JP4053759B2

JP4053759B2 - 現像処理装置

Info

Publication number: JP4053759B2
Application number: JP2001319829A
Authority: JP
Inventors: 祐行西村
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP2003122021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にパターン形成をするための現像処理装置の技術分野、特に現像液のシャワーパイプ、及びシャワーノズルの配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板にパターン形成を形成しようとする場合、基板上に感光性ペーストやドライフィルムレジストなど感光性材料の膜を形成し、この感光性の膜に所定形状のパターンを露光した後、現像処理が行われる。この現像処理工程では、搬送面上を搬送方向に移動されてゆく基板の上方から、現像液が噴射されて基板表面に供給されることにより、現像液中のアルカリ成分と、露光された感光性材料との間に所定の化学反応が進行して、いわゆるパターニングが実現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現像液の噴射を行うノズルが配列されているパターンによっては、噴射の打力にムラが生じ、これが基板面内のパターン寸法のバラツキの原因になることがあるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、現像液の噴射の打力のムラをなくし、基板面内パターン寸法のバラツキを低減し、面内の寸法精度を高めることができる現像処理装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
本発明の一態様にかかる現像処理装置は、基板上にパターン形成をするための現像処理装置であって、基板を搬送する基板搬送装置と現像液を搬送装置上の基板に噴射するシャワーノズルを複数備えたシャワーパイプとを具備し、シャワーパイプは基板搬送装置の搬送面に平行、かつ搬送方向に対して所定の角度をもって配置されていることを特徴とする。
【０００７】
この現像処理装置によれば、シャワーパイプは搬送方向に所定の角度をもって配置されているので、搬送に伴って、基板状の同一個所が同一シャワーパイプのシャワーノズルにより繰り返し現像液の噴射を受けることが緩和される。したがって、シャワーの打力ムラに起因する基板面内のパターン寸法のバラツキが低減され、面内寸法の精度を高めることができる。
【０００８】
上記態様の現像処理装置において、シャワーパイプを搬送面に対して所定のストロークにて揺動するようにしてもよい。ここにシャワーパイプの揺動は、シャワーパイプをその軸心の周りに所定角度の回動を繰り返すことにより行ってもよく、また、シャワーパイプ全体を水平面上にてその軸心に直交する方向に所定幅をもって往復動させてもよい。
【０００９】
このようにした場合には、シャワーパイプの揺動により搬送方向に略直交する方向（厳密には直交する方向から下記のθだけ傾いている方向）への現像液噴射の広がりを持たせることができるので、シャワーパイプを搬送方向に所定角度をもって配置することとあいまって、シャワーの打力ムラの低減に資することができる。
【００１０】
また上記のようにした場合にはさらに、シャワーパイプを搬送方向に対して角度θをもって配置するとともに、シャワーパイプの軸心に直交する方向にストローク幅Ａにて揺動し、シャワーパイプに複数配置されたシャワーノズルの両端の間隔はＬである場合において、
θ＝ｔａｎ^−１（Ａ／２Ｌ）
なる関係が成立するように構成してもよい。
【００１１】
このように構成した場合には、一本のシャワーパイプに関して、各シャワーノズルの直下を搬送される基板の所定幅の部分に、ほぼ均等な打力を持ったシャワーをあてることができる。
【００１２】
また上記構成にて、シャワーノズルをシャワーパイプの下面に等間隔に設けてもよい。
【００１３】
このようにした場合には、さらに両端ノズル間に均等な打力を持ったシャワーをあてることができる。
【００１４】
また上記のように構成した場合、さらにシャワーパイプを、所定の間隔Ｑをもって複数配列して、
Ｑ＝Ａ／２
なる関係が成立するように構成することもできる。
【００１５】
このように構成した場合には、上記のほぼ均等な打力を持ったシャワーがあたる幅を横方向に連続して配列することができる。
【００１６】
上記のように構成した場合またさらに、シャワーパイプの設置本数をｍ、現像処理される基板のうち最大の幅を有する基板の前記幅をＷ_ｍａｘとするとき、
Ｗ_ｍａｘ＜ｍＱｃｏｓθ
なる関係を有するように構成してもよい。
【００１７】
このように構成すれば、上記のほぼ均等な打力を持ったシャワーの幅の中に、現像処理を行う全ての基板を収めることができる。換言すれば、全てのサイズの基板をほぼ均等な打力を持った現像液シャワーにて処理することができる。
【００１８】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。本実施形態は、プラズマディスプレイパネル用基板の、電極部、隔壁部等の構成層を形成するための感光性ペースト膜、あるいは乾燥ペースト膜上の感光性レジスト膜のパターニングを行なう現像処理装置に関するものである。
【００２０】
図１は、処理基板と搬送面上方に配置されたシャワーパイプを示す図である。処理基板上にはプラズマディスプレイパネルの、電極部、隔壁部等の構成層を形成するための感光性ペースト膜、あるいは乾燥ペースト膜上の感光性レジスト膜が形成され、すでに所定のパターンにて露光されている。この処理基板は搬送面上を図の左から右方向に送られ、その間に搬送面上方に配置されたシャワーパイプのシャワーノズルから噴射される現像液に浸漬され、現像にかかる所定化学反応が行われる。図１からも明らかなように、複数のシャワーパイプが搬送面上に設けられ、各シャワーパイプには等間隔に複数のシャワーノズルが備えられている。各シャワーパイプは搬送方向に所定の角度θをもって配置されている。
【００２１】
図２は、各シャワーパイプに設けられたシャワーノズルの配置と、シャワーの広がり範囲を示す図である。隣り合う各シャワーパイプは長さＱのピッチにより隔てられている。また、各シャワーパイプには、シャワーノズルが等間隔のピッチＰで設けられている。したがって、一つのシャワーパイプに設けられているシャワーノズル数をｎとすると、両端に位置するシャワーノズル間の長さＬは
Ｌ＝（ｎ−１）Ｐ
にて表される。
【００２２】
図３は、シャワーノズルの揺動を示す図である。図３（ａ）においては、ノズルが回転揺動されている様子が示され、図３（ｂ）においては、ノズルがスライド揺動されている様子が示されている。回転揺動においては、現像液噴射範囲（以下において「噴射円」という。）の中心は、図３における点ｃ１を中心に左右にそれぞれａ１、ｂ１の位置まで移動される。スライド揺動においては、噴射円の中心は、点ｃ２を中心に左右にそれぞれａ２、ｂ２の位置まで移動される。これらａ１からｂ１、またはａ２からｂ２までの長さは揺動ストロークであって、ここではそれをＡとする。本発明においては、上記回転揺動であっても、スライド揺動であってもいずれも適用可能である。
【００２３】
図４は、１本のシャワーパイプにおけるシャワーの範囲を示す図である。シャワーパイプ左端に設けられたシャワーノズルによる噴射円の中心点は揺動によりノズル直下の点Ｙから点Ｘまで移動され、その距離はＡ／２である。点Ｘまで移動された噴射円の中心点はその後再び点Ｙに戻され、さらにその先の点Ｖまで移動される。線分ＹＶの長さもＡ／２である。さらに噴射円の中心点は点Ｘに戻される。シャワーパイプが揺動される間は、これらの動きが繰り返される。図４においてシャワーパイプの右端側シャワーノズル直下の噴射円の中心点をＺとした場合に、両端部のノズルＡ及びＣ、並びに中央部のノズルＣの噴射円中心点移動範囲を模式的に表したのが図５である。
【００２４】
基板は図５において図の左から右方向に搬送されるので、Ｙ点におけるノズルＡの噴射円中心点移動範囲は線分Ａ１−Ａ２の幅と搬送方向に長さを持つ平面であらわされれる。また、中央部のノズルＢの噴射円中心点移動範囲は線分Ｂ１−Ｂ２の幅と搬送方向に長さを持つ平面であらわされれる。さらにＺ点におけるノズルＣの噴射円中心点移動範囲は線分Ｃ１−Ｃ２の幅と搬送方向に長さを持つ平面であらわされれる。このシャワーノズルにより均等なシャワーの打力が供給される範囲は上記３つの平面が重なる範囲（幅Ｓ１−Ｓ２を持つ平面）にあるものと考えられる。この範囲に均等なシャワーの打力が供給されるのは、この範囲が一つのシャワーパイプのどのシャワーノズルの噴射円中心点の揺動範囲ともなりえるからである。この関係は、ＹＺ間に均等間隔にノズルが配置される限り、ノズル数がいくつあっても成り立つものである。（厳密には、均等なシャワーの打力が供給される範囲は上記のような長方形ではなく、線分ＸＶを一辺とし、搬送方向に長さを持つ平行四辺形の面であると考えられるが、ここでは搬送方向に対する幅を中心に考察するので、簡略的に上記のように考えるものとする。）
ここに、幅Ｓ１−Ｓ２、すなわち線分ＸＹは、シャワーストロークＡの１／２、線分ＹＺは、Ｌ（＝（ｎ−１）Ｐ）であるから、
ｔａｎθ＝Ａ／２Ｌ
すなわち
θ＝ｔａｎ^−１（Ａ／２Ｌ）
また、
（線分ＹＨ）＝（線分ＸＹ）ｃｏｓθ＝（Ａ／２）ｃｏｓθ
上記が均等なシャワーの打力が供給される搬送方向に直交する方向の幅である。
したがって、このような均等にシャワー打力が供給される範囲を搬送方向に直交する方向に連ねれば、所定の大きさを持つ基盤の幅をフルにカバーすることができる。この場合、隣り合うシャワーパイプ間の間隔Ｑを揺動幅Ａの１／２とすればよい。すなわち
Ｑ＝Ａ／２
したがって、均等なシャワーの打力が供給される搬送方向に直交する方向の幅Ｒは、
Ｒ＝Ｑｃｏｓθ
図６は、処理基板の大きさと、シャワーの範囲とを示す図である。間隔Ｇをもって、ｍ本設けられたシャワーパイプによる搬送方向に直交する方向の有効な幅は、ｍＱｃｏｓθである。現像処理される基板の最大幅をＷとしたとき、
Ｗ＜ｍＱｃｏｓθ
なる関係が成立すれば、処理基板は均等なシャワーの打力が供給される範囲内に搬送されることができる。
【００２５】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う現像処理装置もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、基板上にパターン形成をするための現像処理装置であって、基板を搬送する基板搬送装置と現像液を搬送装置上の基板に噴射するシャワーノズルを複数備えたシャワーパイプとを具備し、シャワーパイプは基板搬送装置の搬送面に平行、かつ搬送方向に対して所定の角度をもって配置されていることを特徴とする現像処理装置によれば、シャワーパイプは搬送方向に所定の角度をもって配置されているので、搬送に伴って、基板状の同一個所が同一シャワーパイプのシャワーノズルにより繰り返し現像液の噴射を受けることが緩和される。したがって、シャワーの打力ムラに起因する基板面内のパターン寸法のバラツキが低減され、面内寸法の精度を高めることができる。
【００２７】
上記態様の現像処理装置において、シャワーパイプを搬送面に対して所定のストロークにて揺動するようにした場合には、シャワーパイプの揺動により搬送方向に略直交する方向への現像液噴射の広がりを持たせることができるので、シャワーパイプを搬送方向に所定角度をもって配置することとあいまって、シャワーの打力ムラの低減に資することができる。
【００２８】
また上記のようにした場合にはさらに、シャワーパイプを搬送方向に対して角度θをもって配置するとともに、シャワーパイプの軸心に直交する方向にストローク幅Ａにて揺動し、シャワーパイプに複数配置されたシャワーノズルの両端の間隔はＬである場合において、
θ＝ｔａｎ^−１（Ａ／２Ｌ）
なる関係が成立するように構成した場合には、一本のシャワーパイプに関して、各シャワーノズルの直下を搬送される基板の所定幅の部分に、ほぼ均等な打力を持ったシャワーをあてることができる。
【００２９】
また上記構成にて、シャワーノズルをシャワーパイプにの下面に等間隔に設けた場合には、さらに両端ノズル間に均等な打力を持ったシャワーをあてることができる。
【００３０】
また上記のように構成した場合、さらにシャワーパイプを、所定の間隔Ｑをもって複数配列して、
Ｑ＝Ａ／２
なる関係が成立するように構成した場合には、上記のほぼ均等な打力を持ったシャワーがあたる幅を横方向に連続して配列することができる。
【００３１】
上記のように構成した場合またさらに、シャワーパイプの設置本数をｍ、現像処理される基板のうち最大の幅を有する基板の前記幅をＷ_ｍａｘとするとき、
Ｗ_ｍａｘ＜ｍＱｃｏｓθ
なる関係を有するように構成すれば、上記のほぼ均等な打力を持ったシャワーの幅の中に、現像処理を行う全ての基板を収めることができる。換言すれば、全てのサイズの基板をほぼ均等な打力を持った現像液シャワーにて処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】処理基板と搬送面上方に配置されたシャワーパイプを示す図である。
【図２】各シャワーパイプに設けられたシャワーノズルの配置と、シャワーの広がり範囲を示す図である。
【図３】シャワーノズルの揺動を示す図である。
【図４】１本のシャワーパイプにおけるシャワーの範囲を示す図である。
【図５】ほぼ均等なシャワーが供給される範囲を示す図である。
【図６】処理基板の大きさと、シャワーの範囲とを示す図である。

Claims

基板上にパターン形成をするための現像処理装置であって、前記基板を搬送する基板搬送装置と、現像液を前記搬送装置上の基板に噴射するシャワーノズルを複数備えたシャワーパイプとを具備し、
前記シャワーパイプは、前記基板搬送装置の搬送面に平行、かつ搬送方向に対して角度θをもって配置されるとともに、前記シャワーパイプの軸心に直交する方向にストローク幅Ａにて揺動され、前記シャワーパイプに複数配置された前記シャワーノズルの両端の間隔はＬである場合において、
θ＝ｔａｎ ^−１（Ａ／２Ｌ）
なる関係を有するように配置されていることを特徴とする現像処理装置。
前記シャワーノズルは前記シャワーパイプの下面に等間隔に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像処理装置。
前記シャワーパイプは所定の間隔Ｑをもって複数配列されており、
Ｑ＝Ａ／２
なる関係を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像処理装置。
前記シャワーパイプの設置本数をｍ、現像処理される前記基板のうち最大の幅を有する基板の前記幅をＷｍａｘとするとき、
Ｗｍａｘ＜ｍＱｃｏｓθ
なる関係を有することを特徴とする請求項３に記載の現像処理装置。
前記基板は、プラズマディスプレイ用基板であり、前記現像処理は隔壁パターン及び電極パターンを形成するための現像処理であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像処理装置。