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液晶ディスプレイ製造装置実用便覧

コードNO0175
発 刊1993年4月
編集委員
生垣 展(株)東芝 電子技術研究所 所長
鷲田 浩志 (株)東芝 電子技術研究所 電子開発第2部 部長
価 格本体55,000円+税
体 裁A4判上製 328頁
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液晶ディスプレイ製造装置実用便覧 液晶ビジネス拡大の鍵を握る設備・製造コスト解決のために、求められる設備仕様の全容と改善計画を詳細に明らかにした、LCD製造装置開発・利用マニュアル!

主要構成

第1章 液晶ディスプレイ技術の動向と製造装置の課題
第2章 アレイ製造工程のための装置技術
第3章 セル製造工程のための装置技術
第4章 実装・アセンブリ工程のための装置技術
第5章 検査・評価装置

本書の特色

各関連メーカの第一人者が執筆した本格的資料集。LCD製造設備に関する以下のデータ内容を紹介。
  1. 設備の原理概要
  2. LCD用設備として特に求められること
  3. 設備仕様
    • 性能(精度・均一性・再現性・成膜速度・膜質)
    • 基板サイズ
    • スループット
    • ダスト設計
    • 自動化
    • 静電気対策
    • 搬送系
    • プロセスレベルの自動管理
    • 安全性
    • 保守性(メンテフリー)
    • 間材使用量
    • 動力使用量
    • 床面積
    • 標準化
  4. 設備コスト
  5. 設備仕様の今後の改善計画

【発刊にあたって】

 液晶を含むフラットパネルディスプレイが本格的に普及しはじめてより、5〜6年がたつ。 スーパーツイストタイプのシンプルマトリクス型液晶を搭載したラップトップ型パーソナルワープロの登場により、OA機器のパーソナル化、小型化が急速に進み、これに引き続きパーソナルコンピュータのラップトップ化とダウンサイジングが加速され、さらには、ノートブック型などのポータブル化も本格化してきた。 コンピュータは、非常に身近で無くてはならないものになり、さらに通信機能などと複合化されたマルチメディアシステムとして統合される一歩手前にきている。 この流れの中での、ディスプレイの果たしてきた役割は非常に大きいといえる。
 ここ1〜2年の特筆すべき事柄は、カラーTFT-LCDの本格的な量産が軌道に乗ってきたことである。 ポケットテレビ用の3〜4インチ型からスタートしたカラーTFT型も、10インチクラスのものが生産に移され、パソコンに搭載されはじめた。 さらには、16インチクラスの高精細・大表示容量のワークステーション用パネルも開発され、実用化されようとしている。 カラー化は、パーソナル時代の使いやすさの点より不可欠と考えられており、このカラーTFT-LCDを中心に今後の需要の大きな発展が期待されている。 液晶ディスプレイは、小型薄型と低消費電力という特徴をより生かして、来るべきマルチメディアシステムにおいても、これのキーコンポーネントである。 このための技術開発も継続されていく。
 これらのシナリオを現実のものとする鍵は、液晶ディスプレイのコストが、搭載される機器からの期待に応えて適切なものとなることが重要である。 このために、デバイスそのものの設計、部品材料、製造プロセス、歩留まり向上、生産性向上と多くの角度から総合的な改善の努力がなされている。 生産性向上では、製造装置に期待される部分が非常に大きい。 歩留まり、スループット、稼働率、設備の占有面積、設備コストなどでの、大幅な、むしろ革新的な改善が期待される。
 本書は、製造液晶を支えるすべての技術者の人々のために、製造装置の最前線に対し実務的な理解を深め日常の業務に生かしていただくとともに、将来の革新に向けての課題に対して大いにチャレンジする機会にしていただくことを期待して企画したものである。 執筆は、液晶関連のデバイスメーカ、装置メーカの第一線の技術者の方々にお願いした。 設備の基本的な原理概要、LCD設備として特に求められるポイント、設備の加工性能・スループット・ダスト対策・静電気対策・プロセスモニタ・自動化・保守性などの仕様項目、設備の今後の改善計画などにわたり、実務的にアップデートして詳説を行っていただいた。 液晶の設計開発、製造、設備計画、設備開発などの各分野で、本便覧を十分に活用していただくことにより、液晶技術者の層がさらに広がり、この産業の将来に向けての基盤強化に役立てばと切に願うものである。
生垣 展

内容目次

第1章 液晶ディスプレイ技術の動向と製造装置の課題

§1. 製品・デバイス技術の動向<鷲田 浩志>
  1. 各種表示素子の特性比較
  2. 液晶表示素子の特徴
  3. OA用単純マトリクスLCDの開発動向
  4. OA用TFD-LCDの開発動向
  5. OA用TFT-LCDの開発動向
  6. OA用以外への応用
§2.製造プロセスの動向とプロセスフロー<茨木 伸樹/羽藤 仁/笠原 幸一>
  1. アレイプロセス
  2. セルプロセス
  3. 実装・アセンブル・プロセス
§3.製造装置の問題点と今後の開発課題<小林 善昭>
  1. 現状設備の問題点
  2. 次期設備の検討
第2章 アレイ製造工程のための装置技術

§1.アレイ製造技術の概要と課題<浜野 邦幸>
  1. TFTの構造
  2. アレイ製造工程
  3. アレイ製造技術の課題
§2.アレイ基板洗浄装置<山野 章>
  1. 洗浄システムおよび洗浄装置
  2. 洗浄の目的(各製造プロセスで要求される洗浄)
  3. 洗浄装置のシステム化(考え方と今後の課題)
§3.成膜装置(1)TFT/LCD製造用プラズマCVD装置<古田 隆>
  1. プラズマCVD技術概説
  2. 量産用プラズマCVD装置の概要
  3. 量産用プラズマCVD装置の実際
  4. 今後の課題
§4.成膜装置(2)メタルスパッタ装置<宍倉 真人>
  1. スパッタ技術
  2. インラインスパッタ装置の概要
  3. インライン式装置仕様
  4. マルチチャンバ装置
  5. 今後の課題
§5.成膜装置(3)ITOスパッタ−1<中村 久三>
  1. 要求される膜特性
  2. スパッタ法によるITO成膜技術
  3. 量産用スパッタ装置
§6.成膜装置(4)ITOスパッタ−2<清水 克郎>
  1. 縦型スパッタリング装置(ZVシリーズ)
  2. DCスパッタリングによるITOプロセスとITOターゲット
  3. ITO成膜に関する改善
  4. 成膜によるITO結晶成長
  5. 連続ITO成膜条件例
§7.レジスト塗布装置<木瀬 一夫>
  1. 塗布装置
  2. 当社のレジスト塗布装置
  3. 今後の展開
§8.露光装置(1)ステッパ−1<間 潤治>
  1. 装置の概要
  2. 装置の基本構成
  3. 今後の展開
§9.露光装置(2)ステッパ−2<西本 恵治>
  1. PSGの基本構成
  2. PSGの主な機能
  3. スループット
§10.露光装置(3)ミラープロジェクション<磯端 純二>
  1. 露光装置の要素
  2. MPA-2000の特徴と性能
  3. 今後の展望
§11.露光装置(4)一括露光方式<児玉 正吉/生見 益三>
  1. プロキシミティ方式の原理
  2. 設備仕様
  3. LE-4050の特徴
  4. LE-4050の適用範囲
§12.ウエット現像、エッチング装置<中村 次雄>
  1. ウェット装置の要求条件
  2. 装置概要および処理動作
  3. 現象、エッチング各種被膜による処理方法
  4. 現象、エッチング装置の今後の課題
§13.ドライエッチング装置(1)平行平板エッチャー<下田 高広>
  1. 装置概要
  2. プロセス
  3. 操作性とメンテナンス性
§14.ドライエッチング装置(2)CDE系<野村 耕二/権藤 隆徳>
  1. 装置の概要
  2. LCD装置として特に求められること
  3. 設備仕様
  4. 設備コスト
  5. 設備仕様の今後の改善計画
§15.ドライエッチング装置(3)アッシャー<斉藤 秀一/片岡 好則>
  1. レジスト剥離技術
  2. 実際の剥離プロセス
  3. 今後の動向
§16.イオン注入装置<安東 靖典>
  1. イオン注入装置
  2. イオンドーピング装置
§17.自動搬送装置<鈴木 信一>
  1. 搬送システム概要
  2. 搬送システムの構成機器
  3. 搬送システムの制御機器
  4. 搬送車の運行制御
  5. 発塵抑制
  6. 自動化
  7. ノイズ対策
  8. 安全性
  9. 信頼性・保守
  10. 設備コスト
  11. 搬送システムの今後

第3章 セル製造工程のための装置技術

§1.セル製造技術の概要と課題<中村 恒夫/矢野 耕三>
  1. セル製造プロセス設備に対する要求
  2. セル製造プロセスの概要と課題
§2.セル洗浄装置<木村 長市>
  1. セル工程の洗浄
  2. 洗浄方式
  3. 洗浄方法
  4. 各工程の洗浄装置
§3.液晶配向膜塗布装置<古田土 明夫/井口 泰幸>
  1. 設備の概略
  2. 設備仕様
  3. 設備仕様の今後の改善計画
§4.ラビング装置<高橋 良明>
  1. ラビング工程の原理概要
  2. ラビング装置の実際
  3. 今後の装置開発
§5.スペーサ散布装置<臺良 卓雄>
  1. 概要
  2. 散布機の方式
  3. 今後の散布システムに対するアセンブリ技術、ライン化の考え方
  4. スペーサ材料
§6.セル組立装置<田野島 鐡也>
  1. 貼合せ装置
  2. シール材
  3. LCDギャップ成形硬化装置
  4. 今後の展開
§7.液晶注入装置<井上 節郎>
  1. 液晶
  2. セル(基板)
  3. 液晶注入装置に要求される事項(真空式)
  4. 液晶注入装置の基本
  5. 液晶注入装置
§8.偏光板貼付装置<木村 滋>
  1. 装置概要
  2. LCD用設備としての条件
  3. 設備仕様
  4. 設備コスト
  5. 今後の改善計画
§9.スクライブブレーク装置<小林 俊幸>
  1. スクライブブレーク工程
  2. スクライブの諸条件
  3. スクライブ装置(スクライバー)
  4. スクライブブレークライン装置の構成とダスト、静電気対策

第4章 実装・アセンブリ工程のための装置技術

§1.実装・アセンブリ技術の概要と課題<落合 信夫/玉井 光一>
  1. TCP(Tape Carrier Package)
  2. 液晶ディスプレイにおける実装工程
  3. 液晶用アウタリードボンダ
  4. 液晶用アウタリードボンダの構成要素
  5. 代表機種の紹介(TFT液晶用アウタリードボンダ)
  6. フェースダウンボンディング
§2.OLB装置<坂井 博明>
  1. プロセス概要
  2. システム概要
  3. 今後の改善計画
§3.自動はんだ付け装置<阿部 茂>
  1. 装置概要
  2. はんだ付けロボットの仕様
  3. はんだ付け方法
§4.COG装置
  1. COG技術の概要
  2. セミオートCOGボンダ
  3. フルオートCOGボンダ

第5章 検査・評価装置

§1.検査・評価技術の概要と課題<庄野 裕夫>
  1. LCD工程における検査の目的とありかた
  2. 製造工程と検査項目および検査装置
  3. LCDの検査系のまとめ
§2.ガラス基板検査装置<木村 俊宏>
  1. ガラス基板検査装置(GI-1100/4600)
  2. カラーフィルタ基板検査装置
  3. 評価
  4. LCD製造工程への応用
§3.光学式自動パターン欠陥検査装置<東入来 信博>
  1. システム特性
  2. 自動パターン欠陥検査システムへの応用
  3. 「KLA ACROTEC 6000」の概略仕様
§4.アレイテスタ(1)フラットパネルインプロセステスタ(IPT)<大塚 和男/劉>
  1. 装置の概要
  2. 装置の原理
  3. 装置の特徴
    3.1 非接触・非破壊検査
    3.2 画素駆動電圧
    3.3 ショーティングバーコンタント 他
  4. 装置の仕様
  5. 将来的な課題
    5.1 スループットの向上
    5.2 全自動化
§5.アレイテスタ(2)TFTアレイ検査装置「GTS-1」<名越 哲史>
  1. TFT-LCD基板の欠陥と検査
  2. システム構成
    2.1 テスタ
    2.2 フルオートプローバ
    2.3 コントローラ
  3. 測定原理
  4. 測定例
    4.1 欠陥の検出
    4.2 欠陥箇所の測定結果
    4.3 欠陥のマップ表示
§6.リペア装置(1)レーザカット<猿田 正弘>
  1. リペア装置の構造
    1.1 光学系
    1.2 ステージ系
    1.3 制御系
  2. レーザの構造と種類
  3. 装置の種類
    3.1 STNパターン検査・リペア装置
    3.2 カラーフィルタ用リペア装置
    3.3 簡易型リペア装置
  4. レーザ加工例
  5. 今後の展開
§7.リペア装置(2)成膜リペア<山本 祐平>
  1. 装置の特徴およびその原理
    1.1 金属のレーザCVD
    1.2 スポットバック機構
    1.3 レーザカット
    1.4 マウス操作による容易なオペレーション
  2. 装置の性能・仕様
    2.1 性能
    2.2 基板サイズ
    2.3 スループット
    2.4 ダスト設計
    2.5 自動化
    2.6 搬送系
    2.7 プロセスレベルの自動管理
    2.8 安全性
    2.9 保守性 他
  3. 設備コスト
  4. 設備仕様の今後の改善計画
    4.1 対応基板サイズの大型化
    4.2 オートローダ機構の付加
    4.3 高スループット化
§8.セル画質検査装置<平井 幸廣>
  1. 検査の目的と工程
    1.1 インライン検査
    1.2 オフライン検査の目的
    1.3 検査の工程
  2. セル画質検査の基本条件
  3. LCDパネル点灯表示検査装置
    3.1 LCDパネル点灯表示装置(ステーション)
    3.2 セル検査および検査装置
  4. 今後の課題と展望
§9.モジュール/セル画質検査装置<能田 正行>
  1. 装置概要と特徴
  2. 仕様
    2.1 FIS-1
    2.2 FIS-2
    2.3 FLEX-P
  3. 検査機能/性能
    3.1 点欠陥、線欠陥検査(PDD)
    3.2 ムラ検査(MURA)
    3.3 輝度ムラ検査(BNU) 他
  4. セル検査の実際
    4.1 テストパラメータ測定
    4.2 検査実行
  5. 今後の課題と可能性


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執筆者一覧(敬称略、肩書等は発刊時のものです)
 
■ 編者
生垣 展(株)東芝 電子技術研究所 所長
鷲田 浩志(株)東芝 電子技術研究所 電子開発第2部 部長
 
■ 執筆者(執筆順)
生垣 展(株)東芝 電子技術研究所 所長
鷲田 浩志(株)東芝 電子技術研究所 電子開発第2部 部長
笠原 幸一(株)東芝 電子技術研究所 電子開発第2部 部長付
茨木 伸樹(株)東芝 電子技術研究所 電子開発第2部 主査
羽藤 仁(株)東芝 電子技術研究所 電子開発第2部 主務
小林 善昭(株)東芝 液晶事業部 液晶生産技術部長
浜野 邦幸鹿児島日本電気(株)カラー液晶技術部 部長
山野 章大日本スクリーン製造(株)第2開発部 部長
吉田 隆日電アネルバ(株)第1技術本部第3薄膜技術部 技術課長
宍倉 真人日本真空技術(株)半導体・電子機器営業統括本部 プロダクトマネージャーグループ
中村 久三日本真空技術(株)取締役 千葉超材料研究所 所長
清水 克郎ライボルト(株)装置事業部営業部 部長
木瀬 一夫大日本スクリーン製造(株)化工機工場技術1課2係 係長
間 潤治(株)ニコン 精機事業部 精機第3設計部第2設計課 マネジャー
西本 恵治大日本スクリーン製造(株)電子機材東京営業部 技術3課営業推進係 係長
磯端 純二キヤノン(株)半導体機器事業部41設計室 室長
生見 益三日立電子エンジニアリング(株)電子デバイス装置事業部装置部 部長
児玉 正吉日立電子エンジニアリング(株)電子デバイス装置事業部装置部 主任技師
中村 次雄大日本スクリーン製造(株)化工機工場技術1課1係 係長
下田 高広東京エレクトロン(株)液晶製造装置部 係長
野村 耕二(株)芝浦製作所 相模工場技術部半導体・液晶機器グループ 主務
権藤 隆徳(株)芝浦製作所 相模工場技術部半導体・液晶機器グループ
片岡 好則(株)東芝 生産技術研究所薄膜プロセス研究部 主任研究員
齋藤 秀一(株)東芝 生産技術研究所薄膜プロセス研究部
安東 靖典日新電機(株)研究開発本部 主任研究員
鈴木 信一日本信号(株)自動制御技術部 課長
矢野 耕三シャープ(株)液晶事業本部 TFT開発センター第1技術部 部長
中村 恒夫シャープ(株)液晶事業本部 第1プロセス技術部 係長
木村 長市(株)芝浦製作所 大船工場液晶機器技術部 担当部長
井口 泰幸日立化成工業(株)山崎工場生産技術部 部長
古田土 明夫日立化成テクノプラント(株)機装事業所 技師
高橋 良明(株)ニュートム LCDプロジェクトマネージャー
臺良 卓雄(株)渋谷電機製作所 特機部 部長
田野島 鉄也(株)ロプコ 液晶事業部 部長
井上 節郎(株)芝浦製作所 電子・真空機器事業部企画部 部長
木村 滋(株)メデック 取締役工場長
小林 俊幸(株)常陽工学技術研究所 営業技術部 係長
落合 信夫(株)東芝 生産技術研究所メカトロニクス開発センター 部長
玉井 光一(株)東芝 生産技術研究所メカトロニクス開発センター 主任研究員
坂井 博明九州松下電器(株)生産技術研究所設備開発1課 技師
阿部 茂(株)ジャパンユニックス 技術部
秋田 雅典東レエンジニアリング(株)電子機器製作所 設計3部 次長
山内 朗東レエンジニアリング(株)FA技術部 技師
庄野 裕夫(株)東芝 液晶事業部 評価設計技術担当部長
木村 俊宏日立電子エンジニアリング(株)電子デバイス装置事業部 事業部長
東入来 信博(株)ケーエルエーアクロテック 取締役営業技術部 部長
大塚 和男フォトン ダイナミックスInc. 営業・マーケティング部 営業部長
フォトン ダイナミックスInc. 研究開発部 研究員
名越 哲史東京エレクトロン(株)液晶製造装置部
猿田 正弘NTT(株)メカトロニクス研究所 主査
山本 祐平東京エレクトロン(株)液晶製造装置部 係長
平井 幸廣(株)日本マイクロニクス 常務取締役
能田 正行(株)フォトン ダイナミックス 技術部 部長


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