JP4681662B2 - レジストパターンの形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、レジストパターンを形成する方法に関し、特に上記デバイスとしてフォトマスクやカラーフィルタを製造するのに適したレジストパターンの形成方法に関する。

フォトマスクは、集積回路等の電子素子を製造するのに用いられるデバイスである。フォトマスクのパターンが電子素子に転写されるため、パターンの良否が電子素子の品質に大きく関わる。

フォトマスクの製造工程の一例を説明する。
充分に洗浄したガラス基板の表面全体にクロム等からなる遮光膜を被膜する（遮光膜形成工程）。この遮光膜上に、スピンコートやスリットコートによって感光性のレジストを塗布する（レジスト塗布工程）。レジストは、ポジ型とネガ型に分類できる。塗布したレジストをプリベーク（最初の焼き）した後、所望のパターンに沿って露光する（露光工程）。ポジ型のレジストにおいては、露光部分が分解して可溶性になる。ネガ型のレジストにおいては、露光部分が重合して不溶性になる。露光後、場合によっては再度ベークする。その後、現像液をレジストに接触させ、パターンを現像する（現像工程）。ポジ型のレジストの場合、露光部分を溶かす現像液を用いる。ネガ型のレジストの場合、露光部分以外のレジストを溶かす現像液を用いる。これにより、ポジ型のレジストは露光部分が除去され、ネガ型のレジストは露光部分が残る。現像後、リンス液で洗浄し、水分を充分に除去したうえで、ポストベーク（最終の焼き）を行なう。ここまでの工程は、フォトリソグラフィ法と呼ばれる。その後、レジストが被さっていない部分の遮光膜をエッチングする（エッチング工程）。そして、残った遮光膜を覆っているレジストを有機溶媒に溶かす等して除去する（レジスト除去工程）。
上記のフォトリソグラフィ法は、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造にも適用されている。

品質の優れたフォトマスクやカラーフィルタ等のデバイスを作製するためには、レジストの露光部分と非露光部分を明確にして、設計通りのレジストパターンを形成する必要がある。そのため、露光工程と現像工程が特に重要視されている。

露光工程は、電子ビームをレジストに照射してパターンを直接的に描画する方式や、レジストの上側にパターンマスクを配置し、このパターンマスクの上側から紫外線を照射して露光する方式が採用されている。

現像工程は、一般に、ディップ、シャワー、パドルの３つの現像方式の何れかによって行なわれている。
ディップ現像は、被現像基板を現像液の中に浸漬して揺動させる現像方式である。量産初期の手作業による現像作業に適用されることが多い。多数枚の被現像基板をまとめて専用の懸架器具に取り付けて行うのが一般的である。

シャワー現像は、現像液を噴出口からシャワー状に常時吹出しながら、被現像基板をローラーコンベアに載せて現像液のシャワーを横切るように移動させる現像方式である。自動化された流れ作業を行う装置において最も一般的な方法である。次々と新しい現像液が加速度をつけて被現像基板の表面のレジストと接触する。このため、現像速度が、３つの現像方式のうち最も速い。また、吹き付け後の現像液を回収して濾過装置に通して循環再利用することで、被現像基板１枚当たりの現像液の使用量を少なくできる。

パドル現像は、被現像基板の表面に現像液の膜を形成し、現像する方法である。現像液の膜は、被現像基板の表面に現像液をスリット状の開口部から滴下したり、噴霧器で霧状に吹き付けたりして形成する。パドル現像は、現像の均一性の点では３つの現像方式の中で最も優れており、シャワー現像における現像ムラに対処するには有効である。

特許文献１には、大気圧近傍下で酸素を含むガスをプラズマ化し、フォトレジストをアッシングすることが記載されている。
特許文献２には、フッ化物を含むガスを大気圧放電させ、レジストをアッシングすることが記載されている。

特開２００３−１６３２０７号公報 特許第２７６８７６０号公報

現像工程における上記の３つの現像方式には、それぞれ次のような問題点がある。
ディップ現像において、被現像基板を現像液中で揺動させるのは、現像の進行を促進させるためであるが、シャワー現像と比べると、被現像基板表面での現象液の流れが悪い。

シャワー現像では、現像液のシャワーが不均一になりやすく、現像ムラが起きやすい。シャワーの噴出口の配置や動き（首振り式等）により被現像基板表面への現像液の当たり具合が偏らないようにする工夫がなされているが、現像ムラはなかなか解消できていない。

パドル現像では、現像期間中、現像液が被現像基板の表面の同じ位置に留まる。したがって、レジストと現像液との接触は静的であり、ほとんど化学的反応力のみで現像される。このため、現像速度が他の現像方式よりも遅い。また、現像液が被現像基板上に静止しているため、使用済みの現像液は、劣化して現像力が低下している。不純物の混入量も多い。したがって、現像液を循環再利用するのは困難であり、常に新しい現像液を使う必要がある。このため、被現像基板１枚当たりの現像液の消費量が他の現像方式よりも多い。特にレジストの表面が凸凹になっていると、現像液の膜厚を大きくする必要があり、現像液の消費量が益々増加する。

上記課題を解決するために、本発明に係るレジストパターンの形成方法は、デバイスの基板に感光性のレジストを塗布してレジスト層を形成するレジスト塗布工程と、 前記レジスト層に部分的に光を照射する露光工程と、
一対の電極間に大気圧近傍の放電空間を形成し、前記放電空間で発生するプラズマ光が前記放電空間の外部の前記レジスト層に当らないようにしながら、親液化用処理ガスを前記放電空間に通して吹出し前記レジスト層に接触させる大気圧リモートプラズマ親液化工程と、
前記レジスト層に現像液を接触させる現像工程と、
を順次実行することを特徴とする。
大気圧リモートプラズマ親液化工程によって、レジスト層の表面を親液化でき、濡れ性を向上できる。したがって、その後の現像工程において、現像液をレジスト層の表面に均一に被膜でき、現像を均一に行なうことができる。濡れ性が良いため、シャワー現像においても現像の均一性を十分に確保できる。ディップ現像において被現像基板表面での現象液の流れが多少悪くても現像の均一性を十分に確保できる。よって、良好なレジストパターンを形成でき、良好な品質の製品を作製できる。また、濡れ性が良いため、現像液の消費量を低減できる。特に、パドル現像において、レジスト層の表面が凸凹になっていても、現像液の膜厚をあまり大きくする必要がなく、現像液の消費量を確実に低減できる。

前記親液化用処理ガスは、窒素ガス、又は窒素と酸素の混合ガスであることが好ましい。親液化用処理ガスの酸素含有量は、好ましくは０〜２０体積％であり、より好ましくは０〜５体積％であり、一層好ましくは０．０１〜１体積％である。

大気圧リモートプラズマ親液化工程は、大気圧を含む大気圧近傍下で行なう。大気圧近傍とは、１．０１３×１０^４〜５０．６６３×１０^４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０^４〜１０．６６４×１０^４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０^４〜１０．３９７×１０^４Ｐａがより好ましい。

なお、親液化（表面濡れ性付与、表面エネルギーの向上）処理方法として、酸素（空気）雰囲気での紫外線照射処理やコロナ処理がよく知られている。しかし、レジストが感光性であるため紫外線照射処理を適用することはできない。また、コロナ処理においては、被処理基板に金属膜が被膜されていると、金属膜に局所的なアーク放電が落ち、被処理基板を損傷するおそれがある。
真空下で酸素プラズマに曝すことで濡れ性を付与することも考えられるが、被処理基板を真空装置に入れ、プラズマ処理後、取り出して次工程に進めるのは、工程が増え、設備コストの増大及び処理時間の増大を招く。

大気圧プラズマ親液化処理であっても、被処理基板を大気圧近傍の放電空間の内部に配置して、プラズマを被処理基板にダイレクトに照射する大気圧ダイレクトプラズマ親液化処理の場合、プラズマ光が感光性レジストに照射されるため、採用困難である。また、被処理基板に金属膜が被膜されていると、該金属膜に放電が落ち、被処理基板がダメージを受けるおそれがある。

これに対して、大気圧リモートプラズマ親液化処理は、被処理基板を大気圧近傍の放電空間から離して配置し、放電空間でプラズマ化した処理ガスを被処理基板へ向けて吹き出すものである。そのため、放電空間と処理ガスの吹出し口との位置関係を調節したり、放電空間と吹出し口との間又は吹出し口と被処理基板との間に遮光部材を設けたりすることで、放電空間で発生するプラズマ光が被処理基板に当たるのを容易に回避でき、プラズマ光によるレジストの変質を防止できる。また、被処理基板に金属膜が被膜されていても、電極と被処理基板との距離を調節したり、電気的に接地された導電体からなる電界遮蔽部材を電極と被処理基板との間に介在させたりすることで、被処理基板がダメージを受けるのを容易に防止できる。

前記レジスト塗布工程の後、かつ前記露光工程の前に、アッシング用処理ガスを、大気圧近傍の放電空間に通して吹出し前記レジスト層に接触させる大気圧リモートプラズマアッシング工程を行なうことが好ましい。
大気圧リモートプラズマアッシング工程は、大気圧を含む大気圧近傍下で、レジスト層の表層部分を軽くアッシング（ライトアッシング）する。アッシングの時間や処理ガス条件などを調節することで、レジスト層の表層より下側の層部分は残置されるようにする。リモートプラズマアッシングにおいては、被処理体の盛り上がっている部分のほうが凹んでいる部分よりも、より活性のアッシングガスと接触しやすく、アッシング速度が大きい。これによって、レジスト層の厚さを均一化でき、レジスト層の表面を平坦化できる。したがって、その後の露光工程において、露光すべきレジスト部分を均一に露光して均一に変質させることができ、該変質されたレジスト部分と変質されていないレジスト部分とを明瞭に区分けできる。よって、現像工程において、現像液によって除去されるレジスト部分と残るレジスト部分とを明瞭に区分けできる。この結果、一層良好なレジストパターンを形成できる。さらに、被処理基板１枚あたりの現像液の消費量を一層低減できる。特にパドル現像において、レジスト層上に張る現像液の膜の厚さをより小さくでき、現像液の消費量を確実に低減できる。

前記アッシング用処理ガスは、窒素ガス、又は窒素と酸素の混合ガスであることが好ましい。アッシング用処理ガスの酸素含有量は、好ましくは０〜２０体積％であり、より好ましくは０〜１０体積％であり、一層好ましくは０．０１〜５体積％である。

なお、真空プラズマによってレジストをライトアッシングすることは困難である。プリベーク状態のレジストを真空装置に入れ、真空引きすると、レジスト中の溶剤が揮発し、レジストの組成が変質してしまうからである。
レジストが感光性であるため、紫外線アッシャーにてライトアッシングすることもできない。紫外線アッシャーとは、オゾン等のガスを導入したアッシング室内で、紫外線の照射下でガスとレジストの化学反応を使ってレジストを剥離する光励起アッシング装置である。

大気圧プラズマアッシングであっても、被処理基板を大気圧近傍の放電空間の内部に配置して、プラズマを被処理基板にダイレクトに照射する大気圧ダイレクトプラズマアッシングの場合、プラズマ光が感光性レジストに照射されるため、採用困難である。また、被処理基板に金属膜が被膜されていると、該金属膜に放電が落ち、被処理基板がダメージを受けるおそれがある。

これに対して、大気圧リモートプラズマアッシングは、被処理基板を大気圧近傍の放電空間から離して配置し、放電空間でプラズマ化した処理ガスを被処理基板へ向けて吹き出すものである。そのため、放電空間と処理ガスの吹出し口との位置関係を調節したり、放電空間と吹出し口との間又は吹出し口と被処理基板との間に遮光部材を設けたりすることで、放電空間で発生するプラズマ光が被処理基板に当たるのを容易に回避でき、プラズマ光によるレジストの変質を防止できる。また、被処理基板に金属膜が被膜されていても、電極と被処理基板との距離を調節したり、電気的に接地された導電体からなる電界遮蔽部材を電極と被処理基板との間に介在させたりすることで、被処理基板がダメージを受けるのを容易に防止できる。

本発明に係るデバイスは、上記のレジストパターンの形成方法により製造したことを特徴とする。デバイスとして、例えばフォトレジストや、カラーフィルタが挙げられる。本発明に係るレジストパターンの形成方法をフォトレジストの製造に適用することで、良好な転写パターンを有するフォトレジストを得ることができる。このフォトレジストを用いることで、優れた品質の電子素子製品を製造できる。発明に係るレジストパターンの形成方法をカラーフィルタの製造に適用することで、良好なマトリックスパターンを有し、ひいては良好なＲＧＢパターンを有するカラーフィルタを得ることができる。

本発明によれば、レジスト層の表面を親液化でき、濡れ性を向上できる。そのうえで現像を行なうことで、現像液をレジスト層の表面に均一に被膜でき、現像を均一に行なうことができる。これによって、良品質のレジストパターンを形成できる。また、現像液の消費量を低減できる。

本発明の一実施形態に係るフォトマスク（デバイス）の製造工程を示し、レジスト塗布工程ないしはプリベーク工程後、大気圧リモートプラズマアッシング工程前のフォトマスクブランクの断面図である。 上記フォトマスクの製造工程における、大気圧リモートプラズマアッシング工程を解説的に示す正面断面図である。 上記フォトマスクの製造工程における、露光工程を解説的に示す正面断面図である。 上記フォトマスクの製造工程における、大気圧リモートプラズマ親液化工程を解説的に示す正面断面図である。 上記フォトマスクの製造工程における、現像工程を解説的に示す正面断面図である。 上記フォトマスクの製造工程における、遮光膜エッチング工程を解説的に示す正面断面図である。 上記フォトマスクの断面図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。
図７に示すように、この実施形態において製造対象とするデバイスは、フォトマスク９である。フォトマスク９は、ガラス基板９１を有している。ガラス基板９１の表面に遮光膜９２が被膜されている。遮光膜９２に所定のパターン９２ａが形成されている。

フォトマスク９の製造方法を説明する。
［洗浄工程］
まず、ガラス基板９１の表面を洗浄し、基板９１の表面の有機物や脂質を落す。これにより、遮光膜９２やレジスト９３の付着性を確保できる。

［遮光膜形成工程］
次に、図１に示すように、ガラス基板９１の全面に遮光膜９２を被膜し、フォトマスクブランク９０を形成する。遮光膜９２の成分は、例えばクロム等の金属である。被膜方法は例えばスパッタリングである。

［レジスト塗布工程］
次に、遮光膜９２上に液状の感光性樹脂からなるレジストを塗布し、レジスト層９３を形成する。この実施形態では、ポジ型のレジストを用いているが、ネガ型のレジストを用いてもよい。レジスト層９３の厚さは、数μｍ〜１００μｍ程度である。塗布機として、スピンコータを用いてもよく、スリットコータを用いてもよい。レジストをスピンコートにて塗布すると、フォトマスクブランク９０の外周部のレジストの厚さがフォトマスクブランク９０の内側部のレジストの厚さに比べて大きくなりやすい。スリットコートにて塗布すると、塗り始めの部分のレジストの厚さが他の部分に比べて大きくなりやすい。したがって、図１において誇張して示すように、レジスト層９３の表面（上面）が凸凹になりやすい。

［プリベーク工程］
次に、フォトマスクブランク９０を焼き、レジスト層９３を硬化させる。

［大気圧リモートプラズマアッシング工程］
次に、図２に示すように、フォトマスクブランク９０を大気圧リモートプラズマアッシング装置１に導入する。大気圧リモートプラズマアッシング装置１は、処理ヘッド１０を有している。処理ヘッド１０内に一対の電極１１，１１が互いに対向して設けられている。各電極１１の対向面には固体誘電体層（図示省略）が形成されている。一方の電極１１が電源１２に接続されている。他方の電極１１が電気的に接地されている。電源１２からの電圧供給によって、電極１１，１１間の空間が大気圧近傍の放電空間１３になる。電源１２の供給電圧の波形は、パルス波でもよく連続波でもよい。

アッシング用処理ガス供給源１４が放電空間１３の上流端に連なっている。供給源１４のアッシング用処理ガスとして、窒素の純ガス、又は窒素及び酸素の混合ガスが用いられている。処理ガス中の酸素濃度は、好ましくは０〜２０体積％であり、より好ましくは０〜１０体積％であり、一層好ましくは０．０１〜５体積％である。

このアッシング用処理ガス（Ｎ_２＋Ｏ_２）を、放電空間１３に導入してプラズマ化する。プラズマ化された処理ガスを、処理ヘッド１０の底部の吹出し口１５から吹き出す。処理ヘッド１０の下方に離してフォトマスクブランク９０を配置する。このフォトマスクブランク９０に、上記プラズマ化されたアッシング用処理ガスを吹き付ける。これにより、図２の仮想線で示すように、レジスト層９３の表層部分９３ｅを軽くアッシングする。アッシングの時間や処理ガス条件などを調節することで、表層部分９３ｅより下側のレジスト層９３は残置されるようにする。リモートプラズマ照射では、被処理体の盛り上がっている部分のほうが凹んでいる部分よりも処理ヘッド１０に近く、より活性のアッシングガスと接触し、アッシング速度が大きい。したがって、レジスト層９３の表面の凸の部分が凹の部分より先にアッシングされて除去される。これより、レジスト層９３の厚さを均一にでき、レジスト層９３の表面を平坦化できる。したがって、上記レジスト塗布工程では、塗布の均一性をシビアに要求する必要が無い。

アッシング用処理ガスの吹き付けと併行して、移動機構１７によってフォトマスクブランク９０を左右に往復移動させる。フォトマスクブランク９０を固定し、処理ヘッド１０を往復移動させてもよい。往復移動の速度及び回数は、レジストの種類及びアッシングしたい膜厚に応じて適宜設定し、望ましくはレジストを軽くアッシングする程度に設定する。具体的には、移動速度は、好ましくは０．２〜１０ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは０．５〜２ｍ／ｍｉｎである。移動回数は、往方向又は復方向の片道分を１回として、好ましくは５〜５０回程度である。

更に、加熱部１８によってフォトマスクブランク９０を適度な温度に加熱することにしてもよい。

フォトマスクブランク９０が放電空間１３の外部に配置されているため、遮光膜９２がプラズマに晒されてダメージを受けるのを容易に防止できる。また、放電空間１３と吹出し口１５の配置関係を調節したり、放電空間１３と吹出し口１５との間又は吹出し口１５とフォトマスクブランク９０との間に遮光部材（図示せず）を設けたりすることで、放電空間１３で発生するプラズマ光がフォトマスクブランク９０に当たるのを容易に回避できる。これにより、レジスト層９３がプラズマ光によって変質するのを防止できる。
処理ヘッド１０の底部には電界遮蔽部材１６を設けることが好ましい。電界遮蔽部材１６は、金属で構成され、電気的に接地されている。電界遮蔽部材１６は、電源１２に接続された電極１１からの電界を遮蔽し、ひいては、電極１１から遮光膜９２にアーク放電が落ちるのを防止する。これにより、フォトマスクブランク９０が電界ダメージを受けるのを防止できる。
処理ヘッド１０とフォトマスクブランク９０との間の距離ＷＤは、小さいほど有効であるが、フォトマスクブランク９０の反りなどがあった場合でも処理ヘッド１０が接触しない程度の大きさにする。通常、距離ＷＤは、ＷＤ＝０．３〜１０ｍｍとするのが好ましく、０．５〜３ｍｍとするのがより好ましい。

［露光工程］
次に、図４に示すように、電子ビーム照射装置３にてフォトマスクブランク９０に電子ビーム３ａを照射し、かつ電子ビーム３ａの照射点を、所望のパターンを描画するようにフォトマスクブランク９０に対し相対移動させる。これにより、レジスト層９３を部分的に露光できる。レジスト層９３の表面が充分に平坦化されているため、レジスト層９３のうち露光すべきレジスト部分９３ａを均一に露光して均一に変質させることができる。したがって、当該露光により変質されたレジスト部分９３ａと、露光されず変質していないレジスト部分９３ｂとを明瞭に区分けすることができる。

電子ビーム３ａでパターンを直接描画するのに代えて、フォトマスクブランク９０の上側にパターンマスクを配置し、紫外線をパターンマスク３のパターン孔を通してレジスト層９３に部分的に照射してもよい。紫外線としては、主に、４３６ｎｍのｇ線、又は３６５ｎｍのｉ線を用いる。レジストの種類に応じて何れの紫外線を選択するとよい。紫外線の露光時間は、通常、数秒〜３０秒程度である。

［ＰＥＢ（Post Exposure Bake）工程］
露光後のフォトマスクブランク９０を焼く。この工程は、省略される場合が多い。

［大気圧リモートプラズマ親液化工程］
次に、図４に示すように、フォトマスクブランク９０を大気圧リモートプラズマ親液化装置２に導入する。大気圧リモートプラズマ親液化装置２は、処理ヘッド２０を有している。処理ヘッド２０内に一対の電極２１，２１が互いに対向して設けられている。各電極２１の対向面には固体誘電体層（図示省略）が形成されている。一方の電極２１が電源２２に接続されている。他方の電極２１が電気的に接地されている。電源２２からの電圧供給によって、電極２１，２１間の空間が大気圧近傍の放電空間２３になる。電源２２の供給電圧の波形は、パルス波でもよく連続波でもよい。

親液化用処理ガス供給源２４が放電空間２３の上流端に連なっている。供給源２４の親液化用処理ガスとして、窒素の純ガス、又は窒素及び酸素の混合ガスが用いられている。処理ガス中の酸素濃度は、好ましくは０〜２０体積％であり、より好ましくは０〜５体積％であり、一層好ましくは０．０１〜１体積％である。

この処理ガス（Ｎ_２＋Ｏ_２）を、放電空間２３に導入してプラズマ化する。プラズマ化された処理ガスを、処理ヘッド２０の底部の吹出し口２５から吹き出す。処理ヘッド２０の下方に離してフォトマスクブランク９０を配置する。このフォトマスクブランク９０に、上記プラズマ化された処理ガスを吹き付ける。これにより、レジスト層９３の表面エネルギーが高くなり、レジスト層９３の表面を親液化して現像液に対する濡れ性を向上できる。

処理ガスの吹き付けと併行して、移動機構２７によってフォトマスクブランク９０を左右方向に移動させる。フォトマスクブランク９０を固定し、処理ヘッド２０を移動させてもよい。移動の速度及び回数は適宜設定できるが、通常、片道方向に１回の移動で十分である。

フォトマスクブランク９０が放電空間２３の外部に配置されているため、遮光膜９２がプラズマに晒されてダメージを受けるのを容易に防止できる。また、放電空間２３と吹出し口２５の配置関係を調節したり、放電空間２３と吹出し口２５との間又は吹出し口２５とフォトマスクブランク９０との間に遮光部材（図示せず）を設けたりすることで、放電空間２３で発生するプラズマ光がフォトマスクブランク９０に当たるのを容易に回避できる。これにより、レジスト層９３がプラズマ光によって変質するのを防止できる。
処理ヘッド２０の底部には電界遮蔽部材２６を設けることが好ましい。電界遮蔽部材２６は、金属で構成され、電気的に接地されている。電界遮蔽部材２６は、電源２２に接続された電極２１からの電界を遮蔽し、ひいては、電極２１から遮光膜９２にアーク放電が落ちるのを防止する。これにより、フォトマスクブランク９０が電界ダメージを受けるのを防止できる。

［現像工程］
次に、図５に示すように、現像液５をフォトマスクブランク９０に接触させる。前工程の大気圧リモートプラズマ処理によってレジスト層９３の表面が親水化されているため、現像液５をレジスト層９３の表面に速やかに均一に接触させることができる。これにより、ポジ型レジスト層９３の光照射された変質部分９３ａが現像液５に溶けて除去され、光照射されていない非変質部分９３ｂだけが残る。なお、ネガ型のレジストを用いた場合には、光照射されていない非変質部分が除去され、光照射された変質部分が残る。変質部分９３ａと非変質部分９３ｂとが明瞭に区分けされているため、所望のレジストパターンを得ることができる。

現像方式は、ディップ現像でもよく、シャワー現像でもよく、パドル現像でもよい。現像液５の塗れ性が良いため、パドル現像では勿論のこと、シャワー現像においても、現像ムラを防止して、充分に均一に現像できる。ディップ現像においてフォトマスクブランク９０の表面での現象液の流れが多少悪くても現像の均一性を充分に確保できる。更には、露光前の大気圧リモートプラズマアッシング工程によりレジスト層９３の表面が平坦化されているため、現像液５をレジスト層９３の表面に確実に均一に接触させることができ、現像の均一性をより高めることができる。更には、１枚のフォトマスクブランク９０あたりの現像液５の消費量を低減できる。特にパドル現像において、レジスト層９３上に張る現像液５の膜の厚さを小さくでき、現像液５の消費量を低減できる。なお、レジスト層９３の表面がたとえ凸凹になっていたとしても、濡れ性が良いため、パドル現像において、現像液５の膜厚をあまり大きくする必要がなく、現像液の消費量を確実に低減できる。

［リンス工程］
現像後、リンス液で洗浄する。リンス液は、純水でもよい。

［ポストベーク工程］
次に、現像工程及びリンス工程で付着した水分を充分に除去したうえで、最終の焼きを行ない、残ったレジストを充分に硬化させる。
洗浄工程からポストベークまでの工程が、フォトリソグラフィ法と呼ばれている。

［遮光膜エッチング工程］
次に、図６に示すように、レジスト層９３が被さっていない部分の遮光膜９２をエッチングする。レジスト層９３に覆われている部分の遮光膜９２が残される。

［レジスト除去工程］
次に、図７に示すように、残った遮光膜９２を覆っているレジスト層９３を有機溶剤で溶解する等して除去する。これにより、遮光膜９２が露出する。現像工程において所望のレジストパターンが得られているため、遮光膜９２についても所望のパターン９２ａを得ることができる。これにより、良好な品質のフォトマスク９を形成することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、その要旨の範囲内において種々の態様を採用できる。
例えば、１つの大気圧リモートプラズマ処理装置を、大気圧リモートプラズマアッシング装置１及び大気圧リモートプラズマ親液化装置２として兼用してもよい。
各工程の具体的手順は適宜変更してもよく、洗浄工程、ベーク工程等は適宜省略してもよい。
本発明は、フォトマスクの製造に限られず、カラーフィルタ等の、フォトリソグラフィ法による他のデバイスの製造にも適用できる。

実施例を説明する。本発明が、この実施例に限定されないことは言うまでもない。
ガラス基板９１の全面にポジ型レジストをスリットコートにて塗布し、更にプリベークした。ガラス基板のサイズは、５１０ｍｍ×６１０ｍｍであった。レジスト層９３の初期平均厚さは、５００ｎｍであった。レジストとして、日本ゼオン社製のＺＥＰ５２０を用いた。プリベークの温度は、１５０℃とした。
図２又は図４に示す大気圧リモートプラズマ処理装置１，２と実質的に同じ構造の装置を用い、上記のサンプルに大気圧リモートプラズマ処理を施した。処理ガスとして、窒素 ６００Ｌ／ｍｉｎと、酸素 ０．１５Ｌ／ｍｉｎの混合ガスを用いた。電源１２から電極１１への投入電力は、３ｋＷとした。移動機構１７による搬送速度は、１．２ｍ／ｍｉｎとした。移動回数（処理回数）は、片道移動を１回として２０回とした、処理ヘッド１０とサンプルとの距離は、ＷＤ＝１ｍｍとした。処理温度は室温とし、加熱は行なわなかった。
その後、現像工程、リンス工程、ポストベーク工程を順次行なった。現像工程の現像方式は、ディップ現像とした。現像液としてＺＥＤ−５０Ｎ（日本ゼオン社製）を用いた。現像液の浸漬時間は９０ｓｅｃとした。リンス工程のリンス液として純水を用いた。ポストベークの温度は、１５０℃とした。

そして、レジスト層９３の厚さを測定し、厚さの減少量（初期平均厚さ−測定厚さ）を評価した。測定は、レジスト層９３の表面の搬送方向と直交する幅方向に６０ｍｍ間隔、搬送方向に６５ｍｍ間隔で、合計９９箇所で行った。また、プリベーク後（大気圧リモートプラズマ処理前）及び大気圧リモートプラズマ処理後におけるレジスト層９３の表面の対水接触角を測定した。

比較例として、大気圧リモートプラズマ処理を省略したこと以外、実施例１と同一の条件で同一の処理工程を施したサンプルに対し、実施例１と同様にレジスト厚さの減少量評価及び対水接触角の測定を行なった。

結果を下記の表１及び表２に示す。

表１から明らかなように、大気圧リモートプラズマ処理を行なうことによって、レジスト層の表面を平坦化できることが確認された。
表２から明らかなように、大気圧リモートプラズマ処理を行なうことによって、レジスト層の親水性を大きく向上できた。よって、その後の現像工程において、現像液をレジスト層の表面に速やかに均一に接触させることができ、均一に現像できることが確認された。

本発明は、例えばフォトマスクの製造に適用可能である。

１ 大気圧リモートプラズマアッシング装置
１０ 処理ヘッド
１１ 電極
１２ 電源
１３ 放電空間
１４ アッシング用処理ガス供給源
１５ 吹出し口
１６ 電界遮蔽部材
１７ 移動機構
１８ 加熱部
２ 大気圧リモートプラズマ親液化装置
２０ 処理ヘッド
２１ 電極
２２ 電源
２３ 放電空間
２４ 親液化用処理ガス供給源
２５ 吹出し口
２６ 電界遮蔽部材
２７ 移動機構
３ 電子ビーム照射機
３ａ 電子ビーム
５ 現像液
９ フォトマスク（デバイス）
９０ フォトマスクブランク（被処理物）
９１ ガラス基板
９２ 遮光膜
９２ａ パターン
９３ レジスト
９３ａ 変質部分
９３ｂ 非変質部分
９３ｅ アッシング除去部

Claims (2)

1. デバイスの基板に感光性のレジストを塗布してレジスト層を形成するレジスト塗布工程と、
   前記レジスト層に部分的に光を照射する露光工程と、
   一対の電極間に大気圧近傍の放電空間を形成し、前記放電空間で発生するプラズマ光が前記放電空間の外部の前記レジスト層に当らないようにしながら、親液化用処理ガスを前記放電空間に通して吹出し前記レジスト層に接触させる大気圧リモートプラズマ親液化工程と、
   前記レジスト層に現像液を接触させる現像工程と、
   を順次実行することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
2. 前記親液化用処理ガスが、窒素ガス又は窒素と酸素の混合ガスであり、酸素含有量が０〜２０体積％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。

Images