1 Introduction aux méthodes de nettoyage
Les principales méthodes et techniques de nettoyage peuvent être classées en deux catégories : le nettoyage humide et le nettoyage à sec.
Le nettoyage par voie humide comprend le nettoyage physique (y compris le brossage, le nettoyage par colonne d'eau à haute pression, la pulvérisation à deux fluides, le nettoyage par ultrasons (20~50khz) et le nettoyage chimique (en fonction de la sélection des polluants, des solvants organiques, des détergents neutres, des solutions de nettoyage chimiques et de l'eau pure). Les méthodes de nettoyage à sec comprennent l'ozone ultraviolet, le nettoyage au laser et le plasma, la méthode de nettoyage à l'ozone ultraviolet étant la plus courante. Le nettoyage des substrats des écrans TFT est une application complète de diverses technologies de nettoyage, et différentes combinaisons de nettoyage sont utilisées en fonction des caractéristiques des matériaux de nettoyage et de la saleté.
1.1 Nettoyage humide
1.1.1 Le nettoyage chimique par voie humide consiste à nettoyer et à sécher la surface d'un substrat à l'aide d'un mélange liquide d'acides, de solvants alcalins et d'eau déminéralisée. Le nettoyage chimique élimine non seulement les matières organiques, mais aussi les matières inorganiques telles que les métaux. Les agents de nettoyage couramment utilisés pour éliminer les matières organiques sont les solutions d'ammoniaque et de peroxyde d'hydrogène ou les mélanges d'acide chromique et d'acide sulfurique. Des solutions diluées d'acide fluorhydrique peuvent être utilisées pour éliminer les contaminants inorganiques.
1.1.2 Brossage : méthode de nettoyage mécanique consistant à faire rouler une brosse sur la surface du substrat pour éliminer les particules et les films organiques. Cette méthode est très efficace pour éliminer les particules d'un diamètre supérieur à 5 um.
1.1.3 Pulvérisation de liquide à haute pression : l'utilisation de l'impact du liquide sur la pression de la surface du verre pour éliminer les particules est étroitement liée à la hauteur de la couche limite et à la vitesse du liquide ; le taux d'élimination des petites particules n'est pas élevé.
1.1.4 Nettoyage par pulvérisation bi-fluide : son principe est similaire à celui de la pulvérisation de liquide à haute pression. La pulvérisation bi-fluide est formée par un mélange d'air comprimé et de liquide dans un dispositif de jet à grande vitesse, de sorte que le liquide se transforme en un fluide à grande vitesse. Tel que le dispositif SBJ.
1.1.5 Nettoyage par ultrasons : ses principes sont influencés par des facteurs très complexes et divers. La théorie déterminante n'a pas encore été établie, mais elle a généralement les trois fonctions suivantes :
a. Cavitation ultrasonique
Si de fortes ondes ultrasoniques sont ajoutées au liquide, le liquide de nettoyage modifie la pression de l'air dans la zone de repos centrale. Lorsque la pression tombe en dessous de 0, l'O2 dissous et d'autres petites bulles dans le liquide deviennent le noyau et créent de nombreux petits vides proches du vide (phénomène de cavitation). Sous la pression positive des ultrasons, ces minuscules cavités sont comprimées de manière adiabatique et sont finalement écrasées. Au moment de l'écrasement, une forte onde de choc est générée, qui détruit directement la saleté et la disperse dans le liquide de nettoyage. En raison de l'effet nettoyant de cette cavitation sur l'huile et la saleté, ce système est principalement utilisé pour le nettoyage des pièces mécaniques. En général, on utilise une machine de nettoyage avec une fréquence d'environ 28 kHz à 50 KHz et une intensité de 0,5 à 1 w/cm2. module lcd
b. Vibration ultrasonique
Lorsque des ultrasons sont ajoutés à un liquide, les molécules du liquide vibrent. L'accélération de cette vibration est 103 fois l'accélération de la gravité à 28 kHz et 105 fois l'accélération de la gravité à 950 kHz. Les ultrasons à 950 kHz ne peuvent pas nettoyer l'huile car ils ne créent pas de trous et peuvent nettoyer les saletés submicroniques. Ils sont également utilisés pour le nettoyage des semi-conducteurs, car ils ont du mal à éroder les surfaces métalliques.
c. Facilitation de la réponse physico-chimique
En fonction de la température et de la pression élevées des trous (1000 de pression atmosphérique, 5500°C), l'émulsification et la dispersion peuvent se produire en raison d'effets chimiques ou physiques tels que la vibration et l'agitation. Ces effets peuvent favoriser les réactions chimiques.
1.2 Nettoyage à sec
Le nettoyage à sec comprend principalement le nettoyage photochimique (UV), le nettoyage physique et le nettoyage au plasma.
1.2.1 La chimie des ultraviolets (UV) consiste à irradier des molécules de gaz avec de la lumière ultraviolette de 185 nm et 254 nm générée par des lampes à mercure à basse pression, ce qui provoque leur décomposition en radicaux libres à haute énergie, qui réagissent ensuite avec la substance traitée pour obtenir l'effet d'élimination. Cette méthode permet principalement d'éliminer les polluants organiques.
1.2.2 L'élimination par plasma (plasma) utilise le plasma pour générer des radicaux libres qui réagissent avec les contaminants. Par exemple, le plasma d'oxygène élimine la résine photosensible et les matières organiques fines, puis un courant d'air est utilisé pour transporter les produits hors du réservoir de réaction.
1.2.3 La technologie d'élimination des particules du système assisté par laser permet d'éliminer les particules de 0,1 um ou moins. Le principe est que le chauffage du laser détruit l'environnement à faible luminosité dans lequel les particules se fixent, ce qui les élimine. En général, la faible densité d'énergie du laser n'endommage pas ou peu le substrat.
En outre, la technologie d'élimination des particules par flux d'air à grande vitesse est très efficace pour éliminer les particules de la surface du substrat.
1.3 Comparaison de plusieurs méthodes de nettoyage courantes
2.0 Sources, classification et effets des polluants
2.1 Sources de polluants
Les polluants proviennent principalement de la pollution des matières premières, de la pollution des processus et de la pollution de l'environnement. La pollution des matières premières comprend certaines impuretés introduites dans le processus de livraison, d'emballage, de transport et de stockage du verre. La pollution du processus comprend les résidus des réactifs dans le processus, l'usure mécanique dans la chambre de traitement et les réactions chimiques sur la surface du processus. La pollution environnementale comprend les cheveux, les squames, les fibres, la poussière dans l'air, l'usure des équipements mécaniques, les graisses, etc.
2.2 Classification des polluants
Les contaminants peuvent être divisés en catégories inorganiques telles que les particules, les métaux et les oxydes ; les fibres, les graisses, les bactéries et autres composés organiques. Les particules sont principalement des poussières, des impuretés dans la cavité et des impuretés de gravure adhérant à la surface de base. Les contaminants métalliques se forment principalement lors de la formation et de la cartographie des métaux, mais ils peuvent également provenir d'autres sources de poussière. Les atomes de silicium amorphe ont tendance à former des couches d'oxyde dans des environnements contenant de l'oxygène et de l'eau. Si la couche de silicium amorphe n+ est oxydée, la résistance de contact de la source et du drain augmente. Les impuretés organiques existent sous de nombreuses formes, telles que la graisse des squames humaines, l'huile de machine, la graisse d'aspirateur, les solvants de nettoyage et d'autres modules de cristaux liquides.
2.3 Impact des différentes sources de pollution
3.0 Équipement de nettoyage des écrans LCD TFT
L'équipement de nettoyage des écrans LCD TFT se compose généralement de bandes transporteuses, de lumière ultraviolette, de nettoyage au plasma (AP), de nettoyage par pulvérisation à haute pression, de nettoyage par ultrasons, de brosses (RB), de pulvérisation eau-air (SBJ) et de séchage par lame d'air (AK) ou de séchage. Voici quelques-unes des unités importantes.
3.1 Unité AP
À température et pression ambiantes, les ions produits par l'ionisation à haute tension réagissent avec les contaminants de la surface du verre et les bombardent pour nettoyer les taches et les corps étrangers. La couche gate/sd n'est pas utilisée dans la production car elle endommage la couche métallique et crée des défauts AP.
Conditions du processus : débit de N2 150lpm, débit de CDA 0,3lpm, espace libre -5mm, tension 7kv.
L'augmentation du flux de N2 et de CDA permet de générer une densité élevée et davantage de radicaux libres afin d'améliorer l'effet de nettoyage, mais elle nécessite également une tension d'excitation plus élevée ; la réduction de l'écart entre le substrat et l'électrode améliore également l'effet de nettoyage, mais l'écart est trop faible pour éviter d'endommager le substrat ; l'augmentation de la tension d'excitation génère davantage de radicaux libres et améliore l'effet de nettoyage, mais elle nécessite un niveau plus élevé d'alimentation électrique et d'antistatique de l'équipement et l'augmentation des particules à haute énergie rendra les défauts de l'AP plus graves. L'augmentation des particules de haute énergie aggravera les défauts du PA. module lcd
3.2 Unité RB
Le brossage est principalement utilisé pour éliminer les particules relativement grosses (>5um). L'efficacité du brossage dépend de la vitesse de transfert du substrat, de la pression appliquée à la brosse, ainsi que du sens et de la vitesse de rotation de la brosse. L'élimination des particules diminue lorsque la vitesse de transport du substrat est élevée ; certaines particules sont également éliminées par les vibrations des brosses lorsque la pression est nulle ou positive. L'élimination des particules augmente avec la pression appliquée. Cependant, une pression trop forte peut endommager la surface du film.
Pour le réglage du point zéro de la brosse, nous définissons la position où la brosse est complètement tangente au substrat comme le point zéro de la brosse. La position du point zéro est directement liée à la quantité réelle de pression, c'est pourquoi le réglage du point zéro de la brosse est très important. Les étapes de la mise à zéro du pinceau sont les suivantes : ① Utiliser un film d'aluminium nouvellement formé (épaisseur du verre 0,5 mm, épaisseur du film d'aluminium 1500-2000Ω) ; ② Régler la quantité de compression supérieure et inférieure du pinceau à 0,0 mm, éteindre l'AP et ne pas l'utiliser. Placer le film aluminium en verre pour le nettoyer. Après le nettoyage, sortez la vitre en aluminium et apportez-la à MCR (ou mar) pour voir son apparence ; ③ En outre, pendant le processus de nettoyage de la vitre en aluminium, vous devez marcher à côté de la brosse et écouter s'il y a un bruit anormal lorsque la brosse tourne. ok jugement standard : il n'y a pas de rayures évidentes sur la vitre en aluminium nettoyée, ou il n'y a que de légères rayures à l'extrémité avant et/ou à l'extrémité arrière ; il n'y a pas de bruit anormal lorsque la brosse tourne.
3.3 Dispositifs à ultraviolets
L'unité UV est équipée d'une lampe à mercure basse pression qui produit une lumière UV à 172/185/254 nanomètres. En présence de lumière UV, les molécules d'oxygène sont excitées pour produire des radicaux d'oxygène et interagir avec les polluants organiques, brisant les liaisons chimiques des substances organiques et provoquant leur volatilisation dans des gaz tels que le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone et l'eau. Le principe de la réaction spécifique est le suivant :
3.4 Nettoyage par ultrasons
Plusieurs facteurs influencent l'efficacité du nettoyage par ultrasons :
Relation avec la fréquence : d'une manière générale, plus la fréquence est basse, plus l'effet de cavitation est évident, mais le bruit est relativement élevé. Applicable aux objets ayant une surface relativement plate. Plus la fréquence est élevée, plus l'effet de cavitation est important, mais le bruit est relativement faible. Convient aux objets comportant davantage de trous borgnes microporeux et de cristaux électroniques.
Température : En règle générale, les meilleurs résultats de nettoyage sont obtenus à une température moyenne de 30 à 50°C.
En ce qui concerne l'intensité sonore : en fonction de la fréquence, l'intensité sonore est généralement de l'ordre de 1 à 2 w/cm2.
En ce qui concerne le liquide de nettoyage : d'une manière générale, plus la viscosité du liquide de nettoyage est faible et plus la teneur en air est élevée, meilleur est l'effet de nettoyage.
Cela dépend de la profondeur de la solution de nettoyage et de l'emplacement de l'objet à nettoyer.
3.5 Unité de séchage
3.6 Séchage sur plaque chauffante
4.0 Confirmation de l'effet de nettoyage
4.1 Taux d'élimination des particules
去除率（%）=（清洗前的颗粒数-清洗后的颗粒数）/清洗前的颗粒数×100%。
标准：t≤100EA；3um以上≤40EA
4.2 接触角测试
水滴在膜上呈半球形。如果高度为D，半径为r，接触角θ= 2arctand/r。
接触角的大小衡量基质中有机物的去除情况。接触角越小，有机物越少，洗涤清洁度越高，水滴渗透性越好。
标准：θ≤7°