(57)【要約】【課題】カラーフィルタ製造に用いられる現像液循環方式を用いた現像装置において、現像工程での連続稼動・運用時に、現像タンクから現像槽の現像液吐出機構に現像フィルタを介して戻る現像液の圧力及び流量を監視し、現像液の圧力・流量が低下した際に現像フィルタを自動洗浄して、現像フィルタの詰まりを無くし、現像フィルタの寿命延長と現像液の現像液吐出機構への供給安定化機構を有する現像装置を提供する。【解決手段】少なくとも、現像処理が行われる現像槽と、現像液を収容する現像タンクと、現像液を複数の現像フィルタを介して該現像フィルタに対応する個々の送液ポンプにより前記現像槽に送液する手段とを具備する現像液循環方式の現像装置において、個々の現像フィルタに対して２方向から送液が可能とし、該個々の現像フィルタの洗浄時に、現像時とは逆向きに現像液を送液可能とする機構を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、現像処理が行われる現像槽と、現像液を収容する現像タンクと、現像液を複数の現像フィルタを介して該現像フィルタに対応する個々の送液ポンプにより前記現像槽に送液する手段とを具備する現像液循環方式の現像装置において、
個々の現像フィルタに対して２方向から送液が可能とし、該個々の現像フィルタの洗浄時に、現像時とは逆向きに現像液を送液可能とする機構を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像時に現像液を複数の現像フィルタを介して該現像フィルタに対応する個々の送液ポンプにより前記現像槽に送液中に、個々の現像フィルタごとに現像液の流量および圧力を監視し、一定量の流量および圧力低下が見られた場合に、逆方向からの送液に切り替える信号を出して、前記個々の現像フィルタの逆方向からの送液を開始させる機構を有することを特徴とする請求項１に記載する現像装置。
【請求項３】
前記個々の現像フィルタの前記洗浄時に、前記現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、前記個々の送液ポンプの周波数を自動で増加させて、前記現像時よりも高圧で洗浄する機構を有することを特徴とする請求項１に記載する現像装置。
【請求項４】
前記個々の現像フィルタの前記洗浄時に、前記現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、現像液に空気を混入させてバブリング洗浄を行う機構を有することを特徴とする請求項１または３に記載する現像装置。
【請求項５】
前記個々の現像フィルタの前記洗浄時に、前記現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、前記個々の現像フィルタの現像液の流量および圧力を監視し、一定量の流量および圧力低下が見られた場合に、逆洗浄完了としそのまま該逆洗浄を行った方向で前記洗浄フィルタを使用する機構を有することを特徴とする請求項１、３、４のいずれか1項に記載する現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置に係り、カラーフィルタ製造において、ブラックマトリスク、着色画素などの現像工程で使用される、現像液循環方式を用いた現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタは、透明ガラス基板を構造的支持体として備え、その画面観察者側の反対側（背面側）は多数の画素領域に区分され、画素領域と画素領域の境界に位置する画素間部位には遮光層（ブラックマトリクス：以下ＢＭと略称する）のパターンが設けられ、画素領域のそれぞれには着色画素が配置されている。着色画素は、画素ごとに透過光を着色するもので、一般に、光の三原色に相当する赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の三色の着色画素を配列している。
【０００３】
カラーフィルタ基板の代表的な製造方法として、感光性樹脂に顔料を分散した色材（レジスト）を用いたフォトリソグラフィー技術が用いられている。一般的な製造工程としては、ガラス基板の投入からはじまり、ＢＭの形成、Ｒ，Ｇ，Ｂ各着色画素の形成へと進むが、各色それぞれの工程において、ガラス基板の事前洗浄、感光性樹脂液の塗布、溶剤の乾燥、プレベーク、パターン露光、現像、ポストベーク、検査が繰り返される。以下、カラーフィルタ製造における従来の現像工程について説明する。
【０００４】
現像工程は、露光後の未硬化レジストの溶解、剥離除去を目的とし、フォトリソグラフィー工程の中でも、形成するパターンの形状を左右する重要な工程である。現像工程で管理される項目としては、現像時間、現像液の温度等があり、現像槽の構成や方式によっても異なるが、全ては使用する現像液の現像力が基準となる。
【０００５】
現像液は無機・有機アルカリ成分から構成されるものが多い。現像液中のアルカリ成分は、感光性樹脂組成物中に含まれる高分子の酸価を有する官能基と反応して、露光工程で未硬化であった感光性樹脂組成物を溶解除去する働きがある。また、現像液はアルカリ成分のほかに、界面活性剤を添加されているものが多い。界面活性剤が添加されることで、感光性樹脂組成物への現像液成分の浸透性を向上させ、これによって現像速度の向上、パターン形状の良化といった効果がある。
【０００６】
従来の現像工程に使用される現像装置において、現像液の使用方法としては、使用した現像液をそのまま廃棄する方法と、使用した現像液を循環させて繰り返し使用する方法がある。
【０００７】
使用した現像液をそのまま廃棄する現像液の使用方法では、液汚染のない現像液（現像新液）を用いるため、現像液濃度が適切に管理されていることで工程管理が容易であり、また、液汚染が無いことで品質不良の発生しにくい方法といえる。しかし、常に現像新液を供給する必要があるため、現像液の使用量は膨大でランニングコストが高いという欠点がある。
【０００８】
一方、使用した現像液を循環させて繰り返し使用する方法は、使用した現像液をそのまま廃棄する方法と比較して低ランニングコストである。しかし、現像液を循環させて繰り返し使用することは、現像液中に溶解した感光性樹脂組成物成分が徐々に増加することを意味しており、現像液中の該成分が許容量を越えると製品不良が発生するという問題がある。また、使用した現像液を循環させて繰り返し使用することによって、液成分が減少するという欠点もある。現像液濃度が適切に管理できないことは現像速度などに影響を与え
るため、工程管理が困難になる。
【０００９】
従来の現像工程に使用される現像装置の構造では、現像液をポンプにより現像タンクから現像フィルタを介して現像槽へ送液している。現像フィルタが詰まり始めると、現像液の流量・圧力が低下していき、管理値の下限となった所でフィルタの交換を行っている。従来の現像装置での現像フィルタの構造では、現像液の送液方向が一方向のみである為、現像液内の汚れや、いわゆるレジカス等によりフィルタ詰まりが生じる。フィルタが詰まると現像液の圧力や流量が低下してしまい安定して現像液を供給できない問題点があった。
【００１０】
特許文献１には、現像に供せられた現像液を、限外濾過（ＵＦ：Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）フィルタにより処理して、濾液を再利用するとともに、濃縮液を循環させる現像装置、現像方法が開示されている。また、特許文献２には、特許文献1と同様な装置を用いて、現像タンク中の現像液の濃度調整方法とそれを用いた現像装置が開示されている。
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１および２の現像装置においては、現像処理後の現像液を限外濾過ユニットで濾過・再生し、循環する方法と装置が示されているが、循環式現像装置の現像ユニットを構成する、現像タンクから現像槽の現像液吐出機構に戻る送液経路および現像フィルタに関して、上記問題点を解決する方法は提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０４０９３０号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタ製造に用いられる現像液循環方式を用いた現像装置において、現像工程での連続稼動・運用時に、現像タンクから現像槽の現像液吐出機構に現像フィルタを介して戻る現像液の圧力及び流量を監視し、現像液の圧力・流量が低下した際に現像フィルタを自動洗浄して、現像フィルタの詰まりを無くし、現像フィルタの寿命延長と現像液の現像液吐出機構への供給安定化機構を有する現像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも、現像処理が行われる現像槽と、現像液を収容する現像タンクと、現像液を複数の現像フィルタを介して該現像フィルタに対応する個々の送液ポンプにより前記現像槽に送液する手段とを具備する現像液循環方式の現像装置において、個々の現像フィルタに対して２方向から送液が可能とし、該個々の現像フィルタの洗浄時に、現像時とは逆向きに現像液を送液可能とする機構を有することを特徴とする現像装置である。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記現像時に現像液を複数の現像フィルタを介して該現像フィルタに対応する個々の送液ポンプにより前記現像槽に送液中に、個々の現像フィルタごとに現像液の流量および圧力を監視し、一定量の流量および圧力低下が見られた場合に、逆方向からの送液に切り替える信号を出して、前記個々の現像フィルタの逆方向からの送液を開始させる機構を有することを特徴とする請求項１に記載する現像装置
である。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記個々の現像フィルタの前記洗浄時に、前記現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、前記個々の送液ポンプの周波数を自動で増加させて、前記現像時よりも高圧で洗浄する機構を有することを特徴とする請求項１に記載する現像装置である。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記個々の現像フィルタの前記洗浄時に、前記現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、現像液に空気を混入させてバブリング洗浄を行う機構を有することを特徴とする請求項１または３に記載する現像装置である。
【００１８】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記個々の現像フィルタの前記洗浄時に、前記現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、前記個々の現像フィルタの現像液の流量および圧力を監視し、一定量の流量および圧力低下が見られた場合に、逆洗浄完了としそのまま該逆洗浄を行った方向で前記洗浄フィルタを使用する機構を有することを特徴とする請求項１、３、４のいずれか1項に記載する現像装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の現像装置によれば、複数の現像フィルタを切り替え式にし、個々の現像フィルタに正・逆２方向から送液可能とすることで、逆洗浄を行った後にそのままの送液方向で使用可能となり、現像フィルタの寿命延長の効果がある。また、圧力・流量を監視し、逆洗浄のＯＮ／ＯＦＦを行う事でフィルタ詰まりを抑制する効果がある。このことで、製品に対して安定した現像液が供給され品質の安定化が可能となる。
【００２０】
また、本発明の現像装置では、現像時とは逆向きに現像液を送液する際に、送液ポンプの周波数を自動で増加させて、現像時よりも高圧で洗浄する機構を有し、更にまた、現像タンクから現像槽の現像液吐出機構に現像液を送液する現像液送液配管経路中にエアー供給経路を備えることで、２流体洗浄を行うことで、現像フィルタの洗浄効果がより向上し、短時間での洗浄が可能となる。また、一定時間逆流を行っても流量・圧力が規定値に入らない場合は洗浄フィルタを交換するが、個々の洗浄フィルタを切替バルブで切り替えることで、ライン停止なしで交換作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の現像装置の一実施形態の全体構成を説明する概略フロー図。
【図２】従来の現像装置の現像ユニットを示す概略説明図。
【図３】本発明の現像装置の一例で、送液ポンプが各現像フィルタに2台具備された現像ユニットを示す説明図。
【図４】本発明の現像装置の他の例で、送液ポンプが各現像フィルタに１台具備された現像ユニットを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の現像装置について、一実施形態に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の現像装置の一実施形態の全体構成を説明する概略フロー図である。炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を現像液主成分とする現像液は、現像新液供給管路３を通して現像タンク４に供給される。現像はクリーンルーム内のクローズ化された状態で、現
像タンク４から、現像液を複数の現像フィルタ５０を介して該現像フィルタに対応する個々の送液ポンプ３０により送液経路２５を通して現像液吐出機構１から現像液を吐出し、現像槽２で、対象とするアクリル樹脂系感光性樹脂が塗布・パターン露光された被現像ガラス基板に対して実施する。図１中、現像液吐出機構１をシャワーリング工程としているが、この方法に限定されるものではない。
【００２４】
現像処理後の現像液は、現像液リターン経路２４を経て現像タンク４中に貯留された後、送液経路５によって限外濾過循環タンク６に運ばれる。ＵＦ（限外濾過）モード使用時は現像タンク４から限外濾過タンク６へ使用済み現像液を大量に送液しているので、現像タンクの汚染度は通常時より良化する。また、現像タンクからは基板上の持ち出し以外には一切ドレインされない。限外濾過ユニット９で濾過された濃縮現像液が限外濾過循環タンク６にリターンされることで、限外濾過循環タンク６の汚染度が最も高くなるために、ドレイン経路７を用いて一定量の現像液をドレインする。減少した分は現像タンク４からの流入量で調整され、供給と廃液が過不足とならない様に、全体の流量調整が実施される。
【００２５】
限外濾過循環タンク６の現像液は、送液経路８を経て、本実施例では５本の限外濾過フィルタを備え、かつ、各限外濾過フィルタを逆洗浄するための逆洗浄タンク１３等の逆洗浄手段を含む濾過ユニット９に送られ、限外濾過を行う。その後、限外濾過フィルタを透過した濾液は送液経路１１により濾液リザーブタンク１２に送液され、限外濾過フィルタを透過しない成分が増加した残りの濃縮液は限外濾過フィルタ濃縮液循環管路２１を通って限外濾過循環タンク６に戻される。
【００２６】
濾液リザーブタンク１２に送液された濾液の現像主成分（Ｎａ２ＣＯ３）濃度を測定し、一定の濃度となるように現像液原液を補充して、濃度調整された現像液（濾液）は送液経路２２を通してクリーンルーム内のリザーブタンク４０へ送られることで、現像液は循環することになる。なお、リザーブタンク４０には原液タンク４２から調合タンク４１を通じて現像液（新液）が供給されており、現像液濃度が一定となるよう測定監視されている。
【００２７】
図２は、従来の現像装置の現像ユニットを示す概略説明図である。図２（ａ）に示すように、従来の現像工程に使用される現像装置の構造では、現像液１０を現像タンク４から現像フィルタ５０を介してポンプ３０により現像槽２へ送液している。現像フィルタ５０が詰まり始めると、現像液の流量・圧力が低下していき、管理値の下限となった所でフィルタの交換を行っている。図２（ｂ）に示すように、従来の現像装置での現像フィルタの構造では、現像液の送液方向が一方向のみである為、現像液内の汚れや、いわゆるレジカス等によりフィルタ詰まりが生じる。フィルタが詰まると現像液の圧力や流量が低下してしまい安定して現像液を供給できない問題点があった。
【００２８】
図３は、本発明の現像装置の現像ユニットの一実施例の配管系統を示す部分概略図で、送液ポンプが各現像フィルタに2台具備された現像ユニットを示すものである。図３に示すように、本発明の現像装置の現像ユニットでは現像タンク４の現像液は現像槽２に送られるに際して、通常の現像時は、現像フィルタ５１を介して対応する送液ポンプ３１で送液されるか、および／または、現像フィルタ５２を介して対応する送液ポンプ３２で送液される。現像フィルタ５１，５２は切り替えバブル６１と６２で切り替え可能になっており、片側運用も可能である。
【００２９】
個々の現像フィルタ５１および５２ごとに送液管路に取り付けられた圧力・流量計７１および７２で洗浄液の流量・圧力を監視し、規定値以下に流量・圧力低下が見られた場合には、逆方向からの送液に切り替える信号が出されて、切り替えバルブ６３および６４に
よりそれぞれの洗浄フィルタの反対側からの送液に切り替わる。それぞれポンプ３３及びポンプ３４の周波数が上がり通常時より高圧で送液し、さらにコンプレッサー８０から空気を送風して２流体洗浄（バブリング洗浄）を行う。逆洗浄の際は使用された液は切り替えバルブ６１または６２により排液される。ここで、コンプレッサーから送液ポンプを通さずに、直接フィルタ部に圧空することはできるが２流体送液に困難があり、ポンプ部を通して送風したほうが２流体の混合性が良く、送液も可能で好ましい。
【００３０】
なお、本実施例では、圧力・流量の規定値として、圧力：０．０２５［ＭＰａ］、流量：０．０９５±０．０１５［ｍ３／ｍｉｎ］、逆洗浄時間：1分間を設定する。圧力が０．０２ＭＰａ以下又は流量が０．０８０ｍ３／ｍｉｎ以下になった場合に逆洗浄を開始し、圧力が０．０２ＭＰａ以上又は流量が０．０８０ｍ３／ｍｉｎ以上になった場合に、バブルが切り替わり逆洗浄を完了する。規定時間である1分間の逆洗浄を行っても、前記逆洗浄完了値に達しない場合はフィルタ交換を行う。また、逆洗浄後は、図３の矢印で示すように、それまで使用していた送液方向とは逆方向で、そのままの送液向きにて使用が可能となっている。
【００３１】
図４は、本発明の現像装置の他の例で、送液ポンプが各現像フィルタに１台具備された現像ユニットを示している。この現像ユニットでは現像タンク４の現像液は現像槽２に送られるに際して、通常の現像時は、現像フィルタ５１を介して対応する送液ポンプ３１で送液されるか、および／または、現像フィルタ５２を介して対応する送液ポンプ３２で送液される。現像フィルタ５１，５２は切り替えバブル６１と６２で切り替え可能になっており、片側運用も可能である。
【００３２】
個々の現像フィルタ５１および５２ごとに送液管路に取り付けられた圧力・流量計７１および７２で洗浄液の流量・圧力を監視し、規定値以下に流量・圧力低下が見られた場合には、逆方向からの送液に切り替える信号が出されて、切り替えバルブ６３および６４によりそれぞれの洗浄フィルタの反対側からの送液に切り替わる。それぞれポンプ３１及びポンプ３２の周波数が上がり通常時より高圧で送液し、さらにコンプレッサー８０から空気を送風して２流体洗浄（バブリング洗浄）を行う。逆洗浄の際は使用された液は切り替えバルブ６１または６２により排液される。他の基本的な動作および規定値は、上記した図3に示した送液ポンプが各現像フィルタに２台具備された現像ユニットと同様である。
【００３３】
以上説明したとおり、本発明の現像装置によれば、現像ユニットの現像フィルタの寿命延長と現像液供給の安定化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・現像液吐出機構    ２・・・現像槽    ３・・・現像新液供給管路  
４・・・現像タンク    ５・・・送液経路    ６・・・限外濾過循環タンク    
７・・・ドレイン経路    ８・・・送液経路    ９・・・濾過ユニット    
１０・・・現像液    １１・・・送液経路    １２・・・濾液リザーブタンク    
１３・・・逆洗浄タンク    ２１・・・限外濾過フィルタ濃縮液循環管路    
２２・・・送液経路    ２４・・・現像液リターン経路    ２５・・・送液経路    
３０，３１，３２，３３，３４・・・送液ポンプ    
４０・・・リザーブタンク    ４１・・・調合タンク    ４２・・・原液タンク    
５０、５１，５２・・・現像フィルタ    路    
６１，６２，６３，６４・・・切り替えバルブ    ７１，７２・・・圧力・流量計    
８０・・・コンプレッサー（エアー供給経路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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