JP4780609B2 - 基板処理方法 - Google Patents
基板処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4780609B2 JP4780609B2 JP2006057518A JP2006057518A JP4780609B2 JP 4780609 B2 JP4780609 B2 JP 4780609B2 JP 2006057518 A JP2006057518 A JP 2006057518A JP 2006057518 A JP2006057518 A JP 2006057518A JP 4780609 B2 JP4780609 B2 JP 4780609B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- chamber
- substrate
- gas
- atmosphere
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 70
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 34
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 29
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 29
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 12
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 8
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 101000574352 Mus musculus Protein phosphatase 1 regulatory subunit 17 Proteins 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007687 exposure technique Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
- H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
- H01L29/66765—Lateral single gate single channel transistors with inverted structure, i.e. the channel layer is formed after the gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78603—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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。
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１０（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１０（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。
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１０（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１０（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１０（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。
次いで再現像処理により、図１０（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１０（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１０（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１１（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１１（ｂ）に示すようにレジスト層２０６を除去する。そして、図１１（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
尚、このレジスト層形成後は、図１１（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１１（ｂ）に示すようにレジスト層２０６を除去する。そして、図１１（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。
ところで前記リフロー処理では、従来、チャンバ内に載置された基板に対し溶剤雰囲気（例えばシンナーガス）が曝され、フォトレジスト中に溶剤が浸透することによりレジストの溶解がなされる。そして、この溶剤雰囲気をチャンバ内に導入、または排出する際には、雰囲気置換を効率的に行うため、チャンバ内の気圧を基準圧から所定の目標圧まで減圧する作業を行っている。
ここで、この溶剤雰囲気の導入・排出に伴う２度の減圧作業は共に、減圧レート（目標圧まで減圧する速さ）と目標圧とにおいて同じ設定になされていた。具体的には、図１２のグラフに示すように、雰囲気の置換効率をより向上するために、減圧レートを高く（例えば排気流量１００Ｌ／ｍｉｎ）、目標圧を低く（例えば−９０ｋＰａ）設定がなされていた。
しかしながら、その場合、チャンバ内雰囲気を排出する際の２度目の減圧作業において、チャンバ内部が急激に大きく減圧されるためにフォトレジスト中に浸透した溶剤が蒸発し、それに伴いフォトレジストパターンが変形する虞があった。即ち、レジストパターンが変形し、断線、短絡等のパターン不良が生じ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、チャンバ内で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、チャンバ内の溶剤雰囲気置換に伴うレジストパターンの変形を抑制し、パターン不良の発生を防止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、チャンバ内において、基板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方法であって、チャンバ内の気圧を基準圧から該基準圧よりも低い第一の目標圧まで減圧するステップと、チャンバ内に溶剤雰囲気を導入し、チャンバ内の気圧を前記基準圧に戻すステップと、チャンバ内のフォトレジストを溶剤雰囲気により溶解するステップと、チャンバ内を前記基準圧より低く、且つ前記第一の目標圧よりも高く、更に−２０ｋＰａより大気圧側に設定された第二の目標圧まで減圧し、チャンバ内の溶剤雰囲気を排出するステップとを実行することに特徴を有する。
このようなステップを実行する方法によれば、チャンバ内の溶剤雰囲気を排出するステップにおいて、チャンバ内圧の目標圧を溶剤雰囲気導入時よりも高い設定、即ち溶剤の内部蒸発が発生することがない第二の目標圧とすることにより、レジストパターンの変形による断線、短絡等のパターン不良の発生を防止することができる。
また、チャンバ内の溶剤雰囲気を排出するステップにおいて、チャンバ内圧が第二の目標圧に到達するとＮ 2 ガスを導入することにより基準圧に戻し、雰囲気置換が完了するまで再び第二の目標圧まで減圧しさらに基準圧に戻す作業が繰り返されることが望ましい。
更に、前記チャンバ内の気圧を第一の目標圧まで減圧するステップと前記チャンバ内の気圧を第二の目標圧まで減圧するステップとにおいて、チャンバ内の気圧を前記目標圧まで減圧する速さである減圧レートは同じ設定になされることが望ましい。
前記のように溶剤雰囲気を排出するステップでの目標圧は、溶剤の内部蒸発が発生することがない第二の目標圧であるので、減圧レートを雰囲気導入時と同じ高めの設定にしても溶剤の内部蒸発は発生せず、速く溶剤雰囲気を排出することができる。
更に、前記チャンバ内の気圧を第一の目標圧まで減圧するステップと前記チャンバ内の気圧を第二の目標圧まで減圧するステップとにおいて、チャンバ内の気圧を前記目標圧まで減圧する速さである減圧レートは同じ設定になされることが望ましい。
前記のように溶剤雰囲気を排出するステップでの目標圧は、溶剤の内部蒸発が発生することがない第二の目標圧であるので、減圧レートを雰囲気導入時と同じ高めの設定にしても溶剤の内部蒸発は発生せず、速く溶剤雰囲気を排出することができる。
本発明によれば、チャンバ内で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、チャンバ内の溶剤雰囲気置換に伴うレジストパターンの変形を抑制し、パターン不良の発生を防止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、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施するリフローユニットを具備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、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。
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するリフローユニット（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。
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するリフローユニット（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。
次に、本発明に係る基板処理方法を実施するリフローユニット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。
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を基板載置面に載置し、基板載置面の温度を所定温度として基板Ｇを温度調整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、またはパージガスとしてのＮ2ガスが供給される。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から溶剤雰囲気またはＮ2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気口１５から溶剤雰囲気またはＮ2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により濃度が５０〜１００％に調整された溶剤雰囲気、あるいはチャンバ内をパージするためのＮ2ガスが供給されるように構成されている。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、ガス排気口１５にはガス排気管１８が接続され、チャンバ内の雰囲気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、溶剤雰囲気またはＮ2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。
尚、チャンバ内の雰囲気を溶剤雰囲気に置換する際には、効率よく作業を行うため、チャンバ内圧制御手段（図示せず）により内部雰囲気を所定の減圧レート（減圧する速さ）で所定の目標圧にまで減圧する制御が行われる。
尚、チャンバ内の雰囲気を溶剤雰囲気に置換する際には、効率よく作業を行うため、チャンバ内圧制御手段（図示せず）により内部雰囲気を所定の減圧レート（減圧する速さ）で所定の目標圧にまで減圧する制御が行われる。
続いて、リフローパターン形成装置１による処理工程及びリフローユニット７での処理工程について夫々説明する。先ず、図３のフローに従い、図１のブロック図及び既に説明した図１０の基板断面図を用いて、リフロー処理全体の流れについて説明する。
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１０（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１０（ｂ）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を例えばアルカリ溶液に曝すことにより除去する前処理が行われる（図３のステップＳ１）。
リムーバユニット５での前処理後、図１０（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１０（ｄ）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。
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１０（ｄ）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を溶解するリフロー処理が行われる（図３のステップＳ３）。そして処理レシピに定められた所定時間の間、フォトレジストの溶解処理を行うことにより、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。
また、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。
次に、図４のフロー図に従い、リフローユニット７において実施される本発明に係る基板処理方法の第一の実施の形態について説明する。尚、以下の説明においては、図２のリフローユニット７の断面図、図５の処理時間経過に伴うチャンバ内圧の変化を示すグラフを用いて説明する。
先ず、温調プレート１１上に基板Ｇが載置され、温調プレート１１の温度が温調器１３により所定の温度（例えば２４℃）に設定される。
そして、効率的に速く雰囲気置換を行うために、チャンバ内圧制御手段により減圧レートＲ１が例えば１００Ｌ／ｍｉｎとされ、図５のグラフに示すようにチャンバ内圧が基準圧（例えば約０ｋＰａ）から第一の目標圧Ｐ１（例えば−９０ｋＰａ）まで減圧される（図４のステップＳ１１）。
チャンバ１０内が減圧されると、ガス濃度調整器１７によって濃度が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導入されてチャンバ内雰囲気が置換され、図５のグラフに示すように基準圧まで昇圧される（図４のステップＳ１２）。
そして、効率的に速く雰囲気置換を行うために、チャンバ内圧制御手段により減圧レートＲ１が例えば１００Ｌ／ｍｉｎとされ、図５のグラフに示すようにチャンバ内圧が基準圧（例えば約０ｋＰａ）から第一の目標圧Ｐ１（例えば−９０ｋＰａ）まで減圧される（図４のステップＳ１１）。
チャンバ１０内が減圧されると、ガス濃度調整器１７によって濃度が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導入されてチャンバ内雰囲気が置換され、図５のグラフに示すように基準圧まで昇圧される（図４のステップＳ１２）。
そして、チャンバ内雰囲気の置換が終了すると、チャンバ内のシンナーガスによりフォトレジストを溶解するリフロー処理が開始される（図４のステップＳ１３）。
フォトレジスト溶解後、チャンバ内のシンナーガスを排出するステップにおいて、減圧レートはガス導入時と同様に速く置換を行うために減圧レートＲ１とされるが、目標圧はガス導入時の目標圧Ｐ１よりも高い（大気圧側の）第二の目標圧Ｐ２に設定される（図４のステップＳ１４）。具体的には、この目標圧Ｐ２は、フォトレジスト中に浸透した溶剤（シンナー）の蒸発が抑制され、不良発生が防止される値（例えば−２０ｋＰａ）に設定される。
そして図５のグラフに示すように、チャンバ内圧が目標圧Ｐ２に到達するとＮ2ガスを導入することにより基準圧に戻し（図４のステップＳ１５）、雰囲気置換が完了するまで再び目標圧Ｐ２まで減圧しさらに基準圧に戻す作業が繰り返される（図４のステップＳ１６）。
そして図５のグラフに示すように、チャンバ内圧が目標圧Ｐ２に到達するとＮ2ガスを導入することにより基準圧に戻し（図４のステップＳ１５）、雰囲気置換が完了するまで再び目標圧Ｐ２まで減圧しさらに基準圧に戻す作業が繰り返される（図４のステップＳ１６）。
このように本発明の基板処理方法に係る第一の実施の形態によれば、ガス排出のステップにおいて、チャンバ内圧の目標圧をガス導入時よりも高い（大気圧側の）設定、即ちシンナーの内部蒸発が発生することがない目標圧Ｐ２とすることにより、レジストパターンの変形による断線、短絡等のパターン不良の発生を防止することができる。
次に、図６のフロー図に従い、リフローユニット７において実施される本発明に係る基板処理方法の第二の実施の形態について説明する。尚、以下の説明においては、図２のリフローユニット７の断面図、図７の処理時間経過に伴うチャンバ内圧の変化を示すグラフを用いて説明する。
先ず、温調プレート１１上に基板Ｇが載置され、温調プレート１１の温度が温調器１３により所定の温度（例えば２４℃）に設定される。
そして、効率的に速く雰囲気置換を行うために、チャンバ内圧制御手段により減圧レートＲ１が例えば１００Ｌ／ｍｉｎとされ、図７のグラフに示すようにチャンバ内圧が基準圧（例えば約０ｋＰａ）から第一の目標圧Ｐ１（例えば−９０ｋＰａ）まで減圧される（図６のステップＳ２１）。
チャンバ１０内が減圧されると、ガス濃度調整器１７によって濃度が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導入されてチャンバ内雰囲気が置換され、図７のグラフに示すように基準圧まで昇圧される（図６のステップＳ２２）。
そして、効率的に速く雰囲気置換を行うために、チャンバ内圧制御手段により減圧レートＲ１が例えば１００Ｌ／ｍｉｎとされ、図７のグラフに示すようにチャンバ内圧が基準圧（例えば約０ｋＰａ）から第一の目標圧Ｐ１（例えば−９０ｋＰａ）まで減圧される（図６のステップＳ２１）。
チャンバ１０内が減圧されると、ガス濃度調整器１７によって濃度が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導入されてチャンバ内雰囲気が置換され、図７のグラフに示すように基準圧まで昇圧される（図６のステップＳ２２）。
そして、チャンバ内雰囲気の置換が終了すると、チャンバ内のシンナーガスによりフォトレジストを溶解するリフロー処理が開始される（図６のステップＳ２３）。
フォトレジスト溶解後、チャンバ内のシンナーガスを排出するステップにおいて、チャンバ内圧制御手段によりチャンバ内圧の目標圧はガス導入時と同様に目標圧Ｐ１に設定されるが、ガス導入時よりも低い減圧レートＲ２（例えば３０Ｌ／ｍｉｎ）とされる（図６のステップＳ２４）。即ち、目標圧Ｐ１までの減圧が時間をかけてなされることにより、急激な減圧を回避し、フォトレジスト中に浸透した溶剤（シンナー）の蒸発が抑制されるよう減圧レートＲ２が設定される。
そして図７のグラフに示すように、チャンバ内圧が目標圧Ｐ１まで減圧されると、Ｎ2ガスが導入されチャンバ内雰囲気が置換される（図６のステップＳ２５）。
そして図７のグラフに示すように、チャンバ内圧が目標圧Ｐ１まで減圧されると、Ｎ2ガスが導入されチャンバ内雰囲気が置換される（図６のステップＳ２５）。
このように本発明の基板処理方法に係る第二の実施の形態によれば、ガス排出のステップにおいて、減圧レートの設定をガス導入時よりも低い設定とし、目標圧Ｐ１まで時間をかけて減圧することにより、急激な減圧が回避されてシンナーの内部蒸発が抑制され、レジストパターンが変形することによる断線、短絡等のパターン不良の発生を防止することができる。
次に、図８のフロー図に従い、リフローユニット７において実施される本発明に係る基板処理方法の第三の実施の形態について説明する。尚、以下の説明においては、図２のリフローユニット７の断面図、図９の処理時間経過に伴うチャンバ内圧の変化を示すグラフを用いて説明する。
先ず、温調プレート１１上に基板Ｇが載置され、温調プレート１１の温度が温調器１３により所定の温度（例えば２４℃）に設定される。
そして、効率的に速く雰囲気置換を行うために、チャンバ内圧制御手段により減圧レートＲ１が例えば１００Ｌ／ｍｉｎとされ、図９のグラフに示すようにチャンバ内圧が基準圧（例えば約０ｋＰａ）から第一の目標圧Ｐ１（例えば−９０ｋＰａ）まで減圧される（図８のステップＳ３１）。
チャンバ１０内が減圧されると、ガス濃度調整器１７によって濃度が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導入されてチャンバ内雰囲気が置換され、図９のグラフに示すように基準圧まで昇圧される（図８のステップＳ３２）。
そして、効率的に速く雰囲気置換を行うために、チャンバ内圧制御手段により減圧レートＲ１が例えば１００Ｌ／ｍｉｎとされ、図９のグラフに示すようにチャンバ内圧が基準圧（例えば約０ｋＰａ）から第一の目標圧Ｐ１（例えば−９０ｋＰａ）まで減圧される（図８のステップＳ３１）。
チャンバ１０内が減圧されると、ガス濃度調整器１７によって濃度が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導入されてチャンバ内雰囲気が置換され、図９のグラフに示すように基準圧まで昇圧される（図８のステップＳ３２）。
そして、チャンバ内雰囲気の置換が終了すると、チャンバ内のシンナーガスによりフォトレジストを溶解するリフロー処理が開始される（図８のステップＳ３３）。
フォトレジスト溶解後、チャンバ内のシンナーガスを排出するステップにおいて、チャンバ内圧制御手段による減圧は行われず、Ｎ2ガスを導入しながらシンナーガスの排気処理が行われる（図８のステップＳ３４）。即ち図９のグラフに示すように、ガス導入時よりもガス排出の時間を要するが、基準圧の状態でシンナーガスをチャンバ外に排気することにより雰囲気置換作業が実施される。
このように本発明の基板処理方法に係る第三の実施の形態によれば、ガス排出のステップにおいてチャンバ内を減圧しないため、溶剤であるシンナーの内部蒸発が発生せず、レジストパターンが変形することによる断線、短絡等のパターン不良の発生を防止することができる。
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、前記した本発明の基板処理方法に係る第一の実施の形態について、その効果を検証した。
具体的には、ガス排出時の目標圧（第二の目標圧Ｐ２）と不良発生数（個）の関係について実験を行い、目標圧Ｐ２の設定の効果について検証した。
具体的には、ガス排出時の目標圧（第二の目標圧Ｐ２）と不良発生数（個）の関係について実験を行い、目標圧Ｐ２の設定の効果について検証した。
この実験の結果を図１３のグラフに示す。このグラフに示されるように目標圧Ｐ２が０ｋＰａから−２０ｋＰａまではパターン不良は発生しなかったが、−２０ｋＰａよりも低く減圧した場合には、低く減圧するほど不良発生数が増加した。即ち、本実施例の結果、第二の目標圧Ｐ２は−２０ｋＰａより大気圧側とすれば、パターン不良の発生を抑制することができることを確認した。
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 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
８ 熱処理装置
１０ チャンバ
１１ 温調プレート
１２ 温調水流水路
１３ 温調器
１４ ガス供給口
１５ ガス排気口
１６ ガス供給管
１７ ガス濃度調整器
１８ ガス排気管
１９ 拡散スペーサ
２０ 均一化プレート
２１ 排気整流板
Ｇ 基板
２ カセットステーション
３ 基板処理部
４ 基板搬送部
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
８ 熱処理装置
１０ チャンバ
１１ 温調プレート
１２ 温調水流水路
１３ 温調器
１４ ガス供給口
１５ ガス排気口
１６ ガス供給管
１７ ガス濃度調整器
１８ ガス排気管
１９ 拡散スペーサ
２０ 均一化プレート
２１ 排気整流板
Ｇ 基板
Claims (3)
- チャンバ内において、基板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方法であって、
チャンバ内の気圧を基準圧から該基準圧よりも低い第一の目標圧まで減圧するステップと、
チャンバ内に溶剤雰囲気を導入し、チャンバ内の気圧を前記基準圧に戻すステップと、
チャンバ内のフォトレジストを溶剤雰囲気により溶解するステップと、
チャンバ内を前記基準圧より低く、且つ前記第一の目標圧よりも高く、更に−２０ｋＰａより大気圧側に設定された第二の目標圧まで減圧し、チャンバ内の溶剤雰囲気を排出するステップとを実行することを特徴とする基板処理方法。 - チャンバ内の溶剤雰囲気を排出するステップにおいて、
チャンバ内圧が第二の目標圧に到達するとＮ 2 ガスを導入することにより基準圧に戻し、雰囲気置換が完了するまで再び第二の目標圧まで減圧しさらに基準圧に戻す作業が繰り返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方法。 - 前記チャンバ内の気圧を第一の目標圧まで減圧するステップと前記チャンバ内の気圧を第二の目標圧まで減圧するステップとにおいて、
チャンバ内の気圧を前記目標圧まで減圧する速さである減圧レートは同じ設定に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。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006057518A JP4780609B2 (ja) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | 基板処理方法 |
| TW096105540A TWI336903B (en) | 2006-03-03 | 2007-02-14 | Substrate processing method |
| CN200710101648A CN100576090C (zh) | 2006-03-03 | 2007-03-02 | 基板处理方法 |
| KR1020070020686A KR20070090789A (ko) | 2006-03-03 | 2007-03-02 | 기판 처리 방법 |
| US11/681,550 US7670960B2 (en) | 2006-03-03 | 2007-03-02 | Substrate processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006057518A JP4780609B2 (ja) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | 基板処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007235027A JP2007235027A (ja) | 2007-09-13 |
| JP4780609B2 true JP4780609B2 (ja) | 2011-09-28 |
Family
ID=38470600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006057518A Expired - Fee Related JP4780609B2 (ja) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | 基板処理方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7670960B2 (ja) |
| JP (1) | JP4780609B2 (ja) |
| KR (1) | KR20070090789A (ja) |
| CN (1) | CN100576090C (ja) |
| TW (1) | TWI336903B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4967004B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2012-07-04 | 東京エレクトロン株式会社 | レジスト塗布現像装置およびレジスト塗布現像方法 |
| JP6239813B2 (ja) | 2012-07-18 | 2017-11-29 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎセミコンダクターソリューションズ | 基板処理装置および基板処理方法 |
| KR101753166B1 (ko) * | 2016-12-28 | 2017-07-03 | (주) 디바이스이엔지 | 감압 건조장치 및 감압 건조방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08241853A (ja) * | 1995-03-06 | 1996-09-17 | Soltec:Kk | リンス液乾燥方法及びその装置 |
| JP2000182932A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JP3616584B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2005-02-02 | 鹿児島日本電気株式会社 | パターン形成方法及びそれを用いた表示装置の製造方法 |
| JP3886424B2 (ja) * | 2001-08-28 | 2007-02-28 | 鹿児島日本電気株式会社 | 基板処理装置及び方法 |
| US7550043B2 (en) * | 2002-12-20 | 2009-06-23 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
-
2006
- 2006-03-03 JP JP2006057518A patent/JP4780609B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-02-14 TW TW096105540A patent/TWI336903B/zh not_active IP Right Cessation
- 2007-03-02 CN CN200710101648A patent/CN100576090C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-03-02 US US11/681,550 patent/US7670960B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-03-02 KR KR1020070020686A patent/KR20070090789A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI336903B (en) | 2011-02-01 |
| CN101038448A (zh) | 2007-09-19 |
| US7670960B2 (en) | 2010-03-02 |
| CN100576090C (zh) | 2009-12-30 |
| US20070205181A1 (en) | 2007-09-06 |
| TW200741815A (en) | 2007-11-01 |
| JP2007235027A (ja) | 2007-09-13 |
| KR20070090789A (ko) | 2007-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4437477B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| JP5145654B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| US20120086142A1 (en) | Imprint system, imprint method, and non-transitory computer storage medium | |
| JP2007256666A (ja) | 基板処理方法及びそれに用いる薬液 | |
| JP4780609B2 (ja) | 基板処理方法 | |
| JP4544532B2 (ja) | 基板処理方法 | |
| US20060068337A1 (en) | Substrate processing method | |
| TW200830413A (en) | Reflow method, pattern forming method and production method of TFT | |
| JP2007235026A (ja) | 基板処理方法 | |
| WO2016047493A1 (ja) | 基板処理方法、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム | |
| JP4674904B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| JP2005159293A (ja) | 基板処理装置及び処理方法 | |
| KR100878539B1 (ko) | 기판 에칭 방법 | |
| KR101052953B1 (ko) | 기판 처리 방법 | |
| JP2023141771A (ja) | 基板処理方法及び基板処理装置 | |
| JP2006220847A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JP2010103551A (ja) | 基板処理装置 | |
| JP2007096180A (ja) | 基板の製造方法及び基板洗浄装置 | |
| JP2007149968A (ja) | エッチング後処理方法及びエッチング装置 | |
| JP2009218340A (ja) | 基板処理方法 | |
| JPH0244722A (ja) | アッシング方法 | |
| JP2009099796A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2004055760A (ja) | 基板処理の不具合検出方法及び処理装置 | |
| JP2001237172A (ja) | 加熱処理装置および加熱処理方法 | |
| JP2009088559A (ja) | 基板処理装置及び処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071030 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100618 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100804 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110629 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110629 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |