崔文玉 黄雷 孙腾琳 张文富 周闻鑫

摘 要：液晶显示制造中的缺陷检测和修复工艺（下文简称Repair设备）是提高产品良率的重点工艺。也是融合了缺陷检测、修复技术、激光处理、薄膜特性分析和电路等效分析等多种技术的综合性工艺技术。[1]Repair设备具有X2、X10、X20、X50倍率的镜头，在C级防震的工作环境中实现对良率提升的帮助。Repair设备所有的修补动作，几乎都是在不断的聚焦和切镜中完成。本方案通过CF Repair镜头改造的方式，提供了一种简洁的动作流程，从而提高了修补效率，以实现对产能提升的贡献。

关键词：TFT-LCD；Repair；自动修补；产能提升

中图分类号：TN873 文献标志码：A 文章编号：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 技術背景

在液晶显示制造行业日趋成熟稳定的今天，CF Repair设备正在扮演着越来越重要的角色。CF是由玻璃基板、黑色矩阵、颜色层、保护层及ITO导电膜等部分组成[2]，Repair设备即修补机。

1.1 Repair设备基本结构

（1）定位镜：寻找对位Mark，缺陷坐标。

（2）显微镜部分：主要用途：Micro Review，分为2倍、5倍、10倍、20倍等镜头。

（3）研磨部分：对缺陷的高度进行测量。

（4）Laser部分：通过YAG（镭射激光）将缺陷打出规则的图像。

（5）INK：部分通过Micro Dispenser进行INK涂覆。

1.2 Repair设备工作原理

Repair属于液晶行业品质监控中的重要设备之一，通过对微观缺陷的打磨（图1）、去除（图2）和填充（图3）三种方式进行微观不良的修复，而任何点位的修复，都需要建立在自动聚焦的基础上。受制于不同修补动作对设备震动等级以及精度要求的不同，修补的动作要搭配不同的镜头倍率，在聚焦的基础上进行。这也就要求一系列的镜头切换以及设备自动聚焦。

1.3 自动聚焦原理简介

自动聚焦系统自1977年第一架实用型自动调焦照相机诞生以后，人们才开始对其开展了深入的探究。根据所基于的原理，可以分成测距法和像检测法（又称调焦检测法）两大类，自动调焦系统的分类如图4所示。

在基于图像处理的数字成像自动对焦方法中，比较典型的有对焦深度法、离焦深度法两种。对焦深度法是通过改变镜头的位置获得一系列模糊程度不等的图像。通过计算每幅图像的清晰度评价值构成对焦评价曲线，最终移动镜头到曲线的最大值对应的位置（即最佳对焦位置）。离焦深度法是一种从离焦的图像中获得物体深度信息的方法。通过图像的局部区域进行处理和分析，确定其模糊程度以及深度信息（要求场景深度基本相同），如图5。

1.4 Repair修补动作解析

Repair设备的主要修补动作在于对焦和研磨。其中对焦具体的实现过程如图6所示。

研磨部分和Micro Review 部分位置相对固定。先通过定位镜寻找对位Mark和缺陷的初步位置，再通过显微镜观察缺陷的具体信息。观察缺陷时用喷气嘴确认缺陷是否附着于基板表面。研磨装置附近通常装有测高传感器，Repair测高传感器头部通常为扁平状，目的是为了准确测出缺陷的高度，防止测量高度低于真实高度。

2 技术检讨

2.1 Repair修补过程优化

由Repair设备的修补过程（图7）可知，每进行一个点位的修补，都要进行两次镜头切换，和三次自动聚焦。如果可以在同一个镜头倍率下完成修补，既可以省去两次切换和一次聚焦。

2.2 Repair修补过程对镜头的要求（如表1）

2.3 Repair自动聚焦研究

Repair设备的自动聚焦原理，属于对焦深度法，用画面最清晰时刻的对应曲线的峰值。

由图8、图9可知，镜头切换的成功率，取决于如下条件：（1）聚焦过程镜头的移动范围，必须满足X2的聚焦；（2）高倍率切换低倍率，基本没有问题；（3）低倍率切换高倍率，必须保证在最峰值的点才可以保证。综上，X2焦点深度远大于X10的焦点深度，意味着X2切换X10，很大概率上不是从X2的最峰值，即很大概率上会导致聚焦失败。

3 方案形成

解决方案：依据目前的作业模式，研磨在X10倍进行，以保证很好的研磨效果。需求如表2。

综上，提出用X5替代现在的X2，既能保证在X5下进行修补，又避免了频繁切镜，减少自动聚焦的失败。

4 结束语

按照现有模式的作业时间计算，研磨一个点位，两次切镜和一次聚焦的时间是5.6 Sec，即用X5替代X2，每个修补点位可以节省5.6 Sec的修补时间。意味着如月产能140K，30天每月、每天24小时、总计2592000Sec，每张Glass修补2个点位，可节省修补时间1568000Sec，相当于提升产能84.691K。

参考文献：

[1]高浩然.TFT-LCD制造中的阵列缺陷分析和修复[D].西安电子科技大学，2010.

[2]王立夫，盛大德，庞华山，等.液晶TFT-彩色滤光片工艺的生产制造与探究[J].科技创新与应用，2018（07）：72-73.