CN101556439B - 去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法 - Google Patents

去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，包括：步骤1、在设定的特征参数下，利用一组气体与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应；步骤2、在设定的特征参数下，利用氧气的等离子体与所述第一次反应后的残余物发生第二次反应；所述特征参数包括高频电源功率、压力以及所述选择的气体流量。本发明选用O2 plasma与模拟基板上的PI膜进行第二次反应，不仅能完全去除PI膜残余物，而且不破坏模拟基板上的ITO层，防止ITO层龟裂产生碎片，同时还可有效去除模拟基板上的静电，防止模拟基板移动时发生破碎，从而提高了模拟基板的重复利用率，延长模拟基板使用寿命。

Description

去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器制造领域，尤其涉及一种利用氧气的等离子体去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法。
背景技术
液晶单元的制作是液晶显示器制造过程中重要的一步，其制作过程包括聚酰亚胺(polyimide，以下简称：PI)膜涂覆、PI膜烘烤、PI膜配向等，其中PI膜是确保液晶分子按要求取向并形成一定预倾角的功能性膜层。其中，在PI膜涂覆和PI膜配向的过程中，由于工艺的要求必须提前进行工程状态模拟，以保证在实际生产过程中PI膜涂覆厚度的均一性和PI膜配向后特性的一致。在工程状态模拟中，需要使用模拟基板，并在模拟基板表面沉积一层氧化铟锡(ITO)，再进行PI膜涂覆，因使用的模拟基板数量大，必须对模拟基板上的PI膜层进行去除化工程，去除掉模拟基板上的PI膜，这样可以反复利用模拟基板进行工程状态模拟，以达到降低成本的目的。
在工程状态模拟中，通常使用等离子体(plasma)对模拟基板上的PI膜进行干法去除化工程，去除掉模拟基板上的PI膜。通常plasma与PI膜发生二次反应来达到去除掉模拟基板上的PI膜的目的，第一次反应为以化学反应为主的反应，第二次反应为以物理反应为主的反应，其中第二次反应用于去除第一次反应后的残余物，达到清洗模拟基板的目的。在第二次反应中选用的plasma通常为氦气(He)plasma。图1为现有技术中He plasma与PI膜发生物理反应的示意图，如图1所示，He plasma3与ITO层1上第一次反应的残余物发生反应，该残余物主要为残余的PI膜，也包括少量的第一次反应时生成的其他物质，其反应方式是以物理方式撞击PI膜，由于He plasma3动能较高，因此在与PI膜撞击时力量比较集中，这样He plasma3在与PI膜2反应后到达ITO层1动能也较高，会破坏ITO层1，使ITO层1发生龟裂产生碎片，从而降低了模拟基板的重复利用率，并且缩短了模拟基板的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，从而提高模拟基板的重复利用率，延长模拟基板使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供了一种去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，包括：步骤1、在设定的特征参数下，利用一组气体与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应；步骤2、在设定的特征参数下，利用氧气的等离子体与所述第一次反应后的残余物发生第二次反应；所述设定的特征参数包括高频电源功率、压力以及气体流量。
所述步骤2之前还包括：根据结束点探测模式确定所述第一次反应的时间；所述步骤2具体包括：当所述第一次反应的时间到达时，在设定的特征参数下，利用氧气的等离子体与所述残余物发生第二次反应。
所述步骤2还包括：利用所述氧气的等离子体去除模拟基板上的静电。
所述步骤2中所述设定的特征参数中高频电源功率为800瓦至3000瓦。
所述步骤2中所述设定的特征参数中压力为450mTorr至1100mTorr。
所述步骤2中所述设定的特征参数中气体流量为800sccm至3000sccm。
所述步骤1具体包括：在设定的特征参数下，利用氦气、氧气、六氟化硫的任意比例组合与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应。
由上述技术方案可知，本发明去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法中，选用O2 plasma与模拟基板上的第一次反应后的残余物发生第二次反应，不仅能完全去除残余物，而且不破坏模拟基板上的ITO层，防止ITO层龟裂产生碎片，同时还可有效去除模拟基板上的静电，防止模拟基板移动时发生破碎，从而提高了模拟基板的重复利用率，延长了模拟基板使用寿命，节约了制造成本。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有技术中He plasma与PI膜发生物理反应的示意图；
图2为本发明去除模拟基板上PI膜的方法实施例的流程图；
图3为本发明去除模拟基板上PI膜的方法实施例中O2 plasma与PI膜发生物理反应的示意图。
附图标记说明
1-ITO层；    2-PI膜；
3-He plasma；4-O2 plasma。
具体实施方式
图2为本发明去除模拟基板上PI膜的方法实施例的流程图，如图2所示，具体包括：
步骤1、在设定的特征参数下，利用一组气体与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应；
设定的特征参数分别是高频电源功率为4500W至7000W、压力为450mTorr至1100mTorr，He的流量为1000sccm至5000sccm。
另外步骤1中还可利用氦气、氧气、六氟化硫(SF6)的任意比例组合与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应，其流量分别是He的流量为1000sccm至5000sccm，SF6的流量为50sccm至350sccm，O2的流量为1000sccm至5000sccm。
步骤2、在设定的特征参数下，利用氧气的等离子体与第一次反应后的残余物发生第二次反应。
设定的特征参数分别是高频电源功率为800W至3000W、压力为350mTorr至1000mTorr，O2的流量是800sccm至3000sccm。
在执行步骤2之前，需要根据结束点探测(End Point Detector，简称EPD)模式确定第一次反应的时间，EPD模式是利用PI膜反应时产生的CO的特征波长来测试CO的含量，当CO的含量＜1％时，认定反应结束，此时再将CO出现到测试结束的时间增加30％作为第一次反应的时间。当第一次反应的时间到达时，开始执行步骤2，即利用氧气的等离子体与所述残余物发生第二次反应。
下面通过上述气体的plasma与PI膜的反应过程来具体阐述去除模拟基板上PI膜的方法。
首先，在加上高频电源电压的瞬间，一部分气体被电离成电子和离子，在电场的作用下电子被加速获得高速度，并与其他气体分子发生碰撞，碰撞后可产生三种结果：气体分子电离、分解和气体分子最外层电子被激发。在上述三种结果中电离的作用最重要，当产生足够多的电子和离子时就会产生稳定的plasma，这样plasma中的电子在加速、碰撞、电离、再加速的循环中沿电场方向运动，plasma中的离子同样在电场作用下沿电场方向运动，最后到达模拟基板的表面。
Plasma到达模拟基板表面后开始与模拟基板上的PI膜发生步骤1中所述的第一次反应，第一次反应是以化学反应为主的反应，且plasma可以为多种气体的plasma的混合，在设定的特征参数的控制下，plasma与模拟基板上的PI膜发生化学反应，此次反应后PI膜几乎完全被去除，只留下少量的残余物，该残余物主要为PI膜残余物，也包括少量的第一次反应后生成的其它物质。
接着plasma开始与模拟基板上的残余物发生步骤2中所述的第二次反应，第二次反应中选择的plasma仅为O2 plasma，此次反应是以物理反应为主的反应，且此次反应的目的是去除步骤1中化学反应后的残余物，主要是去除PI膜残余物，该残余物位于模拟基板的ITO层上，在去除残余物的同时不能破坏ITO层。图3为本发明去除模拟基板上PI膜的方法实施例中O2plasma与PI膜发生物理反应的示意图，如图3所示，ITO层1上的残留的PI膜2与O2 plasma4发生反应，其反应方式是以物理方式撞击PI膜，使PI膜分解后随气体排出，相比于图1现有技术中He plasma与PI膜的物理反应，在产生稳定的plasma过程中比He的辉光放电现象弱，因此O2plasma4动能较低，在与PI膜2撞击时力量比较分散，这样O2 plasma4在与PI膜反应后到达ITO层1动能也较低，几乎不会破坏ITO层1。选用O2 plasma4在发生物理反应的同时，还可发生一定的化学反应，把表面的残余物充分氧化。
另外，在步骤2中除了去除模拟基板表面的残余物之外，还包括利用O2plasma去除模拟基板表面的静电。在步骤1中的化学反应后，模拟基板表面会积累部分plasma，产生静电，这样在模拟基板移动的过程中，即模拟基板抬起的过程中，由于静电吸引的作用容易发生破碎，另外由于模拟基板的支撑脚附近会发生plasma的集中现象，这样支撑脚的附近ITO层随着去除模拟基板上PI膜次数的增加，会逐渐出现ITO层被破坏的现象，因此需要利用O2 plasma去除模拟基板表面的静电，使模拟基板在移动过程中不会发生破碎以及防止ITO层在去除模拟基板上PI膜过程中被破坏。
本发明通过选用O2 plasma与模拟基板上的PI膜进行第二次反应，达到了去除模拟基板上残余物的目的，且不破坏模拟基板上的ITO层，防止ITO层龟裂产生碎片，另外还可有效去除模拟基板上的静电，防止模拟基板移动时发生破碎，从而提高了模拟基板的重复利用率，延长模拟基板使用寿命，节约了制造成本，且工艺简单，易于实现。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，其特征在于，包括：
步骤1、在设定的特征参数下，利用一组气体与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应；
步骤2、在设定的特征参数下，利用氧气的等离子体与所述第一次反应后的残余物发生第二次反应；
所述设定的特征参数包括高频电源功率、压力以及气体流量；
且所述步骤2中所述设定的特征参数中高频电源功率为800瓦至3000瓦，所述步骤2中所述设定的特征参数中压力为1100mTorr，所述步骤2中所述设定的特征参数中气体流量为3000sccm。
2.根据权利要求1所述的去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，其特征在于，所述步骤2之前还包括：根据结束点探测模式确定所述第一次反应的时间；
所述步骤2具体包括：当所述第一次反应的时间到达时，在设定的特征参数下，利用氧气的等离子体与所述残余物发生第二次反应。
3.根据权利要求1所述的去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：利用所述氧气的等离子体去除模拟基板上的静电。
4.根据权利要求1所述的去除模拟基板上聚酰亚胺膜的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：在设定的特征参数下，利用氦气、氧气、六氟化硫的任意比例组合与模拟基板上聚酰亚胺膜发生第一次反应。
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