
11. C/F 제작공정 ITO 형성 / 출하 공정명공정목적 Pre Depo Clean * 기판의오염물질을제거 *Depo전 Particle을제거 사용장비 Material PDCLN DI / Brush / O3수 / Mega Sonic ITO 증착 *TFT하판의신호에의한전위차로액정을 SPUTTER ITO Target 움직이는전극역할 출하검사 *C/F 완성후최종검사 출하세정 * 다음공정인계전최종세정 Dry Cleaner
12. MODULE 공정개요 MODULE 제작 PROCESS 검사 POL 부착 포장 열경화 TAB 부착 Aging < 조조칩장착 정SMT 공< SMT 공정> 탈포 정TAB 공< TAB 공정> 검사 립공정공정> Screen Print PCB 부착 B/L
13. Module 제작 Flow SMT 공정 정의 Surface Mount Technology 의약자로서 SMD(Surface Mount Device) 를이용하여기판위에실장시켜전기적접속을행하는기술의총칭 SMT 화의필요성 Cost Down 의요구가강력하여짐. 제품차별화의필요성이더욱커짐. 소형, 경량, 박형, 다기능화로의전환에대한시장의요구가강하여짐. 생산성향상이필요. 자동화를통한대량생산의필요성이커짐. SMT 의특징 구분향목표면실장삽입실장 경박단소화용이하다. 곤란하다. Land 형상사각형원형 부품의열스트레스 크다 작다 Cost 다소높지만하락중 비슷하지만낮음 기판형상 박형, 경량화용이 박형, 경량화용이곤란 납땜품질 관리및결과가우수 약간낮다. 실장형태 단면, 양면이가능 단면만가능
13. Module 제작 Flow SMT 공정 Screen Printer 고속칩장착기 이형칩장착기 열경화기 Load 부 검사기 Welding 기 Router Visual Tester Unload 부 < SMT 공정장비구성 > Load 부 원판 PCB 를투입하는 UNIT Bare PCB 기판의네귀퉁이 Hole 을통해 Align. < 장비 Flow > PCB 의투입방향을 Align( 확인 ) 하며매거진에장착매거진을안쪽으로밀어넣으면센서에의해자동장착가장위쪽의 PCB 부터하나씩 Arm 에밀려 Printer 에 Load
13. Module 제작 Flow SMT 공정 Screen Printer Flux 와납성분으로구성된 Solder Cream 을인쇄하는 UNIT Solder Cream Squeegee Metal Mask Bare PCB < SQUEEGEE > < 장비 Flow > Back-up Pin/ 흡착 Jig 를 Setting Metal Mask 를 Setting Squeegee 를장착하거나교환여부를결정하여조치 Cream Solder 를투입 우레탄고무검검형 : Metal Mask와의밀착성이떨어짐각형 : Solder Cream의회전에장애. 평형 : 현재사용중인제품 인청동평형 : Metal Mask의마모가심하다. 형각형평형우레탄고무평형< Solder Cream > < Metal Mask > 부품과 Land 를접착시켜주는역할 성분접착제 : 납, 주석, 아연 Flux : 활성제, 용제, 점착부여제, 칙소제 PCB 기판상의 Land 에 S/C 를바르기위한 Pattern Mask 재질 : Stainless, Ni 종류 : Etching, Laser, Additive 인청동<
13. Module 제작 Flow SMT 공정 고속칩장착기소형부품을 0.1sec/ chip 의속도로장착한다. 이형칩장착기중, 대형부품을장착한다. < 장비 Flow > 설비별 Cassette feeder 에자재를 Setting Setting 된 Cassette 를부품공급부의맞는번호에 Setting 열경화기 Oven 안에서단계적으로온도를조절하여, Cream solder 를용해하여 PCB 와부품을접합시키는기술 < 장비 Flow > Reflow 기의온도를설정 초품확인 1 매 < 온도상승단계 > 승온단계 : 150 도까지상승 (30-60 초 ) 하여용제를휘발시킴. Pre Heat : 150 도에서일정시간 (45-75 초 ) 유지하면서 Adietic Acid 에의해서접착모제표면의산화막을제거. 재승온단계 : 200 도까지상승 (20-40 초 ) 하여 Powder 상태의각성분들이용융되어혼합됨. Reflow : 225 도까지상승 (10-20 초 ) 하면서부품표면에합금층을형성. 하강단계 : 서서히 (60-120 초 ) 온도를상온으로하강시키면서 Flux 의작용으로최종 Coating 됨.
13. Module 제작 Flow SMT 공정 Unload 부 열경화기를거친 PCB 를매거진으로옮겨싣는다 PANEL 공정에서 Glass 를싣고이동시키는 Cassette 의역할을한다. Visual Tester 빛을소자에비추어그반사치를분석하여불량여부를판정. 광원 부품검사 XY Table < 장비 Flow > 양품은다음라인으로이동, 불량은중간매거진에쌓임. 결과 Print 와 PCB 를대조하여이상유무를확인하고이상판정시 Repair Zone 으로이동 검사과정에서부품누략, 부품오삽, Pin Hole, 맨하탄, 브릿지, Short 등을검출가능하다. Router Thill을이용해서 PCB원판을절단한다. ( 공정진행후잔여 Particle은 Air Gun(Brush) 으로불어내기전에 Vacuum Clear를이용해서 PCB를들어내기전에한번흡입을한다. ) < 장비 Flow > 공정에맞는 Back-up Pin 을설정 Cutting Jig 교환
13. Module 제작 Flow SMT 공정 Welding FPC(Flexible Printed Circuit) 을수동으로장착한다 < 장비 Flow > FPC 의접착보호 Film 을벗김 FPC 의 hole 과 PCB hole 과의접착후열과압력을가함 외부로부터 Input 되는신호가 Source 쪽으로만연결되어있기때문에 Gate 을 Source 와연결시켜외부신호를받아들일수있게하는데그때의연결부위를 FPC 라고하며, 조립공정에서직접연결한다. 검사 R, G, B 신호를인가해서모니터와같이구현되는지확인한다 < 장비 Flow > 검사하고자하는 PCB 에 Connector 를연결 Test 화면을보며불량유무를검사 Repair Zone X-ray 및육안으로불량상태를검색한다 < 장비 Flow > PCB의표면을검사 IPA로 Cleaning 불량판정시해당부위의수정 명시적인불량이검출되지않을경우 Oscilloscope 를사용하여단자를찍어서해결하고, 불량수정시인두를사용하고단자의밀도가높아서인두사용이불가할경우에는열풍기를사용한다.
13. Module 제작 Flow TAB 공정 세정기 Pol 부착기 Tab 부착기 탈포기 Tab 검사 PCB Bonding < Tab 공정장비구성 > 세정 (Panel 세정 ) Cell 공정이끝난 Panel 을투입하여 Knife, Brush, DI Shower, 열풍건조를통해 Panel 상의오염된 Particle(Glass Chip, 먼지, 지문 ) 을제거후편광판부착공정으로반송 조정검사Nozzle Chip Knife Brush 이물
13. Module 제작 Flow TAB 공정 편광판부착 세정이완료된 Panel을공급, 위치를결정하고보호Film을박리하여 Panel의상 / 하판에부착하는공정보호Film 편광판 Panel PET ( Protect Film) 보호 Film < Pol 부착하는이유 > 액정굴절율이방성을이용한 Display 를하기위하여 Pol 을부착함으로써한방향의빛의성분만을투과하기위함이다. TAC (Tri-Acetate Cellulose) PVA 보호역할 PVA (Poly Vinyl Alcohol) 편광자실질적인편광작용 TAC Adhesive Panel과의접착역할 SPV (Surface Protective Vinyl) 보호 Film < NPF POL( 편광판 ) 의구조 >
13. Module 제작 Flow TAB 공정 Tab 부착 Pol이완료된후 Drive IC를실장하기위하여 ACF(Anistopic Conductive Film) 를이용하여 TCP Film과 Panel Pad를접속시키는공정 Camera(Vision) < Align > Pol Pol <TAB 본압착 > Heating Tool 완충재 ACF TCP ACF Reel ACF가압착 TAB 가압착 < 공정 Flow > TCP Punching TAB 본압착 분리막대 보호 Film ACF 흡입기 < ACF 가압착 >
13. Module 제작 Flow TAB 공정 탈포 ( Auto Clave) 공정 Pol 부착후 Pol 과 Glass 사이에생기는기포를열및압력에의해제거하고 Pol 부착력을증대시키는역할을하는공정 Chamber 내는순환대류방식으로 Heat Transfer 시킨다. TAB 검사 기포 TAB Bonding 후탈포를거쳐조립 Zone 으로투입되기전에 Module Line 에서최초화상검사를실시하는검사공정 < 검사항목 > Line Defect Pol이물 얼룩 Pol부착정도불량 TAB Misalign Short / Open이원인실오라기이물, 유리가루이물, Tray가루이물 Cell / TFT계의원인편광판부착기의설비문제 Tab Bonding시 Tab Pad와 Glass Pad가 Align이되지않을경우발생가능한 Line Defect
13. Module 제작 Flow TAB 공정 PCB Bonding 공정 이물로부터의손상을방지하기위해서 Source 측과 Gate 측에수지를도포하고, Drive Ass y 에이방성도전체인 ACF 를이용하여 PCB 를부착하는공정 Panel 상판 TCP ACF ACF 보호필름 Panel 하판 조정검사 PCB Ass y 열경화성수지 < ACF 의구조 > 도전 Ball PCB Bonding 이후단독구동이가능한 LCM(Liquid Crystal Module) 상태에서화면 Display 상태를검사하여양품과불량을선별 < 검사목적 > PCB Bonding 상태를 Signal 인가후 Display 하여양품 / 불량확인 SMT 실장후실장불량및부품불량에따른 Display 상태확인 Flicker 현상을최적상태로미세조정
13. Module 제작 Flow 조립공정 Top Case 조립 FPC Soldering B/L 검사부 B/L 결합부 Forming Screw 체결 조정검사 Aging 기 최종검사 < 조립공정장비구성 > 내포장< Back Light 검사 FPC B/L 와 Board Ass y 를결합하기전 B/L 의이상유무를확인하는공정. Back Light 결합 B/L 와 Board Ass y 를결합하는공정. TAB Back Light PCB
13. Module 제작 Flow 조립공정 PAD 확산시트프리즘시트프리즘시트확산시트도광판반사판 Supporter Main(Mold Frame) Lamp Housing < Back Light 의구조 >
(1) Lamp Inverter로부터고전압을인가받아가시광선을발생하는광원으로서 CCFL(Cold Cathod Fluorescent Lamp) 가주로사용된다. 대비하여 HCFL(Hot Cathod Fluorescent Lamp) 이있다. (2) Lamp housing Lamp로부터출광된광원을반사하여도광판으로입광시킨다. 황동, 알루미늄, 반사용 Film등이사용되고당사에서는황동에 Ag Film을부착한것을주로사용하고있다. (3) Light guide( 도광판 ) 주로아크릴 (PMMA) 로 Injection Molding 또는 Casting의방법으로제작되며, 입광된광원을도광하며구성된 Pattern(Dot,Shibo,V-cut등 ) 은광원을균일하게분포시킨다. (4) REFLECTOR( 반사판 ) 주로폴리에스테르 (PET) 기재에도광판으로입사된광원의손실저감을위하여광반사기능을갖는다. (5) Diffuser( 확산판 ) 주로폴리에스테르 (PET) 기재에아크릴계수지로구형의형상을형성시켜도광판으로부터출광된광원을균일하게분포시키고동시에광을집광하는역할도한다. (6) Bottom Prism( 프리즘시트 ) 주로폴리에스테르 (PET) 기재에아크릴계수지로 Prism 형상을규칙적으로형성시켜광을집광하는역할을한다. 3M사의 BEFII의 1매사용에의해휘도증가율이 Diffuser 표면의 1.55배로된다. (7) Top Prism( 프리즘시트 ) Bottom Prism과동일한기능을하며 Bottom Prism 표면의 1.33배로휘도를증가시킨다. Prism은상호 Cross되게배치하여 X축과 Y축방향의광을각각집광한다. (8) Diffuser(Protector, 확산판 ) (4) 의 Diffuser와동일한구조를가지며 Prism을보호하는역할을주목적으로하므로보호 Film이라고한다. 주로투과성이좋은 Diffuser를사용하며이것에의해 Top Prism에의해집광된광의손실을다소가져오나 Prism의특성에의한불량을감소하기위하여사용한다. (9) LCD Panel 휘도와관계한 LCD Panel의개구율,Color Filter 투과율,Polarizer 투과율이주특성으로작용하며그외 Lamp에서출광된광원의입광효율, 흡수손실등으로인하여도광판으로입광된광원의최대 8% 정도가 Panel 표면으로출광된다. (10) Monitor용에서는광시야각확보를위해 Diffuser 2~3매또는 Diffuser와 DBEF를조합해서사용한다. 6/7
13. Module 제작 Flow 조립공정 Top Case 조립 Top Case 를조립하는공정 Top Case Pallet FPC(Flexible Printed Circuit) 를 Soldering 하는제품은 Source PCB 와 Gate PCB 에 Flux 를발라준다. (Soldering) Source PCB 와 Gate PCB 를 FPC(Flexible Printed Circuit) 를사용하여접속 < 공정상의특성 > 제품설계에따라 Soldering 공정을하는것도있고안하는것도있다. PCB 접속부위의납위에 Flux 를발라주고 FPC 를납땜한후다시 Flux 를발라줌.
13. Module 제작 Flow 조립공정 (Forming) Top Case 가빠지지않도록 Panel 과의결합부위를휘어주는공정. Forming 각도는모델에따라다르며또한 Source 쪽과 Gate 쪽이다르다. 너무크게각을이루면주변부품이손상될수있고, 너무각이작으면 Panel 과 B/L 가들뜸. Soldering 공정과마찬가지로일부모델의제품에만한정된공정 이론적규정은 45 도이지만 20 도로만체결해도이상이없음. (Screw 체결 ) 제품을견고하게결합시켜주기위해서자동으로 Screw 를체결함. < MODEL 별적정토오크 > LM151X2 2 개 LM133X3 2 개 LM121S1 2 개 LM121S2 2 개 LM121SB 3 개 Bowl Feeder 에서 Screw 가똑바로서지않고누워서 Screw 가체결되지않는불량에의한 Delay 가크다
13. Module 제작 Flow 조립공정 조정검사 한라인당 2 개씩조정검사기가있으며 Pattern 신호를인가하여 Panel 의불량상태를확인. Aging 제품의초기불량율이높기때문에일정한조건 ( 섭씨 50 도, 4 시간 ) 의상태에서제품을동작시켜보는것. [ Aging Chamber 에자동으로입출고 ] [ 조립이완료된 Panel Assembly 의초기불량품을걸러냄 ]
13. Module 제작 Flow 조립공정 최종검사 Aging 기를거친제품의불량여부를확인하는공정. 내포장 진동 / 충격시험시 T/C와 LCM의분리를방지하는 Tape 최종완성된 LCM에 Label과유포지를부착하고, POL보호Film을입히며Shield Cover를장착하는공정 출하검사 ( 신뢰도를위한중복검사공정현재는전수검사. 출하검사후 20EA/ 일의 Sample검사도실시중.) 생산에서완성된제품을 OQC 에서제품을다시검사하는공정. 외포장 MNT 에서 B/T 와같은역할을하며 Source 와 Gate 의 PCB 를보호하는덮개 OQC 에서출하를통과시킨제품에한하여각제품당겉포장을하는공정.