説明

エッチング装置及びエッチング方法

【課題】処理時間の短縮が可能なエッチング装置及びエッチング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】水平面に対して傾斜した方向を第1方向とし、水平面と略平行であって且つ第1方向に対して略直交する方向を第2方向としたとき、処理基板を第1方向に傾斜させた状態で第2方向に沿って搬送する送りローラと、第1方向に沿って配置され、第2方向に沿った前方及び後方に向かって揺動しながら、前記送りローラによって搬送されている処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する揺動ノズルと、前記送りローラによって傾斜した状態で搬送されている処理基板の傾斜上方に位置する一端部に対向するとともに第2方向に沿って配置され、前記揺動ノズルが前方端または後方端に到達したタイミングで処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する間欠ノズルと、を備えたことを特徴とするエッチング装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、エッチング装置及びエッチング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置に代表される平面表示装置を製造する過程においては、各種導電膜や各種絶縁膜をエッチングによってパターニングする工程が含まれている。エッチングの手法には、エッチングに必要な薬液(エッチング液)を利用してレジスト膜の塗布部分以外を除去するウエットエッチングがある。このようなウエットエッチングにおいては、短時間で高精細なパターンを形成するために、処理基板上に新鮮な薬液を均等に供給し、均一な液膜状態を形成することが重要である。
【0003】
薬液などの各種液剤をノズルから処理基板に向けて吐出する技術については、各種提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−323813号公報
【特許文献2】特開2007−117952号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本実施形態の目的は、処理時間の短縮が可能なエッチング装置及びエッチング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本実施形態によれば、
水平面に対して傾斜した方向を第1方向とし、水平面と略平行であって且つ第1方向に対して略直交する方向を第2方向としたとき、処理基板を第1方向に傾斜させた状態で第2方向に沿って搬送する送りローラと、第1方向に沿って配置され、第2方向に沿った前方及び後方に向かって揺動しながら、前記送りローラによって搬送されている処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する揺動ノズルと、前記送りローラによって傾斜した状態で搬送されている処理基板の傾斜上方に位置する一端部に対向するとともに第2方向に沿って配置され、前記揺動ノズルが前方端または後方端に到達したタイミングで処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する間欠ノズルと、を備えたことを特徴とするエッチング装置が提供される。
【0007】
本実施形態によれば、
水平面に対して傾斜した方向を第1方向とし、水平面と略平行であって且つ第1方向に対して略直交する方向を第2方向としたとき、処理基板を第1方向に傾斜させた状態で第2方向に沿って搬送し、第1方向に沿って配置され第2方向に沿った前方及び後方に向かって揺動している揺動ノズルから、搬送されている処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出し、傾斜した状態で搬送されている処理基板の傾斜上方に位置する一端部に対向するとともに第2方向に沿って配置された間欠ノズルから、前記揺動ノズルが前方端または後方端に到達したタイミングで処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する、ことを特徴とするエッチング方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、本実施形態におけるエッチング装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図2】図2は、処理基板の上方に位置する揺動ノズル及び間欠ノズルのそれぞれによる薬液の吐出エリアを説明するための図である。
【図3】図3は、処理基板の上方に位置する揺動ノズル及び間欠ノズルのそれぞれによる薬液の吐出方向を説明するための図である。
【図4】図4は、揺動ノズル及び間欠ノズルのそれぞれによる薬液の吐出エリア及び薬液の流れを説明するための図である。
【図5】図5は、処理基板の上方に位置する揺動ノズル及び間欠ノズルの位置関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【0010】
図1は、本実施形態におけるエッチング装置1の構成を概略的に示す斜視図である。
【0011】
すなわち、エッチング装置1は、ウエットエッチングを行う装置であって、エッチング室10及び水洗室20を備えている。エッチング室10は、処理基板SUBの搬送方向に沿った上流側に配置されている。水洗室20は、エッチング室10と繋がっており、エッチング室10に対して処理基板SUBの搬送方向に沿った下流側に配置されている。
【0012】
なお、本実施形態においては、水平面Hに対して傾斜した方向を第1方向Xとし、水平面Hと略平行であって且つ第1方向Xに対して略直交する方向を第2方向Yとする。水平面Hに対する第1方向Xのなす角度(あるいは、第1方向X及び第2方向Yによって規定される傾斜面Iと水平面Hとのなす角度)θは適宜設定される。処理基板SUBの搬送方向は、第2方向Yに相当する。
【0013】
このエッチング装置1によって処理される処理基板SUBとは、例えば、ガラス基板などの絶縁基板上に形成された配線用の導電膜や、この導電膜上に配線パターンに対応して形成されたレジスト膜などを備えたものである。このエッチング装置1によるエッチングによって除去すべき部分(ここでは導電膜の一部)は、レジスト膜から露出している。
【0014】
エッチング室10においては、送りローラ11、揺動ノズル12、間欠ノズル13などが配置されている。
【0015】
送りローラ11は、処理基板SUBを第1方向Xに傾斜させた状態で第2方向Yに沿って搬送するものである。このような送りローラ11は、第1方向Xに沿って配置され、その回転軸O1は、第1方向Xに沿って延出している。また、送りローラ11は、間隔をおいて第2方向Yに並んで配置されている。つまり、送りローラ11は、傾斜面Iを形成するように配置されている。
【0016】
これらの送りローラ11の少なくとも一部は、図示しない駆動機構により回転する。これにより、エッチング室10に導入された処理基板SUBは、送りローラ11によって形成された傾斜面Iの上を水洗室20に向けて搬送される。このような送りローラ11によって搬送される処理基板SUBの第1方向Xに沿った一端部SUBTは水平面Hに対して傾斜上方に位置し、また、処理基板SUBの第1方向Xに沿った他端部SUBBは水平面Hに対して傾斜下方に位置している。
【0017】
揺動ノズル12は、第1方向Xに沿って配置され、第2方向Yに沿った前方及び後方に向かって揺動しながら、送りローラ11によって搬送されている処理基板SUBに向けてエッチングに必要な薬液を吐出するものである。揺動ノズル12から吐出された薬液は、放射状に広がって処理基板SUBの表面に供給される。揺動ノズル12の各々から処理基板SUBまでの距離は略同一である。
【0018】
ここでは、第1方向Xに沿って配置された揺動ノズル12は、薬液が供給される第1薬液供給パイプPAに設けられている。第1薬液供給パイプPAは、第1方向Xに延出しており、処理基板SUBに対して略平行に対向している。このような第1薬液供給パイプPAに対して、複数の揺動ノズル12が間隔をおいて第1方向Xに沿って一直線状に並んで配置されている。
【0019】
また、揺動ノズル12は、間隔をおいて第2方向Yに並んで配置されている。ここに示した例では、4本の第1薬液供給パイプPAが図示されており、それぞれが間隔をおいて第2方向Yに並んで配置されている。第1薬液供給パイプPAの各々には、複数の揺動ノズル12が間隔をおいて配置されている。
【0020】
これらの揺動ノズル12は、例えば、第2方向Yに沿って同一方向に揺動する。つまり、第1薬液供給パイプPAの各々に設けられた揺動ノズル12は、すべて同時に、第2方向Yに沿った前方に向かって移動した後に前方端で一旦停止し、その後、第2方向Yに沿った後方に向かって移動し、後方端で一旦停止した後に再び前方に向かって移動するといった動きを繰り返し行っている。
【0021】
間欠ノズル13は、送りローラ11によって傾斜した状態で搬送されている処理基板SUBの傾斜上方に位置する一端部SUBTに対向するとともに第2方向Yに沿って配置され、揺動ノズル12が前方端または後方端に到達したタイミングで処理基板SUBに向けてエッチングに必要な薬液を吐出するものである。間欠ノズル13から吐出された薬液は、放射状に広がって処理基板SUBの表面に供給される。間欠ノズル13の各々から処理基板SUBまでの距離は略同一である。
【0022】
ここでは、第2方向Yに沿って配置された間欠ノズル13は、薬液が供給される第2薬液供給パイプPBに設けられている。第2薬液供給パイプPBは、第2方向Yに延出しており、処理基板SUBに対して略平行に対向している。このような第2薬液供給パイプPBに対して、複数の間欠ノズル13が間隔をおいて第2方向Yに沿って一直線状に並んで配置されている。
【0023】
また、間欠ノズル13は、第2方向Yに並んで配置された揺動ノズル12の間に向けて薬液を吐出するように構成されている。このような間欠ノズル13から吐出された薬液は、処理基板SUBの一端部SUBTに供給される。一端部SUBTに供給された薬液は、第1方向Xに沿って他端部SUBBに向かって流れる。この間欠ノズル13から供給された薬液の流れの速度は、重力の作用によって形成される流れの速度よりも速いことが望ましい。
【0024】
このようなエッチング室10における各構成要素の制御は、演算装置30によってなされる。この演算装置30には、揺動ノズル12及び間欠ノズル13からの薬液の吐出動作を制御する薬液吐出コントローラ40が接続されている。薬液吐出コントローラ40は、演算装置30による制御に基づき、揺動ノズル12を揺動しながら揺動ノズル12から薬液を吐出させるとともに、揺動ノズル12が前方端または後方端に到達して一旦停止したタイミングで間欠ノズル13から薬液を吐出させる。
【0025】
水洗室20においては、送りローラ21、水洗ノズル22などが配置されている。
【0026】
送りローラ21は、送りローラ11と同様に、処理基板SUBを第1方向Xに傾斜させた状態で第2方向Yに沿って搬送するものである。このような送りローラ21は、第1方向Xに沿って配置され、その回転軸O2は、第1方向Xに沿って延出している。また、送りローラ21は、間隔をおいて第2方向Yに並んで配置されている。これらの送りローラ21の少なくとも一部は、図示しない駆動機構により回転し、処理基板SUBを第2方向Yに沿って搬送する。これにより、水洗室20に導入された処理基板SUBは、エッチング装置1の外部に向けて搬送される。
【0027】
水洗ノズル22は、第1方向Xに沿って配置され、送りローラ21によって搬送されている処理基板SUBに向けて水などのリンス液を吐出するものである。水洗ノズル22から吐出されたリンス液は、放射状に広がって処理基板SUBの表面に供給される。
【0028】
このようなエッチング装置1においては、まず、処理基板SUBがエッチング室10に導入される。このとき、処理基板SUBは、除去すべき部分(ここでは、レジスト膜から露出した導電膜)が揺動ノズル12及び間欠ノズル13の側を向くように、送りローラ11の上に配置される。送りローラ11の回転に伴い、処理基板SUBは、第1方向Xに傾斜した状態で第2方向Yに沿って搬送される。
【0029】
薬液吐出コントローラ40は、エッチング室10の内部を搬送されている処理基板SUBに対して、第2方向Yに沿った前方及び後方に向かって揺動している揺動ノズル12から薬液を吐出させ、処理基板SUBの表面(つまり、エッチング対象である導電膜)に薬液を供給する。
【0030】
一方で、演算装置30は、揺動ノズル12が第2方向Yに沿った前方端または後方端に到達するタイミングに関する情報を有している。この演算装置30は、揺動ノズル12が前方端または後方端に到達し一時停止したタイミングで、薬液吐出コントローラ40に対して間欠ノズル13から薬液を吐出するための信号を出力する。
【0031】
薬液吐出コントローラ40は、搬送されている処理基板SUBの一端部SUBTに向けて、間欠ノズル13から間欠的に(つまり、揺動ノズル12が前方端または後方端に到達したタイミングで)薬液を一定時間(例えば、約1秒間)吐出させ、処理基板SUBの表面に薬液を供給する。これにより、エッチング対象が薬液によってエッチングされる。
【0032】
エッチング室10におけるエッチング処理が終了すると、処理基板SUBは、水洗室20に搬送される。水洗室20では、送りローラ21の回転に伴い、処理基板SUBは、傾斜した状態で第2方向Yに沿って搬送される。水洗室20の内部を搬送されている処理基板SUBに対しては、水洗ノズル22からリンス液を吐出し、処理基板SUBの表面にリンス液が供給される。これにより、処理基板SUBのリンス処理が行われる。
【0033】
このような水洗室20におけるリンス処理が終了すると、処理基板SUBは、エッチング装置1の外部に搬送される。
【0034】
次に、エッチング室10における揺動ノズル12及び間欠ノズル13について、より詳細に説明する。
【0035】
図2は、処理基板SUBの上方に位置する揺動ノズル12及び間欠ノズル13のそれぞれによる薬液の吐出エリアを説明するための図である。
【0036】
図中の実線で示した揺動ノズル12は第2方向Yに沿った後方端に到達した状態に相当し、図中の点線で示した揺動ノズル12は第2方向Yに沿った前方端に到達した状態に相当する。揺動ノズル12は、図示した前方端と後方端との間を揺動しながら、処理基板SUBに向けて放射状に薬液を吐出する。
【0037】
揺動ノズル12から処理基板SUBの表面に供給された薬液は、図中の楕円で示したように広がる。なお、図中の実線で示した楕円A1は揺動ノズル12が後方端に到達した際に吐出した薬液の処理基板SUBの表面で広がるエリアを示しており、図中の点線で示した楕円A2は揺動ノズル12が前方端に到達した際に吐出した薬液の処理基板SUBの表面で広がるエリアを示している(以下、参照する図面においても同様である)。もちろん、揺動ノズル12が前方端と後方端との間を移動する間においても、揺動ノズル12は連続的に薬液を吐出している。
【0038】
なお、図示しないが、第2方向Yに隣接する揺動ノズル12の各々が前方端または後方端に到達した際に吐出した薬液は、処理基板SUBの表面で広がった際に互いに少なくとも一部が重なる(つまり、実線で示した楕円A1及び点線で示した楕円A2の少なくとも一部が重なる)ことが望ましい。
【0039】
間欠ノズル13は、揺動ノズル12が前方端または後方端に到達したときに処理基板SUBの表面で広がった薬液に向けて、第1方向Xに沿って薬液を吐出する。このとき、間欠ノズル13は、処理基板SUBの一端部SUBTに向けて薬液を吐出する。図示した例では、間欠ノズル13は、図中の点線で示した楕円A2のエリア(より望ましくは、楕円A2の前方端付近)に向けて薬液を吐出する。
【0040】
図3は、処理基板SUBの上方に位置する揺動ノズル12及び間欠ノズル13のそれぞれによる薬液の吐出方向を説明するための図である。
【0041】
第1薬液供給パイプPAに設けられた揺動ノズル12の各々は、処理基板SUBの法線方向から放射状に薬液を吐出する。処理基板SUBの表面で広がった薬液は、処理基板SUBの一端部SUBTから他端部SUBBに向かって流れる。
【0042】
第2薬液供給パイプPBに設けられた間欠ノズル13は、処理基板SUBの一端部SUBTの上方に位置している。この間欠ノズル13は、処理基板SUBの法線に対して斜め方向から薬液を吐出する。処理基板SUBの表面に到達した薬液は、処理基板SUBの一端部SUBTから他端部SUBBに向かって流れる。
【0043】
図4は、揺動ノズル12及び間欠ノズル13のそれぞれによる薬液の吐出エリア及び薬液の流れを説明するための図である。
【0044】
図示しない揺動ノズルから処理基板SUBの上に供給された薬液は、図中の実線の楕円A1や、点線の楕円A2などで示したように、重力の作用により、処理基板SUBの一端部SUBTから他端部SUBBに向かって流れる。
【0045】
一方で、図示しない間欠ノズルから処理基板SUBの上に供給された薬液は、図中の矢印Bで示したように、処理基板SUBの一端部SUBTから他端部SUBBに向かって流れる。特に、間欠ノズルから吐出された薬液は、第2方向Yに隣接する楕円A1及びA2が重なるエリアに向けて供給される。
【0046】
このような本実施形態によれば、揺動ノズル12が揺動している間に処理基板SUBの上に供給した薬液は、重力の作用に加えて、間欠ノズル13から供給される薬液の流れが作用することにより、薬液の他端部SUBBに向かう流れが加速される。つまり、処理基板SUBの上において、異なる2方向から薬液が供給され、薬液の置換を促進することが可能となる。
【0047】
このため、揺動ノズル12から処理基板SUBの上に供給された薬液の一部が一時的に滞留しそうになっても、間欠ノズル13から供給された薬液の流れが作用して、薬液が強制的に他端部SUBBに向かって流される。このように、薬液の流れを最適化し、薬液の滞留を抑制することが可能となり、処理基板SUBの上で新鮮な薬液への置換を連続的に行うことが可能となる。
【0048】
これにより、処理基板SUBの全面において、薬液の置換率を最適にすることができ、高精細なパターンでのエッチング処理を残渣なく終了させることが可能となる。したがって、オーバーエッチングなどによる余分な時間の確保が不要となるとともに、薬液の使用量を低減することが可能となる。
【0049】
図5は、処理基板SUBの上方に位置する揺動ノズル12及び間欠ノズル13の位置関係を説明するための図である。
【0050】
図示した例では、各々第1方向Xに沿って延出した6本の第1薬液供給パイプPA1乃至PA6が第2方向Yに沿って間隔をおいて並んで配置されている。第1薬液供給パイプPA1乃至PA6の各々の間隔は略同一である。第1薬液供給パイプPA1乃至PA6の各々には、第1方向Xに並んだ複数の揺動ノズル12が設けられている。
【0051】
ここに示した例で、揺動ノズル12は、処理基板SUBの上方において、千鳥配列されている。つまり、1本おきの第1薬液供給パイプPA1、PA3、及び、PA5に設けられたそれぞれの揺動ノズル12は、第2方向Yに平行な同一直線上に位置している。同様に、1本おきの第1薬液供給パイプPA2、PA4、及び、PA6に設けられたそれぞれの揺動ノズル12は、第2方向Yに平行な同一直線上に位置している。換言すると、隣接する2本の第1薬液供給パイプ、例えば、第1薬液供給パイプPA1に設けられた揺動ノズル12と、第1薬液供給パイプPA2に設けられた揺動ノズル12とは、第2方向Yに平行な同一直線上に位置しない。
【0052】
これらの揺動ノズル12は、図中の楕円A1及びA2で示したようなエリアに薬液を吐出する。このような揺動ノズル12の配置により、処理基板SUBの上に隙間なく均等に薬液を供給することが可能となる。
【0053】
一方で、第2方向Yに沿って延出した1本の第2薬液供給パイプPBは、処理基板SUBの一端部SUBTの上方に位置している。この第2薬液供給パイプPBには、第2方向Yに並んだ複数の間欠ノズル13が設けられている。間欠ノズル13は、第1薬液供給パイプPA1とPA2との間、PA2とPA3との間、PA3とPA4との間、PA4とPA5との間、PA5とPA6との間のそれぞれの延長線上に位置している。
【0054】
このような間欠ノズル13は、図中の矢印Bで示したように、処理基板SUBの上に薬液を間欠的に供給する。このとき、間欠ノズル13は、楕円A1及びA2の前方付近または後方付近に薬液を供給する。これにより、薬液の一端部SUBTから他端部SUBBに向かう流れが加速され、処理基板SUBの上における薬液の置換を促進することが可能となる。
【0055】
以上説明したように、本実施形態によれば、処理時間の短縮が可能なエッチング装置及びエッチング方法を提供することができる。
【0056】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0057】
1…エッチング装置
10…エッチング室
11…送りローラ
12…揺動ノズル
13…間欠ノズル
20…水洗室
21…送りローラ
22…水洗ノズル
30…演算装置
40…薬液吐出コントローラ
SUB…処理基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平面に対して傾斜した方向を第1方向とし、水平面と略平行であって且つ第1方向に対して略直交する方向を第2方向としたとき、処理基板を第1方向に傾斜させた状態で第2方向に沿って搬送する送りローラと、
第1方向に沿って配置され、第2方向に沿った前方及び後方に向かって揺動しながら、前記送りローラによって搬送されている処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する揺動ノズルと、
前記送りローラによって傾斜した状態で搬送されている処理基板の傾斜上方に位置する一端部に対向するとともに第2方向に沿って配置され、前記揺動ノズルが前方端または後方端に到達したタイミングで処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する間欠ノズルと、
を備えたことを特徴とするエッチング装置。
【請求項2】
前記揺動ノズルは、間隔をおいて第2方向に並んで配置され、それぞれが第2方向に沿って同一方向に揺動することを特徴とする請求項1に記載のエッチング装置。
【請求項3】
前記揺動ノズルは、処理基板の上方において千鳥配列されたことを特徴とする請求項2に記載のエッチング装置。
【請求項4】
前記間欠ノズルは、第2方向に並んで配置された前記揺動ノズルの間に薬液を吐出することを特徴とする請求項2または3に記載のエッチング装置。
【請求項5】
第1方向に沿って配置された前記揺動ノズルは、第1方向に延出した第1薬液供給パイプに設けられたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエッチング装置。
【請求項6】
第2方向に沿って配置された前記間欠ノズルは、第2方向に延出した第2薬液供給パイプに設けられたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のエッチング装置。
【請求項7】
水平面に対して傾斜した方向を第1方向とし、水平面と略平行であって且つ第1方向に対して略直交する方向を第2方向としたとき、処理基板を第1方向に傾斜させた状態で第2方向に沿って搬送し、
第1方向に沿って配置され第2方向に沿った前方及び後方に向かって揺動している揺動ノズルから、搬送されている処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出し、
傾斜した状態で搬送されている処理基板の傾斜上方に位置する一端部に対向するとともに第2方向に沿って配置された間欠ノズルから、前記揺動ノズルが前方端または後方端に到達したタイミングで処理基板に向けてエッチングに必要な薬液を吐出する、
ことを特徴とするエッチング方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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