(57)【要約】【課題】  直線状導電性配線を有する基板のプラズマ処理において、プラズマ照射時の導電性配線と他要素との電位差を小さくし、ダメージを防止する。【解決手段】  プラズマ処理装置の一対の電極１１，２０のうち一の電極１１ひいてはプラズマ処理空間Ｐは、一方向に沿う細長状をなしている。電極１１ひいては空間Ｐは、基板９０の直線状導電性配線９１より長い。処理の際は、導電性配線９１が電極１１ひいてはプラズマ処理空間Ｐと略平行になる姿勢で、電極１１ひいてはプラズマ処理空間Ｐと交差する向きに基板９０を移動させる。【選択図】  図２
2005064191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の導電性配線を有する基板を、一対の電極間に形成したプラズマ処理空間に通してプラズマ処理する方法であって、一の電極ひいては前記プラズマ処理空間が、一方向に沿う細長状をなしており、前記導電性配線が前記一方向と略平行になる姿勢で、前記基板を前記一方向と交差する向きに相対移動させることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】
前記一の電極ひいては前記プラズマ処理空間の長さを、前記導電性配線の長さと略等しく、またはそれより大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直線状の導電性配線を有する基板をプラズマ処理する方法に関し、特に、一対の電極間に形成したプラズマ処理空間に基板を通す所謂ダイレクト式のプラズマ処理に適した方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶ディスプレイのガラス基板には、ソース配線等の直線状の導電性配線、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）、画素等が設けられている。これを製造する際の多くの工程において、プラズマ処理が適用される。プラズマ処理は、所謂ダイレクト式と所謂リモート式の２つの方式に大別される。前者のダイレクト式の一例として、特許文献１に記載のものは、上下一対の電極間に電界を印加することにより電極間空間をプラズマ処理空間とし、そこに基板を通すようになっている。後者のリモート式は、例えば特許文献２に記載のように、一対の電極間で形成したプラズマを電極間から吹き出して基板に当てるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１５５０号公報（第１頁）
【特許文献２】特開２００２−１４３７９５号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記２つのプラズマ処理方式を比べると、ダイレクト式のほうがより多くのプラズマを基板に照射でき、高速処理の面で有利である。しかし、プラズマが基板に部分的に照射される場合には、その照射部分にだけ電荷が流入し、照射されていない部分との間に電位差が生じ、基板上に既に形成済みのＴＦＴ等の素子が破壊されるおそれがある。
【０００５】
例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板において、プラズマ照射によって基板上の配線や画素等の各要素に生じる電位は、次式にて表される。
Ｖ＝（被照射面積×単位面積あたりの流入電荷）／（当該要素の全面積×単位面積あたりの容量）  （式１）
ソース配線等の直線状導電配線の場合、その一箇所に局所的にプラズマ照射されても、（被照射面積）≪（当該配線の全面積）であるので、電位はほとんど変化しない。これに対し、画素は、１０ミクロンオーダーのサイズしかないので、ほとんど（被照射面積）＝（当該画素の全面積）となり、電位変動が大きくなる。したがって、配線と画素との間に大きな電位差が発生し、これら要素間に回路的に介在されたＴＦＴが破壊されるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するため、本発明は、直線状の導電性配線を有する基板を、一対の電極間に形成したプラズマ処理空間に通してプラズマ処理する方法であって、一の電極ひいては前記プラズマ処理空間が、一方向に沿う細長状をなしており、前記導電性配線が前記一方向と略平行になる姿勢で、前記基板を前記一方向と交差する向きに相対移動させることを特徴とする。
ここで、前記一の電極ひいては前記プラズマ処理空間の長さを、前記導電性配線の長さと略等しく、またはそれより大きくするのが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、導電性配線が一の電極と略平行になることによって、直線状導電性配線の長さ方向の広い範囲にわたって一度にプラズマ照射でき電荷を流入させることができる。特に、一の電極ひいてはプラズマ処理空間の長さを、前記導電性配線の長さと略等しく、またはそれより大きくすれば、導電性配線の略全体に一度にプラズマ照射して電荷流入させることができる。これによって、導電性配線の電位変動を、画素等の微小面積要素と同程度に大きくすることができ、導電性配線と微小面積要素との電位差を小さくすることができる。この結果、導電性配線と微小面積要素との間のＴＦＴ等の介在要素等がダメージを受けるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって詳述する。図１は、液晶ディスプレイ用ガラス基板９０を被処理物とするダイレクト式常圧プラズマ処理装置Ｍを示したものである。
はじめに液晶ディスプレイ用ガラス基板９０について説明する。図３に示すように、装置Ｍによって処理される前の基板９０の表面には、多数条のソース配線９１（直線状導電性配線）と、ＴＦＴ９２と、画素９３が露出されている。ソース配線９１は、基板９０の第１辺９０ａに沿う直線状をなし、第１辺９０ａと直交する第２辺９０ｂ方向に互いに短間隔置きに平行に並べられている。ソース配線９１にＴＦＴ９２のソースが接続されている。ＴＦＴ９２のドレインに画素９３が接続されている。
【０００９】
なお、図３において、符号９４は、ゲート配線であり、符号９５は、ゲート配線９４を覆うゲート絶縁膜９５である。このゲート絶縁膜９５上に、前記要素９１〜９３が露出されている。図３において、配線９１，９４の幅、ＴＦＴ９２および画素９３の面積等は、誇張して示してある。
【００１０】
この基板９０の表面に保護膜を更に成膜するのに、ダイレクト式常圧プラズマ処理装置Ｍが用いられる。プラズマ処理装置Ｍは、上記成膜を大気圧近傍の圧力環境で行なうようになっている。本発明における大気圧近傍の圧力とは、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａの範囲を言う。特に９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａの範囲は、圧力調整が容易で装置構成が簡便になり、好ましい。
【００１１】
図１および図２に示すように、ダイレクト式常圧プラズマ処理装置Ｍは、電界印加電極１１を含む処理ヘッド１０と、この処理ヘッド１０の下方に配置された接地電極としての基板セットトレイ２０とを備えている。セットトレイ２０は、アルミやステンレス等の金属にて平面視四角形状に形成されており、その上面には四角形の浅い凹部２０ａが形成されている。この凹部２０ａに基板９０が嵌め込まれセットされるようになっている。金属製のセットトレイ２０は、接地線１ｂを介して接地され、接地電極を構成している。凹部２０ａの内底面を含むセットトレイ２０の上面には、アーク放電防止のための固体誘電体（図示せず）が溶射等にて被膜されている。
【００１２】
セットトレイ２０は、移動機構４によって左右方向に移動されるようになっている。なお、セットトレイ２０を固定する一方、移動機構４を処理ヘッド１０に接続し、処理ヘッド１０を移動させることにしてもよい。
【００１３】
処理ヘッド１０は、架台（図示せず）によってセットトレイ２０の上方に配置されるようにして支持されている。処理ヘッド１０は、前記電界印加電極１１（一の電極）と、この電極１１を保持するホルダ１５と、ホルダ１５の例えば右側部に設けられた処理ガス吹き出し部１２と、左側部に設けられた吸い込み部１３とを備え、前後（図１において紙面と直交する方向）に延びている。
【００１４】
吹き出し部１２には、ガス供給路２ａを介して処理ガス源２が接続されている。処理ガス源２には、前記保護膜となるべき原料を含む処理ガスの成分が気相または液相で貯えられている。吹き出し部１２は、この処理ガス源２からの処理ガスを前後長手方向に均一化する。そして、前後に延びるスリット状（又は前後に多数並べられたスポット状）の吹き出し口１２ａから後記プラズマ処理空間Ｐへ向けて均一に吹き出すようになっている。
吸い込み部１３は、排気路３ａを介して排気ポンプ３に接続されており、空間Ｐの処理済みのガスを吸い込み口１３ａから吸い込んで排気するようになっている。
【００１５】
電界印加電極１１は、アルミやステンレス等の金属にて構成され、前後方向（一方向）に延びる細長状をなしている。電界印加電極１１は、前記基板の第１辺９０ａとほぼ等長若しくはそれより長く、勿論、各ソース配線９１より長い。なお、電極１１の幅は、ソース配線９１の幅や画素９３の幅と比べると十分に大きい。
電界印加電極１１の下面には、アーク防止のための固体誘電体（図示せず）が設けられている。
【００１６】
電界印加電極１１には、給電線１ａを介して電界印加手段１が接続されている。電界印加手段１は、電極１１に例えばパルス状の電界を印加するようになっている。このパルスの立上がり時間及び／又は立下り時間は、１０μｓ以下、パルス継続時間は、２００μｓ以下、電界強度は、１〜１０００ｋＶ／ｃｍ、周波数は、０．５ｋＨｚ以上であることが望ましい。
【００１７】
この電界印加手段１による電界印加によって、電界印加電極１１と接地電極としてのセットトレイ２０との間に、プラズマ処理空間Ｐが形成されるようになっている。プラズマ処理空間Ｐは、電界印加電極１１を投影した広がりを有している。すなわち、プラズマ処理空間Ｐは、前後方向に延びる細長状をなし、その長さは、基板９０の第１辺９０ａひいてはソース配線９１より長い。また、空間Ｐの幅は、ソース配線９１等の幅より十分に大きい。
【００１８】
上記構成のダイレクト式常圧プラズマ処理装置Ｍによれば、処理ガス源２からの処理ガスが、吹き出し口１２ａからプラズマ処理空間Ｐに均一に導入される。そして、電界印加手段１によって空間Ｐ内にパルス電界が印加されることにより、処理ガスがプラズマ化され、トレイ２０上のガラス基板９０に当たる。これと併行して、移動機構４によってトレイ２０が左右に移動される。これにより、基板９０の表面全体に保護膜を成膜でき、この保護膜によってソース配線９１、ＴＦＴ９２、画素９３等を覆うことができる。空間Ｐの処理済みのガスは、吸い込み口１３ａに吸い込まれ、排気ポンプ３にて排気される。
【００１９】
ここで、図３に示すように、処理すべきガラス基板９０をトレイ２０にセットする際は、第１辺９０ａひいては直線状ソース配線９１の向きを電界印加電極１１の長手方向に合わせる。これによって、各ソース配線９１の全体をまるごとプラズマ処理空間Ｐ内に入れプラズマ照射できる。（すなわち、式（１）において「被照射面積」＝「ソース配線９１の全面積」とすることができる。）これによって、該ソース配線９１の全体に電荷を流入させることができ、ソース配線９１の電位変動を大きくすることができる。一方、画素９３においては、面積が微小であるので、プラズマ処理空間Ｐに入る時は、常に全体がまるごと入ると考えることができ、全体が一度にプラズマ照射を受け、大きな電位変動が生じる。これによって、直線状ソース配線９１と微小画素９３との間の電位差を小さくすることができる。この結果、これら要素９１，９３の間に介在されたＴＦＴ９２が破壊されるのを防止することができ、ひいては、液晶ディスプレイ用ガラス基板９０の歩留まりを向上させることができる。
なお、当該保護膜の成膜工程において、電界印加電極１１ひいてはプラズマ処理空間Ｐとゲート配線９４とは、直交する関係になるが、ゲート配線９４は、ゲート絶縁膜９５にて覆われているため、プラズマ照射の影響を受けることはない。
【００２０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板において、ソース配線９１と同様の直線状導電性配線であるゲート配線９４を形成した後のゲート絶縁膜９５の成膜工程や、ＴＦＴ９３用のアモルファスシリコンの成膜工程にも適用することができる。この場合、ゲート配線９４の向き、すなわち基板９０の第２辺９０ｂの向きを、電界印加電極１１ひいてはプラズマ処理空間Ｐの延び方向に合わせる。これによって、膜の厚さ方向の電位差を小さくでき、各要素のダメージを防止することができる。
液晶ディスプレイ用ガラス基板に限らず、その他種々の直線状導電性配線を有する基板に適用可能である。
電界印加電極と接地電極をチャンバーに収容することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイレクト式常圧プラズマ処理装置の概略構成図である。
【図２】前記ダイレクト式常圧プラズマ処理装置の処理ヘッドと基板セットトレイの平面図である。
【図３】前記ダイレクト式常圧プラズマ処理装置にて処理される液晶ディスプレイ用ガラス基板を、各要素を誇張して示す平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｍ  ダイレクト式常圧プラズマ処理装置
Ｐ  プラズマ処理空間
１１  電界印加電極（一の電極）
２０  基板セットトレイ（接地電極、他の電極）
９０  液晶ディスプレイ用ガラス基板
９１  ソース配線（直線状導電性配線）
９４  ゲート配線（直線状導電性配線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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