(57)【要約】【課題】リソグラフィプロセスにおいて、隔壁パターンのような高アスペクト比パターンであっても残渣や非パターン部の汚れの除去性能を向上できる現像処理装置、及びそれを用いた表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】現像処理部と水洗処理部を備える現像処理装置であって、被処理体は、ローラーを備える搬送機構によって現像処理部から水洗処理部へ搬送され、水洗処理部は、被処理体を洗浄水に浸漬し、浸漬中に被処理体を超音波振動させる機能を有する超音波水洗槽を備える現像処理装置とし、好ましくは被処理体を超音波振動させる機能は、超音波水洗槽内のローラーの回転部に近接して設置された超音波振動子によって付与される現像処理装置とする。【選択図】図４
2020203234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像処理部と水洗処理部を備える現像処理装置であって、
被処理体は、ローラーを備える搬送機構によって前記現像処理部から前記水洗処理部へ搬送され、
前記水洗処理部は、前記被処理体を洗浄水に浸漬し、浸漬中に前記被処理体を超音波振動させる機能を有する超音波水洗槽を備える、
ことを特徴とする現像処理装置。
【請求項２】
前記被処理体を超音波振動させる機能は、前記超音波水洗槽内の前記ローラーの回転部に近接して設置された超音波振動子によって付与される、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像処理装置。
【請求項３】
前記水洗処理部は、前記超音波水洗槽に続いてエアナイフによる水切り処理を行う処理槽を備える、
ことを特徴とする請求項１または２記載の現像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像処理装置を用いて、隔壁パターンを形成する、
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスペクト比の高い隔壁パターン構造を形成するための現像処理装置、及びそれを用いた表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置用に、通常の着色画素やブラックマトリックスよりもアスペクト比の高い隔壁パターン構造を形成する要望がある。例えば、エレクトロウェッティング現象によって光源からの光に対しシャッターの役割を果たす調光層を備える表示装置では、着色液体または非着色液体を区画するためにアスペクト比の高い隔壁パターンを要する（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
エレクトロウェッティング方式の原理は特許文献３に記載されているように、「電気毛管」と呼ばれる概念に基づき、電圧の印加・非印加により、非着色液体中に存在する着色液体の濡れ角を変えて液滴を拡大または縮小（あるいは、着色液体中に存在する非着色液体の濡れ角を変えて液滴を拡大または縮小）することで着色画像を形成する。エレクトロウェッティング方式の表示装置は、カラーフィルタ層や発色層を別途備えることで多彩なカラー表示が可能となる。
【０００４】
また、カラーフィルタの着色画素をインクジェット法で形成する際の各画素や、正孔輸送層、発光層等からなる有機ＥＬ素子を画素ごとに区画するために隔壁パターンが形成される構造もある（例えば特許文献４、５）。
【０００５】
上記のような隔壁パターンの形成は、従来の着色画素の形成と同様に、ガラス等の基板表面に感光性レジスト材料を塗布し、露光処理、現像処理によりパターニング（非パターニング部のレジスト除去）を行う。すなわち、リソグラフィプロセスにより「レジスト塗布→露光→現像→水洗」を実行する。
【０００６】
図６にレジスト塗布し露光した後のガラス基板からなる被処理体を現像処理装置５０に投入搬送し、回収するまでのブロック図を示す。このように、一般に現像処理装置は、前半に現像処理部、後半に水洗処理部を備えている。現像処理部は現像液シャワー槽でノズルから現像液を吐出し、非パターン部のレジストを溶解・除去する。水洗処理部は水洗シャワー槽、純水洗シャワー槽でそれぞれ洗浄水、純水を吐出してレジストの残渣やガラス基板の汚れを除去し、その後エアナイフ処理で水切りを行う。
【０００７】
しかるに、図７に示すように、パターンが隔壁パターン２０の形状、且つ厚膜である場合、現像処理後の水洗処理でガラス基板１の膜面の隔壁パターン２０’内で液が滞留し現像液置換が十分に行えず、残渣除去や非パターン部の汚れ除去が不十分となりムラが発生する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３１７９５号公報
【特許文献２】特開２０１９−２８２２９号公報
【特許文献３】特開平１０−３９８００号公報
【特許文献４】国際公開第２０１１／０８１１４９号パンフレット
【特許文献５】特許第５６９１６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、リソグラフィプロセスにおいて、隔壁パターンのような高アスペクト比パターンであっても残渣や非パターン部の汚れの除去性能を向上できる現像処理装置、及びそれを用いた表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、現像処理部と水洗処理部を備える現像処理装置であって、
被処理体は、ローラーを備える搬送機構によって前記現像処理部から前記水洗処理部へ搬送され、
前記水洗処理部は、前記被処理体を洗浄水に浸漬し、浸漬中に前記被処理体を超音波振動させる機能を有する超音波水洗槽を備える、ことを特徴とする現像処理装置としたものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記被処理体を超音波振動させる機能は、前記超音波水洗槽内の前記ローラーの回転部に近接して設置された超音波振動子によって付与される、ことを特徴とする請求項１に記載の現像処理装置としたものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記水洗処理部は、前記超音波水洗槽に続いてエアナイフによる水切り処理を行う処理槽を備える、
ことを特徴とする請求項１または２記載の現像処理装置としたものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像処理装置を用いて、隔壁パターンを形成する、ことを特徴とする表示装置の製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、リソグラフィプロセスにおいて、隔壁パターンのような高アスペクト比パターンであっても残渣や非パターン部の汚れの除去性能を向上できる現像処理装置、及びそれを用いた表示装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の現像処理装置に係り、レジスト塗布し露光した後のガラス基板からなる被処理体を投入搬送し、回収するまでを示すブロック図である。
【図２】本発明の現像処理装置に係り、レジスト塗布し露光した後の被処理体を現像シャワー処理し、超音波水洗を実施するまでのプロセスを示す、左列は処理槽内全体の模式断面図、右列は各工程時の被処理体の様態を示す模式断面図である。
【図３】図２に続き、本発明の現像処理装置に係り、１回目の水切りエアナイフ処理から２回目の水切りエアナイフ処理を実施するまでのプロセスを示す、左列は処理槽内全体の模式断面図、右列は被処理体の様態を示す模式断面図である。
【図４】本発明の現像処理装置に係り、超音波水洗時の様態を例示する、（ａ）処理槽内全体の模式断面図、（ｂ）処理槽内全体の模式平面図、（ｃ）超音波振動子を近接設置した搬送ローラーの模式平面図である。
【図５】図４に続き、本発明の現像処理装置に係り、超音波水洗後の被処理体を搬出する様態を例示する、（ａ）模式断面図、（ｂ）模式平面図である。
【図６】従来の現像処理装置に、レジスト塗布し露光した後のガラス基板からなる被処理体を投入搬送し、回収するまでを示すブロック図である。
【図７】（ａ）隔壁パターンの模式平面図、（ｂ）従来の現像処理装置で、隔壁パターン内の現像液置換が行えず、残渣除去が不十分となる場合の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る現像処理装置、及びそれを用いた表示装置の製造方法について図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付ける。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率は誇張されていることがあり、構成要素の数も減らして図示していることがある。また、本発明は以下の実施形態そのままに限定されるものではなく、主旨を逸脱しない限りにおいて、適宜の組み合わせ、変形によって具体化できる。
【００１７】
図１は、本発明の現像処理装置に係り、レジスト塗布し露光した後のガラス基板からなる被処理体を投入搬送し、回収するまでを示すブロック図である。
【００１８】
本発明の現像処理装置１０は、図６の従来の現像処理装置５０と同様に、現像処理部と水洗処理部を備え、レジスト塗布し露光した後のガラス基板からなる被処理体を、ローラーを備える搬送機構によって現像処理部から水洗処理部へ搬送する現像処理装置であるが、従来の現像処理装置５０の構成に加えて、水洗処理部の水洗シャワー槽と純水洗シャワー槽の間に、被処理体を洗浄水に浸漬し浸漬中に被処理体を超音波振動させる機能を有する超音波水洗槽を備え、その後１回目のエアナイフ処理で水切りを行う構成となっている。
【００１９】
本発明の現像処理装置１０において、超音波水洗槽で被処理体を超音波振動させる機能を付与する好ましい形態については、後述の図４を用いて説明する。
【００２０】
図２は、本発明の現像処理装置に係り、レジスト塗布し露光した後の被処理体を現像シャワー処理し、超音波水洗を実施するまでのプロセスを示す、左列は処理槽内全体の模式断面図、右列は被処理体の各工程時の様態を示す模式断面図である。
【００２１】
図２（ａ）は現像液シャワー工程であり、第１処理槽内で、従来の現像処理装置と同様に、ノズルから現像液を吐出し、被処理体表面の非パターン部のレジストを溶解・除去する。このとき、被処理体は終始搬送移動中であってもよく、停止する時間を持っていてもよい。これらは形成するパターンや、レジスト、現像液の種類により適宜選択することができる。
【００２２】
図示しないが、第１処理槽の側面は被処理体が搬送移動できるように、もともと被処理体の高さより低くてもよく、開閉式の側板形状であってもよいが、現像液が第１処理槽の外へ侵入しないためには開閉式であることが好ましい。
【００２３】
図２（ａ）の右列に示す被処理体の側壁パターン内に残っている「非パターン部のレジスト溶解除去部」は、左列に示す第１処理槽の開閉式排液口を開けておくことで概ね排出することができる。
【００２４】
図２（ｂ）は水洗シャワー工程であり、第２処理槽内で、従来の現像処理装置と同様に、ノズルから洗浄水を吐出し、被処理体を洗浄する。このときも被処理体は終始搬送移動中であってもよく、停止する時間を持っていてもよい。
【００２５】
図示しないが、第２処理槽の側面も、第１処理槽の側面と同様に、被処理体が搬送移動できるように、もともと被処理体の高さより低くてもよく、開閉式の側板形状であってもよい。
【００２６】
図２（ｂ）の水洗シャワー工程時、図２（ａ）の右列に示すように、被処理体の側壁パ
ターン内に残っている非パターン部のレジスト溶解除去部は、洗浄水に置換されつつ、第２処理槽の開閉式排液口を開けておくことで排出することができる。
【００２７】
図２（ｃ）は超音波水洗工程であり、まず被処理体を第３処理槽内に搬入移動する。第３処理槽の側面は開閉式の側板形状となっており、被処理体を第３処理槽内に搬入移動した後は、側板を閉じる。次に、ノズルから洗浄水を吐出し洗浄水を第３処理槽内（超音波水洗槽）に貯水して、被処理体を洗浄水に浸漬する。
【００２８】
然る後に、洗浄水に浸漬した状態の被処理体を超音波振動させる。これにより図２（ｃ）の右列に示すように、ガラス基板や隔壁パターンに付着している残渣や汚れを剥離させて浮き上げ、その後第３処理槽（超音波水洗槽）の開閉式排液口を開けて排水する。次に、第３処理槽の搬出側の側板を開け、１回目の水切りエアナイフ処理を行う第４処理槽へ被処理体を搬入移動する。
【００２９】
図３（ａ）は１回目の水切りエアナイフ工程である。エアナイフからクリーンドライエアを吹き出し、被処理体表面の水を押し流すとともに、隔壁内のさらなる残渣と水分を除去する。このときも被処理体は終始搬送移動中であってもよく、停止する時間を持っていてもよい。
【００３０】
図示しないが、第４処理槽の側面も、第１、第２処理槽の側面と同様に、被処理体が搬送移動できるように、もともと被処理体の高さより低くてもよく、開閉式の側板形状であってもよい。
【００３１】
図３（ｂ）は超純水シャワー工程であり、構造的には図２（ｂ）の水洗シャワー工程と同じであってよいが、第５処理槽を用い、通常の洗浄水の代わりに超純水を使用する。これにより図３（ｂ）の右列に示すように、隔壁パターンの内側を超純水で置換し、その後第５処理槽の開閉式排液口を開けて排水する。
【００３２】
図３（ｃ）は２回目の水切りエアナイフ工程であり、構造的には図３（ａ）の１回目の水切りエアナイフ工程と同じであってよいが、第６処理槽を用いる。これにより被処理体表面の水を押し流すとともに、図３（ｃ）の右列に示すように、隔壁内の水分を除去する。このときも被処理体は終始搬送移動中であってもよく、停止する時間を持っていてもよい。
【００３３】
図示しないが、第６処理槽の側面も、第１、第２、第４処理槽の側面と同様に、被処理体が搬送移動できるように、もともと被処理体の高さより低くてもよく、開閉式の側板形状であってもよい。
【００３４】
図４は、本発明の現像処理装置に係り、超音波水洗時の様態を例示する、（ａ）処理槽内全体の模式断面図、（ｂ）処理槽内全体の模式平面図、（ｃ）超音波振動子を近接設置した搬送ローラーの模式平面図である。図４は、図２（ｃ）の工程をより詳細に補足して説明するものである。
【００３５】
第３処理槽（超音波水洗槽）３の側面は開閉式の側板形状となっており、搬入側の駆動部５によって開状態として被処理体１ａを第３処理槽３内に搬入移動した後は、駆動部５によって閉状態４とする。さらに駆動部７によって搬出側の側面も閉状態６としておき、図２（ｃ）のようにノズルから洗浄水を吐出し第３処理槽内３に貯水することによって、被処理体１ａを洗浄水１１に浸漬する。このとき両側の側板は防液板の役割を有する（図４（ａ）、（ｂ））。
【００３６】
然る後に、洗浄水１１に浸漬した被処理体１ａを超音波振動子９によって振動させ、ガラス基板や隔壁パターンに付着している残渣や汚れを剥離させて浮き上げる。超音波振動子９は、図４（ａ）に示すように、被処理体１ａの搬送を担う搬送ローラー２に近接して設置していることが好ましい。
【００３７】
搬送ローラー２に近接して設置していることにより、超音波振動子９と被処理体１ａとの距離が短くなるため、超音波振動のエネルギーが、固体よりも粘性の大きい洗浄水１１で消費される割合が小さくなり、超音波振動がより直接的に被処理体１ａに伝わるようになる。これは、超音波振動を発生させるために必要なパワーが小さくて済むことを意味する。
【００３８】
搬送ローラー２に近接して設置するとしても、搬送ローラー２の非回転部２ｂ（図４（ｃ）参照）に近接して設置すると、回転部２ａ、非回転部２ｂ間のベアリング部で超音波振動が吸収され減衰するため、図４（ｃ）に示すように、回転部２ａに近接して設置することが好ましい。尚、回転部２ａに接触してしまうとローラーの回転に影響を与えるとともに、該超音波振動子９の摩耗も起こりうるため、近接して設置することが好ましい。
【００３９】
尚、図２（ｃ）、及び図４では、複数のローラー２の１体にのみ超音波振動子９を近接設置しているが、必要に応じ、複数のローラー２に近接設置してもよい。
【００４０】
図５は、図４に続き、本発明の現像処理装置に係り、超音波水洗後の被処理体を搬出する様態を例示する、（ａ）模式断面図、（ｂ）模式平面図である。図４のようにして被処理体１ａの超音波水洗が終了した後は、まず第３処理槽３の開閉式排液口８を開けて洗浄水を排水する。次に、第３処理槽３の搬出側の側板を駆動部７によって開状態６ａとし、１回目の水切りエアナイフ処理を行う第４処理槽へ被処理体１ｂを搬入移動する。このとき、第３処理槽３の搬入側の側板は閉じていてもよく、次の被処理体のために開状態４ａとなっていてもよい。
【００４１】
以上説明したように、本発明の現像処理装置によれば、水洗シャワーによって超音波水洗槽内の隔壁パターン内部に洗浄水を満たし、隔壁パターンの近傍で発生させた超音波によってガラス基板を振動させることにより、隔壁パターン内側の溶解レジストや残渣を剥離しやすい状態にする。次に、ガラス基板表面の洗浄水をエアナイフで水切りを行うことにより、アスペクト比の大きい隔壁パターンに対しても残渣や汚れの除去性能を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の現像処理装置は表示装置の製造に限らず、リソグラフィプロセスにより高アスペクト比パターンの形成を必要とする部材・装置類の製造に応用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・・・ガラス基板
１ａ・・・・被処理体（超音波水洗時）
１ｂ・・・・被処理体（超音波水後）
２・・・・・搬送ローラー
２ａ・・・・回転部
２ｂ・・・・非回転部
３・・・・・第３処理槽（超音波水洗槽）
４・・・・・第３処理槽の搬入側の側板（閉状態）
４ａ・・・・第３処理槽の搬入側の側板（開状態）
５・・・・・駆動部（搬入側）
６・・・・・第３処理槽の搬出側の側板（閉状態）
６ａ・・・・第３処理槽の搬出側の側板（開状態）
７・・・・・駆動部（搬出側）
８・・・・・開閉式排液口
８ａ・・・・開閉式排液口（開放時）
９・・・・・超音波振動子
１０・・・・本発明の現像処理装置
１１・・・・洗浄水
２０・・・・隔壁パターン
２０’・・・・残渣処理が不十分な隔壁パターン
５０・・・・従来の現像処理装置
【図１】
2020203234.tif 000003
【図２】
2020203234.tif 000004
【図３】
2020203234.tif 000005
【図４】
2020203234.tif 000006
【図５】
2020203234.tif 000007
【図６】
2020203234.tif 000008
【図７】
2020203234.tif 000009