(57)【要約】【課題】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。【解決手段】薬液ノズル２１は、常温より高い温度の薬液を基板１の表面へ供給する。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。薬液ノズル２２は、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、傾斜した基板１の裏面の上側と下側との間へ供給する。基板１の裏面へ供給した薬液によって、傾斜した基板１の下側が温められ、基板１の表面の上側と下側とにおける薬液ノズル２１から供給された薬液の温度差が抑制される。傾斜した基板１の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制しながら、基板１の薬液処理を行うことにより、基板１の薬液処理の進行がほぼ均一となる。【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、
傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制する手段を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記薬液の温度差を抑制する手段が、傾斜した基板の下側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３】
前記薬液の温度差を抑制する手段が、傾斜した基板の下側を加温する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４】
前記薬液の温度差を抑制する手段が、基板の周囲を断熱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、
傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制しながら、基板の薬液処理を行うことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
薬液処理に用いる薬液とは別に、傾斜した基板の下側へ加温した薬液を供給して、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制す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】
傾斜した基板の下側をヒータで加温して、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制す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】
基板の周囲を断熱して、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制す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、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制する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、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制しながら、基板の薬液処理を行うものである。
【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、基板の表面の薬液の温度がほぼ均一となる。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、基板の表面の薬液の温度が均一とならず、傾斜した基板の表面の下側では、上側よりも、薬液の温度が低くなることを発見した。これは、基板の表面へ供給した薬液が、基板の傾斜に沿って上側から下側へ流れ落ちる間に、基板及び周囲の空気に熱を奪われてその温度が低下するからであり、この基板の上側と下側とにおける薬液の温度差が、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、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制しながら、基板の薬液処理を行うことにより、基板の薬液処理の進行がほぼ均一となる。
【００１１】
傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制するには、例えば、傾斜した基板の下側へ裏面から加温した薬液を供給してもよいし、傾斜した基板の下側を裏面からヒータで加温してもよい。さらに、基板の表面及び裏面を断熱材等で囲むことにより、基板の周囲を断熱してもよい。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保持しながら、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を容易に抑制することができる。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制しながら、基板の薬液処理を行うことにより、基板の薬液処理の進行を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。
【００１４】
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】
【００１５】
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、及び薬液ノズル２１，２２を含んで構成されている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
さらに、ローラ１０により保持された基板１の下方には、傾斜した基板１の上側と下側との中間付近に、基板１の基板移動方向の幅に渡って、薬液ノズル２２が基板１と平行に設置されている。薬液ノズル２２の構成は、薬液ノズル２１と同様である。図示しない薬液供給源から薬液ノズル２２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２２は、ノズル口から、薬液を基板１の裏面の上側と下側との間へ長手方向に渡って均一に供給する。基板１の裏面へ供給された薬液は、基板１の傾斜に沿って基板１の裏面の下側へ流れ落ちる。基板１の裏面へ供給した薬液によって、傾斜した基板１の下側が温められ、基板１の表面の上側と下側とにおける薬液ノズル２１から供給された薬液の温度差が抑制される。
【００１９】
なお、図１に示した実施の形態では、薬液ノズル２２を１段だけ設けているが、薬液ノズル２２を基板移動方向に直交する方向に２段以上設けてもよい。
【００２０】
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、図１に示した実施の形態の薬液ノズル２２の代わりに、ヒータ２３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。
【００２１】
ローラ１０により保持された基板１の下方には、傾斜した基板１の下側付近に、基板１の基板移動方向の幅に渡って、ヒータ２３が設置されている。ヒータ２３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る。ヒータ２３によって、傾斜した基板１の下側が温められ、基板１の表面の上側と下側とにおける薬液ノズル２１から供給された薬液の温度差が抑制される。
【００２２】
図３は、図２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３に示す様に、ヒータ２３が、基板１と平行ではなく、傾斜した基板１の下側により接近する様に設置されている。これによりヒータ２３は、傾斜した基板１の下側をより高い温度に温めることができる。
【００２３】
なお、ヒータ２３を図３の様に設置する代わりに、ヒータ２３の内部の熱源を分割して、傾斜したヒータ２３の下側の温度をより高く設定してもよい。また、ヒータ２３を基板移動方向に直交する方向に２段以上設けてもよい。
【００２４】
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、薬液ノズル２１、及び断熱室２４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。なお、図４では、断熱室２４の内部の基板１、ローラ１０及び薬液ノズル２１を透視した状態で示している。
【００２５】
図４に示す様に、ローラ１０により保持される基板１の周囲には、断熱室２４が設けられている。断熱室２４は、断熱材等からなる断熱壁を有し、断熱壁によって基板１の表面全体及び裏面全体を囲む様に構成されている。断熱室２４の基板移動方向の断熱壁には、基板１が通過するための図示しない開口が設けられている。断熱室２４によって、基板１の周囲が断熱され、薬液が周囲の空気に熱を奪われてその温度が低下するが防止されるので、基板１の表面の上側と下側とにおける薬液ノズル２１から供給された薬液の温度差が抑制される。
【００２６】
以上説明した実施の形態によれば、傾斜した基板の上側と下側とにおける薬液の温度差を抑制しながら、基板の薬液処理を行うことにより、基板の薬液処理の進行を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。
【００２７】
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。
【００２８】
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（ＣＶＣ）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。
【００２９】
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。
【００３０】
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】
【００３１】
【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】図２に示した基板処理装置のヒータの正面図である。
【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】
【００３２】
１  基板
１０  ローラ
２１，２２  薬液ノズル
２３  ヒータ
２４  断熱室
【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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