JP3802016B2 - 陽極酸化装置、陽極酸化方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板を陽極にして電気化学的に処理を行なう陽極酸化装置および陽極酸化方法に係り、特に、大型の被処理基板に処理を行うのに適する陽極酸化装置および陽極酸化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被処理基板を電気化学的に陽極酸化する処理は、種々の場面で利用されている。このような陽極酸化の一つとして、多結晶シリコン層をポーラス（多孔質）化する処理がある。その概要を述べると、多結晶シリコン層が表面に形成された被処理基板は、導電体を介して電源の正電位極に通電され、かつ、溶媒（例えばエチルアルコール）に溶解されたフッ酸溶液中に浸漬される。フッ酸溶液中すなわち薬液中には、例えばプラチナからなる電極が浸漬され上記電源の負電位極に通電される。また、薬液に浸漬された被処理基板の多結晶シリコン層に向けてはランプにより光が照射される。
【０００３】
これにより、多結晶シリコン層の一部がフッ酸溶液中に溶け出す。この溶け出したあとが細孔となるので、シリコン層が多孔質化するものである。なお、ランプによる光の照射は、上記の溶け出して多孔質化する反応に必要なホールを多結晶シリコン層に生成するためである。参考までに、このような陽極酸化における多結晶シリコン層での反応は、例えば、下記のように説明されている。
Ｓｉ＋２ＨＦ＋（２−ｎ）ｅ＋→ＳｉＦ２＋２Ｈ＋＋ｎｅ−
ＳｉＦ２＋２ＨＦ→ＳｉＦ４＋Ｈ２
ＳｉＦ４＋２ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６
ここで、ｅ＋はホールであり、ｅ−は電子である。すなわち、この反応には前提としてホールが必要であり単なる電解研磨とは異なるものである。
【０００４】
このようして生成されたポーラスシリコンのナノレベルの表面にさらにシリコン酸化層を形成すると高効率な電界放射型電子源として好適なものになることは、例えば、特開２０００−１６４１１５号公報、特開２０００−１００３１６号公報などに開示されている。このような電界放射型電子源としてのポーラスシリコンの利用は、新しい平面型表示装置の実現に途を開くものとして注目されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１６４１１５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１００３１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような陽極酸化処理では、被処理基板から薬液を介してカソード電極に流れる電流の値は、被処理基板の面積（被処理部の面積）に比例する。電流により反応が進行し、反応は被処理基板の面内各所でまんべんなく生じるからである。このため、被処理基板が大型表示装置向けの大面積のものである場合には、処理に必要な電流の値は顕著に増加する。例えば、２００ｍｍ角の被処理基板で５Ａ程度の処理電流とすると、１０００ｍｍ角の被処理基板では、その２５倍の１２５Ａの電流を流す必要がある。なお、１０００ｍｍ角と同程度の面積というのは、今後の大型表示装置の動向によれば普通に考えられ得る数値である。
【０００７】
このような大きな電流を流す装置となれば、必然的に装置の電源部などが大型化し高価なものになる。さらには、光源の光照射面積も増加し、カソード電極の形状も大型になることから、やはり装置のコストを押上げる原因になる。これは、また、装置により製造される基板の製造コストにも反映する。
【０００８】
また、見方を変えると、光源の光照射面積が増加するため均一光量による被処理基板への照射が難しくなることと、カソード電極が大型になり被処理基板との間に形成される電界の均一性の確保が難しくなることとにより、被処理基板面内での陽極酸化の均一性が劣化するという側面もある。これは、製造される基板の品質確保の点で問題である。
【０００９】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、被処理基板を陽極にして電気化学的に処理を行なう陽極酸化装置および陽極酸化方法において、より小型の構成要素により大型の被処理基板を処理することができる陽極酸化装置および陽極酸化方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る陽極酸化装置は、光を放射するランプと、被処理基板をその被処理部を上方に向けて載置可能でかつ前記放射された光が到達する位置に設けられたステージおよび前記ステージ上に位置する枠体を有する処理槽と、前記放射された光が前記載置された被処理基板に到達する途上に設けられ、前記光を通過させるための開口部を備えたカソード電極と、前記枠体と前記載置された被処理基板との間に液体シール性を確立するシール部材と、前記シール部材の環状外側で前記被処理基板に形成された走査線に対応する電極パターンに接触可能に設けられ、かつ前記載置された被処理基板の辺に沿って連続的に移動する、該移動方向における前記電極パターンとの接触に供し得る長さが前記電極パターンの間隔よりも長い１０ｍｍないし２００ｍｍである導電性のコンタクト部材と、前記コンタクト部材に電気的に接続され、前記コンタクト部材が移動するにつれ、接触する前記載置された被処理基板の電極パターンの数に応じて出力電流値を設定する電流源とを具備することを特徴とする。
【００１１】
すなわち、この陽極酸化装置は、被処理基板の辺に沿って移動するコンタクト部材を有することにより、陽極酸化のための通電を被処理基板の一部ずつ行なう。したがって、処理に要する電流を削減することができ、小型の構成要素により大型の被処理基板を処理することが可能になる。ここで、通電のための電流源は、コンタクト部材が移動するにつれ、接触する載置された被処理基板の電極パターンの数に応じて出力電流値を設定する。これは、例えば、電極パターンごとに、流す電流を一定に保ち、これにより被処理基板面上の陽極酸化処理を場所によらず一定にする（均一化する）ためである。
【００１２】
また、本発明に係る陽極酸化方法は、ステージ上に前記被処理基板をその被処理部を上に向けて載置するステップと、前記載置された被処理基板を底部として前記被処理基板上に枠体を位置させ、該枠体と前記載置された被処理基板との間に液体シール性が確立するように処理槽を形成するステップと、前記形成された処理槽に薬液を導入しかつ該導入される薬液中にカソード電極を位置させるステップと、前記被処理基板に形成された走査線に対応する電極パターンの一部に、前記枠体の外側で移動可能かつ該移動方向における前記電極パターンとの接触に供し得る長さが前記電極パターンの間隔よりも長い１０ｍｍないし２００ｍｍである導電性のコンタクト部材を接触させ、前記電極パターンの一部と前記カソード電極との間を電流駆動しつつ、前記薬液に接触させられている前記被処理基板の被処理部に光を照射するステップとを有し、電流駆動しつつ光を照射する前記ステップは、前記コンタクト部材を連続的に移動させ、該移動によって前記コンタクト部材が接触する前記被処理基板の前記電極パターンの数に応じて前記電流駆動の出力電流値を設定しながら行なうことを特徴とする。
【００１３】
すなわち、この陽極酸化方法は、コンタクト部材を、被処理基板が有する電極パターンの一部ずつに接触させるように移動させて処理を行なう。したがって、処理に要する電流を削減することができ、小型の構成要素により大型の被処理基板を処理することが可能になる。ここで、電流を流すための駆動は、コンタクト部材が移動することによって接触する被処理基板の電極パターンの数に応じて、その出力電流値を設定しながら行なう。これは、例えば、電極パターンごとに、流す電流を一定に保ち、これにより被処理基板面上の陽極酸化処理を場所によらず一定にする（均一化する）ためである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様として、前記コンタクト部材の前記移動の方向における、前記被処理基板の前記電極パターンとの接触に供し得る長さは、１０ｍｍないし２００ｍｍである。短ければ流す電流値は少なくて済むが被処理基板全体としての処理時間が増大する。長いと逆に電流量が大きくなるが処理時間を削減できる。現実の被処理基板の大きさに鑑みると設計値として１０ｍｍないし２００ｍｍが適切である。その中でも現実的には５０ｍｍないし１００ｍｍ程度にするのが好ましいと考えられる。
【００２０】
また、本発明の実施態様として、前記コンタクト部材は、摺動により前記被処理基板の前記電極パターンに接触しつつ移動する。コンタクト部材を電極パターンに接触させながら移動するひとつの例である。機構的な部分を要せずコンタクト部材としての構成がより簡単になる。
【００２１】
また、本発明の実施態様として、前記コンタクト部材は、ころがりにより前記被処理基板の前記電極パターンに接触しつつ移動する。コンタクト部材を電極パターンに接触させながら移動する他の例である。ころがりにより接触させるのでコンタクト部材として摩耗が少なく寿命の点で有利である。
【００２２】
また、本発明の実施態様としての陽極酸化装置は、前記コンタクト部材の移動に伴い、同期して前記ランプと前記カソード電極とを移動させる移動走査部をさらに具備する。ランプとカソード電極とを局所化することでこれら自体に要するコストの削減になる。そのうえで局所化されたランプとカソード電極とを移動させ処理を行なう。
【００２３】
また、本発明の実施態様として、前記電流源は、前記コンタクト部材が接触する前記被処理基板の前記電極パターンの数に比例する電流を出力する。これは典型的な電流出力である。一度に接触する電極パターンの数が多い場合には、コンタクト部材の移動に伴う接触数１の増減は無視することもできる。この場合には「ほぼ比例」となる。
【００２４】
また、本発明の実施態様としての陽極酸化装置は、前記コンタクト部材を一定速度で移動させるコンタクト部材移動走査部をさらに具備する。一定速度で移動させると、駆動電流の制御がより簡単になる。また、被処理基板上のより高い処理均一性もより簡単に得られる。
【００２５】
なお、以上の各実施態様は、陽極酸化方法としての本発明の実施態様としても思想としてはほぼ同様に適用できる。
【００２６】
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る陽極酸化装置の基本構成を模式的に垂直断面として示す図であり、同図（ａ）から（ｃ）の順序に動作することを示している。図２は、図１の続図であって、同様に図２（ａ）から（ｃ）の順序に動作することを示す。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、この陽極酸化装置は、ステージ１、ステージ１に備えられた基板リフタ２、枠体３、枠体３に設けられたシール部材４とコンタクト部材５、枠体３を貫く薬液供給排出ポート６、カソード電極７、ランプユニット８、ランプユニット８に設けられたランプ９を有する。
【００２８】
ステージ１は、被処理基板をその被処理部を上に向けて載置可能な台であり、被処理基板の受け渡し、取り出しを円滑に行うため基板リフタ２が備えられている。基板リフタ２は、ステージ１の上面に出没可能に設けられ、被処理基板のステージ１への受け渡し、ステージ１からの取り出しの際には、ステージ１上面から突出する。このように突出された基板リフタ２によりステージ１の上面と被処理基板との間に隙間ができるので、被処理基板のステージ１への受け渡し、ステージ１からの取り出しのとき、例えば被処理基板を水平に支持するフォークを有するアームロボットを円滑に用いることできる。
【００２９】
枠体３は、ステージ１上に載置された被処理基板の周縁部に対して対向面を有し、かつ被処理基板の被処理部を上方に露出すべく開口を有する筒状の形状を有する。図１（ａ）に示す状態においては、ステージ１との間に隙間があるが、被処理基板がステージ１上に載置されると、図示しない上下動機構により被処理基板に対して相対的に降下する。ここで相対的とは、ステージ１側の上昇であってもよいことを示すためである。
【００３０】
枠体３が被処理基板に対して相対的に降下すると、枠体３の下面に環状に設けられたシール部材４が被処理基板に接触して押しつぶされることにより液体シール性が確立する。すなわち、枠体３内部に被処理基板の被処理部を底面とする処理槽が形成され得る。
【００３１】
シール部材４の環状外側には導電性のコンタクト部材５が設けられている。コンタクト部材５は、上記のシール性の確立とともに被処理基板の周縁部に設けられた電極パターンにドライ状態で電気的接触し、処理槽内に薬液が張られたあともシール部材４によりこの状態を保つ。また、コンタクト部材５は、被処理基板の辺に沿って移動可能にされており、移動することにより接触する電極パターンが推移する。コンタクト部材の移動についてはなお詳細に後述する。
【００３２】
さらに、枠体３の壁を貫くように、薬液供給排出ポート６が設けられている。上記のように、枠体３内部に被処理基板の被処理部を底面とする処理槽が形成されると、薬液供給排出ポートから陽極酸化に用いる薬液が供給され得る。薬液の供給は、カソード電極７の水平部分が薬液に浸漬されるに十分な量、枠体３の内部になされる。
【００３３】
カソード電極７は、枠体３に対して相対的にその垂直位置が不変となるように支持体（図示せず）により支持されている。カソード電極７の形状は、被処理基板の被処理部にほぼ平行に対向する面状であって、ランプ９からの光を通過させるための開口を有し、電極として機能し得る材質の導体部を有する。導体部は、例えば格子状に形成されている。実際の陽極酸化処理中において、カソード電極７とコンタクト部材５との間は、図示しない電流源により電流駆動される。
【００３４】
ランプユニット８は、複数のランプ９を備え、放射する光がステージ１上に載置された被処理基板に向けられるように設けられる。また、枠体３に対しては相対的にその垂直位置が不変となるように支持体（図示せず）により支持されている。
【００３５】
以上説明した構成を有するこの陽極酸化装置により被処理基板を処理するための過程動作を、図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００３６】
まず、図１（ａ）に示すような装置の状態（基板リフタ２がステージ１面上に突出し、枠体３とステージ１との間に隙間がある状態）として、被処理基板の受け取り可能な状態にする。そして、枠体３とステージ１との隙間から例えばフォークを有するアームロボットで被処理基板１０を搬入し、図１（ｂ）に示すように、基板リフタ２上に受け渡す。
【００３７】
次に、図１（ｃ）に示すように、基板リフタ２をステージ１内に没して、ステージ１上に被処理基板１０を載置、保持する。ステージ１上に被処理基板１０を載置、保持したら、図２（ａ）に示すように、枠体３（およびカソード電極７とランプユニット８）をステージ１に対して相対的に降下させ、シール部材４を被処理基板１０に押しつけるように接触させる。このとき、コンタクト部材５が、被処理基板１０の周縁部に設けられた電極パターンの一部に電気的に接触する。また、枠体３の内部に被処理基板１０の被処理部を底部とする処理槽が形成される。
【００３８】
次に、薬液供給排出ポート６から薬液（例えばエチルアルコールを溶媒とするフッ酸溶液）１１を処理槽内に導入し、図２（ｂ）に示すように、カソード電極７が浸漬されるに十分な量、満たす。この状態に至り実際の陽極酸化処理が可能になる。陽極酸化は、コンタクト部材５とカソード電極７との間を電流駆動してコンタクト部材５を被処理基板の辺にそって移動させ、かつランプ９を点灯して被処理基板１０の被処理部を光照射することによりなされる。処理時間は、被処理基板の各部について累積的に数秒ないし数十秒程度にする。
【００３９】
実際の陽極酸化処理が終了したら、図２（ｃ）に示すように、薬液供給排出ポート６から薬液１１を排出する。このあと、薬液供給排出ポート６から希釈用の例えばエチルアルコールを何回か導入、排出し処理槽内および被処理基板１０の被処理部を洗浄するようにしてもよい。排出する場合に被処理基板１０上に残留液１１ａの液面が存在する程度に行えば、被処理部に対する大気からの悪影響を受けないようにできる。
【００４０】
次に、上記で説明した、コンタクト部材５を移動するための構成について、さらに詳細に図３を参照して説明する。図３は、枠体３の平面図、およびコンタクト部材５に接続される各構成要素を示す図であり、すでに説明した構成要素には同一の番号を付してある。なお、説明の都合上、薬液供給排出ポート６は図示を省略している。
【００４１】
同図に示すように、枠体３の下面（被処理基板と対向する面）には、環状にシール部材４が設けられ、その環状外側にコンタクト部材５が設けられている。なお、２点鎖線で示された枠は、被処理基板１０が配置されるべき位置を示している。対向して対となるコンタクト部材５が、それぞれ導線３１により電気的接続され、さらに、電流源３２の正極側に接続される。電流源３２の負極側は、この図では図示していないカソード電極に接続される。電流源３２は制御部３３により制御されるが、制御部３３には、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）などのハードウエアと基本ソフトウエアやアプリケーションプログラムなどのソフトウエアとを備えた処理装置を用いることができる。
【００４２】
また、図３（ａ）に示す平面図における矢視Ａ−Ａａ断面である図３（ｂ）に示すように、コンタクト部材５は、被処理基板１０上にそれぞれ独立に形成された電極パターン１０ａの方向と垂直（ｙ方向）に移動する。コンタクト部材５は、一度に接触する電極パターン１０ａの数が、この図では説明の簡単化のため３本（移動により２本となるときもある）として図示している。
【００４３】
実際的な数は、被処理基板１０の実際の寸法と電極パターン１０ａの配置密度、およびコンタクト部材５の進行方向長さによる。例えば、典型的な場合を概略的に言うと、被処理基板１０のｙ方向長さが約１０００ｍｍ、電極パターン１０ａの数が走査線に対応して約１０００本、コンタクト部材５の進行方向長さが７５ｍｍとして、７５本である。コンタクト部材５の進行方向長さは、すでに説明した理由により１０ｍｍないし２００ｍｍ程度、より実際的には５０ｍｍないし１００ｍｍ程度にするのが好ましい。
【００４４】
なお、コンタクト部材５は、必要に応じて図示するようにばねのような押し付け部材５ａにより電極パターン１０ａに押し付けて電気的接触を維持するようにしてもよい。また、コンタクト部材５は、この実施形態では、少なくとも下面が導電性の材質であり摺動により被処理基板１０上を移動する（したがって摺動により電極パターン１０ａとの接触状態が移行する）。また、コンタクト部材５をｙ方向に移動させるためのコンタクト部材移動走査部３４には、例えば周知のような直線移動機構（例えばリニアモータなど）を用いることができる。コンタクト部材移動走査部３４は、上述した制御部３３により制御される。
【００４５】
図４は、電流源３２の出力電流値の推移を説明する図である。図４において、横軸はコンタクト部材５のｙ方向位置である。コンタクト部材５が一度に接触する電極パターン１０ａの数が最大３本である上記のような例では、図４（ａ）に示すように制御部３３により出力電流値を推移させる。すなわち、コンタクト部材５が被処理基板１０の角付近の待機位置にあるとき（＝ｙ１より前）には、コンタクト部材５と電極パターン１０ａとの接触はないので、出力電流値が０である。
【００４６】
そして、コンタクト部材５をｙ方向に一定速度で移動させて電極パターン１０ａに最初に接触がなされた位置（ｙ１）で電極パターン１０ａ１本分の電流を出力するようにする。さらに移動が進み電極パターン１０ａとの接触が２本になる位置（ｙ２）では２本の電極パターン１０ａそれぞれに上記１本分の電流が流れるように計２本分の電流を出力する。さらに移動が進み電極パターン１０ａとの接触が３本になる位置（ｙ３）では３本の電極パターン１０ａそれぞれに上記１本分の電流が流れるように計３本分の電流を出力する。
【００４７】
このように待機位置から移動していくときには接触する電極パターン１０ａの数に応じて徐々に電流源３２に出力電流を増加させる。コンタクト部材５の長さ方向がすべて電極パターン１０ａが形成された領域に達したあと（ｙ３からあと）には、コンタクト部材５のｙ方向位置により接触する電極パターン１０ａの数は、３と２とを交互に繰り返すのでこれに対応して電流源３２の出力電流を制御する。これはｙｎ−２まで続く。
【００４８】
ｙｎ−２以降では、コンタクト部材５の長さ方向一部が電極パターン１０ａの形成された領域から外れるので、これにより接触する電極パターン１０ａの数が減少する。そこで、この減少に応じて電流源３２の出力電流値を徐々に減少させる。なお、以上の説明内容は、コンタクト部材５が一度に接触する電極パターン１０ａの数がより多い場合でも同様の原理で適用できる。
【００４９】
以上のような電流制御を行うと、電極パターン１０ａに流される電流値は、コンタクト部材５の移動を通じて一定しており、すなわちそれぞれの電極パターン１０ａ当たり時間的に累積的に流される電荷の量も同じになる。これにより、電極パターン１０ａが形成された領域に相当する被処理基板１０上の多結晶シリコン層は同程度にポーラス化される。
【００５０】
よって、電極パターン１０ａが形成された領域をすべて表示装置の有効な領域として用いることができる。なお、以上の説明では、コンタクト部材５の移動を一定速度として説明したが、一定でない場合でも、電流源３２の出力電流値を、電極パターン１０ａ当たり時間的に累積的に流される電荷の量が同じになるように制御すれば、被処理基板１０として同様の結果を得ることはできる。
【００５１】
また、コンタクト部材５が一度に接触する電極パターン１０ａの数がある程度大きい場合には、図４（ｂ）に示すように、電流源３２の出力電流値のプロフィールを全体として等脚台形状として簡略化することもできる。このような等脚台形状のプロフィールでは、斜辺にあたる部分のｙ方向長さがコンタクト部材５の進行方向長さに相当し、上底と下底との平均が被処理基板１０のうち電極パターン１０ａのある部分のｙ方向寸法に相当する。
【００５２】
以上説明の実施形態では、電極パターン１０ａすべてに一度に電流を流す必要がないので電流源３２の定格容量は相当に小さくできる。よって、陽極酸化処理に要する電流を削減することができ、小型の構成要素（具体的には小型の電流源３２）により大型の被処理基板を処理することが可能になる。また、さらには、一度に電流を流す被処理基板１０上の面積が小さくなるので、被処理基板１０での電流の均一性を向上することも期待できる。これにより陽極酸化の均一性を増すことができる。
【００５３】
次に、図１、図２中に示したランプユニット８について、その構成例を説明する。図５は、図１、図２中に示したランプユニット８として用いることができる構成例を示す平面図である。このランプユニット８は、細長い照射域を有するように図の上下方向には短く構成され、また、ランプユニット移動走査部５１に架設されて図の上下方向に移動可能になっている。
【００５４】
ランプユニット８の移動は、照射される被処理基板１０における電流が流される部位の変更に合わせて上述した制御部３３により行う。これにより、被処理基板１０上で実際に陽極酸化がされる部位に必要な光を、より小さなランプユニット８で行うことができる。よって、ランプの数を減少させることができ、装置として安価になる。さらに、照射すべき領域が小面積であるから照射むらを小さくして、より均一な陽極酸化が実現できる。なお、ランプユニット移動走査部５１によるランプユニット８の移動を上述の制御部３３によると、容易にコンタクト部材５の移動と同期がとれ好都合である。
【００５５】
次に、図１、図２中に示したカソード電極７について、その構成例を説明する。図８は、図１、図２に示したカソード電極７として用いることができる構成例を示す平面図である。このカソード電極７は、図の上下方向には短く構成され、また、カソード電極移動走査部６１に架設されて図の上下方向に移動可能になっている。
【００５６】
カソード電極７の移動は、被処理基板１０における電流が流される部位の変更に合わせて上述した制御部３３により行う。これにより、被処理基板１０上で実際に陽極酸化がされる部位に対向して必要なカソード電極を、より小さなカソード電極７で実現することができる。よって、高価な電極材料（例えばプラチナ）の使用量を削減し、装置として安価になる。また、カソード電極７の被処理基板１０との対向面積が小さくなることから、電界をより均一に発生させる可能性もある。これにより処理の均一性を向上できる。なお、カソード電極移動走査部６１によるカソード電極７の移動を上述の制御部３３によると、容易にコンタクト部材５の移動と同期がとれて好都合である。
【００５７】
また、この例では、カソード電極移動走査部６１にカソード電極７を架設して移動可能に構成しているが、カソード電極７を、図５で説明したランプユニット８に吊設して、ランプユニット８と一体として移動するように構成してもよい。
【００５８】
さらに、図５、図６にそれぞれ示した、ランプユニット移動走査部５１、カソード電極移動走査部６１は、ランプユニット８、カソード電極７を図の上下方向に移動するのみの機構であるが、この機能に加えて、これらを紙面に垂直の方向に上下動するような機能の機構を加えてもよい。このような機構によれば、被処理基板１０に対して最も適切な距離を隔ててランプユニット８、カソード電極７を位置させることができる。
【００５９】
次に、コンタクト部材５の構成について図７を参照してさらに説明する。図７は、図１、図２、図３中に示したコンタクト部材５として用いることができる構造例をやや詳細に示す図である。図７（ａ）に示すものは、すでに説明したものと同じである。このコンタクト部材５の下面が摺動面とされており上面には例えばばねによる押し付け部材５ａが付設されている。コンタクト部材５の少なくとも下面は導電性の材質からなり、電極パターン１０ａとの電気的接触を保てるようになっている。もちろん、下面に限らず全表面、またはソリッド状に導電性としてもよい。このようなコンタクト部材５は機構的に簡単に構成できる。
【００６０】
図７（ｂ）に示すものは別のコンタクト部材の例である。このコンタクト部材５Ａは、ふたつのホイール５ｂ、５ｂに掛け渡されたベルト状の導電性材である。ホイール５ｂ、５ｂは、側面形状として台形状のフレーム５ｄの下底両端に設けられた回転軸５ｃに回転自在に取り付けられている。フレーム５ｄの上側には押し付け部材５ａが付設されている。このようなコンタクト部材５Ａを用いると、コンタクト部材５Ａの移動がホイール５ｂ、５ｂのころがりによって行なわれるので、より円滑な移動が実現する。また、コンタクト部材５Ａとして摩耗が少なく寿命の点で有利である。
【００６１】
図８は、上記説明した本発明の一実施形態（図３、図４で説明したもの）における被処理基板の電極パターンとコンタクト部材との位置関係を示す図である。すなわち、コンタクト部材５の移動最初および移動最後では、コンタクト部材５と電極パターン１０ａとの接触はない。コンタクト部材５を移動させるに伴いすでに説明した電流源３２の制御を行うことにより、電極パターンの存在する部位（有効領域電極の部位）でポーラス化を均一に行うことができる。このポーラス化の均一形成部位が図示するように表示装置の有効領域ＶＡとして用いられる。有効領域ＶＡの外側に表示装置としての必要領域（他の電極の配置領域など）が残るように切り出される（切り出し領域ＣＬ）。
【００６２】
図９は、図８と同様に、上記説明した一実施形態における被処理基板と電極パターンとコンタクト部材との位置関係を示す図である。ただし、この場合には、製造されるパネルとしての有効領域ＶＡと切り出し領域ＣＬとが図８に示す場合と違っており、すなわち、ほぼコンタクト部材５の進行方向長さ分だけ被処理基板１０の上下辺側の両方で内側に設定されている。このような設定によるパネルによれば、ある特定の場合に生じ得る被処理基板１０の上下辺近傍でのポーラス化不均一性を避けて表示装置用に供することができる。
【００６３】
以下、特定の場合に生じる被処理基板１０の上下辺近傍でのポーラス化不均一性について述べる。上記で説明したように、コンタクト部材５が接触する電極パターン１０ａの数に応じて処理電流を制御することにより各電極パターン１０ａへの電流値が等しくなり、これにより被処理基板上の各部位でのポーラス化は均一化される。この効果は顕著ではあるが、さらに詳細にみると、例えば、ポーラス化前の多結晶シリコン層の厚みが薄いものである場合などでは、次のような小さな不均一性を発生させる。
【００６４】
すなわち、図９に示すように、コンタクト部材５を最初の状態から移動させていくと、接触している電極パターン１０ａが１本だけのときにはその電極パターン１０ａ近傍での多結晶シリコン層のポーラス化が選択的に生じる。次に、接触する電極パターン１０ａが２本に増加すると電流源による駆動電流は２倍に変わるが（図４参照）、すでにポーラス化が進行している１本目の電極パターン１０ａ近傍では、もともとの多結晶シリコン層が薄かったがためにより強い電界が発生する。すなわち、１本目の電極パターン１０ａ近傍と２本目の電極パターン１０ａ近傍とでは電流の大きさが異なり、その後のポーラス化の進行も１本目の電極パターン１０ａ近傍の方が速くなる。
【００６５】
同様に、接触する電極パターン１０ａが増加していく過程では、すでにポーラス化が進行している部位ほど電流が多く流れポーラス化がより進行する。接触する電極パターン１０ａが一定になると、このような現象の発生自体は変わらないが、時間的に積分されるので各部位でのトータルのポーラス化の程度は不変になる。また、コンタクト部材５の移動が最後の状態に近づき接触する電極パターン１０ａが減少していく過程では、接触する電極パターン１０ａが増加していく過程と反対の結果となり、最後の電極パターン１０ａ近傍ほどポーラス化の程度は電流源制御のみかけで考えられる程度より小さくなる。
【００６６】
以上より、ポーラス化前の多結晶シリコン層の厚みが薄いものである場合などでは、コンタクト部材５の移動の最初付近では、ポーラス化がより進行し、最後付近ではポーラス化がより抑制される。そこで、図９に示すように、有効領域ＶＡ、切り出し領域ＣＬを設定すると、この比較的小さいポーラス化の不均一性を避けて表示装置製造に供することができる。すなわち、表示装置として、表示むらのより小さなものを得ることができる。なお、この場合には、図９に示すように、有効領域ＶＡの外側にある電極パターンはダミー電極の位置付けとなる。
【００６７】
図１０は、図８に示した被処理基板の電極パターンとコンタクト部材との位置関係のもうひとつの例を示す図である。すなわち、図１０に示すものは、図８に示した有効領域の外側にダミー電極を設けた被処理基板１０Ａを用いて陽極酸化処理を行なう。すなわち、ダミー電極を含む電極パターン１０Ａａが形成された被処理基板１０Ａを用いる。このような被処理基板１０Ａを用いる場合には、図４に示したようなプロフィールが等脚台形状またはこれに近い形状になる電流制御を行う必要はない。これは、コンタクト部材５がどの位置にあっても接触する電極パターン１０Ａａの数がほぼ同じだから（１つの増減はあるが）である。
【００６８】
ただし、均一にポーラス化がされる被処理基板１０Ａの部位は、両端のダミー電極の内側（すなわち有効領域電極に対応する部位）になる。これは、ダミー電極の電極パターンではコンタクト部材５との接触時間が有効領域電極のそれより短く、よって累積的に注入される電荷量がダミー電極の部位では小さくなるからである。なお、この場合においても、切り出して表示装置として用いられる領域は、ポーラス化の均一形成部位およびその外側に及ぶ切り出し領域ＣＬである。
【００６９】
そこで、図１０に示す被処理基板１０Ａのｙ方向（図で上下方向）の注入電荷量（光ドーズ量としてみることもできる）は、図１１に示すようになる。図１１は、図１０に示した被処理基板１０Ａにおける注入電荷量（光ドーズ量）を示す図である。すなわち、注入電荷量（光ドーズ量）のｙ方向プロフィールが等脚台形状になり、その斜辺にあたる部分のｙ方向長さがコンタクト部材５の進行方向長さに相当する。また、上底にあたる部分のｙ方向長さが表示装置としての有効領域ＶＡに相当し、この有効領域ＶＡを含むように両側に張り出して切り出し領域ＣＬとなる。
【００７０】
すなわち、この実施形態で製造される表示装置用パネルは、基板の上下辺近傍に、この近傍に挟まれる部位よりポーラス化の程度が小さい部位が形成されたものとなる。この実施形態においても、陽極酸化処理に要する電流を削減することができ、よって小型の構成要素（具体的には小型の電流源３２）により大型の被処理基板を処理することが可能になることは、先の実施形態と同じである。また、一度に電流を流す被処理基板１０Ａ上の面積が小さくなるので、被処理基板１０Ａでの電流の均一性を向上することも期待でき、これにより陽極酸化の均一性を増すことができるのも同様である。さらには、図５、図６、図７に示したような構成の適用性についても何ら変らない。
【００７１】
以上の各説明では、光の照射を行なう陽極酸化を例に挙げて説明したが、光の照射を行なわない陽極酸化処理の場合でも同様に構成要素の小型化の効果を得ることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、被処理基板の辺に沿って移動するコンタクト部材により陽極酸化のための通電を被処理基板の一部ずつ行なう。したがって、処理に要する電流を削減することができ、小型の構成要素により大型の被処理基板を処理することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る陽極酸化装置の基本構成を模式的に垂直断面として示す図。
【図２】図１の続図であって、本発明の一実施形態に係る陽極酸化装置の基本構成を模式的に垂直断面として示す図。
【図３】図１、図２中に示した枠体３の平面図、およびコンタクト部材５に接続される各構成要素を示す図。
【図４】図３中に示した電流源３２の出力電流値の推移を説明する図。
【図５】図１、図２中に示したランプユニット８として用いることができる構成例を示す平面図。
【図６】図１、図２に示したカソード電極７として用いることができる構成例を示す平面図。
【図７】図１、図２、図３中に示したコンタクト部材として用いることができる構造例をやや詳細に示す図。
【図８】本発明の一実施形態における、被処理基板の電極パターンとコンタクト部材との位置関係を示す図。
【図９】本発明の一実施形態における、被処理基板の電極パターンとコンタクト部材との位置関係の別の例を示す図。
【図１０】図８に示した被処理基板の電極パターンとコンタクト部材との位置関係のもうひとつの例を示す図。
【図１１】図１０に示した被処理基板における光ドーズ量および注入電荷量を示す図。
【符号の説明】
１…ステージ ２…基板リフタ ３…枠体 ４…シール部材 ５、５Ａ…コンタクト部材 ５ａ…押し付け部材 ５ｂ…ホイール ５ｃ…回転軸 ５ｄ…フレーム ６…薬液供給排出ポート ７…カソード電極 ８…ランプユニット ９…ランプ １０、１０Ａ…被処理基板 １０ａ、１０Ａａ…電極パターン １１…薬液 １１ａ…残留薬液または希釈洗浄液 ３１…導線 ３２…電流源 ３３…制御部 ３４…コンタクト部材移動走査部 ５１…ランプユニット移動走査部 ６１…カソード電極移動走査部

Claims (12)

  1. 光を放射するランプと、
    被処理基板をその被処理部を上方に向けて載置可能でかつ前記放射された光が到達する位置に設けられたステージと、前記ステージ上に位置する枠体とを有する処理槽と、
    前記放射された光が前記載置された被処理基板に到達する途上に設けられ、前記光を通過させるための開口部を備えたカソード電極と、
    前記枠体と前記載置された被処理基板との間に液体シール性を確立するシール部材と、
    前記シール部材の環状外側で前記被処理基板に形成された走査線に対応する電極パターンに接触可能に設けられ、かつ前記載置された被処理基板の辺に沿って連続的に移動する、該移動方向における前記電極パターンとの接触に供し得る長さが前記電極パターンの間隔よりも長い１０ｍｍないし２００ｍｍである導電性のコンタクト部材と、
    前記コンタクト部材に電気的に接続され、前記コンタクト部材が移動するにつれ、接触する前記載置された被処理基板の電極パターンの数に応じて出力電流値を設定する電流源と
    を具備することを特徴とする陽極酸化装置。
  2. 前記コンタクト部材は、摺動により前記被処理基板の前記電極パターンに接触しつつ移動することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
  3. 前記コンタクト部材は、ころがりにより前記被処理基板の前記電極パターンに接触しつつ移動することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
  4. 前記コンタクト部材の移動に伴い、同期して前記ランプと前記カソード電極とを移動させる移動走査部をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
  5. 前記電流源は、前記コンタクト部材が接触する前記被処理基板の前記電極パターンの数に比例する電流を出力することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
  6. 前記コンタクト部材を一定速度で移動させるコンタクト部材移動走査部をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の陽極酸化装置。
  7. ステージ上に前記被処理基板をその被処理部を上に向けて載置するステップと、
    前記載置された被処理基板を底部として前記被処理基板上に枠体を位置させ、該枠体と前記載置された被処理基板との間に液体シール性が確立するように処理槽を形成するステップと、
    前記形成された処理槽に薬液を導入しかつ該導入される薬液中にカソード電極を位置させるステップと、
    前記被処理基板に形成された走査線に対応する電極パターンの一部に、前記枠体の外側で移動可能かつ該移動方向における前記電極パターンとの接触に供し得る長さが前記電極パターンの間隔よりも長い１０ｍｍないし２００ｍｍである導電性のコンタクト部材を接触させ、前記電極パターンの一部と前記カソード電極との間を電流駆動しつつ、前記薬液に接触させられている前記被処理基板の被処理部に光を照射するステップとを有し、
    電流駆動しつつ光を照射する前記ステップは、前記コンタクト部材を連続的に移動させ、該移動によって前記コンタクト部材が接触する前記被処理基板の前記電極パターンの数に応じて前記電流駆動の出力電流値を設定しながら行なう
    ことを特徴とする陽極酸化方法。
  8. 前記コンタクト部材の移動は、摺動により前記被処理基板の前記電極パターンに接触しつつなされることを特徴とする請求項７記載の陽極酸化方法。
  9. 前記コンタクト部材の移動は、ころがりにより前記被処理基板の前記電極パターンに接触しつつなされることを特徴とする請求項７記載の陽極酸化方法。
  10. 前記コンタクト部材の移動に伴い、同期して前記ランプと前記カソード電極とを移動させることを特徴とする請求項７記載の陽極酸化方法。
  11. 前記電流駆動は、前記コンタクト部材が接触する前記被処理基板の前記電極パターンの数に比例する電流を出力してなされることを特徴とする請求項７記載の陽極酸化方法。
  12. 前記コンタクト部材の移動は、一定速度でなされることを特徴とする請求項７記載の陽極酸化方法。
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