上海微电子装备(集团)股份有限公司平板显示事业部总经理周畅：《国产装备助力新型显示发展》
上海微电子装备(集团)股份有限公司平板显示事业部总经理周畅
这个视频是我们公司简短的介绍，让大家对我报告整体有一个印象，我们公司部分朋友是了解的，我们是国内唯一一个做投影光刻机，在面板里面讲曝光机并且能够量产出货的中国公司，我们在主业光刻机的基础上还在做半导领域其他的一些跟光电设备相关的设备。
目前投影光刻机的出货超过了250台，在面板这个领域我们首先还是着眼于面板的曝光机，其实也是投影式光刻机。以投影式曝光机为主导产品的基础上用他的技术做的扩展，涉及到跟投影曝光制程相关的测量以及我们的自动OLED领域激光焊接机以及焊接制程当中的测量设备。
这些设备涉及到目前面板的主要制程，我们先看一下OLED这块的制程，OLED是最近十年来发展得非常快，而且技术的进步也非常快的领域，我记得我们公司刚刚进入OLED刚开始，大部分还是用液晶，现在来看我们手上大部分的手机屏幕全部都是OLED的屏幕，即使中低端也是OLED屏，制程当中的TFT电路和薄膜晶体管需要用到曝光。
在OLED中大家非常熟悉的蒸镀是OLED端最核心的设备，但是蒸镀之前还有一个设备也很关键叫张网机，是蒸镀网的，也需要用到两侧设备，OLED在蒸镀的时候因为受到尺寸的限制，必须要有G6剥离一切为二，为了做得更加薄可以折叠，所以把以前贴上去的Tach都改成用曝光的制程做在了玻璃机板上，就让他产生了TSP和CUE相关的曝光和检测的工艺。
再看一下LCD是一个更传统的领域，这里面跟OLED一样的，取而代之的没有用OLED是用的克拉菲特，克拉菲特在目前LTPS的工艺情况下，尤其是第一层BM层的限宽也在做得越来越小，这也是LCD和OLED一起在并存技术也在不断的发展，这里也需要用曝光，在完做之后进行贴合，中间会灌上液晶，在液晶分子的排布上以前用的摩擦配像来做的，最新的IPS就是我们肯定的屏是硬屏，手指按下没有水波纹用的光的配像代替传统的摩擦配像，所以我们有光配像的技术。
我们公司在做这些产品的时候，其实都面临一个问题，我们并不是第一个跟工艺配套来做这个产品的，我们都是已经在市场上已经有这样的产品，我们作为后来者进入这个市场，所以我们需要了解的是这个市场的产品是什么样子的，客户的需求怎样的，有什么样技术变革的冲动，所以我们做每个产品的时候一定会把自己跟目前市场上最新的需求结合起来，产生自己设备要点和创新的点子。
所以我们在知识产权方面非常重视，目前我们公司有超过3400项专利，在平板这一块主要的专利还是曝光机相关的，总共申请了501项专利，其实曝光机占了一大部分，我们的设备进入市场的时候所有的用户都不需要有知识产权方面的问题，即使长得像内在也不一样的。
我们下面看一下曝光机，刚才提到OLED最近的平板显示的时间里面，发展经历了很多种的，不仅是尺寸从2.5到现在的6代，而且形态也发生了大的变化，到原来的刚性屏到现在的柔性屏幕，各种各样的形态不断演变。
第一是分辨率体现在屏上面，分辨率越来越高，对于光刻现在已经到1.5微米甚至更高。
第二是刷新率，对能耗的要求要不断的降低，否则手机耗电非常厉害，同时各种形态折弯等等，不同的变化导致器件越来越精细复杂，精细和复杂程度最直接的体现就是光刻程度，最复杂的柔性OLED光刻已经接近25层光刻，在半导体器件可能需要30多层，但是我们的平板的屏生产过程已经需要20多层，这会带来对设备的数量以及对设备功能性能的配置产生巨大的需求。
针对这样的需求，我讲一下我们做曝光机的思路，首先分辨率是曝光机最核心的参数，最重要的性能指标，所以开始研制的时候就面向了高分辨率这样的特征来进行设备的设计，在从2.5到4.5采用了小Mask是半导体里用的标准Mask，对于面板的尺寸Mask来讲6英寸算小的，制造的费用算便宜的，我们从4.5代开始，表示4.5代的玻璃16次曝光就可以完成，这个速度对应产线的节拍来说是完全可以匹配的，将近60多秒的时间完成一张玻璃的制造，这个是可以用来量产的。
到了五六代，我们发现玻璃的面积比4.5代变大了很多，面积增加的情况下一个曝光系统就不用了，所以我们变成了两个曝光系统也是我们独创的，全球唯一的能够实现双曝光系统的投影式曝光机，对于5代的玻璃两次曝光，每次曝光只有16次曝光完成，所以仍然满足量产的要求。
六代的玻璃又比五代大，所以从60多秒变成50多秒，我们用小Mask的技术到六代到顶了，再往下它的时间可能无法满足量产的要求，六代同时开发了第二款设备就是大Mask曝光机，只要四次曝光就能完成一张六代玻璃的制造，所以它的时间又变成了60秒以下又可以满足量产的要求。
基于高分辨率的设想，我们用小Mask制造成本低，精细度非常高，完成4.5代到5代的量产以及6代小批量市场的过程，在6代我们采用了更先进的技术，用大Mask来做。这是一个动画我讲解一下，4.5代中间这个就是投影物镜，类似于我们单反相机镜头，但是造价和制造周期不是一个数量级。
4.5代分辨率1.5到1.2分辨率，这台设备中可以装载45块Mask，方便应用于不同产品的Mask存储，到了五六代同样的曝光系统用了两套完成我们的制程，同时我们在六代采用了最先进的气浮技术，减小了大面积玻璃所可能产生的摩擦的问题。
我们看一下实测的技术，6代1.2微米用小Mask曝光机，OLED用在COE工艺上面有一个特殊的BM层需要透过黑胶去对下面的Mask，第二张图片展示了基于BS透过黑胶抓Mask的图片，我们现在的设备国内主要的研发线采用的都是我们公司的设备，量产也有自己的建树，每周基本上三千多片稳定的产能，所以我们有研发线和量产线都可以应用我们的设备也有这样的经验。
在大Mask的时候我们的升级仍然采用双曝光系统的技术，但是我们叫二代技术，一代技术上每个曝光上只有一个物镜，二代的技术上我每个曝光系统有三个物镜成像会更大，带来的技术和复杂度也会更大，在这种拼接的情况下实现到750×1100毫米大的曝光市场。我们一直都用双曝光系统的技术，优点主要在于组装调试更加方便。
我们上面有一个非常重要核心的光源，我们在光源使用的时候每个曝光系统用自己的光源，只要做好良好的匹配不用进行耦合，大大减少光源的损失提高能量的利用率，这是我们设计的核心要点。所以我们用8千瓦就可以用，这是六代目前用的最小功率，一般都是在12千瓦往上走，而且我们只用两个八千瓦就可以实现。
我们现在六代有两个机型，半板和全板，最高分辨率可以做到1.5，同时我们两种机型在60秒左右，比目前最先进的还是要慢一点，但是我们相信能用的，而且后续也会不断的改进。值得一提的是，到了高曝光计量的情况下，我们的曝光从60秒左右变到了70秒左右，我们多花了15%不到的时间就能完成高达4倍的Dos量的曝光制程，就是我们能量的利用率高，同时采用三线更多的光能量收集起来完成曝光制程，这是我们设备设计的优势。
所以我们做设备的时候一定要知道竞争对手优势和劣势在哪儿，我们后来去进入这个市场的时候要找到自己的竞争优势才可能被用户真正的接受。这是大Mask1.5微米也是非常清楚的，同时工艺窗口10微米也是非常清楚的，这是CDU的情况基本上0.3正负10%HV的线条，这是TP面板里面非常特殊的，半导体所不需要的指标是绝对长度的概念，要保证在六代1.5×1.8大尺寸的面板上，任何两点间距的误差要小于1um是非常难的事情。
基于曝光机的技术，我们可以看到每一个点展开都可以成为学科，这些精密的技术是目前光电类设备技术的制高点，所以也是我们被一些限制的原因，我们用这些技术开发量测设备，有了这些技术可以做面板、玻璃和OLED金属的设备，大家可能会问一个问题，曝光机这么高端的技术用来做量测技术会不会很贵，量测机和曝光机相比难度和精度相对来说会更低，为什么我们用这个技术可以去做，第一个要做工程适应性的调整降低成本满足我们量测机的要求，有了曝光机的技术之后我们大大减少我们研发的投入，同时可以用更先进的技术让我们的量测机做得比竞争对手更好。
我们看现在在长寸和短寸，绿色边上放的玻璃，白的梁上放的测量头，一种是测量头在梁上动，玻璃下面往另外一个方向动，另外一种结构就是玻璃放在台上不动，白色的陶瓷梁带着测量头前后移动这个叫龙门式结构，这两种结构有不同特性的要求，我们六代以下用的是桥式结构，在六代以上更大的尺寸用的龙门式结构，龙门结构和桥式同样的精度需要花费更大的代理和更多的成本实现。
我们因为有了曝光机的技术，所以做这种的时候速度可以做得非常快，所以在这样设备竞争优势就在于我们的效率更高，我们比竞争对手用更高的效率更低的价格来吸引我们的客户。
我们看一下集成了TP、TOTOPH、CDOVLE的测量工程，也可以测光阻，既支持用玻璃作为基材作为量测，也支持用FM作为量测的对象。
第二个是高效，用户那边有竞争对手和我们的设备，最后竞争对手时间至少高出50%以上，最高的时候高出一倍，所以在效率上这是我们绝对的优势，因为我们这台设备激光干涉仪非常良好的稳控系统，所以测量的精度也是非常高的。
我们做这些测量设备主要的去做想法，首先是客户需要我们提供这样的设备，我们的主业是曝光机，我们量测机跟曝光机是什么关系呢？在半导体里面SMAL推出了ESDA这样的系统完成了自动化反馈，面板也可以这样做的，有效提高我们制程设备的工艺参数调整的方便性和灵活性，所以我们在量测机可以和曝光机形成负反馈自动调整曝光机的参数。
同时我们的张网机也可以通过张网的量测设备形成这样的反馈，这都是给用户提供更好的解决方案的途径，这是我们已经出货的两张图片，出货4.5和5代的机台，未来也在量测机方面走到8.5代这样的尺寸。目前我们出货都是6代和6代以下，因为我们还是主要面向移动终端的显示屏，移动终端可能会更高。
张网提一点，OLED蒸镀机非常难，蒸镀的工艺实际上在玻璃的基板像素上镀上一层发光材料，这里面还有一个非常重要的物料就是FMM叫做精细的金属研磨板，这个研磨板上有非常多的小孔，每一个小孔对应着我们显示器上的像素，这些小孔阻挡非像素部位的发光材料，只要有需要的位置让发光材料能够透上去，所以我们可以想象这些小孔的精细度要求非常高，如果没有配套的设备做好这张网，OLED的精度无从谈起，目前我们可以非常自豪地讲，我们现在在这台设备完成了首台设备研制，并且也通过了客户的出厂验收。
具体看一下这台设备上，首先我们是全球首创采用用激光干涉仪作为测量系统的自动的张网焊接机，以前所有的客户拿的设备都是没有带激光干涉仪，除了精度高之外会让不同设备的基差一致性非常好，曝光机之前的匹配也会比较好，这是主要的原因。目前技术上采用的激光干涉仪保证FMM同样和玻璃基板一致性也能做得比较好。
用气浮技术导致无摩擦，非常精细的力的控制是要排除所有的干扰，用气浮可以排除这些摩擦产生力的干扰，让我们的张网精度非常高，第二个是我们的效率高，因为速度非常快。这是我们的优势。
第三个就是在张网之后进行焊接，在焊接的时候我们可以采用不同的焊接模式保证不同厚度的材料，可能这个图可以看到，最边上的就是大家平时见不到的硬钢材料，做完之后剪掉才是完整的FM，可以看到玻璃板和屏很少有机会看到这个，这个是蒸镀机非常重要的制程。
我们看一下做完之后是这样的情况，现在PPA是重要的指标，叫像素位置精度我们要求的是三微米，对应的是PPI的概念800PPI，要求PPA小于三微米这是我们目前能做到的。最后过一下光配像的机器代替摩擦配像的光的方式，主要用于IPS工艺，VA的还不能支持主要做IPS，这个设备我们主要采用一根光源，没有用拼接光源，同时我们控制高速的运动台方面也是比较好的，我们在目前的4.5代和5代都已经有出货了。
最后总结一下，我们公司面板这一块的耕耘超过了十年，从2010年介入已经超过了10年，10年当中开发了多款对应着不同时代的多个机型，这些已经应用到了目前国内各个产线的环节，这些设备目前来看在国内是唯一的供应商，其他都是国外的供应商提供的，我们也希望在更多的合作伙伴的投入和更多的用户厂商的支持下我们能够把这些设备进一步的优化改进不断做好，同时也希望有更多的人能够联合，一起做好更多的关键性的设备，帮助我们国内的显示产业进一步发展状大，谢谢！
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