[发明专利]一种基于紫外光的干式清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)领域,特别涉及一种用于清洗TFT-LCD玻璃基板表面上有机污染物的紫外光清洗方法。 

背景技术

众所周知，随着光电子产业的迅猛发展，清洗工艺在光电产品中是必不可少的工艺，清洗对产品的质量、精度、外观等方面的影响也越来越重要。在液晶显示器的生产过程中多次涉及清洗工艺，整个制备工艺中清洗工艺的工作量占总工作量的30%--40%，而且随着液晶显示技术的不断进步，对工件的表面洁净度要求极高。目前，精细洗净技术中主要有两种，一种是干式洗净技术，一种是湿式洗净技术。湿式洗净中又分为化学式洗净和物理式洗净。传统工艺中的化学清洗已经不能满足要求，湿式洗净技术的不足之处是在清洗过程中需要用到大量的纯水和有毒化学溶剂，易造成作业人员危害及环境污染的问题，所需要的高纯度化学药品及去离子水费用昂贵，也形成废水处理及安全问题。细微部的清洗困难，清洗效率降低。此外，湿式清洗的超纯水用量约占TFT-LCD玻璃基板加工厂超纯水用量的60%，利用干式清洗技术代替湿式清洗，则可节省许多经费。 

紫外光表面清洗技术是非接触式高清洁干法表面处理技术。其特点是：清洗后的洁净度能够达到原子级，它借助光和气的作用把玻璃表面粘附的各类有机物彻底清除干净，由于它不直接触及表面就不会造成玻璃基板表面的损伤，以此同时也不污染环境。 

紫外光清洗的基本原理：UV（Ultraviolet）光源发射波长为185nm和254nm的光波，具有很高的能量,当这些光子作用到被清洗物体表面时,由于大多数碳氢化合物对185nm波长的紫外光具有较强的吸收能力,并在吸收185nm波长的紫外光的能量后分解成离子、游离态原子、受激分子和中子，这就是所谓光敏作用。空气中的氧气分子在吸收了185nm波长的紫外光后也会产生臭氧和原子氧。臭氧对254nm波长的紫外光同样具有强烈的吸收作用,臭氧又分解为原子氧和氧气。其中原子氧是极活泼的,在它作用下,物体表面上的有机化合物的分解物可化合成可挥发的气体，二氧化碳和水蒸气等逸出表面，从而彻底清除了黏附在物体表面上的碳和有机污染物。 

现有的TFT-LCD行业采用洗净玻璃基板的工艺流程为：首先刷洗，其次浸泡式低频超声波清洗或超高压MICRO JET清洗，再次DI水（去离子水）喷淋或高压水喷淋、DI水喷淋或高压水喷淋、流动式高频超声波清洗、DI水喷淋，最后气刀吹干、红外烘干、涂胶。其中刷洗、超声波清洗和高压水喷淋这些湿式清洗方法主要用于清除附着粒子，洗净效果比较好，当清洗液是化学溶剂时，洗掉附着粒子的同时也将有机污染物去除，但是整个过程都是利用湿式清洗方法，一方面清洗时间过长，能源、人力消耗量非常大，玻璃基板还易被化学试剂腐蚀，影响液晶显示屏的质量，从而降低成品率；另一方面需要进行废液处理，环境负荷大，不符合加速构建资源节约型、环境友好型社会的要求。 

本发明方法就是针对湿式清洗方法的缺陷,将干式紫外光清洗技术运用到TFT-LCD玻璃基板清洗的工艺中，经过干式清洗的复合处理后，在很大程度上提高了TFT-LCD玻璃基板的清洗效果，同时洗净后不需烘干，避免烘干过程中的二度污染，提高了产品的合格率。目前，国内外在制造液晶显示屏的工艺过程中，所采用的主流方法是刷洗除去有机物，原理是在加化学药液的同时，利用刷子和基板的相对运动和摩擦将污染物分离。刷子和基板之间的力会破坏表面的各种膜层、电路的中断，从而影响显示屏的驱动效果和合格率。随着科技不断的进步，LCD产品趋于高像素化、高精细化，高轻型化，新型干式UV清洗是洗净无机污染物的最佳手段，满足加工精度的新要求，它是非接触的，从根本上解决了上述问题，是其他清洗方法遥不可及的。该方法不仅不会损坏表面的膜层，而且紫外光还具有表面改质的特点，能够改善TFT-LCD玻璃基板膜与膜之间的密接性，保证电路连接的稳固性，一举两得。这种新型的清洗方法还能扩展到半导体器件、液晶器件印刷电路板等高密度基片类部件的加工领域，因此，本发明方法具有广泛的实用性和影响力。 

发明内容

本发明的目的是将湿式清洗方法与基于紫外光的干式清洗方法有效结合起来实现对TFT-LCD玻璃基板的清洗,除去表面的有机污染物（主要是油性薄膜），其清洗范围广，且清洗能力强。