2024年4月6日发(作者:)

彩色滤光片外观 Mura简介

摘要:彩色滤光片(Color Filter)是LCD液晶显示器的重要部件之一,其

生产过程中外观Mura管控是品质质量管控的重要环节。本文针对彩色滤光片外

观mura的形貌、产生原因分析及处理对策简单介绍,本文介绍只针对Macro设

备(宏观检查机)内不同光源下肉眼观察外观不良,可以对显示行业或者半导体

行业的外观品质管控提供参考借鉴。

关键词:彩色滤光片;外观MURA

前言:彩色滤光片是LCD颜色产生的重要部件,通过光的三原色(RGB)加

法混合原理显示颜色。三原色叠加能形成1670万种色彩,色彩有三种特性:明

亮、色度、彩度。本文介绍的mura则对明亮度有很大的影响,外观mura指的是

显示器亮度不均、造成各种痕迹的现象。Mura的产生影响CF的品质及客户的满

意度。文章主要介绍四种外观不良:点状、线状、膜面污染及镀膜色差。

一、 点状Mura

下面简单介绍五类CF场内常见的点状mura。一、Stage Pin MURA一般是设

备机台上有异物导致,整面大板位置固定,常见设备是涂布机和曝光机,如果是

连续发生和涂布机Stage关联较大,而曝光机Stage上异物产生点状MURA不良

会呈奇偶分布,背白灯光下可见,绿灯下观察形态似山丘,随着光源移动光晕会

呈现大小变化;设备平台上沾附异物灰尘或者清洁作业时带入或者异常基板流片

是带入等。二、Lift Pin MURA常见设备有VCD和HPCP,呈现片间差异性,上白

灯和上钠灯光源下外观检查可见,呈圆点状有规律等间距排布,存在设备单元集

中性,主要原因是光阻未固化前VCD真空和HP预烘烤对玻璃基板造成影响。三、

手指纹mura一般是显影机腔室内显影液滴落导致,分布无规律,macro外观上白、

上钠、绿灯、手持荧光灯均可见发亮不规则状或者类似拇指按压状。四、背污

mura一般是基板在传输过程中与滚轮摩擦产生的不良。常见设备有显影机和清洗

机。绿灯下可见发亮。五、光阻残MURA 导致光阻残出现的设备比较多且不规则、

位置也不固定。外观下绿灯、上白、背白、手持荧光灯均可见残留在基板无效区

的各种颜色。主要是涂布机的粘连和显影机的显影时间导致。

二、 线状Mura

线状MURA根据方向分为TD MURA(TD是Transverse Direction缩写,横向

MURA)、MD MURA(MD是Machine Direction缩写,和设备单元(比如涂布机

Gantry)移动方向平行)、风刀Mura和线状刮伤。

① TD Mura大多和清洗机有关,主要是毛刷Mura和EUV照射造成的Mura。

毛刷印MURA手持绿光灯下可见,较严重的上反射光源及背光源透射可见呈细条

线型等距分布,此时需要检查确认毛刷压入量是否正常。EUV Mura 亦是手持绿

光灯下可见,较严重的上反射光源及后光源透射可见大板上呈现贯穿大板的竖条

状,主要原因是设备宕机或堵片时基板在EUV灯下停留过长。

② MD Mura分涂布和显影机两种机台造成。(1)涂布MD mura分为贯穿和

非贯穿两种Mura。Macro内上钠灯和手持绿灯容易检出细黑横Mura或有背白等

下有颜色MD不良。主要原因是涂布机nozzle头堵塞或漏液导致涂布不均。(2)

显影mura外观观察绿灯下可见发黑或发白不均条型,主要原因是显影机的水刀

液刀或喷嘴堵塞分叉,没有形成连续水帘,需要定期检查水刀液刀并进行刮片作

业。

③ 风刀Mura与清洗机和显影机相关,两种设备的风刀方向不同,可结合外

观检查MURA形貌综合判断源头。清洗机造成的风刀mura外观绿灯可见与大板大

截角垂直方向呈断续的等距细条状,严重情况下上钠灯也可见。而显影机造成的

风刀mura基板大截角呈平行,绿灯上白灯可见呈断续细条状,严重情况下上钠

灯也可见。主要原因是风刀上有异物或者流量异常。

④ 线状刮伤是基板在产线上流动过程中被掉线或是异物刮到而产生的,产

线上的每个设备都可能导致。一般发生这种事情会着重看发生频率及集中性。

macro内手持绿灯、上白上钠灯均可见发亮Mura,严重时可见透白。

三、 膜面污染

膜面污染目前场内出现的膜面不良基本分三种不良。一、显影机产生的显影

不良导致 二、油污 三、ITO制成产生的异常放电。(1)显影机产生的膜面不良

MACRO机绿灯手持荧光灯下可见发白或发黑点状似小雨点打落车窗风干的感觉,

或是宽条状、不规则形状边缘发白的Mura。显影产生的不良测特性是基本看不出

异常。外观发现此不良需加抽确认,连续出现不良需立即停线处理。原因:显影

机水刀液刀堵塞导致、或是在显影机内逗留时间过长导致。对策:定期刮水刀液

刀,巡检发现异常要求产线刮水刀液刀并检查对应位置喷嘴有无堵塞。机台报警

需及时对应解除警报及确认基板外观。(2)油污绿灯下可见光圈状Mura。原因:

机台漏油滴落基板上。对策:将涉及有落油的地方用塑料袋包裹住,或更换备件,

定期检查。(3)异常放电是ITO制成特有的一种缺陷。在macro外观下绿灯、

上白、上钠、背白、背钠、手持荧光灯下均可见雪花状Mura,在dummy区需确认

是否污染客户端mark,污染客户端mark和涉及有效区需要报废或判定1NG。原

因:靶材穿靶。对策:更换对应位置的Carrie。

四、 ITO色差

ITO镀膜mura是Sputter工艺一种特有的异常Mura,主要是从外观色差上

区分异常。目前镀膜色差在Macro设备内上白灯可见异常有三种:整面发蓝、基

板呈彩虹状、panel边框呈深绿色而Dummy区呈深紫色。通常这种不良产生原因

是氧化铟锡膜厚异常导致阻抗特性超规;或镀膜工艺中氧气配比不稳定;或重复

镀膜等。

客户端反馈有外观MURA不良时需要收集以下信息:不良发生率、不良现象

(点状、线状、面状不良及观察方式等)、CF大板集中性、ID信息等,为了快

速解决panel不良问题,正确且详细的信息是不可缺少的。收到不良样片后首先

目视观察,用各种光源仔细确认不良部分是否厂内可见,其次用光学显微镜观察

形貌是否有明显不良,然后进行特性确认画素CD大小、色度、PS高度等相关联

的特性值,就像跨越Mura的边界一样做多点测定,确认特性值的波动。通过比

较不良部分和正常部分,推断发生的原因,必要的时候做测试,弄清发生的机制

再现测试或者改善测试。最后找到对策以防不良再次发生,并将改善方法标准化。

6 结语

液晶显示器的外观MURA直接影响客户终端体验,因此外观MURA品质管控尤

为重要。彩色滤光片的生产主要制程是BM、RED、GRN、BLU、ITO、PS,每道工序

的设备和工艺稍有偏差都可能会对外观有影响,因此外观mura管控要做到每个

制程的关口检查,以防后续检出不良难以判断源头而误导对策。熟悉了解外观

Mura的形貌,结合设备结构及制程工艺综合判断不良原因,可快速锁定源头高效

解决。通过日常抽检经验积累可以帮助巡检过程中快速发现异常并作出判断是否

需要处理,有效减少产品批量异常,保障产线高效率、高质量生产。

参考文献:

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2.

屈惠明.TFT-LCD屏缺陷检测研究.光电子技术.1997

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费民权,费悦.MVA模式TFT-LCD用彩色滤光片制程解析.现代显示.