(57)【要約】【課題】  処理液圧送用のポンプの故障や循環経路に配設されたフィルターの目詰まりを減少させることができるとともに、基板への薄膜の再付着を防止することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供すること。【解決手段】  シャワーノズル１１、１２から基板Ｗに供給され、処理膜を溶解して薄膜を含んだ処理液を回収した後、この処理液を遠心分離器４１に送液する。遠心分離器４１においては、薄膜を分離して処理液外に排出する。薄膜が分離された処理液は、再度、シャワーノズル１１、１２から基板に供給される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にパターン状に形成された溶解膜を処理液により溶解させることにより、溶解膜上に形成された薄膜を基板上から除去する基板処理装置において、
基板に上記処理液を供給するための処理液供給手段と、
前記処理液供給手段により基板に供給され、前記処理膜を溶解して前記薄膜を含んだ処理液を回収する処理液回収手段と、
前記処理液回収手段により回収された処理液から、前記薄膜を分離して処理液外に排出する分離手段とを備え、
前記分離手段により薄膜を分離して排出した後の処理液を、再度、基板に供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記処理液供給手段が配設された複数の処理部と、
前記複数の処理部に基板を順次搬送するための基板搬送機構とをさらに備え、
前記処理液回収手段と前記分離手段とは、少なくとも、前記基板搬送機構による基板の搬送路の上流側に位置する処理部に配設されている基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記複数の処理部における前記基板搬送機構による基板の搬送路の下流側に位置する処理部から、前記基板搬送機構による基板の搬送路の上流側に位置する処理部に向けて処理液を送液する送液機構を備える基板処理装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の基板処理装置において、
前記処理部から搬出される基板の表面から、そこに残存する処理液を除去する液切り手段をさらに備える基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記液切り手段は、基板の表面に気体を吹き付けるエアナイフである基板処理装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記複数の処理部のうち前記基板搬送機構による基板の搬送路の最も下流側に位置する処理部には、処理液を濾過するフィルター手段が配設される基板処理装置。
【請求項７】
基板上にパターン状に形成された溶解膜を処理液により溶解させることにより、溶解膜上に形成された薄膜を基板上から除去する基板処理方法において、
基板に上記処理液を供給するための処理液供給工程と、
前記処理液供給工程において基板に供給され、前記処理膜を溶解して前記薄膜を含んだ処理液を回収する処理液回収工程と、
前記処理液回収工程において回収された処理液から、前記薄膜を分離して処理液外に排出する分離工程と、
前記分離工程において薄膜を分離して排出した後の処理液を、再度、基板に供給する処理液再供給工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板上にパターン状に形成された溶解膜を処理液により溶解させることにより、溶解膜上に形成された薄膜を基板上から除去する基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤやカラーフィルター等の製造工程においては、金属のエッチングを行うかわりに、リフトオフ法により金属の薄膜パターンを形成することが行われている。ここで、リフトオフ法とは、フォトレジスト等の溶解膜により基板の表面に目的とするパターンと逆のパターンを形成しておき、この基板に対して金属の薄膜を蒸着した後、溶解膜を処理液により溶解させることで、溶解膜上の金属薄膜を基板上から除去して所望のパターンを形成する方法である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、画素電極のパターンをフォトレジストで形成し、真空蒸着法により電極材料を堆積した後、フォトレジストパターンを有機溶剤で熔解することにより、堆積膜をリフトオフして、素子電極を形成する工程が開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１９７９６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなリフトオフ法によりパターンを形成した場合には、処理液中にリフトオフされた金属の薄膜が粉々になった状態で大量に混入する。この金属の薄膜は、エッチング時のように処理液により溶解されることはない。このため、この金属の薄膜の混入に起因して、処理液圧送用のポンプの故障や、循環経路に配設されたフィルターの目詰まり等が発生する。また、粉々になった金属の薄膜が基板に再付着することにより、製品の歩留まりを低下させることにもなる。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、処理液圧送用のポンプの故障や循環経路に配設されたフィルターの目詰まりを減少させることができるとともに、基板への薄膜の再付着を防止することが可能な基板処理装置および基板処理方法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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、基板上にパターン状に形成された溶解膜を処理液により溶解させることにより、溶解膜上に形成された薄膜を基板上から除去する基板処理装置において、基板に上記処理液を供給するための処理液供給手段と、前記処理液供給手段により基板に供給され、前記処理膜を溶解して前記薄膜を含んだ処理液を回収する処理液回収手段と、前記処理液回収手段により回収された処理液から、前記薄膜を分離して処理液外に排出する分離手段とを備え、前記分離手段により薄膜を分離して排出した後の処理液を、再度、基板に供給することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記処理液供給手段が配設された複数の処理部と、前記複数の処理部に基板を順次搬送するための基板搬送機構とをさらに備え、前記処理液回収手段と前記分離手段とは、少なくとも、前記基板搬送機構による基板の搬送路の上流側に位置する処理部に配設されている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記複数の処理部における前記基板搬送機構による基板の搬送路の下流側に位置する処理部から、前記基板搬送機構による基板の搬送路の上流側に位置する処理部に向けて処理液を送液する送液機構を備える。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記処理部から搬出される基板の表面から、そこに残存する処理液を除去する液切り手段をさらに備える。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記液切り手段は、基板の表面に気体を吹き付けるエアナイフである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記複数の処理部のうち前記基板搬送機構による基板の搬送路の最も下流側に位置する処理部には、処理液を濾過するフィルター手段が配設される。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、基板上にパターン状に形成された溶解膜を処理液により溶解させることにより、溶解膜上に形成された薄膜を基板上から除去する基板処理方法において、基板に上記処理液を供給するための処理液供給工程と、前記処理液供給工程において基板に供給され、前記処理膜を溶解して前記薄膜を含んだ処理液を回収する処理液回収工程と、前記処理液回収工程において回収された処理液から、前記薄膜を分離して処理液外に排出する分離工程と、前記分離工程において薄膜を分離して排出した後の処理液を、再度、基板に供給する処理液再供給工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１および請求項７に記載の発明によれば、処理液圧送用のポンプの故障や循環経路に配設されたフィルターの目詰まりを減少させることができるとともに、基板への薄膜の再付着を防止することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、複数の処理部を利用して、基板を順次、清浄に処理することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、処理液を有効に使用することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、基板の搬送路の下流側の処理部に、処理液とともに薄膜が持ち込まれるのを防止することが出来る。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、気体により、処理液のみならず基板の表面に付着した薄膜をも除去することが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、フィルター手段の目詰まりを防止しながら処理液を濾過することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る基板処理装置の概要図である。
【００２０】
この基板処理装置は、多数の搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの両面に処理液を供給して、基板Ｗ上にパターン状に形成されたフォトレジストからなる溶解膜を処理液により溶解させることにより、溶解膜上に形成された薄膜を基板Ｗ上から除去するためのものであり、搬送ローラ１０による基板Ｗの搬送路の上流側から下流側に向けて順次配設された第１処理部１、第２処理部２、第３処理部３と、遠心分離器４１とを備える。
【００２１】
第１処理部１は、溶解膜を溶解するための処理液を貯留する貯留槽１５と、搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの表面に処理液を噴出するためのシャワーノズル１１と、搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの裏面に処理液を噴出するためのシャワーノズル１２と、貯留槽１５内の処理液を管路１７を介してシャワーノズル１１、１２に送液するためのポンプ１６と、基板Ｗの両面に高圧の気体を吹き付けるための上下一対のエアナイフ１３、１４とを備える。
【００２２】
また、第２処理部２は、溶解膜を溶解するための処理液を貯留する貯留槽２５と、搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの表面に処理液を噴出するためのシャワーノズル２１と、搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの裏面に処理液を噴出するためのシャワーノズル２２と、貯留槽２５内の処理液を管路２７を介してシャワーノズル２１、２２に送液するためのポンプ２６と、基板Ｗの両面に高圧の気体を吹き付けるための上下一対のエアナイフ２３、２４とを備える。
【００２３】
さらに、第３処理部３は、溶解膜を溶解するための処理液を貯留する貯留槽３５と、搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの表面に処理液を噴出するためのシャワーノズル３１と、搬送ローラ１０により搬送される基板Ｗの裏面に処理液を噴出するためのシャワーノズル３２と、貯留槽３５内の処理液を管路３７を介してシャワーノズル３１、３２に送液するためのポンプ３６と、管路３７に配設されたフィルター手段３９と、基板Ｗの両面に高圧の気体を吹き付けるための上下一対のエアナイフ３３、３４とを備える。
【００２４】
第３処理部３の貯留槽３５は、新しい処理液の供給源と管路６１および開閉弁５５を介して連結されている。また、第３処理部３の貯留槽３５と第２処理部２の貯留槽２５とは、管路６２およびポンプ４９を介して連結されており。ポンプ４９の作用により、第３処理部３の貯留槽３５内の処理液を第２処理部２の貯留槽２５に送液することが可能となっている。同様に、第２処理部２の貯留槽２５と第１処理部１の貯留槽１５とは、管路６３およびポンプ４７を介して連結されており。ポンプ４７の作用により、第２処理部２の貯留槽２５内の処理液を第１処理部１の貯留槽１５に送液することが可能となっている。第１処理部１の貯留槽１５は、管路４０および開閉弁４５を介して、廃液排出部４４と連結されている。
【００２５】
遠心分離器４１は、遠心力を利用して処理液中から薄膜を分離し、処理液の外部に排出するための分離手段として機能するものである。フィルター等の濾過手段は、処理液の通過を許可し薄膜の通過を禁止することにより処理液中から薄膜を除去する物であるが、処理液中から薄膜を分離して処理液の外部に排出する機能はない。これに対して、この遠心分離器４１は、薄膜を処理液の循環ラインの外部に排出する機能を有する。なお、薄膜を処理液の循環ラインの外部に排出する機能を有する分離手段であれば、遠心分離器４１以外の分離手段を使用してもよい。
【００２６】
この遠心分離器４１は、管路６４、管路６４中に配設されたポンプ４６と開閉弁５１、および、管路６６を介して、第１処理部１の貯留槽１５と接続されている。また、この遠心分離器４１は、管路６５、管路６５中に配設されたポンプ４８と開閉弁５２、および、管路６６を介して、第２処理部２の貯留槽２５と接続されている。
【００２７】
また、遠心分離器４１から排出される処理液は貯留槽４２に貯留され、薄膜は薄膜回収ドラム４３に排出される。貯留槽４２には、ポンプ５０および管路６０が接続されている。この管路６０は、開閉弁５４を備えた管路６８により第１処理部１の貯留槽１５に接続されるとともに、開閉弁５３を備えた管路６７により第２処理部１の貯留槽２５に接続されている。
【００２８】
図２は、上述したフィルター手段３９の概要図である。
【００２９】
このフィルター手段は、フィルター８１と、その前後に配設された一対の開閉弁８２、８３とから成る第１濾過系と、フィルター８４と、その前後に配設された一対の開閉弁８５、８６とから成る第２濾過系とを備える。通常は、第１濾過系または第２濾過系のいずれか一方を利用して処理液の濾過を実行する。そして、処理液の濾過を継続することによりフィルター８１またはフィルター８４のいずれか一方が汚染された場合には、他方の濾過系のフィルターを使用して濾過を実行し、これと並行して汚染されたフィルターの洗浄または交換作業を行う構成となっている。
【００３０】
次に、上述した構成を有する基板処理装置による基板処理動作について説明する。
【００３１】
多数の搬送ローラ１０により搬送された基板Ｗは、最初に、第１処理部１に搬送される。第１処理部１においては、貯留槽１５に貯留された処理液が、ポンプ１６の作用により管路１７を介してシャワーノズル１１、１２に送液され、基板Ｗの両面に噴出される。シャワーノズル１１、１２から基板Ｗに供給され、処理膜を溶解した薄膜を含む処理液は、管路１８を介して、再度、貯留槽１５に回収される。基板Ｗの両面に付着した薄膜を含む処理液は、一対のエアナイフ１３、１４から吹き付けられる高圧の空気により、基板Ｗ上から除去される。このときには、基板Ｗの表面に付着した薄膜も、一対のエアナイフ１３、１４から吹き付けられる高圧の空気により、基板Ｗ上から除去される。
【００３２】
第１処理部１において処理された基板Ｗは、次に、第２処理部２に搬送される。第２処理部２においては、貯留槽２５に貯留された処理液が、ポンプ２６の作用により管路２７を介してシャワーノズル２１、２２に送液され、基板Ｗの両面に噴出される。シャワーノズル２１、２２から基板Ｗに供給され、処理膜を溶解した薄膜を含む処理液は、管路２８を介して、再度、貯留槽２５に回収される。基板Ｗの両面に付着した薄膜を含む処理液は、一対のエアナイフ２３、２４から吹き付けられる高圧の空気により、基板Ｗ上から除去される。このときには、基板Ｗの表面に付着した薄膜も、一対のエアナイフ２３、２１４から吹き付けられる高圧の空気により、基板Ｗ上から除去される。
【００３３】
なお、基板Ｗは第１処理部による処理により、不要な薄膜の除去が完了している。このため、第１処理部１から第２処理部２に搬送される基板Ｗには、不要な薄膜はほとんど残存していない。このような基板Ｗを第２処理部２でさらに処理することにより、第２処理部２を通過後の基板Ｗには、不要な薄膜は実質的に存在しないことになる。
【００３４】
第２処理部２において処理された基板Ｗは、次に、第３処理部３に搬送される。第３処理部３においては、貯留槽３５に貯留された処理液が、ポンプ３６の作用により管路３７を介してシャワーノズル３１、３２に送液され、基板Ｗの両面に噴出される。シャワーノズル３１、３２から基板Ｗに供給された処理液は、管路３８を介して、再度、貯留槽３５に回収される。基板Ｗの両面に付着した薄膜を含む処理液は、一対のエアナイフ３３、３４から吹き付けられる高圧の空気により、基板Ｗ上から除去される。
【００３５】
なお、この第３処理部３においては、シャワーノズル３１、３２から基板Ｗに供給される前の処理液は、フィルター手段３９により濾過され、清浄なものとされる。このとき、上述したように、第１、第２処理部１、２の作用により、薄膜は基板Ｗおよびそこに付着する処理液中からほぼ完全に除去されている。このため、この第３処理部３においてフィルター手段３９におけるフィルター８１、８４を利用して処理液の濾過を行ったとしても、フィルター８１、８４に目詰まりが発生することはない。
【００３６】
また、処理液の濾過を継続することによりフィルター８１またはフィルター８４のいずれか一方が汚染された場合には、他方の濾過系のフィルターを使用して濾過を実行し、これと並行して汚染されたフィルターの交換作業を行うようにすればよい。
【００３７】
一定量の基板Ｗを処理することにより、貯留槽１５、２５内の処理液中に所定量以上の薄膜が混入した状態となったときには、遠心分離器４１を使用し、処理液から薄膜を分離して処理液外に排出する分離動作を実行する。
【００３８】
このとき、貯留槽１５に貯留された処理液から薄膜を分離するときには、開閉弁５１および開閉弁５４を開放するとともに、開閉弁５２および開閉弁５３を閉止する。そして、ポンプ４６およびポンプ５０の作用により処理液を貯留槽１５、遠心分離器４１および貯留槽４２の間で循環させる。そして、遠心分離器４１により処理液中から薄膜を分離して処理液外に排出する。薄膜が分離された処理液は、遠心分離器４１から貯留槽４２に排出される。また、処理液から分離された薄膜は、薄膜回収ドラム４３に回収される。
【００３９】
また、貯留槽２５に貯留された処理液から薄膜を分離するときには、開閉弁５２および開閉弁５３を開放するとともに、開閉弁５１および開閉弁５４を閉止する。そして、ポンプ４８およびポンプ５０の作用により処理液を貯留槽２５、遠心分離器４１および貯留槽４２の間で循環させる。そして、遠心分離器４１により処理液中から薄膜を分離して処理液外に排出する。薄膜が分離された処理液は、遠心分離器４１から貯留槽４２に排出される。また、処理液から分離された薄膜は、薄膜回収ドラム４３に回収される。
【００４０】
なお、三個の貯留槽１５、２５、３５に貯留された処理液は、通常、搬送ローラ１０による基板Ｗの搬送路の上流側に位置する処理部のものほど薄膜等による汚染度が高いと考えられる。このため、一定量の基板を処理するたびに、あるいは、一定期間毎に、ポンプ４９の作用により管路６２を利用して貯留槽３５内の処理液を貯留槽２５に送液するとともに、ポンプ４７の作用により管路６３を利用して貯留槽２５内の処理液を貯留槽１５に送液する構成が採用される。そして、このときには、予め開閉弁４５を開放することにより、貯留槽１５内の処理液を、廃液排出部４４に排出しておく。
【００４１】
なお、上述した実施形態において、貯留槽１５、２５、３５、４２、遠心分離器４１およびこれらの間で処理液を循環する循環系をそれぞれ２個設け、それらのうち一方で基板Ｗを処理し、他方を薄膜の除去作業に使用するようにしてもよい。
【００４２】
次に、第１処理部１の他の実施形態について説明する。図３は、他の実施形態に係る第１処理部１の概要図である。
【００４３】
図１に示す実施形態においては、遠心分離器４１を通過して薄膜が分離・排出された処理液を貯留槽１５に送液している。これに対し、図３に示す実施形態においては、遠心分離器４１を通過して薄膜が分離・排出された処理液をシャワーノズル１１、１２に送液することにより、これを基板Ｗに直接噴出する構成となっている。その他の構成においては、図１に示す実施形態と同様である。
【００４４】
次に、第１処理部１のさらに他の実施形態について説明する。図４は、さらに他の実施形態に係る第１処理部１の概要図である。
【００４５】
図１および図３に示す実施形態においては、溶解膜を溶解した薄膜を含む処理液を貯留槽１５に回収している。これに対して、図４に示す実施形態においては、処理膜を溶解した薄膜を含む処理液を直接遠心分離器４１に送液する構成を採用している。また、この実施形態においても、遠心分離器４１を通過して薄膜が分離・排出された処理液をシャワーノズル１１、１２に送液することにより、これを基板Ｗに直接噴出する構成となっている。その他の構成においては、図１および図３に示す実施形態と同様である。
【００４６】
なお、図３および図４においては、第１処理部１の変形例を示しているが、第２処理部についても、図３および図４と同様の構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明に係る基板処理装置の概要図である。
【図２】フィルター手段３９の概要図である。
【図３】他の実施形態に係る第１処理部１の概要図である。
【図４】さらに他の実施形態に係る第１処理部１の概要図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      第１処理部
２      第２処理部
３      第３処理部
１０    搬送ローラ
１１    シャワーノズル
１２    シャワーノズル
１３    エアーナイフ
１４    エアーナイフ
１５    貯留槽
１６    ポンプ
２１    シャワーノズル
２２    シャワーノズル
２３    エアーナイフ
２４    エアーナイフ
２５    貯留槽
２６    ポンプ
３１    シャワーノズル
３２    シャワーノズル
３３    エアーナイフ
３４    エアーナイフ
３５    貯留槽
３６    ポンプ
３９    フィルター手段
４１    遠心分離器
４２    貯留槽
４３    薄膜回収ドラム
４４    排液排出部
Ｗ      基板
【図１】
2008210841.tif 000003
【図２】
2008210841.tif 000004
【図３】
2008210841.tif 000005
【図４】
2008210841.tif 000006