湿蚀刻装置和湿蚀刻方法 技术领域 本发明涉及湿蚀刻装置和湿蚀刻方法， 尤其涉及设有空气刀的湿蚀刻装置和使用 空气刀的湿蚀刻方法。
背景技术 在液晶显示装置用 TFT(Thin Film Transistor ： 薄膜晶体管 ) 基板上形成期望的 薄膜的工序中， 进行湿蚀刻。图 4 是示出现有的湿蚀刻装置的构成的示意图。如图 4 所示， 湿蚀刻装置 40 包括多个处理槽。
湿蚀刻装置 40 按顺序连接有装载部 2、 大气等离子体部 3、 除液部 4、 蚀刻处理槽 5、 水洗处理槽 6、 干燥处理槽 7 以及卸载部 8。基板 10 在结束前工序并被收纳在卡匣等搬 运容器中的状态下， 被搬入装载部 2。 搬入装载部 2 的基板 10 被从卡匣取出， 被载置在基板 搬运辊 11 的上表面。
基板搬运辊 11 从装载部 2 到卸载部 8 为止被相连地设置。在构成湿蚀刻装置 40 的上述各部分和槽彼此之间， 设有未图示的旋转式窗等， 通常各部分和各槽成为封闭空间。 当基板 10 在各部分和各槽之间移动时， 窗旋转， 由此可以使基板 10 通过。
在大气等离子体部 3 中， 对附着在基板 10 上的异物进行大气等离子体洗净处理， 由此， 基板 10 的上表面被清洗干净。为了防止在蚀刻处理槽 5 中所使用的蚀刻药液流入大 气等离子体部 3 而设有除液部 4。
在蚀刻处理槽 5 中， 从药液喷嘴 12 向基板 10 的上表面喷洒蚀刻药液。利用该蚀 刻药液将未被抗蚀剂被覆的薄膜除去， 将基板 10 上的薄膜图案化。
在水洗处理槽 6 的入口侧， 在基板搬运辊 11 的上方和下方配置有空气刀 14， 所述 空气刀 14 用于对包括蚀刻药液的液滴进行轧液。空气刀 14 在从基板搬运方向的前方朝向 后方相对于基板 10 的主面具有规定的角度的状态下， 喷出高压空气。在水洗处理槽 6 的中 央， 配置有喷洒纯水的纯水喷嘴 13， 所述纯水用于洗净基板 10。纯水从纯水喷嘴 13 喷洒到 蚀刻药液被空气刀 14 进行了轧液的基板 10 的上表面。
在干燥处理槽 7 中， 在基板搬运辊 11 的上方和下方配置有空气刀 15， 所述空气刀 15 用于使在水洗处理槽 6 中喷洒的纯水干燥。空气刀 15 对基板 10 的主面喷出高压空气， 由此对包括纯水的液滴进行轧液并使基板 10 干燥。在卸载部 8 中， 为了将基板 10 搬出到 后工序， 将基板 10 收纳在卡匣等搬运容器中。收纳在卡匣中的基板 10 被搬出到后工序。
在湿蚀刻装置 40 中， 在大气等离子体部 3、 蚀刻处理槽 5 以及水洗处理槽 6 中分别 设有排气管 18、 16、 19， 所述排气管 18、 16、 19 与内部被保持为负压的管道 9 连接。管道 9 与 工厂内的排气设备相连， 与工厂内的各种设备连接。来自各设备的被排气体 20 在管道 9 的 内部流动。因此， 湿蚀刻装置 40 的各部分和槽内的压力通常被保持为比装置外的压力低。
在与蚀刻处理槽 5 连接的排气管 16 中， 配置有进行排气管 16 的开闭的自动档板 17。对自动档板 17 进行控制， 使得当在蚀刻处理槽 5 中进行蚀刻处理时， 使排气管 16 成为 闭状态， 当未进行蚀刻处理时， 使排气管 16 成为开状态。
多个基板 10 空开规定的间隔并被连续地搬入上述湿蚀刻装置 40， 由此进行基板 10 上的薄膜的蚀刻处理。作为关于具备了空气刀的湿蚀刻装置而公开的现有文献， 存在特 开 2004-148224 号公报 ( 专利文献 1) 和 WO2003/066486 号公报 ( 专利文献 2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 特开 2004-14822 号公报
专利文献 2 ： WO2003/066486 号公报 发明内容 发明要解决的问题
在上述湿蚀刻装置 40 中， 当基板 10 被搬入蚀刻处理槽 5 时， 排气管 16 的自动档 板 17 成为闭状态。在该状态下， 当先处理的基板 10 被搬入水洗处理槽 6 时， 空气刀 14 动 作。在从空气刀 14 喷出的空气的喷出流量比排气管 19 的排气流量大的情况下， 水洗处理 槽 6 的内部的压力比相邻的蚀刻处理槽 5 和干燥处理槽 7 的内部的压力高。
在这种情况下， 水洗处理槽 6 的内部的空气从槽彼此之间的窗的间隙流入蚀刻处 理槽 5 和干燥处理槽 7。此时， 在蚀刻处理槽 5 中未进行排气， 因此， 流入蚀刻处理槽 5 的空 气在含有蚀刻药液的状态下流入除液部 4。包括流入除液部 4 的蚀刻药液的空气流入大气 等离子体部 3， 一部分从排气管 18 向管道 9 排出。其它的流入装载部 2， 最后， 向湿蚀刻装 置 1 的外部排出。
同样地， 当基板 10 被搬入蚀刻处理槽 5 时， 当先处理的基板 10 被搬入干燥处理槽 7 时， 空气刀 15 动作。干燥处理槽 7 的内部的压力比相邻的水洗处理槽 6 和卸载部 8 部的 内部的压力高。
在这种情况下， 干燥处理槽 7 的内部的空气流入水洗处理槽 6 和卸载部 8。 流入水 洗处理槽 6 的空气的一部分从排气管 19 向管道 9 排出。其它的流入蚀刻处理槽 5。此时， 在蚀刻处理槽 5 中未进行排气， 因此， 流入蚀刻处理槽 5 的空气在包含蚀刻药液的状态下流 入除液部 4。包含流入除液部 4 的蚀刻药液的空气流入大气等离子体部 3， 一部分从排气管 18 向管道 9 排出。其它的流入装载部 2， 最后， 从湿蚀刻装置 1 向外部排出。
在蚀刻处理中使用的蚀刻药液具有腐蚀性， 因此， 当向蚀刻处理槽 5 的外部流出 时， 腐蚀其它的设备。另外， 蚀刻药液具有臭味， 因此， 当向湿蚀刻装置 40 的外部流出时， 对 人体造成影响且在作业环境上是不优选的。
本发明是鉴于上述问题而完成的， 其目的在于提供在空气刀动作时， 也可以将湿 蚀刻装置的内部的压力保持为比外部的压力低的湿蚀刻装置和湿蚀刻方法。
用于解决问题的方案
基于本发明的湿蚀刻装置具备 ： 蚀刻处理槽， 其使蚀刻药液附着于基板而进行蚀 刻处理 ； 和基板处理槽， 其与蚀刻处理槽连接而连续地处理基板， 设有除去基板上的液滴的 空气刀。另外， 湿蚀刻装置具备 ： 管道， 其至少与蚀刻处理槽连接， 内部保持负压 ； 和排气 管， 其连接基板处理槽和管道。 在排气管中， 设有进行排气管的开闭的开闭部和取入外部气 体的取入口。由上述开闭部进行取入口的开闭。
根据该构成， 可以将设有空气刀的基板处理槽通过排气管与管道连接， 进行基板
处理槽的内部的排气。另外， 在该排气管中设置开闭部， 由此可以调节排气流量。使排气 流量大于从空气刀喷出的空气的喷出流量， 由此可以将基板处理槽的内部的压力保持为负 压。因而， 可以将湿蚀刻装置的内部的压力保持为比外部的压力低。而且， 在排气管中设置 与湿蚀刻装置的外部连通的开放部， 调节开放部的开闭程度， 由此可以使被排气体和外部 气体合并而以一定的流量将其排出， 可以调节管道的内部的压力而将其保持为恒定。
优选基于本发明的湿蚀刻装置具备控制部， 所述控制部通过调节开闭部的动作来 调整基板处理槽内的压力。 在这种情况下， 可以调节开闭部的动作， 使得基板处理槽内的压 力成为规定的压力， 因此， 可以精度良好地调整湿蚀刻装置内的压力。
优选在基于本发明的湿蚀刻装置中， 控制部可以使空气刀的动作与开闭部的动作 同步。在这种情况下， 可以调节从空气刀喷出的空气的喷出流量和从排气管排出的空气的 流量， 因此， 可以将基板处理槽内的压力调整为规定的压力。因而， 可以精度良好地调整湿 蚀刻装置内的压力。
在基于本发明的湿蚀刻装置中， 也可以是， 基板处理槽是对蚀刻处理后的基板进 行水洗处理的水洗处理槽和对水洗处理后的基板进行干燥处理的干燥处理槽中的至少一 方。 基于本发明的湿蚀刻方法具备 ： 第 1 工序， 使蚀刻药液附着于基板而进行蚀刻处 理； 和第 2 工序， 用空气刀除去基板上的液滴。 在本湿蚀刻方法中， 当空气刀动作时， 从进行 第 2 工序的基板处理槽进行流量比空气刀的喷出流量大的排气。
这样， 可以排出比从空气刀喷出的空气多的量的空气， 可以抑制蚀刻药液向外部 流出。
优选在基于本发明的湿蚀刻方法中， 使来自基板处理槽的被排气体和从外部取入 的空气合并， 以一定的流量将其排出。 在这种情况下， 可以将基板处理槽的内部的压力保持 为规定的压力， 并且将排气流量维持为规定的流量。
在本发明的湿蚀刻装置中， 也可以是， 第 2 工序是对蚀刻处理后的基板进行水洗 处理的工序和对水洗处理后的基板进行干燥处理的工序中的至少一方。
发明效果
根据本发明， 将排气管与设有空气刀的基板处理槽连接， 所述排气管与内部保持 为负压的管道连接， 由此可以进行比从空气刀喷出的空气的喷出流量大的排气。 另外， 通过 设置进行排气管的开闭的开闭部， 可以调节排气流量而调整基板处理槽的内部的压力， 调 整成湿蚀刻装置的内部的压力比外部的压力低。而且， 在排气管中设置取入外部气体的取 入口， 调整取入口的开闭程度， 由此可以使被排气体和外部气体合并而以一定的流量将其 排出， 可以调整管道内部的压力而将其保持为恒定。
附图说明
图 1 是示出本发明的一种实施方式的湿蚀刻装置的构成的示意图。
图 2 是示出利用自动档板使排气管成为闭状态、 使取入口成为开状态的示意图。
图 3 是示出利用自动档板使排气管成为开状态、 使取入口成为大致闭状态的示意 图。
图 4 是示出现有的湿蚀刻装置的构成的示意图。具体实施方式
下面， 参照附图说明基于本发明的一种实施方式的湿蚀刻装置和湿蚀刻方法。
图 1 是示出本发明的一种实施方式的湿蚀刻装置的构成的示意图。如图 1 所示， 本发明的一种实施方式的湿蚀刻装置 1 包括多个处理槽。
在湿蚀刻装置 1 中， 按顺序连接并设有装载部 2、 大气等离子体部 3、 除液部 4、 蚀刻 处理槽 5、 水洗处理槽 6、 干燥处理槽 7 以及卸载部 8。基板 10 在结束前工序并被收纳在卡 匣等搬运容器中的状态下， 被搬入装载部 2。 被搬入装载部 2 的基板 10 被从卡匣取出， 被载 置在基板搬运辊 11 的上表面。
基板搬运辊 11 从装载部 2 到卸载部 8 为止被相连地设置。 在构成湿蚀刻装置 1 的 上述各部分和各槽彼此之间， 设有未图示的旋转式窗等， 通常各部分和各槽成为封闭空间。 当基板 10 在各部分和槽之间移动时， 窗旋转， 由此可以使基板 10 通过。
在大气等离子体部 3 中， 对附着在基板 10 上的异物进行大气等离子体洗净处理， 由此， 基板 10 的上表面被清洗干净。为了防止在蚀刻处理槽 5 中使用的蚀刻药液流入大气 等离子体部 3 而设有除液部 4。
在蚀刻处理槽 5 中， 从药液喷嘴 12 向基板 10 的上表面喷洒蚀刻药液。利用该蚀 刻药液将未被抗蚀剂被覆的薄膜除去， 将基板 10 上的薄膜图案化。此外， 在本实施方式中， 用喷射方式使蚀刻药液附着于基板 10， 但是如果是可以对基板 10 进行蚀刻处理的方法， 则 蚀刻药液的附着方法不限于喷射方式。
在作为基板处理槽的水洗处理槽 6 的入口侧， 在基板搬运辊 11 的上方和下方配置 有空气刀 14， 所述空气刀 14 用于对包括基板 10 上的蚀刻药液的液滴进行轧液。空气刀 14 在从基板搬运方向的前方朝向后方相对于基板 10 的主面具有规定的角度的状态下， 喷出 高压空气。在基板 10 的搬运方向的水洗处理槽 6 的中央， 配置有喷洒纯水的纯水喷嘴 13， 所述纯水用于洗净基板 10。 纯水从纯水喷嘴 13 向包括蚀刻药液的液滴被空气刀 14 进行了 轧液的基板 10 的上表面喷洒。
在作为基板处理槽的干燥处理槽 7 中， 在基板搬运辊 11 的上方和下方配置有空气 刀 15， 所述空气刀 15 用于使在水洗处理槽 6 中喷洒的纯水干燥。空气刀 15 对基板 10 的主 面喷出高压空气， 由此对包括纯水的液滴进行轧液并使基板 10 干燥。在卸载部 8 中， 为了 将基板 10 搬出到后工序， 将基板 10 收纳在卡匣等搬运容器中。收纳在卡匣中的基板 10 被 搬出到后工序。
在湿蚀刻装置 1 中， 在大气等离子体部 3、 蚀刻处理槽 5 以及水洗处理槽 6 中分别 设有排气管 18、 16、 19， 所述排气管 18、 16、 19 与内部被保持为负压的管道 9 连接。管道 9 与 工厂内的排气设备相连， 与工厂内的各种设备连接。来自各设备的被排气体 20 在管道 9 的 内部流动。因此， 湿蚀刻装置 1 的各部分和各槽内的压力通常被保持为比装置外的压力低。
在与蚀刻处理槽 5 连接的排气管 16 中， 配置有作为进行排气管 16 的开闭的开闭 部的自动档板 17。对自动档板 17 进行控制， 使得当在蚀刻处理槽 5 中进行蚀刻处理时， 使 排气管 16 成为闭状态， 当未进行蚀刻处理时， 使排气管 16 成为开状态。
在水洗处理槽 6 中， 设有排气管 21。排气管 21 与内部被保持为负压的管道 27 连 接。管道 27 与管道 9 汇合并与工厂内的排气设备相连。在排气管 21 中， 设有取入外部气体的取入口 22。另外， 在排气管 21 中， 设有自动档板 23， 所述自动档板 23 作为进行排气管 21 的开闭和取入口 22 的开闭的开闭部。在本实施方式中， 排气管 21 与管道 27 连接， 也可 以与管道 9 连接。
在干燥处理槽 7 中， 设有排气管 24。排气管 24 与管道 27 连接。在排气管 24 中， 设有取入外部气体的取入口 25。另外， 在排气管 24 中， 设有自动档板 26， 所述自动档板 26 作为进行排气管 24 的开闭和取入口 25 的开闭的开闭部。在本实施方式中， 排气管 24 与管 道 27 连接， 也可以与管道 9 连接。
在水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 中， 配置有测量槽的内部的压力的未图示的压力 计。该压力计与调节自动档板 23 和自动档板 26 的动作的控制部 50 连接。在空气刀 14、 15 动作、 由控制部 50 检测到水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 的内部的压力上升的情况下， 使 自动档板 23、 26 动作， 排气管 21、 24 成为开状态。当排气管 21、 24 成为开状态时， 因为管道 27 的背压， 水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 的内部的空气被排出。
另外， 在空气刀 14、 15 的动作结束， 由控制部 50 检测到水洗处理槽 6 和干燥处理 槽 7 的内部的压力降低到了规定的压力为止的情况下， 使自动档板 23、 26 动作， 排气管 21、 24 成为闭状态。当排气管 21、 24 成为闭状态时， 不进行水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 的内 部的空气的排气。这样， 调节自动档板 23 和自动档板 26 的动作， 由此将水洗处理槽 6 和干 燥处理槽 7 的内部的压力调整为规定的压力。 调节自动档板 23 和自动档板 26 的动作的控制部 50 也可以使得空气刀 14 的动作 和自动档板 23 的动作同步， 使得空气刀 15 和自动档板 26 的动作同步。即使在这样的情况 下， 也可以调整水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 的内部的压力。
通过排气管 21、 24， 水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 与管道 27 连接， 但是管道 27 与 管道 9 汇合。优选管道 9 的内部的压力与管道 27 的内部的压力大致相同。另外， 优选管道 27 内的被排气体 28 以一定的背压被排出。
图 2 是示出利用自动档板使排气管成为闭状态、 使取入口成为开状态的示意图。 图 3 是示出利用自动档板使排气管成为开状态、 使取入口成为大致闭状态的示意图。
在水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 中， 在空气刀不动作的状态下， 不需要从排气管 21、 24 进行排气。因而， 如图 2 所示， 利用自动档板 23、 26 使排气管 21、 24 成为闭状态。此 时， 为了使管道 27 的内部的压力保持为恒定， 需要将被排气体 28 的流量保持为恒定。 因而， 使取入口 22、 25 成为开状态， 取入外部气体 29， 由此可以使被排气体 28 的流量保持为恒定。
在水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 中， 在空气刀动作的状态下， 需要从排气管 21、 24 进行排气。因而， 如图 3 所示， 利用自动档板 23、 26 使排气管 21、 24 成为开状态。此时， 为 了使管道 27 的内部的压力保持为恒定， 需要将被排气体 28 的流量保持为恒定。因而， 使取 入口 22、 25 成为大致闭状态， 使外部气体 29 的取入量减少， 由此可以使来自水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 的被排气体 30 与外部气体 29 合并后的、 被排气体 28 的流量保持为恒定。
为了如上所述使管道 27 的内部的背压保持为恒定， 也可以设置测量管道 27 的内 部的压力的压力计。将该压力计与控制自动档板 23、 26 的动作的控制部 50 连接， 调节自动 档板 23、 26 的开闭状态， 由此可以使管道 27 的内部的背压保持为恒定。
使管道 27 的内部的背压保持为恒定， 由此可以抑制管道 27 所汇合的管道 9 的内 部的背压的变动。 如果可以抑制背压的变动， 则可以降低对工厂内的排气设备带来的负荷。
在本实施方式中， 在水洗处理槽 6 和干燥处理槽 7 中配置有空气刀 14、 15， 但是， 例 如在用加热器等进行干燥处理的情况下， 也可以仅在水洗处理槽 6 中配置空气刀。
此外， 此次公开的上述实施方式在所有方面是示例， 而不是限制性解释的依据。 因 此， 本发明的技术范围不是仅通过上述实施方式来解释， 而是基于权利要求的记述来划定。 另外， 包括在与权利要求均等的含义和范围内的所有的变更。
附图标记说明
1、 40 湿蚀刻装置 ； 2 装载部 ； 3 大气等离子体部 ； 4 除液部 ； 5 蚀刻处理槽 ； 6 水洗处 理槽 ； 7 干燥处理槽 ； 8 卸载部 ； 9、 27 管道 ； 10 基板 ； 11 基板搬运辊 ； 12 药液喷嘴 ； 13 纯水喷 嘴； 14、 15 空气刀 ； 16、 18、 19 排气管 ； 17、 23、 26 自动档板 ； 20、 28、 30 被排气体 ； 21、 24 ； 排气 管； 22、 25 取入口 ； 29 外部气体 ； 50 控制部。