JPH08213359A

JPH08213359A - 溶液塗布装置および溶液塗布方法

Info

Publication number: JPH08213359A
Application number: JP26909595A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Konuma; 利光小沼
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1996-08-20
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: JP3642841B2

Abstract

(57)【要約】【目的】スピンコーティングのように、基板に対して
溶液の移動速度、すなわち液循環が速い溶液塗布方法に
関して、レジストが形成されている基板でも、溶液を均
一に塗布して、かつ良好に液循環させる。【構成】基板に溶液を滴下または流出する直前に、基
板に形成されたレジストのマスクに紫外線を照射する、
またはオゾン水を接させることにより、溶液に対するレ
ジストの接触角を小さくして、基板に溶液が均一に塗布
されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の作製技術
において、例えばウェトエッチング法のように、溶液を
塗布する技術に使用される溶液塗布装置および溶液塗布
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体集積回路や、アクティブマ
トリクス型の液晶電気光学装置等、半導体基板やガラス
基板等の上に、半導体、絶縁体、金属などの薄膜を積
層、形成し、薄膜トランジスタ等の半導体装置を作製工
程において、洗浄、ウェットエッチングのように、溶液
を基板に供給する工程がしばしば行われている。溶液の
供給方法には、以下に示すようなものが一般に行われて
いる。（１）例えばバッチエッチングに使用されているよう
に、基板を溶液の入った水槽に浸す方法（２）基板上面に、複数の噴出口からシャワーのように
溶液を流出させる方法。（スプレー法）（３）基板を回転させながら、回転面の中心付近にノズ
ルから溶液を滴下又は流出させる方法。（スピンコーテ
ィング法）特に、方法（３）のスピンコーティング法は、基板を一
枚づつ均質に処理でき、いわゆる枚葉式処理に適した方
法である。

【０００３】

【従来技術の問題点】しかしながら、スピンコーティン
グ法では、基板を速度１００〜１０００ｒｐｍで回転さ
せているため、回転面の中心付近に滴下、流出された溶
液が高速で回転面の外側へと移動される。このため、基
板に対して溶液の移動速度、すなわち液循環が、他の溶
液供給方法（１）、（２）と比較して極めて速い。ま
た、遠心力のため、回転面の中心部分と外周部分におい
て、外周部分の溶液の移動速度が中心部分より速い。

【０００４】このことが原因となって、以下のような問
題が生じていた。例えば、ウェットエッチング工程にお
いて、レジストに対する接触角の大きいエッチング液、
例えばフッ酸系のエッチング液を用いてスピンエッチン
グを行った場合、被エッチング面にエッチング液が十分
に濡れず、エッチング液が玉状になって流れ出てしまっ
たりした。その結果、基板面全体に島状のエッチングの
ムラが生じてしまった。特に、アルミ混酸系のエッチン
グ液を用いた場合には、外周部にエッチングされていな
い部分が残ってしまった。このように、エッチングが同
一基板面内において、不均一になるという現象が発生し
た。

【０００５】この現象は、レジストのパターン幅の微細
化が進むほど顕著となった。すなわち、微細部にエッチ
ング液が均一に侵入できず、液循環が不十分になりやす
かった。また、基板面積が大きくなると、基板面に対す
るエッチング液の接触が不均一になりやすかった。ま
た、上記（２）のスプレー法においても、ムラが生じる
ことがあった。

【０００６】液晶表示装置において、石英やガラス等の
１枚の基板上に数十万個の薄膜トランジスタが同一の工
程で作製されるため、１個の薄膜トランジスタの不良が
基板の不良になるため、上記のようなエッチングの不均
一は歩留りの大きな要因となる。

【０００７】また、レジストのマスクを使用する工程
で、薄膜トランジスタの作製工程に特徴的な技術とし
て、金属元素の触媒作用を利用して、非晶質の半導体材
料を選択的に結晶化させる技術が本出願人により、特開
平６−３１９１６７号等に開示されている。これは、非
晶質珪素膜上にレジストのマスクを形成して、ニッケル
等の金属元素を添加した溶液を塗布する。この結果、フ
ォトレジストのマスクの開口部において、金属元素が非
晶質珪素膜の表面に選択的に接触される。この状態で、
熱アニール、レーザー光照射により加熱すること、金属
元素が接している領域から順次に非晶質珪素膜が結晶化
される。しかしながら、金属元素を含有する溶液が均一
に塗布されないと、非晶質珪素膜が十分に結晶化されな
いため、同一基板上で、素子毎の特性がばらついてしま
う。従来、金属元素を含有する溶液を均一に塗布するた
めに、非晶質珪素膜の表面に極薄い酸化膜を形成して、
非晶質珪素膜の濡れ性を高めたり、或いは溶液に界面活
性剤を混入していたが、手間が掛かる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点を解決して、スピンコーティングのような、基
板面に対して溶液の移動速度、すなわち液循環が速い溶
液供給方法に関して、フォトレジストが形成されている
基板に対して、溶液を均一に塗布でき、かつ良好に液循
環することが可能な溶液塗布装置および溶液塗布方法を
提供することにある。本発明の他の目的は、スピンエッ
チングのような、被エッチング面に対してエッチング液
の移動速度、すなわち液循環が速い溶液塗布方法に関し
て、溶液の供給（滴下、流出）方法を工夫して、溶液を
均一に塗布することを可能にする溶液塗布装置および溶
液塗布を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するたの手段】上記の問題点を解決するた
めに、本明細書に開示する発明の１つは、パターニング
されたレジストが表面に形成されている被エッチング基
板または被エッチング基板上の被膜に対して、エッチン
グ液を均一に塗布するための手段を有することを特徴と
する溶液塗布装置である。

【００１０】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対して、紫外線
を照射する手段と、前記被エッチング基板に対して、エ
ッチング液を供給する手段と、を有することを特徴とす
る溶液塗布装置である。

【００１１】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対して、紫外線
を照射する手段と、前記被エッチング基板に対して、エ
ッチング液を供給する手段と、前記被エッチング基板を
回転させる手段と、を有することを特徴とする溶液塗布
装置である。

【００１２】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対して、オゾン
水を接触させる手段と、前記被エッチング基板に対し
て、エッチング液を供給する手段と、を有することを特
徴とする溶液塗布装置である。

【００１３】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対して、オゾン
水を接触させる手段と、前記被エッチング基板に対し、
エッチング液を供給する手段と、前記被エッチング基板
を回転させるための手段と、を有することを特徴とする
溶液塗布装置である。

【００１４】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対して、紫外線
を照射する工程と、該工程の後、前記被エッチング基板
に対して、エッチング液を供給する工程と、を有するこ
とを特徴とする溶液塗布方法である。

【００１５】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対し、紫外線を
照射する工程と、該工程の後、前記被エッチング基板を
回転させ、回転している前記被エッチング基板に対し、
エッチング液を供給する工程と、を有することを特徴と
する溶液塗布方法である。

【００１６】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対し、オゾン水
を接触させる工程と、該工程の後、前記被エッチング基
板に対し、エッチング液を供給する工程と、を有するこ
とを特徴とする溶液塗布方法である。

【００１７】また、本明細書に開示する他の発明は、被
エッチング基板または被エッチング基板上の被膜に形成
された、パターニングされたレジストに対して、オゾン
水を接触させる工程と、該工程の後、前記被エッチング
基板を回転させながら、前記被エッチング基板に対し
て、エッチング液を供給する工程と、を有することを特
徴とする溶液塗布方法である。

【００１８】また、本明細書に開示する他の発明は、パ
ターニングされたレジストが表面に形成されている基板
または基板上の被膜に対して、金属元素を含有する溶液
を均一に塗布するための手段を有することを特徴とする
溶液塗布装置である。

【００１９】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、紫外線を照射する手段と、前記基
板に対して、金属元素を含有する溶液を供給する手段
と、を有することを特徴とする溶液塗布装置である。

【００２０】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、紫外線を照射する手段と、前記基
板に対して、金属元素を含有する溶液を供給する手段
と、前記基板を回転させる手段と、を有することを特徴
とする溶液塗布装置である。

【００２１】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、オゾン水を接触させる手段と、前
記基板に対して、金属元素を含有する溶液を供給する手
段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置である。

【００２２】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、オゾン水を接触させる手段と、前
記基板に対し、金属元素を含有する溶液を供給する手段
と、前記基板を回転させるための手段と、を有すること
を特徴とする溶液塗布装置である。

【００２３】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、紫外線を照射する工程と、該工程
の後、前記基板に対して、金属元素を含有する溶液を供
給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法
である。

【００２４】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、紫外線を照射する工程と、該工程
の後、前記基板を回転させながら、前記基板に対し、金
属元素を含有する溶液を供給する工程と、を有すること
を特徴とする溶液塗布方法である。

【００２５】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対し、オゾン水を接触させる工程と、該工
程の後、前記基板に対し、金属元素を含有する溶液を供
給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法
である。

【００２６】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板または基板上の被膜に形成された、パターニングされ
たレジストに対して、オゾン水を接触させる工程と、該
工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板に対し
て、金属元素を含有する溶液を供給する工程と、を有す
ることを特徴とする溶液塗布方法である。

【００２７】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板を回転させる手段と、パターニングされたレジストが
形成されている基板または基板上の被膜に対し、溶液を
供給する手段と、を有し、前記溶液を供給する手段は、
所定の時間内において、回転している基板の上面全体
に、溶液を供給することを特徴とする溶液塗布装置であ
る。

【００２８】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板を回転する回転手段と、基板または基板上の被膜に形
成された、パターニングされたレジストに対して、溶液
を供給する手段と、を有し、前記溶液を供給する手段に
おいて、溶液の流出口は、基板面に平行な方向に往復移
動し、かつ該往復運動における前記溶液の流出口の軌跡
が、前記基板の回転の概略中心部分を通ることを特徴と
する溶液塗布装置である。

【００２９】また、本明細書に開示する他の発明は、基
板を回転する手段と、パターニングされたレジストが形
成されている基板または基板上の被膜に対し、溶液を供
給する手段と、を有し、前記溶液を供給する手段は、少
なくとも、前記基板の回転軌跡の中心から外周までの長
さにわたって、溶液を同時に供給することを特徴とする
溶液塗布装置である。

【００３０】

【作用】一般に硬化後のレジストに対して、紫外線を一
定時間照射したり、オゾン水（オゾン（Ｏ₃ ）が０．１
〜２０ｐｐｍ溶解した水）を接触させることで、レジス
トに対する溶液の接触角が小さくなり、溶液の濡れ性が
大幅に向上する。本発明はこの現象を利用したものであ
り、溶液を塗布する前に、基板に形成された、パターニ
ング・硬化したレジストのマスクに対し、紫外線を照射
する、またはオゾン水と接触をさせるようにしている。
これにより、スピンエッチングなど、被エッチング面に
対するエッチング液の移動速度が速いエッチング方法に
おいて、接触角の大きいエッチング液を用いても、同一
基板面内において、ムラのない均質なエッチングが可能
となる。

【００３１】さらに、パターン幅が数μｍ程度以下のフ
ァインパターンであっても、パターンを形成しているレ
ジスト間に溶液が十分に進入するため、均質なエッチン
グが可能である。また、基板を大型化した場合でも、エ
ッチングのムラの発生を防ぐことができる。

【００３２】紫外線照射、またはオゾン水処理により溶
液が良好に塗布される効果が生じる原理としては、硬化
したレジストに対して、紫外線の照射またはオゾン水と
の接触を行うことで、レジスト表面の有機物（または有
機性汚染物）が分解、除去され、またはそれと同時にレ
ジスト表面が活性化し、その結果レジストの表面エネル
ギーが低下し、溶液との接触角が小さくなる、というこ
とが考えられる。なお、紫外線照射する場合には、酸素
雰囲気の方が有機物との反応性に富むため効果的であ
る。

【００３３】ただし、硬化したレジストに対して、紫外
線の照射またはオゾン水との接触を行うことで、液体と
の接触角が小さくなる現象は、一時的に現れるものであ
り、紫外線を照射した後やオゾン水を接触をした後、し
ばらくすると再び接触角が増大する。接触角が低下して
いる時間は、紫外線照射時間やオゾン水との接触時間、
紫外線（紫外光）の強度、オゾン水のオゾン濃度等によ
り変化するが、空気中においては数分〜数時間である。
したがって、紫外線を照射する工程、またはオゾン水を
接触する工程は、溶液を塗布する直前に行うことが望ま
しい。

【００３４】また、本発明において、均一に溶液を塗布
する方法として、スピンコーティングおいて、レジスト
に対する紫外線の照射や、オゾン水との接触を行う以外
に、溶液の滴下又は流出方法を改良している。即ち、所
定の時間内において、回転している被エッチング基板の
上面全体に、溶液が滴下、流出されるようにすることに
より、基板の回転面の中心付近にのみ溶液を滴下、流出
させている場合に比較して、溶液が均一に塗布されるこ
とを、本出願人は発見した。具体的には、基板を回転し
ながら、溶液を滴下、流出するノズルの溶液流出口（ノ
ズルの先端）を、基板の面と平行に往復移動させて、エ
ッチング液が基板面全体に滴下、流出されるようにす
る。

【００３５】あるいは、基板を回転しながら、少なくと
も基板の回転の中心から外周までの長さにわたって、エ
ッチング液を同時に流出または滴下して、シャワー状に
散布してもよい。すなわち、少なくとも基板が１回転す
ることで、基板面全体に溶液が滴下、流出（供給）され
るので、均一に溶液が塗布される。この溶液塗布工程の
直前に、紫外線照射工程またはオゾン水とのに接触工程
を行うことにより、溶液塗布の均一化に一層寄与する。

【００３６】

【実施例】

〔実施例１〕本実施例は、アクティブマトリクス型の液
晶電気光学装置に用いられる、Ｐチャネル型の画素ＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）の作製工程において、エッチン
グ工程の前に紫外線を照射する工程を行うようにした例
である。図１は本実施例におけるＰチャネル型の画素Ｔ
ＦＴの作製工程図である。

【００３７】図１（Ａ）に示すように、まずガラス基板
１０１（コーニング社♯７０５９１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ）上に、下地膜１０２としてスパッタ法で酸化珪素膜
を３０００Åの厚さに成膜する。

【００３８】次に、プラズマＣＶＤ法によって非晶質珪
素膜を５００Åに厚さに成膜する。その後、窒素雰囲気
中において、６００℃、１２時間の熱アニールを施すこ
とによって結晶化せしめた。その後、さらに、結晶性を
向上させるためにレーザーアニールを施する。レーザー
のエネルギー密度は２５０〜３５０ｍＪ／ｃｍ² が適当
であった。本実施例では３００ｍＪ／ｃｍ² とする。こ
のようにして形成した結晶性珪素膜をパターニングし
て、島状珪素膜１０３を形成する。この島状珪素膜１０
３は後にＴＦＴの活性層を構成するものである。そし
て、この島状珪素膜１０３を覆うように、ゲイト絶縁膜
１０４として厚さ１０００Åの酸化珪素膜をスパッタ法
により形成する。

【００３９】その後、厚さ６０００Åのアルミニウム膜
を減圧ＣＶＤ法によって形成する。このアルミニウム膜
の上面にフォトレジスト、ここでは東京応化（株）製Ｏ
ＦＰＲ−８００（３０ｃｐ）をスピンコーティング法に
より塗布して、９０℃で仮焼成し、露光、現像、本焼成
して、パターニングして、硬化したフォトレジストのマ
スク１０５を形成する。

【００４０】次に、基板を図２に示すスピンエッチング
装置内へ導入し、紫外線照射と、アルミニウム膜のエッ
チングを行ない、ゲイト電極１０６を形成する。なお、
基板１０１の移動はロボットアーム等の搬送手段を用い
ることが望ましい。

【００４１】図２に示すスピンエッチング装置について
説明する。図２において、基板１０１はステージ２０１
上に真空チャックにより固定される。ステージ２０１は
図示しないモーターに接続され、回転する。

【００４２】また、チャンバー内には、紫外線源照射手
段２００が設けられている。紫外線源（光源）には波長
４００ｎｍ以下の光を発するものが使用できる。ここで
は３６５ｎｍの高圧水銀ランプを用いた。基板１０１を
搬入し、ステージ２０１上に真空チャックにより固定し
て、紫外線源照射手段２００により、フォトレジストの
マスク１０５に紫外線を照射する。照射時間は５〜１８
０ｓｅｃとし、ここでは６０ｓｅｃとする。また、出力
は基板１０１上で３ｍＷ／ｃｍ² となるようにする。

【００４３】これにより、フォトレジスト表面に対する
エッチング液の接触角は、紫外線照射前（純水洗浄後）
が約３０°、紫外線照射後において約４°と、紫外線照
射により接触角を大幅に小さくすることができた。これ
は、紫外線照射により、フォトレジスト表面の表面エネ
ルギーが小さくなったことを示す。なお、被エッチング
面に対するエッチング液の接触角は、基板を２５℃の恒
温室内で水平に静置し、エッチング液をシリンジより一
滴被エックング面上に滴下し、測定する。

【００４４】次に、第１のノズル２０３が基板１０１の
上面の中心付近へ移動し、基板１０１を回転した状態
で、回転の中心部分に向かって、エッチング液を流出す
る。基板１０１上に流出されたエッチング液は、ステー
ジ２０１の回転による遠心力で基板１０１の外側へと移
動され、カップ２０２へ飛翔する。カップ２０２に付着
したエッチング液は、廃液口２０５より、図示しない廃
液タンクに集められる。

【００４５】ここでは、エッチング液として、４５℃の
アルミ混酸（リン酸＋酢酸＋硝酸）を第１のノズル２０
３より流出させ、基板１０１の回転数を５００ｒｐｍと
し、４分間のエッチングを行った。エッチングレートは
１５００Å／ｍｉｎであった。

【００４６】エッチングの後に、回転している基板１０
１の上面の中心部分に、第２のノズル２０４から純水を
流出させ、基板１０１の上面を洗浄する。また、エッチ
ングの前にも同様に基板１０１を洗浄するようにしても
よい。このようにしてエッチング工程を終了し、ゲイト
電極１０６を形成する。このとき、エッチングは基板１
０１面内において均一に行われていた。（図１（Ａ））

【００４７】一方、紫外線照射を行わずに、その他の条
件を同一にしてエッチングを行った場合、エッチングが
不十分な領域が島状（ブチ状）に多数存在していた。特
に外周部にエッチングの不十分な領域が多数存在してい
た。

【００４８】エッチング工程の後に、ロボッドアームに
より、基板１０１をスピンエッチング装置から搬出し
て、ゲイト電極１０６を陽極酸化する。図１（Ｂ）に示
すように、フォトレジストのマスク１０５を除去せず
に、３％の硫酸水溶液を用いて、ゲイト電極１０６の側
面に多孔質の陽極酸化物１０７を０．１〜１μｍここで
は０．５μｍの厚さに形成する。続いて、フォトレジス
トのマスク１０５を除去して、３〜１０％の酒石酸、硼
酸、燐酸が含まれ、アンモニアで中和されたＰＨ≒７の
エチレングルコール溶液を用いて、ゲイト電極１０６の
側面および上面に緻密な陽極酸化物１０８を１５００Å
の厚さに形成する。

【００４９】その後、イオンドーピング法によって、島
状珪素膜１０３にゲイト電極１０６、陽極酸化物１０
７、１０８をマスクにして不純物を注入し、半導体の活
性層を自己整合的に作製する。本実施例では、Ｐ型の伝
導性を得るために硼素イオンを注入する。このときドー
ズ量は１〜８×１０¹⁵原子／ｃｍ² 、加速電圧は４０〜
８０ｋＶ、例えばドーズ量を５×１０¹⁵原子／ｃｍ² 、
加速電圧は６５ｋＶとする。この結果、Ｐ型不純物領域
１０９（ソース／ドレイン領域）、真性領域１１１（チ
ャネル領域）が、Ｐ型不純物の濃度が極めて低いオフセ
ット領域１１０を有して形成される。このオフセット領
域により、ＯＦＦ時のリーク電流の減少を図ることがで
きる。（図１（Ｂ））

【００５０】その後、燐酸、酢酸、硝酸の混酸を用い
て、多孔質陽極酸化物をエッチングする。このエッチン
グでは、多孔質の陽極酸化物１０７のみがエッチングさ
れ、緻密な陽極酸化物１０８は残存する。このときのエ
ッチングレートは約６００Å／分とする。

【００５１】さらに、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２
４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、活性層
中に注入された不純物イオンを活性化させる。その後、
全面に層間絶縁膜１１２として窒化珪素膜をプラズマＣ
ＶＤ法によって３０００Åの厚さに形成する。

【００５２】つぎに、図１（Ｃ）に示すように層間絶縁
膜１１２上面に、フォトレジストをパターニング、焼成
して、フォトレジストのマスクを作製し、このマスクを
用いて、層間絶縁膜１１２とゲイト絶縁膜１０５、およ
び陽極酸化物１０７に対しエッチングを行ない、コンタ
クトホール１１３、１１４を作製する。

【００５３】次に、ゲイト電極１０６の作製工程と同様
に、フォトレジストのマスクに紫外線を照射して、フォ
トレジストのマスクの濡れ性を高める。その後、図２に
示すスピンエッチング装置に基板を搬送して、スピンエ
ッチングを行った。

【００５４】まず、窒化珪素よりなる層間絶縁膜１１２
と酸化珪素よりなるゲイト絶縁膜１０４に対してエッチ
ングを行った。ここでは、エッチング液としてバッファ
ードフッ酸（ＢＨＦ）（ＮＨ₄ Ｆ：ＨＦ＝１０：１）
を、第１のノズル２０３から流出させ、基板１０１を回
転数５００ｒｐｍで回転させながら、４分間のエッチン
グを行った。エッチングレートは約１０００Å／ｍｉｎ
であった。エッチング終了後、基板１０１を回転させな
がら、第２のノズル２０４から純水を供給して、基板１
０１を洗浄する。

【００５５】さらに、図２の構成を有する他の装置のチ
ャンバーに基板を移動し、緻密な陽極酸化物１０８をエ
ッチングする。必要であれば、エッチングの前にフォ
トレジストのマスクに紫外線を照射してもよい。ここで
はエッチング液として、７０℃に加熱した、３％燐酸＋
３％無水クロム酸の混液を用いる。基板１０１を回転数
５００ｒｐｍで回転しながら、４分間のエッチングを行
った。エッチングレートは４００Å／ｍｉｎであった。
エッチング終了後、純水により洗浄する。２回のエッチ
ング工程を経て、ソース領域とゲイト電極領域にコンタ
クトホール１１３、１１４が形成される。（図１
（Ｃ））

【００５６】さらに、アルミニウム膜をスパッタ法によ
って６０００Åの厚さに成膜する。前述のゲイト電極１
０６を形成する工程と同様に、フォトレジストのマスク
に対して紫外線を照射した後に、アルミニウム膜をスピ
ンエッチングして、ソース電極１１５、ゲイト電極１１
６を形成する。諸条件は前述したゲイト電極１０６のエ
ッチングと同じとする。（図１（Ｄ））

【００５７】その後、パッシベーション膜１１７として
酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法によって２０００Åの厚
さに形成する。このパッシベーション膜１１７上にレジ
ストを塗布して、パターニングして、焼成して、エッチ
ングのマスクを形成する。このマスクを用いて、パッシ
ベーション膜１１７と層間絶縁膜１１２とゲイト絶縁膜
１０４とに対してエッチングを行って、コンタクトホー
ル１１８を形成する。

【００５８】エッチング液として、バッファードフッ酸
（ＢＨＦ）（ＮＨ₄ Ｆ：ＨＦ＝１０：１）を用い、紫外
線照射ののち、スピンエッチングを行った。エッチング
時間は、６分、エッチングレートは約１０００Å／ｍｉ
ｎ、回転数５００ｒｐｍであった。その後同様に洗浄工
程を行った。このようにして、コンタクトホール１１８
が形成される。（図１（Ｅ））

【００５９】さらに、スパッタ法によってＩＴＯ膜を８
００Åの厚さに形成し、フォトレジストのマスクを形成
したのち、紫外線照射を同様に行い、さらにスピンエッ
チングを行った。エッチング液として、ＩＴＯ混酸（Ｈ
Ｃｌ：Ｈ₂ Ｏ：ＨＮＯ₃ ＝１：１：０．０３）を用い
た。エッチング時間は０．５分、エッチングレートは１
６００Å／ｍｉｎ、回転数５００ｒｐｍであった。その
後同様に洗浄工程を行った。

【００６０】このようにして、エッチングをおこなって
コンタクトホールを形成し、画素電極１１９を形成し、
画素ＴＦＴを作製する。いずれのエッチング工程におい
ても、エッチングのムラは見られなかった。（図１
（Ｆ））

【００６１】本実施例において、純水による洗浄工程前
に、フォトレジストのマスクに対して紫外線を照射して
もよい。これにより、フォトレジストのマスクの濡れ性
が高まるため、純粋による洗浄をより効果的に行うこと
ができる。また、図２に示すスピンエッチング装置のチ
ャンバー内に、高圧水銀ランプ等の紫外線源を設けて、
同一チャンバー内で紫外線照射とエッチングを行うよう
にしてもよい。さらにノズルを増設することで、複数の
エッチング液を流出させ、異なる種類のエッチングを同
一チャンバー内で連続して行うことも可能である。

【００６２】〔実施例２〕本実施例は他の装置とを一体
化されたスピンエッチング装置とに関するものであり、
図３は本実施例のスピンエッチング装置の構成図であ
る。本体３０１上には、中央部に基板１０１を移動させ
るロボットアーム３０２が設けられ、ロボットアーム３
０２を取り囲むように、複数の基板１０１を収納するた
めのカセット３０３と、位置合わせ（アライメント）装
置３０４と、スピンエッチング装置３０５とが設けられ
ている。

【００６３】位置合わせ装置３０４内には、上部から紫
外線を照射するために、高圧水銀ランプ等から成る紫外
線照射手段３０４ａが設けられている。これにより、位
置合わせと同時に、紫外線を照射できるようにして、工
程を簡略化している。

【００６４】また、スピンエッチング装置３０５内に
は、エッチング液を流出する第１のノズルと、洗浄用の
純水を流出する第２のノズルとが設けられており、同一
チャンバー内にて、洗浄、エッチング、および乾燥（ス
ピンドライ）を行うようになっている。なお、洗浄用の
チャンバー、異なる種類のエッチングを行うためのチャ
ンバー等を別々に本体３０１上に設けて、チャンバー毎
に処理を行ってもよい。

【００６５】〔実施例３〕本実施例は、本発明をアクテ
ィブマトリクス型の液晶電気光学装置に用いられる、Ｐ
チャネル型の画素ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成工
程に応用したものであり、エッチング工程の前にオゾン
水をレジストに接触させる工程を採用したものである。

【００６６】図１は本実施例のＰチャネル型の画素ＴＦ
Ｔの作製工程図であり、ガラス基板１０１（コーニング
社＃７０５９１００ｍｍ×１００ｍｍ）上に、下地膜
１０２としてスパッタ法で酸化珪素膜を３０００Åの厚
さに成膜する。

【００６７】次に、プラズマＣＶＤ法によって非晶質珪
素膜を５００Åの厚さに成膜する。その後、窒素雰囲気
中において、６００℃、１２時間の熱アニールを施すこ
とによって結晶化せしめた。その後、結晶性をより向上
させるために、レーザーアニールを施す。レーザーのエ
ネルギー密度は２５０〜３５０ｍＪ／ｃｍ² が適当であ
り、本実施例では３００ｍＪ／ｃｍ² とする。このよう
にして形成した、結晶性珪素膜をパターニングして、島
状珪素膜１０３を形成する。この島状珪素膜１０３は後
にＴＦＴの活性層を形成するものである。そして、この
島状珪素膜１０３を覆うように、ゲイト絶縁膜１０４と
して厚さ１０００Åの酸化珪素膜を、スパッタ法により
形成する。

【００６８】その後、厚さ６０００Åのアルミニウム膜
を減圧ＣＶＤ法によって形成する。このアルミニウム膜
の上面にフォトレジスト、ここでは東京応化（株）製Ｏ
ＦＰＲ−８００（３０ｃｐ）をスピンコーティング法に
より塗布し、９０℃で仮焼成し、露光、現像、本焼成し
て、パターニングして、フォトレジストのマスク１０５
を形成する。フォトレジストのマスク１０５を用いて、
アルミニウム膜をエッチングして、ゲイト電極１０６を
形成する。（図１（Ａ））

【００６９】ゲイト電極１０６を形成するには、基板１
０１を図７に示すスピンエッチング装置内へ搬入して、
フォトレジストのマスク１０５をオゾン水と接しさせ
て、エッチングする。なお、基板１０１の移動はロボッ
トアーム等の搬送手段を用いることが望ましい。

【００７０】図７に示すように、基板１０１はステージ
６０１上に真空チャックにより固定される。ステージ６
０１は図示しないモーターに接続され、回転される。基
板１０１を回転した状態で、第１のノズル６０３が基板
１０１の上面の中心付近へ移動し、この中心部分に向か
って、オゾン水を流出する。オゾン水はオゾンが０．１
〜２０ｐｐｍの濃度で純水に溶解しているものが使用で
き、ここではオゾンが２ｐｐｍ溶解している溶液を用い
た。

【００７１】基板１０１上に流出されたオゾン水は、ス
テージ６０１の回転による遠心力で基板１０１の外側へ
と移動されて、オゾン水は飛翔して、カップ６０２に付
着し、廃液口６０６から図示しない廃液タンクに集めら
れる。第１のノズル６０３からオゾン水を流出しなが
ら、基板１０１を３分間、回転数３０００ｒｐｍで回転
し、基板１０１全面にオゾン水が接するようにする。こ
の後に、基板１０１の回転数を２５００ｒｐｍにして、
基板１０１上のオゾン水を乾燥（スピンドライ）させ
る。

【００７２】次に、第２のノズル６０４が基板上面の中
心付近へ移動し、基板１０１の上面の中心部分に向かっ
て、エッチング液を流出する。エッチング液には４５℃
のアルミ混酸（燐酸＋酢酸＋硝酸）を使用する。基板１
０１を回転数５００ｒｐｍで４分間回転させながら、エ
ッチングを行った。このときエッチングレートは１５０
０Å／ｍｉｎであった。この後、第３のノズル６０５が
基板１０１の回転の中心付近に移動して、純粋を流出す
る。このようにしてエッチング工程を終了し、ゲイト電
極１０６を形成する。このとき、エッチングは基板面内
において均一に行われていた。（図１（Ａ））

【００７３】なお、フォトレジスト表面に対するエッチ
ング液の接触角は、オゾン水の流出前（純水洗浄後）が
約３０°、オゾン水の流出後において約７°と、オゾン
水との接触により、接触角が大幅に小さくなった。これ
は、レジスト表面へのオゾン水の接触により、フォトレ
ジスト表面の表面エネルギーが小さくなったことを示
す。基板面に対する接触角は、基板を２５℃の恒温室内
で水平に静置して、オゾン水をシリンジより一滴基板上
に滴下して、測定した。

【００７４】一方、オゾン水の流出工程を行わずに、そ
の他を同一条件にしてエッチングを行った場合、エッチ
ングが不十分な領域が島状（ブチ状）に多数存在してい
た。特に外周部にエッチングが不十分な領域が多数存在
していた。

【００７５】続いてフォトレジストのマスク１０５を除
去せずに、３％の硫酸水溶液を用いて、ゲイト電極１０
６の側面に多孔質の陽極酸化物１０７を０．１〜１μｍ
の厚さに、ここでは０．５μｍの厚さに形成する。続い
て、フォトレジストのマスク１０５を除去し、３〜１０
％の酒石酸、硼酸、燐酸が含まれ、アンモニアで中和さ
れたＰＨ≒７のエチレングルコール溶液を用いて、ゲイ
ト電極１０６の側面および上面に緻密な陽極酸化物１０
８を１５００Å形成する。

【００７６】その後、イオンドーピング法によって、島
状珪素膜１０３にゲイト電極１０６、陽極酸化物１０
７、１０８をマスクとして自己整合的に不純物として硼
素を注入する。このときドーズ量は１〜８×１０¹⁵原子
／ｃｍ² 、加速電圧は４０〜８０ｋＶ、例えばドーズ量
を５×１０¹⁵原子／ｃｍ² 、加速電圧は６５ｋＶとす
る。この結果、Ｐ型不純物領域１０９（ソース／ドレイ
ン領域）、真性領域１１１（チャネル領域）が、Ｐ型不
純物の濃度が極めて低いオフセット領域１１０を有して
形成された。このオフセット領域１１０により、ＯＦＦ
時のリーク電流の減少を図ることができる。（図１
（Ｂ））

【００７７】その後、燐酸、酢酸、硝酸の混酸を用い
て、多孔質陽極酸化物１０７をエッチングする。このエ
ッチングでは、多孔質陽極酸化物１０７のみがエッチン
グされ、緻密な陽極酸化物１０８は残存する。このとき
のエッチングレートは約６００Å／分であった。

【００７８】さらに、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２
４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、活性層
中に導入された不純物イオンの活性化をおこなった。そ
の後、全面に層間絶縁膜１１２として窒化珪素膜をプラ
ズマＣＶＤ法によって３０００Åの厚さに形成する。

【００７９】つぎに、この層間絶縁膜１１２上面に、フ
ォトレジストをパターニング、焼成して、その後、層間
絶縁膜１１２とゲイト絶縁膜１０５、および陽極酸化物
１０７をエッチングして、コンタクトホール１１３、１
１４を形成する。コンタクトホール１１３、１１４を形
成するには、図６の装置内に基板を設置し、オゾン水を
レジストのマスクに接触させた後に、スピンエッチング
を行った。

【００８０】まず、窒化珪素よりなる層間絶縁膜１１２
と酸化珪素よりなるゲイト絶縁膜１０５に対してコンタ
クトホールを設けるためのエッチングを行った。ゲイト
電極１０６の形成工程と同様の条件で、第１のノズル６
０３からオゾン水を流出させて、フォトレジストのマス
クに接触させる。その後、エッチング液としてバッファ
ードフッ酸（ＢＨＦ）（ＮＨ₄ Ｆ：ＨＦ＝１０：１）を
第２のノズル６０４から流出させ、基板を回転数５００
ｒｐｍの速度で回転させながら、４分間のエッチングを
行った。エッチングレートは１０００Å／ｍｉｎであっ
た。エッチング終了後、第３のノズル６０５から純粋を
流出して、基板１０１を回転しながら、洗浄する。

【００８１】さらに、図６の構成を有する他のチャンバ
ーに基板１０１を移動し、陽極酸化物１０８をエッチン
グする。エッチングの前に、フォトレジストのマスクに
再び、オゾン水を接触させてもよい。ここではエッチン
グ液として、７０℃に加熱した、３％燐酸＋３％無水ク
ロム酸の混液を用い、基板を回転数５００ｒｐｍで回転
させながら、４分間のエッチングを行った。なお、エッ
チングレートは４００Å／ｍｉｎであった。エッチング
終了後、第３のノズル６０５から純粋を流出して、基板
１０１を回転しながら、洗浄する。このようにして、ソ
ース領域とゲイト電極領域にコンタクトホール１１３、
１１４が形成される。（図１（Ｃ））

【００８２】ここでは、絶縁膜（層間絶縁膜１１２、ゲ
イト絶縁膜１０５）のエッチングと、陽極酸化物１０８
のエッチングを異なるエッチング装置で行ったが、図６
に示すエッチング装置に、更にノズルを設けて、異なる
エッチング液を供給するようにして、２つのエッチング
工程を同一のエッチング内で行えるようにしてもよい。

【００８３】コンタクトホール１１３、１１４を形成し
た後に、アルミニウム膜をスパッタ法によって６０００
Åの厚さに成膜して、前述のゲイト電極１０６と同様
に、パターニングされたフォトレジストに対するオゾン
水の接触、スピンエッチングを行い、ソース電極１１
５、ゲイト電極１１６を形成する。諸条件は前述した
ゲイト電極１０６のエッチングと同じであった。（図１
（Ｄ））

【００８４】その後、パッシベーション膜１１７として
酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法によって２０００Åの厚
さに形成する。つぎに、このパッシベーション膜１１７
上にレジストを塗布、パターニング、焼成して形成し、
パッシベーション膜１１７と層間絶縁膜１１２とゲイト
絶縁膜１０４に対しエッチングを行った。

【００８５】エッチング液として、バッファードフッ酸
（ＢＨＦ）（ＮＨ₄ Ｆ：ＨＦ＝１０：１）を用い、オゾ
ン水の流出ののち、スピンエッチングを行った。エッチ
ング時間は、６分、エッチングレートは、１０００Å／
ｍｉｎ、回転数５００ｒｐｍであった。その後同様に洗
浄工程を行った。このようにして、コンタクトホール１
１８を形成する。（図１（Ｅ））

【００８６】さらに、ＩＴＯ膜をスパッタ法によって８
００Åの厚さに形成し、フォトレジストを形成したの
ち、オゾン水の流出を同様に行い、スピンエッチングを
行った。エッチング液として、ＩＴＯ混酸（ＨＣｌ：Ｈ
₂ Ｏ：ＨＮＯ₃ ）＝１：１：０．０３）を用いた。エッ
チング時間は０．５分、エッチングレートは１６００Å
／ｍｉｎ、回転数５００ｒｐｍであった。その後同様に
洗浄工程を行った。

【００８７】このようにして、エッチングを行って画素
電極１１９を形成し、画素ＴＦＴを作製する。いずれの
エッチング工程においても、エッチングのムラは見られ
なかった。（図１（Ｆ））

【００８８】なお、純水による洗浄工程前に、オゾン水
流出工程を加えてもよい。これにより、純水による洗浄
をより効果的に行うことができる。また、オゾン水の流
出と、スピンエッチングを個別のチャンバーにて、とも
に基板を回転させながら行ってもよい。オゾン水の流出
工程において、基板を回転させなくてもよい。

【００８９】また、図７に示すエッチング装置に、実施
例１で示したような紫外線照射手段を設けてもよい。こ
の場合には、フォトレジストの濡れ性を高める工程に
は、紫外線照射と、オゾン水の接触を適宜に選択して行
うことができる。さらにノズルを増設して、複数のエッ
チング液を流出させるようにすれば、異なる種類のエッ
チングを同一チャンバー内で連続して行うことも可能で
ある。

【００９０】本実施例では、オゾン水の流出によりレジ
スト表面の濡れ性を向上させる方法は、従来のスピンエ
ッチング装置において、ノズルの数を増やすか、或いは
流出させる溶液の種類を変えるのみで実現できるため、
装置の新規な設計等が不要となる。

【００９１】例えば、図３に示す装置において、スピン
エッチング装置３０５内に、オゾン水を流出する第１の
ノズル、エッチング液を流出する第２のノズル、洗浄用
の純水を流出する第３のノズルとを設けて、同一チャン
バー内にて、洗浄、オゾン水流出、エッチング、および
乾燥（スピンドライ）を行う。この場合は、位置合わせ
装置３０４の紫外線照射手段３０４ａを設けなくてもよ
い。また、オゾン水流出用のチャンバー、洗浄用のチャ
ンバー、異なる種類のエッチングを行うためのチャンバ
ー等を本体３０１上に設けて各チャンバー毎に処理を行
ってもよい。

【００９２】〔実施例４〕図４は本実施例のスピンエッ
チング装置の構成図であり、図５は図４の上面図であ
る。実施例１〜３では、溶液が回転している基板の中心
付近にのみ滴下、流出される構成としたが、実施例４で
は、所定の時間内において、回転している基板の上面
（回転面）全体に、溶液が滴下、流出される構成とす
る。

【００９３】実施例４においては、図４に示すスピンエ
ッチング装置を用い、実施例１と同様にして、図１
（Ａ）に示すような、パターニングされた硬化したフォ
トレジストが形成された被エッチング基板１０１を、ス
ピンエッチング装置内へ導入し、エッチングを施す例を
示す。

【００９４】図４において、基板１０１はステージ２０
１上に真空チャックにより固定されている。ステージ２
０１は図示しないモーターに接続され、回転される。図
５に示すように、ノズル４０１は基板１０１の回転面の
外側から延びており、その先端部４０１ａからエッチン
グ液４１０が回転する基板１０１の上面に流出される。

【００９５】さらに、ノズル４０１は、エッチング液の
流出口すなわち先端部４０１ａは、基板１０１の回転面
のほぼ中心部分を通過しながら、基板１０１の面に平行
方向に左右に振られて、その軌跡が基板１０１の回転の
中心を通る円弧を描くようになっている。

【００９６】さらに、エッチング液が基板１０１の上面
全体に滴下、流出されるように、ノズル４０１は基板１
０１の面積に応じて、回転面の外周の一方から他方の間
を、およそ０．５秒〜数秒で１往復するようになってい
る。なお、ノズル４０１の往復する範囲は回転している
基板１０１の中心を通る実線で示す位置から、点線で示
す位置の何れか一方（例えば右）の間であってもよい。

【００９７】図５のように、ノズル４０１を先端部４０
１ａを円弧状になるように振ると、極めて簡単な構成
で、ノズル４０１の先端部４０１ａを基板１０１の回転
面に対し水平に移動させることができる。また、ノズル
４０１の先端部４０１ａの軌跡を円弧状にしないで、ノ
ズル４０１をリニアモーター等に取付け、この軌跡が直
線状になるように振っても構わない。

【００９８】図４に示すスピンエッチング装置を用い
て、基板１０１上に形成されたアルミニウム膜のエッチ
ングを行った。エッチング液として、４５℃のアルミ混
酸（リン酸＋酢酸＋硝酸）をノズル４０１より流出さ
せ、基板の回転数５００ｒｐｍ、４分間のエッチングを
行なった。エッチングレートは１５００Å／ｍｉｎで
あった。その結果、エッチングは基板１０１の面内にお
いて均一に行われており、エッチングが不十分な領域は
みられなかった。

【００９９】このように、図４に示す構成とすること
で、エッチング液は、基板回転面の中心部にのみエッチ
ング液を滴下、流出した場合に比較して、基板１０１の
面積が大きくなっても、エッチング液を基板１０１に均
一に塗布することができる。その結果、エッチングを基
板面内において均一に行うことができる。

【０１００】なお、図１、図７に示す実施例１、実施例
２のスピンエッチング装置において、本実施例のノズル
の構成を採用することも可能である。これにより、エッ
チングを基板の全表面に均一に供給することができると
共に、基板にフォトレジストのマスクが形成されていて
も、紫外線照射又はオゾン水を接することにより、フォ
トレジストの濡れ性を向上させることができるため、基
板に溶液をより均一に塗布することができる。

【０１０１】〔実施例５〕実施例５はノズルの構成に関
するものであり、図６は実施例５のスピンエッチング装
置の構成図であり、基板１０１の上方に、基板１０１の
回転面に平行に直線状のエッチング液流出用のノズル５
０１が設けられている。ノズル５０１に設けられた多数
の孔５０２より、エッチング液５１０が基板１０１の面
上に同時に滴下、流出され、基板１０１上に塗布され
る。

【０１０２】ノズル５０１によってエッチング液が滴
下、流出される幅は、少なくとも基板の対角線長の１／
２以上を有している必要がある。この場合、基板が１回
転することで、基板上面全体に均一にエッチング液が塗
布される。図６においては、ノズル５０１は基板の対角
線全長にわたってエッチング液が滴下、流出されるよう
になっている。このため、基板１０１が１／２回転する
ことで、基板１０１の上面全体に均一にエッチング液が
塗布される。

【０１０３】本実施例のように、シャワー状にエッチン
グ液を流出させつつ、スピンエッチングを行うことによ
っても、図４の装置と同様に、エッチング液を基板上面
に対し均一に塗布することができる。その結果、エッチ
ングを、基板面内において、均一に行うことができる。
なお、上記エッチング工程の前に、フォトレジスト表面
に対し、紫外線を照射したり、あるいはオゾン水を接触
させると、より有効である。

【０１０４】なお、図１、図７に示す実施例１、実施例
２のスピンエッチング装置において、本実施例のノズル
の構成を採用することも可能である。これにより、エッ
チングを基板の全表面に均一に供給することができると
共に、基板にフォトレジストのマスクが形成されていて
も、紫外線照射又はオゾン水を接することにより、フォ
トレジストの濡れ性を向上させることができるため、基
板に溶液をより均一に塗布することができる。

【０１０５】〔実施例６〕本実施例は、レジストマスク
を用いて非晶質珪素膜表面上に所望のマスクパターンを
形成し、このマスパターン上からニッケルを含んだ溶液
を塗布することにより、非晶質珪素膜にニッケルを選択
的に導入する例に関する。

【０１０６】図８に本実施例における作製工程の概略を
示す。まず、ガラス基板７０１（コーニング７０５９、
１０ｃｍ角）上に、プラズマＣＶＤ法により、非晶質珪
素膜７０２を５００Åの厚さに成膜する。この表面に、
レジストを形成する。なお、レジストはポジ型でもネガ
型のいずれでもでもよい。そして通常のフォトリソパタ
ーニング工程により、必要とするパターンにレジストマ
スク７０３をパーニングする。（図８（Ａ））。

【０１０７】この状態で、レジストのマスク７０３に紫
外線を照射する。本実施例では、紫外線源として３６５
ｎｍの高圧水銀ランプを用いて、出力が基板７０１表面
で３ｍＷ／ｃｍ² となるようにする。また照射時間は５
〜１８０ｓｅｃ程度とすればよい。

【０１０８】次に、１００ｐｐｍのニッケルを含有した
酢酸塩溶液を５ｍｌ塗布（１０ｃｍ角基板の場合）す
る。この溶液の塗布するには、図４、５又は図６に示す
装置をスピンコータとして用いればよい。ステージ２０
１を５０ｒｐｍの速度で回転しながら、ノズル４０１
（５０１）からニッケル酢酸溶液を滴下して、１０秒の
スピンコートをする。予め、レジストのマスク７０３に
紫外線を照射したため、溶液に対する接触角が小さくな
っているため、基板７０１表面全体に均一な膜７０４が
形成される。この状態で５分間保持した後に、ステージ
２０１を２０００ｒｐｍの速度で回転して、６０秒のス
ピンドライを行う。なおこの保持は、ステージ２０１を
速度０〜１５０ｒｐｍの回転をさせながら行なってもよ
い。（図８（Ｂ））

【０１０９】そして、レジストのマスク７０３を酸素ア
ッシングによって除去すると、マスク７０２の開口部７
０３ａにおいて、非晶質珪素膜７０２に選択的にニッケ
ル元素が吸着した領域７０５が形成される。なおレジス
トマスクの除去は、酸素中でのアニールによるものでも
よい。

【０１１０】その後５５０度（窒素雰囲気）、４時間の
加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜７０２の結晶
化を行う。この際、矢印で示すように、ニッケルが導入
された領域７０５から、ニッケルが導入されなかった領
域へと横方向に結晶成長が行われる。図８（Ｃ）におい
て、７０６はニッケルが直接導入されて結晶化が行われ
た領域であり、７０７が横方向に結晶成長した領域であ
る。

【０１１１】上記加熱処理による結晶化の工程の後に、
レーザー光や強光の照射によるアニールを行なうことは
有用である。これは、結晶性珪素膜の結晶性をより高め
る効果がある。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレ
ーザーやＸｅＣｌレーザーを用いればよい、また強光と
して赤外光を用いるのも有用である。赤外光は、ガラス
基板には吸収されにくく、珪素に選択的に吸収されるの
で、大きなアニール効果を得ることができる。〔実施例７〕本実施例は、レジストマスクを用いて非晶
質珪素膜表面上に所望のマスクパターンを形成し、この
マスパターン上からニッケルを含んだ溶液を塗布するこ
とにより、非晶質珪素膜にニッケルを選択的に導入する
例に関する。

【０１１２】図８に本実施例における作製工程の概略を
示す。まず、ガラス基板７０１（コーニング７０５９、
１０ｃｍ角）上に、プラズマＣＶＤ法により、非晶質珪
素膜７０２を５００Åの厚さに成膜する。この表面に、
レジストを形成する。なお、レジストはポジ型でもネガ
型のいずれでもでもよい。そして通常のフォトリソパタ
ーニング工程により、必要とするパターンにパーニング
して、レジストマスク７０３を形成する。（図８
（Ａ））。

【０１１３】この状態で、レジストのマスク７０３にオ
ゾン水を接触させる。この際に、図４、５又は図６に示
す装置をスピンコータとして用いればよい。ステージ２
０１を回転数３０００ｒｐｍで３分間回転しながら、ノ
ズル４０１（５０１）からオゾン水を流出させる。オゾ
ン水には、純水にオゾンが１〜２０ｐｐｍ程度溶解して
いるものを使用すればよい。

【０１１４】次に、１００ｐｐｍのニッケルを含有した
酢酸塩溶液を５ｍｌ塗布（１０ｃｍ角基板の場合）す
る。この溶液を塗布するには、図４〜６に示す装置をス
ピンコータとして用いればよい。ステージ２０１を５０
ｒｐｍの速度で回転しながら、ノズル４０１（６０１）
からニッケル酢酸溶液を滴下して、１０秒のスピンコー
トをする。予め、レジストのマスク７０３にオゾン水を
接しさせたため、溶液に対する接触角が小さくなってい
るため、基板７０１表面全体に均一な膜７０４が形成さ
れる。この状態で５分間保持した後に、ステージ２０１
を２０００ｒｐｍの速度で回転して、６０秒のスピンド
ライを行う。なおこの保持は、ステージ２０１を速度０
〜１５０ｒｐｍの回転をさせながら行なってもよい。
（図８（Ｂ））

【０１１５】そして、レジストのマスク７０３を酸素ア
ッシングによって除去すると、マスク７０２の開口部７
０３ａにおいて、非晶質珪素膜７０２に選択的にニッケ
ル元素が吸着した領域７０５が形成される。なおレジス
トマスクの除去は、酸素中でのアニールによるものでも
よい。

【０１１６】その後５５０度（窒素雰囲気）、４時間の
加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜７０２の結晶
化を行う。この際、矢印で示すように、ニッケルが導入
された領域７０５から、ニッケルが導入されなった領域
へと横方向に結晶成長が行われる。図８（Ｃ）におい
て、７０６はニッケルが直接導入され結晶化が行われた
領域であり、７０７が横方向に結晶化が行われた領域で
ある。

【０１１７】また、本実施例では、例えば図２に示す装
置を使用して、オゾン水の接触と、ニッケル酢酸溶液の
塗布を同一の装置で行うようにすることもできる。この
場合には、ノズル２０３からオゾン水を供給するように
し、ノズル２０４からニッケル酢酸溶液を供給するよう
にすればよい。

【０１１８】実施例６、７では珪素の結晶化を助長する
ための金属元素として、ニッケル（Ｎｉ）を使用した
が、例えばＮｉの他に、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた一種また
は複数種類の元素を用いることができる。

【０１１９】

【発明の効果】本発明により、スピンコーティングな
ど、基板面に対するエッチング液の移動速度が速い溶液
塗布工程において、フォトレジスト表面に対し、紫外線
を照射したり、あるいはオゾン水を接触させて、溶液に
対する接触角を小さくなるようにしたため、レジストが
形成されている基板に溶液を均一に塗布することが可能
になる。このため、接触角の大きい溶液を用いても、ま
たパターン幅が数μｍ程度以下のファインパターンであ
っても、パターンを形成しているレジスト間に溶液が十
分に進入することができるので、例えばムラのない均一
なエッチングや、珪素膜を均一に結晶化することが可能
となる。

【０１２０】また、溶液の流出口の軌跡を工夫すること
により、従来のスピンコーティング法よりも溶液を均一
に塗布することが可能であり、基板を大型化した場合で
も、溶液を均一に塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】薄膜トランジスタの作製工程を示す。

【図２】スピンエッチング装置を示す。

【図３】スピンエッチング装置と他の装置とを一体化
して設けた枚葉式装置を示す。

【図４】スピンエッチング装置の他の構成を示す。

【図５】図４の上面図を示す。

【図６】スピンエッチング装置の他の構成を示す。

【図７】スピンエッチング装置の他の構成を示す。

【図８】非晶質珪素膜の結晶化工程を示す。

【符号の説明】

１０１ガラス基板１０２下地膜１０３島状珪素膜１０４ゲイト絶縁膜１０５フォトレジストのマスク１０６ゲイト電極１０７陽極酸化物（多孔質）１０８陽極酸化物（緻密な膜質）１０９Ｐ型不純物領域（ソース／ドレイン領域）１１０オフセット領域１１１真性領域１１２層間絶縁膜１１３、１１４、１１８コンタクトホール１１５ソース電極１１６ゲイト電極１１７パッシベーション膜１１９画素電極２００紫外線照射手段２０１ステージ２０２カップ２０３第１のノズル２０４第２のノズル２０５廃液口３０１本体３０２ロボットアーム３０３カセット３０４位置合わせ装置３０５スピンエッチング装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターニングされたレジストが表面に形成
されている被エッチング基板または被エッチング基板上
の被膜に対して、エッチング液を均一に塗布するための
手段を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項２】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成され、パターニングされたレジストに対
して、紫外線を照射する手段と、前記被エッチング基板に対して、エッチング液を供給す
る手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項３】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対して、紫外線を照射する手段と、前記被エッチング基板に対して、エッチング液を供給す
る手段と、前記被エッチング基板を回転させる手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項４】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対して、オゾン水を接触させる手段と、前記被エッチング基板に対して、エッチング液を供給す
る手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項５】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対して、オゾン水を接触させる手段と、前記被エッチング基板に対し、エッチング液を供給する
手段と、前記被エッチング基板を回転させるための手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項６】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対して、紫外線を照射する工程と、該工程の後、前記被エッチング基板に対して、エッチン
グ液を供給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項７】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対し、紫外線を照射する工程と、該工程の後、前記被エッチング基板を回転させ、回転し
ている前記被エッチング基板に対し、エッチング液を供
給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項８】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対し、オゾン水を接触させる工程と、該工程の後、前記被エッチング基板に対し、エッチング
液を供給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項９】被エッチング基板または被エッチング基板
上の被膜に形成された、パターニングされたレジストに
対して、オゾン水を接触させる工程と、該工程の後、前記被エッチング基板を回転させながら、
前記被エッチング基板に対して、エッチング液を供給す
る工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項１０】パターニングされたレジストが表面に形
成されている基板または基板上の被膜に対して、金属元
素を含有する溶液を均一に塗布するための手段を有する
ことを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項１１】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対して、紫外線を照射す
る手段と、前記基板に対して、金属元素を含有する溶液を供給する
手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項１２】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対して、紫外線を照射す
る手段と、前記基板に対して、金属元素を含有する溶液を供給する
手段と、前記基板を回転させる手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項１３】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対して、オゾン水を接触
させる手段と、前記基板に対して、金属元素を含有する溶液を供給する
手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項１４】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対して、オゾン水を接触
させる手段と、前記基板に対し、金属元素を含有する溶液を供給する手
段と、前記基板を回転させるための手段と、を有することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項１５】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対して、紫外線を照射す
る工程と、該工程の後、前記基板に対して、金属元素を含有する溶
液を供給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項１６】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対し、紫外線を照射する
工程と、該工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板に対
し、金属元素を含有する溶液を供給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項１７】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対し、オゾン水を接触さ
せる工程と、該工程の後、前記基板に対し、金属元素を含有する溶液
を供給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項１８】基板または基板上の被膜に形成された、
パターニングされたレジストに対して、オゾン水を接触
させる工程と、該工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板に対
して、金属元素を含有する溶液を供給する工程と、を有することを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項１９】基板を回転させる手段と、基板または基板上の被膜に形成された、パターニングさ
れたレジストに対し、溶液を供給する手段と、を有し、前記溶液を供給する手段は、所定の時間内において、回
転している基板の上面全体に、溶液を供給することを特
徴とする溶液塗布装置。
【請求項２０】基板を回転する回転手段と、パターニングされたレジストが形成されている基板また
は基板上の被膜に対して、溶液を供給する手段と、を有し、前記溶液を供給する手段において、溶液の流出口は、基板面に平行な方向に往復移動し、か
つ該往復運動における前記溶液の流出口の軌跡が、前記
基板の回転の概略中心部分を通ることを特徴とする溶液
塗布装置。
【請求項２１】基板を回転する手段と、パターニングされたレジストが形成されている基板また
は基板上の被膜に対して、溶液を供給する手段と、を有し、前記溶液を供給する手段は、少なくとも、前記基板の回
転軌跡の中心から外周までの長さにわたって、溶液を同
時に供給することを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項２２】請求項１９乃至請求項２２において、前
記溶液は、エッチング溶液とすることを特徴とする溶液
塗布装置。
【請求項２３】請求項１９乃至請求項２２において、前
記溶液は、金属元素を含有する溶液とすることを特徴と
する溶液塗布装置。