CN1228676C - 玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法及装置，用于清洗残留在玻璃基板金属膜表面的有机物与氧化物，清洗步骤包括首先提供一浓度介于0.35%至0.45%之间的碱性显影液，将玻璃基板的金属膜浸泡在该碱性显影液中，再用清水将浸泡后的玻璃基板金属膜洗净，最后再对玻璃基板金属膜的表面进行干燥处理。装置包括一显影液喷嘴，该显影液喷嘴与一显影液供应源相连接，并提供玻璃基板在清洗过程中所需的显影液；一组清水喷嘴，该清水喷嘴连接至一清水供应源，并用于提供玻璃基板在清洗过程中所需的清水；以及一输送带，该输送带用于承载玻璃基板并带动该玻璃基板依序通过显影液喷嘴进行显影液的浸泡，以及通过清水喷嘴进行清水洗净。

Description

玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法及装置

技术领域

本发明涉及一种玻璃基板的清洗方法及装置，更具体地说，涉及一种应用于玻璃基板在涂布光阻前，洗净残留在金属膜表面氧化物与有机物的方法及装置。

背景技术

随着薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)制作技术的快速发展，以及其具备有轻、薄、省电、无幅射等优点，使其被大量应用于个人数字助理器(PDA)、笔记本电脑、数码相机、摄像机、移动电话等各种电子产品中。再加上业界积极的投入研发以及采用大型化的生产设备，使得液晶显示器的品质不断提升以及价格持续下降，因此使得液晶显示器的应用领域在迅速扩大。

如图1所示，传统在玻璃基板表面形成薄膜晶体管的方法包括有：首先在玻璃基板10的表面形成一层栅极金属膜，该栅极金属膜的材质可以是铝或铝合金，其形成的方式可利用溅镀制程；之后再对该栅极金属膜进行第一影像蚀刻制程(Photo Engraving process，PEP)，并定义出栅极结构12以及配线结构(图中未示出)；接着，在上述栅极结构12的表面覆盖一层绝缘层14，其中绝缘层14的覆盖可通过CVD方式来完成；之后，在栅极结构12的正上方依序形成半导体层16及掺杂半导体层18；之后再对半导体层16以及掺杂半导体层18进行第二影像蚀刻制程(PEP)；接着在掺杂半导体层18以及绝缘层14的表面形成一漏极/源极金属膜，其中该金属膜的材质为由钼/铝/钼三层金属所组成的复合金属膜，其形成的方式可利用CVD制程来实现；之后再以第三影像蚀刻制程(PEP)在该金属膜上分别定义出漏极结构与源极结构20，进而在玻璃基板的表面定义出薄膜晶体管。

在上述制程的步骤中更包括有清洗步骤，特别是在第一影像蚀刻制程以及第三影像蚀刻制程时，对玻璃基板的金属膜在涂布光阻前所进行的清洗步骤，清洗的目的在于去除残留在金属膜表面的有机物以及氧化物等微粒，以避免涂布的光阻图案发生缺陷或断线等现象，此外有机物的残留也会降低光阻的附着力而造成剥离现象，因此对于TFT-LCD的制程而言，清洗步骤可以说是影响其合格率的最重要一个环节。

如图2所示，以传统第五代TFT-LCD的清洗装置21为例，其对于玻璃基板22的清洗过程如下：主要是利用一输送带23将玻璃基板22输送至一清洗区24内，在该清洗区24内在输送带23的上方设有三个用于对玻璃基板22进行清洗作业的清水喷嘴25，在洗净完成的后利用输送带23将玻璃基板22输出，并利用空气刮刀26对洗净后的玻璃基板22进行干燥处理。上述清水喷嘴25利用管路分别连接至一能提供去离子水(D.I.water)的供应源27上，该清水喷嘴25除了通过高压喷洗方式之外，还可结合高超音波对玻璃基板22进行清洗，此外，在洗净区24的下方设有一回收管路28，该回收管路28可回收清水喷嘴25在清洗玻璃基板22过程中多余的去离子水。

然而，该传统技术中所使用的清洗装置以及清洗方法并无法有效地将玻璃基板金属膜表面的有机物以及氧化物去除，使得所形成的光阻图案仍有缺陷、断线以及剥离等现象。

因此，本发明中的创作人凭借其多年从事光电相关行业的经验，并经潜心研究与开发，终创造出一种能有效改善传统清洗装置及方法所存在的缺点，并能有效除去残留在玻璃基板金属膜表面的有机物与氧化物的清洗方法与装置。

发明内容

本发明中玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法及装置的主要目的在于解决现有清洗方法及装置无法有效将玻璃基板金属膜表面的有机物以及氧化物去除，而导致光阻图案仍有缺陷、断线以及剥离等现象的问题。

本发明中玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法包括：

首先提供一碱性显影液，该碱性显影液为主要含有四甲基铵氢氧化物的溶液，其浓度介于0.35％至0.45％之间，将玻璃基板的金属膜浸泡在该碱性显影液中，由于只要有浸泡即会有清洗效果，但需要考虑材料的成本、时间成本、适合的清洁效果以及其他相关因素，其浸泡的最佳时间是介于30至50秒之间，使其与金属膜表面的氧化物与有机物充分反应之后，再用清水将浸泡后的玻璃基板金属膜洗净，其洗净的方式是利用高压喷洗并结合高超音波方式进行，最后再通过空气刮刀对玻璃基板的金属膜表面进行干燥处理。

本发明中玻璃基板在涂布光阻前的清洗装置包括：

一显影液喷嘴，该显影液喷嘴与一显影液供应源相连接，并提供玻璃基板在清洗过程中所需的显影液，所述显影液供应源所提供的显影液为含有四甲基铵氢氧化物的溶液，其浓度介于0.35％至0.45％之间；

一组清水喷嘴，该清水喷嘴连接至一清水供应源，并用于提供玻璃基板在清洗过程中所需的清水；以及

一输送带，该输送带用于承载玻璃基板并带动该玻璃基板依序通过显影液喷嘴进行显影液的浸泡，以及通过清水喷嘴进行清水洗净。

最好，所述装置还包括有一回收管路和一空气刮刀，该回收管路可回收清洗玻璃基板时多余的液体，而玻璃基板的金属膜在洗净的又利用空气刮刀进行干燥处理。

附图说明

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。

图1是利用传统技术在玻璃基板表面形成的薄膜晶体管的剖视图；

图2是对玻璃基板在涂布光阻前进行清洗的传统清洗装置的结构示意图；

图3是本发明中玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法的流程图；

图4是本发明中玻璃基板在涂布光阻前的清洗装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明揭露了一种关于玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法及装置，该方法与装置可以去除残留在玻璃基板金属层表面的氧化物以及有机物，以避免涂布的光阻图案发生缺陷、断线或剥离等现象，下面对本发明的最佳实施例以及其相关实施方式做一详细说明。

如图3所示，本发明中玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法包括下列步骤：首先提供一碱性显影液，该碱性显影液的主要成份为四甲基铵氢氧化物(tetramethylammoniumhydroxid，TMAH)，其浓度介于0.35％至0.45％之间(S31)；之后将玻璃基板的金属膜浸泡在该碱性显影液中，较佳的浸泡时间是介于30至50秒之间，使其与金属膜表面的氧化物与有机物充分反应(S32)；再用清水将浸泡后的玻璃基板的金属膜洗净，其洗净方式是利用高压喷洗并结合高超音波方式进行(S33)，最后再用空气刮刀对玻璃基板的金属膜表面作干燥处理(S34)。

如图4所示，为了能够达到图3中所述的清洗流程，以有效去除残留在玻璃基板上的氧化物和有机物，本发明中的清洗装置40包括：一显影液喷嘴41、二清水喷嘴42、一输送带43、一回收管路44以及一空气刮刀45，其中，显影液喷嘴41与二清水喷嘴42形成一清洗区46，输送带43可以将一玻璃基板47输送至该清洗区46中进行清洗，再输送至空气刮刀45处进行干燥作业。

显影液喷嘴41通过管路连接至一显影液供应源48中，其可以提供玻璃基板47在清洗过程中所需的碱性显影液，该碱性显影液为含有四甲基铵氢氧化物(TMAH)的溶液，其浓度介于0.35％至0.45％之间，并以0.4％为最佳；二清水喷嘴42通过管路分别连接至一清水供应源49(例如去离子水，D.I.water)中，该清水喷嘴42通过高压喷洗方式并结合高超音波对玻璃基板47进行清洗。输送带43在输送玻璃基板47的过程中，带动玻璃基板47先通过显影液喷嘴41，并由显影液浸泡约30至50秒的时间，再通过清水喷嘴42进行清水洗净；而回收管路44设在清洗区46的下方，其可以回收在清洗玻璃基板47过程中多余的液体，并将回收的液体做分流，以减少环境的污染和资源的浪费，又玻璃基板47在清洗之后利用输送带43将其送至空气刮刀45处进行干燥处理。

与传统的清洗装置相比，本发明中的清洗装置与方法是将传统装置与方法中的一清水喷嘴(以第一个为最佳)通过管路连接至显影液供应源，并提供所需要的碱性显影液，使改良后的清洗装置可以达到本发明所需的清洗效果，如此一来，将可以降低生产成本并减少资源浪费。

当然，以上所述的仅为本发明中玻璃基板在涂布光阻前的洗净方法及装置的较佳实施例，并非用以限制本发明的实施范围，任何熟习该项技术的人员在不违背本发明的设计精神而所做的修改，均应属于本发明的范围。

Claims (18)

1.一种玻璃基板在涂布光阻前的清洗方法，该玻璃基板在其表面形成有一金属膜，在该金属膜的表面残留有有机物以及氧化物，对该有机物与氧化物的清洗步骤包括：

提供一碱性显影液，所述碱性显影液为含有四甲基铵氢氧化物的溶液；

将金属膜浸泡在该碱性显影液中一适当时间；

用清水将该浸泡后的金属膜洗净；以及

对该金属膜表面进行干燥处理。

2.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜为该玻璃基板中用于形成栅极的金属膜。

3.根据权利要求2中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜的材质为铝或铝合金。

4.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜为该玻璃基板中用于形成漏极与源极的金属膜。

5.根据权利要求4中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜为由铝/钼/铝三层金属所组成的复合金属膜。

6.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述含有四甲基铵氢氧化物的溶液的浓度介于0.35％至0.45％的之间。

7.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜浸泡在含有四甲基铵氢氧化物的溶液中的较佳时间是介于30秒至50秒之间。

8.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜是利用清水以高压喷洗方式进行清洗作业。

9.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述清水结合高超音波对金属膜进行洗净。

10.根据权利要求1中所述的清洗方法，其特征在于：所述金属膜的表面利用空气刮刀来进行干燥处理。

11.一种玻璃基板在涂布光阻前的清洗装置，该玻璃基板表面形成有一金属膜，在该金属膜表面残留有有机物以及氧化物，对该有机物与氧化物的清洗装置包括：

一显影液喷嘴，该显影液喷嘴与一显影液供应源相连接，并提供玻璃基板在清洗过程中所需的显影液，所述显影液供应源所提供的显影液为含有四甲基铵氢氧化物的溶液，其浓度介于0.35％至0.45％之间；

一组清水喷嘴，该清水喷嘴连接至一清水供应源，并用于提供玻璃基板在清洗过程中所需的清水；以及

一输送带，该输送带用于承载玻璃基板并带动该玻璃基板依序通过显影液喷嘴进行显影液的浸泡，以及通过清水喷嘴进行清水洗净。

12.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：其更包括有一用于回收清洗玻璃基板多余的液体的回收管路。

13.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：所述显影液喷嘴是将含有四甲基铵氢氧化物的溶液喷洒于玻璃基板的金属膜表面，且喷洒浸泡的较佳时间介于30秒至50秒之间。

14.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：所述清水供应源所提供的清水为去离子水。

15.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：所述清水喷嘴是以高压喷洗方式对该玻璃基板的金属膜表面进行清洗作业。

16.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：所述清水喷嘴更结合高超音波对该玻璃基板的金属膜进行清洗作业。

17.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：所述清洗装置更包括有一空气刮刀，该玻璃基板在完成清洗作业之后利用该空气刮刀对该金属膜表面进行干燥处理。

18.根据权利要求11中所述的清洗装置，其特征在于：所述一组清水喷嘴中至少有一个清水喷嘴。

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