(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を載置するステージ、
上記ステージに近接して設置され、石英ガラスよりなる窓面を有し、内部にエキシマＵＶランプが１本以上配置されたエキシマＵＶユニット、
上記エキシマＵＶユニットを、上記被処理基板面に対して平行に走査させる駆動手段、
内部に上記ステージおよび上記エキシマＵＶユニットが設置され、上記エキシマＵＶユニットから照射される紫外線が外部に漏れるのを防ぐ外囲器を備え、上記駆動手段は、上記エキシマＵＶユニットを、上記被処理基板端部において上記被処理基板中央部よりも遅く走査させることを特徴とする有機汚染除去装置。
【請求項２】
ガラス基板上に薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と対向電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造装置であって、請求項１に記載の有機汚染除去装置と、上記ガラス基板に洗浄および写真製版の処理を行う複数の処理室と、上記有機汚染除去装置および上記各処理室間で上記ガラス基板を移動させる基板搬送ロボットを備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の基板洗浄工程および写真製版工程等において用いられる有機汚染除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、通常、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と、透明電極およびカラーフィルタ等を有し、ＴＦＴアレイ基板との間に液晶を挟持する対向電極基板より構成されている。このＴＦＴアレイ基板の一般的な製造方法を図５を用いて説明する。図において、２１はガラス基板、２２はゲート電極、２３はゲート絶縁膜、２４はｉ−ａ−Ｓｉ膜、２５はｎ−ａ−Ｓｉ膜、２６は画素電極、２７はソース電極、２８はドレイン電極、２９はパッシベーション膜をそれぞれ示す。まず、ガラス基板２１上にゲート電極２２をＣｒ等で形成した後、ゲート絶縁膜２３、ｉ−ａ−Ｓｉ膜２４およびｎ−ａ−Ｓｉ膜２５を連続して成膜し、ｉ−ａ−Ｓｉ膜２４およびｎ−ａ−Ｓｉ膜２５をアイランド状にパターニングする。次にＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極２６を成膜し、パターン形成する。さらに、ソース電極２７およびドレイン電極２８を形成し、これらをマスクとしてチャネル上の不要なｎ−ａ−Ｓｉ膜２５をドライエッチング等で除去した後、パッシベーション膜２９を形成して、ＴＦＴアレイ基板が完成する。
【０００３】
以上のようなＴＦＴアレイ基板の製造工程において、成膜前洗浄装置、写真製版装置等には、ＵＶ照射によって基板表面の有機汚染を除去する有機汚染除去装置が備えられている。例えば成膜前洗浄装置では、ウェット処理前の基板にＵＶ照射を行うことにより、基板表面の濡れ性を改善し洗浄処理効果を上げている。また、写真製版装置では、レジスト塗布前の基板にＵＶ照射を行うことにより有機汚染を除去し、デポ膜とレジストの密着力を向上させている。
この有機汚染除去のためのＵＶ照射において、近年、低圧水銀ＵＶランプに変わり、エキシマＵＶランプが注目されている。エキシマＵＶは、１７２ｎｍ波長の紫外線を用いるもので、１８５ｎｍ波長の低圧水銀ＵＶに比べエネルギーが大きく、より多くの励起酸素を生成し、有機物の分子結合を容易に切断することができる。このため、エキシマＵＶは低圧水銀ＵＶに比べ有機汚染除去能力が高く、短時間照射で低圧水銀ＵＶと同等の除去効果が得られる。また、赤外線を発生させず、照射時間が短くても除去効果が得られるため、膜へのダメージが少ないというメリットがある。さらに、エキシマＵＶランプを用いた有機汚染除去装置は、瞬時点灯、点滅点灯が可能なため、基板の処理をしていない時はランプをオフできるという機能も有している。
【０００４】
図６および図７は、エキシマＵＶランプを用いた従来の有機汚染除去装置を示す側面図である。図において、１はエキシマＵＶランプ、２は窓面を形成している石英ガラス、４は被処理基板、５は被処理基板４を載置するステージ、６は内部にステージ５およびエキシマＵＶランプ１等が設置され、紫外線が外部に漏れるのを防ぐ外囲器、１５は被処理基板４を搬送するローラーである。図６は、静止した被処理基板４上にエキシマＵＶランプ１を多数本配置し、被処理基板４全面に一括照射する方法を示している。また、図７は、エキシマＵＶランプ１を固定し、被処理基板４をローラー１５により処理室内で移動させ、被処理基板４全面にＵＶ照射を行う方法を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、エキシマＵＶランプ１は優れた有機汚染除去効果を有しているが、低圧水銀ランプに比べ価格が高く、ランプ寿命が短いという問題があった。また、エキシマＵＶランプ１には、石英ガラス２よりなる窓面が必要であり、この石英ガラス２が高コストの要因の一つとなっていた。例えば、図６に示した被処理基板４全面に一括照射で処理する方法では、近年の基板の大型化に伴い、エキシマＵＶランプ１が多数必要となり、さらに、エキシマＵＶランプ１を閉じ込める石英ガラス２も大型化が必要であり、コストが高くなるという問題があった。また、図７に示したローラー１５により被処理基板４を処理室内で移動させる方法では、エキシマＵＶランプ１の本数を少なくできるという利点はあるが、被処理基板４全面にＵＶ照射を行うためには、処理室は処理方向に対して最低でも被処理基板４の２倍の大きさが必要となり、装置面積が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、少ないランプ数で被処理基板全面にＵＶ照射が可能で、かつ装置面積の小さい有機汚染除去装置および液晶表示装置の製造装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる有機汚染除去装置は、被処理基板を載置するステージと、このステージに近接して設置され、石英ガラスよりなる窓面を有し、内部にエキシマＵＶランプが１本以上配置されたエキシマＵＶユニットと、エキシマＵＶユニットを被処理基板面に対して平行に走査させる駆動手段と、内部にステージおよびエキシマＵＶユニットが設置され、エキシマＵＶユニットから照射される紫外線が外部に漏れるのを防ぐ外囲器を備え、駆動手段は、エキシマＵＶユニットを、被処理基板端部において被処理基板中央部よりも遅く走査させるものである。
【０００８】
また、本発明に係わる液晶表示装置の製造装置は、ガラス基板上に薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と対向電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造装置であって、上記記載の有機汚染除去装置と、ガラス基板に洗浄および写真製版の処理を行う複数の処理室と、有機汚染除去装置および各処理室間でガラス基板を移動させる基板搬送ロボットを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態を図について説明する。図１(a)、(b)は、本発明の実施の形態１である有機汚染除去装置を示す平面図および側面図である。図において、１は１７２ｎｍ波長の紫外線を照射するエキシマＵＶランプ、２は石英ガラス、３は内部にエキシマＵＶランプ１が１本以上配置され、石英ガラス２よりなる窓面を有するエキシマＵＶユニット、４は被処理基板で、本実施の形態では長方形のガラス基板、５は被処理基板４を水平に載置するステージであり、このステージ５に近接してエキシマＵＶユニット３が設置されている。また、６は内部にステージ５およびエキシマＵＶユニット３が設置され、エキシマＵＶユニット３から照射される紫外線が外部に漏れるのを防ぐ外囲器、７は本実施の形態による有機汚染除去装置を示す。本実施の形態による有機汚染除去装置７は、エキシマＵＶユニット３をステージ５に載置された被処理基板４面に対して平行に走査させる駆動手段（図示せず）を備えている。なお、図１(a)の矢印は、エキシマＵＶユニット３の走査方向を示している。
【００１０】
本実施の形態による有機汚染除去装置７は、内部に被処理基板４の長辺よりも若干長く設定されたエキシマＵＶランプ１が１本配置されたエキシマＵＶユニット３を、静止している被処理基板４上で基板面と平行に矢印の方向に走査させ、少ないランプ数で、被処理基板４全面に均一なＵＶ照射を行うものである。エキシマＵＶユニット３内に配置されるエキシマＵＶランプ１の本数は１本に限るものではなく、複数本配置しても良いが、被処理基板４全面一括照射に必要な本数よりも少ない本数を配置することにより、従来の有機汚染除去装置（図６）に比べ、低コスト化を図ることが可能となる。
また、図２は、被処理基板４の短辺よりも若干長く設定されたエキシマＵＶランプ１が内部に１本配置されたエキシマＵＶユニット３を、被処理基板４の短辺と平行に配置し、図２(a)に示す矢印の方向に走査させた例である。この場合には、エキシマＵＶランプ１の長さは短くできるが、エキシマＵＶユニット３を走査させる距離が長くなる。本実施の形態による有機汚染除去装置は、図１および図２のどちらの配置方法でも良く、同様の効果が得られる。
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態における有機汚染除去装置の走査方法を図４を用いて説明する。図４(a)は、本実施の形態における有機汚染除去装置のエキシマＵＶユニット３の走査方向を示す平面図、図４(b)は、図４(a)に示した被処理基板４内の接触角分布をＡＢ方向で見た図、図４(c)は、エキシマＵＶユニット３の走査速度の切換を示す図である。
【００１２】
被処理基板４は、通常、カセットに収納された状態で保管および搬送されており、被処理基板４の外周部は、中央部に比べて外部からの有機汚染の影響を受けやすい。このことは、図４(b)に示すように、被処理基板４内の接触角分布をＡ、Ｂ方向で見た場合、基板外周部ＡおよびＢの接触角が基板中央部Ｃの接触角より高いことからも明らかである。そこで、本実施の形態では、図４(c)に示すように、エキシマＵＶユニット３の走査速度を被処理基板４の端部Ａ、Ｂ付近では遅く、中央部Ｃ付近では速く切換え、基板端部でのＵＶ照射時間を長くすることで、全体として均一な有機汚染除去効果を得ることを可能とした。
【００１３】
なお、本実施の形態では、被処理基板４をステージ５に水平に載置したが、被処理基板４を垂直に立てて保持するようにしても良く、さらに装置の小型化が図られる。
【００１４】
本実施の形態による有機汚染除去装置７を液晶表示装置の製造装置に用いた例を以下に説明する。液晶表示装置は、通常、ガラス基板上に薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と、透明電極およびカラーフィルタ等を有し、ＴＦＴアレイ基板との間に液晶を挟持する対向電極基板より構成されている。図３は、本実施の形態による有機汚染除去装置７を用いた液晶表示装置の製造装置である写真製版装置の配置例を示す図である。図において、８はスクラブ洗浄室、９は塗布室、１０は現像室、１１は露光室、１２は加熱冷却室、１３は被処理基板４の受け渡しを行うカセットローダ／アンローダ部、１４は有機汚染除去装置７および各処理室間で被処理基板４を移動させる基板搬送ロボットである。
本実施の形態による有機汚染除去装置７を備え、基板搬送ロボット１４により各処理室への基板の搬入および処理後の搬出を行うようにすることで、ローラー１５により被処理基板４を搬送する従来の有機汚染除去装置（図７）を用いた場合に比べ、液晶表示装置の製造装置の小型化が可能となる。なお、本実施の形態による有機汚染除去装置７は、液晶表示装置の製造装置として、上述の写真製版装置の他に、成膜前洗浄装置にも用いることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、内部にエキシマＵＶランプが１本以上配置されたエキシマＵＶユニットを、被処理基板面に対して平行に走査させるようにしたので、少ないランプ数で被処理基板全面にＵＶ照射が可能となり、有機汚染除去装置の低コスト化および装置面積の縮小化が図られる。
【００１６】
また、エキシマＵＶユニットを、被処理基板端部において基板中央部よりも遅く走査させるようにしたので、外部からの有機汚染の影響を受けやすい基板端部でのＵＶ照射時間が長くなり、全体として均一な有機汚染除去効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１における有機汚染除去装置を示す平面図および側面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１における有機汚染除去装置を示す平面図および側面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１における有機汚染除去装置を用いた写真製版装置の配置例を示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態１における有機汚染除去装置の走査方法を示す図である。
【図５】 液晶表示装置を構成する一般的なＴＦＴアレイ基板の構造を示す断面図である。
【図６】 従来の有機汚染除去装置を示す側面図である。
【図７】 従来の有機汚染除去装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１  エキシマＵＶランプ、２  石英ガラス、３  エキシマＵＶユニット、
４  被処理基板、５  ステージ、６  外囲器、７  有機汚染除去装置、
８  スクラブ洗浄室、９  塗布室、１０  現像室、１１  露光室、
１２  加熱冷却室、１３  カセットローダ／アンローダ部、
１４  基板搬送ロボット、１５  ローラー、２１  ガラス基板、
２２  ゲート電極、２３  ゲート絶縁膜、２４  ｉ−ａ−Ｓｉ膜、
２５  ｎ−ａ−Ｓｉ膜、２６  画素電極、２７  ソース電極、
２８  ドレイン電極、２９  パッシベーション膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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