(57)【要約】【課題】基板の処理後に処理液がノズルから滴り落ちるのを防止して、基板の処理を均一に行う。【解決手段】基板１の処理を行う場合、切り換え回路２１ａによりノズル２０ａをポンプ４１ａへ接続し、モータ１７により基板１を回転しながら、ポンプ４１ａを始動する。ノズル２０ａは、ポンプ４１ａから供給された処理液を、基板１の表面へ供給する。基板１の処理が終了すると、ポンプ４１ａを停止し、同時に、切り換え回路２１ａによりノズル２０ａをドライエア設備５０ａへ接続する。ノズル２０ａは、ドライエア設備５０ａから供給されたドライエアを吹き出す。このとき、ノズル２０ａ内の処理液が、ドライエアと一緒に吐出され、ノズル２０ａから迅速に排出される。従って、ノズル２０ａの内部に処理液が残らず、基板１の処理後に処理液がノズル２０ａから滴り落ちるのが防止され、処理のむらが発生しない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を基板へ供給するノズルと、
前記ノズルを処理液供給源へ接続し、かつ、前記ノズルが処理液を基板へ供給した後、前記ノズルをエア供給源へ接続する切り換え手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記ノズル及び前記切り換え手段を複数備え、
複数の切り換え手段が複数のノズルを異なった処理液供給源へ別々に接続し、
複数のノズルが複数の処理液を基板へ別々に供給することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
ノズルを処理液供給源へ接続し、ノズルから処理液を基板へ供給した後、
ノズルをエア供給源へ接続し、ノズルからエアを吹き出すことを特徴とする基板処理方法。
【請求項４】
複数のノズルを異なった処理液供給源へ別々に接続し、複数のノズルから複数の処理液を基板へ別々に供給することを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置を用いて基板の処理を行うことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の基板処理方法を用いて基板の処理を行うことを特徴とする基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の現像、エッチング、剥離、洗浄等の処理を行う基板処理装置、基板処理方法、及びそれらを用いた基板の製造方法に係り、特にノズルから現像液、エッチング液、剥離液、洗浄液等の処理液を基板へ供給して基板の処理を行う基板処理装置、基板処理方法、及びそれらを用いた基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の基板の製造において、基板の現像、エッチング、剥離、洗浄等の処理は、ノズルを用いて、現像液、エッチング液、剥離液、洗浄液等の処理液を基板へ供給して行われる。
【０００３】
この様な基板の処理を行う基板処理装置には、例えば特許文献１乃至特許文献３に記載の様に、基板を回転しながら処理液を基板へ供給するものと、ローラコンベア等の移動手段を用いて、基板を移動しながら処理液を基板へ供給するものとがある。
【特許文献１】特開平１０−３５７９１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２６０４号公報
【特許文献３】特開２００３−１５９５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノズルから処理液を基板へ供給した後、処理液の供給を停止しても、しばらくの間は、ノズルの内部に残った処理液がノズルから滴り落ちる。特許文献１乃至特許文献３に記載の様に基板を回転しながら基板の処理を行う基板処理装置では、ノズルから滴り落ちた処理液が基板に付着して、処理のむらが発生するという問題があった。また、基板を移動しながら基板の処理を行う基板処理装置でも、基板を一方向へ移動する限り問題ないが、基板に同じ処理を再度行うために基板を逆方向へ移動する場合、ノズルから滴り落ちた処理液が基板に付着して、処理のむらが発生するという問題があった。
【０００５】
また、複数のノズルから複数の処理液を基板へ別々に供給して複数の処理を行う場合は、ノズルから滴り落ちた処理液が別の処理液に混じるという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するため、特許文献１では、ノズルの先端部の処理液流通路の内面を超撥水性材料で形成し、処理液流通路内の処理液を重力により落下させている。しかしながら、重力による落下だけでは、ノズルの内部の処理液を完全に吐出させるのに時間が掛かり、また処理液が完全に吐出されないでノズルの内部に残る恐れがあった。
【０００７】
一方、特許文献２では、ノズルの吐出部に液保持力を有する多孔質体を配設することにより、また特許文献３では、１つの制御弁によりノズルへ供給される処理液を加圧状態又は吸引状態に切り換えることにより、ノズルからの液垂れを防止している。しかしながら、いずれの場合も、処理液の供給を停止している間、ノズルの内部に処理液が充満した状態が保持されるため、液垂れの恐れを完全になくすには至らず、またノズルの内部に残った処理液が固まって、ノズルが詰まる可能性があった。
【０００８】
本発明の課題は、基板の処理後に処理液がノズルから滴り落ちるのを防止して、基板の処理を均一に行うことである。また、本発明の課題は、ノズルの内部で処理液が固まってノズルが詰まるのを防止することである。また、本発明の課題は、複数の処理を行う際、処理液がノズルから滴り落ちて別の処理液に混じるのを防止することである。さらに、本発明の課題は、基板の処理を均一に行い、品質の高い基板を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板処理装置は、処理液を基板へ供給するノズルと、ノズルを処理液供給源へ接続し、かつ、ノズルが処理液を基板へ供給した後、ノズルをエア供給源へ接続する切り換え手段とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明の基板処理方法は、ノズルを処理液供給源へ接続し、ノズルから処理液を基板へ供給した後、ノズルをエア供給源へ接続し、ノズルからエアを吹き出すものである。
【００１１】
ノズルから処理液を基板へ供給した後、ノズルをエア供給源へ接続し、ノズルからエアを吹き出すと、ノズル内の処理液が、エアと一緒に吐出され、ノズルから迅速に排出される。従って、ノズルの内部に処理液が残らず、基板の処理後に処理液がノズルから滴り落ちるのが防止され、処理のむらが発生しない。また、ノズルの内部で処理液が固まってノズルが詰まるのが防止される。
【００１２】
さらに、本発明の基板処理装置は、ノズル及び切り換え手段を複数備え、複数の切り換え手段が複数のノズルを異なった処理液供給源へ別々に接続し、複数のノズルが複数の処理液を基板へ別々に供給するものである。また、本発明の基板処理方法は、複数のノズルを異なった処理液供給源へ別々に接続し、複数のノズルから複数の処理液を基板へ別々に供給するものである。複数のノズルから複数の処理液を基板へ別々に供給して複数の処理を行う際、処理液がノズルから滴り落ちて別の処理液に混じるのが防止される。
【００１３】
本発明の基板の製造方法は、上記のいずれかの基板処理装置又は基板処理方法を用いて基板の処理を行うものである。基板の処理が均一に行われるので、品質の高い基板が製造される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、ノズルから処理液を基板へ供給した後、ノズルをエア供給源へ接続し、ノズルからエアを吹き出すことにより、ノズル内の処理液をノズルから迅速に排出することができる。従って、ノズルの内部に処理液が残らず、基板の処理後に処理液がノズルから滴り落ちるのを防止して、基板の処理を均一に行うことができる。また、ノズルの内部で処理液が固まってノズルが詰まるのを防止することができる。
【００１５】
さらに、本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、複数のノズルを異なった処理液供給源へ別々に接続し、複数のノズルから複数の処理液を基板へ別々に供給することにより、複数の処理を行う際、処理液がノズルから滴り落ちて別の処理液に混じるのを防止することができる。
【００１６】
本発明の基板の製造方法によれば、基板の処理を均一に行うことができるので、品質の高い基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態による基板処理装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、基板を回転しながら処理液を基板へ供給する基板処理装置の例を示す。基板処理装置は、回転テーブル１０、回転軸１３、プーリ１４ ，１ ６、ベルト１５、モータ１７、ノズル２０ａ，２０ｂ、切り換え回路２１ａ，２１ｂ、液回収チャンバ３０、処理液槽４０ａ，４０ｂ、ポンプ４１ａ，４１ｂ、処理液還流通路４２ａ，４２ｂ、及びドライエア設備５０ａ，５０ｂを含んで構成されている。
【００１８】
基板１が、回転テーブル１０の上面に搭載されている。回転テーブル１０の上面には、複数の支持ピン１１と複数の案内ピン１２とが取り付けられている。支持ピン１１は、その先端部が基板１の裏面と接触し、基板１を複数の点によって水平に支持する。案内ピン１２は、その側面が基板１の側面と接触することにより、基板１の位置決めを行う。
【００１９】
回転テーブル１０の下面には、回転軸１３が取り付けられている。回転軸１３は、プーリ１４、ベルト１５及びプーリ１６によって、モータ１７に連結されている。モータ１７を用いて回転軸１３を回転することにより、回転テーブル１０に搭載された基板１が回転する。
【００２０】
回転テーブル１０の周囲には、液回収チャンバ３０が配置されている。液回収チャンバ３０は、上部が少し狭くなった円筒形であり、上方に向かって開口が設けられている。液回収チャンバ３０の底には、液回収通路３１が設けられている。
【００２１】
回転テーブル１０に搭載された基板１の上方には、ノズル２０ａ，２０ｂが配置されている。ノズル２０ａには、切り換え回路２１ａが接続されている。切り換え回路２１ａは、３ポート制御弁２２ａ，２３ａを有し、３ポート制御弁２２ａ，２３ａの切り換えにより、ノズル２０ａをポンプ４１ａ又はドライエア設備５０ａへ接続する。
【００２２】
一方、ノズル２０ｂには、切り換え回路２１ｂが接続されている。切り換え回路２１ｂは、３ポート制御弁２２ｂ，２３ｂを有し、３ポート制御弁２２ｂ，２３ｂの切り換えにより、ノズル２０ｂをポンプ４１ｂ又はドライエア設備５０ｂへ接続する。
【００２３】
本実施の形態では、一例として、ノズル２０ａがエッチング液を基板１の表面へ供給し、ノズル２０ｂが剥離液を基板１の表面へ供給する。
【００２４】
図２〜図５は、本発明の一実施の形態による基板処理装置の動作を説明する図である。まず、図２において、基板１のエッチングを行う場合、３ポート制御弁２２ａのポンプ４１ａ側のポートと３ポート制御弁２３ａ側のポート間を開き、３ポート制御弁２３ａの３ポート制御弁２２ａ側のポートとノズル２０ａ側のポート間を開く。そして、モータ１７により基板１を回転しながら、ポンプ４１ａを始動する。ノズル２０ａは、３ポート制御弁２３ａ及び３ポート制御弁２２ａを介してポンプ４１ａへ接続され、矢印Ａに示す様に、ポンプ４１ａから処理液槽４０ａ内のエッチング液がノズル２０ａへ供給される。ノズル２０ａは、ポンプ４１ａから供給されたエッチング液を、基板１の表面へ供給する。
【００２５】
基板１の表面へ供給されたエッチング液が、基板１の回転による遠心力の作用で基板１の表面全体に拡散し、基板１のエッチングが行われる。基板１の表面から流れ落ちたエッチング液は、液回収チャンバ３０の底から液回収通路３１を通って回収される。
【００２６】
図３において、基板１のエッチングが終了すると、ポンプ４１ａを停止して、ノズル２０ａへのエッチング液の供給を止める。同時に、３ポート制御弁２２ａのポンプ４１ａ側のポートと３ポート制御弁２３ａ側のポート間を閉じ、代わりにポンプ４１ａ側のポートと処理液還流通路４２ａ側のポート間を開く。ポンプ４１ａと３ポート制御弁２２ａとの間の通路に残されたエッチング液は、矢印Ｂに示す様に、３ポート制御弁２２ａから処理液還流通路４２ａを通って処理液槽４０ａへ戻る。
【００２７】
また、同時に、３ポート制御弁２３ａの３ポート制御弁２２ａ側のポートとノズル２０ａ側のポート間を閉じ、代わりにドライエア設備５０ａ側のポートとノズル２０ａ側のポート間を開く。ノズル２０ａは、３ポート制御弁２３ａを介してドライエア設備５０ａへ接続され、矢印Ｃに示す様に、ドライエア設備５０ａからドライエアがノズル２０ａへ供給される。ノズル２０ａは、ドライエア設備５０ａから供給されたドライエアを吹き出す。このとき、ノズル２０ａ内のエッチング液が、ドライエアと一緒に吐出され、ノズル２０ａから迅速に排出される。従って、ノズル２０ａの内部にエッチング液が残らず、基板１のエッチング後にエッチング液がノズル２０ａから滴り落ちるのが防止され、処理のむらが発生しない。また、ノズル２０ａの内部でエッチング液が固まってノズル２０ａが詰まるのが防止される。所定時間が経過したら、３ポート制御弁２３ａのドライエア設備５０ａ側のポートとノズル２０ａ側のポート間を閉じる。
【００２８】
次に、図４において、基板１の剥離を行う場合、３ポート制御弁２２ｂのポンプ４１ｂ側のポートと３ポート制御弁２３ｂ側のポート間を開き、３ポート制御弁２３ｂの３ポート制御弁２２ｂ側のポートとノズル２０ｂ側のポート間を開く。そして、モータ１７により基板１を回転しながら、ポンプ４１ｂを始動する。ノズル２０ｂは、３ポート制御弁２３ｂ及び３ポート制御弁２２ｂを介してポンプ４１ｂへ接続され、矢印Ｄに示す様に、ポンプ４１ｂから処理液槽４０ｂ内の剥離液がノズル２０ｂへ供給される。ノズル２０ｂは、ポンプ４１ｂから供給された剥離液を、基板１の表面へ供給する。
【００２９】
基板１の表面へ供給された剥離液が、基板１の回転による遠心力の作用で基板１の表面全体に拡散し、基板１の剥離が行われる。基板１の表面から流れ落ちた剥離液は、液回収チャンバ３０の底から液回収通路３１を通って回収される。
【００３０】
なお、液回収チャンバを複数設けて、エッチング液と剥離液とを分離回収してもよい。
【００３１】
図５において、基板１の剥離が終了すると、ポンプ４１ｂを停止して、ノズル２０ｂへの剥離液の供給を止める。同時に、３ポート制御弁２２ｂのポンプ４１ｂ側のポートと３ポート制御弁２３ｂ側のポート間を閉じ、代わりにポンプ４１ｂ側のポートと処理液還流通路４２ｂ側のポート間を開く。ポンプ４１ｂと３ポート制御弁２２ｂとの間の通路に残された剥離液は、矢印Ｅに示す様に、３ポート制御弁２２ｂから処理液還流通路４２ｂを通って処理液槽４０ｂへ戻る。
【００３２】
また、同時に、３ポート制御弁２３ｂの３ポート制御弁２２ｂ側のポートとノズル２０ｂ側のポート間を閉じ、代わりにドライエア設備５０ｂ側のポートとノズル２０ｂ側のポート間を開く。ノズル２０ｂは、３ポート制御弁２３ｂを介してドライエア設備５０ｂへ接続され、矢印Ｆに示す様に、ドライエア設備５０ｂからドライエアがノズル２０ｂへ供給される。ノズル２０ｂは、ドライエア設備５０ｂから供給されたドライエアを吹き出す。このとき、ノズル２０ｂ内の剥離液が、ドライエアと一緒に吐出され、ノズル２０ｂから迅速に排出される。従って、ノズル２０ｂの内部に剥離液が残らず、基板１の剥離後に剥離液がノズル２０ｂから滴り落ちるのが防止され、処理のむらが発生しない。また、ノズル２０ｂの内部で剥離液が固まってノズル２０ｂが詰まるのが防止される。所定時間が経過したら、３ポート制御弁２３ｂのドライエア設備５０ｂ側のポートとノズル２０ｂ側のポート間を閉じる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、処理液を供給するノズル及び切り換え回路を２つずつ設けているが、ノズル及び切り換え回路を１つ又は３つ以上設けてもよい。
【００３４】
以上説明した実施の形態によれば、ノズル２０ａ，２０ｂからエッチング液又は剥離液を基板１へ供給した後、ノズル２０ａ，２０ｂをドライエア設備５０ａ，５０ｂへ接続し、ノズル２０ａ，２０ｂからドライエアを吹き出すことにより、ノズル２０ａ，２０ｂ内のエッチング液又は剥離液をノズル２０ａ，２０ｂから迅速に排出することができる。従って、ノズル２０ａ，２０ｂの内部にエッチング液又は剥離液が残らず、基板１のエッチング又は剥離後にエッチング液又は剥離液がノズル２０ａ，２０ｂから滴り落ちるのを防止して、基板１の処理を均一に行うことができる。また、ノズル２０ａ，２０ｂの内部でエッチング液又は剥離液が固まってノズル２０ａ，２０ｂが詰まるのを防止することができる。
【００３５】
さらに、ノズル２０ａ，２０ｂを異なった処理液槽４０ａ，４０ｂへ別々に接続し、ノズル２０ａ，２０ｂからエッチング液又は剥離液を基板１へ別々に供給することにより、剥離を行う際、エッチング液がノズル２０ａから滴り落ちて剥離液に混じるのを防止することができる。
【００３６】
なお、以上説明した実施の形態は、基板を回転しながら処理液を基板へ供給する基板処理装置の例であったが、本発明の基板処理装置及び基板処理方法は、基板を移動しながら処理液を基板へ供給する基板処理装置及び基板処理方法にも適用することができる。
【００３７】
本発明の基板処理装置又は基板処理方法を用いて基板の処理を行うことにより、基板の処理を均一に行うことができるので、品質の高い基板を製造することができる。
【００３８】
例えば、図６は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、ガラス基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等により感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、プロキシミティ露光装置や投影露光装置等を用いて、マスクのパターンをフォトレジスト膜に転写する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄工程及び乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、ガラス基板上にＴＦＴアレイが形成される。
【００３９】
また、図７は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、ガラス基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法等により、ガラス基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄工程及び乾燥工程が実施される。
【００４０】
図６に示したＴＦＴ基板の製造工程では、現像工程（ステップ１０４）、エッチング工程（ステップ１０５）、剥離工程（ステップ１０６）及び基板の洗浄工程において、図７に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップ２０２）の現像、エッチング及び剥離の処理、並びに基板の洗浄工程において、本発明の基板処理装置又は基板処理方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態による基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による基板処理装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明の一実施の形態による基板処理装置の動作を説明する図である。
【図４】本発明の一実施の形態による基板処理装置の動作を説明する図である。
【図５】本発明の一実施の形態による基板処理装置の動作を説明する図である。
【図６】液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１  基板
１０  回転テーブル
１１  支持ピン
１２  案内ピン
１３  回転軸
１４ ，１６  プーリ
１５  ベルト
１７  モータ
２０ａ，２０ｂ  ノズル
２１ａ，２１ｂ  切り換え回路
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ  ３ポート制御弁
３０  液回収チャンバ
３１  液回収通路
４０ａ，４０ｂ  処理液槽
４１ａ，４１ｂ  ポンプ
４２ａ，４２ｂ  処理液還流通路
５０ａ，５０ｂ  ドライエア設備
【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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