(57)【要約】【課題】  エッチング液Ｌから発生した反応性ガス，ミストＧが露出導電膜に直接接触することを防ぎ、高精度に導電膜をパターニングし、有機ＥＬ素子，液晶素子等の高品質表示パネルを得る。【解決手段】  基板Ｍに積層したレジスト膜Ｒをパターニングすると下層の導電膜が露出するが、エッチング工程に至るまで露出導電膜を保護液膜Ｆで覆い、エッチング室２０から流出する反応性ガス，ミストＧを含む雰囲気から導電膜を遮断する。エッチング直前に保護液膜Ｆを基板Ｍから除去し、導電膜をパターニングすると、安定したエッチング条件下で高精度の電極パターンが形成される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光層又は液晶層を挟む一対の電極層に引出配線を接続した表示パネルの電極層又は引出配線となる導電層にレジスト膜を重ねて基板に積層した後、レジスト膜のパターニング後に露出した導電膜を保護液膜で覆い、導電膜から電極パターンを形成するエッチングの直前に保護液膜を基板から除去することを特徴とする表示パネルのエッチング前処理方法。
【請求項２】
導電膜に対して反応性のない液体を基板表面に供給して保護液膜を形成する請求項１記載のエッチング前処理方法。
【請求項３】
有機発光層又は液晶層を挟む一対の電極層に引出配線を接続した表示パネルの電極層又は引出配線となる導電層に重ねたレジスト膜をパターニングする現像室と、レジスト膜のパターニング後に露出した導電膜を覆う保護液膜となる非反応性液体を基板表面に供給する手段と、導電膜から電極パターンを形成するエッチング工程の直前に保護液膜を基板から除去する手段とを備えていることを特徴とする表示パネルのエッチング前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機EL素子，液晶素子等の基板に電極パターンを形成する際のエッチング前処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話，OA機器，家電製品等の画像表示パネルとして、液晶表示パネルや有機EL表示パネルが使用されている。
液晶表示パネルは、電圧を印加すると電界方向に再配列する液晶の特性を利用し、電圧の有無に応じて明暗を切り替える液晶層を一対の透明電極の間に挟み込んでいる。画像表示には、液晶層の背面にバックライトを配置し、特定画素に当る部分に電圧を印加することにより液晶を明状態に配向させ、該液晶層を透過するバックライトで画像を再生している。
【０００３】
有機EL表示パネルは、支持基板上で一対の電極間に発光層を含む有機層を挟み込み、電極間に所定の駆動電圧，駆動電流を供給することにより発光させている。支持基板側から光を取り出すボトムエミッション方式，支持基板と反対側に光を取り出すトップエミッション方式があり、それぞれの方式に合せて支持基板，下部電極，上部電極を選択するが、少なくとも一方の電極を透明電極にしている。
たとえば、ボトムエミッション方式の有機ELパネルでは、ガラス等の透明基板にストライプ状の透明電極，発光領域を開口した絶縁膜，発光層を含む有機層を積層し、透明電極と直交する方向に延びるストライプ状の背面電極を有機膜上に成膜している。それぞれ一層又は複層の正孔輸送層，発光層，電子輸送層を組み合わせた発光機能層が一般的であるが、正孔輸送層，電子輸送層の何れか一方又は双方を省略した層構成や正孔注入層，電子注入層，キャリアブロック層等の有機層を必要に応じて介在させた層構成も提案されている。
【０００４】
下部電極，背面電極を介して発光層に電界を加えると、正極として働く下部電極又は背面電極から正孔、負極として働く他方の電極から電子が有機層に注入され、発光層で再結合する。正孔，電子の再結合によって発光層を形成している発光材料が励起され、励起状態から基底状態に戻る際に発光が生じる。そこで、下部電極，背面電極で区画される二次元マトリックスの特定画素を発光させることにより、必要とする画像が再生される。自発光を利用しているので、液晶表示に比較して画像の鮮明度が高く、視野角による視認性の低下もない。
【０００５】
有機EL基板，液晶基板等は、何れも透明電極，背面電極で二次元マトリックスを構成するため所定パターンの電極層をフォトリソグラフィ法で形成している。フォトリソグラフィ法では、導電膜を設けた基板にフォトレジストを塗布し、フォトレジストを乾燥させてレジスト膜とし、レジスト膜をマスク露光してパターンを焼き付け、露光部又は非露光部を溶解除去してレジストパターンを形成し、レジスト膜の溶解除去後に露出した導電膜をエッチングする工程が採られている。工程を簡略化するため、透明導電膜上に背面電極が配置されない領域を区画して一回のフォトリソグラフィで透明電極，背面電極をパターニングすることも提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開2003-163080号公報
【０００６】
レジストパターンの形成後、現像室１０からエッチング室２０に基板Ｍが搬入される（図１）。基板Ｍに現像液が残存していると、露出表面の部分的な変質や残存現像液によってエッチング反応が不均一になりやすいので、ノズル１１から現像後の基板Ｍにリンス液を吹き付けて現像液を洗い流し、乾燥室１２でノズル１３から乾燥空気を吹き付けリンス液を蒸発除去している。現像室１０とエッチング室２０との間に雰囲気調整室３０を配置し、排気ダクト３１を介した排気調整によって基板Ｍが臨む雰囲気を安定化することもある。
【０００７】
雰囲気調整室３０を設けた場合でも、エッチング室２０から流れ込む反応性ガスやエッチング液のミストにより露出表面が部分的に変質する虞がある。すなわち、エッチング室２０では、配管２１からエッチング液Ｌが基板Ｍに供給されレジスト膜で覆われていない金属膜がエッチングされるが、エッチング液Ｌから蒸発した反応性ガスやミストが排気ダクト２２から系外に完全に持ち去られるものでなく、エッチング室２０から雰囲気調整室３０，更には乾燥室１２に逆流する反応性ガス，ミストＧもある。
【０００８】
レジスト膜Ｒで覆われていない導電膜に反応性ガス，ミストＧが接触すると、局部的に導電膜がエッチング反応を受け、反応残渣が導電膜に付着する場合がある。局部的なエッチング反応や反応残渣は、エッチング室２０内で電極パターンを形成する本来のエッチング処理に対する変動要因になる。その結果、反応性の高い導電膜に対するエッチングが不安定になり、電極パターンを高精度で形成できなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エッチング前の基板Ｍに反応性ガス，ミストＧが接触することは、電極パターンの高精度化に支障となる。画素数増加の要求に応じて電極パターンを微細化する傾向が強くなっている上でも、反応性ガス，ミストＧによる悪影響を防止する対策が望まれる。
本発明は、レジストパターン形成後の基板を非反応性の液膜で保護することにより、露出した導電膜と反応性ガス，ミストとの接触を防止し、外的要因を受けない所期のエッチング反応により高精度の電極パターンを形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、導電膜に対して反応性のない水，有機溶媒等の液体をレジストパターン形成後の基板に供給し、露出した導電膜を液膜で保護することにより、エッチング室から流入した反応性ガス，ミストとの接触を回避している。導電膜にはＡｌ，Ａｇ等の引出配線や金属電極（背面電極）があるが、エッチングによるパターニングが可能である限りＩＴＯ等の透明電極にも本発明を適用できる。
【００１１】
非反応性液体は、リンス後に乾燥させた基板に通常供給されるが、乾燥を省略してリンス直後の基板に供給しても良い。或いは、リンス液に替え非反応性液体を基板表面に供給し、保護液膜をつけたままで基板をエッチング室に搬入することも可能である。
現像室からエッチング室に送り込まれる基板が液膜で保護されているので、雰囲気調整室を省略してエッチング室を現像室に直結させても良い。比較的長いエッチング室を備えたラインでは、エッチング室内の上流側一部を保護液膜形成領域とし、下流側をエッチング反応に区分使用することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では、たとえば現像室１０，雰囲気調整室３０，エッチング室２０を配列したライン構成（図２）において、現像室１０の出側にある乾燥室１２に非反応性液体Ｉを基板Ｍに供給するノズル１４を配置している。非反応性液体Ｉは、ノズル１１からのリンス液で現像液が洗浄除去された後、ノズル１３（図１）からの乾燥空気で乾燥された基板Ｍに、或いはリンス液が残存している基板Ｍに供給される。
【００１３】
非反応性液体Ｉとしては、導電膜に対する反応性のない純水やアルコール，アセトン等の有機溶媒が使用される。非反応性液体Ｉは、基板Ｍの表面で保護液膜Ｆとなり、露出した導電膜が反応性ガス，ミストＧを含む雰囲気から遮断される。雰囲気調整室３０にもノズル３４を設けて非反応性液体Ｉを基板Ｍに供給すると、基板Ｍが常に保護液膜Ｆで覆われ導電膜の表面変質が防止される。
【００１４】
保護液膜Ｆは、エッチング室２０に基板Ｍが搬入される直前で基板表面から除去される。保護液膜Ｆの除去には、たとえばエッチング室２０の入側に配置したノズル３５から加圧ガスを基板Ｍに吹き付ける方法が採用される。或いは、保護液膜Ｆが残留している基板Ｍをそのままエッチング室２０に送り込み、上流側の配管２１からパージ用の気体又は液体を基板Ｍに吹き付けることによっても除去できる。
【００１５】
保護液膜Ｆが除去された基板Ｍの導電膜は、レジスト膜Ｒ形成直後の新鮮な表面に保たれているのでエッチング反応が安定化し、ムラなく高精度の電極パターンに整形される。したがって、画素数増加に対応して微細な電極形状にパターニングしても、反応性ガス，ミストＧの影響を受けることなく高品質の電極パターンが得られる。また、引出配線や下部電極の形成後に有機EL素子を形成する場合、有機膜の成膜不良，リークの発生，配線の断線や短絡が防止されるため有機ELパネルの性能自体も向上する。
【実施例】
【００１６】
石英ガラスを透明基板Ｍに用い、Ａｌ蒸着によって導電膜を形成した後、フォトレジスト（OFPR-800）を塗布し、膜厚：２μｍのレジスト膜Ｒを設けた。常法に従った露光，現像で幅：４０μｍのストライプ状にレジスト膜Ｒをパターニングした。
パターニング後、基板Ｍに残存している現像液をリンス液で洗い流し、乾燥した基板Ｍに純水を供給した。純水の供給により平均膜厚：２ｍｍの保護液膜Ｆが基板Ｍの表面に生成した。保護液膜Ｆで覆われた基板Ｍを現像室１０から雰囲気調整室３０を経てエッチング室２０に送り込んだ。
【００１７】
雰囲気調整室３０にはエッチング室２０から流入した反応性ガス，ミストＧが滞留しており、基板Ｍが雰囲気調整室３０を通過する時間は２０秒であった。エッチング室２０に進入する直前でノズル３５から加圧ガスを基板Ｍに吹き付けることにより、基板表面から保護液膜Ｆを除去した。
エッチング室２０内で濃度：１０％の硝酸（エッチング液Ｌ）を流量：４０リットル／分で基板Ｍに向けて流し、レジスト膜Ｒで覆われていない導電膜をエッチング除去した。導電膜は、硝酸との接触から３０秒以内で均一に除去され、形成された電極パターンも設計値に高精度で一致していた。
【００１８】
比較のため、保護液膜Ｆを設けないことを除き同じ条件下で現像室１０からエッチング室２０に送り込んだ基板Ｍの導電膜をエッチングした。搬送中の基板Ｍを雰囲気調整室３０から取り出し基板表面を観察したところ、導電膜が部分的に白濁化していた。白濁部分では反応残渣が基板表面に付着しており、露出した導電膜が反応性ガス，ミストＧによるエッチング反応を受けたことが窺われる。
【００１９】
導電膜が部分的に白濁化した基板Ｍをエッチング室２０に送り込んでエッチングし、硝酸との接触時間が３０秒経過した時点でエッチング室２０から基板Ｍを取り出した。基板Ｍの表面観察では、導電膜の溶け残りが検出された。導電膜の溶解部と溶け残り部との境界を詳細に調査した結果、飛沫残渣の酷似した丸い残渣が観察された。溶け残り部の内部にも無数の斑点があった。この結果は、露出した導電膜が反応性ガス，ミストＧを含む雰囲気に曝されると不測のエッチング反応を受け、電極パターン形成用のエッチング反応が不安定になることを意味している。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上に説明したように、レジストパターンの形成後に露出している導電膜を保護液膜Ｆで覆い、エッチング工程に入るまでの間、露出した導電膜を雰囲気から遮断すると、雰囲気に含まれている反応性ガス，ミストＧが露出導電膜に作用することなく、導電膜が新鮮な表面状態を維持したままで基板Ｍをエッチング室２０に送り込める。そのため、エッチング反応が安定条件下で均一に進行し、導電膜を高精度にパターニングできる。このようにして電極パターンが形成された基板Ｍは、電極パターンの微細化にも十分対応できる有機ELパネル，液晶パネル等の高品質基板として使用される。電極パターンの不良に起因する表示品質の低下も防止されるので、特に自発光を利用した有機ELパネルで高品質の製品となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来法の問題を説明する図
【図２】本発明に従ったライン構成の一例を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１０：現像室    １１．１３．１４：ノズル    １２：乾燥室
２０：エッチング室    ２１：配管    ２２：排気ダクト
３０：雰囲気調整室    ３１：排気ダクト    ３４，３５：ノズル
Ｍ：基板    Ｌ：エッチング液    Ｇ：反応性ガス，ミスト    Ｒ：レジスト膜    Ｉ：非反応性液体    Ｆ：保護液膜
【図１】
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【図２】
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