CN101221900B - 软溶处理装置以及软溶处理方法 - Google Patents

Abstract

在软溶处理单元(REFLW)(50)中，使辊(51)旋转，在X方向上输送基板(G)，基板(G)通过中空筒状的软溶处理器(53)的内部时，将包含溶剂的气体从溶剂供给部(55)的溶剂供给口(69)朝向基板(G)的表面供给，而且，从溶剂吸入部(57)的溶剂吸入口(75)吸入所供给的气体。向软溶处理空间(S)排出的包含溶剂的气体形成朝向溶剂吸入口(75)的单方向的流动，软溶处理空间的气氛中的溶剂被基板(G)表面的抗蚀剂吸收，由此，抗蚀剂软化而流动化，形成变形抗蚀剂图案。

Description

软溶处理装置以及软溶处理方法

技术领域

本发明涉及例如在薄膜晶体管(TFT)等的制造过程中对抗蚀剂进行软溶(reflow)处理时所适用的软溶处理装置以及软溶处理方法。

背景技术

有源矩阵型液晶显示装置在形成有薄膜晶体管(TFT)的TFT基板和形成有彩色滤光片的对置基板之间夹入并承载液晶，能够有选择地针对每个象素施加电压。在此处所使用的TFT基板的制作过程中，通过光刻工序反复进行光致抗蚀剂等感光材料的图案形成，因而每个光刻工序都需要掩模图案。

但是，近年来随着液晶显示装置的高度集成化以及细微化的发展，存在其制造工序复杂化、制造成本增加的倾向。因此，为了减少制造成本，研究了将光刻用掩模图案的形成工序合并来削减整体工序数量的技术。作为削减掩模图案形成工序数量的技术，提出了这样的方案：通过使有机溶剂浸透于抗蚀剂来使抗蚀剂软化，使抗蚀剂图案的形状变化，由此能够省略掉掩模图案的形成工序(例如日本特开2002-334830号公报：专利文献1)。另外，还提出了用于有效地进行软溶处理的基板处理装置(软溶处理装置)的方案(例如日本特开2003-158054号公报：专利文献2；日本特开2005-159293号公报：专利文献3)。

然而，上述专利文献2或专利文献3所记载的软溶处理装置由于是腔室方式，即，通过输送装置将基板输入到腔室内后，将上述腔室内部置换成溶剂气氛而使抗蚀剂溶解，所以，基板的输入、输出以及气氛置换需要既定的时间，在生产能力提高方面存在界限。

而且，在采用腔室方式的情况下，需要通过调节溶剂供给量和排气量来控制腔室内部的溶剂流动，但是在现实中这样的控制是较困难的，存在这样的问题：溶剂浓度产生浓淡不均而难以在基板面内获得软溶量的均匀性。为了解决该均匀性的问题，也考虑了过剩地供给溶剂的方法，但此时却增加了溶剂使用量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在基板面内进行均匀的处理、且可获得足够的生产能力的软溶处理装置以及软溶处理方法。

根据本发明的第一方面，提供一种软溶处理装置，在溶剂气氛中使基板上的抗蚀剂膜软化而流动化，具备：基板支承部件，该基板支承部件将形成有抗蚀剂膜的基板支承为大致水平姿势；以及溶剂气氛形成器，该溶剂气氛形成器相对于支承在上述基板支承部件上的基板以能够进行相对移动的方式接近地设置，具有溶剂供给口以及溶剂吸入口，该溶剂供给口与溶剂供给源连接而将溶剂供给到基板上方的空间，该溶剂吸入口与吸引机构连接而吸引被供给到基板上方的空间中的溶剂，在基板上方的空间中形成溶剂气氛。

在上述第一方面的软溶处理装置中，可以设计成，在上述溶剂气氛形成器上，形成有与基板对置而限定上述软溶处理空间的基板对置面。而且，可以设计成，上述溶剂供给口以及上述溶剂吸入口都是形成在上述基板对置面上的开口。此时，可以设计成，上述溶剂供给口以及上述溶剂吸入口分别是以与上述基板的表面对置的方式沿着基板的宽度方向形成的呈长型形状的开口。

另外，优选的是，上述基板对置面与基板之间的间隔为1mm至5mm。进而，可以设计成，上述基板支承部件具备：在基板输送方向上按既定间隔相互平行排列的多个旋转部件，以及使上述旋转部件旋转的旋转驱动机构；上述旋转部件在与基板的下表面抵接的状态下进行旋转，由此，使基板相对于上述溶剂气氛形成器水平移动。此时，作为上述旋转部件，能够使用在基板的宽度方向上延伸的呈长型形状的辊，而作为该辊，优选的是具有设置在其内部的、用于调节基板温度的基板温度调节机构。

另外，可以设计成，上述溶剂气氛形成器具有对向上述软溶处理空间供给的溶剂进行温度调节的溶剂温度调节机构。

进而，还可以设计成，配备有多个上述溶剂气氛形成器，由这多个容器气氛形成器依次对一张基板进行软溶处理。

根据本发明的第二方面，提供一种软溶处理方法，使用软溶处理装置使基板上的抗蚀剂膜软化而流动化；该软溶处理装置具备：基板支承部件，该基板支承部件将形成有抗蚀剂膜的基板支承为大致水平姿势；以及溶剂气氛形成器，该溶剂气氛形成器相对于支承在上述基板支承部件上的基板以能够进行相对移动的方式接近地设置，具有溶剂供给口以及溶剂吸入口，该溶剂供给口与溶剂供给源连接而将溶剂供给到基板上方的空间，该溶剂吸入口与吸引机构连接而吸引被供给到基板上方的空间中的溶剂，在基板上方的空间中形成溶剂气氛；包括如下工序：使形成有抗蚀剂膜的基板和上述溶剂气氛形成器之间产生相对移动；以及在产生该相对移动的同时，从上述溶剂形成器的溶剂供给口对基板供给溶剂，从上述溶剂吸入口吸引溶剂，在抗蚀剂膜的上方形成溶剂气氛。

根据本发明的第三方面，提供一种软溶处理装置，在溶剂气氛中使基板上的抗蚀剂膜软化而流动化，其特征在于，具备：基板支承部件，该基板支承部件将形成有抗蚀剂膜的基板支承为大致水平姿势；溶剂气氛形成器，该溶剂气氛形成器相对于支承在上述基板支承部件上的基板以能够进行相对移动的方式接近地设置，具有溶剂供给口以及溶剂吸入口，该溶剂供给口与溶剂供给源连接而将溶剂供给到基板上方的空间，该溶剂吸入口与吸引机构连接而吸引被供给到基板上方的空间中的溶剂，在基板上方的空间中形成溶剂气氛；以及控制部，该控制部进行控制，以便从上述溶剂气氛形成器的溶剂供给口朝向上述基板上的抗蚀剂供给包含溶剂的气体，而且，从上述溶剂吸入口进行吸引。

本发明的软溶处理装置具备基板支承部件和溶剂气氛形成器，该基板支承部件将基板支承为大致水平姿势，该溶剂气氛形成器相对于支承在该基板支承部件上的基板以能够进行相对移动的方式设置在接近的位置，并在基板上方的空间中形成溶剂气氛，从而能够抑制进行软溶处理的基板上方的空间(软溶处理空间)中的溶剂浓度的不均，使溶剂浓度均匀化，所以，与现有的腔室方式的软溶处理装置相比，能够容易地实现基板面内的软溶处理的均匀化。

而且，不需要在腔室方式的软溶处理装置中所必须进行的基板的输入输出动作、以及软溶处理前后的腔室内气氛置换，能够一边输送基板一边进行软溶处理，因而能够提高软溶处理的生产能力。

而且，由于溶剂气氛形成器具有溶剂供给口以及溶剂吸入口，该溶剂供给口与溶剂供给源连接而将溶剂供给到基板上方的空间，该溶剂吸入口与吸引机构连接而吸引被供给到基板上方的空间中的溶剂，所以，能够实现在防止溶剂向外部漏出的同时节省了溶剂使用量的软溶处理。

附图说明

图1是说明搭载有本发明的软溶处理装置的软溶处理系统的概略俯视图。

图2是表示本发明第一实施方式的软溶处理单元的概略结构的侧视图。

图3是表示图2的软溶处理单元所采用的软溶处理器的一个例子的外观立体图。

图4是表示图3的软溶处理器的纵剖视图。

图5是表示图2的软溶处理单元所采用的软溶处理器的另一个例子的外观立体图。

图6是表示图5的软溶处理器的纵剖视图。

图7是表示本发明第二实施方式的软溶处理单元的概略结构的侧视图。

图8是表示图7的软溶处理单元所采用的软溶喷嘴的底部的立体图。

图9是表示图8的软溶喷嘴的纵剖视图。

图10是表示图7的软溶处理单元的变型例的侧视图。

图11是表示软溶喷嘴的变型例的纵剖视图。

图12是用于说明软溶处理方法的一个例子的工序的剖视图。

附图标记说明

1：载盒站；2：处理站；3：控制部；20：U形转弯单元；30：再显影处理单元(REDEV)；40：粘着单元(AD)；50：软溶处理单元(REFLW)；53、54：软溶处理器；55：溶剂供给部；57：溶剂吸入部；59：顶板；63：底板；65：基板对置面；67：溶剂供给管；69：溶剂供给口；73：排气管；75：溶剂吸入口；80：加热冷却处理单元(HP/COL)；100：软溶处理系统；G：基板。

具体实施方式

下面，参照附图就本发明的优选实施方式进行说明。

图1是说明搭载有本发明的软溶(reflow)处理装置的软溶处理系统整体的概略俯视图。在此，举例说明这样的软溶处理系统，该系统具备：软溶处理单元(REFLW)，该软溶处理单元进行软溶处理，用于使形成在LCD用玻璃基板(以下简称为“基板”)G的表面上的抗蚀剂膜在显影处理之后软化变形，作为在蚀刻下层膜时的蚀刻掩模再次使用；再显影处理单元(REDEV)，该再显影处理单元用于在该软溶处理之前进行薄膜除去处理(再显影处理)；粘着单元(AD)，该粘着单元用于进行基底膜的表面改质处理。

该软溶处理系统100经由未图示的基板输送线路而与外部的抗蚀剂涂敷显影处理系统或曝光装置、蚀刻装置、抛光装置等进行基板G的交接。软溶处理系统100具备：载盒站(输入输出部)1，载置收纳多个基板G的盒C；处理站(处理部)2，具备多个处理单元，该多个处理单元用于对基板G进行包括软溶处理和在此之前进行的薄膜除去处理以及表面改质处理在内的一系列处理；控制部3，对软溶处理系统100的各构成部分进行控制。另外，在图1中，将软溶处理系统100的长度方向设为X方向，将在水平面上与X方向垂直的方向设为Y方向。

载盒站1与处理站2的一个端部邻接地配置。该载盒站1具备用于在盒C与处理站2之间进行基板G的输入输出的输送装置11，在该载盒站1中相对于外部进行盒C的输入输出。另外，输送装置11具有输送臂11a，该输送臂11a能够在输送路径10上移动，该输送路径10沿着作为盒C的排列方向的Y方向设置。该输送臂11a设置成能够进行朝向X方向的前进及退避、朝向上下方向的升降、以及旋转，在盒C与处理站2之间可进行基板G的交接。

处理站2具备用于对基板G进行抗蚀剂的软溶处理、作为其前一阶段处理的薄膜除去处理以及表面改质处理等的多个处理单元。在这各个处理单元中，基板G被逐张处理。在处理站2中，在X方向上各处理单元配置成两列，能够按照所谓的平流方式顺次输送并处理基板G，在其中途设有用于改变基板G的行进方向的U形转弯单元20。该U形转弯单元20具有输送臂21a，该输送臂21a能够在沿着Y方向设置的输送路径21上移动，并且能够进行朝向X方向的前进及退避、朝向上下方向的升降、以及旋转。

在处理站2的一侧，从载盒站1侧起，依次配置有再显影处理单元(REDEV)30以及粘着单元(AD)40，在另一侧配置有软溶处理单元(REFLW)50以及加热冷却处理单元(HP/COL)80。加热冷却处理单元(HP/COL)80在铅直方向上层叠配置为多层(省略图示)。

再显影处理单元(REDEV)30是在软溶处理之前进行薄膜除去处理的处理单元，即，将抗蚀剂的图案再显影而除去薄膜部。该再显影处理单元(REDEV)30例如通过辊输送或滚柱输送等机构按一定速度移动基板G，与此同时从用于再显影处理的再显影药液排出喷嘴向基板G排出处理液，进行再显影药液的涂敷处理。

粘着单元(AD)40是在软溶处理之前进行表面改质处理的单元，即，例如通过辊输送或滚柱输送等机构按一定速度移动基板G，同时针对基板G形成包含例如以HMDS(六甲基二硅胺烷)、TMSDEA(三甲基硅烷基二乙胺)等硅烷化剂为代表的表面改质处理剂的气氛，促进抗蚀剂的流动。这些表面改质处理剂具有疏水化处理作用，起到疏水化处理剂的作用。

软溶处理单元(REFLW)50是用于进行软溶处理的单元，在溶剂气氛中使图案形成在基板G上的抗蚀剂软化而流动化，使图案变化而形成新的抗蚀剂图案。关于该软溶处理单元(REFLW)50的内部结构参照图2至图4进行说明。

如图2所示那样，软溶处理单元(REFLW)50具备多个辊51，这些辊作为用于输送基板G的输送机构，以能够水平支承基板G的方式在基板G的宽度方向上延伸，呈长型形状。并列配置的各辊51通过与未图示的旋转驱动机构连接，而能够朝单方向旋转，通过该辊51的旋转而能够在输送方向(X方向)上输送基板G。在各辊51的内部设有温度调节介质流路51a，通过在该温度调节介质流路51a中流通温度调节介质，能够对基板G的温度进行调节。另外，基板G的输送机构并不限于辊51，例如还可利用带式传送器等代替辊51。

在输送辊51之间的多个部位(在图2中为三个部位)上配备有作为溶剂气氛形成器的软溶处理器53(53a、53b、53c)。图3是表示该软溶处理器53的概略结构的立体图，图4是其纵剖视图。软溶处理器53具备：具有溶剂供给部55以及溶剂吸入部57的顶板59、沿着基板G的输送方向对置设置的一对侧板61、与上述输送方向垂直地对置设置的一对侧板62、以及底板63，在一对侧板62上分别形成基板导入口64a以及基板导出口64b，整体上呈横长的中空方筒形状，形成为在其内部能够使基板G通过。在顶板59的下表面上，与处在支承于辊51的状态下的基板G对置地形成有基板对置面65。

由该基板对置面65、基板G、一对侧板61以及一对侧板62在基板G的上方形成空间，该空间构成在进行软溶处理时为溶剂气氛的软溶处理空间S。基板对置面65接近基板G地配置，基板对置面65和基板G之间的间隔L₁优选例如1mm至5mm，更优选的是2mm至4mm。这样，将基板对置面65接近基板G地配置，将软溶处理空间S设成为小空间，由此，软溶处理空间S内的溶剂浓度容易均匀化，基板G面内的软溶处理的均匀化能够得以实现，而且，能够节减溶剂的使用量。另外，由一对侧板61以及形成有基板导入口64a以及基板导出口64b的侧板62围出软溶处理空间S，由此，防止溶剂的漏出。

在软溶处理器53中，溶剂供给部55以及溶剂吸入部57从顶板59向外侧(斜上方)突出地设置。溶剂供给部55在内部具备溶剂供给通路66，该溶剂供给通路66经由多个溶剂供给管67与溶剂供给源68(68a、68b、68c)连接。溶剂供给通路66的另一端侧与在基板对置面65上沿基板G的宽度方向形成为长型开口的溶剂供给口69连通。在该溶剂供给口69的开口部内，配备有例如由多孔质陶瓷等构成的具有微细气体流路的整流部件71，能够将包含气化溶剂的气体朝向基板G均匀地吹出。

另外，溶剂吸入部57在内部具备排气通路72，该排气通路72经由排气管73与吸引泵等吸引机构77(77a、77b、77c)连接。排气通路72的另一端侧与在基板对置面65上沿基板G的宽度方向形成长型开口的溶剂吸入口75连通。

在上述结构的软溶处理单元(REFLW)50中，使未图示的旋转驱动机构进行驱动，来使辊51旋转，在X方向上输送基板G。并且，在基板G通过中空筒状的软溶处理器53的内部时，将包含溶剂的气体从溶剂供给部55的溶剂供给口69朝向基板G的表面供给。从溶剂供给口69吹出的包含溶剂的气体相对于基板G的表面并非垂直而是具有既定的倾斜角度地向软溶处理空间S排出。从溶剂供给口69供给包含溶剂的气体，而且，从溶剂吸入部57的溶剂吸入口75吸入供给来的气体，经由排气通路72、排气管73进行回收。这样，由于软溶处理器53的基板对置面65与基板G之间为狭窄的软溶处理空间S，所以，形成从溶剂供给口69朝向溶剂吸入口75的单方向的流动。在该过程中，软溶处理空间S的气氛中的溶剂被基板G表面的抗蚀剂吸收，抗蚀剂软化而流动化，形成变形抗蚀剂图案。另外，在本实施方式中，包含溶剂的气体的流动方向与基板G的行进方向为相同的方向，但基板G的行进方向也可与包含溶剂的气体的流动方向为相反方向(相向流动)。

在本实施方式中，在辊51的内部设置温度调节介质流路51a，对要实施软溶处理的基板G进行温度调节，但也可在软溶处理器53上设置例如热交换器等温度调节机构，对包含溶剂的气体的温度进行调节，另外，在软溶处理器53上设置扫描机构，在利用辊51输送基板G的同时，相对于基板保持一定间隔而使软溶处理器53在水平方向上进行扫描。

如图2所示那样，在一个软溶处理单元(REFLW)50内，可配备多个软溶处理器53a、53b、53c，所以，针对一张基板能够如一次软溶处理、二次软溶处理、三次软溶处理...那样分成多阶段实施。此时，还能够在各软溶处理器53a、53b、53c中进行相同内容的处理，但可以针对每个软溶处理器53a、53b、53c改变处理条件，例如溶剂的浓度、溶剂的种类、处理温度、处理时间等，进行软溶处理。

溶剂的浓度或溶剂的种类可通过改变从溶剂供给源供给的溶剂与稀释气体的混合比例或者溶剂的种类而得到调整。

通过调节从溶剂供给口69供给的包含溶剂的气体的温度、或者流通于辊51内的温度调节介质流路51a的温度调节介质的温度，可使处理温度发生变化。

通过改变辊51对基板G的输送速度、软溶处理器53在X方向上的长度(更具体来讲是从溶剂供给口69到溶剂吸入口75的距离)，可改变处理时间。例如，在处理宽400mm、长500mm的基板G时，优选软溶处理器5 3的X方向长度为30mm至100mm，辊51对基板G的输送速度为20mm/秒至100mm/秒，基板对置面65与基板G的间隔L₁例如为4mm至5mm。此时，优选从溶剂供给口69供给的气体的流量(供给流量)为20L/min至50L/min，从溶剂吸入口75吸入的气体的流量(排气流量)为20L/min至50L/min。通过这样使各软溶处理器53的处理条件适当变化，例如能够使软溶处理的速度(生产能力)提高，或控制软化抗蚀剂形成的覆盖区域等。

在加热冷却处理单元(HP/COL)80中，设有在通过例如辊输送或滚柱输送等机构按一定速度使基板G移动的同时、对基板G进行加热处理的加热板单元(HP)以及对基板G进行冷却处理的冷却板单元(COL)。在该加热冷却处理单元(HP/COL)80中，根据需要对软溶处理后的基板G进行加热处理或冷却处理。

如图1所示那样，软溶处理系统100的各个构成部分与控制部3中具备CPU的控制器90连接而受到控制。在控制器90上连接有用户界面91，该用户界面91由为了供工程管理者对软溶处理系统100进行管理而进行指令输入操作等的键盘、将软溶处理系统100的运转状况可视化显示的显示器等构成。

另外，在控制器90上连接有存储处理方案的存储部92，该处理方案记录了用于通过控制器90的控制实现在软溶处理系统100中执行的各种处理的控制程序和处理条件数据等。

并且，根据需要，通过来自用户界面91的指示等将任意的处理方案从存储部92读出而在控制器90中执行，由此在控制器90的控制下，进行软溶处理系统100中的期望的处理。另外，上述处理方案还可采用存储在例如CD-ROM、硬盘、软盘、闪存等计算机可读存储介质中的处理方案，或者从其它装置例如经由专用线路随时传送而加以利用。

在上述那样构成的软溶处理系统100中，首先，在载盒站1中，输送装置11的输送臂11a接近收纳着已经形成有抗蚀剂图案的基板G的盒C，取出一张基板G。基板G从输送装置11的输送臂11a被交接到再显影处理单元(REDEV)30，通过例如滚柱等输送机构在X方向上输送，同时，进行再显影处理(薄膜除去处理)。并且，实施过再显影处理的基板G通过滚柱等输送机构被送入至粘着单元(AD)40。而后，在粘着单元(AD)40中进行了表面改质处理后，由U形转弯单元20的输送臂21a将基板G从粘着单元(AD)40取出，送入到软溶处理单元(REFLW)50中，一边向与之前相反的方向进行输送一边进行软溶处理。

软溶处理后的基板G被送入到加热冷却处理单元(HP/COL)80中。并且，在加热冷却处理单元(HP/COL)80中实施加热或冷却处理。结束了这样一系列处理的基板G由输送臂11a从加热冷却处理单元(HP/COL)80取出，交接到载盒站1的输送装置11上，收纳至任意的盒中。

图5是表示图2的软溶处理单元(REFLW)50所采用的软溶处理器的其他例子的概略结构的立体图，图6是其纵剖视图。本实施方式的软溶处理器54在顶板59的中央部设有溶剂供给部55，而且，在基板G的行进方向上在顶板59的前方侧和后方侧分别具有溶剂吸入部57a、57b，在这一点上与图3以及图4所示的软溶处理器53不同。溶剂供给部55从顶板59的中央部向上方以大致垂直的方式突出设置着。溶剂吸入部57a、57b从顶板59向外侧(斜上方)突出设置着。溶剂供给部55在内部具备溶剂供给通路66，该溶剂供给通路66经由溶剂供给管67与溶剂供给源(图示省略)连接，溶剂供给通路66的另一端侧与在基板对置面65中沿基板G的宽度方向形成为长型开口的溶剂供给口69连通。在该溶剂供给口69的开口部内，配备有由例如多孔质陶瓷等构成的具有微细的气体流路的整流部件71，能够将包含气化溶剂的气体朝向基板G均匀地吹出。

另外，溶剂吸入部57a、57b在内部具备排气通路72a、72b，该排气通路72a、72b分别经由排气管73a、73b与吸引泵等吸引机构(图示省略)连接。排气通路72a、72b的另一端侧与在基板对置面65中在基板G的宽度方向上形成为长型开口的溶剂吸入口75a、75b连通。

并且，使未图示的旋转驱动机构进行驱动，使辊51旋转，在X方向上输送基板G，在基板G通过中空筒状的软溶处理器54的内部时，将包含溶剂的气体从溶剂供给部55的溶剂供给口69朝向基板G的表面供给，并且从溶剂吸入部57a、57b的溶剂吸入口75a、75b吸入供给来的气体，经由排气通路72a、72b、排气管73a、73b进行回收。这样，从溶剂供给口69吹出的包含溶剂的气体相对于基板G的表面垂直地排出到软溶处理空间S，在软溶处理器54的基板对置面65与基板G之间的软溶处理空间S中形成分别朝向两个溶剂吸入口75a、75b的气流。在该过程中，软溶处理空间的气氛中的溶剂被基板G表面的抗蚀剂吸收，抗蚀剂软化而流动化，形成变形抗蚀剂图案。软溶处理器54中的其他结构以及作用与上述图3以及图4所示的软溶处理单元(REFLW)50的软溶处理器53相同。

接着，参照图7至图11就第二实施方式的软溶处理单元进行说明。在本实施方式中，作为将包含溶剂的气氛气体向形成有抗蚀剂图案的基板G的表面进行供给的软溶处理器，具备软溶喷嘴110。软溶处理单元(REFLW)50具备以能够水平支承基板G的方式在基板G的宽度方向上形成为长型的多个辊51。该辊51的结构与第一实施方式、第二实施方式中的辊51相同。

软溶喷嘴110通过未图示的固定机构支承并固定在支承基板G的辊51的上方，在其下表面上具有与呈支承于辊51的状态下的基板G对置的基板对置面112。通过该基板对置面112和基板G，形成在软溶处理时构成溶剂气氛的软溶处理空间S。该基板对置面112和基板G的间隔L₂优选例如1mm至5mm，更优选的是2mm至4mm。这样，将基板对置面112接近基板G配置，将软溶处理空间S设成为小空间，由此，软溶处理空间S内的溶剂浓度容易均匀化，基板G面内的软溶处理的均匀化能够得以实现，而且，能够节减溶剂的使用量。另外，还可设置使软溶喷嘴110在水平方向上移动的驱动机构(图示省略)，相对于基板G表面进行平行移动。

在基板对置面112上，形成有在基板G的宽度方向上形成为长型开口的溶剂供给口114以及溶剂吸入口116。溶剂供给口114经由与其连通的软溶喷嘴110的内部的溶剂供给通路117以及溶剂供给管118连接在溶剂供给源120上，能够朝向基板G上的抗蚀剂供给包含溶剂的气体。另外，在溶剂供给口114的开口部内，配备了例如由多孔质陶瓷等构成的具有微细的气体流路的整流部件122，能够将包含气化溶剂的气体朝向基板G均匀地吹出。

溶剂吸入口116在基板对置面112上沿基板G的宽度方向形成为长型开口，经由与其连通的软溶喷嘴110内部的排气通路123以及排气管124连接在吸引泵等吸引机构126上。

在如上述那样构成的第二实施方式的软溶处理单元(REFLW)50中，使未图示的旋转驱动机构进行驱动，使辊51旋转，在X方向上输送基板G。并且，在基板G通过软溶喷嘴110的下方时，将包含溶剂的气体从溶剂供给口114经由溶剂供给管118、溶剂供给通路117朝向基板G的表面供给。从溶剂供给口114吹出的包含溶剂的气体相对于基板G的表面并非垂直而是具有既定的倾斜角度地向软溶处理空间S排出。供给到软溶处理空间S的包含溶剂的气体被从溶剂吸入口116吸入，经由排气通路123、排气管124进行回收。由于软溶喷嘴111的基板对置面112与基板G之间为狭窄的软溶处理空间S，所以，在该软溶处理空间S中，包含溶剂的气体形成朝向溶剂吸入口116的单方向的流动。在该过程中，软溶处理空间S的气氛中的溶剂被基板G表面的抗蚀剂吸收，抗蚀剂软化而流动化，形成变形抗蚀剂图案。另外，在本实施方式中，包含溶剂的气体的流动方向与基板G的行进方向为相同的朝向，但基板G的行进方向也可与包含溶剂的气体的流动方向为相反方向(相向流动)。

另外，在图10所示的变型例中，示出了在一个软溶处理单元(REFLW)50内配备多个软溶喷嘴110a、110b的状态，通过这样构成，能够分两个阶段对一张基板G实施软溶处理，即由第一软溶喷嘴110a进行一次软溶处理，由第二软溶喷嘴110b进行二次软溶处理。此时，可在各个软溶喷嘴110a、110b中进行相同内容的处理，但也可以针对每个软溶喷嘴110a、110b改变软溶处理条件、例如溶剂的浓度、溶剂的种类、处理温度、处理时间等，进行软溶处理。另外，还可设置三个以上的软溶喷嘴，分三个以上的阶段实施软溶处理。

在本实施方式中，能够在辊51的内部设置温度调节介质流路51a，进行基板G的温度调节，另外，还可在软溶喷嘴110的内部设置温度调节机构，对包含溶剂的气体的温度进行调节。

图11示出了软溶喷嘴的变型例。该软溶喷嘴111在基板对置面112的比溶剂供给口114更靠基板输送方向上游的位置上具备光源130。光源130朝向基板G照射既定波长、例如波长为300nm至600nm的光，优选波长为300nm至400nm的UV光。由于软溶喷嘴111的其他结构与图9所示的软溶处理喷嘴110相同，故对相同的结构标注以相同的附图标记而省略其说明。

在采用软溶喷嘴111进行软溶处理的情况下，借助辊51的旋转，在X方向上输送基板G，此时，首先从设置在基板对置面112的比溶剂供给口114更靠基板输送方向上游的位置上的光源130朝向基板G的表面照射UV光等。通过光的照射，受到光照射的部位的下层膜的表面发生改质，抗蚀剂的流动得到促进。光照射导致的下层膜改质的程度由于下层膜的材质而不同，例如下层膜为硅时，优选以硅表面的接触角为10度以下、例如1度到10度的方式通过光照射进行改质。

光照射之后，基板G一边借助辊51旋转一边在X方向上行进。并且，从溶剂供给口114朝向受到光照射的基板G的表面供给包含溶剂的气体，从溶剂吸入口116吸入，由此，在基板对置面112和基板G之间的软溶处理空间S中形成朝向溶剂吸入口116的单方向的流动。在该过程中，软溶处理空间的气氛中的溶剂被吸收到基板G表面的抗蚀剂中，抗蚀剂软化而流动化，形成变形抗蚀剂图案。在因光照射处理而使得表面改质的基底膜表面中，吸收溶剂而软化了的抗蚀剂的流动得到促进，软溶处理时间缩短，提高了生产能力。另外，一边输送基板G一边切换光源130的通断而对基板G进行局部的光照射，由此，能够在紫外线照射区域中使抗蚀剂的流动化比非紫外线照射区域更快，所以，在基板G的面内使软溶速度以及变形抗蚀剂的扩张面积变化，使得采用变形抗蚀剂作为掩模的蚀刻的精度得到提高。

接着，参照图12就在软溶处理单元(REFLW)50中进行的软溶方法的原理进行说明。在此，就在TFT制造过程中进行软溶处理的情况进行说明。图12(a)至图12(c)是表示这样的软溶方法的工序的剖视图。首先，如图12(a)所示那样，在由玻璃等透明基板构成的绝缘基板201上，形成栅极202以及未图示的栅极线，进而依次层叠氮化硅膜等栅极绝缘膜203、a-Si(非晶硅)膜204、作为电阻性接触层的n⁺Si膜205、源极206a以及漏极206b、还有源极用抗蚀剂掩模210以及漏极用抗蚀剂掩模211。源极206a以及漏极206b以源极用抗蚀剂掩模210以及漏极用抗蚀剂掩模211作为掩模而被进行蚀刻，作为基底膜的n⁺Si膜205的表面露出。

接着，针对具有这样的层叠结构的被处理体，由软溶处理系统100的软溶处理单元(REFLW)50利用溶剂气氛形成器(软溶处理器53、54或者软溶喷嘴110、111)，形成稀释剂等溶剂气氛，对源极用抗蚀剂掩模210以及漏极用抗蚀剂掩模211进行软溶处理。通过该软溶处理，构成源极用抗蚀剂掩模210以及漏极用抗蚀剂掩模211的抗蚀剂软化而变得具有流动性，如图12(b)所示那样，能够由流动化的抗蚀剂覆盖源极206a与漏极206b之间的凹部220(槽形成区域)的n⁺Si膜205的表面。此时的软溶处理的目的在于：当在接下来的工序中对n⁺Si膜205以及a-Si膜204进行蚀刻时，防止槽形成区域的n⁺Si膜205以及a-Si膜204被蚀刻。这样，具有这样的优点，即，通过使构成源极用抗蚀剂掩模210以及漏极用抗蚀剂掩模211的抗蚀剂软溶而再利用作抗蚀剂掩模，能够省略光刻工序。

并且，在下一工序中将变形抗蚀剂212作为掩模而对n⁺Si膜205以及a-Si膜204进行蚀刻，进而除去变形抗蚀剂212，由此，如图12(c)所示那样，可获得TFT元件的槽区域形成用的层叠体。在以后的工序中，根据已知的顺序，使用源极206a以及漏极206b作为蚀刻掩模，蚀刻除去露出到凹部220内的n⁺Si膜205，从而形成槽区域，进而，覆盖该槽区域和源极206a以及漏极206b地形成有机膜，而后，通过光刻技术蚀刻形成与源极206a(漏极206b)连接的接触球，接着，利用铟锡氧化物(ITO)等形成透明电极，由此制造出液晶显示装置用的TFT元件。

如上所述那样，本发明的软溶处理单元(REFLW)具备作为将基板G支承为大致水平姿势的基板支承部件的多个辊51、以及设置成能够相对于支承在该辊51上的基板G在接近的位置上相对移动且在基板G上方的软溶处理空间S中形成溶剂气氛的溶剂气氛形成器(软溶处理器53、54或者软溶喷嘴110、111)，由此，能够抑制软溶处理空间S中的溶剂浓度的不均，使溶剂浓度均匀化，因而，与现有的腔室方式的软溶处理装置相比，能够容易地实现基板G面内的软溶处理的均匀化。

而且，不需要进行在腔室方式的软溶处理装置中必须进行的基板的输入输出动作、以及软溶处理前后的腔室内气氛置换，能够一边借助辊51输送基板G一边进行软溶处理，因而能够大幅提高软溶处理的生产能力。

而且，由于溶剂气氛形成器具有溶剂供给口以及溶剂吸入口，该溶剂供给口与溶剂供给源连接而将溶剂供给到基板上方的软溶处理空间S中，该溶剂吸入口与吸引机构连接而吸引被供给到软溶处理空间S中的溶剂，在小的软溶处理空间中进行溶剂的供给、吸气，所以，能够实现在防止溶剂向外部漏出的同时节省了溶剂使用量的软溶处理。

另外，本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变型。例如，在上述说明中，举例说明了对LCD用玻璃基板进行软溶处理的软溶处理系统100，但是本发明也适用于对在其他平板显示器(FPD)基板或半导体晶片等基板上形成的抗蚀剂进行软溶处理的场合。

另外，在上述实施方式中，在通过辊51输送基板G的同时进行软溶处理，但也可以使溶剂气氛形成器(软溶处理器53、54或者软溶喷嘴110、111)相对于静止的基板G移动，同时进行软溶处理。

产业上的可利用性

本发明能够适用于例如TFT元件等半导体装置的制造。

Claims (9)

1.一种软溶处理装置，在溶剂气氛中使矩形基板上的抗蚀剂膜软化而流动化，其特征在于，具备：

基板支承部件，该基板支承部件将形成有抗蚀剂膜的基板支承为水平姿势；以及

溶剂气氛形成器，该溶剂气氛形成器相对于支承在上述基板支承部件上的上述基板以能够进行相对移动的方式接近地设置，在上述基板的上方限定长度比上述基板的长度要短的软溶处理空间，且在上述软溶处理空间中形成溶剂气氛，

上述溶剂气氛形成器具有：

限定上述软溶处理空间且与上述基板对置的基板对置面；

与溶剂供给源连接且将溶剂供给到上述软溶处理空间的溶剂供给口；以及

与吸引机构连接且吸引被供给到上述软溶处理空间中的上述溶剂的溶剂吸入口，

上述溶剂供给口和上述溶剂吸入口以与上述基板对置的方式形成于上述基板对置面，且由沿上述基板的宽度方向呈长型形状的开口形成。

2.如权利要求1所述的软溶处理装置，其特征在于，上述基板对置面与上述基板之间的间隔为1mm至5mm。

3.如权利要求1所述的软溶处理装置，其特征在于，上述基板支承部件具备：在上述基板输送方向上按既定间隔相互平行排列的多个旋转部件，以及使上述旋转部件旋转的旋转驱动机构；上述旋转部件在与基板的下表面抵接的状态下进行旋转，由此，使上述基板相对于上述溶剂气氛形成器水平移动。

4.如权利要求3所述的软溶处理装置，其特征在于，上述旋转部件是在上述基板的宽度方向上延伸的呈长型形状的辊。

5.如权利要求4所述的软溶处理装置，其特征在于，上述辊具有设置在其内部的、用于调节基板温度的基板温度调节机构。

6.如权利要求1所述的软溶处理装置，其特征在于，上述溶剂气氛形成器具有对向上述软溶处理空间供给的上述溶剂进行温度调节的溶剂温度调节机构。

7.如权利要求1所述的软溶处理装置，其特征在于，配备有多个上述溶剂气氛形成器，由这多个容器气氛形成器依次对一张基板进行软溶处理。

8.一种软溶处理方法，使用软溶处理装置使矩形基板上的抗蚀剂膜软化而流动化，其特征在于，

上述软溶处理装置具备：基板支承部件，该基板支承部件将形成有抗蚀剂膜的基板支承为水平姿势；以及

溶剂气氛形成器，该溶剂气氛形成器相对于支承在上述基板支承部件上的上述基板以能够进行相对移动的方式接近地设置，在上述基板的上方限定长度比上述基板的长度要短的软溶处理空间，且在上述软溶处理空间中形成溶剂气氛，

限定上述软溶处理空间且与上述基板对置的基板对置面；

与溶剂供给源连接且将溶剂供给到上述软溶处理空间的溶剂供给口；以及

与吸引机构连接且吸引被供给到上述软溶处理空间中的上述溶剂的溶剂吸入口，

上述溶剂供给口和上述溶剂吸入口以与上述基板对置的方式形成于上述基板对置面，且由沿上述基板的宽度方向呈长型形状的开口形成，

上述软溶处理方法包括如下工序：

使形成有上述抗蚀剂膜的上述基板和上述溶剂气氛形成器之间产生相对移动；以及

在产生该相对移动的同时，从上述溶剂形成器的上述溶剂供给口对上述基板供给溶剂，从上述溶剂吸入口吸引上述溶剂，在上述抗蚀剂膜的上方形成上述溶剂气氛。

9.一种软溶处理装置，在溶剂气氛中使矩形基板上的抗蚀剂膜软化而流动化，其特征在于，具备：

基板支承部件，该基板支承部件将形成有抗蚀剂膜的基板支承为水平姿势；

溶剂气氛形成器，该溶剂气氛形成器相对于支承在上述基板支承部件上的上述基板以能够进行相对移动的方式接近地设置，在上述基板的上方限定长度比上述基板的长度要短的软溶处理空间，且在上述软溶处理空间中形成溶剂气氛；以及

控制部，

上述溶剂气氛形成器具有：

限定上述软溶处理空间且与上述基板对置的基板对置面；

与溶剂供给源连接且将溶剂供给到上述软溶处理空间的溶剂供给口；以及

与吸引机构连接且吸引被供给到上述软溶处理空间中的上述溶剂的溶剂吸入口，

上述溶剂供给口和上述溶剂吸入口以与上述基板对置的方式形成于上述基板对置面，且由沿上述基板的宽度方向呈长型形状的开口形成，

上述控制部进行控制，以便从上述溶剂气氛形成器的上述溶剂供给口朝向上述基板上的上述抗蚀剂膜供给包含上述溶剂的气体，而且，从上述溶剂吸入口吸引上述溶剂。

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