(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を一枚ずつ水平に搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送されるガラス基板の表面の金属膜をエッチング液でエッチングするエッチング手段とが設けられたエッチング処理室を有するウェットエッチング装置であって、前記エッチングしたガラス基板の上下を挟むように基板搬送路のエッチング処理室の出口以降に設置され、画素パターン位置と画素パターン外の位置で異なる感度に調整された複数の透過センサにより、透過光量の変化を感知しエッチング残渣を検出する検出手段を備えてなることを特徴とするウェットエッチング装置。
【請求項２】
前記複数の透過センサが、ガラス基板の画素パターンの位置および該画素パターン以外の位置に向けて配置されてなる請求項１記載のウェットエッチング装置。
【請求項３】
前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置に信号を送り、ガラス基板のエッチング処理を中止する制御手段を備えてなる請求項１または２記載のウェットエッチング装置。
【請求項４】
前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置に信号を送り、ガラス基板のエッチング処理時間を延長する制御手段を備えてなる請求項１または２記載のウェットエッチング装置。
【請求項５】
前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置に信号を送り、前記残渣を検出したガラス基板を前記搬送手段により処理室に戻し、追加のエッチング処理を行なわせる制御手段を備えてなる請求項１または２記載のウェットエッチング装置。
【請求項６】
エッチング処理されたガラス基板を一枚ずつ水平に搬送する工程と、前記ガラス基板の上下を挟むように基板搬送路のエッチング処理室の出口以降に設置される複数の透過センサにより、透過光量の変化を感知しエッチング残渣を前記ガラス基板の搬送中に検出する工程を含み、前記複数の透過センサが、ガラス基板の画素パターンの位置および該画素パターン以外の位置に向けて配置されており、前記画素パターンの位置の透過センサが予め正常な画素パターンの透過光量の場合には感知しないように感度調整されているエッチング残渣検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェットエッチング装置および該装置に用いるエッチング残渣検出方法に関する。さらに詳しくは、ウェットエッチング装置の処理室内に配置したノズルからエッチング液を枚葉タイプのガラス基板にスプレーする、または処理室内に溜めたエッチング液にガラス基板を浸して、ガラス表面の金属膜をエッチングするウェットエッチング装置および該装置に用いるエッチング残渣検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造工程においては、ガラス基板の表面上に成膜された金属膜をエッチングし、回路パターンを形成するウェットエッチング装置が用いられている。一般に、かかるウェットエッチング装置では、予め設定した時間だけエッチングする方法やセンサを使用してエッチングの終了を検出する方法が用いられている。
【０００３】
近年、液晶表示装置の大型化および量産化にともない、ガラス基板も大型化し、表面を均一にエッチングすることがますます重要となっている。しかし、一方でガラス基板の大型化にともない、ガラス基板の歪みは大きくなり、エッチング装置の一般的な搬送手段である搬送ローラでは、ガラス基板の自重に加え基板表面にスプレーされたエッチング液の重さにより、ガラス基板に撓みを生じさせることがある。この場合、搬送ローラの数を増やしてガラス基板の支点を増やすことにより、ガラス基板の撓みを少なくすることができるが、搬送ローラとガラス基板のあいだへのエッチング液の浸入不足による処理ムラを招いたり、ローラ跡が付いたりしてエッチング性が損なわれるため、ローラの数を増やすにも限界がある。そのため、隣接するローラ間においてガラス基板に撓みが生じやすくなる。この撓みのため基板表面に液溜まりが生じ、エッチングが不均一になりやすい。
【０００４】
また、エッチングの終了を検出する1個のエンドポイントセンサは通常、スプレーの邪魔にならないように、ガラス基板上の一箇所に設置されているため、エンドポイントセンサ付近のエッチングが終了していてもガラス基板の一部には金属膜が残っていることが多い。一般にガラス基板の表面に生じるエッチングの不均一性を補うため、一定時間または一定割合のオーバーエッチングを実施しているが、前述のようにエンドポイントセンサは基板上の一点のみ監視するためガラス基板全体のエッチング終了を検出することは困難である。したがって、前述のオーバーエッチングは余裕を充分もたせた時間または割合にする必要があり、これがエッチング装置の生産性を低下させていた。かりにオーバーエッチングの時間を短くした場合は、ガラス基板上の一部に金属膜が残ったまま処理が終了する可能性が高くなり、この残渣は製造工程中に実施される検査工程まで発見できないため、そのあいだに不良品が大量に発生するという不具合がある。
【０００５】
これに対し、ウエハの周囲に配置した複数個のノズルからエッチング液をスプレーし、複数個のラインセンサによってウエハ表面のエッチングの進行状態を検出し、ノズルのスプレー量を制御するウェットエッチング装置がある（特開平４−１５９７１５号公報参照）。この装置では、均一なエッチングを得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるウェットエッチング装置では、スプレー量および圧力などを各ノズルごとに制御するため、ポンプまたは制御機構がノズルの個数分設置する必要がある。また、一般的にエッチング液は所定の温度に制御したのち、ポンプにより液タンクからエッチング処理室に供給され、再度タンクに戻り、循環されるが、エッチングの進行状況により温度と濃度をノズルごとに制御するのは困難である。たとえノズルごとにヒータおよび濃度調整機構を設けても、液タンクに戻ったエッチング液は各ノズルからのエッチング液の温度および濃度が混ざってしまうからである。したがって、従来の装置は設置コストおよびスペース面から現実的ではない。
【０００７】
本発明は、叙上の事情に鑑み、ガラス基板のエッチング時間を短縮しつつ、残渣の早期発見を行ない、不良品の発生を最小限に抑えることができるウェットエッチング装置および該装置に用いるエッチング残渣検出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のウェットエッチング装置は、ガラス基板を一枚ずつ水平に搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送されるガラス基板の表面の金属膜をエッチング液でエッチングするエッチング手段とが設けられたエッチング処理室を有するウェットエッチング装置であって、前記エッチングしたガラス基板の上下を挟むように基板搬送路のエッチング処理室以降に設置され、画素パターン位置と画素パターン外の位置で異なる感度に調整された複数の透過センサにより、透過光量の変化を感知しエッチング残渣を検出する検出手段を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２のウェットエッチング装置は、前記複数の透過センサが、ガラス基板の画素パターンの位置および該画素パターン以外の位置に向けて配置されている。
【００１０】
本発明の請求項３のウェットエッチング装置は、前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置に信号を送り、ガラス基板のエッチング処理を中止する制御手段を備えている。
【００１１】
本発明の請求項４のウェットエッチング装置は、前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置に信号を送り、ガラス基板のエッチング処理時間を延長する制御手段を備えている。
【００１２】
本発明の請求項５のウェットエッチング装置は、前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置に信号を送り、前記残渣を検出したガラス基板を前記搬送手段により処理室に戻し、追加のエッチング処理を行なわせる制御手段を備えている。
【００１３】
さらに本発明の請求項６のエッチング残渣検出方法は、エッチング処理されたガラス基板を一枚ずつ水平に搬送する工程と、前記ガラス基板の上下を挟むように基板搬送路のエッチング処理室の出口以降に設置される複数の透過センサにより、透過光量の変化を感知しエッチング残渣を前記ガラス基板の搬送中に検出する工程を含み、前記複数の透過センサが、ガラス基板の画素パターンの位置および該画素パターン以外の位置に向けて配置されており、前記画素パターンの位置の透過センサが予め正常な画素パターンの透過光量の場合には感知しないように感度調整されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のウェットエッチング装置および該装置に用いるエッチング残渣検出方法を説明する。
【００１６】
実施の形態１
ウェットエッチング装置としては、ガラス基板を一枚ずつ水平に搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送されるガラス基板の表面の金属膜をエッチング液でエッチングするエッチング手段とが設けられた処理室を有する装置とすることができる。図１〜２は本発明の実施の形態１にかかわるウェットエッチング装置を示す概略図である。図１〜２において、１はガラス基板、２は搬送手段の１つの構成部品である搬送ローラ、３は基板搬送路に設置される、検出手段の１つの構成部品である発光素子と受光素子とからなる透過センサである。前記搬送手段の他の構成部品としては、駆動モータ、回転伝達手段および回転制御回路などとすることができる。また前記検出手段は、エッチング残渣を検出する手段であり、他の構成部品としては、エッチング残渣の判定回路、感度調整回路および警報器などとすることができる。
【００１７】
図示しないエッチング処理室の出口または出口以降にセンサ取付板７をガラス基板１の進行方向と直角な方向に、ガラス基板１を上下に挟むように水平に設置する。センサ取付板７には複数個、たとえば５個の透過センサ３が直線状に設置され、図２に示されるように、そのうちの３個の透過センサ３ａをガラス基板１に形成された画素パターン４上を通過するように配置し、残りの２個の透過センサ３ｂを画素パターン４外のパターンが形成されていないエリア上を通過するように配置する。なお、透過センサ３ａの総数は、画素パターン４に少なくとも２個あればよく、透過センサ３ａ、３ｂのそれぞれの間隔は任意で構わないが、センサの配置は、残渣の生じやすい場所、たとえば搬送ローラに支持される箇所やスプレーシャワーのあたりにくい箇所の延長線上に配置するのが望ましい。画素パターン４は所定の透過率をもつように形成されるので、画素パターン４上に配置された透過センサ３ａは予め感度調整により正常な画素パターンによる透過光量の変化では感知しないレベルに設定されている。
【００１８】
つぎに図３にガラス基板上の残渣のパターンの一例を示すとともに、表１にその残渣の検出アルゴリズムの一例を示す。なお、表１中、○印はセンサが遮光されていることを示し、×印はセンサが遮光されていないことを示している。
【００１９】
【表１】
0003772070.tif 000002
【００２０】
図３および表１に示されるように、ガラス基板１が搬送ローラによって透過センサ３ａ、３ｂを通過する際、画素パターン４が透過センサ３ａの位置に達するまではパターンが形成されていないエリアのため透過センサ３ａおよび透過センサ３ｂに光量の変化は生じない。画素パターン４が透過センサ３ａの位置に差し掛かる際、一般に画素パターン４の周囲には画素パターン４を囲むように配線５が形成されているため、透過センサ３ａが配線５の位置を通過するとき同時に遮光される。配線５はその配線幅とガラス基板１の搬送スピードから透過センサ３ａを遮光する時間が予測される。ここで、配線５による遮光時間は、その配線幅から予測されるようにごく僅かな時間であり、一方残渣はその発生状況から一定の幅で発生することはほとんどありえず、配線幅よりも太く残ることが多い。したがって、透過センサ３ａがすべて同時に、しかも予測された時間だけ遮光した場合は正常なパターンと判断して通過させる。画素パターン４が透過センサ３ａの位置を通過しているとき、透過センサ３ａには透過光量の変化が生じるが、前述の感度調整により正常なパターンでは感知しない。ガラス基板１上の残渣６が透過センサ３ａ、３ｂの位置を通過するとき、透過センサ３ａおよび／または画素パターン４外に配置された透過センサ３ｂは予め設定した値より大きな光量の変化を感知するため残渣と判断して、図示しない警報器にて警報を発し、不良の発生をいち早く作業者に知らせる。
【００２１】
本実施の形態１では、残渣の発生を確実に検出できるため、オーバーエッチングの時間を必要最小限に設定することができる。その結果、エッチング時間の短縮を図ることができる。また、残渣が製造工程の検査工程を行なわずに検出できることから、不良品の発生が最小限に抑えられる。
【００２２】
実施の形態２
本実施の形態２では、前記実施の形態１にかかわるエッチング装置にエッチング処理を制御する第１の制御手段を備えている。すなわち前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置における第１の制御手段に信号を送り、以降のガラス基板のエッチング処理を中止する。これにより、さらに不良品の発生を最小限に抑えることができる。
【００２３】
実施の形態３
本実施の形態３では、前記実施の形態２とは異なり、前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置における第２の制御手段に信号を送り、以降のガラス基板のエッチング処理時間を予め設定した時間だけ延長する。これにより、再び残渣の発生をなくし、さらに不良品の発生を最小限に抑えることができる。
【００２４】
実施の形態４
本実施の形態４では、前記実施の形態２とは異なり、前記検出手段によるエッチング残渣の検出結果に基づいて、ウェットエッチング装置における第３の制御手段に信号を送り、前記残渣を検出したガラス基板を前記搬送手段により搬送ローラを逆転させて処理室に戻し、予め設定した時間だけ再び追加のエッチング処理を行なう。これにより、さらに不良品の発生を最小限に抑えることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、エッチングの不均一によるエッチング残渣を容易に検出することができ、オーバーエッチングの時間を必要最小限に設定することができる。その結果、エッチング時間の短縮を図ることができる。また、残渣が製造工程の検査工程を行なわずに検出できることから、不良品の発生を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわるウェットエッチング装置を示す概略側面図である。
【図２】図１におけるウェットエッチング装置の概略平面図である
【図３】ガラス基板上の残渣のパターンの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  搬送ローラ
３、３ａ  透過センサ
３ｂ
４  画素パターン
５  配線
６  残渣
７  センサ取付板
【図１】
0003772070.tif 000003
【図２】
0003772070.tif 000004
【図３】
0003772070.tif 000005