(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平方向へ搬送しながらその基板の表面に処理液としてエッチング液を供給する搬送式基板処理装置であって、基板の搬送方向及びその搬送方向に直角な方向に配列された多数のスプレーノズルから基板の表面全体に前記処理液を供給するシャワー方式の第１処理部と、第１処理部でのシャワー処理の後段部をパドル処理部に置き換えるべく、第１処理部の下流側に１段又は複数段に配置されたスリットノズルから基板表面の幅方向全域に膜状に前記処理液を供給して、基板の表面上に前記処理液が薄く載るパドル状態に保持することにより、第１処理部でのシャワー処理に続いてパドル処理を行なうケミカルナイフ方式の第２処理部とを具備することを特徴とする搬送式基板処理装置。
【請求項２】
前記第１処理部の入口部に、シャワー処理に先行してケミカルナイフ処理を行うスリットノズルを設けたことを特徴とする請求項１に記載の搬送式基板処理装置。
【請求項３】
前記処理液はＡｌ用エッチング液である請求項１に記載の搬送式基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板の製造等に使用される搬送式基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置に使用されるガラス基板は、素材であるガラス基板の表面にエッチング、剥離等の化学的処理を繰り返し施すことにより製造される。その処理装置はドライ式とウェット式に大別され、ウェット式は更にバッチ式と枚葉式に分けられる。更に、枚葉式は回転式とローラ搬送等による搬送式に細分される。
【０００３】
これらの基板処理装置のうち、搬送式のものは、基板を水平方向へ搬送しながらその基板の表面に処理液を供給する基本構成になっており、高効率なことから以前よりエッチング処理や剥離処理に使用されている。
【０００４】
エッチング処理に使用される搬送式基板処理装置では、基板搬送ラインの上方にマトリックス状に配置された多数のスプレーノズルからエッチング液を噴射し、そのエッチング液中に基板を通過させることにより、基板の表面全体にエッチング液を供給する。このシャワー処理により、基板の表面が、マスキング材の塗布された部分を除いて選択的にエッチングされる。エッチングが終わると、引き続きシャワーによる洗浄処理が行われる。剥離処理用のものも、基本的に同じ構成である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示装置用ガラス基板では、基板の大型化と共に回路の高精細化が進んでいる。その基板に使用される配線材料として、以前はＣｒが多用されていたが、最近の高精細化に伴ってより比抵抗値の小さいＡｌ又はＡｌ／Ｍｏへの転換が図られている。このため、エッチング用の移動式基板処理装置でも、Ａｌ用エッチング液が使用され始めたが、このエッチング液の使用に伴って以下のような問題を生じることが判明した。
【０００６】
即ち、Ａｌ用エッチング液としてはリン酸を主成分とするものが使用される。このエッチング液によるＡｌのエッチングレートは、Ｃｒ用エッチングによるＣｒのエッチングレートより高く、これにより高いエッチング効率が得られるが、その一方でエッチング後のＡｌ層のサイドエッジ面が、次層の積層に不適当な形状になることが判明した。
【０００７】
図３はエッチング後のＡｌ層の形状を示す断面図である。素材であるガラス基板１の上にＡｌ層２及びＭｏ層３が形成され、その上にマスキング材４が被覆されている。エッチングにより、マスキング材４が被覆されていない部分でＡｌ層２及びＭｏ層３が除去されるが、残ったＡｌ層２及びＭｏ層３のサイドエッジ面が、実線で示されるように切り立った急峻な傾斜となる。そうなると、Ａｌ層２及びＭｏ層３の上に次層が安定に載らなくなる。次層を安定に載せるためには、一点鎖線で示されるように、そのサイドエッジ面の傾斜を緩やかにする必要がある。Ｍｏ層３がない場合も同じ傾向となる。
【０００８】
これに加え、Ａｌ用エッチング液は、Ｃｒ用エッチングと比べで高粘度であり、ガラス基板４の表面に対する濡れ性が悪い。また、前述したとおりエッチングレートが高い。これらのため、シャワー処理の開始時にエッチング液の細かな液滴が衝突した部分が処理ムラになり、その後のシャワー処理でも消滅せずにエッチング後も残る。
【０００９】
本発明の目的は、Ａｌエッチングに適用して、Ａｌ層のサイドエッジ面を次層の積層に適した緩やかな傾斜面に形成でき、合わせて、初期シャワーに起因する処理ムラも解消できる搬送式基板処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の搬送式基板処理装置は、基板を水平方向へ搬送しながらその基板の表面に処理液としてエッチング液を供給する搬送式基板処理装置であって、基板の搬送方向及びその搬送方向に直角な方向に配列された多数のスプレーノズルから基板の表面全体に前記処理液を供給するシャワー方式の第１処理部と、第１処理部でのシャワー処理の後段部をパドル処理部に置き換えるべく、第１処理部の下流側に１段又は複数段に配置されたスリットノズルから基板表面の幅方向全域に膜状に前記処理液を供給して、基板の表面上に前記処理液が薄く載るパドル状態に保持することにより、第１処理部でのシャワー処理に続いてパドル処理を行なうケミカルナイフ方式の第２処理部とを具備している。
【００１１】
Ａｌエッチングに適用した場合、第１処理部でのシャワー処理では、液置換が顕著で、高いエッチングレートが確保されるが、Ａｌ層のサイドエッジ面は、次層の積層に不適な急峻な傾斜面となる。第２処理部では、ケミカルナイフ処理により、基板の表面上にエッチング液が薄く載るパドル状態となり、液置換が殆ど行われない。このため、Ａｌ層のエッチングが表面から緩やかに進行し、サイドエッジ面の傾斜が緩やかになる。
【００１２】
第１処理部の入口部に、シャワー処理に先行してケミカルナイフ処理を行うスリットノズルを設け、シャワー処理の前に、基板を処理液の流下膜中に通過させることにより、基板の表面がムラなく濡れる。一旦ムラなく濡れると、その後にシャワー処理を受けても、液滴による処理ムラは生じない。従って、第１処理部の入口部にスリットノズルを設けることにより、初期シャワーに起因する処理ムラも解消される。
【００１３】
本発明の搬送式基板処理装置は、Ａｌエッチングに特に好適であるが、効果上の程度の差はあるものの、他のエッチング処理にも有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の１実施形態を示す搬送式基板処理装置の平面図、図２は同基板処理装置の主要部の側面図である。
【００１５】
本実施形態の搬送式基板処理装置は、液晶表示装置用ガラス基板１００（以下単に基板１００と言う）のＡｌエッチング処理を行うものである。この基板処理装置は、図１に示すように、直線状の第１ラインＡ、第１ラインＡに直角に接続された第２ラインＢ、第２ラインＢに直角に接続されて第１ラインＡに並列する第３ラインＣとを組み合わせたＵターン形式のレイアウトを採用している。
【００１６】
第１ラインＡは、受け入れ部１０、液よけ部２０及びエッチング部３０を直線状に連結して構成されている。第２ラインＢは水洗部４０であり、基板１００の表面に洗浄水を散布するシャワーユニット４１を装備している。第３ラインＣは、移載装置５０、スピンドライヤ６０、移載装置７０及び取り出し部８０を直線状に連結して構成されている。
【００１７】
第１ラインＡ及び第２ラインＢは、基板１００をライン長手方向に搬送するために、搬送方向に所定間隔で並列された多数の搬送ローラを備えている。各搬送ローラは、搬送方向に直角な水平ロールである。第２ラインＢ、即ち水洗部４０の入口部には、基板１００の進行方向を９０度変更する転向機構４２が設けられている。
【００１８】
Ａｌエッチング処理を受ける基板１００は、搬送装置９０により受け入れ部１０に搬入される。その基板１００は、ローラ搬送により、液よけ部２０からエッチング３０部に進入し、ここを通過する間にエッチング処理を受ける。エッチング部３０を通過した基板１００は、引き続きローラ搬送により、水洗部４０に進入し、進行方向を９０度変更して水洗部４０を移動し、その移動の間に水洗処理を受ける。
【００１９】
水洗部４０の出口部まで移動した基板１００は、移載装置５０により水洗部４０からスピンドライヤ６０へ搬送される。スピンドライヤ６０で乾燥を終えた基板１００は、移載装置７０によりスピンドライヤ６０から取り出し部８０へ搬送され、更に搬送装置９０により装置外へ搬出される。
【００２０】
本実施形態の搬送式基板処理装置では、エッチング部３０に特に大きな特徴点がある。このエッチング部３０は、図２に示すように、基板１００を水平方向に搬送する搬送ローラ３１を備えており、基板１００の搬送ラインの上方には、基板１０の表面にエッチング液を供給するために、第１スリットノズル３３、シャワーユニット３４及び第２スリットノズル３５が、基板１０の進行方向に沿って順番に設けられている。
【００２１】
搬送ローラ３１は、駆動軸３１ａの軸方向複数位置に設けられた大径部３１ｂで基板１００を点支持し、両側に設けられた鍔部３１ｃで基板１００の幅方向の位置決めを行う。
【００２２】
第１スリットノズル３３は、基板１００の進行方向に直角な水平ノズルであり、Ａｌ用エッチング液を膜状にして流下させることにより、そのエッチング液を、基板１０の表面の進行方向一部に全幅にわたって直線状に供給する。
【００２３】
シャワーユニット３４は、シャワー方式の第１処理部を構成する。このシャワーユニット３４は、基板１００の進行方向に平行な水平方向及びその進行方向に直角な水平方向に所定間隔でマトリックス状（千鳥状を含む）に配列された多数のスプレーノズル３４ａを備えており、基板１０の表面より広い範囲にＡｌ用エッチング液をスプレーする。
【００２４】
多数のスプレーノズル３４ａは、ここでは基板１００の進行方向に直角な方向に並列しそれぞれが基板１００の進行方向に延びる複数本のヘッダ管３４ｂに下方を向けて取付けられている。各スプレーノズル３４ａは、Ａｌ用エッチング液を細かな液滴にして円錐形状に噴射し、隣接するノズル間では、各ノズルの噴射範囲がオーバーラップするようになっている。ここにおけるエッチング液の供給量は、基板１００の表面上で十分な液置換が行われるように設定される。
【００２５】
第２スリットノズル３５は、第１スリットノズル３３と同様の、基板１００の進行方向に直角な水平ノズルであり、基板１００の進行方向に所定の間隔で複数配列されて、ケミカルナイフ方式の第２処理部を構成する。各スリットノズル３５は、第１スリットノズル３３と異なり、少量のＡｌ用エッチング液を基板１００の搬送方向に直角な膜状に流下させることにより、そのエッチング液を、基板１０の表面の進行方向一部に全幅にわたって直線状に供給し、滞留させる。即ち、エッチング液の供給量は、基板１０の表面に供給されたエッチング液が表面張力によってその表面上に保持される程度に設定される。
【００２６】
３６は、最後段の第２スリットノズル３５の更に後方に配置されたスリット形式のエアノズルであり、基板１０の表面の進行方向一部に全幅にわたって直線状にエアを吹き付けることにより、その表面からエッチング液を除去する。
【００２７】
このような構成になる本実施形態の連続式基板処理装置では、液よけ部２０からエッチング部３０に進入した基板１００は、まず、第１スリットノズル３３から流下するＡｌ用エッチング液の膜中を通過し、その表面上に先端部から順次エッチング液が供給される。次いで、シャワーユニット３４から噴射されるＡｌ用エッチング液の中を通過し、基板１００の表面全体にＡｌ用エッチング液が供給され、所定のエッチングが行われる。
【００２８】
基板１００の表面にいきなりＡｌ用エッチング液をシャワーすると、最初に液滴を受けた部分が処理ムラとなって残るが、事前にエッチング液の膜中を通過することにより、その表面上にエッチング液がムラなく供給されるので、エッチング液のシャワー処理に伴う処理ムラが防止される。
【００２９】
Ａｌ用エッチング液を用いたシャワー処理により、基板１００の表面に形成されたＡｌ層又はＡｌ／Ｍｏ層が選択的にエッチングされる。このシャワー処理では、残ったＡｌ層又はＡｌ／Ｍｏ層のサイドエッジ面が、次層の積層に不適な急峻な傾斜面となる。しかるに、このシャワー処理に続いて、基板１００の表面に、第２スリットノズル３５から膜状に流下するＡｌ用エッチング液が供給され、その表面上にパドル状態に保持される。この間に、エッチング処理が緩やかに進行し、図３に１点鎖線にて示すように、残ったＡｌ層又はＡｌ／Ｍｏ層のサイドエッジ面が、次層の積層に適した緩やかな傾斜面になる。
【００３０】
複数の第２スリットノズル３５によって構成されるケミカルナイフ方式の第２処理部は、言うならば、シャワーユニット３４によって構成される第１処理部の後段部分をパドル処理部に置き換えたものである。パドル処理時間は、エッチング液による全処理時間の１０〜４５％が好ましく、２０〜４０％が特に好ましい。パドル処理時間が短すぎるとサイドエッジ面の傾斜が十分に緩和されないが、長すぎると逆効果となり、処理効率の低下や液無用な消費が問題になる。パドル処理部では、基板１００を往復移動させて、その処理時間を確保することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の搬送式基板処理装置は、シャワー方式の第１処理部の下流側に、基板表面の幅方向全域に膜状に処理液を供給するスリットノズルにより構成されたケミカルナイフ方式の第２処理部を設けて、シャワー処理に続いてパドル処理を行なうことにより、Ａｌエッチングで問題となるＡｌ層のサイドエッジ面の急峻な立ち上がりを次層の積層に適した緩やかに傾斜に変えることができる。
【００３２】
また、第１処理部の入口部に、シャワー処理に先行してケミカルナイフ処理を行うスリットノズルを設け、シャワー処理の前に、基板を処理液の流下膜中に通過させることにより、シャワー処理による処理ムラを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す搬送式基板処理装置の平面図である。
【図２】同基板処理装置の主要部の側面図である。
【図３】エッチング後のＡｌ層の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  受け入れ部
２０  液よけ部
３０  エッチング部
３３  第１スリットノズル
３４  シャワーユニット
３５  第２スリットノズル
４０  水洗部
４１  シャワーユニット
５０，７０  移載装置
６０  スピンドライヤ
８０  取り出し部
９０  搬送装置
１００  基板
【図１】
0003622842.tif 000002
【図２】
0003622842.tif 000003
【図３】
0003622842.tif 000004