JP3646841B2 - 平面基板の液処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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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