JP2004190043A - 基板製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エッチングによって基板に発生する反応生成物を、容易かつ確実に除去可能な基板製造装置および基板製造方法を提供する。
【解決手段】エッチング槽１１において、フッ酸２５により、フッ酸２５と反応して反応生成物４５を生成するガラス基板をエッチングし、所定の周波数の超音波ＵＳを所定の出力パワーで発生させる超音波発生装置１７を有し超音波発生装置１７が出力した超音波ＵＳが伝播される超音波洗浄槽１４において、超音波ＵＳによりガラス基板の反応生成物４５を除去する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばガラス基板を所定の厚さにエッチングして、液晶表示パネル等の表示用その他の基板を製造する製造装置および製造方法に関する。
特定的には、本発明は、ガラス基板のエッチングによって発生する反応生成物を、超音波を用いて除去する基板製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）等の、ガラス基板を用いたディスプレイの薄型化および軽量化のために、ディスプレイ用のガラス基板のエッチングが行なわれている。
ＬＣＤを例に挙げて述べると、まず、複数枚のＬＣＤのための画素が作り込まれた１対のガラス基板を対向させて貼り合わせることにより、マザー基板を組立てる。次に、エッチング時にマザー基板内部の画素が損傷しないように、２枚のガラス基板間を、エポキシ樹脂等のシール剤によってシールする。
その後、薬液を用いてマザー基板のガラス基板をエッチングする。エッチング後のマザー基板を洗浄した後に、画素が形成された部分をスクライブ・ブレーク法やレーザー分断法によって切り出すと、所定の厚さに薄型化された複数のＬＣＤが得られる。
【０００３】
上述のガラス基板のエッチングとして、たとえば特許文献１に開示されているような、フッ酸による反応エッチングが知られている。
フッ酸によるエッチングは、フッ酸がリサイクル可能であることから生産性が高い。また、化学的機械研磨のように外力を加える必要がなく、所望のガラス厚さを容易に得ることができるため、利便性が高い。
【０００４】
特許文献１に記載のエッチング装置においては、エッチング後のマザー基板を、リンス槽において超純水ならびに窒素気体の噴射によって洗浄した後に、乾燥室において窒素気体によって乾燥して、エッチング装置から移送している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１４７４７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フッ酸によってガラス基板をエッチングした場合には、フッ酸とガラス基板との化学反応による反応生成物が生ずる。この反応生成物はガラス基板への固着性が強く、従来のようなリンス槽における超純水や窒素気体による洗浄ではほとんど除去することはできない。ガラス基板に付着したままの反応生成物は、乾燥室において乾燥された時に、たとえば白い粉状の物質として、ガラス基板の表面や周囲に析出する。
【０００７】
特許文献１に記載のエッチング装置においては、乾燥後のマザー基板はそのままエッチング装置の外へ移送されており、析出した反応生成物はエッチング装置の外へ持ち出される。
そして、従来は、ガラス基板に付着している析出した反応生成物を、有機溶剤等のクリーナーを用いて作業者が手作業で除去していた。
【０００８】
析出した反応生成物が付着しているガラス基板をエッチング装置の外へ出すと、反応生成物が散乱して、エッチング装置外の環境が低下し易い。また、散乱した反応生成物が床等の作業現場に存在すると、ガラス基板の移送、洗浄等の作業の妨げともなる。
【０００９】
反応生成物が散乱すると、ガラス基板のエッチング等の作業が行なわれるクリーンルームのクリーン度が低下する。
また、シール剤、ならびにシール剤とガラス基板との隙間等の微細な空間に発生した反応生成物は、手作業では完全に除去することは困難である。
このため、製造されるＬＣＤの品質にも悪影響を及ぼすおそれがあった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、反応エッチングによって基板に発生する反応生成物を、容易かつ確実に除去することが可能な基板製造装置を提供することにある。
また、反応エッチングによって基板に発生する反応生成物を、容易かつ確実に除去することが可能な基板製造方法を提供することも本発明の目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明に係る基板製造装置は、薬液により、当該薬液と反応して反応生成物を生成する被エッチング基板をエッチングするエッチング槽と、所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させる超音波発生手段と、当該超音波発生手段が出力した前記超音波が伝播され、当該超音波により前記被エッチング基板の前記反応生成物を除去する反応生成物除去槽とを有する基板製造装置である。
【００１２】
本願発明に係る基板製造装置は、前記エッチング槽と、前記反応生成物除去槽との間に、エッチングされた前記被エッチング基板を乾燥させて前記反応生成物を析出させる乾燥槽を有していてもよい。
【００１３】
また、本願発明に係る基板製造方法は、薬液により、当該薬液と反応して反応生成物を生成する被エッチング基板をエッチングするエッチング工程と、所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させて、当該超音波により前記被エッチング基板から前記反応生成物を除去する反応生成物除去工程とを有する基板製造方法である。
【００１４】
本願発明に係る基板製造方法は、前記エッチング工程と前記反応生成物除去工程との間に、エッチングされた前記被エッチング基板を乾燥させて前記反応生成物を析出させる乾燥工程を有していてもよい。
【００１５】
本発明においては、エッチング槽に蓄えられている薬液に被エッチング基板が浸漬され、被エッチング基板と薬液とが反応して、被エッチング基板がエッチングされる。エッチングにより、被エッチング基板と薬液との反応生成物が生成され、被エッチング基板に付着する。
エッチング後、被エッチング基板はエッチング槽から取り出され、薬液が被エッチング基板から除去される。
反応生成物を析出させる場合には、被エッチング基板は乾燥槽内へ収容される。乾燥槽において乾燥されることにより、被エッチング基板に付着していた反応生成物が析出する。
【００１６】
一方、超音波発生手段が、所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させる。この超音波は、エッチング後の被エッチング基板を収容する反応生成物除去槽に伝播する。
超音波は、反応生成物除去槽から被エッチング基板へさらに伝播する。超音波の振動作用により、被エッチング基板から反応生成物が除去される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して述べる。
なお、以下では、一例として、画素が作り込まれたＬＣＤ基板、即ちマザー基板をエッチング対象とし、マザー基板の１対のガラス基板を、フッ酸を用いてエッチングして所定の厚さのマザー基板を製造する場合について述べる。
【００１８】
第１実施形態
図１が、本発明に係る基板製造装置の第１実施形態の概略構成図である。図１に図解の基板製造装置１は、エッチング槽１１と、リンス槽１２と、乾燥・洗浄槽１３と、超音波洗浄槽１４と、乾燥槽１５と、搬送ロボット２０とを有する。
後ほど詳述するが、超音波洗浄槽１４には、発振器１９に接続されて超音波を発生する超音波発生部１８を備えた超音波発生装置１７が設けられる。超音波発生装置１７が、本発明における超音波発生手段の一実施態様に相当する。
【００１９】
エッチング槽１１、リンス槽１２、乾燥・洗浄槽１３、超音波洗浄槽１４、および乾燥槽１５は、一例としてこの順で基板製造装置１に直列的に配置される。
搬送ロボット２０は、ロボットアーム２２が、伸縮可能、かつ、各槽の配置位置に応じて配設されているレール２１に沿って移動可能になっている。ロボットアーム２２は、ＬＣＤ基板３０を収容したカセット２７を把持して各槽の間で搬送する。
【００２０】
図２が、ＬＣＤ基板３０の一例を示す図である。図２（ａ）が模式的な平面図を示しており、図２（ｂ）が図２（ａ）における断面Ｉ−Ｉから見た模式的な部分拡大断面図を示している。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＬＣＤ基板３０は、２枚の基板３２，３２を有している。一例として、基板３２には、ホウ珪酸ガラスや石英ガラス等のガラス製の基板が用いられる。
【００２１】
ガラス基板３２には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の電極や、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子や、カラーフィルター、配向膜等の構成部材を用いて、画像表示のための画素が作り込まれた表示部３７が複数形成されている。
【００２２】
複数の表示部３７が形成されたガラス基板３２には、図示しないスペーサが散布される。その後、表示部３７の周囲にＬＣＤパネルシール剤３４を塗布して、表示部３７同士を対向させてガラス基板３２を貼り合わせて、２枚のガラス基板３２が組立てられる。
２枚のガラス基板３２間のギャップＧの大きさが、図示しないスペーサにより制御される。ギャップＧの大きさは、一例として約３μｍ〜６μｍである。
なお、ＬＣＤパネルシール剤３４には、一例として、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂等の樹脂材料が用いられる。
【００２３】
本実施形態においては、図２（ａ）に示すように、２枚のガラス基板３２は、縦方向と横方向にそれぞれたとえば１ｍｍ程度ずらせて組立てられる。したがって、表示部３７は、２枚のガラス基板３２をずらせて組立てたときに対向する位置に形成される。
以上により、ＬＣＤパネルシール剤３４によって区切られた表示部３７をそれぞれ有するＬＣＤパネル３０ａが、１つのＬＣＤ基板３０に、一度に複数形成される。
【００２４】
スクライブ・ブレーク法やレーザー分断法によってＬＣＤ基板３０から不要なガラス基板３２を分断することにより、複数のＬＣＤパネル３０ａを入手することができる。
なお、液晶は、ＬＣＤ基板３０を分断してＬＣＤパネル３０ａを得た後に、ＬＣＤパネル３０ａのＬＣＤパネルシール剤３４の開口部から、表示部３７間の空間３８に注入される。液晶注入後、封止用の樹脂により開口部を塞ぐことにより、ＬＣＤパネル３０ａに液晶が封止される。
【００２５】
ところで、ＬＣＤパネル３０ａの薄型化および軽量化のために、ガラス基板３２を薄くすることが望まれている。従来は、一例として、厚さＬが約０．７ｍｍのガラス基板３２を用いていた。ガラス基板３２間のギャップＧの大きさがガラス基板３２の厚さＬと比較して大幅に小さいことから、ＬＣＤパネル３０ａの厚さＷが、ガラス基板３２の厚さＬによって規定されると仮定すると、この場合には厚さＷは約１．４ｍｍとなる。
【００２６】
ＬＣＤパネル３０ａの薄型化・軽量化の点から、厚さＷは、一例として約１ｍｍかそれ以下にすることが望まれている。
また、ＬＣＤ基板３０の大きさが大きいほど、１つのＬＣＤ基板３０から得られるＬＣＤパネル３０ａの数が増え、生産効率が上がる。このため、ガラス基板３２としては、一例として、縦横の長さが７２０ｍｍ×６００ｍｍかそれ以上のものが用いられている。
しかしながら、ガラス基板３２の縦横の長さが６５０ｍｍ×５５０ｍｍ以上になると、厚さＬが０．６ｍｍ以下のガラス基板３２を製造することが非常に困難になる。このため、厚さＷがたとえば１ｍｍ以下のＬＣＤパネル３０ａを効率良く製造することができなかった。
【００２７】
本実施形態においては、たとえば７２０ｍｍ×６００ｍｍ以上の大きさのガラス基板３２を用いて作成されたＬＣＤ基板３０をエッチングして、ＬＣＤ基板３０ひいてはＬＣＤパネル３０ａの厚さＷを薄くする。
その際に、２枚のガラス基板３２を対向させて組立てたＬＣＤ基板３０をそのままエッチングすると、エッチング用の薬液や、洗浄用の純水がガラス基板３２間に入り込み、表示部３７を損傷させるおそれがある。このため、ＬＣＤ基板シール剤３６により、ガラス基板３２間の隙間を封止するように、ＬＣＤ基板３０の周囲をエッチング前に予めシールする。
ＬＣＤ基板シール剤３６としては、一例として、エポキシ樹脂や紫外線硬化樹脂等の硬化性樹脂を用いる。
【００２８】
上述のように周辺をシールされたＬＣＤ基板３０は、このＬＣＤ基板３０を１枚から複数枚収容可能な１個のカセット２７に収容される。一例として、２０枚程度のＬＣＤ基板３０が、２０ｍｍ程度の間隔で並列的に配置されて１個のカセット２７に収容される。
ＬＣＤ基板３０を収容したカセット２７は、同様にＬＣＤ基板３０を収容した複数のカセット２７が保管されている図示しないローディング部から、搬送ロボット２０のロボットアーム２２によって把持されて、基板製造装置１内のエッチング槽１１に搬送される。
【００２９】
エッチング用の薬液としては、たとえば、フッ化水素の水溶液であるフッ化水素酸、即ちフッ酸を用いる。エッチング槽１１には、一例として１５重量％のフッ酸２５が蓄えられている。
エッチング槽１１まで搬送されたＬＣＤ基板３０は、ロボットアーム２２によってカセット２７ごとフッ酸２５に浸漬される。カセット２７は、カセット２７内のＬＣＤ基板３０へ外部からアクセスし易いように、ＬＣＤ基板３０を取り囲む周囲の面が、たとえば格子状のように開口している。
フッ酸２５がガラス基板３２と反応してガラス基板３２がエッチングされ、ＬＣＤ基板３０の厚さＷが薄くなる。
ガラス基板３２が、本発明における被エッチング基板の一実施態様に相当する。
【００３０】
所定の温度のフッ酸２５で所定時間エッチングを行なうことにより、所望の厚さＷのＬＣＤ基板３０が得られる。
エッチングされたＬＣＤ基板３０は、ロボットアーム２２によりカセット２７ごと次のリンス槽１２へ搬送される。
【００３１】
なお、フッ酸２５には、エッチングにより濃度変化や不純物の混入が生じる。このため、フッ酸２５はエッチング時間やエッチング枚数等のパラメータにより管理され、使用済みのフッ酸２５は、エッチング槽１１から図示しないエッチング液再生槽へ導かれ、リサイクルすることが可能になっている。
フッ酸２５の入換えの際には、エッチング液再生槽おいて不純物が取り除かれ、濃度を再調整されたリサイクル済のフッ酸２５が、エッチング液再生槽からエッチング槽１１へ供給される。
【００３２】
リンス槽１２には、純水が蓄えられている。カセット２７に収容されているＬＣＤ基板３０は、ロボットアーム２２により純水中に浸漬されて洗浄される。これにより、ＬＣＤ基板３０からフッ酸が除去される。
純水を、流水にしてＬＣＤ基板３０を洗浄するようにしてもよいし、シャワーによってＬＣＤ基板３０に噴射することも可能である。
また、洗浄効率を向上させるために、純水に加えて、Ｎ_２（窒素）ガスや乾燥空気（ドライエアー）をＬＣＤ基板３０に噴射するようにしてもよい。
【００３３】
リンス槽１２においてフッ酸２５がすすぎ落とされたＬＣＤ基板３０は、ロボットアーム２２によってカセット２７ごと乾燥・洗浄槽１３内に搬送される。
乾燥・洗浄槽１３においては、まず、図示しない温風送出装置から、ＬＣＤ基板３０に向けて温風ＨＡを送出して、ＬＣＤ基板３０を乾燥させる。これにより、フッ酸２５とガラス基板３２との反応により生成されていた反応生成物を析出させる。
この反応生成物の析出について、以下で図３を参照して詳細に述べる。
【００３４】
図３（ａ），（ｂ）は、エッチング後における、ＬＣＤ基板３０の周辺部の模式的な断面図である。
図３（ａ）に示すように、ガラス基板３２には、エッチング反応によって生成された反応生成物（以下、生成物）４０が付着している。生成物４０としては、たとえば、コロイダルシリカの集合体や、ガラス基板３２がフッ酸２５と反応して生成されるフッ化物や水酸化物がある。
ＬＣＤ基板３０が乾燥されると、これらの生成物４０が、図３（ｂ）に示すように、ＬＣＤ基板３０の基板面３２ｓおよび周囲の、全面または一部に析出する。
【００３５】
ガラス基板３２をエッチングすると、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ガラス基板３２の表面に微小な凹部４２が形成される場合がある。
ガラス基板３２の基板面３２ｓにおいては、このような凹部４２が形成されていた場合にも、純水やＮ_２ガス、ならびにドライエアーが到達し易い。このため、基板面３２ｓにおける生成物４０は、リンス槽１２において大部分が除去される。
【００３６】
ガラス基板３２の周辺部の、たとえば、ＬＣＤ基板シール剤３６とガラス基板３２の表面との境界においては、エッチングに異方性が生ずることがあるため、凹部４２が形成され易い。また、このような、ＬＣＤ基板シール剤３６の近傍に形成された凹部４２内には、純水やＮ_２ガス、ならびにドライエアーが到達しづらい。このため、ＬＣＤ基板シール剤３６近傍の凹部４２内に生成された生成物４０は、リンス槽１２における洗浄によっては完全に除去することは困難である。
したがって、基板面３２ｓにおいては析出した生成物４５が少なく、ガラス基板３２の周辺部においては析出した生成物４５は多い傾向にある。
ガラス製の基板３２とフッ酸２５が反応した場合には、生成物４０は、白い粉状となって析出する。
析出した生成物４５の大きさは、その種類によって様々であるが、最大径がおよそ０．１μｍ〜５０μｍの範囲であると推定される。
なお、析出した生成物４５を、以下では析出物４５と記述する場合もある。
【００３７】
凹部４２内の生成物４０は除去が困難であるが、本実施形態のように、温風ＨＡによりガラス基板３２を乾燥させると、温風ＨＡによって生成物４０が成長し、図３（ｂ）に示すように、析出物４５となって凹部４２からはみ出てき易くなる。析出物４５が凹部４２からはみ出ると、析出物４５の除去が容易になる。
【００３８】
本実施形態においては、乾燥・洗浄槽１３にさらに図示しないドライエアー送出装置および純水噴射装置が設けられている。ドライエアー送出装置および純水噴射装置による、ＬＣＤ基板３０へのドライエアーＤＡの噴射および純水ＷＳのシャワーにより、ＬＣＤ基板３０から析出物４５の一部を除去することができる。
ドライエアーＤＡと純水ＷＳによって、最大径が一例として５μｍよりも大きい、比較的大きな析出物４５を、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７から除去することができる。
【００３９】
最大径が一例として０．１μｍ〜５μｍの範囲の、比較的小さい析出物４５は、次の超音波洗浄槽１４において除去する。
図４が、本実施形態に係る超音波洗浄槽１４を表わす図である。図４（ａ）が、超音波洗浄槽１４の模式的な概略構成を示した上面図であり、図４（ｂ）が、図４（ａ）における矢印ＶＤ方向から見た模式的な概略構成図である。
ただし、図４（ａ），（ｂ）において、縮尺はそれぞれ異なっている。超音波洗浄槽１４が、本発明における反応生成物除去槽の一実施態様に相当する。
【００４０】
超音波洗浄槽１４には、超音波発生装置１７の超音波発生部１８が設置される。超音波発生部の構成については後述する。
本実施形態においては、一例として、図４（ａ），（ｂ）に図解のように、超音波洗浄槽１４の側壁部の内部に、４個の超音波発生部１８が設置される。４個の超音波発生部１８は、対向する壁面に２個ずつ配置され、各壁面においては、上下に１個ずつ配置されている。
超音波発生部１８によって発生され出力される超音波ＵＳは、図４（ａ）に示すように放射状に伝播するが、超音波発生部１８は、超音波洗浄槽１４内にＬＣＤ基板３０を設置した場合に、超音波ＵＳの出力方向ＯＤがＬＣＤ基板３０の側面を向くように配置される。
【００４１】
超音波洗浄槽１４には、超音波発生部１８から放射状に出力される超音波ＵＳのうち、ＬＣＤ基板３０には直接的には到達しない超音波ＵＳを、ＬＣＤ基板３０に反射させて照射させる反射板４７も設けられる。
反射板４７が、本発明における超音波反射手段の一実施態様に相当する。
反射板４７は、たとえば、ステンレス等の超音波反射性を有するＳＵＳ鋼によって平板状に形成され、超音波洗浄槽１４の側壁のうちの、超音波発生部１８が設置されていない側壁の内面に設置される。
超音波洗浄槽１４をＳＵＳ鋼によって形成した場合には、超音波洗浄槽１４自体に超音波反射板の機能を持たせることが可能である。
【００４２】
また、超音波洗浄槽１４には、図４（ｂ）に示すように、たとえば超音波洗浄槽１４の下部から純水ＷＴを供給することが可能になっている。
純水ＷＴは、ＬＣＤ基板３０から除去した析出物４５を含む不要物のＬＣＤ基板３０への再付着防止の観点から、ＬＣＤ基板３０の洗浄中は常に超音波洗浄槽１４に供給されていることが好ましい。
本実施形態においては、超音波洗浄槽１４からオーバーフローしたオーバーフロー液ＦＷは、超音波洗浄槽１４の上部の周囲に樋状に設けられている受水部４９から回収可能になっている。
【００４３】
上述した超音波洗浄槽１４に、乾燥・洗浄槽１３によって洗浄されたＬＣＤ基板３０が、ロボットアーム２２によってカセット２７ごと搬送される。ただし、図４（ｂ）においては、カセット２７は図示を省略している。
搬送されたＬＣＤ基板３０が純水ＷＴ中に浸漬された後に、超音波発生部１８から超音波ＵＳが出力され、ＬＣＤ基板３０が洗浄される。
【００４４】
図５は、超音波発生部１８の構成、および超音波の伝播状態を詳細に示すための、図４（ａ）の模式的な部分拡大図である。図５においては、超音波発生部１８は、ガラス基板３２の基板面３２ｓに直交し、かつ超音波ＵＳの出力方向ＯＤに沿う面における断面が示されている。また、カセット２７は図示を省略している。
超音波発生部１８は、ケース５０と、振動板５１と、振動子５２とを有している。図５に図解のように、振動子５２は振動板５１に設けられており、振動板５１は、ケース５０にはめ込まれて、振動板５１とケース５０とによって振動子５２を収容するようになっている。
【００４５】
振動子５２は、たとえば図示しないコードにより発振器１９に接続される。発振器１９からの信号を受けて、振動子５２が振動し、その振動が振動板５１により増幅されて、振動板５１から超音波が発生して出力される。
出力方向ＯＤに出力された超音波ＵＳは、放射状に伝播する。一部の超音波ＵＳは、ＬＣＤ基板３０の間にまっすぐ入り込む。ＬＣＤ基板３０の間に斜めに入り込んだ超音波ＵＳは、２つのＬＣＤ基板３０のガラス基板３２の間で反射しながら進む。
ＬＣＤ基板３０方向に伝播せず、超音波洗浄槽１４方向に伝播した超音波ＵＳのうち、特に超音波洗浄槽１４の側壁方向に伝播した超音波は、反射板４７によって反射され、伝播方向がＬＣＤ基板３０側へ変えられる。
【００４６】
ＬＣＤ基板３０へ到達した超音波ＵＳのうち、一部はガラス基板３２に当たってガラス基板３２を振動させる。また、別の一部は析出物４５に当たって析出物４５を振動させる。これらの超音波ＵＳによる振動の相乗作用により、乾燥・洗浄槽１３における純水シャワーや気体噴射では除去しきれなかった細かな析出物４５が、ＬＣＤ基板３０から剥離する。
【００４７】
超音波洗浄槽１４において、析出した生成物４５が除去されたＬＣＤ基板３０およびカセット２７は、ロボットアーム２２によって、図１に示す乾燥槽１５内へ搬送される。
乾燥槽１５には、乾燥・洗浄槽１３と同様に温風送出装置が設置されており、この温風送出装置からの温風ＨＡにより、カセット２７およびＬＣＤ基板３０が乾燥される。
【００４８】
乾燥槽１５において乾燥され、エッチング後の洗浄が終了したＬＣＤ基板３０は、ロボットアーム２２によってカセット２７ごと把持されて、アンロード部へ搬送され、基板製造装置１の外部へ自動的に搬出されて、次工程へ送られる。
【００４９】
以上の基板製造装置１における工程をプロセス図としてまとめると、図６のようになる。
まず、前工程において製造されたＬＣＤ基板３０がカセット２７ごと基板製造装置１内に搬送され、エッチング槽１１においてたとえばフッ酸によってエッチングされる（ステップＳＴ１）。
エッチング終了後には、ＬＣＤ基板３０はリンス槽１２へ搬送され、少なくとも純水によってリンスし、エッチング薬液（フッ酸）が除去されるようにする（ステップＳＴ２）。
【００５０】
リンス後、乾燥・洗浄槽１３において、まず、たとえば温風ＨＡによってＬＣＤ基板３０を乾燥させ、反応生成物４０を析出させる。
その後、析出した生成物４５を、ドライエアーＤＡの噴射や純水ＷＳのシャワーによって除去する（ステップＳＴ３）。
これにより、比較的大きな析出物４５が除去される。
【００５１】
乾燥・洗浄槽１３における洗浄後、超音波洗浄槽１４においてＬＣＤ基板３０ならびにカセット２７をさらに超音波洗浄する（ステップＳＴ４）。
超音波を用いて洗浄することにより、ステップＳＴ３における純水ＷＳやドライエアーＤＡでは除去しきれなかった細かな析出物４５を、ＬＣＤ基板３０ならびにカセット２７から除去することができる。
【００５２】
超音波洗浄後のＬＣＤ基板３０は、最後に、乾燥槽１５においてたとえば温風ＨＡによって乾燥される（ステップＳＴ５）。
このように、洗浄・乾燥されクリーンになったＬＣＤ基板３０およびカセット２７が、基板製造装置１の外部へ搬出される。
【００５３】
以上のように、本第１実施形態によれば、従来は作業者が手作業によって除去していた細かな析出物４５を、自動的に容易に除去することができる。特に、従来は除去が困難であったＬＣＤ基板３０の周辺部の析出物４５、およびＬＣＤ基板シール剤３６とガラス基板３２との境界近傍の析出物４５の除去が容易になる。
超音波によって細かな析出物４５まで除去することが可能なため、析出物４５を確実に除去することができ、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７への、析出物４５を含む不要物の再付着も防止可能である。その際に、反射板４７の作用により、超音波を効率良く利用することができ、析出物４５を除去する能力も向上する。また、純水シャワーや気体噴射だけでは除去が困難であった、ＬＣＤ基板３０におけるカセット２７の影となる部分の洗浄も容易になる。
析出物４５の除去効率が上がるため、ＬＣＤ基板３０を洗浄してアンロードするまでのタクトタイムを短縮でき、ＬＣＤ基板３０の生産効率も向上する。
また、各洗浄工程における純水の使用量も削減することができる。
【００５４】
また、ブラシ等の物体が直接ＬＣＤ基板３０に接触することがないため、ＬＣＤ基板３０の品質に悪影響を及ぼすことがない。
細かな析出物４５まで除去された後に、ＬＣＤ基板３０は基板製造装置１の外部へ搬出されるため、たとえば、基板製造装置１が設置されているクリーンルームのクリーン度が低下することがない。また、析出物４５が基板製造装置１の外部に散乱せず、作業の妨げになることもない。
【００５５】
第２実施形態
図７は、本発明に係る基板製造装置の第２実施形態の概略構成図である。図７に図解の基板製造装置１０は、図１に図解の基板製造装置１から、乾燥・洗浄槽１３を省略したものであり、その他は第１実施形態の場合と同じである。したがって、同一構成要素には同一符号を付し、詳細な記述は省略する。
また、製造対象であるＬＣＤ基板３０も、第１実施形態の場合と同じである。
【００５６】
基板製造装置１０においては、リンス槽１２においてＬＣＤ基板３０およびカセット２７を純水によりそそいだ後に、続けて超音波洗浄槽１４において超音波洗浄する。即ち、本第２実施形態においては、乾燥により反応生成物４０を析出物４５に成長させることなく、超音波洗浄する。
リンス槽１２においてそそぎ洗浄されたＬＣＤ基板３０は、搬送ロボット２０のロボットアーム２２によってカセット２７ごと把持されて超音波洗浄槽１４まで搬送され、超音波洗浄槽１４内に蓄えられている純水ＷＴ中に浸漬される。
【００５７】
純水ＷＴ中のＬＣＤ基板３０およびカセット２７は、超音波洗浄槽１４のたとえば下部から注入され、オーバーフロー液ＦＷとして排出される純水ＷＴの流れと、超音波発生部１８からの超音波ＵＳの作用により洗浄される。
このとき、超音波ＵＳの発振周波数ならびに出力パワーを適切に選択することにより、析出していない反応生成物４０であっても、ＬＣＤ基板３０から除去することができる。
また、超音波ＵＳの振動作用により、ガラス基板３２の凹部４２に入り込んでいる生成物４０も、凹部４２の外に出すことができ、除去することが可能である。
【００５８】
超音波洗浄終了後には、第１実施形態の場合と同様に、乾燥槽１５において、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７を温風ＨＡによって乾燥させる。
この乾燥により析出物４５が現われた場合には、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７を超音波洗浄槽１４に搬送し直し、再び超音波洗浄により析出物４５を除去すればよい。
【００５９】
基板製造装置１０における工程をプロセスフロー図としてまとめると、図８のようになる。
まず、前工程において製造され、第１実施形態の場合と同様に周辺部をＬＣＤ基板シール剤３６によってシールされたＬＣＤ基板３０が、カセット２７に収容されて、ロボットアーム２２によって基板製造装置１０内に搬入される。
【００６０】
搬入されたＬＣＤ基板３０は、カセット２７ごと、エッチング槽１１内のエッチング薬液（フッ酸）２５に浸漬される。これにより、ＬＣＤ基板３０のガラス基板３２が、所望の厚さにエッチングされる（ステップＳＴ１）。
エッチング終了後、第１実施形態の場合と同じく、リンス槽１２において少なくとも純水によってリンスし、ＬＣＤ基板３０からフッ酸を除去する（ステップＳＴ２）。
リンス槽１２におけるリンス後には、前述のように、乾燥により反応生成物４０を析出させることはせず、超音波洗浄槽４０において直接超音波洗浄して、成長する前の生成物４０をＬＣＤ基板３０から除去する（ステップＳＴ３４）。
【００６１】
超音波洗浄後のＬＣＤ基板３０およびカセット２７は、第１実施形態と同じく乾燥槽１５においてたとえば温風ＨＡによって乾燥される（ステップＳＴ５）。
乾燥終了時点において、たとえば目視により、ＬＣＤ基板３０ならびにカセット２７に析出物４５が現われていないかどうかを判別する（ステップＳＴ６）。
この析出物４５が存在するか否かの判別は、たとえば撮像カメラによってＬＣＤ基板３０を撮像し、得られた画像を画像処理することや、乾燥槽１５内のクリーン度の測定結果から、自動的に判別するようにしてもよい。
【００６２】
ステップＳＴ６において析出物４５が存在していた場合にはステップＳＴ３４に戻り、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７を再び超音波洗浄し、乾燥槽１５において乾燥させ、析出物４５が発生するかどうかを判別する。このステップを、析出物４５が発生せず、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７が完全に洗浄されたと判断されるまで繰り返す。
完全に洗浄されたと判断されたＬＣＤ基板３０は、ロボットアーム２２によって、図示しないアンロード部からカセット２７ごと基板製造装置１０の外部へアンロードされる（ステップＳＴ７）。
【００６３】
本第２実施形態においては、第１実施形態と比較して、乾燥・洗浄槽１３および乾燥・洗浄ステップＳＴ３がないために、基板製造装置１０の構造およびＬＣＤ基板３０の洗浄工程が簡略化される。
また、析出させる前に大部分の反応生成物４０を除去するため、析出物４５の析出量が少なく、動作やメンテナンスにおいて、基板製造装置１０に与える悪影響が少ない。
【００６４】
なお、リンス槽１２をさらに省略して、超音波洗浄槽１４においてＬＣＤ基板３０のリンスも行なうようにすることもできる。超音波洗浄槽１４内に注入され、オーバーフローする純水ＷＴによってフッ酸をすすぎ落とされたＬＣＤ基板３０は、続いて超音波洗浄され、生成物４０を除去される。
その他の基板製造装置の構成および工程は、第１、第２実施形態の場合と同じである。
【００６５】
上記のようにリンス槽１２をさらに省略した場合には、基板製造装置の構成およびＬＣＤ基板３０の洗浄工程をさらに簡略化することができる。
ただし、超音波洗浄槽１４内にフッ酸が残留する可能性もあるため、超音波による洗浄効率は低下する可能性もある。
【００６６】
変形形態
以下では、上記の第１、第２実施形態の変形形態について述べる。
まず、超音波洗浄槽１４の変形形態について述べる。以下の図９〜１５はすべて、超音波洗浄槽１４を側面から見た場合の模式的な概略構成図である。
【００６７】
［交互照射方式］
第１、第２実施形態に係る超音波洗浄槽１４においては、図１，４，７に示すように、超音波洗浄槽１４の対向する側面に設置した複数の超音波発生部１８から、超音波ＵＳを同時に出力していた。超音波ＵＳは、図９（ａ）に示すようにまず片側の壁面の超音波発生部１８のみからＬＣＤ基板３０に対して出力し、次には図９（ｂ）に示すように、反対側の壁面の超音波発生部１８から出力するというように、片方ずつ交互に出力して、ＬＣＤ基板３０に照射することもできる。
【００６８】
本交互照射方式によれば、超音波ＵＳが出力される方向は常に、ある一方向だけであり、２つ以上の方向から同時に出力されることはない。このため、超音波ＵＳ同士による干渉がなく、干渉によるＬＣＤ基板３０の破損等の損害を未然に防ぐことができる。
ただし、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７を洗浄するために必要とする時間は、第１、第２実施形態のような同時照射方式よりも長くなる傾向にある。
【００６９】
［バブリング機構］
リンス槽１２において、純水に加えてＮ_２ガスやドライエアーを噴射して洗浄可能であったように、超音波洗浄槽１４にも気体の発泡（バブリング）を加えることができる。
図１０（ａ）が、バブリング機能を有する超音波洗浄槽の一実施態様を表わし、図１０（ｂ）が、異なる実施態様を示している。
【００７０】
図１０（ａ）に示す超音波洗浄槽１４は、バブリング管５６を有している。バブリング管５６は、たとえば、超音波洗浄槽１４の底部に、ある壁面からそれと対向する壁面まで到達するように配置される。
バブリング管５６には複数の開口が設けられており、バブリング管５６内に供給したＮ_２ガスやドライエアーＤＡ等の気体の気泡を、超音波洗浄槽１４内において均等に噴出させるようになっている。
【００７１】
対向する超音波発生部１８間に気泡が存在するようになることによって、超音波を同時に照射した場合にも、超音波同士の干渉が起こりにくくなる。その結果、ＬＣＤ基板３０の損傷の可能性が低くなる。
また、気泡によって、生成物４０または析出物４５を除去し易くなる効果もある。
【００７２】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のように超音波洗浄槽１４内に均等に気泡を噴出させるのではなく、主として超音波発生部１８の前面近傍に気泡を発生させる場合を示している。
図１０（ｂ）に図解の超音波洗浄槽１４には、超音波洗浄槽１４側面の超音波発生部１８の前面に気泡の噴出口が位置された送出管５７が設置されている。ドライエアーＤＡやＮ_２ガス等の気体は、送出管５７を介して気泡として超音波洗浄槽１４内の純水に送出される。送出された気泡は、超音波発生部１８の前面近傍を通過して上昇する。
バブリング管５６および送出管５７が、本発明における気泡噴出手段の一実施態様にそれぞれ相当する。
【００７３】
図１０（ｂ）の場合には、気泡によるＬＣＤ基板３０の洗浄効果は、図１０（ａ）の場合よりも低い。しかし、たとえば交互照射方式によって超音波を出力する場合に、超音波を出力しない超音波発生部１８の側にのみ気泡を送出すれば、反対側の超音波発生部１８から照射される超音波のパワーを吸収することができる。これにより、超音波を出力しない超音波発生部１８が損傷することを防止することができる。それに加えて、ＬＣＤ基板３０が存在する部分においては気泡があまり送出されていないため、超音波のパワーを有効に使用して洗浄を行なうことができる。
同時照射方式において図１０（ｂ）のバブリング方式を用いることも当然ながら可能である。
【００７４】
［揺動機構］
図１１（ａ）〜（ｃ）は、超音波洗浄槽１４において、揺動手段によってＬＣＤ基板３０を揺動させながら洗浄する状態を示した模式図である。
揺動手段としては、たとえばロボットアーム２２を用いる。図１１においては図示を省略したロボットアーム２２は、ＬＣＤ基板３０を収容する図示しないカセット２７を把持する。ロボットアーム２２が図中下方向に伸びて、カセット２７が超音波洗浄槽１４内に搬入されて、図１１（ａ）に示すように、超音波洗浄槽１４内の純水にＬＣＤ基板３０が浸漬される。
【００７５】
その後、カセット２７を超音波洗浄槽１４から搬出するようにロボットアーム２２が縮むことにより、図１１（ｂ）に示すように、ＬＣＤ基板３０が図中上方向に持ち上げられる。このとき、洗浄の効率化の観点から、たとえばＬＣＤ基板３０の下半分は純水中に入れたままにしておく。
ロボットアーム２２が再び伸びることにより、図１１（ｃ）に示すように、ＬＣＤ基板３０全体が純水中に浸漬される。
以上により、ＬＣＤ基板３０がカセット２７ごと、図１１中の上下方向に揺動される。
【００７６】
ＬＣＤ基板３０を上下方向に揺動させる場合には、超音波発生部１８を、上下方向に移動するＬＣＤ基板３０の全領域が通過する領域のみに設置することが、超音波のパワーの効率的利用および基板製造装置の低コスト化の観点から好ましい。たとえば、上記のような場合には、超音波洗浄槽１４の上半分にのみ超音波発生部１８を設置しておく。
超音波洗浄槽１４の上半分にのみ超音波発生部１８が設置されていても、ＬＣＤ基板３０が上下方向に揺動するため、ＬＣＤ基板３０の全領域に超音波ＵＳを照射することができる。
【００７７】
超音波洗浄槽１４においてＬＣＤ基板３０を揺動させながら洗浄する場合には、揺動作用により、ＬＣＤ基板３０およびカセット２７から反応生成物４０または析出物４５をより除去し易くなる。
また、ＬＣＤ基板３０の一部が純水の外に出るため、除去状態の確認が容易になる。
さらに、前述のように、超音波発生部１８の数を減らすことができるため、基板製造装置のコスト低下にもつながる。
【００７８】
［超音波発生部設置方式］
超音波発生部１８は、上記のように超音波洗浄槽１４の側壁部の内部に対向するように配置するだけでなく、他の様々な領域に設置することもできる。
たとえば、超音波発生部１８は、超音波ＵＳが伝播可能であれば、超音波洗浄槽１４に直接設置されていなくてもよい。
ただし、以下では超音波洗浄槽１４における超音波発生部１８の設置の変形例について述べる。なお、以下の図１２〜１５においては、超音波洗浄槽１４の底部における純水ＷＴの注入口、ならびに受水部４９は図示を省略している。
【００７９】
図１２（ａ）は、図４（ｂ）に示すような超音波発生部１８の代わりに、超音波発生部１８よりもやや大きい超音波発生部１８１を用いた例である。超音波発生部１８１は、２個で１組となって、超音波ＵＳの出力方向がＬＣＤ基板３０の側面を向くように、超音波洗浄槽１４の内部の側壁部に、互いに対向するように配置されている。
このように、超音波発生部１８１を用いた場合には、超音波発生部の数を減らすことが可能であり、これにより、出力する超音波ＵＳの調整が容易になる。また、超音波ＵＳの出力状態が均一となるため、均一に洗浄できる可能性もある。
【００８０】
超音波発生部１８１は、図１２（ｂ）に示すように、超音波洗浄槽１４の外部の側壁部に設置することも可能である。この場合には、超音波ＵＳは、超音波洗浄槽１４を介してＬＣＤ基板３０に伝播される。したがって、超音波洗浄槽１４は、超音波ＵＳを伝播し易い材質であることが好ましい。
超音波発生部１８を超音波洗浄槽１４の外部の側壁部に設置することも当然可能である。
超音波発生部を超音波洗浄槽１４の外部に設置した場合には、超音波発生部のメンテナンスが容易になる。また、超音波発生部は耐水性を必要としないため、超音波発生部の構造が簡単になり、コスト削減につながる。
【００８１】
図１３（ａ）は、超音波ＵＳの干渉が生じないように、２個の超音波発生部１８を、対向する側壁部においてずらして設置した例である。
この場合には、同時照射方式においても、超音波ＵＳの干渉を容易に防ぐことができる。
【００８２】
図１３（ｂ）は、超音波発生部１８１よりもさらに大きく、ＬＣＤ基板３０の側面の全領域をカバー可能な超音波発生部１８２を、互いに対向させて設置した例である。
この場合には、ＬＣＤ基板３０の全面に、過不足なく超音波ＵＳを照射することができる。また、超音波ＵＳのＬＣＤ基板３０への照射状態を、図１２（ａ）に図解の場合よりもさらに容易に均一にすることが可能である。したがって、たとえば図１２（ａ）に図解の場合よりもより効率的に、かつ均一にＬＣＤ基板３０を洗浄することができる。
【００８３】
図１４（ａ）は、超音波発生部１８２を、超音波洗浄槽１４の底部と上部に設置した例である。
底部の超音波発生部１８２を覆うように、図示しないたとえば格子状のカセット載置部材を設置し、このカセット載置部材の上に、図示しないロボットアーム２２によってＬＣＤ基板３０およびカセット２７が載置され、純水に浸漬される。
ＬＣＤ基板３０を純水へ浸漬させ、ロボットアーム２２がカセット２７から離れた後に、たとえば、超音波発生部１８２が超音波洗浄槽１４側に設置された図示しない蓋を超音波洗浄槽１４にかぶせる。これにより、カセット２７の上方に超音波発生部１８２が設置される。
２つの超音波発生部１８２は、超音波ＵＳの出力方向がＬＣＤ基板３０の側面を向くように設置される。
【００８４】
図１４（ｂ）は、超音波洗浄槽１４の底部にのみ超音波発生部１８２を設置した例である。図１４（ｂ）においては、超音波発生部１８２は、隔壁１４ｗによって純水と隔てられている。
隔壁１４ｗ上に、ＬＣＤ基板３０を収容したカセット２７が載置される。
【００８５】
超音波発生部１８２からＬＣＤ基板３０の側面に向かって出力された超音波ＵＳは、隔壁１４ｗを介して超音波洗浄槽１４に蓄えられている純水の水面方向に伝播する。伝播した超音波ＵＳの一部は、水面において反射され、ＬＣＤ基板３０方向へ再び戻ってくる。
超音波洗浄槽１４の上部には、超音波ＵＳの反射率を向上させるために、蓋を設けてもよい。蓋の材料には、一例としてＳＵＳ鋼を用いることができる。
超音波ＵＳを反射させることにより、超音波ＵＳのパワーを有効に利用して洗浄することができる。
図１４（ｂ）に図解のように、隔壁１４ｗによって純水と超音波発生部１８２とを隔てた場合には、超音波発生部１８２に耐水性が必要ないため、超音波発生部１８２の構造の簡略化とコスト低減を実現することができる。
【００８６】
超音波発生部１８２を、超音波洗浄槽１４の底部ではなく、上部にのみ設置してもよい。
また、超音波発生部は、所望する超音波のパワーやＬＣＤ基板３０の大きさに応じて、所望の大きさのものを、所望の個数用いることが可能である。その場合に、ＬＣＤ基板３０を複数の洗浄領域に区分けし、区分けされた洗浄領域の大きさや位置に応じて、超音波発生部を適宜配置することができる。たとえば、図４（ｂ）においては、ＬＣＤ基板３０を上下に２行、左右に２列の計４つの洗浄領域に区分し、各洗浄領域に対して、図中横方向から超音波ＵＳを照射するように、超音波発生部１８を１つずつ割り当てたと考えることができる。
図１３（ａ）においては、各行の洗浄領域２個に対して超音波発生部１８を１個割り当てたと考えてもよいし、ＬＣＤ基板３０を上下２つの洗浄領域に区分けし、それぞれに対して超音波発生部１８を１つずつ対向配置させたと考えてもよい。これらは、図１４のように、超音波照射方向が図中上下方向の場合にも適用することができる。
【００８７】
これまで述べてきた機構や設置方式を、組み合わせることも可能である。
図１５は、超音波洗浄槽１４の側壁部と底部の両方に超音波発生部を設置し、さらに、ＬＣＤ基板３０を図中上下方向に揺動させる場合の例である。
図１５に示す超音波洗浄槽１４の側壁部においては、図１１の場合と同様に、側壁部の内側の上部に、２個の超音波発生部１８を対向配置している。
また、図１５の場合には、超音波発生部１８２を隔壁１４ｗに直接取付けており、隔壁１４ｗを振動板としても利用している。
なお、超音波洗浄槽１４の隔壁１４ｗの上部には、純水が蓄えられる。
【００８８】
隔壁１４ｗを振動板としても利用しているため、超音波ＵＳのＬＣＤ基板３０への伝播効率が向上する。
また、図中縦方向と横方向の両方に超音波ＵＳを出力しているため、ＬＣＤ基板３０から不要物を除去する能力がさらに向上する。
ＬＣＤ基板３０の揺動が加わることにより、洗浄能力はさらに向上する。
このため、洗浄時間、タクトタイム、使用する純水量をさらに減少させることが可能であり、さらなる生産効率向上を図ることができる。
基板洗浄能力を上述の実施形態の場合とほぼ同じにした場合には、超音波発生部１８，１８２に使用するエネルギーを減少させることができる。
【００８９】
上記の照射方式、バブリング機構、揺動機構、超音波発生部の設置方式等の事項は、多種組み合わせることが可能である。たとえば、図１５に示す超音波洗浄槽１４に、さらにバブリング機構を取入れてもよい。また、照射方式は交互照射方式にすることも可能である。
どの方式を採用し、どの方式は用いないかは、洗浄力、生産効率、コスト、保守性等の様々な評価項目のうちで、どの項目を重視するかによって適宜選択することが可能である。
【００９０】
ここで、超音波発生部１８，１８１，１８２についてさらに詳細に述べる。
図１６（ａ）は、模式的な断面図を用いた超音波発生部１８，１８１，１８２の構成図であり、図１６（ｂ）はその正面図である。
【００９１】
前述のように、超音波発生部１８，１８１，１８２は、前面の振動板５１に複数の超音波振動子５２が設けられており、振動子５２を収容するように、ケース５０に振動板５１がはめ込まれている。
ケース５０の厚さ方向の長さＬ１、図中縦方向の長さＬ２、図中横方向の長さＬ３は、一例としてそれぞれ１００ｍｍ、２００ｍｍ、６００ｍｍである。
振動子５２の数は、たとえばケース５０の大きさに応じて適宜変更する。
それぞれの振動子５２は、たとえば接続コードによって発振器１９に接続される。接続コードは、振動子５２に容易に脱着が可能である。
【００９２】
このように、振動子５２から接続コードを容易に取り外せる場合には、超音波発生部を、超音波洗浄槽１４に着脱自在に設置することができる。
図１７は、一例として、超音波洗浄槽１４の内側の側壁部に、超音波発生部１８１を着脱する状態を示した模式図である。
超音波洗浄槽１４に超音波発生部１８１を着脱自在に設置する際には、たとえば、超音波発生部１８１の着脱方向に、超音波発生部１８１が係合してスライド可能な図示しないスライドレールを設けておく。
超音波発生部１８１を着脱する際には、予め超音波洗浄槽１４から純水を抜いておく。また、発振子５２から接続コードを取り外しておく。そして、レール２１に沿って移動するロボットアーム２２、またはクレーン等の他の搬送手段によって、超音波発生部１８１をスライドレールに沿って移動させる。
【００９３】
超音波発生部１８１が着脱自在になることにより、超音波発生部１８１および超音波洗浄槽１４の保守性が向上する。
さらに、超音波発生部１８１を、超音波発生部１８，１８２等の、異なる大きさ、出力パワーを有する超音波発生部に交換することが容易になる。これにより、ＬＣＤ基板３０の大きさや洗浄時間等の条件に応じて、超音波発生部を含めた洗浄システムを適宜構成することが可能になる。
【００９４】
以下に、超音波発生部１８，１８１，１８２が出力する超音波ＵＳの適切な発振周波数および出力パワーを決定するために行なった実験について述べる。
図１８が、その際の実験装置を示す模式的な概略構成図であり、図１８（ａ）が側面図を、図１８（ｂ）が正面図をそれぞれ示している。
図１８（ａ），（ｂ）に図解の超音波洗浄槽１４の大きさは、幅Ｌ４を４５０ｍｍ、長さＬ５を８５０ｍｍとした。
また、超音波洗浄槽１４の材質はＳＵＳ鋼とした。したがって、本実験においては反射板４７は用いていない。
【００９５】
このような超音波洗浄槽１４の底部に、図１６に示す長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３がそれぞれ１００ｍｍ、２００ｍｍ、６００ｍｍの超音波発生部１８２を設置した。
超音波発生部１８２からは、直接的に超音波ＵＳをＬＣＤ基板３０の側面に向けて出力するものとし、超音波発生部１８２の上部から、図１８に示すような、所定間隔をあけて並列に配置された棒状部材を有するカセット載置部材６０を設置した。
カセット載置部材６０上に、ほぼ２０ｍｍの間隔をおいて並列的に配置されてカセット２７に収容され、析出した反応生成物４５が付着したＬＣＤ基板３０を３枚載置した。ただし、図１８においてはカセット２７は図示を省略している。また、ＬＣＤ基板３０の大きさは、７２０ｍｍ×６００ｍｍとした。
【００９６】
また、超音波洗浄槽１４内には、純水ＷＴを蓄えた。析出物４５の除去状況を目視により確認容易とするため、超音波洗浄槽１４の高さおよび蓄える純水ＷＴの量は、カセット載置部材６０上に載置したＬＣＤ基板３０の下半分が純水ＷＴに浸漬する程度とした。
上記の状態において、所定の周波数と出力パワーの超音波ＵＳを所定時間出力させた。超音波ＵＳの照射に関しては、ＬＣＤ基板３０を設置した後に、１０秒程度の時間をかけて所定の出力パワーとなるソフトスタートを適用した。
【００９７】
超音波ＵＳの照射による析出物４５の除去状況、および、ＬＣＤ基板シール剤３６の剥離、ガラス基板３２ならびに表示部３７の損傷等のＬＣＤ基板３０の状態を、目視により確認した。それに加えて、音圧センサーにより超音波ＵＳの音圧を測定した。測定地点は、図１８に示す超音波洗浄槽１４の幅Ｌ４と長さＬ５方向のそれぞれにおいて、側壁から５０ｍｍ間隔の格子状の地点とした。そして、超音波発生部１８２の超音波出力面からの高さがＨ１＝３３０ｍｍ、Ｈ２＝２８０ｍｍの２ヶ所において測定し、のべ２２４個のデータを得た。
【００９８】
実験結果から、超音波ＵＳの発振周波数は２８ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲、出力パワーは３００Ｗ〜４０００Ｗの範囲が好ましいことが分かった。
たとえば半導体ウェハの洗浄にはＭＨｚ（メガヘルツ）オーダーの周波数の超音波が用いられるが、このような高い周波数の超音波では、最大径が０．１μｍ〜５０μｍ程度の析出物４５を除去することはできない。したがって、上記の範囲の周波数および出力パワーが好ましい。
出力パワーが３００Ｗよりも小さいと、実用的な洗浄力を得ることができない。また、出力パワーが４０００Ｗよりも大きいと、ＬＣＤ基板３０の破損の可能性が高まるため、実用的でない。
周波数が２８ｋＨｚよりも低いと、出力パワーが３００Ｗの場合にも、ＬＣＤ基板３０に損傷が発生する可能性が高い。また、発振周波数が高くなると小さな析出物４５を除去し易くなるが、周波数が２００ｋＨｚよりも高いと、出力パワーが４０００Ｗの場合にも、最大径が０．１μｍ〜５μｍ程度の、比較的小さい析出物４５ですら除去するパワーが得られず、実用的でなくなる。
【００９９】
超音波ＵＳの特に好ましい周波数および出力パワーとして、周波数が１００ｋＨｚで出力パワーが１１００Ｗの場合がある。
この場合には、最大１５分間超音波ＵＳをＬＣＤ基板３０に照射し続けても、ＬＣＤ基板３０に損傷は発生しなかった。
また、高さＨ１の場合と高さＨ２の場合とで著しい音圧差も少なく、超音波ＵＳが適度に反射して、ほぼ均一な洗浄力が得られることが分かった。
【０１００】
周波数が１００ｋＨｚの場合には、出力パワーが６００Ｗの場合にも１８００Ｗの場合にもＬＣＤ基板３０の損傷はなかった。
さらに、周波数が２００ｋＨｚの場合には、出力パワーが３００Ｗ〜４０００Ｗの範囲において、１５分間超音波を照射した場合にも、ＬＣＤ基板３０に損傷は発生しなかった。
【０１０１】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変更が可能である。
たとえば、エッチングに用いる薬液としては、フッ酸に限らず、ガラス基板３２をエッチング可能であり、ガラス基板３２と反応して生成物を生成する薬液を適宜用いることができる。逆に、被エッチング基板としても、ガラス基板３２に限らず、フッ酸と反応してエッチング可能な任意の基板を適用可能である。
また、反応生成物を生成する薬液と被エッチング基板の組み合わせについて、本発明を適宜適用することができる。
さらに、ＬＣＤ基板３０に限らず、エッチング後に洗浄工程が必要な基板に対して、本発明を適宜適用することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、エッチングによって基板に発生する反応生成物を、容易かつ確実に除去可能な基板製造装置を提供することができる。
また、本発明によれば、エッチングによって基板に発生する反応生成物を、容易かつ確実に除去可能な基板製造方法を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る基板製造装置の第１実施形態の概略構成図である。
【図２】図２は本発明に係るＬＣＤ基板の一例を示す図であり、図２（ａ）がその模式的な平面図を、図２（ｂ）が図２（ａ）における断面Ｉ−Ｉから見た模式的な部分拡大断面図を、それぞれ示している。
【図３】図３は、図２に図解のＬＣＤ基板における周辺部のエッチング後の模式的な断面図であり、図３（ａ）が、反応生成物が発生した状態を示しており、図３（ｂ）が、反応生成物が成長して析出物となった状態を示している。
【図４】図４は、第１実施形態に係る超音波洗浄槽を示しており、図４（ａ）が、超音波洗浄槽の模式的な概略構成を示した上面図であり、図４（ｂ）が、図４（ａ）における矢印ＶＤ方向から見た模式的な概略構成図である。
【図５】図５は、図４（ａ）の模式的な部分拡大図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態に係る基板製造方法を示すプロセス図である。
【図７】図７は、本発明に係る基板製造装置の第２実施形態の概略構成図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る基板製造方法のプロセスフロー図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、本発明に係る超音波洗浄槽における、第１、第２実施形態とは異なる超音波照射方式を示す図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は、本発明に係る超音波洗浄槽において、バブリング機構を付与した場合の模式図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る超音波洗浄槽において、揺動機構を付与した場合の模式図である。
【図１２】図１２（ａ），（ｂ）は、本発明に係る超音波洗浄槽における、超音波発生部の異なる設置方式を示すための模式図である。
【図１３】図１３（ａ），（ｂ）は、本発明に係る超音波洗浄槽における、超音波発生部のさらに異なる設置方式を示すための模式図である。
【図１４】図１４（ａ），（ｂ）は、超音波を、超音波洗浄槽の縦方向に照射する場合の超音波発生部の設置方式を示すための模式図である。
【図１５】図１５は、超音波を、超音波洗浄槽の縦方向および横方向に照射する場合の超音波発生部の設置方式を示すための模式図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る超音波発生部を示しており、図１６（ａ）が、模式的な断面図を用いた超音波発生部の構成図であり、図１６（ｂ）がその正面図である。
【図１７】図１７は、本発明に係る超音波洗浄槽の内側の側壁部に、超音波発生部を着脱する状態を示した模式図である。
【図１８】図１８は、超音波の周波数と出力パワーを規定するために用いた実験装置を示す模式的な概略構成図であり、図１８（ａ）が側面図を、図１８（ｂ）が正面図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１，１０…基板製造装置、１１…エッチング槽、１２…リンス槽、１３…乾燥・洗浄槽、１４…超音波洗浄槽（反応生成物除去槽）、１５…乾燥槽、１７…超音波発生装置、１８，１８１，１８２…超音波発生部、１９…発振器、２０…搬送ロボット、２１…レール、２２…ロボットアーム、２５…フッ酸（フッ化水素酸）、２７…カセット、３０…ＬＣＤ基板、３０ａ…ＬＣＤパネル、３２…ガラス基板、３４…ＬＣＤパネルシール剤、３６…ＬＣＤ基板シール剤、３７…表示部、４０…反応生成物、４２…凹部、４５…析出反応生成物（析出物）、４７…反射板、４９…受水部、５０…ケース、５１…振動板、５２…振動子、５６…バブリング管、５７…送出管、６０…カセット載置部材、ＵＳ…超音波

Claims (22)

1. 薬液により、当該薬液と反応して反応生成物を生成する被エッチング基板をエッチングするエッチング槽と、
   所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させる超音波発生手段と、
   前記超音波発生手段が出力した前記超音波が伝播され、当該超音波により前記被エッチング基板の前記反応生成物を除去する反応生成物除去槽と
   を有する基板製造装置。
2. 前記薬液はフッ酸である
   請求項１に記載の基板製造装置。
3. 前記超音波の前記周波数は２８ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、前記出力パワーは３００Ｗ〜４０００Ｗである
   請求項１に記載の基板製造装置。
4. 薬液により、当該薬液と反応して反応生成物を生成する被エッチング基板をエッチングするエッチング槽と、
   エッチングされた前記被エッチング基板を乾燥させて前記反応生成物を析出させる乾燥槽と、
   所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させる超音波発生手段と、
   前記超音波発生手段が出力した前記超音波が伝播され、当該超音波により前記被エッチング基板から、析出した前記反応生成物を除去する反応生成物除去槽と
   を有する基板製造装置。
5. 前記薬液はフッ酸である
   請求項４に記載の基板製造装置。
6. 前記超音波の前記周波数は２８ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、前記出力パワーは３００Ｗ〜４０００Ｗである
   請求項４に記載の基板製造装置。
7. 前記反応生成物除去槽において、前記エッチングされた被エッチング基板を揺動させる揺動手段を有する
   請求項４に記載の基板製造装置。
8. 前記揺動手段は、前記被エッチング基板の前記反応生成物除去槽への搬入および搬出方向に対して、当該被エッチング基板を揺動させ、
   前記反応生成物除去槽には、前記揺動動作を行なった場合に前記被エッチング基板の全領域が通過する領域に、前記超音波発生手段の超音波発生部が配置されている
   請求項７に記載の基板製造装置。
9. 前記超音波発生手段は、前記反応生成物除去槽の内部の側壁部に、前記超音波の出力方向が、前記被エッチング基板の側面を向くように配置されており、
   前記被エッチング基板は複数の領域に区分けされ、前記超音波発生手段は、前記複数の領域に基づいて配置される超音波発生部を有する
   請求項４に記載の基板製造装置。
10. 前記超音波発生手段は、前記反応生成物除去槽内の底部に、前記超音波の出力方向を前記被エッチング基板の側面に向かせて配置されており、
    前記被エッチング基板は複数の領域に区分けされ、前記超音波発生手段は、前記複数の領域に基づいて配置される超音波発生部を有する
    請求項４に記載の基板製造装置。
11. 前記超音波発生手段は、前記反応生成物除去槽に着脱自在に設置される
    請求項４に記載の基板製造装置。
12. 前記反応生成物除去槽は、前記被エッチング基板に前記超音波を反射させる超音波反射手段をさらに有する
    請求項４に記載の基板製造装置。
13. 前記反応生成物除去槽は、気泡を噴出する気泡噴出手段をさらに有する
    請求項４に記載の基板製造装置。
14. 薬液により、当該薬液と反応して反応生成物を生成する被エッチング基板をエッチングするエッチング工程と、
    所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させて、当該超音波により前記被エッチング基板から前記反応生成物を除去する反応生成物除去工程と
    を有する基板製造方法。
15. 前記薬液はフッ酸である
    請求項１４に記載の基板製造方法。
16. 前記超音波の前記周波数は２８ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、前記出力パワーは３００Ｗ〜４０００Ｗである
    請求項１４に記載の基板製造方法。
17. 薬液により、当該薬液と反応して反応生成物を生成する被エッチング基板をエッチングするエッチング工程と、
    エッチングされた前記被エッチング基板を乾燥させて前記反応生成物を析出させる乾燥工程と、
    所定の周波数の超音波を所定の出力パワーで発生させて、当該超音波により前記被エッチング基板から、析出した前記反応生成物を除去する反応生成物除去工程と
    を有する基板製造方法。
18. 前記薬液はフッ酸である
    請求項１７に記載の基板製造方法。
19. 前記超音波の前記周波数は２８ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、前記出力パワーは３００Ｗ〜４０００Ｗである
    請求項１７に記載の基板製造方法。
20. 前記反応生成物除去工程において、前記超音波を発生させるとともに、前記エッチングされた被エッチング基板を揺動させる
    請求項１７に記載の基板製造方法。
21. 前記反応生成物除去工程において、放射状に出力された前記超音波を反射させて、前記被エッチング基板に照射させる
    請求項１７に記載の基板製造方法。
22. 前記反応生成物除去工程において、前記超音波を発生させるとともに、気泡を発生させて、前記反応生成物を除去する
    請求項１７に記載の基板製造方法。

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