JP2007311757A - フィルム除去方法およびフィルム除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上のフィルムを除去するためのフィルム除去方法およびフィルム除去装置を提供する。
【解決手段】まず、プラズマ生成器および吸気装置を基板の上方に設け、次に、プラズマ生成器がプラズマビームをフィルムに対して斜めに射出し、吸気装置をプラズマ生成器から射出されたプラズマに対応する反射ルート上に位置させることにより、フィルムがプラズマ反応を経た後、反応が不完全なために生じた副生成物を吸い取ることで、基板表面をクリーンに維持することができるとともに、大気圧状態下で表面の除去処理をプラズマにより行うことによって副生成物の堆積が生じる欠点を解決できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、フィルム除去方法およびフィルム除去装置に係り、より詳しくは、フィルムを大気圧状態においてプラズマにより除去する方法および装置に関する。

従来の液晶パネル（薄膜トランジスタ駆動液晶ディスプレー、ＴＦＴ−ＬＣＤ）の製造工程では、ドライプロセスとウェットプロセスとを繰り返さなければならなかったが、最近では、製造工程を短縮するために、パネルメーカーは、ＴＦＴ−ＬＣＤの各製造工程を極力ドライ環境下で行っている。ただし、フォトレジストの除去についてはパネルをフォトレジスト除去液に浸漬させる必要がある。

フォトレジストを浸漬により除去させたのち、パネルを再び乾燥させる必要があるため、製造コストと製造工程にかかる時間とが増大する欠点がある。大型液晶パネルに対する需要を背景として、上記欠点の影響が、パネルサイズの増大に伴って拡大している。パネルの製造にかかる時間を短縮するために、フォトレジストをプラズマにより除去する方法（プラズマ洗浄）を採用するメーカーも出てきている。プラズマ洗浄はドライプロセスに属するため、パネルの製造工程を全てドライ環境下で完了させることができる。生産量向上の面で言えば、従来の浸漬方式によりフォトレジストを除去する工程では１時間につき７５枚のパネルを生産できるに過ぎないのに対し、プラズマ洗浄によりフォトレジストを除去する工程では１時間につき１００〜１２０枚のパネルを生産できるようになる。

ただし、プラズマによるフォトレジストの除去工程は、真空環境下で行わなければならず、しかも、プラズマを生成するためにガスを持続的に導入するとともに触媒の添加を行う必要がある。このように、生産能力が向上する反面、製造コストが増大していた。

プラズマ生成のコストを低減するために、大気圧状態下でプラズマを生成することにより表面の除去を行う技術が大日本スクリーン製造株式会社（Ｄａｉｎｉｐｐｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｍｆｇ）より開発されている。図１Ａに示すように、電極板１ａ、１ｂの間には電界バイアスが形成され、その間に反応ガスＡを導入することによりプラズマを生成し、基材１０を２つの電極板の間を通過させることにより表面の除去を行うことができる。基材１０は、染色しようとする生地または表面接着しようとする材料であってもよく、基材１０は、また、液晶パネルであってもよく、プラズマの作用により表面のフォトレジストが除去される。

しかしながら、液晶パネルを電界に直接通過させると、しばしばパネル上の電子素子が電界によって破壊されることがあったため、大日本スクリーン製造株式会社は、再び、大気圧プラズマにより表面を除去を行う方法に、以下のごとく改良を加えた。図１Ｂに示すように、図１Ａと異なる点は、基材１０を直接電極板１ａ、１ｂの間を通過させるのではなく、電極板１ａ、１ｂを基材１０に直交させ、プラズマを基材１０に対して垂直に出射させるように導くとともに、基材１０を移動させることにより基材１０を完全にプラズマと作用させている。さらに、プラズマを生成するための関連装置を例えばプラズマノズルである装置としてモジュール化させることができる。

基材１０が表面にフォトレジストを有する液晶パネルである場合、パネルに垂直に出射されるプラズマによって、フォトレジストをほとんど除去することができるが、フォトレジストの一部とプラズマとの反応が不完全なために微粒状の副生成物が形成され、この副生成物が飛散してしまうため、重力によってパネルの表面に散布され、パネルの歩留まりに影響を与えることとなる。

プラズマ反応によって生じる副生成物の問題を解決するために、パネルをプラズマ生成器の上方に設け、プラズマを上方に向けてパネルに垂直に出射させ、飛散した副生成物が重力により自然に落ちるようにする方法が提案されている。ただし、液晶パネルの表面は、平らであるように見えて、実際には多くの微細構造を有しているため、パネルの表面に対して垂直に出射されるプラズマは、微細構造の上面、すなわちパネル表面を直上から見て正面にあるフォトレジストを除去することはできるが、微細構造の側面にあるフォトレジストを完全に除去することが困難である。また、大型液晶パネルに対する需要がますます増大しており、製造工程において大型液晶パネルを裏返すことは非常に不都合があるため、特殊な懸架器具を設計してパネルを固定しなければならず、結果的にコストの増加を招き、更には、懸架されているため、大型液晶パネルにたわみが生じやすかった。また、プラズマ反応によって生じる副生成物の問題を解決するために、基板をローラーに設ける方法が特許文献１に開示されているが、上記と同様の欠点が存在している。

従って、上記の種々の欠点を解決することは、極めて重要な課題となっている。
米国特許第６６５９１１０号明細書

そこで、以上のとおりの事情に鑑み、本発明は、プラズマ反応による副生成物を除去することができるフィルム除去方法を提供することを課題とする。

また、本発明は、液晶パネルの歩留まりを向上させるためのフィルム除去方法を提供することを課題とする。

また、本発明は、液晶パネルの製造コストを抑えることができるフィルム除去方法を提供することを課題とする。

また、本発明は、液晶パネルの表面のフォトレジストを完全に除去することができるフィルム除去方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るフィルム除去方法は、基板上のフィルムを除去するための方法であり、プラズマ生成器および吸気装置を準備し、前記プラズマ生成器および前記吸気装置を基板の上方に設ける工程と、前記プラズマ生成器を調整し、そこから射出されたプラズマビームがフィルムに対して斜めに射出されるようにし、前記吸気装置をプラズマビームに対応する反射ルート上に設け、それによって、フィルムがプラズマ反応を経た後、反応が不完全なために生じた副生成物を吸い取ることで、基板表面をクリーンに維持する工程と、を備えている。

上記の課題を達成するために、本発明に係るフィルム除去装置は、基板表面上のフィルムを除去するためのフィルム除去装置であり、プラズマがフィルムに対して斜めに射出され、フィルムが基板上から除去されるためのプラズマ生成器と、プラズマ生成器から射出されたプラズマに対応する反射ルートに位置し、プラズマ反応の後フィルムの反応が不完全なために生じた副生成物を吸い取ることにより、基板表面をクリーンに維持するための吸気装置と、を備えている。

基板は液晶パネルからなり、フィルムはフォトレジストからなり、プラズマ生成器によって液晶パネル上のフォトレジストが完全に除去されるようにするために、プラズマ生成器および吸気装置を回転軸に対向させて回転させ且つ基板に対して平行に移動させるようにしてもよい。更に、プラズマ生成器および吸気装置を被覆して、且つそれらを一体に回転させるためのケースを備えてもよい。

従来の技術ではプラズマを基板に対して垂直に射出することによりプラズマ反応の副生成物が基板表面に堆積する現象があったのに比較して、本発明に係るフィルム除去方法では、プラズマをフィルムに対して斜めに射出させ、プラズマの反射ルートにおいて副生成物を吸い取ることにより、プラズマ反応による副生成物のほとんどを除去することができる。

また、プラズマを基板に対して垂直に射出する従来の技術では、液晶パネル表面の微細構造側面のフォトレジストを除去することが容易でなかったのに比較して、本発明に係るフィルム除去方法によれば、プラズマを基板に対して斜めに射出させることにより、液晶パネル表面の微細構造側面のフォトレジストを容易に除去することができる。

さらに、従来の技術では、プラズマを上へ射出させ液晶パネル上のフォトレジストを除去することにより、反応の副生成物が自然に落ちるようにする方法があるが、製造工程において液晶パネルを裏返すことによってコストが増大していた。それに対して、本発明に係るフィルム除去装置によれば、液晶パネルを生産ラインにおいて同一方向に維持させて工程を進めることができるため、コストを低減することが可能である。

上記のように、本発明に係るフィルム除去方法およびフィルム除去装置は、プラズマ反応による副生成物を除去することができるとともに、液晶パネルの歩留まりを向上させ、且つコストを低減できるため、極めて高い産業上の利用価値を有している。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳しく説明するが、この技術領域における通常の知識を有する者は、本明細書に記載の内容により本発明の技術的特徴および効果を容易に理解することが可能である。

図２Ａ〜図２Ｃは、本発明に係るフィルム除去方法を示す。

図２Ａに示すように、本発明に係るフィルム除去方法は、基板３上のフィルム３０を除去するためのものであり、基板３は液晶パネルであってよく、フィルム３０は液晶パネル表面のフォトレジストであってよい。

図２Ｂに示すように、まず、プラズマ生成器２１および吸気装置２２を用意し基板３の上方に設ける。プラズマ生成器２１は、例えば乾燥空気（Ｃｌｅａｎ ｄｒｙ ａｉｒ）または窒素ガス（Ｎ_２）といった気体を利用しており、大気圧状態下でプラズマを生成する。

次に、プラズマ生成器２１を調整し、そこから射出されたプラズマビーム２１０がフィルム３０に対して斜めに射出されるようにし、また、吸気装置２２をプラズマビーム２１０に対応する反射ルートに設け、フィルム３０がプラズマビーム２１０による反応を経た後、反応が不完全なために生じた副生成物３０’を吸い取ることにより、基板３の表面をクリーンに維持する。

プラズマ生成器２１によって液晶パネル上のフォトレジストが完全に除去されるようにするために、プラズマ生成器２１および吸気装置２２を回転軸に対向させて回転させ且つ基板３に対して平行に移動させるようにしてもよい。更に、プラズマ生成器２１および吸気装置２２を被覆して、且つそれらをモータの駆動により一体に回転させるようにケース２０を備えてよい。

基板３が液晶パネルである場合、多くの微細構造３１を有しており、フォトレジスト（フィルム３０）は、微細構造３１の上面、すなわちフィルム３０を直上から見た正面と、微細構造３１の側面とに設けられているが、本発明に係るフィルム除去方法によれば、プラズマビーム２１０を基板３に対して斜めに射出させているため、微細構造３１の上面及び側面上のフォトレジストを完全に除去することができる。

図２Ｃに示すように、フィルム２０が完全に除去されているかを検知できるようにするために、さらにプラズマ生成器２１と吸気装置２２との間に検知器２３を設けてもよい。検知器２３は、副生成物３０’がなお生成されているか、または基板３の材質を検知しある領域において副生成物３０’が生成されていないこと、または基板３の材質が検知された場合に当該領域のフォトレジストが完全に反応を完了してプラズマ反応による副生成物３０’も除去されていることを示し、検知信号がフィードバックされた後、プラズマ生成器２１および吸気装置２２を他の場所へ移動させて引続きフォトレジストの除去を行うことができる。

図３は、本発明に係るフィルム除去装置２を示す。フィルム除去装置２は、基板３のフィルム３０を除去するために用いられ、プラズマビーム２１０がフィルム３０に対して斜めに射出され、フィルム３０が基板３上から除去されるためのプラズマ生成器２１と、プラズマ生成器２１から射出されたプラズマビーム２１０に対応する反射ルートに位置し、プラズマ反応の後フィルム３０の反応が不完全なために生じた副生成物３０’を吸い取ることにより基板３の表面をクリーンに維持するための吸気装置と、備えている。さらに、フィルム３０が完全に除去されているかを検知するために、プラズマ生成器２１と吸気装置２２との間に設けられた検知器２３を備えてもよい。

図４に示すように、角度の異なるプラズマビーム２１０を射出するために、プラズマ生成器２１の末端に角度の異なるジェットノズル２１１が複数設けられてもよく、また、吸気装置２２は、プラズマビーム２１０の射出角度の違いに合わせて傾斜角度を調整し、且つ副生成物３０’を完全に吸い取ることができるように、その末端を広口型として設計してもよい。

従来の技術ではプラズマを基板に対して垂直に射出することによりプラズマ反応の副生成物が基板表面に堆積する現象があったのに比較して、本発明に係るフィルム除去方法では、プラズマをフィルムに対して斜めに射出させ、プラズマの反射ルートにおいて副生成物を吸い取ることにより、プラズマ反応による副生成物のほとんどを除去することができる。

また、プラズマを基板に対して垂直に射出する従来の技術では、液晶パネル表面の微細構造側面のフォトレジストを除去することが容易でなかったのに比較して、本発明に係るフィルム除去方法によれば、プラズマを基板に対して斜めに射出させることにより、液晶パネル表面の微細構造側面のフォトレジストを容易に除去することができる。

さらに、従来の技術では、プラズマを上へ射出させ液晶パネル上のフォトレジストを除去することにより、反応の副生成物が自然に落ちるようにする方法があるが、製造工程において液晶パネルを裏返すことによってコストが増大していた。それに対して、本発明に係るフィルム除去装置によれば、液晶パネルを生産ラインにおいて同一方向に維持させて工程を進めることができるため、コストを低減することが可能である。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明したが、本発明の実施できる範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の特許請求範囲内にあることは当業者に理解されるところである。

上記のように、本発明に係るフィルム除去方法およびフィルム除去装置は、プラズマ反応による副生成物を除去することで、液晶パネルの歩留まりを向上させることができるとともに、コストも低減できるため、極めて高い産業上の利用価値を有している。

表面の除去処理に大気圧プラズマを使用する従来技術を模式的に示した図である。 表面の除去処理に大気圧プラズマを使用する従来技術を模式的に示した図である。 本発明に係るフィルム除去方法を示す。 本発明に係るフィルム除去方法を示す。 本発明に係るフィルム除去方法を示す。 本発明に係るフィルム除去装置の１つの実施形態を示す。 本発明に係るフィルム除去装置の他の実施形態を示す。

符号の説明

１ａ、１ｂ 電極板
１０ 基材
２ フィルム除去装置
２０ ケース
２１ プラズマ生成器
２１１ ジェットノズル
２１０ プラズマビーム
２２ 吸気装置
２３ 検知器
３ 基板
３０ フィルム
３０’ 副生成物
３１ 微細構造
Ａ ガス

Claims (10)

1. 基板上のフィルムを除去するためのフィルム除去方法であって、
   プラズマ生成器および吸気装置を用意し、前記基板の上方に設ける工程と、
   前記プラズマ生成器を調整し、そこから射出されたプラズマビームが前記フィルムに対して斜めに射出されるようにし、前記吸気装置を前記プラズマビームに対応する反射ルート上に設け、それによって、前記フィルムがプラズマ反応を経た後、反応が不完全なために生じた副生成物を吸い取ることで、前記基板の表面をクリーンに維持する工程と、
   を備えていることを特徴とするフィルム除去方法。
2. 前記プラズマ生成器および前記吸気装置を回転軸に対向させて回転させ且つ前記基板に対して平行に移動させるようにする工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム除去方法。
3. 前記基板は、液晶パネルからなり、前記フィルムは、フォトレジストからなることを特徴とする請求項１に記載のフィルム除去方法。
4. フィルムが完全に除去されているかを検知するために、前記プラズマ生成器と前記吸気装置との間に検知器が設けられ、副生成物が生成されていないこと、または基板の材質が検知されることのいずれか１つが起きた場合は、反応がすでに完了していることを示すことを特徴とする請求項１に記載のフィルム除去方法。
5. 基板上のフィルムを除去するためのフィルム除去装置において、
   プラズマが前記フィルムに対して斜めに射出され、前記フィルムが前記基板上から除去されるためのプラズマ生成器と、
   前記プラズマ生成器から射出されたプラズマに対応する反射ルート上に位置し、プラズマ反応の後、前記フィルムの反応が不完全なために生じた副生成物を吸い取ることにより、前記基板の表面をクリーンに維持するための吸気装置と、
   を備えていることを特徴とするフィルム除去装置。
6. 前記プラズマ生成器および前記吸気装置は、ケースにより被覆され、モータの駆動により一体に回転されることを特徴とする請求項５に記載のフィルム除去装置。
7. 前記基板は、液晶パネルからなり、前記フィルムは、フォトレジストからなることを特徴とする請求項５に記載のフィルム除去装置。
8. 前記プラズマ生成器と前記吸気装置との間に、プラズマ反応による副生成物および前記基板特性のいずれかを検知するための検知器が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム除去装置。
9. 前記プラズマ生成器の末端に角度の異なるプラズマを射出するためのジェットノズルが複数設けられ、前記吸気装置は、異なるジェットノズルから射出されたプラズマに応じて傾斜角度が調整されることを特徴とする請求項５に記載のフィルム除去装置。
10. 前記プラズマ生成器および前記吸気装置は、前記基板に対して平行に移動されることを特徴とする請求項５に記載のフィルム除去装置。

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