光刻胶成分优化对彩膜预烘烤工艺升华物的改善

陈 润， 蒋 迁， 周 鹏， 齐勤瑞， 高雪松

(北京京东方显示技术有限公司， 北京 100176)

1 引 言

彩色滤光膜(Color Filter，CF)是薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)中重要的显色部件，工业上多用光刻法制备彩膜，用到的主要原材料是光刻胶[1-4]。在选择产品使用哪种光刻胶时，通常考虑胶的自身特性是否能够满足稳定量产和成品规格，评价指标通常为胶的流动性、电阻抗、遮光度、色度、硬度等[5-8]。然而随着工业设备多年的运转，光刻胶热升华物污染成为产线后期运营最常见也最难解决的行业问题[9-11]，不得不重新审视光刻胶选择标准。

光刻法制备彩膜分为清洗-涂布-预烘烤-曝光-显影-后烘烤6大主要工艺步骤[12]，其中预烘烤工艺是将涂布后的基板在90～120 ℃温度下烘烤60～160 s，在此过程中胶体成分挥发，遇冷凝结成浅黄色粘稠液体附着在设备表面，甚至滴落到玻璃基板上，污染设备和玻璃基板，不利于产线稳定运营。

本文依托8.5世代线彩膜工厂红(R)、绿(G)、蓝(B)3条生产线，对预烘烤工艺过程中的升华物进行分析和探究，并进行红绿蓝(RGB)光刻胶材料成分优化，显著减少了预烘烤升华物的产生。此外，本文总结并提出了光刻胶在预烘烤过程中升华量测量模型和评价基准，作为后续新材料选择和导入的一项重要考核指标。

2 不良现象及分析

2.1 不良现象及数值量化

图1所示为本文研究的彩膜工厂RGB产线的预烘烤升华物污染情况，在近10年的生产运营过程中形成了严重的升华物聚集，不仅污染设备自身，还扩散到周边的机械手、防护罩等设备，同时会在排气管道内凝结，阻碍升华物通畅排出，造成恶性循环。……