JP3194245B2 - Processing method for substrate on which amorphous silicon layer is formed - Google Patents

Processing method for substrate on which amorphous silicon layer is formed

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JP3194245B2 JP34765796A JP34765796A JP3194245B2 JP 3194245 B2 JP3194245 B2 JP 3194245B2 JP 34765796 A JP34765796 A JP 34765796A JP 34765796 A JP34765796 A JP 34765796A JP 3194245 B2 JP3194245 B2 JP 3194245B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LCD(液晶ディ
スプレイ)デバイス、特にTFT(薄膜トランジスタ)を
内蔵したアクティブ型の液晶パネルの製造工程において
用いられる非晶質シリコン層を形成された基板の処理方
法に関するものである。
The present invention relates to the, LCD (liquid crystal display) device, in particular TFT (thin film transistor) treatment of the substrate which is formed using amorphous silicon layer that is used in the manufacturing process of the liquid crystal panel of the active-type with a built-in It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように半導体集積回路、PDP
(プラズマディスプレイパネル)およびLCDデバイス等
の表示装置の製造工程においては、複数回の食刻工程と
洗浄工程が必要である。これらの食刻工程、例えば写真
食刻時の感光性樹脂の現像プロセスや各種薄膜層の食刻
プロセスにおいては、薬液を基板上にシャワー状または
スプレー状に吹き付けるようにして1枚ずつ連続的に処
理するのが一般的であり、洗浄工程においても純水を基
板上にシャワー状またはスプレー状に吹き付けるように
して1枚ずつ連続的に処理する製造装置が量産工場では
多用されている。
2. Description of the Related Art As is well known, semiconductor integrated circuits, PDPs
(Plasma display panel) and a manufacturing process of a display device such as an LCD device require a plurality of etching processes and cleaning processes. In these etching processes, for example, in the process of developing a photosensitive resin at the time of photo-engraving and the process of etching various thin film layers, a chemical solution is sprayed onto a substrate in a shower or spray form, and the chemical solution is continuously applied one by one. In general, the processing is performed, and in a mass production factory, a manufacturing apparatus that continuously processes one by one by spraying pure water onto a substrate in a shower or spray form also in a cleaning process is often used.

【0003】図2はこのような食刻装置の概略でありそ
の断面構成図を示している。食刻装置としての構成で
は、食刻室2,水洗室4および乾燥室5が最低限度の構
成要素であり、薬液処理時間が長くなる場合には食刻室
2を多段にしたり、食刻液の水洗室4への持ち出し量を
低下させるために食刻室2と水洗室4との間に液切り室
3を設け、薬液ミストの装置外への拡散を防止するため
に緩衝室1を食刻室2の上流側に設ける等の設計的手法
が加味される。以下に簡単に食刻装置の構成内容を説明
すると、薬液循環ポンプ6、薬液中のダストまたはパー
ティクルを除去するためのフィルタ7および流量調整用
のバルブ8よりなる循環配管9系と、食刻室2内の薬液
を噴射するノズル10、食刻室2底部に設けられた薬液回
収配管11および薬液循環タンク12とで閉ループを構成し
て食刻液13を循環使用する系とを有する。さらに、流量
調整用のバルブ14を有する供給配管15系は循環タンク12
に食刻液13を供給するための薬液供給配管であり、図示
はしないが例えば別に設置された供給タンクから加圧窒
素ガスによる圧送によって新規な薬液が循環タンク12に
供給される。同じく流量調整用のバルブ16を有する廃棄
配管17系は使用済みの食刻液13を外部に廃棄するための
薬液廃棄配管であり、図示はしないが別に設置された廃
液タンク等に移し替えてから産業廃棄物として処理する
等の手続きがなされる。また、食刻液の大気との反応に
よる食刻液の劣化や変質を回避するためには、食刻室2
内の雰囲気を窒素等の不活性ガスでパージする手法が採
用され、流量用のバルブ18を有する窒素ガス供給配管19
によりパージガスが供給される。
FIG. 2 is a schematic view of such an etching apparatus, and is a sectional view of the apparatus. In the configuration as an etching apparatus, the etching chamber 2, the washing chamber 4 and the drying chamber 5 are the minimum components, and when the chemical solution processing time is long, the etching chamber 2 may be multi-staged or the etching liquid may be used. A draining chamber 3 is provided between the etching chamber 2 and the washing chamber 4 in order to reduce the amount taken out to the washing chamber 4, and the buffer chamber 1 is eaten in order to prevent diffusion of the chemical mist outside the apparatus. A design method such as installation on the upstream side of the chamber 2 is added. The configuration of the etching apparatus will be briefly described below. The chemical liquid circulation pump 6, a filter 7 for removing dust or particles in the chemical liquid, and a circulation pipe 9 system including a flow rate control valve 8, and an etching chamber There is provided a system for circulating and using the etching liquid 13 by forming a closed loop with the nozzle 10 for injecting the chemical liquid in the nozzle 2, the chemical liquid recovery pipe 11 provided at the bottom of the etching chamber 2, and the chemical liquid circulation tank 12. Further, a supply pipe 15 system having a valve 14 for adjusting a flow rate is connected to a circulation tank 12.
A new chemical is supplied to the circulation tank 12 by, for example, a pressurized nitrogen gas supply from a separately provided supply tank (not shown). Similarly, a waste pipe 17 system having a valve 16 for adjusting the flow rate is a chemical liquid waste pipe for discarding the used etching liquid 13 to the outside, and not shown, but after being transferred to a separately installed waste liquid tank or the like. Procedures such as disposal as industrial waste are performed. In order to avoid the deterioration and deterioration of the etching liquid due to the reaction of the etching liquid with the atmosphere, the etching chamber 2
A method of purging the atmosphere in the chamber with an inert gas such as nitrogen is adopted, and a nitrogen gas supply pipe 19 having a flow rate valve 18 is used.
Supplies a purge gas.

【0004】次に、水洗室4では基板に付着している薬
液を洗い流すために一般的には適度な純度の純水が必要
なので、流量調整用のバルブ20を有する純水供給配管21
が設けられ、配管の先端には純水を噴射するノズル22が
配置される。基板を水洗した処理水の排水管23に通され
るが、純水洗浄の初期には微量ではあるにせよ排水中に
薬液が含まれるので、通常は公害対策のための処理を施
してから工場排水として廃棄される。また、水洗室を特
に2段構成とし、第1の水洗室の排水は前記したように
処理し、第2の水洗室の排水は純度が高いので回収して
再び他の目的の純水源として、あるいは純水製造装置へ
の原水として使用するなどの省資源の取り組みも、最近
ではしばしば取り入れられるようになってきた。
Next, in the rinsing chamber 4, since pure water of appropriate purity is generally required to wash away the chemical solution adhering to the substrate, a pure water supply pipe 21 having a valve 20 for adjusting the flow rate is required.
Is provided, and a nozzle 22 for injecting pure water is disposed at a tip of the pipe. The treated water after washing the substrate is passed through the drain pipe 23.In the early stage of the pure water washing, even though the amount is small, the drainage contains chemicals, so it is usually necessary to perform treatment for pollution control before the factory Discarded as wastewater. In addition, the washing room has a two-stage structure, and the wastewater in the first washing room is treated as described above, and the wastewater in the second washing room is recovered because of its high purity, and is again used as a pure water source for another purpose. In recent years, efforts to conserve resources, such as using it as raw water for a pure water production apparatus, have also often been adopted recently.

【0005】さらに、ただ単純に純水を噴射するだけで
なく、噴射する純水に超音波エネルギーを重畳したり、
あるいは高圧の噴射ジェットにしたりして、物理的な力
で基板に付着した異物やパーティクルの除去能力が高め
られることにより、最新の洗浄機ではそれらの導入が定
着しつつある。乾燥室5では水洗後の濡れた基板を乾燥
するために、圧力計24と流量調整用のバルブ25を有する
ドライエアまたは窒素ガス等の乾燥ガス供給配管26系が
設けられ、この配管の先端には前記乾燥ガスを基板上に
シート状に噴射するノズル27が配置される。乾燥室5内
でノズル27によって凝集した水は排水管28を通り廃棄さ
れる。このように乾燥したガスを基板に吹き付けて乾燥
する方式は別名エアナイフとも呼ばれる。なお、純水ノ
ズル22および乾燥ノズル27は基板上のみならず基板下か
らも噴射する方が効率的であり、かつ一般的でもある。
図2における29は基板の搬送ライン示す仮想線である
が、基板の搬送機構、各処理室の間に設置されるゲート
バルブおよびエアカーテン等の干渉防止機構と各処理室
ごとに配置される排気系統機構も図面上では省略してあ
る。また、基板の乾燥方法は前記したエアナイフ以外に
も、基板を高速回転して基板を乾燥するスピン乾燥方式
や速乾性のIPA(イソプロピルアルコール)を用いたI
PA置換型乾燥方式もあるが、ここでは詳細な説明は省
略する。
[0005] Further, not only pure water is simply sprayed, but also ultrasonic energy is superimposed on the pure water to be sprayed,
Alternatively, by introducing a high-pressure jet or the like, the ability to remove foreign substances and particles attached to the substrate by physical force is enhanced, so that the introduction of these is becoming established in the latest cleaning machines. In the drying chamber 5, a dry gas supply pipe 26 system such as dry air or nitrogen gas having a pressure gauge 24 and a flow rate control valve 25 is provided to dry a wet substrate after washing with water. A nozzle 27 for injecting the drying gas into a sheet on the substrate is disposed. The water condensed by the nozzle 27 in the drying chamber 5 passes through the drain pipe 28 and is discarded. The method of spraying the dried gas onto the substrate to dry it is also called an air knife. In addition, it is more efficient and general to spray the pure water nozzle 22 and the drying nozzle 27 not only from above the substrate but also from below the substrate.
Reference numeral 29 in FIG. 2 is an imaginary line indicating a substrate transfer line, which includes a substrate transfer mechanism, an interference prevention mechanism such as a gate valve and an air curtain installed between the processing chambers, and an exhaust disposed in each processing chamber. The system mechanism is also omitted in the drawing. In addition to the above-mentioned air knife, the substrate can be dried by a spin drying method in which the substrate is rotated at a high speed to dry the substrate, or by a dry IPA (isopropyl alcohol).
There is also a PA replacement type drying method, but a detailed description is omitted here.

【0006】さらに、基板上に被着形成された各種の薄
膜を所定のパターンに選択的に形成するためには、各種
薄膜上に塗布された感光性樹脂(レジスト)を露光機とフ
ォトマスクとで選択的に露光し、現像液を用いて感光性
樹脂を選択的に残す写真食刻技術が用いられるが、ここ
ではその詳細な説明は省略する。前記選択的パターン形
成に用いられた感光性樹脂を除去する工程が剥離工程で
あって、薬液を用いる場合であれば有機溶剤,硫酸,発
煙硝酸等が基板や薄膜の性質によって適宜選択される。
薬液を用いなくても酸素プラズマを用いた酸素アッシャ
ー等の真空設備や紫外線を照射して、レジストの分解と
同時に発生する酸素プラズマの灰化作用で除去する方法
もあるが、その詳細な説明は省略する。
Further, in order to selectively form various thin films deposited on a substrate in a predetermined pattern, a photosensitive resin (resist) applied on the various thin films is exposed to an exposure machine and a photomask. In this case, a photolithography technique is used in which the photosensitive resin is selectively exposed by using a developer and the photosensitive resin is selectively left using a developing solution, but a detailed description thereof is omitted here. The step of removing the photosensitive resin used for the selective pattern formation is a stripping step. If a chemical solution is used, an organic solvent, sulfuric acid, fuming nitric acid, or the like is appropriately selected depending on the properties of the substrate and the thin film.
There is also a method of irradiating vacuum equipment such as oxygen asher using oxygen plasma or ultraviolet rays without using a chemical solution, and removing the resist by the ashing action of oxygen plasma generated simultaneously with the decomposition of the resist. Omitted.

【0007】液晶デバイスの製造工程においては、基板
サイズがシリコン単結晶基板と比較すると格別に大きく
当初から300mm角以上の大きさの基板が採用されて、露
光機の分解能を助長する意味と防災上の観点から感光性
樹脂にはノボラック樹脂を主成分とするポジレジストが
多用されてきた歴史的背景がある。加えてレジストの剥
離液は基板がガラスであることも加味され、安全面とコ
ストの観点から有機アルカリ系の剥離液を用いることが
多かった。この場合、剥離装置としては図2に示した食
刻装置と装置構成は全く同一となり、唯一の差異は食刻
液と比較すると剥離液が比較的高温の60〜100℃に加熱
されて用いられることと、図示はしないが剥離液の発火
に備えて消火設備を備えているということである。言う
までもないが剥離装置の場合には食刻室2が剥離室と呼
称される。
In the manufacturing process of a liquid crystal device, a substrate having a size of 300 mm square or more is adopted from the beginning because the size of the substrate is extremely large as compared with a silicon single crystal substrate. In view of this, there has been a historical background in which positive resists mainly composed of novolak resins have been frequently used as photosensitive resins. In addition, the resist stripping solution is taken into consideration that the substrate is glass, and an organic alkali stripping solution is often used from the viewpoint of safety and cost. In this case, as the peeling apparatus, the apparatus configuration is exactly the same as that of the etching apparatus shown in FIG. 2, and the only difference is that the peeling liquid is heated to a relatively high temperature of 60 to 100 ° C. as compared with the etching liquid. Although not shown, a fire extinguishing system is provided in preparation for ignition of the stripping solution. Needless to say, in the case of a peeling device, the etching chamber 2 is called a peeling chamber.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】生産装置として生産性
を高めたり、そのリードタイムを短縮するための措置と
しては当然であるが、食刻装置と剥離装置とを別置きし
て運転するよりも両者を直結して運転する方が望ましい
結果が得られる。前記別置きとした装置で例えば370×4
70mmの大きさを有するガラス基板上にTFT液晶ディス
プレイのデバイスを製作しようとした場合に、20枚程度
の基板の収容能力を有するカセットやマガシン等の収納
容器または冶工具が用いられることになる。このような
カセットを前記装置間で運搬する手段やスペース、およ
び前記装置の入口側と出口側とにそれぞれカセットを置
くためのローダやアンローダ等、そのプロセス(処理)に
寄与しない部位が発生することを考慮すると、食刻装置
と剥離装置とを直結する意義について多くの説明は不要
であろう。事実、最近の液晶デバイスの量産工場におい
ては、例えば絵素電極となる透明導電層,ゲート配線金
属であるAl,Ta,Mo,Cr、ソース配線金属であるA
l,Ti,Crさらに絶縁層であるシリコン酸化層(Si
2)やシリコン窒化層(SiNx)等の食刻後には直ちにレ
ジスト剥離ができるように、食刻装置と剥離装置とを直
結した装置構成が多用され始めた。
As a matter of course, as a measure for increasing the productivity as a production apparatus or for shortening the lead time, it is more difficult to operate the etching apparatus and the peeling apparatus separately. Desirable results are obtained when driving the vehicle directly. 370 x 4
When a TFT liquid crystal display device is to be manufactured on a glass substrate having a size of 70 mm, a storage container or jig such as a cassette or a magazine having a capacity of storing about 20 substrates is used. A portion that does not contribute to the process (processing) such as a means and space for transporting such a cassette between the devices and a loader and an unloader for placing the cassette on the entrance side and the exit side of the device are generated. In view of the above, much explanation of the significance of directly connecting the etching apparatus and the peeling apparatus is unnecessary. In fact, in recent mass production factories of liquid crystal devices, for example, a transparent conductive layer serving as a pixel electrode, Al, Ta, Mo, and Cr serving as gate wiring metals, and A serving as a source wiring metal.
l, Ti, Cr and a silicon oxide layer (Si
A device configuration in which an etching device and a stripping device are directly connected has begun to be used frequently so that the resist can be stripped immediately after the etching of O 2 ) or a silicon nitride layer (SiN x ).

【0009】しかしながら、食刻後に基板上に非晶質シ
リコン層が露出するような場合であって、剥離液として
有機アルカリ系の剥離液、例えば東京応化製の商品名
“剥離液106”を用いた場合には剥離液中に溶け込んで
いる水分のために剥離液が強アルカリ化(pH11〜12)し
てしまうので、非晶質シリコン層が剥離液で食刻されて
しまい、甚だしい場合には0.1μm程度の膜厚であれば完
全に消失してしまうことも希ではなく、特に剥離性を高
めるために行われる剥離液の加熱温度が高ければ高いほ
どこの傾向は大である。これは剥離液が剥離材であるM
EA(モノエタノールアミン)と基板より剥離したレジス
トを溶解するDMSO(ジメチルスルホキシド)との混合
液からなるためで、MEAはアミノ基を有するが故に水
の存在下では簡単にイオン化してアルカリ液となるから
である。
However, in the case where the amorphous silicon layer is exposed on the substrate after the etching, an organic alkali-based stripping solution, for example, a trade name "Stripper 106" manufactured by Tokyo Ohka is used as the stripper. In such a case, the stripping solution is strongly alkalized (pH 11 to 12) due to the moisture dissolved in the stripping solution, so that the amorphous silicon layer is etched by the stripping solution. It is not uncommon for the film to be completely disappeared with a film thickness of about 0.1 μm, and this tendency is particularly large as the heating temperature of the stripping solution performed for improving the stripping property is higher. This is because the release liquid is M
Because MEA is composed of a mixture of EA (monoethanolamine) and DMSO (dimethyl sulfoxide) that dissolves the resist peeled off from the substrate, MEA has an amino group, and therefore easily ionizes in the presence of water to form an alkaline solution. Because it becomes.

【0010】ここで、図3(a),(b)を参照しながら、
今少し詳細に非晶質シリコン層が露出する状態を説明す
る。アクティブ型の液晶パネルを構成する基板の一方に
はスイッチング素子である絶縁ゲート型トランジスタが
必要であり、このトランジスタは、例えば以下に記載す
るようなプロセスで作製される。まず、図3(a)に示し
たように、ガラス基板30の一主面上にゲートも兼ね走査
線となる、例えば膜厚0.1〜0.2μm程度のCrやMo層の
ゲート31を選択的に形成する。次にプラズマCVD装置
を用いシランガスを主成分とするプラズマ放電によりガ
ラス基板30の全面に、例えば0.4−0.1−0.2μmの膜厚
で、第1シリコン窒化層32−不純物を殆ど含まない第1
非晶質シリコン層33−第2シリコン窒化層を連続的に被
着形成する。そしてゲート31上の第2シリコン窒化層上
に感光性樹脂をリソグラフィ技術により選択的に残して
レジストパターン35とし、このレジストパターン35をマ
スクとして第2シリコン窒化層を選択的に食刻して第2
シリコン窒化層34を形成し、第1非晶質シリコン層33を
露出する。そして感光性樹脂のレジストパターン35を除
去する工程が先述した課題となる工程であり、露出して
いる第1非晶質シリコン層33が剥離液に曝されることは
明白であろう。
Here, referring to FIGS. 3A and 3B,
The state where the amorphous silicon layer is exposed will now be described in a little more detail. One of the substrates constituting the active type liquid crystal panel needs an insulated gate transistor as a switching element, and this transistor is manufactured by, for example, a process described below. First, as shown in FIG. 3A, a gate 31 of, for example, a Cr or Mo layer having a film thickness of about 0.1 to 0.2 μm, which serves as a scanning line serving as a gate, is selectively formed on one main surface of the glass substrate 30. Form. Next, the first silicon nitride layer 32 having a thickness of, for example, 0.4-0.1-0.2 μm and containing substantially no impurities is formed on the entire surface of the glass substrate 30 by plasma discharge using silane gas as a main component using a plasma CVD apparatus.
The amorphous silicon layer 33 and the second silicon nitride layer are continuously deposited. Then, a photosensitive resin is selectively left on the second silicon nitride layer on the gate 31 by a lithography technique to form a resist pattern 35, and the resist pattern 35 is used as a mask to selectively etch the second silicon nitride layer to form a resist pattern. 2
A silicon nitride layer 34 is formed, exposing the first amorphous silicon layer 33. Then, the step of removing the resist pattern 35 of the photosensitive resin is the above-mentioned problem, and it is obvious that the exposed first amorphous silicon layer 33 is exposed to the stripper.

【0011】この後、図3(b)に示したように、全面に
不純物として燐(P)を含む第2非晶質シリコン層を例え
ば0.05μmの膜厚で全面に非着形成し、ソース,ドレイ
ン配線37,38となる金属層を全面に被着し、感光性樹脂
を用いた選択的パターン形成を行う。それは金属層、例
えば膜厚0.4μm程度のAlをまず食刻して第2非晶質シ
リコン層を露出し、引き続き感光性樹脂のパターンとソ
ース,ドレイン配線37,38とをマスクとして第2非晶質
シリコン層と第1非晶質シリコン層33とを食刻し、第1
シリコン窒化層32と第2シリコン窒化層34とを露出す
る。この時に第2シリコン窒化層34は第2非晶質シリコ
ン層36形成の過食刻に対してチャネル部となる不純物を
含まない第1非晶質シリコン層33′を保護する機能を発
揮するので、エッチングストッパと称されることも多
い。この後、感光性樹脂のパターンを除去すればTFT
(薄膜トランジスタ)として機能する素子が得られる。ソ
ース,ドレイン配線37,38の形成後、さらにパシベーシ
ョン絶縁層や絵素電極等が付加されることが一般的であ
るが、ここでは詳細な説明は省略する。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a second amorphous silicon layer containing phosphorus (P) as an impurity is deposited on the entire surface to a thickness of, for example, 0.05 μm, as shown in FIG. Then, a metal layer to be drain wirings 37 and 38 is applied to the entire surface, and a selective pattern is formed using a photosensitive resin. First, a metal layer, for example, Al having a thickness of about 0.4 μm is etched to expose the second amorphous silicon layer, and then the second non-silicon layer is formed using the photosensitive resin pattern and the source and drain wirings 37 and 38 as a mask. Etching the amorphous silicon layer and the first amorphous silicon layer 33;
The silicon nitride layer 32 and the second silicon nitride layer 34 are exposed. At this time, the second silicon nitride layer 34 has a function of protecting the first amorphous silicon layer 33 'which does not contain impurities serving as a channel portion against over-etching of the formation of the second amorphous silicon layer 36. It is often called an etching stopper. After that, if the pattern of the photosensitive resin is removed, the TFT
An element functioning as a (thin film transistor) is obtained. After the formation of the source and drain wirings 37 and 38, a passivation insulating layer, a picture element electrode, and the like are generally added, but a detailed description thereof is omitted here.

【0012】また、露出した非晶質シリコン層が剥離液
で損傷を受けるのを回避するため、簡易的には食刻後に
レジストが残ったままのガラス基板を一旦カセットに収
納し、クリーンストッカやクリーベンチ等の比較的ダス
トの少ない環境下に適当な時間(数乃至数十時間)保管ま
たは放置する手法が実施されたが、これではリードタイ
ムの短縮化に逆行することになり、さらに、クリーンな
環境下とは言え過度の待機によるパーティクルやダスト
の基板への付着を避け難く、歩留まりの低下は免れない
という問題があった。
In order to prevent the exposed amorphous silicon layer from being damaged by the stripping solution, the glass substrate in which the resist remains after the etching is temporarily stored in a cassette, and the glass substrate is simply cleaned. A method of storing or leaving for an appropriate period of time (several to several tens of hours) in a relatively dust-free environment such as a clean bench has been implemented, but this would go against the reduction of lead time, and furthermore, Despite the environment, there is a problem that it is difficult to avoid particles and dust from adhering to the substrate due to excessive standby, and the yield is inevitably reduced.

【0013】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
ることに指向するものであり、食刻装置と剥離装置との
直結を実現して、そのリードタイムの短縮を推進するも
のであり、食刻後の露出している非晶質シリコン層に剥
離液に対して耐性を有する保護層を短時間で形成するこ
とによって達成される非晶質シリコン層を形成された基
の処理方法を提供することを目的とする。
The present invention is directed to solving the above-mentioned problems of the prior art, and realizes a direct connection between an etching apparatus and a peeling apparatus to promote a reduction in lead time. the processing method of a substrate formed of an amorphous silicon layer which is achieved by forming a protective layer which is resistant to peeling liquid in the amorphous silicon layer exposed after etching in a short time The purpose is to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る非晶質シリコン層を形成された基板
理方法は、食刻手段は食刻室にて少なくとも弗化水素
を含む食刻液を循環しながら基板にシャワー状またはス
プレイ状に噴射もしくは基板を浸漬して処理する工程
第1水洗室にて基板に付着している食刻液を洗浄する
、および第1乾燥室にて洗浄後の基板を乾燥する工程
を含み加熱手段は複数のホットプレートにて乾燥後の
基板を感光性樹脂パターンが熱変化して剥離液での除去
が困難にならない程度に加熱する工程を含み剥離手段
は剥離室にて有機アルカリ系の剥離液を循環しながら基
板にシャワー状またはスプレイ状に噴射もしくは基板を
浸漬して処理する工程第2水洗室にて基板に付着して
いる剥離液を洗浄する工程、および第2乾燥室にて洗浄
後の基板を乾燥する工程を含んでなる基板の処理方法で
あって、ホットプレートによる加熱の工程によって基板
上で露出している非晶質シリコン層に酸素を含む雰囲気
により薄い酸化シリコン層を形成するものである。
In order to achieve this object, a substrate having an amorphous silicon layer according to the present invention is provided .
Treatment method, etching means the step of immersing the treated injection or the substrate to the substrate while circulating the etching solution like a shower or spray-like containing at least hydrogen fluoride at etching chamber,
Industrial washing the etching liquid adhering to the substrate in the first washing chamber
Degree, and drying the substrate after cleaning in the first drying chamber
Wherein the heating means comprises a heating to the extent that the photosensitive resin pattern substrate after drying at a plurality of hot plate does not become difficult to remove by stripping solution to thermal changes, the stripping means
Is a process of spraying or dipping the substrate in a shower or spray form on the substrate while circulating an organic alkali-based release liquid in the release chamber, and cleaning the release liquid adhering to the substrate in the second washing chamber. in that process, and the second substrate after washing with drying chamber comprising the step of drying the substrate processing method
Substrate by the heating process using a hot plate
Atmosphere containing oxygen in the amorphous silicon layer exposed above
To form a thinner silicon oxide layer .

【0015】本発明では前記の非晶質シリコン層を形成
された基板の処理方法により、またかかる処理方法の
置を用いて、食刻手段と剥離手段との間に食刻後のレジ
ストの付着したままの基板を加熱する複数のホットプレ
ートを配置し、食刻後の露出している非晶質シリコン層
に剥離液に対する保護層を短時間に形成する加熱手段を
付与して、非晶質シリコン層が露出している基板を酸素
を含む雰囲気中で加熱することにより、非晶質シリコン
層の表面に100Å程度の薄い酸化シリコン層が形成さ
れ、結果有機アルカリ系の剥離液に対して耐薬品性が向
上して非晶質シリコン層が膜減りする事態を回避でき
る。
In the present invention, the above - mentioned amorphous silicon layer is formed.
And a plurality of hot-presses for heating the substrate with the etched resist adhered between the etching means and the peeling means by using the processing method of the processed substrate and using the apparatus of the processing method. A plate is arranged, and a heating means for forming a protective layer against a stripping solution in a short time is applied to the exposed amorphous silicon layer after etching, so that the substrate on which the amorphous silicon layer is exposed is exposed to oxygen. By heating in an atmosphere containing, a thin silicon oxide layer of about 100 mm is formed on the surface of the amorphous silicon layer. The situation where the layer is reduced in film thickness can be avoided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける一実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の一
実施の形態における非晶質シリコン層を形成された基板
の処理方法を行う食刻剥離装置の概略構成図を示したも
のである。ここで、前記従来例を示す図3で説明した構
成要件と対応し実質的に同等の機能を有するものには同
一の符号を付してこれを示す。図1において、2は食刻
室、4′は第1水洗室、4″は第2水洗室、5′は第1
乾燥室、5″は第2乾燥室、40はローダ、41はアンロー
ダ、42は、具体的に数個のホットプレートを並べること
で構成され、基板の加熱手段である加熱室、43は剥離室
である。本装置は少なくともローダ40,食刻室2,第1
水洗室4′および第1乾燥室5′を備えた食刻手段であ
る食刻装置部分と、少なくとも剥離室43,第2水洗室
4″,第2乾燥室5″およびアンローダ41を備えた剥離
手段である剥離装置部分とを加熱手段の加熱室42を介し
て直結した食刻剥離装置となっている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a substrate on which an amorphous silicon layer is formed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an etching peeling apparatus that performs the processing method of FIG. Here, components having substantially the same functions as the components described in FIG. 3 showing the conventional example and having substantially the same functions are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, 2 is an etching room, 4 'is a first washing room, 4 "is a second washing room, 5' is a first washing room.
A drying chamber, 5 ″ is a second drying chamber, 40 is a loader, 41 is an unloader, 42 is a heating chamber which is a means for heating a substrate, specifically composed of several hot plates, and 43 is a peeling chamber. This device has at least the loader 40, the etching room 2, the first
An etching device portion which is an etching means provided with a rinsing room 4 'and a first drying room 5', and a peeling device provided with at least a peeling chamber 43, a second washing room 4 ", a second drying room 5" and an unloader 41. An etching peeling device is directly connected to a peeling device portion as a means via a heating chamber 42 of a heating device.

【0017】このように構成される食刻剥離装置を用
い、非晶質シリコン層を形成された基板の処理方法を以
下に説明する。先述したように非晶質シリコン層が形成
され、その非晶質シリコン層上に形成されたシリコン窒
化層を選択的に除去するために感光性樹脂のパターンが
シリコン窒化層上に形成されたガラス基板30(図3
(a),(b)参照)をローダ40より1枚ずつ食刻室2に送
り込む。食刻室2では食刻液として弗化水素を含む溶
液、例えばHF:NH4F=1:6(容積比)の緩衝弗酸
液がシャワー状に基板に噴射され、不要なシリコン窒化
層が溶解除去されて非晶質シリコン層が露出する。食刻
終了後は第1水洗室4′にて純水で食刻液である緩衝弗
酸を洗い流し、第1乾燥室5′にて純水で濡れている基
板の乾燥が行われる。
[0017] The etching peeling apparatus constructed as described above is used.
A method for processing a substrate on which an amorphous silicon layer is formed will be described below. Glass having an amorphous silicon layer formed thereon as described above and a photosensitive resin pattern formed on the silicon nitride layer to selectively remove the silicon nitride layer formed on the amorphous silicon layer Substrate 30 (FIG. 3)
(See (a) and (b)) from the loader 40 to the etching chamber 2 one by one. In the etching chamber 2, a solution containing hydrogen fluoride as an etching solution, for example, a buffered hydrofluoric acid solution of HF: NH 4 F = 1: 6 (volume ratio) is sprayed onto the substrate in a shower shape, and an unnecessary silicon nitride layer is formed. The amorphous silicon layer is exposed by being dissolved and removed. After the etching is completed, buffer hydrofluoric acid as an etching liquid is washed away with pure water in the first washing chamber 4 ', and the substrate wet with pure water is dried in the first drying chamber 5'.

【0018】次に、加熱室42では乾燥後の基板が数個の
ホットプレート上で1〜2分放置されることで通算5〜
10分程度の加熱処理を受けて、露出している非晶質シリ
コン層上に薄い酸化シリコン層が形成される。また、加
熱条件としては一般的な感光性樹脂のパターンが熱変化
して剥離液での除去が困難にならない程度の加熱、すな
わち温度としては150℃以下、時間としては15分以下が
望ましい。酸化シリコン膜を形成するためには酸素が必
要であるがホットプレート周辺を酸素雰囲気で被う必要
はなく、クリーンな大気雰囲気または乾燥空気のパージ
程度で十分である。
Next, in the heating chamber 42, the dried substrate is left on several hot plates for 1 to 2 minutes, so that
After a heat treatment for about 10 minutes, a thin silicon oxide layer is formed on the exposed amorphous silicon layer. The heating conditions are desirably heating so that the general pattern of the photosensitive resin does not thermally change to make removal with a stripping solution difficult, that is, the temperature is 150 ° C. or less, and the time is 15 minutes or less. Oxygen is required to form a silicon oxide film, but it is not necessary to cover the periphery of the hot plate with an oxygen atmosphere, and a clean atmosphere or a dry air purge is sufficient.

【0019】加熱室42内の数個のホットプレート上で加
熱された基板上では、露出している非晶質シリコン層上
に100Å以下の薄い酸化シリコン層が形成されるので、
引き続き剥離室43で高温の剥離液に曝されても剥離条件
が過酷でなければ、具体的には処理温度が100℃以下,
処理時間が10分以下,剥離液の含水率が1%以下であれ
ば薄い酸化シリコン層が除去され、その結果非晶質シリ
コン層が膜減りしたり消失する事態を回避することがで
きる。
On the substrate heated on several hot plates in the heating chamber 42, a thin silicon oxide layer of 100 ° or less is formed on the exposed amorphous silicon layer.
If the peeling conditions are not severe even when the film is continuously exposed to a high-temperature peeling liquid in the peeling chamber 43, specifically, the processing temperature is 100 ° C. or less,
If the processing time is 10 minutes or less and the water content of the stripping solution is 1% or less, the thin silicon oxide layer is removed, and as a result, the situation where the amorphous silicon layer is reduced in thickness or disappears can be avoided.

【0020】剥離室43で感光性樹脂のパターンを剥離除
去した後は、第2水洗室4″にて純水で剥離液を除去
し、第2乾燥室5″にて純水で濡れている基板の乾燥が
行われ、最終的にはアンローダ41でカセットに1枚ずつ
基板が収納される。
After the photosensitive resin pattern is peeled and removed in the peeling chamber 43, the peeling solution is removed with pure water in the second washing chamber 4 "and wet with pure water in the second drying chamber 5". The substrates are dried, and finally, the unloader 41 stores the substrates one by one in a cassette.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非晶質シリコン層を形成された基板のの処理方法は食刻
処理と剥離処理が連続して行われるために、生産のリー
ドタイムが著しく減少するだけではなく、ダストやパー
ティクルの付着機会が減少して歩留まりの向上にも少な
からず貢献し、さらには生産設備としての占有面積も減
少して生産設備価格の削減も可能となり、クリーンルー
ムの運用が効率的となる等、工業的に優れた効果が得ら
れるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
The processing method of the substrate with the amorphous silicon layer formed is a continuous etching and stripping process, which not only significantly reduces the production lead time, but also reduces the chance of dust and particle adhesion. This contributes not only to improving yields, but also to reducing the area occupied by production equipment, reducing the cost of production equipment, and improving the efficiency of clean room operation. The effect is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態における食刻剥離装置の
概略を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an etching peeling apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の食刻装置の概略でありその断面を示す構
成図である。
FIG. 2 is a schematic view of a conventional etching apparatus and is a configuration diagram showing a cross section thereof.

【図3】(a)は液晶パネルを構成する非晶質シリコンを
チャネルとするTFTのゲート上部の製造工程1,(b)
はTFTのソース,ドレインの製造工程2を示す断面図
である。
FIGS. 3A and 3B are manufacturing steps 1 and 2B of a TFT gate using amorphous silicon as a channel constituting a liquid crystal panel;
FIG. 4 is a sectional view showing a source / drain manufacturing process 2 of the TFT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…緩衝室、 2…食刻室、 3…液切り室、 4…水
洗室、 4′…第1水洗室、 4″…第2水洗室、 5
…乾燥室、 5′…第1乾燥室、 5″…第2乾燥室、
6…循環ポンプ、 7…フィルタ、 8,14,16,1
8,20,25…バルブ、 9…循環配管、 10,22…ノズ
ル、 11…回収配管、 12…循環タンク、13…食刻液、
15…供給配管、 17…廃棄配管、 19…窒素ガス供給
配管、 21…純水供給配管、 23,28…排水管、 24…
圧力計、 26…乾燥ガス供給配管、27…乾燥ノズル、
29…搬送ライン、 30…ガラス基板、 31…ゲート、
32…第1シリコン窒化層、 33,33′…第1非結晶質シ
リコン層、 34,34′…第2シリコン窒化層、 35…レ
ジストパターン、 36,36′…第2非晶質シリコン層、
37…ソース配線、 38…ドレイン配線、 40…ロー
ダ、 41…アンローダ、 42…加熱室、 43…剥離室。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Buffer room, 2 ... Etching room, 3 ... Draining room, 4 ... Washing room, 4 '... First washing room, 4 "... Second washing room, 5
... drying room, 5 '... first drying room, 5 "... second drying room,
6: Circulation pump, 7: Filter, 8, 14, 16, 1
8, 20, 25 ... valve, 9 ... circulation pipe, 10, 22 ... nozzle, 11 ... recovery pipe, 12 ... circulation tank, 13 ... etching liquid,
15 ... supply pipe, 17 ... waste pipe, 19 ... nitrogen gas supply pipe, 21 ... pure water supply pipe, 23, 28 ... drain pipe, 24 ...
Pressure gauge, 26 ... dry gas supply pipe, 27 ... dry nozzle,
29… Transfer line, 30… Glass substrate, 31… Gate,
32 ... first silicon nitride layer, 33,33 '... first amorphous silicon layer, 34,34' ... second silicon nitride layer, 35 ... resist pattern, 36,36 '... second amorphous silicon layer,
37 ... source wiring, 38 ... drain wiring, 40 ... loader, 41 ... unloader, 42 ... heating chamber, 43 ... peeling chamber.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/786 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304,21/306,21/308 H01L 21/336,29/786 G03F 7/42 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 29/786 (58) Investigation field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21 / 304,21 / 306,21 / 308 H01L 21 / 336,29 / 786 G03F 7/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 食刻手段は食刻室にて少なくとも弗化水
素を含む食刻液を循環しながら基板にシャワー状または
スプレイ状に噴射もしくは前記基板を浸漬して処理する
工程第1水洗室にて前記基板に付着している食刻液を
洗浄する工程、および第1乾燥室にて洗浄後の前記基板
を乾燥する工程を含み加熱手段は複数のホットプレー
トにて乾燥後の前記基板を感光性樹脂パターンが熱変化
して剥離液で除去が困難にならない程度に加熱する
程を含み剥離手段は剥離室にて有機アルカリ系の剥離
液を循環しながら前記基板にシャワー状またはスプレイ
状に噴射もしくは前記基板を浸漬して処理する工程
2水洗室にて前記基板に付着している剥離液を洗浄する
工程、および第2乾燥室にて洗浄後の前記基板を乾燥す
工程を含んでなる基板の処理方法であって、 前記ホットプレートによる加熱の工程によって前記基板
上で露出している非晶質シリコン層に酸素を含む雰囲気
により薄い酸化シリコン層を形成する ことを特徴とする
非晶質シリコン層を形成された基板の処理方法
An etching means performs processing by spraying or dipping the substrate in a shower or spray shape on a substrate while circulating an etching solution containing at least hydrogen fluoride in an etching chamber.
Step includes the step of drying the substrate after the cleaning step, and in the first drying chamber to wash the etching solution adhering to the substrate at a first washing chamber, the heating means includes a plurality of hot plate
Engineering of the substrate after dried preparative photosensitive resin pattern is heated to the extent that removal is not difficult in a stripping solution to thermal changes
Includes a degree, step stripping means for processing by immersing the injection or the substrate in the form of a shower or spray form to said substrate while circulating the stripping solution of an organic alkaline by peeling chamber, the
(2) Cleaning the stripping solution adhering to the substrate in the washing room
Step, and the second the substrate after washing with drying chamber method for processing a substrate comprising the step of drying, the substrate by a process of heating by the hot plate
Atmosphere containing oxygen in the amorphous silicon layer exposed above
A method for treating a substrate on which an amorphous silicon layer has been formed, wherein a thinner silicon oxide layer is formed by the method .
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