專利名稱：利用等離子體去除襯底上涂布的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層并恢復(fù)襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)液晶顯示器(LCD)和薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的襯底進(jìn)行恢復(fù)(recovering)的方法，特別涉及這樣一種方法，其可以利用干式等離子體徹底去除涂布在LCD或TFT-LCD中的元件的玻璃襯底上的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層(organic alignment layer)，由此可恢復(fù)玻璃襯底。
背景技術(shù)：
隨著各種平板顯示器件的發(fā)展，LCD和TFT-LCD的發(fā)展和制造技術(shù)得以長足進(jìn)步。這樣一種LCD是通過如下步驟形成的在一對(duì)襯底的相面對(duì)的表面上形成電極，在該表面上涂布聚酰亞胺的對(duì)準(zhǔn)層，并且向其間注入液晶而后進(jìn)行密封。
在對(duì)準(zhǔn)層的涂布處理過程中，先要清洗玻璃襯底，而后印上聚酰亞胺，并且進(jìn)行預(yù)固化處理。之后，對(duì)該對(duì)準(zhǔn)層進(jìn)行檢查并且在檢查結(jié)果滿足品質(zhì)要求的情形下對(duì)襯底進(jìn)行二次固化處理。然后執(zhí)行研磨處理以便調(diào)準(zhǔn)校直液晶。
在上述處理過程中，如果通過檢查發(fā)現(xiàn)預(yù)固化的襯底中存在有缺陷，則該襯底將進(jìn)入恢復(fù)處理步驟以便重新獲得使用。同樣的情況也存在于二次固化和研磨步驟當(dāng)中。
依照傳統(tǒng)技術(shù)，涂布在玻璃襯底上的聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層主要是通過襯底恢復(fù)中的濕處理過程而被去除的。具體而言，在這樣一種用于去除對(duì)準(zhǔn)層的濕處理過程中，待恢復(fù)的襯底由傳送輥承載并且其上涂布有諸如四甲基氫氧化銨的化學(xué)溶液，以使對(duì)準(zhǔn)層從襯底上剝離開來。隨后，利用中性溶液刷洗、清洗該襯底，而后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)脫水，因而使該襯底恢復(fù)原狀。
但是，上述傳統(tǒng)的濕處理過程存在如下缺點(diǎn)。
首先，利用這樣一種化學(xué)溶液，不能完全使諸如聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層與襯底分離開，這將導(dǎo)致襯底品質(zhì)劣化。通常，化學(xué)溶液浸透在襯底和聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層之間以使兩者分離，這導(dǎo)致了這樣一個(gè)問題在最初浸入和隨后浸入的不同位置上的聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層的剝離程度彼此不同。尤其是，在對(duì)襯底進(jìn)行涂布步驟和預(yù)固化步驟之后比較容易從襯底上去除聚酰亞胺，但是在二次固化步驟之后就困難了，此時(shí)不能徹底清除對(duì)準(zhǔn)層。
其次，采用傳統(tǒng)方法的制造設(shè)施與處理過程的成本花費(fèi)非常大，并且需要大面積的工作空間。還有，由于該方法使用了有毒的化學(xué)試劑，所以其不可避免地會(huì)造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過使用等離子體的干處理過程以清除有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層并且恢復(fù)襯底的方法。
依照本發(fā)明，即使在經(jīng)過二次固化步驟之后，清除聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層也非常容易。而且，由于是通過帶有離子體生成的化學(xué)反應(yīng)來清除對(duì)準(zhǔn)層而不再使用化學(xué)溶液，所以可以避免在傳統(tǒng)方法中出現(xiàn)的環(huán)境污染問題以及高昂的處理費(fèi)用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一種利用等離子體裝置來清除并恢復(fù)涂布在玻璃襯底上的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層的方法，其中所述等離子體裝置通過加載到電極上的高頻電源而產(chǎn)生等離子體，所述方法包括下述步驟將其上涂布了有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層的玻璃襯底送入所述等離子體裝置的反應(yīng)室內(nèi)；將所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力保持在100～1000mTorr；將含有O2的氟基高反應(yīng)性氣體引入所述反應(yīng)室，同時(shí)保持所述壓力；根據(jù)襯底而定以將1～10千瓦的電源供給所述等離子體裝置的所述電極，從而生成F/O2等離子體；執(zhí)行由所述等離子體激勵(lì)的自由基離子與所述有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層的化學(xué)反應(yīng)，由此使所述有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層分解為CO、CO2、NO、NO2與H2O等氣體；以及排放分解后的氣體。
優(yōu)選地，所述氟基高反應(yīng)性氣體是SF6、C4F8、CF4或C3F6中的一種。
附圖的簡要說明通過下文結(jié)合附圖做出的詳細(xì)說明，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的這些與其它的特征、方式及優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。在附圖中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明所述用于清除對(duì)準(zhǔn)層并恢復(fù)襯底的等離子體裝置的一個(gè)例子。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式在下文中將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明所述利用等離子體從襯底上清除對(duì)準(zhǔn)層并恢復(fù)襯底的一種等離子體裝置。本發(fā)明并不局限于這樣一種裝置，而是可以采用在本發(fā)明范圍之內(nèi)的各種各樣的改型裝置。
參照附圖，第一電極11和第二電極12是平行電極，它們彼此相對(duì)地分別安裝在反應(yīng)室10中的上部部分和下部部分上。工件100被安裝在第二電極12上。工件100是待被恢復(fù)的襯底，在工件100上，有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層102被涂布在玻璃襯底101上。
第一電極11與電源13相連并且其上通有高頻電，由此激發(fā)反應(yīng)室10中的反應(yīng)氣體以生成等離子體。
反應(yīng)室10形成有入口14和出口15，用于等離子體激發(fā)的反應(yīng)氣體通過入口14被引入，反應(yīng)后的氣體通過出口15排出。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明利用本發(fā)明的上述裝置清除襯底上的對(duì)準(zhǔn)層的方法。
待利用本發(fā)明所述方法進(jìn)行處理的工件100是在TFT-LCD制造過程中被檢查出來的次品襯底，其包括有玻璃襯底101以及涂布在玻璃襯底101上的諸如聚酰亞胺的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層102。
首先，將工件100放置于反應(yīng)室10中。此時(shí)，室內(nèi)的壓力被維持在100～1000mTorr。然后，反應(yīng)氣體通過氣體入口14被導(dǎo)入到反應(yīng)室10中。這里，反應(yīng)氣體是由O2和可在等離子態(tài)下生成F-基的氟基高反應(yīng)性氣體組成的，例如SF6、C4F8、CF4和C3F6(在下文中稱為氟基氣體)。SF6是優(yōu)選的，因?yàn)镾F6易于快速反應(yīng)以激活等離子體用于在恢復(fù)處理過程中徹底清除聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層，并且它具有價(jià)格和穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì)。由氟基氣體分解產(chǎn)生的F-基激發(fā)了與其它離子的反應(yīng)，并且O2和被氟基氣體斷裂的具有縮聚反應(yīng)鏈的聚合物單元起反應(yīng)，如下文所述。此時(shí)，反應(yīng)室10中的壓力在吸入氣體期間保持恒定。
然后，根據(jù)襯底情況由電源13將1～10千瓦的高頻電供給電極11，從而生成F/O2等離子體。在這種狀態(tài)下，高反應(yīng)性氣體被激發(fā)以電離。典型的SF6離子化過程如下所示
O2→O2++eO2++O-→O3O2→2O++2e該過程可隨機(jī)地包括二次反應(yīng)和三次反應(yīng)。SF6+、SF5+以及O3與電子結(jié)合以生成諸如SF6-、SF5+、O3-那樣的不穩(wěn)定且高活性的自由基(radicals)。這些離子基與有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層102起反應(yīng)，因此對(duì)準(zhǔn)層被分解為待通過出口15排出的氣體，這一過程如下列化學(xué)反應(yīng)式所示。
作為結(jié)果，聚酰亞胺有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層被分解為CO、CO2、NO、NO2和H2O等氣體，并通過出口15被排放出去。
根據(jù)本發(fā)明，這樣一個(gè)反應(yīng)過程連貫地發(fā)生在襯底的整個(gè)區(qū)域上。因此，可以均勻去除在玻璃襯底上涂布的整個(gè)聚酰亞胺對(duì)準(zhǔn)層。
通過下面的實(shí)驗(yàn)將清楚地展現(xiàn)出本發(fā)明的技術(shù)效果。
實(shí)驗(yàn)在600×700×1mm玻璃襯底上涂布500厚的聚酰亞胺層，將如此形成的工件放入內(nèi)容積為100升且維持真空狀態(tài)的等離子室內(nèi)。隨后，以1000sccm(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘)的速率將SF6/O2氣體充入等離子室同時(shí)將1千瓦的電供給電極，從而生成等離子體，以便在20秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。
反應(yīng)過后，取出襯底并且檢查其表面。關(guān)于結(jié)果，LCD襯底上的1024×768單元沒有缺陷，并且對(duì)于同樣數(shù)目的單元驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(TFT)而言，使晶體管特性劣化的離子摻雜現(xiàn)象的可能性為零。另外，如果采用濾色器，則在利用本發(fā)明方法處理之后的色彩變化將小于2％。
因此，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)。
第一，由于是通過干式方法在等離子體室內(nèi)去除有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層，所以不需要大型設(shè)備。與傳統(tǒng)方法相比，它可降低操作成本并易于操作和維護(hù)。
第二，即使在二次固化之后也可以完全清除聚酰亞胺層，這使提高襯底的恢復(fù)效率成為可能。
第三，由于本發(fā)明方法所使用的等離子體干處理過程不需要使用有毒化學(xué)試劑，所以可以避免因傳統(tǒng)濕處理過程所引致的環(huán)境污染。
第四，可以不需要額外的利用中性溶液清洗襯底的處理步驟以及干燥襯底的處理步驟，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明所述，有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層是以氣態(tài)形式被去除的。
第五，在現(xiàn)有技術(shù)中，襯底的邊緣部分與中心部分之間的待清除的對(duì)準(zhǔn)層的量是彼此不同的，因此恢復(fù)不能做到均勻并且產(chǎn)品的質(zhì)量較低。但是，通過利用等離子體化學(xué)反應(yīng)，襯底對(duì)準(zhǔn)層能夠在襯底上得以均勻和徹底的清除，這將帶來均勻且高品質(zhì)的產(chǎn)品。
但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的詳細(xì)說明和具體實(shí)施例(同時(shí)也說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例)，只是為了示例性地闡釋本發(fā)明。對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，通過本發(fā)明的這些詳盡描述，可以對(duì)本發(fā)明做出不悖違本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍的各種各樣的變換和修改。
權(quán)利要求
1.一種利用等離子體裝置來清除涂布在玻璃襯底上的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層并恢復(fù)所述襯底的方法，其中所述等離子體裝置通過加載到電極上的高頻電源而產(chǎn)生等離子體，所述方法包括下述步驟將其上涂布了有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層的玻璃襯底送入所述等離子體裝置的反應(yīng)室內(nèi)；將所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力保持在100～1000mTorr；將含有O2的氟基高反應(yīng)性氣體引入所述反應(yīng)室，同時(shí)保持所述壓力；根據(jù)襯底而定以將1～10千瓦的電源供給所述等離子體裝置的所述電極，從而生成F/O2等離子體；執(zhí)行由所述等離子體激勵(lì)的自由基離子與所述有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層的化學(xué)反應(yīng)，由此使所述有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層分解為CO、CO2、NO、NO2與H2O等氣體；以及排放所述分解后的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氟基高反應(yīng)性氣體是SF6、C4F8、CF4或C3F6中的一種。
全文摘要
一種利用等離子體裝置來清除涂布在玻璃襯底上的有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層并恢復(fù)襯底的方法，其中所述等離子體裝置通過加載到電極上的高頻電源而產(chǎn)生等離子體，該方法包括下述步驟將其上涂布了有機(jī)對(duì)準(zhǔn)層的玻璃襯底送入所述等離子體裝置的反應(yīng)室內(nèi)；將所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力保持在100～1000mTorr；將含有O
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1545636SQ01823586
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2001年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月27日
發(fā)明者李承虎 申請(qǐng)人:Icd股份有限公司