Fallstudie: Hauptwartungsanbieter für die Reinigungsprozesse bei BOE – XianDao (Guangjin)

1. 1.1 Flussdiagramm der breiten Halbleiterindustrie

Vor dem Eintritt in jeden Fertigungsschritt muss die Oberfläche der Siliziumwafer sauber sein; hierfür sind wiederholte Reinigungsschritte erforderlich, um oberflächennahe Verunreinigungen zu entfernen. Die Chipfertigung erfolgt in Reinräumen, und während des Fertigungsprozesses beeinträchtigt jede Form von Kontamination die ordnungsgemäße Funktion der Bauelemente auf dem Chip. Unter Verunreinigungen versteht man im Wesentlichen alle Stoffe, die während der Halbleiterfertigung eingebracht werden und die Ausbeute sowie die elektrischen Eigenschaften des fertigen Chips beeinträchtigen. Zu den konkreten Verunreinigungen zählen Partikel, organische Verbindungen, Metalle sowie natürliche Oxidschichten; diese Verunreinigungen können aus der Umgebung, aus anderen Fertigungsprozessen, aus Ätznebenprodukten oder aus Polierlösungen stammen. Werden solche Verunreinigungen nicht rechtzeitig beseitigt, kann dies zum Ausfall nachfolgender Prozessschritte führen, zu elektrischen Funktionsstörungen und letztlich zur Ausschussbildung.

Die Anzahl der Reinigungsschritte macht den größten Anteil an den Prozessschritten der Chipfertigung aus und beträgt mehr als 30 % aller Fertigungsprozesse. Mit dem Fortschritt der Halbleiterfertigungstechnologien werden sowohl die Zahl als auch die Bedeutung der Reinigungsschritte weiter zunehmen. Sobald die Technologieknoten in der Halbleiterchipfertigung auf 28 nm, 14 nm und darüber hinaus voranschreiten, verlängern sich die Prozessabläufe und werden zunehmend komplexer, was zu einem Rückgang der Ausbeute der Produktionslinien führt. Ein wesentlicher Grund hierfür ist, dass fortgeschrittene Fertigungsverfahren empfindlicher gegenüber Verunreinigungen sind und die effiziente Entfernung kleinster Schadstoffpartikel immer schwieriger wird. Die Hauptlösung besteht darin, die Anzahl der Reinigungsschritte zu erhöhen. Während des gesamten Fertigungsprozesses müssen pro Wafer sogar mehr als 200 Reinigungsschritte durchgeführt werden, wodurch die Waferreinigung noch komplexer, wichtiger und anspruchsvoller wird.

1.2 Flussdiagrammbilder für TFT und OLED

1.2.1 Werkzeugsystem, Schneidwerkzeuge;

1.2.2 Schleifwerkzeuge und Schleifmittel;

1.2.3 Phosphorbronze-Stahldraht-Gewindeeinsätze; & entsprechendes Werkzeug;

1.3 Fallstudie: BOE – Hauptwartungsanbieter für die Reinigungsprozesse: XianDao (Guangjin)

Zell-Box-Prozessablauf

Dampfbeschichtungsanlagen: Dampfbeschichtungsanlagen können nicht durch die Umrüstung und Modernisierung bestehender LCD-Produktionsanlagen realisiert werden; sie stellen derzeit die am stärksten nachgefragte und zugleich zentralste Ausrüstung innerhalb der gesamten Maschinen- und Anlagentechnik dar. Das komplette System besteht aus mehreren Prozesskammern und deckt den gesamten Fertigungsablauf ab – von der Substratreinigung über die Injektion der emittierenden Schichten bis hin zur Glasverkapselung – wobei es in hohem Maße kundenspezifisch ausgelegt ist. Sowohl die Positioniergenauigkeit als auch die Gasdichtigkeit der Verkapselung stellen die größten Herausforderungen im Vorstufenprozess dar. Verkapselungsanlagen: Sie werden hauptsächlich in Glasverkapselung, Metallverkapselung und Dünnschichtverkapselung unterteilt; führende Hersteller sind die Firma Tokki sowie Zhouxing Engineering.

1.4 Ätzanlagen: Ätzanlagen sind speziell auf den Ätzprozess abgestimmt und dienen dazu, die Schicht unter den nicht durch Fotolack bedeckten Bereichen der Substratoberfläche zu ätzen, sodass nur die Schicht mit der gewünschten Struktur zurückbleibt. Zu den wichtigsten Herstellern zählen Toppan Printing (Japan), Evatech (Japan) und STI. Entwicklungsanlagen: Hier werden mit Hilfe von Reduktionsmitteln die nach der Belichtung auf dem Film oder der Druckplatte entstandenen latenten Bilder sichtbar gemacht. Derzeit sind die weltweiten Belichtungsanlagen nahezu vollständig von den japanischen Unternehmen Canon und Nikon dominiert; der Preis für eine einzelne Belichtungsanlage kann bis zu 200 Millionen chinesische Yuan betragen. Abziehanlagen: Nach dem Ätzprozess weist das Panel bereits die gewünschte Array-Struktur auf; die Abziehanlage entfernt den verbliebenen Fotolack, wodurch das TFT-Substrat entsteht.

Arrowstone arbeitet mit dem Ausrüster Guangjin Technology zusammen, um für die 6. Generation, 8,5. Generation und 10,5. Generation der TFT-Produktionslinien von BOE in Hefei zu liefern;

Visionox in Hefei: Entwicklung neuer Geräte, Werkzeuge und Betriebs- und Wartungsdienste für die OLED-G6-Fertigungslinie sowie künftig für die G8.6-Linie;

sowie entsprechende Unternehmen der Flachbildschirmindustrie, die Dienstleistungen für die TFT-Array-Fertigung anbieten.

2. Kooperationsproduktlösung

2.1 Überblick über die Fertigungsprozesse für Geräte und Werkzeuge

Material: 6061 AL (es gibt auch Teile aus Aluminium der 5er- und 7er-Serie)

Hauptausrüstung: New Way PM2540HA

Hauptbearbeitungsverfahren: Fräsen, Schleifen, Bohren;

2.1.1 Werkzeugsystem Schunk BT50 Hydraulik-Spannzange

2.1.2 Werkzeuge: YESTOOL Fräsen (Großbearbeitung, Feinbearbeitung PCD),

2.1.3 Bohren: YESTOOL-Sonderwerkzeuge

2.1.3 Schleifwerkzeuge: Drei-Schleif-Institut, Flachschleifen, Schleifmittel für Aluminium;

FMM (Fine Metal Mask, feine Metallmaske) besteht hauptsächlich aus Metall oder aus einer Kombination von Metall und Harz. Nach der Form der Öffnungen in der FMM kann sie weiter in zwei Typen unterteilt werden: den Slot-Typ und den Slit-Typ. Die FMM-Maske ist ein unverzichtbares Material für die Herstellung von Displays. Bei kleinen Molekülen-OLEDs werden die organischen Schichten durch Bedampfung aufgebracht. Um die drei verschiedenen Pixelfarben Rot, Grün und Blau zu erzeugen, müssen die RGB-Leuchtschichten präzise auf die jeweiligen Pixel abgeschieden werden. Im Gegensatz zu anorganischen oder metallischen Schichten sind OLED-Materialien äußerst empfindlich gegenüber Wasserdampf; eine Strukturierung mittels herkömmlicher Lithografieverfahren ist daher nicht möglich. Um die RGB-Strukturen getrennt abzuscheiden, wird in den derzeitigen Massenproduktionslinien für OLEDs in den Bedampfungsanlagen eine FMM eingesetzt, um die RGB-Pixel-Leuchtschichten separat aufzubringen.

2.2 Wartungs- und Instandhaltungsprozess für Geräte und Werkzeuge (Reinigung + Remanufacturing)

2.2.1 Remanufacturing von Geräten und Werkzeugen (mechanische Oberflächenabsenkung, Merkmalsreparatur)

2.2.2 Austausch des Geräte- und Werkzeugmoduls (abnehmbare Gewindeverbindung)

Für detaillierte Informationen wenden Sie sich bitte an den Verfasser: Nanjing Jianchuanshi, Herr Du, Telefon 18265612588.