JP4544532B2 - 基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォトリソグラフィ工程により形成され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を行う基板処理方法に関する。

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、装置にかかるコストが高くなる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９（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９（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、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９（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９（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９（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に溶解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９（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１０（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１０（ｂ）に示すようにレジスト層２０６を除去する。そして、図１０（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。
特開２００５−１０８９０４号公報

前記リフロー処理によれば、基板上にレジストパターンを再形成する際、露光装置での露光処理を必要とせず、製造コストを低減し、製造効率を向上することができる。
しかしながら、従来リフロー処理においては、次のような課題があった。
第一に、図１１（ａ）に示す変質層２０７の除去を行う前処理において、図１１（ｂ）に示すようにアルカリ溶液２０８を変質層２０７に滴下することにより除去している。しかしながら、メタル層２０５が例えばアルミニウムにより形成される場合には、図１１（ｃ）に示すようにメタル層２０５の露出部分（サイド部）がアルカリ溶液により溶解されるサイドエッチングが生じる虞があった。
このサイドエッチングは、さらに前処理後の再現像処理においても生じる虞があり、断線等の不良発生の原因となっていた。

また、第二に、図１２（ａ）に示した状態からレジストを溶解し拡散させる際、溶解したレジストは、図１２（ｂ）に示すようにメタル層２０５の縁部に形成された段差部を通過する直前の段階でメタル層２０５の表面張力の影響により一時停滞する。このとき、処理を速く進めるためレジスト２０６を急速に溶解していると、図１２（ｃ）に示すようにレジスト２０６が不均一に拡散し、不必要な部位にまで拡散してマスクされる状態（以下、オーバーフロー状態と称呼する）になりやすかった。そして、そのためにターゲットＴｇには充分な量のレジストパターンが形成されず、膜厚が不均一になるという課題があった。
一方、ターゲットＴｇ上に充分なレジストを均一な膜厚で成膜するためには、低速でレジスト２０６を溶解すればよいが、その場合、時間を要するため、プロセスの効率が低下する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、レジストパターンを溶解し所望のパターンを形成するリフロー処理において、断線等の不良発生を防止することができ、マスクしたい所定エリアに対し効率的に、充分な膜厚均一性を有するパターンを形成することのできる基板処理方法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方法は、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方法であって、下地膜のエッチングマスクとして使用され、ハーフ露光により少なくとも厚膜部と薄膜部とを有するフォトレジストパターンから、再現像処理により前記薄膜部を除去するステップと、前記再現像処理により前記下地膜上に形成されたフォトレジストパターンを溶解し、下地膜の縁部に形成された段差部を通過させて、該下地膜より下層の所定エリアをマスクするステップとを実行し、前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記下地膜上では第一の溶解速度モードで前記フォトレジストを溶解し、溶解されるフォトレジストが前記段差部に到達後は、前記第一の溶解速度モードよりも溶解速度が遅い第二の溶解速度モードで前記フォトレジストを溶解することに特徴を有する。

このような方法によれば、フォトレジストが段差部に到達後はより遅い溶解速度で溶解するのでフォトレジストのオーバーフローを抑制することができ、所定エリアに対し充分な膜厚均一性を有する膜厚を形成することができる。また、段差部までは速い溶解速度でフォトレジストを溶解するので第二の溶解速度モードのみで溶解するよりも短時間で効率的にリフロー処理を行うことができる。

また、前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記第二の溶解速度モードで溶解されるフォトレジストの先端が前記段差部を通過後、前記第一の溶解速度モードで前記フォトレジストを溶解することが望ましい。
例えばマスクしたい所定エリアが広い場合に、このような方法を用いることにより、膜厚均一性を維持しながら処理時間をより短縮することができる。

また、前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記フォトレジストの溶解は、該フォトレジストを溶剤雰囲気に曝すことによりなされることが望ましい。
また、前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記第一の溶解速度モードと第二の溶解速度モードとは、前記溶剤雰囲気の濃度と、溶剤雰囲気の流量と、基板温度と、処理室内の気圧のいずれか又はそれらの組み合わせにより夫々設定されることが望ましい。
このように溶剤雰囲気によりフォトレジストを溶解することで、レジスト溶解速度のきめ細かい制御を行うことができる。

また、前記再現像処理により前記薄膜部を除去するステップの前に、前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして使用後にフォトレジスト表面に形成された変質層を、オゾン雰囲気に曝すことにより除去するステップを実行することが望ましい。
これにより従来、下地層としてのメタル層の露出部分（サイド部）がアルカリ溶液により溶解されるサイドエッチングが生じる虞がなく、断線等の不良発生要因を排除することができる。

また、前記変質層を除去するステップにおいて、変質層にさらにＵＶ光を照射することにより該変質層を除去することが望ましい。
このようにすることにより、オゾンの酸化分解能力を効果的に高めることができる。

本発明によれば、レジストパターンを溶解し所望のパターンを形成するリフロー処理において、断線等の不良発生を防止することができ、マスクしたい所定エリアに対し効率的に充分な膜厚均一性を有するパターンを形成することのできる基板処理方法を得ることができる。

以下、本発明に係る基板処理方法につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明に係る基板処理方法を実行する基板処理装置のレイアウトを示す平面ブロック図である。

図１に示す基板処理装置１は、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、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うための装置である。

この基板処理装置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は、各ユニット間での基板Ｇの搬送及び各ユニットに対する基板Ｇの搬入出を行うアーム装置を有する基板搬送部（Ｍ／Ａ）４を有する。そして、図中矢印で示す基板処理方向に沿って基板搬送部４の左右には、基板Ｇを処理するための複数の処理ユニットが配置されている。

処理ユニットとして、図中、矢印で示す処理方向に沿って基板搬送部４の右側には、フォトレジストに生じた変質層を除去するための前処理を行うリムーバユニット（ＲＭ）５と、再現像処理を行うことにより不要なレジストを除去する再現像ユニット（ＲＤＶ）６とが配置される。
さらに、リムーバユニット５／再現像ユニット６に隣接して、フォトレジストを溶解し、新たなフォトレジストパターンを形成するためのリフローユニット（ＲＦ）７が配置される。
また図中、基板処理方向に沿って基板搬送部４の左側には、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）８が配置される。

本発明に係る基板処理方法においては、リフローユニット７における処理方法に特徴を有するため、ここでリフローユニット７についてさらに説明する。
図２は、リフローユニット７の概略構成を示す断面図である。
図示するように、リフローユニット７においては、ベースチャンバ１０ａ上にアッパーチャンバ１０ｂが着脱自在に装着され、アッパーチャンバ１０ｂ装着時には内部に密閉空間を形成するチャンバ１０を具備する。

チャンバ１０内の中央には、基板Ｇを載置するための温調プレート１１が設けられる。この温調プレート１１の内部には、温調水が循環する温調水流路１２が形成され、この温調水流路１２は、チャンバ外部に設けられた温調器１３に接続されている。即ち、温調器１３に循環水が供給され、温調器１３において所定の水温に調整されて、温調プレート１１が所定の温度に調整されるように構成されている。

また、チャンバ１０内には、上方から下方に向けて溶剤雰囲気としてシンナーガス流が形成される。即ち、アッパーチャンバ１０ｂの天井に形成された複数のガス供給口１４からシンナーガスが供給され、ベースチャンバ１０ａの底面に形成された複数のガス排出口１５からシンナーガスが排出されるようになされている。

ガス供給口１４にはガス供給管１６が接続され、このガス供給管１６にはガス濃度調整器１７により濃度調整されたシンナーガスが供給されるように構成されている。尚、ガス濃度調整器１７には、所定流量のＮ₂ガスが供給され、気化されたシンナーがＮ₂ガスと共にガス供給管１６に供給される。一方、ガス排出口１５にはガス排気管１８が接続され、チャンバ内のガスを排出するように構成されている。
また、チャンバ１０内においては、シンナーガスをチャンバ内に拡散するための拡散スペーサ１９と、拡散スペーサ１９により拡散されたシンナーガスの流れる方向を均一化するための均一化プレート２０と、ガス排気口１５に向けてガスを整流するための排気整流板２１とが設けられている。

このように構成されたリフローユニット７においては、レジストを溶解する際のモードとして、シンナーガスの濃度と、シンナーガスの流量と、基板温度と、処理室であるチャンバ内の気圧のいずれか、又はそれらの組み合わせにより高速溶解モード（第一の溶解速度モード）と低速溶解モード（第二の溶解速度モード）とが決定され、用いられる。

例えば、高速溶解モードでは、チャンバ１０内に供給されるシンナーガス濃度が低速溶解モードよりも高く（例えば１３，０００ｐｐｍ）設定される。また、チャンバ１０内を流れるガスの流量が低速モードより多く（例えば２０Ｌ／ｍｉｎ）設定される。また、チャンバ内（処理室内）の気圧が低速溶解モードよりも高く（例えば−２ｋＰａ）設定される。
さらには、チャンバ内温度に対して基板Ｇの温度が低くなるよう（例えば２０℃）温調プレート１１の設定がなされる。これにより基板Ｇにシンナーの結露が生じ易くなり、より速くレジストが溶解される。

一方、低速溶解モードでは、チャンバ内に供給されるガス濃度が高速溶解モードよりも低く（例えば１０，０００ｐｐｍ）設定される。また、チャンバ１０内を流れるガスの流量が高速溶解モードより少なく（例えば１０Ｌ／ｍｉｎ）設定される。また、チャンバ内（処理室内）の気圧が高速溶解モードよりも低く（例えば−１０ｋＰａ）設定される。
さらには、基板Ｇに結露が生じないようにチャンバ内温度に対して基板Ｇの温度が高くなるよう（例えば２２℃）温調プレート１１の温度設定がなされる。

続いて、図３のフロー図に従い、図４、図５の基板Ｇの状態を示す断面図を用いながら、基板処理装置１での工程について説明する。尚、図４、図５においては、図９、図１０を用いて既に説明した基板層と同じものについては同じ符号で示す。

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が基板搬送部４によりリムーバユニット５に搬送される。尚、図４（ａ）に示すように、この基板Ｇ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。

リムーバユニット５において基板Ｇは、図４（ａ）に示すようにエッチング処理によりフォトレジスト２０６の表面に生じた変質層２０７を除去する前処理が行われる（図３のステップＳ１）。
具体的には、図４（ｂ）に示すように、基板Ｇを収容するチャンバ（図示せず）内がオゾン雰囲気に置換されて変質層２０７がオゾン雰囲気に曝され、オゾンの酸化力により変質層２０７（膜厚１００〜２００Å）を除去する処理が行われる。さらに好ましくは、変質層２０７にＵＶ光が照射される。これにより、効果的にオゾンの酸化分解能力を高めることができる。
尚、このような前処理の方法により、従来メタル層２０５の露出部分（サイド部）がアルカリ溶液により溶解されるサイドエッチングが生じる虞がなく、断線等の不良発生要因を排除することができる。

リムーバユニット５での前処理後、図４（ｃ）に示す状態の基板Ｇは、基板搬送部４により再現像ユニット６に搬送される。
そこで基板Ｇは、不要な薄膜部分のレジストを除去するために再現像処理が行われ、図５（ａ）に示すように厚膜部分のレジストが残る状態となされる（図３のステップＳ２）。即ち、マスクすべき所定エリアであるターゲットＴｇの周囲にレジスト２０６が残る状態になされる。

次いで基板Ｇは基板搬送部４により熱処理装置８に搬送されて所定の熱処理が行われた後、基板搬送部４によりリフローユニット７に搬送され、そこでレジスト２０６を溶解することによりターゲットＴｇをマスクするリフロー処理が行われる。
このリフローユニット７でのレジスト２０６の溶解処理は次のように行われる。先ず、図５（ａ）に示すレジスト２０６の状態から、図５（ｂ）に示すレジスト２０６の状態までは、前記した高速溶解モードでレジスト２０６の溶解が行われる（図３のステップＳ３）。即ち、溶解されたレジスト２０６は、レジスト２０６の下地層であるメタル層２０５の縁部に形成された段差部２０５ａを通過し、所定エリア（ターゲットＴｇ）をマスクするが、溶解されたレジスト２０６が段差部２０５ａに到達するまでは、高速溶解モードで溶解するよう制御される。

そして、溶解されたレジスト２０６が段差部２０５ａに到達後は、図５（ｃ）に示すパターン形成の最後の段階まで、前記した低速溶解モードで溶解するよう制御される（図３のステップＳ４）。
このように、溶解されたレジスト２０６が段差部２０５ａに到達後は、低速溶解モードで溶解を行うことにより、レジスト２０６のオーバーフローを抑制することができ、所定エリア（ターゲットＴｇ）に対し充分且つ均一な膜厚のレジストを形成することができる。

尚、マスクしたい所定エリア（ターゲットＴｇ）が広い場合には、レジスト２０６先端が段差部２０５ａを通過するときのみ低速溶解モードでレジスト２０６を溶解するように制御してもよい。即ち、レジスト２０６先端が段差部２０５ａを通過後は、再び高速溶解モードでレジスト２０６を溶解するようにしてもよい。そのようにすれば、処理時間をより短縮することができ、且つ前記所定エリアをマスクするレジストパターンの膜厚を均一にすることができる。

また、前記のようにリフローユニット７でのレジストパターン形成がなされた基板Ｇは、基板搬送部４により熱処理装置８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。そして、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。

以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、フォトレジスト２０６を溶解し、メタル層２０５の縁部に形成された段差部２０５ａを通過させ所定エリアをマスクするリフロー処理のステップにおいて、メタル層２０５上では高速溶解モードでフォトレジスト２０６を溶解し、溶解されるフォトレジスト２０６が段差部２０５ａに到達後は、低速溶解モードでフォトレジストが溶解される。
この方法により、レジスト２０６のオーバーフローを抑制することができ、所定エリア（ターゲットＴｇ）に対し充分且つ均一な膜厚のレジストを形成することができる。また、低速溶解モードのみで溶解するよりも短時間で効率的にリフロー処理を行うことができる。

また、変質層２０７の除去を行う処理において、変質層２０７をオゾン雰囲気に曝すことでオゾンの酸化分解能力により変質層２０７の除去を行い、好ましくは、効果的にオゾンの酸化分解能力が高めるために、変質層２０７にＵＶ光が照射される。これにより従来メタル層２０５の露出部分（サイド部）がアルカリ溶液により溶解されるサイドエッチングが生じる虞がなく、断線等の不良発生要因を排除することができる。

尚、本実施の形態においては、前処理での変質層２０７の除去をオゾン雰囲気に曝す処理と、ＵＶ光照射との併用により行ったが、本発明に係る基板処理方法においては、それに限定されるものではない。
例えば、前処理を、変質層２０７を除去するための前処理液を基板に供給することにより行ってもよい。若しくは、前処理において、オゾン雰囲気、ＵＶ光、前処理液のいずれか１つを用いてもよいし、いずれかの組み合わせにより行ってもよいし、全てを併用してもよい。

続いて、本発明に係る基板処理方法について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した構成の基板処理装置を用い、実際に実験を行うことにより、その基板処理方法効果を検証した。

［実験例１］
実験例１では、リフローユニットにおける高速溶解モード（第一の溶解速度モード）と低速溶解モード（第二の溶解速度モード）とを決定するためのパラメータとなる、溶剤雰囲気の濃度、流量、基板温度、処理室内圧が、フォトレジストの溶解度に対しどのような影響を与えるのかを実験により検証した。

具体的には、溶剤雰囲気の濃度、流量、基板温度、処理室内圧の夫々をパラメータとして、それらの変化に対するフォトレジストの広がり量を測定した。
尚、広がり量とは、（（リフロー後のレジストの幅）−（元のレジストの幅））／２（μｍ）で定義される。
この実験の結果を図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す。図６（ａ）は、雰囲気濃度に対するフォトレジスト広がり量の変化、図６（ｂ）は、基板温度に対するフォトレジスト広がり量の変化、図６（ｃ）は、チャンバ内圧に対するフォトレジスト広がり量の変化、図６（ｄ）は、雰囲気流量に対するフォトレジスト広がり量の変化を夫々示している。

これらのグラフに示されるように、雰囲気濃度が高いほど、また、基板温度が低いほど、また、チャンバ内圧が高いほど、また、雰囲気流量が多いほどフォトレジストの広がり量が多くなることを確認することができた。したがって、広がり量が多くなる条件に設定すれば高速溶解モードを設定することができ、広がり量が少なくなる条件に設定すれば低速溶解モードを設定することができると確認した。

［実験例２］
実験例２では、複数の処理条件ごとにリフロー処理を実施し、本発明に係る基板処理方法の効果を検証した。
具体的には、条件１を、一貫して高速溶解モードＡで溶解した場合、条件２を、一貫して低速溶解モードＢで溶解した場合とした。
また条件３を、溶解されるフォトレジストが段差部に到達するまで（広がり量１μｍ）は高速溶解モードＡで溶解し、段差部を通過してターゲットをマスクするまで（広がり量２．５μｍ）は低速溶解モードＢで溶解する場合とした。
さらに条件４を、溶解されるフォトレジストが段差部に到達するまで（広がり量１μｍ）は低速溶解モードＢで溶解し、段差部を通過してターゲットをマスクするまで（広がり量２．５μｍ）は高速溶解モードＡで溶解する場合とした。

尚、高速溶解モードＡとして、雰囲気濃度１３０００ｐｐｍ、基板温度２４℃、チャンバ内圧−２ｋＰａ、雰囲気流量１０Ｌ／ｍｉｎとし、低速溶解モードＢとして、雰囲気濃度１００００ｐｐｍ、基板温度２４℃、チャンバ内圧−２ｋＰａ、雰囲気流量１０Ｌ／ｍｉｎとした。
そして、条件１〜４の夫々について、処理時間に対するフォトレジストの広がり量及び形成されたレジストパターンの膜厚差（均一性）を測定した。

この実験の結果を図７に示す。図７（ａ）は、条件１〜４の夫々について、処理時間経過に対するフォトレジストの広がり量の変化を示すグラフであり、図７（ｂ）は、条件１〜４の夫々について、処理時間経過に対するフォトレジストの膜厚差の変化を示すグラフである。

図７（ａ）、（ｂ）のグラフに示されるように、条件１（Ａ）では処理時間は速いが、膜厚差が大きく、不均一になることが確認された。また、条件２（Ｂ）では膜厚差が小さく、均一性を得られるが、処理時間が遅くなることが確認された。一方、本発明に係る基板処理方法である条件３（Ａ＋Ｂ）では、条件２（Ｂ）よりも処理時間を大幅に短縮することができ、且つ、膜厚差が小さく、均一性を得られることを確認することが出来た。尚、条件４（Ｂ＋Ａ）では、処理時間を条件２よりも短縮することができるが、均一性が悪化することが確認された。これは、フォトレジストが段差部を通過する際、高速溶解モードで溶解されているため、均一性が悪化するものと考えられた。

［実験例３］
実験例３では、本発明に係る基板処理方法を用いて、実験例２で使用したターゲットエリアよりも広いターゲットエリアに対しリフロー処理を実施し、その効果を検証した。
具体的には、条件５として、溶解されるフォトレジストが段差部に到達するまで（広がり量１μｍ）は高速溶解モードＡで溶解し、その後、フォトレジスト先端が段差部を通過するまでは低速溶解モードＢで溶解し、段差部を通過後、ターゲットをマスクするまで（広がり量４μｍ）は再び高速溶解モードＡで溶解する場合について実施した。

また、実験結果を比較するために、実験例２で設定した条件３、即ち溶解されるフォトレジストが段差部に到達するまで（広がり量１μｍ）は高速溶解モードＡで溶解し、段差部を通過してターゲットをマスクするまで（広がり量４μｍ）は低速溶解モードＢで溶解する場合についても実施した。
そして、条件３、５の夫々について、処理時間に対するフォトレジストの広がり量及び形成されたレジストパターンの膜厚差（均一性）を測定した。

この実験の結果を図８に示す。この図８のグラフに示されるように、ターゲットエリアが広い場合には、条件５（Ａ＋Ｂ＋Ａ）のようにフォトレジスト先端が段差部を通過するときのみ低速溶解モードで溶解することにより、膜厚均一性を維持しながら処理時間をより短縮することができることを確認した。

以上の実施例の実験結果から、本発明の基板処理方法を用いたリフロー処理によれば、マスクしたい所定エリアに対し効率的に、かつ充分な膜厚均一性を有するパターンを形成す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。

図１は、本発明に係る基板処理方法を実行する基板処理装置のレイアウトを示す平面ブロック図である。 図２は、図１の基板処理装置が具備するリフローユニットの概略構成を示す断面図である。 図３は、図１の基板処理装置による基板処理方法の工程を示すフローである。 図４は、図３のフローに従い処理される基板の状態を示す断面図である。 図５は、図３のフローに従い処理される基板の状態を示す断面図である。 図６は、本発明に係る実験例１の結果を示すグラフである。 図７は、本発明に係る実験例２の結果を示すグラフである。 図８は、本発明に係る実験例３の結果を示すグラフである。 図９は、リフロー処理によりガラス基板に形成されるＴＦＴの形成過程を説明するための基板の状態を示す断面図である。 図１０は、リフロー処理によりガラス基板に形成されるＴＦＴの形成過程を説明するための基板の状態を示す断面図である。 図１１は、ＴＦＴの形成過程において、従来、リフロー処理の前処理において発生する問題を説明するための基板の状態を示す断面図である。 図１２は、ＴＦＴの形成過程において、従来、リフロー処理において発生する問題を説明するための基板の状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
５ リムーバユニット
６ 再現像ユニット
７ リフローユニット
２００ ガラス基板
２０１ ゲート電極
２０２ 絶縁層
２０３ Ｓｉ層
２０５ メタル層（下地層）
２０５ａ 段差部
２０６ フォトレジスト
２０７ 変質層
Ｇ 基板
Ｔｇ ターゲット（所定エリア）

Claims (6)

1. 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方法であって、
   下地膜のエッチングマスクとして使用され、ハーフ露光により少なくとも厚膜部と薄膜部とを有するフォトレジストパターンから、再現像処理により前記薄膜部を除去するステップと、
   前記再現像処理により前記下地膜上に形成されたフォトレジストパターンを溶解し、下地膜の縁部に形成された段差部を通過させて、該下地膜より下層の所定エリアをマスクするステップとを実行し、
   前記所定エリアをマスクするステップにおいて、
   前記下地膜上では第一の溶解速度モードで前記フォトレジストを溶解し、
   溶解されるフォトレジストが前記段差部に到達後は、前記第一の溶解速度モードよりも溶解速度が遅い第二の溶解速度モードで前記フォトレジストを溶解することを特徴とする基板処理方法。
2. 前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記第二の溶解速度モードで溶解されるフォトレジストの先端が前記段差部を通過後、前記第一の溶解速度モードで前記フォトレジストを溶解することを特徴とする請求項１に記載された基板処理方法。
3. 前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記フォトレジストの溶解は、該フォトレジストを溶剤雰囲気に曝すことによりなされ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方法。
4. 前記所定エリアをマスクするステップにおいて、前記第一の溶解速度モードと第二の溶解速度モードとは、前記溶剤雰囲気の濃度と、溶剤雰囲気の流量と、基板温度と、処理室内の気圧のいずれか又はそれらの組み合わせにより夫々設定されることを特徴とする請求項３に記載された基板処理方法。
5. 前記再現像処理により前記薄膜部を除去するステップの前に、
   前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして使用後にフォトレジスト表面に形成された変質層を、オゾン雰囲気に曝すことにより除去するステップを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された基板処理方法。
6. 前記変質層を除去するステップにおいて、変質層にさらにＵＶ光を照射することにより該変質層を除去することを特徴とする請求項５に記載された基板処理方法。

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