(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像すべき塗布膜の形成された基板の端部を現像液の貯留された断面コの字型治具内に挿入し、該液に一定時間浸漬させることで基板端部に形成された不要な厚い塗布膜を選択的に溶解除去する基板端部現像方法において、断面コの字型治具の一方の端に凸部を設けL字型を成す対向する１対の現像用断面コの字型治具を用いて、該治具内に貯留する現像液に浸漬した基板端部及び基板四隅に形成された不要な厚い塗布膜を選択的に溶解し、除去することを特徴とする基板端部現像方法。
【請求項２】
ステージと、該ステージ上の中央に固着する1個の基板の位置決め系統部と、回転機構及び上下駆動部を備えた前記位置決め系統部の上端に固着された基板を保持するエアーチャックと、前記基板の位置決め系統部の左右両側のステージ上に固着した左右１対よりなる断面コの字型治具の位置決め系統部と、１対連動して左右と、前後の２方向に水平移動する機構を備えた前記断面コの字型治具の位置決め系統部の各上端に基板端部に向き合うように左右対称に固着した断面コの字型治具と、該１対よりなる断面コの字型治具内部の一方の端に凸部を設けL字型を成す治具に現像液、洗浄液、窒素エアーを供給し、基板端部を現像処理する処理系統部とからなる一体化した装置と、近傍に配置する制御系統部と、装置全体を作動させる駆動系統部よりなることを特徴とする基板端部現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の端部に形成された不要な厚い塗布膜を除去する基板端部現像方法及びその現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶カラーディスプレイデバイスとしてのカラーフィルターの製造工程を考える。カラーフィルターの製造方法の一つとして、以下に述べる顔料分散法がある。
【０００３】
まずウェット洗浄した基板に、予め顔料を分散させた感光性材料を塗布する。この際、基板に均一に薄膜を形成するため、基板中央に感光性材料を一定量滴下あるいはスリットダイを用いて基板全面にある程度の量を塗布し、その後基板を一定速度で回転させることで液を薄く均一に塗り広げる方法が一般的である。
【０００４】
次いで、減圧乾燥・プレベーク等を行いある程度塗布膜を乾燥させる。
【０００５】
次いで、一定のパターンを有するフォトマスクを介して塗布膜に露光する。次いで、基板を現像液に浸漬して一定のパターンを形成し、最終的にポストベーク装置にて形成したパターンを硬化させる。以上の工程を数回繰り返す事で、数色のカラーパターンを有するカラーフィルターを得る。
【０００６】
ここで、基板に液を回転塗布する際に、図９に示すように基板3の端部には液の表面張力により基板中央部の塗布膜1よりも厚い塗布膜2が形成される。この部分を放置したまま露光・現像を行うと、基板端部において厚い塗布膜が完全に除去できず、膜残りが発生してしまう。
【０００７】
従来の基板の端部に形成された不要な厚い塗布膜を除去する方法では、図１０で示すように基板四隅に三角形状の膜残り4が発生するという問題点があった。
【０００８】
そこで通常、塗布・減圧乾燥の後この不要な厚膜部を除去する工程がある。例えば、図１１で示すように基板3の端部をコの字型治具5でくわえ込み、その内部に貯留した現像液6 により端部の不要な厚い塗布膜2を溶解除去するような方法がある。
【０００９】
すなわち図１２で示すように、まず現像液6を内部に貯留した相対する二つのコの字型治具5によって基板3の一組の対辺の端部をくわえ込み、この部分の不要な厚い塗布膜2を溶解除去する。次いで、コの字型治具5を移動させ、基板3を９０°回転させて基板3のもう一組の対辺の端部をくわえ込み、同様に不要な厚い塗布膜2を溶解除去する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
基板の四隅において、不要な厚い塗布膜2は図１０で示されるように形成される。通常基板端部には後工程で用いる位置決め用のマーク等をパターニングするため、基板端部において溶解除去できる範囲は制限される。従って、上述した従来の方法では、基板の四隅で不要な厚い塗布膜2が完全に除去できず、図１０（ｂ）で示すように三角形状の膜残り4が発生してしまう事がある。
【００１１】
基板上の膜残りは後工程において不具合の原因となるため、新たに機械的に除去する工程を設けたり、手作業により除去する必要があった。しかし、膜残りの多い基板は後工程においても除去できず、歩留まりの悪化に繋がる。
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その目的とするところは、基板端部及び膜残りの発生しやすい基板四隅の不要な厚い塗布膜を完全に溶解除去する基板端部現像方法を提供することで、製品の品質や歩留まりを向上させ、さらに膜残り除去工程を省略して作業効率を向上させようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、現像すべき塗布膜の形成された基板の端部を現像液の貯留された断面コの字型治具内に挿入し、該液に一定時間浸漬させることで基板端部に形成された不要な厚い塗布膜を選択的に溶解除去する基板端部現像方法において、断面コの字型治具の一方の端に凸部を設けL字型を成す対向する１対の現像用断面コの字型治具を用いて、該治具内に貯留する現像液に浸漬した基板端部及び基板四隅に形成された不要な厚い塗布膜を選択的に溶解し、除去することを特徴とする基板端部現像方法である。
【００１４】
本発明の請求項２に係る発明は、ステージと、該ステージ上の中央に固着する1個の基板の位置決め系統部と、回転機構及び上下駆動部を備えた前記位置決め系統部の上端に固着された基板を保持するエアーチャックと、前記基板の位置決め系統部の左右両側のステージ上に固着した左右１対よりなる断面コの字型治具の位置決め系統部と、１対連動して左右と、前後の２方向に水平移動する機構を備えた前記断面コの字型治具の位置決め系統部の各上端に基板端部に向き合うように左右対称に固着した断面コの字型治具と、該１対よりなる断面コの字型治具内部の一方の端に凸部を設けL字型を成す治具に現像液、洗浄液、窒素エアーを供給し、基板端部を現像処理する処理系統部とからなる一体化した装置と、近傍に配置する制御系統部と、装置全体を作動させる駆動系統部よりなることを特徴とする基板端部現像装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項で述べた方法を具体的に示す。
【００１６】
そこで図１で示すように、一方の端に凸部14を設けた相対する二つの断面コの字型治具の一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5によって、基板3の一組の対辺の端部及び四隅をくわえ込み、内部に貯留した現像液6によってこの部分の不要な厚い塗布膜2を溶解除去する。
【００１７】
次いで、前記一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5を移動させ、基板3を９０°回転させて基板のもう一組の対辺の端部及び四隅をくわえ込み、同様に不要な厚い塗布膜2を溶解除去する。以上の工程により、基板端部及び基板四隅の不要な厚い塗布膜2を完全に溶解除去する事ができる。
【００１８】
図２に示す、本発明の基板端部の現像装置を説明する側断面図である。
【００１９】
ステージと、該ステージ上の中央に固着する1個の基板の位置決め系統部３５は、エアーアクチュエーター１３の回転機構によって基板を所定の角度に回転する。次にエアーシリンダー１２の上下駆動部を備え、前記位置決め系統部３５の上端に固着された基板を保持するエアーチャックとから構成する。前記エアーチャック１１は真空の着脱により基板を固定する。（図３参照）
【００２０】
前記基板の位置決め系統部３５の左右両側のステージ上に固着した左右１対よりなる断面コの字型治具の位置決め系統部３６は、１対連動してガイドレール８による左右と、ガイドレール９による前後の２方向に水平移動する機構を備え、前記断面コの字型治具の位置決め系統部３６の各上端に基板端部に向き合うように左右対称に固着した断面コの字型治具１０の内部に本発明の一方の端に凸部を設けL字型を成す治具５持つ現像用断面コの字型治具備えている。（図４を参照する。）
【００２１】
該１対よりなる断面コの字型治具１０内部の一方の端に凸部を設けL字型を成す治具５に現像液、洗浄液、窒素エアーを供給し、基板端部を現像処理する処理系統部３７とからなる一体化した装置である。（図５を参照する。）
【００２２】
前記装置の近傍に配置する制御系統部３８は、図６〜８に示すフロー図を進行制御する。又装置全体を作動させる駆動系統部３９よりなることを特徴とする基板端部現像装置である。
【００２３】
【実施例】
本発明の基板端部現像方法の一例として、液晶カラーディスプレイデバイスとしてのカラーフィルターの製造工程において、感光性材料を回転塗布した基板の端部を現像する場合を挙げて説明する。
【００２４】
〈実施例１〉
塗布する感光性材料は、富士フィルムオーリン（株）社製、商品名「カラーモザイクＣＲ―２００００」を、現像液には富士フィルムオーリン（株）社製「ＣＤ現像液」を、塗布する基板は旭硝子（株）社製、無アルカリガラスＡＮ１００基板の形状は長さ８８０ｍｍ×幅６８０ｍｍ×０．７ｍｍ厚を用いる。
【００２５】
洗浄済みの基板に前記レジストを回転塗布した。塗布後膜厚を測定した所、基板端部の方が基板中心部より2倍程度厚膜となっていた。また、特に基板四隅は図１０で示したように厚膜が形成されていた。
【００２６】
この基板の端部及び四隅の不要な厚い塗布膜を図３のような装置を用いて、溶解除去した。図３において断面コの字型治具１０は本発明の一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5を内蔵しており、基板3を挟んで相対する二つからなる。この断面コの字型治具10はエアー駆動によりガイドレール9に沿って断面コの字型治具長手方向に、ガイドレール8に沿って断面コの字型治具短手方向に移動する事が可能である。基板3は真空吸着によってチャック11に保持されており、基板3及びチャック１１はエアーシリンダー12によって上下方向に移動する。またエアーアクチュエーター１３によって回転する事が可能である。これらの治具はステージ7上に配置されている。
【００２７】
図４は断面コの字型治具１０の断面Ａ―Ａ（図３参照）を表している。マニホールド２１に一時的に貯留された現像液6は、供給口２２を通って一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5の内部に供給される。この際、一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5に設けられた凸部１４にも現像液6が貯留する事により基板四隅の不要な厚い塗布膜2を溶解除去することが可能となる。一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5の内部に貯留された現像液6の余剰分は排出口２０を通り排気口１９から排出される。
【００２８】
マニホールド２１に貯留される現像液は図５（ａ）の加圧タンク２３からエアー加圧により圧送される。加圧タンク２３の内部には現像液6が予め貯留されており、圧送された現像液6はフィルター２４を通って、一時的にサブタンク２５に貯留される。バルブ２６を開くと現像液6がサブタンク２５からマニホールド２１へ送られる。また現像液6の送液量を監視するため流量計２７を設けている。
【００２９】
図５（ｂ）は、純水を貯留するマニホールド１５は断面コの字型治具１０の上下に対を成して配置される。マニホールド１５に貯留された純水は供給口１６を通って基板3の端部に表裏から吐出され、現像液6の付着した端部を洗浄する。洗浄した液は排気口１９より排出される。マニホールド１５への純水の供給は図8のバルブ３３を開く事で成される。また純水の送液量を監視するため流量計３４を設けている。
【００３０】
図５（ｃ）は、窒素を貯留するマニホールド１７は断面コの字型治具１０の上下に対を成して配置される。マニホールド１７に貯留された窒素は供給口１８を通って、基板3の端部に表裏から吐出され、純水の付着した基板端部をパージする。マニホールド１７への窒素の供給は、バルブ２９を開く事で成される。窒素はまず一次フィルター２８を通り、減圧弁３０により圧力制御され、さらに二次フィルター３２を通り、マニホールド１７へ供給される。また窒素の流量を監視するため流量計３１を設けている。
【００３１】
本発明の基板端部現像方法について、その一例を、図６、図７と、図８に示すフローチャートに基づいて基板端部の現像処理の動作を説明する。
【００３２】
〈ｓ１〉
感光性材料を塗布した基板3は減圧乾燥装置によってある程度溶剤分を揮発させ、基板搬送ロボットによってチャック１１上に移載される。移載された基板3はチャック１１上で真空吸着され固定される。
【００３３】
〈ｓ２〉
固定された基板3はエアーシリンダー１２により断面コの字型治具１０がくわえ込む事のできる高さまで下降する。
【００３４】
〈ｓ３〉
下降が終了すると、相対する断面コの字型治具１０はそれぞれエアー駆動によりガイドレール8に沿って基板3に近づく方向に移動する。同時にガイドレール9に沿って基板四隅を完全に除去できる位置まで移動する。
【００３５】
〈ｓ４〉
断面コの字型治具１０の移動が終了したら、バルブ２６を開き、現像液6が加圧タンク２３からマニホールド２１へと供給される。マニホールド２１へ貯留された現像液6は供給口２２を通って一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5の内部へ供給される。現像液6が一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5の内部に完全に貯留された時点で、バルブ２６を閉じる。
【００３６】
〈ｓ５〉
一定の時間基板端部を現像液6に浸漬する。
【００３７】
〈ｓ６〉
貯留された現像液を排気口１９より排出する。現像処理が終了する。
【００３８】
〈ｓ７〉
断面コの字型治具１０をガイドレール8に沿って基板から離れる方向に移動させる事で、一方の端に凸部を設けL字型を成す治具5から基板3を取出す。更に断面コの字型治具１０を移動させ、純水供給口１６の直下が基板端部になるようにする。
【００３９】
〈ｓ８〉
移動が終了したら、バルブ３３を開き、マニホールド１５へ純水を貯留する。マニホールド１５内部に純水が完全に貯留されると、自動的に供給口１６を通り純水が上下方向から基板端部に吐出され、洗浄が行われる。
【００４０】
〈ｓ９〉
一定の時間の基板端部の洗浄する。
【００４１】
〈ｓ１０〉
基板端部の洗浄が終了したらバルブ３３を閉じる。
【００４２】
〈ｓ１１〉
さらに断面コの字型治具１０をガイドレール8に沿って基板から離れる方向に移動させる。
【００４３】
〈ｓ１２〉
基板端部が窒素供給口１８の直下まで移動したら、バルブ２９を開き窒素パージを行う。
【００４４】
〈ｓ１３〉
一定の時間の窒素パージが終了する。
【００４５】
〈ｓ１４〉
バルブ２９を閉じて、断面コの字型治具１０を更に基板から離れる方向に移動させる。
【００４６】
〈ｓ１５〉
基板が回転後の場合はｓ１８に進める。
【００４７】
〈ｓ１６〉
基板3に断面コの字型治具１０が干渉しない所まで断面コの字型治具の位置を所定の待避位置まで移動する。
【００４８】
〈ｓ１７〉
エアーアクチュエーター１３によって基板3を９０°反時計方向に回転させる。
【００４９】
もう一組の対辺の処理を行うために、同様の作業を繰り返すために、ｓ３に戻り同じフローによって処理を行う。
【００５０】
〈ｓ１８〉
基板3に断面コの字型治具１０が干渉しない所まで待避が完了する。
【００５１】
〈ｓ１９〉
エアーアクチュエーター１３によって基板3を９０°時計方向に回転させる。
【００５２】
〈ｓ２０〉
全ての処理が終了したら、エアーシリンダー１２によって基板3を上昇させ、基板の高さを所定の高さに移動させる。
【００５３】
〈ｓ２１〉
基板3の真空吸着を破壊し、基板をエアーチャック上に載置する。以上のｓ１〜ｓ２１のステップを順次に処理を行い、基板端部の現像処理が完了する。
【００５４】
次に、製造ラインの基板移載ロボットによって、基板は後工程へと移送される。
【００５５】
上記方法により作成したカラーフィルターの端部及び四隅を検査したところ、通常発生しているレジスト膜の残りは発生していなかった。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳細に記述してきたように、本発明に係わる基板端部現像方法によれば、以下のような効果を得ることができた。すなわち、断面コの字型治具の一方の端に凸部を設けL字型を成す事で、基板端部及び基板四隅に形成された不要な厚い塗布膜を選択的に溶解除去する事ができ、膜残りがなくなって製品の品質が向上し、歩留まりを向上する事ができた。また膜残り除去工程を省略する事ができ、作業効率が向上した。つまり、本発明が目的とする基板端部現像方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる端面現像方法を説明するための平面図で、（ａ）現像処理中で、（ｂ）は現像処理完了したものある。
【図２】本発明に係わる端面現像装置の主要部の一例を説明するための側断面図である。
【図３】本発明に係わる端面現像装置の一例を説明するための、（ａ）は平面図で、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明に係わる端面現像装置の配管系統の一例を説明するための該略図で、（ａ）は現像液系統図で、（ｂ）は純水系統図で、（ｃ）エアー系統図である。
【図５】本発明の基板端部現像装置の一例を示す側断面図である。
【図６】本発明の基板端部現像装置のフロー図である。
【図７】本発明の基板端部現像装置のフロー図である。
【図８】本発明の基板端部現像装置のフロー図である。
【図９】従来技術の基板端部における塗布膜の状態を表した断面図である。
【図１０】従来技術の基板四隅における塗布膜の状態及び塗布膜残りの状態を表した平面図で、（ａ）は現像処理前で、（ｂ）は現像処理後の膜残り状態をしめす。
【図１１】従来技術の端面現像方法を説明するためで、（ａ）は斜視図で、（ｂ）はコの字型治具付近の断面図である。
【図１２】従来技術の端面現像方法を説明するための平面図で、（ａ）現像処理中で、（ｂ）は現像処理完了したものある。
【符号の説明】
１…塗布膜
２…塗布膜（基板端部）
３…基板
４…膜残り
５…コの字型治具
６…現像液
７…ステージ
８…ガイドレール
９…ガイドレール
１０…断面コの字型治具
１１…チャック
１２…エアーシリンダー
１３…エアーアクチュエーター
１４…凸部
１５…マニホールド（純水系のノズル）
１６…供給口
１７…マニホールド（窒素エアー系のノズル）
１８…供給口
１９…排気口
２０…排出口
２１…マニホールド（現像液系のノズル）
２２…供給口
２３…加圧タンク
２４…フィルター
２５…サブタンク
２６…バルブ
２７…流量計
２８…一次フィルター
２９…バルブ
３０…減圧弁
３１…流量計
３２…二次フィルター
３３…バルブ
３４…流量計
３５…基板の位置決め系統部
３６…断面コの字型治具の位置決め系統部
３７…処理系統部
３８…制御系統部
３９…駆動系統部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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