JP2010103551A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトレジストパターンを溶解し所望のレジストパターンを形成するリフロー処理において、生産効率が向上し、コストを低減することのできる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置７は、純水を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの純水の供給開始および停止を制御する純水供給手段２１を備え、前記ノズル２０から供給される純水に、下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、曝す純水曝しユニット１６と、前記純水に曝された基板上にエアを吹き付けるブローノズル２２と、前記ブローノズルからのエアを制御するブロー手段２３とを備え、前記ブローノズルからのエアで、前記基板上の純水を除去する純水除去ユニット１７と、前記純水が除去された基板のフォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクするリフローユニットとを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、フォトリソグラフィ工程により形成されエッチングマスクとして使用されたレジストパターンを溶解し、新たなレジストパターンを形成するリフロー処理において、レジストをフローする工程の前に実施する基板処理装置に関する。

例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）製造工程におけるアモルファスＳｉＴＦＴ（アモルファスシリコン薄膜トランジスタ）の形成においては、複数回のエッチング処理が必要とされる。このため従来は、複数回のフォトリソグラフィ工程、即ち露光・現像処理を行い、フォトレジストパターンを形成している。
しかしながら、ＴＦＴ形成工程において、エッチングで得たいパターン毎に塗布現像装置と露光装置とが必要となり、装置コストが嵩むという課題があった。

このような課題に対し、一度エッチングマスクとして使用したレジストパターンを溶解し変形することにより、新たなレジストパターンを形成するリフロー処理が注目されている。このリフロー処理によれば、二度目のレジストパターン形成において、塗布現像装置及び露光装置を用いた処理を必要とせず、装置コストを低減し、製造効率を向上することができる。このリフロー処理を用いたＴＦＴ形成工程について図を用いて説明する。

アモルファスＳｉＴＦＴを形成する場合、図６（ａ）に示すように、ガラス基板２００に形成されたゲート電極２０１上に、絶縁層２０２、ａ−Ｓｉ層（ノンドープアモルファスＳｉ層）２０３ａとｎ^＋ａ−Ｓｉ層（リンドープアモルファスＳｉ層）２０３ｂからなるＳｉ層２０３、ドレイン・ソース電極を形成するためのメタル層２０５が順に積層される。

そして、メタル層２０５をエッチングするため、フォトリソグラフィ工程により、メタル層２０５上にフォトレジストが成膜され、露光、現像処理によりレジストパターン２０６が形成される。但し、このレジストパターン２０６は、光の透過率に差が設けられたハーフトーンマスクを用いるハーフ露光処理により、異なる膜厚（厚膜部と薄膜部）を有するものとなされる。尚、ハーフ露光技術については、特許文献１に開示されている。

レジストパターン２０６は、メタル層２０５をエッチングするためのマスクとして使用され、エッチング後は図６（ｂ）に示すようにメタル層２０５の非マスク部分がエッチングされる。

メタルエッチングによりレジスト層２０６の表面には、ウェットエッチング液の影響によりレジストが変質した変質層２０７が形成される。そこで、リフロー処理の前処理として、この変質層２０７を除去する処理を行う。

この前処理においては、例えばアルカリ溶液がウェットエッチング液として変質層２０７に滴下され、これにより図６（ｃ）に示すように変質層２０７が除去される。
次いで再現像処理により、図６（ｄ）に示すように次のレジストパターン形成においてマスクが不要な薄膜部のレジスト２０６を除去し、マスクしたいターゲットＴｇ周辺のレジスト（厚膜部）のみを残す処理が行われる。

次いで図６（ｄ）に示すようにレジスト２０６が残された状態から、レジスト２０６に溶剤雰囲気を曝すことによりレジスト２０６の溶解、拡散処理（リフロー処理）が行われ、図６（ｅ）に示すようにターゲットＴｇ上にレジスト層が形成される。
尚、このレジスト層形成後は、図７（ａ）に示すようにメタル層２０５をマスクとしてＳｉ層２０３のエッチングを行い、図７（ｂ）に示すようにレジスト層２０６を除去する。そして、図７（ｃ）に示すように、チャネル領域におけるｎ^＋ａ−Ｓｉ層２０３ｂのエッチングが行われ、ＴＦＴが形成される。

尚、本願発明者らは、前記リフロー処理の前処理として、さらにフォトレジストに対して所定波長（例えば波長１７２ｎｍ）のＵＶ光を所定時間（例えば１２０秒間）露光し、レジスト表面の高分子を分解することによって、レジスト表面に対する有機溶剤の接触角を低下させる方法を開示している（特許文献２参照）。
このＵＶ光の露光処理により、レジスト表面からの有機溶剤の吸収率が向上し、より速くレジスト全体に有機溶剤を浸透させることが可能となる。

特開２００５−１０８９０４号公報 特開２００７−２３５０２６号公報

ところで従来は、前記のようにリフロー処理の前処理としてウェットエッチング液（アルカリ溶液）が変質層２０７に滴下され、変質層２０７が除去されることによって、リフロー処理でのレジストへの溶剤雰囲気の浸透が促進するようになされていた。
また、特許文献２に記載のように、さらにフォトレジストにＵＶ光を露光することにより、レジスト表面を親溶剤性に改質する方法があった。
しかしながら、従来の方法にあっては、アルカリ溶液等のウェットエッチング液の使用はコストが嵩み、ＵＶ光の使用はそのプロセスの処理に長時間を要するため、量産工程には適さないという課題があった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、フォトレジストパターンを溶解し所望のレジストパターンを形成するリフロー処理において、生産効率が向上し、コストを低減することのできる基板処理装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明にかかる基板処理装置は、基板上に形成されたフォトレジストパターンを溶解し、新たなフォトレジストパターンを形成する基板処理装置であって、純水を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの純水の供給開始および停止を制御する純水供給手段を備え、前記ノズルから供給される純水に、下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、曝す純水曝しユニットと、前記純水に曝された基板上にエアを吹き付けるブローノズルと、前記ブローノズルからのエアを制御するブロー手段とを備え、前記ブローノズルからのエアで、前記基板上の純水を除去する純水除去ユニットと、前記純水が除去された基板のフォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクするリフローユニットと、を含むことを特徴としている。
尚、前記純水曝しユニットにおいて、 前記下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンが純水に、少なくとも１０秒間、曝されることが望ましい。

このように、本発明にかかる基板処理装置によって、フォトレジストを溶解するリフロー処理の前に、フォトレジストに純水を曝す処理を行うことにより、純水がフォトレジスト並びに変質層に膨潤し、フォトレジスト（変質層）の表面積が増加し、また、表層の密度が粗い状態に変質する。
これにより、変質層を除去せずともレジストへの有機溶剤の吸収率が向上し、リフロー（溶解）処理において有機溶剤をレジスト全体に浸透させることができる。
その結果、安定した溶解を行うことができると共に、従来のように変質層を除去する工程を必要としないために、掛かるコストを低減し、生産効率を向上することができる。

また、前記フォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクする前であって、前記下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、純水に曝す前、または、前記基板上にエアを吹き付けて、前記純水を除去した後に、前記基板に対して疎水化処理を施す疎水化処理ユニットを備えてもよい。
このようにリフロー（溶解）処理前において、疎水化処理ユニットによって基板に対して疎水化処理を施すことによって、後段のリフロー処理のレジスト溶解が適度に抑えられ、線幅の広がりを適度なものとなされる。

また、前記課題を解決するために、本発明にかかる基板処理装置は、基板上に形成されたフォトレジストパターンを溶解し、新たなフォトレジストパターンを形成する基板処理装置であって、現像液を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの現像液の供給開始および停止を制御する現像液供給手段を備え、前記ノズルから供給される現像液に、下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、曝す現像液曝しユニットと、純水を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの純水の供給開始および停止を制御する純水供給手段を備え、前記ノズルから供給される純水によって、前記基板上の現像液を洗い流すリンス処理ユニットと、前記基板上にエアを吹き付けるブローノズルと、前記ブローノズルからのエアを制御するブロー手段とを備え、前記ブローノズルからのエアで、前記基板上の純水を除去する純水除去ユニットと、前記純水が除去された基板のフォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクするリフローユニットと、を含むことを特徴としている。
尚、前記現像液は、濃度２．３８％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液、または、前記ＴＭＡＨ水溶液が純水により所定の割合で希釈されたものが望ましい。
また、前記基板上に純水を供給し、前記現像液を洗い流すリンス処理ユニットにおいて、少なくとも１０秒間、前記純水が前記基板上に供給されることが望ましい。

このように、本発明にかかる基板処理装置によって、フォトレジストを溶解するリフロー処理の前に、フォトレジストに現像液を曝す処理を行うことにより、現像液がフォトレジスト並びに変質層に膨潤し、フォトレジスト（変質層）の表面積が増加し、また、表層の密度が粗い状態に変質する。
これにより、変質層を除去せずともレジストへの有機溶剤の吸収率が向上し、リフロー（溶解）処理において有機溶剤をレジスト全体に浸透させることができる。
その結果、安定した溶解を行うことができると共に、従来のように変質層を除去する工程を必要としないために、掛かるコストを低減し、生産効率を向上することができる。

本発明によれば、フォトレジストパターンを溶解し所望のレジストパターンを形成するリフロー処理において、生産効率が向上し、コストを低減することのできる基板処理装置を得ることができる。

図１は、本発明に係る基板処理装置を実施するリフローパターン形成装置のレイアウトを示す平面ブロック図である。 図２は、前処理ユニットの概略構成を示す断面図である。 図３は、リフローパターン形成装置による基板処理工程を示すフローである。 図４は、本発明に係る基板処理装置による処理工程を説明するための基板断面図である。 図５は、前処理ユニットの他の形態の概略構成を示す断面図である。 図６は、ＴＦＴ形成におけるリフロー処理工程を説明するための基板断面図である。 図７は、図６の工程後、ＴＦＴ形成の処理工程を説明するための基板断面図である。

以下、本発明に係る基板処理装置について、実施の形態に基づいて説明する。図１は、リフローパターン形成装置のレイアウトを示す平面ブロック図である。

図１に示すリフローパターン形成装置１は、例えばＴＦＴ形成のため、塗布現像処理装置（ＣＯＴ／ＤＥＶ）５０及び露光装置（Ｅｘｐ）５１においてレジストパターン形成し、エッチング装置（Ｅｔｃｈｉｎｇ）５２によりエッチング処理が施された基板Ｇに対し、レジストパターンのリフロー処理を行い、レジストパターンを再形成するための装置である。

このリフローパターン形成装置１は、複数の基板Ｇをカセット単位で外部（エッチング装置）から搬入出したり、カセットに対して基板Ｇを搬入出したりするカセットステーション（Ｃ／Ｓ）２を備える。
また、カセットステーション２に隣接して基板処理部３が設けられ、この基板処理部３においては、図中矢印Ａ，Ｂに示す基板処理方向に沿って複数の基板処理ユニットが並べて配置され、２列の基板処理ラインを形成している。
尚、各ユニット間での基板Ｇの搬送は、例えばコロ搬送機構からなる平流し搬送路に沿って行われる。

矢印Ａで示す基板処理ラインには、処理方向に沿って先ず、基板Ｇを例えばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジンラザン）雰囲気内で加熱処理することにより疎水化する疎水化処理ユニット（ＡＤ）５、及び加熱された基板Ｇを所定温度に冷却するためのクールユニット（Ｃｏｌ）６が配置される。
そして、クールユニット（Ｃｏｌ）６に隣接して、フォトレジスト及びその表面部に生じた変質層を親溶剤性に改質させるための処理（リフロー処理の前処理）を行う前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７が配置される。尚、この前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７は、本発明の特徴に係る部分であるため、詳細に後述する。

さらに、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７に隣接して、フォトレジストを溶解するリフローユニット（ＲＦ）８が配置される。
このリフローユニット（ＲＦ）８においては、チャンバ内に載置された基板Ｇに対し、濃度が５０〜１００％に調整された溶剤雰囲気が供給され、フォトレジストが溶剤雰囲気に曝されることによってフォトレジストパターンがフローし、パターン形成がなされる。

尚、図１においては、例えば４台のリフローユニット（ＲＦ）８が２列の基板処理ラインにわたり（各ラインに２台）配置され、２列の基板処理ライン間には各リフローユニット（ＲＦ）８に対し基板Ｇの搬入出を行う基板搬送部４が配置されている。
基板搬送部４は基板Ｇを保持可能なアーム装置４ａを有すると共に、基板処理方向に移動可能に設けられ、アーム装置４ａによって、適宜空きがあるリフローユニット（ＲＦ）８に基板Ｇを搬入するようになされている。

また、２列の基板処理ラインの間には、リフローユニット（ＲＦ）８に隣接し、基板搬送部４がアクセス可能な位置にバッファユニット（Ｂｕｆ）９が配置され、基板Ｇをリフローユニット（ＲＦ）８にすぐに搬送出来ない場合等に、基板Ｇを一時的に保持可能となされている。
また図中、矢印Ｂで示す基板処理方向に沿って、複数のホットプレート及びクールプレートからなる熱処理装置（ＨＰ／ＣＯＬ）１０、基板Ｇを一時的に保持するためのバッファユニット（Ｂｕｆ）１１が配置されている。

次に、フォトレジスト及びその表面部に生じた変質層を親溶剤性に改質させるための処理（リフロー処理の前処理）を行う前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７の構成について説明する。
図２は、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７の構成を模式的に示した概略断面図である。図２に示すように、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７には、平流し搬送路１５に沿って複数（図では２つ）のチャンバユニット１６、１７が上流から順に並べて設けられている。
尚、平流し搬送路１５は例えばコロ搬送機構により構成することができ、この平流し搬送路１５の駆動は、コロ回転を制御するためのモータ等からなる搬送駆動手段１９によりなされる。

チャンバユニット１６は、基板Ｇの被処理面を純水に曝すためのユニットであって、その方法は、パドル（液盛り）方式、浸漬する方式、ミスト状の純水を吹き掛ける方式、流水に曝す方式等、様々な形態が可能であるが、図２においては、スリット状のノズル口を有するノズル２０により純水Ｗを液盛りするパドル方式を採用している。

図２において、ノズル２０は純水Ｗの供給開始及び停止を制御する純水供給手段２１に接続されている。また、ノズル２０は、例えば基板Ｇの幅方向に伸びるスリット状のノズル口を有し、チャンバユニット１６の入り口１６ａ付近に設けられる。
また、チャンバユニット１６の底部には、基板Ｇからこぼれ落ちた純水Ｗを排出するための排水口１６ｃが設けられている。

平流し搬送路１５により水平方向に搬送される基板Ｇは、チャンバユニット１６の中に搬入口１６ａから所定速度で搬入され、（図示しないセンサにより基板Ｇ搬入が検出されると）それに同期して純水供給手段２１が駆動開始し、ノズル２０から所定温度（例えば２４℃〜２４．５℃）の純水Ｗが吐出される。また、（図示しないセンサの検出により）ノズル２０下に基板Ｇが存在しない場合には、純水供給手段２１が駆動停止し、ノズル２０からの純水Ｗの吐出が停止される。

また、基板Ｇ上に純水Ｗが液盛りされた後、チャンバユニット１６内において、平流し搬送路１５のコロ搬送機構が停止することにより、所定時間（例えば３０ｓｅｃ）、フォトレジストが純水Ｗに曝されるようになされている。

また、チャンバユニット１７は、基板Ｇに液盛りされた純水Ｗを除去するためのユニットであって、搬入口１７ａから搬入された基板Ｇの純水Ｗが液盛りされた被処理面に対し、エアを吹き付けるためのブローノズル２２が設けられている。
ブローノズル２２は、前記被処理面に対しノズル口から所定の距離（例えば１５０ｍｍ）を空けて設けられている。また、ノズル口から噴出されるエアは、ブロー手段２３によって制御され、所定の圧力（例えば０．２ＭＰａ）のエアが所定時間（例えば２０ｓｅｃ）、基板Ｇの被処理面に対し噴出されるようになされている。
また、チャンバユニット１７の底部には、ブローノズル２２によりエアが吹き付けられて基板Ｇから除去された純水Ｗを排出するための排水口１７ｃが設けられている。

この構成において、平流し搬送路１５によりチャンバユニット１７内を移動する基板Ｇは、その上面（被処理面）に液盛りされた純水Ｗがブローノズル２２から噴出されたエアにより吹き飛ばされ、チャンバユニット１７の搬出口１７ｂから搬出されるときには、余分な純水Ｗが全て除去されるようになされている。
尚、前記搬送駆動手段１９、前記純水供給手段２１、前記ブロー手段２３のそれぞれに対する駆動制御は制御プログラムや、そのプログラムが実行されるコンピュータ等からなる制御部３０によりなされる。

続いて、本発明に係る基板処理装置を実施するリフローパターン形成装置１の処理工程について図３のフロー及び図４の基板状態図に従い説明する。尚、以下の説明においては、既に説明した図１、図２の装置構成を適宜用いて説明する。

先ず、エッチング装置５２より搬送された基板Ｇが収容されたカセットステーション２から、１枚の基板Ｇが平流し搬送路に沿って疎水化処理ユニット５に搬送される。尚、図４（ａ）に示すように、疎水化処理ユニット５に搬送される基板Ｇにおいて、メタル層２０５（下地膜）上に形成されたフォトレジストパターン２０６は、塗布現像処理装置５０及び露光装置５１において、リフロー処理で必要なフォトレジストを厚膜に形成し、不要なフォトレジストを薄膜に形成するハーフ露光処理が施されている。

疎水化処理ユニット（ＡＤ）５において、基板Ｇは例えば蒸気化したＨＭＤＳ（ヘキサメチルジンラザン）雰囲気の中で所定時間（例えば１２０ｓｅｃ）、所定温度（例えば１１０℃）に加熱処理され、基板Ｇとフォトレジストとの密着性向上のための疎水化処理がなされる（図３のステップＳ１）。この疎水化処理により、後段のリフロー処理（レジスト溶解）の進行が適度に抑えられ、線幅の広がりが適度なものとなされる。
疎水化処理ユニット５における疎水化処理がなされると、高温状態の基板Ｇはクールユニット（Ｃｏｌ）６に搬送され、所定の温度に冷却される（図３のステップＳ２）。

所定の温度に冷却された基板Ｇは、続いて平流し搬送路１５に沿って前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７のチャンバユニット１６に搬送される。そして、純水供給手段２１の駆動によりノズル２０から純水Ｗが吐出され、水平方向に移動する基板Ｇの上面（被処理面）に対して純水Ｗが液盛りされる（図３のステップＳ３）。
基板Ｇ全体に純水Ｗが液盛りされると、搬送駆動手段１９はチャンバユニット１６内における平流し搬送路１５におけるコロ駆動を一時停止し、図４（ｂ）に示すようにフォトレジスト２０６が純水Ｗに所定時間（例えば３０ｓｅｃ）曝される。

その後、基板Ｇは再び平流し搬送路１５に沿ってチャンバユニット１７内に搬送される。そして、水平方向に移動する基板Ｇの表面に対しブロー手段２３の駆動によりブローノズル２２から所定の風圧（例えば０．２ＭＰａ）で、所定時間（例えば２０ｓｅｃ）、エアが噴出され、これにより液盛りされていた純水Ｗが除去される（図３のステップＳ４）。
このように前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７での処理を終えた基板Ｇにおいては、図４（ｃ）に示すように、純水Ｗがフォトレジスト２０６並びに変質層２０７に膨潤し、フォトレジスト２０６（変質層２０７）の表面積が増加し、また、表層の密度が粗い状態に変質する。

前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７においてレジストが改質された基板Ｇは、平流し搬送路１５に沿って、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７に隣接するリフローユニット（ＲＦ）８或いはバッファユニット（Ｂｕｆ）９に搬送される。
基板Ｇがバッファユニット（Ｂｕｆ）９に搬送された場合には、基板搬送部４により適宜空きがあるリフローユニット（ＲＦ）８に搬送される。

リフローユニット（ＲＦ）８においては、基板Ｇは所定の温度（例えば２４℃）に温調され、所定濃度に調整された溶剤雰囲気として、例えばシンナーガスがチャンバ内に導入されて雰囲気置換され、処理レシピに規定された所定時間の間、レジスト２０６、変質層２０７がシンナーガスに曝される。
ここで、フォトレジスト２０６並びに変質層２０７は、その表面積が増加し、また、表層の密度が粗い状態に改質されているため、有機溶剤であるシンナーの吸収率が向上しており、レジスト全体に速くシンナーが浸透する。このため、溶解（フロー）が進行し、ターゲットＴｇをマスクするレジストパターンが形成される（図３のステップＳ５）。

リフローユニット（ＲＦ）８での処理が終わると、基板Ｇは基板搬送部４により一度バッファユニット（Ｂｕｆ）９に搬送された後、平流し搬送路により熱処理装置（ＨＰ／Ｃｏｌ）１０に搬送され、加熱によるレジストパターンの定着処理が行われる（図３のステップＳ６）。そして、冷却後、再び基板搬送部４によりカセットステーション２のカセットに戻され、その後、エッチング装置５２に搬送される。

このように本発明の基板処理装置に係る実施の形態によれば、フォトレジストを溶解するリフロー処理の前に、フォトレジストに純水Ｗを曝す処理を行い、有機溶剤が容易に浸透するよう変質層を含めたフォトレジストが改質される。即ち変質層を除去せずともレジストへの有機溶剤の吸収率が向上し、リフロー処理において有機溶剤がレジスト全体に浸透する。
その結果、安定した溶解を行うことができると共に、従来のように変質層を除去する工程を必要としないために、掛かるコストを低減し、生産効率を向上することができる。

尚、前記実施の形態では、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７での処理において、フォトレジストを純水Ｗに所定時間曝し、レジストを改質するものとしたが、純水Ｗに替えて、所定濃度に希釈された現像液に所定時間曝し、レジストを改質するようにしてもよい。
ここで、レジスト改質に用いる現像液は、例えば濃度２．３８％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液、または、そのＴＭＡＨ水溶液をレジストパターン表面のダメージ度合いに応じて純水により１〜１００００倍のいずれかの割合で希釈したものが望ましい。
その場合の前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７の構成例としては、図５に示すようにチャンバユニット１６内にスリット状のノズル口を有する現像液ノズル２４を設け、現像液供給手段２５により現像液ノズル２４に所定濃度（例えば２．３８％）の現像液Ｄが供給される。

また、図示するようにチャンバユニット１７内に純水ノズル２６が設けられ、純水供給手段２７により純水ノズル２６に純水が供給される。尚、この純水ノズル２６から吐出される純水Ｗは、基板Ｇ上に液盛りされた現像液Ｄを洗浄して除去するリンス処理を行うものである。
また、基板Ｇ上に供給された純水Ｗはエアブローノズル２２から吹き付けられるエアにより除去されるが、チャンバユニット１７内において、純水ノズル２６とエアブローノズル２２との組み合わせの構成を搬送路に沿って複数設け、繰り返しリンス処理を行うようにしてもよい。

また、前記実施の形態においては、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７での処理前に疎水化処理ユニット（ＡＤ）５での疎水化処理を行う形態を示したが、この疎水化処理は、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）７での処理後（リフロー処理前）に実施してもよい。或いは、疎水化処理はパターン線幅を適度に抑えるために実施するものであるため、本発明に係る基板処理方法においては、リフロー処理前の疎水化処理は必ずしも実施しなくてよい。

続いて、本発明に係る基板処理装置について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記した本発明の基板処理装置に係る実施の形態について、その効果を検証した。

（実施例１）
実施例１では、リフロー処理前の疎水化処理を実施せず、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）での処理（前処理と呼ぶ）において、基板上のフォトレジストを所定時間、純水に曝す処理及び、純水を除去する処理を行い、その後のリフロー処理結果を検証した。
前処理の条件として、２４℃〜２４．５℃の純水を所定時間（１０ｓｅｃ、２０ｓｅｃ、３０ｓｅｃ、６０ｓｅｃの４条件）、曝した状態とすることとした。

また、フォトレジストに純水を曝す方法として、パドル（液盛り）方式、浸漬する方式、ミスト状の純水を吹き掛ける方式、流水に曝す方式の４条件を設定した。
尚、パドル（液盛り）方式の場合、フォトレジストに対し１ｃｃの純水を液盛りした。純水に浸漬する方式の場合、水深２０〜３０ｍｍの水槽に浸漬した。ミスト状の純水を吹き掛ける方式の場合、ミスト吹き出し口からフォトレジストまでの距離を５００ｍｍに設定した。
また、基板上の純水に対し吹き付けるエアは、エアガンにより乾燥エアを吹き付け、エアの圧力は、元圧が０．２ＭＰａ、ブローノズルからフォトレジストまでの距離が約１５０ｍｍ、吹き付け時間が約２０ｓｅｃとした。

この実験の結果を表１に示す。尚、表１に記載する結果として、リフロー処理の結果、フロー（溶解）が完全になされた場合を○、不完全な場合を△、全くフローしていない場合を×とする。

表１に示すように、純水処理方法、純水処理時間のいずれの組み合わせ条件においても、リフロー工程におけるフロー処理は完全に実行された。

（実施例２）
実施例２では、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）での処理後（前処理後）に疎水化処理（ＡＤ）を施し、リフロー処理を行った。前処理においては、基板上のフォトレジストを所定時間、純水に曝す処理及び、純水を除去する処理を行い、その後のリフロー処理結果を検証した。
前処理の条件として、２４℃〜２４．５℃の純水を所定時間（１０ｓｅｃ、２０ｓｅｃ、３０ｓｅｃ、６０ｓｅｃの４条件）、曝した状態とすることとした。

また、フォトレジストに純水を曝す方法として、パドル（液盛り）方式、浸漬する方式、ミスト状の純水を吹き掛ける方式、流水に曝す方式の４条件を設定した。
尚、パドル（液盛り）方式の場合、フォトレジストに対し１ｃｃの純水を液盛りした。純水に浸漬する方式の場合、水深２０〜３０ｍｍの水槽に浸漬した。ミスト状の純水を吹き掛ける方式の場合、ミスト吹き出し口からフォトレジストまでの距離を５００ｍｍに設定した。
また、基板上の純水に対し吹き付けるエアは、エアガンにより乾燥エアを吹き付け、エアの圧力は、元圧が０．２ＭＰａ、ブローノズルからフォトレジストまでの距離が約１５０ｍｍ、吹き付け時間が約２０ｓｅｃとした。
また、疎水化処理は基板を１１０℃に加熱し、１２０秒間、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジンラザン）雰囲気に曝すことにより実施した。

この実験の結果を表２に示す。尚、表２に記載する結果として、リフロー処理の結果、フロー（溶解）が完全になされた場合を○、不完全な場合を△、全くフローしていない場合を×、一部フロー不足の場合を▲とする。

表２に示すように、純水処理方法による違いは無かったが、純水処理時間が３０秒以上の場合に、リフロー工程におけるフロー処理は完全に実行された。

（実施例３）
実施例３では、基板に疎水化処理（ＡＤ）を施した後、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）での処理（前処理）を実施し、その後、リフロー処理を行った。前処理においては、基板上のフォトレジストを所定時間、純水に曝す処理及び、純水を除去する処理を行い、その後のリフロー処理結果を検証した。
前処理の条件として、２４℃〜２４．５℃の純水を所定時間（１０ｓｅｃ、２０ｓｅｃ、３０ｓｅｃ、６０ｓｅｃの４条件）、曝した状態とすることとした。

また、フォトレジストに純水を曝す方法として、パドル（液盛り）方式、浸漬する方式、ミスト状の純水を吹き掛ける方式、流水に曝す方式の４条件を設定した。
尚、パドル（液盛り）方式の場合、フォトレジストに対し１ｃｃの純水を液盛りした。純水に浸漬する方式の場合、水深２０〜３０ｍｍの水槽に浸漬した。ミスト状の純水を吹き掛ける方式の場合、ミスト吹き出し口からフォトレジストまでの距離を５００ｍｍに設定した。また、基板上の純水に対し吹き付けるエアは、エアガンにより乾燥エアを吹き付け、エアの圧力は、元圧が０．２ＭＰａ、ブローノズルからフォトレジストまでの距離が約１５０ｍｍ、吹き付け時間が約２０ｓｅｃとした。
また、疎水化処理は基板を１１０℃に加熱し、１２０秒間、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジンラザン）雰囲気に曝すことにより実施した。

この実験の結果を表３に示す。尚、表３に記載する結果として、リフロー処理の結果、フロー（溶解）が完全になされた場合を○、不完全な場合を△、全くフローしていない場合を×とする。

表３に示すように、純水処理方法、純水処理時間のいずれの組み合わせ条件においても、リフロー工程におけるフロー処理は完全に実行された。

（実施例４）
実施例４では、前処理ユニット（ＰｒｅＴ）での処理（前処理）において、基板上のフォトレジストを所定時間、現像液に曝し、その後、純水でリンス処理し、さらに純水を除去する処理を行った。
また、前記前処理後に疎水化処理（ＡＤ）を実施し、その後のリフロー処理結果を検証した。

前処理の条件として、現像液は、濃度２．３８％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液を１００倍に希釈（現像液１０ｃｃ、純水９９０ｃｃ）したものと、希釈なしのものの２条件とした。
また、希釈した現像液の場合、基板Ｇを現像液の水深が２０〜３０ｍｍの水槽に所定時間（５ｓｅｃ、１０ｓｅｃ、２０ｓｅｃ、３０ｓｅｃ、６０ｓｅｃの５条件）、浸漬した。希釈なしの現像液の場合、基板Ｇを現像液の水深が２０〜３０ｍｍの水槽に３秒間のみ浸漬した。これは、３秒より長い時間浸漬すると、レジストが全て除去されるためである。
また、リンス処理として、２４℃〜２４．５℃の純水を１０ｓｅｃ、流水に曝し、現像液を除去した。

また、基板上の純水に対し吹き付けるエアは、エアガンにより乾燥エアを吹き付け、エアの圧力は、元圧が０．２ＭＰａ、ブローノズルからフォトレジストまでの距離が約１５０ｍｍ、吹き付け時間が約２０ｓｅｃとした。
また、疎水化処理は基板を１１０℃に加熱し、１２０秒間、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジンラザン）雰囲気に曝すことにより実施した。

この実験の結果を表４、表５に示す。尚、表４は現像液が希釈ありの場合、表５は現像液が希釈なしの場合である。表４、５に記載する結果として、リフロー処理の結果、フロー（溶解）が完全になされた場合を○、不完全な場合を△、全くフローしていない場合を×とする。

表４に示すように、希釈された現像液の場合、現像液処理時間が３０秒以上の場合に、リフロー工程におけるフロー処理は完全に実行された。
また、表５に示すように、希釈していない現像液の場合、現像処理時間が３秒で、リフロー工程におけるフロー処理は完全に実行されたが、プロセスマージンが少ないため、前処理としては不向きであると確認した。

以上の実施例の結果から、本発明の基板処理装置によれば、前記実施の形態に示した効果を得ることができると確認した。

本発明は、複数回に亘りフォトレジストパターンを形成する工程に適用することができ、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。

１ リフローパターン形成装置
２ カセットステーション
３ 基板処理部
４ 基板搬送部
５ 疎水化処理ユニット
６ クールユニット
７ 前処理ユニット
８ リフローユニット
９ バッファユニット
１０ 熱処理装置
１１ バッファユニット
Ｇ 基板
Ｗ 純水
Ｄ 現像液

Claims (6)

1. 基板上に形成されたフォトレジストパターンを溶解し、新たなフォトレジストパターンを形成する基板処理装置であって、
   純水を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの純水の供給開始および停止を制御する純水供給手段を備え、前記ノズルから供給される純水に、下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、曝す純水曝しユニットと、
   前記純水に曝された基板上にエアを吹き付けるブローノズルと、前記ブローノズルからのエアを制御するブロー手段とを備え、前記ブローノズルからのエアで、前記基板上の純水を除去する純水除去ユニットと、
   前記純水が除去された基板のフォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクするリフローユニットと、
   を含むことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記純水曝しユニットにおいて、前記下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンが純水に、少なくとも１０秒間、曝されることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
3. 前記フォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクする前であって、前記下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、純水に曝す前、または、前記基板上にエアを吹き付けて、前記純水を除去した後に、前記基板に対して疎水化処理を施す疎水化処理ユニットを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
4. 基板上に形成されたフォトレジストパターンを溶解し、新たなフォトレジストパターンを形成する基板処理装置であって、
   現像液を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの現像液の供給開始および停止を制御する現像液供給手段を備え、前記ノズルから供給される現像液に、下地膜のエッチングマスクとして使用された前記フォトレジストパターンを所定時間、曝す現像液曝しユニットと、
   純水を前記基板上に供給するノズルと前記ノズルからの純水の供給開始および停止を制御する純水供給手段を備え、前記ノズルから供給される純水によって、前記基板上の現像液を洗い流すリンス処理ユニットと、
   前記基板上にエアを吹き付けるブローノズルと、前記ブローノズルからのエアを制御するブロー手段とを備え、前記ブローノズルからのエアで、前記基板上の純水を除去する純水除去ユニットと、
   前記純水が除去された基板のフォトレジストパターンを溶剤雰囲気に曝して溶解し、所定エリアをマスクするリフローユニットと、
   を含むことを特徴とする基板処理装置。
5. 前記現像液は、濃度２．３８％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液、または、前記ＴＭＡＨ水溶液が純水により所定の割合で希釈されたものであることを特徴とする請求項４に記載された基板処理装置。
6. 前記基板上に純水を供給し、前記現像液を洗い流すリンス処理ユニットにおいて、少なくとも１０秒間、前記純水が前記基板上に供給されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載された基板処理装置。

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