(57)【要約】【課題】置換液を使用せずに、剥離液と洗浄水の混合による強アルカリ液生成の問題を解決する。【解決手段】基板４０を剥離ゾーン１０、液避けゾーン２０及び置換ゾーン３０に順次通過させる。剥離ゾーン１０では、シャワーユニット１１により基板４０の表面に剥離液を供給した後、出口部に設けたエアノズル１２，１２で形成するエアナイフにより、基板４０の表面に残る剥離液を除去する。置換ゾーン３０では、入口部に設けた水ノズル３１で形成するウォーターナイフにより、基板４０の表面に洗浄水を供給し、その後、シャワーユニット３３で基板４０の表面に洗浄水を散布する。洗浄水の上流側への拡散を防止するために、水ノズル３１の上流側に設けたエアノズル３２でエアナイフを形成し、液避けゾーン２０内を陽圧に管理する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平方向に搬送する搬送機構と、水平方向に搬送される基板の表面にレジスト剥離液を供給し、基板の表面に残る剥離液をエアナイフにより除去する第１のエアノズルが出口部に設けられた剥離ゾーンと、剥離ゾーンの下流側に設けられており、基板の表面に洗浄水をウォーターナイフにより供給する水ノズルが入口部に設けられると共に、水ノズルの上流側に、洗浄水の上流側への拡散をエアナイフにより防止する第２のエアノズルが設けられた置換ゾーンとを有することを特徴とするレジスト剥離装置。
【請求項２】
剥離ゾーンと置換ゾーンとの間に液避けゾーンを有する請求項１に記載のレジスト剥離装置。
【請求項３】
液避けゾーンは、両端側の各ゾーンより高圧雰囲気である請求項２に記載のレジスト剥離装置。
【請求項４】
剥離ゾーンは、第１のエアノズルの下流側に、基板の表面に新液を供給する薬液ノズルを有し、その下流側に、基板の表面に残る薬液をエアナイフにより除去する第３のエアノズルを有する請求項１に記載のレジスト剥離装置。
【請求項５】
置換ゾーンは、前記水ノズルの下流側に、基板を傾斜させて、その表面に水を散布する傾斜式シャワー機構を有する請求項１に記載のレジスト剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶用ガラス基板の製造等に使用されるレジスト剥離装置に関し、更に詳しくは、平流し方式と呼ばれる基板搬送式のレジスト剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶用ガラス基板の製造では、素材である大面積のガラス基板の表面にレジスト塗布処理、エッチング処理及びレジスト剥離処理が繰り替えられることにより、基板表面に積層回路が形成される。この処理方式の代表的なものが平流しと呼ばれる基板搬送方式であり、基板を水平方向に搬送しなからその表面に各種の処理を行う。
【０００３】
平流し式のレジスト剥離装置では、水平姿勢で水平方向に搬送される基板の表面に剥離液が供給され、次いでその表面が純水により洗浄される。剥離液としてはアミン系のように、水と混ざると強アルカリ性を示す有機剥離液が多用されている。このため、剥離液が供給された基板表面を直接水洗すると、強アルカリ液が生成され、これによって基板表面に染みなどが発生するおそれがある。このため、剥離処理の後に、基板表面を置換液と呼ばれるジメチルスキルホキシド（ＤＭＳＯ）などのアミンを含まない有機溶剤で置換洗浄し、しかる後に水洗することが行われている。
【０００４】
しかしながら、このような置換液による薬液処理を剥離処理と水洗処理の間に挟むと、薬液コストが増大する。装置面でも、薬液を２種類使用することから、薬液供給システム、排液システム及び排気システムなどがいずれも２系統必要となり、装置の大型化及び価格上昇が避けられない。
【０００５】
このような置換液の使用に伴う諸問題を解決するために、置換液による薬液処理を省略し、代わりに水洗処理を、二酸化炭素を水に溶解させた炭酸水で行うことが、特許文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１４１２６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしなから、炭酸水は弱酸性であり、洗浄初期に生成する強アルカリ液を中和するのには十分とは言えない。このため、強アルカリによる染みが基板表面に発生する危険性がある。しかも、通常の純水を使用する場合と比べて水コストが嵩む問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、置換液を省略し、しかも通常の純水を水洗に使用しつつ、強アルカリ化の問題を解決できるレジスト剥離装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
置換液の省略を可能とするために、本発明者は炭酸水の使用のような化学的対策に代えて機械的対策に着目し、平流し式レジスト剥離装置における処理手順及び処理内容を詳細に検討した。その結果、剥離装置が次の３つの要件を満足するならば、置換液の省略が可能になることを知見した。
【００１０】
第１に、剥離液による処理が終了する段階で、エアナイフにより基板の表面に残存する剥離液を表面が乾燥しない範囲内で極力低減しておく。第２に、純水で洗浄する最初の段階で、ウォーターナイフにより基板の表面に僅かに残存する剥離液を除去する。ウォーターナイフは、エアナイフと異なり、表面を乾燥させる危険がない。このため、表面に残る剥離液を強力に除去できる。また、表面から剥離液を除去した直後に、入れ換わるように純水を載せることができる。純水洗浄の最初の段階で中途半端に純水を供給しないことが重要である。
【００１１】
強力なウォーターナイフによると、その水が上流側の剥離ゾーンへ拡散し、剥離ゾーンで強アルカリ化の問題が発生する。この上流側への水拡散を阻止することが第３の要件である。
【００１２】
このような３つの要件を満足させることによって初めて置換液の省略が可能になり、洗浄では通常の純水の使用が可能になる。
【００１３】
本発明のレジスト剥離装置は、かかる知見を基礎として完成されたものであり、基板を水平方向に搬送する搬送機構と、水平方向に搬送される基板の表面にレジスト剥離液を供給し、基板の表面に残る剥離液をエアナイフにより除去する第１のエアノズルが出口部に設けられた剥離ゾーンと、剥離ゾーンの下流側に設けられており、基板の表面に洗浄水をウォーターナイフにより供給する水ノズルが入口部に設けられると共に、水ノズルの上流側に、洗浄水の上流側への拡散をエアナイフにより防止する第２のエアノズルが設けられた置換ゾーンとを有している。
【００１４】
本発明のレジスト剥離装置においては、剥離ゾーンの出口部で基板の表面に残る剥離液がエアナイフにより除去されることにより、第１の要件が満足される。置換ゾーンの入口部でウォーターナイフにより剥離液から洗浄水への置換が行われることにより、第２の要件が満足される。ウォーターナイフ部の上流側でエアナイフにより洗浄水の上流側への拡散が防止されることにより、第３の要件が満足される。かくして、洗浄前に置換液で処理する操作が不要になり、しかも置換処理では通常の純水の使用が可能になる。
【００１５】
第３の要件をより確実にする観点から、剥離ゾーンと置換ゾーンとの間に液避けゾーンを設けることが好ましく、その液避けゾーンを両端側の各ゾーンより高圧雰囲気とすることがより好ましい。
【００１６】
レジスト剥離を促進する点から、剥離ゾーンは、第１のエアノズルの下流側に、基板の表面に新液を供給する薬液ノズルを有し、その下流側に、基板の表面に残る薬液をエアナイフにより除去する第３のエアノズルを有する構成が好ましい。
【００１７】
第２の要件をより確実にする観点から、置換ゾーンは、前記水ノズルの下流側に、基板を傾斜させてその表面に水を散布する傾斜式シャワー機構を有する構成が好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示すレジスト剥離装置の構成図、図２は図１中のＸ−Ｘ線矢示図である。
【００１９】
本実施形態のレジスト剥離装置は、液晶用ガラス基板の製造に使用される基板搬送方式のレジスト剥離装置であり、剥離ゾーン１０、液避けゾーン２０及び置換ゾーン３０を、基板４０が水平姿勢で順番に搬送される基本構成になっている。この基板搬送のために、多数の搬送ローラ５０，５０・・・が各ゾーンに設けられている。
【００２０】
各搬送ローラ５０は、図２に示すように、駆動軸５１に取り付けられた一対の主大径部５２，５２と、主大径部５２，５２の間に位置して駆動軸５１に取り付けられた複数の副大径部５３・・とにより基板４０を支持すると共に、鍔付きの主大径部５２，５２により基板４０を板幅方向で位置決めする。そして、所定数に１個の割合で押さえローラ６０と組み合わされることにより、基板１０を水平姿勢で水平方向に搬送する。
【００２１】
剥離ゾーン１０は、複数の搬送ローラ５０，５０・・・により搬送される基板４０の表面を、アミン系などの有機剥離液を用いて通常の方法により剥離処理する。ここでは、剥離処理の最終段として、基板４０の表面に剥離液を散布するシャワーユニット１１が設けられている。
【００２２】
剥離ゾーン１０の出口部には、基板４０の搬送ラインを挟む上下一対のエアノズル１２，１２がシャワーユニット１１の下流側に位置して配置されている。第１のエアノズルであるエアノズル１２，１２は、エアナイフを形成するスリットノズルであり、このエアナイフを基板４０の表面及び裏面に上流側へ傾斜させて衝突させることにより、基板４０の表面及び裏面を乾燥させることなくこれらの面に付着残存する剥離液を可及的に除去する。
【００２３】
エアノズル１２，１２の下流側には、基板１０の表面に剥離液の新液を供給する薬液ノズル１３が、基板搬送ラインの上方に位置して設けられている。薬液ノズル１３は通常のコーンノズルであり、基板表面の全幅にわたって切目なく新液を供給するべく、板幅方向に所定間隔で配列されている。
【００２４】
薬液ノズル１３の更に下流側には、上下一対のエアノズル１４，１４が基板４０の搬送ラインを挟んで対向的に配置されている。第３のエアノズルであるエアノズル１４，１４は、エアノズル１２，１２と同様、エアナイフを形成するスリットノズルであり、このエアナイフを基板４０の表面及び裏面に上流側へ傾斜させて衝突させることにより、基板４０の表面及び裏面を乾燥させることなくこれらの面に付着残存する剥離液を可及的に除去する。
【００２５】
剥離ゾーン１０の出口部には又、雰囲気圧力調整用の隔壁１５が設けられている。隔壁１５は、エアノズル１２，１２と薬液ノズル１３に配置されており、基板４０が通過するスリット状の開口部の部分を除いて、上流側の空間と下流側の空間を隔絶している。
【００２６】
液避けゾーン２０は、上流側の剥離ゾーン１０と下流側の置換ゾーン３０との間に形成されている。両ゾーンとの間は、前後の隔壁２１，２１により、基板４０が通過するスリット状の開口部を除いて隔絶されている。液避けゾーン２０の長さは、基板４０の長さをＬとしてＬ超が好ましい。液避けゾーン２０の長さより基板４０の長さが大きいと、剥離ゾーン１０内の薬液と置換ゾーン３０内の純水が基板４０上で接触し、強アルカリ液を生じる危険がある。このため、液避けゾーン２０の長さより基板４０の長さを小さくして、何れかしか基板４０上に載らないようにすることが推奨される。
【００２７】
液避けゾーン２０の雰囲気圧力は、剥離ゾーン１０及び置換ゾーン３０の雰囲気圧力より高圧とされている。なお、剥離ゾーン１０内の隔壁１５より下流側の雰囲気圧力は、上流側の雰囲気圧力より高く、液避けゾーン２０の雰囲気圧力と同等に管理されている。
【００２８】
置換ゾーン３０は、複数の搬送ローラ５０，５０・・・により搬送される基板４０の表面を、純水により洗浄する。置換ゾーン３０の入口部には、基板４０の表面に純水を供給する水ノズル３１が、基板搬送ラインの上方に位置して設けられている。水ノズル３１は、ウォーターナイフを形成するスリットノズルであり、このウォーターナイフを基板４０の表面に下流側へ傾斜させて衝突させることにより、基板１０の表面上に僅かに残る剥離液を除去し、代わりに洗浄水である純水を載せる。
【００２９】
水ノズル３１の上流側には、洗浄水の上流側への拡散を阻止するエアノズル３２が、基板搬送ラインの上方に位置して設けられている。第２のエアノズルであるエアノズル３２は、エアノズル１２，１４と同様、エアナイフを形成するスリットノズルであり、このエアナイフを基板４０の表面に下流側へ傾斜させて衝突させることにより、洗浄水が上流側へ拡散するのを阻止する。
【００３０】
一方、水ノズル３１の下流側には、基板搬送ラインの上方から基板４０の表面に純水を散布する複数のシャワーユニット３３，３３・・が基板搬送ラインに沿って設けられている。各シャワーユニット３３の長さは、基板４０の長さＬより若干大きく設定されている。
【００３１】
１段目のシャワーユニット３３の下方では、対応する複数の搬送ローラ５０及び押さえローラ６０が可動フレーム３４に取り付けられている。可動フレーム３４は、支持するローラ列を上流側の端部を中心にして下流側の端部が下降する方向に傾斜させる。これにより、基板４０が１段目のシャワーユニット３３の下の定位置で下流側へ傾斜し、液置換が促進される。
【００３２】
次に、本実施形態のレジスト剥離装置の機能について説明する。
【００３３】
処理すべき基板４０は、搬送ローラ５０，５０・・・によって構成された基板搬送ラインを所定の間隔で流れることにより、剥離ゾーン１０、液避けゾーン２０及び置換ゾーン３０を順番に通過する。
【００３４】
剥離ゾーン１０では、アミン系などの有機剥離液を用いて通常の方法により、基板４０の表面に付着するレジストが溶解除去される。最終剥離処理を終えた基板４０は、液避けゾーン２０に侵入する前に剥離ゾーン１０の出口部で、上流側へ傾斜した上下一対のエアノズル１２，１２により、表面及び裏面に付着する剥離液が、両面を乾燥させない程度の極薄膜を残して除去される。
【００３５】
即ち、エアノズル１２，１２で形成されるエアナイフにより、基板４０の表面及び裏面が乾燥を避けつつ液切りされる。
【００３６】
液切りが終わると、薬液ノズル１３により基板４０の表面に剥離液の新液が供給される。その後直ちに、上流側へ傾斜した上下一対のエアノズル１４，１４により、基板４０の表面及び裏面が再度乾燥を避けつつ液切りされる。この旧液の除去及び新液への置換により、下流側の置換ゾーン３０へのレジストの持ち込み量が低減する。また、基板１０の表面に残存するレジストの除去効率が向上する。
【００３７】
液切り用のエアノズル１２，１４におけるエア吐出量は、基板１０の単位面積当たりで表して５０〜１５０Ｎリットル／ｍ２  が好ましい。基板１０の単位面積当たりで表すのは次の理由による。搬送速度が大きくなると、ノズルの下を通過する時間が短くなり、エア量が不足する傾向になる。このため、ノズルの下を通過する間に基板４０に供給された水量をその表面積で除した価でエア吐出量を評価することが望まれる。このエア吐出量が少ないと液切り性能が不足し、多い場合は乾燥によるしみの発生が問題になる。また、上流側へのノズル傾斜角度は１５〜４５°が好ましい。傾斜が少ないと液切り性能が低下し、多すぎる場合はミストの発生が顕著になる。
【００３８】
剥離ゾーン１０でレジストを除去された基板４０は、液避けゾーン２０を経て置換ゾーン３０に進入する。置換ゾーン３０では、下流側へ傾斜した水ノズル３１で形成される純水のウォーターナイフにより、基板４０の表面に僅かに残存する剥離液が除去される。同時に、その剥離液に置き換わるように純水が表面に供給される。
【００３９】
ここで、エアナイフによる液切りを採用した場合、剥離液を完全に除去することは不可能である。なぜなら、剥離液を完全に除去すると基板４０の表面が乾燥してしまうからである。また、乾燥させないで下流側へ移動すると、純水シャワーにより部分的に強アルカリによる染みが発生する。これに対し、ウォーターナイフによると、剥離液の十分な除去と、これと同時に実施される全幅一斉の純水供給とにより、乾燥も染みも発生することなく、剥離液から洗浄水への液置換が行われる。
【００４０】
液置換用の水ノズル３１における水吐出量は、基板１０の単位面積当たりで表して３〜１２リットル／ｍ２  が好ましい。単位面積当たりで表する理由は前述したとおりである。これが少ないと液置換が不十分となり、過大の場合は効率が低下する。水ノズル３１で形成されるウォーターナイフについては、ノズル自体は傾斜していないが、ノズル下部に取り付けられた整流板により、ナイフの方向は下流側へ傾斜している。このウォーターナイフの下流側への傾斜角度は３０〜６０度が好ましい。この角度か小さいと液置換性が低下し、過大の場合はミストの発生量が過多となる。
【００４１】
基板４０が水ノズル３１の下を通過し、全長にわたってウォーターナイフによる液置換を終えると、１段目のシャワーユニット３３の下で停止する。そうすると、可動フレーム３４が作動して、その基板４０が下流側へ向かって下方へ傾斜し、この状態で、シャワーユニット３３から噴出される純水を浴びる。基板４０の表面にシャワー散布された純水は、基板４０が傾斜しているためにその表面から速やかに排出される。このような傾斜シャワーにより、剥離液から洗浄水への液置換は一層完全なものになる。
【００４２】
この液置換での基板４０の傾斜角度θは５〜１５度が好ましい。この傾斜角度θが小さいと液置換の促進が十分でない。大きすぎると液置換促進効率に比べて装置が大きくなり、コストアップが問題となる。
【００４３】
液置換が終わると、基板４０は再び水平に戻って下流側へ移動し始め、純水シャワーにより強力に洗浄される。
【００４４】
ウォーターナイフによる液置換を行うと、下流側での染みの発生は阻止される。しかし、拡散水が剥離ゾーン１０に進入すると、基板４０の表面上で強アルカリ化による染みができる。ここでは水ノズル３１の上流側に、下流側へ傾斜したエアノズル３２が設けられ、エアノズル３２で形成されるエアナイフにより上流側への洗浄液の拡散が阻止される。しかも、ここでは剥離ゾーン１０との間に液避けゾーン２０が設けられ、更に液避けゾーン２０及び剥離ゾーン１０の出口近傍部分が陽圧に管理されている。これらのため、剥離ゾーン１０への拡散水の侵入及び置換ゾーン３０への飛散液の侵入が阻止され、それらの侵入による染みの発生が防止される。
【００４５】
かくして、置換液を使用せずとも、また水洗で炭酸水を使用せずとも、強アルカリ化の問題が解決され、経済的なレジスト剥離処理が可能になる。
【００４６】
拡散防止用のエアノズル３２におけるエア吐出量は、基板４０の単位面積当たりで表して５０〜１５０Ｎリットル／ｍ２  が好ましい。基板１０の単位面積当たりで表す理由は前述したとおりである。このエア吐出量が少ないと拡散防止効果が不十分となり、多い場合は乾燥によるしみの発生が問題になる。また、上流側へのノズル傾斜角度は１５〜４５°が好ましい。傾斜が少ないと拡散防止液切り性能が低下し、多すぎる場合はミストの発生が顕著になる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明のレジスト剥離装置は、平流し式レジスト剥離装置における処理手順及び処理内容の改良により、強アルカリ化の問題を解決しつつ置換液の省略を可能にし、しかも通常の純水の使用を可能にする。従って、装置規模の縮小、装置構成の簡略化が可能になり、更にはランニングコストの低減が可能になり、剥離コストの低減に与える影響は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すレジスト剥離装置の構成図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線矢示図である。
【符号の説明】
１０  剥離ゾーン
１１  シャワーユニット
１２  第１のエアノズル
１３  薬液ノズル
１４  第３のエアノズル
１５  隔壁
２０  液避けゾーン
２１  隔壁
３０  置換ゾーン
３１  水ノズル
３２  第２のエアノズル
３３  シャワーユニット
３４  可動フレーム
４０  基板
５０  搬送ローラ
６０  押さえローラ
【図１】
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【図２】
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