JP2007088187A - レジストパターンの形成方法およびその利用 - Google Patents
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Abstract
【課題】 フォトレジストにおいて、より簡便な方法によって、断面が順テーパー形状である露光領域を形成する方法を提供する。
【解決手段】 光源10から出射される光がフォーカス合致点を結ぶように、光集束手段11によって、当該光を集束させる。また、基板2をアウトフォーカス領域に載置することによって、フォトレジスト1における露光領域の断面形状が順テーパー形状となる。
【選択図】 図1
【解決手段】 光源10から出射される光がフォーカス合致点を結ぶように、光集束手段11によって、当該光を集束させる。また、基板2をアウトフォーカス領域に載置することによって、フォトレジスト1における露光領域の断面形状が順テーパー形状となる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、レジストパターンの形成方法およびその利用に関するものであり、配線パターンを形成するときに利用する逆テーパー形状のレジストパターンの形成に特に好適に利用することのできるレジストパターンの形成方法、およびその代表的な利用方法であるTFT(Thin Film Transistor)の製造方法等に関するものである。
半導体装置および液晶表示装置等の精密機械には、微細な配線パターンが設けられている。この配線パターンの形成方法としては、レジストパターンを形成し、このレジストパターンの上から導電性材料を蒸着した後、レジストパターン上の導電性材料をレジストごと除去するという工程が採られることが多い。レジストパターン上の導電性材料をレジストごと除去する方法は、リフトオフと呼ばれる。
特許文献1に記載されているように、蒸着した導電性材料のリフトオフを容易にするため、レジストパターンを、その断面形状がオーバーハング状になるように加工することが行われている。このような形状のレジストパターンの加工方法として、基板上のフォトレジスト(フォトレジストとも称する)に、ホトマスクを用いて露光を行った後、クロルベンゼン、ブロムベンゼン等の溶媒に、このレジストを浸漬してフォトレジスト表層を難溶化し、その後に現像を行う方法がある。
しかし、溶媒を用いるこのような方法では、レジストを溶媒に浸漬する工程が必要となるため、工程数が多くなると共に、レジストパターンに欠陥が発生しやすいという問題点があり、また、ホトマスクを用いて露光を行うために、微細なパターンの形成が困難であるという問題点があるとして、特許文献1では、次のような方法が提案されている。すなわち、基板上に塗布したフォトレジストに、集束したガウス型の強度分布を有するレーザ光を、上記基板側から照射して露光した後現像する方法である。
この方法について、以下に詳細に述べる。ガウス型の強度分布を有するレーザービームは、中心から半径方向に広がるにしたがって弱まる強度分布を示す。また、フォトレジスト内の露光量は基板側で大きく、フォトレジスト表面では小さい。この露光量の差と、上記レーザービームの水平方向の強度分布とによって、フォトレジスト内に底面から表面に至る各面に露光量の差を生じ、露光後のフォトレジストを現像すると、断面がオーバーハング状に形成されたレジストパターンが得られる。
特開昭60−262428号公報(1985年12月25日公開)
しかしながら、上記従来の方法では、ガウス型の強度分布を有するレーザ光を照射するために、特殊な露光装置が必要であると共に、基板側からレーザ光を照射するために、基板を回転させたり、露光装置を改造したりする必要があった。
本発明は、上記従来の問題に鑑みたものであり、その目的は、フォトレジストにおいて、より簡便な方法によって、断面が順テーパー形状である露光領域を形成する方法を実現することにある。
本発明にかかるレジストパターンの形成方法は、上記課題を解決するために、ガラス基板上に形成されたフォトレジスト層を露光する露光工程を含み、上記露光工程は、光源から出射され、焦点を結ぶように集束される光を、上記焦点よりも光源から離れた位置にあるフォトレジスト層に対して、上記ガラス基板側から照射することを特徴とする。
上記構成によると、フォトレジスト層へ露光において通常一般に用いるレーザ光を用いて(すなわち、ガウス型の強度分布を有する特別なレーザ光を照射することなく)、フォトレジスト層中の露光される部分の断面を、順テーパー形状とすることができる。従って、上記構成によると、従来一般的に用いられてきた装置を大きく改造することなく、フォトレジスト層の露光される部分の断面を、順テーパー形状とすることができる。
また、上記光の波長は193nm以上587nm以下であることが好ましい。
光の波長がこの範囲内にあるとき、ガラス基板における光の透過率が高い。言い換えると、ガラス基板によって反射される光の量が少ない。そのため、ガラス基板からの反射によって、フォトレジスト層の不要な部分に光が当たることがなく、より精確なレジストパターン形成が可能となる。
また、上記露光工程では、ガラス基板のフォトレジスト層が形成された側とは逆側に、上記光を吸収する光吸収体を配置することが好ましい。
上記構成によると、光吸収体によってガラス基板を透過した光が吸収される。そのため、ガラス基板を透過した後の光が、ガラス基板が載置される台等、ガラス基板以外の物体に反射され、再びフォトレジスト層に照射されることを防ぐことができる。従って、フォトレジスト層の不要な部分に光が照射されることなく、より精確なレジストパターン形成が可能となる。
また、上記フォトレジストがポジレジストであることによって、得られるレジストパターンは断面が逆テーパー形状となる。すなわち、このレジストパターンをマスクとして得られる導電パターンは、断面が順テーパー形状となる。この導電パターンは、TFTのゲートメタル配線として、非常に好ましい。なぜなら、断面が順テーパー形状であるゲートメタル配線は、その上部に形成されたソース配線が断線しにくいためである。
また、上記フォトレジストは熱によって硬化する材料からなり、上記露光工程によって露光されたレジストパターンを現像する現像工程と、上記現像工程後に、フォトレジスト層をガラス基板側から冷却しながら、瞬間熱アニールによって加熱する硬化工程とを含んでもよい。
上記構成によると、瞬間熱アニールによってフォトレジスト層の表面が硬化される。そのため、フォトレジスト層の表面および端部が保護され、欠陥が生じにくいという効果を奏する。
また、本発明に係るレジストパターンの剥離方法は、上記方法によって形成されたレジストパターンを基板から剥離する方法であって、レジストパターンが形成されたガラス基板を剥離液に浸漬する浸漬工程と、上記ガラス基板に向けて剥離液を噴射する噴射工程とを、交互に少なくとも1回ずつ行うことを特徴とする。
上記構成によると、浸漬工程によって基板から剥離されたレジスト材料が、噴射工程によって基板から洗い流されるので、一旦剥離されたレジスト材料が基板に再付着しにくい。
また、本発明のレジストパターンの剥離方法では、上記浸漬工程および噴射工程を、第1浸漬工程、第1噴射工程、・・、第n浸漬工程、第n噴射工程、のようにそれぞれn回ずつ行うと共に、これら工程を1セットとする剥離工程を複数回行い、第k浸漬工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第(k−1)噴射工程に用いてもよい。ただし、kは2以上n以下の整数である。
また、上記浸漬工程および噴射工程を、第1浸漬工程、第1噴射工程、・・、第n浸漬工程、第n噴射工程、のようにそれぞれn回ずつ行うと共に、これら工程を1セットとする剥離工程を複数回行い、第i噴射工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第i浸漬工程に用いてもよい。ただし、iは1以上n以下の整数である。
上記構成によると、剥離液を再利用することができるので、剥離液の使用量を減ずることができる。
また、本発明のレジストパターンの剥離方法は、上記レジストパターンの形成方法によって形成されたレジストパターンを剥離する方法であって、レジストパターンが形成されたガラス基板を剥離液に浸漬すると共に、上記剥離液を上記ガラス基板に対して一定の方向に移動させる構成であってもよい。
上記構成によると、ガラス基板から剥離液中に剥離したレジスト材料等が、ガラス基板に付着しにくいという効果を奏する。
なお、上記一定の方向とは、下側から上側に向かう方向であってもよい。上側とは、剥離液の液面側を指しており、下側とは、その逆側を指す。
本発明に係る導電パターンの形成方法は、上記課題を解決するために、上記方法によって形成されたレジストパターンをマスクとして用い、上記ガラス基板上に導電性材料からなる導電パターンを形成するものである。また、この導電パターンの形成方法を一工程として含むTFTの製造方法も、本発明に含まれる。
本発明に係るレジストパターンの形成方法は、ガラス基板上に形成されたフォトレジスト層を露光する露光工程を含み、上記露光工程は、光源から出射され、焦点を結ぶように集束される光を、上記焦点よりも光源から離れた位置にあるフォトレジスト層に対して、上記ガラス基板側から照射することを特徴とする。
ゆえに、従来一般的に用いられてきた装置を大きく改造することなく、フォトレジスト層の露光される部分の断面を、順テーパー形状とすることができる。
本発明は、レジストパターンの形成方法、当該形成方法によって形成されたレジストパターンの剥離方法、上記形成方法を利用した導電パターンの形成方法、および、当該導電パターンの形成方法を利用したTFTの製造方法に関する。そこで、導電パターンの形成方法の大まかな流れについて説明した後、上述した本発明に係る各方法について説明していく。
<1.導電パターンの形成方法>
本発明に係る導電パターンの形成方法は、下記<2>の方法によって形成されたレジストパターンをマスクとして用い、ガラス基板上に導電性材料からなる導電パターンを形成する方法である。本発明の導電パターンの形成方法の実施の一形態について、図5を参照して説明する。
本発明に係る導電パターンの形成方法は、下記<2>の方法によって形成されたレジストパターンをマスクとして用い、ガラス基板上に導電性材料からなる導電パターンを形成する方法である。本発明の導電パターンの形成方法の実施の一形態について、図5を参照して説明する。
図5は、本実施の形態に係る導電パターンの形成方法の各工程を示す断面図である。まず、基板2上に、フォトレジスト1を塗布する(図5(a)、塗布工程)。基板2はガラス基板である。また、フォトレジスト1としては、従来一般に用いられている材料を利用することができる。図5に示すように、本実施の形態では、フォトレジスト1はポジレジストであるとする。
次に、この塗布工程を経たフォトレジスト1に光を照射する露光工程を行う(図5(b))。露光工程の詳細については下記<2>で述べる。露光工程によって露光された露光領域3は、次の現像工程によって除去される(図5(c))。露光工程で、露光領域3はその断面形状が順テーパー形状となるので、現像工程によって、フォトレジスト1、すなわちレジストパターンは、順テーパー形状の孔3aを有するように形成される。
本実施の形態に係る導電パターンの形成方法は、現像工程後に、フォトレジスト1を基板2側から冷却しながら、瞬間熱アニール(RTA処理)によって加熱する硬化工程をさらに含む(図5(d))。詳細には、基板2のフォトレジスト1が形成されているのとは逆側(基板2の裏側)を冷却装置13によって冷却しつつ、RTA装置12によってフォトレジスト1を加熱する。このとき、フォトレジスト1は熱によって硬化する材料からなればよく、フェノール樹脂等、特に限定されない。なお、RTA処理の温度は130℃以上140℃以下、時間は50秒以上1分以下であることが好ましいが、勿論これに限定されるものではない。
このように加熱することによって、フォトレジスト1の表面が硬化する。硬化した部分を以下、硬化部4と称する。硬化部4によって、フォトレジスト1の庇部が強化されると共に、導電材料を真空蒸着する時のデガスが防止される。
冷却装置13は、いわゆるN2バッククーリングを行う装置である。すなわち、冷却装置13はN2(窒素ガス)によって基板2の裏側冷却する装置である。また、RTA装置12としては、従来用いられてきたRTA装置を好適に利用可能である。
このように、N2バッククーリングを行いつつRTA処理を行うことによって、単にRTAを行う場合よりもフォトホトレジスト1の表面のみを硬化させることができる。すなわち、硬化部4の厚みを厳密に調整することができる。また、基板2は低融点であるが、N2バッククーリングによって、基板2に対する熱の影響を緩和することができる。すなわち、基板2への熱ストレスが緩和される。
次に、硬化工程後のフォトレジスト1をマスクとして、導電性材料20を蒸着する(図5(e)、蒸着工程)。蒸着条件、および導電性材料20の具体的な素材等は特に限定されるものではなく、従来の導電パターン形成に利用されてきた技術を好適に用いることができる。
次に、フォトレジスト1と、その上に蒸着された導電性材料20とを基板2から剥離する剥離工程を行う(図5(f))。剥離方法としては特に限定されるものではないが、下記<3>の剥離工程を適用することができる。
このようにして形成された導電パターン21は、断面が順テーパー形状となっている。つまり、図5に示す方法をTFTのゲートメタル配線形成に用いると、ゲートメタル配線(導電パターン21)の断面が順テーパー形状となる。そのため、このゲートメタル配線の上部に配線されるソース配線が断線しにくいという効果を奏する。これに対して、ゲートメタル配線の断面が逆テーパー形状であると、ゲートメタル上に形成される絶縁膜のカバレッジ不良となるので、ゲートメタル配線の上部に配線されるソース配線が断線しやすい。
すなわち、本実施の形態に係る導電パターン形成方法は、TFT製造に非常に好適に用いることができる。
<2.レジストパターンの形成方法>
本発明のレジストパターンの形成方法は、ガラス基板上に形成されたフォトレジストを露光する露光工程を含み、上記露光工程は、光源から出射され、焦点を結ぶように集束される光を、上記焦点よりも光源から離れた位置にあるフォトレジストに対して、上記ガラス基板側から照射すればよい。
本発明のレジストパターンの形成方法は、ガラス基板上に形成されたフォトレジストを露光する露光工程を含み、上記露光工程は、光源から出射され、焦点を結ぶように集束される光を、上記焦点よりも光源から離れた位置にあるフォトレジストに対して、上記ガラス基板側から照射すればよい。
上記レジストパターンの形成方法の実施の一形態を、図1・4に基づいて説明する。
本実施形態のレジストパターンの形成方法では、露光工程に、図1に示す露光装置を用いる。図1は、本実施形態に係る露光工程を示す正面図である。図1に示すように、本実施形態に係る露光装置は、光源10、基板載置台71、および、光源10と基板載置台71との間に設けられた光集束手段11を備える。
光集束手段11は、光源10より基板2に向かって出射される光がフォーカス合致点(焦点)を結ぶように、当該光を集束させる。光集束手段11は、例えば凸レンズであってもよい。なお、フォーカス合致点よりも光源10側、かつ、光集束手段11よりフォーカス合致点側を、インフォーカス領域と称する。また、フォーカス合致点よりも光源10より離れた領域をアウトフォーカス領域と称する。
基板載置台71の光源10側には、基板2が載置される。基板2上にはフォトレジスト1が形成されており、基板2は、このフォトレジスト1を光源10側に向けるように基板載置台71上に載置される。なお、基板載置台71の基板が載置される面は、フォーカス合致点より光源10から離れた位置に設けられている。これによって、基板2は、アウトフォーカス領域に載置されることとなる。なお、基板2は従来の精密機械に用いられてきたガラス基板を好適に利用することができる。
図4を参照して、インフォーカス領域およびアウトフォーカス領域について、より詳細に説明する。図4は、光源からの距離、言い換えると光集束手段からの距離と、形成されるレジストの形状とを表す図面である。図4の原点はフォーカス合致点であり、原点から離れるほどフォーカス合致点からの距離が遠いことを示す。また、横軸は右側に行くほど光源との距離が小さくなり、左側に行くほど光源との距離が大きくなる。すなわち、原点の右側がインフォーカス領域であり、左側がアウトフォーカス領域である。また、縦軸はテーパー角度(°)を意味する。テーパー角度とは、光と基板表面とがなす角度である。また、テーパー角度とは、現像後のレジストの断面形状において、基板とレジストとの境界を底とすると、脚と底とのなす角度であるともいえる。
図4に示すように、ポジレジストをインフォーカス領域(図4中に、順テーパー形状形成領域として示す)に置いて露光すると、現像後のレジストは、順テーパー形状となる。また、ネガレジストをアウトフォーカス領域(図4中に、逆テーパー形状形成領域として示す)に置いて露光すると、現像後のレジストは逆テーパー形状となる。これらレジストを用いて形成された導電パターンは、レジストとは逆に、インフォーカス領域で露光したときには逆テーパー形状に、アウトフォーカス領域で露光したときには順テーパー形状となる。
フォトレジスト1において光源10からの光が照射される部分を露光領域3とすると、上記光の光軸に平行な断面において、露光領域3は、順テーパー形状となる(図1)。ここで、フォトレジスト1がポジレジストであるとすると、露光工程後の現像工程によって、露光領域3は除かれるので、基板2上に形成されるレジストパターンは、断面形状が順テーパー形状である孔を有することになる。一方、フォトレジスト1がネガレジストであるとすると、露光工程によって、露光領域3以外の部分が除かれるので、レジストパターンの断面形状が順テーパー形状となる。レジストパターン形成における露光工程以外の工程については、後述する。
図1に示すように、本実施形態の露光方法は、基板2上のフォトレジスト1に対して、基板2とは逆側から光を照射することによって、露光領域の断面を順テーパー形状とすることができる。すなわち、光源10を、ガウス型の強度分布を有する光を出射するような光源にしなくても、フォトレジストの露光に従来一般的に用いられてきた光源を利用することができる。また、フォトレジスト1に対して基板2側から光を出射する方法と比較して、基板2を回転させたり、露光装置を改造したりする必要がないため、フォトレジストの露光に従来一般的に用いられてきた露光装置を利用することができる。
光源10から出射される光は、特に限定されないが、その波長が193nm以上587nm以下であることが好ましい。この範囲内であると、ガラス基板である基板2に対する透過率が高い、すなわち基板2に反射される光の量が少ない。これによって、レジストのうち、露光が不要な部分に光が照射されにくくなる。その結果、より精確なレジストパターン形成が可能となる。なお、光源10が、通常用いられるi線(波長365nm)やg線(波長436nm)を出射するものであればよい。
図3は、基板2における光の反射率が高い場合の露光工程を表す正面図である。図3に示すように、基板2によって反射される光(点線)が、フォトレジスト1の露光されるべき領域、すなわち露光領域3以外の部分に多量に当たってしまうと、精確なレジストパターンの形成ができなくなる。上述したように、光源10から照射される光が基板2で反射される量が少なければ、このような問題は軽減される。
また、露光工程は、図2に示すように、基板2のフォトレジスト1とは逆側に、光吸収体70を置いて行ってもよい。具体的には、光吸収体70は、図2に示すように、基板2と基板載置台71との間に置いてもよい。この光吸収体70の効果について、図3と比較して説明する。図3では、基板載置台71で反射される光(一点鎖線)によって、フォトレジスト1における露光が不要な部分までが露光されている。このように、露光される領域が精確に制御されていないと、レジストパターンを精確に形成することは困難である。それに対して、図2に示す方法では、光吸収体70によって、基板2を透過した光が吸収されるため、基板2を透過した光が他の物体に反射してフォトレジスト1に照射されることを防ぐことができる。すなわち、より精確なレジストパターン形成が可能となる。
光吸収体70としては、カーボン(炭素材料)等を好適に用いることができる。
<3.レジストパターンの剥離方法>
本発明に係るレジストパターンの剥離方法は、上記<1>で述べた方法によって形成されたレジストパターンを剥離する方法であって、レジストパターンが形成されたガラス基板を剥離液に浸漬する浸漬工程と、上記ガラス基板に向けて剥離液を噴射する噴射工程とを、交互に少なくとも1回ずつ行うものである。
本発明に係るレジストパターンの剥離方法は、上記<1>で述べた方法によって形成されたレジストパターンを剥離する方法であって、レジストパターンが形成されたガラス基板を剥離液に浸漬する浸漬工程と、上記ガラス基板に向けて剥離液を噴射する噴射工程とを、交互に少なくとも1回ずつ行うものである。
本剥離方法の実施の一形態について、図7を参照して説明する。図7は、本実施の形態に係るレジストパターンの剥離方法を示す正面図である。本実施形態に係る剥離方法は、図7に示す剥離装置を用いてレジストパターンを剥離する。
本実施の形態に係る剥離装置は、浸漬装置51と噴射装置52とを備えており、浸漬装置51と噴射装置52とは、パイプによって連結されている。
浸漬装置51は、浸漬槽32と剥離液タンク41とを備えており、浸漬槽32と剥離液タンク41とは、パイプによって連結されている。浸漬槽32には、剥離液が溜められており、その剥離液中に現像および蒸着を経た基板16が浸漬されるようになっている。現像および蒸着については後述する。浸漬槽32内では、超音波発生装置31によって超音波が発生し、剥離液に浸漬した基板16が超音波洗浄されるようになっている。なお、剥離液としては、MEA(モノエタノールアミン)、DMSO(ジメチルスルフォキシド)、NMP(N−メチル−ピロリドン)、SPX等を用いることができる。
剥離液は、浸漬槽32中で、基板16に対して一定の方向に移動するようになっている。これによって、基板16から剥がれたレジスト材料および導電性材料等の不要な物質(以下、レジスト材料等と称する)が、再び基板16に付着しにくくなる。図7に示すように、本実施形態の剥離方法では、剥離液は基板16の下側から上側に、つまり浸漬槽32の下側から上側に向かって移動するようになっている。図7中に矢印で剥離液の流れを示す。
また、浸漬槽32中、剥離液の液面(上面)近くに回収装置33が設置されており、この回収装置33によって、剥離液が回収されるようになっている。これによって、基板16から剥がれたレジスト材料等が基板16に再び接触することなく回収され、剥離液タンク41に排出される。その結果、基板16にレジスト材料等が再付着しにくくなる。
すなわち、剥離液を基板16の下側から噴出させることにより、除去されたレジスト材料等が浮き上がり、基板16の方向へ行かないようになる。また、剥離液を上面から回収し、浸漬槽32から排出するので(オーバーフロー排出方式を採用しているので)、除去されたレジスト材料等が浮き上がった後、基板16に再付着することなく、浸漬槽32の外に排出される。
回収装置33によって回収された剥離液は、パイプを介して剥離液タンク41に送られる。剥離液タンク41の下部にはフィルター40が設けられており、剥離液タンク41に送られた剥離液は、このフィルター40によってろ過されたのち、パイプAを通って廃棄されるか、または、後述するようにパイプAおよびA’を介して噴射装置52に送られて再利用される。
噴射装置52は、噴射槽35と剥離液タンク42とを備えており、噴射槽35と剥離液タンク42とは、パイプによって連結されている。噴射槽35内には、基板16が載置されるようになっている。噴射槽35内には、この基板16に向かって剥離液を噴射するシャワー34が設けられている。シャワー34から噴射される剥離液によって基板16を洗浄することによって、レジスト材料等がさらに再付着しにくくなる。なお、シャワー34は、基板16のフォトレジスト1が形成された側に剥離液を噴射するようになっている。
噴射され、基板16を洗浄した後の剥離液は、剥離液タンク42に送られる。剥離液タンク42中の剥離液は、フィルター40でろ過された後、浸漬装置51の浸漬槽32に送られ、浸漬工程に再利用される。
なお、図7には浸漬装置51と噴射装置52とを各1つずつしか示さないが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の浸漬装置と噴射装置とが連結されていてもよい。すなわち、浸漬装置51(第1浸漬装置)と噴射装置52(第1噴射装置)とを連結し、さらに噴射装置52の右側にパイプAとパイプA’とが連結するように、別の浸漬装置51(第2浸漬装置)を連結してもよい。こうすることで、浸漬装置41で用いた剥離液を、パイプAおよびA’を介して噴射装置52に供給することができる。すなわち、浸漬装置41で用いた剥離液を噴射装置52で再利用することができる。
また、第2浸漬装置の右側には、図7に示すと同様に、噴射装置52(第2噴射装置)をさらに連結することができる。同様に、第2噴射装置の右側に第3浸漬装置、第3噴射装置、・・第j浸漬装置、第j噴射装置・・第n浸漬装置、第n噴射装置を順に連結することができる。ただし、jは1以上n以下の整数である。
上述したように、第j浸漬装置および第j噴射装置としては、図7に示す浸漬装置51および噴射装置52をそれぞれ用いることができる。上述したように、第j浸漬装置は、第j噴射装置で使用した剥離液(噴射装置52の剥離液タンク42中の剥離液)を再利用し、この再利用剥離液中に基板を浸漬するようになっている。また、第j噴射装置は、第(j+1)浸漬装置で使用した剥離液(浸漬装置51の剥離液タンク41中の剥離液)を再利用し、この再利用剥離液を基板に噴射するようになっている。
ただし、最後の噴射装置、すなわち第n噴射装置では、新しい剥離液がパイプA’を通じて供給されるようになっていることが好ましい。この場合、噴射装置52のパイプA’に、新しい剥離液を貯蔵したタンク(図示せず)が接続されていればよい。このタンクから供給された剥離液がシャワー34から噴射されることによって、基板16は洗浄される。以上のように、剥離工程の最後に基板を未使用の剥離液で洗浄することで、基板にレジスト材料等が残らず、よりよく洗浄することができる。
以上のように、本実施の形態の剥離方法は、或る基板に対して、浸漬装置による浸漬工程、および噴射装置による噴射工程を、第1浸漬工程、第1噴射工程、・・第k浸漬工程、第k噴射工程、・・、第n浸漬工程、第n噴射工程、のようにそれぞれn回ずつ行う工程を1セットとする剥離工程を行うものである。そして、この剥離方法では、第k浸漬工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第(k−1)噴射工程、つまり他の基板に対する第(k−1)噴射工程に用いる。ただし、kは2以上n以下の整数である。
また、上記浸漬工程および噴射工程を、第1浸漬工程、第1噴射工程、・・第i浸漬工程、第i噴射工程、・・、第n浸漬工程、第n噴射工程、のようにそれぞれn回ずつ行う工程を1セットとする剥離工程を行い、第i噴射工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第i浸漬工程、つまり他の基板に対する第i浸漬工程に用いることもできる。ただし、iは1以上n以下の整数である。
このように、本実施の形態に係る剥離方法では、レジスト材料等が再付着しにくい。またこの剥離方法によると、剥離液を再利用することによって、剥離液の使用量が少なくてすむ。さらに、或る剥離工程における第k浸漬工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第(k−1)噴射工程に用いるか、或る剥離工程における第i噴射工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第i浸漬工程に用いるので、使用済みの剥離液を用いても、不要な物質(レジスト材料等)による基板への汚染が問題になることはない。
既に述べたように、剥離工程の最後、第n噴射工程では、新しい剥離液を用いることが好ましいが、第n噴射工程以外の全ての浸漬工程および噴射工程で、使用済みの剥離液を用いる必要はない。すなわち、少なくとも何れか1つの浸漬工程または剥離工程で使用済みの剥離液を再利用することによって、剥離液の使用量は低減できる。
また、以上のような剥離工程によってフォトレジストを剥離した後、さらなる洗浄工程を行って基板を洗浄することもできる。図6は、本実施の形態に係る剥離工程と、洗浄工程とを示す工程図である。
図6に示すように、図7を参照して説明した剥離工程で基板を処理した後、さらに洗浄工程として、アセトン有機洗浄、IPA有機洗浄、IPAベーパー乾燥を、順に行ってもよい。
アセトン有機洗浄は、剥離工程を経た基板をアセトンに浸漬し、アセトン中で超音波洗浄を行うものである。その後、IPA有機洗浄として、IPA中で超音波洗浄する。
次いで、IPAベーパー乾燥を行う。図8は、IPAベーパー乾燥工程を示す正面図である。図8に示すように、乾燥装置61は、溶剤槽63と、溶剤槽63の内側設けられたヒータ60とを備えている。溶剤槽63中にはIPA62が入れられ、IPA62と接触しないように、基板17が入れられる。
乾燥装置61において、ヒータ60から熱を放出すると、IPA62がヒータ60により間接的に暖められる。するとIPA62が気化して生じた蒸気により、基板17に付着していたIPA有機溶媒が乾燥される。IPAベーパー乾燥を行うことにより、基板17表面の乾きムラ等を抑える効果がある。
以上に述べたレジストパターンの形成方法、および導電パターンの形成方法は、特にTFTの製造に好適に利用することができる。すなわち、本発明には、TFTの製造方法も含まれる。なお、導電パターンを形成する工程以外の工程は、従来公知のTFT製造に利用される方法を適用することができるため、これら他の工程については詳細な説明を省略する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
〔実施例〕
以下に、TFT製造工程についての実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下に、TFT製造工程についての実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
TFT用大型ガラス基板を洗浄後、カセットに装備する。TFT用大型ガラス基板上にポジレジスト、TFR1000(ジアゾナフトキノン−ノボラック樹脂系ポジ型レジスト)をレジスト厚1.6μmで塗布する(図5(a)、塗布工程)。
上記ポジレジストに、図2に示す露光装置によりアウトフォーカス領域を用いて露光を行う(図5(b)、露光工程)。その後、デベロッパー装置を用いることによって現像し、露光領域3を除去する(図5(c)、現像工程)。
次に、RTAポストベーク加熱を行う(図5(d)、硬化工程)。RTAの条件を、140℃、1分とする。
次にTiN/Al/Ti(=1000Å/3000Å/300Å)メタルの真空蒸着を行う(図5(e)蒸着工程)。
次に、レジスト剥離工程として、図7・8に示す装置等を用い以下の操作を行った。
剥離工程−1(第1浸漬工程):大型TFTガラス基板を剥離液(SPX、80℃)に浸漬し、超音波洗浄(200秒)を行う。これによって、ポジレジストおよびポジレジスト上のゲートメタルが除去される。
剥離工程−2(第1噴射工程):大型TFTガラス基板を剥離液シャワーで洗浄する。このとき用いた剥離液はSPX、80℃である。
剥離工程−3(第2浸漬工程):大型TFTガラス基板を剥離液(SPX、80℃)に浸漬し、超音波洗浄(200秒)を行う。これによって、大型TFTガラス基板上に残留していたポジレジストおよびポジレジスト上のゲートメタルが除去される。
剥離工程−4(第2噴射工程):大型TFTガラス基板を剥離液シャワーで最終処理する。このとき用いた剥離液はSPX、80℃である。
洗浄工程−1(アセトン有機溶剤洗浄1):アセトン有機溶剤に、大型TFT基板を浸漬し、超音波洗浄(300秒)を行う。これによって、大型TFT基板上の剥離液が除去される。
洗浄工程−2(アセトン有機溶剤洗浄2):アセトン有機溶剤に、大型TFT基板を再浸漬し、超音波洗浄(300秒)を行う。これによって、大型TFT基板上の剥離液をさらに除去する。
洗浄工程−3(IPA有機溶剤洗浄):IPA有機溶剤に、大型TFT基板を浸漬し、超音波洗浄(300秒)を行う。
洗浄工程−4(IPAベーパー乾燥):大型TFT基板上のIPA有機溶剤を乾燥する。具体的には、100℃、7分で処理した。
なお、剥離工程−4では未使用の剥離液を用い、剥離工程−4を経た剥離液を剥離工程−3で、剥離工程−3を経た剥離液を剥離工程2で、剥離工程2で使用した剥離液を剥離工程1で再利用した。剥離工程−1で使用した剥離液は、フィルターでろ過された後、廃棄処理した。
本発明のレジストパターンの形成方法は、種々の精密機械の導電パターンの形成に好適に利用され、特にTFTの製造に好適に利用することができる。
1 フォトレジスト(フォトレジスト層)
2 基板(ガラス基板)
3 露光領域
4 硬化部
10 光源
11 光集束手段
12 RTA装置
13 冷却装置
20 導電材料
21 導電パターン
70 光吸収体
2 基板(ガラス基板)
3 露光領域
4 硬化部
10 光源
11 光集束手段
12 RTA装置
13 冷却装置
20 導電材料
21 導電パターン
70 光吸収体
Claims (12)
- ガラス基板上に形成されたフォトレジスト層を露光する露光工程を含み、
上記露光工程は、
光源から出射され、焦点を結ぶように集束される光を、上記焦点よりも光源から離れた位置にあるフォトレジスト層に対して、上記ガラス基板側から照射することを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 上記光の波長は、193nm以上587nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のレジストパターンの形成方法。
- 上記露光工程で、ガラス基板のフォトレジスト層が形成された側とは逆側に、上記光を吸収する光吸収体を配置することを特徴とする請求項1または2に記載のレジストパターンの形成方法。
- フォトレジストは、ポジレジストであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法。
- フォトレジストは熱によって硬化する材料からなり、
上記露光工程によって露光されたレジストパターンを現像する現像工程と、
上記現像工程後に、フォトレジスト層をガラス基板側から冷却しながら、瞬間熱アニールによって加熱する硬化工程とを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法によって形成されたレジストパターンを基板から剥離する方法であって、
レジストパターンが形成されたガラス基板を剥離液に浸漬する浸漬工程と、
上記ガラス基板に向けて剥離液を噴射する噴射工程とを、交互に少なくとも1回ずつ行うことを特徴とするレジストパターンの剥離方法。 - 上記浸漬工程および噴射工程を、第1浸漬工程、第1噴射工程、・・、第n浸漬工程、第n噴射工程、のようにそれぞれn回ずつ行うと共に、これら工程を1セットとする剥離工程を複数回行い、
第k浸漬工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第(k−1)噴射工程に用いる(ただし、kは2以上n以下の整数である)ことを特徴とする請求項6に記載のレジストパターンの剥離方法。 - 上記浸漬工程および噴射工程を、第1浸漬工程、第1噴射工程、・・、第n浸漬工程、第n噴射工程、のようにそれぞれn回ずつ行うと共に、これら工程を1セットとする剥離工程を複数回行い、
第i噴射工程を経た剥離液を、次の剥離工程における第i浸漬工程に用いる(ただし、iは1以上n以下の整数である)ことを特徴とする請求項6または7に記載のレジストパターンの剥離方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法によって形成されたレジストパターンを基板から剥離する方法であって、
レジストパターンが形成されたガラス基板を剥離液に浸漬すると共に、
上記剥離液を上記ガラス基板に対して一定の方向に移動させることを特徴とするレジストパターンの剥離方法。 - 上記一定の方向とは、下側から上側に向かう方向であることを特徴とする請求項9に記載のレジストパターンの剥離方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法によって形成されたレジストパターンをマスクとして用い、上記ガラス基板上に導電性材料からなる導電パターンを形成することを特徴とする導電パターンの形成方法。
- 請求項11に記載の方法を一工程として含むことを特徴とするTFTの製造方法。
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JP2005274744A JP2007088187A (ja) | 2005-09-21 | 2005-09-21 | レジストパターンの形成方法およびその利用 |
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JP2011003831A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 紫外線露光方法、紫外線露光装置及び電鋳モールドパターンの作製方法 |
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CN113140448A (zh) * | 2020-01-16 | 2021-07-20 | 芯恩(青岛)集成电路有限公司 | 一种半导体结构及其制作方法 |
-
2005
- 2005-09-21 JP JP2005274744A patent/JP2007088187A/ja active Pending
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