CN101266414A - 液体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的是不使用轧液辊和空气来抑制将处理液从供给处理液的装置的带出量。向基板(W)的表面(WS)供给显影液、进行表面处理的显影装置(20)具有输送棍(40)、喷洒器(50)以及缝隙喷嘴(60)，输送棍(40)在显影装置(20)的内部将基板(W)向水平方向输送；喷洒器(50)向通过输送棍(40)输送的整个基板(W)上供给显影液；缝隙喷嘴(60)设置在显影装置(20)的搬出口(42)附近，通过相对基板(W)从斜上方向着基板(W)的输送方向的反方向喷射显影液，清除积存在基板(W)的表面(WS)上的积液。由于利用来自缝隙喷嘴(60)的显影液挤压显影液，因此不会产生干燥引起的不均匀，也无需进行维护作业。

Description

液体处理装置

技术领域

本发明涉及抑制带出向基板表面供给的处理液的液体处理装置。

背景技术

制造形成液晶显示器的TFT(薄膜晶体管)基板时，对玻璃基板进行感光剂的涂敷、曝光、显影、蚀刻、清除感光剂等的处理。各处理由多个工序构成，例如一个处理由向基板供给处理液的工序、清洗基板的工序以及干燥基板的工序构成。使用专用的装置实施各工序，利用输送基板的输送机构使基板依次通过各装置，由此对基板进行一个处理。并且，利用输送机构输送的基板在保持水平的状态下进行输送，以水平状态放置在输送机构上的多个基板依次通过各装置，由此可对基板依次进行处理。

在此通过了供给处理液的装置后的基板被接着输送到清洗基板的装置，此时处理液也与基板一起被带入清洗装置。作为对保持水平状态的基板供给处理液的机构，使用在输送机构的上部设置流出处理液的喷洒器、向基板连续供给处理液的方法。从喷洒器流出的处理液在基板表面形成积液、残留下来，形成该积液的处理液被带入下一清洗装置。由于清洗装置使用清洗液，因此，若清洗液与被带出的处理液混合，则不能再利用清洗液而将处理液废弃。因此，若大量的处理液被带入清洗装置，则处理液被大量地浪费消耗，具有处理液的使用效率低的问题。

因此，在日本特开平8-294678号公报发表了轧液(液切り)装置，利用轧液辊清除附着在基板上的处理液，防止将处理液带入下一装置。在日本特开平8-294678号公报的轧液装置中，将轧液辊设置在与通过输送机构输送的基板表面只离开微小距离的位置，阻止附着在基板表面的处理液的移动。

发明内容

在日本特开平8-294678号公报的轧液装置中，通过轧液辊与处理液接触，使挤压力向处理液作用，使处理液附着在轧液辊上。因此，必须定期进行清除附着的处理液的维护作业，因此具有维护作业烦杂的问题。

另一方面，也考虑通过利用使基板干燥的吹拂器等机构，向基板表面喷射空气，利用气压清除处理液的方法。如果使用吹拂器，利用气体清除处理液，则不需要维护作业。但是，如果靠利用吹拂器清除处理液的方法，则很难使吹拂器的气压均匀地对基板表面作用，基板表面的一部分干燥，在附着处理液的部分和不附着的部分上产生不均匀。因此，导致作为最终的液晶显示器的产品具有图象不匀的问题。

因此，本发明的目的是不使用轧液辊和空气来抑制处理液的带出量。

为了解决以上的问题，本发明的技术方案1的液体处理装置是向基板表面供给液体、进行表面处理的液体处理装置，具有：输送机构、液体供给机构以及液体喷射机构，输送机构在上述液体处理装置内向水平方向输送上述基板；液体供给机构向通过上述输送机构输送的整个上述基板表面供给上述处理液；液体喷射机构设置在上述液体供给机构和上述液体处理装置的搬出口之间，通过相对上述基板从斜上方向着上述基板的输送方向的反方向喷射上述处理液，清除积存在上述基板表面的积液。

根据技术方案1的液体处理装置，从液体供给机构供给、在基板表面形成积液的处理液通过从液体喷射机构喷射的处理液的液压被从基板表面冲走、清除，因此，可抑制处理液的带出。不使用轧液辊或空气，而是使用作为同种液体的处理液挤压滞留在基板表面的处理液，因此不需要维护作业。并且，如果不使用空气、而使用处理液来清除处理液，则整个基板表面成为形成液膜的状态，可使基板表面不干燥，一直保持湿润状态。因此，由于基板表面不干燥，故没有不附着处理液的部分，也没有发生不均匀的问题。

并且，由于基板的输送方向和处理液的喷射方向形成反方向，因此，基板的输送速度的能量加在处理液的喷射压上。因此，可使更强的处理液的流动对形成积液的处理液进行作用。因此可高效率地清除基板表面的积液。

在此，反方向不局限于角度为180度的反方向，也可以是相对输送方向的斜的反方向。如果基板的输送方向与处理液的喷射方向为斜的状态，与180度的反方向相比较，作用于处理液的液压稍低。但是，如果相对输送方向从斜的反方向喷射处理液，则可从基板的两条边挤压积存的处理液，因此，可高效率地清除基板表面的积液。

并且，若用所喷射的处理液的液压冲走形成积液的处理液，则基板表面成为形成液膜的状态，从抑制带出量方面来看，液膜的厚度最好尽量薄。如果提高所喷射的处理液的液压，则可使强的挤压力作用，可使清除滞留的处理液后的基板表面的液膜变薄。因此，最好尽量提高处理液的喷射压。

并且，作为液体供给机构，为了向整个基板表面供给处理液、进行表面处理，例如可采用将喷洒器设置在液体处理装置的上部的多处，从该喷洒器一直向基板表面供给处理液的方法。

本发明的技术方案2的液体处理装置如技术方案1所述的液体处理装置，其特征在于，将上述液体喷射机构的喷射上述处理液的喷射口形成缝隙形状，使该缝隙与上述基板的输送方向正交地设置上述液体喷射机构。

通过将喷射口形成缝隙形状，可挤压所喷射的处理液，因此，可使高喷射压对滞留在基板表面的处理液作用。在从相对于基板的输送方向为180度的反方向喷射处理液的情况下，使缝隙与基板的输送方向正交地设置，在如上所述从斜的反方向喷射处理液的情况下，将缝隙设置成向基板的输送方向倾斜的状态。

另外，缝隙基本上使用形成直线的缝隙。但也可不是直线形，可使用形成曲线形的缝隙。例如，作为曲线形的缝隙而使用抛物线状的缝隙，如果使抛物线的顶点向着基板输送方向的最上游侧设置，则可从基板的三边挤压处理液。并且，也可以不使用抛物线，而使用圆形或椭圆形等的曲线形的缝隙。

本发明的技术方案3的液体处理装置如技术方案1或2所述的液体处理装置，其特征在于，上述液体供给机构和上述液体喷射机构设置在上述液体处理装置的上部，回收上述处理液的处理液回收机构设置在上述液体处理装置的下部，使通过上述处理液回收机构回收的上述处理液向上述液体供给机构和上述液体喷射机构循环，再利用上述处理液。

大量的处理液总是从设置在液体处理装置上部的液体供给机构向基板供给，除了一部分用于表面处理的处理液，几乎都流到液体处理装置的下部。通过使这样的处理液再次返回到液体供给机构和液体喷射机构，使处理液循环，可实现处理液的再利用。通过这样，可不浪费处理液，高效率地使用处理液。为了使处理液循环，将处理液回收机构设置在装置下部，使回收的处理液返回液体供给机构和液体喷射机构。使处理液循环的机构例如可使用泵。

处理液可使用用于显影曝光后的感光剂(抗蚀剂)的显影液、用于进行蚀刻处理的蚀刻液、用于剥离抗蚀剂的抗蚀剂剥离液等任意的处理液。即，本发明的液体处理装置可用于显影装置、蚀刻装置、抗蚀剂剥离装置等任意的装置。

并且，本发明的技术方案4的液晶显示器的制造方法的特征是使用技术方案1所述的液体处理装置进行基板表面的处理，利用进行了该处理的基板制造液晶显示器。由于液体处理装置可用于显影装置、蚀刻装置、抗蚀剂剥离装置等，因此，利用通过这些装置进行液体处理后的基板可制造液晶显示器。

根据本发明，通过向形成积液而滞留在基板上的处理液喷射处理液、将滞留的处理液向基板的外部挤压，可抑制处理液的带出。并且，由于滞留的处理液被作为液体的相同的处理液向基板外部挤压，因此，无需针对处理液产生的污染的维护作业，并且，由于可将基板总是保持湿润状态，因此，可防止产生不均匀。

附图说明

图1是各处理流程的说明图。

图2是显影装置的说明图。

具体实施方式

以下参照附图就本发明的实施方式进行说明。图1是在液晶显示器的制造过程中的显影处理D的一个例子。在图1中，显影处理D由显影工序、水置换工序、清洗工序以及干燥工序这四个工序构成，显影工序D-1通过图2的显影装置20进行，水置换工序D-2通过无图示的水置换装置进行，清洗工序D-3通过无图示的清洗装置进行，干燥工序D-4通过无图示的干燥装置进行。

如图1所示，在显影处理之前进行曝光处理L。在曝光处理L中，相对涂敷在基板上的感光剂(抗蚀剂)、使规定的图案形成潜像。经过曝光处理L后的基板在显影处理D中使潜像的图案显影。然后，将经过显影处理D的基板进行蚀刻处理E，根据显影后的图案进行蚀刻。

显影工序D-1是向基板供给作为处理液的显影液，使在感光剂上形成潜像的图案显影的工序。水置换工序D-2是冲洗显影液、停止显影处理的工序。清洗工序D-3是对冲洗显影液的基板进行清洗的工序。干燥工序D-4使清洗后的基板干燥、清除附着的水分的工序。

图2表示进行显影工序D-1的显影装置20。显影装置20具有显影室30和液体回收机构80。显影室30具有作为输送基板W的输送机构的输送辊40、设置在输送辊40的上部并作为液体供给机构的喷洒器50、作为喷射显影液的液体喷射机构的缝隙喷嘴60以及设置在显影室30的下部的液体接收部70。

在图中设置两个液体接收部70，液体回收用配管71分别与两个液体接收部70连接。两个液体回收用配管71在中途合流、与液体回收机构80连接。喷洒器用循环配管81和缝隙喷嘴用循环配管82与液体回收机构80连接，喷洒器用循环配管81与喷洒器50连接，缝隙喷嘴用循环配管82与缝隙喷嘴60连接。并且，在喷洒器用循环配管81和缝隙喷嘴用循环配管82的中途分别设置泵P1和P2。

显影室30是向基板W供给显影液、进行显影的腔室。基板W在显影室30内部被向水平方向输送，在表面W上进行作为表面处理的显影处理。因此，设置在显影室30内部的输送辊40将基板W向水平方向输送。基板W在被搬入显影室30之前，在无图示的曝光装置中进行曝光处理L。输送辊40与无图示的曝光装置连续设置，具有规定的图案在曝光装置进行感光后的抗蚀剂(感光剂)的基板W原封不动地被输送辊40搬入显影室30。为此，在显影室30上设置用于搬入基板W的作为入口的搬入口41。

另一方面，在显影室30进行了显影工序D-1的基板W被向下一个工序即水置换工序D-2输送。为此，在显影室30上设置用于搬出基板W的作为出口的搬出口42。因此，输送辊40从搬入口41设置到搬出口42，不断输送基板W。

喷洒器是用于向基板W供给显影液的液体供给机构，该显影液用于使在基板W上形成潜像的规定图案显影。在图2中，使显影液从多个喷洒器中流出。若向基板表面WS供给显影液，则形成潜像的图案被显影。具体地说，若向基板表面WS供给显影液，则相应于曝光后的图案，感光剂与显影液发生反应而被清除、显影。这样，在曝光处理L中曝光的图案、例如TFT电路图案被显影。因此，需要向整个基板表面WS供给显影液，使显影液一直从喷洒器50向基板W流动。

缝隙喷嘴60是从斜上方向着基板W喷射显影液的液体喷射机构。从缝隙喷嘴用循环配管82向缝隙喷嘴60供给显影液，通过泵P2的泵压作用来喷射显影液。缝隙喷嘴60在其喷射口形成缝隙，被挤压的显影液从喷射口喷射。因此，利用高的液压向着基板W喷射显影液。另外，泵P2除了使喷射显影液的喷射压作用的功能以外，还具有后述的显影液的循环功能，也可以分别独立设置使喷射压作用的泵和发挥循环功能的泵。

如图2所示，利用从多个喷洒器50流出的显影液，向从搬入口41搬入并通过输送辊40输送的基板W上供给足量的显影液。此时，由于基板W保持水平状态地被输送辊40依次输送，故由于基板W具有一定程度的大小、并且表面张力进行作用等，导致大量的显影液形成积液、滞留在表面WS。为了防止该滞留的显影液被原封不动地带出到水置换工序D-2而设置缝隙喷嘴60。

从缝隙喷嘴60喷射的显影液具有规定的液压地与滞留在基板W上的显影液碰撞。这样，能量附加在滞留于基板W上的显影液上、产生流动，与所喷射的显影液一起被向基板W的外部挤压。在此，由于一直向基板W喷射显影液、进行碰撞，因此，基板W的表面WS总是保持湿润的状态，成为液膜形成在表面WS的状态。由于显影液是液体，因此表面WS由于液体的密合力总是保持湿润性，表面WS不会干燥。并且，喷射压越高，越可以多清除滞留在基板W上的显影液，因此，可使液膜的厚度变薄，可进一步抑制将显影液带出。并且，从缝隙喷嘴60喷射的显影液和从喷洒器50流出的显影液使用相同的显影液。

液体接收部70是接收从喷洒器50向基板W供给并溢出的显影液、和利用从缝隙喷嘴60喷射的显影液而被从基板W清除的显影液的接收部。因此，液体接收部70设置在显影室30的下部。液体接收部70形成研钵形状，液体回收用配管71与研钵的顶点连接。在图2中，为了使液体接收部70小型化而设置在两处，也可设置一个液体接收部70。与两个液体接收部70的顶点连接的两根液体回收用配管71在中途合流、形成一个液体回收用配管71，与液体回收机构80连接。

液体回收机构80是用于将使用过的显影液进行再利用的机构。液体回收机构80设置在显影室30的下部，发挥储存从液体回收用配管71输送来的显影液的作为储存罐的作用。并且，喷洒器用循环配管81和缝隙喷嘴用循环配管82这两个配管与液体回收机构80连接。喷洒器用循环配管81经过泵P1与喷洒器50连接。因此，若使泵P1的泵压作用，则储存在液体回收机构80中的显影液被输送到喷洒器50，可作为再次向基板W供给的显影液而被再使用。

另一方面，缝隙喷嘴用循环配管82经过泵P2与缝隙喷嘴60连接。因此，若使泵P2的泵压作用，则储存在液体回收机构80中的显影液被输送到缝隙喷嘴60，可作为用于再次清除滞留在基板W上的显影液的显影液而被再使用。

在此，由于基本上以在基板W上基本上不附着杂质的状态搬入显影室30，因此，即使使显影液循环，显影液的纯度也不会降低。但是，由于不可能在基板W上完全不附着杂质，因此，考虑到杂质的附着，也可在液体回收机构80上设置过滤器，使通过该过滤器的显影液向喷洒器50和缝隙喷嘴60循环。

如上所述，将清除了在基板W上形成积液的显影液、表面WS成为液膜状态的基板W从搬出口42搬出，移送到下一个工序的水置换工序D-2。在移动到水置换工序D-2的基板W上，由于清除了积液，可抑制将显影液带出。另外，由于不使用轧液辊等就可以清除积液，因此无需进行维护作业，并且，由于不用喷射空气就可以清除积液，因此可将基板表面一直保持湿润状态，也不产生不均匀。

Claims (4)

1.一种液体处理装置，向基板表面供给处理液、进行表面处理，具有：输送机构、液体供给机构以及液体喷射机构，

输送机构在所述液体处理装置内向水平方向输送所述基板；

液体供给机构向通过所述输送机构输送的整个所述基板表面供给所述处理液；

液体喷射机构设置在所述液体供给机构和所述液体处理装置的搬出口之间，通过相对所述基板从斜上方向着所述基板的输送方向的反方向喷射所述处理液，清除积存在所述基板表面的积液。

2.如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于，将所述液体喷射机构的喷射所述处理液的喷射口形成缝隙形状，使该缝隙与所述基板的输送方向正交地设置所述液体喷射机构。

3.如权利要求1或2所述的液体处理装置，其特征在于，所述液体供给机构和所述液体喷射机构设置在所述液体处理装置的上部，回收所述处理液的处理液回收机构设置在所述液体处理装置的下部，

使通过所述处理液回收机构回收的所述处理液向所述液体供给机构和所述液体喷射机构循环，再利用所述处理液。

4.一种液晶显示器的制造方法，其特征在于，使用权利要求1所述的液体处理装置进行基板表面的处理，利用进行了该处理的基板制造液晶显示器。

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