專利名稱：基板處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溶解由光刻工序形成、作為掩模使用的抗蝕劑圖形，進(jìn)行形成新的抗蝕劑圖形的回流處理的基板處理方法。
背景技術(shù)：
例如，在LCD(液晶顯示器)制造工序的非結(jié)晶(amorphous)SiTFT(非晶硅薄膜晶體管)的形成中，必需進(jìn)行多次蝕刻處理。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，進(jìn)行多次光刻工序、即曝光和顯影處理，形成光致抗蝕劑圖形。
然而，在TFT形成工序中，對每一個(gè)希望由蝕刻得到的圖形來說，都必需有顯影裝置和曝光裝置，存在裝置成本變高的問題。
對于這個(gè)問題，通過使作為一次蝕刻掩模使用的抗蝕劑圖形溶解、變形、以形成新的抗蝕劑圖形的回流處理開始引人注意。根據(jù)這種回流處理，在形成第二次的抗蝕劑圖形時(shí)，不再需要使用涂布顯影裝置和曝光裝置的處理，可降低裝置成本，提高制造效率?，F(xiàn)在，利用


利用這種回流處理的TFT形成工序。
如圖9(a)所示，在形成非結(jié)晶SiTFT的情況下，在形成在玻璃基板200上的柵電極(gate electrode)201上，依次層疊絕緣層202、Si層203和金屬層205，其中，Si層203包括a-Si層(無摻雜非結(jié)晶(non dope amorphous)Si層)203a和n+a-Si層(磷摻雜非結(jié)晶Si層)203b，金屬層205用于形成漏源、電極。
而且，為了蝕刻金屬層205，利用光刻工序，在金屬層205上形成光致抗蝕劑薄膜，通過曝光和顯影處理，形成抗蝕劑圖形206。但是，這種抗蝕劑圖形206利用使用對光透射率設(shè)置有差別的半色調(diào)掩模(halftone mask)的部分曝光處理，形成具有不同的膜厚(厚膜部和薄膜部)的圖形。此外，在專利文獻(xiàn)1中說明了部分曝光技術(shù)。
抗蝕劑圖形206可作為蝕刻金屬層205用的掩模使用，如圖9(b)所示，在蝕刻后，金屬層205的非掩模部分被蝕刻。
由于金屬蝕刻，在抗蝕劑層206的表面上，形成由于濕蝕刻液的影響抗蝕劑已變質(zhì)的變質(zhì)層207。作為回流處理的預(yù)處理，進(jìn)行除去該變質(zhì)層207的處理。
在該預(yù)處理中，將堿溶液作為濕蝕刻液而滴在變質(zhì)層207上，由此，如圖9(c)所示，除去變質(zhì)層207。
其次，通過再顯影處理，如圖9(d)所示，在形成下一個(gè)抗蝕劑圖形時(shí)，進(jìn)行除去不需要掩模的薄膜部的抗蝕劑層206、只留下希望遮掩的靶Tg周邊的抗蝕劑(厚膜部)的處理。
其次，如圖9(d)所示，從殘留抗蝕劑206的狀態(tài)開始，通過將抗蝕劑206暴露在溶解氣氛中，進(jìn)行抗蝕劑206的溶解和擴(kuò)散處理(回流處理)，如圖9(e)所示，在靶Tg上形成抗蝕劑層。
另外，如圖10(a)所示，在形成該抗蝕劑層后，以金屬層205作為掩模，進(jìn)行Si層203的蝕刻，如圖10(b)所示，除去抗蝕劑層206。然后，如圖10(c)所示，進(jìn)行通道區(qū)域的n+a-Si層203b的蝕刻，形成TFT。
日本特開2005-108904號公報(bào)。
根據(jù)上述回流處理，在基板上再形成抗蝕劑圖形時(shí)，不需要利用曝光裝置的曝光處理，可以降低制造成本，提高制造效率。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中的回流處理中有以下的問題。
第一，在進(jìn)行除去如圖11(a)所示的變質(zhì)層207的預(yù)處理中，如圖11(b)所示，通過將堿溶液208滴在變質(zhì)層207上進(jìn)行除去。然而，在例如利用鋁形成金屬層205的情況下，如11(c)所示，有可能出現(xiàn)堿溶液溶解金屬層205的露出部分(側(cè)面部分)的側(cè)面腐蝕的問題。
這種側(cè)面腐蝕，即使在預(yù)處理后的再顯影處理中也可能會產(chǎn)生，成為斷線等不良情況發(fā)生的原因。
另外，第二，當(dāng)從圖12(a)所示的狀態(tài)開始溶解抗蝕劑、使之?dāng)U散時(shí)，如圖12(b)所示，在所溶解的抗蝕劑即將通過在金屬層205的邊緣形成的臺階部的階段，由于金屬層205的表面張力的影響，使溶解的抗蝕劑暫時(shí)停滯。這時(shí)，如果為了快速進(jìn)行處理，急速地溶解抗蝕劑206，則如圖12(c)所示，抗蝕劑206不均勻擴(kuò)散，擴(kuò)散至不必要的部位，容易成為被掩蔽狀態(tài)(以下，稱為溢出(over flow)狀態(tài))。因此，存在不在靶Tg上形成充分量的抗蝕劑圖形，膜厚不均勻的問題。
另一方面，為了在靶Tg上以均勻的膜厚形成充分的抗蝕劑膜，也可以在低速下溶解抗蝕劑206。但在這種情況下，由于需要時(shí)間，存在處理效率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，其目的在于提供一種基板處理方法，就該種方法來說，在溶解抗蝕劑圖形、形成所希望的圖形的回流處理中，能夠防止斷線等不良問題的產(chǎn)生，對于希望遮掩的規(guī)定區(qū)域能夠有效地形成具有充分的膜厚均勻性的圖形。
為了解決上述課題，本發(fā)明的一種基板處理方法，是溶解光致抗蝕劑圖形、形成新的光致抗蝕劑圖形的基板處理方法，其特征在于，包括利用再顯影處理，從作為基底膜的蝕刻掩模而使用的、利用部分曝光至少具有厚膜部和薄膜部的光致抗蝕劑圖形中，除去上述薄膜部的步驟；和溶解由上述再顯影處理在上述基底膜上形成的光致抗蝕劑圖形，使之通過形成在基底膜邊緣部上的臺階部，遮掩該基底膜下層的規(guī)定區(qū)域的步驟，其中，在遮掩上述規(guī)定區(qū)域的步驟中，在上述基底膜上，在第一溶解速度模式下溶解上述光致抗蝕劑，在所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)上述臺階部后，在溶解速度比上述第一溶解速度模式慢的第二溶解速度模式下溶解上述光致抗蝕劑。
根據(jù)這種方法，在光致抗蝕劑到達(dá)臺階部后，由于能夠以更慢的溶解速度進(jìn)行溶解，所以能夠抑制光致抗蝕劑的溢出，能夠在規(guī)定區(qū)域上形成具有充分的膜厚均勻性的膜厚。另外，由于在到達(dá)臺階部為止，以快的溶解速度溶解光致抗蝕劑，因此，相比較只在第二溶解速度模式下進(jìn)行溶解，能夠以更短的時(shí)間有效地進(jìn)行回流處理。
另外，優(yōu)選，在遮掩上述規(guī)定區(qū)域的步驟中，在上述第二溶解速度模式下所溶解的光致抗蝕劑的前端通過上述臺階部后，在上述第一溶解速度模式下溶解上述光致抗蝕劑。
例如，在希望遮掩的規(guī)定區(qū)域?qū)挼那闆r下，通過使用這種方法，能夠維持膜厚均勻性，并能夠進(jìn)一步縮短處理時(shí)間。
另外，優(yōu)選，在遮掩上述規(guī)定區(qū)域的步驟中，上述光致抗蝕劑的溶解是通過將該光致抗蝕劑暴露在溶劑氣氛中進(jìn)行的。
另外，優(yōu)選，在遮掩上述規(guī)定區(qū)域的步驟中，上述第一溶解速度模式和第二溶解速度模式分別由上述溶劑氣氛的濃度、溶劑氣氛的流量、基板溫度、和處理室內(nèi)的氣壓中的任何一個(gè)或它們的組合進(jìn)行設(shè)定。
這樣，通過利用溶劑氣氛溶解光致抗蝕劑，能夠精確地控制抗蝕劑溶解速度。
另外，優(yōu)選，在利用上述再顯影處理除去上述薄膜部的步驟前，實(shí)施在將上述光致抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模進(jìn)行使用后，通過將形成在光致抗蝕劑表面上的變質(zhì)層暴露在臭氧氣氛中，將其除去的步驟。
這樣，沒有產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中的堿溶液溶解作為基底層的金屬層的露出部分(側(cè)面部分)的側(cè)面腐蝕的擔(dān)心，能夠排除斷線等不良問題產(chǎn)生的原因。
另外，優(yōu)選，在除去上述變質(zhì)層的步驟中，通過進(jìn)一步將UV光照射在變質(zhì)層上除去該變質(zhì)層。
由此，能夠有效地提高臭氧的氧化分解能力。
根據(jù)本發(fā)明，能夠得到下述基板處理方法，在溶解抗蝕劑圖形、形成所希望的圖形的回流處理中，能夠防止產(chǎn)生斷線等的不良問題，能夠在所希望遮掩的規(guī)定區(qū)域上有效地形成具有充分的膜厚均勻性的圖形。

圖1為表示實(shí)施本發(fā)明的基板處理方法的基板處理裝置的布局的平面方框圖；圖2為表示圖1的基板處理裝置具有的回流單元的大致結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3為表示圖1的基板處理裝置進(jìn)行的基板處理方法的工序的流程圖；圖4為表示根據(jù)圖3的流程進(jìn)行處理后的基板的狀態(tài)的截面圖；圖5為表示根據(jù)圖3的流程進(jìn)行處理后的基板的狀態(tài)的截面圖；
圖6為表示本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例1的結(jié)果的圖形；圖7為表示本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例2的結(jié)果的圖形；圖8為表示本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例3的結(jié)果的圖形；圖9為表示用于說明利用回流處理在玻璃基板上形成的TFT的形成過程的基板狀態(tài)的截面圖；圖10為表示用于說明利用回流處理在玻璃基板上形成的TFT的形成過程的基板狀態(tài)的截面圖；圖11為表示在TFT的形成過程中、用于說明現(xiàn)有技術(shù)中在回流處理的預(yù)處理中發(fā)生的問題的基板狀態(tài)的截面圖；圖12為表示在TFT的形成過程中、用于說明現(xiàn)有技術(shù)中在回流處理的預(yù)處理中發(fā)生的問題的基板狀態(tài)的截面圖；符號說明1-基板處理裝置5-除去單元6-再顯影單元7-回流單元200-玻璃基板201-柵電極202-絕緣層203-Si層205-金屬層(基底層)205a-臺階部206-光致抗蝕劑207-變質(zhì)層G-基板Tg-靶(規(guī)定區(qū)域)具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)圖示的實(shí)施方式，說明本發(fā)明的基板處理方法。圖1為表示實(shí)施本發(fā)明的基板處理方法的基板處理裝置的布局的平面方框圖。
圖1所示的基板處理裝置1是為了形成TFT用于對基板G進(jìn)行抗蝕劑圖形的回流處理的裝置，該基板G已經(jīng)在涂布顯影處理裝置(COT/DEV)50和曝光裝置(Exp)51中形成有抗蝕劑圖形，并利用蝕刻裝置(Etching)52進(jìn)行了蝕刻處理。
該基板處理裝置1具有盒站(C/S)2，該盒站以盒為單位從外部(蝕刻裝置)搬入搬出多片基板G，并相對于盒進(jìn)行基板G的搬入搬出。
另外，與盒站2相鄰、設(shè)置基板處理部3，該基板處理部3具有基板搬送部(M/A)4，該基板搬送部具有在各個(gè)單元之間搬送基板G和將基板G搬入搬出各單元的臂裝置。然后，沿著圖中箭頭所示的基板處理方向，在基板搬送部4的左右，配置有處理基板G用的多個(gè)處理單元。
作為處理單元，沿著圖中箭頭所示的處理方向，在基板搬送部4的右側(cè)，配置進(jìn)行除去在光致抗蝕劑上產(chǎn)生的變質(zhì)層用的預(yù)處理的除去單元(RM)5和通過進(jìn)行再顯影處理除去不要的抗蝕劑的再顯影單元(RDV)6。
另外，與除去單元5/再顯影單元6相鄰，配置溶解光致抗蝕劑，形成新的光致抗蝕劑圖形用的回流單元(RF)7。
另外，在圖中，沿著基板處理方向，在基板搬送部4的左側(cè)，配置由多個(gè)熱板和冷板構(gòu)成的熱處理裝置(HP/COL)8。
在本發(fā)明的基板處理方法中，由于回流單元7的處理方法有特征，所以進(jìn)一步說明回流單元7。
圖2為表示回流單元7的大致結(jié)構(gòu)的截面圖。
如圖所示，在回流單元7中，具備腔室10，該腔室在基底腔室10a上可自由裝拆地安裝上部腔室10b，在安裝上部腔室10b時(shí)，在內(nèi)部形成密閉空間。
在腔室10內(nèi)的中央，設(shè)置用于載置基板G的溫度調(diào)節(jié)板11。在該溫度調(diào)節(jié)板11的內(nèi)部，形成溫度調(diào)節(jié)水循環(huán)用的溫度調(diào)節(jié)水流路12，該溫度調(diào)節(jié)水流路12與設(shè)在腔室外部的溫度調(diào)節(jié)器13連接。即構(gòu)成為，向溫度調(diào)節(jié)器13供給循環(huán)水，在溫度調(diào)節(jié)器13中，調(diào)整成規(guī)定的水溫，將溫度調(diào)節(jié)板11調(diào)整至規(guī)定的溫度的結(jié)構(gòu)形式。
另外，在腔室10內(nèi)，從上方向下方，形成稀釋劑氣體流，作為溶劑氣氛。即、從形成在上部腔室10b的頂棚上的多個(gè)氣體供給口14供給稀釋劑氣體，從形成在基底腔室10a的底面上的多個(gè)氣體排出口15排出稀釋劑氣體。
氣體供給管16與氣體供給口14連接，利用氣體濃度調(diào)整器17進(jìn)行過濃度調(diào)整的稀釋劑氣體被供給至該氣體供給管16。另外，將規(guī)定流量的N2氣體供給至氣體濃度調(diào)整器17，將已被氣化的稀釋劑與N2氣體一起供給至氣體供給管16。另一方面，氣體排出管18與氣體排出口15連接，以排出腔室內(nèi)的氣體。
在腔室10內(nèi)還設(shè)置有使稀釋劑氣體在腔室內(nèi)擴(kuò)散用的擴(kuò)散隔板(spacer)19、用于使由擴(kuò)散隔板19擴(kuò)散的稀釋劑氣體的流動方向均勻的均勻化板20、和用于朝向著氣體排出口15整流氣體的排氣整流板21。
在這樣構(gòu)成的回流單元7中，作為溶解抗蝕劑時(shí)的模式，使用高速溶解模式(第一溶解速度模式)和低速溶解模式(第二溶解速度模式)，這兩種模式由稀釋劑氣體的濃度、稀釋劑氣體的流量、基板溫度、和作為處理室的腔室內(nèi)的氣壓中的任何一個(gè)或它們的組合來決定。
例如，在高速溶解模式下，設(shè)定供給腔室10內(nèi)的稀釋劑氣體濃度比低速溶解模式高(例如13000ppm)。另外，設(shè)定流動在腔室10內(nèi)的氣體流量比低速模式多(例如20L/min)。另外，還可設(shè)定腔室內(nèi)(處理室內(nèi))的氣壓比低速溶解模式高(例如-2kPa)。
另外，設(shè)定溫度調(diào)節(jié)板11，以使基板G的溫度相對于腔室內(nèi)溫度低(例如20℃)。這樣，在基板G上容易產(chǎn)生稀釋劑的結(jié)露，抗蝕劑更快地溶解。
另一方面，在低速溶解模式下，設(shè)定供給腔室內(nèi)的氣體濃度比高速溶解模式低(例如10000ppm)。另外，設(shè)定流動在腔室10內(nèi)的氣體的流量比高速溶解模式少(例如10L/min)。另外，還可將腔室內(nèi)(處理室內(nèi))的氣壓設(shè)定得比高速溶解模式低(例如-10kPa)。
另外，還可設(shè)定溫度調(diào)節(jié)板11的溫度，使基板G的溫度相對于腔室內(nèi)溫度高(例如22℃)，以使得不在基板G上產(chǎn)生結(jié)露。
接著，根據(jù)圖3的流程圖，參照圖4、圖5的表示基板G的狀態(tài)的截面圖，說明在基板處理裝置1中的工序。另外，在圖4、圖5中，與使用圖9、圖10已經(jīng)說明的基板層相同的部分用相同的符號表示。
首先，從收容有從蝕刻裝置52搬送來的基板G的盒站2，利用基板搬送部4，將一片基板G搬送至除去單元5。另外，如圖4(a)所示，就在該基板G上形成的光致抗蝕劑圖形206來說，在涂布顯影處理裝置50和曝光裝置51中，將回流處理必要的光致抗蝕劑形成為厚膜，將不需要的光致抗蝕劑形成為薄膜，實(shí)施這樣的部分曝光處理。
在除去單元5中，如圖4(a)所示，對基板G進(jìn)行除去由蝕刻處理在光致抗蝕劑206的表面上產(chǎn)生的變質(zhì)層207的預(yù)處理(圖3的步驟S1)。
具體地是，如圖4(b)所示，將收容基板G的腔室內(nèi)(圖中沒有示出)轉(zhuǎn)換為臭氧氣氛，將變質(zhì)層207曝露在臭氧氣氛中，進(jìn)行利用臭氧的氧化力除去變質(zhì)層207(膜厚100～200)的處理。并且優(yōu)選由UV光照射在變質(zhì)層207上。這樣，可以有效地提高臭氧的氧化分解能力。
利用這種預(yù)處理的方法，沒有現(xiàn)有技術(shù)中堿溶液溶解金屬層205的露出部分(側(cè)部)的側(cè)面腐蝕的擔(dān)心，可以排除產(chǎn)生斷線等不良問題的原因。
在除去單元5中的預(yù)處理以后，利用基板搬送部4，將圖4(c)所示狀態(tài)的基板G搬送至再顯影單元6中。
這里，為了除去不要的薄膜部分的抗蝕劑，對基板G進(jìn)行再顯影處理，如圖5(a)所示，成為留下厚膜部的抗蝕劑的狀態(tài)(圖3的步驟S2)。即、成為在作為需要遮掩的規(guī)定區(qū)域的靶Tg的周圍留下抗蝕劑206的狀態(tài)。
其次，利用基板搬送部4將基板G搬送至熱處理裝置8，進(jìn)行規(guī)定的熱處理后，利用基板搬送部4搬送至回流單元7，在這里，通過溶解抗蝕劑206，進(jìn)行對靶Tg進(jìn)行遮掩的回流處理。
在該回流單元7中對抗蝕劑206進(jìn)行的溶解處理如下這樣進(jìn)行。首先，從圖5(a)所示的抗蝕劑206的狀態(tài)至圖5(b)所示的抗蝕劑206的狀態(tài)，在上述高速溶解模式下，進(jìn)行抗蝕劑206的溶解(圖3的步驟S3)。即、被溶解的抗蝕劑206通過形成在作為抗蝕劑206的基底層的金屬層205的邊緣上的臺階部205a，對規(guī)定的區(qū)域(靶Tg)進(jìn)行遮蔽，但是進(jìn)行控制，使得直至被溶解的抗蝕劑206到達(dá)臺階部205a為止都在高速溶解模式下進(jìn)行溶解，另外，在被溶解的抗蝕劑206到達(dá)臺階部205a后，進(jìn)行控制，使得到圖5(c)所示的圖形形成的最后階段為止，都在上述低速溶解模式下進(jìn)行溶解(圖3的步驟S4)。
這樣，通過在被溶解的抗蝕劑206到達(dá)臺階部205a后，在低速溶解模式下進(jìn)行溶解，能夠抑制抗蝕劑206的溢出，可在規(guī)定的區(qū)域(靶Tg)上形成充分而且均勻的膜厚的抗蝕劑層。
另外，在希望遮掩的規(guī)定區(qū)域(靶Tg)寬的情況下，也可以進(jìn)行控制使得只有當(dāng)抗蝕劑206的前端在通過臺階部205a時(shí)，在低速溶解模式下溶解抗蝕劑206。即、在抗蝕劑206的前端通過臺階部205a后，也可以再次在高速溶解模式下溶解抗蝕劑206。這樣，能夠進(jìn)一步縮短處理時(shí)間，并且能夠使遮蔽上述規(guī)定區(qū)域的抗蝕劑圖形的膜厚均勻。
另外，如上所述，利用基板搬送部4將在回流單元7中形成抗蝕劑圖形后的基板G搬送至熱處理裝置8，進(jìn)行利用加熱的抗蝕劑圖形的固定處理。然后，再次利用基板搬送部4，使之返回至盒站2的盒中，隨后，將其搬送至蝕刻裝置52。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在溶解光致抗蝕劑206、使之通過形成在金屬層205的邊緣部上的臺階部205a、遮蔽規(guī)定區(qū)域的回流處理的步驟中，在金屬層205上，在高速溶解模式下，溶解光致抗蝕劑206。在所溶解的光致抗蝕劑206到達(dá)臺階部205a后，在低速溶解模式下，溶解光致抗蝕劑。
采用這種方法，可以抑制抗蝕劑206的溢出，能夠在規(guī)定區(qū)域(靶Tg)上形成膜厚充分而且均勻的抗蝕劑。另外，相比較只在低速溶解模式下進(jìn)行溶解的情況，能夠在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行回流處理。
另外，在進(jìn)行除去變質(zhì)層207的處理中，通過將變質(zhì)層207曝露在臭氧氣氛中，利用臭氧的氧化分解能力，除去變質(zhì)層207，為了有效地提高臭氧的氧化分解能力，優(yōu)選將UV光照射在變質(zhì)層207上。這樣，沒有產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中的堿溶液溶解金屬層205的露出部分(側(cè)面部)的側(cè)面蝕刻的擔(dān)心，能夠排除斷線等不良問題發(fā)生的原因。
另外，在本實(shí)施方式中，通過同時(shí)使用曝露在臭氧氣氛中的處理、和UV光照射進(jìn)行預(yù)處理中的變質(zhì)層207的除去，但在本發(fā)明的基板處理方法中，并不僅限于此。
例如，也可以通過將除去變質(zhì)層207用的預(yù)處理液供給基板，來進(jìn)行預(yù)處理。或者，在預(yù)處理中，也可以使用臭氧氣氛、UV光，預(yù)處理液中的任何一個(gè)，也可以利用它們的任意組合進(jìn)行，還可以并用全部。
實(shí)施方式接著，根據(jù)實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的基板處理方法。在本實(shí)施例中，利用上述實(shí)施方式所示結(jié)構(gòu)的基板處理裝置，通過實(shí)際地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢證該基板處理方法的效果。
實(shí)驗(yàn)例1在實(shí)驗(yàn)例1中，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成為決定回流單元中的高速溶解模式(第一溶解速度模式)和低速溶解模式(第二溶解速度模式)用的參數(shù)的溶劑氣氛的濃度、流量、基板溫度、和處理室內(nèi)壓對光致抗蝕劑的溶解度有什么樣的影響。
具體地是，分別以溶劑氣氛的濃度、流量、基板溫度、和處理室內(nèi)壓作為參數(shù)，測定相對于這些變化的光致抗蝕劑的擴(kuò)寬量。
此外，所謂的擴(kuò)寬量由{(回流后的抗蝕劑寬度)-(原來的抗蝕劑寬度)}/2(μm)進(jìn)行定義。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示在圖6(a)～圖6(d)中。圖6(a)表示相對于氣氛濃度的光致抗蝕劑的擴(kuò)寬量變化，圖6(b)表示相對于基板溫度的光致抗蝕劑擴(kuò)寬量的變化，圖6(c)表示相對于腔室內(nèi)壓的光致抗蝕劑擴(kuò)寬量的變化，圖6(d)表示相對于氣氛流量的光致抗蝕劑擴(kuò)寬量的變化。
如這些圖形所示，能夠確認(rèn)，氣氛濃度越高，基板溫度越低，腔室內(nèi)壓力越高，氣氛流量越多，則光致抗蝕劑的擴(kuò)寬量越多。因此，能夠確認(rèn)，如果設(shè)定為擴(kuò)寬量變多的條件，則能夠設(shè)定高速溶解模式，如果設(shè)定為擴(kuò)寬量變少的條件，則可設(shè)定低速溶解模式。
實(shí)驗(yàn)例2在實(shí)驗(yàn)例2中，在多個(gè)處理?xiàng)l件中的每個(gè)條件下，實(shí)施回流處理，驗(yàn)證了本發(fā)明的基板處理方法的效果。
具體地是，取條件1為自始至終在高速溶解模式A下溶解的情況，取條件2為自始至終在低速溶解模式B下溶解的情況。
另外，取條件3為至所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)臺階部為止(擴(kuò)寬量為1μm)，在高速溶解模式A下進(jìn)行溶解，在通過臺階部至遮蔽靶為止(擴(kuò)寬量為2.5μm)，在低速溶解模式B下進(jìn)行溶解的情況。
取條件4為在所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)臺階部為止(擴(kuò)寬量為1μm)，在低速溶解模式B下進(jìn)行溶解，在通過臺階部至遮蔽靶為止(擴(kuò)寬量為2.5μm)，在高速溶解模式A下進(jìn)行溶解的情況。
另外，作為高速溶解模式A，取氣氛濃度為13000ppm、基板溫度為24℃、腔室內(nèi)壓為-2kPa、氣氛流量為10L/min；作為低速溶解模式B，取氣氛濃度為10000ppm、基板溫度為24℃、腔室內(nèi)壓為-2kPa、氣氛流量為10L/min。
然后，分別在條件1～4下，測定相對處理時(shí)間的光致抗蝕劑的擴(kuò)寬量和所形成的光致抗蝕劑圖形的膜厚差(均勻性)。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示在圖7中。圖7(a)為表示分別在條件1～4下，相對于經(jīng)過的處理時(shí)間，光致抗蝕劑的擴(kuò)寬量的變化的圖形，圖7(b)為表示分別在條件1～4下，相對于經(jīng)過的處理時(shí)間，光致抗蝕劑的膜厚差的變化的圖形。
如圖7(a)、(b)的圖形所示，可以確認(rèn)，在條件1(A)下，處理時(shí)間快，但膜厚差大，不均勻。另外還可確認(rèn)，在條件2(B)下，膜厚差小，可得到均勻性，但處理時(shí)間變長。另一方面，可以確認(rèn)，在本發(fā)明的基板處理方法的條件3(A+B)下，相較條件2(B)，大大縮短處理時(shí)間，而且膜厚差減小，可得到均勻性。此外，可以確認(rèn)，在條件4(B+A)下，相較條件2，能夠縮短處理時(shí)間，但均勻性惡化。這是由于在光致抗蝕劑通過臺階部時(shí)，在高速溶解模式下進(jìn)行溶解，均勻性惡化的原故。
實(shí)驗(yàn)例3在實(shí)驗(yàn)例3中，使用本發(fā)明的基板處理方法，對于比在實(shí)驗(yàn)例2中使用的靶區(qū)域?qū)挼陌袇^(qū)域，實(shí)施回流處理，驗(yàn)證其效果。
具體地是，作為條件5，取至所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)臺階部為止(擴(kuò)寬量1μm)，在高速溶解模式A下進(jìn)行溶解，然后，至光致抗蝕劑前端通過臺階部為止，在低速溶解模式B下進(jìn)行溶解，在通過臺階部后，直至遮掩靶為止(擴(kuò)寬量4μm)，再次在高速溶解模式A下進(jìn)行溶解的情況。
另外，為了比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也在實(shí)驗(yàn)例2中所設(shè)定的條件3下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即、到所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)臺階部為止(擴(kuò)寬量1μm)在高速溶解模式A下溶解，通過臺階部至遮掩靶為止(擴(kuò)寬量4μm)，在低速溶解模式B下進(jìn)行溶解的情況。
然后，分別在條件3、5下，測定相對于處理時(shí)間的光致抗蝕劑的擴(kuò)寬量以及所形成的抗蝕劑圖形的膜厚差(均勻性)。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示在圖8中。如圖8的圖形所示，在靶區(qū)域?qū)挼那闆r下，如條件5(A+B+A)那樣，通過只在光致抗蝕劑前端通過臺階部時(shí)，在低速溶解模式下進(jìn)行溶解，能夠在維持膜厚均勻性的同時(shí)進(jìn)一步縮短處理時(shí)間。
從以上實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠確認(rèn)，根據(jù)使用本發(fā)明的基板處理方法的回流處理，對于希望遮掩的規(guī)定區(qū)域能夠有效地形成具有充分的膜厚均勻性的圖形。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于反復(fù)多次形成光致抗蝕劑圖形的工序，非常適合使用在電子器件制造業(yè)等中。
權(quán)利要求
1.一種基板處理方法，其溶解光致抗蝕劑圖形，形成新的光致抗蝕劑圖形，其特征在于，包括利用再顯影處理，從作為基底膜的蝕刻掩模而使用的、利用部分曝光至少具有厚膜部和薄膜部的光致抗蝕劑圖形中，除去所述薄膜部的步驟；和溶解由所述再顯影處理在所述基底膜上形成的光致抗蝕劑圖形，使之通過在基底膜邊緣部形成的臺階部，遮掩該基底膜下層的規(guī)定區(qū)域的步驟，其中，在遮掩所述規(guī)定區(qū)域的步驟中，在所述基底膜上，在第一溶解速度模式下溶解所述光致抗蝕劑，在所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)所述臺階部后，在溶解速度比所述第一溶解速度模式慢的第二溶解速度模式下，溶解所述光致抗蝕劑。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理方法，其特征在于在遮掩所述規(guī)定區(qū)域的步驟中，在所述第二溶解速度模式下所溶解的光致抗蝕劑的前端通過所述臺階部后，在所述第一溶解速度模式下溶解所述光致抗蝕劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板處理方法，其特征在于在遮掩所述規(guī)定區(qū)域的步驟中，所述光致抗蝕劑的溶解是通過將該光致抗蝕劑暴露在溶劑氣氛中進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求3所述的基板處理方法，其特征在于在遮掩所述規(guī)定區(qū)域的步驟中，所述第一溶解速度模式和第二溶解速度模式分別由所述溶劑氣氛的濃度、溶劑氣氛的流量、基板溫度、和處理室內(nèi)的氣壓中的任何一個(gè)或它們的組合進(jìn)行設(shè)定。
5.如權(quán)利要求1～2中任一項(xiàng)所述的基板處理方法，其特征在于在利用所述再顯影處理除去所述薄膜部的步驟前，實(shí)施在將所述光致抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模進(jìn)行使用后，通過將形成在光致抗蝕劑表面上的變質(zhì)層暴露在臭氧氣氛中將其除去的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的基板處理方法，其特征在于在除去所述變質(zhì)層的步驟中，通過進(jìn)一步將UV光照射在變質(zhì)層上除去該變質(zhì)層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基板處理方法，該方法在溶解抗蝕劑圖形、形成所希望的圖形的回流處理中，能夠防止發(fā)生斷線等不良問題，對于希望遮掩的規(guī)定區(qū)域能夠有效地形成具有充分的均勻性的圖形。其包括從具有厚膜部和薄膜部的抗蝕劑圖形(206)，利用再顯影處理除去薄膜部的步驟；和溶解由上述再顯影處理在基底膜(205)上形成的抗蝕劑(206)，使之通過形成在基底膜(205)的邊緣部上的臺階部(205a)，遮掩規(guī)定區(qū)域(Tg)的步驟，在遮蔽規(guī)定區(qū)域(Tg)的步驟中，在基底膜(205)上，在第一溶解速度模式下，溶解上述光致抗蝕劑(206)，在所溶解的光致抗蝕劑到達(dá)臺階部(205a)后，在溶解速度比第一溶解速度模式慢的第二溶解速度模式下，溶解上述光致抗蝕劑(206)。
文檔編號G03F7/30GK101030044SQ20071008612
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者麻生豐, 白石雅敏 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社