(57)【要約】【課題】  高品位の画像表示が可能な液晶カラーフィルターを容易に生産することが可能となる基板洗浄装置の提供が求められていた。【解決手段】  洗浄液供給手段と超音波印加手段と基板駆動部を備え、洗浄液供給手段はフロントリップとリアリップ及びこのフロントリップ又はリアリップのいずれか一方に形成されたマニホルド部と洗浄液を吐出するスリット部を含み、スリット部がフロントリップ及びリアリップが平行に向かい合うことで基板駆動部の駆動方向と垂直方向に形成されており、スリット部がマニホルド部に接続され、マニホルド部は洗浄液の導入口が接続され、マニホルド部の幅は前記フロントリップ又はリアリップの少なくともいずれかと略同一の幅である事を特徴とする基板洗浄装置を提供する。【選択図】図１
2007264188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルターの表面洗浄又は現像に用いられる基板洗浄装置において、
少なくとも洗浄液供給手段と、超音波印加手段と、基板駆動部を備え、
前記洗浄液供給手段はフロントリップとリアリップ及びこのフロントリップ又はリアリップのいずれか一方に形成されたマニホルド部と洗浄液を吐出するスリット部を含み、
前記スリット部が前記フロントリップ及び前記リアリップが平行に向かい合うことで前記基板駆動部の駆動方向と垂直方向に形成されており、
前記スリット部がマニホルド部に接続され、
前記マニホルド部は洗浄液の導入口が接続され、
前記マニホルド部の幅は前記フロントリップ又は前記リアリップの少なくともいずれかと略同一の幅である事を特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
前記超音波印加手段が、前記フロントリップ又はリアリップの両方のうち前記マニホルドが形成されていない方の上に、前記マニホルド部と相対する位置に配置されている事を特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
基板搬送面が幅方向で傾斜させながらカラーフィルターの表面洗浄又は現像に用いられる請求項１または２記載の基板洗浄装置において、マニホルド部を水平に形成し、基板搬送面の傾斜にあわせてスリット平行部の先端が基板と一定の間隔となるように傾斜低部ではスリット部の長さを長く、傾斜高部ではスリット部の長さを短くなる様に傾斜に応じて長さを変えており、かつスリット部のギャップを傾斜低部では広く、傾斜高部ではスリット部のギャップを狭くなる様に傾斜に応じてギャップを変えたことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項４】
基板搬送面が幅方向で傾斜させながらカラーフィルターの表面洗浄又は現像に用いられる請求項１または２記載の基板洗浄装置において、前記洗浄液を吐出するスリット部の長さを幅方向で同一の長さにて形成し、マニホルド部が基板搬送面の傾斜と平行になる状態で設置し、スリット平行部のギャップ幅を、傾斜低部では狭く、傾斜高部では広くすることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄液を吐出するスリット部のギャップ幅を調整する機構を具備することを特徴とする請求項１、２、３、４何れかに記載の基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルターの現像方法に係り、特にレジスト残渣やフリンジ残りが少ないパタン形状の良好なカラーフィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が注目されており、その薄型、軽量、小消費電力、フリッカーレスといった特徴から、ノート型のパーソナルコンピューター（ＰＣ）、ＰＣ用のモニターを中心に市場が急速に拡大した。
【０００３】
また最近は、従来からＣＲＴが主流であったＴＶ向けにも大型のＬＣＤが利用されるようになってきた。
【０００４】
液晶カラーフィルターは、赤・緑・青の３色、及びこれに黒を加えた４色の感光性顔料分散レジストを、各々基板上に形成する工程、パタン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を経て、形成されたものである。一般に感光性顔料分散レジストが粒子径０．１μｍ以下の顔料の分散材料である為、パタンの端部に残渣やフリンジが残り、シャープなパタン形状が得られないという問題があった。残渣とは本来除去されるべき感光性レジストが下地との密着性により薄い粒子の膜として残る現象の事であり、フリンジとはパタンの端部に裾野状に感光性レジストが３μｍ以下の幅で残る現象の事である。
【０００５】
残渣やフリンジの除去方法としては現像後、高圧スプレーを配置して処理する方法が取られているが、基板の面内で除去性にバラツキがあり、線巾のバラツキがムラとなって見える現象がある（特許文献１）。
【０００６】
超音波印加手段を備えた水素水処理装置からなる基板洗浄装置は、硝子の洗浄等に使用されて高い洗浄効果が確認されている。しかし現像後の洗浄に使用すると、基板洗浄装置内での液流、液圧の制御が十分で無く、吐出される洗浄液の流量は基板の幅方向に対して均一が低く、線幅のバラツキが洗浄ムラとなって見える現象がある（特許文献２、３）。
【０００７】
カラーフィルター用基板が１ｍを超える大型サイズ化するに伴い、基板上に滞留する現像液の量が増え、シャワーの当たりを弱くして残渣の除去効率が低下する問題があった。この現像液の滞留を軽減する方策として、現像時基板の搬送面に傾斜を持たせ現像液の置換性の改善がとられている。基板が傾斜搬送されるため、水素水ユニットも基板に対して最適なギャップをもって傾斜で配置する必要がでてきた。
【０００８】
水素水ユニットを傾斜配置することでユニット内での洗浄液の液圧に偏りが生じ、傾斜の下側の吐出量が増加し、傾斜の上側で洗浄液が抜け気泡により超音波印加が行えなくなる現象がある。この状態で現像の洗浄を行うと線幅のバラツキが洗浄ムラとなる（特許文献３）。
【０００９】
特許文献は以下の通りである。
【特許文献１】ＷＯ２００３／０７１５９４号公報
【特許文献２】特開平７−１２４４９９号公報
【特許文献３】特開２００３−２１５８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題点になされたもので、その目的とするところは、カラーフィルターの製造方法において、傾斜搬送を具備した現像処理槽の後に、均一なシャワー噴射を可能とする洗浄ユニットを具備することによって、線巾バラツキの少ない現像水洗ムラのないカラーフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の構成を以下に示す。
【００１２】
本発明はこの課題を解決するため、まず請求項１は、カラーフィルターの表面洗浄又は現像に用いられる基板洗浄装置において、
少なくとも水素水などの洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、超音波印加手段と、基板駆動部を備え、
前記洗浄液供給手段はフロントリップとリアリップ及びこのフロントリップ又はリアリップのいずれか一方に形成されたマニホルド部と洗浄液を吐出するスリット部を含み、
前記スリット部が前記フロントリップ及び前記リアリップが平行に向かい合うことで前記基板駆動部の駆動方向と垂直方向に形成されており、
前記スリット部がマニホルド部に接続され、
前記マニホルド部は洗浄液の導入口が接続され、
前記マニホルド部の幅は前記フロントリップ又は前記リアリップの少なくともいずれかと略同一の幅であることを特徴とするものである。
【００１３】
例えば洗浄液が水素水発生装置で水素ガスを溶解しマニホルド部に形成された導入口より供給された洗浄液は、マニホルド内で同一な圧力で拡散され、マニホルドの横方向に広げられた後スリット平行部よりカーテン状に被洗浄用基板上に吐出される事となる。
【００１４】
導入口はマニホルドの上部ないし側面に形成することが可能であるが、上部から導入した場合、導入された洗浄液の圧力が直接スリット部に加わる為吐出された洗浄液に流量のバラツキが生じてしまう。
【００１５】
本発明のごとくマニホルドの側面に形成することで、マニホルド内で洗浄液が拡散されスリット部に対する圧力が幅方向で均一になる。導入口の形成位置はマニホルド部の天井部に沿って、１箇所以上形成ることが望ましい。
【００１６】
請求項２は、超音波印加手段の形成位置に係る物で、超音波印加素子が、マニホルドが形成されていないリップ上に、マニホルドと相対する位置に配置されている事を特徴とするものである。
【００１７】
超音波印加素子は基板の幅方向に対して１枚ないし複数枚配置すれば良い。超音波印加素子および複数枚を幅方向に並べた場合、超音波の干渉による濃淡が発生する。超音波印加素子を上下に千鳥配列に複数配列で配置することで、超音波の干渉を低減することができる。
【００１８】
マニホルドに相対する位置に超音波印加手段を配置することで、マニホルド内で拡散する洗浄液に超音波を印加し、マニホルド内で整流され、スリット平行部を洗浄液が通過することでキャビテーションが均一化された超音波水素水の吐出前が可能となる。
【００１９】
請求項３および４は、マニホルド内で洗浄液が抜け気泡を噛みマニホルド内の洗浄液が抜け洗浄ユニット内の超音波印加素子を破損することを避け、かつ傾斜搬送の基板に上側の位置で吐出される洗浄液の量を均一にする事を目的としたものである。
【００２０】
洗浄ユニットを傾斜角θで傾斜配置すると搬送下部にマニホルド内の洗浄液の重量が圧力として加わり、マニホルド内の上下で吐出圧力に差が生じる。
【００２１】
請求項３はマニホルド部を水平に形成し、基板搬送面の傾斜にあわせてスリット平行部の先端が基板と一定の間隔となるように傾斜低部ではスリット部の長さを長く、傾斜高部ではスリット部の長さを短くなる様に傾斜に応じて長さを変えており、かつスリット部のギャップを傾斜低部では広く、傾斜高部ではスリット部のギャップを狭くなる様に傾斜に応じてギャップを変えたことを特徴とするものである。
【００２２】
マニホルド部を水平にすることで洗浄液の重量による圧力差を無くし、スリット部の長さＬを基板搬送面に対にあせて傾斜をもたせることで液流の制御をおこなう。浄液を吐出するスリット部の長さＬ（ｍｍ）、ギャップ幅ｈ（ｍｍ）、としたとき、Ｌの長さは基板搬送面の傾斜角により決定され、マニホルド内圧はＬに比例し、ｈ3に反比例し増加する。このため、基板洗浄装置高部の上端と低部の下端との間でＬ／ｈ3の値が一定になるようにギャップ幅ｈの値を定めれば良い。
【００２３】
請求項４はスリット部の長さに係るもので、
前記洗浄液を吐出するスリット部の長さを幅方向で同一の長さにて形成し、マニホルド部が基板搬送面の傾斜と平行になる状態で設置し、スリット平行部のギャップ幅を、傾斜低部では狭く、傾斜高部では広くすることを特徴とするものである。
【００２４】
洗浄ユニットを傾斜角θで傾斜配置すると搬送した場合の傾斜低部にマニホルド内の洗浄液の重量に起因した圧力が内圧として加わる。
【００２５】
スリット部のギャップ幅ｈを調整することで洗浄液の重量による圧力差を無くすることで液流の制御をおこなう。ｈの幅は傾斜配置による圧力とスリット部に加わる内圧が等しくなるように設定すれば良く、基板洗浄装置の傾斜の傾斜高部と傾斜上下端で１／ｈ3の値が一定になるようにｈの値を定めれば良い。
【００２６】
請求項５は、
スリット平行部のギャップ幅ｈを調整する機構を具備することを特徴とするものである。傾斜角θ、洗浄液の吐出量などの変更により最適なギャップ幅ｈが変化する為、ギャップ幅ｈを調整する機構を具備するのが望ましい。
【００２７】
ギャップ調整方法としては、洗浄ユニットのノズル先端にネジの押込み量による開口幅を調整する方法や、シム材をリップ間に挟む方法などがある。
【００２８】
また、スリット部のリップ間のギャップ幅は１〜５ｍｍ程度が望ましい。１ｍｍ以下ではマニホルド内の洗浄液の保持性は高くなるが、洗浄液の吐出量が少なくなると共に吐出圧力が高くなり配管への負荷が高くなる。また５ｍｍ以上では洗浄液の保持性が低下しマニホルド内の洗浄液が抜ける現象が生じる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の技術を用いる事により、高品位の画像表示が可能な液晶カラーフィルターを容易に生産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】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３１】
図１に本発明の現像装置及び洗浄装置の構成を示す。投入側から現像槽１１、通常のシ
ャワー方式の洗浄リンス槽１２、本発明の基板洗浄装置に相当する水素水洗浄ユニット槽１３、仕上げの為の通常のシャワー方式の洗浄リンス槽１４、乾燥槽１５と配置されている。
【００３２】
図２に本発明の、基板洗浄装置の構造を示す説明図を示す。
【００３３】
（Ａ）図が本発明の基板洗浄装置の基本的な構造である。２枚のリップであるフロントリップとリアリップの何れかの片側にマニホルドが形成され、その対向する他方のリップ上に超音波印加手段である超音波印加素子が並べられている。
【００３４】
マニホルドの上部に洗浄液である水素水を導入する為の導入口と、マニホルドから前記洗浄液である水素水を吐出するスリット部が形成されている。
【００３５】
（Ｂ）図が請求項３に記したマニホルド部を水平に形成し、基板搬送面の傾斜にあわせてスリット平行部の先端が基板と一定の間隔となるように傾斜低部ではスリット部の長さを長く、傾斜高部ではスリット部の長さを短くなる様に傾斜に応じて長さを変えており、かつスリット部のギャップを傾斜低部では広く、傾斜高部ではスリット部のギャップを狭くなる様に傾斜に応じてギャップを変えた構造で、スリット部を搬送傾斜角にそって形成している。
【００３６】
（Ｃ）図が請求項４に記した前記洗浄液を吐出するスリット部の長さを幅方向で同一の長さにて形成し、マニホルド部が基板搬送面の傾斜と平行になる状態で設置し、スリット平行部のギャップ幅を、傾斜低部では狭く、傾斜高部では広くする構造で、搬送傾斜角にそって基板洗浄装置を設置しており、マニホルドの面積を変更している。
【００３７】
図３に先願の技術の水素水ユニットなどの基板洗浄装置を用いて洗浄した際の洗浄ムラの説明図を示す。基板の導入経路の仕切りによる流量ムラや、複数個配列した超音波印加素子間の干渉、に起因した筋状のムラ、が視認される。
【００３８】
本発明は、マニホルドからスリット平行部に仕切りを無くし、マニホルド内で超音波印加する事で超音波の干渉が低減され、吐出幅での洗浄ムラは解消された。
【実施例１】
【００３９】
図２（Ｂ）図の構造において、搬送傾斜角θ＝５°とし、洗浄ユニットの構造として、マニホルド部の上下長さ３０（ｍｍ）、マニホルド部のギャップ幅２０（ｍｍ）、スリット平行部の幅方向の長さ６００（ｍｍ）、傾斜搬送上部側のスリットギャップ幅１（ｍｍ）、傾斜搬送の下部側のスリットギャップ幅１．４（ｍｍ）、上下端の間のスリットギャップ幅は段階的にＬ／ｈ3の値が一定になるように調整した。
【実施例２】
【００４０】
図２（Ｃ）図の構造において、搬送傾斜角θ＝５°とし、洗浄ユニットの構造として、マニホルド部の上下長さ３０（ｍｍ）、幅方向の長さ２５００（ｍｍ）、スリット部のギャップ幅は傾斜搬送下部側で１（ｍｍ）、傾斜搬送の上部側で１．９（ｍｍ）、上下端の間のスリットギャップ幅は段階的に１／ｈ3の値が一定になるように調整した。
【００４１】
洗浄ユニットを初期状態で、スリットギャップ幅を上下端１（ｍｍ）に固定、水平に設置した場合、流速０．１５（ｍ／ｓｅｃ）であったが、搬送傾斜角θ＝５°で洗浄装置に設置したところ、流速が洗浄ユニット下側で０．１８（ｍ／ｓｅｃ）、上側で０．１３（ｍ／ｓｅｃ）となり、ユニット上下間で流速の変動が認められた。
【００４２】
傾斜設置角θ＝５°の状態で本実施例の調整を行うことにより洗浄ユニット幅方向で全幅にわたって０．１５（ｍ／ｓｅｃ）の流量が得られた。
【００４３】
基板として、２４００＊２１００＊０．７ｍｍｔの低膨張硝子基板を使用した。
【００４４】
（ａ）この基板上に遮光用ネガ形感光性レジストを１．５μｍのスピンレスコーターにて塗布形成し、超高圧水銀灯によりパタン幅１０μｍ、開口部１００μｍのストライプパタンを持つフォトマスクを介して約１００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。
【００４５】
（ｂ）次に、本発明の現像装置に上記基板を投入した。現像槽はアルカリ現像液をシャワー状にして基板上方から噴霧し、未露光部の感光性レジスト部分を溶解・除去した。
【００４６】
次にリンス槽で純水によるシャワー洗浄を行い、現像液の除去及び現像反応の停止を行った。
【００４７】
（ｃ）次に基板洗浄装置を介し、水素濃度１．３ｐｐｍに調整した水素水を上記基板に吐出しパタン部周辺に残ったフリンジと残渣除去を行った。この際、超音波印加素子から印加される超音波の周波数は９５０ｋＨｚとした。
【００４８】
（ｄ）次に、リンス槽で純水によるシャワー洗浄を行い、基板より剥離された残渣の除去洗浄を行った後、エアーナイフによるドライ乾燥を行い、遮光パタンを形成した基板を作製した。
【００４９】
こうして得られた遮光パタンは、パタン寸法１０μｍの準テーパー形状で残渣部の線幅の面内で０．２μｍ以下で制御できた。カラーフィルターの検査工程で実施される白色透過光によるムラ検査にて図３に示す洗浄による洗浄ムラの無いカラーフィルター基板を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の基板洗浄装置を用いた基板洗浄装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の水素水洗浄に用いられる基板洗浄装置の構造を示す説明図で、（Ａ）図が搬送方向の断面図、（Ｂ）図が請求項３記載の構造における正面図、（Ｃ）図が請求項４記載の構造における正面図である。
【図３】従来製法にて問題となる洗浄ムラを示した説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  現像槽
１２  洗浄リンス槽
１３  水素水洗浄ユニット槽
１４  洗浄リンス槽
１５  乾燥槽
１６  水素水発生装置
２１  リアリップ
２２  フロントリップ
２３  マニホルド
２４  超音波印加素子
２５  スリット
２６  導入口
２７  硝子基板
３１  基板洗浄装置
３２  洗浄ムラ
３３  基板
【図１】
2007264188.tif 000003
【図２】
2007264188.tif 000004
【図３】
2007264188.tif 000005