1.0 Einführung der Reinigungsmethode

Die wichtigsten Reinigungsverfahren und -technologien lassen sich in Nass- und Trockenreinigungsverfahren unterteilen. Die Nassreinigungsmethode umfasst die physikalische Reinigung (einschließlich Bürstenschrubben, Hochdruckwassersäulenspülung, Zweiflüssigkeitsspritzen, Ultraschallreinigung (20~50kHz) usw.) und die chemische Reinigung (Auswahl der Lösungsmittel je nach Verschmutzung, unterteilt in organische Lösungsmittel, neutrale Lotion, chemische Reinigungslösung und reines Wasser usw.). Zu den Trockenreinigungsverfahren gehören die Ultraviolett-Ozonreinigung, die Laserreinigung und die Plasmareinigung, wobei die Ultraviolett-Ozonreinigung am weitesten verbreitet ist. Die Reinigung des TFT-Array-Substrats ist eine umfassende Anwendung verschiedener Reinigungstechnologien, und je nach Art der zu reinigenden Objekte und des Schmutzes werden unterschiedliche Reinigungskombinationen eingesetzt.

1.1 Nassreinigung

1.1.1 Die nasschemische Reinigung ist ein Verfahren, bei dem die Oberfläche des Substrats mit einer Mischung aus flüssiger Säure, alkalischem 

Lösungsmittel und entionisiertem Wasser gereinigt und getrocknet wird. Bei der chemischen Reinigung werden nicht nur organische Stoffe, sondern auch 

anorganische Stoffe wie Metalle entfernt. Das übliche Reinigungsmittel zur Entfernung organischer Stoffe ist eine Ammoniak-Wasser-Wasserstoffperoxid-Lösung 

oder eine Chromsäure-Schwefelsäure-Mischung. Zur Entfernung von anorganischen Verunreinigungen können verdünnte Flusssäurelösungen verwendet 

werden.

1.1.2 Bürsten: Eine mechanische Reinigungsmethode, bei der mit einer Bürste über die Oberfläche des Substrats gerollt wird, um Partikel und organische 

Filme zu entfernen. Es ist sehr effektiv, um Partikel mit einem Durchmesser von mehr als 5 um zu entfernen.

1.1.3 Hochdruck-Flüssigkeitsspritzen: Der Druck der Flüssigkeit wirkt auf die Glasoberfläche ein, um die Partikel zu entfernen. Dies hängt stark von der 

Höhe der Grenzschicht und der Geschwindigkeit der Flüssigkeit ab, und die Entfernungsrate kleinerer Partikel ist nicht hoch.

1.1.4 Zwei-Fluid-Spritzreinigung: Das Prinzip ist ähnlich wie beim Hochdruck-Flüssigkeitsspritzen. Das Zweiflüssigkeitssprühverfahren ist ein 

Hochgeschwindigkeitssprühverfahren, bei dem Druckluft und Flüssigkeit gemischt werden, um die Flüssigkeit in eine Hochgeschwindigkeitsflüssigkeit zu 

verwandeln, die zerstäubt wird. Zum Beispiel SBJ-Gerät. LCD-Modul

1.1.5 Ultraschallreinigung: Das Prinzip wird durch sehr komplexe und vielfältige Faktoren verursacht. Die entscheidende Theorie ist noch nicht aufgestellt 

worden, aber im Allgemeinen gibt es die folgenden drei Arten von Effekten:

a. Kavitation mit Ultraschall

Wenn der Flüssigkeit starke Ultraschallwellen zugeführt werden, verändert die Reinigungsflüssigkeit den Luftdruck in der ruhigen Zone in der Mitte. Wenn der Druck unter 0 Atmosphärendruck liegt, werden die winzigen in der Flüssigkeit gelösten Luftbläschen wie O2 zu Keimen, und es entstehen unzählige winzige Löcher (Kavitation), die einem Vakuum nahe kommen. Unter dem Überdruck der Ultraschallwellen werden diese winzigen Hohlräume adiabatisch komprimiert und schließlich zerquetscht. Im Moment der Zerkleinerung wird eine starke Schockwelle erzeugt, die den Schmutz direkt zerstört und in die zu reinigende Flüssigkeit verteilt. Aufgrund der Wirkung einer solchen Kavitationsreinigung auf Ölflecken wird sie hauptsächlich für die Reinigung mechanischer Teile und ähnliches verwendet. Im Allgemeinen wird eine Reinigungsmaschine mit einer Frequenz von etwa 28kHz bis 50kHz und einer Intensität von 0,5 bis 1W/cm2 verwendet. LCD-Modul

b. Beschleunigung (Ultraschallschwingungen)

Wenn die Flüssigkeit mit Ultraschallwellen beaufschlagt wird, vibrieren die Flüssigkeitsmoleküle. Die Beschleunigung dieser Schwingung beträgt das 103-fache der Erdbeschleunigung bei 28 kHz und das 105-fache der Erdbeschleunigung bei 950 kHz. Bei dieser starken Beschleunigung kann der Schmutz von der Oberfläche des Reinigungsobjekts abgelöst werden. Die 950-kHz-Ultraschallwelle kann keine Ölflecken reinigen, da sie keine Hohlräume erzeugt, aber sie kann Submikron-Flecken reinigen. Aufgrund der Schwierigkeit, Metalloberflächen zu ätzen, wird sie auch für die Reinigung von Halbleitern verwendet. LCD-Modul

c. Physikalisch-chemische Reaktionsförderung

Aufgrund der hohen Temperatur und des hohen Drucks (1000 Atmosphärendruck, 5500 °C), die durch den Hohlraum erzeugt werden, werden chemische oder physikalische Effekte durch Vibration, Rühren usw. erzeugt, und es kann zu Emulgierung und Dispersion kommen. Dadurch können chemische Reaktionen gefördert werden.

1.2 Chemische Reinigung

Die Trockenreinigung umfasst hauptsächlich die fotochemische Reinigung (UV), die physikalische Reinigung und die Plasmareinigung.

1.2.1 Ultraviolette Photochemie (Ultraviolett) ist die Verwendung von 185nm und 254nm ultravioletten Strahlen, die von einer Niederdruck-Quecksilberlampe erzeugt werden, um Gasmoleküle zu bestrahlen und sie in energiereiche freie Radikale aufzuspalten, und die erzeugten freien Radikale reagieren mit dem behandelten Material, um eine reinigende Wirkung zu erzielen. Die Methode dient hauptsächlich der Entfernung organischer Schadstoffe.

1.2.2 Plasmabehandlung (Plasma) nutzt Plasma zur Erzeugung freier Radikale, die mit Schadstoffen reagieren. Mit Sauerstoffplasma können beispielsweise Fotolack und feine organische Stoffe entfernt werden, und das Produkt wird anschließend mit einem Luftstrom aus dem Reaktionsbehälter entfernt. LCD-Modul

1.2.3 Die lasergestützte Partikelentfernungstechnologie kann Partikel von 0,1 um oder weniger entfernen. Das Prinzip besteht darin, dass die Lasererwärmung die lichtschwache Umgebung, in der die Partikel anhaften, zerstört und dadurch die Partikel entfernt. Im Allgemeinen ist die Laser Energiedichte niedrig und verursacht nur geringe Schäden am Substrat.

Darüber hinaus ist die Hochgeschwindigkeits-Luftstrom-Partikelentfernungstechnologie ebenfalls wirksam für die Entfernung von Partikeln von der Substratoberfläche. LCD-Modul

1.3 Vergleich verschiedener gängiger Reinigungsmethoden

2.0 Quelle, Klassifizierung und Auswirkungen von Schadstoffen

2.1 Quellen von Schadstoffen

Die Schadstoffe stammen hauptsächlich aus der Verschmutzung von Rohstoffen, aus der Prozessverschmutzung und aus der Umweltverschmutzung. Zu den Verunreinigungen der Rohstoffe gehören einige Verunreinigungen, die von der Glasfabrik, der Verpackung, dem Transport und der Lagerung stammen. Die Prozessverschmutzung umfasst Rückstände von Reaktanten im Prozess, mechanische Abnutzung der Prozesskammer, chemische Reaktionen auf der Prozessoberfläche usw. Zur Umweltverschmutzung gehören menschliche Haare, Hautschuppen, Fasern, Luftstaub, mechanischer Verschleiß von Geräten, Fette usw.

2.2 Klassifizierung von Schadstoffen

Schadstoffe lassen sich in anorganische Arten wie Partikel, Metalle und Oxide und organische Arten wie Fasern, Öle und Bakterien unterteilen. Bei den Partikeln handelt es sich hauptsächlich um Staub, Verunreinigungen in der Kammer, Ätzverunreinigungen usw., die an der Grundoberfläche haften. Metallverunreinigungen entstehen vor allem bei der Bildung und Strukturierung von Metallschichten, können aber auch andere Staubquellen sein. Amorphe Siliziumatome bilden in einer sauerstoff- und wasserhaltigen Umgebung leicht eine Oxidschicht. Wenn die amorphe n+-Siliziumschicht oxidiert wird, erhöht sich der Kontaktwiderstand von Source und Drain. Organische Verunreinigungen gibt es in verschiedenen Formen, z. B. menschliches Hautschuppenfett, mechanisches Öl, Vakuumfett, Reinigungsmittel und andere Flüssigkristallmodule

2.3 Einfluss der verschiedenen Verschmutzungsquellen

3.0 TFT-LCD-Reinigungsgeräte

Die Reinigungsanlagen für TFT-LCDs bestehen im Allgemeinen aus Förderband, UV, Plasmareinigung (AP), Hochdrucksprühreinigung, Ultraschallreinigung, Bürste (RB), Wasserspray (SBJ) und Luftmessertrocknung (AK) oder Trocknung. Im Folgenden werden einige wichtige Gruppen von Anlagen vorgestellt.

3.1 AP-Einheit

Unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen reagieren die durch Hochspannungsionisation erzeugten Ionen mit den Verunreinigungen auf der Glasoberfläche und beschießen sie, um den Zweck der Reinigung von Flecken und Fremdkörpern zu erreichen. Die Gate/SD-Schicht wird in der Produktion nicht verwendet, da sie die Metallschicht beschädigt und AP-Fehler erzeugt.

Prozessbedingungen: N2-Durchfluss 150lpm, CDA-Durchfluss 0,3lpm, Spalt -5mm, Spannung 7KV.

Eine Erhöhung des N2- und CDA-Durchflusses ist vorteilhaft, um eine hohe Dichte und mehr freie Radikale zu erzeugen und den Reinigungseffekt zu verbessern, erfordert aber auch eine höhere Erregerspannung; eine Verringerung des Abstands zwischen dem Substrat und der Elektrode kann ebenfalls den Reinigungseffekt verbessern, aber wenn der Abstand zu klein ist, muss verhindert werden, dass das Substrat beschädigt wird; eine Erhöhung der Erregerspannung kann mehr freie Radikale erzeugen und den Reinigungseffekt verbessern, aber die Anforderungen an die Stromversorgung und die Antistatik der Ausrüstung sind höher, und die Zunahme der hochenergetischen Partikel führt zu schwerwiegenderen AP-Fehlern. LCD-Modul

3.2 RB-Einheit

Das Bürsten dient hauptsächlich der Entfernung relativ großer Partikel (>5um). Die Wirkung des Bürstens hängt von der Fördergeschwindigkeit des Substrats, der Andruckstärke der Bürste sowie der Richtung und Geschwindigkeit der Bürstendrehung ab. Ist die Fördergeschwindigkeit des Substrats hoch, nimmt die Partikelabtragsrate ab; ist der Anpressdruck Null oder eine positive Zahl, kann die Bürstenvibration ebenfalls einen Teil der Partikel entfernen. Mit zunehmender Pressung erhöht sich die Partikelentfernungsrate. Zu starkes Drücken kann jedoch die Membranoberfläche beschädigen.

Für die Nulleinstellung der Bürste definieren wir die Position, an der die Bürste das Substrat genau tangiert, als den Nullpunkt der Bürste. Die Position des Nullpunkts steht in direktem Zusammenhang mit der tatsächlichen Anpresskraft, so dass die Einstellung des Nullpunkts der Bürste sehr wichtig ist. Die Einstellung des Bürsten-Nullpunkts erfolgt in folgenden Schritten: ① Verwenden Sie neu geformtes Al-Film-Glas (Glasdicke 0,5 mm, Al-Film-Dicke 1500-2000 Å); ② Stellen Sie die obere und untere Andruckstärke der Bürste auf 0,0 mm ein, die AP ist ausgeschaltet und braucht nicht eingeschaltet zu werden. Das Al-beschichtete Glas wird gereinigt. Nach der Reinigung nehmen Sie das Al-beschichtete Glas heraus und bringen es zum MCR (oder MAR), um das Erscheinungsbild zu sehen; ③ Außerdem müssen Sie während der Reinigung des Al-beschichteten Glases zur Bürste gehen, um zu hören, ob es ein abnormales Geräusch gibt, wenn sich die Bürste dreht. Beurteilung des OK-Standards: Nach der Reinigung weist das Al-beschichtete Glas keine offensichtlichen Kratzer auf, oder nur die vorderen und/oder hinteren Teile sind leicht zerkratzt; beim Drehen der Bürste ist kein abnormales Geräusch zu hören.

3.3 UV-Einheit

Die UV-Einheit ist mit einer Niederdruck-Quecksilberlampe ausgestattet, die 172/185/254 nm ultraviolette Strahlen erzeugt. Unter der Einwirkung der ultravioletten Strahlen werden Sauerstoffmoleküle angeregt, um freie Sauerstoffradikale zu erzeugen, die mit organischen Schadstoffen interagieren, um die chemischen Bindungen der organischen Substanzen zu lösen und sie in Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasser usw. umzuwandeln. Das Gas verdampft. Das spezifische Reaktionsprinzip ist wie folgt:

3.4 Ultraschallreinigung

Mehrere Faktoren beeinflussen die Wirkung der Ultraschallreinigung:

Zusammenhang mit der Frequenz: Im Allgemeinen gilt: Je niedriger die Frequenz, desto deutlicher ist der Kavitationseffekt, aber das Geräusch ist relativ hoch, was für Objekte mit relativ flachen Oberflächen geeignet ist. Je höher die Frequenz, desto schlechter ist der Kavitationseffekt, aber das Geräusch ist relativ gering. Es eignet sich für Objekte mit vielen Mikro-Sacklöchern und elektronischen Kristallen.

Es hängt mit der Temperatur zusammen: Im Allgemeinen hat die mittlere Temperatur von 30℃-50℃ die beste Reinigungswirkung.

Hängt mit der Schallintensität zusammen: Je nach Frequenz wird die Schallintensität im Allgemeinen mit etwa 1-2 W/cm2 gewählt.

Bezogen auf die Reinigungsflüssigkeit: Im Allgemeinen gilt: Je niedriger die Viskosität der Reinigungsflüssigkeit, desto höher der Luftgehalt und desto besser die Reinigungswirkung.

Dies hängt mit der Tiefe der Reinigungslösung und der Position des zu reinigenden Objekts zusammen.

3.5 Trocknungsvorrichtung

3.6 Heizplattentrocknung

4.0 Bestätigung der Reinigungswirkung

4.1 Abtragsrate der Partikel

Abtragsrate (%) = (Anzahl der Partikel vor der Reinigung - Anzahl der Partikel nach der Reinigung) / Anzahl der Partikel vor der Reinigung × 100%

Standard: T≤100EA; über 3um≤40EA

4.2 Kontaktwinkeltest

Der Wassertropfen ist halbkugelförmig auf dem Film, und die Höhe ist d und der Radius ist r, dann ist der Kontaktwinkel θ=2arctand/r.

Die Größe des Kontaktwinkels ist ein Maß für die Entfernung von organischen Stoffen vom Substrat. Je kleiner der Kontaktwinkel ist, desto weniger 

organische Stoffe sind vorhanden, desto höher ist der Reinigungsgrad und desto besser ist die Infiltration von Wassertröpfchen.

Standard: θ≤7°