KR100453015B1 - Surface treatment method and apparatus, surface treatment method of substrate and manufacturing method of substrate - Google Patents

Abstract

[구성] 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 산소를 함유하는 방전용 가스 중에 기체 방전을 일으키고, 이 방전에 의해 생성되는 가스 활성종에 의하여 기판(6)상의 금속막(7)표면에 금속 산화막(9)를 형성한다. 방전용 가스가 적어도 수소 또는 유기물을 함유하는 경우는, 가스 활성종에 기판(11)표면의 투명전극 등의 금속 산화막(13)을 노출시켜서 환원한다. 또한, 액체 표면에서의 기체 방전시키는 것에 의해, 액체 자체를 표면처리하고, 또는 그 액체를 사용하여 기판 등을 표면 처리한다. 또한, 기체 방전에 의한 가스 활성종을 경사진 방향으로 맞추어서 액정 패널용 유리기판에 배향막을 형성한다.[Configuration] A gas oxide is generated in a discharge gas containing at least oxygen under atmospheric pressure or a pressure thereof, and a metal oxide film (on the surface of the metal film 7 on the substrate 6) is generated by the gas active species produced by the discharge. 9) form. When the gas for discharge contains at least hydrogen or an organic substance, it is reduced by exposing a metal oxide film 13 such as a transparent electrode on the surface of the substrate 11 to the gas active species. Further, by discharging the gas on the liquid surface, the liquid itself is surface treated, or the substrate or the like is surface treated using the liquid. Further, an alignment film is formed on the glass substrate for a liquid crystal panel while the gas active species caused by gas discharge is aligned in the inclined direction.

[효과] 기판상의 배선이나 전극 등의 부식을 유효하게 방지할 수 있다. 투명전극의 투명도를 유지하면서, 저 저항화를 도모할 수 있다. 기체 방전에 노출시킨 액체에 산화 등의 표면 처리 능력을 부여할 수 있다. 액정 패널용 유리 기판표면에 비접촉으로 배향막이 형성된다.[Effect] Corrosion of wirings or electrodes on the substrate can be effectively prevented. The resistance can be reduced while maintaining the transparency of the transparent electrode. The surface treatment ability, such as oxidation, can be provided to the liquid exposed to gas discharge. An alignment film is formed in a non-contact manner on the surface of the glass substrate for liquid crystal panels.

Description

표면처리방법 및 그 장치, 기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법Surface treatment method and apparatus, surface treatment method of substrate and manufacturing method of substrate

[산업상 이용분야][Industrial use]

본 발명은, 피처리재의 표면을 산화·환원하거나, 유기물·무기물의 제거 또는 세정, 그 외 여러 가지로 표면처리하기 위한 기술에 관한 것으로, 특히 IC 등의 반도체부품이나 회로기판, 액정기판 등의 표면이나 이 표면에 형성된 배선, 전극등을 표면 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a technique for oxidizing and reducing the surface of a workpiece, removing or cleaning organic substances and inorganic substances, and surface treatment in various other forms. In particular, the present invention relates to a semiconductor component such as an IC, a circuit board, a liquid crystal substrate, The present invention relates to a method and an apparatus for surface-treating a surface, wirings and electrodes formed on the surface.

종래부터 반도체장치의 제조분야에서는, 여러 가지의 표면처리기술이 사용되고 있다. 예를 들면, 납땜에 사용된 플럭스(flux) 잔사와 같은 유기물을 제거하는 경우에는, 유기 용제에 의한 습식세정법이나, 유기물에 오존 자외선등을 조사하여 화학반응을 일으키게 함으로써 제거하는 건식세정법이 있다. 습식법의 경우에는, 세정제가 전자부품등에 영향을 줄 우려가 있고, 건식법에서는 특히 분자량이 큰 유기물의 제거능력이 낮고, 충분한 세정효과를 기대할 수 없다. 그래서, 최근에는, 진공중에서 발생시킨 플라즈마를 사용하여 표면처리하는 방법이 개발되고 있다.Conventionally, various surface treatment techniques have been used in the field of manufacturing semiconductor devices. For example, in the case of removing organic substances such as flux residue used for soldering, there is a wet cleaning method using an organic solvent or a dry cleaning method in which organic substances are removed by irradiating ozone ultraviolet rays or the like to cause a chemical reaction. In the wet method, the cleaning agent may affect electronic parts and the like. In the dry method, the ability to remove organic substances having a large molecular weight is particularly low, and a sufficient cleaning effect cannot be expected. In recent years, a method of surface treatment using plasma generated in vacuum has been developed.

예를 들면 일본 공개특허공보 제(소)58-147143 호에는, 감압환경하에서 마이크로파 방전에 의해 활성화시킨 산소가스를 사용하여 리드 프레임(lead frame)의 표면을 처리하고, 수지와의 밀착성을 향상시키는 방법이 개시되고, 일본 공개특허공보 제(평)4-116837 호에서는, 플라즈마에칭장치에 1 내지 10Torr의 수소가스를 도입하고 또한 방전하여 산화물을 제거하는 방법이 개시되고, 일본 공개특허공보 제(평)5-160170 호에서는, 감압된 처리실내에서 전극에 고주파전압을 인가하는 것에 의해, 아르곤산소 플라즈마 또는 수소환원 플라즈마를 발생시켜서 리드프레임을 에칭하는 방법이 기재되어 있다.For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-147143 uses oxygen gas activated by microwave discharge in a reduced pressure environment to treat the surface of a lead frame, thereby improving adhesion to resin. Japanese Patent Laid-Open No. 4-116837 discloses a method of introducing 1 to 10 Torr of hydrogen gas into a plasma etching apparatus and discharging the oxide to remove oxides. In JP-A5-160170, a method of etching an lead frame by generating an argon oxygen plasma or a hydrogen reduction plasma by applying a high frequency voltage to an electrode in a reduced pressure processing chamber.

그런데, 진공 또는 감압환경하에서 플라즈마 방전을 발생시키는 경우에는, 진공 챔버나 진공 펌프 등의 특별한 설비가 필요하고, 장치전체가 대형화·복잡화되고, 고가이다. 또한, 방전시에 챔버내를 감압시키고 또한 유지할 필요가 있기 때문에, 처리자체에 장시간을 요하고, 작업이 번거로운데 비하여 처리능력이 낮기 때문에 생산성이 저하된다. 또한, 진공중 또는 감압하의 플라즈마방전에서는, 여기종(勵起種)에 비하여 전자 및 이온이 많기때문에, 열적 또는 전기적 손상(damage)을 줄 우려가 있고, 처리해야할 부분이외의 부분에도 큰 손상이나 영향을 주게 된다.By the way, when plasma discharge is generated in a vacuum or reduced pressure environment, special equipment such as a vacuum chamber or a vacuum pump is required, and the whole apparatus is enlarged and complicated, and expensive. In addition, since it is necessary to depressurize and maintain the inside of the chamber at the time of discharging, productivity is lowered because the processing capacity is low compared to the cumbersome work, and the processing capacity is low. In addition, in plasma discharge under vacuum or reduced pressure, since electrons and ions are higher than excitation species, there is a risk of thermal or electrical damage. Will be affected.

이것에 대하여, 최근에는 희가스(noble gas)와 약간의 반응가스를 대기압하에서 사용하여 플라즈마를 발생시키는 것에 의해, 애싱, 에칭 등의 여러 가지의 표면처리를 행하는 방법이 제안되어 있다. 이들은, 많은 경우에 고주파전극과 피처리재 사이에서 직접방전을 발생시키는 것이지만, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)4-334543 호에는, 관내부에서 플라즈마를 발생시키고, 이 관의 내면이나 관내를 통과하는 유통물을 처리하는 방법이 개시되고, 또한, 일본 공개특허공보 제(평)3-219082 호에 기재되는 표면처리장치와 같이, 전원전극과 접지 전극사이에서 방전시키고, 그 플라즈마 활성종을 피처리재에 분사하여 성막 (막을 형성하는 것) 등을 하는 방법도 알려져 있다.On the other hand, in recent years, the method of performing various surface treatments, such as ashing and etching, is proposed by generating a plasma using a noble gas and some reaction gas under atmospheric pressure. In many cases, these generate direct discharges between the high frequency electrode and the target material. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-334543 generates a plasma inside the tube and the inner surface of the tube. In addition, a method of treating a circulating product passing through a pipe is disclosed, and, like the surface treatment apparatus described in JP-A-3-219082, the discharge is performed between the power supply electrode and the ground electrode, and the plasma is discharged. There is also known a method of spraying the active species onto the material to be formed (forming a film) or the like.

[발명이 해결하고자하는 과제][Problems to Solve Invention]

근년, 반도체장치에 대한 고성능화 및 소형화의 요청에 따라서, 다층배선을 사용한 IC부품이나 회로기판이 많이 사용되고 있다. 기판에 다층배선을 형성하는 경우, 우선 포토리소그라피 기술을 사용하여 알루미늄 등의 금속배선을 기판상에 패터닝하여 형성하고, 그 위에 SiO₂ 등의 절연막을 피복한다. 이 절연막의 위에 제 2의 배선으로 되는 금속층을 성막하고, 이 금속층을 마찬가지로 포토리소그라피 기술을 사용하여 에칭하는 것에 의해 원하는 배선패턴으로 형성한다. 그런데, SiO₂막에는 핀 홀(pin hole)이 발생하기 쉽기 때문에, 그 위에 형성된 금속층을 패터닝할 때에, 그 하측의 금속배선까지 동시에 에칭되어 버릴 우려가 있었다. 그 때문에, 일반적으로 SiO₂ 막을 절연층으로 하여 필요한 막두께이상으로 두껍게 형성하는 방법이 채용되고 있다. 그러나, SiO₂ 막의 성막에 큰 시간 및 수고를 요하고, 동시에 비용이 증대하여 생산성이 저하되는 동시에, 기판자체가 대단히 두껍게 되어, 기판이나 전자부품의 소형화·박형화의 요청에 반한다고 하는 문제가 있었다.In recent years, in response to requests for high performance and miniaturization of semiconductor devices, many IC components and circuit boards using multilayer wiring have been used. When the multilayer wiring is formed on the substrate, first, a metal wiring such as aluminum is patterned and formed on the substrate using photolithography technology, and an insulating film such as SiO ₂ is coated thereon. A metal layer serving as the second wiring is formed on the insulating film, and the metal layer is similarly etched using photolithography to form a desired wiring pattern. However, since the SiO ₂ film is liable to occur a pin hole (pin hole), when patterning the metal layer formed thereon, there is a fear that the etching simultaneously to the metal wirings of the lower side. For this reason, in general, a method of forming a SiO ₂ film as an insulating layer to form thicker than necessary film thickness is adopted. However, there is a problem that it takes a great time and effort to form a SiO ₂ film, and at the same time, the cost increases, the productivity decreases, and the substrate itself becomes very thick, contrary to the request for miniaturization and thinning of substrates and electronic components. .

또한, 액정표시장치(LCD)에는, 일반적으로 ITO등으로 이루어지는 투명전극을 사용한 유리기판이 사용되고 있다. 특히 워드프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등에 사용되는 액정표시소자의 경우에는, 구동시에 비교적 큰 전류가 흐르기 때문에, 투명 전극의 배선저항이 낮은 것이 요구된다. 이 때문에, 종래부터 투명전극의 막두께를 두껍게 하는 방법이 채용되고 있지만, ITO전극은 보통 진공성막법등에 의하여 형성되기 때문에, 그 성막시간이 길고, 비용이 높게 될 뿐만 아니라, 두껍게 하면 할수록 투명도가 저하되어, 액정표시기능 자체에 영향을 미친다고 하는 문제가 있었다.In addition, a glass substrate using a transparent electrode made of ITO or the like is generally used for a liquid crystal display (LCD). In particular, in the case of liquid crystal display elements used in word processors, personal computers and the like, since a relatively large current flows during driving, it is required to have low wiring resistance of the transparent electrode. For this reason, conventionally, the method of thickening the thickness of the transparent electrode has been adopted, but since the ITO electrode is usually formed by a vacuum film forming method or the like, the film formation time is long, the cost is high, and the thicker the thickness, the transparency is increased. There was a problem that it lowered, affecting the liquid crystal display function itself.

이들 문제점에 대하여, 본원 발명자는, 미리 하층의 금속배선의 표면을 산화물로 피복하여 두면, 비록 그 위에 형성되는 SiO₂ 막에 핀홀이 존재하는 경우에도, 상층의 금속배선을 패터닝하는 것에 의해 하층의 금속배선까지 에칭되는 일이 없는 점에 착안했다. 또한, 기판 표면에 노출되는 금속배선이나 전극에 있어서도, 그 표면을 금속산화물로 피복하면, 여러 가지의 오염에 대하여 내식성을 갖게 할 수 있고, 배선 등의 신뢰성이 향상되고, 동시에 수명을 길게 할 수 있다. 또한, 본원 발명자는, ITO전극이 금속산화물인 것으로부터, 이것을 환원하여 금속화하는 것에 의해, 투명전극의 막두께를 필요이상으로 두껍게 하지 않고 원하는 저 저항화를 달성할 수 있는 점에 착안했다. 그러나, 어느 경우에도, 상술한 종래의 표면처리기술에서는 실제상 여러 가지의 곤란이 있었다.In response to these problems, the inventor of the present invention, if the surface of the lower metal wiring is coated with an oxide in advance, even if a pinhole is present in the SiO ₂ film formed thereon, the lower layer is patterned by patterning the upper metal wiring. Attention was paid to the fact that the metal wiring was not etched. In addition, even in the metal wirings or electrodes exposed on the substrate surface, coating the surface with metal oxides can provide corrosion resistance to various contaminations, improve the reliability of the wirings, and at the same time lengthen the lifespan. have. Furthermore, the inventors of the present application have focused on the fact that since the ITO electrode is a metal oxide, by reducing and metallizing it, a desired low resistance can be achieved without thickening the thickness of the transparent electrode more than necessary. However, in any case, in the conventional surface treatment technique described above, there are practically various difficulties.

또한, 액정표시장치의 제조에 있어서는, 종래 액정 패널표면에 배향막을 형성하기 위하여, 종래, 액정패널의 배향막 형성방법으로서는, 예를 들면 폴리이미드 등의 전기 절연성을 가지는 내열성 합성 수지피막을 기판에 형성하고, 이 표면을, 천을 감은 롤러로 한쪽방향으로 문지른다. 즉, 러빙처리하는 것에 의해 배향을 부여하는 방법이 채용되고 있다. 그러나, 이와 같이 물리적으로 문지르는 방법으로는, 합성수지피막이 기판으로부터 박리되거나, 롤러에 감긴 천이나 피막표면에 부착되어 있는 먼지 등 때문에 피막표면이 손상하는 등의 문제가 있었다. 또한, 배향성의 균일이 중요하지만, 종래 방법에서는, 배향막의 각도, 액정분자의 경사는 경험이나 시행착오에 의지하는 면이 크고, 또한 실제상 그 불균일도 크고, 러빙 처리한 시점에서 그 결과에 대하여 양부(良否)를 판단할 수 없다. 또한, 배향막의 각도를 제어하는 것은 불가능하였다.In the manufacture of a liquid crystal display device, in order to form an alignment film on the surface of a conventional liquid crystal panel, conventionally, as a method of forming an alignment film of a liquid crystal panel, a heat-resistant synthetic resin film having electrical insulation such as polyimide is formed on a substrate. Then, the surface is rubbed in one direction with a rolled up cloth. That is, the method of giving an orientation by rubbing process is employ | adopted. However, as a method of physically rubbing, there has been a problem that the synthetic resin film is peeled off from the substrate, or the coating surface is damaged due to a cloth wound on a roller, dust adhered to the coating surface, or the like. In addition, although the uniformity of the orientation is important, in the conventional method, the angle of the alignment film and the inclination of the liquid crystal molecules are large on the surface depending on experience and trial and error, and in actuality, the unevenness is also large. Good health cannot be judged. In addition, it was impossible to control the angle of the alignment film.

그래서, 본 발명의 기판의 표면처리방법은, 상술된 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 기판의 표면에 형성되어 있는 금속배선이나 전극을, 열적 또는 전기적 손상을 부여하지 않고, 용이하게 표면 처리하는 것에 의해, 필요에 따라서 내식성을 부여하여 배선의 신뢰성을 향상시키고, 또는 저 저항화를 도모할 수 있고, 더욱이, 이를 위하여 진공이나 감압을 위한 특별한 설비를 필요로 하지 않고, 장치 전체를 간단하게 구성하고 또한 소형화할 수 있는 동시에, 피처리재를 안전하게 또한 국소적으로 처리를 할 수 있고, 저 비용으로 처리능력이 높은 표면처리방법을 제공하는 것에 있다.Therefore, the surface treatment method of the board | substrate of this invention was made in view of the above-mentioned conventional problem, and the objective is not to give thermal or electrical damage to the metal wiring and the electrode formed in the surface of a board | substrate. In addition, by easily surface-treating, it is possible to impart corrosion resistance as necessary to improve the reliability of the wiring or to reduce the resistance, and furthermore, for this purpose, without requiring special equipment for vacuum or decompression. In addition, the present invention provides a surface treatment method that can be simply configured and downsized, and that the material to be treated can be safely and locally treated, and has a high processing capacity at low cost.

또한, 본 발명의 목적은, 이러한 표면처리방법을 이용하여, 층간절연막을 필요이상으로 두껍게 하지 않고 기판의 박형화를 달성할 수 있고, 용이하게 또한 저비용으로 신뢰성이 높은 다층배선기판을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.In addition, it is an object of the present invention to achieve thinning of a substrate without making the interlayer insulating film thicker than necessary by using such a surface treatment method, and to form a highly reliable multilayer wiring board easily and at low cost. To provide a method.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 진공이나 감압을 위한 특별한 설비를 필요로 하지 않는 비교적 간단한 구성에 의해, 산화·환원뿐만 아니라, 에칭, 유기물·무기물의 제거, 세정 등의 여러 가지의 표면처리를 용이하게 또한 저비용으로 효과적으로 행할 수 있고, 또한 필요에 따라서 개별처리 또는 일괄처리도 가능한 표면처리방법, 및 그것을 실현하기 위한 장치를 제공하는 것에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide various surface treatments such as etching, removal of organic matter and inorganic matters, cleaning as well as oxidation and reduction by a relatively simple configuration that does not require special equipment for vacuum or reduced pressure. It is to provide a surface treatment method which can be easily and effectively carried out at low cost and which can be individually or collectively processed as necessary, and an apparatus for realizing the same.

본 발명의 다른 목적은, 특히 액정표시장치의 제조에 있어서, 비접촉처리에 의해 합성수지피막의 표면을 손상하거나 박리시키지 않고, 동시에 균일한 배향부여를 가능하게 하는 액정패널의 배향막 형성방법을 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 액정패널의 기판표면에 배향막을 직접 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for forming an alignment film of a liquid crystal panel, which enables uniform alignment at the same time without damaging or peeling off the surface of the synthetic resin film by non-contact treatment, particularly in the manufacture of liquid crystal display devices. have. Moreover, the objective of this invention is providing the method which can form an alignment film directly in the board | substrate surface of a liquid crystal panel.

[발명을 해결하기 위한 수단][Means for solving the invention]

본 발명은, 상술된 목적을 달성하기 위한 것이고, 이하에 그 내용을 도면에 나타낸 실시예를 사용하여 설명한다.The present invention has been made in order to achieve the above-described object, and the contents thereof will be described below using examples shown in the drawings.

본원의 기판의 표면처리방법은, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 산소를 함유하는 가스 중에 기체방전을 일으키고, 이 방전에 의해 생성되는 가스활성종에 기판표면에 형성되어 있는 금속막을 노출시키고, 그것에 의하여 이 금속층의 표면을 산화시키는 것을 특징으로 한다.The surface treatment method of the substrate of this application causes a gas discharge in the gas containing oxygen at least under atmospheric pressure or the pressure of its vicinity, exposing the metal film formed in the substrate surface to the gaseous active species produced by this discharge, and Thereby oxidizing the surface of the metal layer.

본원의 다층배선기판의 형성 방법은, 기판표면에 형성된 제 1 의 금속배선을 그 위에 형성된 절연막에 의해 피복하고, 이 절연막의 위에 금속막을 형성하고 동시에 이것을 에칭하는 것에 의하여, 제 2 의 금속배선을 패터닝하는 공정에 있어서, 제 1 의 금속배선상에 절연막을 형성하기 전에, 대기압 또는 그 근방의 압력하에서 가스중에 기체방전을 일으키고, 이 방전에 의해 생성되는 가스 활성종에 제 1 의 금속배선을 노출시키는 것을 특징으로 한다.In the method for forming a multi-layered wiring substrate of the present application, the second metal wiring is formed by covering the first metal wiring formed on the substrate surface with an insulating film formed thereon, forming a metal film on the insulating film and etching the same. In the process of patterning, before forming an insulating film on a 1st metal wiring, gas discharge is caused in gas under atmospheric pressure or the pressure of its vicinity, and a 1st metal wiring is exposed to the gas active species produced by this discharge. It is characterized by.

본원의 기판의 표면처리방법은, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 수소 또는 유기물을 함유하는 가스중에 기체방전을 일으키고, 이 방전에 의해 생성되는 가스 활성종에 기판표면에 형성된 금속산화물의 층을 노출시키고, 그것에 의하여 이 금속산화물층을 환원하는 것을 특징으로 한다.The surface treatment method of the substrate of the present application causes a gas discharge in a gas containing at least hydrogen or an organic substance under atmospheric pressure or a pressure thereof, and exposes a layer of a metal oxide formed on the surface of the substrate to a gas active species produced by the discharge. This metal oxide layer is thereby reduced.

본원의 표면처리방법은, 상술된 본원의 특징점에 추가하여, 기체방전을 발생시키는 가스에 수증기가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본원의 기판의 표면처리방법은, 기판표면에 미리 유기물이 도포되어 있는 것을 특징으로 하고, 이것에 대하여, 본원의 기판의 표면처리방법은, 기체방전을 일으키는 가스중에 기화시킨 유기물을 가하도록 한 것을 특징으로 한다.The surface treatment method of the present application is characterized in that water vapor is further included in the gas generating gas discharge, in addition to the above-described feature points of the present application. In addition, the surface treatment method of the substrate of the present application is characterized in that an organic substance is applied to the surface of the substrate in advance, while the surface treatment method of the substrate of the present application is to add an organic substance vaporized in a gas causing gas discharge. It is characterized by one.

본원의 표면처리방법은, 액체의 표면부근에 있어서, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 소정의 가스 중에 기체방전을 일으키는 것을 특징으로 한다. 본원의 방법은, 상술된 본원의 특징점에 추가하여, 기체방전을 일으킨 후의 액체를 사용하여 피처리재를 표면처리하고, 또한 본원의 방법은, 피처리재를 액체 중에 침지하는 것을 특징으로 한다.The surface treatment method of the present application is characterized in that gas discharge occurs in a predetermined gas at or near the surface of a liquid under atmospheric pressure or a pressure thereof. In addition to the feature point of this application mentioned above, the method of this application surface-treats a to-be-processed material using the liquid after a gas discharge has generate | occur | produced, and the method of this invention is characterized by immersing a to-be-processed material in a liquid.

본원의 표면처리장치는, 액체의 용기와, 이 용기의 액면부근에 있어서, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 소정의 가스 중에 기체방전을 발생시키는 수단과, 이 소정의 가스를 용기의 액면부근에 공급하기 위한 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본원의 장치는, 상술된 본원의 특징점에 추가하여, 상기 액체를 용기로부터 순환시켜서 청정화하는 수단을 더 가지는 것을 특징으로 한다. 본원의 장치는, 용기의 액체 중에 피처리재를 침지하고, 또는, 본원의 장치는, 용기내의 액체를 피처리재를 향해 배급하기 위한 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.The surface treatment apparatus of this application provides the container of a liquid, a means which generate | occur | produces a gas discharge in predetermined gas under atmospheric pressure or the pressure of the vicinity of this container, and this predetermined gas is supplied to the vicinity of the liquid surface of a container. It is characterized by consisting of means for. The apparatus of the present application is further characterized by having means for circulating and purifying the liquid from the container in addition to the above-described feature points of the present application. The apparatus of the present application is immersed in the liquid of the container, or the apparatus of the present invention is characterized by having means for distributing the liquid in the container toward the object.

또한, 본원의 표면처리방법은, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 소정의 가스 중에 기체방전을 일으키고, 이 기체방전에 의해 생성되는 가스 활성종을 함유하는 가스를 액체 중에 공급하고, 이 액체를 사용하여 피처리재를 표면처리하는 것을 특징으로 한다. 본원의 방법은, 상술된 본원의 특징점에 추가하여, 상기 액체 중에 피처리재를 침지하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the surface treatment method of this application produces gas discharge in predetermined gas under atmospheric pressure or the pressure of its vicinity, supplies the gas containing gaseous active species produced | generated by this gas discharge to a liquid, and uses this liquid, It is characterized by surface-treating a to-be-processed material. The method of the present application is immersed in the liquid in addition to the above-described feature points of the present application.

본원의 표면처리장치는, 액체의 용기와, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 소정의 가스 중에 기체방전을 발생시키는 수단과, 이 방전에 의해 생성된 가스 활성종을 함유하는 가스를 상기 용기의 액체 중에 공급하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본원의 장치는, 상술된 본원의 특징점에 추가하여, 용기의 액체 중에 피처리재가 침지되고, 또는 본원의 장치는, 용기내의 액체를 피처리재를 향해 배급하기 위한 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.The surface treatment apparatus of the present application includes a container containing a liquid, a means for generating a gas discharge in a predetermined gas under an atmospheric pressure or a pressure thereof, and a gas containing a gas active species generated by the discharge into a liquid of the container. It is characterized by consisting of means for supply. The apparatus of the present application is in addition to the above-described feature points of the present application, wherein the processing material is immersed in the liquid of the container, or the apparatus of the present invention is characterized by having a means for distributing the liquid in the container toward the processing material.

본원의 액정패널의 배향막 형성방법은, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 소정의 가스 중에 기체방전을 일으키고, 이 방전에 의해 생성되는 가스 활성종을 포함하는 가스류를, 액정패널의 기판표면을 향하여, 부여하고자 하는 배향방향에 맞추어 비스듬히 분사하는 것에 의해, 가스 활성종을 이 기판표면에 노출시키는 것을 특징으로 한다. 본원의 방법은, 상술된 본원의 특징점에 추가하여, 액정패널의 기판표면에, 배향막으로 되는 합성수지피막이 미리 형성되어 있고, 이 합성수지피막에 가스 활성종을 노출시키는 것을 특징으로 한다. 한편, 본원의 방법은, 소정의 가스에 상온에서 액체의 유기물이 함유되고, 그 활성종에 의해 기판표면에 피막을 형성한 후, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 제 2 의 기체방전을 일으키고, 이것에 의해 생성되는 제 2 의 가스 활성종을 기판의 피막형성면에 노출시키는 것을 특징으로 한다.According to the method for forming an alignment film of the liquid crystal panel of the present application, a gas discharge is generated in a predetermined gas under atmospheric pressure or a pressure thereof, and a gas stream containing gas active species generated by the discharge is directed toward the substrate surface of the liquid crystal panel. The gaseous active species is exposed on the surface of the substrate by spraying at an angle in accordance with the orientation direction to be imparted. The method of the present application is characterized in that, in addition to the above-described feature points of the present application, a synthetic resin film serving as an alignment film is formed on the substrate surface of the liquid crystal panel in advance, and gas-activated species is exposed to the synthetic resin film. On the other hand, in the method of this application, liquid organic substance is contained in a predetermined gas at normal temperature, and after forming a film on the surface of a board | substrate by the active species, a 2nd gas discharge is generated under atmospheric pressure or the pressure of its vicinity, and this is It is characterized by exposing the 2nd gas active species produced | generated to the film formation surface of a board | substrate.

본원의 액정패널의 배향막형성방법은, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 기체방전을 일으키고, 상온에서 액체의 유기물을 포함하는 소정의 가스를, 이 방전에 노출되는 액정패널의 기판표면을 향하여 부여하고자 하는 배향방향으로 분사하고, 이 방전에 의해 생성되는 가스의 활성종에 의해 이 기판표면에 피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the method for forming an alignment film of the liquid crystal panel of the present application, gas discharge is caused under atmospheric pressure or a pressure thereof, and a predetermined gas containing a liquid organic substance at normal temperature is applied to the substrate surface of the liquid crystal panel exposed to this discharge. It sprays in an orientation direction, and forms a film in this substrate surface by the active species of the gas produced | generated by this discharge.

[작용][Action]

따라서, 본원의 기판의 표면처리방법에 의하면, 비교적 간단한 구성에 의해 대기압근방의 압력 하에서 기체방전을 발생시키는 것에 의하여, 산소래디컬, 오존 등의 산소활성종이 생성되고, 이 작용에 의해 기판표면의 금속층을 산화시켜서, 그 표면을 금속산화물로 피복할 수 있다.Accordingly, according to the surface treatment method of the substrate of the present application, by generating a gas discharge under a pressure near atmospheric pressure with a relatively simple configuration, oxygen active species such as oxygen radicals and ozone are generated, and by this action, the metal layer on the substrate surface. Can be oxidized to coat the surface with a metal oxide.

본원의 다층배선기판의 형성방법에 의하면, 본원의 표면처리방법을 이용하고, 제 1 의 금속배선의 표면을 금속 산화물로 피복하는 것에 의해, 그 위에 형성되는 절연막에 핀홀이 생겨있는 경우에도, 제 2 의 금속배선을 패터닝할때에, 제 1 의 금속배선까지도 에칭되지 않도록 할 수 있다.According to the method for forming a multilayer wiring substrate of the present application, even when a pinhole is formed in the insulating film formed thereon by coating the surface of the first metal wiring with a metal oxide using the surface treatment method of the present application, When patterning the two metal wirings, it is possible to prevent even the first metal wirings from being etched.

본원의 다른 기판의 표면처리방법에 의하면, 본원의 표면처리방법과 동일한 비교적 간단한 구성에 의해 대기압 근방의 압력 하에서 기체방전을 발생시키는 것에 의하여, 수소래디컬이 생성되고, 또는 유기물이 해리, 전리, 여기하여 유기물, 탄소, 수소의 이온 여기종 등의 활성종이 생성되고, 이들의 작용에 의해 기판표면의 금속산화물층을 환원하여, 금속화할 수 있다.According to the surface treatment method of the other substrate of this application, hydrogen radicals are produced by generating gas discharge under the pressure of atmospheric pressure by the relatively simple structure similar to the surface treatment method of this application, or organic substance dissociates, ionizes, and excites here. As a result, active species such as ionic excited species of organic matter, carbon, and hydrogen are generated, and the metal oxide layer on the surface of the substrate can be reduced and metalized by these actions.

또한 본원의 기판의 표면처리방법에 의하면, 기체 방전을 일으키는 가스 중에 수증기를 포함시키는 것에 의하여, 가스 활성종에 의한 환원처리의 속도를 빠르게 할 수 있다. 또한, 본원의 기판의 표면처리방법에 의하면, 기판표면에 유기물을 도포하여 두는 것에 의하여, 기체방전에 의한 유기물의 해리, 전리, 여기를 효과적으로 행할 수 있고, 본원의 방법에 의하면, 기화된 유기물을 기체방전의 발생 영역에 공급하는 것에 의하여, 동일하게 그 해리, 전리, 여기가 촉진되어서, 환원 처리의 효과를 높게 할 수 있다.Moreover, according to the surface treatment method of the board | substrate of this application, by including water vapor in the gas which produces gas discharge, the speed | rate of the reduction process by gaseous active species can be speeded up. Moreover, according to the surface treatment method of the substrate of this application, dissociation, ionization, and excitation of the organic substance by gas discharge can be performed effectively by apply | coating an organic substance to the surface of a substrate, According to the method of this application, By supplying to the generation area of gas discharge, the dissociation, ionization, and excitation are promoted similarly, and the effect of a reduction process can be made high.

본원의 표면처리방법에 의하면, 대기압 근방의 압력 하에서 기체방전에 의해 생성된 활성종을 포함하는 가스의 작용에 의해, 액체의 표면을 처리하고, 또는 상기 가스가 액체 중에 혼입하고, 이 액체자체에 표면처리능력을 부여할 수 있다. 또한 본원의 방법에 의하면, 액체에 부여된 표면처리 능력에 의하여, 방전의 발생 위치와 관계없이 피처리재를, 열적 또는 전기적 손상을 주지 않고 표면처리할 수 있고, 본원의 방법에 의하면, 상기 액체에 의해 피처리재를 직접 표면처리할 수 있다.According to the surface treatment method of this application, the surface of a liquid is processed by the action of the gas containing active species produced | generated by gas discharge under the pressure of atmospheric pressure, or the said gas mixes in a liquid, It can give surface treatment ability. In addition, according to the method of the present application, by the surface treatment ability imparted to the liquid, the treated material can be surface treated without causing thermal or electrical damage regardless of the position of discharge. According to the method of the present application, the liquid By this, the target material can be directly surface treated.

본원의 표면처리장치에 의하면, 본원의 방법을 실현할 수 있고, 대기압 근방의 압력 하에서 발생시킨 플라즈마에 의해 생성된 가스 활성종을 용기내의 액체에 작용시키고, 이 액체 자체를 처리하고, 또는 이 액체를 통하여 피처리재를 표면 처리할 수 있다. 또한 본원의 장치에 의하면, 표면처리에 의하여 액체 중에 생기는 불순물 이온이나 먼지 등을 제거하고, 액체의 청정도를 높게 유지할 수 있다. 또한, 본원의 장치에 의하면, 이러한 액체내에서 피처리재를 직접표면처리할 수 있고, 본원의 장치에 의하면, 이러한 액체를 생성하기 위한 기체방전의 발생위치와는 다른 위치에서 피처리재를 표면처리할 수 있다.According to the surface treatment apparatus of this application, the method of this application can be implement | achieved, The gas active species produced | generated by the plasma generate | occur | produced under the pressure near atmospheric pressure is made to act on the liquid in a container, this liquid itself is processed, or this liquid is Through-processing material can be surface-treated through. In addition, according to the apparatus of the present application, impurity ions, dust and the like generated in the liquid by the surface treatment can be removed, and the cleanliness of the liquid can be maintained high. Further, according to the apparatus of the present application, the target material can be directly surface-treated in such a liquid, and according to the apparatus of the present invention, the target material is surfaced at a position different from the generation position of gas discharge for generating such a liquid. Can be processed.

본원의 표면처리방법에 의하면, 기체방전에 의해 발생된 가스 활성종을 포함하는 가스를 도입한 액체를 사용하는 것에 의해, 그 작용에 의해 피처리재를 표면처리할 수 있고, 더욱이 피처리재를 기체방전의 발생위치와는 다른 위치에 준비할 수 있기 때문에, 피처리재의 형상·치수나 개수, 기체방전을 발생시키는 환경, 기타 처리조건에 대응하여, 처리능력을 적당하게 조정할 수 있다. 또한 제 15 항의 방법에 의하면, 상기 액체에 의해 피처리재를 직접 표면처리할 수 있다.According to the surface treatment method of this application, by using the liquid which introduce | transduced the gas containing the gaseous active species generate | occur | produced by gas discharge, the to-be-processed material can be surface-treated by the effect, Furthermore, Since the gas discharge can be prepared at a position different from the generation position of the gas discharge, the processing capacity can be appropriately adjusted in accordance with the shape, the size and number of the workpiece, the environment in which the gas discharge is generated, and other processing conditions. According to the method of claim 15, the target material can be directly surface treated with the liquid.

본원의 표면처리장치에 의하면, 본원의 방법을 실현할 수 있고, 액체의 용기와 기체 방전발생수단을 별개로 설치하고, 그들을 가스공급수단에 의해 접속하는 것에 의해, 피처리재의 크기, 치수·형상이나 다른 여러 가지의 조건 또는 필요에 따라서, 액체 중에 공급되는 가스 활성종의 종류·양을 제어하고, 공급방법을 적당하게 변경하거나, 액체용기의 크기나 형상을 변경할 수 있다. 또한 본원의 장치에 의하면, 이러한 액체내에서 피처리재를 직접 표면처리할 수 있고, 본원의 장치에 의하면, 피처리재를 원하는 위치에서 표면처리할 수 있다.According to the surface treatment apparatus of this application, the method of this application can be implement | achieved, By providing a liquid container and a gas discharge generation means separately, and connecting them by a gas supply means, the size, dimension, shape of a to-be-processed material, According to other various conditions or needs, the kind and quantity of the gaseous active species supplied in a liquid can be controlled, the supply method can be changed suitably, or the size and shape of a liquid container can be changed. Moreover, according to the apparatus of this application, the to-be-processed material can be directly surface-treated in such liquid, and according to the apparatus of this application, the to-be-processed material can be surface-treated in a desired position.

또한, 본원의 액정 패널의 배향막 형성방법에 의하면, 기판표면에 대하여 비스듬히 가스 활성종을 작용시키는 것에 의하여, 가스류의 방향에 맞추어 기판표면에 비접촉으로 배향막을 형성할 수 있다. 또한 본원의 방법에 의하면, 기판표면의 합성수지피막을 가스류의 방향으로 배향시킬 수 있고, 본원의 방법에 의하면, 기판표면에 유기물을 중합시키고, 원하는 배향막을 직접 형성할 수 있다.In addition, according to the method for forming an alignment film of the liquid crystal panel of the present application, by activating the gas active species at an angle to the substrate surface, the alignment film can be formed on the substrate surface in a non-contact manner in accordance with the direction of the gas flow. In addition, according to the method of the present application, the synthetic resin film on the surface of the substrate can be oriented in the direction of the gas flow, and according to the method of the present application, the organic material can be polymerized on the surface of the substrate to form a desired alignment film directly.

본원의 액정패널의 배향막 형성방법에 의하면, 대기압하의 플라즈마를 사용하여 비교적 간단하게, 기판표면에 유기물을 중합시켜서 합성수지피막을 형성하고, 동시에 이것을 비접촉으로 원하는 방향으로 배향시킬 수 있다.According to the method for forming an alignment film of the liquid crystal panel of the present application, a synthetic resin film can be formed by polymerizing organic substances on the surface of a substrate relatively simply using plasma under atmospheric pressure, and at the same time, it can be oriented in a desired direction by non-contact.

〈실시예〉<Example>

이하, 본 발명의 적합한 실시예를 첨부한 도면에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the accompanying drawing which concerns on a suitable Example of this invention is described in detail.

제 1 도에는, 본 발명에 의한 기판의 표면처리방법에 사용하기 위한 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 표면처리장치(1)는, 전원(2)에 접속되고 동시에 소정의 간격을 가지고 대향하도록 수직으로 배치된 1쌍의 전극(3)을 구비한다. 상기 양전극간에 획정(명확히 구분하여 정하게)되는 공간(4)에는, 가스공급장치(5)로부터 방전용의 가스가 공급된다. 양전극(3)의 바로 하측에는, 원하는 표면처리를 행하기 위한 기판(6)이 수평으로 배치되어 있다. 기판(6)의 상면에는, 알루미늄으로 이루어지는 금속배선(7)이 형성되어 있다.1 schematically shows an apparatus for use in the surface treatment method of a substrate according to the present invention. The surface treatment apparatus 1 has a pair of electrodes 3 connected to the power supply 2 and arranged vertically so as to face each other at a predetermined interval. The gas for discharge is supplied from the gas supply device 5 to the space 4 defined between the two electrodes (to be clearly divided and defined). Immediately below the positive electrode 3, a substrate 6 for performing a desired surface treatment is arranged horizontally. On the upper surface of the substrate 6, a metal wiring 7 made of aluminum is formed.

가스공급장치(5)로 부터 방전용 가스를 공간(4)에 공급하고, 양전극(3) 선단과 기판(6) 사이 및 그 근방의 분위기를 상기 방전용 가스로 치환한다. 전원(2)으로부터 전극(3)으로 소정의 전압을 인가하면, 양전극(3)과 기판(6)과의 사이에서 기체방전이 발생한다. 이 방전영역(8)에는, 플라즈마에 의한 상기 방전용 가스의 해리, 전리, 여기 등의 각종의 반응이 존재한다. 상기 방전은, 기판(6)상면에 형성되어 있는 알루미늄의 금속배선(7)과의 사이에서 특히 강하게 발생한다.The gas for discharging is supplied from the gas supply device 5 to the space 4, and the atmosphere between and near the front end of the positive electrode 3 and the substrate 6 is replaced with the gas for discharging. When a predetermined voltage is applied from the power supply 2 to the electrode 3, gas discharge occurs between the positive electrode 3 and the substrate 6. In this discharge region 8, various reactions such as dissociation, ionization and excitation of the discharge gas by plasma exist. The discharge is particularly strongly generated between the metal wiring 7 of aluminum formed on the upper surface of the substrate 6.

본 실시예에서는, 상기 방전용 가스에 헬륨과 산소와의 혼합가스를 사용한다. 이것에 의해, 방전영역(8)에는 산소의 이온, 여기종 등의 활성종이 생성된다. 이들 활성종에 노출됨에 따라 금속배선(7)의 표면이 산화되고, 제 2A 도에 도시한 것과 같은 얇은 금속산화물의 막(9)이 형성된다.In this embodiment, a mixed gas of helium and oxygen is used as the discharge gas. As a result, active species such as oxygen ions and excited species are generated in the discharge region 8. Upon exposure to these active species, the surface of the metallization 7 is oxidized, and a thin metal oxide film 9 as shown in FIG. 2A is formed.

일반적으로, 헬륨 등의 희가스를 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 사용하여 고주파수의 전압을 인가하면, 기체방전을 발생시키기 쉽고 또한 그 방전이 균일하게 되고, 노출되는 피처리재에 주는 손상을 적게 할 수 있다. 또한, 방전용 가스로서, 압축공기, 질소와 산소의 혼합가스를 사용하여도, 동일하게 금속배선을 산화처리할 수 있다. 또한 헬륨은 가스자체가 고가이기 때문에, 제조 비용이 증대하기 때문에, 방전개시시만 헬륨이나 아르곤 등의 희가스를 사용하고, 방전 발생후는 압축공기 등의 적당한 저렴한 가스로 변경할 수 있다.In general, when a rare gas such as helium is used at atmospheric pressure or near its pressure to apply a high frequency voltage, gas discharge is more likely to occur, the discharge is uniform, and damage to the exposed material is reduced. have. In addition, even when compressed gas, a mixed gas of nitrogen and oxygen, is used as the discharge gas, the metal wiring can be oxidized in the same manner. In addition, since helium is expensive in itself, manufacturing costs increase. Therefore, rare gas such as helium or argon can be used only at the start of discharge, and after discharge, it can be changed to a suitable low-cost gas such as compressed air.

또한, 온도조건에 대해서는, 실온에서의 처리도 가능하고, 그것에 의하여 기판의 소자등에 열적 손상 등의 좋지 않은 상태가 생기는 것은 아니다. 단, 당연한 것으로, 산화 속도를 올리기 위한 것이면, 기판을 가열한 쪽이 좋은 것은 말할 것도 없다.In addition, with respect to temperature conditions, processing at room temperature is also possible, which does not cause an unfavorable state such as thermal damage to the element of the substrate. It goes without saying that it is better to heat the substrate as long as the oxidation rate is increased.

이와 같이 하여, 금속배선(7)의 표면을 금속산화막(9)으로 피복한 기판(6)은, 제 2B 도에 나타낸 것과 같이, 금속배선(7) 위에 예를 들면 SiO₂로 이루어지는 절연막(10)을 소정의 두께로 형성한다. 다음에, 절연막(10) 위에 예를 들면 알루미늄의 금속막(11)을 피착시키고, 종래와 동일하게 포토리소그라피 기술을 사용하여 에칭하는 것에 의해, 제 2 층의 금속배선을 원하는 배선 패턴으로 형성한다. 본 발명에 의하면, 상술한 것과 같이 하층의 금속배선의 표면을 산화시켜서 금속산화물로 피복했기 때문에, 층간 절연막을 전기적 절연에 필요한 막두께 이상으로 두껍게 형성하지 않아도, 핀홀의 유무에 관계없이, 상층의 금속배선을 에칭할 때에 하층의 금속배선이 에칭될 우려는 없다. 이와 같이 하여, 기판(6)위에 2단의 다층 배선을 형성할 수 있고, 또한 상술한 공정을 반복하는 것에 의해, 제 3 층, 제 4 층의 다층배선을 형성할 수 있다.In this way, the substrate 6 by coating the surface of the metal wire (7) of a metal oxide film 9 is, the 2B also as shown in, for example, on a metal wiring 7, the insulating film (10 composed of SiO ₂ ) Is formed to a predetermined thickness. Next, a metal film 11 of aluminum, for example, is deposited on the insulating film 10 and etched using photolithography technique in the same manner as in the prior art to form the metal wiring of the second layer in a desired wiring pattern. . According to the present invention, since the surface of the lower metal wiring is oxidized and covered with a metal oxide as described above, the interlayer insulating film can be formed even if the interlayer insulating film is not thicker than the film thickness required for electrical insulation. When etching metal wiring, there is no possibility that the underlying metal wiring is etched. In this way, the multilayer wiring of two stages can be formed on the board | substrate 6, and the multilayer process of a 3rd layer and a 4th layer can be formed by repeating the above-mentioned process.

본 실시예에서는, 기판(6)상에 형성되는 금속배선(7)을 알루미늄으로 했지만, 동(銅) 등의 다른 금속 또는 ITO 등으로 이루어지는 배선에 대해서도, 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 본 실시예와 같은 다층구조의 배선이 아니어도, 기판표면에 노출되는 금속 배선이나 전극을 상술한 것과 같이 표면처리하는 것에 의해, 내식성을 부여할 수 있기 때문에, 오염등에 대해서도 신뢰성이 향상되고, 또한 수명을 길게 할 수 있다.In this embodiment, although the metal wiring 7 formed on the board | substrate 6 was made into aluminum, it is similarly applicable also to the wiring which consists of other metals, such as copper, or ITO. In addition, even if the wiring of the multilayer structure is not the same as in the present embodiment, corrosion resistance can be imparted by surface treatment of the metal wiring or the electrode exposed to the substrate surface as described above, so that reliability is improved even in contamination. , Also can prolong the service life.

제 3 도에는, 본 발명에 의한 기판의 표면처리방법을 적용하기 위한 유리기판(12)이 도시되어 있다. 유리기판(12)은, 액정표시장치에 사용하기 위한 것이고, 그 표면에는 예를 들면 ITO 로 이루어지는 다수의 투명전극(13)이 형성되어 있다. 이 실시예에서는, 상술한 실시예와 동일하게 제 1 도에 도시한 표면처리장치를 사용하고, 방전용 가스로서 적어도 수소 또는 유기물을 포함하는 가스를 공급하여, 전극(3)과 유리기판(12) 사이에서 기체방전을 발생시킨다. 이와 같이 하여 플라즈마를 만드는 것에 의해, 방전용 가스가 수소를 포함하는 경우에는, 수소의 이온, 여기종 등의 활성종이 생성되고, 유기물을 포함하는 가스의 경우에는, 이 유기물이 해리, 전리, 여기하여 생성하는 유기물, 탄소, 수소의 이온 여기종 등의 활성종이 생성된다. 이들의 활성종을, 예를 들면 유리기판(12) 위에 마스크 등의 수단을 배치하는 것에 의해, 표시영역(14)이외의 투명전극(13) 부분에만 노출시킨다.3 shows a glass substrate 12 for applying the surface treatment method of the substrate according to the present invention. The glass substrate 12 is for use in a liquid crystal display device, and a plurality of transparent electrodes 13 made of, for example, ITO is formed on the surface thereof. In this embodiment, the surface treatment apparatus shown in FIG. 1 is used in the same manner as in the above-described embodiment, and the electrode 3 and the glass substrate 12 are supplied by supplying a gas containing at least hydrogen or an organic substance as the gas for discharge. Gas discharge occurs between By forming the plasma in this way, when the gas for discharge contains hydrogen, active species such as ions of hydrogen and excitation species are generated, and in the case of a gas containing organic matter, the organic matter is dissociated, ionized, or excited. Active species, such as organic substance, carbon, and hydrogen-excited species of hydrogen, are produced | generated. These active species are exposed only to the portion of the transparent electrode 13 other than the display region 14 by, for example, disposing a means such as a mask on the glass substrate 12.

상술한 것과 같이, 투명전극(13)은, ITO 등의 금속의 산화물로 형성되어 있기 때문에, 상기 활성종의 작용에 의해 환원되어 금속화된다. 이것에 의해, 투명전극(13)의 전기적 저항을 작게 할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 막 두께를 필요이상으로 두껍게 형성하지 않아도, 액정표시장치에 사용하기 위하여 양호한 투명도를 유지하면서, 전극으로서 필요한 전기적 성능을 확보할 수 있다.As described above, since the transparent electrode 13 is formed of an oxide of a metal such as ITO, the transparent electrode 13 is reduced and metalized by the action of the active species. Thereby, the electrical resistance of the transparent electrode 13 can be made small. Therefore, even if the film thickness is not made thicker than necessary, the electrical performance required as an electrode can be ensured while maintaining good transparency for use in a liquid crystal display device.

또한, 활성종을 생성하기 위한 상기 유기물은, 반드시 방전용 가스에 포함시킬 필요가 없다. 다른 실시예에서는, 유리 기판(12)의 표면에 미리 도포하여 둘 수 있다. 이 경우에는, 전극(3)과 유리 기판(12) 사이의 방전 영역에 있어서, 플라즈마에 의해 가스가 해리, 전리, 여기하여 에너지 상태가 높게 되기 때문에, 도포된 상기 유기물이, 일부는 증발하고 또한 방전에 쪼이게 되어 해리, 전리, 여기하고, 상술된 것과 동일하게 활성종을 생성한다. 또한, 상기 유기물의 다른 일부는, 에너지 상태가 높은 상기 가스의 활성종으로부터 에너지를 받고, 이것에 의해 해리, 전리, 여기하여 동일하게 유기물, 탄소, 수소의 이온, 여기종 등의 활성종으로 된다. 이것에 의해, 방전용 가스에 유기물을 포함시킨 경우와 동일의 환원 작용이 얻어진다. 다른 실시예에서는, 별개의 가스 공급 수단을 사용하여 유기물을 기화시킨 상태로 방전 영역에 공급할 수 있다. 이 경우에도, 상술된 것과 동일한 작용 효과가 얻어진다.In addition, the organic substance for generating active species does not necessarily need to be included in the gas for discharge. In other embodiments, the glass substrate 12 may be coated in advance. In this case, in the discharge region between the electrode 3 and the glass substrate 12, since the gas is dissociated, ionized, and excited by the plasma, the energy state becomes high. It is subjected to discharge, dissociates, ionizes, excites, and generates active species in the same manner as described above. In addition, the other part of the organic substance receives energy from the active species of the gas having a high energy state, and thereby dissociates, ionizes, excites, and becomes an active species such as ions of organic matter, carbon, hydrogen, and excitation species. . Thereby, the same reduction effect as the case where the organic substance is included in the gas for discharge is obtained. In another embodiment, a separate gas supply means may be used to supply the discharge region in a state in which organic matter is vaporized. Also in this case, the same effects as those described above are obtained.

방전용 가스가 유기물을 포함하는 경우에는, 이 유기물이 중합하여, 피처리재의 표면에 고분자의 박막을 형성하는 경우가 있다. 이와 같은 고분자 박막의 형성이 바람직하지 않은 경우에는, 저분자의 유기물을 포함하는 가스를 사용하거나, 또는 방전용 가스에 수분을 포함시키면 좋은 상태로 된다.When the gas for discharge contains an organic substance, this organic substance may superpose | polymerize and may form a thin film of a polymer on the surface of a to-be-processed material. When formation of such a polymer thin film is unpreferable, it is good to use the gas containing a low molecular weight organic substance, or to include water in the gas for discharge.

제 4 도 내지 제 6 도에는, 이와 같이 방전용 가스에 수분 또는 저분자의 유기물을 포함시키기 위한 구체적인 구성이 나타나 있다. 제 4 도에 도시된 실시예에서는, 가스 공급 장치(5)로부터 표면 처리 장치(1)에 방전용 가스를 공급하는 관로(15)의 도중에 바이패스를 설치하여 분기하고, 상기 방전용 가스의 일부를 밸브(16)로 조절하여 탱크(17)내로 보낸다. 탱크(17)내에는, 물(적합하게는 순수) 또는 액상(液狀)의 유기물(18)이 저류되어 있고, 히터(19)에 의하여 수증기 또는 상기 유기물의 기화 가스를 발생시키기 쉽게 하고 있다. 탱크(17)내에 도입된 상기 방전용 가스는, 수증기 또는 유기물(18)의 기화 가스를 포함하여 관로(15)로 되돌아 가고, 가스공급장치(5)로부터 직접 송급(보내어 공급)되는 상기 방전 가스와 혼합되어, 표면 처리 장치(1)에 공급된다. 방전용 가스에 혼합되는 수증기 또는 유기물의 양은, 밸브(16)의 회로 및 히터(19)를 조절하는 것에 의해 조정된다.4 to 6 show specific configurations for incorporating water or low-molecular organic matter into the gas for discharge as described above. In the embodiment shown in FIG. 4, a bypass is provided and branches in the middle of the pipeline 15 for supplying the gas for discharge from the gas supply device 5 to the surface treatment apparatus 1, and a part of the discharge gas is provided. Is controlled by valve 16 and sent into tank 17. In the tank 17, water (suitably pure water) or liquid organic matter 18 is stored, and the heater 19 makes it easy to generate steam or vaporized gas of the organic matter. The discharge gas introduced into the tank 17 returns to the conduit 15 including the vaporized gas of the water vapor or the organic substance 18, and is discharged directly from the gas supply device 5 to the discharge gas. It is mixed with and supplied to the surface treatment apparatus 1. The amount of water vapor or organic matter mixed in the discharge gas is adjusted by adjusting the circuit of the valve 16 and the heater 19.

제 5 도에 도시한 실시예에서는, 가스 공급 장치(5)로부터 표면 처리 장치(1)에 접속된 관로(15)의 도중에 분무 장치(20)가 설치되고, 이것에 탱크(17)로부터 물 또는 액상 유기물 (18)이 공급되고, 무화(霧化)된 상태에서 가스 공급 장치(5)로부터 보내진 방전용 가스에 첨가된다. 이 경우에도, 탱크(17)내에 제 4 도와 동일한 히터를 설치하여 가열하는 것에 의해, 물 및 액상 유기물의 미립화를 촉진할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 5, the spraying apparatus 20 is installed in the middle of the conduit 15 connected from the gas supply apparatus 5 to the surface treatment apparatus 1, and water or The liquid organic substance 18 is supplied, and is added to the discharge gas sent from the gas supply apparatus 5 in the state in which it atomized. Also in this case, the atomization of water and a liquid organic substance can be accelerated | stimulated by installing and heating the same heater as the 4th degree in the tank 17. FIG.

제 6 도에 도시한 실시예에서는, 탱크(17)내에 저류되는 물 또는 액상 유기물(18)을 히터(19)에 의하여 가열하여, 수증기 또는 상기 액상 유기물의 기화 가스를 발생시키고, 가스 공급 장치(5)로부터 공급되는 방전 가스와는 다른 관로(21)에 의하여, 표면 처리 장치(1) 또는 방전 영역(8)에 직접 공급한다. 관로(21)는 가스 공급 장치(5)와 표면 처리 장치(1)를 접속하는 관로(15)의 도중에 접속할 수 있고, 수증기 또는 유기물의 기화가스를 방전 가스에 혼합하여 방전 영역에 공급할 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 6, water or liquid organic matter 18 stored in the tank 17 is heated by the heater 19 to generate vapor or gaseous gas of the liquid organic matter, and a gas supply device ( It supplies directly to the surface treatment apparatus 1 or the discharge area | region 8 by the piping 21 different from the discharge gas supplied from 5). The pipe line 21 can be connected in the middle of the pipe line 15 which connects the gas supply device 5 and the surface treatment apparatus 1, and can also supply vaporized gas of water vapor or organic substance to discharge gas, and supply it to a discharge area.

본 발명의 표면 처리 방법을 사용하여 피처리재를 환원한 경우의 효과에 대하여 실험을 행한 바, 이하와 같은 결과가 얻어졌다. 방전용 가스는, 헬륨만, 헬륨과 프로판과의 혼합 가스, 헬륨과 산소와의 혼합 가스, 및 헬륨과 수소와의 혼합가스의 4 종류를 사용했다. 방전용 가스에 가하는 수증기 또는 유기물에 대해서는, 데칸(C₁₀H₂₂)을 가한 경우, 데칸과 물을 가한 경우, 및 아무것도 가하지 않은 경우의 3 가지로 행했다. 기체 방전을 발생시키기 위한 전원 전압은 200W 로 했다. 또한, 헬륨의 유량은 매분 20 리터로 했다. 이 실험에 의해 얻어진 결과를 이하의 표 1 에 나타낸다.The following results were obtained when experiments were conducted on the effect of reducing the target material by using the surface treatment method of the present invention. As the discharge gas, only four types of helium, a mixed gas of helium and propane, a mixed gas of helium and oxygen, and a mixed gas of helium and hydrogen were used. Water vapor or organic matter added to the gas for discharge was carried out in three ways: when decane (C ₁₀ H ₂₂ ) was added, decane and water were added, and nothing was added. The power supply voltage for generating gas discharge was 200W. In addition, the flow volume of helium was 20 liters per minute. The results obtained by this experiment are shown in Table 1 below.

중합성 ..... A : 중합물이 생성된다.Polymerizable ..... A: A polymer is produced.

B : 부분적으로 중합물이 생성된다.             B: The polymer is partially produced.

C : 중합하지 않는다.             C: It does not superpose | polymerize.

환원성 ..... A : 환원한다.Reducing ..... A: Reducing.

B : 약간 환원한다.             B: Reduce slightly.

C : 변화 없음             C: no change

D : 역으로 산화한다.             D: reverse oxidation.

표 1 에 있어서, 액체의 유량은, 그 액체를 기화시킨 경우의 가스로서의 유량을 나타내고 있다. 또한 기체 방전 시에 적어도 수소 또는 유기물이 가스 또는 액체로서 공급되도록 되어 있다. 일반적으로 환원을 행하는 경우에는, 피처리재의 표면에 중합물이 형성되지 않는 것이 바람직하다. 이 표 1로부터 알 수 있는 것과 같이, 방전용 가스에 산소를 혼합하면, 중합을 억제할 수 있지만, 환원성도 작게 된다. 또한, 수분을 가하는 것에 의해, 환원성에 영향을 주지 않고, 중합을 억제할 수 있는 것을 알았다.In Table 1, the flow volume of a liquid has shown the flow volume as a gas at the time of vaporizing the liquid. At the time of gas discharge, at least hydrogen or an organic substance is supplied as a gas or a liquid. In general, in the case of reduction, it is preferable that a polymer is not formed on the surface of the workpiece. As can be seen from Table 1, when oxygen is mixed in the gas for discharge, polymerization can be suppressed, but the reducing property is also reduced. In addition, it was found that the addition of water can suppress polymerization without affecting reducibility.

제 7 도에는, 본 발명에 의한 방법에 사용되는 표면 처리 장치의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 표면 처리 장치(22)는, 전원(23)에 접속된 봉상(막대기 모양)의 전극(24)이, 하측 방향으로 개방된 상자 형태를 이루는 금속 커버(25)의 중심에, 절연 고정구(26)에 의하여 전기적으로 들뜬 상태로 수직으로 유지되어 있다. 금속 커버(25)는, 접지되는 동시에, 그 내부에 전극(24)을 완전하게 수용하고, 동시에 그 하단부(27)가, 전극(24)의 선단 근방까지 연장하고, 그 하방에 개구(28)를 획정하고 있다. 그 하단부(27)가 전극(24)의 대전극으로 된다. 금속 커버(25) 내부는, 방전용 가스를 공급하는 가스 공급 장치(29)에 연결되어 통하게 되어 있다. 개구(28)에는, 금속 메시(30)가 배치되고, 또한 그 하방에 표면 처리하고자 하는 기판의 피처리재가 배치된다.In FIG. 7 another embodiment of a surface treatment apparatus for use in the method according to the invention is shown. The surface treatment apparatus 22 has an insulating fixture 26 at the center of a metal cover 25 that forms a box shape in which a rod-shaped (bar-shaped) electrode 24 connected to a power source 23 is opened downward. Is maintained vertically in an electrically excited state. The metal cover 25 is grounded and at the same time completely accommodates the electrode 24 therein, and at the same time, the lower end portion 27 extends to the vicinity of the tip of the electrode 24, and the opening 28 is located below the metal cover 25. It is defined. The lower end 27 becomes the counter electrode of the electrode 24. The inside of the metal cover 25 is connected to the gas supply apparatus 29 which supplies the gas for discharge, and is through. The metal mesh 30 is arrange | positioned at the opening 28, and the to-be-processed material of the board | substrate to surface-treat below is arrange | positioned.

가스 공급 장치(29)로부터 소정의 방전용 가스를 공급하고, 금속 커버(25) 내부를 상기 방전용 가스로 치환한다. 전원(23)으로부터 전극(24)에 전압을 인가하면, 전극(24)의 선단과 금속 커버 하단부(27) 사이에서 기체 방전이 생긴다. 가스 공급 장치(29)로부터 금속 커버(25)내에는 연속적으로 방전용 가스가 공급되고 있기 때문에, 방전 영역(31)에서 생성된 가스 활성종은, 상기 방전용 가스와 함께 반응성 가스류(32)로 되어서 개구(28)로부터 하방으로 분출된다. 이 반응성 가스류에 포함되는 상기 가스 활성종에 의하여, 상기 기판이 표면 처리된다. 이때, 반응성 가스류(32)는, 상기 방전에 의해 발생된 이온이 금속 메시(30)에 의해 트랩(trap)되어서 중화되기 때문에, 표면 처리되는 상기 기판에 주는 손상을 보다 적게 할 수 있다.A predetermined discharge gas is supplied from the gas supply device 29, and the inside of the metal cover 25 is replaced with the discharge gas. When a voltage is applied from the power supply 23 to the electrode 24, gas discharge occurs between the tip of the electrode 24 and the lower end portion 27 of the metal cover. Since the gas for discharge is continuously supplied from the gas supply apparatus 29 into the metal cover 25, the gas active species produced | generated in the discharge area | region 31 is reactive gas flow 32 with the said gas for discharge. To be blown downward from the opening 28. The substrate is surface treated by the gas active species contained in this reactive gas stream. At this time, since the ions generated by the discharge are trapped by the metal mesh 30 and neutralized, the reactive gas stream 32 can reduce damage to the substrate to be surface-treated.

또한, 다른 실시예에서는, 금속 커버(25)의 하단 개구(28)에 예를 들면 플렉시블 튜브 등의 관로를 접속하고, 그 선단에 설치된 노즐로부터 반응성 가스류를 분출시킬 수 있다. 표면 처리하고자 하는 상기 기판은, 표면 처리 장치(22) 본체와는 다른 위치에 배치되고, 상기 관로를 통하여 상기 반응성 가스류에 노출된다. 이것에 의해, 피처리재인 기판의 형상이나 치수 등의 처리 조건에 따라서, 가스류의 유량이나 노즐의 형상등을 변경하여 처리를 행할 수 있기 때문에, 필요에 따른 처리 능력의 조정이 가능하고, 또한 작업성을 향상시킬 수 있다.In another embodiment, for example, a pipe such as a flexible tube may be connected to the lower end opening 28 of the metal cover 25, and a reactive gas stream may be ejected from a nozzle provided at the tip thereof. The substrate to be surface treated is disposed at a position different from that of the main body of the surface treatment apparatus 22, and is exposed to the reactive gas stream through the pipe. As a result, the treatment can be performed by changing the flow rate of the gas flow, the shape of the nozzle, and the like, depending on the processing conditions such as the shape and dimensions of the substrate, which is the workpiece, and thus the processing capacity can be adjusted as needed. Workability can be improved.

제 8 도에는, 본 발명에 의한 표면 처리 방법의 다른 실시예에 사용하기 위한 표면 처리 장치가 도시되어 있다. 이 표면 처리 장치(33)는, 전원(34)에 접속되고 동시에 수평으로 배치된 평판형의 전극(35)을 가진다. 전극(35)의 하측에는, 소정의 액체(36)를 저류하는 용기(37)가 배치되고, 동시에 방전용 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치(38)가, 그 가스 분출구(39)를 전극(35)과 액체(36)의 액면과의 사이에 획정되는 좁은 공간을 향하여 배치되어 있다. 용기(37)의 저부에는, 전극(35)의 대전극으로 되는 접지된 금속판(40)이, 전극(35)에 대응하는 위치에 평행하게 배치되어 있다. 표면 처리되는 피처리재(41)는, 액체(36)중에 침지되어 용기(37)의 바닥에, 금속판(40)에 대응하는 위치에 적재된다.8 shows a surface treatment apparatus for use in another embodiment of the surface treatment method according to the present invention. This surface treatment apparatus 33 has the plate-shaped electrode 35 connected to the power supply 34, and arranged horizontally at the same time. Under the electrode 35, a container 37 for storing a predetermined liquid 36 is disposed, and at the same time, a gas supply device 38 for supplying a gas for discharging is connected to the gas ejection opening 39. It is arrange | positioned toward the narrow space defined between 35) and the liquid surface of the liquid 36. As shown in FIG. At the bottom of the container 37, the grounded metal plate 40 serving as the counter electrode of the electrode 35 is disposed in parallel with the position corresponding to the electrode 35. The to-be-processed material 41 surface-treated is immersed in the liquid 36, and is mounted in the bottom of the container 37 at the position corresponding to the metal plate 40. FIG.

상술한 각 실시예의 경우와 동일하게 가스 공급 장치(38)의 가스 분출구(39)로부터 소정의 방전용 가스를 분출시켜서, 전극(35)과 액체(36)의 액면 사이의 상기 공간을 상기 방전용 가스로 치환한다. 다음에 전원(34)으로부터 전극(35)에 전압을 인가하면, 전극(35)과 상기 액면과의 사이에서 기체 방전이 발생한다. 이 방전 영역(42)에는, 플라즈마에 의한 상기 방전용 가스의 활성종이 생성되고, 이 활성종이 액체(36)중에 혼입되고, 피처리재(41)를 표면 처리한다.In the same manner as in the respective embodiments described above, a predetermined discharge gas is blown out from the gas ejection port 39 of the gas supply device 38, so that the space between the electrode 35 and the liquid surface of the liquid 36 is discharged. Replace with gas. Next, when a voltage is applied from the power supply 34 to the electrode 35, gas discharge occurs between the electrode 35 and the liquid surface. In this discharge region 42, active species of the discharge gas by plasma are generated, the active species are mixed in the liquid 36, and the target material 41 is subjected to a surface treatment.

방전용 가스로서 산소를 포함하는 가스, 예를 들면 헬륨과 산소와의 혼합 가스를 사용한 경우에는, 상기 기체 방전에 의해 방전 영역(42)에는 산소래디컬, 오존 등의 활성종이 생성된다. 액체(36)가 물, 적합하게는 순수의 경우에는, 그 중에 상기 오존이 혼입하는 것에 의해 액체(36)가 오존수로 되고, 피처리재 (41)에 대하여 과산화수소수와 동일한 산화 분해력을 발휘한다. 이것에 대하여, 실제로 과산화수소수를 사용하여 습식법에 의해 표면처리한 경우에는, 과산화수소수 자체가 고가이기 때문에 처리 비용이 높게 되고, 더욱이 인체에 있어서 유해하기 때문에, 취급에 주의를 요하고, 작업이 번거롭고 복잡화된다. 본 발명에 의하면, 저비용으로 충분하게 높은 산화 처리 능력을 얻을 수 있고, 또한 취급이 간단하고 작업성이 향상한다.When a gas containing oxygen, for example, a mixed gas of helium and oxygen, is used as the gas for discharge, active species such as oxygen radicals and ozone are generated in the discharge region 42 by the gas discharge. In the case where the liquid 36 is water, preferably pure water, the ozone is mixed therein to make the liquid 36 become ozone water, and exhibits the same oxidative decomposition force as that of the hydrogen peroxide solution on the material to be treated 41. . On the other hand, when the surface treatment is actually performed by using the hydrogen peroxide water by the wet method, the treatment cost is high because the hydrogen peroxide water itself is expensive, and furthermore it is harmful to the human body. Is complicated. According to the present invention, a sufficiently high oxidation treatment capacity can be obtained at low cost, and handling is easy and workability is improved.

다른 실시예에서는, 방전용 가스로서, CF₄, C₂F₆, SF₆ 등의 불소화합물을 포함하는 가스를 사용할 수 있다. 이 경우에는, 상기 기체 방전에 의하여 불소의 이온, 여기종 등의 활성종이 생성된다. 액체(36)에 물을 사용하면, 상기 불소 이온이 물에 혼입하여 액체(36)가 플루오르화 수소(HF)수로 되기 때문에, 피처리재(41)의 표면을 에칭할 수 있다. 이것은, 예를 들면 실리콘 웨이퍼의 습식 에칭에 있어서, 그 표면으로부터 산화막을 제거하기 위하여 사용할 수 있다.In another embodiment, a gas containing a fluorine compound such as CF ₄ , C ₂ F ₆ , SF ₆ can be used as the gas for discharge. In this case, active species, such as fluorine ion and an excitation species, are produced | generated by the said gas discharge. When water is used for the liquid 36, the surface of the workpiece 41 can be etched because the fluorine ions are mixed with water and the liquid 36 becomes hydrogen fluoride (HF) water. This can be used, for example, in wet etching of a silicon wafer to remove an oxide film from its surface.

또한, 방전용 가스로서 질소를 포함하는 가스, 예를 들면 질소의 단체 가스, 질소와 헬륨과의 혼합 가스, 압축 공기등을 사용할 수 있다. 액체(36)를 황산으로 한 경우에는, 상기 기체 방전에 의해 질소의 이온, 여기종 등의 활성종이 발생하고, 이 질소 이온을 황산에 혼입하여 황산과수 암모늄으로 변화시킨다. 이것에 의해, 액체(36)는 암모니아 과수액과 동등의 세정 능력이 얻어지고, 피처리재(41)의 표면에 부착하고 있는 유기물등을 제거할 수 있다. 특히, 이 방법은 기판등에 형성된 레지스트를 애싱후에 습식 에칭하는 경우에 적용하면 효과적이다.As the gas for discharge, a gas containing nitrogen, for example, a single gas of nitrogen, a mixed gas of nitrogen and helium, compressed air, or the like can be used. In the case where the liquid 36 is sulfuric acid, active species such as nitrogen ions and excited species are generated by the gas discharge, and the nitrogen ions are mixed into sulfuric acid to be changed into ammonium sulfate and ammonium sulfate. As a result, the liquid 36 has a washing ability equivalent to that of the ammonia permeate, and can remove organic substances and the like adhering to the surface of the workpiece 41. In particular, this method is effective when applied to wet etching of a resist formed on a substrate or the like after ashing.

본 실시예의 표면 처리 방법에 의하면, 상술한 것과 같이 방전용 가스와 액체(36)를 적당하게 선택하여 조합시키는 것에 의하여, 산화·에칭·세정 등의 여러가지 표면 처리를, 저렴하고 또한 간단하게 행할 수 있다. 그리고, 피처리재를 침지하는 상기 액체의 청정도를 일정한 높은 수준으로 유지함으로써, 표면 처리에 의해 발생하는 물질의 오염으로부터 피처리재를 보호할 수 있다. 이와 같은 표면 처리 장치의 변형 실시예가 제 9 도에 도시되어 있다.According to the surface treatment method of the present embodiment, various surface treatments such as oxidation, etching, and cleaning can be performed at low cost and simply by appropriately selecting and combining the gas for discharge and the liquid 36 as described above. have. In addition, by maintaining the cleanliness of the liquid immersed in the target material at a constant high level, it is possible to protect the target material from contamination of the substance generated by the surface treatment. An alternative embodiment of such a surface treatment apparatus is shown in FIG.

제 9도의 실시예에서는, 액체(36)를 저류하는 용기(37)의 양단에, 각각 이 액체의 주입구(43)와 배출구(44)가 설치되고, 이들을 접속하는 순환관로(45)의 도중에 순수(순수한 물) 재생장치 (46)가 설치되어 있다. 용기(37)내의 액체(36)는, 배출구(44)로부터 순환관로(45)를 통하여 순수재생장치(46)에 보내지고, 피처리재(41)의 표면처리 등에 의해 생기는 불순물 이온이나 먼지를 제거한 후, 주입구(43)로부터 용기(37)내로 되돌아 간다. 따라서, 용기(37)내의 액체(36)를 항상 높은 청정도로 유지할 수 있고, 오염의 우려가 해소될 뿐만 아니라, 표면 처리작업의 도중에 액체(36)를 교체할 필요가 없고, 작업성 및 생산성이 향상된다. 순수재생장치(46)는, 종래 사용되고 있는 공지의 수단이고, 활성탄, 이온교환수지, 각종 필터 등으로 이루어지고, 이들을 적절하게 선택하고, 또는 조합시켜서 구성된다. 또한, 액체(36)가 순수 이외의 경우에는, 그 액체의 종류에 대응된 필터링수단으로서 구성되고 동시에 사용된다.In the embodiment of FIG. 9, the inlet 43 and the outlet 44 of this liquid are respectively provided at both ends of the container 37 for storing the liquid 36, and in the middle of the circulation passage 45 connecting them. (Pure water) A regeneration device 46 is provided. The liquid 36 in the container 37 is sent from the discharge port 44 to the pure water regeneration device 46 through the circulation pipe 45, and removes impurity ions or dust generated by surface treatment of the material 41 to be treated. After removal, the flow returns from the inlet 43 to the container 37. Therefore, the liquid 36 in the container 37 can always be maintained at high cleanliness, and the risk of contamination is eliminated, and there is no need to replace the liquid 36 in the middle of the surface treatment, and workability and productivity are improved. Is improved. The pure water regeneration device 46 is a conventionally known means and is composed of activated carbon, ion exchange resins, various filters, and the like, and is configured by appropriately selecting or combining them. In addition, when the liquid 36 is other than pure water, it is comprised as filtering means corresponding to the kind of liquid, and is used simultaneously.

제 10도에는, 동일하게 액체 중에서 피처리재를 표면 처리하기 위한 표면처리장치의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예의 표면처리장치(47)는, 전원(48)에 접속된 전극(49)과, 그 대전극인 접지된 전극(50)이, 케이싱(51)내에 일정한 간격을 가지고 대향시켜서 배치되어 있다. 케이싱(51)은 그 한쪽끝에 있어서 방전용 가스를 공급하는 가스공급장치(52)에 접속되고, 또한 다른쪽 끝에 있어서, 액체(53)를 저류하는 용기(54)내의 저부에 배치된 다공판으로 이루어지는 노즐(55)에 접속되어 있다. 예를 들면, 기판인 피처리재(56)는, 용기(54)의 액체(53)중에 침지하고, 노즐(55)의 상방에 배치된다. 본 실시예서는, 도시된 것과 같이, 용기(54)의 크기에 대응하여, 다수의 피처리재(56)가 액체(53)중에 수직하여 병렬로 배치되어 있다.In FIG. 10, another embodiment of a surface treatment apparatus for surface treatment of a workpiece in a liquid is likewise shown. In the surface treatment apparatus 47 of this embodiment, the electrode 49 connected to the power supply 48 and the grounded electrode 50 as its counter electrode are disposed to face each other at a constant interval in the casing 51. The casing 51 is connected to a gas supply device 52 for supplying a gas for discharging at one end thereof, and at the other end thereof, a casing 51 is a porous plate disposed at the bottom in the container 54 storing the liquid 53. It is connected to the nozzle 55 which consists of. For example, the to-be-processed material 56 which is a board | substrate is immersed in the liquid 53 of the container 54, and is arrange | positioned above the nozzle 55. FIG. In this embodiment, as shown, corresponding to the size of the container 54, a plurality of workpieces 56 are arranged in parallel to the liquid 53 in the vertical direction.

가스공급장치(52)로부터 케이싱(51)내로 방전용 가스를 공급하고, 양전극(49,50)간의 공간을 상기 방전용 가스로 치환한다. 전원(48)으로부터 전극(49)으로 전압을 인가하면, 상기 양전극간의 공간에서 기체 방전이 발생한다. 이 방전영역 (57)에 있어서 생성되는 상기 방전용 가스의 활성종은, 가스 공급장치(52)로부터 방전용 가스가 연속적으로 공급되는 것에 의하여, 반응성가스류로서 노즐(55)에 송급(보내어공급)되고, 액체(53)중에 기포모양으로 되어서 분출한다. 노즐(55)을 용기(54)의 저부에 배치하는 것에 의해, 상기 반응성가스의 기포가 액체(53)를 교반하는 작용을 달성하고, 그 결과 액체(53)는 상기 가스 활성종이 보다 균일하게 혼입하고, 전체적으로 동일하게 표면처리할 수 있다. 또한, 상기 반응성가스의 액체(53)로의 용해효율을 늘리기 위해서는, 노즐(55)을 구성하는 다공판의 구멍직경을 작게 하면 할수록 좋은 상태로 된다.Discharge gas is supplied from the gas supply device 52 into the casing 51, and the space between the positive electrodes 49 and 50 is replaced with the discharge gas. When a voltage is applied from the power supply 48 to the electrode 49, gas discharge occurs in the space between the two electrodes. The active species of the discharge gas generated in the discharge region 57 is supplied to the nozzle 55 as a reactive gas stream by continuously supplying the discharge gas from the gas supply device 52. And bubbles in the liquid 53 to blow out. By placing the nozzle 55 at the bottom of the vessel 54, bubbles of the reactive gas achieve the action of stirring the liquid 53, and as a result, the liquid 53 is more uniformly mixed with the gaseous active species. The surface treatment can be carried out in the same manner. In addition, in order to increase the dissolution efficiency of the reactive gas into the liquid 53, the smaller the hole diameter of the porous plate constituting the nozzle 55, the better the state.

이것에 의해, 제 8도 및 제 9도의 실시예와 동일하게, 방전용 가스의 종류, 및 액체(53)에 따라서 피처리재(56)에 산화, 에칭, 세정 등의 표면처리를 할 수 있다. 더욱이 본 실시예에서는, 용기(54)와 가스 활성종을 생성시키는 방전부를 별개로 이격하여 설치하고, 동시에 적당한 관로를 통하여 접속하도록 구성했기 때문에, 처리조건에 따라서 용기의 크기나 방전용 가스의 공급량 등을 조정하는 것에 의해, 한번에 다수의 피처리재, 또는 여러 가지의 형상·치수·크기의 피처리재를 표면처리할 수 있다.Thereby, similarly to the embodiments of FIGS. 8 and 9, surface treatments such as oxidation, etching, and cleaning can be performed on the material to be treated 56 depending on the type of discharge gas and the liquid 53. . Moreover, in this embodiment, since the discharge part which produces | generates the container 54 and the gas active species is separately installed, and it is comprised so that it may be connected through a suitable pipe | tube simultaneously, according to processing conditions, the container size and the supply amount of gas for discharge are provided. By adjusting etc., many to-be-processed materials or the to-be-processed material of various shape, dimension, and size can be surface-treated at one time.

제 11도 및 제 12도에는, 제 8도 및 제 9도의 실시예의 변형례가 각각 도시되어 있다. 이들 변형실시예에서는, 피처리재(41)가 용기(37)의 바깥에 배치되어 있다. 제 8도 및 제 9 도의 실시예와 동일하게, 전극(35)과 액체(36)표면과의 사이에서 발생시킨 기체방전에 의해, 가스공급장치(38)로부터 공급되는 방전용 가스의 여기 활성종을 생성하고, 이것을 혼입시킨 액체(36)를 피처리재(41)로 향하게 배급하고, 마개(58)로 유량을 제어하면서 피처리재 표면으로 흐르게 한다. 본 발명에 의하면, 액체(36) 및 상기 방전용 가스의 종류를 적당하게 조합시키는 것에 의하여, 동일하게 피처리재(41)에 산화, 에칭, 애싱 등의 여러 가지의 표면처리를 행할 수 있다.11 and 12, modifications of the embodiment of FIGS. 8 and 9 are shown, respectively. In these modified embodiments, the workpiece 41 is disposed outside the container 37. As in the embodiments of FIGS. 8 and 9, the excitation active species of the gas for discharge supplied from the gas supply device 38 by the gas discharge generated between the electrode 35 and the surface of the liquid 36. The liquid 36 mixed with this is distributed to the to-be-processed material 41, and it flows to the to-be-processed material, controlling the flow volume with the stopper 58. FIG. According to the present invention, by appropriately combining the liquid 36 and the kind of the gas for discharge, various surface treatments such as oxidation, etching, ashing and the like can be similarly performed on the material to be treated 41.

특히, 제 12도의 실시예에서는, 제 9도의 실시예와 동일하게, 액체(36)를 순수재생장치(46)에서 재생처리하면서 용기(37)로 순환시키고, 동시에 상기 여기 활성종을 혼입시킨 액체(36)를 용기(37)로부터 피처리재(41)로 배급한다. 또한, 이들의 변형례에서는, 용기(37)에 순수를 연속적으로 공급하고 또는 순환시켜서 피처리재(41)를 표면처리하면서, 그 도중에 마개(58)를 닫고, 동시에 가스공급장치(38)로부터 공급하는 방전용 가스의 종류를 변경하여 액체(36)의 성질을 변화시킨 후, 마개(58)를 다시 열게됨으로써, 피처리재(41)에 다른 표면처리를 연속적으로 행할 수 있다.In particular, in the embodiment of FIG. 12, the liquid 36 is circulated to the container 37 while being regenerated by the pure water regeneration device 46 in the same way as the embodiment of FIG. 36 is distributed from the container 37 to the to-be-processed material 41. FIG. In addition, in these modifications, while the pure water is continuously supplied to or circulated in the container 37 to surface-treat the material 41 to be treated, the stopper 58 is closed in the meantime, and at the same time from the gas supply device 38. After changing the type of the discharge gas to be supplied to change the properties of the liquid 36, the stopper 58 is opened again, whereby another surface treatment can be continuously performed on the material to be treated 41.

이와 같이 제 11도 및 제 12도의 변형실시예에 의하면, 기체 방전을 발생시키는 용기(37)의 바깥에 피처리재(41)를 배치하기 때문에, 그 크기나 치수·형상에 대응하여 용기(37)를 변경할 필요가 없고, 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 그 처리능력을 요구되는 처리의 규모에 따라서 용이하게 제어할 수 있고, 필요에 따라서 개별처리 및 일괄처리가 가능하고, 비용의 저감화를 도모할 수 있다.Thus, according to the modified example of FIG. 11 and FIG. 12, since the to-be-processed material 41 is arrange | positioned outside the container 37 which generate | occur | produces a gas discharge, the container 37 respond | corresponds to the magnitude | size, the dimension, or shape. ), The whole apparatus can be miniaturized. In addition, the processing capacity can be easily controlled according to the scale of the processing required, individual processing and batch processing can be performed as necessary, and the cost can be reduced.

또한 제 13도에는, 본 발명에 의한 표면처리방법의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서는, 액정 패널용 유리, 웨이퍼 기판 등의 비교적 대형의 피처리재(41)가 세정조(59)내에 배치되고, 그 안에 연속적으로 공급되는 순수를 사용하여 세정처리된다. 세정조(59)로부터 배출된 사용후의 순수는 용기(37)로 보내진다. 사용후의 순수 중에는, 피처리재(41)로부터 제거된 유기물들이 포함되고, 용기(37)의 액체면에 부유하고 있다. 용기(37)의 상방에는, 제 11도, 제 12도의 실시예와 동일하게, 전원(34)에 접속된 전극(35)이 액면과의 사이에 약간의 간격을 가지고 배치되고, 동시에 용기(37)의 저부에 접지된 전극(40)이 배치되어 있다.In addition, FIG. 13 shows another embodiment of the surface treatment method according to the present invention. In this embodiment, a relatively large workpiece 41, such as a liquid crystal panel glass or a wafer substrate, is disposed in the cleaning tank 59, and is cleaned using pure water continuously supplied therein. The used pure water discharged from the washing tank 59 is sent to the container 37. The pure water after use contains the organic substance removed from the to-be-processed material 41, and is floating in the liquid surface of the container 37. Above the container 37, the electrodes 35 connected to the power source 34 are arranged with a slight distance from the liquid surface in the same manner as in the embodiment of FIGS. 11 and 12, and at the same time the container 37 The grounded electrode 40 is disposed at the bottom of the.

전극(35)과 액체(36) 표면과의 사이에 가스공급장치(38)로부터 방전용 가스를 공급하면서 기체 방전을 발생시키고, 이것에 의해 생성되는 가스 활성종을 사용하여 액체(36)표면을 처리한다. 상기 방전용 가스에 압축공기, 산소와 헬륨 또는 질소와의 혼합가스를 사용하는 것에 의해, 용기(37)의 액면에 부유하는 상기 유기물을 애싱하여 제거한다. 이와 같이 청정화된 순수는 세정조(59)에 보내져서 피처리재(41)의 세정에 재사용된다.The gas discharge is generated while supplying the gas for discharging from the gas supply device 38 between the electrode 35 and the surface of the liquid 36, and the surface of the liquid 36 is formed using the gas active species generated thereby. Process. By using compressed air, a mixed gas of oxygen and helium or nitrogen as the discharge gas, the organic matter suspended in the liquid level of the container 37 is ashed and removed. The pure water thus cleaned is sent to the washing tank 59 and reused for washing the material 41 to be processed.

이와 같이 본 발명에 의하면, 피처리재(41)를 그 크기, 형상, 치수에 관계없이, 원하는 위치에 고정된 상태로, 순수를 순환시키면서 청정화하는 것에 의해 연속적으로 세정할 수 있기 때문에, 특히 최근의 액정 패널용 유리기판, 웨이퍼의 대형화에 용이하게 대응할 수 있고, 동시에 개별처리 및 일괄처리가 가능하다. 또한 본 발명에 의하면, 순수 이외의 액체를 사용하여 세정 등의 처리를 하는 경우에도, 사용후의 액체를 동일하게 애싱처리를 행하는 것에 의해, 그 청정도를 용이하게 회복하고, 재사용할 수 있다.Thus, according to this invention, since the to-be-processed material 41 can be continuously wash | cleaned by circulating pure water in the state fixed to the desired position irrespective of the size, shape, and dimension, in particular, in recent years, The glass substrate for a liquid crystal panel and the wafer can be easily enlarged, and individual processing and batch processing are possible at the same time. In addition, according to the present invention, even when a treatment such as washing is performed using a liquid other than pure water, the cleanness can be easily recovered and reused by subjecting the used liquid to ashing.

제 14도에는, 본 발명에 의한 표면처리방법을 적용한 액정표시장치의 배향막 형성방법이 기재되어 있다. TFT, MIM (Metal Insulator Metal), ITO 등의 소자나 전극 패턴, 또는 컬러 필터 등을 형성한 액정 패널의 대향기판(60)의 상면에는, 유기 고분자 수지 등의 합성수지 피막(61)이 도포되어 있다. 기판(60)의 상방에, 본발명의 대기압하에서의 플라즈마에 의한 표면처리방법을 적용한 배향처리장치(62)가 배치된다. 이 배향 처리장치는, 전원(63)에 접속된 전극(64)과, 그 대전극으로서 접지된 전극(65)을 가진다. 전원측의 전극(64)은, 그 전체가 유리 또는 세라믹 등의 절연체(66)에 의하여 피복되어 있다. 절연체(66)에 의하여 피복된 전극(64)과 전극(65)은, 일정한 간격을 가지고 대향하고, 동시에 도시된 것과 같이 기판(60)및 합성수지피막(61)의 표면에 대하여 어떤 각도 a를 가지고 경사지도록 배치되어 있다. 각도 a는, 0도〈 a〈 90도의 범위내에서 적당하게 설정된다. 양전극(64, 65) 사이에 획정되는 공간은, 방전용 가스를 공급하는 가스공급장치(67)에 접속되어 있다.14 shows a method of forming an alignment film of a liquid crystal display device to which the surface treatment method according to the present invention is applied. A synthetic resin film 61 such as an organic polymer resin is coated on the upper surface of the counter substrate 60 of a liquid crystal panel in which elements such as TFT, MIM (Metal Insulator Metal), ITO, an electrode pattern, or a color filter are formed. . Above the substrate 60, an alignment treatment apparatus 62 to which the surface treatment method by plasma under atmospheric pressure of this invention is applied is arrange | positioned. This orientation processing apparatus has the electrode 64 connected to the power supply 63, and the electrode 65 grounded as the counter electrode. The electrode 64 on the power supply side is entirely covered by an insulator 66 such as glass or ceramic. The electrodes 64 and the electrodes 65 covered by the insulator 66 oppose at regular intervals, and at the same time have an angle a with respect to the surface of the substrate 60 and the synthetic resin film 61 as shown. It is arranged to be inclined. The angle a is suitably set within the range of 0 degrees <a <90 degrees. The space defined between the positive electrodes 64 and 65 is connected to a gas supply device 67 which supplies a gas for discharge.

가스공급장치(67)로부터 양전극(64, 65) 사이의 상기 공간에 방전용 가스를 공급하면서, 전원(63)으로부터 전극(64)에 전압을 인가하면, 대기압 또는 그 근방 압하의 상기 공간내에서 기체 방전이 발생한다. 이 기체방전은, 상기 방전용 가스에 활성종을 생성시키는 것이면, 글로우 방전, 코로나 방전, 아크 방전 등의 어느 방전이어도 좋다. 전극(64)이 절연체(66)로 피복되어 있는 것에 의하여, 상기 양 전극간에 있어서의 방전 상태를 균일하게 할 수 있다. 이 때, 전원측의 전극(64)이 아닌 접지측의 전극(65)을 절연체로 피복하여도 좋고, 또한 양전극을 절연체로 피복하여도 좋다.When a voltage is applied from the power supply 63 to the electrode 64 while supplying the gas for discharge from the gas supply device 67 to the space between the positive electrodes 64 and 65, the pressure is reduced in the space under atmospheric pressure or near pressure. Gas discharge occurs. The gas discharge may be any discharge such as glow discharge, corona discharge or arc discharge as long as active species are generated in the discharge gas. Since the electrode 64 is covered with the insulator 66, the discharge state between the electrodes can be made uniform. At this time, the electrode 65 on the ground side, not the electrode 64 on the power supply side, may be covered with an insulator, or both electrodes may be covered with an insulator.

상기 기체 방전에 의해 방전영역(68)에 생성된 방전용 가스의 활성종은, 가스공급장치(67)로부터 연속적으로 공급되는 방전용 가스에 의하여, 반응성 가스류로서 합성수지피막(61) 표면에 각도 a를 가지고 비스듬히 상방으로부터 뿜어진다. 이것에 의해, 합성수지 피막(61)의 표면이, 제 14도에 있어서 우방향으로 배향된다. 또한, 기판(60)을 배향처리장치(62)에 대하여 상대적으로 전후 좌우 방향으로 이동시키는 것에 의하여, 합성수지 피막(61) 전체면을 균일하게 배향처리할 수 있다.The active species of the discharging gas generated in the discharge region 68 by the gas discharge is angled to the surface of the synthetic resin film 61 as the reactive gas streams by the discharging gas continuously supplied from the gas supply device 67. with a spout from upwards. As a result, the surface of the synthetic resin film 61 is oriented in the right direction in FIG. In addition, the entire surface of the synthetic resin film 61 can be uniformly processed by moving the substrate 60 in the front, rear, left, and right directions relative to the alignment treatment device 62.

제 15도에는, 본 발명에 의한 라인형의 배향처리 장치의 실시예가 도시되어 있다. 이 배향처리 장치(69)는, 가스공급 장치(67)와, 제 14도의 실시예와 동일하게 전원전극 및 접지 전극을 구비한 방전 발생부(70)와, 분사 노즐(71)로 이루어진다. 분사 노즐(71)은 유리, 세라믹 등의 절연 재료로 형성되고, 소위 에어 나이프와 같이 직선형의 협폭의 분사구(72)를, 합성수지피막(61)을 형성한 기판(60)의 표면근방에 동시에 이 표면을 향하여 어떤 각도 a(0도 〈 a〈 90도)를 가지고 배치되어 있다.FIG. 15 shows an embodiment of the line-type alignment treatment apparatus according to the present invention. This alignment processing device 69 includes a gas supply device 67, a discharge generator 70 having a power supply electrode and a ground electrode in the same manner as in the embodiment of FIG. The injection nozzle 71 is formed of an insulating material such as glass, ceramic, and the like, such as an air knife, and a straight narrow injection port 72 at the same time near the surface of the substrate 60 on which the synthetic resin film 61 is formed. It is arranged at an angle a (0 degrees <a <90 degrees) towards the surface.

가스공급장치(67)로부터 소정의 방전용 가스를 방전발생부(70)에 공급하고, 상기 전원 전극에 전압을 인가하는 것에 의해, 대기압 또는 그 근방의 압력하에서 상기 방전용 가스 중에 기체 방전을 일으킨다. 이 기체방전에 의하여, 방전 발생부(70)내에 생성된 상기 방전용 가스의 활성종은, 가스 공급 장치(67)로부터 방전용 가스가 연속적으로 보내지는 것에 의하여 반응성 가스류로 되고, 제 15A도 및 15B도에 도시한 것과 같이 분사 노즐(71)의 선단 분사구(72)로부터, 기판(60)의 합성수지피막(61)의 표면에 그 전폭에 걸쳐서 비스듬히 상방으로부터 각도 a로 분사된다.By supplying a predetermined discharge gas from the gas supply device 67 to the discharge generator 70 and applying a voltage to the power supply electrode, gas discharge is caused in the discharge gas under atmospheric pressure or a pressure thereof. . By this gas discharge, the active species of the discharge gas generated in the discharge generator 70 becomes a reactive gas stream by continuously sending the discharge gas from the gas supply device 67, and FIG. 15A. And 15B, it is injected from the front end injection port 72 of the spray nozzle 71 to the surface of the synthetic resin film 61 of the substrate 60 at an angle a from the upper side at an angle over the entire width thereof.

이것에 의해, 합성수지피막(61)이 제 14도의 실시예와 동일하게 배향된다. 이 때, 예를 들면 7kg/㎠ 정도의 압력으로 상기 가스류를 강하게 분사하면 할수록, 보다 효과적으로 동시에 신속하게 배향처리할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 기판(60)을 배향처리장치(69)에 대하여 좌우방향으로 상대 이동시키는 것에 의하여, 용이하게 피막(61)의 전체면을 처리할 수 있다. 또한, 방전 발생부(70)와 분사 노즐(71)을 플렉시블 튜브 등의 적당한 관로에 의해 접속할 수도 있다.As a result, the synthetic resin film 61 is oriented in the same manner as in the embodiment of FIG. At this time, the more strongly the gas flow is injected at a pressure of, for example, 7 kg / cm 2, the more preferable it is because the orientation treatment can be performed more effectively and quickly. In addition, the entire surface of the film 61 can be easily processed by moving the substrate 60 relative to the orientation processing apparatus 69 in the horizontal direction. In addition, the discharge generator 70 and the injection nozzle 71 may be connected by a suitable pipe such as a flexible tube.

방전용 가스의 가스종으로서는, 압축공기, 질소와 산소와의 혼합가스, 또는 산소와 헬륨과의 혼합가스 등, 적어도 산소를 포함하는 가스를 사용한다. 이 경우, 상기 기체방전에 의하여 오존, 산소래디컬 등의 여기 활성종이 생성된다. 방전용 가스에 압축공기, 또는 질소와 산소와의 혼합가스를 사용하는 경우, 방전 발생부(70)의 상기 양전극간에는, 고전압을 인가한다. 이 때의 방전은 코로나 방전이다. 방전용 가스에 헬륨과 산소와의 혼합가스를 사용한 경우에는, 예를 들면 13.56MHz 의 고주파 전원을 사용하고, 글로우 방전이 발생한다.As the gas species of the gas for discharge, a gas containing at least oxygen, such as compressed air, a mixed gas of nitrogen and oxygen, or a mixed gas of oxygen and helium, is used. In this case, excitation active species such as ozone and oxygen radicals are generated by the gas discharge. When compressed air or a mixed gas of nitrogen and oxygen is used as the discharge gas, a high voltage is applied between the positive electrodes of the discharge generator 70. The discharge at this time is corona discharge. When a mixed gas of helium and oxygen is used as the discharge gas, a glow discharge is generated using a high frequency power source of 13.56 MHz, for example.

제 16도에는, 본 발명에 의한 액정 패널의 배향막 형성방법의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 배향 처리되는 기판(73)이, 접지된 금속판(74)의 위에 적재되고, 동시에 그 바로 상방에 금속재의 전극(75)이 배치된다. 전극(75)은, 제 15도의 실시예의 분사 노즐(71)과 동일한 에어나이프 구조로 이루어지고, 가스 공급장치(67)에 접속된 통로(76)와 가늘고 긴 슬릿모양의 분사구(77)를 가진다.16 shows another embodiment of the method for forming an alignment film of the liquid crystal panel according to the present invention. In this embodiment, the substrate 73 to be subjected to the orientation processing is placed on the grounded metal plate 74, and at the same time, the electrode 75 made of the metal material is disposed immediately above it. The electrode 75 has the same air knife structure as the injection nozzle 71 of the FIG. 15 embodiment, and has a passage 76 connected to the gas supply device 67 and an elongated slit-shaped injection port 77. .

전극(75)은, 제 16도에 도시된 것과 같이 기판(73)에 근접시키고, 동시에 그 표면에 대하여 분사구(77)로부터 방전용 가스가 경사상방으로부터 분출되도록 배치된다. 가스 공급장치(67)로부터 소정의 방전용 가스를 통로(76)내에 공급하고, 동시에 분사구(77)로부터 기판표면에 분사시키면서, 전극(75)에 상기 전원으로부터 고주파전압을 인가한다. 금속판(74)이 전극(75)의 대전극으로 되어서, 전극(75) 선단과 기판(73)과의 사이에서 방전이 발생한다. 이 방전영역(78)내에서는, 상기 방전용 가스의 여기 활성종이 생성되고, 분사구(77)로부터 연속적으로 분출되는 방전용 가스에 의해 기판(73) 표면에 뿜어진다. 이것에 의해, 상기 기판표면에 원하는 배향처리가 이루어진다.As shown in FIG. 16, the electrode 75 is disposed close to the substrate 73, and at the same time, the discharge gas is ejected from the inclined upwards from the injection port 77 with respect to the surface thereof. A predetermined discharge gas is supplied from the gas supply device 67 into the passage 76, and at the same time, the high frequency voltage is applied from the power source to the electrode 75 while injecting the gas from the injection port 77 onto the substrate surface. The metal plate 74 becomes the counter electrode of the electrode 75, and discharge generate | occur | produces between the front-end | tip of the electrode 75 and the board | substrate 73. As shown in FIG. In this discharge region 78, excitation active species of the discharge gas are generated and sprayed on the surface of the substrate 73 by the discharge gas continuously ejected from the injection port 77. As a result, a desired alignment treatment is performed on the substrate surface.

기판(73)의 표면에 제 14도, 제 15도의 실시예와 같은 합성수지 피막이 미리 형성되어 있는 경우에는, 헬륨과 산소의 혼합가스를 사용한다. 이 경우, 상술한 실시예와 동일하게 오존, 산소래디컬 등의 여기 활성종이 생성되어, 상기 합성수지 피막이 애싱과 동일한 표면처리에 의해 배향처리된다.When a synthetic resin film as in the embodiments of FIGS. 14 and 15 is formed on the surface of the substrate 73 in advance, a mixed gas of helium and oxygen is used. In this case, excitation active species such as ozone and oxygen radicals are generated in the same manner as in the above-described embodiment, and the synthetic resin film is subjected to an orientation treatment by the same surface treatment as ashing.

이와 같이 본 발명에 의하면, 비 접촉으로 배향처리를 행할 수 있기 때문에, 합성수지 피막의 표면을 손상시키거나 박리시킬 우려가 없고, 더욱이 균일한 배향 부여가 가능하게 된다. 또한, 배향막의 각도의 제어는, 주로 상기 반응성 가스를 뿜어내는 각도에 의존하고, 또한 부분적으로 전극으로의 인가전압, 방전용 가스의 가스종에 의존하기 때문에, 비교적 용이하게 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the alignment treatment can be performed by non-contacting, there is no fear of damaging or peeling off the surface of the synthetic resin film, and it becomes possible to provide uniform alignment. In addition, since the control of the angle of the alignment film mainly depends on the angle at which the reactive gas is blown out, and also depends in part on the voltage applied to the electrode and the gas species of the gas for discharge, it can be controlled relatively easily.

다른 실시예에서는, 방전용 가스가 상온에서 액체의 적당한 유기물을 포함하도록 선택하는 것에 의해, 기판표면에 배향막을 직접 형성할 수 있다. 예를 들면, 헬륨에 데칸(C₁₀H₂₂)을 가한 경우, 또는 헬륨에 실리콘을 가한 경우에는, 각각 수지막이, 원하는 배향 방향으로 중합함으로써 기판(73)표면에 형성된다. 또한 헬륨에 산소와 실리콘을 가한 경우에는, 산화규소(SiO₂)의 막이 형성된다.In another embodiment, the alignment film can be directly formed on the surface of the substrate by selecting the discharge gas to contain a suitable organic substance of the liquid at room temperature. For example, when decane (C ₁₀ H ₂₂ ) is added to helium, or when silicon is added to helium, the resin film is formed on the surface of the substrate 73 by polymerizing in the desired orientation direction, respectively. When oxygen and silicon are added to helium, a film of silicon oxide (SiO ₂ ) is formed.

제 17도에는, 기판 상에 배향막을 직접 형성하기 위한 제 16도의 변형례가 도시되어 있다. 이 변형례에서는, 방전용 가스가 분사구(77)로부터 기판(73)에 대하여 대략 직각으로 뿜어지도록, 전극(75)이 수직으로 배치되어 있다. 기판(73)은, 방전과 동시에 좌우 어느 한쪽 방향으로 전극(75)과 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 기판의 이동속도를 성장속도에 맞추어 적당하게 설정하는 것에 의해 수지막은 비스듬히 성장시킬수 있고, 원하는 배향막이 얻어진다.FIG. 17 shows a modification of FIG. 16 for directly forming an alignment film on a substrate. In this modification, the electrodes 75 are arranged vertically so that the discharge gas is blown from the injection port 77 at approximately right angles to the substrate 73. The substrate 73 is moved relative to the electrode 75 in either of the left and right directions simultaneously with the discharge. Thereby, by setting the moving speed of a board | substrate suitably according to a growth rate, a resin film can be grown at an angle, and a desired orientation film is obtained.

다음에 실시예를 사용하여 본 발명에 의한 액정 패널의 배향막 형성 방법을 구체적으로 설명한다.Next, the formation method of the alignment film of the liquid crystal panel by this invention is demonstrated concretely using an Example.

실시예 1Example 1

배선 패턴이 형성되어 있는 MIM기판(80) 표면의 폴리이미드 피막을, 제 18도에 도시한 스폿형의 표면처리장치(81)를 사용하여, 이하의 조건으로 배향처리 했다. 표면 처리 장치(81)는, 이중구조를 이루는 석영관(82)의 중심에 전극(83)을 배치하여 제어회로(84)를 통하여 전원(85)에 접속하고, 석영관(82)의 외측에 배치된 접지전극(86)과의 사이에서 방전시킨다. 석영관(82) 내부에는, 외부로부터 방전용 가스를 연속적으로 공급하고, 방전 영역(87)에 생성되는 상기 가스의 활성종을 포함하는 가스류를 가스 분출구(88)로부터 기판(80) 표면에 대하여 분출시켰다. 기판(80)은, 상기 가스류에 대하여 비스듬히, θ =10 내지 30도의 각도로 배치했다.The polyimide film on the surface of the MIM substrate 80 on which the wiring pattern was formed was subjected to the alignment treatment using the spot type surface treatment apparatus 81 shown in FIG. 18 under the following conditions. The surface treatment apparatus 81 arrange | positions the electrode 83 in the center of the quartz tube 82 which has a dual structure, connects it to the power supply 85 via the control circuit 84, and the outer side of the quartz tube 82 Discharge is performed between the ground electrodes 86 arranged. Inside the quartz tube 82, a gas for discharge is continuously supplied from the outside, and a gas stream containing active species of the gas generated in the discharge region 87 is discharged from the gas ejection opening 88 to the surface of the substrate 80. Was ejected. The board | substrate 80 was arrange | positioned at an angle of (theta) = 10-30 degree with respect to the said gas flow.

사용가스 : 압축공기Gas used: compressed air

가스압 : 3 내지 7 Kg/㎠Gas pressure: 3 to 7 Kg / cm 2

사용전력 : 100 내지 200 WPower consumption: 100 to 200 W

처리시간 : 20분Treatment time: 20 minutes

이와 같이 배향처리된 기판(80)과 종래의 러빙처리에 의해 배향막을 형성한 기판과의 사이에 액정을 끼우고, 동시에 그 양측에 편광판을 배치하여 빛을 조사하는 것에 의해 배향상태를 관찰했다. 그 결과, 상기 가스류를 쪼인 상기 폴리이미드 피막의 부분이, 이 가스류의 방향으로 배향되어 있다.The alignment state was observed by sandwiching a liquid crystal between the substrate 80 thus treated and the substrate on which the alignment film was formed by a conventional rubbing process, and simultaneously irradiating light with a polarizing plate on both sides thereof. As a result, the part of the said polyimide film which spouted the said gas stream is orientated in the direction of this gas stream.

실시예 2Example 2

동일하게 배선패턴을 설치한 MIM기판(80) 표면의 폴리이미드피막을, 제 19A도 및 19B도에 도시한 라인형의 표면처리장치(89)를 사용하여, 이하의 조건으로 배향 처리했다. 표면처리장치(89)는, 전원(85)에 접속된 전원(90)의 저면에 그 길이 방향을 따라서 가늘고 긴 가스 분사구(91)가 뚫려 설치되고, 그 바로 하방을 수평으로 반송되는 기판(80) 표면에 방전용 가스를 분출시키면서, 상기 폴리이미드 피막을 직접 방전하여 노출시켰다.Similarly, the polyimide film on the surface of the MIM substrate 80 provided with the wiring pattern was subjected to the alignment treatment using the line surface treatment apparatus 89 shown in FIGS. 19A and 19B under the following conditions. The surface treatment apparatus 89 is provided with a substrate 80 through which an elongated gas injection hole 91 is formed in the bottom surface of the power supply 90 connected to the power supply 85 in the longitudinal direction, and immediately below the horizontal surface. The polyimide film was directly discharged and exposed while blowing a gas for discharging to the surface.

사용가스 : 헬륨과 산소와의 혼합가스Gas used: Mixed gas of helium and oxygen

가스유량 : 헬륨 20리터/분Gas flow rate: 20 liters of helium per minute

산소 100 ccm           Oxygen 100 ccm

사용전력 : 100 V, 13.56MHzPower usage: 100 V, 13.56 MHz

처리시간 : 1분Treatment time: 1 minute

실시예 1 과 동일하게 하여 상기 폴리이미드피막의 배향 상태를 관찰한 바, 기판 전체면에 걸쳐서 양호하게 배향되어 있었다.When the orientation state of the said polyimide film was observed similarly to Example 1, the orientation was favorable over the board | substrate whole surface.

실시예 3Example 3

동일하게 배선 패턴을 설치한 MIM 기판(80) 표면의 폴리이미드피막을 제 20A 도 및 20B 도에 도시한 스폿 타입의 표면 처리 장치(92)를 사용하여, 이하의 조건으로 배향 처리했다. 표면 처리 장치(92)는 전원 전극(93)과 접지 전극(94) 사이에 가늘고 긴 유리관(95)을 끼워 설치하고, 그 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝을 향해 방전용 가스를 흘리면서, 상기 양 전극간에서 방전을 발생시켰다. 기판(80)은, 유리관(95)의 상기 다른쪽 끝 부근에 이 다른쪽 끝 개구로부터 분출하는 가스류에 대하여 비스듬히, θ =10 내지 30 도의 각도로 배치했다.Similarly, the polyimide film on the surface of the MIM board | substrate 80 provided with the wiring pattern was oriented by the following conditions using the spot type surface treatment apparatus 92 shown to FIG. 20A and 20B. The surface treatment apparatus 92 is installed between the power supply electrode 93 and the ground electrode 94 with an elongated glass tube 95 interposed therebetween, while discharging the gas from one end to the other end, the electrode Discharge was generated at. The board | substrate 80 was arrange | positioned at the angle of (theta) = 10-30 degree obliquely with respect to the gas stream which blows out from this other end opening in the vicinity of the said other end of the glass tube 95. As shown in FIG.

사용가스 : 헬륨과 산소와의 혼합가스Gas used: Mixed gas of helium and oxygen

가스유량 : 헬륨 20 리터/분Gas flow rate: Helium 20 liters / minute

산소 100ccm           Oxygen 100ccm

사용전력 : 100V, 13.56MHzPower usage: 100V, 13.56MHz

처리시간 : 1 분 내지 3 분Treatment time: 1 minute to 3 minutes

실시예 1 과 동일하게 하여 상기 폴리이미드 피막의 배향 상태를 관찰한 바, 처리시간 1 분 및 3 분으로 배향되어 있는 것이 확인되었다. 이 실시예의 경우에는 기판(80)이 직접 방전으로 노출되지 않기 때문에, 기판에 차지업(charge up)의 우려가 없고, 동시에 처리 속도가 비교적 늦기 때문에, 배향 처리를 보다 용이하게 제어할 수 있다.When the orientation state of the said polyimide film was observed similarly to Example 1, it was confirmed that it was oriented in 1 minute and 3 minutes of processing time. In this embodiment, since the substrate 80 is not exposed to direct discharge, there is no fear of charge up on the substrate, and at the same time, the processing speed is relatively low, so that the alignment treatment can be more easily controlled.

상기 실시예 1 내지 3 의 어느 경우에도, 사용된 방전용 가스의 종류로부터, 기판(80)의 폴리이미드피막에 대하여 애싱과 동일한 표면 처리에 의하여 배향 처리가 행해진 것이라고 생각된다.In any of the above Examples 1 to 3, it is considered that the alignment treatment was performed by the same surface treatment as ashing on the polyimide film of the substrate 80 from the kind of the discharge gas used.

실시예 4Example 4

배선 패턴을 형성하고 있지 않은 파이렉스 유리기판(96)의 표면에, 제 21 도에 도시한 표면 처리 장치를 사용하여, 이하의 조건으로 배향막을 직접 형성했다. 이 표면 처리 장치는 제 16 도의 실시예와 동일한 구성을 가지며, 전원 전극(75)과 접지 전극(74)상의 유리기판(96) 사이에서 직접 방전시킨다. 방전용 가스는 용기(98)내의 상온에서 액체의 유기물(99)을 가스 공급 장치(97)로부터 보내지는 가스에 제어 밸브(100,101)에 의해 적당하게 조정하여 혼입시켜, 전극(75) 내부의 통로(76)를 통하여 가스 분사구(77)로부터 기판(96) 표면에 비스듬히 분출시키는 것에 의해, 유리기판 표면에 유기물(99)의 중합막(102)을 형성했다. 전극(75)과 기판(96) 표면과의 간격은 1mm, 기판(96)에 대한 전극(75)의 경사각도는 θ =60 도 였다.The alignment film was directly formed on the surface of the Pyrex glass substrate 96 which did not form the wiring pattern using the surface treatment apparatus shown in FIG. 21 under the following conditions. This surface treatment apparatus has the same configuration as the embodiment of FIG. 16 and discharges directly between the power supply electrode 75 and the glass substrate 96 on the ground electrode 74. The discharge gas is appropriately adjusted and mixed by the control valves 100 and 101 into the gas sent from the gas supply device 97 to the liquid organic material 99 at room temperature in the container 98, and thus the passage inside the electrode 75. The polymeric film 102 of the organic substance 99 was formed in the glass substrate surface by injecting obliquely to the surface of the board | substrate 96 from the gas injection port 77 through 76. As shown in FIG. The space | interval of the electrode 75 and the surface of the board | substrate 96 was 1 mm, and the inclination angle of the electrode 75 with respect to the board | substrate 96 was (theta) = 60 degree | times.

사용가스 : 헬륨Gas Used: Helium

가스유량 : 20 리터/분Gas flow rate: 20 liters / minute

액체유기물 : OH-변성 실리콘, 실리콘 오일, n-데칸Liquid organics: OH-modified silicone, silicone oil, n-decane

사용전력 : 150WPower consumption: 150W

중합막(102)을 형성한 2 매의 기판(96) 사이에 액정을 끼워서 동일하게 배향 상태를 관찰한 바, 중합막(102)의 가스 분사구(77)에 가까운 부분(103)은 배향되어 있지 않았지만, 가스 분사구(77)로부터 먼부분(104)이 배향되어 있다.The liquid crystal was sandwiched between the two substrates 96 on which the polymerized film 102 was formed, and the alignment state was observed. Similarly, the portion 103 close to the gas injection port 77 of the polymerized film 102 was not aligned. Although not shown, the part 104 is oriented away from the gas injection port 77.

실시예 5Example 5

실시예 4 와 동일한 유리기판(96)의 표면에 이하의 조건으로 배향막을 직접 형성했다. 제 22 도에 나타낸 것과 같이, 접지 전극(74)상에 배치된 유리기판(96) 표면과 전원 전극(105) 사이에서 직접 방전시키고, 동시에 가스 분사구(106)로부터 방전 영역에 횡방향으로부터 방전용 가스를 분출시켰다. 상기 방전용 가스로는 실시예 4와 동일한 것을 사용하고, 상기 기판 표면에 중합막(102)이 형성되었다.An alignment film was directly formed on the surface of the same glass substrate 96 as in Example 4 under the following conditions. As shown in FIG. 22, direct discharge is performed between the surface of the glass substrate 96 disposed on the ground electrode 74 and the power supply electrode 105, and at the same time, discharge is performed from the gas injection port 106 to the discharge area from the transverse direction. The gas was blown out. As the discharge gas, the same one as in Example 4 was used, and a polymer film 102 was formed on the surface of the substrate.

사용가스 : 헬륨Gas Used: Helium

가스유량 : 20 리터/분Gas flow rate: 20 liters / minute

액체유기물 : OH-변성실리콘, 실리콘 오일, n-데칸Liquid organics: OH-modified silicone, silicone oil, n-decane

사용전력 : 150WPower consumption: 150W

중합막(102)은 실시예 4 와 동일하게, 가스분사구(106)에 가까운 부분(103)은 배향되어 있지 않았지만, 먼 부분(104)은 배향되어 있었다.Similarly to Example 4, the portion 103 close to the gas injection port 106 was not oriented, but the distant portion 104 was oriented in the polymerized film 102.

실시예 6Example 6

실시예 4 와 동일한 유리기판(96)의 표면에 제 23 도에 도시한 표면 처리 장치를 사용하여, 이하의 조건으로 배향막을 직접 형성했다. 이 표면 처리 장치는 실시예 4 와 동일하게 상온에서 액체의 유기물(99)을 혼입시킨 방전용 가스를 유전체(107)내부에 공급하고 이 유전체 내부의 전원 전극(108)과 외부의 접지 전극(109) 사이에서 방전을 발생시키고, 이 방전에 의한 상기 가스의 활성종을 포함하는 가스류를 가스분사구(110)로부터 유리기판(96) 표면에 비스듬히 60 도의 각도로 분사하고, 그 전체면에 걸쳐서 중합막(111)을 형성했다. 이 중합막은 액정의 프리틸트각이 90 도이고, 배향되어 있지 않았다.The alignment film was directly formed on the surface of the same glass substrate 96 as Example 4 using the surface treatment apparatus shown in FIG. 23 on condition of the following. In the same manner as in the fourth embodiment, the surface treatment apparatus supplies the discharge gas in which the liquid organic material 99 is mixed at room temperature to the inside of the dielectric 107, and the power supply electrode 108 inside the dielectric and the external ground electrode 109. A discharge is generated between the layers, and a gas stream containing the active species of the gas by the discharge is injected from the gas injection port 110 at an oblique angle of 60 degrees to the surface of the glass substrate 96, and then polymerized over its entire surface. The film 111 was formed. The pretilt angle of the liquid crystal was 90 degrees, and this polymerized film was not orientated.

사용가스 : 헬륨Gas Used: Helium

가스유량 : 20 리터/분Gas flow rate: 20 liters / minute

액체유기물 : OH-변성실리콘Liquid Organics: OH-Modified Silicone

사용전력 ; 150WWorking power; 150 W

다음에, 제 24 도에 도시된 것과 같이, 접지전극(112)상에 적재된 유리 기판(96)을 수평으로 반송하면서, 전원전극(113)과의 사이에서 직접 방전시켰다. 가스공급장치(114)로 부터 방전용 가스로서, 습윤성 향상의 표면 처리에 자주 사용되는 헬륨, 질소, 압축 공기등을 공급했다. 이 결과, 기판(96) 전체면에 있어서, 중합막(111)이 양호하게 배향되었다.Next, as shown in FIG. 24, the glass substrate 96 mounted on the ground electrode 112 was horizontally conveyed, and was directly discharged with the power supply electrode 113. FIG. As the gas for discharge from the gas supply device 114, helium, nitrogen, compressed air, etc., which are often used for the surface treatment of wettability improvement, were supplied. As a result, the polymerization film 111 was favorably oriented on the entire surface of the substrate 96.

실시예 7Example 7

배선 패턴을 설치한 MIM 기판을 사용하여, 실시예 6과 동일한 실험을 행했다. 상기 기판 표면에는, 실시예와 동일하게 양호하게 배향된 중합막이 형성되었다.The experiment similar to Example 6 was performed using the MIM board | substrate with which the wiring pattern was provided. On the surface of the substrate, a polymer film oriented well in the same manner as in Example was formed.

이상, 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 그 기술적 범위 내에 있어서, 상기 실시예에 여러 가지의 변형·변경을 가하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 제 1 도 및 제 7 도의 표면처리 장치에 있어서도, 제 14 도의 실시예와 동일하게 전극을 절연체 또는 유전재료로 피복하고, 보다 균일한 방전을 발생시키는 동시에, 방전에 의한 전극의 손상 및 마모, 및 이것에 의해 생성되는 물질에 의한 피처리재의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 표면처리 장치의 전극을 평판형으로 형성하고 동시에 수직으로 배치하는 것에 의해, 그 길이 방향에 직선형으로 방전을 발생시켰다. 소위 라인형의 표면처리 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 표면처리 장치의 전극구조로서, 상기 실시예의 것 이외에, 예를 들면 본원 출원인에 의한 일본 특허원 제 (평)5-113204호에 기재되어 있는 것과 같은, 유전체 재료로서 형성된 가스유로(가스흐름통로) 내에 방전용 가스를 도입하고, 그 외부에 배치된 전극에 고주파 전압을 인가하고, 상기 가스유로 내에 대기압 근방의 압력 하에서 기체 방전을 발생시키고, 이것에 의해 생성되는 가스 활성종을 이용하여 표면처리하는 구조의 것도, 동일하게 사용할 수 있다.As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described in detail, this invention can be implemented by adding various deformation | transformation and a change to the said Example within the technical scope. For example, also in the surface treatment apparatus of FIGS. 1 and 7, the electrode is covered with an insulator or a dielectric material in the same manner as in the embodiment of FIG. 14, generating a more uniform discharge, and damaging the electrode by the discharge. And abrasion and contamination of the material to be processed by the material produced thereby can be prevented. In addition, the electrodes of the surface treatment apparatus were formed in a flat plate shape and arranged vertically at the same time, so that discharge was generated in a straight line in the longitudinal direction thereof. It can be used as a so-called line type surface treatment apparatus. In addition, as an electrode structure of the surface treatment apparatus, a gas flow path (gas flow) formed as a dielectric material as described in, for example, Japanese Patent Application No. Hei 5-113204 by the applicant of the present application (gas flow) A gas for discharge is introduced into the passage), a high frequency voltage is applied to an electrode disposed outside thereof, and a gas discharge is generated in the gas flow path under a pressure near atmospheric pressure, and the surface is formed using the gas active species generated thereby. The structure of a process can also be used similarly.

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 이하에 기재되는 것 같은 효과를 보인다.Since this invention is comprised as mentioned above, the effect as described below is exhibited.

본원의 기판의 표면처리방법에 의하면, 기판 표면의 금속층을 용이하게 또한 고속으로, 이 기판의 다른 부분, 예를 들면 전자부품등에 손상을 주지 않고 산화시키고, 그 표면에 금속 산화물의 피막을 형성할 수 있기 때문에, 기판상에 형성된 배선이나 전극 등의 부식을 유효하게 방지하고, 전자회로의 신뢰성을 향상시키고, 또한 수명을 길게 할 수 있다.According to the surface treatment method of the substrate of the present application, the metal layer on the surface of the substrate can be oxidized easily and at high speed without damaging other parts of the substrate, for example, electronic components, etc., and forming a film of metal oxide on the surface thereof. Therefore, corrosion of wirings, electrodes and the like formed on the substrate can be effectively prevented, the reliability of the electronic circuit can be improved, and the life can be extended.

본원의 다른 다층 배선기판의 형성 방법에 의하면, 본원의 표면처리방법을 이용하는 것에 의해, 제 1 의 금속배선의 표면이 금속 산화물에 의해 피복되어 내식성을 가지기 때문에, 제 2 의 금속 배선을 에칭할 때에 하측의 제 1 의 금속 배선까지 에칭될 우려가 없고, 이들 사이에 형성되는 층간 절연막을, 그 본래의 절연 기능이상으로 불필요하게 두껍게 형성할 필요가 없게 되고, 얇게 할 수 있기 때문에, 그 성막에 요하는 시간이 단축되고 또한 비용이 저감하고, 생산성의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 기판의 박형화에 대응할 수 있다.According to another method for forming a multilayer wiring board of the present application, when the surface of the first metal wiring is covered with metal oxide and has corrosion resistance by using the surface treatment method of the present application, when etching the second metal wiring, There is no fear that the lower first metal wirings will be etched, and the interlayer insulating film formed therebetween does not need to be formed to be unnecessarily thick beyond its original insulating function, and can be made thin. The time to shorten, the cost to be reduced, productivity can be improved, and the board | substrate can be reduced.

또한, 본원의 기판의 표면처리방법에 의하면, 기판 표면의 금속 산화물의 층을 용이하게 또한 고속으로, 이 기판의 다른 부분, 예를 들면 전자부품등에 손상을 주지않고 환원하여 금속화할 수 있기 때문에, 이 금속산화물층이 ITO 등의 투명전극의 경우에는, 그 막 두께를 얇게 하여 원하는 투명도를 유지하면서, 저 저항화를 도모하는 것에 의해 원하는 전기적 성능을 확보할 수 있다.Further, according to the surface treatment method of the substrate of the present application, since the metal oxide layer on the surface of the substrate can be easily and at high speed, it can be reduced and metallized without damaging other parts of the substrate, for example, electronic components, etc. In the case where the metal oxide layer is a transparent electrode such as ITO, desired electrical performance can be ensured by reducing the film thickness and reducing the resistance while maintaining the desired transparency.

본원의 표면처리방법에 의하면, 사용하는 액체 및 방전용 가스를 적당하게 선택하는 것에 의해, 이 액체에 예를 들면, 과산화수소수, 암모니아 과수액등과 동등 정도의 산화, 에칭, 세정 등의 표면처리 능력을 저렴하게 부여하고, 또는 세정 등의 표면 처리에 사용된 액체 자체를 간단하게 청정화하여 저렴하게 재사용할 수 있고, 비용의 저감을 도모할 수 있는 동시에, 취급이 비교적 용이하고 안전하기 때문에, 작업성이 큰폭으로 향상한다. 특히 액체에 대한 방전과 이 액체를 사용한 피처리재의 표면처리를 별개로 행하는 것에 의해, 피처리재의 치수·형상이나 장소에 관계없이 표면처리가 행해지고, 필요에 따라서 개별 처리·일괄처리가 가능하게 되고, 피처리재에 대하여 다른 표면 처리를 연속하여 행할 수 있고, 장치의 소형화 및 처리능력의 향상이 도모된다. 그리고, 이러한 표면처리방법은, 본원의 표면처리 장치와 같이 구성하는 것에 의해, 비교적 간단한 구성에 의해 저비용으로 실현할 수 있다.According to the surface treatment method of the present application, by appropriately selecting a liquid to be used and a gas for discharging, the liquid is subjected to a surface treatment such as oxidation, etching, cleaning or the like equivalent to, for example, hydrogen peroxide water, ammonia permeate and the like. The ability to provide low cost, or simply clean the liquid itself used for surface treatment, such as cleaning, can be reused inexpensively, and the cost can be reduced, while handling is relatively easy and safe. Significantly improve sex. In particular, by discharging the liquid and the surface treatment of the target material using the liquid separately, the surface treatment is performed regardless of the size, shape or location of the target material, and individual treatment and batch processing can be performed as necessary. In addition, different surface treatments can be continuously performed on the material to be treated, and the size of the apparatus can be reduced and the processing capacity can be improved. And such a surface treatment method can be implemented at low cost by a comparatively simple structure by comprised like the surface treatment apparatus of this application.

또한, 본원의 표면처리방법에 의하면, 기체방전을 일으키는 부분과 피처리재를 표면처리하는 부분을 별개의 위치에 설치하고, 이들을 연속하여 가스 활성종을 포함하는 가스를 액체에 공급하고, 또한 이것을 피처리재에 사용하여 표면처리할 수 있기 때문에, 처리조건, 예를 들면 처리 목적, 피처리재의 형상·치수나 한번에 처리해야 할 개수 등, 또는 기체 방전에 사용하는 가스의 종류나 방전시키는 환경 등에 따른 표면처리가 가능하고, 처리능력을 적당하게 조정할 수 있다. 또한, 목적, 용도에 따라서 개별처리·일괄처리를 구별하여 쓸 수 있고, 방전용 가스의 취급 등 처리작업이 비교적 용이하고 또한 안전하고, 생산성의 향상을 도모할 수 있다. 그리고, 이러한 표면처리방법은, 본원의 표면처리 장치와 같이 구성하는 것에 의해, 비교적 간단한 구성에 의해 저비용으로 실현할 수 있다.Further, according to the surface treatment method of the present application, a portion for generating gas discharge and a portion for surface treatment of a material to be treated are provided at separate positions, and these are successively supplied with a gas containing gas active species to the liquid. Since it can be used for the surface of the material to be treated, the treatment conditions, for example, the purpose of the treatment, the shape and dimensions of the material to be treated, the number of times to be treated at one time, the kind of gas used for gas discharge, the environment to discharge, etc. Surface treatment is possible, and the treatment capacity can be adjusted appropriately. In addition, the individual treatment and the batch treatment can be distinguished and used according to the purpose and the use, and the treatment work such as the handling of the discharge gas is relatively easy and safe, and the productivity can be improved. And such a surface treatment method can be implemented at low cost by a comparatively simple structure by comprised like the surface treatment apparatus of this application.

본원의 액정패널의 배향막 형성방법에 의하면, 가스 활성종을 포함하는 가스류를 기판표면에 비스듬히 분사하는 것에 의해, 기판표면의 합성수지 피막에 비접촉으로 배향처리가 가능하고, 또한, 본원의 방법에 의하면, 기판 표면에 직접 배향막을 형성할 수 있기 때문에, 종래와 같이 배향막을 손상하거나 박리할 우려가 없고, 수율이 향상함과 동시에, 처리 시간을 단축하고 또한 개별처리가 가능하기 때문에, 생산성이 큰폭으로 향상하고, 비용의 저감을 도모할 수 있다.According to the method for forming an alignment film of the liquid crystal panel of the present application, by injecting a gas stream containing gas active species at an angle to the substrate surface, the alignment treatment can be performed in a non-contact manner to the synthetic resin film on the substrate surface. Since the alignment film can be formed directly on the surface of the substrate, there is no risk of damaging or peeling the alignment film as in the prior art. As a result, the yield is improved, the processing time can be shortened, and the individual treatment can be performed. It can improve and reduce cost.

또한, 본 발명에 의한 표면처리방법 및 장치는, 상술된 어느 경우에도, 감압 환경을 필요로 하지 않기 때문에, 장치 전체의 구성을 간단하고 또한 소형화할 수 있는 동시에, 대기압 근방의 압력 하에서 기체 방전을 발생시키기 때문에, 전자·이온이 여기종에 비하여 적기 때문에 피처리재에 주는 손상을 적게 할 수 있고, 또한 고속도로 표면처리할 수 있기 때문에, 비용저감을 도모할 수 있다.In addition, since the surface treatment method and apparatus according to the present invention do not require a reduced pressure environment in any of the cases described above, the structure of the entire apparatus can be simplified and downsized, and gas discharge can be performed under pressure near atmospheric pressure. Since the number of electrons and ions is smaller than that of the excitation species, the damage to the material to be treated can be reduced and the surface of the highway can be treated to reduce costs.

제 1 도는 본 발명에 의한 기판의 표면처리방법에 사용되는 표면처리장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a surface treatment apparatus used in a surface treatment method of a substrate according to the present invention.

제 2A 도 및 2B 도는 본 발명에 의한 기판의 표면처리방법을 이용하여 다층 배선을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.2A and 2B are views showing a step of forming a multilayer wiring using the surface treatment method of the substrate according to the present invention.

제 3 도는 본 발명에 의해 환원처리를 행하는 유리 기판을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing a glass substrate subjected to a reduction treatment according to the present invention.

제 4 도는 본 발명에 의한 환원처리에 있어서 방전용 가스에 수증기 또는 유기물의 기화가스를 포함시키기 위한 구성을 나타내는 블럭도이다.4 is a block diagram showing a configuration for including vaporized gas of water vapor or organic matter in the discharge gas in the reduction treatment according to the present invention.

제 5 도는 제 4 도와 다른 구성을 나타내는 블럭도이다.5 is a block diagram showing a configuration different from that of FIG.

제 6 도는 제 4 도와 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다.6 is a block diagram showing a fourth embodiment and another embodiment.

제 7 도는 본 발명의 표면처리방법에 사용하는 표면처리장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.7 is a view showing another embodiment of the surface treatment apparatus used in the surface treatment method of the present invention.

제 8 도는 제 7 도와는 다른 표면처리방법의 실시예에 사용하는 표면처리장치를 나타내는 도면이다.8 is a diagram showing a surface treatment apparatus used in an embodiment of a surface treatment method different from that of FIG.

제 9 도는 제 8 도의 변형례를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a modification of FIG. 8.

제 10 도는 제 7 도와는 다른 실시예에 사용하는 표면 처리장치를 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram showing a surface treatment apparatus used in a different embodiment from the seventh diagram.

제 11 도는 제 8 도의 다른 변형례를 나타내는 도면이다.11 is a diagram illustrating another modification example of FIG. 8.

제 12 도는 제 9 도의 변형례를 나타내는 도면이다.12 is a diagram illustrating a modification of FIG. 9.

제 13 도는 본 발명에 의한 표면처리방법의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.13 is a view showing another embodiment of the surface treatment method according to the present invention.

제 14 도는 본 발명에 의한 표면처리방법을 사용하여 액정패널의 배향막 형성방법을 설명하기 위한 도면이다.14 is a view for explaining a method of forming an alignment film of a liquid crystal panel using the surface treatment method according to the present invention.

제 15A도는 라인형(line type)의 배향처리 장치의 실시예를 개략적으로 나타내는 측면도, 제 15B도는 그 상면도이다.15A is a side view schematically showing an embodiment of a line type alignment treatment device, and FIG. 15B is a top view thereof.

제 16 도는 제 15 도와 다른 배향처리장치의 실시예를 나타내는 도면이다.16 is a view showing an embodiment of an alignment processing apparatus different from that of FIG.

제 17 도는 제 16 도의 실시예의 변형례를 나타내는 도면이다.17 is a diagram illustrating a modification of the embodiment of FIG. 16.

제 18 도는 스폿형(spot type)의 표면처리장치를 이용한 액정패널의 배향처리방법을 나타내는 도면이다.FIG. 18 is a view showing an alignment processing method of a liquid crystal panel using a spot type surface treatment apparatus.

제 19A도는 액정패널의 배향처리방법에 사용하는 라인형의 표면처리장치를 니타내는 측면도, 제 19B도는 그 부분 단면도이다.FIG. 19A is a side view illustrating a line surface treatment apparatus used in an alignment treatment method of a liquid crystal panel, and FIG. 19B is a partial sectional view thereof.

제 20A도는 마찬가지로 액정패널의 배향처리방법에 사용하는 스폿형의 표면처리장치를 나타내는 측면도, 제 20B도는 그 단면도이다.FIG. 20A is a side view showing a spot type surface treatment apparatus used in the alignment processing method of the liquid crystal panel, and FIG. 20B is a sectional view thereof.

제 21 도는 본 발명에 의한 액정패널의 배향막 형성방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.21 is a view schematically showing a method of forming an alignment film of a liquid crystal panel according to the present invention.

제 22 도는 제 21 도의 변형례를 나타내는 도면이다.22 is a diagram illustrating a modification of FIG. 21.

제 23 도는 본 발명에 의한 액정패널의 배향막형성방법의 다른 실시예에 있어서, 그 전반(前半)의 공정을 나타내는 도면이다.FIG. 23 is a diagram showing a step in the first half of another embodiment of the alignment film forming method of the liquid crystal panel according to the present invention.

제 24 도는 제 23 도의 실시예에 있어서의 후반(後半)의 공정을 나타내는 도면이다.24 is a diagram showing the second half process in the embodiment of FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1:표면처리장치 2, 23, 34, 48, 63, 85, 90:전원1: Surface treatment apparatus 2, 23, 34, 48, 63, 85, 90: Power supply

3, 24, 35, 49, 50, 64, 65, 75, 83:전극3, 24, 35, 49, 50, 64, 65, 75, 83: electrode

4:공간 5:가스공급장치4: space 5: gas supply

6, 60, 73:기판 7:금속배선6, 60, 73: Substrate 7: Metallization

8, 31, 42, 57, 68, 78, 87:방전영역8, 31, 42, 57, 68, 78, 87: discharge area

9:금속산화막 10:SiO₂ 층9: metal oxide film 10: SiO ₂ layer

11:금속막 12, 96:유리기판11: metal film 12, 96: glass substrate

13:투명전극 14:표시영역13: transparent electrode 14: display area

15, 21:관로 16:밸브15, 21: Pipe 16: Valve

17:탱크 18:물 또는 액상유기물17: tank 18: water or liquid organic matter

19:히터 20:분무장치19: heater 20: spraying device

22, 33, 47, 81, 89, 92:표면처리장치22, 33, 47, 81, 89, 92: surface treatment apparatus

25: 금속덮개 26:절연고정구25: metal cover 26: insulation fixture

27:하단부 28:개구27: Lower part 28: Opening

29, 38, 52, 67, 97, 114:가스공급장치29, 38, 52, 67, 97, 114: gas supply device

30:금속메시30: metal mesh

32:반응성가스류 36, 53:액체32: reactive gas stream 36, 53: liquid

37, 54, 98:용기 39, 88:가스분출구37, 54, 98: container 39, 88: gas outlet

40, 74:금속판 41, 56:피처리재40, 74: Metal plate 41, 56: To-be-processed material

43:주입구 44:배출구43: inlet 44: outlet

45:순환관로 46:순수(純水)재생장치45: circulating pipe 46: pure water regeneration device

51:케이싱(casing) 55:노즐51: casing 55: nozzle

58:마개 59:세정조58: stopper 59: washing tank

61:합성수지피막 62, 69:배향처리장치61: synthetic resin film 62, 69: alignment treatment device

66:절연체 70:방전발생부66: insulator 70: discharge generator

71:분사노즐 72:선단 분사구71: spray nozzle 72: tip nozzle

76:통로 77:분사구76: passage 77: injection hole

80:MIM기판 82:석영관80: MIM board 82: Quartz tube

84:제어회로 86, 94, 109, 112:접지전극84: control circuit 86, 94, 109, 112: ground electrode

91, 106, 110:가스분사구 93, 105, 108, 113:전원전극91, 106, 110: gas injection port 93, 105, 108, 113: power electrode

95:유리관 99:유기물95: glass tube 99: organic matter

100,101:제어밸브 102, 111:중합막100, 101: control valve 102, 111: polymer film

103,104:부분 107:유전체103,104: Part 107 Dielectric

Claims (14)

소정의 개소에 배선이 형성되어 이루어지는 기판의 제조방법으로서,As a manufacturing method of a board | substrate with which wiring is formed in a predetermined location, 대기압 하 또는 그 근방의 압력 하에서, 적어도 산소 또는 유기물을 포함하는 혼합 가스에 전압을 인가하여 활성종을 생성하는 공정과,Generating an active species by applying a voltage to a mixed gas containing at least oxygen or an organic substance at or near atmospheric pressure; 기판 상에 형성된 배선에 대하여, 상기 활성종을 노출하는 공정과,Exposing the active species to the wiring formed on the substrate; 상기 활성종이 노출된 상기 배선 상에 절연막을 형성하는 공정과,Forming an insulating film on the wiring line where the active species is exposed; 상기 절연막의 적어도 일부를 피복하도록, 부가로 배선을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.And forming a wiring so as to cover at least a part of the insulating film. 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 수소 또는 유기물을 함유하는 가스 중에 기체 방전을 일으키고, 상기 방전에 의해 생성되는 상기 가스의 활성종에 기판에 형성된 금속 산화물의 층을 노출시키고, 상기 금속 산화물층을 환원시키는 기판의 표면처리방법으로서,A gas discharge is caused in a gas containing at least hydrogen or an organic substance under atmospheric pressure or a pressure thereof, exposing a layer of a metal oxide formed on a substrate to the active species of the gas generated by the discharge, and reducing the metal oxide layer. As a surface treatment method of a substrate to be 상기 기판 표면에 미리 유기물을 도포하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.Surface treatment method of the substrate, characterized in that the organic material is applied to the surface of the substrate in advance. 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 수소 또는 유기물을 함유하는 가스 중에 기체 방전을 일으키고, 상기 방전에 의해 생성되는 상기 가스의 활성종에 기판에 형성된 금속 산화물의 층을 노출시키고, 상기 금속 산화물층을 환원시키는 기판의 표면처리방법으로서,A gas discharge is caused in a gas containing at least hydrogen or an organic substance under atmospheric pressure or a pressure thereof, exposing a layer of a metal oxide formed on a substrate to the active species of the gas generated by the discharge, and reducing the metal oxide layer. As a surface treatment method of a substrate to be 상기 가스 중에 기화시킨 유기물을 가하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.A method for treating a surface of a substrate, comprising adding an organic substance vaporized in the gas. 액체의 표면부근에 있어서, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 수소 또는 유기물을 포함하는 가스 중에 기체 방전을 일으키고,In the vicinity of the surface of the liquid, a gas discharge is caused in a gas containing at least hydrogen or an organic substance at atmospheric pressure or near its pressure, 상기 방전에 의해 생성되는 상기 가스의 활성종을 상기 액체에 혼입시키고,Incorporating the active species of the gas produced by the discharge into the liquid, 이 액체를 상기 기판에 접촉시키고, 상기 기판에 형성된 금속산화물 층을 노출시키고, 상기 금속산화물 층을 환원시키는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.The liquid is brought into contact with the substrate, the metal oxide layer formed on the substrate is exposed, and the metal oxide layer is reduced. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 피처리재를 상기 액체에 침지시키는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.The surface treatment method of the board | substrate characterized by immersing the said to-be-processed material in the said liquid. 액체 용기와, 상기 용기내의 액면 부근에 있어서 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 수소 또는 유기물을 함유하는 가스 중에 기체 방전을 일으키는 수단과, 상기 용기내의 액면 부근에 상기 가스를 공급하기 위한 수단을 가지며,A liquid container, means for causing a gas discharge in a gas containing at least hydrogen or an organic substance at atmospheric pressure at or near the liquid level in the container, and means for supplying the gas to the liquid level in the container, 상기 방전에 의해 생성되는 상기 가스의 활성종을 상기 액체에 혼입시키고,Incorporating the active species of the gas produced by the discharge into the liquid, 이 액체를 상기 기판에 접촉시키고, 상기 기판에 형성된 금속산화물 층을 노출시키고, 상기 금속산화물 층을 환원시키는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.Contacting the liquid with the substrate, exposing the metal oxide layer formed on the substrate, and reducing the metal oxide layer. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 용기로부터 상기 액체를 순환시켜서 청정화하는 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.And means for circulating and purifying the liquid from the vessel. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 용기의 액체 중에 피처리재가 침지되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.Surface treatment apparatus characterized in that the material to be treated is immersed in the liquid of the container. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 용기내의 상기 액체를 피처리재에 배급하기 위한 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.And means for distributing the liquid in the container to the material to be treated. 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 소정의 가스 중에 기체방전을 일으키고, 상기 기체방전에 의해 생성되는 상기 가스의 활성종을 함유하는 가스를 액체 중에 공급하고, 상기 액체를 사용하여 피처리재를 표면처리하는 것을 특징으로 하는 표면처리방법.Gas discharge is generated in a predetermined gas under atmospheric pressure or a pressure thereof, a gas containing active species of the gas generated by the gas discharge is supplied into the liquid, and the surface of the target material is treated using the liquid. Surface treatment method characterized in that. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 액체 중에 상기 피처리재를 침지시키는 것을 특징으로 하는 표면처리방법.The surface treatment method characterized by immersing the said to-be-processed material in the said liquid. 액체용기와, 대기압 또는 그 근방의 압력 하에서 적어도 수소 또는 유기물을 함유하는 가스 중에 기체방전을 발생시키는 수단과, 상기 기체 방전에 의해 생성된 상기 가스의 활성종을 함유하는 새로운 가스를 상기 용기의 액체 중에 공급하는 수단을 가지며,A liquid containing a liquid container and a new gas containing means for generating a gas discharge in a gas containing at least hydrogen or an organic substance under atmospheric pressure or a pressure thereof and a new species containing active species of the gas generated by the gas discharge. Has means to feed in, 이 액체를 상기 기판에 접촉시키고, 사익 기판에 형성된 금속산화물 층을 노출시키고, 상기 금속산화물 층을 환원시키는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.Contacting the liquid with the substrate, exposing the metal oxide layer formed on the sacrificial substrate, and reducing the metal oxide layer. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 용기의 액체 중에 피처리재가 침지되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.Surface treatment apparatus characterized in that the material to be treated is immersed in the liquid of the container. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 용기내의 액체를 피처리재에 배급하기 위한 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.And means for distributing the liquid in the container to the material to be treated.