(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を分解可能な処理液を液体吐出手段により被処理部材の所望位置に吐出し、前記被処理部材を加熱することで、前記所望位置の有機物を分解し、かつ、前記処理液を気化させることを特徴とする有機物除去方法。
【請求項２】
前記被処理部材は、オゾンを含む雰囲気中に配置してあることを特徴とする請求項１に記載の有機物除去方法。
【請求項３】
オゾンを含む雰囲気中に被処理部材を配置して加熱するとともに、オゾンと反応可能な液体を液体吐出手段により被処理部材の所望位置に吐出し、前記オゾンと前記液体と前記被処理部材とを反応させて前記所望位置の有機物を分解し、かつ、前記液体を気化させることを特徴とする有機物除去方法。
【請求項４】
被処理部材に対向配置可能な液体吐出口を有する本体部と、
前記本体部の前記液体吐出口に連通し、有機物を分解可能な処理液を貯溜した貯液部と、
前記本体部に設けられて前記処理液を前記液体吐出口から吐出させる吐出機構と、  前記被処理部材を加熱する加熱手段と、
を有し、
前記加熱手段は、前記被処理部材に吐出された前記処理液を気化させることを特徴とする有機物除去装置。
【請求項５】
被処理部材の表面部にオゾンを供給するオゾン供給部と、
前記被処理部材の所望位置に対向配置可能な液体吐出口を有する本体部と、
前記本体部の前記液体吐出口に連通し、前記オゾンと反応可能な液体を貯溜した貯液部と、
前記本体部に設けられて前記液体を前記液体吐出口から吐出させる吐出機構と、
前記被処理部材を加熱する加熱手段と、
を有し、
前記加熱手段は、前記液体を気化させることを特徴とする有機物除去装置。
【請求項６】
前記本体部は、この本体部を前記被処理部材の面に沿って移動させる走査部に取り付けてあることを特徴とする請求項４または５に記載の有機物除去装置。
【請求項７】
前記本体部は、複数の前記液体吐出口を有するとともに、各液体吐出口に対応して前記吐出機構が設けられており、これらの吐出機構が、与えられた命令に基づいて任意の前記吐出機構を駆動する制御部に接続してあることを特徴とする請求項６に記載の有機物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理部材に付着している有機物を除去する方法に係り、特に被処理部材の所望部分の有機物を除去するのに好適な有機物除去方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を駆動素子とするアクティブマトリックス駆動が主流となっている。この薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリックス駆動液晶ディスプレイは、ガラス基板に透明電極を形成したのち、液晶を所定の方向に配向させる配向膜を透明電極の上に形成している。
【０００３】
配向膜は、通常、有機物であるポリイミド樹脂からなっている。そして、配向膜を形成する場合、透明電極の必要な部分にだけ配向膜を形成できる印刷塗布方法と、ガラス基板を回転させながらポリイミド樹脂を塗布するスピン塗布方法とがある。印刷塗布方法は、ガラス基板の必要な部分にだけポリイミド樹脂を塗布することができる。しかし、各画素のポリイミド樹脂（配向膜）の膜厚を全体にわたって均一にすることが困難であって、液晶の配向にバラツキが生じて液晶ディスプレイの色がにじむなどの欠点を生ずる。
【０００４】
これに対して、スピン塗布方法は、ガラス基板の全体に均一な厚さを有する配向膜を形成することができ、高性能、高精細な液晶ディスプレイを作ることができる。ところが、スピン塗布方法は、ガラス基板の全体に配向膜を塗布するため、透明電極の、薄膜トランジスタの駆動回路を接続する駆動回路接続電極部まで配向膜に覆われてしまう。このため、従来は、スピン塗布方法によって配向膜を形成したのち、配向膜の上にフォトレジストを塗布してフォトリソグラフィー法によってパターニングし、透明電極の駆動回路接続電極部に対応した部分の配向膜を、フォトレジストをマスクとして大気圧放電によって発生させたプラズマ（いわゆる大気圧プラズマ）などを用いたエッチングにより除去している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の有機物である配向膜の除去方法は、フォトレジストによるマスク（フォトレジスト膜）を形成してプラズマを利用したエッチングによって行なっている。このため、フォトレジスト膜の塗布、パターニングの工程が必要であるとともに、エッチング後に、フォトレジスト膜を除去するアッシング処理などの工程を必要とし、多くの工数と時間とを必要とする。また、大気圧放電などによってプラズマを発生させるため、大きなエネルギーが必要である。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、マスクを形成することなく被処理部材の所望位置の有機物を容易に除去できるようにすることを目的としている。
また、本発明は、有機物を除去する処理のためのエネルギーを低減することなどを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る有機物除去方法は、有機物を分解可能な処理液を液体吐出手段により被処理部材の所望位置に吐出し、前記被処理部材を加熱することで、前記所望位置の有機物を分解し、かつ、前記処理液を気化させることを特徴としている。
【０００８】
上記のように構成した本発明は、液体吐出手段により処理液を被処理部材の所望位置に吐出して塗布すると、有機物が処理液によって分解されて除去される。従って、液体吐出手段によって処理液を吐出するだけでよいため、マスクを設ける必要がなく、また放電装置などを必要とせず、有機物の除去を簡易、安価に行なうことができる。しかも、放電してプラズマを発生させる必要がないため、有機物を除去するためのエネルギーを大幅に低減することができる。処理液としては、オゾンを含んだ水（オゾン水）やオゾン水に過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）などの酸化性の液体を添加したもの、オゾンを溶解したアルコール、またはアセトンなどの有機溶媒などを用いることができる。そして、液体吐出手段は、例えばインクジェットプリンタのプリンタヘッドのような、一定量の液体を吐出する定量吐出手段を用いれば、有機物の厚さに応じた処理液の吐出を確実に行なうことができ、有機物を確実に除去することができる。また、処理液を例えば数μＬの微粒子にして吐出すれば、有機物の分解速度を大きくすることができるとともに、液体を速やかに蒸発させることができる。勿論、被処理部材の全面に処理液を吐出、塗布してもよい。
【０００９】
また、被処理部材は、オゾンを含む雰囲気中に配置するとよい。このようにオゾンを含んだ雰囲気中に被処理部材を配置し、処理液を被処理部材に向けて吐出すると、酸化作用の強いオゾンが処理液とともに被処理部材の表面において反応し、有機物をより効率的に酸化、分解することができる。そして、被処理部材を所定の温度、例えば５０〜１２０℃に加熱すると、有機物の酸化反応が一層促進されるため、有機物の除去速度をより高めることができる。また、被処理部材を加熱することにより、処理液（例えば、オゾン水）と有機物とが反応して生じた生成物である水が処理液中の溶媒（例えば水）とともに容易に気化し、炭酸ガスや、ＮＯX、酸素などの他の反応生成物とともに被処理部材から速やかに遊離するため、有機物の除去が容易に行なえ、実質的にドライな処理をすることができる。そして、処理液に過酸化水素などの酸化性液体を添加すると、有機物の除去をより一層迅速、容易に行なうことができる。
【００１０】
また、本発明に係る有機物除去方法は、オゾンを含む雰囲気中に被処理部材を配置して加熱するとともに、オゾンと反応可能な液体を液体吐出手段により被処理部材の所望位置に吐出し、前記オゾンと前記液体と前記被処理部材とを反応させて前記所望位置の有機物を分解し、かつ、前記液体を気化させることを特徴としている。このように構成した本発明は、オゾンが水などの、オゾンと反応する液体とともに被処理部材の表面において有機物と反応し、有機物を酸化して分解しする。従って、この場合においても、前記と同様の効果を得ることができる。勿論、液体は過酸化水素や過酸化水素水であってもよい。
【００１１】
上記の有機物除去方法を実施するための有機物除去装置は、被処理部材に対向配置可能な液体吐出口を有する本体部と、前記本体部の前記液体吐出口に連通し、有機物を分解可能な処理液を貯溜した貯液部と、前記本体部に設けられて前記処理液を前記液体吐出口から吐出させる吐出機構と、前記被処理部材を加熱する加熱手段と、を有し、前記加熱手段は、前記被処理部材に吐出された前記処理液を気化させることを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明は、本体部に設けた液体吐出口から処理液を被処理物の所望位置に向けて吐出するだけでよいため、マスクなどを必要としないために有機物の除去を簡易、迅速に行なうことができ、有機物の除去に要するエネルギーを節減できてコストの低減を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る有機物除去装置は、被処理部材の表面部にオゾンを供給するオゾン供給部と、前記被処理部材の所望位置に対向配置可能な液体吐出口を有する本体部と、前記本体部の前記液体吐出口に連通し、前記オゾンと反応可能な液体を貯溜した貯液部と、前記本体部に設けられて前記液体を前記液体吐出口から吐出させる吐出機構と、前記被処理部材を加熱する加熱手段と、を有し、前記加熱手段は、前記液体を気化させることを特徴としている。このように構成した本発明は、オゾンが液体とともに被処理部材表面の有機物と反応し、有機物が分解される。そして、放電装置などを必要としないために装置を安価にすることができ、有機物を除去するために要するエネルギーを節減でき、またマスクなどを必要とせず、コストの低減を図ることができる。
【００１４】
本体部は、走査部に取り付けて被処理部材の面に沿って移動させるようにすると、本体部の所望位置の有機物を任意の形状に除去することができる。このため、エッチング用マスクの形成などに適用することができる。さらに、本体部に、複数の前記液体吐出口と、各液体吐出口に対応して吐出機構とを設け、これらの吐出機構を制御部に接続し、制御部によって任意の吐出機構を駆動するようにすると、所定の形状に応じた有機物の除去を容易、確実に行なうことができるとともに、液体吐出口を小さく形成することにより、微小部分の有機物の除去を容易に行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る有機物除去方法および装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係る有機物除去装置の、下方から見た斜視図である。図１において、有機物除去装置１０は、本体部である吐出ヘッド部１２が走査機構を構成しているいわゆるＸＹテーブル１４に搭載してある。吐出ヘッド部１２は、液体吐出手段となっていて、下面となる前面に多数の液体吐出口１６が設けてあって、詳細を後述するように、吐出口１６から有機物を除去する処理液を本図に図示しない液晶ガラス基板や半導体チップなどの、被処理部材の所望の部分に吐出して塗布することができるようになっている。
【００１７】
ＸＹテーブル１４は、Ｘテーブル１８とこのＸテーブル１８を搭載したＹテーブル２０とからなっている。Ｘテーブル１８には、吐出ヘッド部１２が固定してあるとともに、処理液を貯溜した貯液部が搭載してある。一方、Ｙテーブル２０は、図示しないフレームに一端を回転自在に支持したボールネジ２２が螺合している。このボールネジ２２の他端は、フレームに取り付けたＹサーボモータ２４に接続してあって、Ｙサーボモータ２４を駆動することにより、ボールネジ２２を回転させることができるようになっている。また、Ｙテーブル２０には、フレームに固定され、ボールネジ２２と平行に配置されたガイドバー２６が滑動自在に貫通させてある。従って、Ｙテーブル２０は、Ｙサーボモータ２４を介してボールネジ２２を回転させることにより、ガイドバー２６によって回転が阻止されてボールネジ２２に沿ってＹ方向に移動する。
【００１８】
Ｙテーブル２０には、ボールネジ２２と直交させてＸ方向に配置したボールネジ２８が設けてある。このボールネジ２８は、Ｘテーブル１８に螺合させてあるとともに、一端がＹテーブル２０に取り付けた軸受３０を介して回転自在に支持され、他端がＹテーブル２０に取り付けたＸサーボモータ３２に接続してある。また、Ｙテーブル２０には、ブラケット３４、３６を介してガイドバー３８がボールネジ２８と平行に設けてある。そして、ガイドバー３８は、Ｘテーブル１８の一端部を滑動自在に貫通しており、Ｘテーブル１８の回転を阻止してＸテーブル１８をＸ方向に案内する。従って、Ｘテーブル１８は、Ｘサーボモータ３２を駆動してボールネジ２８を回転すると、ボールネジ２８に沿ってＸ方向に移動する。そして、Ｙサーボモータ２４、Ｘサーボモータ３２および吐出ヘッド部１２は、制御部である制御装置４０に接続してあって、制御装置４０によって駆動制御される。
【００１９】
吐出ヘッド部１２に設けた液体吐出口１６は、複数（例えば２４個）が直線状または千鳥状に配置されている。これらの液体吐出口１６の大きさは、有機物を除去する被処理部材の大きさ、有機物の除去処理対象部の大きさによって変えることが可能で、実施形態の場合、微細な除去処理対象部に対応可能であるとともに、処理液の溶媒を容易に蒸発させることができるように、直径が１５〜３０μｍ程度に形成してある。そして、吐出ヘッド部１２は、インクジェットプリンタのプリンタヘッドとほぼ同様の構造に形成してあって、処理液の定量吐出機として作用し、オゾンを溶解した水（オゾン水）やアセトンなどの有機溶媒などの処理液を一定量ずつ吐出できるようになっている。
【００２０】
すなわち、吐出ヘッド部１２は、図２にその断面の一部を示したように、各液体吐出口１６に対応して液溜室４２が設けてある。この液溜室４２は、流路４４を介して液体吐出口１６に連通しているとともに、供給路４６を介して処理液を貯溜した貯液部となる給液タンク４８に連通している。また、流路４４には、第２液溜室５０が設けてあって、処理液の吐出後に外気が液溜室４２に侵入するのを防止している。
【００２１】
液溜室４２の背面（または側面）には、ダイヤフラム５２が設けてある。また、ダイヤフラム５２の背面には、ダイヤフラム５２を駆動する圧電素子５４が設けてある。この圧電素子５４は、ダイヤフラム５２とともに処理液の吐出機構を形成している。そして、圧電素子５４は、制御装置４０によって制御される図示しない駆動回路部が接続してあって、駆動回路部を介して電圧が印加されると、ダイヤフラム５２を図２の左右方向に振動させ、液溜室４２内の処理液を、吐出口１６から所定の大きさ（例えば３〜６μＬ）の液滴５６として吐出する。
【００２２】
このように構成した実施形態においては、例えば液晶ガラス基板に形成した配向膜の、透明電極の駆動回路接続電極部と対応した部分を除去する場合、次のようにして行なう。
【００２３】
まず、図３に示したように、表示電極となる透明電極６０と配向膜６２とを設けた液晶ガラス基板６４を処理テーブル６６の上に配置する。また、処理テーブル６６に内蔵したヒータ６８によって液晶ガラス基板６４を所定の温度（例えば、５０〜１２０℃）に加熱して保持する。そして、処理テーブル６６の上方に配設した前記有機物除去装置１０の吐出ヘッド部１２を液晶ガラス基板６４上方の所定位置に移動させる。
【００２４】
すなわち、制御装置４０は、所定の処理プログラムが与えられ、処理開始のスイッチが投入されると、与えられた位置情報や駆動軌跡の情報に基づいて、Ｘサーボモータ３２とＹサーボモータ２４とを駆動し、ＸＹテーブル１４を介して吐出ヘッド部１２を透明電極６０の駆動回路接続電極部７０上方の所定位置（処理開始位置）に移動させる。さらに、制御装置４０は、吐出ヘッド部１２の圧電素子５４を駆動し、液体吐出口１６から処理液であるオゾン水７２を、配向膜６２に向けて数μＬの微粒子にして吐出するとともに、ＸＹテーブル１４を与えられた軌跡情報に基づいて移動させる。液体吐出口１６から吐出されたオゾン水７２は、配向膜６２の表面において、溶解しているオゾンが水とともに配向膜６２と反応し、配向膜６２を酸化して分解する。また、オゾンを溶解させていた溶媒である水や、オゾンと配向膜との反応によって生じた水は、液晶ガラス基板６４が加熱されているために速やかに気化し、他の反応生成物である炭酸ガス、ノックス（ＮＯX）、酸素などとともに透明電極７０から離脱する。従って、図３の２点鎖線で示した、駆動回路接続電極部７０と対応した位置の配向膜６２が除去される。
【００２５】
そして、実施の形態においては、マスクを形成する必要がないため、有機物の除去処理を短時間で容易に行なうことができ、またプラズマを用いないためにエネルギーを節減することができる。しかも、液晶ガラス基板６４を加熱しているため、反応が速やかに行なわれるとともに、水が速やかに気化して実質的にドライな処理を行なうことができる。そして、実施形態においては、被処理部材である液晶ガラス基板６４を加熱するようにしているため、１００℃以上に加熱することが可能であり、より迅速な処理を行なうことができる。また、吐出ヘッド部１２は、ダイヤフラム５２によってオゾン水７２を一定量ずつの液滴５６として吐出するようになっているため、配向膜６２の厚さに応じたオゾン水７２の吐出を容易に行なうことができ、配向膜６２を確実に除去することができるとともに、オゾン水７２の無駄な消費を避けることができる。
【００２６】
なお、前記実施の形態においては、配向膜６２の一部を除去する場合について説明したが、例えば液晶ガラス基板６４に薄膜トランジスタを形成するための多結晶シリコンをＣＶＤなどによって堆積するときの前処理や、半導体基板に多結晶シリコンや金属膜、絶縁膜などを堆積するときの前処理、さらにはメッキの前処理として、被処理部材の表面に存在する有機物を除去する場合にも適用することができる。この場合、吐出ヘッド部１２を走査させて被処理部材の全面にオゾン水７２を吐出、塗布して有機物を除去する。また、前記実施の形態においては、処理液がオゾン水である場合について説明したが、処理液は、アセトンなどの有機溶媒であってもよい。そして、前記実施形態においては、ボールネジによってＸＹテーブル１４を駆動する場合について説明したが、タイミングベルトやワイヤによる牽引によってＸＹテーブルを駆動するようにしてもよい。
【００２７】
図４は、他の実施形態の説明図である。図４において、有機物除去装置７４は、処理室７６とオゾン供給部８０とを有している。そして、処理室７６の内部には、被処理部材である液晶ガラス基板６４を配置する処理テーブル６６が設けてあるとともに、処理テーブル６６の上方に、本図に図示しないＸＹテーブルに取り付けた液体吐出ヘッド部１２が配設してある。また、処理室７６には、配管７８を介してオゾン供給部８０が接続してある。さらに、処理室７６には、排気ポンプ８１が排気管８３を介して接続してあり、処理室７６内に生じた反応ガス等を処理室７６から排出するようにしてある。
【００２８】
オゾン供給部８０は、酸素供給源８２と放電ユニット８４とを主な構成要素としている。そして、酸素供給源８２と放電ユニット８４とは、流量制御弁８６を設けた原料配管８８を介して接続してあって、放電ユニット８４が酸素供給源８２から供給された酸素を介した気体放電によってオゾンを生成し、処理室７６に供給する。
【００２９】
このように構成した有機物除去装置７４は、例えば液晶ガラス基板６４の配向膜を除去する場合、液晶ガラス基板６４を処理テーブル６６の上に配置し、ヒータ６８によって所定の温度に加熱する。また、オゾン供給部８０から処理室７６にオゾンを供給し、処理室７６の内部を、オゾンが含まれたオゾン雰囲気にする。そして、制御装置を介して液体吐出ヘッド部１２を所望の位置に移動し、液体吐出口１６からオゾン水７２を液晶ガラス基板６４の配向膜に向けて吐出する。これにより、液晶ガラス基板６４の周囲がオゾン雰囲気となっているため、オゾン水７２に含まれているオゾンと雰囲気中のオゾンとが液晶ガラス基板６４の表面において有機物との反応に寄与し、配向膜の除去をより迅速に行なうことができる。
【００３０】
なお、この実施形態においては、オゾン水７２を液体吐出ヘッド部１２から吐出する場合について説明したが、オゾン水７２に過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）などの酸化性液体を添加したものを吐出するようにすると、より一層迅速な有機物除去処理を行なうことができる。また、前記実施形態においては、液晶ガラス基板６４を処理室７６内に配置し、処理室７６の内部をオゾン雰囲気にする場合について説明したが、吐出ヘッド部１２にオゾン吐出用ノズルを設け、吐出ヘッド部１２からオゾン水７２を吐出する液晶ガラス基板６４の部分に、オゾン吐出用ノズルからオゾンを噴出してその部分の周囲をオゾン雰囲気としてもよい。
【００３１】
さらに、前記実施形態においては、被処理部材の周囲をオゾン雰囲気にしてオゾン水を吐出する場合について説明したが、被処理部材の周囲をオゾン雰囲気にし、液体吐出ヘッド部１２から水を吐出するようにしてもよい。このようにオゾン雰囲気中に水を吐出すると、オゾンと水とが、
【００３２】
化１
Ｏ3＋Ｈ2Ｏ→２ＯＨ＋Ｏ2
のように反応して非常に酸化力の強いＯＨが生じることにより、有機物を分解することができる。
【００３３】
そして、前記実施形態においては、処理液の吐出機構がいわゆるオンデマンド型である場合について説明したが、吐出機構は、例えば荷電変調式などのいわゆる連続噴射型であってもよい。また、吐出機構は、処理液を一定量ずつ吐出することができる他の構造、例えばピストンポンプなどであってもよい。さらに、前記実施形態においては、液晶ガラス基板の配向膜を除去する場合について説明したが、例えば液晶ガラス基板に薄膜トランジスタを形成するためのマスクを形成する際の、フォトレジスト膜のパターニングなどにも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る有機物除去方法によれば、液体吐出手段により処理液を被処理部材の所望位置に吐出して塗布して有機物を除去するようにしたことにより、マスクを設ける必要がなく、また放電装置などを必要とせず、有機物の除去を簡易、安価に行なうことができる。しかも、放電してプラズマを発生させる必要がないため、有機物を除去するためのエネルギーを大幅に低減することができる。
【００３５】
また、本発明に係る有機物除去方法によれば、オゾンを含む雰囲気中に被処理部材を配置して加熱するとともに、オゾンと反応可能な液体を液体吐出手段により被処理部材の所望位置に吐出し、オゾンと液体と被処理部材とを反応させて所望位置の有機物を分解するようにしており、マスクを設ける必要がなく、放電装置などを必要とせず、有機物の除去を簡易、安価に行なうことができるとともに、プラズマを発生させる必要がないため、有機物を除去するためのエネルギーを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機物除去装置の下方から見た斜視図である。
【図２】実施の形態に係る吐出ヘッド部の一部断面図である。
【図３】実施の形態に係る有機物除去装置による液晶ガラス基板の配向膜を除去する方法の説明図である。
【図４】他の実施形態に係る有機物除去装置の説明図である。
【符号の説明】
１０、７４    有機物除去装置
１２          本体部（吐出ヘッド部）
１４          走査部（ＸＹテーブル）
１６          液体吐出口
１８          Ｘテーブル
２０          Ｙテーブル
２４          Ｙサ−ボモータ
３２          Ｘサーボモータ
４８          貯液部（給液タンク）
５２、５４    吐出機構（ダイヤフラム、圧電素子）
５６          液滴
６２          有機物（配向膜）
６４          被処理部材（液晶ガラス基板）
６６          処理テーブル
６８          加熱手段（ヒータ）
７２          処理液（オゾン水）
７６          処理室
８０          オゾン供給部
８２          酸素供給源
８４          放電ユニット
【図１】
0003804377.tif 000002
【図２】
0003804377.tif 000003
【図３】
0003804377.tif 000004
【図４】
0003804377.tif 000005