(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で移動し保持する基板移動手段と、
前記基板移動手段により保持された基板へ常温より高い温度の薬液を供給する薬液供給手段とを備えた基板処理装置であって、
前記薬液供給手段が薬液を供給する前に、前記基板移動手段により移動又は保持された基板を前記薬液供給手段が供給する薬液の温度に近い温度に温める加温手段を備え、
前記加温手段が、傾斜した基板の下側を、傾斜した基板の上側よりも高い温度に温めることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記加温手段がヒータを有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】
前記加温手段が、基板へ温水又は温風を供給する手段を有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４】
前記加温手段が、前記薬液供給手段とは別に基板へ加温した薬液を供給する手段を有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５】
基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で保持しながら、
基板へ常温より高い温度の薬液を供給して基板の薬液処理を行う基板処理方法であって、
基板の薬液処理を行う前に、基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で移動又は保持しながら、基板を薬液処理に用いる薬液の温度に近い温度に温め、
傾斜した基板の下側を、傾斜した基板の上側よりも高い温度に温めることを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
基板をヒータで温めることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
基板へ温水又は温風を供給して基板を温めることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項８】
薬液処理に用いる薬液とは別に、基板へ加温した薬液を供給して基板を温めることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の基板処理方法を用いて、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、剥離液等の薬液を用いて、基板に現像、エッチング、剥離等の薬液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、基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、基板の薬液処理を行うのに好適な基板処理装置、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】
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等の様なフラットパネルディスプレイ装置用のパネル基板の製造工程では、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、剥離液等の薬液を用いて、現像、エッチング、剥離等の薬液処理が行われる。一般に、これらの薬液処理を行う工程は、ウエットプロセスと呼ばれている。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保持しながら、薬液をノズルやスプレー等から基板の表面へ供給して行われることが多い。
【０００３】
この様にローラコンベア等の移動手段を用いて基板を保持しながらウエットプロセスを行う際、従来は、基板を水平な状態で移動し保持する水平搬送方式が採用されていた。水平搬送方式では、薬液をノズルやスプレー等から基板の表面へ供給すると、薬液が基板の表面にほぼ均一に盛られるので、基板の薬液処理がほぼ均一に行われる。しかしながら、基板が大型化すると、基板の中央部に薬液のよどみが生じて、薬液処理の均一性が保てなくなってくる。
【０００４】
これに対し、基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で移動し保持する傾斜搬送方式が知られている（特許文献１）。傾斜搬送方式によれば、基板が大型化しても、基板の表面に水平搬送方式の様な薬液のよどみが生じない。
【特許文献１】特開平１１−７４２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
傾斜搬送方式により基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で保持しながらウエットプロセスを行う場合、傾斜した基板の表面の下側では、上側に比べて薬液処理の進行が遅れる。これは、基板の表面へ供給した薬液が、傾斜した基板の表面を伝って上側から下側へ流れ落ち、傾斜した基板の表面の下側では、上側から流れ落ちてきた純度の劣化した薬液が存在するためと考えられている（特許文献１）。
【０００６】
例えばエッチング等のウエットプロセスでは、薬液による化学反応を促進するために、薬液を常温より高い温度に温めてから基板の表面へ供給することがある。傾斜搬送方式で、この様に常温より高い温度の薬液を用いてウエットプロセスを行う場合、常温の薬液を用いたウエットプロセスに比べて、傾斜した基板の表面の下側での薬液処理の進行の遅れが顕著になるという問題を発見した。
【０００７】
本発明の課題は、基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、傾斜した基板の薬液処理を均一に行うことである。また、本発明の課題は、基板の薬液処理を均一に行い、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】
【０００８】
本発明の基板処理装置は、基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で移動し保持する基板移動手段と、基板移動手段により保持された基板へ常温より高い温度の薬液を供給する薬液供給手段とを備えた基板処理装置であって、薬液供給手段が薬液を供給する前に、基板移動手段により移動又は保持された基板を薬液供給手段が供給する薬液の温度に近い温度に温める加温手段を備えたものである。
【０００９】
また、本発明の基板処理方法は、基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で保持しながら、基板へ常温より高い温度の薬液を供給して基板の薬液処理を行う基板処理方法であって、基板の薬液処理を行う前に、基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で移動又は保持しながら、基板を薬液処理に用いる薬液の温度に近い温度に温めるものである。
【００１０】
水平搬送方式では、基板の表面へ常温より高い温度の薬液を供給すると、薬液が基板の表面にほぼ均一に盛られるので、基板の表面の温度がほぼ均一に上昇する。これに対し、従来の傾斜搬送方式では、基板の表面へ常温より高い温度の薬液を供給すると、基板の表面の温度が均一に上昇せず、傾斜した基板の表面の下側では、上側よりも、基板の温度の上昇が鈍いことを発見した。この基板の表面の上側と下側との温度の上昇の違いが、基板の下側での薬液処理の進行が著しく遅れる原因の一つと考えられる。本発明では、基板の薬液処理を行う前に、基板を薬液処理に用いる薬液の温度に近い温度に温めることにより、薬液を供給した基板の表面の上側と下側との温度の上昇の違いが小さくなり、基板の表面の温度が迅速にほぼ均一となる。
【００１１】
基板を薬液処理に用いる薬液の温度に近い温度に温めるには、例えば、ヒータを用いてもよいし、基板の表面又は裏面あるいは両面へ温水又は温風を供給してもよい。さらに、薬液処理に用いる薬液とは別に、基板の表面又は裏面あるいは両面へ加温した薬液を供給してもよい。いずれの場合も、基板を水平に対して所定の角度傾斜した状態で移動又は保持しながら、基板を容易に温めることができる。
【００１２】
さらに、本発明の基板処理装置は、加温手段が、傾斜した基板の下側を、傾斜した基板の上側よりも高い温度に温めるものである。また、本発明の基板処理方法は、傾斜した基板の下側を、傾斜した基板の上側よりも高い温度に温めるものである。予め傾斜した基板の下側を上側よりも高い温度に温めておくことにより、傾斜した基板の表面の下側では、上側に対する温度の上昇の鈍さが補われ、基板の表面の温度がさらに迅速にほぼ均一となる。
【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、ウエットプロセスを行うものである。基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、傾斜した基板の薬液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、基板の薬液処理を行う前に、基板を薬液処理に用いる薬液の温度に近い温度に温めることにより、薬液を供給した基板の表面の上側と下側との温度の上昇の違いが小さくなるので、基板の表面の温度を迅速にほぼ均一にすることができる。従って、基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、傾斜した基板の薬液処理を均一に行うことができる。
【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、傾斜した基板の下側を、傾斜した基板の上側よりも高い温度に温めることにより、傾斜した基板の下側の温度の上昇の鈍さを補い、基板の表面の温度をさらに迅速にほぼ均一にすることができる。従って、傾斜した基板の薬液処理をさらに均一に行うことができる。
【００１６】
本発明の基板の製造方法によれば、基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、傾斜した基板の薬液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。基板処理装置は、複数のローラ１０、ヒータ１１、及び薬液ノズル２１を含んで構成されている。
【００１８】
基板１は、複数のローラ１０上に搭載され、ローラ１０の回転により矢印で示す基板移動方向へ移動される。各ローラ１０は、基板移動方向に一定の間隔で設置されており、図示しない駆動手段により所定の速度で回転し、または停止する。各ローラ１０は、その一端が他端より高くなる様に傾けて設置されており、これにより複数のローラ１０は、基板１を水平に対して基板移動方向と直交する方向に所定の角度θだけ傾斜した状態で移動及び保持する。各ローラ１０の両端には、基板１の側面を案内するためのフランジ部が設けられている。
【００１９】
ローラ１０により移動される基板１の上方には、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅に渡って、ヒータ１１が設置されている。ヒータ１１は、例えばセラミックヒータ等のプレート型ヒータ又はハロゲンヒータから成り、基板１がヒータ１１の下方を通過する際に、基板１の表面を、後述する薬液ノズル２１が供給する薬液の温度に近い温度に温める。
【００２０】
さらに、基板移動方向の下流において、ローラ１０により保持された基板１の上方には、傾斜した基板１の上側付近に、基板１の基板移動方向の幅に渡って、薬液ノズル２１が基板１と平行に設置されている。薬液ノズル２１は、例えば、長尺のケーシングに、ノズル口を長手方向にスリット状に又は所定の間隔で設けて構成されている。ローラ１０の回転を停止し、基板１を水平に対して所定の角度θだけ傾斜した状態で保持しながら、図示しない薬液供給源から薬液ノズル２１へ、常温より高い温度に温めた薬液を供給する。薬液ノズル２１は、ノズル口から、薬液を基板１の表面の上側へ長手方向に渡って均一に供給する。基板１の表面の上側へ供給された薬液は、基板１の傾斜に沿って基板１の表面の下側へ流れ落ちる。基板１の表面へ供給した薬液によって、基板１の表面の薬液処理が行われる。
【００２１】
図２は、図１に示した基板処理装置のヒータの正面図である。本実施の形態では、図２に示す様に、ヒータ１１が、基板１と平行ではなく、傾斜した基板１の上側よりも下側に接近する様に設置されている。これによりヒータ１１は、傾斜した基板１の表面の下側を、傾斜した基板１の表面の上側よりも高い温度に温めることができる。
【００２２】
なお、ヒータ１１を図２の様に設置する代わりに、ヒータ１１の内部の熱源を分割して、傾斜したヒータ１１の下側の温度を上側よりも高く設定してもよい。
【００２３】
また、図１及び図２では、ヒータ１１をローラ１０に搭載された基板１の上方に設け、基板１を表面から温めているが、ヒータをローラ１０に搭載された基板１の下方あるいは上方及び下方に設け、基板１を裏面あるいは両面から温めてもよい。
【００２４】
図３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、図１に示した実施の形態のヒータ１１の代わりに、温水ノズル１２及びホットエアナイフ１３ａ，１３ｂ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。
【００２５】
ローラ１０により移動される基板１の上方には、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅に渡って、温水ノズル１２が基板１と平行に設置されている。温水ノズル１２は、例えば、長尺の管に、ノズル口を所定の間隔で又は長手方向にスリット状に設けて構成されている。図示しない温水供給源から温水ノズル１２へ、薬液ノズル２１から供給する薬液の温度に近い温度に温めた温水を供給する。温水ノズル１２は、ノズル口から、温水を基板１の表面へ長手方向に渡って均一に供給する。基板１の表面へ供給した温水によって、基板１の表面が薬液ノズル２１から供給する薬液の温度に近い温度に温められる。
【００２６】
さらに、基板移動方向の下流において、ローラ１０により移動される基板１の上方及び下方には、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅に渡って、ホットエアナイフ１３ａ，１３ｂが基板１と平行に設置されている。ホットエアナイフ１３ａ，１３ｂは、例えば、長尺のケーシングの内部に加圧室を形成し、加圧室に通じるエア通路を長手方向にスリット状に設けて構成されている。図示しないエア供給源からエアナイフ１３ａ，１３ｂへ、薬液ノズル２１から供給する薬液の温度に近い温度に温めたエアを供給する。エアナイフ１３ａ，１３ｂは、エア通路の先端から、エアを基板１の表面又は裏面へ基板移動方向と反対側の向きに所定の入射角度で長手方向に渡って均一に吹き付ける。基板１の表面へ吹き付けられたエアによって、基板１の表面が薬液ノズル２１から供給する薬液の温度に近い温度に温められ、かつ乾燥される。
【００２７】
なお、図３では、温水ノズル１２をローラ１０に搭載された基板１の上方に設け、基板１を表面から温めているが、温水ノズル１２をローラ１０に搭載された基板１の下方あるいは上方及び下方に設け、基板１を裏面あるいは両面から温めてもよい。
【００２８】
また、基板１の表面をホットエアナイフ１３ａ，１３ｂだけで所望の温度に温めることができる場合には、温水ノズル１２を省略することができる。
【００２９】
図４は、本発明のさらに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。基板処理装置は、複数のローラ１０、及び薬液ノズル２１，２２ａ，２２ｂを含んで構成されている。ローラ１０及び薬液ノズル２１の構成及び動作は、図１に示した実施の形態と同様である。
【００３０】
図４に示す様に、ローラ１０により移動される基板１の上方及び下方には、基板１の基板移動方向と直交する方向の幅に渡って、薬液ノズル２２ａ，２２ｂが基板１と平行に設置されている。薬液ノズル２２ａ，２２ｂは、例えば、長尺のケーシングに、ノズル口を長手方向にスリット状に又は所定の間隔で設けて構成されている。図示しない薬液供給源から薬液ノズル２２ａ，２２ｂへ、薬液ノズル２１から供給する薬液の温度に近い温度に温めた薬液を供給する。薬液ノズル２２ａ，２２ｂは、ノズル口から、加温した薬液を基板１の表面又は裏面へ長手方向に渡って均一に供給する。基板１の表面及び裏面へ供給した加温した薬液によって、基板１の表面が薬液ノズル２１から供給する薬液の温度に近い温度に温められる。
【００３１】
以上説明した本実施の形態では、ヒータ１１、温水ノズル１２及びホットエアナイフ１３ａ，１３ｂ、または薬液ノズル２２ａ，２２ｂを１段だけ設けているが、これらを基板移動方向に２段以上設けてもよい。
【００３２】
以上説明した実施の形態によれば、基板の薬液処理を行う前に、基板を薬液処理に用いる薬液の温度に近い温度に温めることにより、薬液を供給した基板の表面の上側と下側との温度の上昇の違いが小さくなるので、基板の表面の温度を迅速にほぼ均一にすることができる。従って、基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、傾斜した基板の薬液処理を均一に行うことができる。
【００３３】
さらに、図２に示した実施の形態によれば、傾斜した基板の下側を、傾斜した基板の上側よりも高い温度に温めることにより、傾斜した基板の下側の温度の上昇の鈍さを補い、基板の表面の温度をさらに迅速にほぼ均一にすることができる。従って、傾斜した基板の薬液処理をさらに均一に行うことができる。
【００３４】
本発明の基板処理装置又は基板処理方法を用いてウエットプロセスを行うことにより、基板を傾斜した状態で保持しながら、常温より高い温度の薬液を用いて、傾斜した基板の薬液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。
【００３５】
例えば、図５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／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。
【００３６】
また、図６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／乾燥工程が実施される。
【００３７】
図５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）及び剥離工程（ステップ１０６）において、図６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】
【００３８】
【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】図１に示した基板処理装置のヒータの正面図である。
【図３】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４】本発明のさらに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５】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６】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】
【００３９】
１  基板
１０  ローラ
１１  ヒータ
１２  温水ノズル
１３ａ，１３ｂ  ホットエアナイフ
２１，２２ａ，２２ｂ  薬液ノズル
【図１】
0004557872.tif 000002
【図２】
0004557872.tif 000003
【図３】
0004557872.tif 000004
【図４】
0004557872.tif 000005
【図５】
0004557872.tif 000006
【図６】
0004557872.tif 000007