CN103399468A - 光阻层剥离方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光阻层剥离方法及装置，所述光阻层剥离方法包括：步骤1、提供蚀刻完毕且待去除光阻层的基板（20）；步骤2、采用高能量紫外光照射待去除的光阻层，对基板（20）进行全面曝光；步骤3、采用显影液对曝光后的基板（20）进行显影并清洗；步骤4、采用水气二流体、去离子水对该基板（20）上残留的显影液进行清除；步骤5、对清除残留显影液后的基板（20）进行风刀清洗，风刀清洗后，采用热板（27）对该基板（20）进行干燥处理，完成光阻层的去除。本发明的光阻层剥离方法及装置，利用显影液对经过高能量紫外光曝光后的光阻层进行清洗，达到去除光阻层的目的，该光阻层剥离方法工序简单，提高设备利用率，降低生产成本。

Description

光阻层剥离方法及装置
技术领域
本发明涉及液晶面板加工领域，尤其涉及一种光阻层剥离方法及装置。
背景技术
现今科技蓬勃发展，信息商品种类推陈出新，满足了大众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射对于长时间使用显示器的使用者而言，有危害身体的问题。因此，现今市面上的显示器渐渐将由液晶显示器（LiquidCrystal Display，LCD）取代旧有的CRT显示器。
液晶显示器具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组（backlight module）。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示器的关键零组件之一。背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。直下式背光模组是将发光光源例如CCFL(ColdCathode Fluorescent Lamp，阴极萤光灯管)或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。而侧入式背光模组是将背光源LED灯条（Lightbar）设于液晶面板侧后方的背板边缘，LED灯条发出的光线从导光板（LGP，Light Guide Plate）一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，在经由光学膜片组，以形成面光源提供给液晶显示面板。
液晶面板的生产包括“前段Array制程”、“中段Cell制程”、“后段模组组装”三个复杂的工艺。其中，前段Array制程是在玻璃基板上形成前期设计好的ITO（Indium tin oxide，铟锡氧化物）电极图形；中段Cell制程是将TFT（薄膜晶体管）基板与CF（彩色滤光片）基板贴合，并在两者之间注入液晶材料，形成液晶基板；后段模组组装是将液晶基板的驱动IC压合与印刷电路板的整合。
前段Array制程主要包括“成膜”、“光刻”、“蚀刻”及“光阻层剥离”四大部分。其中，光阻层剥离制程一般是使用专门的剥离设备及剥离液对刻蚀完毕后剩下的光阻层（光刻胶）进行去除，现有技术中，该光阻层剥离制程较为复杂且费时，不利于降低人工成本，同时，该制程需要使用专门的剥离设备及剥离液，且所需剥离设备的数量较大，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光阻层剥离方法，利用高能量紫外光曝光光阻层，再利用显影液对曝光后的光阻层进行清洗，达到去除光阻层的目的，
提高设备利用率，降低生产成本。
本发明的另一目的在于光阻层剥离装置，结构简单，将对光阻层清洗的设备与对光阻层剥离的设备一体设置，提高设备利用率，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供一种光阻层剥离方法，包括以下步骤：
步骤1、提供蚀刻完毕且待去除光阻层的基板；
步骤2、采用高能量紫外光照射待去除的光阻层，对基板进行全面曝光；
步骤3、采用显影液对曝光后的基板进行显影并清洗；
步骤4、采用水气二流体、去离子水对显影液清洗后的基板上残留的显影液进行清除；
步骤5、对清除残留显影液后的基板进行风刀清洗，风刀清洗后，采用热板对该基板进行干燥处理，完成光阻层的去除。
所述显影液为四甲基氢氧化铵溶液。
所述高能量紫外光由高能紫外光照射设备产生，所述高能量紫外光的波长为50nm-400nm。
所述高能量紫外光的波长为172nm。
若所述待去除的光阻层的厚度为1.5um，则所述高能量紫外光照射能量大于35mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为2.2um，则所述高能量紫外光照射能量大于50mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为3.0um，则所述高能量紫外光照射能量大于100mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为4.0um，则所述高能量紫外光照射能量大于200mj/cm2。
所述待去除光阻层的基板包括一光阻层，所述光阻层含有感光剂，所述步骤2中高能量紫外光使该感光剂发生酯化，并使酯化后的感光剂与水分子结合形成羧酸酯化合物。
所述步骤3中所述羧酸酯化合物与四甲基氢氧化铵反应，形成易溶于水的亲水性化合物，从而使得光阻层完全溶解于显影液中。
所述步骤3中采用喷淋式显影设备对曝光后的基板进行显影并清洗。
所述步骤3中用到显影液的质量百分浓度大于2.38%且小于5%；所述步骤3中显影时间大于60秒且小于120秒。
本发明还提供一种光阻层剥离装置，包括用于传送待去除光阻层的基板的传送带、用于产生高能量紫外光的高能紫外光照射设备、用于提供显影液的喷淋式显影设备、用于提供水气二流体及压缩空气的水气二流体喷洒设备、用于提供去离子水的去离子水喷淋设备、用于风刀清洗的风刀及用于干燥处理的热板，所述高能紫外光照射设备、喷淋式显影设备、水气二流体喷洒设备、去离子水喷淋设备、风刀及热板依次排列设置且位于所述传送带上方。
本发明的有益效果：本发明的光阻层剥离方法及装置，利用高能量紫外光曝光光阻层，再利用显影液对曝光后的光阻层进行清洗，达到去除光阻层的目的，该光阻层剥离方法工序简单，且该光阻层剥离装置结构简单，将对光阻层清洗的设备与对光阻层剥离的设备一体设置，提高设备利用率，降低生产成本。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明光阻层剥离方法的流程图；
图2为本发明光阻层剥离方法中光阻层曝光显影反应原理图；
图3为本发明光阻层剥离装置结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1至图3，本发明提供一种光阻层剥离方法，包括以下步骤：
步骤1、提供蚀刻完毕且待去除光阻层的基板20。
所述待去除光阻层的基板20包括：一玻璃基板、设于玻璃基板上的ITO膜（透明导电薄膜）及设于该ITO膜上的光阻层（均未图示），所述光阻层含有感光剂，进而可以吸收紫外光。
步骤2、采用高能量紫外光照射待去除的光阻层，对基板20进行全面曝光。
所述高能量紫外光由高能紫外光照射设备22产生，所述高能量紫外光的波长为50nm-400nm。所述高能量紫外光的波长优选为172nm。相应的，若所述待去除的光阻层的厚度为1.5um，则所述高能量紫外光照射能量大于35mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为2.2um时，则所述高能量紫外光照射能量大于50mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为3.0um时，则所述高能量紫外光照射能量大于100mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为4.0um时，则所述高能量紫外光照射能量大于200mj/cm2，如此可以确保对基板20上的光阻层全面充分地曝光。
在本步骤中，高能量紫外光使光阻层中的感光剂发生酯化，并使酯化后的感光剂与水分子结合形成羧酸酯化合物，该羧酸酯化合物为弱酸性物质，为后续使光阻层分解溶于显影液做好准备。
步骤3、采用显影液对曝光后的基板20进行显影并清洗。
在本步骤中，采用显影液在喷淋式显影设备中对曝光后的基板20进行显影并清洗，所述羧酸酯化合物与四甲基氢氧化铵溶液反应，形成易溶于水的亲水性化合物，从而使得光阻层完全溶解于显影液中。
在本实施例中，所述显影液优选为四甲基氢氧化铵溶液（(CH3)4NOH）。在本方法中，显影液的浓度与显影时间相结合，使得光阻层可以完全溶解，而且又不会对玻璃基板上的电极金属（ITO膜）造成腐蚀。所述显影液的质量百分浓度大于2.38%且小于5%，而显影时间大于60秒且小于120秒。
步骤4、采用水气二流体、去离子水对显影液清洗后的基板20上残留的显影液进行清除。
利用水气二流体喷洒设备24喷洒水气二流体及压缩空气，进而完成对基板20的水气二流体清洗；利用去离子水喷淋设备25喷淋去离子水，进而完成对基板20的去离子水清洗。
步骤5、对清除残留显影液后的基板20进行风刀清洗，风刀清洗后，采用热板27对该基板20进行干燥处理，完成光阻层的去除。
该基板20经过风刀清洗和热板27充分去除剩余的水分，为后道工序提供良好的界面，有利于提高加工良率。
请参阅图3，本发明还提供一种光阻层剥离装置，包括用于传送待去除光阻层的基板20的传送带21、用于产生高能量紫外光的高能紫外光照射设备22、用于提供显影液的喷淋式显影设备23、用于提供水气二流体及压缩空气的水气二流体喷洒设备24、用于提供去离子水的去离子水喷淋设备25、用于风刀清洗的风刀26及用于干燥处理的热板27，所述高能紫外光照射设备22、喷淋式显影设备23、水气二流体喷洒设备24、去离子水喷淋设备25、风刀26及热板27依次排列设置且位于所述传送带21上方。
所述高能紫外光照射设备22产生高能量紫外光，所述高能量紫外光的波长为50nm-400nm。所述高能量紫外光的波长优选为172nm。相应的，若待去除的光阻层的厚度为1.5um，则所述高能量紫外光照射能量大于35mj/cm2；若待去除的光阻层的厚度为2.2um时，则所述高能量紫外光照射能量大于50mj/cm2；若待去除的光阻层的厚度为3.0um时，则所述高能量紫外光照射能量大于100mj/cm2；若待去除的光阻层的厚度为4.0um时，则所述高能量紫外光照射能量大于200mj/cm2，如此可以确保对基板20上的光阻层全面充分地曝光。
具体工作过程为：利用传送带21将待去除光阻层的基板20传送至高能紫外光照射设备22的下方，所述高能紫外光照射设备22产生高能量紫外光照射待去除的光阻层，对基板20进行全面充分的曝光；经曝光后的基板20经传送带传送至所述喷淋式显影设备23的下方，该喷淋式显影设备23采用显影液（四甲基氢氧化铵溶液（(CH3)4NOH））对曝光后的基板20进行显影并清洗；经显影液清洗后的基板20经传送带传送至所述水气二流体喷洒设备24的下方，该水气二流体喷洒设备24喷洒水气二流体及压缩空气，对基板20进行水气二流体清洗，该基板20经传送带传送至所述去离子水喷淋设备25下方，该去离子水喷淋设备25喷淋去离子水，对基板20进行去离子水清洗，通过水气二流体清洗和去离子水清洗对显影液清洗后的基板20上残留的显影液进行清除；经清除残留显影液后的基板20接着经传送带21传送至所述风刀设备26中进行风刀清洗，风刀清洗后，传送带将该基板20传送至热板27并采用热板27对该基板20进行干燥处理，从而完成光阻层的去除。该基板20经过风刀清洗和热板27充分去除剩余的水分，可以为后道工序提供良好的界面，有利于提高加工良率。
综上所述，本发明的光阻层剥离方法及装置，利用高能量紫外光曝光光阻层，再利用显影液对曝光后的光阻层进行清洗，达到去除光阻层的目的，该光阻层剥离方法工序简单，且该光阻层剥离装置结构简单，将对光阻层清洗的设备与对光阻层剥离的设备一体设置，提高设备利用率，降低生产成本。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光阻层剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、提供蚀刻完毕且待去除光阻层的基板（20）；
步骤2、采用高能量紫外光照射待去除的光阻层，对基板（20）进行全面曝光；
步骤3、采用显影液对曝光后的基板（20）进行显影并清洗；
步骤4、采用水气二流体、去离子水对显影液清洗后的基板（20）上残留的显影液进行清除；
步骤5、对清除残留显影液后的基板（20）进行风刀清洗，风刀清洗后，采用热板（27）对该基板（20）进行干燥处理，完成光阻层的去除。
2.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述显影液为四甲基氢氧化铵溶液。
3.如权利要求2所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述高能量紫外光由高能紫外光照射设备（22）产生，所述高能量紫外光的波长为50nm-400nm。
4.如权利要求3所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述高能量紫外光的波长为172nm。
5.如权利要求3所述的光阻层剥离方法，其特征在于，若所述待去除的光阻层的厚度为1.5um，则所述高能量紫外光照射能量大于35mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为2.2um，则所述高能量紫外光照射能量大于50mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为3.0um，则所述高能量紫外光照射能量大于100mj/cm2；若所述待去除的光阻层的厚度为4.0um，则所述高能量紫外光照射能量大于200mj/cm2。
6.如权利要求2所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述待去除光阻层的基板（20）包括一光阻层，所述光阻层含有感光剂，所述步骤2中高能量紫外光使该感光剂发生酯化，并使酯化后的感光剂与水分子结合形成羧酸酯化合物。
7.如权利要求6所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述步骤3中所述羧酸酯化合物与四甲基氢氧化铵反应，形成易溶于水的亲水性化合物，从而使得光阻层完全溶解于显影液中。
8.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述步骤3中采用喷淋式显影设备（23）对曝光后的基板（20）进行显影并清洗。
9.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述步骤3中用到显影液的质量百分浓度大于2.38%且小于5%；所述步骤3中显影时间大于60秒且小于120秒。
10.一种光阻层剥离装置，其特征在于，包括用于传送待去除光阻层的基板（20）的传送带（21）、用于产生高能量紫外光的高能紫外光照射设备（22）、用于提供显影液的喷淋式显影设备（23）、用于提供水气二流体及压缩空气的水气二流体喷洒设备（24）、用于提供去离子水的去离子水喷淋设备（25）、用于风刀清洗的风刀（26）及用于干燥处理的热板（27），所述高能紫外光照射设备（22）、喷淋式显影设备（23）、水气二流体喷洒设备（24）、去离子水喷淋设备（25）、风刀（26）及热板（27）依次排列设置且位于所述传送带（21）上方。
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