JP3646841B2 - 平面基板の液処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面表示パネルを構成する平面基板に薬液等を塗布することで、平面基板表面に所定のパターン膜を形成するような処理を行なう平面基板の液処理方法に関し、特に規則的に配列される複数の液供給ノズルから供給される液体により被処理面の化学的処理を行なう平面基板の液処理方法に関する。
【0002】
平面表示パネルは、プラズマディスプレイパネル(以下PDPと称する)に代表されるように、大型化が可能な表示デバイスとして注目されており、表示品質を向上させるために大面積の平面基板上に電極等の微細なパターンを精度良く形成することが望まれている。
【0003】
【従来の技術】
例えば、対向放電形式のPDPの場合、対向する一対のガラス基板にそれぞれストライプ状の表示電極が形成されるが、この電極の形成には、連続する複数の液処理が必要なフォトリソグラフィ技術が用いられる。
【0004】
図4(A)〜(E)は、フォトリソグラフィ技術を簡単に説明するための断面図であり、まず図4(A)の如くガラス基板31上に金属膜32、フォトレジスト膜33を順次形成する。この例ではネガティブ型のレジストを用いている。
【0005】
次に図4(B)の如くフォトマスク34を介してレジスト膜33の露光を行ない、パターンとなる部分を感光させた後、レジスト膜33の現像を行なうことで、図4(C)に示すように、レジストパターン33aを形成する。
【0006】
そして、レジストパターン33aをマスクとしてエッチングを行なうことで、図4(D)に示すようにパターニングされた金属膜32aを得て、最後にレジストパターン33aを除去することにより、図4(E)に示す如く所望パターンの電極32bを完成させる。
上記フォトリソグラフィ技術における現像、エッチング及びレジスト除去の一連の工程は、異なる液体を用いる複数の液処理を連続的に行なうものである。
【0007】
以下に従来の液処理方法を説明する。
図5は、従来の平面基板の液処理方法に係る液処理装置を示す図であり、図5(A)は処理装置の側断面図、図5(B)は処理装置の上断面図である。
【0008】
ここでは、エッチング工程を例にしており、処理装置におけるエッチング室とその後段の洗浄室を示している。図5(A)、(B)に示すように、エッチング室42及び洗浄室42a内には、それぞれ均等に配列される複数の液供給ノズル45がブロック体46に支持されるように具備されており、その下方にガラス基板50が導入される構成となっている。図5(B)からわかるように、液供給ノズル45はガラス基板50の表面全体を均等に覆うように配置されている。
【0009】
また、各処理室42,42aを仕切る仕切り壁43には、ガラス基板50を導入するための開口窓44が形成されており、この開口窓44を介して搬送ライン47が各処理室42,42aを結んでいる。ガラス基板50は、搬送ライン47に備えられる複数の搬送ローラ48上を、その回転力により移動する。
【0010】
エッチング室42には、図4(C)に示す如く金属膜上にレジストパターンが形成された状態のガラス基板50を導入し、液供給ノズル45直下に当たる中央部にて停止させる。この停止状態において、図5(A)に示すように複数の液供給ノズル45よりエッチング液を噴出し、つまり露状に供給してガラス基板50表面のエッチング処理を行なう。
【0011】
所定の時間エッチング液に晒した後、液供給ノズル45からのエッチング液供給を停止して、ガラス基板50を後段の洗浄室42aへと移動する。
洗浄室42aでは、エッチング処理時に表面に付着したエッチング液を洗い流す処理を行なうが、これはエッチング処理と同様に、洗浄室42a中央部にガラス基板50を停止させた状態で、液供給ノズル45aより洗浄水を噴出することにより実施する。
【0012】
尚、特に説明しないが、エッチング室42の前段は、現像処理後の洗浄を行なう洗浄室であり、洗浄室42aの後段は、レジストパターン除去室である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記エッチング処理のように、化学反応を伴う液処理を行なう場合には、ガラス基板50の処理面内での反応時間を均等にするため、均等に配列される複数の液供給ノズル45による噴霧供給を行なうと共に、処理装置の省スペース化のためにガラス基板50を停止した状態での処理を行なっている。また、前段の処理にて使用した液体がガラス基板50表面に残留していると所望の反応の妨げとなることから処理室42への導入の際には、ガラス基板50表面は乾燥した状態にしている。
【0014】
しかしながら、複数の液供給ノズル45から液体を供給すると、ガラス基板50における個々の液供給ノズル45の真下とその周辺部では液体が撒布される吐出強度や量が異なるため、表面が乾燥した状態のガラス基板50に対して全面に均等な処理を行なうことが困難となる。
【0015】
つまり、液供給ノズル45は放射状に液体を噴出するも、その強度及び量は中心部で大となり、これが周辺部へ拡がっていくため、拡散性の悪い乾燥面においては、図6(A)に示すように、液供給ノズル45の中心部に対応する領域51では反応が強く、その周辺領域52では弱くなる。
尚、図6(A)は、従来技術にかかる被処理面の液処理状態(拡散状態)を模式的に示す図であり、反応の強弱を斜線により示している。
【0016】
このことから、液供給ノズル45の配列ピッチに対応する処理分布が発生し、最終的に形成される電極の膜厚やパターン幅にばらつきが生じる。例えば、ある液供給ノズル45の真下に電極のパターンに対応する部分が位置して、その部分の反応が他の部分よりも極端に進んで処理された場合には、パターンの細りが発生するばかりでなく、ひどい場合には断線に至ることも考えられる。
【0017】
本発明は、上記課題を解決して、大面積の平面基板に対して均等な液処理を可能とする液処理方法を提供することにより、微細なパターンを精度良く形成することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、分散配置された複数の液供給ノズルから供給される液体により、搬送ラインで移動する平面基板の被処理面に対して化学的処理を行なう平面基板の液処理方法において、前記複数の液供給ノズルから分散供給される液体による処理に先立って、前記移動する平面基板の被処理面に対して、スリット状の液供給口を有するノズルから前記平面基板の移動方向と同方向に向かって連続的に供給される液体を被着させることにより、前記被処理面の全面に均一なウェット処理を行い、さらに前記複数の液供給ノズルから分散供給される液体による処理を行なった後、移動する平面基板の被処理面上に残留する液体を、同一種類の液体を吹き付けることにより飛散除去させる処理を行なうことを特徴としている。
【0019】
上記本発明の平面基板の液処理方法によれば、被処理面に対して本処理を行なう前に、処理液と同一の液体により反応が起きない程度の被膜を形成することで被処理面を湿潤させ、さらに前記本処理を行った後に、被処理面上に残留する液体を同一種類の液体を吹き付けることにより飛散除去させているため、本処理時における処理液の拡散が被処理面内で均等となると共に、次工程に持ち込まれるエッチング液の量を抑えることができる。
従って、被処理面全体の処理状態が均一となり、微細パターンの膜を精度良く形成することが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る平面基板の液処理方法をPDPの表示用電極を形成する場合について図1に基づいて説明する。図1(A)は、第1の実施形態に係る液処理装置の側断面図、図1(B)は、図1(A)における主要部の斜視図である。
【0021】
第1の実施形態に係る液処理装置1は、PDPの表示用電極を形成するためのフォトリソグラフィ工程を行なうためのもので、図1(A)に示すように、主処理室(本形態ではエッチング室)2と、その前後に配置される副処理室(本形態では洗浄室)2a,2bを有しており、これらの処理室2a,2,2bを貫通するように搬送ライン7が設けられている。
【0022】
搬送ライン7は、各処理室2a,2,2bを仕切る仕切り壁3に設けられる開口窓4を介して延びており、一定間隔毎に搬送ローラ8が回転可能に備えられている。この搬送ローラ8上をガラス基板10が移動する構成となっている。
【0023】
エッチング室2内には、その天井部に複数の液供給ノズル5がブロック体6に支持される状態で設けられると共に、入口近傍にはガラス基板10の幅方向に対して同時に液体を供給できるスリットノズル9が設けられている。液供給ノズル5は、図5(B)に示すものと同様に円形のものが均等に配置されており、スリットノズル9は、図1(B)に示すようにガラス基板10の幅よりも長い長尺形状で供給口はガラス基板10の移動方向に向いている。
【0024】
また、各洗浄室2a,2bにおいても、エッチング室2と同様な液供給ノズル5a,5b及びスリットノズル9bが備えられている。
PDPの表示用電極は、図4においても説明したとおり、フォトリソグラフィ技術によって形成されるものであり、その工程には現像やエッチング、レジスト除去等の液処理が含まれている。本形態ではエッチング工程を例にしている。
【0025】
現像処理により金属膜上にレジストパターンが形成された状態(図4(C)参照)のガラス基板10は、前段の洗浄室2aを介してエッチング室2に搬送されてくる。
【0026】
エッチング室2では、金属膜のエッチングを行なう本処理に先駆けて、図1(B)に示すように、入口部分においてスリットノズル9によりガラス基板10の全面を湿潤させるための前処理を行なう。この前処理は、本処理時のエッチング液と同様な薬液を用いて、ガラス基板10を矢印方向に高速移動させながら行なう。
【0027】
つまり、前処理は本処理時のエッチング液の拡散状態を良好にするための処理であり、金属膜の反応が起きない程度に短時間で表面に薄いエッチング液の膜を形成するものである。ガラス基板10の移動速度は、金属膜の反応が開始されない時間、例えば本処理に要する時間の50分の1程度の時間でスリットノズル9を通過する速度とする。
【0028】
スリットノズル9はエッチング室2の入口付近に備えれているが、その液供給口はガラス基板10の移動方向と同一方向に向けられていることから、スリットノズル9からのエッチング液が前段の洗浄室2aに逆流することはない。
その後、ガラス基板10を液供給ノズル5の直下部で停止させ、図1(A)に示すようにガラス基板10の表面に向けて液供給ノズル5からエッチング液を供給して本処理を行なう。エッチング液の供給は一定の噴出圧力にて所定時間行なう。
【0029】
上記本処理におけるガラス基板10の表面は前処理によって湿潤された状態となっており、液供給ノズル5からのエッチング液噴出の際の面内への拡散性が、乾燥状態の場合と比べて良好であるため、図6(B)に示すように、被処理面におけるエッチング液の反応が均一となる。
【0030】
図6(B)は、本実施形態に係る被処理面の液処理状態(拡散状態)を模式的に示す図であり、個々の液供給ノズル5に対応する領域の反応が均等となることを示している。
従って、ガラス基板10表面におけるエッチング状態が均等となり、微細なパターンであっても表示用電極を精度良く形成することができる。
【0031】
尚、ガラス基板10を停止した状態で本処理を行なうのは、エッチング室2の大型化を防ぐと共に、安定した処理を可能にするためである。
【0032】
エッチング室2での液処理が終了したガラス基板10は、表面を乾燥させた状態として次の洗浄室2bへと搬送される。洗浄室2bでは水による洗浄を行なうが、使用する液体の種類が異なるだけで、前処理及び本処理を行なうという処理方法はエッチング室2での処理と同じである。
【0033】
洗浄工程は、エッチング処理で使用したエッチング液を洗い流す工程であるが、エッチング液と水とが混合することで、若干の反応が生じることもあり、洗浄時のガラス基板10表面における水の拡散状態を良好にすることは、パターン精度をより高めることになる。
【0034】
以上のように、洗浄室2bでの処理が終了すると、ガラス基板10の表面には積層された金属膜パターンとレジストパターンが形成されている(図4(D)参照)。
そして、図示していないが、金属膜パターン上のレジストパターンを除去する工程を経ることにより、表示用電極が完成する。(図4(E)参照)
【0035】
(本発明の第2の実施形態)
図2は第2の実施形態に係る液処理装置を示す断面図、図3は図2の装置における処理状態を示す断面図である。尚、図2と図3との装置寸法は便宜上異なる如く示しているが、同一装置である。
【0036】
第2の実施形態に係る液処理装置11は、第1の実施形態と同様PDPの表示用電極を形成するためのフォトリソグラフィ工程を行なうためのものであり、図2に示すように、主処理室(本形態ではエッチング室)12と、その前後に配置される副処理室(本形態では洗浄室)12a,12bを有しており、これらの処理室12a,12,12bを貫通するように搬送ライン17が設けられている。
【0037】
搬送ライン17は、各処理室12a,12,12bを仕切る仕切り壁13に設けられる開口窓14を介して延びており、一定間隔毎に搬送ローラ18が回転可能に備えられている。この搬送ローラ18上をガラス基板21が移動する構成となっている。
【0038】
エッチング室12内には、その天井部に複数の液供給ノズル15がブロック体16に支持される状態で設けられていると共に、入口近傍にはガラス基板21の幅方向に対して同時に液体を供給できる第1のスリットノズル19が設けられている。更にエッチング室12の出口近傍には高圧力で液体を噴出することでガラス基板21上に残留する処理液を飛散させるための第2のスリットノズル20が設けられている。
【0039】
液供給ノズル15は、図5(B)に示すものと同様に円形のものが均等に配置されており、第1のスリットノズル19は、ガラス基板21の幅よりも長い長尺形状で供給口がガラス基板21の移動方向を向いている。また、第2のスリットノズル20は、第1のスリットノズル19と同等な形状であるが高圧力での液体噴射が可能となっており、供給口がガラス基板21の移動方向に対して逆方向を向いている。
【0040】
また、各洗浄室12a,12bにおいても、エッチング室12と同様な液供給ノズル15a,15b及びスリットノズル19b,20aが備えられている。
【0041】
以上の如き構成の液処理装置11における処理動作を図3により説明する。
本実施形態は、前述の実施形態と同様エッチング処理を例としているため、まず現像処理により金属膜上にレジストパターンが形成された状態(図4(C)参照)のガラス基板21が、前段の洗浄室12aを介してエッチング室12に搬送されてくる。
【0042】
エッチング室12では、金属膜のエッチングを行なう本処理に先駆けて、入口部分において第1のスリットノズル19によりガラス基板21の全面を湿潤させるための前処理を行なう。
【0043】
第1のスリットノズル19は、図3に示す如くエッチング液を連続した状態で滴下しており、その下方の搬送ライン17上をガラス基板21が高速で移動する。この動作により、ガラス基板21表面にはエッチング液による薄い被膜22が形成され湿潤状態を作る。
この前処理は本処理時のエッチング液の拡散状態を良好にするための処理であり、金属膜の反応が起きない程度に短時間で被膜22を形成する。ガラス基板21の移動速度は、金属膜の反応が開始されない時間、例えば本処理に要する時間の50分の1程度の時間でスリットノズル19を通過する速度とする。
【0044】
第1のスリットノズル19はエッチング室12の入口付近に備えられているが、その液供給口はガラス基板21の移動方向と同一方向に向けられていることから、スリットノズル19からのエッチング液が前段の洗浄室12aに逆流することはない。
その後、ガラス基板21を液供給ノズル15の直下部で停止させ、ガラス基板21の表面に向けて液供給ノズル5からエッチング液を供給する本処理を行なう。エッチング液の供給は一定の噴出圧力にて所定時間行なう。
【0045】
この時、ガラス基板21の表面は図3に示すように被膜22により湿潤された状態となっているため、液供給ノズル15からのエッチング液噴出の際の面内への拡散が良好となり、場所による反応誤差を抑えることができる。被処理面における拡散状態は図6(B)にて説明した第1の実施形態の場合と同様である。
従って、ガラス基板21表面におけるエッチング状態が均等となり、微細なパターンであっても金属膜を精度良く形成することができる。
【0046】
尚、ガラス基板21を停止した状態で本処理を行なうのは、エッチング室12の大型化を防ぐと共に、安定した処理を可能にするためである。
【0047】
液供給ノズル15による本処理が終了した後、ガラス基板21は再び搬送ライン17上を移動して、エッチング室12の出口部分において第2のスリットノズル20により、ガラス基板21上に残留するエッチング液を除去するための後処理を行なう。
【0048】
第2のスリットノズル20は、図3に示す如くエッチング液を高速で噴射しており、その下方の搬送ライン17上をガラス基板21が高速で移動する。この動作により、ガラス基板21表面に残留しているエッチング液23を飛散させることで除去する。これにより次工程である洗浄室12bに持ち込まれるエッチング液の量を抑えている。
【0049】
この後処理は本処理後にガラス基板21上に残留するエッチング液23を除去するための処理であり、金属膜の反応が進まない程度の短時間の処理である。従って、ガラス基板21の移動速度は、金属膜の反応が開始されない時間、例えば本処理に要する時間の50分の1程度の時間でスリットノズル20を通過する速度とする。
【0050】
第2のスリットノズル20はエッチング室12の出口付近に備えられているが、その液供給口はガラス基板21の移動方向と逆方向に向けられていることから、スリットノズル20からのエッチング液が後段の洗浄室12bに浸入することはない。
尚、図3では、複数のガラス基板に対して前処理及び本処理、後処理を同時に行なっている状態を示しているが、これは便宜的なものであり、実際には1枚毎の処理が行なわれる。
【0051】
以上の如くエッチング室12での液処理が終了したガラス基板21は、表面を乾燥させた状態として次の洗浄室12bへと搬送される。洗浄室12bでは水による洗浄を行なうが、使用する液体の種類が異なるだけで、前処理及び本処理、更に後処理を行なうという処理方法はエッチング室12での処理と同じである。
【0052】
洗浄工程は、エッチング処理で使用したエッチング液を洗い流す工程であるが、エッチング液と水とが混合することで、若干の反応が生じることもあり、洗浄時のガラス基板21表面における水の拡散状態を良好にすることは、パターン精度をより高めることになる。
【0053】
洗浄室12bでの処理が終了すると、ガラス基板21の表面には積層された金属膜パターンとレジストパターンが形成されている。(図4(D)参照)
そして、図示していないが、金属膜パターン上のレジストパターンを除去する工程を経ることにより、表示用電極が完成する。(図4(E)参照)
【0054】
第1及び第2の実施形態においては、PDP製造に係るエッチング工程を例に説明したが、現像やレジスト除去等他の液処理、或いは液晶パネル等の他の平面表示パネルに対する液処理を行なう場合にも本発明は適用可能である。
また、液供給ノズルとして、パイプに複数の液噴射口を設けたものも使用可能である。
【0055】
【発明の効果】
本発明の平面基板の液処理方法によれば、被処理面に対して本処理を行なう前に、処理液と同一の液体により反応が起きない程度の被膜を形成することで被処理面を湿潤させ、さらに前記本処理を行った後に、被処理面上に残留する液体を同一種類の液体を吹き付けることにより飛散除去させているため、本処理時における処理液の拡散が被処理面内で均等となると共に、次工程に持ち込まれるエッチング液の量を抑えることができるという効果を有する。これにより、被処理面全体の処理状態が均一となり、微細パターンの膜を精度良く形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の第1の実施形態に係る液処理装置の側断面図である。
(B)は同図(A)における主要部の斜視図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る液処理装置の側断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る液処理装置の処理状態を示す側断面図である。
【図4】プラズマディスプレイパネルの表示用電極を形成するためのフォトリソグラフィ技術を工程毎に示す断面図である。
【図5】(A)は従来の平面基板の液処理方法に係る液処理装置の側断面図である。
(B)は従来の平面基板の液処理方法に係る液処理装置の上断面図である。
従来の液処理方法に係る液処理装置の断面図である。
【図6】(A)従来技術に係る被処理面の液処理状態(拡散状態)を模式的に示す図である。
(B)本発明の実施形態に係る被処理面の液処理状態(拡散状態)を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1,11 液処理装置
2,12 主処理室(エッチング室)
2a,2b,12a,12b 副処理室(洗浄室)
3,13 仕切り壁
4,14 開口窓
5,15 液供給ノズル
6,16 搬送ライン
7,17 搬送ローラ
8 スリットノズル
19 第1のスリットノズル
20 第2のスリットノズル
10,21 ガラス基板
Claims (3)
- 分散配置された複数の液供給ノズルから供給される液体により、搬送ラインで移動する平面基板の被処理面に対して化学的処理を行なう平面基板の液処理方法において、
前記複数の液供給ノズルから分散供給される液体による処理に先立って、前記移動する平面基板の被処理面に対して、スリット状の液供給口を有するノズルから前記平面基板の移動方向と同方向に向かって連続的に供給される液体を被着させることにより、前記被処理面の全面に均一なウェット処理を行い、さらに前記複数の液供給ノズルから分散供給される液体による処理を行なった後、移動する平面基板の被処理面上に残留する液体を、同一種類の液体を吹き付けることにより飛散除去させる処理を行なうことを
特徴とする平面基板の液処理方法。 - 前記請求項1に記載の平面基板の液処理方法において、
前記残留液体を除去する処理は、移動する平面基板の被処理面に対して、スリット状の液供給口を有するノズルから前記平面基板の移動方向と逆方向に向かって連続的に噴射される液体を吹き付けることにより行なうことを
特徴とする平面基板の液処理方法。 - 前記請求項1又は2に記載の平面基板の液処理方法において、 前記複数の液供給ノズルから分散供給される液体による処理は、平面基板の移動を停止した状態で行うことを
特徴とする平面基板の液処理方法。
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