(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をほぼ水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、各処理部で基板の表面に処理液を供給する搬送式の基板処理装置において、複数の処理部のうちの少なくとも１の処理部の入口部分に、基板の幅方向全域にわたって膜状に処理液を噴出する液膜式のスリットノズルを設け、該スリットノズルから噴出される処理液の入口側への飛散を防止するシールド部材を、前記スリットノズルに設け、前記シールド部材は、処理液の噴出口近傍に噴出方向に対して斜めに交差するように取り付けられ、噴出処理液を入口から離れる方向へ転向させるガイド板を兼ねることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記スリットノズルは、処理液の噴出方向を変更するために、水平軸回りに回動可能に支持されてい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】
前記シールド部材の傾斜角度が、スリットノズルにおけるノズル本体の中心線に対する傾斜角度θ１で表して、１５〜４５度である請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記スリットノズルの出側に、基板の進行方向及びその進行方向に直角な方向に配列された多数個のスプレーノズルから基板の表面全体に処理液を供給するシャワーユニットを設けたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
複数の処理部はエッチング部及び水洗部を含み、エッチング部及び水洗部は、入口部分に前記スリットノズルを装備することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
複数の処理部は剥離部及び水洗部を含み、剥離部及び水洗部は、入口部分に前記スリットノズルを装備することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
複数の処理部は剥離部、置換部及び水洗部を含み、剥離部、置換部及び水洗部は、入口部分に前記スリットノズルを装備することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板の製造等に使用される搬送式の基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置に使用されるガラス基板は、素材であるガラス基板の表面にエッチング、剥離等の化学的処理を繰り返し施すことにより製造される。その処理装置はドライ式とウェット式に大別され、ウェット式は更にバッチ式と枚葉式に分けられる。更に、枚葉式は回転式とローラ搬送等による搬送式に細分される。
【０００３】
これらの基板処理装置のうち、搬送式のものは、基板をほぼ水平方向へ搬送しながらその基板の表面に処理液を供給する基本構成になっており、高効率なことから以前よりエッチング処理や剥離処理に使用されている。
【０００４】
エッチング処理に使用される搬送式の基板処理装置では、基板搬送ラインの上方にマトリックス状に配置された多数のスプレーノズルからエッチング液を噴出し、そのエッチング液中に基板を通過させることにより、基板の表面全体にエッチング液を供給する。このシャワー処理により、基板の表面が、マスキング材の塗布された部分を除いて選択的にエッチングされる。エッチングが終わると、引き続きシャワーによる洗浄処理を行う。剥離処理用のものも、基本的に同じ構成である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示装置用ガラス基板では、基板の大型化と共に回路の高精細化が進んでいる。その基板に使用される配線材料として、以前はＣｒが多用されていたが、最近の高精細化に伴ってより比抵抗値の小さいＡｌ又はＡｌ／Ｍｏへの転換が図られている。このため、エッチング用の搬送式基板処理装置でも、Ａｌ用エッチング液が使用され始めたが、このエッチング液の使用に伴って以下のような問題を生じることが判明した。
【０００６】
Ａｌ用エッチング液は、Ｃｒ用エッチングと比べで高粘度であり、ガラス基板の表面に対する濡れ性が悪い。また、Ｃｒ用エッチング液によるＣｒのエッチングレートより高い。これらのため、シャワー処理の開始時に乾燥面に対してエッチング液の細かな液滴が衝突した部分が処理ムラになり、その後のシャワー処理でも消滅せずにエッチング後も処理ムラとして残る。
【０００７】
この処理むらを解消するためには、シャワー処理の前に、スリットノズルから噴出されるエッチング液の膜中に基板を通過させる液膜処理が有効とされている。エッチング液の膜中に基板を通過させると、基板の表面がムラなく濡れる。一旦ムラなく濡れると、その後にシャワー処理を受けても、液滴による処理ムラは生じない。
【０００８】
また、エッチングに続く水洗処理でも、迅速な液置換のために、シャワー処理の前に、スリットノズルから噴出される洗浄水の膜中に基板を通過させる液膜処理が有効とされている。
【０００９】
しかしながら、シャワー処理に先立つこれらの液膜処理では、処理液が基板の表面に強く衝突するため、基板の表面上等で処理液が拡散し、上流側の処理部に侵入するおそれがある。エッチング液が上流側の処理部に侵入すると、腐食等の問題が発生する。また、エッチング液の損失が増え、液コストが増大する。洗浄水が上流側の処理部、即ちエッチング部に侵入すると、エッチング液が希釈され、その循環使用が不可能になるため、この場合も液コストが増大する。
【００１０】
スリットノズルから入側の処理部までの距離を大きくすれば、この問題は解決されるが、設備が大型化する問題を生じる。
【００１１】
本発明の目的は、シャワー処理に先立つ液膜処理で問題となる上流側への液飛散を防止できる基板処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、基板をほぼ水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、各処理部で基板の表面に処理液を供給する搬送式の基板処理装置において、複数の処理部のうちの少なくとも１の処理部の入口部分に、基板の幅方向全域にわたって膜状に処理液を噴出する液膜式のスリットノズルを設け、該スリットノズルから噴出される処理液の入口側への飛散を防止するシールド部材を、前記スリットノズルに設けたものである。
【００１３】
前記スリットノズルは、処理液の噴出方向を変更できる構成が好ましい。この構成により、基板の進行方向に傾斜して処理液を噴出することができ、上流側への液飛散をより効果的に防止できる。
【００１４】
前記シールド部材は、処理液の噴出口近傍に噴出方向に対して斜めに交差するように取り付けられ、噴出処理液を入口から離れる方向へ転向させるガイド板を兼ねる。この構成により、噴出処理液は基板の表面に前方から斜めに衝突する。これにより、飛散防止効果が更に上がる。
【００１５】
前記スリットノズルは、基板の進行方向及びその進行方向に直角な方向に配列された多数個のスプレーノズルから基板の表面全体に処理液を供給するシャワーユニットの入側に組み合わされて、特に効力を発揮する。
【００１６】
本発明の基板処理装置はエッチング装置に適用可能であるが、剥離装置にも適用可能である。エッチング装置では、前記スリットノズルはエッチング部及び水洗部に有効である。剥離装置は、基板の表面に剥離液を供給した後、その表面を水洗する構成であるが、剥離液を供給する剥離部と水洗部との間に、置換部を挟む場合と挟まない場合がある。置換部とは、剥離液が水と混じると問題を生じる場合に、基板表面上の剥離液を一旦問題を生じない薬液に置換する部分である。剥離装置でのスリットノズルは、剥離部及び水洗部に有効であるが、これらの間に置換部を挟む場合は、この置換部にも有効である。
【００１７】
水と混じって問題を生じる剥離液としては、例えばＭＥＡ（モノエタノールアミン）、若しくはＭＥＡとＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）との混合液などがある。ＭＥＡは水と混じると強アルカリになり、設備等にダメージを与える。これらに対し、水系剥離液は問題を生じず、置換を必要としない。置換液としては、上述した2 種類の剥離液に対しては通常ＤＭＳＯが使用される。他の剥離液に対してはＩＰＡ（イソプレンアルコール）などが使用されることもある。
【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１実施形態を示す水平搬送式基板処理装置の平面図、図２は同基板処理装置の主要部の側面図、図３は同主要部に配置されたスリットノズルの縦断側面図である。
【００１９】
本実施形態の水平搬送式基板処理装置は、液晶表示装置用ガラス基板１００（以下単に基板１００と言う）のＡｌエッチング処理に使用される。この基板処理装置は、図１に示すように、直線状の第１ラインＡ、第１ラインＡに直角に接続された第２ラインＢ、第２ラインＢに直角に接続されて第１ラインＡに並列する第３ラインＣとを組み合わせたＵターン形式のレイアウトを採用している。
【００２０】
第１ラインＡは、受け入れ部１０、液よけ部２０及びエッチング部３０を直線状に連結して構成されている。第２ラインＢは水洗部４０である。第３ラインＣは、移載装置５０、スピンドライヤ６０、移載装置７０及び取り出し部８０を直線状に連結して構成されている。
【００２１】
第１ラインＡ及び第２ラインＢは、基板１００をライン長手方向に搬送するために、搬送方向に所定間隔で並列された多数の搬送ローラを備えている。各搬送ローラは、搬送方向に直角な水平ロールである。第２ラインＢ、即ち水洗部４０の入口部には、基板１００の進行方向を９０度変更する転向機構４１が設けられている。
【００２２】
Ａｌエッチング処理を受ける基板１００は、搬送装置９０により受け入れ部１０に搬入される。その基板１００は、ローラ搬送により、液よけ部２０からエッチング３０部に進入し、ここを通過する間にエッチング処理を受ける。エッチング部３０を通過した基板１００は、引き続きローラ搬送により、水洗部４０に進入し、進行方向を９０度変更して水洗部４０を移動し、その移動の間に水洗処理を受ける。
【００２３】
水洗部４０の出口部まで移動した基板１００は、移載装置５０により水洗部４０からスピンドライヤ６０へ搬送される。スピンドライヤ６０で乾燥を終えた基板１００は、移載装置７０によりスピンドライヤ６０から取り出し部８０へ搬送され、更に搬送装置９０により装置外へ搬出される。
【００２４】
本実施形態の水平搬送式基板処理装置では、エッチング部３０及び水洗部４０に特に大きな特徴点がある。
【００２５】
エッチング部３０は、図２に示すように、基板１００を水平方向に搬送する多数の搬送ローラ３１を備えており、基板１００の搬送ラインの上方には、基板１００の表面にエッチング液を供給するために、スリットノズル３３及びシャワーユニット３４が、基板１００の進行方向に沿って順番に設けられている。また、基板１００の表面からエッチング液を除去するために、スリット形式のエアノズル３６が、シャワーユニット３４の後方に位置して設けられている。
【００２６】
搬送ローラ３１は、図３に示すように、水平な駆動軸３１ａと、駆動軸３１ａの軸方向複数箇所に取り付けられた大径の支持ローラ３１ｂとを有している。支持ローラ３１ｂは、ここでは基板１００の両側縁部、中央部の３箇所に配置され、その３箇所で基板１００を水平に支持して移動させる。
【００２７】
スリットノズル３３は、基板１００の進行方向に直角な横向きの水平ノズルであり、エッチング部３０の入口部分に、シャワーユニット３４の直前に位置して配置されている。このスリットノズル３３は、Ａｌ用エッチング液を膜状にして噴出するノズル本体３３ａと、ノズル本体３３ａの先端部に取り付けられたシールド部材３３ｂとを備えている。
【００２８】
ノズル本体３３ａは、供給管３３ｃから供給されるエッチング液をスリット３３ｄから基板１００の表面の進行方向一部に全幅にわたって直線状に供給する。ノズル本体３３ａの先端部は、先端に向かって薄くなるように、前後面が傾斜している。そして、水平面に対するスリット３３ｄの傾斜角度を変更できるように、ノズル本体３３ａは先端近傍を中心に回動し得るように支持されている。
【００２９】
シールド部材３３ｂは、ノズル本体３３ａの幅とほぼ同じ幅の横に長い板材であり、エッチングに耐えるＰＶＣ等からなる。このシールド部材３３ｂは、基板１００の進行方向へ傾斜してノズル本体３３ａの先端部に取り付けられており、より具体的には、スリット３３ｄの先端側を斜めに横切るように、先端部の傾斜した前面にボルト３３ｅにより取り付けられている。これにより、スリット３３ｄから膜状に噴出されるエッチング液がシールド部材３３ｂに衝突し、シールド部材３３ｂの表面に沿って基板１００の進行方向へ向きを変更する。即ち、シールド部材３３ｂは、ここではエッチング液のガイド板を兼ねている。
【００３０】
シャワーユニット３４は、基板１００の進行方向に平行な水平方向及びその進行方向に直角な水平方向に所定間隔でマトリックス状（千鳥状を含む）に配列された多数のスプレーノズル３４ａを備えており、基板１０の表面より広い範囲にＡｌ用エッチング液をスプレーする。
【００３１】
多数のスプレーノズル３４ａは、基板１００の進行方向に直角な方向に並列しそれぞれが基板１００の進行方向に延びる複数本のヘッダ管３４ｂに下方を向けて取付けられている。各スプレーノズル３４ａは、Ａｌ用エッチング液を細かな液滴にして円錐形状に噴射し、隣接するノズル間では、各ノズルの噴射範囲がオーバーラップするようになっている。ここにおけるエッチング液の供給量は、基板１００の表面上で十分な液置換が行われるように設定される。
【００３２】
スリット形式のエアノズル３６は、エッチング部３０の出口部分に配置されており、基板１０の表面の進行方向一部に全幅にわたって直線状にエアを吹き付けることにより、その表面からエッチング液を除去する。
【００３３】
水洗部４０は、基板１００の進行方向を９０度変更する転向機構４１と、これに続く多数の搬送ローラとを備えており、それらの上方には、基板１００の表面洗浄水を吹き付けるために、スリットノズル４２及びシャワーユニット４３が設けられている。
【００３４】
スリットノズル４２は、水洗部４０の入口部分、特にエッチング部３０との接続部近傍に配置されている。このスリットノズル４２は、エッチング３０の入口部分に配置されたスリットノズル３３と同様、洗浄水を膜状にして噴出するノズル本体に、シールド部材を取り付けた構造になっている。
【００３５】
シャワーユニット４３は、基板１００の進行方向に沿って複数配置されている。各シャワーユニット４３は、エッチング部３０に設けられたシャワーユニット３４と同様、基板１００の進行方向に平行な水平方向及びその進行方向に直角な水平方向に所定間隔でマトリックス状（千鳥状を含む）に配列された多数のスプレーノズルから洗浄水を噴出し、下方を通過する基板１００の表面に上方から洗浄水を散布する。
【００３６】
このような構成になる本実施形態の基板処理装置では、液よけ部２０からエッチング部３０に進入した基板１００は、まず、スリットノズル３３のノズル本体３３ａから噴出されるＡｌ用エッチング液の液膜中を通過し、その表面上に先端部から順次エッチング液が供給される。次いで、シャワーユニット３４から噴出されるＡｌ用エッチング液の中を通過し、基板１００の表面全体にＡｌ用エッチング液が供給され、所定のエッチングが行われる。
【００３７】
基板１００の乾いた表面にいきなりＡｌ用エッチング液をシャワーすると、最初に液滴を受けた部分が処理ムラとなって残るが、事前にエッチング液の膜中を通過し、その表面上にエッチング液がムラなく供給されることにより、エッチング液のシャワー処理に伴う処理ムラが防止される。
【００３８】
ここで、スリットノズル３３のノズル本体３３ａから噴出されるＡｌ用エッチング液は、基板１００の表面に強く衝突し、飛散を生じるが、ノズル本体３３ａに取り付けられたシールド部材３３ｂにより、上流側への飛散が防止され、且つエッチング液の噴出方向が基板１００の進行方向へ転向し、基板１００の表面にエッチング液が前方から斜めに衝突する。これらのため、エッチング液の上流側への飛散が効果的に防止され、上流側の設備でのエッチング液による腐食が防止される。また、エッチング液の損失が回避される。
【００３９】
シャワーユニット３４の下方を通過した基板１００は、エアノズル３６の下方を通過し、その表面からエッチング液を除去された後、水洗部４０に進入する。水洗部４０に進入するとき、基板１００はスリットノズル４２の下方を通過する。スリットノズル４２の下方を通過することにより、表面が薬液から洗浄水へ瞬時に置換され、エッチングが停止する。
【００４０】
スリットノズル４２のノズル本体から噴出される洗浄水は、基板１００の表面に強く衝突し、飛散を生じるが、ノズル本体に液ガイドが設けられているため、エッチング部３０への飛散が効果的に抑制される。このため、エッチング部３０では、エッチング液への洗浄水の混入が防止される。
【００４１】
スリットノズル４２の下方を通過して水洗部４０内に進入した基板１００は、方向転換後、シャワーユニット４３噴出される洗浄水の中を通過し所定の洗浄処理を受ける。
【００４２】
スリットノズルにおいてノズル本体の中心線に対するシールド部材の傾斜角度θ１は１５〜４５度が好ましい。この傾斜角度が小さいと、入口側への液飛散を十分に防止できないおそれがある。逆に、この傾斜角度が大きいと、基板表面への液供給に支障が生じるおそれがある。
【００４３】
ノズル本体の中心線の基板表面に対する傾斜角度は、垂直線に対する上流側への前傾角度θ２で表して±３０度以下が好ましい。この傾斜角度が小さいと設置スペースが小さくて済む。逆に、この傾斜角度が大きいと、設置スペースが大きくなり、設備が増大する。
【００４４】
上記実施形態の基板処理装置はＡｌエッチング装置であるが、他のエッチング装置に適用することが可能であり、更にはエッチング装置に限らず剥離装置等への適用も可能である。剥離装置に適用する場合、剥離部及び水洗部にシールド部材付きのスリットノズルを設けるのが有効であり、両者間に置換部を挟む場合はこの置換部にもシールド部材付きのスリットノズルを設けるのが有効である。
【００４５】
剥離部の入口部分にこのシールド部材付きのスリットノズルを設けることにより、上流側への剥離液の飛散が防止され、上流側の設備での剥離液による腐食等が防止されると共に、剥離液の損失が回避される。また、置換部の入口部分にこのシールド部材付きのスリットノズルを設けることにより、上流側の剥離部への置換液の飛散が防止され、剥離部では剥離液への置換水の混入が防止され、置換部では置換液の無駄な消費が防止される。更に、水洗部の入口部分にこのシールド部材付きのスリットノズルを設けることにより、剥離部或いは置換部へ洗浄水の混入が防止され、剥離液或いは置換液の希釈による損失が回避される。
【００４６】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の基板処理装置は、処理部の入口部分に、基板の幅方向全域にわたって膜状に処理液を噴出するスリットノズルを設けたことにより、薬液処理部では処理ムラを防止でき、薬液処理部に続く水洗部では、薬液処理の迅速な停止を可能にする。また、スリットノズルから噴出される処理液の入口側への飛散を防止すると共に、噴出処理液を入口から離れる方向へ転向させるガイド板を兼ねるシールド部材を、スリットノズルに設けたことにより、スリットノズルを用いた液膜処理で問題となる上流側への液飛散を防止でき、薬液による設備腐食の問題や薬液に洗浄水が混入することによる薬液コスト増大の問題等を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す搬送式基板処理装置の平面図である。
【図２】同基板処理装置の主要部の側面図である。
【図３】同主要部に設けられたスリットノズルの縦断側面図である。
【符号の説明】
１０  受け入れ部
２０  液よけ部
３０  エッチング部
３１  搬送ローラ
３３  スリットノズル
３３ａ  ノズル本体
３３ｂ  シールド部材
３４  シャワーユニット
３４ａ  スプレーノズル
３４ｂ  ヘッダ管
３６  エアノズル
４０  水洗部
４１  転向機構
４２  スリットノズル
４３  シャワーユニット
５０，７０  移載装置
６０  スピンドライヤ
８０  取り出し部
９０  搬送装置
１００  基板
【図１】
0004064729.tif 000002
【図２】
0004064729.tif 000003
【図３】
0004064729.tif 000004