(57)【要約】【課題】装置内のタンクや配管等へのスラッジの堆積を抑制することが可能なエッチング装置を提供する。【解決手段】エッチング装置１０は、所定方向に搬送されているガラス基板２４に対してエッチング液を噴射するように構成されたエッチング装置であり、エッチングチャンバ１６１、エッチング液収容部６０および送液部７０を備えている。エッチングチャンバ１６１は、ガラス基板２４に対してエッチング液を噴射するように構成される。エッチング液収容部６０は、エッチングチャンバ１６１にて噴射されたエッチング液を収容するように構成される。送液部７０は、エッチング液収容部内６０のエッチング液をエッチングチャンバ１６１に送液する。さらに、エッチング装置１０は、エッチングチャンバ１６１、エッチング液収容部６０および送液部７０が垂直方向に配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に搬送されている被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成されたエッチング装置であって、
前記被処理基板にエッチング液を噴射するためのエッチング処理部と、
前記エッチング処理部にて噴射されたエッチング液を収容するためのエッチング液収容部と、
前記液収容部内のエッチング液を前記エッチングチャンバに送液する送液部と、
を少なくとも備えており、
前記エッチング処理部、前記エッチング液収容部および前記送液部が垂直方向に配置されていることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
前記エッチング液収容部と前記送液部との間にエッチング液中の固形物を捕集する捕集部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記エッチング液収容部は、エッチング液を撹拌するための撹拌部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の薄型基板に対してエッチング液を噴射する枚葉式のエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、近年、薄型化の要請がますます強くなっている。フラットパネルディスプレイパネルの製造プロセスでは、２枚のガラス基板で液晶層等の画像表示に必要な機能層を封止することによって製造される。薄型ディスプレイを提供するためには、エッチングプロセスによってガラス基板を薄型化することが有効である。
【０００３】
エッチングプロセスは、ガラス基板をエッチング液と接触させるウェットエッチング処理が一般的に採用されている。ウェットエッチング処理は、枚葉式エッチングと浸漬式エッチングに大別される。枚葉式エッチングは、搬送されているガラス基板に対してスプレイノズル等を用いてエッチング液を噴射する方式である。浸漬式エッチングは、複数のガラス基板が保持された治具を、エッチング液が収容されたエッチング槽に浸漬することによって処理される。特に、枚葉式エッチングは、浸漬式エッチングよりも大型のガラス基板のエッチングに有利とされており、近年では枚葉式エッチングの需要が増大している。
【０００４】
通常、枚葉式エッチング装置は、処理チャンバ内で被処理基板を処理するため、装置外にエッチング液が飛散したり、フッ酸等の酸性ガスが装置外に漏えいしたりするおそれがない（例えば、特許文献１参照）。このため、作業員の安全面や作業環境においても、枚葉式エッチング装置は優れているとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０５１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エッチング処理が長時間継続されると、エッチング液中に不溶性生成物（以下、スラッジという）が発生する。スラッジは、エッチング液とガラス基板の反応により発生した金属イオン錯体が、エッチング液中で飽和することによって発生するものである。スラッジが大量に発生すると、エッチング装置の配管やタンク（特に、底部）に付着するといった不具合が発生するため、エッチング装置のタンク内で、エッチング液の撹拌を行う等の対策を行われていた。しかし、スラッジの付着を防止する対策を行ったとしても、スラッジの量が増加してくると、スラッジの付着および堆積を防止することは困難であった。このため、定期的にタンクや配管等を洗浄しなければならず、作業効率が低下することもあった。
【０００７】
本発明の目的は、配管やタンク内へのスラッジの付着を抑制することを可能にするエッチング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るエッチング装置は、所定方向に搬送されている被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成されたエッチング装置であり、エッチング処理部、エッチング液収容部および送液部を備えている。エッチング処理部は、被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成される。エッチング液収容部は、エッチング処理部にて噴射されたエッチング液を収容するように構成される。送液部は、エッチング液収容部内のエッチング液をエッチング処理部に送液する。さらに、エッチング装置は、エッチング処理部、エッチング液収容部および送液部が垂直方向に配置されている。
【０００９】
エッチング液は、エッチング処理部で噴射された後、エッチング液収容部に収容され、送液部によって再びエッチング処理部に送り出される。この際、エッチング処理部の直下にエッチング液収容部を配置することにより、エッチング液処理部の底部からエッチング液を排出することができる。このため、エッチング液処理部の底部において、スラッジが堆積するおそれが軽減される。また、エッチング液収容部も底部からエッチング液を送液部に送ることが可能なので、エッチング液収容部においてもスラッジが堆積するおそれが軽減される。
【００１０】
また、エッチング液収容部と送液部との間にエッチング液中の固形物を捕集する捕集部をさらに備えることが好ましい。捕集部を送液部の手前に配置することにより、送液部にスラッジが入り込み、送液部に不具合を引き起こすことが防止される。また、エッチング液収容部外でスラッジを捕集することにより、捕集部のメンテナンスが容易になる。
【００１１】
また、エッチング液収容部は、エッチング液を撹拌するための撹拌部を有していることが好ましい。撹拌部を有することにより、エッチング液収容部内のエッチング液が撹拌され、スラッジが一か所に留まることが防止される。これにより、エッチング液収容部の壁面等にスラッジの固着が抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配管やタンク内へのスラッジの付着を抑制することが可能なエッチング装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエッチング装置の概略側面図である。
【図３】エッチング液収容部の構成を示す図である。
【図４】エッチング処理部、エッチング液収容部および送液部の構成を示す図である。
【図５】エッチング処理部の構成を示す図である。
【図６】天井部の扉体が開かれた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここから、図面を用いて本発明の一実施形態に係るエッチング装置ついて説明する。図１および図２は、ガラス基板のエッチング装置１０の概略図ある。エッチング装置１０は、搬入部１２、前水洗チャンバ１４、第１のエッチングチャンバ１６１、第２のエッチングチャンバ１６２、後水洗チャンバ１８、搬出部２０および搬送ローラ３０を備えている。
【００１５】
搬送ローラ３０は、図２に示すように、エッチング装置１０の長さ方向に沿って配置されており、ガラス基板２４を水平方向に搬送するように構成される。搬送ローラ３０は、ガラス基板２４の搬送方向に沿って一定間隔で配置され、ガラス基板２４を下方から支持することによって搬送するように構成される。ガラス基板２４の搬送速度は、ガラス基板２４の大きさや板厚、エッチング液の噴射圧力、エッチング液の組成等を考慮して、適宜設定することが好ましい。エッチング装置１０は、搬送ローラ３０によって搬送されているガラス基板２４に対して、エッチング液を噴射することによって薄型化等のエッチング処理を行うように構成される。
【００１６】
搬入部１２は、ガラス基板２４を搬送ローラ３０に載置することによってガラス基板２４をエッチング装置１０に導入するように構成される。ガラス基板２４は、搬送ローラ３０によって水平方向に搬送されながら各チャンバを通過することによってエッチング処理が行われ、所望の板厚になるまでエッチング処理される。ガラス基板２４は、所定間隔を設けて順次エッチング装置１０に投入される。
【００１７】
前水洗チャンバ１４は、搬入部１２の後段に配置されている。前水洗チャンバ１４は、搬送ローラ３０によって搬送されているガラス基板２４に対して、搬送ローラ３０の上下に配置されたスプレイユニット３２より洗浄液を噴射するように構成される。乾燥したガラス基板に対してエッチング液を接触させてしまうと、ガラス基板が白濁してしまうおそれがある。このため、エッチング装置１０では、エッチングチャンバの前段にて洗浄液を噴射するように構成される。本実施形態では、洗浄液として市水を使用している。
【００１８】
第１のエッチングチャンバ１６１および第２のエッチングチャンバ１６２は、実質的に同一の構成であり、搬送されているガラス基板２４にエッチング液を噴射するように構成される。各エッチングチャンバ１６１,１６２においては、搬送ローラ３０の上下にスプレイユニット３２が配置されており、スプレイユニット３２より搬送ローラ３０上のガラス基板２４にエッチング液が噴射される。
【００１９】
スプレイユニット３２は、送液配管３４に複数の噴射ノズル３６が配置されており、ガラス基板２４に均一にエッチング液が噴射されるように構成される。エッチング液は、スプレイユニット３２が往復移動することによって、ガラス基板２４に均一にエッチング液を噴射するとともに、ガラス基板２４の上面にエッチング液が滞留するのを防止することができる。なお、スプレイユニット３２の配置や噴射ノズル３６の数は被処理基板の大きさやエッチング量に応じて、適宜変更することができる。
【００２０】
本実施形態におけるエッチング液は、少なくともフッ酸が含まれており、塩酸や硫酸等の無機酸や界面活性剤が含まれていてもよい。エッチング液の組成や液温はエッチング量や被処理基板の種類に応じて適宜変更することが可能である。また、エッチング装置１０は、２つのエッチングチャンバを有しているが、エッチングチャンバの数は被処理基板や設置場所等を考慮して変更することが可能である。
【００２１】
各エッチングチャンバで噴射されたエッチング液は、図５に示すように、エッチングチャンバの下部に配置された排出口３８より排出される。また、エッチングチャンバの底部は、排出口３８に向かって下方に傾斜している。上部から落下してきたエッチング液は、ズムーズに排出口３８に向かって流れるので、エッチングチャンバ内でのスラッジの堆積が防止される。
【００２２】
エッチングチャンバとエッチング液収容部６０は、配管３８１によって接続されており、排出口３８から排出されたエッチング液は、エッチングチャンバの下部に配置されるエッチング液収容部６０に回収される。エッチング液収容部６０は、エッチング液を収容するためのタンクである。エッチングチャンバ１６１、１６２において噴射されたエッチング液は、チャンバ毎に異なるタンクに流入するように構成される。また、必要に応じて、エッチング液収容部６０には不図示の薬液タンクからもフッ酸等の薬液が補充される。
【００２３】
エッチング液収容部６０内には、図３に示すように、撹拌部６２が設けられる。撹拌部６２は、吸引部６２１および噴射部６２２を有しており、エッチング液収容部６０内のエッチング液を撹拌するように構成される。吸引部６２１は、先端に孔部が形成されており、エッチング液収容部６０内の所定位置からエッチング液を吸引するように構成される。吸引部６２１は、循環配管６４に接続される（図４参照）。循環配管６４にはモータ６４１が設けられており、吸引部６２１からエッチング液を吸引し、噴射部６２２に送液するように構成される。
【００２４】
また、循環配管６４において、モータ６４１の手前側には、捕集部７４が設けられている。捕集部７４は、エッチング液中のスラッジを回収するためのメッシュ部材を有するフィルタである。捕集部７４は、循環配管６４内に配置され、モータ６４１にスラッジが流入するのを防止する。捕集部７４のメッシュ径は、スラッジの大きさに応じて適宜設定されるが、０．８〜２ｍｍ程度のメッシュ径のフィルタを使用することが好ましい。エッチング液収容部６０の外部にスラッジの回収機構を設けることにより、エッチング液収容部６０内でエッチング液の滞留を生じさせるおそれのある構造物を配置しなくても済む。さらに、捕集部７４の交換やメンテナンスも容易になるため、生産効率の低下も軽減される。
【００２５】
噴射部６２２は、略Ｕ字状の有孔配管であり、複数の噴射孔が形成されている。噴射部６２２は、吸引口６２１から吸引したエッチング液をエッチング液収容部６０に噴射することで、エッチング液収容部６０内でスラッジが堆積しないようにエッチング液を循環させる。また、噴射部６２２の形状には特に制限はなく、スラッジが壁面等に固着しないようにエッチング液収容部６０内のエッチング液を循環させることが可能であれば良い。
【００２６】
エッチング液収容部６０の下部には、送液部７０が設けられている。送液部７０は、エッチング液収容部６０で回収されたエッチング液をスプレイユニット３２まで送液するように構成される。エッチング液収容部６０内のエッチング液は、配管７２を通って送液部７０に送られる。送液部７０は、ポンプユニットであり、本実施形態では、マグネットポンプを使用しているが、ポンプの種類には特に制限はない。また、配管７２には適宜制御弁が設けられており、エッチング液の流量管理等が行われる。
【００２７】
スプレイユニット３２は、エッチングチャンバの上下に配置されており、それぞれのスプレイユニットに対応する送液部７０および配管７２が設けられる。つまり、１つのエッチング液収容部６０に対して、上下のスプレイユニット３２に対応する２つの送液部７０および配管７２が設けられている。エッチング液収容部６０の底面には、配管７２が接続された２つの排出口８０が形成されており、排出口８０からエッチング液が排出される。なお、配管７２においても、送液部７０の手前にも捕集部７４が配置され、スラッジが回収される。
【００２８】
排出口８０がエッチング液収容部６０の底面に設けられており、かつ、排出口８０から送液部７０まで配管７２が垂直方向に延在することで、エッチング液がほとんど滞留することなく、送液されるため、エッチング装置内において、スラッジの固着が抑制される。
【００２９】
各エッチングチャンバ１６１,１６２は、図１および図５に示すように、断面視円弧状の天井部４０により覆われている。天井部４０は、透明部材４２、枠体４４および保護フィルム４６を備えている。透明部材４２は、エッチング液に耐性のある樹脂部材で構成されており、断面視円弧状を呈する。透明部材４２として使用する樹脂部材の一例としては、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。透明部材４２は、熱加工により所望の曲面形状に加工することが可能である。
【００３０】
枠体４４は、処理チャンバの強度を保つために、透明部材４２の外壁側に取り付けられている。枠体４４は、鉄等の金属部材で構成されており、格子状に配置されている。透明部材４２の外壁側に枠体４４が取り付けられているため、透明部材４２の内壁側には余計な構造物を配置する必要がなくなる。このため、飛散したエッチング液が内壁側の凹凸状の箇所に溜まるといった不具合が解消され、天井部４０の壁面に沿ってエッチング液を排出することが可能になる。さらに、天井部４０に構造物が少ないことにより、エッチングチャンバ内の視認性を向上させることもできる。
【００３１】
保護フィルム４６は、透明部材４２の内面側に貼り付けられている透明フィルムである。保護フィルム４６としては、ポリメチルペンテンフィルムを使用することができる。ポリメチルペンテンフィルムは、透明フィルムであり、耐薬品性も有しているため、エッチングチャンバの内壁に貼り付けられても劣化することがない。また、ポリメチルペンテンは、表面張力が低いため、内壁に飛散したエッチング液が壁面に沿って流れやすくなる。
【００３２】
ポリメチルペンテンフィルムを使用する場合、ポリメチルペンテン樹脂を引き延ばし、適用する部品に好適な所定の大きさに裁断された後、コロナ表面処理機によって表面改質処理が施される。表面改質処理は、真空管方式、サイリスタ方式等の公知のコロナ放電処理装置を使用して行うことができる。この実施形態では、放電電極とポリメチルペンテンフィルムとの間に０．１〜１０ｍｍ程度の距離を設け、印加電圧を０．１〜５０ｋＶをかけて処理している。ポリメチルペンテンフィルムにおける表面改質処理が施された面が他の透明樹脂との貼り付け面となり、この貼り付け面に粘着剤の層が形成される。
【００３３】
図６（Ａ）に示すように、透明部材４２には、開閉可能な扉体５０が設けられている。扉体５０は、天井部４０に形成された開口部５２を選択的に開放または閉塞する。閉塞時には、扉体５０が開口部５２に嵌め込まれて、エッチングチャンバが密閉される。開口部５２の周縁部には、シール材が配置されており、エッチングチャンバの密閉性を向上させている。
【００３４】
扉体５０は、天井部４０と同様に透明部材４２によって形成されており、湾曲形状を呈している。さらに、扉体５０の内面側にも、保護フィルム４６が貼り付けられている。これにより、扉体５０においてエッチング液が滞留するおそれが軽減され、天井部４０に沿ってエッチング液が落下する。
【００３５】
扉体５０は、開口部５２の端部において、ヒンジ部５４によって回動自在に支持されている。なお、ヒンジ部５４も透明部材４２で構成される。扉体５０は、図６（Ａ）に示すように、上方に向かって回動させて開けることが可能である。扉体５０は、把持部５６を備えており、把持部５６を作業員等が持ち上げることで、ヒンジ部５４を中心に扉体５０が回動するように構成される。なお、扉体５０は、上方に開けられた状態で固定することが可能な固定機構よって固定されることが好ましい。
【００３６】
扉体５０の湾曲形状により、扉体５０が開放された状態でも扉体５０の内壁側に付着したエッチング液がエッチング装置１０の周辺に付着することがない。また、図６（Ｂ）に示すように、エッチング液は、扉体５０の湾曲形状に沿って流れるため、最終的に開口部５２よりエッチングチャンバ内に落下する。これにより、エッチング装置１０の周辺部の汚損を防止することができる。
【００３７】
前水洗チャンバ１４および第１のエッチングチャンバ１６１等の隣接する２つの処理チャンバは、図２に示すように隔壁によって分離されている。なお、隔壁を含むエッチングチャンバの筐体（天井部４０は除く）は、ポリ塩化ビニル等の耐フッ酸性を有する樹脂によって形成される。隔壁にはガラス基板２４が通過するために、２つの処理チャンバを連通するスリット部２８が形成されている。スリット部２８は、ガラス基板２４が通過できる程度の高さに形成されており、４〜１０ｍｍの高さで形成されていることが好ましい。
【００３８】
後水洗チャンバ１８は、第２のエッチングチャンバ１６２の後段に配置されている。後水洗チャンバ１８は、前水洗チャンバ１４と同様にガラス基板２４に対して上下方向から洗浄液を噴射することによって、エッチング液を洗い流すように構成される。洗浄液は、前水洗チャンバ１４と同様に市水が使用されている。
【００３９】
後洗浄チャンバ１８の最下流部には、リキッドカッタ２６が配置されている。リキッドカッタ２６は、搬送ローラ３０の上部に配置された円柱状部材であり、ガラス基板２４の上面に沿って回転し、ガラス基板２４上の水を物理的に除去するように構成される。リキッドカッタ２６に乾燥処理が行われたガラス基板２４は、搬出部２０にてエッチング装置１０から搬出される。なお、搬出部２０では、搬送ローラ３０上のガラス基板２４がロボットアームや作業員等により回収される。
【００４０】
なお、本実施形態はガラス基板を例に説明したが、本発明に係るエッチング装置は、ガラス基板の搬送に限定されるものではなく、薄型基板であれば、樹脂基板や積層基板にも適用することが可能である。
【００４１】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１０‐エッチング装置
１２‐搬入部
１４-前水洗チャンバ
１６１‐第１のエッチングチャンバ
１８-後水洗チャンバ
２４‐ガラス基板
３０-搬送ローラ
６０-エッチング液収容部
７０-送液部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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