JP2005317929A - ポジ型レジスト膜の剥離方法及び露光用マスクの製造方法、並びにレジスト剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消防法や各種環境法に基づく特別な管理を必要とせず、しかも低コストで処理可能で、大型基板に対しても大型で大掛かりな処理装置を必要としないポジ型レジスト膜の剥離方法を提供する。
【解決手段】ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面を露光、現像して、レジストのパターンを形成し、それをマスクとして薄膜をエッチングした後、該レジスト膜に露光光を全面照射して、現像液と接触させることにより該パターン化されたレジスト膜を剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトマスクや、半導体装置、液晶表示装置等の映像デバイスの製造工程において使用したポジ型レジスト膜の剥離方法、及びポジ型レジスト膜を使用した露光用マスクの製造方法、並びにレジスト剥離装置に関する。

従来、フォトマスクを用いたリソグラフィ技術により半導体装置や表示装置の製造が行われている。このフォトマスクは、ガラス等の基板上に金属等の薄膜からなる微細パターン（転写パターン）を形成したものであり、フォトマスクを搭載した露光装置（パターン転写装置）により、被転写体（レジスト膜付きデバイス基板）への微細パターンのパターン転写を行うのに用いられる。
半導体装置は、一般的に、縮小投影露光装置（ステッパ）を用いて製造され、この場合、フォトマスク上のパターンが例えば１／５の大きさに縮小投影される。一方、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下、ＬＣＤと呼ぶ）等の表示装置の製造においては、他に等倍の一括露光の方式を用いた露光装置であるマスクアライナが用いられる。ステッパ用のフォトマスクとマスクアライナ用のフォトマスクとでは、フォトマスクのサイズが異なる。ステッパ用のフォトマスク（レチクル）は、５インチ角（１２７ｍｍ×１２７ｍｍ）又は６インチ角（１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ）の正方形のものが一般的であるが、マスクアライナ用のフォトマスクの場合は、モニター及びＴＶ表示画面サイズに基づき長方形のものが一般的であり、サイズもレチクルに比べて大きい（何れの一辺が３００ｍｍ以上）ため、大型マスクと呼ばれている。そして、この大型マスクは、表示画面の大面積化及び多数画面を一度に製造する要求等により、基板のサイズが更に大型化する傾向にある。

ところで、このフォトマスクは、その原版となる基板上に前記薄膜を形成したマスクブランクスを用いて、その薄膜に所定の微細パターンを形成することにより得られる。フォトマスクの一般的な製造工程は図２を参照して説明すると、以下の通りである。
まず、石英ガラス等の透明基板上に金属或いはその合金等の材質からなる遮光性薄膜を形成したマスクブランクスを準備する（Ｓ２１）。次に、このマスクブランクス上の全面にレジスト膜を形成する（Ｓ２２）。通常は、レジスト膜をマスクブランクス上に塗布してから、加熱処理（プリベーク）を行う。レジストとしては、露光された部位が架橋反応等により硬化して現像液に不溶化するネガ型レジストと、露光された部位が低分子化して現像液に溶解するポジ型レジストの２種類があるが、近年のマスクパターンの高微細化の要請に伴い、ポジ型レジストが多く使用されている。

次に、このレジスト膜付きマスクブランクスに所定のパターン描画（露光）を行い（Ｓ２３）、現像液を用いて現像処理することにより（Ｓ２４）、マスクブランクス上にレジストパターンを形成する。
次いで、このレジストパターンをマスクとして、露出した遮光性薄膜をエッチングにより除去する（Ｓ２５）。こうして、基板上に遮光性薄膜が所定のパターン状に形成されたフォトマスクが出来上がる。残存したレジストパターンは、専用のレジスト剥離液を用いて剥離除去する（Ｓ２６）。

なお、この他にも、基板上に露光光を反射する多層反射膜と露光光を吸収するパターン状の吸収体膜を形成した反射型マスクや、基板上に位相シフト膜を形成した位相シフトマスク、或いは、液晶表示装置の製造に用いられる、基板上に遮光部、グレートーン部及び透光部を形成したグレートーンマスクなどが知られているが、これらのフォトマスクについても、上述と同様のフォトリソ工程を用いて製造される。
また、フォトマスクを用いた半導体装置や液晶表示装置等の映像デバイスの製造においても、フォトリソ工程が用いられる。

ところで、フォトリソ工程終了後、不必要となったレジストパターンは、一般的には上述のように専用のレジスト剥離液（レジストメーカーが販売している）を用いて剥離除去していた。また、特許文献１には、オゾンガス及びフォトレジスト膜除去溶液（或いはオゾンガス含有フォトレジスト膜除去溶液）をフォトレジスト膜と接触させることにより、フォトレジスト膜を酸化分解させて除去するフォトレジスト膜の除去方法が開示されている。
しかしながら、前述の専用レジスト剥離液を用いる方法の場合、レジスト剥離自体には特に問題はないが、レジスト剥離液の成分が消防法や各種環境法で管理対象となる薬品を使用しているため、未使用のレジスト剥離液の管理は勿論のこと、廃液においても厳密な管理が必要であり、廃液処理費用がコストを圧迫していた。特に、大型マスクの場合は、基板サイズが大きいため、レジスト剥離液の使用量が大量に必要となり、近年における基板サイズの大型化の傾向により、問題はさらに深刻化する方向であった。

また、前述の特許文献１に開示されているフォトレジスト膜の除去方法の場合、フォトレジスト膜除去溶液として例えば純水、酸性水溶液やアルカリ性水溶液等を使用すれば、消防法や各種環境法に基づく特別な管理は必要なく、環境面においても改善されるが、オゾンガス供給管や、オゾンガス及び／又はフォトレジスト膜除去溶液を回収処理する処理槽等を備え、更に導入されたオゾンガスや、レジスト膜の除去工程において発生するガス、蒸気等がそのままの形態で放出されないようにするための密閉容器からなる高価な専用のフォトレジスト膜除去装置が必要となるため、その費用がコストを圧迫する要因となる。
上記のような問題に対する方法として、例えば特許文献２には、紫外線を照射することによって残存レジストパターンを露光し、現像することによってレジストパターンを剥離する方法において、レジスト残査を完全に除去するために、基板を回転させながら紫外線照射ランプから紫外線を照射し、露光室の内壁に設けられた反射鏡によって照射光をレジスト膜全面に照射する方法が開示されている。

特開２０００−１４７７９３号公報 特開平６−１６４１０１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の方法は回転機構を有する装置が必要となり例えば液晶パネルや、その製造に用いられる大型マスクのような大型基板を処理する場合には、大型で大掛かりな処理装置が必要となるため適さない。
そこで本発明の目的は、従来の問題点を解消して、消防法や各種環境法に基づく特別な管理を必要とせず、しかも低コストで処理可能で、大型基板に対しても大型で大掛かりな処理装置を必要としないポジ型レジスト膜の剥離方法及び露光用マスクの製造方法、並びにレジスト剥離装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面と光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより前記基板からポジ型レジスト膜を剥離除去することを特徴とするポジ型レジスト膜の剥離方法である。
（構成２）前記ポジ型レジスト膜を有する基板は、基板上に設けた薄膜に、ポジ型レジスト膜の露光工程及び現像工程を含むパターニング工程を施すことにより所定のパターンを形成した後の、残存するポジ型レジスト膜を有する基板であることを特徴とする構成１記載のポジ型レジスト膜の剥離方法である。
（構成３）前記処理液として、前記現像工程で用いられる現像液を使用したことを特徴とする構成２記載のポジ型レジスト膜の剥離方法である。
（構成４）基板上に転写マスクパターンとなる薄膜を設けたマスクブランクス上に所定のポジ型レジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した前記薄膜をエッチングすることによりパターニング工程を行う露光用マスクの製造方法において、前記パターニング工程の後に残存するレジストパターンと光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジストパターンを露光した後、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより、レジストパターンを剥離除去することを特徴とする露光用マスクの製造方法である。

（構成５）前記処理液として、前記マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際に用いる現像液を使用し、前記マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際の現像手段を用いて、前記現像液と接触させることを特徴とする構成４記載の露光用マスクの製造方法である。
（構成６）ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより前記基板からポジ型レジスト膜を剥離除去するためのレジスト剥離装置であって、前記基板を保持する保持手段と、前記基板のレジスト膜面に対向して設けられた光照射手段とを有する露光室と、前記基板を保持する保持手段と、前記基板のレジスト膜面に、露光されたレジストを溶解する処理液を供給する処理液供給手段とを有し、露光されたレジストを剥離除去する処理室と、前記基板を、前記露光室から前記処理室へ搬送する基板搬送手段とを有することを特徴とするレジスト剥離装置である。
（構成７）前記露光室と前記処理室における基板を保持する保持手段は、前記基板のレジスト膜面が斜め上方を向くように傾斜させて保持することを特徴とする構成６記載のレジスト剥離装置である。

構成１によれば、本発明のポジ型レジスト膜の剥離方法は、ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより、基板からポジ型レジスト膜を剥離除去する。
ポジ型レジストは、露光されると、その照射エネルギーにより高分子の主鎖が切断されて低分子化し、そのため所定の処理液に可溶性となる。従って、構成１の方法によれば、レジスト膜を露光する工程と、次いでレジスト膜を所定の処理液と接触させる工程とによって、基板からポジ型レジスト膜を剥離除去することができ、簡便な工程を利用して低コストで処理することが可能になる。また、上記露光されたレジストを溶解する処理液は、消防法や各種環境法に基づく特別な管理は必要ないものとすることができるため、廃液処理等のコストを低減することが出来る。さらに、構成１によれば、レジスト膜面と光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジスト膜面を露光しているため、回転機構を用いなくとも、大型基板に対してレジスト面全面に光を照射することが可能である。

たとえば、構成２のように、基板上に設けた薄膜に、ポジ型レジスト膜の露光工程及び現像工程を含むパターニング工程を施すことにより所定のパターンを形成した後、残存するポジ型レジスト膜を上記構成１の方法を用いて剥離除去することができる。この場合のポジ型レジスト膜は、基板上の薄膜の上に形成されたパターン状のレジスト膜であり、このレジストパターンをマスクとして、露出している薄膜をエッチングにより除去し、基板上の薄膜に所定のパターンを形成する。こうして、基板上の薄膜に所定のパターンを形成した後、残存するレジストパターンは不要となり、除去する必要がある。構成１の方法により、残存するレジストパターンを露光し、次いでレジストパターンを所定の処理液と接触させることによって、基板からレジストパターンのみを剥離除去することができる。

また、構成３によれば、前記処理液として、前記現像工程で用いられる現像液を用いることにより、残存するポジ型レジスト膜を剥離除去することができる。
従って、構成３の方法によれば、残存したレジストパターンの基板からの剥離除去は、基板上の薄膜の上に所定のレジストパターンを形成する際の現像工程で対応することが可能になる。また、一般に使用されるポジ型レジストの現像液は、消防法や各種環境法に基づく特別な管理は必要ないため、廃液処理等のコストを低減することが出来る。また、レジストパターンを剥離除去する際にポジ型レジストの現像液を使用するため、基板上の薄膜を変質させる虞が無い。

また、構成４にあるように、基板上に転写マスクパターンとなる薄膜を設けたマスクブランクス上に所定のポジ型レジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した前記薄膜をエッチングすることによりパターニング工程を行う露光用マスクの製造方法において、前記パターニング工程の後に残存したレジストパターンを露光した後、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより、レジストパターンを剥離除去することができる。すなわち、レジスト剥離を、レジストパターンを露光する工程と、次いで上記処理液と接触させる工程によって実施し、しかもレジスト剥離のための特別な薬品を使用せずに実施でき、簡便な工程を利用して低コストで処理することが可能になる。さらに、構成４によれば、レジスト膜面と光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジスト膜面を露光しているため、回転機構を用いなくとも、大型マスクに対してもレジスト面全面に光を照射することが可能である。

また、構成５のように、前記処理液として、前記マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際に用いる現像液を使用し、上記マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際の現像手段を用いて上記現像液と接触させることにより、レジスト剥離を現像装置で対応することが出来、また、一般に使用されるポジ型レジストの現像液は、消防法や各種環境法に基づく特別な管理は必要ないため、廃液処理等のコストを低減することが出来る。また、レジストパターンを剥離除去する際にポジ型レジストの現像液を使用するため、基板上に形成された転写マスクパターンを変質させる虞が無い。

また、構成６のレジスト剥離装置によれば、レジスト膜を光照射する露光室とレジスト膜に所定の処理液を供給する処理室とによってレジスト膜の処理を行うことにより、基板からポジ型レジスト膜を剥離除去することができ、簡便な工程を利用して低コストで処理することが可能になる。また、上記露光されたレジストを溶解する処理液は、消防法や各種環境法に基づく特別な管理は必要ないものとすることができるため、廃液処理等のコストを低減することが出来る。さらに、基板搬送手段を用いることによって、レジスト膜への光照射と処理液による処理とを連続的に行うことができる。
また、構成７によれば、露光室と処理室における基板を保持する保持手段は、前記基板のレジスト膜面が斜め上方を向くように傾斜させて保持するので、基板のレジスト膜面が真上（水平）を向く場合に比べ、省スペース化を図ることができるため、特に大型基板の処理に適している。

本発明によれば、基板上に残存する不要となった場合等のポジ型レジスト膜を基板から剥離除去するために、レジスト膜を露光する工程と、次いで露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させる工程を実施する。これによって、基板からポジ型レジスト膜を剥離除去することができ、簡便な工程を利用して低コストで処理することが可能になる。また、本発明では、ポジ型レジスト膜の剥離除去を行う処理液として、現像工程で用いられる現像液を使用することができるので、レジスト膜剥離のための特別な薬品を使用せずに実施することができる。しかも、一般に使用されるポジ型レジストの現像液は、消防法や各種環境法に基づく特別な管理は必要ないため、廃液処理等は通常レベルで行なえるので、廃液処理等のコストを低減することが出来る。さらに、本発明によれば、レジスト膜面と光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジスト膜面を露光しているため、回転機構を用いなくとも、大型基板に対してレジスト面全面に光を照射することが出来る。
また、本発明によるポジ型レジスト膜の剥離方法を適用することで、露光用マスクの製造コストの低減を図ることが可能になる。

以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
本発明の実施の形態としては、例えば以下の形態を挙げることが出来る。
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１は、ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を現像液と接触させることにより上記基板からポジ型レジスト膜を剥離除去するポジ型レジスト膜の剥離方法である。本実施の形態では、露光されたレジスト膜を溶解する処理液として、ポジ型レジスト膜の現像に用いられる現像液を使用している。
上記実施の形態１において、基板上に有する上記ポジ型レジスト膜としては、例えば、基板上に設けた薄膜に、ポジ型レジスト膜の露光工程及び現像工程により所定のレジストパターンを形成する工程を含むパターニング工程を施すことにより所定の転写マスクパターンを形成した後、残存するポジ型レジスト膜や、レジスト塗布に失敗したポジ型レジスト膜を挙げることができる。基板上に単一又は複数層よりなる薄膜を設け、該薄膜に所定の転写マスクパターンを形成する形態としては、半導体装置や液晶表示装置等の製造に使用される露光用マスクや、半導体装置、液晶表示装置（液晶表示パネル）等が挙げられる。上記実施の形態１によれば、これら露光用マスクや、各種装置の製造工程において、レジスト塗布に失敗し、レジスト塗布をやり直す必要がある場合、不良ポジ型レジスト膜を剥離除去することができ、さらに、パターニングのフォトプロセス終了後、残存する不要なポジ型レジスト膜を剥離除去することができる。

レジスト膜は、例えばスピンコーター、スリットコーター、又は下方に向けられた塗布面に対し、毛細管現象を用いてノズルから上昇させた塗布液を接液し、基板とノズルを相対的に移動させることによりレジストを塗布する、所謂ＣＡＰコーター等を用いて塗布したものとすることができる。
上記ポジ型レジストとしては、例えば、ポリブデン−１−スルホンや、ポリグリシジルメタアクリレートの比較的高粘度な高分子樹脂からなる主鎖切断型レジスト、或いはノボラック樹脂と溶解阻害剤等からなる溶解阻害型レジスト等が知られている。

レジスト塗布に失敗した不良ポジ型レジスト膜や、パターニング工程を施すことにより基板上に残存するポジ型レジスト膜に露光処理を行い、現像液に対する溶解性が得られるようにし、次いで現像液を供給することにより不要となったレジスト膜を剥離除去する。
この場合、露光波長は、ポジ型レジストの感光波長域に属する波長であればよい。特に上記ポジ型レジストに対する感度の高い波長域の露光光を照射するとなおよい。また、露光量は、レジスト剥離除去を目的とするため、例えばレジストパターンを形成するのに通常必要な露光量よりも多めの露光量を付与することが好ましい。特に、エッチングマスクに用いたレジストパターンは、エッチングによりレジストパターン表面に表面改質層が形成される場合があるため、この表面改質層を除去するために、レジストパターンを形成するのに通常必要な露光量よりも多めの露光量を付与することが好ましい。

露光方法は、ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面と光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジスト膜面を露光する方法を用いる。具体的には、基板の一方向に延びた光照射手段を用い、基板又は光照射手段を移動させることによって、光照射手段を基板上に走査して基板上のレジスト膜全面を露光する。この方法を用いることにより、大型基板に対して容易に光照射を行うことができ、さらに、複数の基板に対して連続的に光照射を行うことができる。
本実施の形態のように、レジスト膜への光の照射を基板の上方から行う方法を用いたレジストの剥離においては、例えば前記ＣＡＰコーターを用いて塗布したレジスト膜のように、基板の側面や裏面にレジストが回り込むことがないような塗布方法によって塗布されたレジスト膜の剥離に特に適している。

露光処理後に使用する現像液は、ポジ型レジスト材料に応じた現像液であればよい。使用するポジ型レジスト材料の専用現像液の他、レジストの剥離除去を目的とするので、必ずしも専用現像液でなくてもよく、要は露光されたポジ型レジスト材料を溶解し得る処理液であればよい。例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）等のアルカリ物質を主成分とする現像液が好適に用いられる。これらの現像液はいずれも消防法や各種環境法で管理対象となる薬品を使用していない為、特別な管理は必要とせず、取扱いが容易である。
また、この場合の現像液と接触させる方法には特に制約はなく、例えば、レジスト膜を有する基板を現像液中に浸漬させる方法や、レジスト膜を有する基板の上から現像液をシャワー状に供給する方法、或いは、現像液をスプレーで吹き付ける方法等を任意に適用することができる。

［実施の形態２］
本発明の実施の形態２は、基板上に転写マスクパターンとなる薄膜を設けたマスクブランクス上に所定のポジ型レジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した上記薄膜をエッチングすることによりパターニング工程を行い、残存したレジストパターンを露光した後、現像液と接触させることにより、レジストパターンを剥離除去する露光用マスクの製造方法である。
本実施の形態は、露光用マスクの製造工程において、不要となったレジストパターンを剥離除去する場合の実施形態である。

図１は、本実施の形態に係る露光用マスクの製造工程を示したものである。
まず、基板上に、被転写体（例えば半導体基板）に転写すべく転写パターンとなる薄膜（例えば、遮光膜）を形成したマスクブランクスを準備する（Ｓ１１）。
本発明でいうマスクブランクスは、透過型マスクブランクス、反射型マスクブランクスの何れも指し、これらの構造は、基板上に、露光光に対し光学的変化をもたらして被転写体に転写すべく転写パターンとなる薄膜を有する。

透過型マスクブランクスは、基板としてガラス基板等の透光性基板を使用する。露光光に対し光学的変化をもたらすとは、露光光を遮断する遮光膜や、露光光の位相を変化させる位相シフト膜（位相シフト膜には、遮光機能と位相シフト機能を有するハーフトーン膜を含む）などを指す。従って、透過型マスクブランクスは、遮光膜が形成されたフォトマスクブランクス、位相シフト膜（ハーフトーン膜を含む）が形成された位相シフトマスクブランクスなどを含む。
なお、この他にも、液晶表示装置の製造に用いられる、基板上に遮光部、半透光部及び透光部を形成したグレートーンマスクが知られており、このグレートーンマスク製造の原版となる例えば基板上に半透光膜と遮光膜が形成されたマスクブランクスも含む。

また、反射型マスクブランクスは、基板として熱膨張係数の小さいものを使用し、この基板上に光反射多層膜、転写パターンとなる光吸収体膜とを有するマスクブランクスである。この場合における露光光に対し光学的変化をもたらすとは、露光光を反射する光反射多層膜と露光光を遮断する光吸収体膜などを指す。
これらマスクブランクス（薄膜付き基板）は、基板上に、被転写体に転写すべく転写パターンとなる薄膜をスパッタリング法や、蒸着法、ＣＶＤ法などによって形成することにより製造される。

次に、このマスクブランクス上の全面にポジ型レジスト膜を形成する（Ｓ１２）。ポジ型レジスト膜の形成は、ポジ型レジスト材料を溶媒に溶解して適当な粘度に調製したレジスト塗布液をマスクブランクス上に塗布することにより行なう。通常は、レジスト膜をマスクブランクス上に塗布してから、加熱処理（プリベーク）を行う。
次に、このポジ型レジスト膜付きマスクブランクスに所定のパターン描画（露光）を行い（Ｓ１３）、現像液を用いて現像処理することにより（Ｓ１４）、マスクブランクス上にレジストパターンを形成する。レジストパターンを形成する際の露光は、通常単波長のレーザ光源を有するレーザ描画装置による走査露光である。

次いで、このレジストパターンをマスクとして、露出した薄膜をエッチングにより除去し、薄膜をパターン状に形成する（Ｓ１５）。反射型マスクの場合は、最上層の光吸収体膜をパターン状に形成する。
こうして、基板上に薄膜が所定のパターン状に形成された露光用マスクが出来上がる。
不要となったレジストパターンは、前述の実施の形態と同様、露光工程（Ｓ１６）及び現像液による処理工程（Ｓ１７）を施して剥離除去する。このとき、前述のマスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際の現像工程を再度実施して、露光後の残存したレジストパターンを現像液と接触させることが好適である。これにより、レジスト剥離をパターニングのフォトプロセス工程の中で対応することが出来、工程上の簡便化を図ることが出来るからである。また、レジスト剥離工程用のラインを特別に設ける必要も無くなり、設備面での簡略化も可能になる。また、レジストパターンを形成する際の現像手段を用いて、露光後の残存したレジストパターンを現像液と接触させることも好ましい。

但し、レジストパターンを剥離除去するために施す露光条件（露光波長、露光量、露光方法など）及び現像条件（現像液の種類、現像時間、現像方法など）は、レジストパターンを形成する際の露光条件及び現像条件と同一でもよいが、異なっていてもよい。レジストパターンを剥離除去するために施す露光条件及び現像条件は、レジストパターンを形成する際の露光条件及び現像条件のように厳密に設定する必要は必ずしもない。
また、露光量は、レジスト剥離を目的とするため、通常レジストパターン形成に必要な露光量よりも多めに（例えば２倍以上）付与することが好ましい。基板上にクロム（Ｃｒ）遮光膜を有するフォトマスク製造の場合、クロムのウェットエッチングに用いるエッチング液（一般に硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸）により、レジストパターン表面が改質して、露光により感光し難くなることがあるので、露光量を増やして強いエネルギーを与えることによりレジストパターンの剥離除去が容易になる。

また、レジストパターンを剥離除去する場合の現像方法は、基板からのレジスト剥離を目的とするため、多数枚を一度に処理してもよいし、インライン方式で連続的に処理することも可能である。
なお、本発明の実施の形態においては、レジストパターンの剥離除去に用いる現像装置に露光手段を付設することにより、露光及び現像液による処理を含むレジストパターンの剥離除去工程を同一装置内で連続的に行うことが出来る。また、現像装置と露光装置を並設することにより、露光及び現像液による処理を含むレジストパターンの剥離除去工程を並設する装置間の搬送により連続的に行うことが出来る。

［実施の形態３］
本発明の実施の形態３は、ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより前記基板からポジ型レジスト膜を剥離除去するためのレジスト剥離装置であって、前記基板を保持する保持手段と、前記基板のレジスト膜面に対向して設けられた光照射手段とを有する露光室と、前記基板を保持する保持手段と、前記基板のレジスト膜面に、露光されたレジストを溶解する処理液を供給する処理液供給手段とを有し、露光されたレジストを剥離除去する処理室と、前記基板を、前記露光室から前記処理室へ搬送する基板搬送手段とを有するレジスト剥離装置である。

図３は、本実施の形態に係るレジスト剥離装置の正面図であり、図４は、本実施の形態に係るレジスト剥離装置のローダー／アンローダー室の側断面図であり、図５は、本実施の形態に係るレジスト剥離装置の露光室の側断面図であり、図６は、本実施の形態に係るレジスト剥離装置の処理室の側断面図である。
図４乃至図６に示すように、本実施の形態のレジスト剥離装置１は、基板２０の主表面が斜め上方を向くように傾斜させて保持することができるように、各室が所定の角度αに傾いている。

また、図３に示すように、レジスト剥離装置１は、図中右から、ローダー／アンローダー室２、露光室３、処理室４が併設されている。また、各室の背面に沿って、上下方向に略一定の間隔で、多数の支持用コロ１２を配している。各支持用コロ１２は、上下方向に配した保持軸１３に回転自在に軸支されている。また、背面に沿って、左右方向にも同様な構成で多数の支持用コロ１２を配している。これにより、各支持用コロ１２は、上記背面１Ｂと平行な保持軸１３を中心に回転自在となっている。このように各室の内部の背面１Ｂに沿って配された多数の支持用コロ１２上に基板２０を載せると、基板２０の裏面（主表面と反対側の面、即ちレジスト膜面と反対側の面）が各支持用コロ１２の周面と当接するため、基板２０は、ローダー／アンローダー室２から露光室３、露光室３から処理室４、処理室４から引き返してローダー／アンローダー室２への左右方向への搬入搬出時に移動（スライド）することができる。また、基板２０の下端には、上記背面１Ｂと垂直な方向の軸を中心に回転自在な搬送用コロ１４を配し、基板２０の下端を該搬送用コロ１４の周面に設けられた保持溝１４Ａと当接させて支持することにより、前記搬送用コロ１４を回転させることによって基板２０を左右方向へ移動させることができる。このように、基板２０の下端を支持する構造であるため、サイズの異なる基板に対して用いることができる。

次に各室について詳しく説明する。
図４に示すように、ローダー／アンローダー室２は、搬送用コロ１４に載置された基板２０を出し入れ可能なように、正面１Ａ側が開放された箱型形状をなしている。
次に、図５に示すように、ローダー／アンローダー室２に隣接する露光室３は、正面１Ａ側の基板２０表面と対向する内壁面に、紫外線ランプ等の光照射手段１５を有するものである。

次に、図６に示すように、露光室３に隣接する処理室４は、前記処理液供給手段として、基板２０の一辺方向（本実施の形態では基板２０の傾斜方向である上下（縦）方向）に対して略均等に処理液を供給可能なシャワーノズル３０（図３参照）を配している。また、該シャワーノズル３０は、基板２０主表面上に所定の間隔を保って平行に配され、前記一辺方向と直交する基板主表面上を、つまり本実施の形態では基板主表面上を左右方向（図３中に記載した矢印の方向）へ走査（スキャン）動作を行う。このシャワーノズル３０は、全体が管状に形成されており、その表面には長手方向に沿って略等間隔に複数のノズル孔３１（図６参照。尚、図６では便宜上ノズル３０の図示は省略している）を有しており、シャワーノズル３０に所定の水圧で処理液、例えば現像液を供給すると、シャワーノズル３０の各ノズル孔３１より現像液がシャワー状に噴出される。本実施の形態では、基板２０の上下方向に渡ってシャワーノズル３０を長手方向となるように配しているため、基板２０の上下方向に対して略均等に処理液を供給することが可能になっている。そして、シャワーノズル３０を基板２０主表面上を左右方向へ走査することにより、基板２０主表面の全域に処理液を略均等に満たすことができる。

次に、本実施の形態のレジスト剥離装置１を用いてレジストを剥離する手順について説明する。まず、ローダー／アンローダー室２の搬送用コロ１４に剥離するレジスト膜を有する基板２０を載置する。次に搬送用コロ１４を一定速度で回転させて、基板２０を一定速度で露光室３に送り、通過させる。このとき、露光室３の光照射手段１５は電源が入った状態とする。露光室３を通過した基板２０は、次に処理室２に搬送され、停止する。次にシャワーノズル３０を用いて処理液を基板２０全面に供給することによって、レジストを剥離除去する。さらにシャワーノズル３０を用いて純水を基板２０全面に供給してリンスを行う。その後、搬送用コロ１４を逆回転させて、ローダー／アンローダー室２の方向に基板２０を移動させ、光照射手段１５の電源がＯＦＦの状態の露光室３を通過し、ローダー／アンローダー室２に搬送し、停止後基板２０を取り出す。このような手順により、レジスト膜への光照射と処理液による処理とを連続的に行うことができる。

本実施の形態のレジスト剥離装置１によれば、大型基板に対しても傾斜角度を大きくすることで省スペース化を図ることができる。図４乃至図６を参照すると分かるように、本実施の形態のレジスト剥離装置１の場合、装置の奥行き（Ｄ）は基板サイズよりも小さくて済む。この観点から、前述のように基板の傾斜角度は２５度以上、更に好ましくは４５度以上とすることが特に大型基板にとって好適である。また、基板の傾斜角度を大きくすることで処理液の流れ落ちる速度が速くなっても、基板主表面の全域に処理液を供給できることにより、処理能力の高い、しかも均一性の高い処理を行える。従って、本発明のレジスト剥離装置は、少なくとも一辺の長さが３００ｍｍ以上の大型基板のレジスト剥離を行う場合に特に好適である。つまり、大型基板に対しても、省スペースで処理能力の高い、しかも均一性の高いレジスト剥離処理が可能である。
尚、上記実施の形態においては、ローダー／アンローダー室２と露光室３、露光室３と処理室４とをそれぞれ隣接させて配置させたが、それぞれ別の機能を有する部分を間に配置してもよい。例えば、露光室３と処理室４の間にエアーを供給する乾燥室を設け、現像リンス後の基板を乾燥させるようにしてもよい。さらに、各室に他の機能を兼ね備えるようにしてもよい。

以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。
（実施例１）
基板サイズが３３０ｍｍ×４５０ｍｍの合成石英ガラス基板上に、スパッタリング法によりクロム膜と酸化クロム膜を順次積層し、基板上に遮光膜と反射防止膜が形成された液晶表示装置製造用大型マスクブランクスを得た。
得られたマスクブランクス上に、スピンナー（回転塗布装置）を用いて、ポジ型レジスト液を回転塗布し、ポジ型レジスト膜を形成した。ポジ型レジストとしては、高分子量型レジストＰＢＳ（ポリブテン−１−スルホン）を使用し、これをメチルセルソルブアセテートに溶解したものをレジスト液とした。なお、上記レジスト液を塗布後、加熱乾燥装置を用いて所定の加熱乾燥処理を行なった。
次に、ポジ型レジスト膜付きマスクブランクスに対して、露光装置（レーザ描画装置）による露光を行い、次いで水酸化カリウム（ＫＯＨ）を主成分とする現像液による現像処理を行なって、マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成した。なお、上記現像処理は、２３℃、６０秒で行なった。

次に、上記レジストパターンをマスクとして、露出した酸化クロム膜及びクロム膜をウェットエッチング処理により除去し、基板上にクロム遮光膜及び反射防止膜を所定のパターン状に形成した。エッチング液は、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液を使用した。
次いで、残存するレジストパターンを剥離除去する為に、露光処理及び現像液による処理を行った。この場合の露光処理は、水銀ランプを光源とする露光装置を用いて全面露光を行った。レジストパターン表面が上記エッチング液により改質していることが考えられる為、通常レジストパターン形成に必要な露光量よりも多くなるように、露光時間を長めに設定した。また、現像液による処理は前述のレジストパターン形成時の現像と略同様の条件で行なった。こうして、露光処理及び現像液を用いた処理を行うことにより、残存するレジストパターンを剥離除去することができた。
以上のようにして、ガラス基板上に所定のパターン状に形成されたクロム遮光膜及び反射防止膜を有する透過型の露光用マスク（液晶表示装置製造用大型マスク）が得られた。

（実施例２）
実施例１と同様にして作製した液晶表示装置製造用大型マスクブランクス上に、レジストの塗布をＣＡＰコーターを用いて行った。本実施例で用いたＣＡＰコーターは、具体的には、図７に示されるような装置であり、レジスト液４１によって満たされた液槽４２の内部に毛細管状隙間Ｗを備えたノズル４３を沈めておき、ノズル４３を上昇させることによって、主表面を下方に向けた基板４０の主表面近傍に位置させ、毛細管状隙間Ｗから毛細管現象を用いてノズル４３の先端に上昇したレジスト液４１を基板４０の主表面に接液しながら基板４０を図示する矢印方向へ移動させて基板４０表面にレジスト膜を塗布するものである。このような塗布方法を用いた場合、基板の側面や裏面にレジストが回り込んで塗布されることがないので、本発明のレジスト剥離方法を好適に用いることができる。

次に、このポジ型レジスト膜付きマスクブランクスに対して、実施例１と同様に、所定のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、酸化クロム膜及びクロム膜をエッチング処理して、基板上にクロム遮光膜及び反射防止膜を所定のパターン状に形成した。
次いで、残存するレジストパターンを剥離除去するために、前記実施の形態３において説明したレジスト剥離装置を用いた。尚、露光室における露光条件は適宜設定し、処理室で供給する処理液は、レジストパターン形成時の現像液を使用した。こうして、レジスト剥離装置を使用して、レジストパターンへの光照射と現像液を用いた処理とを連続的に行うことにより、残存するレジストパターンを剥離除去することができた。
以上のようにして、ガラス基板上に所定のパターン状に形成されたクロム遮光膜及び反射防止膜を有する透過型の露光用マスク（液晶表示装置製造用大型マスク）が得られた。

なお、以上の実施例では、透過型の露光用マスクの一例の製造工程において、本発明によるポジ型レジスト膜の剥離除去を実施した場合を示したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではないことは勿論である。例えば、前述の位相シフトマスク、グレートーンマスクや反射型の露光用マスクの製造工程においても、本発明によりポジ型レジスト膜を剥離除去することが出来る。また、実施例には示していないが、半導体装置や液晶表示装置の製造工程においても、フォトリソ工程に伴う残存するポジ型レジスト膜を本発明により剥離除去することができる。

本発明による露光用マスクの製造工程を示す図である。 従来の露光用マスクの製造工程を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るレジスト剥離装置の正面図である。 本発明の一実施の形態に係るレジスト剥離装置のローダー／アンローダー室の側断面図である。 本発明の一実施の形態に係るレジスト剥離装置の露光室の側断面図である。 本発明の一実施の形態に係るレジスト剥離装置の処理室の側断面図である。 ＣＡＰコーターの模式的構成図である。

符号の説明

Ｓ１１ マスクブランクス準備工程
Ｓ１２ レジスト膜形成工程
Ｓ１３ 露光工程
Ｓ１４ 現像工程
Ｓ１５ エッチング工程
Ｓ１６ 露光工程
Ｓ１７ 現像液による処理工程
１ レジスト剥離装置
２ ローダー／アンローダー室
３ 露光室
４ 処理室
２０ 基板
３０ シャワーノズル

Claims (7)

1. ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面と光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより前記基板からポジ型レジスト膜を剥離除去することを特徴とするポジ型レジスト膜の剥離方法。
2. 前記ポジ型レジスト膜を有する基板は、基板上に設けた薄膜に、ポジ型レジスト膜の露光工程及び現像工程を含むパターニング工程を施すことにより所定のパターンを形成した後の、残存するポジ型レジスト膜を有する基板であることを特徴とする請求項１記載のポジ型レジスト膜の剥離方法。
3. 前記処理液として、前記現像工程で用いられる現像液を使用したことを特徴とする請求項２記載のポジ型レジスト膜の剥離方法。
4. 基板上に転写マスクパターンとなる薄膜を設けたマスクブランクス上に所定のポジ型レジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した前記薄膜をエッチングすることによりパターニング工程を行う露光用マスクの製造方法において、
   前記パターニング工程の後に残存するレジストパターンと光照射手段とを所定の方向に相対的に移動させることによって該レジストパターンを露光した後、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより、レジストパターンを剥離除去することを特徴とする露光用マスクの製造方法。
5. 前記処理液として、前記マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際に用いる現像液を使用し、前記マスクブランクス上に所定のレジストパターンを形成する際の現像手段を用いて、前記現像液と接触させることを特徴とする請求項４記載の露光用マスクの製造方法。
6. ポジ型レジスト膜を有する基板のレジスト膜面を露光した後、露光されたレジスト膜を、露光されたレジストを溶解する処理液と接触させることにより前記基板からポジ型レジスト膜を剥離除去するためのレジスト剥離装置であって、
   前記基板を保持する保持手段と、前記基板のレジスト膜面に対向して設けられた光照射手段とを有する露光室と、
   前記基板を保持する保持手段と、前記基板のレジスト膜面に、露光されたレジストを溶解する処理液を供給する処理液供給手段とを有し、露光されたレジストを剥離除去する処理室と、
   前記基板を、前記露光室から前記処理室へ搬送する基板搬送手段と
   を有することを特徴とするレジスト剥離装置。
7. 前記露光室と前記処理室における基板を保持する保持手段は、前記基板のレジスト膜面が斜め上方を向くように傾斜させて保持することを特徴とする請求項６記載のレジスト剥離装置。

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