专利名称：摇动喷淋型传送式基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置用玻璃基板的制造等中使用的传送式基板处理装置。
背景技术：
液晶显示装置中使用的玻璃基板，通过对作为基材的玻璃基板的表面反复实施腐蚀、剥离等化学处理来制造。该处理装置大致分为干式和湿式；湿式又分为批量式和叶片式；叶片式又分为旋转式和基于滚轮传送等的传送式。
在这些基板处理装置中，传送式的装置具有将基板向水平方向传送的同时对该基板的表面供给处理液的基本结构，由于效率高，所以在以前被用于腐蚀处理和剥离处理。
腐蚀处理上使用的传送式基板处理装置从在基板传送线的上方矩阵状配置的多个喷射喷嘴中喷射腐蚀液，通过使基板在该腐蚀液中通过，向基板的整个表面供给腐蚀液。通过该喷淋处理，除涂敷了掩模材料的部分以外，基板的表面被有选择地腐蚀。腐蚀结束后，进行基于后续喷淋的清洗处理。剥离处理的装置也有基本上相同的结构。
但是，在液晶显示装置用玻璃基板中，在基板的大型化的同时，电路的高精细化也在深入。作为在该基板上使用的布线材料，以前大多使用Cr，但随着目前的高精细化，正在转向使用电阻率值小的Al或Al/Mo。因此，即使腐蚀用的传送式基板处理装置，也开始使用Al腐蚀液，但随着使用该腐蚀液，发现以下的问题。
作为Al腐蚀液，使用以磷酸为主要成份的腐蚀液。如果将该腐蚀液供给基板的表面，则很少不发生在金属膜上与金属的反应而产生的微细的泡的情况。即使通过腐蚀液的喷淋的物理作用也不能除去该泡，因滞留在基板的金属膜上，从而成为发生腐蚀不匀的原因。
一般来说，在基于腐蚀液的喷淋处理中，通过使基板在腐蚀液的喷淋中通过，从传送方向前方向后方使腐蚀液在基板的表面上游动，来进行液置换。在基板小的情况下没有问题，但如果基板大型化，则与基板的两侧部相比，在中央部有滞留腐蚀液的倾向。其结果，宽度方向中央部和两侧部在腐蚀率上产生差异，这也成为处理不匀的原因。
Al腐蚀液的Al的腐蚀率比Cr腐蚀液的Cr腐蚀率高，由此可获得高的腐蚀效率，但另一方面，腐蚀后的Al层的边缘面变为不适合下一层的层积的形状。
图4是表示腐蚀后的Al层的形状的剖视图。在作为基材的玻璃基板1上形成Al层2及Mo层3，在其上覆盖掩模材料4。通过腐蚀，在掩模材料4未覆盖的部分Al层2及Mo层3被除去，但残留的Al层2及Mo层3的边缘面变为用实线表示的峭立的急剧的倾斜。这样，在Al层2及Mo层3上不能稳定地载置下一层。为了稳定地载置下一层，如点划线所示，需要使该边缘面的倾斜平缓。在没有Mo层3的情况下也存在同样的倾向。
此外，Al腐蚀液与Cr腐蚀液相比为高粘度，对玻璃基板4的表面的浸润性差。此外，如上所述，腐蚀率高。因此，在喷淋处理开始时腐蚀液的细的液滴冲击的部分变得处理不匀，即使在其后的喷淋处理也不能消除，在腐蚀后残留。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摇动喷淋型传送式基板处理装置，随着对基板表面的处理液的供给能够高效率地除去在其表面上产生的气泡，并且可以消除在大型基板上成为问题的宽度方向的处理速率的不均等。
本发明的另一目的在于提供一种摇动喷淋型传送式基板处理装置，适用于Al腐蚀，可将Al层的边缘面形成适合下一层的层积的平缓的倾斜面，同时可消除初期喷淋造成的处理不匀。
为了实现上述目的，本发明的摇动喷淋型传送式基板处理装置是以水平状态沿水平方向传送基板同时对该基板的表面供给处理液的传送式基板处理装置，该装置包括喷淋单元，该喷淋单元从基板的行进方向及与该行进方向成直角方向排列的多个喷射喷嘴向基板的整个表面供给处理液，在该喷淋单元中，设置使各喷射喷嘴朝向基板的行进方向向两侧同步摇动的摇动机构。
本发明的摇动喷淋型传送式基板处理装置在所述喷淋单元的下游侧，可以设置在基板的行进方向一部分上遍及整个宽度膜状地供给处理液的缝隙喷嘴。此外，在喷淋单元的上游侧，设置在基板的行进方向一部分上遍及整个宽度膜状地供给处理液的缝隙喷嘴。
通过使构成喷淋单元的多个喷射喷嘴朝向基板的行进方向向两侧同步摇动，可以使供给到基板的表面的处理液在该表面上向行进方向两侧交替地流动。即，在通常的喷射中，供给到基板的表面上的处理液除了向传送方向后方被强制地排出外，还通过溢出向两侧自然排出，但通过使喷射喷嘴向基板的行进方向两侧同步摇动，交替强制地形成从基板的一侧向另一侧的液体流动和从另一侧向一侧的液体流动。其结果，可以高效率地除去随着对基板表面的处理液的供给而在其表面上产生的气泡，同时可以使宽度方向的处理速率均等。
在所述喷淋单元的下游侧，设置在基板的行进方向一部分上遍及整个宽度膜状地供给处理液的缝隙喷嘴，通过在喷淋处理后的基板表面上进行处理液薄载置的涂浆处理，可实现几乎不进行液置换的状态。通过该平缓的处理，在Al腐蚀中边缘面的倾斜变得平缓。
在所述喷淋单元的上游侧，设置在基板的行进方向一部分上遍及整个宽度膜状地供给处理液的缝隙喷嘴，在喷淋处理之前，通过使基板在该膜中通过，均匀地淋湿该表面。如果一旦均匀地淋湿，则即使在以后接受喷淋处理，也不产生液滴造成的处理不匀。
本发明的摇动喷淋型传送式基板处理装置特别适合于Al腐蚀，但对于其它腐蚀处理也有效，只是存在效果上的某些差异。
再有，使构成喷淋单元的多个喷射喷嘴向两侧摇动的技术，在使基板向侧方倾斜并沿水平方向传送的倾斜传送式的基板处理装置中是公知的(日本第74248/1999号发明专利公开公报)。但是，在倾斜传送式中，不但不能进行上述的涂浆处理，而且喷淋处理的相性在本质上不好。
即，在倾斜传送中，产生倾斜造成的液体的流动。该流动在基板的整个表面上不可能均匀地进行，有集中在流动开始时流动快的部分的倾向。因此，发生流动不匀。此外，因倾斜在基板上滞留的液体少，所以容易受到喷射的冲击，从这方面来看，也发生流动不匀。即使在倾斜传送中使喷射喷嘴摇动，也不能充分消除这些流动不匀。对此，在以水平状态沿水平方向传送基板的情况下，基板上可以有某种程度的液体层，通过该液体层可缓和喷淋造成的喷射冲击，同时可对基板的整个表面均匀地进行液体供给。在该状态下，通过使喷射喷嘴在两侧摇动，交替强制地形成从基板的一侧部向另一侧部的液体流动和从另一侧部向一侧部的液体流动，可高效率地除去随着对基板表面的处理液的供给而在其表面上产生的气泡，同时可消除在大型基板上成为问题的宽度方向的处理速率的不均等。
以水平状态沿水平方向传送基板的技术和使喷射喷嘴摇动的技术的组合，不会牺牲以水平状态沿水平方向传送基板的技术的优点，而且有效地消除了其缺点。
图1是表示本发明的一实施例的传送式基板处理装置的俯视图；图2是该基板处理装置的主要部分的侧视图；图3是该基板处理装置的主要部分的主视图；图4是表示腐蚀后的Al层的形状的剖视图。
具体实施例方式
以下，根据附图来说明本发明的实施例。
本实施例的摇动喷淋型传送式基板处理装置是进行液晶显示装置用玻璃基板100(以下简称为基板100)的Al腐蚀处理的装置。如图1所示，该基板处理装置采用将直线状的第1传送线A、直角连接到第1传送线A的第2传送线B、直角连接到第2传送线B并与第1传送线A并列的第3传送线C组合而成的U转动式的布局。
第1传送线A直线状连结接收部10、阻液部20及腐蚀部30来构成。第2传送线B是水洗部40，配有向基板100的表面从上方分散清洗水的喷淋单元41。第3传送线C直线状地连结移载装置50、旋转干燥器60、移载装置70及取出部80来构成。
第1传送线A和第2传送线B配有沿传送方向以规定间隔排列的多个传送滚轮，以便沿传送线长度方向传送基板100。各传送滚轮是与传送方向成直角的水平滚轮，水平支撑基板100并沿水平方向传送。在第2传送线B、即水洗部40的入口部，设置使基板100的行进方向变更90度的转向机构42。
要接受Al腐蚀处理的基板100由传送装置90传送到接收部10。通过滚轮传送，该基板100从阻液部20进入腐蚀部30，在通过它期间接受腐蚀处理。通过后续的滚轮传送，通过了腐蚀部30的基板100进入水洗部40，将行进方向变更90度后移动到水洗部40，在该移动期间接受水洗处理。
移动至水洗部40的出口部的基板100通过移载装置50从水洗部40传送到旋转干燥器60 。用旋转干燥器60结束了干燥处理的基板100由移载装置70从旋转干燥器60传送到取出部80，再次由传送装置90传送到装置外部。
本实施例的摇动喷淋型传送式基板处理装置在腐蚀部30上具有明显的特征。如图2所示，该腐蚀部30包括将基板100沿水平方向传送的传送滚轮31，在基板100的传送线的上方，为了向基板100的表面供给腐蚀液，沿基板100的行进方向依次设置第1缝隙喷嘴33、喷淋单元34及第2缝隙喷嘴35。
传送滚轮31由驱动轴31a的轴方向多个位置上设置的大直径部31b来点支撑基板100，由两侧设置的凸缘部31c来进行基板100的宽度方向的位置确定。
第1缝隙喷嘴33是与基板100的行进方向成直角的水平喷嘴，通过使Al腐蚀液膜状地流下，在基板100的表面的行进方向的一部分上遍及整个宽度地直线状地供给该腐蚀液。
喷淋单元34构成喷淋方式的第1处理部。该喷淋单元34在与基板100的行进方向平行的水平方向及与该行进方向成直角的水平方向上以规定间隔配有矩阵状(包含交错状)排列的多个喷射喷嘴34a，在比基板100的表面宽的范围内喷射Al腐蚀液。
将多个喷射喷嘴34a与基板100的行进方向成直角的方向排列，并各自在基板100的行进方向上延长的多个顶管34b上被朝下方安装。各喷射喷嘴34a使Al腐蚀液成为细的液滴并圆锥形状地喷射，在相邻的喷嘴之间，各喷嘴的喷射范围可重叠。这里的腐蚀液的供给量以在基板100的表面上可进行充分的液置换来设定。
由摇动机构34c向两方向以规定角度同步对称地旋转驱动多个顶管34b，以便使各喷射喷嘴34a向两侧以规定角度对称地同步摇动。如图3所示，摇动机构34c具有与基板100的行进方向成直角的水平方向的齿条34d。齿条34d跨接多个顶管34b并与其上方配置的、安装于各顶管34b间的小齿轮34e啮合。该齿条34d向长度方向可移动地支撑，通过在其基端侧设置的曲柄机构34f以规定冲程被往复驱动。
通过曲柄机构34f的齿条34d的往复运动，多个顶管34b向两方向以规定角度同步在中心周围对称地旋转，由此，各喷射喷嘴34a在顶管34b的中心周围向两侧以规定角度同步对称地摇动。
第2缝隙喷嘴35与第1缝隙喷嘴33同样，是与基板100的行进方向成直角的水平喷嘴，在基板100的行进方向上按规定间隔排列多个。各缝隙喷嘴35与第1缝隙喷嘴33不同，通过使少量的Al腐蚀液与基板100的传送方向成直角的膜状流下，在基板100表面的行进方向一部分上遍及整个宽度直线状供给该腐蚀液，并使其滞留。即，这里的腐蚀液的供给量以供给到基板100表面的腐蚀液通过表面张力保持在其表面上的程度来设定。
36是在最后级的第2缝隙喷嘴35的后方配置的缝隙式的空气喷嘴，通过在基板100的表面的行进方向一部分上遍及整个宽度直线状地喷吹空气，从基板表面除去腐蚀液。
在这样构成的本实施例的摇动喷淋型传送式基板处理装置中，使从阻液部20进入到腐蚀部30的基板100以水平状态在第1缝隙喷嘴33的下方形成的Al腐蚀液的膜中通过，在其表面上从前端部依次供给腐蚀液。接着，在喷淋单元34的下方形成的Al用的液体的喷淋中通过，向基板100的整个表面供给Al用腐蚀液，进行规定的腐蚀。
如果向基板100的表面突然喷淋Al腐蚀液，则最初受到液滴的部分残留处理不匀，但通过事先在腐蚀液的膜中穿过，在其表面上均匀地供给腐蚀液，所以可防止随着腐蚀液的喷淋处理产生的处理不匀。
通过使用Al腐蚀液的喷淋处理，可有选择地腐蚀在基板100的表面上形成的Al层或Al/Mo层。在该喷淋处理中，有在基板100的金属膜上产生多个微细的气泡的情况，但构成喷淋单元34的多个喷射喷嘴34a在顶管34b的中心周围向两侧以规定角度同步对称地摇动。通过该摇动，在基板100的表面上，交替强制地形成从一侧部向另一侧部的液体流动和从另一侧部向一侧部的液体流动。其结果，基板100的表面上产生的气泡和腐蚀液一起被高效率地排除到基板100的两侧。因此，还可防止气泡造成的不匀。而且，可使基板100的宽度方向的处理速率均等，从这点来看，也可消除处理不匀。
残留的Al层或Al/Mo层的边缘面变为不适合下一层的层积的急剧的倾斜面。但是，腐蚀部30接着进行喷淋处理，从第2缝隙喷嘴35向基板100的表面供给膜状流下的Al腐蚀液，在该表面上保持涂浆状态。在这期间，平缓地进行腐蚀处理，如图4中1点划线所示，残留的Al层或Al/Mo层的边缘面变为适合下一层的层积的平缓的倾斜面。
由多个第2缝隙喷嘴35构成的涂浆处理部，比如说，是将由喷淋单元34构成的喷淋处理部的后级部分置换成涂浆处理部。涂浆处理时间为腐蚀液的整个处理时间的10～45％较好，20～40％更好。如果涂浆处理时间过短，则边缘面的倾斜未充分缓和，而过长则变为相反的效果，存在处理效率下降和液体无用的消耗的问题。在涂浆处理部中也可使基板100往复移动。
喷淋处理部中的喷射喷嘴34a的摇动角度30～90度较好，45～75度更好。如过小，则不能充分形成基板宽度方向的液体流动。而如果过大，则存在液体的无用消耗的问题。就摇动周期来说，1～10秒较好，2～5秒更好。如果过小，两方向的液体流动相互抵消，难以形成液体流动。而如果过大，也难以形成液体流动。
产业上的利用可能性如以上说明，本发明的摇动喷淋型传送式基板处理装置对于以水平姿态沿水平方向传送的基板，通过使构成喷淋单元的喷射喷嘴朝向基板的行进方向向两侧同步摇动，可以高效率地除去随着对基板的表面供给处理液而在其表面上产生的气泡。此外，可以消除大型基板中成为问题的宽度方向的处理速率的不均等。由此，可以有效地防止处理不匀。
此外，在喷淋单元的下游侧，设置向基板表面的宽度方向整个区域膜状地供给处理液的缝隙喷嘴，通过进行涂浆处理，可以使在Al腐蚀中成为问题的Al层的边缘面的急剧的上升改变为适合下一层的层积的平缓的倾斜。
此外，在喷淋单元的上游侧，设置向基板表面的宽度方向整个区域膜状地供给处理液的缝隙喷嘴，在喷淋处理前，通过使基板在该膜中通过，可以更有效地防止处理不匀。
权利要求
1.一种摇动喷淋型传送式基板处理装置，将基板以水平状态沿水平方向传送的同时向该基板的表面供给处理液，其特征在于，该装置包括喷淋单元，该喷淋单元从基板的行进方向及与该行进方向成直角的方向排列的多个喷射喷嘴向基板的整个表面供给处理液；缝隙喷嘴，所述缝隙喷嘴设置在所述喷淋单元的上游侧，在基板的行进方向一部分上遍及整个宽度直线状地供给处理液；以及，在该喷淋单元中，设置使各喷射喷嘴面朝向基板行进方向的两侧同步摇动的摇动机构。
2.如权利要求1所述的摇动喷淋型传送式基板处理装置，其特征在于，所述缝隙喷嘴在所述喷淋单元喷射处理液的同时，使处理液垂直流下。
3.如权利要求1所述的摇动喷淋型传送式基板处理装置，其特征在于，所述缝隙喷嘴在所述基板的表面上形成垂直的液膜。
4.如权利要求1所述的摇动喷淋型传送式基板处理装置，其特征在于，所述处理液是Al腐蚀液。
全文摘要
本发明涉及摇动喷淋型传送式基板处理装置，其目的在于高效率地除去随着对基板表面的处理液的供给而在其表面上产生的气泡，同时消除在大型基板中成为问题的宽度方向上的处理速率的不均等。为了实现这些目的，使对以水平状态沿水平方向传送的基板(100)的整个表面供给处理液的多个喷射喷嘴(34a)朝向基板(100)的行进方向向两侧同步摇动。交替强制地形成从基板(100)的一侧部向另一侧部的液体流动和从另一侧部向一侧部的液体流动。
文档编号H01L21/00GK1684235SQ20051007091
公开日2005年10月19日 申请日期2001年12月7日 优先权日2000年12月12日
发明者下田亨志, 田内仁 申请人:住友精密工业株式会社