JPWO2013183260A1 - 薬液処理装置 - Google Patents

Abstract

被処理基板（W）表面に対してエッチング処理を施すエッチング処理装置（S）において、処理槽（10）と、該処理槽（10）に搬入された被処理基板（W）を搬送する搬送ライン（40）と、搬送ライン（40）により搬送される被処理基板（W）表面に対してエッチング液（L）を吹き付ける上側及び下側エッチングシャワー（12,18）と、処理槽（10）の天井面（10c）に対してエッチング液（L）を吹き付ける天井用シャワー（24）とを備える。

Description

本発明は、表示パネルを構成する基板の表面などに薬液処理を施す薬液処理装置に関し、特に、処理槽天井からの凝集液滴の落下に起因する薬液処理の不良対策に関するものである。

表示パネルの製造では、パネル構成部材であるアクティブマトリクス基板やカラーフィルタ基板のエッチング処理や洗浄処理などの工程において、その基板表面に対しシャワーノズルから噴射した薬液を吹き付けて所定の薬液処理を施すことが行われている。

このような薬液処理を行う装置として、例えば特許文献１には、薬液処理槽内に、被処理基板を水平方向に搬送する基板搬送装置を設けると共に、その基板搬送装置で搬送される基板の上面に薬液を供給する上側スプレーノズルと、基板の下面に薬液を供給する下側スプレーノズルとを設けた構成の基板処理装置が開示されている。

この基板処理装置では、下側スプレーノズルの薬液吹き出し方向を被処理基板の下面に対して傾斜させることにより、上側スプレーノズルから供給される薬液に下側スプレーノズルから供給される薬液を横方向から衝突させ、両スプレーノズルからの薬液を正面衝突させる場合に比べて、薬液同士の干渉に伴う飛沫の発生を抑制し、処理槽天井への水滴付着を防止するようになっている。

特開平７−３７８５８号公報

しかし、特許文献１の基板処理装置であっても、薬液の飛散及びミスト化を防止することはできないため、薬液が直接かからない処理槽天井などに薬液の飛沫（小滴）が付着することは回避できない。処理槽天井に付着した薬液の飛沫は、水分の蒸発により濃縮され、その天井に設けられた各種センサーや配管、その他の凹凸部分で凝集されて高濃度の液滴となり、被処理基板の表面に落下することになる。

そうなると、薬液がエッチング液である場合には、凝集液滴の落下箇所でエッチングレートの異常が生じ、エッチング処理が不均一となって表示パネルの不良品発生を招く要因となる。また、薬液が酸性液体やアルカリ性液体などからなる洗浄液である場合には、被処理基板の表面が一部酸化したり腐食したりしてダメージを受けることがある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、処理槽天井からの凝集液滴の落下に起因する薬液処理の不良発生を防止して、被処理基板に良好な薬液処理を施すことにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、処理槽天井に付着した薬液の飛沫が水分の蒸発により濃縮しないように処理槽天井にも薬液を供給し、速やかに凝集液滴を生成して落下させるようにした。

具体的には、本発明は、被処理基板の被処理面に対して薬液処理を施す薬液処理装置を対象とし、以下の解決手段を講じたものである。

すなわち、第１の発明は、
上記被処理基板が搬入される薬液処理槽と、
上記薬液処理槽に搬入された被処理基板をその被処理面を上記薬液処理槽の天井側に向けて搬送する搬送手段と、
上記搬送手段により搬送される被処理基板の被処理面に対して薬液を吹き付ける薬液吹付手段とを備え、
上記薬液吹付手段は、上記薬液処理槽の天井にも上記薬液を吹き付ける
ことを特徴とする。

この第１の発明では、薬液吹付手段が薬液処理槽の天井にも薬液を吹き付けるように構成されている。この薬液吹付手段により薬液処理時に薬液処理槽の天井に薬液を吹き付ければ、被処理基板の薬液処理によって生じる薬液の飛散やミスト化により薬液処理槽の天井に薬液の飛沫が付着しても、その飛沫は、水分の蒸発により濃縮される前に、薬液処理槽の天井に供給された薬液と混じり速やかに凝集して自重により落下する。このような凝集液滴は、薬液処理槽の天井に吹き付けたときと同じ濃度であるので、被処理基板の表面に落下しても、薬液処理に異常が生じたり、被処理基板の表面にダメージを与えることがない。したがって、処理槽天井からの凝集液滴の落下に起因する薬液処理の不良発生を防止して、被処理基板に良好な薬液処理を施すことが可能になる。

第２の発明は、第１の発明の薬液処理装置において、
上記薬液処理槽の天井面は水平に形成されている
ことを特徴とする。

この第２の発明では、薬液処理槽の天井面が水平である。このように水平な天井面に薬液吹付手段によって吹き付けられた薬液は、ランダムに分散した複数箇所で凝集して落下するので、凝集液滴の落下箇所が局所的に偏った場合に懸念される不具合、例えば薬液がエッチング液の場合にはエッチングレート又はパターニング形状の面内均一性の悪化などを回避することが可能になる。

第３の発明は、第１又は第２の発明の薬液処理装置において、
上記薬液処理槽の天井には、既存の構造物が突出するように設けられ、
上記薬液吹付手段は、上記既存の構造物に薬液を吹き付ける
ことを特徴とする。

この第３の発明では、薬液吹付手段によって薬液処理槽の天井に設けられた既存の構造物に薬液が吹き付けられるので、凝縮液滴の落下が生じやすい既存の構造物に付着した薬液の飛沫を濃縮する前に速やかに凝集液滴として落下させることができる。これによって、濃縮された凝集液滴の落下に起因する薬液処理の不良発生を効果的に防止することができる。

第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つの薬液処理装置において、
上記薬液吹付手段は、薬液供給用の送液配管と、該送液配管に設けられて下方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記被処理基板の被処理面に薬液を吹き付ける複数の第１シャワーノズルと、上記送液配管に設けられて上方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記薬液処理槽の天井に薬液を吹き付ける複数の第２シャワーノズルとを備える
ことを特徴とする。

この第４の発明によっても、上記第１の発明の作用効果を有効に得ることができる。さらに、第１シャワーノズル及び第２シャワーノズルが同一の送液配管に接続されているので、これら第１シャワーノズルと第２シャワーノズルとが別個の送液配管に接続されている場合に比べて、配管系統を簡略化することができる。

第５の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つの薬液処理装置において、
上記薬液吹付手段は、薬液供給用の第１送液配管及び第２送液配管と、上記第１送液配管に設けられて下方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記被処理基板の被処理面に薬液を吹き付ける複数の第１シャワーノズルと、上記第２送液配管に設けられて下方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記薬液処理槽の天井に薬液を吹き付ける複数の第２シャワーノズルとを備える
ことを特徴とする。

この第５の発明によっても、上記第１の発明の作用効果を有効に得ることができる。さらに、第１シャワーノズルと第２シャワーノズルとが別個の送液配管に接続されているので、これら両シャワーノズルの薬液吹き出し動作を独立に制御することができる。第１シャワーノズルと第２シャワーノズルとが同一の送液配管に接続されている場合には、これら両シャワーノズルが薬液を同時に吹き出す動作となり、コントロールしづらく、個別の流量調整が困難である。これに対して、本発明によれば、第２シャワーノズルの薬液吹き出し動作を第１シャワーノズルの薬液吹き出し動作とは別個に制御し、第２シャワーノズルについて間欠運転などの運用が可能になる。

第６の発明は、第４又は第５の発明の薬液処理装置において、
上記送液配管は、上記被処理基板の搬送方向に沿って延びる主管と、各々該主管に対して上記被処理基板の搬送方向に互いに所定の間隔をあけて連結され上記主管から上記被処理基板の搬送方向と交差する方向に突出する複数本の分岐管を備え、
上記第１シャワーノズル及び第２シャワーノズルは、上記各分岐管にその突出方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている
ことを特徴とする。

この第６の発明では、第１シャワーノズル及び第２シャワーノズルが被処理基板の搬送方向及び該搬送方向に交差する方向に所定の間隔をあけてそれぞれ多数設けられている。このような構成によれば、被処理基板を搬送しながら同基板の被処理面に対して多数の第１シャワーノズルから薬液を吹き付けて薬液処理を施すと共に、この薬液処理を実行する領域において、薬液処理槽の天井に対し多数の第２シャワーノズルから薬液を吹き付けて凝集液滴の生成及び落下を促すことができる。

第７の発明は、第６の発明の薬液処理装置において、
上記各第２シャワーノズルは、薬液吹き付け時に、上記被処理基板の搬送方向にスイングする
ことを特徴とする。

この第７の発明では、各第２シャワーノズルが被処理基板の搬送方向にスイングしながら薬液処理槽の天井に薬液を吹き付ける構成となっている。この構成によると、個々の第２シャワーノズルによる薬液吹き付け範囲が、第２シャワーノズルの薬液吹き付け方向が固定されている場合に比べて被処理基板の搬送方向に広範囲となるので、第２シャワーノズルが接続された分岐管の配置間隔を長くしたり当該分岐管を間引いて、第２シャワーノズルの個数を減らすことができる。これにより、第２シャワーノズルが接続された送液配管に送り出す薬液の流量を少なくすることができ、薬液の送り出しに使用するポンプにかかる負荷を抑えることができる。

第８の発明は、第６又は第７の発明の薬液処理装置において、
上記各第１シャワーノズルは、薬液吹き付け時に、上記被処理基板の搬送方向にスイングする
ことを特徴とする。

この第８の発明では、各第１シャワーノズルが被処理基板の搬送方向にスイングしながら被処理基板の表面に薬液を吹き付ける構成となっている。この構成によると、個々の第１シャワーノズルによる薬液吹き付け範囲が、第１シャワーノズルの薬液吹き付け方向が固定されている場合に比べて被処理基板の搬送方向に広範囲となるので、第１シャワーノズルが接続された分岐管の配置間隔を長くしたり当該分岐管を間引いて、第１シャワーノズルの個数を減らすことができる。これにより、第１シャワーノズルが接続された送液配管に送り出す薬液の流量を少なくすることができ、薬液の送り出しに使用するポンプにかかる負荷を抑えることができる。

本発明によれば、薬液処理槽の天井に付着した薬液の飛沫が水分の蒸発により濃縮しないように薬液処理槽の天井にも薬液を供給し、速やかに凝集液滴を生成して落下させるので、処理槽天井からの凝集液滴の落下に起因する薬液処理の不良発生を防止して、被処理基板に良好な薬液処理を施すことができる。

図１は、実施形態１に係るエッチング処理装置を示す模式図である。 図２は、実施形態１に係るエッチング処理槽内部の構成を示す模式図である。 図３は、実施形態１に係る上側エッチングシャワーの構成を下側から示す模式図である。 図４は、実施形態１に係る天井用シャワーの構成を上側から示す模式図である。 図５は、実施形態１に係るエッチング処理装置でのエッチング処理時の様子を示す模式図である。 図６は、実施形態２に係るエッチング処理槽内部の構成を示す模式図である。 図７は、実施形態４に係るエッチング処理槽内部の構成を示す模式図である。 図８は、実施形態４に係る上側エッチングシャワーの構成を上側から示す模式図である。 図９は、実施形態３に係るエッチング処理槽内部の構成を示す模式図である。 図１０は、参考例のエッチング処理装置でのエッチング処理時の様子を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
この実施形態１では、本発明に係る薬液処理装置の一例として、エッチング処理装置Ｓについて説明する。

本実施形態のエッチング処理装置Ｓは、例えば、液晶表示装置などの表示パネルを構成するアクティブマトリクス基板を作製する際にベース基板である絶縁性基板上に配線や電極、半導体層などのパターンを形成するのに用いられるものである。

このエッチング処理装置Ｓの処理対象である被処理基板Ｗは、例えば、一辺が１０００ｍｍ〜３２００ｍｍ程度の大きさの矩形平板状のガラス基板である。なお、この被処理基板Ｗは、表示パネル一枚分の大きさであってもよいし、表示パネル数枚分のマザー基板の大きさであっても構わない。

−エッチング処理装置Ｓの構成−
図１は、エッチング処理装置Ｓの概略構成を示す模式図である。

エッチング処理装置Ｓは、両面シャワー方式で被処理基板Ｗの表面にウェットエッチング処理を施す装置である。このエッチング処理装置Ｓは、図１に示すように、連設された薬液処理槽であるエッチング処理槽１０、洗浄槽３０及び乾燥槽３５と、被処理基板Ｗを搬送してこれら各槽１０，３０，３５内及び各槽１０，３０，３５間を移動させる搬送手段としての搬送ライン４０とを備えている。以下、被処理基板Ｗの搬送方向１００を単に基板搬送方向１００と称する。

エッチング処理槽１０は、槽内に搬入された被処理基板Ｗの表面に対し薬液としてエッチング液Ｌを供給してエッチング処理を施すように構成されている。洗浄槽３０は、エッチング処理槽１０の基板搬送方向１００下流側に隣接して配置されており、エッチング処理された被処理基板Ｗの表面を純水などの洗浄水に晒して洗浄するように構成されている。また、乾燥槽３５は、洗浄槽３０の基板搬送方向１００下流側に隣接して配置されており、洗浄処理された被処理基板Ｗの表面に残る水分を熱風などにより高速乾燥させるように構成されている。

搬送ライン４０は、細長円筒状の回転体である搬送ローラ４２（後に参照する図２に図示）が水平方向に複数並設されて構成されている。これら複数の搬送ローラ４２は、各々の軸方向が基板搬送方向１００に直交する方向となるように、基板搬送方向１００に沿って等間隔で互いに平行に配置されていて、被処理基板Ｗを、その被処理面がエッチング処理槽１０の天井側に向いた姿勢で水平搬送するようになっている。

上記搬送ライン４０は、各槽１０，３０，３５に形成された搬入口及び搬出口（不図示）を通って、エッチング処理装置Ｓを貫通するように設置されており、被処理基板Ｗをエッチング処理装置Ｓの外部から内部に搬入し、エッチング処理槽１０、洗浄槽３０及び乾燥槽３５を順に経由した後、同処理装置Ｓの外部に搬出するようになっている。

本発明は、上記エッチング処理槽１０、洗浄槽３０及び乾燥槽３５のうち、特にエッチング処理槽１０の構成に特徴を有するので、以下に、このエッチング処理槽１０の構成について図２〜図４を参照しながら詳述する。

図２は、エッチング処理槽１０内部の構成を示す模式図である。

エッチング処理槽１０には、図２に示すように、基板搬送方向１００の上流端に搬入口１０ａが、同方向１００の下流端に搬出口１０ｂがそれぞれ設けられている。そして、これら搬入口１０ａと搬出口１０ｂとの間には、上記搬送ライン４０を構成する複数の搬送ローラ４２が水平方向に複数並設されている。

このエッチング処理槽１０内部の搬送ライン４０上方には、搬送ローラ４２によって水平搬送される被処理基板Ｗの被処理面である上面に対しエッチング液Ｌを吹き付ける上側エッチングシャワー１２が設置されている。また、エッチング処理槽１０内部の搬送ライン４０下方には、水平搬送される被処理基板Ｗの下面に対してエッチング液Ｌを吹き付ける下側エッチングシャワー１８が設置されている。

図３は、上側エッチングシャワー１２の構成を下側から示す模式図である。

上側エッチングシャワー１２は、図３に示すように、エッチング液供給用の第１送液配管である上側送液配管１４と、該上側送液配管１４を通して供給されるエッチング液Ｌを散布する第１シャワーノズルとしての多数の上面処理用シャワーノズル１６とを備えている。

上側送液配管１４は、基板搬送位置対応箇所の側方に基板搬送方向１００に沿って延びる主管１４ａと、各々該主管１４ａに連結されて当該主管１４ａから基板搬送方向１００と交差する方向（例えば直交する方向）に突出した複数本の分岐管１４ｂとを備えている。

主管１４ａは、エッチング液Ｌが貯留された薬液タンク（不図示）とエッチング処理槽１０の外部で連通接続されている。この主管１４ａには、主管１４ａの流路を開閉する開閉バルブ（不図示）と、該開閉バルブが開状態のときに薬液タンクに貯留されたエッチング液Ｌを主管１４ａを通して各分岐管１４ｂ、ひいては各上面処理用シャワーノズル１６に送液するための送液ポンプ（不図示）とが介設されている。

分岐管１４ｂは、搬送中の被処理基板Ｗ上方に位置するように基板搬送位置対応箇所に基板搬送方向１００に等間隔をあけて配設され、主管１４ａに対して櫛歯状をなしている。これら各分岐管１４ｂは主管１４ａに対して固定されている。

そして、上面処理用シャワーノズル１６は、これら各分岐管１４ｂの下側部分に下方に突出するように設けられていると共に、分岐管１４ｂの突出方向に沿って配列するように同管１４ｂの基端から先端に亘り等間隔をあけて複数設けられている。これら各上面処理用シャワーノズル１６の先端には、下方に向いたエッチング液Ｌの吹出口１６ａが設けられている。

また、各上面処理用シャワーノズル１６は、隣り合う分岐管１４ｂに設けられた上面処理用シャワーノズル１６に対してその配列方向に半ピッチずれて配置されていて、全体として千鳥状配列を構成している。この上面処理用シャワーノズル１６としては、例えば、吹き付けパターンが円形状になるフルコーンタイプのシャワーノズルが好適に採用される。

上記構成の上側エッチングシャワー１２は、送液ポンプの駆動によって送液タンクからエッチング液Ｌを上側送液配管１４を通して各上面処理用シャワーノズル１６に送液し、これら各上面処理用シャワーノズル１６先端の吹出口１６ａから搬送中の被処理基板Ｗ上面にエッチング液Ｌを吹き付けて、同基板Ｗ上面にエッチング処理を施すようになっている。

また、下側エッチングシャワー１８は、上側エッチングシャワー１２と設置位置及びシャワーノズルの向きが異なるものの、これと同様な構成を有している。

すなわち、下側エッチングシャワー１８は、主管２０ａ及びこれに固定して連結された複数本の分岐管２０ｂを有するエッチング液供給用の第１送液配管である下側送液配管２０と、該下側送液配管２０を通して供給されるエッチング液Ｌを散布する第１シャワーノズルとしての多数の下面処理用シャワーノズル２２を備えている。

上記主管２０ａ及び各分岐管２０ｂは、例えば、上側エッチングシャワー１２の主管１４ａ及び各分岐管１４ｂの下方に対応する位置にそれぞれ配設されている。また、下面処理用シャワーノズル２２は、各分岐管２０ｂの上側部分に上方に突出するように設けられていると共に、分岐管２０ｂの突出方向に沿って配列するように同管２０ｂの基端から先端に亘り等間隔をあけて複数設けられている。これら各下面処理用シャワーノズル２２の先端には、上方に向いたエッチング液Ｌの吹出口２２ａが設けられている。

これら各下面処理用シャワーノズル２２は、エッチング処理槽１０の上下方向対応位置で、分岐管１４ｂ，２０ｂ突出方向に沿って上面処理用シャワーノズル１６と交互に配置するように設けられて、全体として千鳥状配列を構成している。この下面処理用シャワーノズル２２としては、例えば、吹き付けパターンが円形状になるフルコーンタイプのシャワーノズルが好適に採用される。

そして、下側エッチングシャワー１８の主管２０ａも、上側エッチングシャワー１２の主管１４ａと同様に、エッチング処理槽１０の外部で開閉バルブ及び送液ポンプを介して薬液タンクに連通接続されている。

上記構成の下側エッチングシャワー１８は、送液ポンプの駆動によって薬液タンクからエッチング液Ｌを下側送液配管１４を通して各下面処理用シャワーノズル２２に送液し、これら各下面処理用シャワーノズル２２先端の吹出口２２ａから搬送中の被処理基板Ｗ下面にエッチング液を吹き付けるようになっている。

このように、本実施形態のエッチング処理槽１０では、上側及び下側エッチングシャワー１２，１８の各シャワーノズル１６，２２から被処理基板Ｗの両面に対してエッチング液Ｌを吹き付けるので、上面処理用シャワーノズル１６から被処理基板Ｗ上面に供給されたエッチング液Ｌが基板Ｗ表面で難溶性の反応生成物を生じさせたとしても、その生成物を含むエッチング液Ｌが被処理基板Ｗの下面（裏面）に回り込むことを防止し、短時間で高品質なエッチング処理を実行可能になっている。

そして、本実施形態では、上側エッチングシャワー１２の上方に、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌを吹き付ける天井用シャワー２４が設置されている。この天井用シャワー２４によりエッチング液Ｌが吹き付けられるエッチング処理槽１０の天井面１０ｃは水平に形成されている。本実施形態では、上側エッチングシャワー１２、下側エッチングシャワー１８及び天井用シャワー２４が本発明の薬液吹付手段を構成している。

図４は、天井用シャワー２４の構成を示す模式図である。

天井用シャワー２４も、上側エッチングシャワー１２と設置位置及びシャワーノズルの向きが異なるものの、これと同様な構成を有している。

すなわち、天井用シャワー２４は、図４に示すように、エッチング液供給用の第２送液配管である天井用送液配管２６と、該天井用送液配管２６を通して供給されるエッチング液Ｌをエッチング処理槽１０の天井面１０ｃに向かって散布する第２シャワーノズルとしての多数の天井用シャワーノズル２８とを備えている。

天井用送液配管２６は、基板搬送位置対応箇所の側方に基板搬送方向に沿って延びる主管２６ａと、各々該主管２６ａに連結されて当該主管２６ａの側方に突出した複数本の分岐管２６ｂとを備えている。

天井用シャワー２４の主管２６ａも、上側エッチングシャワー１２の主管１４ａと同様に、エッチング処理槽１０の外部で開閉バルブ及び送液ポンプを介して薬液タンクに連通接続されている。この天井用シャワー２４の開閉バルブ及び送液ポンプは、上記の基板処理用のエッチングシャワー（上側及び下側エッチングシャワー）１２，１８の開閉バルブ及び送液ポンプとは別個のものであり、天井用シャワー２４と基板処理用のエッチングシャワー１２，１８とは独立して別々に駆動可能に構成されている。

分岐管２６ｂは、基板搬送方向１００に等間隔をあけて基板搬送位置対応箇所に配設され、主管２６ａに対して櫛歯状をなしている。本実施形態では、これら各分岐管２６ｂは主管２６ａに対して固定されている。

そして、天井用シャワーノズル２８は、これら各分岐管２６ｂの上側部分に上方に突出するように設けられていると共に、分岐管２６ｂの突出方向に沿って配列するように同管２６ｂの基端から先端に亘り所定の間隔をあけて複数配置されている。これら各天井用シャワーノズル２８の先端には、上方に向いたエッチング液Ｌの吹出口２８ａが設けられている。

また、各天井用シャワーノズル２８は、隣り合う分岐管２６ｂに設けられた天井用シャワーノズル２８に対して半ピッチずれて配置されていて、全体として千鳥状配列を構成している。この天井用シャワーノズル２８としては、例えば、吹き付けパターンが円形状になるフルコーンタイプのシャワーノズルが好適に採用される。

こうして、天井用シャワー２４は、被処理基板Ｗ上面のエッチング処理時において、送液ポンプの駆動によって薬液タンクからエッチング液Ｌを天井用送液配管２６を通して各天井用シャワーノズル２８に送液し、上側エッチングシャワー１２によりエッチング液Ｌを吹き付けてエッチング処理を実行する範囲の対応箇所全体に亘って、各天井用シャワーノズル２８先端の吹出口２８ａからエッチング液Ｌをエッチング処理槽１０の天井面１０ｃに吹き付けるようになっている。これにより、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃでの凝集液滴Ｘの生成及び落下を促して、該凝集液滴Ｘの落下に起因するエッチング処理の不良発生を防止することができる。

つまり、エッチング処理時にエッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌが吹き付けられるので、被処理基板Ｗのエッチング処理、例えば同基板Ｗへのエッチング液Ｌの吹き付けによって生じるエッチング液Ｌの飛散やミスト化によりエッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌの飛沫Ｘ’が付着しても、その飛沫Ｘ’は、水分の蒸発により濃縮される前に、天井用シャワー２４によってエッチング処理槽１０の天井面１０ｃに吹き付けられるエッチング液Ｌと混じり速やかに凝集して自重により落下する。このような凝集液滴Ｘは、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃに吹き付けたときと同じ濃度であるので、被処理基板Ｗの表面に落下しても、エッチングレートの異常などが生じることがなく、被処理基板Ｗに対して良好なエッチング処理を施すことができる。

上記エッチング処理槽１０の内部にはさらに、被処理基板Ｗの存在の有無を検知可能な検知手段としての基板検出センサ（不図示）が設けられている。この基板検出センサは、エッチング処理槽１０の外部に設置された制御システム（不図示）に接続されている。

制御システムは、上側エッチングシャワー１２、下側エッチングシャワー１８及び天井用シャワー２４の開閉バルブ及び送液ポンプにも接続されていて、基板検出センサによるエッチング処理槽１０内を被処理基板Ｗが通過したかどうかの判断に基づき、各シャワーノズル１６，２２，２８からのエッチング液Ｌの吹き出しを制御するようになっている。

エッチング処理方法−
次に、上記エッチング処理装置Ｓを用いてアクティブマトリクス基板を作製する際のエッチング処理方法について説明する。図５は、エッチング処理装置Ｓでのエッチング処理時の様子を示す模式図である。図１０は、参考例のエッチング処理装置でのエッチング処理時の様子を示す模式図である。なお、図１０では、便宜上、本実施形態のエッチング処理装置Ｓの各構成に相当する部分については、同一符合を付している。

まず、エッチング処理装置Ｓにおいてエッチング処理がなされる処理対象の被処理基板Ｗを、搬送ライン４０に載せて搬送し、搬入口１０ａからエッチング処理槽１０に搬入する。ここで、搬送ライン４０に載せられた被処理基板Ｗは、基板洗浄処理、フォトレジスト塗布処理、プリベーク処理、パターン露光処理、現像処理、及びポストベーク処理が既に施されて、その上面に薄膜が形成されたものである。

被処理基板Ｗがエッチング処理槽１０に搬入されると、基板検出センサが被処理基板Ｗの存在を検知することにより制御システムが動作して、上側エッチングシャワー１２、下側エッチングシャワー１８及び天井用シャワー２４によるエッチング液Ｌの散布が開始される。そして、被処理基板Ｗがエッチング処理槽１０内を上流端から下流端まで搬送される間、図５に示すように、上側及び下側エッチングシャワー１２，１８の各シャワーノズル１６，２２から被処理基板Ｗの両面に対してエッチング液Ｌが吹き付けられてウェットエッチング処理が実行される。また、その間、天井用シャワー２４の各シャワーノズル２８からエッチング処理槽１０の天井面１０ｃに対してもエッチング液Ｌが吹き付けられる。

上記エッチング処理の実行時には、エッチング液Ｌの吹き付けによる同液Ｌの飛散やミスト２００が発生するため、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌの飛沫Ｘ’が付着する。仮に、図１０に示すようにエッチング処理槽１０が天井用シャワー２４のない構成である場合には、処理槽１０天井に付着したエッチング液Ｌの飛沫Ｘ’が水分の蒸発により濃縮されて高濃度の凝集液滴Ｘとなり、搬送中の被処理基板Ｗ上面に落下することがあり、その凝集液滴Ｘの被処理基板Ｗ上の落下箇所でエッチングレートの異常が生じてエッチング処理に不良が発生してしまう。

これに対して、本実施形態では、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃに対してもエッチング液Ｌを吹き付けていることにより、処理槽１０天井に付着した飛沫Ｘ’は、各天井用シャワーノズル２８から吹き付けられたエッチング液Ｌと混じり濃縮される前に速やかに液滴Ｘとなって落下するので、被処理基板Ｗの表面に落下しても、エッチングレートの異常などの不具合が生じることがなく、被処理基板Ｗに対して良好なエッチング処理を施すことができる。

上記エッチング処理が完了し、被処理基板Ｗが搬出口１０ｂに到達すると、該搬出口１０ｂを通して被処理基板Ｗがエッチング処理槽１０から搬出され、続いて、隣接する洗浄槽３０に搬入される。

被処理基板Ｗが洗浄槽３０に搬入されると、洗浄槽３０に設けられた純水シャワーノズルが作動して被処理基板Ｗの表面に純水が噴射され、該基板Ｗ表面に残ったエッチング液Ｌが洗浄される。こうして洗浄された被処理基板Ｗは、洗浄槽３０から搬出され、続いて、隣接する乾燥槽３５に搬入される。

被処理基板Ｗが乾燥槽３５に搬入されると、乾燥槽３５に設けられたオーブンが作動して被処理基板Ｗの表面が熱風により走査され、これにより該基板Ｗ表面が高速乾燥される。こうして乾燥された被処理基板Ｗは、乾燥槽３５から搬出され、エッチング処理を完了する。

−実施形態１の効果−
この実施形態１によると、被処理基板Ｗにエッチング処理を施している間、天井用シャワー２４によりエッチング処理槽１０の天井面１０ｃにもエッチング液Ｌを吹き付けることにより、処理槽１０天井面１０ｃに付着したエッチング液Ｌの飛沫Ｘ’が濃縮される前に凝集液滴Ｘを生成して速やかに落下するので、処理槽１０天井面１０ｃからの凝集液滴Ｘの落下に起因するエッチング処理の不良発生を防止でき、被処理基板Ｗ上面に良好なエッチング処理を施すことができる。

しかも、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃが水平であるので、該天井面１０ｃに吹き付けられたエッチング液Ｌは、ランダムに分散した複数箇所で凝集して落下するので、凝集液滴Ｘの落下箇所が局所的に偏った場合に懸念されるエッチングレート又はパターニング形状の面内均一性の悪化などを回避することができる。

また、上面処理用シャワーノズル１６と天井用シャワーノズル２８とが別個の送液配管１４，２６に設けられているので、これら両シャワーノズル１６，２８のエッチング液Ｌの吹き出し動作を独立に制御することができる。上面処理用シャワーノズル１６と天井用シャワーノズル２８とが同一の送液配管に接続されている場合には、これら両シャワーノズル１６，２８がエッチング液Ｌを同時に吹き出す動作となり、コントロールしづらく、個別の流量調整が困難である。これに対して、本実施形態によれば、天井用シャワーノズル２８のエッチング液Ｌの吹き出し動作を上面処理用シャワーノズル１６のエッチング液Ｌの吹き出し動作とは別個に制御し、天井用シャワーノズル２８について間欠運転などの運用が可能になる。

《発明の実施形態２》
図６は、この実施形態２のエッチング処理槽１０内部の構成を示す模式図である。なお、以降の各実施形態では、エッチング処理槽１０内部の構成が上記実施形態１と異なる他はエッチング処理装置Ｓについて上記実施形態１と同様に構成されているので、構成の異なるエッチング処理槽１０内部の構成についてのみ説明し、同一の構成箇所は、図１〜図５に基づく上記実施形態１の説明に譲ることにして、その詳細な説明を省略する。

上記実施形態１では、上側エッチングシャワー１２とは別個に天井用シャワー２４を備える構成について説明したが、本実施形態では、上側エッチングシャワー１２が天井用シャワー２４の機能も兼ねる構成となっている。

すなわち、本実施形態のエッチング処理槽１０内部の搬送ライン４０上方に、搬送ローラ４２によって水平搬送される被処理基板Ｗの上面に対しエッチング液Ｌを吹き付けると共に、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃにもエッチング液Ｌを吹き付ける上側エッチングシャワー５０が設置されている。

この上側エッチングシャワー５０は、上記実施形態１の上側エッチングシャワー１２と同様な構成を有し、この構成に加えて、上側送液配管１４の各分岐管１４ｂの上側部分に複数の天井用シャワーノズル２８が分岐管１４ｂの突出方向に沿って配列するように分岐管１４ｂの基端から先端に亘り等間隔をあけて設けられた構成となっている。これら各天井用シャワーノズル２８は、上記実施形態１と同様に全体として千鳥状配列を構成するように配置されている。

−実施形態２の効果−
この実施形態２によると、上記実施形態１と同様な効果を得ることができる上に、天井用シャワーノズル２８が上面処理用シャワーノズル１６と同一の送液配管１４に接続されて、上側エッチングシャワー５０がエッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌを吹き付ける機能を兼ねているので、上側エッチングシャワー１２とは別個に天井用シャワー２４を備える場合に比べて、配管系統を簡略化することができる。

《発明の実施形態３》
図７は、この実施形態３に係るエッチング処理槽１０内部の構成を示す模式図である。図８は、この実施形態３に係る上側エッチングシャワー５０の構成を上側から示す模式図である。

本実施形態では、上記実施形態２と同様に、図７及び図８に示すように、上側エッチングシャワー５０が天井用シャワー２４も兼ねる構成となっていて、上側エッチングシャワー５０における各分岐管１４ｂの下側部分に複数の上面処理用シャワーノズル１６が、これら各分岐管１４ｂの上側部分に複数の天井用シャワーノズル２８がそれぞれ設けられている。

そして、上側エッチングシャワー５０の送液配管１４は、各分岐管１４ｂを回動動作させるための回動機構（不図示）及びモータ２９を備え、各分岐管１４ｂがその軸方向周りに回動するよう構成されている。これにより、エッチング液Ｌの吹き付け時に、各上面処理用シャワーノズル１６が基板搬送方向１００にスイングしながら被処理基板Ｗの上面にエッチングを吹き付け、且つ、各天井用シャワーノズル２８が基板搬送方向１００にスイングしながらエッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌを吹き付けるようになっている。

−実施形態３の効果−
この実施形態３によると、個々の上面処理用シャワーノズル１６及び天井用シャワーノズル２８におけるエッチング液Ｌの吹き付け範囲が、これらシャワーノズル１６，２８のエッチング液Ｌの吹き付け方向が固定されている場合に比べて基板搬送方向１００に広範囲となるので、分岐管１４ｂの配置間隔を長くしたり当該分岐管１４ｂを間引いて、上面処理用シャワーノズル１６及び天井用シャワーノズル２８の個数を減らすことができる。これにより、これらのシャワーノズル１６，２８が連結された送液配管１４に送り出すエッチング液Ｌの流量を少なくすることができ、エッチング液Ｌの送り出しに使用する送液ポンプにかかる負荷を抑えることができる。

《発明の実施形態４》
図９は、この実施形態４に係るエッチング処理槽１０内部の構成を示す模式図である。

上記実施形態１では、天井用シャワー２４が、上側エッチングシャワー１２により被処理基板Ｗ上面に対しエッチング液Ｌを吹き付ける範囲の対応箇所全体において、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃにエッチング液Ｌを吹き付ける構成となっている場合について説明したが、本実施形態では、天井用シャワー２４は、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃで飛沫Ｘ’の凝集が生じやすく凝集液滴Ｘの落下を発生させやすい特定箇所に局所的にエッチング液Ｌを吹き付ける構成となっている。

具体的には、図９に示すように、エッチング処理槽１０の天井面１０ｃには、上記基板検出センサや配管系統などの下方に凸部をなす既存の構造物３００が設けられている。このような既存の構造物３００が設けられた箇所では、凝集液滴Ｘの生成及び落下が生じやすくなっている。そこで、本実施形態の天井用シャワー２４は、このような既存の構造物３００の下方位置にまで延びる送液配管２６（主管２６ａ及び分岐管２６ｂ）と、該送液配管２６の上側部分に設けられた数個の天井用シャワーノズル２８とを備え、これら各天井用シャワーノズル２８から上記既存の構造物３００に対してエッチング液Ｌを吹き付けるように構成されている。

−実施形態４の効果−
この実施形態４によると、凝集液滴Ｘの落下を発生させやすい既存の構造物３００に付着したエッチング液Ｌの飛沫Ｘ’を濃縮する前に速やかに凝集液滴Ｘとして落下させることができるので、濃縮された凝集液滴Ｘの落下に起因するエッチング処理の不良発生を効果的に防止することができる。

なお、上記実施形態１及び４においても、送液配管１４，２６が各分岐管１４ｂ，２６ｂをその軸方向周りに回動可能に構成され、各上面処理用シャワーノズル１６及び各天井用シャワーノズル２８がエッチング液Ｌの吹き付け時に基板搬送方向１００にスイングするように構成されていてもよい。また、これら上面処理用シャワーノズル１６及び天井用シャワーノズル２８のいずれか一方だけがエッチング液Ｌの吹き付け時に基板搬送方向１００にスイングするように構成されていてもよい。

また、上記実施形態１では、天井用シャワー２４が上側エッチングシャワー１２と同様な構成を有するとしたが、本発明はこれに限らず、天井用シャワー２４は、上側エッチングシャワー１２とは送液配管２６の配置や天井用シャワーノズル２８の構成などが異なる構成のものであってもよく、エッチング処理槽１０の天井にエッチング液Ｌの吹き付けが可能なものであれば構わない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲に限定されない。上記各実施形態が例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上記各実施形態では、本発明の薬液処理装置としてエッチング処理装置Ｓを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、フォトリソグラフィーを用いるパターニング工程でマスクとして使用したレジスト層を有する被処理基板Ｗの被処理面に対しレジスト剥離液を薬液として吹き付けるレジスト剥離装置や、被処理基板の被処理面に対し酸性液体やアルカリ性液体などからなる洗浄液を吹き付ける洗浄装置などの他の薬液処理装置にも勿論適用することができ、被処理基板Ｗの表面に薬液を吹き付けて所定の処理を施す装置であれば広く適用することが可能である。

以上説明したように、本発明は、エッチング処理装置やレジスト剥離装置、洗浄装置などの薬液処理装置について有用であり、特に、処理槽天井からの凝集液滴の落下に起因する薬液処理の不良発生を防止して、被処理基板に良好な薬液処理を施すことが要望される薬液処理装置に適している。

Ｌ エッチング液（薬液）
Ｓ エッチング処理装置（薬液処理装置）
Ｗ 被処理基板
１０ エッチング処理槽（薬液処理槽）
１０ｃ エッチング処理槽の天井面
１２ 上側エッチングシャワー（薬液吹付手段）
１４ 上側送液配管
１４ａ 主管
１４ｂ 分岐管
１６ 上面処理用シャワーノズル（第１シャワーノズル）
１８ 下側エッチングシャワー（薬液吹付手段）
２０ 下側送液配管
２０ａ 主管
２０ｂ 分岐管
２２ 下面処理用シャワーノズル（第１シャワーノズル）
２４ 天井用シャワー（薬液吹付手段）
２６ 天井用送液配管
２６ａ 主管
２６ｂ 分岐管
２８ 天井用シャワーノズル（第２シャワーノズル）
４０ 搬送ライン
４２ 搬送ローラ
１００ 被処理基板の搬送方向
３００ 既存の構造物

Claims (8)

1. 被処理基板の被処理面に対して薬液処理を施す薬液処理装置であって、
   上記被処理基板が搬入される薬液処理槽と、
   上記薬液処理槽に搬入された被処理基板をその被処理面を上記薬液処理槽の天井側に向けて搬送する搬送手段と、
   上記搬送手段により搬送される被処理基板の被処理面に対して薬液を吹き付ける薬液吹付手段とを備え、
   上記薬液吹付手段は、上記薬液処理槽の天井にも上記薬液を吹き付ける
   ことを特徴とする薬液処理装置。
2. 請求項１に記載の薬液処理装置において、
   上記薬液処理槽の天井面は水平に形成されている
   ことを特徴とする薬液処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の薬液処理装置において、
   上記薬液処理槽の天井には、既存の構造物が突出するように設けられ、
   上記薬液吹付手段は、上記既存の構造物に薬液を吹き付ける
   ことを特徴とする薬液処理装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬液処理装置において、
   上記薬液吹付手段は、薬液供給用の送液配管と、該送液配管に設けられて下方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記被処理基板の被処理面に薬液を吹き付ける複数の第１シャワーノズルと、上記送液配管に設けられて上方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記薬液処理槽の天井に薬液を吹き付ける複数の第２シャワーノズルとを備える
   ことを特徴とする薬液処理装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬液処理装置において、
   上記薬液吹付手段は、薬液供給用の第１送液配管及び第２送液配管と、上記第１送液配管に設けられて下方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記被処理基板の被処理面に薬液を吹き付ける複数の第１シャワーノズルと、上記第２送液配管に設けられて下方に向いた吹出口を有し該吹出口から上記薬液処理槽の天井に薬液を吹き付ける複数の第２シャワーノズルとを備える
   ことを特徴とする薬液処理装置。
6. 請求項４又は５に記載の薬液処理装置において、
   上記送液配管は、上記被処理基板の搬送方向に沿って延びる主管と、各々該主管に対して上記被処理基板の搬送方向に互いに所定の間隔をあけて連結され上記主管から上記被処理基板の搬送方向と交差する方向に突出する複数本の分岐管を備え、
   上記第１シャワーノズル及び第２シャワーノズルは、上記各分岐管にその突出方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている
   ことを特徴とする薬液処理装置。
7. 請求項６に記載の薬液処理装置において、
   上記各第２シャワーノズルは、薬液吹き付け時に、上記被処理基板の搬送方向にスイングする
   ことを特徴とする薬液処理装置。
8. 請求項６又は７に記載の薬液処理装置において、
   上記各第１シャワーノズルは、薬液吹き付け時に、上記被処理基板の搬送方向にスイングする
   ことを特徴とする薬液処理装置。

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