JPH0499885A - エッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は基板上に形成されたパターンの湿式エツチング
装置に関し　特に大面積の基板のエツチングに有効なエ
ツチング装置を提供するものである。

従来の技術 従来の湿式エツチング装置の代表的な一例を第５図に示
す。

第５図において、エツチング液槽１内にはエツチング液
２が入っており、カセット３には複数枚の被エツチング
基板４が互いに離間し鉛直に立てられた状態で保持され
ている。通家　被エツチング基板４の表面に塗布された
レジスト膜の一部は所定のパターンに沿って除去されエ
ツチングパターンが形成される。

カセット３を掴んだロボットアーム５が上下に運動し　
エツチング液２内で被エツチング基板４を揺動してエツ
チングパターン部は選択的にエツチング加工される。

発明が解決しようとする課題 上記従来例のエツチング装置で（よ　特に大面積の基板
のエツチング加工においてエツチング加工の不均一性が
避けられなかっ九　その主たる原因について説明すも ま哄　被エツチング基板４がエツチング液２内を上下動
する場合へ　基板４に対するエツチング液の流れについ
て考察する。

基板４が上方向に移動する時の基板４に対するエツチン
グ液の流れＣ戴　　第６図に模式的に示す様に矢印７方
向に流れるエツチング液が被エツチング基板４に上級か
ら流入する状態に相当する。

この場合、流体力学的によく知られているように被エツ
チング基板４の端部から速度境界層８が発生し　この速
度境界層８内ではエツチング液の流速が非常に遅いた敢
　エツチング液は基板４の表面上にほぼ滞留した状態と
なる。

新規のエツチング液の供給が行なわれにくい速度境界層
８内ではエツチング液中の活性種の濃度は直に低下し　
エツチング速度も低下して小さなものとなも　また　活
性種の濃度分布（戴　速度境界層の厚さと密接に関連し
　速度境界層が厚いほど活性種の濃度が低くなる。

その結果　エツチング速度は基板端で最も大きく、基板
中央部に向うに従い次第に小さくなる。

第５図に示すようへ　被エツチング基板４を上下に揺動
させる場合で（よ　第６図に示した速度境界層は基板の
上下端から交互に発生することとなるのて　基板の上下
端でエツチングが早く、基板中央部で最もエツチングが
遅くな４ 以上の様に従来のエツチング装置において：よ基板面内
でエツチングの不均一が発生するため均一で良好なエツ
チング加工が得ら哄　特に精密な加工を目的とする場合
には重大な問題であった従って大面積のＴＰＴ液晶基板
の様く　特性バラツキを極力低減するために正確なエツ
チングパターンの形成を必要とするデバイスを従来のエ
ツチング装置で作製する事は困難であった　このため大
面積の液晶基板のエツチング加工について（上コストを
一部犠牲にして選択比の大きな材料を下地として基板表
面に成膜し　基板端部ではオーバエッチになるような条
件でエツチングを行っているのが現状である。

本発明ｉＬ　　大面積の基板のエツチング加工において
もエツチング加工の不均一性を解決でき、しかもエツチ
ング速度も高速なエツチング装置を提供するものであも 課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明（よ　エツチング液槽に
エツチング液流形成手段を配設し　このエツチング液流
形成手段によって、エツチング液中の基板の端部近傍に
おいて、基板の配列方向（基板面に略垂直な方向）に流
れるエツチング液流を形成するものである。

作用 基板の上下端部近傍において、基板の配列方向（基板面
に略垂直方向）に流れるエツチング液流を形成すると、
この液流と基板間の静止したエツチング液との境界でせ
ん断剥離が生し　その結果被エツチング基板間のエツチ
ング液に（よ　基板に沿って定在渦が発生する。この定
在渦による撹拌作用で基板間のエツチング液は濃度が均
一化され均一で高速のエツチング加工が達成されるので
ある。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明すも 第１図は本発明の湿式エツチング装置の概略構成図であ
り、従来例と共通する構成部分には同−附号を付し説明
を省略する。

エツチング液２が入れられたエツチング液槽１内に（よ
　被エツチング基板４　（以下、単に基板とも称する）
が複数枚入れられたカセット３がロボットアーム５によ
ってエツチング液２に浸漬した状態で保持されている。

エツチング液槽１の一側面には複数個のエッチンダ液流
入ロ９力丈　また対向する他の側面には複数個のエツチ
ング液流出口１０が設置されている。

そして、これらのエツチング液流入口９、流出口１０を
結ぶパイプライン１２に設置された循環ポンプ１１によ
って、被エツチング基板４の上下端部近傍に（よ　基板
４の配列方向に流れるエツチング液の液流が形成される
。

循環ポンプ１１により送られるエツチング液の流量（よ
　カセット３内に複数個搭載された被エツチング基板４
の基板間隔とエツチング液槽内に流入するエツチング液
の流速とで定義されるレイノルズ数が１０４程度以上を
満たすように設定されている。

上記構成における作用を第２図を用いて説明する。第２
図（数　第１図の基板４周辺部の拡大図であり、カセッ
ト３等は省略している。

循環ポンプ１１、パイプライン１２から成るエツチング
液流形成手段によって流出口９から矢印１７、１７ａの
方向に流出したエツチング液力交被エツチング基板４の
上下端部近傍に至り被エツチング基板の配列方向に流動
する隔置　この液流と基板間のエツチング液との境界部
近傍１５、１６で（よ　せん断剥離が発生し　その結果
　被エツチング基板間には図示の通り定在渦１４が励起
される。この定在渦１４は　図示の通り基板端から、時
計回り、反時計回りの順番で基板に沿って形成されて、
基板間のエツチング液の撹拌作用を有する。

その結果　本実施例において（友　基板間のエツチング
液の濃度は均一なものとなり、均一で高速なエツチング
加工が達成できる。

な抵　流入口９、流出口１０の取り付は位置（戴被エツ
チング基板４の上下端近傍に相当する高さの場所に設定
するのが好適であるが必ずしもそれに限定されることは
なく、要は基板４の端部近傍にエツチング液流が形成さ
れればよｌ、％次艮　本発明の他の実施例を第３図に示
す。これはエツチング液槽１の中央部分（カセットの中
央部分に相当）に遮閉板１８、１８ａを設置し被エツチ
ング基板４の上下でエツチング液の流動方向を逆になす
ものである。

このような流動方向をえるためへ　エツチング液槽１の
一側面にエツチング液流入口９、流出口１０を、対向す
る他の側面にエツチング液流出口１０ａ１　流入口９ａ
を設置し　各側面に流出は流入口を結ぶ別個のパイプラ
イン１２、１２ａと循環ポンプ１１、　ｌｌａを設置し
である。

この構成による作用は第１図に示した構成での作用と基
本的に同様である力（被エツチング基板４の大きさある
いは配列ピッチの値によっては第１図の実施例よりも更
に定在渦１４を効果的に発生し得るものである。

第４図（よ　本発明の更に他の実施例を示す平面図であ
る。この実施例（よ　エツチング液槽にエツチング液の
循環ポンプを経路中に有するＣ字状のパイプを浸漬した
もの玄　第１図と同一の構成要素には同一の番号を付し
ている。また　エツチング液槽１に（戴　エツチング液
の流入　流出口を壁面に設けてはいな（を 図示の通りＣ字状のパイプ１２の両端の開口部は基板４
の幅よりも少し広目の開口幅を有して基板４の上端部近
傍に位置し　循環ポンプ１１によってパイプ１２中を矢
印方向に流れるエツチング液（よ　パイプ開口部から流
出して基板４の上端部近傍にエツチング液の液流を形成
する。

その結果　上記各実施例におけると同様へ　基板４間に
定在渦が形成され均一で高速なエツチング加工が行える
。

以上の実施例で詳細に説明した通り、本発明は流体力学
的作用によって基板間に定在渦を発生せしめエツチング
液の濃度を均一化するものである。

この定在渦を効果的に発生させるには乱流領域の液流を
形成するとよく、従ってレイノルズ数は約２３２０以上
となす事が望ましｔ、％特に上記各実施例における様態
　カセット内の被エツチング基板の基板間隔とエツチン
グ液槽内に流入するエツチング液の流速とで定義される
レイノルズ数が１０４程度以上を満たず場合には一層優
れた効果が得られる。

まな　定在渦を発生させるためのエツチング液Ｑ− １〇− 流は常に基板４の上下端部において形成させる必要はな
く、基板が比較的小さなものである場合は何れか一方の
端部において発生させれば良ｂ〜また基板の左右端部の
何れかにおいて発生させてもより〜 発明の効果 本発明の湿式エツチング装置によれば　被エツチング基
板間に発生させた定在渦によって基板間のエツチング液
の濃度分布が解消される結果　大面積の基板においても
均一なエツチング加工が得られ　製品の高品質化および
歩留り向上による低コスト化等が実現できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿式エツチング装置の一実施例の概略
構成医　第２図は第１図の実施例における作用説明諷　
第３＠　第４図は本発明の湿式エツチング装置の他の実
施例の概略構成医　第５図は従来の湿式エツチング装置
の概略構成阻　第６図は同装置における作用説明図であ
も ９・・・エツチング液流入ｎ　　１０・・・エツチング
液流出口　１１・・・循環ポンス　１２・・・パイプラ
イン、１３・・・エツチング液流形成半成　１４・・・
定在源１５・・・遮閉桃 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エッチング液槽と、前記エッチング液層中のエッ
   チング液の液流形成手段を備えたエッチング装置であっ
   て、前記液流形成手段により、エッチング液中の被エッ
   チング基板の端部近傍において前記被エッチング基板の
   基板面に略垂直な方向に流れるエッチング液流が形成さ
   れることを特徴とするエッチング装置。
2. （２）液流形成手段力（エッチング液槽の一側面に設け
   た複数個のエッチング液流入口と、前記側面と対向する
   側面に設けた複数個のエッチング液流出口と、前記流入
   口と流出口を閉回路とするパイプラインおよび前記パイ
   プライン経路中に設けたエッチング液循環ポンプとから
   構成された請求項（１）記載のエッチング装置。
3. （３）エッチング液層中に複数枚並置された被エッチン
   グ基板の基板間の間隔と、液流形成手段によりエッチン
   グ液槽内に形成されたエッチング液流の流速とで定義さ
   れるレイノルズ数が、１０＾４程度以上を満たす状態で
   エッチングを行う請求項（１）記載のエッチング装置。