(57)【要約】【課題】簡単な設備を用いて効果的に処理液中の泡を少なくする。【解決手段】処理液タンク２０に貯留された処理液が、ポンプ３０により、供給用配管４０を介して処理室５０へ供給される。処理室５０は、処理液タンク２０より高い位置に設けられており、処理室５０の床面に溜まった処理液は、重力落下により、縦配管１１及び横配管１２を通って処理液タンク２０へ流れ込む。処理液中の泡は、処理液が横配管１２内を流れる際、横配管１２の分岐点１４からバイパス配管１３へ流れ込む。バイパス配管１３に流れ込んだ泡は、後から後から流れ込む泡に押されて、バイパス配管１３の上方へ向かう部分を早い速度で上昇する。バイパス配管１３の最上部を過ぎると、泡はバイパス配管１３の下方へ向かう部分をゆっくりした速度で下降し始める。下降の際、泡は液化し始め、合流点１５へ到達するまでに液体となって、合流点１５から横配管１２へ流れ込む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を貯留する処理液タンクと、
処理液を用いて基板の処理を行う処理室と、
処理液を前記処理液タンクから前記処理室へ供給する供給用配管と、
前記供給用配管に設けられたポンプと、
処理液を前記処理室から前記処理液タンクへ回収する回収用配管とを備えた基板処理装置であって、
前記処理室は前記処理液タンクより高い位置に設けられ、
前記回収用配管は、前記処理室から下方へ向かう縦配管と、該縦配管に続くほぼ水平の横配管と、該横配管から分岐して上方へ向かい、途中から下方へ向かって該横配管に合流するバイパス配管とを有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記バイパス配管の最上部の高さを，前記縦配管内の処理液の液面の高さより高くした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】
前記横配管に流量調節手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記バイパス配管に流量調節手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記回収用配管の出口を、前記処理液タンク内の処理液の液面より低い位置に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理液タンクは、前記回収用配管により回収された処理液を一旦溜め、あふれ出る処理液が緩斜面を伝って流れる隔壁を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記処理液タンクは、処理液タンク内に溜まった処理液内部の泡を供給用配管の入口から遮断する遮断板を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基板処理装置を用いて、ウエットプロセス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、現像液、エッチング液、剥離液等の処理液を用いて現像、エッチング、剥離等の基板の処理を行う基板処理装置及びそれを用いた基板の製造方法に係り、特に処理液を処理室と処理液タンクとの間で循環させて再使用する基板処理装置及びそれを用いた基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、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製造工程では、基板上に回路パターンやカラーフィルタ等を形成するため、現像液、エッチング液、剥離液等の処理液を用いて、現像、エッチング、剥離等の基板の処理が行われる。一般に、これらの処理を行う工程は、ウエットプロセスと呼ばれている。
【０００３】
ウエットプロセスは、処理室内で、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、処理液をスプレー等から基板の表面へ吹き付けて行われることが多い。一般に、処理液は、外部の処理液タンクからポンプによって処理室へ供給され、基板の処理後、処理室から回収されて処理液タンクへ戻される。このように処理液を処理室と処理液タンクとの間で循環させて再使用することにより、高価な処理液の消費量が低減され、基板の製造コストが削減される。
【０００４】
ウエットプロセスに用いられる処理液には、処理室と処理液タンクとの間をポンプにより循環させる際に泡が発生する。特に現像や剥離に使用されるアルカリ性の処理液や、エッチングに使用される有機酸系の処理液では、細かい泡が大量に発生する。処理液中の泡は、スプレーの吐出不良、処理液タンク又は処理室からの泡漏れ、処理室内での泡による基板の搬送不良等の問題を引き起こす。このため、従来、処理液に消泡剤を添加する、泡が消えるまで装置を停止する、あるいは処理液を交換するという対策が採られていた。しかしながら、消泡剤の添加は処理液の劣化を、装置の停止は稼働率の低下を、処理液の交換はランニングコストの増大を招くという問題があった。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、消泡タンクを用いて薬液（処理液）の泡を消す技術が記載されている。また、特許文献２には、消泡スプレーを用いて薬液（処理液）の泡を消す技術が記載されている。さらに、特許文献３には、手動バルブやエア抜き配管を用いて、処理液タンク内へ泡が流入するのを防止する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平８−１７７８７号公報
【特許文献２】特開２０００−９８３１９号公報
【特許文献３】特開２００１−３３２５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１又は特許文献２に記載の技術は、消泡タンク又は消泡スプレーという特別な設備が必要であった。一方、特許文献３に記載の技術は、手動バルブやエア抜き配管といった簡単な設備で済む反面、特許文献１及び特許文献２の様に泡を積極的に除去することができない。このため、依然として泡が処理室内に残り、処理室からの泡漏れ、及び処理室内での泡による基板の搬送不良の問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、簡単な設備を用いて効果的に処理液中の泡を少なくすることである。
【０００８】
また、本発明の課題は、処理むらが少なく品質の高い基板を、効率良く安価に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、処理液を貯留する処理液タンクと、処理液を用いて基板の処理を行う処理室と、処理液を処理液タンクから処理室へ供給する供給用配管と、供給用配管に設けられたポンプと、処理液を処理室から処理液タンクへ回収する回収用配管とを備えた基板処理装置であって、処理室は処理液タンクより高い位置に設けられ、回収用配管は、処理室から下方へ向かう縦配管と、縦配管に続くほぼ水平の横配管と、横配管から分岐して上方へ向かい、途中から下方へ向かって横配管に合流するバイパス配管とを有するものである。
【００１０】
処理室の床面に溜まった処理液は、重力落下により、縦配管及び横配管を通って処理液タンクへ流れ込む。処理液中の泡は、空気が内包されていて軽いため、処理液が横配管内を流れる際、横配管からバイパス配管へ流れ込む。バイパス配管に流れ込んだ泡は、後から後から流れ込む泡に押されて、バイパス配管の上方へ向かう部分を早い速度で上昇する。バイパス配管の最上部を過ぎると、泡はバイパス配管の下方へ向かう部分をゆっくりした速度で下降し始める。下降の際、泡は液化し始め、横配管に合流するまでに液体となって、横配管へ流れ込む。
【００１１】
さらに、本発明の基板処理装置は、バイパス配管の最上部の高さを、縦配管内の処理液の液面の高さより高くしたものである。もし、縦配管内の処理液の液面の高さがバイパス配管の最上部の高さより高いと、処理液中の泡が縦配管から横配管へ流れ込みにくくなる。一方、縦配管内の処理液の液面の高さが横配管の位置より高くないと、横配管内が処理液で満たされず、横配管からバイパス配管へ泡が流れ込まなくなる。バイパス配管の最上部の高さを縦配管内の処理液の液面の高さより高くすることにより、処理液の液面の高さがバイパス配管の最上部の高さと横配管の位置との中間となり、バイパス配管へ泡が流れ込みやすくなる。
【００１２】
さらに、本発明の基板処理装置は、横配管に流量調節手段を設けたものである。流量調節手段を用い、バイパス配管へ泡が流れ込みやすくなる様に、横配管内を流れる処理液の速度を調節することができる。流量調節手段は、バルブでもよく、また横配管自体の太さを部分的に変えたものでもよい。
【００１３】
さらに、本発明の基板処理装置は、バイパス配管に流量調節手段を設けたものである。流量調節手段を用い、泡が液化しやすくなる様に、泡の下降速度を調節することができる。流量調節手段は、バルブでもよく、またバイパス配管自体の太さを部分的に変えたものでもよい。
【００１４】
さらに、本発明の基板処理装置は、回収用配管の出口を、処理液タンク内の処理液の液面より低い位置に設けたものである。これにより、処理液が回収用配管の出口から処理液タンク内へ落下して泡が発生す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は、処理液タンクが、回収用配管により回収された処理液を一旦溜め、あふれ出る処理液が緩斜面を伝って流れる隔壁を有するものである。回収された処理液中に泡が残っていても、あふれ出る処理液が緩斜面を伝って流れる際に、処理液中の泡が液化してさらに少なくなる。
【００１６】
さらに、本発明の基板処理装置は、処理液タンクが、処理液タンク内に溜まった処理液内部の泡を供給用配管の入口から遮断する遮断板を有するものである。処理液タンク内に溜まった処理液の内部に液面へ浮上しない細かい泡が残っていても、遮断板により遮断されて供給用配管の入口へ到達しない。
【００１７】
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を用いて、ウエットプロセスを行うものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の基板処理装置によれば、バイパス配管を用いて処理液中の泡を液化することにより、簡単な設備を用いて効果的に処理液中の泡を少なくすることができる。従って、スプレーの吐出不良、処理液タンク又は処理室からの泡漏れ、及び処理室内での泡による基板の搬送不良を防止することができる。
【００１９】
本発明の基板の製造方法によれば、消泡剤の添加による処理液の劣化、装置の停止による稼働率の低下、及び処理液の交換によるランニングコストの増大を抑制して、処理むらが少なく品質の高い基板を、効率良く安価に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】
【００２０】
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。基板処理装置は、回収用配管１０、処理液タンク２０、ポンプ３０、供給用配管４０、及び処理室５０を含んで構成されている。
【００２１】
処理液タンク２０に貯留された処理液が、ポンプ３０により、供給用配管４０を介して処理室５０へ供給される。処理室５０は、図示しない移動手段を用いて基板１を移動しながら、処理液をスプレー５１から基板１の表面へ吹き付けて、基板１の処理を行う。基板１の表面へ吹き付けられた処理液は、基板１の表面から流れ落ちて、処理室５０の床面に溜まる。処理室５０は、処理液タンク２０より高い位置に設けられており、処理室５０の床面に溜まった処理液は、回収用配管１０を介して処理液タンク２０へ回収される。
【００２２】
回収用配管１０は、縦配管１１と、横配管１２と、バイパス配管１３とを含んで構成されている。縦配管１１は、処理室５０の床面に接続され、処理室５０から下方へ向かって延びている。一方、横配管１２は、縦配管１１に続いて、水平に、あるいは多少の傾斜を持って設けられている。そして、横配管１２には、バイパス配管１３が接続されている。バイパス配管１３は、横配管１２の分岐点１４から一旦上方へ向かい、途中から下方へ向かって合流点１５で横配管１２に合流する。
【００２３】
なお、図では縦配管１１を垂直に示してあるが、縦配管１１は必ずしも垂直である必要はなく、垂直に対し所定の角度を持って下方へ向かっていてもよい。同様に、バイパス配管１３の横配管１２から分岐して上方へ向かう部分は、必ずしも垂直である必要はなく、垂直に対し所定の角度を持って上方へ向かっていてもよい。
【００２４】
処理室５０の床面に溜まった処理液は、重力落下により、縦配管１１及び横配管１２を通って処理液タンク２０へ流れ込む。処理液中の泡は、空気が内包されていて軽いため、処理液が横配管１２内を流れる際、横配管１２の分岐点１４からバイパス配管１３へ流れ込む。バイパス配管１３に流れ込んだ泡は、後から後から流れ込む泡に押されて、バイパス配管１３の上方へ向かう部分を早い速度で上昇する。バイパス配管１３の最上部を過ぎると、泡はバイパス配管１３の下方へ向かう部分をゆっくりした速度で下降し始める。下降の際、泡は液化し始め、合流点１５へ到達するまでに液体となって、合流点１５から横配管１２へ流れ込む。
【００２５】
なお、縦配管１１内の処理液の液面の高さをＡ、横配管１２の位置をＢ、バイパス配管１３の最上部の高さをＣとしたとき、本実施の形態では、バイパス配管１３の最上部の高さＣを、縦配管１１内の処理液の液面の高さＡより高くする。もし、縦配管１１内の処理液の液面の高さＡがバイパス配管１３の最上部の高さＣより高いと、処理液中の泡が縦配管１１から横配管１２へ流れ込みにくくなる。一方、縦配管１１内の処理液の液面の高さＡが横配管の位置Ｂより高くないと、横配管１２内が処理液で満たされず、横配管１２からバイパス配管１３へ泡が流れ込まなくなる。本実施の形態では、バイパス配管１３の最上部の高さＣを縦配管１１内の処理液の液面の高さＡより高くすることにより、処理液の液面の高さＡがバイパス配管の最上部の高さＣと横配管の位置Ｂとの中間となり（Ｃ＞Ａ＞Ｂ）、バイパス配管１３へ泡が流れ込みやすくなる。
【００２６】
図２は、本発明の他の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、横配管１２に流量調節手段としてバルブ１６を設け、バイパス配管１３の下方へ向かう部分に流量調節手段としてバルブ１７を設けたものである。その他の構成要素は、図１に示した実施の形態と同様である。
【００２７】
本実施の形態では、バルブ１６を用い、横配管１２内を流れる処理液の流量を調節する。これにより、バイパス配管１３へ泡が流れ込みやすくなる様に、横配管１２内を流れる処理液の速度を調節することができる。なお、流量を調節する手段は、バルブに限らず、横配管１２自体の太さを部分的に変えてもよい。
【００２８】
また、バルブ１７を用い、バイパス配管１３内を流れる泡の流量を調節する。これにより、泡が液化しやすくなる様に、泡の下降速度を調節することができる。なお、流量を調節する手段は、バルブに限らず、バイパス配管１３自体の太さを部分的に変えてもよい。
【００２９】
図３は、本発明の一実施の形態による処理液タンクの断面図である。処理液タンク２０の内部は、隔壁２１により２つの区画２０ａ，２０ｂに分けられている。回収された処理液は、回収用配管の出口１８から処理液タンク２０内へ流れ込んで、区画２０ａに一旦溜まる。回収用配管の出口１８は、区画２０ａに溜まった処理液２ａの液面より低い位置に設けられている。これにより、処理液が回収用配管の出口１８から処理液タンク２０内へ落下して泡が発生するのを防止することができる。
【００３０】
隔壁２１の上面は、区画２０ａ側を区画２０ｂ側より少し高くした緩斜面となっている。区画２０ａに溜まった処理液２ａは、区画２０ａからあふれ出て隔壁２１の緩斜面を伝い、区画２０ｂへ流れ込む。回収された処理液２ａ中に泡が残っていても、区画２０ａからあふれ出る処理液２ａが隔壁２１の緩斜面を伝って流れる際に、処理液２ａ中の泡が液化してさらに少なくなる。
【００３１】
区画２０ｂには、供給用配管の入口４１が接続され、供給用配管の入口４１の手前には遮断板２２が設けられている。遮断板２２は、区画２０ｂに溜まった処理液２ｂの液面より低くなっており、処理液２ｂは遮断板２２の上方を通って供給用配管の入口４１へ達する。このため、処理液２ｂの内部に液面へ浮上しない細かい泡が残っていても、遮断板２２により遮断されて供給用配管の入口４１へ到達しない。
【００３２】
以上説明した実施の形態によれば、バイパス配管１３を用いて処理液中の泡を液化することにより、簡単な設備を用いて効果的に処理液中の泡を少なくすることができる。従って、スプレー５１の吐出不良、処理液タンク２０又は処理室５０からの泡漏れ、及び処理室５０内での泡による基板の搬送不良を防止することができる。
【００３３】
本発明を用いてウエットプロセスを行うことにより、消泡剤の添加による処理液の劣化、装置の停止による稼働率の低下、及び処理液の交換によるランニングコストの増大を抑制して、処理むらが少なく品質の高い基板を、効率良く安価に製造することができる。
【００３４】
本発明は、表示用パネルの基板に限らず、泡の発生が問題となる処理液を用いた各種の基板の処理に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】本発明の他の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３】本発明の一実施の形態による処理液タンクの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  基板
２ａ，２ｂ  処理液
１０  回収用配管
１１  縦配管
１２  横配管
１３  バイパス配管
１４  分岐点
１５  合流点
１６，１７  バルブ
１８  回収用配管の出口
２０  処理液タンク
２１  隔壁
２２  遮断板
３０  ポンプ
４０  供給用配管
４１  供給用配管の入口
５０  処理室
５１  スプレー
【図１】
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【図２】
2005340322.tif 000004
【図３】
2005340322.tif 000005