JP4899337B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送コンベアにて搬送される被処理基板に対しスプレーノズルから現像液を噴射して現像処理を行う現像装置に関し、特に、現像液を噴射する標準スプレーノズルが所定個数取り付けられたマニホールドが被処理基板の幅方向に所定本数配置されており、両サイドの少なくとも１本のマニホールドに異口径スプレーノズルを所定個数配置した現像装置に関する。

プリント配線板及びカラーフィルター基板の製造工程において、被処理基板をコンベアで搬送しながら、対向配設された多数のスプレーノズルから現像液を噴射することにより現像やエッチング等の化学処理を行ない、パターンを形成しているが、最近の被処理基板の大型化傾向に対して、被処理基板の幅方向の処理バラツキが問題になっている。

上記被処理基板の幅方向の処理バラツキを減少させる方策として、搬送される被処理基板に対し薬液を噴射して化学処理を行う薬液処理装置において、該薬液の噴射圧は、該被処理基板の搬送方向に沿った中央が高く、サイドが低く設定されていることを特徴とする薬液処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

これは、プリント配線基板材等の被処理基板をコンベヤにて水平姿勢で搬送しつつ、現像液や腐食液等の薬液を、対向配設された多数のスプレーノズルから該被処理基板の搬送方向に沿った中央を高く、両サイドを低く設定した噴射圧にて噴射することにより、現像やエッチング等の化学処理を全体的に均一に行うようにしたものである。

しかしながら、パターンの微細化、高精度化を要求される被処理基板においては、スプレーノズルからの現像液の噴射圧の調整だけでは、現像処理を全体的に均一化することには限界があることが判明した。
対向配設された多数のスプレーノズルから現像液を噴射して大型の被処理基板の現像処理を行う際、スプレーノズルからの現像液の噴射圧を調整しても、被処理基板の端部よりも被処理基板の中央部での現像が促進され、被処理基板の端部ではレジストが完全に除去されないで、レジスト残りが発生する。

この状態を観察すると、被処理基板の中央部のスプレーノズルからの薬液の噴射圧を上げても、被処理基板の端部と中央部とでは薬液量に差があり、被処理基板の端部では薬液量が少ない状態となっている。
この被処理基板の端部と中央部とでの薬液量の差が、現像処理の差となっている。
特開２０００−２１２７７４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、搬送される被処理基板に対しスプレーノズルから現像液を噴射して現像処理を行う際、被処理基板の幅方向の現像液量を均一化するために、被処理基板端部に配設されたスプレーノズルの口径を中央部に配設されたスプレーノズル口径よりも大きくした現像装置を提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、コンベアにて搬送される被処理基板に対しスプレーノズルより現像液を噴射して現像処理を行う現像処理装置であって、
少なくとも被処理基板（５１）を搬送する搬送コンベア（１１）による被処理基板搬入手段（１０）と、現像処理槽（２０）と、リンス・水洗槽（３０）と、搬送コンベアによる被処理基板搬出手段（４０）とを具備しており、
前記現像処理槽（２０）には、被処理基板（５１）の搬送方向に延在する少なくとも３本のマニホールド（２１）であって、被処理基板（５１）に対して現像液を噴射する少なくとも３本のマニホールド（２１）が配置されており、
前記マニホールド（２１）は、標準スプレーノズル（２２）が所定個数取り付けられた第一マニホールドと、前記標準スプレーノズル（２２）とは口径が異なる異口径スプレーノズル（２２ａ）が全部若しくは標準スプレーノズル（２２）と混在して取付けられた第二マニホールドとを含み、
両サイドのそれぞれに、少なくとも１本ずつの第二マニホールドが配置され、かつ、その内側に第一マニホールドが配置されており、
標準スプレーノズル（２２）の口径をｄ、異口径スプレーノズルの口径をＤとしたとき、Ｄ＞ｄの関係が満たされ、
異口径スプレーノズル（２２ａ）の流量が標準スプレーノズル（２２）の流量より多い
被処理基板（５１）の幅方向の現像液量を均一化したことを特徴とする現像装置としたものである。

また、請求項２においては、前記第二マニホールドに取付けられたスプレーノズルの全部が異口径スプレーノズル（２２ａ）であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置としたものである。
また、請求項３においては、前記標準スプレーノズル（２２）の口径が１．１ｍｍφであり、前記異口径スプレーノズル（２２ａ）の口径が１．５ｍｍφであることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置としたものである。
また、請求項４においては、前記スプレーノズルが揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置としたものである。

本発明の現像装置を用いて、プリント配線板及びカラーフィルタ基板等の被処理基板に対し現像液をスプレーノズルから噴射して現像を行う際、被処理基板の端部に口径の大きいスプレーノズルを配設することにより、被処理基板上の幅方向の現像液量を均一化することができ、パターンの微細化、高精度化を要求される被処理基板であっても、バラツキのない均一なパターンを再現することができる。

以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は請求項１に係る本発明の現像装置の一実施例を示す模式構成図である。
請求項１に係る本発明の現像装置１００は、図１に示すように、被処理基板を搬送する搬送コンベア１１と、被処理基板搬入手段１０と、現像処理槽２０と、リンス・水洗槽３０と、被処理基板搬出手段４０とから構成されており、現像処理槽２０は、現像液を噴射する標準ノズル２１が所定個数取り付けられたマニホールドが被処理基板の幅方向に所定本数配置されており、両サイドの少なくとも１本のマニホールドに異口径ノズル２１ａを所定個数配置することにより、被処理基板５１の幅方向の現像液量を均一化したものである。

請求項２に係る発明では、現像処理槽２０の被処理基板５１の中央部のマニホールド２１に取り付けられた標準ノズル２１ａの口径をｄ、被処理基板５１の両サイドの少なくとも１本のマニホールド２１に取り付けられた異口径ノズル２１ａの口径をＤとしたとき、異口径スプレーノズル２２ａの口径Ｄは、Ｄ＞ｄの関係が満たされることにより、被処理基板５１の幅方向の現像液量を均一化している。

現像装置１００を用いたカラーフィルタ基板の被処理基板の現像処方について説明する。
まず、パターン露光された感光性レジスト層が形成されたプリント配線板及びカラーフィルタ基板等の被処理基板５１はカセットにロードされ、被処理基板搬入手段１０により搬送コンベア１１上に送り出される。

次に、搬送コンベア１１にて現像処理槽２０に送り込まれた被処理基板５１は、図2に示すように、マニホールド２１に取り付けられたスプレーノズル２２により現像液がスプレーされて、現像処理が行われる。
ここで、図２に示すように、長さ１．０ｍ、管径２８ｃｍのマニホールド２１に、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２２が水平軸に対して２０度の角度θで１０個取り付けられており、スプレーノズル２２は左右に揺動している。
マニホールド２１に取り付ける標準スプレーノズル２２と異口径スプレーノズル２２ａの
配置は、例えば、図３もしくは図４に示すような配置例で行う。

被処理基板５１の幅方向に対するマニホールド２１の配置例及び各マニホールド２１の配置に対し標準スプレーノズル２２と異口径スプレーノズル２２ａの配置例をそれぞれ図３及び図４に示す。
図３のマニホールド２１の配置例は、被処理基板５１の幅方向に対してスプレーノズルを取り付けたマニホールド２１を９本（２１−１〜２１−９）配置したもので、中央部の7本のマニホールド２１−２〜２１−８には、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１が取り付けられており、被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１及び２１−９には、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａを取り付けた事例である。
被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１及び２１−９に取り付ける異口径スプレーノズル２２ａの個数は、全部のスプレーノズルを異口径スプレーノズル２２ａにする場合と標準スプレーノズル２２と異口径スプレーノズル２２ａとを混在させる場合とがあり、被処理基板５１の感光性レジストの種類、パターン幅、パターン精度等により適宜設定する。

図４のマニホールド２１の配置例は、被処理基板５１の幅方向に対してスプレーノズルを取り付けたマニホールド２１を９本（２１−１〜２１−９）配置したもので、中央部の５本のマニホールド２１−３〜２１−７には、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１が取り付けられており、被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１〜２及び２１−８〜９には、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２１ａを取り付けた事例である。被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１１〜２及び２１−８〜９に取り付ける異口径スプレーノズル２２ａの個数は、全部のスプレーノズルを異口径スプレーノズル２２ａにする場合と標準スプレーノズル２２と異口径スプレーノズル２２ａとを混在させる場合とがあり、被処理基板５１の感光性レジストの種類、パターン幅、パターン精度等により適宜設定する。

現像処理の終わった被処理基板５１は、リンス・水洗槽３０に送られて、エアーと純水を混合した混合水をスプレー機構３１にてリンス、水洗洗浄を行って、エアナイフ３２にて水切り、加熱処理を行うことによりパターンが形成された被処理基板５１ａが作製され、搬出手段４０にてカセットにロードされ、次工程に送り込まれる。

上記したように、本発明の現像装置を用いて、パターン露光された感光性樹脂層が形成された被処理基板を現像処理することにより、被処理基板の幅方向にバラツキのない均一なパターンを形成することが可能となる。

まず、ブラックマトリクスが形成された基板サイズ７３０×９２０ｍｍのガラス基板にアクリル系樹脂にジアントラキノン系顔料を分散した感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布し、赤色感光性樹脂層を形成し、所定の露光マスクを使ってパターン露光し、被処理基板５１Ｒを作製し、カセットにロードした。

次に、図３に示すような被処理基板５１の幅方向に対してスプレーノズルを取り付けたマニホールド２１を９本（２１−１〜２１−９）配置し、中央部の7本のマニホールド２１−２〜２１−８には、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１を１０個取り付け、被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１及び２１−９には、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａを１０個取り付けた現像処理層２０に被処理基板５１Ｒを送り込み、０．１５ＭＰａの圧力でスプレー現像を行った。
この時の、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１の流量は０．５８Ｌ／ｍｉｎ、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａの流量は０．９２Ｌ／ｍｉｎであった。

次に、現像処理の終わった被処理基板５１Ｒはリンス・水洗槽３０にて、リンス、水洗を行い、エアナイフ３２にて水切りした後加熱処理を行って、幅８０μｍ、膜厚１．３μｍの赤色画素状カラーフィルタパターンを形成した。

同様にして、アクリル系樹脂にフタロシアニングリーン系顔料顔料を分散した感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布して緑色感光性樹脂層を形成し、所定の露光マスクを使ってパターン露光し、被処理基板５１Ｇを作製し、カセットにロードした。

同様にして、図３に示すような被処理基板５１の幅方向に対してスプレーノズルを取り付けたマニホールド２１を９本（２１−１〜２１−９）配置し、中央部の7本のマニホールド２１−２〜２１−８には、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１を１０個取り付け、被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１及び２１−９には、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａを１０個取り付けた現像処理層２０に被処理基板５１Ｇを送り込み、０．１５ＭＰａの圧力でスプレー現像を行った。
この時の、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１の流量は０．５８Ｌ／ｍｉｎ、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａの流量は０．９２Ｌ／ｍｉｎであった。

同様にして、現像処理の終わった被処理基板５１Ｇはリンス・水洗槽３０にて、リンス、水洗を行い、エアナイフ３２にて水切りした後加熱処理を行って、幅８０μｍ、膜厚１．３μｍの緑色画素状カラーフィルタパターンを形成した。

同様にして、アクリル系樹脂にフタロシアニンブルー系顔料を分散した感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布して青色感光性樹脂層を形成し、所定の露光マスクを使ってパターン露光し、被処理基板５１Ｂを作製し、カセットにロードした。

同様にして、図３に示すような被処理基板５１の幅方向に対してスプレーノズルを取り付けたマニホールド２１を９本（２１−１〜２１−９）配置し、中央部の7本のマニホールド２１−２〜２１−８には、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１を１０個取り付け、被処理基板５１の両端のマニホールド２１−１及び２１−９には、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａを１０個取り付けた現像処理層２０に被処理基板５１Ｂを送り込み、０．１５ＭＰａの圧力でスプレー現像を行った。
この時の、口径１．１ｍｍφの標準スプレーノズル２１の流量は０．５８Ｌ／ｍｉｎ、口径１．５ｍｍφの異口径スプレーノズル２２ａの流量は０．９２Ｌ／ｍｉｎであった。

同様にして、現像処理の終わった被処理基板５１Ｂはリンス・水洗槽３０にて、リンス、水洗を行い、エアナイフ３２にて水切りした後加熱処理を行って、幅８０μｍ、膜厚１．３μｍの青色画素状カラーフィルタパターンを形成し、ガラス基板上にブラックマトリクス、赤色画素状カラーフィルタパターン、緑色画素状カラーフィルタパターン、青色画素状カラーフィルタパターンが形成されたカラーフィルタ基板を作製した。

上記赤色画素状カラーフィルタパターン、緑色画素状カラーフィルタパターン、青色画素状カラーフィルタパターンのパターン幅を測定した結果、カラーフィルタ基板の幅方向のパターン幅バラツキも仕様値内に入っており、満足する結果が得られた。

本発明の現像装置の一実施例を示す模式構成図である。 マニホールドに取り付けられたスプレーノズルより被処理基板をスプレー現像している状態を示す説明図である。 被処理基板の幅方向に対するマニホールドの配置例と各マニホールドの配置に対し標準スプレーノズル２２と異口径スプレーノズル２２ａの配置の一例を示す説明図である。 被処理基板の幅方向に対するマニホールドの配置例と各マニホールドの配置に対し標準スプレーノズル２２と異口径スプレーノズル２２ａの配置の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１０……搬入手段
１１……搬送コンベア
２０……現像処理槽
２１……マニホールド
２２……スプレーノズル
２３、３２……エアーナイフ
３０……リンス・水洗槽
３１……スプレイ機構
４０……搬出手段
５１……被処理基板
５１ａ……現像処理の終わった被処理基板
１００……現像装置

Claims (4)

1. コンベアにて搬送される被処理基板に対しスプレーノズルより現像液を噴射して現像処理を行う現像処理装置であって、
   少なくとも被処理基板（５１）を搬送する搬送コンベア（１１）による被処理基板搬入手段（１０）と、現像処理槽（２０）と、リンス・水洗槽（３０）と、搬送コンベアによる被処理基板搬出手段（４０）とを具備しており、
   前記現像処理槽（２０）には、被処理基板（５１）の搬送方向に延在する少なくとも３本のマニホールド（２１）であって、被処理基板（５１）に対して現像液を噴射する少なくとも３本のマニホールド（２１）が配置されており、
   前記マニホールド（２１）は、標準スプレーノズル（２２）が所定個数取り付けられた第一マニホールドと、前記標準スプレーノズル（２２）とは口径が異なる異口径スプレーノズル（２２ａ）が全部若しくは標準スプレーノズル（２２）と混在して取付けられた第二マニホールドとを含み、
   両サイドのそれぞれに、少なくとも１本ずつの第二マニホールドが配置され、かつ、その内側に第一マニホールドが配置されており、
   標準スプレーノズル（２２）の口径をｄ、異口径スプレーノズルの口径をＤとしたとき、Ｄ＞ｄの関係が満たされ、
   異口径スプレーノズル（２２ａ）の流量が標準スプレーノズル（２２）の流量より多い
   被処理基板（５１）の幅方向の現像液量を均一化したことを特徴とする現像装置。
2. 前記第二マニホールドに取付けられたスプレーノズルの全部が異口径スプレーノズル（２２ａ）であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記標準スプレーノズル（２２）の口径が１．１ｍｍφであり、前記異口径スプレーノズル（２２ａ）の口径が１．５ｍｍφであることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記スプレーノズルが揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。

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