JP2002359182A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な装置を使用することなく、高精度に微
細化されたレジストパターンを得ることが可能な基板処
理方法および基板処理装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 基板Ｗに対して金属薄膜からなる配線パ
ターンを形成するためには、最初に、その表面全域に金
属薄膜が形成された基板Ｗに対しレジスト膜を塗布す
る。次に、基板Ｗ表面のレジスト膜に対して配線パター
ンを露光する。次に、ポストエクスポージャーベーク処
理を行った後、基板Ｗに対して現像液を塗布する。次
に、現像処理後の基板Ｗを洗浄する。そして、基板Ｗに
対してオゾン水を供給することにより、レジストエッチ
ングを行う。続いて、ポストベークを行った後、エッチ
ング処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハや
液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用
マスク基板等の基板に対し、微細化されたレジストパタ
ーンを形成する際に使用される基板処理装置および基板
処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板に対して、例えば、金属薄膜からな
る配線パターンを形成するためには、その表面全域に金
属薄膜が形成された基板にレジスト液を塗布して乾燥さ
せ、レジスト膜を形成した後このレジスト膜に配線パタ
ーンを露光する。次に、パターン露光後の基板に現像液
を供給してレジスト膜をパターン化し、レジストパター
ンを得る。しかる後、この基板にエッチング液を供給す
ることにより金属薄膜が配線パターンを形成するようエ
ッチングした後、残存するレジスト膜を除去して処理を
終了する。

【０００３】ところで、近年、配線パターンの微細化が
要求されている。このように配線パターンを微細化する
ためには、レジストパターンを微細化する必要がある。
従来は露光装置にてレジスト膜に配線パターンを露光す
る際の光源の波長を短波長化することでこのような要求
を満たしてきた。しかしながら、近年は光源の短波長化
だけでは要求を満たすことが難しくなっている。このた
め、マスク、レチクルの改良、露光装置の照明系の改良
により、光源の波長以下の配線パターンを形成すること
も可能となっている。しかし、これらマスク、レチクル
の改良、露光装置の照明系の改良はマスク、レチクル価
格、露光装置価格の高騰を招くという問題も生じさせ
た。

【０００４】また、基板に対して不純物を注入するイオ
ン注入（イオンインプランテーション）工程を実行する
際には、基板上にレジストパターンを形成する必要があ
る。このようなレジストパターンを微細化する際にも、
上述した金属薄膜からなる配線パターンを形成する場合
と同様の問題を生ずる。

【０００５】このような問題を解決するため、レジスト
パターンを形成した後の基板に対してプラズマアッシン
グやオゾンアッシングなどのアッシングを実行すること
により、レジストパターンの微細化を行う方法も提案さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レジス
トパターン形成後の基板に対してプラズマアッシングを
実行するためには、アッシング処理のための特別な装置
が必要となる。また、近年の基板の大口径化に対応して
プラズマ濃度分布を均一に制御することが困難であり、
微細化されたレジストパターンの寸法精度にバラツキを
生ずる場合がある。

【０００７】また、同じく、レジストパターン形成後の
基板に対してオゾンアッシングを実行するためには、や
はりアッシング処理のための特別な装置が必要となる。
また、オゾンアッシングではアッシングレート（単位時
間あたりにどれだけレジストをアッシングできるか）が
低く、スループットに影響があるとともに、オゾンガス
の濃度分布を均一に制御することが困難であるので、や
はり、微細化されたレジストパターンの寸法精度にバラ
ツキを生ずる場合がある。

【０００８】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、特別な装置を使用することなく、高精
度に微細化されたレジストパターンを得ることが可能な
基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、マスクまたはレチクルのパターンが露光され、現像
液が供給されることによりパターン化されたレジスト膜
が薄膜上に形成された基板に対し、前記薄膜の不要部分
を除去する前に、薄膜に対してよりもレジスト膜に対し
て多くの分解作用を有するレジスト膜の溶解液を供給す
ることを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記レジスト膜の溶解液としてオゾン
水を使用する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記レジスト膜の溶解液として有機溶
剤を含む溶剤液を使用する。

【００１２】請求項４に記載の発明は、マスクまたはレ
チクルのパターンが露光され、現像液が供給されること
によりパターン化されたレジスト膜が薄膜上に形成され
た基板に対し、前記薄膜の不要部分を除去する前に、薄
膜に対してよりもレジスト膜に対して多くの分解作用を
有するレジスト膜の溶解液を供給する溶解液の供給機構
を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記レジスト膜の溶解液としてオゾン
水を使用する。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記レジスト膜の溶解液として有機溶
剤を含む溶剤液を使用する。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、基板に供給するオゾン水の濃度を制御
するオゾン水濃度制御部を備えている。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、基板に供給するオゾン水の温度を制御
するオゾン水温度制御部を備えている。

【００１７】請求項９に記載の発明は、基板上において
パターン化されたレジスト膜に対して、レジスト膜を分
解する作用を有するレジスト膜の溶解液を供給し、前記
パターン化されたレジスト膜の寸法を細く加工すること
を特徴とする。

【００１８】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明において、前記レジスト膜の溶解液としてオゾ
ン水を使用する。

【００１９】請求項１１に記載の発明は、請求項９に記
載の発明において、前記レジスト膜の溶解液として有機
溶剤を含む溶剤液を使用する。

【００２０】請求項１２に記載の発明は、請求項９乃至
請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記パタ
ーン化されたレジスト膜により覆われていない基板上の
部分に対して不純物を注入する前に、前記レジスト膜に
対して前記レジスト膜の溶解液を供給し、前記パターン
化されたレジスト膜の寸法を細く加工する。

【００２１】請求項１３に記載の発明は、基板上におい
てパターン化されたレジスト膜に対して、レジスト膜を
分解する作用を有するレジスト膜の溶解液を供給する溶
解液の供給機構を備え、この溶解液の供給機構から前記
レジスト膜に対して溶解液を供給し、前記パターン化さ
れたレジスト膜の寸法を細く加工することを特徴とす
る。

【００２２】請求項１４に記載の発明は、請求項１３に
記載の発明において、前記レジスト膜の溶解液としてオ
ゾン水を使用する。

【００２３】請求項１５に記載の発明は、請求項１３に
記載の発明において、前記レジスト膜の溶解液として有
機溶剤を含む溶剤液を使用する。

【００２４】請求項１６に記載の発明は、請求項１４に
記載の発明において、基板に供給するオゾン水の濃度を
制御するオゾン水濃度制御部を備えている。

【００２５】請求項１７に記載の発明は、請求項１４に
記載の発明において、基板に供給するオゾン水の温度を
制御するオゾン水温度制御部を備えている。

【００２６】請求項１８に記載の発明は、請求項１３乃
至請求項１７のいずれかに記載の発明において、前記パ
ターン化されたレジスト膜により覆われていない基板上
の部分に対して不純物を注入する前に、前記レジスト膜
に対して前記溶解液の供給機構から前記溶解液を供給
し、前記パターン化されたレジスト膜の寸法を細く加工
する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態
に係る基板処理装置の概要図である。

【００２８】この基板処理装置は、モータ１０の駆動に
より基板Ｗを回転可能に保持するスピンチャック１１
と、基板Ｗの表面に現像液を供給するための現像液供給
ノズル１２と、基板Ｗの表面に純水を供給するための純
水供給ノズル１３と、基板Ｗの表面にオゾン水を供給す
るためのオゾン水供給ノズル１４とを備える。

【００２９】現像液供給ノズル１２は、開閉弁１５を介
して現像液の供給源１６と接続されている。また、現像
液供給ノズル１２の下面には、現像液を吐出するための
スリットが形成されている。そして、この現像液供給ノ
ズル１２は、その下面に形成されたスリットがスピンチ
ャック１１に静止状態で保持された基板Ｗの表面と対向
する状態で、基板Ｗの表面と平行に移動することによ
り、この基板Ｗの表面に現像液の薄膜を形成するように
構成されている。

【００３０】純水液供給ノズル１３は、開閉弁１７を介
して純水の供給源１８と接続されている。この純水供給
ノズル１３は、スピンチャック１１に保持されて回転す
る基板Ｗの表面に純水を供給することにより、基板Ｗを
純水で洗浄するように構成されている。

【００３１】オゾン水供給ノズル１４は、ポンプ２１を
介してオゾン水発生装置２２と接続されており、このオ
ゾン水発生装置２２は上述した純水の供給源１８と接続
されている。また、オゾン水供給ノズル１４の下面に
は、オゾン水を吐出するためのスリットが形成されてい
る。そして、このオゾン水供給ノズル１４は、その下面
に形成されたスリットがスピンチャック１１に静止状態
で保持された基板Ｗの表面と対向する状態で、基板Ｗの
表面と平行に移動することにより、この基板Ｗの表面に
オゾン水の薄膜を形成するように構成されている。

【００３２】図２は、オゾン水発生装置２２の概要図で
ある。

【００３３】このオゾン水発生装置２２は、純水の供給
源１８から供給された純水中にオゾンが溶け込んだオゾ
ン水を貯留するためのオゾン水貯留部３１を備える。ま
た、このオゾン水貯留部３１内には、純水の供給源１８
から供給された純水中にオゾンを溶け込ませてオゾン水
とするためのオゾン溶解部３２と、オゾン水貯留部３１
内のオゾン水を加熱するためのヒータ３３と、オゾン水
貯留部３１内のオゾン水の温度を測定するための温度セ
ンサ３４と、オゾン水貯留部３１内のオゾン水濃度を測
定するための濃度センサ３５とが配設されている。

【００３４】オゾン溶解部３２は、オゾンを発生させる
オゾン発生部３６と、流量制御部３７を介して接続され
ている。この流量制御部３７は、オゾン発生部３６から
オゾン溶解部３２に供給されるオゾンの流量を調整する
ためのものである。また、ヒータ３３は、このヒータ３
３の駆動を制御するためのヒータ制御部３８と接続され
ている。さらに、上記温度センサ３４、濃度センサ３
５、流量制御部３７およびヒータ制御部３８は、オゾン
発生装置２２全体を制御するための制御部３９と接続さ
れている。

【００３５】このオゾン水発生装置２２においては、オ
ゾン水貯留部３１内のオゾン水の温度は温度センサ３４
により常に測定され、また、オゾン水貯留部３１内のオ
ゾン水の濃度は濃度センサ３５により常に測定されてい
る。そして、制御部３９は、温度センサ３４によるオゾ
ン水の温度の測定値に基づいてヒータ制御部３８を制御
し、また、濃度センサ３５によるオゾン水の濃度の測定
値に基づいて流量制御部３７を制御する。このため、オ
ゾン水貯留部３１内に貯留されるオゾン水の温度と濃度
が常に一定に維持されることになり、基板Ｗに対して一
定の温度と濃度とを有するオゾン水を供給することが可
能となる。

【００３６】次に、この発明を適用し、基板Ｗに対して
金属薄膜からなる配線パターンを形成するための基板処
理動作について説明する。

【００３７】図３は、基板Ｗに対して金属薄膜からなる
配線パターンを形成するための基板処理動作を示すフロ
ーチャートである。なお、上述した基板処理装置におい
ては、このフローチャートに示すステップＳ１４〜Ｓ１
６が実行される。

【００３８】基板Ｗに対して金属薄膜からなる配線パタ
ーンを形成するためには、最初に、その表面全域に金属
薄膜が形成された基板Ｗに対し、その全面にレジスト液
を塗布して、乾燥させ、レジスト膜を形成する（ステッ
プＳ１１）。前記レジスト液の塗布は図示しないレジス
ト塗布装置により実行され、塗布されたレジスト液の乾
燥は図示しない加熱装置により実行される。なお、ここ
でのレジスト液は感光性物質のひとつである。

【００３９】図４（ａ）は、レジスト膜形成後の基板Ｗ
を模式的に示す拡大図である。この状態においては、基
板Ｗの表面には、金属薄膜１０１とレジスト膜１０２と
が層状に形成されている。

【００４０】次に、レジスト膜を形成した後の基板Ｗ
を、加熱装置からステッパー等の露光装置に搬送し、こ
の露光装置を使用することにより、基板Ｗ表面のレジス
ト膜に対してマスクやレチクルに描かれた配線パターン
を露光する（ステップＳ１２）。

【００４１】パターン露光後の基板Ｗは、ホットプレー
ト等の加熱装置に搬送され、ポストエクスポージャーベ
ーク（ＰＥＢ）が実行される（ステップＳ１３）。この
ポストエクスポージャーベーク工程は、露光後に熱処理
を行うことによりパターン化するレジストを使用した場
合に実行される工程である。このようなレジストを使用
しない場合には、ポストエクスポージャーベーク工程は
省略される。

【００４２】しかる後、ポストエクスポージャーベーク
処理後の基板Ｗを、上述した図１に示す基板処理装置に
搬送する。図１に示す基板処理装置に搬送された基板Ｗ
は、スピンチャック１１により保持される。

【００４３】図１に示す基板処理装置においては、最初
に、基板Ｗに対して現像液を塗布する（ステップＳ１
４）。この現像液の塗布は、現像液供給ノズル１２をス
ピンチャック１１に静止状態で保持された基板Ｗの表面
と平行に移動させながら開閉弁１５を開放し、現像液の
供給源１６から供給された現像液を現像液供給ノズル１
２の下面に形成されたスリットから基板Ｗの表面に吐出
することにより実行される。

【００４４】次に、現像処理後の基板Ｗを洗浄する（ス
テップＳ１５）。この基板Ｗの洗浄時には、スピンチャ
ック１１を基板Ｗを保持した状態で回転させる。そし
て、純水供給ノズル１３を図１において二点鎖線で示す
位置まで下降させるとともに、開閉弁１７を開放して純
水の供給源１８から供給された純水をスピンチャック１
１に保持されて回転する基板Ｗ上に吐出する。なお、基
板Ｗの洗浄が終了した後、純水供給ノズル１３からの純
水の供給を停止した状態で基板Ｗを高速回転させ、基板
Ｗ上に残存する純水を振り切り乾燥するようにしてもよ
い。

【００４５】図４（ｂ）は、現像工程と洗浄工程を完了
した基板Ｗを模式的に示す拡大図である。この状態にお
いては、金属薄膜１０１上のレジスト膜１０２がパター
ン化されている。

【００４６】次に、基板Ｗに対してレジストエッチング
を行う（ステップＳ１６）。このレジストエッチング工
程は、図５に示すサブルーチンに従って実行される。

【００４７】すなわち、最初に基板Ｗに対してオゾン水
を供給する（ステップＳ６１）。このオゾン水の供給
は、オゾン水供給ノズル１４をスピンチャック１１に静
止状態で保持された基板Ｗの表面と平行に移動させなが
ら開閉弁１７を開放し、オゾン水発生装置２２から供給
されたオゾン水をオゾン水供給ノズル１４の下面に形成
されたスリットから吐出することにより実行される。

【００４８】次に、所定のレジストエッチング時間が経
過するのを待つ（ステップＳ６２）。このレジストエッ
チング時間は、必要なレジストエッチング量に基づいて
決定される。

【００４９】すなわち、図４（ｃ）に示すように、高精
度に微細化された配線パターンを得るためには、金属薄
膜１０１上のレジスト膜１０２の一部のみが分解除去さ
れ、その他の部分が残存する必要がある。レジストエッ
チング時間は、このように、金属薄膜１０１上のレジス
ト膜１０２の一部を残し一部を分解除去するために必要
な時間として、予め実験的に求められた時間である。言
い換えれば、パターン化されたレジスト膜１０２の寸法
を所定の寸法にまで細く加工するために必要な時間であ
る。なお、オゾン水発生装置２２における制御部３９に
より、基板Ｗに供給されるオゾン水の温度と濃度とが所
定の値になるように制御して、レジスト膜１０２のエッ
チング量を制御するようにしてもよい。

【００５０】次に、基板Ｗを洗浄する（ステップＳ６
３）。この基板Ｗの洗浄は、上述したステップＳ１５と
同様、スピンチャック１１を基板Ｗを保持した状態で回
転させるとともに、純水供給ノズル１３からスピンチャ
ック１１に保持されて回転する基板Ｗ上に純水を吐出す
ることにより実行される。

【００５１】基板Ｗの洗浄が完了すれば、純水供給ノズ
ル１３からの純水の供給を停止した状態で基板Ｗを高速
回転させ、基板Ｗ上に残存する純水を振り切り乾燥して
（ステップＳ６４）、図５に示すサブルーチンを終了す
る。

【００５２】再度図３を参照して、レジストエッチング
工程が完了すれば、基板Ｗは図１に示す基板処理装置か
らホットプレート等の加熱装置に搬送され、ポストベー
クが実行される（ステップＳ１７）。このポストベーク
工程は、洗浄後に熱処理を行って脱水を行うことによ
り、レジストの耐エッチング性を向上させる工程であ
る。耐エッチング性を向上させる必要がない場合には、
ポストベーク工程は省略される。

【００５３】ポストベーク後の基板Ｗは、エッチング装
置に搬送され、エッチング処理がなされる（ステップＳ
１８）。このエッチング処理は、基板Ｗの表面にエッチ
ング液を供給することにより実行される。なお、このス
テップＳ１８のエッチング処理が薄膜（ここでは金属薄
膜１０１）の不要部分を除去する工程に該当する。

【００５４】図４（ｄ）は、エッチング処理後の基板Ｗ
を模式的に示す拡大図である。この状態においては、基
板Ｗの表面におけるレジスト膜１０２に覆われていない
部分の金属薄膜１０１がエッチングにより除去されてい
る。このとき、先のレジストエッチング工程において、
レジスト膜１０２のパターンは高精度に微細化されてい
る。このため、エッチング処理後の金属薄膜１０１によ
る配線パターンも高精度に微細化されることになる。

【００５５】エッチング処理が終了すれば、金属薄膜１
０１上に残存するレジスト１０２を除去した後（ステッ
プＳ１９）、基板Ｗの処理を終了する。

【００５６】なお、上述した実施形態においては、レジ
スト膜は分解するが金属膜は分解しないレジスト膜の溶
解液として、純水中にオゾンを溶解したオゾン水を使用
している。レジスト膜の分解に使用されたオゾン水は、
時間の経過とともに純水と酸素とに分解されることか
ら、排液を分解するための特別な作業は不要となる。し
かしながら、このようなレジスト膜の溶解液として、オ
ゾン水と反応活性剤の混合液等を使用してもよい。

【００５７】また、レジスト膜は分解するが金属膜は分
解しないレジスト膜の溶解液として、ＩＰＡ（イソプロ
ピルアルコール）等の有機溶剤を含む溶剤液を使用して
もよい。

【００５８】このようにレジスト膜は分解するが金属膜
は分解しないレジスト膜の溶解液を使用した場合はレジ
ストパターンで覆われていない部分の金属薄膜１０１へ
のダメージが無く、良好な配線パターンを得られる。

【００５９】なお、プラズマアッシングによって、レジ
ストパターンを微細化する場合は、プラズマによりレジ
ストパターンで覆われていない金属薄膜１０１がダメー
ジを受ける場合があるが、上記、レジスト膜は分解する
が金属膜は分解しないレジスト膜の溶解液を使用すれば
このようなダメージが生じない。

【００６０】また、本実施形態では、レジスト膜は分解
するが金属膜は分解しないレジスト膜の溶解液を使用し
ているが、金属薄膜に対してよりもレジスト膜に対して
多くの分解作用を有する溶解液を使用しても、レジスト
パターンを微細化することができる。この場合、アッシ
ングを実行するための特別な装置なくして、レジストパ
ターンを微細化することができる。

【００６１】図６はこのような実施形態に係る基板処理
装置の概要図である。なお、図１に示す基板処理装置と
同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００６２】この基板処理装置においては、オゾン水発
生装置２２のかわりに、ＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）等の有機溶剤を含む溶剤液を貯留した溶剤液貯留部
１９が使用される。そして、基板Ｗの表面には、オゾン
水のかわりに溶剤液が供給され、レジストエッチングが
実行される。その他の構成については、上述した第１実
施形態に係る基板処理装置の場合と同様である。

【００６３】なお、上述した実施形態においては、いず
れも、静止状態の基板Ｗの表面にスリットから現像液を
吐出する現像液供給ノズル１２や、静止状態の基板Ｗの
表面にスリットからオゾン水を吐出するオゾン水液供給
ノズル１４を使用してしているが、スピンチャック１１
の駆動により回転する基板Ｗの中心付近に現像液やオゾ
ン水を供給する構成としてもよい。

【００６４】また、上述の基板処理装置は、基板の保持
手段と、保持された基板に現像液を供給する現像液供給
手段と、保持された基板に純水を供給する純水供給手段
とを有する従来の基板現像装置に対して、オゾン水やIP
Aなど、少なくとも金属薄膜に対してよりもレジスト膜
に対して多くの分解作用を有する液の基板への供給手段
を付加すれば得られるので、プラズマアッシング装置な
どの特別な装置を導入する必要が無い。よって、半導体
製造工場のスペースの効率化、半導体の製造コストの抑
制にも資する。

【００６５】また、一つの装置で現像および、レジスト
エッチングを行えるので、基板現像装置から、例えばプ
ラズマアッシング装置など、レジストエッチングを行う
ための別の装置に基板を搬送する必要が無く、スループ
ットの低下を防止できる。

【００６６】なお、上記実施形態ではレジスト膜１０２
の下方には金属薄膜１０１が形成されているが、レジス
ト膜１０２の下方の薄膜は金属である必要はなく、レジ
スト膜１０２で形成されたレジストパターンにより必要
部分を隠し、不必要部分を露出させる膜であればどのよ
うな薄膜でもよい。このような薄膜として酸化膜（例え
ばシリコン酸化膜）やＢＡＲＣ（Ｂｏｔｔｏｍ Ａｎｔ
ｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇ＝下層反射
防止膜）が挙げられる。

【００６７】また、上記実施形態では金属薄膜１０１の
不要部分を除去するためにエッチング液を供給する、い
わゆるウエットエッチングを行っているが、ドライエッ
チングでもよい。ドライエッチングには例えばＲＩＥ
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ ＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）などが挙
げられる。

【００６８】また、上記実施形態ではオゾン水供給ノズ
ル１４ではスリット状の開口を有するいわゆるスリット
ノズルを適用している。このスリットノズルは基板Ｗに
対して直線状に移動する。そして、移動方向と直交する
方向における基板Ｗのもっとも長い寸法部分よりも長い
スリット状の開口を有している。このようなスリットノ
ズルで基板Ｗ上に溶解液（オゾン水）を供給し、供給
後、基板Ｗを静止させた場合はレジストエッチングの面
内均一性が良好である。なお、基板Ｗを回転させながら
溶解液を供給する場合は、スリット状の開口の長さがス
リットノズルの移動方向と直交する方向における基板Ｗ
のもっとも長い寸法部分よりも短くてもよい。

【００６９】また、オゾン水供給ノズル１４をスリット
ノズルではなく、ストレートノズルとしてもよい。スト
レートノズルは一端が開放されて開口とされている管状
のノズルで、レジストエッチングを実行するときは前記
開口が基板Ｗの回転中心の直上に配置され、基板Ｗに対
して略垂直に溶解液を供給する。そして溶解液が供給さ
れているとき、基板Ｗは回転させられる。この構成によ
れば基板Ｗ上の溶解液は次々に新たに供給される溶解液
に置換されるので短時間でレジストエッチングを実行す
ることができる。

【００７０】なお、上記実施形態ではマスクやレチクル
には配線パターンが描かれており、レジスト膜１０２に
は該配線パターンが露光されているが、レジスト膜に露
光するパターンであれば配線パターンに限らず、どのよ
うなパターンであってもよい。このようなパターンには
例えばイオン注入工程時にイオンが注入されるべき部分
の薄膜を除去するためのイオン注入用パターンや、セル
分離工程時にセル領域を分離するためのセル分離パター
ンが挙げられる。

【００７１】次に、この発明を適用し、基板に対して不
純物を注入するイオン注入（イオンインプランテーショ
ン）を行うための基板処理動作について説明する。

【００７２】図７は、基板Ｗに対してイオン注入を実行
するための基板処理動作を示すフローチャートである。
なお、この基板処理時には、上述した実施形態と同様、
図１および図２に示す基板処理装置が利用される。そし
て、図１および図２に示す基板処理装置においては、こ
のフローチャートに示すステップＳ２４〜Ｓ２６が実行
される。なお、図１および図２に示す基板処理装置の代
わりに、図６に示す基板処理装置を利用してもよい。

【００７３】基板Ｗに対してイオン注入を行うために
は、最初に、基板Ｗの全面にレジスト液を塗布して、乾
燥させ、レジスト膜を形成する（ステップＳ２１）。前
記レジスト液の塗布は図示しないレジスト塗布装置によ
り実行され、塗布されたレジスト液の乾燥は図示しない
加熱装置により実行される。なお、ここでのレジスト液
は感光性物質のひとつである。

【００７４】図８（ａ）は、レジスト膜形成後の基板Ｗ
を模式的に示す拡大図である。この状態においては、基
板Ｗの表面には、レジスト膜１０２が層状に形成されて
いる。

【００７５】次に、レジスト膜を形成した後の基板Ｗ
を、加熱塗布装置からステッパー等の露光装置に搬送
し、この露光装置を使用することにより、基板Ｗ表面の
レジスト膜に対してマスクやレチクルに描かれたイオン
注入パターンを露光する（ステップＳ２２）。

【００７６】パターン露光後の基板Ｗは、ホットプレー
ト等の加熱装置に搬送され、ポストエクスポージャーベ
ーク（ＰＥＢ）が実行される（ステップＳ２３）。この
ポストエクスポージャーベーク工程は、露光後に熱処理
を行うことによりパターン化するレジストを使用した場
合に実行される工程である。このようなレジストを使用
しない場合には、ポストエクスポージャーベーク工程は
省略される。

【００７７】しかる後、ポストエクスポージャーベーク
処理後の基板Ｗを、図１に示す基板処理装置に搬送す
る。図１に示す基板処理装置に搬送された基板Ｗは、ス
ピンチャック１１により保持される。

【００７８】図１に示す基板処理装置においては、最初
に、基板Ｗに対して現像液を塗布する（ステップＳ２
４）。この現像液の塗布は、現像液供給ノズル１２をス
ピンチャック１１に静止状態で保持された基板Ｗの表面
と平行に移動させながら開閉弁１５を開放し、現像液の
供給源１６から供給された現像液を現像液供給ノズル１
２の下面に形成されたスリットから基板Ｗの表面に吐出
することにより実行される。

【００７９】次に、現像処理後の基板Ｗを洗浄する（ス
テップＳ２５）。この基板Ｗの洗浄時には、スピンチャ
ック１１を基板Ｗを保持した状態で回転させる。そし
て、純水供給ノズル１３を図１において二点鎖線で示す
位置まで下降させるとともに、開閉弁１７を開放して純
水の供給源１８から供給された純水をスピンチャック１
１に保持されて回転する基板Ｗ上に吐出する。なお、基
板Ｗの洗浄が終了した後、純水供給ノズル１３からの純
水の供給を停止した状態で基板Ｗを高速回転させ、基板
Ｗ上に残存する純水を振り切り乾燥するようにしてもよ
い。

【００８０】図８（ｂ）は、現像工程と洗浄工程を完了
した基板Ｗを模式的に示す拡大図である。この状態にお
いては、基板Ｗ上のレジスト膜１０２がパターン化され
ている。

【００８１】次に、基板Ｗに対してレジストエッチング
を行う（ステップＳ２６）。このレジストエッチング工
程は、前述した実施形態の場合と同様、図５に示すサブ
ルーチンに従って実行される。このレジストエッチング
工程においては、前述した実施形態の場合と同様、図８
（ｃ）に示すように、基板Ｗ上のレジスト膜１０２の一
部のみが分解除去され、その他の部分が残存することに
より、高精度に微細化されたレジストパターンが得られ
る。言い換えれば、パターン化されたレジスト膜１０２
の寸法を所定の寸法にまで細く加工することで、高精度
に微細化されたレジストパターンを得ることができる。

【００８２】レジストエッチング後の基板Ｗは、イオン
注入装置に搬送され、イオン注入処理がなされる（ステ
ップＳ２７）。このイオン注入処理は、基板Ｗにおける
レジスト膜１０２の存在しない領域に不純物としてのイ
オンを注入することにより実行される。

【００８３】図８（ｄ）は、イオン注入処理後の基板Ｗ
を模式的に示す拡大図である。この状態においては、基
板Ｗの表面におけるレジスト膜１０２に覆われていない
部分にイオンが注入され、イオン注入領域１０３が形成
される。このとき、先のレジストエッチング工程におい
て、レジスト膜１０２のパターンは高精度に微細化され
ている。このため、イオン注入領域１０３のパターン高
精度に微細化されることになる。

【００８４】エッチング処理が終了すれば、基板Ｗ上に
残存するレジスト１０２を除去した後（ステップＳ２
８）、基板Ｗの処理を終了する。

【００８５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、薄膜の
不要部分を除去する前に、薄膜に対してよりもレジスト
膜に対して多くの分解作用を有するレジスト膜の溶解液
を供給してレジスト膜の一部を分解除去することによ
り、特別な装置を使用することなく、高精度に微細化さ
れたレジストパターンを得ることができ、このレジスト
パターンを利用して高精度に微細化された配線パターン
を得ることが可能となる。このとき、アッシング装置を
使用した場合のように、パターンの寸法精度にバラツキ
を生じたりすることはない。

【００８６】請求項２に記載の発明によれば、レジスト
膜の溶解液としてオゾン水を使用することから、処理に
使用した後の排液を分解するための特別な作業が不要と
なる。

【００８７】請求項３に記載の発明によれば、レジスト
膜の溶解液として有機溶剤を含む溶剤液を使用すること
から、市販の有機溶剤を使用して処理を実行することが
可能となる。

【００８８】請求項４に記載の発明によれば、薄膜の不
要部分を除去する前に、薄膜に対してよりもレジスト膜
に対して多くの分解作用を有するレジスト膜の溶解液を
供給する溶解液の供給機構を備えることから、特別な装
置を使用することなく、高精度に微細化されたレジスト
パターンを得ることができ、このレジストパターンを利
用して高精度に微細化された配線パターンを得ることが
可能となる。このとき、アッシング装置を使用した場合
にように、パターンの寸法精度にバラツキを生じたりす
ることはない。

【００８９】請求項９に記載の発明によれば、基板上に
おいてパターン化されたレジスト膜に対して、レジスト
膜を分解する作用を有するレジスト膜の溶解液を供給
し、前記パターン化されたレジスト膜の寸法を細く加工
することにより、特別な装置を使用することなく、高精
度に微細化されたレジストパターンを得ることが可能と
なる。このとき、アッシング装置を使用した場合によう
に、パターンの寸法精度にバラツキを生じたりすること
はない。

【００９０】請求項１２に記載の発明によれば、パター
ン化されたレジスト膜により覆われていない基板上の部
分に対して不純物を注入する前に、レジスト膜に対して
レジスト膜の溶解液を供給して前記パターン化されたレ
ジスト膜の寸法を細く加工することにより、特別な装置
を使用することなく、高精度に微細化されたレジストパ
ターンを得ることができ、このレジストパターンを利用
して高精度に微細化されたイオン注入パターンを得るこ
とが可能となる。このとき、アッシング装置を使用した
場合にように、パターンの寸法精度にバラツキを生じた
りすることはない。

【００９１】請求項１３に記載の発明によれば、基板上
においてパターン化されたレジスト膜に対して、レジス
ト膜を分解する作用を有するレジスト膜の溶解液を供給
する溶解液の供給機構を備え、この溶解液の供給機構か
ら前記レジスト膜に対して溶解液を供給して前記パター
ン化されたレジスト膜の寸法を細く加工することによ
り、特別な装置を使用することなく、高精度に微細化さ
れたレジストパターンを得ることが可能となる。このと
き、アッシング装置を使用した場合にように、パターン
の寸法精度にバラツキを生じたりすることはない。

【００９２】請求項５、請求項１０および請求項１４に
記載の発明によれば、レジスト膜の溶解液としてオゾン
水を使用することから、処理に使用した後の排液を分解
するための特別な作業が不要となる。

【００９３】請求項６、請求項１１および請求項１５に
記載の発明によれば、レジスト膜の溶解液として有機溶
剤を含む溶剤液を使用することから、市販の有機溶剤を
使用して処理を実行することが可能となる。

【００９４】請求項７および請求項１６に記載の発明に
よれば、基板に供給するオゾン水の濃度を制御するオゾ
ン水濃度制御部を備えることから、一定の濃度のオゾン
水により正確なレジストエッチングを行うことができ、
また、オゾン水の濃度を制御してレジストエッチング量
を調整することも可能となる。

【００９５】請求項８および請求項１７に記載の発明に
よれば、基板に供給するオゾン水の温度を制御するオゾ
ン水温度制御部を備えることから、一定の温度のオゾン
水により正確なレジストエッチングを行うことができ、
また、オゾン水の温度を制御してレジストエッチング量
を調整することも可能となる。

【００９６】請求項１８に記載の発明によれば、パター
ン化されたレジスト膜により覆われていない基板上の部
分に対して不純物を注入する前に、レジスト膜に対して
溶解液の供給機構から溶解液を供給して前記パターン化
されたレジスト膜の寸法を細く加工することにより、特
別な装置を使用することなく、高精度に微細化されたレ
ジストパターンを得ることができ、このレジストパター
ンを利用して高精度に微細化されたイオン注入パターン
を得ることが可能となる。このとき、アッシング装置を
使用した場合にように、パターンの寸法精度にバラツキ
を生じたりすることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の
概要図である。

【図２】オゾン水発生装置２２の概要図である。

【図３】基板Ｗに対して金属薄膜からなる配線パターン
を形成するための基板処理動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】基板Ｗの状態を模式的に示す拡大図である。

【図５】レジストエッチング工程を示すフローチャート
である。

【図６】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の
概要図である。

【図７】基板Ｗに対してイオン注入を実行するための基
板処理動作を示すフローチャートである。

【図８】基板Ｗの状態を模式的に示す拡大図である。

【符号の説明】

１０ モータ １１ スピンチャック １２ 現像液供給ノズル １３ 純水供給ノズル １４ オゾン水供給ノズル １５ 開閉弁 １６ 現像液の供給源 １７ 開閉弁 １８ 純水の供給源 １９ 溶剤液貯留部 ２２ オゾン水発生装置 ３１ オゾン水貯留部 ３２ オゾン溶解部 ３３ ヒータ ３４ 温度センサ ３５ 濃度センサ ３６ オゾン発生部 ３７ 流量制御部 ３８ ヒータ制御部 ３９ 制御部 １０１ 金属薄膜 １０２ レジスト膜 １０３ イオン注入領域 Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松家 毅 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 AA27 HA05 JA04 4D075 BB20Z BB63Z BB66Z BB68Z BB69Z BB91Z BB93Z CA47 DA06 DB13 DB14 DC22 DC24 EA45 4F042 AA02 AA07 AA10 BA16 BA19 CC10 DC00 5F046 LA04 LA08 LA18 MA02

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクまたはレチクルのパターンが露光
   され、現像液が供給されることによりパターン化された
   レジスト膜が薄膜上に形成された基板に対し、前記薄膜
   の不要部分を除去する前に、薄膜に対してよりもレジス
   ト膜に対して多くの分解作用を有するレジスト膜の溶解
   液を供給することを特徴とする基板処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理方法におい
   て、 前記レジスト膜の溶解液は、オゾン水である基板処理方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の基板処理方法におい
   て、 前記レジスト膜の溶解液は、有機溶剤を含む溶剤液であ
   る基板処理方法。
4. 【請求項４】 マスクまたはレチクルのパターンが露光
   され、現像液が供給されることによりパターン化された
   レジスト膜が薄膜上に形成された基板に対し、前記薄膜
   の不要部分を除去する前に、薄膜に対してよりもレジス
   ト膜に対して多くの分解作用を有するレジスト膜の溶解
   液を供給する溶解液の供給機構を備えたことを特徴とす
   る基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の基板処理装置におい
   て、 前記レジスト膜の溶解液は、オゾン水である基板処理装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の基板処理装置におい
   て、 前記レジスト膜の溶解液は、有機溶剤を含む溶剤液であ
   る基板処理装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の基板処理装置におい
   て、 基板に供給するオゾン水の濃度を制御するオゾン水濃度
   制御部を備える基板処理装置。
8. 【請求項８】 請求項５に記載の基板処理装置におい
   て、 基板に供給するオゾン水の温度を制御するオゾン水温度
   制御部を備える基板処理装置。
9. 【請求項９】 基板上においてパターン化されたレジス
   ト膜に対して、レジスト膜を分解する作用を有するレジ
   スト膜の溶解液を供給し、前記パターン化されたレジス
   ト膜の寸法を細く加工することを特徴とする基板処理方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の基板処理方法におい
    て、 前記レジスト膜の溶解液は、オゾン水である基板処理方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の基板処理方法におい
    て、 前記レジスト膜の溶解液は、有機溶剤を含む溶剤液であ
    る基板処理方法。
12. 【請求項１２】 請求項９乃至請求項１１のいずれかに
    記載の基板処理方法において、 前記パターン化されたレジスト膜により覆われていない
    基板上の部分に対して不純物を注入する前に、前記レジ
    スト膜に対して前記レジスト膜の溶解液を供給し、前記
    パターン化されたレジスト膜の寸法を細く加工する基板
    処理方法。
13. 【請求項１３】 基板上においてパターン化されたレジ
    スト膜に対して、レジスト膜を分解する作用を有するレ
    ジスト膜の溶解液を供給する溶解液の供給機構を備え、 この溶解液の供給機構から前記レジスト膜に対して溶解
    液を供給し、前記パターン化されたレジスト膜の寸法を
    細く加工することを特徴とする基板処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記レジスト膜の溶解液は、オゾン水である基板処理装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記レジスト膜の溶解液は、有機溶剤を含む溶剤液であ
    る基板処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の基板処理装置にお
    いて、 基板に供給するオゾン水の濃度を制御するオゾン水濃度
    制御部を備える基板処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４に記載の基板処理装置にお
    いて、 基板に供給するオゾン水の温度を制御するオゾン水温度
    制御部を備える基板処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１３乃至請求項１７のいずれか
    に記載の基板処理装置において、 前記パターン化されたレジスト膜により覆われていない
    基板上の部分に対して不純物を注入する前に、前記レジ
    スト膜に対して前記溶解液の供給機構から前記溶解液を
    供給し、前記パターン化されたレジスト膜の寸法を細く
    加工する基板処理装置。