專利名稱：抗蝕劑圖案的形成方法以及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成抗蝕劑圖案的方法以及通過(guò)該方法制造的設(shè)備，特別涉及適合于制造光掩?；?yàn)V色器作為上述設(shè)備的抗蝕劑圖案的形成方法。
背景技術(shù)：
光掩模是制造集成電路等電子元件所使用的設(shè)備。由于光掩模的圖案被復(fù)制到電子元件上，因此圖案是否優(yōu)良與電子元件的品質(zhì)有很大關(guān)聯(lián)。對(duì)光掩模的制造工序的一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明。在充分洗凈的玻璃基板的表面整體上涂膜由鉻等形成的遮光膜(遮光膜形成工序)。在該遮光膜上，通過(guò)旋涂(spin coat)或縫隙涂敷(slit coat)來(lái)涂敷感光性的抗蝕劑(抗蝕劑涂敷工序)。抗蝕劑可以分為正性和負(fù)性。對(duì)涂敷過(guò)的抗蝕劑進(jìn)行預(yù)烘(最初的烘烤)之后，沿著希望的圖案進(jìn)行曝光(曝光工序)。在正性抗蝕劑中，曝光部分分解而成為可溶性。在負(fù)性抗蝕劑中，曝光部分聚合而成為不溶性。曝光后，根據(jù)情況再次進(jìn)行烘烤。之后，使顯影液與抗蝕劑接觸，將圖案進(jìn)行顯影(顯影工序)。在正性抗蝕劑的情況下，使用溶解曝光部分的顯影液。在負(fù)性抗蝕劑的情況下，使用溶解曝光部分以外的抗蝕劑的顯影液。由此，正性抗蝕劑的曝光部分被去除，負(fù)性抗蝕劑的曝光部分被殘留。顯影后用沖洗液洗凈，在充分去除水分后，進(jìn)行后烘(最后的烘烤)。至此的工序被稱為光刻法。此后，對(duì)未涂敷抗蝕劑的部分的遮光膜進(jìn)行蝕刻(蝕刻工序)。然后，在有機(jī)溶劑中溶解覆蓋有殘留遮光膜的抗蝕劑等，以進(jìn)行去除(抗蝕劑去除工序)。上述的光刻法也適用于液晶顯示器的濾色器的制造。為了制作品質(zhì)好的光掩?；?yàn)V色器等設(shè)備，需要明確抗蝕劑的曝光部分和非曝光部分，以形成按照設(shè)計(jì)的抗蝕劑圖案。因此，曝光工序與顯影工序被視為尤其重要。曝光工序采用將電子束向抗蝕劑照射而直接描畫(huà)圖案的方式，或在抗蝕劑的上側(cè)配置圖案掩模，并從該圖案掩模的上側(cè)照射紫外線來(lái)進(jìn)行曝光的方式。顯影工序，一般通過(guò)浸漬(dip)、淋浴(shower)、旋覆浸沒(méi)(paddle)這三種顯影方式中的任一種來(lái)進(jìn)行。浸漬顯影是將被顯影基板浸漬在顯影液中并使其搖動(dòng)的顯影方式。多適用于基于量產(chǎn)初期的手工作業(yè)的顯影作業(yè)。一般是將多張被顯影基板匯總后安裝在專用的懸架器具上來(lái)進(jìn)行的。在該方法中，由于液交換不容易，因此易于引起顯影液的變差或混入顯影液中的異物的增加等問(wèn)題。此外，在顯影液中使被顯影基板搖動(dòng)，雖然是為了促進(jìn)顯影的進(jìn)行， 但與淋浴顯影相比，在被顯影基板表面上的顯影液的流動(dòng)差。淋浴顯影是一邊從噴出口以淋浴狀不斷吹出顯影液，一邊將被顯影基板載乘于滾柱式輸送器上以橫切顯影液的淋浴的方式進(jìn)行移動(dòng)的顯影方式。在進(jìn)行自動(dòng)化流水作業(yè)的裝置中是最普通的方法。一個(gè)接著一個(gè)將新的顯影液加速地與被顯影基板的表面的抗蝕劑進(jìn)行接觸。因此，顯影速度是三種顯影方式中最快的。此外，對(duì)噴涂后的顯影液進(jìn)行回收， 并通過(guò)過(guò)濾裝置來(lái)循環(huán)再利用，從而能夠減少每一張被顯影基板的顯影液的消耗量。但是，顯影液的淋浴容易變得不均勻，容易產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)。雖然花費(fèi)了功夫來(lái)防止由于淋浴的噴出口的配置或移動(dòng)(搖頭式等)而使顯影液碰到被顯影基板表面的狀況出現(xiàn)偏頗，但顯影斑點(diǎn)很難消除。旋覆浸沒(méi)顯影是在被顯影基板的表面上形成顯影液的膜并進(jìn)行顯影的方法。顯影液的膜是通過(guò)從狹縫狀的開(kāi)口部向被顯影基板的表面滴下顯影液，或通過(guò)用噴霧器霧狀地進(jìn)行噴涂而形成的。旋覆浸沒(méi)顯影，就顯影的均勻性這點(diǎn)而言，是三種顯影方式之中最好的，對(duì)淋浴顯影中的顯影斑點(diǎn)的處理有效。另一方面，顯影期間中，顯影液會(huì)停留在被顯影基板的表面的相同位置。因此，抗蝕劑與顯影液的接觸是靜態(tài)的，幾乎僅通過(guò)化學(xué)的反應(yīng)力來(lái)顯影。因此，顯影速度比其它顯影方式慢。此外，由于顯影液在被顯影基板上靜止，因此， 使用完畢的顯影液變差而使顯影力降低。雜質(zhì)的混入量也很多。因此，對(duì)顯影液循環(huán)再利用是困難的，需要不斷地使用新的顯影液。因此，每一張被顯影基板的顯影液的消耗量也比其它顯影方式多。特別是若抗蝕劑的表面呈凹凸，則需要增加顯影液的膜厚，顯影液的消耗量會(huì)更增加。在專利文獻(xiàn)1中，記載有在壓力接近大氣壓的情況下對(duì)含氧的氣體進(jìn)行等離子化，并對(duì)光致抗蝕劑進(jìn)行灰化(ashing)。在專利文獻(xiàn)2中，記載有使含氟化物的氣體進(jìn)行大氣壓放電，并對(duì)抗蝕劑進(jìn)行灰化。(在先技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)1 JP特開(kāi)2003-163207號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特許第2768760號(hào)公報(bào)(發(fā)明的概要)(發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題)在抗蝕劑涂敷工序中，將抗蝕劑涂敷為均勻的厚度是困難的。當(dāng)通過(guò)旋涂進(jìn)行抗蝕劑涂敷工序時(shí)，基板外周部的抗蝕劑厚度與基板內(nèi)側(cè)部的抗蝕劑厚度相比，有變厚的傾向。此外，通過(guò)縫隙涂敷進(jìn)行時(shí)，涂敷開(kāi)始的部分的抗蝕劑厚度與其它部分相比有變厚的傾向。若在抗蝕劑中有厚度散差，則在曝光工序時(shí)，抗蝕劑應(yīng)被曝光的區(qū)域內(nèi)的光吸收量會(huì)隨場(chǎng)所不同而不同，從而基于感光的變質(zhì)度程度會(huì)產(chǎn)生不同。結(jié)果是，圖案的明亮度會(huì)降低。為了使抗蝕劑的膜厚均勻，進(jìn)行了將抗蝕劑的粘度、溫度、室內(nèi)濕度、涂敷(涂敷)速度等進(jìn)行試驗(yàn)性的最優(yōu)化。但是，基于試驗(yàn)的最優(yōu)化很復(fù)雜，并未達(dá)到能獲得充分的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
(解決技術(shù)問(wèn)題的手段)為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的抗蝕劑圖案的形成方法依次執(zhí)行抗蝕劑涂敷工序，在設(shè)備的基板上涂敷感光性的抗蝕劑而形成抗蝕劑層；大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序，使灰化用處理氣體通過(guò)壓力接近大氣壓的放電空間而噴出并接觸所述抗蝕劑層；曝光工序，對(duì)所述抗蝕劑層局部地照射光；和
顯影工序，使所述抗蝕劑層接觸顯影液。在大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序中，對(duì)抗蝕劑層的表層部分進(jìn)行輕灰化(light ashing:輕度灰化)。通過(guò)調(diào)節(jié)灰化的時(shí)間或處理氣體條件等，使比抗蝕劑層的表層更靠下側(cè)的層部分被殘留。在遠(yuǎn)程等離子灰化中，被處理體的凸起部分比凹陷部分更易于接觸活性的灰化氣體，灰化速度更快。由此，能夠均勻化抗蝕劑層的厚度，從而能夠使抗蝕劑層的表面平坦化。因此，在之后的曝光工序中，能夠均勻地曝光應(yīng)曝光的抗蝕劑部分，使其均勻地變質(zhì)，從而能夠清楚地區(qū)分該被變質(zhì)的抗蝕劑部分和未被變質(zhì)的抗蝕劑部分。因此，在顯影工序中，能夠清楚地區(qū)分通過(guò)顯影液去除的抗蝕劑部分和殘留的抗蝕劑部分。其結(jié)果是， 能夠形成所希望的抗蝕劑圖案，能夠制作出良好品質(zhì)的產(chǎn)品。所述灰化用處理氣體，優(yōu)選氮?dú)?、或氮與氧的混合氣體?；一锰幚須怏w的氧含有量，優(yōu)選0 20體積％，更優(yōu)選0 10體積％，更進(jìn)一步優(yōu)選0. 01 5體積％。大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序是在壓力包括大氣壓在內(nèi)的接近大氣壓的情況下進(jìn)行的。所謂壓力接近大氣壓，是指1. 013X IO4Pa 50. 663X IO4Pa的范圍，若考慮壓力調(diào)整的容易化或裝置結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)便化，則優(yōu)選1. 333X IO4Pa 10. 664X IO4Pa,更優(yōu)選 9. 331 X IO4Pa 10. 397 X IO4Pa而且，通過(guò)真空等離子對(duì)抗蝕劑進(jìn)行輕灰化是困難的。這是因?yàn)槿魧㈩A(yù)烘狀態(tài)的抗蝕劑投入真空裝置，并抽真空，則抗蝕劑中的溶劑揮發(fā)，抗蝕劑的組成會(huì)變質(zhì)。由于抗蝕劑是感光性的，因此不能通過(guò)紫外線灰化器進(jìn)行輕灰化。所謂紫外線灰化器，是在導(dǎo)入了臭氧等氣體的灰化室內(nèi)，在紫外線的照射下，利用氣體與抗蝕劑的化學(xué)反應(yīng)來(lái)剝離抗蝕劑的光激勵(lì)灰化裝置。在是即使是大氣壓等離子灰化，也在壓力接近大氣壓的放電空間的內(nèi)部配置被處理基板，從而對(duì)被處理基板直接照射等離子的大氣壓直接等離子灰化的情況下，由于對(duì)感光性抗蝕劑照射等離子光，所以難以采用。此外，若在被處理基板上涂膜金屬膜，則會(huì)對(duì)該金屬膜產(chǎn)生放電，被處理基板有受到損壞的危險(xiǎn)。相對(duì)于此，大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化，是與壓力接近大氣壓的放電空間相分離地配置被處理基板，且向被處理基板噴出在放電空間已被等離子化的處理氣體。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)放電空間與處理氣體的噴出口的位置關(guān)系，或者在放電空間與噴出口之間或在噴出口與被處理基板之間設(shè)置遮光部件，能夠容易地避免在放電空間產(chǎn)生的等離子光碰到被處理基板，從而能夠防止由等離子光引起的抗蝕劑的變質(zhì)。此外，即使在被處理基板上涂膜了金屬膜，也能夠通過(guò)調(diào)節(jié)電極與被處理基板的距離，或者使由被電接地的導(dǎo)電體構(gòu)成的電場(chǎng)屏蔽部件介于電極與被處理基板之間，而容易地防止被處理基板受到損壞。優(yōu)選在所述曝光工序之后、并且所述顯影工序之前，進(jìn)行大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序，該大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序使親液化用處理氣體通過(guò)壓力接近大氣壓的第二放電空間而噴出并與所述抗蝕劑層接觸。大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序是在壓力包括大氣壓在內(nèi)的接近大氣壓的情況下進(jìn)行的。由此，能夠?qū)刮g劑層的表面進(jìn)行親液化，從而能夠提高濕潤(rùn)性。因此，在此后的顯影工序中，能夠在抗蝕劑層的表面均勻地涂膜顯影液，能夠均勻地進(jìn)行顯影。由于濕潤(rùn)性良好，即使在淋浴顯影中，也能夠充分確保顯影的均勻性。在浸漬顯影中，即使被顯影基板表面的顯影液的流動(dòng)有些變差，也能夠充分確保顯影的均勻性。因此，能夠形成良好的抗蝕劑圖案，能夠制作良好品質(zhì)的產(chǎn)品。此外，由于濕潤(rùn)性良好，能夠降低顯影液的消耗量。特別在旋覆浸沒(méi)顯影中，即使抗蝕劑層的表面呈凹凸，也無(wú)需特別增加顯影液的膜厚，從而能更可靠地減少顯影液的消耗量。所述親液化用處理氣體，優(yōu)選氮?dú)?、或氮與氧的混合氣體。親液化用處理氣體的氧含有量，優(yōu)選0 20體積％，更優(yōu)選0 5體積％，更進(jìn)一步優(yōu)選0. 01 1體積％。而且，作為親液化(賦予表面濕潤(rùn)性，提高表面能量)處理方法，公知在氧(空氣) 氣氛下的紫外線照射處理或電冕處理。但是，由于抗蝕劑是感光性的，因此不能適用紫外線照射處理。此外，在電冕處理中，若在被處理基板上涂膜金屬膜，則對(duì)金屬膜會(huì)產(chǎn)生局部弧光放電，有損傷被處理基板的危險(xiǎn)。雖然可考慮在真空下通過(guò)暴露在氧等離子中來(lái)賦予濕潤(rùn)性，但將被處理基板放入真空裝置，在等離子處理之后取出而進(jìn)入下一個(gè)工序，會(huì)導(dǎo)致工序增加、設(shè)備成本增大以及處理時(shí)間增加。在是即使是大氣壓等離子親液化處理，也在壓力接近大氣壓的放電空間的內(nèi)部配置被處理基板，從而對(duì)被處理基板直接照射等離子的大氣壓直接等離子灰化的情況下，由于對(duì)感光性抗蝕劑照射等離子光，而難以采用。此外，若在被處理基板上涂膜金屬膜，則對(duì)該金屬膜會(huì)產(chǎn)生放電，被處理基板有受到損壞的危險(xiǎn)。相對(duì)于此，大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化處理，是與壓力接近大氣壓的放電空間相分離地配置被處理基板，且向被處理基板噴出在放電空間已被等離子化的處理氣體。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)放電空間與處理氣體的噴出口的位置關(guān)系，或者在放電空間與噴出口之間或在噴出口與被處理基板之間設(shè)置遮光部件，能夠容易地避免在放電空間產(chǎn)生的等離子光碰到被處理基板，從而能夠防止由等離子光引起的抗蝕劑的變質(zhì)。此外，即使在被處理基板上涂膜金屬膜，也能夠通過(guò)調(diào)節(jié)電極與被處理基板的距離，或使由被電接地的導(dǎo)電體構(gòu)成的電場(chǎng)屏蔽部件介于電極與被處理基板之間，容易地防止被處理基板受到損壞。本發(fā)明的設(shè)備，是利用上述抗蝕劑圖案的形成方法來(lái)制造的。作為設(shè)備，例如，能夠列舉光致抗蝕劑或?yàn)V色器。通過(guò)將本發(fā)明的抗蝕劑圖案的形成方法應(yīng)用于光致抗蝕劑的制造，能夠得到具有良好復(fù)制圖案的光致抗蝕劑。通過(guò)使用該光致抗蝕劑，能夠制造優(yōu)良品質(zhì)的電子元件產(chǎn)品。通過(guò)將本發(fā)明的抗蝕劑圖案的形成方法應(yīng)用于濾色器的制造，能夠得到具有良好矩陣圖案、進(jìn)而具有良好的RGB圖案的濾色器。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠在提高抗蝕劑層的厚度的均勻性以及抗蝕劑層的表面的平坦度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行曝光以及顯影。由此，能夠形成優(yōu)良品質(zhì)的抗蝕劑圖案。


圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的光掩模(設(shè)備)的制造工序，在抗蝕劑涂敷工序以及預(yù)烘工序之后，大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序前的光掩模底版的剖視圖。圖2是解說(shuō)性表示上述光掩模的制造工序中的大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序的正面剖視圖。圖3是解說(shuō)性表示上述光掩模的制造工序中的曝光工序的正面剖視圖。圖4是解說(shuō)性表示上述光掩模的制造工序中的大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序的正面剖視圖。圖5是解說(shuō)性表示上述光掩模的制造工序中的顯影工序的正面剖視圖。圖6是解說(shuō)性表示上述光掩模的制造工序中的遮光膜蝕刻工序的正面剖視圖。圖7是上述光掩模的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示，在該實(shí)施方式中成為制造對(duì)象的設(shè)備是光掩模9。光掩模9具有玻璃基板91。在玻璃基板91的表面涂膜有遮光膜92。在遮光膜92上形成有規(guī)定的圖案92a。對(duì)光掩模9的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。[洗凈工序]首先，洗凈玻璃基板91的表面，洗掉基板91的表面的有機(jī)物或脂質(zhì)。由此，能夠確保遮光膜92或抗蝕劑93的附著性。[遮光膜形成工序]接著，如圖1所示，在玻璃基板91的整個(gè)面上涂膜遮光膜92，形成光掩模底版90。 遮光膜92的成分例如是鉻等金屬。作為涂膜方法，例如適用噴濺法。[抗蝕劑涂敷工序]接著，在遮光膜92上涂敷由液狀的感光性樹(shù)脂形成的抗蝕劑，并形成抗蝕劑層 93。在該實(shí)施方式中，雖然使用了正性抗蝕劑，但也可以使用負(fù)性抗蝕劑?？刮g劑層93的厚度是數(shù)Pm IOOym左右。作為涂敷機(jī)，可以使用旋涂，也可以使用縫隙涂敷。若通過(guò)旋涂來(lái)涂敷抗蝕劑，則光掩模底版90的外周部的厚度與光掩模底版90的內(nèi)側(cè)部的抗蝕劑的厚度相比，容易變厚。若通過(guò)縫隙涂敷進(jìn)行涂敷，則涂敷開(kāi)始部分的抗蝕劑的厚度與其它部分相比，容易變厚。因此，如在圖1中夸張地表示，抗蝕劑層93的表面(上表面)容易變得凹凸。[預(yù)烘工序]接著，烘烤光掩模底版90，使抗蝕劑層93固化。[大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序]接著，如圖2所示，將光掩模底版90導(dǎo)入大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化裝置1。大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化裝置1具有處理頭10。在處理頭10內(nèi)相互對(duì)置地設(shè)置有一對(duì)電極11、11。 在各電極11的對(duì)置面形成有固體電介質(zhì)層(省略圖示)。一個(gè)電極11與電源12連接。另一個(gè)電極11電接地。通過(guò)來(lái)自電源12的電壓供給，電極11、11間的空間成為壓力接近大氣壓的放電空間13。電源12的供給電壓的波形可以是脈沖波也可以是連續(xù)波?；一锰幚須怏w供給源14與放電空間13的上流端相連。作為供給源14的灰化用處理氣體，采用了氮的純氣體或氮與氧的混合氣體。處理氣體中的氧濃度優(yōu)選0 20體積%，更優(yōu)選0 10體積%，更進(jìn)一步優(yōu)選0. 01 5體積%。將該灰化用處理氣體(Ν2+02)導(dǎo)入放電空間13進(jìn)行等離子化。從處理頭10的底部的噴出口 15噴出已被等離子化的處理氣體。在處理頭10的下方相分離地配置光掩模底版90。對(duì)該光掩模底版90，噴吹上述已被等離子化的灰化用處理氣體。由此，如圖2的虛擬線所示，對(duì)抗蝕劑層93的表層部分9 進(jìn)行輕灰化。通過(guò)調(diào)節(jié)灰化的時(shí)間或處理氣體條件等，從而使比表層部分9 更靠下側(cè)的抗蝕劑層93被殘留。通常，在遠(yuǎn)程等離子照射中， 被處理體的凸起部分，與該被處理體的凹部分相比，更接近處理頭10，會(huì)與更高活性的灰化氣體接觸，灰化速度會(huì)更快。因此，抗蝕劑層93的表面的凸的部分比該抗蝕劑層93的表面的凹的部分先被灰化去除。由此，能夠使抗蝕劑層93的厚度均勻，能夠平坦化抗蝕劑層93 的表面。因此，在上述抗蝕劑涂敷工序中，不需要嚴(yán)格地要求涂敷的均勻性。與灰化用處理氣體的噴吹并行地，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)17使光掩模底版90左右往返移動(dòng)。也可以固定光掩模底版90，使處理頭10往返移動(dòng)。往返移動(dòng)的速度以及次數(shù)，根據(jù)抗蝕劑的種類以及想要灰化的膜厚適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，優(yōu)選將抗蝕劑設(shè)定為輕灰化的程度。具體而言，移動(dòng)速度優(yōu)選0. 2 lOm/min，更優(yōu)選0. 5 2m/min。移動(dòng)次數(shù)是將去程方向或回程方向的單程作為一次，優(yōu)選5 50次左右。而且，可以通過(guò)加熱部18以適當(dāng)?shù)臏囟葘?duì)光掩模底版90進(jìn)行加熱。由于在放電空間13的外部配置有光掩模底版90，因此，能夠易于防止遮光膜92被等離子照射到而受到損壞。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)放電空間13與噴出口 15的配置關(guān)系，或者通過(guò)在放電空間13與噴出口 15之間、或在噴出口 15與光掩模底版90之間設(shè)置遮光部件(未圖示)，能夠易于避免在放電空間13中產(chǎn)生的等離子光碰到光掩模底版90。由此，能夠防止抗蝕劑層93由等離子光引起的變質(zhì)。優(yōu)選在處理頭10的底部設(shè)置電場(chǎng)屏蔽部件16。電場(chǎng)屏蔽部件16是由金屬構(gòu)成， 且電接地。電場(chǎng)屏蔽部件16屏蔽來(lái)自與電源12連接的電極11的電場(chǎng)，進(jìn)而防止從電極11 向遮光膜92落下電弧放電。由此，能夠防止光掩模底版90受到電場(chǎng)損壞。處理頭10與光掩模底版90之間的距離WD，雖然越小越有效，但在光掩模底版90 出現(xiàn)彎曲等的情況下，也設(shè)定為不與處理頭10接觸的程度的大小。通常，距離WD優(yōu)選設(shè)為 WD = 0. 3 IOmm,更優(yōu)選設(shè)為0. 5 3mm。[曝光工序]接著，如圖4所示，由電子束照射裝置3對(duì)光掩模底版90照射電子束3a，并且以描繪所希望的圖案的方式使電子束3a的照射點(diǎn)相對(duì)于光掩模底版90作相對(duì)移動(dòng)。由此，能夠?qū)刮g劑層93局部地進(jìn)行曝光。由于抗蝕劑層93的表面已被充分平坦化，因此，能夠均勻地曝光抗蝕劑層93之中應(yīng)曝光的抗蝕劑部分93a，從而均勻地變質(zhì)。因此，能夠清楚地區(qū)分通過(guò)該曝光而變質(zhì)的抗蝕劑部分93a、和未曝光未變質(zhì)的抗蝕劑部分93b。也可以在光掩模底版90的上側(cè)配置圖案掩模來(lái)代替通過(guò)電子束3a直接描繪圖案，并通過(guò)圖案掩模3的圖案孔而對(duì)抗蝕劑層93局部地照射紫外線。作為紫外線，主要采用436nm的g線或365nm的i線。根據(jù)抗蝕劑的種類可以選擇任意紫外線。紫外線的曝光時(shí)間通常是數(shù)秒 30秒左右。[PEB(Post Exposure Bake:曝光后烘焙)工序]對(duì)曝光后的光掩模底版90進(jìn)行烘烤。該工序多數(shù)情況會(huì)被省略。[大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序]接著，如圖4所示，將光掩模底版90導(dǎo)入大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化裝置2。大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化裝置2具有處理頭20。在處理頭20內(nèi)相互對(duì)置地設(shè)置有一對(duì)電極21、 21。在各電極21的對(duì)置面上形成有固體電介質(zhì)層(省略圖示)。一個(gè)電極21與電源22連接。另一電極21電接地。通過(guò)來(lái)自電源22的電壓供給，電極21、21之間的空間成為壓力接近大氣壓的第二放電空間23。電源22的供給電壓的波形，既可以是脈沖波，也可以是連續(xù)波。親液化用處理氣體供給源M與放電空間23的上流端相連。作為供給源M的親液化用處理氣體，采用了氮的純氣體、或氧和氮的混合氣體。處理氣體中的氧濃度，優(yōu)選0 20體積%，更優(yōu)選0 5體積%，更進(jìn)一步優(yōu)選0. 01 1體積%。將該灰化用處理氣體(N2+02)導(dǎo)入放電空間23進(jìn)行等離子化。從處理頭20的底部的噴出口 25噴出已被等離子化的處理氣體。在處理頭20的下方相分離地配置光掩模底版90。對(duì)該光掩模底版90噴吹上述已被等離子化的處理氣體。由此，使抗蝕劑層93的表面能量提高，能夠?qū)刮g劑層93的表面進(jìn)行親液化，從而增加對(duì)于顯影液的濕潤(rùn)性。與噴吹處理氣體并行地，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)27使光掩模底版90在左右方向上移動(dòng)。也可以固定光掩模底版90，使處理頭20移動(dòng)。移動(dòng)的速度以及次數(shù)，雖然能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，但通常在單程方向上移動(dòng)一次即可。由于在放電空間23的外部配置有光掩模底版90，因此，能夠易于防止遮光膜92被等離子照射到而受到損壞。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)放電空間23與噴出口 25的配置關(guān)系，或者通過(guò)在放電空間23與噴出口 25之間、或在噴出口 25與光掩模底版90之間設(shè)置遮光部件(未圖示)，能夠易于避免在放電空間23中產(chǎn)生的等離子光碰到光掩模底版90。由此，能夠防止抗蝕劑層93由等離子光引起變質(zhì)。優(yōu)選在處理頭20的底部設(shè)置電場(chǎng)屏蔽部件26。電場(chǎng)屏蔽部件沈是由金屬構(gòu)成， 且電接地。電場(chǎng)屏蔽部件沈屏蔽來(lái)自與電源22連接的電極21的電場(chǎng)，進(jìn)而防止從電極21 向遮光膜92落下電弧放電。由此，能夠防止光掩模底版90受到電場(chǎng)損壞。[顯影工序]接著，如圖5所示，使顯影液5與光掩模底版90接觸。由于通過(guò)前工序的大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理，使抗蝕劑層93的表面被親水化，因此，能夠使顯影液5快速而均勻地接觸抗蝕劑層93的表面。由此，正性抗蝕劑層93的被光照射的變質(zhì)部分93a在顯影液5中被溶解去除，僅殘留下未被光照射的非變質(zhì)部分93b。而且，在使用負(fù)性抗蝕劑時(shí)，未被光照射的非變質(zhì)部分被去除，而殘留下被光照射的變質(zhì)部分。由于清楚地區(qū)分開(kāi)變質(zhì)部分93a和非變質(zhì)部分93b，因此能夠得到所希望的抗蝕劑圖案。顯影方式可以是浸漬顯影，可以是淋浴顯影，也可以是旋覆浸沒(méi)顯影。由于顯影液 5的涂敷性良好，因此不僅在旋覆浸沒(méi)顯影中，即使在淋浴顯影中，也能夠防止顯影斑點(diǎn)，充分均勻地顯影。在浸漬顯影中，即使在光掩模底版90的表面的顯影液的流動(dòng)多少變差，也能夠充分確保顯影的均勻性。而且，通過(guò)曝光前的大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序已使抗蝕劑層93的表面平坦化，因此，能夠使顯影液5可靠均勻地接觸抗蝕劑層93的表面，能夠進(jìn)一步提高顯影的均勻性。而且，能夠降低相當(dāng)于一張光掩模底版90的顯影液5的消耗量。特別在旋覆浸沒(méi)顯影中，能夠減小覆蓋于抗蝕劑層93上的顯影液5的膜厚，從而能減少顯影液的消耗量。并且，即使抗蝕劑層93的表面假設(shè)呈凹凸，也會(huì)由于濕潤(rùn)性良好，而在旋覆浸沒(méi)顯影中無(wú)需特別增加顯影液5的膜厚，從而能可靠地減少顯影液的消耗量。[漂洗工序]顯影后用漂洗液進(jìn)行洗凈。漂洗液可以是純水。[后烘工序]
接著，在充分地去除了在顯影工序以及漂洗工序中附著的水分的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行最終的后烘，充分地使殘留的抗蝕劑固化。從洗凈工序至后烘的工序，被稱為光刻法。[遮光膜蝕刻工序]接著，如圖6所示，將未覆蓋抗蝕劑層93的部分的遮光膜92進(jìn)行蝕刻。殘留被抗蝕劑層93覆蓋的部分的遮光膜92。[抗蝕劑去除工序]接著，如圖7所示，用有機(jī)溶劑來(lái)溶解覆蓋了殘留的遮光膜92的抗蝕劑層93等而進(jìn)行去除。由此，使遮光膜92進(jìn)行曝光。由于在顯影工序中得到了希望的抗蝕劑圖案，針對(duì)遮光膜92，也能夠得到所希望的圖案92a。由此，能夠形成良好品質(zhì)的光掩模9。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在其宗旨的范圍內(nèi)，能夠采用各種方式。例如，也可以將一個(gè)大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理裝置兼用作大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化裝置1以及大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化裝置2。各工序的具體步驟可以適當(dāng)變更，洗凈工序、烘烤工序等可以適當(dāng)省略。本發(fā)明不局限于光掩模的制造，也能夠適用于濾色器等的基于光刻法的其它設(shè)備的制造。(實(shí)施例1)對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。不言而喻，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例。在玻璃基板91的整個(gè)面上，通過(guò)縫隙涂敷來(lái)涂敷正性抗蝕劑，而且進(jìn)行預(yù)烘。玻璃基板的尺寸是510mmX610mm。抗蝕劑層93的初始平均厚度是500nm。作為抗蝕劑，采用了日本七才 >會(huì)社制的^P520。預(yù)烘的溫度設(shè)為150°C。使用與圖2或圖4所示的大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理裝置1、2實(shí)質(zhì)上相同構(gòu)造的裝置，對(duì)上述樣品實(shí)施了大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理。作為處理氣體，采用了氮600L/min與氧 0. 15L/min的混合氣體。從電源12對(duì)電極11的投入功率設(shè)為3kW?；谝苿?dòng)機(jī)構(gòu)17的輸送速度設(shè)為1. 2m/min。移動(dòng)次數(shù)(處理次數(shù))，以單程移動(dòng)作為一次而設(shè)為20次，處理頭 10與樣品的距離設(shè)為WD = 1mm。處理溫度設(shè)為室溫，未進(jìn)行加熱。之后，依次進(jìn)行顯影工序、漂洗工序、和后烘工序。顯影工序的顯影方式設(shè)為浸漬顯影。使用觀D-50N(日本七、才 >會(huì)社制)作為顯影液。顯影液的浸漬時(shí)間設(shè)為90sec。使用純水作為漂洗工序的漂洗液。后烘的溫度設(shè)為150°C。然后，測(cè)定抗蝕劑層93的厚度，對(duì)厚度的減少量(初始平均厚度-測(cè)定厚度)進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)定是在與抗蝕劑層93的表面的輸送方向正交的寬度方向上間隔60mm，且在輸送方向上間隔65mm，共計(jì)99處進(jìn)行的。此外，測(cè)定了預(yù)烘后(大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理前)以及大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理后的抗蝕劑層93的表面的對(duì)水接觸角。作為比較例，除了省略大氣壓遠(yuǎn)程等離子處理以外，針對(duì)在與實(shí)施例1相同的條件下實(shí)施了相同處理工序的樣品，與實(shí)施1相同地進(jìn)行了抗蝕劑厚度的減少量評(píng)價(jià)以及對(duì)水接觸角的測(cè)定。下述表1以及表2表示結(jié)果[表1]膜減少量
權(quán)利要求
1.一種抗蝕劑圖案的形成方法，其特征在于，依次執(zhí)行抗蝕劑涂敷工序，在設(shè)備的基板上涂敷感光性的抗蝕劑而形成抗蝕劑層； 大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序，使灰化用處理氣體通過(guò)壓力接近大氣壓的放電空間而噴出并接觸所述抗蝕劑層；曝光工序，對(duì)所述抗蝕劑層局部地照射光；和顯影工序，使所述抗蝕劑層接觸顯影液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑圖案的形成方法，其特征在于，所述灰化用處理氣體是氮?dú)?、或氧與氮的混合氣體，氧含有量為0 20體積％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑圖案的形成方法，其特征在于，在所述曝光工序之后、并且所述顯影工序之前，進(jìn)行大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序，該大氣壓遠(yuǎn)程等離子親液化工序使親液化用處理氣體通過(guò)壓力接近大氣壓的第二放電空間而噴出并與所述抗蝕劑層接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑圖案的形成方法，其特征在于，所述親液化用處理氣體是氮?dú)?、或氮與氧的混合氣體，氧含有量為0 20體積％。
5.一種設(shè)備，其特征在于，是利用權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的抗蝕劑圖案的形成方法來(lái)制造的。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種抗蝕劑圖案的形成方法及設(shè)備。當(dāng)在光致抗蝕劑等設(shè)備上形成抗蝕劑圖案時(shí)，通過(guò)均勻化抗蝕劑層的厚度后進(jìn)行曝光，從而得到良好的抗蝕劑圖案。對(duì)基板(91)涂敷感光性的抗蝕劑而形成抗蝕劑層(93)(抗蝕劑涂敷工序)。然后，使灰化用處理氣體通過(guò)壓力接近大氣壓的放電空間(13)而噴出，并與抗蝕劑層(93)接觸(大氣壓遠(yuǎn)程等離子灰化工序)。接著，對(duì)抗蝕劑層(93)局部地照射光(曝光工序)。然后，使抗蝕劑層(93)接觸顯影液(5)(顯影工序)。
文檔編號(hào)G03F7/00GK102362225SQ201080012819
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者上原剛, 青山哲平 申請(qǐng)人:積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社