(57)【要約】【課題】基板にレジスト等を塗布して塗布膜を形成した塗布基板の端部及び四隅の不要な厚い塗布膜を溶解除去する際膜残り等の発生のない塗布基板端部現像治具を提供することを目的とする。【解決手段】塗布基板治具１００は、上顎治具１０と下顎治具２０とによりコの字型の現像治具を構成し、上顎治具１０と下顎治具２０との間の先端部には塗布基板端部を現像するための処理液貯留部５２と、前記処理液貯留部に処理液を供給する処理液供給部５１と、処理液を排出する処理液排出部５３とがそれぞれ形成されており、処理液供給部５１と処理液排出部５３は堰２１を介して排出路５４で接続され、前記排出路５４上の上顎治具１０下面にテーパ形状１１を設けたことを特徴とする塗布基板端部現像治具である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト等の塗布膜が形成された塗布基板の端部を現像液等の処理液が貯留されたコの字型の現像治具内に挿入し、前記処理液に一定時間浸漬させることで塗布基板端部に形成された厚い塗布膜を選択的に膨潤もしくは溶解除去する塗布基板端部現像治具であって、前記塗布基板治具は、上顎治具（１０）と下顎治具（２０）とによりコの字型の現像治具を構成し、上顎治具（１０）と下顎治具（２０）との間の先端部には塗布基板端部を現像するための処理液貯留部（５２）と、前記処理液貯留部に処理液を供給する処理液供給部（５１）と、処理液を排出する処理液排出部（５３）とがそれぞれ形成されており、処理液供給部（５１）と処理液排出部（５３）は堰（２１）を介して排出路（５４）で接続され、前記排出路（５４）上の上顎治具（１０）下面にテーパ形状（１１）を設けたことを特徴とする塗布基板端部現像治具。
【請求項２】
前記テーパ形状（１１）のテーパ角度をθとしたとき、テーパ角度θが５〜２０度の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の塗布基板端部現像治具。
【請求項３】
コの字型の現像治具の塗布基板端部の処理領域を（Ｗ）、両端部処理領域を（Ｗｂ）、両端部処理領域（Ｗｂ）を除く処理領域を（Ｗａ）とし、両端部処理領域（Ｗｂ）の処理液貯留部の堰（２１）から上顎治具（１０）の先端部までの長さをＬａ、両端部処理領域（Ｗｂ）の処理液貯留部の堰（２１）から上顎治具（１０）の先端部までの長さをＬとしたとき、
Ｌａ＜Ｌなる関係が満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布基板端部現像治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にレジスト等を塗布して得られた塗布基板の端部及び四隅の不要な厚い塗布膜を膨潤もしくは溶解除去する塗布基板端部現像治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、大型基板上に、ブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ及びスペーサー等がフォトリソグラフィーを用いた各種のプロセスを経て形成されている。
最近のカラー液晶表示装置の大型化、低コスト化に伴い、端末ディスプレイに用いられるカラー液晶表示装置のカラーフィルタはコスト低減のための多面付化、カラー液晶テレビに用いられるカラー液晶表示装置のカラーフィルタは大型化（３０インチ以上）しているため、カラーフィルタの製造に用いられる被加工基板は、５５０×６５０ｍｍ、６５０×７５０ｍｍ、７００×９００ｍｍと大型化の傾向にある。
【０００３】
一方、端末ディスプレイに用いられるカラー液晶表示装置は大型化、微細化の方向にあり、そこに用いられる、カラーフィルタもパターンの微細化、パターン加工精度の向上が要求されている。
【０００４】
カラーフィルタに使用される被加工基板は、液晶表示装置としては透過型液晶表示装置が多いことから透明なガラス基板が多く用いられる。
そして、透明なガラス基板等からなる基板へブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ及びスペーサー等を形成するためのフォトリソグラフィー工程（特に、塗布膜形成工程、パターン露光工程）では、パターン加工精度の向上を図るために、均一な塗布膜が形成された塗布基板が要求されている。
【０００５】
ここで、例えば、液晶カラーディスプレイデバイスとしてのカラーフィルターの製造工程を例に説明する。
まず、ブラックマトリクスが形成された基板上に、予め着色顔料を分散させた感光性樹脂溶液を塗布し、塗布基板を作製する。この際、基板に均一な塗布膜を形成するため、基板中央に感光性材料を一定量滴下あるいはスリットダイを用いて基板全面にある程度の量を塗布し、その後基板を一定速度で回転させることで塗布液を薄く均一に塗り広げる方法が一般的である。
【０００６】
次に、プレベーク等の予備乾燥を行って、塗布膜を乾燥させる。
さらに、一定のパターンを有するフォトマスクを介して塗布膜にパターン露光し、専用の現像液にて現像し、ポストベーク等を行って所定の色のカラーパターンを形成する。
以上の工程を数回繰り返す事で、数色のカラーパターンを有するカラーフィルターを得ることができる。
【０００７】
ここで、基板にレジスト等を回転塗布する際に、図８に示すように基板７１の周辺部には表面張力により基板中央部の塗布膜７２よりも厚い塗布膜７２ｃが形成される。
この部分を放置したまま露光・現像を行うと、基板端部において厚い塗布膜が完全に除去できず、膜残りが発生してしまう。
【０００８】
この塗布基板周辺の厚い塗布膜を除去するための基板端部現像方法と現像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
図５（ａ）は、従来の現像治具２００の模式構成断面図を、図５（ｂ）は、現像治具２０
０を用いて塗布基板７０の塗布基板端部を現像している状態を示す模式平面図を、図６は、図５（ｂ）をＣ−Ｃ’線で切断した模式構成断面図をそれぞれ示す。
現像治具２００は、図５（ａ）に示すように、上顎治具３０と下顎治具４０とによりコの字型の現像治具を構成し、上顎治具３０と下顎治具４０との間の先端部には塗布基板端部を現像するための処理液貯留部６２と、処理液貯留部６２に処理液を供給する処理液供給部６１と、処理液を排出する処理液排出部６３とがそれぞれ形成されており、処理液供給部６１と処理液排出部６３とは堰４１を介して排出路６４で接続されている。
塗布基板端部の現像は、図５（ｂ）に示すように、コの字型現像治具２００の処理液貯留部６２に塗布基板端部をくわえ込み、処理液貯留部６２に貯留した処理液により端部の不要な厚い塗布膜７２ｃを膨潤もしくは溶解除去する。さらに、コの字型現像治具２００を移動させ、塗布基板両端部の現像が終わった塗布基板７０を９０°回転させて、塗布基板７０のもう一組の両端部をくわえ込み、同様に不要な厚い塗布膜７２ｃを膨潤もしくは溶解除去する。
【０００９】
図７（ａ）は、上記現像治具２００を用いて塗布基板７０の端部を現像処理し、塗布基板端部に形成された厚い塗布膜７２ｃを溶解除去し、端部処理した塗布膜７２ｄが形成された端部処理した塗布基板７０ｄの平面図を、図７（ｂ）は、その模式構成断面図をそれぞれ示す。
このように、コの字型の現像治具２００を用いることにより、塗布基板端部の厚い膜を除去することができる。
【００１０】
しかしながら、現像液等の処理液がコの字型の現像治具２００の処理液貯留部６２に供給される際に気泡が持ち込まれることがある。持ち込まれた気泡は、上顎治具３０と堰４１との間の排出路６４が狭いことと、処理液貯留部６２の上顎治具３０の下面がフラットなため、そのまま滞留し、塗布基板７０が上顎治具３０と下顎治具４０との間の処理液貯留部６２に塗布基板７０が挿入されると、塗布基板７０の上側と下側の両方の塗布膜上に泡として残留する。
この塗布膜上に残留した泡は、処理液による塗布膜の除去を阻害し、膜残りとなる。
基板上の膜残りは後工程において不具合の原因となるため、新たに膜残りを除去する工程を設ける等の処置をする必要があり、膜残りの多い基板は後工程においても除去できず、製造歩留まりの悪化に繋がる等の問題を有している。
【特許文献１】特開２００３−１８８０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、基板にレジスト等を塗布して塗布膜を形成した塗布基板の端部及び四隅の不要な厚い塗布膜を膨潤もしくは溶解除去する際膜残り等の発生のない塗布基板端部現像治具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】
【００１２】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、レジスト等の塗布膜が形成された塗布基板の端部を現像液等の処理液が貯留されたコの字型の現像治具内に挿入し、前記処理液に一定時間浸漬させることで塗布基板端部に形成された厚い塗布膜を選択的に膨潤もしくは溶解除去する塗布基板端部現像治具であって、前記塗布基板治具は、上顎治具１０と下顎治具２０とによりコの字型の現像治具を構成し、上顎治具１０と下顎治具２０との間の先端部には塗布基板端部を現像するための処理液貯留部５２と、前記処理液貯留部に処理液を供給する処理液供給部５１と、処理液を排出する処理液排出部５３とがそれぞれ形成されており、処理液供給部５１と処理液排出部５３は堰２１を介して排出路５４で接続され、前記排出路５４上の上顎治具１０下面にテーパ形状１１を設け
たことを特徴とする塗布基板端部現像治具としたものである。
【００１３】
また、請求項２においては、前記テーパ形状１１のテーパ角度をθとしたとき、テーパ角度θが５〜２０度の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の塗布基板端部現像治具したものである。
【００１４】
さらにまた、請求項３においては、コの字型の現像治具の塗布基板端部の処理領域をＷ、両端部処理領域をＷｂ、両端部処理領域Ｗｂを除く処理領域をＷａとし、処理領域Ｗａの処理液貯留部の堰２１から上顎治具１０の先端部までの長さをＬａ、両端部処理領域Ｗｂの処理液貯留部の堰２１から上顎治具１０の先端部までの長さをＬとしたとき、
Ｌａ＜Ｌなる関係が満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布基板端部現像治具としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の塗布基板端部現像治具を用いて、レジスト等の塗布膜が形成された塗布基板の端部を現像処理することにより、塗布基板端部に膜残りを発生させることなく、均一な塗布膜を有する塗布基板が得られるので、パターン露光、現像等の一連のパターニング工程において、パターンの微細化、パターン加工精度の向上に寄与でき、液晶表示装置用カラーフィルタ等の製造コストの低減につなげることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
請求項１に係る本発明の塗布基板端部現像治具は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、上顎治具１０と下顎治具２０とによりコの字型の現像治具１００を構成し、上顎治具１０と下顎治具２０との間の先端部には塗布基板端部を現像するための処理液貯留部５２と、処理液貯留部に処理液を供給する処理液供給部５１と、処理液を排出する処理液排出部５３とがそれぞれ形成されており、処理液供給部５１と処理液排出部５３は堰２１を介して排出路５４で接続され、排出路５４上の上顎治具１０下面にテーパ形状１１を設けたものである。
【００１７】
本発明の塗布基板端部現像治具の特徴は、排出路５４上の上顎治具１０下面にテーパ形状１１を設けてあり、気泡が混入した処理液が処理液供給部５１から処理液貯留部５２に供給されても、堰２１上の上顎治具１０下面にテーパ形状１１が設けてあるため、気泡は堰２１と上顎治具１０下面のテーパ形状１１との間の排出路５４を経由して処理液排出部５３に容易に排出される。
ここで、堰２１の高さは、処理液貯留部５２及び５２ａの液量を確保するためと、処理液排出部５３に処理液を排出するための排出路５４を確保するために設計されており、自由に変更することは出来ない。
そこで、本発明では、従来の堰２１の高さと、処理液貯留部５２の液量を確保した状態で、気泡が排出路５４を経由して処理液排出部５３に容易に排出されるように、排出路５４の上顎治具１０下面にテーパー形状１１を設けたものである。
【００１８】
請求項２に係わる発明は、テーパ形状１１のテーパ角度をθとしたとき、テーパ角度θが５〜２０度の範囲としたものである。
図２は、テーパ形状１１の状態が分かり易いようにしたコの字型の現像治具１００の拡大構成断面図である。
テーパ形状１１は、処理液貯留部５２ａの奥をテーパー起点として上顎治具１０下面にテーパのみを設けた場合と、テーパと処理液排出部５３内にフラットな面を形成した場合とで、気泡の排出状態を実験した結果、図２に示すような上顎治具１０下面の処理液貯留部５２ａの奥（処理液供給口の延長線上）をテーパー起点としてテーパ角度θが５〜２０度
の範囲で、堰２１の幅を超えた点からフラットな面を形成した状態で気泡が良好に排出された。
さらに、テーパ角度θが１５度では、処理液貯留部５２ａでの処理液の貯留が安定しており、気泡の処理液貯留部５２ａでの滞留もなく、排出路５４から良好に排出された。
【００１９】
また、テーパ角度が２０度より大きいとテーパ長さが長くなり最後まで気泡が流れきれない。テーパ角度が５度以下では気泡の排出効果が得られなかった。
さらに、テーパ形状の無い構造では、処理液貯留部５２ａに持ち込まれた気泡が滞留し、上記したように塗布基板端部を処理液貯留部５２ａに挿入した際、端部塗布膜上に泡が付着し、膜残りが発生した。
【００２０】
請求項３に係わる発明は、コの字型の現像治具１００の処理液貯留部５２ａの堰２１から上顎治具１０の先端部までの長さを塗布基板の位置によって規定したもので、コの字型の現像治具の塗布基板端部の処理領域をＷ、両端部処理領域をＷｂ、両端部処理領域Ｗｂを除く処理領域をＷａとし、処理領域Ｗａの処理液貯留部の堰２１から上顎治具１０の先端部までの長さをＬａ、両端部処理領域Ｗｂの処理液貯留部の堰２１から上顎治具１０の先端部までの長さをＬとしたとき、Ｌａ＜Ｌなる関係が満たされるようにしたものである。
【００２１】
これは、図８に示すように、基板７１上にレジスト等を塗布し、塗布膜７２を形成した場合、塗布基板７０の端部及び四隅には中央部よりも厚い塗布膜７２ｃが形成されるが、厚い塗布膜７２ｃは基板７１の端部よりも基板７１の四隅により厚く形成される。
堰２１から先端部迄の長さが同じ現像治具を用いて塗布基板の端部処理を行うと、どうしても基板７１の四隅の現像処理が遅れて、膜残りが発生しやすい。
そこで、図１（ａ）に示すように、塗布基板の四隅領域（図１（ａ）では両端部処理領域Ｗｂ）とそれ以外の処理領域（図１（ａ）では両端部処理Ｗｂを除く処理領域Ｗａ）の上顎治具１０の処理液貯留部５２ａの堰２１から先端部までの長さを変えて、処理液貯留部５２ａでの処理液の貯留量を変えたものである。
【００２２】
このような構造の現像治具にすることにより、同じ処理時間で塗布基板７０の端部及び四隅を現像処理しても、塗布基板７０の端部及び四隅で膜残り等の不具合が発生することはない。
【００２３】
本発明の塗布基板端部現像治具を用いて塗布基板の端部処理する事例について説明する。
図３及び図４は、本発明の塗布基板端部現像治具１００を用いて塗布基板の端部を処理する方法の説明図である。
まず、図１（ａ）に示すような一対の塗布基板端部現像治具１００を準備し、塗布膜が形成された塗布基板７０の端部を塗布基板端部現像治具１００の処理液が満たされた処理液貯留部５２及び５２ａ内に挿入し、処理液に一定時間浸漬させることで、塗布基板端部に形成された不要な厚い膜を選択的に膨潤もしくは溶解除去する（図３（ａ）参照）。
一対の塗布基板端部現像治具１００から塗布基板の端部が除去された塗布基板７０ａを取り外す。塗布基板の両側の端部が除去され、端部処理した塗布膜７２ａが形成された端部処理した塗布基板７０ａを図３（ｂ）に示す。
【００２４】
次に、塗布基板の両側端部が除去された塗布基板７０ａを９０度回転して、上記同様に、塗布膜が形成された塗布基板７０ａの端部を塗布基板端部現像治具１００の処理液が満たされた処理液貯留部５２及び５２ａ内に挿入し、処理液に一定時間浸漬させることで、塗布基板端部に形成された不要な厚い膜を選択的に膨潤もしくは溶解除去する（図４（ａ）参照）。
一対の塗布基板端部現像治具１００から塗布基板の端部が除去された塗布基板７０ｂを取り外す。塗布基板の４側の端部が除去され、端部処理した塗布膜７２ｂが形成された端部処理した塗布基板７０ｂを図４（ｂ）に示す。
【００２５】
上記したように、本発明の塗布基板端部現像治具１００を用いて塗布基板の端部を処理することにより、端部処理した塗布基板の端部及び四隅に膜残りを発生させることなく、均一な塗布膜を有する塗布基板が得られるので、パターン露光、現像等の一連のパターニング工程において、パターンの微細化、パターン加工精度の向上に寄与でき、液晶表示装置用カラーフィルタ等の製造コストの低減につなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は、本発明の塗布基板端部現像治具の一実施例を示す上面図である。（ｂ）は、（ａ）の上面図をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）の上面図をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
【図２】本発明の塗布基板端部現像治具の塗布基板端部の処理領域Ｗの両端部Ｗｂを除く領域Ｗａを拡大した模式構成断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の塗布基板端部現像治具を用いて塗布基板の端部処理をしている状態を説明図である。（ｂ）は、端部処理をした塗布基板の状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の塗布基板端部現像治具を用いて塗布基板の端部処理をしている状態を説明図である。（ｂ）は、端部処理をした塗布基板の状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、従来の塗布基板端部現像治具の一例を示す模式構成断面図である。（ｂ）は、従来の塗布基板端部現像治具を用いて塗布基板の端部処理をしている状態を説明図である。
【図６】従来の塗布基板端部現像治具の処理液貯留部に塗布基板を挿入した際塗布基板端部に泡が付着している状態を示す説明図である。
【図７】（ａ）は、端部処理をした塗布基板の状態の一例を示す上面図である。（ｂ）は、端部処理をした塗布基板の状態の一例を示す断面図である。
【図８】塗布基板の塗布膜の状態の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０、３０……上顎治具
１１……テーパー形状
２０、４０……下顎治具
２１、４１……堰
５１、６１……処理液供給部
５２、５２ａ、６２……処理液貯留部
５３、６３……処理液排出部
５４、６４……排出路
７０……塗布基板
７０ａ、７０ｂ、７０ｄ……端部処理した塗布基板
７１……基板
７２……塗布膜
７２ａ、７２ｂ、７２ｄ……端部処理した塗布膜
７２ｃ……厚い塗布膜
１００、２００……塗布基板端部現像治具
【図１】
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【図２】
2006253543.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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