(57)【要約】【課題】現像液の供給循環機構に設けた濾過フィルタＦのポアサイズをより高精細なものに切り換えずとも、現像ノズルの詰まりが発生し難い現像ノズルを提供する。【解決手段】Ａ）上部に上部口、下部に下部口、上部口から下部口に垂直に貫通し、上半中空部８１Ａとトラップとして機能する下半中空部８１Ｂで構成する垂直中空部８１、垂直中空部から、屈曲中空部８２、屈曲中空部の下部に屈曲下部口を有する中空アダプター８０、Ｂ）屈曲中空部内のストレーナー８３、Ｃ）屈曲下部口の現像ノズル先端部８４、Ｄ）下部口に接続する開閉バルブ８５及び排液管８６を少なくとも具備する。【選択図】図７
2008032885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタ基板の現像装置用の現像ノズルであって、
Ａ）１）上部にマニホールドと接続する上部口、下部に開閉バルブと接続する下部口、
２）該上部口から下部口に垂直に貫通し、上半中空部とトラップとして機能する下半中空部で構成する垂直中空部、
３）該垂直中空部の上下略中央から、屈曲して斜下方に分岐した屈曲中空部、
４）該屈曲中空部の下部に現像ノズル先端部と接続する屈曲下部口を有する中空アダプター、
Ｂ）上記屈曲中空部内に設けられ、現像カスを捕捉するストレーナー、
Ｃ）上記屈曲下部口に接続し、現像液を下方へ噴射する現像ノズル先端部、
Ｄ）上記下部口に接続する開閉バルブ、及び該開閉バルブに接続する排液管、
を少なくとも具備することを特徴とする現像ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の現像ノズルをマニホールドに取り付けたことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ基板の現像装置用の現像ノズルに関するものであり、特に、現像ノズルの詰まりを低減させ、現像装置の稼働率の向上、不良率の減少を達成することのできる現像ノズル、及び現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ基板は液晶ディスプレイ装置の分野にて広く用いられている。
このカラーフィルタ基板は通常赤色、緑色、青色の着色画素を複数個、透明基板上に配列したものである。そして、コントラストの良好な画面を得るために、カラーフィルタ基板のこれら着色画素間に黒色のブラックマトリックスを形成している。    
【０００３】
上記カラーフィルタ基板の形成方法の一例を図２（ａ）〜（ｄ）により説明する。先ず、ガラス等の透明基板（１）上に遮光層となるブラックマトリックス（２）を形成する（図２（ａ））。次に、ブラックマトリックス（２）を形成した透明基板（１）上に赤色の着色フォトレジストを塗布し、フォトマスクを介して露光をおこなった後、現像、水洗、乾燥を行い赤色の着色樹脂層（３）を着色画素として形成する（図２（ｂ））。
２色目以降も同様にして、緑色、青色の着色樹脂層（４）、（５）を着色画素として形成し（図２（ｃ）、（ｄ））、カラーフィルタ基板とするものである。
【０００４】
上記着色画素の形成において、未露光部の着色フォトレジストの除去方法として、例えば、アルカリ現像液をシャワー状にして透明基板上に噴射し、未露光部の着色フォトレジストを溶解、除去し、次に低圧スプレーを用いて純水を透明基板上に噴射し、未露光部の着色フォトレジストの残渣を除去する方法が用いられている。
【０００５】
図１は、カラーフィルタ基板用の現像装置の一例を示す断面図である。図１に示すように、カラーフィルタ基板用の現像装置は、搬入装置（１０）、現像槽（２０）、エアーナイフ（２２）、リンス槽（３０）、残渣除去槽（４０）、エアーナイフ（４２）、搬出装置（５０）、及び基板を搬送しながら現像、リンス、残渣除去の各々の処理を行わせるコンベア装置（６０）で構成されている。
現像槽（２０）内にはスプレー機構（２１）、リンス槽（３０）内には低圧スプレー機構（３１）、残渣除去槽（４０）内にはノズルスプレー機構（４１）が設けられている。尚、図１において、符号（１１）は現像前の基板を示している。
【０００６】
図３は、図１に一例として示すスプレー機構（２１）を拡大して示す側面図である。また、図４は、図１における現像槽（２０）上方からの、現像槽（２０）内部でのスプレー機構（２１）の配置を示す平面図である。
図３及び図４に示すように、スプレー機構（２１）は、スプレー機構（２１）の下方にて進行する基板に現像液を噴射する現像ノズル（２３）と、内部に配管の役目をする流路が形成されており、外部の下方に複数の現像ノズルを取り付ける接続口を備えたマニホールド（集合管）（２４）で構成されている。
また、マニホールド（２４）の上部には、外部から現像液を供給する配管（図示せず）を接続する取り入れ口（２５）が設けられている。
【０００７】
現像ノズル（２３）は、マニホールド（２４）の長手方向の下部に、一定間隔（Ｌ３）で直線上に複数個が設けられており、取り入れ口（２５）は、例えば、長手方向の中央部の上部に設けられている。
現像槽（２０）内部でのスプレー機構（２１）の配置は、白太矢印で示す基板の進行方向
とスプレー機構（２１）の長手方向を平行且つ水平にして、基板の進行方向と直角な横幅方向に複数個が一定間隔（Ｌ４）で平行に設けられている。
従って、現像ノズル（２３）の配列は、基板の進行方向及び横幅方向で、各々一定間隔（Ｌ３、Ｌ４）を有した配列となっている。
【０００８】
例えば、基板サイズ６８０ｍｍ×８８０ｍｍ用の現像槽においては、１個のスプレー機構（２１）に約１０個の現像ノズル（２３）が設けられており、スプレー機構（２１）は約１０個程度、すなわち、１００個程度の現像ノズル（２３）が各々一定間隔を有した配列となっている。
このようなスプレー機構を有する現像槽（２０）での基板の有効幅（規定寸法）は、符号（Ｌ１）で示すスプレー機構（２１）の配置の両端間の距離に略等しい。従って、有効幅（規定寸法）以下のサイズを有する基板を用いた現像処理においては、未露光部の着色フォトレジストは均一に除去され、基板の全面で良好な現像が行われる。
【０００９】
図５は、現像槽（２０）へ現像液を供給する、現像液の供給循環機構の一例を断面で示す説明図である。図５において、貯留タンク（２８）内の現像液（Ｄ）は、第一ポンプ（Ｐ１）による吸引、加圧によって、現像液を供給する配管（２７Ａ）を経て現像槽（２０）のスプレー機構（２１）へと供給される。
スプレー機構（２１）の現像ノズル（２３）から、下方にてコンベア装置（６０）上を進行する基板（１１）にシャワー状に噴射された現像液（Ｄ）は、未露光部の着色フォトレジストを溶解、除去し、スプレー機構（２１）の下方に設けられた受け槽（２６）へ落下する。
【００１０】
受け槽（２６）内の現像液は、第二ポンプ（Ｐ２）による吸引、加圧によって、現像液を戻す配管（２７Ｂ）を経て濾過フィルタ（Ｆ）へと供給され、その濾液が貯留タンク（２８）に戻される。
そして、現像液は、再びスプレー機構（２１）へと供給される。すなわち、現像液の循環方式による現像処理である。
また、貯留タンク（２８）には、補給タンク（２９）内の補充現像液が、例えば、外部からの空気又は窒素などの気体による加圧によって、随時に補充されるようになっている。
【００１１】
濾過フィルタ（Ｆ）は、受け槽（２６）に落下した現像液に含まれる、例えば、未露光部の着色フォトレジスト中に含有していた顔料が凝集した顔料凝集体、微小な片状で未露光部の着色フォトレジストから離脱した半溶解状態の着色フォトレジスト、或いは、現像槽（２０）及び循環流路で発生した異物など、所謂、現像カスと称するものを捕捉する。
【００１２】
図６は、図３に示すマニホールド（２４）に取り付けられた現像ノズル（２３）の一例を拡大して示す断面図である。図６に示すように、現像ノズル（２３）は、中空アダプター（７１）、ストレーナー（濾過網）（７２）、現像ノズル先端部（７３）で構成されている。
中空アダプター（７１）は、図６中、上半の垂直部（７１Ａ）と、中空アダプターの長手方向の略中央で逆「く」の字の形に屈曲した屈曲部（７１Ｂ）で構成されている。また、ストレーナー（濾過網）（７２）は屈曲部（７１Ｂ）内に設けられている。
【００１３】
マニホールド（２４）に供給された現像液は、矢印で示すように、中空アダプター（７１）の中空部、ストレーナー（７２）を経て、現像ノズル先端部（７３）の開口から下方に向けて噴射される。
ストレーナー（７２）は、前記図５に示す濾過フィルタ（Ｆ）にて捕捉されず、濾液に含まれたまま供給された現像液中の現像カスを、現像ノズル先端部（７３）から噴射する直前に捕捉するためのものである。
【００１４】
しかし、このような構造の現像ノズル（２３）を用いた際には、ストレーナー（７２）にて捕捉された現像カス（Ｋ１）が、ストレーナー（７２）の上面で直接に捕捉され、ストレーナー（７２）は目詰まりがし易く、所謂、現像ノズルの詰まりが発生し易い。
現像ノズルの詰まりが発生した場合には、現像ノズルの交換が行われるが、現像ノズルの交換は、現像装置の稼働率を相応に低下させるといった支障が伴う。
【００１５】
また、現像ノズルの交換が行われると、現像装置を一時停止した後の、運転を再開した直後には異物が発生しがちである。このため、品質が安定するまでの間、不良品が相応に生じ、不良率が増加するといった支障が伴う。
【００１６】
このような、現像ノズルの詰まりを解消、或いは低減させる方策として、例えば、前記図５に示す、現像液の供給循環機構における濾過フィルタ（Ｆ）のポアサイズをより高精細なものに切り換えることが容易に考えられる。
濾過フィルタ（Ｆ）のポアサイズをより高精細なものに切り換えると、確かに現像ノズルの詰まりは低減される。しかしながら、濾過フィルタ（Ｆ）の交換頻度が増加し、また、循環流路の洗浄作業が付随してくる。この交換頻度の増加、及び洗浄作業を行うことによる稼働率、不良率への影響は甚大なものである。
【００１７】
従って、濾過フィルタ（Ｆ）のポアサイズは、現像ノズル（２３）の交換により被る影響と、濾過フィルタ（Ｆ）の交換により被る影響のバランスを考慮し、適宜に設定することになる。
【００１８】
尚、特開平１０−３３７６６６号公報には、顔料凝集体、半溶解状態の着色フォトレジスト、工程中異物などの現像カスが懸濁した液に類似したものとして、研磨液のスラリー中の粒子を除去する技法が開示されている。
この技法は、スラリー中の大径凝集研磨粒子を効果的に除去しながら、装置の安定稼働を維持することができる化学的機械研磨装置を提供するものである。
【００１９】
ここで開示されている内容は、スラリー供給装置側の配管とノズル側の配管との間に、密閉型容器でなる沈降ボックスを設ける。沈降ボックスの底部は配管よりも下方に位置させることにより、トラップ、すなわち、落とし穴の原理で、配管の下壁面に沿って流れる研磨粒子の大径凝集研磨粒子を内部に沈降させる。
【００２０】
これにより、ノズルから被処理基板へ供給されるスラリーから大径凝集研磨粒子を効果的に除去することができ、被処理基板に対するマイクロスクラッチの発生の原因を大幅に低減することができる。
また、沈降ボックスのメンテナンスも頻繁に行う必要はなく、装置の安定稼働を維持することができるとしたものである。
【００２１】
しかしながら、本願における現像液では、研磨材のような比較的比重の大きな粒子に相当する沈降性の成分は少ないので、現像液の現像カスを捕捉する効率は低いといえる。
【特許文献１】特開平１０−３３７６６６号公報
【特許文献２】特開２０００−１３７３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、着色フォトレジストを用い
て、フォトリソグラフィ法により着色画素を形成するカラーフィルタ基板の現像装置において、現像液の供給循環機構に設けた濾過フィルタのポアサイズをより高精細なものに切り換えることなく、現像ノズルの詰まりを低減させることのできる、つまり、現像ノズルの詰まりが発生し難い現像ノズルを提供することを課題とするものである。
すなわち、現像ノズルの詰まりを低減させて、現像ノズルの交換頻度を少なくする。これにより、現像ノズルの交換に伴う稼働率の低下を防ぎ、また、現像ノズルの交換に伴う不良率の増加を防ぐことを狙うものである。
【００２３】
また、本発明は、上記現像ノズルを採用し稼働率の低下を防ぎ、不良率の増加を防ぐ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】
【００２４】
本発明は、カラーフィルタ基板の現像装置用の現像ノズルであって、
Ａ）１）上部にマニホールドと接続する上部口、下部に開閉バルブと接続する下部口、
２）該上部口から下部口に垂直に貫通し、上半中空部とトラップとして機能する下半中空部で構成する垂直中空部、
３）該垂直中空部の上下略中央から、屈曲して斜下方に分岐した屈曲中空部、
４）該屈曲中空部の下部に現像ノズル先端部と接続する屈曲下部口を有する中空アダプター、
Ｂ）上記屈曲中空部内に設けられ、現像カスを捕捉するストレーナー、
Ｃ）上記屈曲下部口に接続し、現像液を下方へ噴射する現像ノズル先端部、
Ｄ）上記下部口に接続する開閉バルブ、及び該開閉バルブに接続する排液管、
を少なくとも具備することを特徴とする現像ノズルである。
【００２５】
また、本発明は、請求項１に記載の現像ノズルをマニホールドに取り付けたことを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、Ａ）１）上部にマニホールドと接続する上部口、下部に開閉バルブと接続する下部口、２）上部口から下部口に垂直に貫通し、上半中空部とトラップとして機能する下半中空部で構成する垂直中空部、３）垂直中空部の上下略中央から、逆「く」の字の形に屈曲して斜下方に分岐した屈曲中空部、４）屈曲中空部の下部に現像ノズル先端部と接続する屈曲下部口を有する中空アダプター、Ｂ）屈曲中空部内に設けられ、現像カスを捕捉するストレーナー、Ｃ）屈曲下部口に接続し、現像液を下方へ噴射する現像ノズル先端部、Ｄ）下部口に接続する開閉バルブ、及び該開閉バルブに接続する排液管を具備する現像ノズルであるので、フォトリソグラフィ法により着色画素を形成するカラーフィルタ基板の現像装置に用いた際に、現像ノズルの詰まりが発生し難い現像ノズルとなる。
【００２７】
これにより、現像液の供給循環機構に設けた濾過フィルタのポアサイズをより高精細なものに切り換えることなく、現像ノズルの詰まりを低減させることのでき、現像ノズルの交換に伴う稼働率の低下を防ぎ、また、現像ノズルの交換に伴う不良率の増加を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明を、その実施形態に基づいて詳細に説明する。
図７は、本発明によるカラーフィルタ基板の現像装置用の現像ノズルの一例の断面図である。また、図８は、現像ノズルを構成する部品を分解して示す断面図である。図７及び図８に示すように、本発明による現像ノズルは、中空アダプター（８０）、ストレーナー（濾過網）（８３）、現像ノズル先端部（８４）、開閉バルブ（８５）、排液管（８６）で構成されている。
【００２９】
中空アダプター（８０）は、１）上部にマニホールドと接続する上部口（８７）、下部に開閉バルブと接続する下部口（８９）、２）上部口から下部口に垂直に貫通し、上半中空部（８１Ａ）とトラップとして機能する下半中空部（８１Ｂ）で構成する垂直中空部（８１）、３）垂直中空部（８１）の上下略中央から、逆「く」の字の形に屈曲して斜下方に分岐した屈曲中空部（８２）、４）屈曲中空部（８２）の下部に現像ノズル先端部（８４）と接続する屈曲下部口（８８）を有したものである。
下半中空部（８１Ｂ）は、ストレーナー（濾過網）（８３）で捕捉された現像カス（Ｋ２）を滞留させておくトラップとして機能するスペースである。
【００３０】
現像カスを捕捉するストレーナー（８３）は、屈曲中空部（８２）内に設けられている。現像液を下方へ噴射する現像ノズル先端部（８４）は、屈曲下部口（８８）に取り付けられている。また、下部口（８９）には、開閉バルブ（８５）を介して排液管（８６）が接続している。
開閉バルブ（８５）は、下半中空部（８１Ｂ）に滞留した現像カス（Ｋ２）を外部へ排出する際に作動させ、現像カス（Ｋ２）を排液管（８６）を経て外部へ排出する。
【００３１】
マニホールド（２４）に供給された現像液は、矢印で示すように、中空アダプター（８０）の上半中空部（８１Ａ）、屈曲中空部（８２）内に設けられストレーナー（８３）を経て、現像ノズル先端部（８４）の開口から下方に向けて噴射される。
ストレーナー（８３）は、前記濾過フィルタ（Ｆ）にて捕捉されず、濾液に含まれたまま供給された現像液中の現像カスを、現像ノズル先端部（８４）から噴射する直前に捕捉するためのものである。
【００３２】
本発明による現像ノズルを用いた際には、現像カスはストレーナー（８３）の上面に留まらず、図７に示すように、現像カス（Ｋ２）は、下半中空部（８１Ｂ）に滞留する。従って、ストレーナー（８３）は目詰まりがし難く、所謂、現像ノズルの詰まりは発生し難いものとなる。
下半中空部（８１Ｂ）に滞留した現像カス（Ｋ２）は、適宜に、開閉バルブ（８５）を作動させ、現像カス（Ｋ２）を排液管（８６）を経て外部へ排出する。
【００３３】
本発明による現像ノズルには、下半中空部（８１Ｂ）が設けられており、下半中空部（８１Ｂ）に現像カス（Ｋ２）を滞留、蓄積させておく構造であるために、現像ノズルの詰まりは発生し難い現像ノズルである。
これにより、現像液の供給循環機構に設けた濾過フィルタのポアサイズをより高精細なものに切り換えることなく、現像ノズルの詰まりを低減させることのでき、現像ノズルの交換に伴う稼働率の低下を防ぎ、また、現像ノズルの交換に伴う不良率の増加を防ぐことが可能となる。
【００３４】
実際の現像装置において、本発明による現像ノズルを採用したところ、現像ノズルの交換に起因した現像装置の稼働率は、０．４％となっている。これは、従来における、現像ノズルの交換に起因した現像装置の稼働率が０．９％であることと比較し、本発明は０．５％の稼働率の増加となって効果が表れている。
また、現像ノズルの交換に起因した、異物による不良率は、１．６％となっている。これは、従来における、現像ノズルの交換に起因した不良率が２．０％であることと比較し、本発明は０．４％の不良率の低下となって効果が表れている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】カラーフィルタ基板用の現像装置の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、カラーフィルタ基板の形成方法の一例の説明図である。
【図３】図１に示すスプレー機構を拡大して示す側面図である。
【図４】図１における現像槽上方からの、現像槽内部でのスプレー機構の配置を示す平面図である。
【図５】現像液の供給循環機構の一例を断面で示す説明図である。
【図６】図３に示すマニホールドに取り付けられた現像ノズルの一例を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明によるカラーフィルタ基板の現像装置用の現像ノズルの一例の断面図である。
【図８】本発明による現像ノズルを構成する部品を分解して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・透明基板
２・・・ブラックマトリックス
３・・・赤色の着色樹脂層
４・・・緑色の着色樹脂層
５・・・青色の着色樹脂層
１０・・・搬入装置
１１・・・現像前の基板
２０・・・現像槽
２１・・・スプレー機構
２３・・・現像ノズル
２４・・・マニホールド
２５・・・取り入れ口
２６・・・受け槽
２７Ａ・・・現像液を供給する配管
２７Ｂ・・・現像液を戻す配管
２８・・・貯留タンク
２９・・・補給タンク
３０・・・リンス槽
４０・・・残渣除去槽
４１・・・ノズルスプレー機構
４２・・・エアーナイフ
５０・・・搬出装置
６０・・・コンベア装置
７１・・・中空アダプター
７１Ａ・・・上半の垂直部
７１Ｂ・・・屈曲部
７２、８３・・・ストレーナー（濾過網）
７３、８４・・・現像ノズル先端部
８０・・・本発明における中空アダプター
８１・・・垂直中空部
８１Ａ・・・上半中空部
８１Ｂ・・・下半中空部
８２・・・屈曲中空部
８５・・・開閉バルブ
８６・・・排液管
８７・・・上部口
８８・・・屈曲下部口
８９・・・下部口
Ｄ・・・現像液
Ｆ・・・濾過フィルタ
Ｋ１、Ｋ２・・・現像カス
Ｌ１・・・基板の規定寸法（スプレー機構の両端部の距離）
Ｌ３・・・ノズルの一定間隔
Ｌ４・・・スプレー機構の一定間隔
Ｐ１・・・第一ポンプ
Ｐ２・・・第二ポンプ
【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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【図７】
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【図８】
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