(57)【要約】【課題】液切りローラやエアーを用いることなく、処理液を供給する装置から処理液の持ち出し量を抑制することを目的とする。【解決手段】基板Ｗの表面ＷＳに対して現像液を供給して表面処理を行う現像装置２０は、現像装置２０の内部で基板Ｗを水平方向に搬送させる搬送ローラ４０と、搬送ローラ４０により搬送される基板Ｗの全面に対して現像液を供給するシャワー５０と、現像装置２０の搬出口４２近傍に配置され、基板Ｗに対して斜め上方から基板Ｗの搬送方向の反対方向に向かって現像液を噴射することにより、基板Ｗの表面ＷＳに溜まった液溜まりを除去するスリットノズル６０と、を有している。現像液の押し出しにスリットノズル６０からの現像液を用いているため、乾燥によってムラが生じることはなく、メンテナンス作業も必要とならない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に対して処理液を供給して表面処理を行う液処理装置であって、
前記液処理装置内で前記基板を水平方向に搬送させる搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記基板の全面に対して前記処理液を供給する液供給手段と、
前記液処理装置の搬出口近傍に配置され、前記基板に対して斜め上方から前記基板の搬送方向の反対方向に向かって前記処理液を噴射することにより、前記基板表面に溜まった液溜まりを除去する液噴射手段と、を有する液処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の液処理装置であって、
前記液噴射手段の前記処理液を噴射する噴射口をスリット形状に形成し、このスリットが前記基板の搬送方向と直交する方向になるように前記液噴射手段を配置したことを特徴とする液処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液処理装置であって、
前記液供給手段と前記液噴射手段とは、前記液処理装置の上部に配置され、前記液処理装置の下部には前記処理液を回収する処理液回収手段が設けられ、
前記処理液回収手段により回収された前記処理液を、前記液供給手段と前記液噴射手段とに循環させて、前記処理液を再利用することを特徴とする液処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の液処理装置を用いて基板表面の処理を行い、この処理が行われた基板を用いて液晶ディスプレイを製造することを特徴とする液晶ディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面に供給された処理液の持ち出しを抑制する液処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイを構成するＴＦＴ（Thin Film transistor）基板を製造するときには、ガラス基板に対して感光剤の塗布、露光、現像、エッチング、感光剤除去等の処理を施す。各処理は複数の工程からなり、例えば１つの処理は、処理液を基板に供給する工程と基板を洗浄する工程と基板を乾燥する工程とからなる。夫々の工程は専用の装置で行われ、基板を搬送する搬送手段により順次各装置を通過させることで、基板に対して１つの処理が行われることになる。また、搬送手段により搬送される基板は、水平状態を維持した状態で搬送され、搬送手段に水平状態に載置された複数の基板は、順次各装置を通過することにより、基板に対して逐次的な処理が可能となる。
【０００３】
ここで、処理液を供給する装置を通過した基板は、次に基板を洗浄する装置に搬入されるが、このとき基板と共に処理液も洗浄装置に持ち出されることになる。水平状態を維持した基板に対して処理液を供給する手段としては、搬送手段の上部に処理液を流すシャワーを配置し、基板に対して連続的に処理液を供給する手法を適用する。シャワーから流れた処理液は基板表面に液溜まりとなって残存し、この液溜まりとなった処理液が次の洗浄装置に持ち出される。洗浄装置では洗浄液が使用されるため、持ち出された処理液に洗浄液が混じると、洗浄液の再利用を図ることができず、処理液は廃棄される。従って、大量の処理液が洗浄装置に持ち出されると、処理液が無駄に大量に消費され、処理液の利用効率が悪くなるという問題がある。
【０００４】
そこで、基板に付着している処理液を液切りローラにより除去して、次の装置への処理液の持ち込みの防止を図っている液切り装置が特許文献１に開示されている。特許文献１の液切り装置では、搬送手段によって搬送される基板の表面から微小な距離だけ離間した位置に液切りローラを配置し、基板表面に付着している処理液の移動を遮って止めている。
【特許文献１】特開平８−２９４６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の液切り装置では、液切りローラが処理液に接触することにより、処理液に押し出し力を作用させているため、液切りローラには処理液が付着することになる。このため、付着した処理液を清掃するメンテナンス作業を定期的に行わなければならないため、メンテナンス作業が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
一方、基板を乾燥させるエアーナイフ等の手段を用いて、基板表面に空気を噴射させることにより、空気圧により処理液を吹き飛ばすという手法も考えられる。エアーナイフを用いれば、気体により処理液を吹き飛ばしているため、メンテナンス作業は必要にならない。しかし、エアーナイフにより処理液を吹き飛ばす手法に依ると、エアーナイフの空気圧を基板表面に対して均等に作用させることが難しく、基板表面が部分的に乾燥してしまい、処理液が付着している部分と付着していない部分とでムラが発生する。このため、最終的な液晶ディスプレイとしての製品に、画像ムラ等の種々の問題を招来する。
【０００７】
そこで、本発明は、液切りローラやエアーを用いることなく、処理液の持ち出し量を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の問題を解決するために、本発明の請求項１の液処理装置は、基板の表面に対して処理液を供給して表面処理を行う液処理装置であって、前記液処理装置内で前記基板を水平方向に搬送させる搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記基板の全面に対して前記処理液を供給する液供給手段と、前記液処理装置の搬出口近傍に配置され、前記基板に対して斜め上方から前記基板の搬送方向の反対方向に向かって前記処理液を噴射することにより、前記基板表面に溜まった液溜まりを除去する液噴射手段と、を有している。
【０００９】
請求項１の液処理装置により、液供給手段から供給されて基板表面に液溜まりとなった処理液は、液噴射手段から噴射された処理液の液圧により基板表面から押し流されて除去されるため、処理液の持ち出しを抑制することができる。基板表面に滞留した処理液の押し出しには、液切りローラやエアーではなく、同種の液体である処理液を用いているため、メンテナンス作業の必要がなくなる。また、エアーではなく処理液を用いて処理液を除去すると、基板表面は全面的に液膜が形成された状態となり、基板表面は乾燥することなく常にウェットな状態を維持することができる。このため、基板表面は乾燥しないため、処理液が付着していない部分はなくなり、ムラが生じる問題もない。
【００１０】
そして、基板の搬送方向と処理液の噴射方向とは反対方向になるため、処理液の噴射圧に基板の搬送スピードのエネルギーが加わることになる。このため、液溜まりとなった処理液に対して、より強い処理液の流れを作用させることができる。従って、基板表面の液溜まりは効率的に除去されることになる。
【００１１】
ここで、反対方向は１８０度の角度の反対方向に限らず、搬送方向に対して斜め反対方向であってもよい。基板の搬送方向と処理液の噴射方向とが斜めの状態にあると、１８０度反対の場合と比較して、処理液に作用される液圧は若干低くなる。しかし、搬送方向に対して斜め反対方向から処理液を噴射させると、基板の２つの辺から溜まっている処理液を押し出すことができるため、効率的に基板表面の液溜まりを除去することができる。
【００１２】
また、噴射された処理液の液圧で液溜まりとなった処理液を押し流すようにすると、基板表面は液膜が形成された状態となるが、持ち出し量の抑制という観点からは、液膜の厚みはできる限り薄い方が好ましい。噴射される処理液の液圧を高くすれば、強力な押し出し力を作用させることができ、滞留した処理液の除去後の基板表面の液膜を薄くすることができる。このため、処理液の噴射圧はできる限り高くすることが好ましい。
【００１３】
また、液供給手段としては、基板表面に満遍なく処理液を供給して表面処理を行うという観点から、例えば液処理装置の上部にシャワーとして複数個所に配置し、このシャワーから処理液を基板表面に常時供給するという手法を採用することができる。
【００１４】
本発明の請求項２の液処理装置は、請求項１記載の液処理装置であって、前記液噴射手段の前記処理液を噴射する噴射口をスリット形状に形成し、このスリットが前記基板の搬送方向と直交する方向になるように前記液噴射手段を配置したことを特徴とする。
【００１５】
噴射口をスリット形状にすることにより噴射される処理液を絞ることができるため、高い噴射圧を基板表面に滞留した処理液に作用させることができる。基板の搬送方向に対して１８０度反対の方向から処理液を噴射する場合には、スリットが基板の搬送方向に対して直交するように配置され、前記のように斜め反対方向から処理液を噴射する場合には、スリットが基板の搬送方向に対して傾斜した状態に配置される。
【００１６】
なお、スリットは基本的には直線状の切れ目が形成されたものが適用される。しかし、直線状でなくても、曲線状に形成されたスリットを用いてもよい。例えば、曲線状のスリットとして放物線上のスリットを用い、放物線の頂点が最も基板の搬送方向の上流側に向くように配置すれば、基板の３辺から処理液を押し出すこともできる。また、放物線ではなく、円形や楕円形状等の曲線状のスリットも適用することができる。
【００１７】
本発明の請求項３の液処理装置は、請求項１又は２記載の液処理装置であって、前記液供給手段と前記液噴射手段とは、前記液処理装置の上部に配置され、前記液処理装置の下部には前記処理液を回収する処理液回収手段が設けられ、前記処理液回収手段により回収された前記処理液を、前記液供給手段と前記液噴射手段とに循環させて、前記処理液を再利用することを特徴とする。
【００１８】
液処理装置の上部に配置される液供給手段からは大量の処理液が基板に常時供給されている状態となり、表面処理に使用される一部の処理液を除いては、殆どが液処理装置の下部に流れていく。このような処理液を再び液供給手段と液噴射手段とに戻すことにより、処理液を循環させて、処理液の再利用を図ることができる。これにより、処理液の無駄をなくし、効率的に処理液を使用することができる。処理液を循環させるために、装置下部に処理液回収手段を設け、回収された処理液を、液供給手段と液噴射手段とに戻している。処理液を循環させるための手段としては、例えばポンプを適用することができる。
【００１９】
処理液としては、露光された感光剤（レジスト）を現像するための現像液やエッチング処理を行うためのエッチング液、レジストを剥離するためのレジスト剥離液等の任意の処理液に適用することができる。つまり、本発明の液処理装置は、現像装置やエッチング装置、レジスト剥離装置等の任意の装置に適用することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４の液晶ディスプレイの製造方法は、請求項１記載の液処理装置を用いて基板表面の処理を行い、この処理が行われた基板を用いて液晶ディスプレイを製造することを特徴とする。液処理装置は、現像装置やエッチング装置、レジスト剥離装置等に適用可能なため、これら各装置により液処理を行った基板を用いて液晶ディスプレイを製造することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、基板に液溜まりとなって滞留した処理液に対して、処理液を噴射することにより、滞留した処理液を基板の外部に押し出しているため、処理液の持ち出しを抑制することができる。また、滞留した処理液は、液体である同じ処理液により基板外部に押し出されているため、処理液による汚れのメンテナンス作業を必要とすることなく、また基板は常にウェットな状態を維持することができるため、ムラが生じることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は液晶ディスプレイの製造過程のうちの現像処理Ｄの一例を示している。図１において、現像処理Ｄは、現像工程、水置換工程、洗浄工程、乾燥工程の４つの工程から構成されるものとし、現像工程Ｄ−１は図２の現像装置２０により、水置換工程Ｄ−２は図示しない水置換装置により、洗浄工程Ｄ−３は図示しない洗浄装置により、乾燥工程Ｄ−４は図示しない乾燥装置により行われるものとする。
【００２３】
図１に示されるように、現像処理の前段では露光処理Ｌが施されている。露光処理Ｌでは、基板上に塗布された感光剤（レジスト）に対して所定パターンを潜像させる。露光処理Ｌが終了した基板は、現像処理Ｄにおいて潜像したパターンが現像化される。そして、現像処理Ｄを終了した基板はエッチング処理Ｅに移されて、現像化されたパターンに応じてエッチングが行われる。
【００２４】
現像工程Ｄ−１は、基板に対して処理液としての現像液を供給して感光剤に潜像したパターンを現像化する工程である。水置換工程Ｄ―２は、現像液を洗い流し、現像化処理を停止させる工程である。洗浄工程Ｄ−３は、現像液が洗い流された基板に対して洗浄を行う工程である。乾燥工程Ｄ−４は、洗浄された基板を乾燥させて付着した水分を除去する工程である。
【００２５】
図２に、現像工程Ｄ−１が行われる現像装置２０を示す。現像装置２０は、現像チャンバ３０と液回収機構８０とを有している。現像チャンバ３０は、基板Ｗを搬送する搬送手段としての搬送ローラ４０と搬送ローラ４０の上部に配置される液供給手段としてのシャワー５０と現像液を噴射する液噴射手段としてのスリットノズル６０と現像チャンバ３０の下部に配置される液受け部７０とを有している。
【００２６】
図２には、２つの液受け部７０が設けられ、２つの液受け部７０には夫々液回収用配管７１が連結されている。２つの液回収用配管７１は途中で合流されて液回収機構８０に連結されている。液回収機構８０には、シャワー用循環配管８１とスリットノズル用循環配管８２とが連結され、シャワー用循環配管８１はシャワー５０に、スリットノズル用循環配管８２はスリットノズル６０に連結されている。また、シャワー用循環配管８１とスリットノズル用循環配管８２との途中にはポンプＰ１とＰ２とが夫々設けられている。
【００２７】
現像チャンバ３０は現像液を基板Ｗに供給して現像を行うためのチャンバである。基板Ｗは現像チャンバ３０の内部を水平方向に搬送されて、表面ＷＳに表面処理として現像処理が施される。このため、現像チャンバ３０の内部に設けられる搬送ローラ４０が基板Ｗを水平方向に搬送する。基板Ｗは、現像チャンバ３０に搬入される前には、図示しない露光装置において露光処理Ｌが施されている。搬送ローラ４０は、図示しない露光装置から連続して設けられるものであり、露光装置において所定パターンが感光したレジスト（感光剤）を有する基板Ｗが、そのまま搬送ローラ４０により現像チャンバ３０に搬入されてくる。このために、現像チャンバ３０には、基板Ｗを搬入するための入り口となる搬入口４１が設けられている。
【００２８】
一方、現像チャンバ３０において現像工程Ｄ−１が施された基板Ｗは、次の工程である水置換工程Ｄ−２に向けて搬出されることになる。このために、現像チャンバ３０には、基板Ｗを搬出するための出口となる搬出口４２が設けられている。従って、搬送ローラ４０は、搬入口４１から搬出口４２まで設けられ、基板Ｗを次々に搬送していく。
【００２９】
シャワー５０は、基板Ｗに潜像している所定パターンを現像するための現像液を基板Ｗに供給するための液供給手段である。図２では、複数のシャワーから現像液を流している。現像液が基板表面ＷＳに供給されると、潜像していたパターンが現像化される。具体的には、現像液が基板表面ＷＳに供給されると、露光したパターンに合わせて感光剤が現像液と反応することにより除去されて現像化される。これにより、露光処理Ｌにおいて露光したパターン、例えばＴＦＴの回路パターンが現像化される。このため、基板表面ＷＳには全面に現像液を供給しておく必要があり、シャワー５０からは常時現像液を基板Ｗに向けて流している。
【００３０】
スリットノズル６０は、基板Ｗに向かって斜め上方から現像液を噴射するための液噴射手段である。スリットノズル６０には、スリットノズル用循環配管８２から現像液が供給され、ポンプＰ２のポンプ圧の作用により、現像液を噴射する。スリットノズル６０は、その噴射口に切れ目が形成されており、噴射口からは絞られた現像液が噴射される。このため、高い液圧で基板Ｗに向かって現像液を噴射することになる。なお、ポンプＰ２は、現像液を噴射するための噴射圧を作用させる機能の他に、後述する現像液の循環機能も有しているが、噴射圧を作用させるポンプと循環機能を果たすポンプとを別個独立に設けることもできる。
【００３１】
図２に示すように、複数のシャワー５０から流した現像液により、搬入口４１から搬入されて搬送ローラ４０により搬送される基板Ｗには十分な量の現像液が供給されることになる。このとき、基板Ｗは水平状態を維持して順次搬送ローラ４０により搬送されているため、基板Ｗはある程度の大きさを有し、また表面張力が作用すること等から、表面ＷＳに大量の現像液が液溜まりとなって滞留することになる。この滞留した現像液がそのまま水置換工程Ｄ−２に持ち出されることを防止するために、スリットノズル６０が設けられる。
【００３２】
スリットノズル６０から噴射された現像液は、所定の液圧をもって基板Ｗに滞留している現像液に衝突する。そうすると、基板Ｗに滞留している現像液にエネルギーが拭かされて流れが生じ、噴射された現像液と共に基板Ｗの外部に押し出されることになる。ここで、基板Ｗにはあくまでも現像液を噴射して衝突させているため、基板Ｗの表面ＷＳは常に濡れた状態を維持することになり、表面ＷＳには液膜が形成された状態となる。現像液は液体であるため、表面ＷＳは液体の密着力により常に濡れ性を維持し、表面ＷＳが乾燥することはない。そして、噴射圧を高くするほど、基板Ｗに滞留した現像液を多く除去することができるため、液膜の厚みを薄くすることができ、現像液の持ち出しをより抑制することができる。また、スリットノズル６０から噴射される現像液とシャワー５０から流れる現像液とは同じ現像液を用いるようにする。
【００３３】
液受け部７０は、シャワー５０から基板Ｗに供給されて溢れた現像液やスリットノズル６０から噴射された現像液により基板Ｗから除去された現像液を受けるための受け部である。このため、液受け部７０は現像チャンバ３０の下部に配置される。液受け部７０は擂り鉢形状をしており、擂り鉢の頂点に液回収用配管７１が連結されている。図２では、液受け部７０のコンパクト化を図るため、２箇所に配置しているが、液受け部７０は１つであってもよい。２つの液受け部７０の頂点に連結される２本の液回収用配管７１は途中で合流されて１つの液回収用配管７１となって、液回収機構８０に連結される。
【００３４】
液回収機構８０は使用済みの現像液の再利用を図るための機構である。液回収機構８０は、現像チャンバ３０の下部に配置され、液回収用配管７１から送られる現像液を貯蔵する貯蔵タンクとしての役割を発揮する。そして、液回収機構８０には、シャワー用循環配管８１とスリットノズル用循環配管８２との２つの配管が連結されている。シャワー用循環配管８１はポンプＰ１を経由してシャワー５０に連結される。このため、ポンプＰ１のポンプ圧を作用させると、液回収機構８０に貯蔵される現像液は、シャワー５０に送り込まれ、再び基板Ｗに供給するための現像液として再利用することができる。
【００３５】
一方、スリットノズル用循環配管８２はポンプＰ２を経由してスリットノズル６０に連結される。このため、ポンプＰ２のポンプ圧を作用させると、液回収機構８０に貯蔵される現像液は、スリットノズル６０に送り込まれ、再び基板Ｗに滞留している現像液を除去するための現像液として再利用することができる。
【００３６】
ここで、基本的には、基板Ｗには不純物が付着していない状態で現像チャンバ３０に搬入されるため、現像液を循環させても現像液の純度が低下することはない。しかし、基板Ｗに全く不純物が付着していないとは限らないため、不純物が付着することを考慮して、液回収機構８０にフィルタを設けて、このフィルタを通した現像液をシャワー５０やスリットノズル６０に循環させるようにしてもよい。
【００３７】
以上のようにして、基板Ｗに液溜まりとなっていた現像液を排除して、表面ＷＳが液膜となった状態の基板Ｗは、搬出口４２から搬出されて次の工程である水置換工程Ｄ−２に移行される。水置換工程Ｄ−２に移行された基板Ｗには液溜りが除去されているため、現像液の持ち出しの抑制を図ることができる。また、液切りローラ等を用いることなく液溜まりを除去しているため、メンテナンス作業も必要なくなり、エアーを吹き付けることなく液溜まりを除去しているため、基板表面は常にウェットな状態をキープすることができ、ムラを生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】各処理の流れを説明する説明図である。
【図２】現像装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０    現像装置            ３０    現像チャンバ
４０    搬送ローラ            ５０    シャワー
６０    スリットノズル        ７０    液受け部
８０    液回収機構            Ｗ    基板
【図１】
2008227195.tif 000003
【図２】
2008227195.tif 000004