KR100904966B1 - 화학 용액 및 이것을 사용한 기판처리 방법 - Google Patents

화학 용액 및 이것을 사용한 기판처리 방법 Download PDF

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세이지 스즈키
히데쿠니 야스에
요시타카 니시지마
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엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
나가세케무텍쿠스가부시키가이샤
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Abstract

기판 상에 형성된 유기막 패턴의 표면에 형성된 적어도 저해층의 제거를 위해 사용되는 화학 용액으로서, 저해층은 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되는, 화학 용액이 제공된다. 화학 용액은 히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나로 구성된 제 1 성분, 및 현상의 기능을 갖는 제 2 성분을 포함하는 수용액으로 구성된다.
유기막 패턴, 저해층, 퇴적층, 히드록실아민 유도체, 히드라진 유도체

Description

화학 용액 및 이것을 사용한 기판처리 방법{CHEMICAL SOLUTION AND METHOD OF PROCESSING SUBSTRATE THROUGH THE USE OF THE SAME}
본 발명은 반도체 기판 및 액정 기판 등의 기판을 처리하는 방법, 및 그 방법에서 사용되는 화학 용액에 관한 것이다.
배선 회로는 종래에 예를 들어 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 기판 또는 다른 기판 등의 기판 상에 유기막 패턴을 형성하고, 그 유기막 패턴 아래에 있는 막, 즉 기판을 그 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여 에칭하여 하지막을 패터닝함으로써 형성되었다.
하지막이 패터닝된 후, 유기막 패턴은 제거된다.
예를 들어, 일본 특허공개 공보 제 8-23103 호 (1996년 1월 발간) 는 유전체 파손에 높은 저항을 갖는 배선 회로를 제조하기 위하여 기판을 처리하는 방법으로서, 기판 상에 유기막 패턴 (상기 간행물에서는 레지스트 패턴으로서 칭함) 을 형성하는 단계, 마스크로서 사용되는 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막 (단일 층 또는 2 층) 을 에칭하여, 하지막을 패터닝하는 단계, 하지막 패턴을 다시 현상하는 단계, 및 마스크로서 사용되는, 새로운 패턴으로 재현상 또는 변형된 유기막 패턴 을 사용하여 하지막을 다시 패터닝하여 하지막을 테이퍼지도록 또는 단차 형상을 갖도록 패터닝하는 단계를 포함하는 방법을 제안했다. 유기막 패턴은 분리 단계를 수행함으로써 하지막을 다시 패터닝 한 후 제거된다.
일본 특허출원 공보 제 2005-159294 호는 상술된 방법과 유사하게 유기막 패턴을 처리하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법을 제안했다.
일본 특허출원 공보 제 2005-159292 호는 유기막 패턴을 용해 및 변형시키는 단계를 부가적으로 포함하는, 유기막 패턴 처리 방법을 제안했다. 유기막 패턴을 용해 및 변형시키는 단계에 있어서, 유기막 패턴 (특히, 포지티브형 레지스트 패턴) 은 유기막 패턴이 유기 용제와 접촉하게 함 (특히, 유기막 패턴이 가스 용제의 가스 분위기에 노출되도록 함) 으로써 리플로우하도록 용해된다.
도 7 은 상술된 일본 특허출원 공보 제 8-23103 호에서 제안된, 기판 처리 방법으로서, 유기막 패턴을 현상하는 단계, 에칭에 의해 하지막을 패터닝하는 단계, 유기막 패턴 (레지스트 패턴) 을 다시 현상하는 단계, 및 하지막을 다시 패터닝하는 단계를 포함하는 방법을 도시한다.
먼저, 도 7(a) 에 도시된 바와 같이, 도전막 (102) 은 기판 (101) 상에 형성되고, 그 후 유기막 (103) (상기 간행물에서는 "포토레지스트막") 은 도전막 (102) 상에 형성된다.
그 후, 노광하는 단계, 현상 단계, 및 프리베이크 단계로서의 가열하는 단계가 이 순서로 수행되어 도 7(b) 에 도시된 바와 같이 유기막을 초기 유기막 패턴 (104) 으로 패터닝한다.
그 후, 기판 (101) 상에 형성된 도전막 (102) 은 마스크로서 사용되는 유기막 패턴 (104) 을 사용하여 에칭되어, 도 7(c) 에 도시된 바와 같이 도전막 (102) 을 제 1 패턴으로 패터닝한다.
그 후, 유기막 패턴 (104) 이 다시 현상된 후, 유기막 패턴 (104) 은 제 2 프리베이크 단계로서 다시 가열되어 도 7(d) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (104) 을 제 2 패턴으로 패터닝한다.
그 후, 도전막 (102) 은 마스크로서 사용되는 이렇게 재패터닝된 유기막 패턴 (104) 을 사용하여 에칭되어 도전막 (102) 이 도 7(e) 에 도시된 바와 같이, 초기 두께의 반까지 감소된 두께를 갖도록 한다. 따라서, 도전막 (102) 은 단차 형상 단면을 갖는다. 따라서, 도전막 (102) 은 직립하고 있는 단면을 갖는 것으로부터 또는 역으로 테이퍼지는 것으로부터 방지된다.
그 후, 도 7(f) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (104) 은 제거된다.
그러나, 일본 특허출원 공보 제 8-23103 호는 기판 (101) 상에 형성된 도전막 (102) 에 대해 수행되는 에칭 단계 (도 7(b) 에 도시된 단계와 도 7(c) 에 도시된 단계 사이에 수행됨) 의 결과로서, 초기의 유기막 패턴이 손상되고, 이리하여 변질된 층 및/또는 퇴적층이 유기막 패턴 (104) 상에 형성된다는 것에 대해서는 언급이 없다.
유기막 패턴의 표면 상에 형성되는 변질된 층 및/또는 퇴적층 (이하, 양자는 "저해층"으로 지칭함) 은 유기막 패턴 (104) 의 제 2 현상, 즉 도 7(c) 에 도시된 단계와 도 7(d) 에 도시된 단계 사이에 수행될 현상 단계를 저해한다. 따라서, 일반적으로 유기막 패턴 (104) 의 제 2 현상이 원활하게 수행될 수 없다.
유기막 패턴 (104) 의 제 2 형상이 진행되는 방법은 저해층의 상태에 종속한다.
만일 도 7(b) 에 도시된 단계와 도 7(c) 에 도시된 단계 사이에 수행되는 에칭 단계가 습식 에칭이라면, 습식 에칭에서 사용될 화학 용액 및 습식 에칭이 수행되는 온도는 저해층의 상태에 많은 영향을 미친다.
한편, 만일 도 7(b) 에 도시된 단계와 도 7(c) 에 도시된 단계 사이에 수행되는 에칭 단계가 건식 에칭이라면, 건식 에칭에서 사용되는 가스 종, 건식 에칭이 수행되는 압력, 및 방전을 발생시키는 프로세스가 저해층의 상태에 영향을 미친다. 유기막 패턴 상의 화학적 손상은 가스 종에 종속하고, 이온화된 가스 또는 라디칼 가스에 의해 발생되는 유기막 패턴에 대한 물리적 영향은 건식 에칭이 수행되는 압력, 및 방전을 발생시키는 프로세스에 많이 종속된다. 일반적으로, 습식 에칭은 유기막 패턴에 어떠한 물리적 영향도 발생시키지 않으므로, 유기막 패턴은 건식 에칭에 의해서 보다 습식 에칭에 의해 덜 손상을 입고, 또한, 저해층은 건식 에칭에서 보다 습식 에칭에서 더 작은 정도로 유기막 패턴의 현상을 방해한다.
만일 저해층에 기인하여 유기막 패턴을 원활하게 재현상하는 것이 불가능하다면, 유기막 패턴에 대한 제 2 현상 (재현상) 은 불균일하게 될 것이고, 예를 들어, 하지층이 불균일하게 재패터닝될 것이라는 문제를 초래한다.
상술된 문제의 관점에서, 본 발명의 예시적인 목적은 유기막 패턴의 제 2 또는 차후 현상을 원활하게 수행하는 것을 가능하게 하는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 예시적인 목적은 상술된 방법에서 사용되는 화학 용액을 제공하는 것이다.
유기막 패턴이 반도체 기판, 액정 디스플레이 기판 또는 다른 기판 상에 형성되고, 유기막 패턴이 다시 처리된 후, 유기막 패턴은 유기막 패턴 아래에 배치된 하지층을 처리하지 않고 사용될 수도 있다. 예를 들어, 유기막 패턴이 전기 절연성 재료로 구성된 경우, 유기막 패턴은 전기 절연막 패턴으로서 사용될 수도 있다.
본 발명의 제 1 예시적인 양태에 있어서, 기판 상에 형성된 유기막 패턴의 표면에 형성된 적어도 저해층의 제거를 위해 사용되는 화학 용액이 제공되며, 저해층은 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고, 화학 용액은 히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나로 구성된 제 1 성분, 및 현상 기능을 갖는 제 2 성분을 포함하는 수용액으로 구성된다.
유기막을 패터닝하는 방법에 사용되는 화학 용액이 또한 제공되며, 그 방법 은 순서대로 기판 상에 형성된 유기막 패턴의 표면에 형성된 적어도 저해층을 제거하는 제거 단계, 및 유기막 패턴을 처리하는 메인 단계를 포함하며, 저해층은 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고, 화학 용액은 제거 단계에서 사용되고, 화학 용액은 히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나로 구성된 제 1 성분, 및 현상 기능을 갖는 제 2 성분을 포함하는 수용액으로 구성된다.
본 발명의 제 2 예시적인 양태에 있어서, 기판 상에 유기막 패턴을 형성하는 단계, 및 유기막 패턴의 표면 상에 형성된 적어도 저해층을 제거하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공되며, 저해층은 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고, 적어도 저해층을 제거하는 단계는 상술된 화학 용액을 사용하여 수행된다.
순서대로, 기판 상에 유기막 패턴을 형성하는 제 1 단계, 유기막 패턴의 표면 상에 형성된 적어도 저해층을 제거하는 제거 단계, 및 유기막 패턴을 처리하는 메인 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 또한 제공되며, 저해층은 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고, 적어도 저해층을 제거하는 단계는 상술된 화학 용액을 사용하여 수행된다.
본 발명의 제 3 예시적인 양태에 있어서, 상술된 기판 처리 방법을 수행하여 기판을 포함하는 디스플레이 디바이스 및 기판을 포함하는 반도체 디바이스 중 하나를 제조하는 단계를 포함하는, 기판을 포함하는 디바이스를 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 이로운 특징은 도면에서 동일한 부분을 동일한 부호로 나타내는, 첨부한 도면을 참조하여 행해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 유기막 패턴의 제 2 또는 차후 현상을 원활하게 수행하는 것을 가능하며, 이러한 기판 처리 방법에서 사용되는 화학 용액을 제공하는 것이 가능하다. 또한, 유기막 패턴이 전기 절연성 재료로 구성된 경우, 유기막 패턴은 전기 절연막 패턴으로서 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 예시적인 실시형태가 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다.
[제 1 예시적인 실시형태]
도 1은 제 1 예시적인 실시형태에 따라 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 나타낸다.
도 7에 도시된 방법에 있어서, 제 2 현상 (재현상) 은 도 7(c) 에 도시된 단계와 도 7(d) 에 도시된 단계 사이에 수행된다. 제 1 예시적인 실시형태에 따른 방법은 제거 단계 및 제 2 현상이 도 1(c) 에 도시된 단계와 도 1(d) 에 도시된 단계 사이에 수행된다는 점에서 도 7 에 도시된 방법과 다르다.
먼저, 도 1(a) 에 도시된 바와 같이, 도전막 (2) 이 기판 (1) 상에 형성되고, 그 후 유기막 (3) 이 도전막 (102) 상에 형성된다.
그 후, 노광 단계, 현상 단계, 및 프리베이크 단계로서의 가열하는 단계가 유기막 (3) 에 이 순서로 수행되어 도 1(b) 에 도시된 바와 같이 유기막 (3) 을 초기의 유기막 패턴 (4) 으로 패터닝한다.
그 후, 기판 (1) 상에 형성된 도전막 (2) 은 마스크로서 사용되는 초기의 유기막 패턴 (4) 을 사용하여 에칭되어 도 1(c) 에 도시된 바와 같이 도전막 (2) 을 제 1 패턴으로 패터닝한다. 특히, 유기막 패턴 (4) 으로 덮이지 않은 도전막 (2) 의 부분은 제거를 위해 습식 또는 건식 에칭되어 도전막 (2) 을 도 1(c) 에 도시된 바와 같은 패턴으로 패터닝한다.
도전막 (2) 을 패터닝하는 결과로서, 저해층이 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 형성된다. 저해층은 유기막 패턴 (4) 의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성된다.
그 후, 제거 단계가 제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액을 사용하여 유기막 패턴 (4) 에 수행되어 저해층을 선택적으로 제거한다. 따라서, 유기막 패턴 (4) 은 변질층 이외의 영역에서 존재하고 나타나는 대로 유지된다. 그 후, 제 2 현상 단계, 및 제 2 프리베이크 단계로서의 가열 단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행된다. 즉, 메인 단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행되어 도 1(d) 에 도시된 바와 같이 초기의 유기막 패턴 (4) 을 새로운 형상 (패턴) 을 갖는 유기막 패턴 (5) 으로 변화시킨다. 즉, 유기막 패턴 (4) 은, 유기막 패턴 (4) 이 도전막 (2) 상에 존재하는 면적이 감소되도록 유기막 패턴 (4) 을 처리함으로써 새로운 유기막 패턴 (5) 으로 바뀐다.
상술된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은 예를 들어 메인 단계에서 부분적으로 제거된다. 대안적으로, 유기막 패턴 (4) 의 전체가 수축된다.
그 후, 도전막 (2) 은 마스크로서 사용되는 유기막 패턴 (5) 을 사용하여 습식 또는 건식 에칭되어 도전막 (2) 이 도 1(e) 에 도시된 바와 같이 유기막 패턴 (5) 으로 덮이지 않은 영역에서 얇아지도록 한다. 예를 들어, 도전막 (2) 은 에칭되어 도전막 (2) 이 초기의 두께의 반까지 감소된 두께를 갖도록 한다. 따라서, 도전막 (2) 은 단차 형상 단면을 갖는다.
그 후, 도 1(f) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (5) 은 제거된다.
도전막 (2) 이 단차 형상 단면을 갖도록 함으로써, 도전막 (2) 은 직립하고 있는 단면을 갖는 것으로부터 또는 역으로 테이퍼진 단면을 갖는 것으로부터 방지된다.
이하에 제거 단계에서 사용되는 화학 용액이 설명된다.
제거 단계를 위해 사용되는 제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나로 구성되는 제 1 성분, 및 현상 기능을 갖는 제 2 성분을 포함하는 수용액으로 구성된다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 포함되는 히드록실아민 유도체 는 [(R1-)(R2-)]NOH 이며, 여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리키며, 특히 히드록실아민 유도체는 히드록실아민 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 포함된 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] 이며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나이고, 특히 히드라진 유도체는 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 포함된 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
제 2 성분을 정의하는 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나이며, 특히 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
제 2 성분을 정의하는 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
제 2 성분을 정의하는 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 제 1 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 만일 화학 용액이 0.5 보다 더 작은 X 중량 퍼센트의, 또는 30 보다 더 높은 Y 중량 퍼센트의 제 1 성분을 포함한다면, 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분은 제거될 수도 있다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 만일 화학 용액이 0.2 보다 더 작은 X 중량 퍼센트의 제 2 성분을 포함하면, 화학 용액은 유기막 패턴의 표면상에 형성된 저해층을 제거하는 기능을 가질 수 없을 것이고, 만일 화학 용액이 10 보다 더 큰 Y 중량 퍼센트의 제 2 성분을 포함한다면, 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분은 제거될 수도 있다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 예를 들어 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH (여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리킴), 히드록실아민, 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하고, 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나임), 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 제 1 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 예를 들어, 제 2 성분 은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하고, 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며 (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나임), 또는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 예를 들어, 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH (여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리킴), 히드록실아민, 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하고, 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나임), 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 히드록실아민 유도체 및/또는 히드라진 유도체를 포함하고, 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하고, 테트라 알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며 (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나임), 또는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 바람직하게는 분당 1000 옹스트롬 이하이고, 더욱 바람직하게는 분당 100 옹스트롬 이하이고, 가장 바람직하게는 분당 50 옹스트롬 이하이다. 레이트를 그렇게 설정함으로써, 유기막 패턴 (4) 은 제거 단계가 수행된 후에 충분한 체적 만큼 남아있기 때문에, 유기막 패턴 (4) 을 바람직하게 재패터닝하는 것이 가능할 것이다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 비율 V1/V2 은 0.5 보다 크거나 같은 것이 바람직하고, 여기서 V1 은 변질층 (또는 저해층) 이 용해되는 레이트를 나타내고, V2 는 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 나타낸다. 예를 들어, 비율 V1/V2 는 1000 보다 작거나 같다. 비율 V1/V2 는 5.0 보다 작거나 같은 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 비율 V1/V2 은 0.5 보다 크거나 같은 (예를 들어 1000 보다 작거나 같은) 것이 바람직하고, 여기서 V1 은 변질층 (또는 저해층) 이 용해되는 레이트를 가리키고, V2 는 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 가리키고, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 1000 옹스트롬 보다 작거나 같다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 비율 V1/V2 은 0.5 보다 크거나 같은 (예를 들어 1000 보다 작거나 같은) 것이 바람직하고, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 100 옹스트롬 보다 작거나 같다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 비율 V1/V2 은 0.5 보다 크거나 같은 (예를 들어 1000 보다 작거나 같은) 것이 바람직하고, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 50 옹스트롬 보다 작거나 같다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 유기막 패턴 (4) 을 현상하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 포함된 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 유기막 패턴 (4) 을 현상하는 기능을 갖는 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 도 1(c) 의 스테이지에서 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 형성된 저해층이 설명된다.
저해층은 유기막 패턴 (4) 이 다시 현상 (재현상) 되는 것을 막는다. 상술된 바와 같이, 저해층은 유기막 패턴 (4) 의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴 (4) 의 표면상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성된다.
만일 변질층이 저해층에 포함된다면, 변질층은 노화, 열 산화 및 가열 양생 중 적어도 하나에 의해 변질된 유기막 패턴 (4) 의 표면, 습식 에칭에 의해 변질된 유기막 패턴 (4) 의 표면, 또는 건식 에칭 또는 애싱에 의해 변질된 유기막 패턴 (4) 의 표면으로 구성된다. 만일 퇴적층이 저해층에 포함된다면, 퇴적층은 건식 에칭으로부터 초래된 퇴적에 의한 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 형성된다.
상술된 제 1 예시적인 실시형태에 따라, 제거 단계는 제 2 성분이 메인 단계에서 수행되는 제 2 현상 (재현상) 단계에서 유기막 패턴 (4) 을 통과하는 것을 용이하게 하여 현상의 효과에 있어서의 균일성을 보장한다.
비록 메인 단계가 유기막 패턴 (4) 을 현상하는 기능을 갖지 않고 제거를 위해 유기막 패턴 (4) 을 용해하는 기능을 갖는 화학 용액을 사용하여 수행되는 경우라도, 상술된 바와 같은 동일한 이점이 얻어질 수 있다.
[제 2 예시적인 실시형태]
도 2는 제 2 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시한다.
제 2 예시적인 실시형태에서, 초기의 유기막 패턴 (4) 은 포토리소그래피에 의해 형성되어, 복수의 (예를 들어, 두 개의) 두께를 갖는 부분을 갖도록 한다.
먼저, 도 2(a) 에 도시된 바와 같이, 도전막 (2) 이 기판 (1) 상에 형성되고, 그 후 유기막 (3) 이 도전막 (2) 상에 형성된다.
그 후, 둘 이상의 레벨의 노광으로 노광하는 단계, 현상 단계, 및 프리베이크 단계로서 가열하는 단계가 이 순서로 유기막 (3) 에 대해 수행되어 도 2(b) 에 도시된 바와 같이 유기막 (3) 을 두 개의 두께를 갖는 부분을 갖는 초기의 유기막 패턴 (4) 으로 패터닝한다.
예를 들어, 도 2(b) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은 중앙부, 및 중앙부 둘레에 위치되어 중앙부의 두께 보다 더 작은 두께를 갖는 2개의 가장자리부로 구성된다.
예를 들어, 노광하는 단계는 유기막 (3) 을 상이한 레벨의 노광으로 두 번 연속해서 노광하는 것에 의해, 둘 이상의 광 투과율을 갖는 막으로 구성된 패턴을 포함하는 하프 톤 마스크를 통하여 유기막 (3) 을 노광하는 것에 의해, 또는 통상의 패턴과 노광의 상한 보다 작거나 같은 광 투과율을 갖는 미세한 패턴을 포함하는 그레이 톤 마스크를 통하여 유기막 (3) 을 노광하는 것에 의해 수행될 수도 있다.
그 후, 기판 (1) 상에 형성된 도전막 (2) 은 마스크로서 사용되는 초기의 유기막 패턴 (4) 으로써 에칭되어 도 2(c) 에 도시된 바와 같이 도전막 (2) 을 제 1 패턴으로 패터닝한다. 특히, 유기막 패턴 (4) 으로 덮이지 않은 도전막 (2) 의 부분은 제거를 위해 습식 또는 건식 에칭되어 도전막 (2) 을 도 2(c) 에 도시된 바와 같은 패턴으로 패터닝한다.
도전막 (2) 을 패터닝하는 것의 결과로서, 저해층이 유기막 패턴 (4) 의 표면상에 형성된다. 저해층은 유기막 패턴 (4) 의 표면의 변질에 의해 형성된 변 질층, 및 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성된다.
그 후, 제거 단계가 상술된 제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액을 사용하여 유기막 패턴 (4) 에 수행되어 저해층을 선택적으로 제거한다. 따라서, 유기막 패턴 (4) 은 변질층 이외의 영역에서 존재하고 나타나는 대로 유지된다. 그 후, 제 2 현상 단계, 및 제 2 프리베이크 단계로서의 가열단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행된다. 즉, 메인 단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행되어 도 2(d) 에 도시된 바와 같이 초기의 유기막 패턴 (4) 을 새로운 형상 (패턴) 을 갖는 유기막 패턴 (5) 으로 바꾼다. 특히, 중앙부의 두께 보다 더 작은 두께를 갖는 유기막 패턴 (4) 의 가장자리 부분은 제거되어 단일의 두께를 갖는 유기막 패턴 (5) 을 형성한다.
상술된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은 예를 들어 메인 단계에서 부분적으로 제거된다. 대안적으로, 유기막 패턴 (4) 의 전체는 유기막 패턴 (4) 의 일부의 제거의 결과로서 수축된다.
그 후, 도전막 (2) 은 마스크로서 사용되는 유기막 패턴 (5) 를 사용하여 습식 또는 건식 에칭되어 도전막 (2) 이 도 2(e) 에 도시된 바와 같이 단일의 두께를 갖는 유기막 패턴 (5) 으로 덮이지 않은 영역에서 얇도록 한다. 따라서, 도전막 (2) 은 단차 형상 단면을 갖는다.
그 후, 도 2(f) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (5) 이 제거된다.
도전막 (2) 을 단차 형상 단면을 갖도록 패터닝함으로써, 도전막 (2) 이 수 직 또는 역으로 테이퍼진 단면을 갖는 것을 방지하는 것이 가능하다.
제 2 예시적인 실시형태는 제 1 예시적인 실시형태에 의해 제공되는 것과 동일한 이점을 제공한다.
[제 3 예시적인 실시형태]
도 3은 제 3 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시한다.
제 3 예시적인 실시형태에서, 초기의 유기막 패턴 (4) 은 제 2 예시적인 실시형태와 유사하게 복수의 (예를 들어, 두 개의) 두께를 갖는 부분을 갖도록 포토리소그래피에 의해 형성된다.
먼저, 도 3(a) 에 도시된 바와 같이, 반도체 막 (6) 이 기판 (1) 상에 형성되고, 그 후, 도전막 (2) 이 반도체 막 (6) 상에 형성된다. 그 후, 유기막 (3) 이 도전막 (2) 상에 형성된다.
그 후, 둘 이상의 레벨의 노광으로 노광하는 단계, 현상 단계, 및 프리베이크 단계로서의 가열하는 단계가 이 순서로 유기막 (3) 에 대해 수행되어 도 3(b) 에 도시된 바와 같이 유기막 (3) 을 두 개의 두께를 갖는 부분을 갖는 초기의 유기막 패턴 (4) 으로 패터닝한다.
예를 들어, 도 3(b) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은 중앙부, 및 중앙부 둘레에 위치되어 중앙부의 두께 보다 더 큰 두께를 갖는 두 개의 가장자리부로 구성된다.
예를 들어, 노광하는 단계는, 둘 이상의 광 투과율을 갖는 막으로 구성된 패 턴을 포함하는 하프 톤 마스크를 통해 유기막 (3) 을 노광하는 것에 의해, 또는 통상의 패턴 및 노광의 상한 보다 작거나 같은 광 투과율을 갖는 미세한 패턴을 포함하는 그레이 톤 마스크를 통해 유기막 (3) 을 노광하는 것에 의해, 상이한 레벨의 노광에서 두 번 유기막 (3) 을 연속하여 노광함으로써 수행될 수도 있다.
그 후, 기판 (1) 상에 형성된 도전막 (2) 및 반도체 막 (6) 은 마스크로서 사용되는 초기의 유기막 패턴 (4) 을 사용하여 습식 또는 건식 에칭되어 도 3(c) 에 도시된 바와 같이 도전막 (2) 및 반도체 막 (6) 을 제 1 패턴으로 패터닝한다. 특히, 유기막 패턴 (4) 으로 덮이지 않은 도전막 (2) 및 반도체 막 (6) 의 부분은 제거를 위해 습식 또는 건식 에칭된다.
도전막 (2) 은 습식 또는 건식에칭되고, 반도체 막 (6) 은 도전막 (2) 의 에칭에 후속하여 건식 에칭된다.
도전막 (2) 및 반도체 막 (6) 을 패터닝하는 결과로서, 저해층은 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 형성된다. 저해층은 유기막 패턴 (4) 의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성된다.
그 후, 제거 단계가 상술된 제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액을 사용하여 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행되어 저해층을 선택적으로 제거한다. 따라서, 유기막 패턴 (4) 은 변질층 이외의 영역에서 그것이 존재하고 나타나는 대로 남게 된다. 그 후, 제 2 현상 단계, 및 제 2 프리베이크 단계로서의 가열 단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행된다. 즉, 메인 단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행되어 도 3(d) 에 도시된 바와 같이, 초기의 유기막 패턴 (4) 을 새로운 형상 (패턴) 을 갖는 유기막 패턴 (5) 으로 바꾼다. 특히, 가장자리부의 두께 보다 더 작은 두께를 갖는 유기막 패턴 (4) 의 중앙부는 제거되어 단일의 두께를 가지며 서로 분리된 두 부분으로 구성된 유기막 패턴 (5) 을 형성한다.
상술된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은, 예를 들어 메인 단계에서 부분적으로 제거된다. 대안적으로, 유기막 패턴 (4) 의 전체가 유기막 패턴 (4) 의 일부의 제거의 결과로서 수축된다. 제 3 예시적인 실시형태에서, 상술된 유기막 패턴 (4) 을 부분적으로 제거하는 단계는 청구범위에서 정의된 "선택 단계" 에 대응한다.
그 후, 제 2 에칭 (습식 에칭 또는 건식 에칭) 이 마스크로서 사용되는 단일 두께의 유기막 패턴 (5) 을 사용하여 도전막 (2) 에 적용된다. 결과적으로 도전막 (2) 은 유기막 패턴 (5) 으로 덮이지 않은 영역에서 제거되고, 따라서 도전막 (2) 은 도 3(e) 에 도시된 바와 같이 서로로부터 분리된 두 부분으로 구성된다.
따라서, 도전막 (2) 의 부분은 도 3(e) 에 도시된 바와 같이 반도체 막 (6) 과 상이한 패턴을 갖는다.
그 후, 도 3(f) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (5) 이 제거된다.
제 3 예시적인 실시형태는, 반도체 막 (6) 이 n+ a-Si (오옴 접촉을 위해 사용되는 고밀도화된 반도체) 또는 a-Si (비정질 실리콘) 로 구성되는 경우, TFT (박막 트랜지스터) 기판의 소스 전극, 드레인 전극, 와이어 및 채널을 제조하는 방법 에 적용가능하다.
제 3 예시적인 실시형태는, 반도체 막 (6) 이 n+ a-Si 또는 a-Si 로 구성되는 경우, TFT 기판의 소스 전극, 드레인 전극, 와이어 및 채널의 제조에 있어서 제 1 예시적인 실시형태에 의해 제공되는 것과 동일한 이점을 제공한다.
[제 4 예시적인 실시형태]
도 4는 제 4 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 나타낸다.
제 4 예시적 실시형태에 있어서, 초기의 유기막 패턴 (4) 은 포토리소그래피에 의해 형성되어 제 2 및 제 3 예시적인 실시형태와 유사하게 복수의 (예를 들어, 두 개의) 두께를 갖는 부분을 갖도록 한다.
먼저, 도 4(a) 에 도시된 바와 같이, 반도체 막 (6) 이 기판 (1) 상에 형성되고, 그 후 도전막 (2) 은 반도체 막 (6) 상에 형성된다. 그 후, 유기막 (3) 은 도전막 (2) 상에 형성된다.
그 후, 둘 이상의 레벨의 노광에서 노광하는 단계, 현상 단계, 및 프리베이크 단계로서의 가열하는 단계가 이 순서로 유기막 (3) 에 대해 수행되어 유기막 (3) 을 서로 분리된 두 부분으로 구성된 초기의 유기막 패턴 (4) 으로 패터닝하며, 여기서 상기 두 부분의 각각은 도 4(b) 에 도시된 바와 같이, 두 개의 두께를 갖는다.
예를 들어, 도 4(b) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은 서로 인접하 여 배치된 두 부분으로 구성되고, 이 두 부분의 각각은 다른 부분에 더 가깝게 배치된 제 1 블록, 및 다른 부분에 더 멀게 배치되고, 제 1 블록의 두께 보다 더 작은 두께를 갖는 제 2 블록으로 구성된다.
예를 들어, 노광하는 단계는 둘 이상의 광 투과율을 갖는 막으로 구성된 패턴을 포함하는 하프 톤 마스크를 통해 유기막 (3) 을 노광하는 것에 의해, 또는 통상의 패턴 및 노광의 상한 보다 작거나 같은 광 투과율을 갖는 미세한 패턴을 포함하는 그레이 톤 마스크를 통해 유기막 (3) 을 노광하는 것에 의해, 상이한 레벨의 노광에서 연속해서 두 번 유기막 (3) 을 노광함으로써 수행될 수도 있다.
그 후, 기판 (1) 상에 형성된 도전막 (2) 은 마스크로서 사용되는 초기의 유기막 패턴 (4) 을 사용하여 습식 또는 건식 에칭되어 도 4(c) 에 도시된 바와 같이 도전막 (2) 을 제 1 패턴으로 패터닝한다. 특히, 유기막 패턴 (4) 으로 덮이지 않은 도전막 (2) 의 부분은 도 4(c) 에 도시된 바와 같이 제거된다.
도전막 (2) 을 패터닝하는 결과로서, 저해층이 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 형성된다. 저해층은 유기막 패턴 (4) 의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 유기막 패턴 (4) 의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성된다.
그 후, 제거 단계가 상술된 제 1 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액을 사용하여 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행되어 저해층을 선택적으로 제거한다. 따라서, 유기막 패턴 (4) 은 변질층 이외의 영역에서 존재하고 나타나는 대로 유지된다. 그 후, 제 2 현상 단계, 및 제 2 프리베이크 단계로서의 가열 단계가 유기 막 패턴 (4) 에 대해 수행된다. 즉, 메인 단계가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행되어 도 4(d) 에 도시된 바와 같이 초기의 유기막 패턴 (4) 을 새로운 형상 (패턴) 을 갖는 유기막 패턴 (5) 으로 변화시킨다. 특히, 유기막 패턴 (4) 을 정의하는 두 부분의 각각의 제 2 블록, 및 따라서 유기막 패턴 (4) 은 도 4(d) 에 도시된 바와 같이 단일의 두께를 갖는 유기막 패턴으로 바뀐다.
상술된 바와 같이, 유기막 패턴 (4) 은, 예를 들어 메인 단계에서 부분적으로 제거된다. 대안적으로, 유기막 패턴 (4) 의 전체가 유기막 패턴 (4) 의 일부의 제거의 결과로서 수축된다. 제 3 예시적인 실시형태에서, 상술된 유기막 패턴 (4) 을 부분적으로 제거하는 단계는 청구범위에서 정의된 "선택 단계" 에 대응한다.
단일의 두께를 갖는 유기막 패턴 (5) 을 리플로우하게 함으로써, 유기막 패턴 (5) 을 정의하는 두 부분은 서로 결합되어 도 4(e) 에 도시된 바와 같이 새로운 단일의 유기막 패턴 (7) 으로 된다. 따라서, 도전막 (2) 의 두 부분 사이의 외부에 노출된 반도체 막 (6) 의 영역이 유기막 패턴 (7) 으로 덮힌다.
유기막 패턴 (5) 은 유기막 패턴 (5) 을 가열함으로써 또는 유기막 패턴 (5) 을 유기 용제의 증기에 노출시킴으로써 리플로우될 될 수도 있다.
그 후, 반도체 막 (6) 은 마스크로서 사용되는 유기막 패턴 (7) 및 도전막 (2) 을 사용하여 건식 에칭되어 도 4(e) 에 도시된 바와 같이 반도체 막 (6) 이 도전막 (2) 의 패턴 (즉, 서로 분리된 두 부분) 과 상이한 패턴 (단일의 패턴) 을 갖도록 한다.
그 후, 도 4(f) 에 도시된 바와 같이, 유기막 패턴 (7) 은 제거된다.
제 4 예시적인 실시형태는 제 3 예시적인 실시형태에 의해 제공되는 것들과 동일한 이점을 제공한다.
상술된 예시적인 실시형태에서, 유기막 패턴을 재현상하기 위하여, 유기막 패턴이 열적으로 손상되는 것을 막는 것, 및 베이크 단계 또는 에칭 단계 등의 제 2 현상 (재현상) 이전에 유기막 패턴에 대해 수행될 모든 단계에서 현상 기능을 유지하는 것이 필요하다. 특히, 상호 연결이 섭씨 150 도 이상의 유기막에서 용이하기 때문에, 유기막 패턴을 섭씨 150 도 이하로 유지하는 것이 필요하다. 유기막 패턴이 섭씨 140 도 이하로 유지되는 것이 바람직하다.
만일 유기막 패턴이 상호 연결이 섭씨 150 도 이외의 온도에서 용이한 재료로 구성된다면, 유기막 패턴은 그 온도 이하로 유지되는 것이 필요하다.
유기막 패턴 (4) 은 포토리소그래피 또는 프린팅에 의해 기판 (1) 상에 초기에 형성될 수도 있다.
유기막 패턴 (4) 은 감광성 유기막으로 구성되는 것이 바람직하며, 이 경우 감광성 유기막은 포지티브 타입 감광성 유기막 또는 네거티브 타입 감광성 유기막이다.
만일 유기막 패턴 (4) 이 포지티브 타입 감광성 유기막으로 구성되면, 유기막 패턴 (4) 은 주요 구성물로서 노볼락 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 감광성 유기막은 노광되는 경우 용해가능한 것이 바람직하다.
제 4 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 상술된 제거 단계 뿐아니라 기 판 (1) 상에 형성된 유기막 패턴 (4) 의 모두를 제거하는 단계에도 적용가능하며, 이 경우 기판 (1) 상에 형성된 유기막 패턴 (4) 은 감광성 유기막인 것이 바람직하고, 화학 용액은 적어도 유기막 패턴 (4) 이 노광된 후 수행되는 제거 단계에서 사용된다.
제거 단계 후에 수행되는 메인 단계에서, 기판 (1) 상에 형성된 유기막 패턴 (4) 은 전체가 제거될 수도 있다.
메인 단계에서 사용되는 화학 용액이 유기막 패턴 (4) 을 현상하는 기능을 갖는 것이 바람직하지만, 박리제 (stripping agent) 가 메인 단계에서 사용될 화학 용액으로서 사용될 수도 있다.
메인 단계는 유기막 패턴 (4) 이 적어도 부분적으로 수축되는 단계로 구성될 수도 있다.
이하에 상술된 예시적인 실시형태의 각각의 제거 단계에서 사용되는 화학 용액의 실시예가 설명된다.
이하에 설명되는 화학 용액은 상술된 예시적인 실시형태에 따른 방법에서 뿐아니라 그들이 기판 처리를 위한 것이라면 임의의 방법에서도 사용될 수 있다.
이후에 언급되는 실시예에 있어서, 이하에 언급된 실험이 행해져 유기막 패턴 (4) 의 표면에 형성된 저해층을 제거하는 데 있어서의 어려움, 및 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분의 잔류 특성을 알게 되었고, 이것에 의해 제거단계에서 사용되는 화학 용액의 바람직한 실시예를 열거한다.
먼저, 질산 암모늄 7%, 암모늄 세륨(IV) 니트레이트 18%, 및 물 75% 를 포함 하는 에천트가 준비되었다.
기판 (1) 으로서, 그 위에 200 nm 의 두께를 갖는 크롬 막이 도전막 (2) 으로서 형성된 유리 기판이 준비되었다.
유기막 (3) (노볼락 수지 레지스트) 은 기판 (1) 사에 형성되었다 (예를 들어, 도 1(a) 참조). 그 후, 노광, 현상 및 프리베이크가 유기막 (3) 에 적용되어 유기막 (3) 을 유기막 패턴 (4) 으로 패터닝하였다 (예를 들어, 도 1(b) 참조).
그 후, 유기막 패턴 (4) 이 형성된 기판 (1) 은 저스트 에칭 시간 동안 섭씨 40 도의 상술된 에천트 내로 침지되었다. 여기서, "저스트 에칭 시간"은 유기막 패턴 (4) 으로 덮히지 않은 크롬 막의 부분이 제거되는 시간의 주기을 의미한다.
그 후, 기판 (1) 은 물로 세정되고 건조되었다.
차후에 언급되는 실시예에서 설명된 실험이 그렇게 제조된 기판 (1) 에 대해 행해졌다. 특히, 이 실험은 저해층이 형성된 유기막 패턴 (4) 을 포함하는 기판 (1) 에 대해 행해졌다.
그 후, 기판 (1) 은 60 초 동안 섭씨 30 도에서 도 6에 도시된 실시예 1-8 및 비교예 1-11 의 각각에서 도시된 조성을 갖는 화학 용액 내로 침지되었다.
도 6 에 도시된 약칭은 다음과 같은 화학적 조성물을 나타낸다.
HA: 히드록실아민
TMAH: 테트라메틸암모늄 히드록사이드
TEAH: 테트라에틸암모늄 히드록사이드
DEHA: N, N-디에틸히드록실아민
MEA: 모노-에탄올아민
BDG: 디에틸렌글리콜 모노-부틸에테르
PW: 물
도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 2 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 93 중량% 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
실시예 2 에 따른 화학 용액은 0.5 중량% 의 히드록실아민, 2 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 97.5 중량% (도 6은 반올림에 의해 "98"을 나타낸다) 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다 .
실시예 3 에 따른 화학 용액은 30 중량% 의 히드록실아민, 10 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 60 중량% 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
실시예 4 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 0.5 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 94.5 중량% (도 6은 반올림에 의해 "95"로 나타낸다) 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
실시예 5 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 2 중량% 의 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 및 93 중량% 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
실시예 6 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 2 중량% 의 콜린, 및 93 중량% 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
실시예 7 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 N, N-디에틸히드록실아민, 2 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 93 중량% 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
실시예 8 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드라진, 2 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 93 중량% 의 물을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
비교예 1 에 따른 화학 용액은 2.38 중량% (도 6은 반올림에 의해 "2.4"로 나타낸다)의 테트라메틸암모늄 히드록사이드를 포함하는 수용액으로 구성되었다.
비교예 2 에 따른 화학 용액은 20 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드를 포함하는 수용액으로 구성되었다.
비교예 3 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민을 포함하는 수용액으로 구성되었다.
비교예 4 에 따른 화학 용액은 20 중량% 의 모노-에탄올 아민, 60 중량% 의 유기 용제 (디에틸렌 글리콜 모노-부틸 에테르), 및 20 중량% 의 물로 구성되었다.
비교예 5 에 따른 화학 용액은 40 중량% 의 모노-에탄올 아민, 및 60 중량% 의 유기 용제 (디에틸렌 글리콜 모노-부틸 에테르) 로 구성되었다.
비교예 6 에 따른 화학 용액은 유기 용제 (디에틸렌 글리콜 모노-부틸 에테르) 로 구성되었다.
비교예 7 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 5 중량% 의 유기 용제 (디에틸렌 글리콜 모노-부틸 에테르), 및 90 중량% 의 물로 구성되었다.
비교예 8 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 15 중량% 의 테트 라메틸암모늄 히드록사이드, 및 80 중량% 의 물로 구성되었다.
비교예 9 에 따른 화학 용액은 5 중량% 의 히드록실아민, 0.1 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 94.9 중량% (도 6은 반올림에 의해 "95"로 나타낸다)의 물로 구성되었다.
비교예 10 에 따른 화학 용액은 40 중량% 의 히드록실아민, 2 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 58 중량% 의 물로 구성되었다.
비교예 11 에 따른 화학 용액은 0.2 중량% 의 히드록실아민, 2 중량% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 및 97.8 중량% (도 6은 반올림에 의해 "98"로 나타낸다)의 물로 구성되었다.
실시예 1-8 및 비교예 1-11 에 따른 화학 용액이 관련된 기판 (1) 에 적용되었다. 기판 (1) 은 제거 단계가 수행된 후 순수한 물로 세정되었다. 순수한 물은 질소 (N2) 가스가 스프레이되는 에어 건에 의해 기판 (1) 으로부터 불려 날라갔고, 따라서, 기판 (1) 은 자연적으로 건조되었다.
각각의 기판 (1) 상의 유기막 패턴 (4) 의 잔류도는 유기막 패턴 (4) 이 어떻게 변했는지를 체크하는 광학 현미경에 의해 관찰되었다.
관찰의 결과가 도 6 의 열 "A1 (유기막 패턴 (4) 에 화학 용액을 적용한 후)" 에 도시되었다.
판단의 기준은 다음과 같다.
"○": 유기막 패턴이 거의 변하지 않았다.
"△": 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분은 제거되었지만, 변질층은 남아있다. 대안적으로, 유기막 패턴은 불균일하게 용해되었다.
"X": 변질층 뿐아니라 유기막 패턴도 완전히 용해되었다.
기호 "○" 는 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분은 제거되지 않고, 단지 저해층 (예를 들어, 크롬 막을 에칭함으로써 발생된 변질층 또는 퇴적층) 만이 제거되었다는 것을 나타낸다. 크롬 막의 에칭으로부터 발생된 변질층이 극히 얇기 때문에, 거의 어떤 변화도 현미경 이미지에 나타나지 않는다. 만일 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분 및 크롬 막의 에칭에 의해 발생된 변질층이 제거 단계에서 제거되지 않는다면, 거의 어떤 변화도 현미경 이미지에서 발견되지 않는다.
상술된 제거 단계 전후에 거의 변화되지 않은 유기막 패턴 (4) 을 포함하는 기판 (1) (즉, 열 A1 에서 "○" 가 주어진 기판 (1)) 은 유기막 패턴 (4) 을 재현상하기 위하여 60초 동안 실온에서 2.38% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드를 포함하는 수용액으로 구성된 현상액에 침지되었다.
기판 (1) 은 순수한 물로 세정되었다. 그 후, 순수한 물은 질소 (N2) 가스가 스프레이되는 에어 건에 의해 기판 (1) 으로부터 불려 날라갔고, 따라서, 기판 (1) 은 자연적으로 건조되었다.
각각의 기판 (1) 상의 유기막 패턴 (4) 의 잔류도는 유기막 패턴 (4) 이 어떻게 변했는지를 체크하는 광학 현미경에 의해 관찰되었다.
관찰의 결과가 도 6 의 열 "A2 (유기막 패턴을 현상액에 침지한 후)" 에 도시되었다.
판단의 기준은 다음과 같다.
"○": 유기막 패턴이 균일하게 용해되었다.
"△": 유기막 패턴이 불균일하게 용해되었다.
"-": 유기막 패턴이 현상액에 침지되지 않았다.
크롬 막을 에칭함으로써, 변질층이 유기막 패턴 (4) 의 표면에 형성된다. 유기막 패턴 (4) 이 도 6에 도시된 성분을 갖는 화학 용액을 사용하여 제거 단계에서 완전히 제거되는 경우, 화학 용액은 크롬 막의 에칭에 의해 생성되는 변질층을 제거하는 기능을 갖지만, 그 기능은 너무 강하다. 따라서, 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분도 제거된다. 따라서, 주요 목적이 유기막 패턴 (4) 을 재패터닝하는 것임에도 불구하고, 유기막 패턴 (4) 을 재패터닝하는 것이 바람직하지 않게 불가능하다.
만일 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분은 제거되지만, 크롬 막의 에칭에 의해 발생된 변질층이 도 6에 도시된 조성을 갖는 화학 용액을 사용하여 수행되는 제거단계에서 제거되지 않는다면, 화학 용액이 변질층의 약한 부분을 침투하여 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분을 용해시킨다는 것이 고려된다. 그 화학 용액은 유기막 패턴 (4) 을 재패터닝하는 메인 단계를 수행하는데 적합하지 않다.
만일 유기막 패턴 (4) 이 도 6 에 도시된 조성을 갖는 화학 용액을 사용하여 제거 단계에서 불균일하게 또는 부분적으로만 용해된다면, 화학 용액은 변질층을 제거하는 기능을 갖지 않고, 크롬 막의 에칭에 의해 발생되는 변질층의 약한 부분을 침투하여 약한 부분의 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분을 용해시킨다. 변질층이 제거되지 않기 때문에, 화학 용액은 유기막 패턴 (4) 을 재패터닝하는 메인 단계를 수행하는데 적합하지 않다.
만일 유기막 패턴 (4) 이 도 6에 도시된 조성을 갖는 화학 용액을 사용하여 제거 단계에서 거의 변화되지 않는다면, 이것은 유기막 패턴 (4) 이 제거되지 않고, 단지 크롬 막의 에칭에 의해 발생되는 변질층만이 제거되는 것을 가리킨다. 크롬 막을 에칭함으로써 발생되는 변질층은 극히 얇기 때문에, 거의 어떠한 변하도 현미경에서 발견되지 않는다. 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분 및 크롬 막의 에칭에 의해 발생되는 변질층이 제거 단계에서 제거되지 않는 경우, 거의 어떠한 변화도 현미경 이미지에서 발견되지 않는다.
따라서, 크롬 막의 에칭으로부터 발생되는 변질층이 제거되는지 여부가 현상액을 사용하여 유기막 패턴 (4) 을 현상하는 단계를 통해 판단된다. 상술된 현상액은 크롬 막을 에칭하는 것으로부터 발생된 변질층을 제거할 수 없다. 따라서, 만일 현상액이 크롬 막의 에칭으로부터 발생되는 변질층이 존재하는 유기막 패턴 (4) 에 적용된다면, 유기막 패턴 (4) 은 불균일하게 또는 부분적으로만 용해된다. 한편, 만일 현상액이 변질층이 형성되지 않은 유기막 패턴 (4) 에 적용된다면, 유기막 패턴 (4) 은 현상액이 유기막 패턴 (4) 을 침투하는 것을 방지하는 변질층이 존재하지 않기 때문에, 균일하게 용해된다.
도 6 의 관점에서, 제거 단계를 위해 실시예 1 내지 8 에 따른 화학 용액을 사용하여 변질층 이외의 유기막 패턴 (4) 의 부분을 제거하지 않고 저해층만을 제거하는 것이 가능하다.
대조적으로, 2.38% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드를 포함하는 수용액 (비교예 1), 5% 의 히드록실아민을 포함하는 수용액 (비교예 3), 모노-에탄올 및 유기 용제 (디에틸렌 글리콜 모노-부틸 에테르) 를 포함하는 화학 용액 (비교예 5), 유기 용제로 구성되는 화학 용액 (비교예 6), 히드록실아민 및 모노-에탄올 아민을 포함하는 수용액 (비교예 7), 및 적합한 농도의 히드록실아민, 그러나 불충분한 농도의 테트라메틸암모늄 히드록사이드를 포함하는 화학 용액 (비교예 9) 은 변질층을 제거하는 능력이 부족하다.
20% 의 테트라메틸암모늄 히드록사이드를 포함하는 수용액 (비교예 2), 모노-에탄올, 유기 용제 (디에틸렌 글리콜 모노-부틸 에테르), 및 물을 포함하는 화학 용액 (비교예 4), 적합한 농도의 히드록실아민, 그러나 과도한 농도의 테트라메틸암모늄 히드록사이드을 포함하는 수용액 (비교예 8), 적합한 농도의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 그러나 과도한 농도의 히드록실아민을 포함하는 수용액 (비교예 10), 및 적합한 농도의 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 그러나 불충분한 농도의 히드록실아민을 포함하는 수용액 (비교예 11) 은, 이들이 변질층을 제거할 수 있지만, 유기막 패턴 (4) 의 비변질 부분 조차도 완전히 제거하기 때문에, 모두 제거 단계에 적합하지 않다.
상술된 분석의 견지에서, 상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량% 의 범위의 제 1 성분 (히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나로 구성됨) 을 포함하는 것과, 상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량% 의 범위 (더욱 바람직하게는, 양자를 포함하여 0.5 내지 10 중량% 의 범위) 의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
이하에 도 5가 설명된다.
도 5 는 히드록실아민 유도체 및 제거 단계를 위해 사용되는 화학 용액의 제 2 성분 (예를 들어, 테트라알킬암모늄 히드록사이드) 의 혼합 비율이 변할 때, 초기의 유기막 패턴 (4) 상에 형성된 저해층이 제거되는 제 1 제거 레이트 (분당 옹스트롬) 가 어떻게 변화하는지, 및 초기의 유기막 패턴 (4) 내의 변질층 이외의 부분이 제거되는 제 2 제거 레이트 (분당 옹스트롬) 가 어떻게 변화하는지를 나타내는 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 제거 레이트는 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 증가함에 따라 (즉, 테트라알킬암모늄 히드록사이드의 혼합 비율이 감소함에 따라) 증가한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 제거 레이트는 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 제로와 동일할 때 (즉, 테트라알킬암모늄 히드록사이드의 혼합 비율이 1 과 동일할 때) 비교적 높다. 제 2 제거는 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 0 내지 0.3 의 범위에서 더 높아짐에 따라 (즉, 테트라알킬암모늄 히드록사이드의 혼합 비율이 1 내지 0.7 의 범위에서 더 낮아짐에 따라) 더 작아진다. 제 2 제거는 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 0.3 내지 0.7 의 범위에 있을 때 (즉, 테트 라알킬암모늄 히드록사이드의 혼합 비율이 0.7 내지 0.3 의 범위에 있을 때) 비교적 작다. 즉, 유기막 패턴 (4) 의 변질층 이외의 부분은, 만일 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 0.3 내지 0.7 의 범위에 있다면, 거의 제거되지 않는다. 제 2 제거는 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 0.7 내지 1 의 범위에서 더 높아짐에 따라 (즉, 테트라알킬암모늄 히드록사이드의 혼합 비율이 0.3 내지 0 의 범위에서 더 낮아짐에 따라) 다시 더 높아진다.
따라서, 유기막 패턴 (4) 의 변질층 이외의 부분이 제거되는 것을 피하기 위하여, 제거 단계를 위해 사용되는 화학 용액은 양자를 포함하여 0.3 내지 0.7 의 범위의 혼합 비율의 히드록실아민 유도체를 포함하는 것이 바람직하다. 상술된 혼합 비율 내에서 제 1 제거 레이트를 증가시킴으로써, 즉 히드록실아민 유도체의 혼합 비율을 증가시킴으로써 제거 단계를 수행하는 시간 주기를 단축하는 것이 가능하다.
비록 제 1 제거 레이트가 제 2 제거 레이트 보다 낮을 지라도, 제거 단계를 수행하는 시간 주기를 적절히 제어함으로써 제거 단계를 바람직하게 수행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 만일 비율 V1/V2 가 0.5 보다 크거나 같다면,(여기서 V1 은 유기막 패턴 (4) 의 표면에 형성된 저해층 (변질층) 이 용해되는 레이트를 나타내고, V2 는 유기막 패턴 (4) 의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 나타냄), 즉 만일 제거 단계를 위해 사용되는 화학 용액 내의 히드록실아민 유도체의 혼합 비율이 약 0.23 이상이라면, 제거 단계를 바람직하게 수행하는 것이 가능할 것이다.
유기막 패턴 (4) 의 변질층 이외의 부분이 용해되는 더욱 낮은 레이트는 제거 단계를 수행하기 위한 시간 주기에 대한 더욱 용이한 제어를 보장한다. 이리하여, 유기막 패턴 (4) 의 저해층 (변질층) 이외의 부분이 용해되는 레이트는 바람직하게는 분당 1000 옹스트롬 이하이고, 더욱 바람직하게는 분당 100 옹스트롬 이하이고, 가장 바람직하게는 분당 50 옹스트롬 이하이다.
상술된 제 4 예시적인 실시형태는 (a) 유기막 패턴 (4) 을 재패터닝하는 메인 단계 및 후속하는 차후 언급되는 용해/변형 단계, (b) 유기막 패턴 (4) 의 표면에 형성된 저해층이 제거된 후 및 유기막 패턴 (4) 을 재패터닝하는 메인 단계가 수행되기 전에 수행되는 차후 언급되는 용해/변형 단계, 또는 (c) 유기막 패턴 (4) 의 표면에 형성된 저해층이 제거되기 전에 수행되는 차후 언급되는 용해/변형 단계로 구성될 수도 있다.
이하에 상술된 제 2 예시적인 실시형태에서 수행될 용해/변형 단계의 실시예가 설명된다.
유기막 패턴을 용해 및 이에 따라 변형하는 단계 (용해/변형 단계) 에서, 유기막 패턴 (특히, 포지티브 타입 레지스트 패턴) 은, 예를 들어 유기막 패턴을 유기 용제의 가스 분위기에 노출시킴으로써 유기 용제와 접촉하도록 하여, 유기막 패턴을 용해 및 리플로우시킨다.
용해/변형 단계는 예를 들어 유기막 패턴 (4) 과 함께 기판 (1) 을 유기 용액 (원칙적으로, 유기 용제) 내로 침지시킴으로써 수행되어, 유기막 패턴 (4) 을 변형 (원칙적으로, 용해 및 리플로우) 한다.
대안적으로, 용해/변형 단계는, 유기 용액 (원칙적으로, 유기 용제) 이 불활성 가스 (예를 들어, 질소 (N2) 가스) 를 사용하여 버블링함으로써 가스화되고, 기판이 이렇게 가스화된 유기 용액의 분위기에 노출되는 가스 분위기 적용 단계로 구성될 수도 있다.
기판 상에 형성된 유기막 패턴을 용해 및 변형시키는 용해/변형 단계가 수행되기 전에, 저해층을 제거하는 제거 단계의 적어도 일부가 습식 단계, 즉 유기막 패턴에 화학 용액을 적용하는 단계에 의해 수행되는 예비 단계가 수행될 수도 있다. 이러한 예비 단계를 수행함으로써, 후속하여 수행될 용해/변형 단계가 균일하게 수행될 수 있는 것을 보장하면서, 기판 및/또는 유기막 패턴에 손상을 입히지 않고 저해층을 제거하는 것이 가능할 것이다.
용해/변형 단계에서, 예를 들어, 유기막 패턴은 일 영역에 대해 증가되고, 서로에 인접하게 배치된 유기막 패턴들은 서로 결합되어 단일의 유기막 패턴으로 되고, 유기막 패턴은 평면화되고, 또는 유기막 패턴은 기판 상에 제조되는 회로 패턴을 덮는 전기 절연막으로서 작용하도록 변형된다.
용해/변형 단계를 수행하기 전에, 노광, 현상, 습식 에칭 및 건식 에칭 중 적어도 하나가 유기막 패턴 (4) 에 대해 수행될 수도 있다.
가스 분위기 적용 단계에 있어서, 기판 상에 형성되는 유기막 패턴은 유기막 패턴을 다양한 가스 (예를 들어, 유기 용제를 증기화함으로써 발생되는 가스) 에 노출시킴으로써 용해 및 변형된다. 즉, 가스 분위기 적용 단계는 예를 들어 유 기 용제의 가스 분위기 속에서 수행된다.
리스트 1 은 가스 분위기 적용 단계에서 바람직하게 수행될 유기 용제를 나타낸다.
[리스트 1]
알코올 (R-OH)
알콕시 알코올
에테르 (R-O-R, Ar-O-R, Ar-O-Ar)
에스테르
케톤
글리콜
알킬렌 글리콜
글리콜 에테르
리스트 1에 있어서, R 은 알킬기 또는 치환 알킬기를 가리키고, Ar 은 페닐기 또는 페닐기 이외의 방향족 환을 가리킨다.
리스트 2 는 가스 분위기 적용 단계에서 바람지하게 사용될 특정의 유기 용제를 나타낸다.
[리스트 2]
CH3OH, C2H5OH, CH3(CH2)XOH
이소프로필 알코올 (IPA)
에톡시 에탄올
메톡시 알코올
긴사슬 알킬 에스테르
모노에탄올 아민 (MEA)
모노에틸 아민
디에틸 아민
트리에틸 아민
모노이소프로필 아민
디이소프로필 아민
트리이소프로필 아민
모노부틸 아민
디부틸 아민
트리부틸 아민
히드록실 아민
디에틸히드록실 아민
무수 디에틸히드록실 아민
피리딘
피콜린
아세톤
아세틸 아세톤
디옥산
에틸 아세테이트
부틸 아세테이트
톨루엔
메틸에틸 케톤 (MEK)
디에틸 케톤
디메틸 술폭시드 (DMSO)
메틸이소부틸 케톤 (MIBK)
부틸 카르비톨
n-부틸아세테이트 (nBA)
감마부티로락톤
에틸셀로솔브 아세테이트 (ECA)
에틸 락테이트
피루빈산 에틸
2-헵타논
3-메톡시부틸 아세테이트
에틸렌 글리콜
프로필렌 글리콜
부틸렌 글리콜
에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르
디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르
에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트
에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르
에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트
에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르
폴리에틸렌 글리콜
폴리프로필렌 글리콜
폴리부틸렌 글리콜
폴리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르
폴리디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르
폴리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트
폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르
폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트
폴리에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르
메틸-3-메톡시프로피오네이트 (MMP)
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (PGME)
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA)
프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르 (PGP)
프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 (PGEE)
에틸-3-에톡시프로피오네이트 (FEP)
디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르
트리프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르
폴리프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르
프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 프로피오네이트
3-메톡시메틸 프로피오네이트
3-에톡시메틸 프로피오네이트
N-메틸-2-피롤리돈 (NMP)
만일 유기막 패턴이 유기 용제가 그 내부로 침투할 때 용해된다면, 유기 용제로부터 생성된 가스의 사용을 통해 유기막 패턴에 가스 분위기를 적용하는 단계가 수행된다.
예를 들어, 유기막 패턴이 물, 산 또는 알카리에서 용해가능하다면, 가스 분위기 적용 단계는 수용액, 산 용액 또는 알카리 용액으로부터 생성되는 가스의 사용을 통해 수행될 수도 있다.
상술된 예시적인 실시형태에 있어서, 화학 용액은 유기막의 전체의 제거 이전에 사용되거나 유기막의 전체의 제거를 위해 사용된다. 대안적으로, 화학 용액은 어떠한 유기막도 형성되지 않은 표면을 세정하기 위해, 또는 유기막의 전체의 제거 후에 잔류물을 씻어 내기 위해 사용될 수도 있다.
화학 용액은 기판의 표면 상에 존재하는 잔류물을 제거하기 위해, 또는 상술된 기판 처리 방법에서의 임의의 스테이지에서 기판을 세정하기 위해 사용될 수도 있다.
기판을 처리하는 방법, 화학 용액, 기판의 표면을 세정하는 방법, 및 유기막의 전체의 제거 후의 잔류물을 제거하는 방법, 이들 모두는 액정 디스플레이 (LCD) 디바이스 (수직 전계형 액정 디스플레이 디바이스, 수평 전계형 (평면내 스위칭형) 액정 디스플레이 디바이스, 광 반사형 액정 디스플레이 디바이스, 및 반투과형 액정 디스플레이 디바이스를 포함), 일렉트로루미네슨스 (EL) 디스플레이 디바이스, 필드 에미션 디스플레이 (FED) 디바이스, 및 형광 디스플레이 디바이스 등의 디스플레이 디바이스, 반도체 디바이스, 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 의 액티브 디바이스를 제조하는 방법, 또는 집적회로를 포함하는 기판을 제조하는 방법 등에 적용가능하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 유기막 패턴은 메인 단계에서 전체가 제거되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 유기막 패턴은 감광성 유기막으로 구성되고, 화학 용액은 적어도 유기막 패턴이 감광된 후 수행될 제거 단계에서 사용되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH 인 것이 바람직하며, 여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리키며, 특히 히드록실아민 유도체는 히드록실아민 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] 인 것이 바람직하며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나이고, 특히 히드라진 유도체는 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 인 것이 바람직하며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나이며, 특히, 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 제 1 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 만일 화학 용액이 0.5 보다 더 작은 X 중량 퍼센트의, 또는 30 보다 더 높은 Y 중량 퍼센트의 제 1 성분을 포함한다면, 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분은 제거될 수도 있다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 만일 화학 용액이 0.2 보다 더 작은 X 중량 퍼센트의 제 2 성분을 포함하면, 화학 용액은 유기막 패턴의 표면상에 형성된 저해층을 제거하는 기능을 가질 수 없을 것이고, 만일 화학 용액이 10 보다 더 큰 Y 중량 퍼센트의 제 2 성분을 포함한다면, 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분은 제거될 수도 있다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH (여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리킴), 히드록실아민, 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하고, 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나임), 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 제 1 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 제 2 성분은 테트라 알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하고, 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며 (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나임), 또는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH (여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리킴), 히드록실아민, 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하고, 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나임), 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 제 1 성분을 포함하고, 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하고, 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며 (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나임), 또는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하고, 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 제 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
제거 단계는 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분을 제거하지 않고 유기막 패턴의 표면 상에 형성된 저해층만을 제거하는 화학 용액으로 기판을 세정하는 단계로 구성되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 바람직하게는 분당 1000 옹스트롬 이하이고, 더욱 바람직하게는 분당 100 옹스트롬 이하이고, 가장 바람직하게는 분당 50 옹스트롬 이하이다. 레이트를 그렇게 설정함으로써, 유기막 패턴 (4) 은 제거 단계가 수행된 후에 충분한 체적으로 남아있기 때문에, 유기막 패턴 (4) 을 바람직하게 재패터닝하는 것이 가능할 것이다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 비율 V1/V2 은 0.5 이상인 것이 바람직하고, 여기서 V1 은 저해층이 용해되는 레이트를 나타내고, V2 는 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 나타낸다. 비율 V1/V2 는 5.0 이하인 것이 바람직하다.
예를 들어, 비율 V1/V2 은 0.5 이상인 (예를 들어 1000 이하인) 것이 바람직하고, 여기서 V1 은 저해층이 용해되는 레이트를 가리키고, V2 는 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 가리키고, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 1000 옹스트롬 이하인 것이 바람직하다.
대안적으로, 비율 V1/V2 은 0.5 이상인 (예를 들어 1000 이하인) 것이 더욱 바람직하고, 여기서 V1 은 저해층이 용해되는 레이트를 가리키고, V2 는 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 가리키고, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 100 옹스트롬 이하인 것이 바람직하다.
대안적으로, 비율 V1/V2 은 0.5 이상인 (예를 들어 1000 이하인) 것이 더욱 바람직하고, 여기서 V1 은 저해층이 용해되는 레이트를 가리키고, V2 는 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 가리키고, 유기막 패턴의 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 50 옹스트롬 이하인 것이 바람직하다.
예를 들어, 변질층은 노화, 열 산화 및 가열 양생 중 적어도 하나에 의해 변질된 유기막 패턴의 표면으로 구성된다.
대안적으로, 변질층은 습식 에칭에 의해 변질된 유기막 패턴의 표면으로 구성된다.
대안적으로, 변질층은 건식 에칭 또는 애싱에 의해 변질된 유기막 패턴의 표면으로 구성된다.
예를 들어, 퇴적층은 건식 에칭에 의해 유기막 패턴의 표면상에 퇴적하는 퇴 적물로 구성된 층으로 구성되고, 변질층은 건식 에칭으로부터 발생된 퇴적에 기인하여 변질된 유기막 패턴의 표면으로 구성된다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 기판 상에 본래 형성된 유기막 패턴은 프린팅에 의해 또는 포토리소그래피에 의해 형성된 유기막 패턴으로 구성되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 유기막 패턴은, 예를 들어 감광성 유기막으로 구성되고, 이 경우, 감광성 유기막은 포지티브 타입 감광성 유기막 또는 네거티브 타입 감광성 유기막으로 구성되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 포지티브 타입 감광성 유기막은, 예를 들어 노볼락 수지를 주요 구성물로서 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 감광성 유기막은 노광되는 경우 알카리에 용해가능한 것이 바람직하다.
화학 용액은 유기막 패턴을 현상하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따른 화학 용액에 있어서, 화학 용액에 포함된 테트라알킬암모늄 히드록사이드는, 예를 들어 유기막 패턴을 현상하는 기능을 갖는 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 기판은 반도체 기판 또는 디스플레이 유닛에 사용되는 기판이다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴의 적어도 일부가 메인 단계에서 수축 또는 제거되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴은 메인 단계에서 전체가 수축 또는 제거되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 메인 단계는 박리제 또는 현상 기능을 갖는 화학용액을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다. 현상 기능을 갖는 화학 용액은 상업적으로 이용가능한 현상액일 수도 있다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 제거 단계 이전에, 마스크로서 사용되는 유기막 패턴을 사용하여 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 제 1 막처리 단계, 및 제 1 막처리 단계에 후속하여 또는 메인 단계에 후속하여, 마스크로서 사용되는 유기막 패턴을 사용하여 다시 하지막을 패터닝하는 제 2 막처리 단계를 더 포함한다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 하지막은 제 2 막처리 단계에서 테이퍼지도록 또는 단차 형상을 갖도록 패터닝되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 제거 단계 및 메인 단계 중 적어도 하나에 후속하여 유기막 패턴을 처리하는 유기막 패턴 처리 단계를 더 포함하고, 그 유기막 패턴 처리 단계는 변형을 위해 유기막 패턴을 용해시키는 용해/변형 단계로 구성되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 제거 단계 및 메인 단계 중 적어도 하나에 후속하여 유기막 패턴을 처리하는 유기 막 패턴 처리 단계를 더 포함하고, 그 유기막 패턴 처리 단계는 유기막 패턴을 가열하는 가열 단계, 및 변형을 위해 유기막 패턴을 용해시키는 용해/변형 단계로 구성되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 노광, 현상, 습식 에칭 및 건식 에칭 중 적어도 하나가 유기막 패턴 처리 단계 이전에 유기막 패턴에 적용되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 용해/변형 단계가 유기막 패턴에 적용되기 전에 마스크로서 사용되는 유기막 패턴을 사용하여, 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 용해/변형 단계가 유기막 패턴에 적용된 후에, 마스트로서 사용되는 유기막 패턴을 사용하여 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴의 영역이 용해/변형 단계에서 증가되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 서로 인접하게 배치된 유기막 패턴은 용해/변형 단계에서 서로 결합되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴은 용해/변형 단계에서 평면화되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴이 용해/변형 단계에서 변형되어, 유기막 패턴이 기판상에 형성된 회로 패턴을 덮는 전기 절연막으로서 작용하도록 하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴의 용해/리플로우는 용해/변형 단계에서 유기 용액을 사용하여 발생하도록 하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기 용액은 다음의 유기 용제 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다:
(a) 알코올 (R-OH)
(b) 에테르 (R-O-R, Ar-O-R, Ar-O-Ar)
(c) 에스테르
(d) 케톤
(e) 글리콜 에테르
여기서 R 은 알킬기 또는 치환 알킬기를 가리키고, Ar 은 페닐기 또는 페닐기 이외의 방향족 환을 가리킨다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 용해/리플로우는 유기막 패턴이 유기 용액과 접촉하도록 함으로써 발생하게 하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 용해/리플로우는 유기막 패턴을 유기 용액에 침지시킴으로써 발생하게 하는 것이 바람직하 다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 용해/리플로우는 유기막 패턴을 유기 용액의 증기에 노출시킴으로써 발생하게 하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 용해/변형 단계는 유기 용액을 가스화함으로써 얻어진 가스분위기에 유기막 패턴을 노출시키는 가스 분위기 적용 단계로 구성되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 가스 분위기는 불활성 가스로 유기 용액을 버블링함으로써 발생되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유기막 패턴은 서로 상이한 두께를 갖는 적어도 두 부분을 갖는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 서로 상이한 두께를 갖는 적어도 두 부분을 갖는 유기막 패턴은 그 부분들을 서로 상이한 정도로 노광함으로써 형성되는 것이 바람직하다.
둘 이상의 두께를 갖는 부분을 포함하는 유기막 패턴을 제조하기 위하여, 유기막 패턴을 제조하기 위해 수행될 제 1 노광 단계에서의 노광은 유기막 패턴의 평면에서 둘 이상의 레벨로 변화된다. 예를 들어, 초기의 노광에 있어서, 광을 둘 이상의 레벨로 통과시키는 레티클 마스크가 사용될 수도 있다. 둘 이상의 레벨로 제어되는 노광으로 유기막 패턴의 현상 (이러한 "현상"은 초기의 유기막 패턴을 제조하기 위해 수행되고, 메인 단계로서 수행되는 현상과는 다르다) 을 수행 함으로써, 레지스트 패턴이 포지티브 타입 레지스트 패턴인 경우, 고레벨로 노광된 유기막 패턴의 부분이 얇아지고, 레지스트 패턴이 네거티브 타입 레지스트 패턴인 경우, 저레벨로 노광된 유기막 패턴의 부분이 얇아진다. 따라서, 둘 이상의 두께를 갖는 부분을 표함하는 유기막 패턴이 얻어진다.
초기의 노광의 이력이 이후에 남기 때문에, 메인 단계에서 현상을 수행함으로써, 작은 두께를 갖는 유기막 패턴의 부분을 선택적으로 더 얇게 하거나 제거하는 것이 가능할 것이다.
메인 단계에서의 현상에서 사용될, 현상을 수행하는 솔루션으로서, 만일 포지티브 타입 현상액이 초기의 유기막 패턴을 제조하기 위한 현상에서 사용되었다면, 포지티브 타입 현상액이 존재할 수도 있고, 만일 네거티브 타입 현상액이 초기의 유기막 패턴을 제조하기 위한 현상에서 사용되었다면, 네거티브 타입 현상액이 존재할 수도 있다.
작은 두께를 갖는 유기막 패턴의 부분을 선택적으로 얇게하거나 제거하기 위한 메인 단계는 바람직하게는 초기의 유기막 패턴이 기판상에 형성된 후, 유기막 패턴을 처리하는 단계가 수행되기 전에, 유기막 패턴을 노광되지 않은 상태로 유지함으로써 수행될 수 있다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 마스크로서 사용되는 유기막 패턴을 사용하여 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계, 및 서로 상이한 두께를 갖는 부분들 중 비교적 작은 두께를 갖는 유기막 패턴의 부분을 제거하여, 이렇게 제거된 부분의 두께 보다 더 큰 두께를 갖는 유기막 패턴의 부분을 남아있게 하는 선택 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 선택 단계 후 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 제 2 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
초기의 유기막 패턴이 기판상에 형성된 후, 유기막 패턴 처리 단계가 수행되기 전에, 유기막 패턴을 노광되지 않은 상태로 유지함으로써, 유기막 패턴 처리 단계에서 수행될 노광 단계에서 유기막 패턴의 새로운 형상 (또는 패턴) 을 바람직하게 결정하는 것이 가능하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 저해층은 제거 단계에서 선택적으로 제거되는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 저해층은 제거 단계에서 제거되어 변질층 이외의 유기막 패턴의 부분이 잔류하고 나타나도록 하는 것이 바람직하다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 방법은 제거 단계 이전에 마스크로서 사용되는 유기막 패턴을 사용하여 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제거 단계는 유기막 패턴을 노광하는 단계 (이 단계는 유기막 패턴을 초기에 노광하는 단계와 다르다) 에 후속하여, 제거 단계 동안에, 제거 단계와 메인 단계 사이에 수행될 수도 있다.
유기막 패턴을 노광하는 단계는 기판의 소정의 영역 (부품의 전방 표면) 상에 배치된 유기막 패턴의 부분에 대해서만 수행되는 것이 바람직하다.
유기막 패턴을 노광하는 단계는 기판 전체를 충분히 노광하는 목적으로, 또는 광이 조사되는 영역에 따라 유기막 패턴의 새로운 형상 (패턴) 을 결정할 목적으로 수행될 수도 있다.
유기막 패턴의 새로운 형상 (패턴) 이 광이 조사되는 영역에 따라 결정될 때, 그 영역은 유기막 패턴의 적어도 하나가 예를 들어, 복수의 부분으로 분할되도록 결정될 수도 있다.
유기막 패턴이 반도체 기판, 액정 디스플레이 기판 또는 다른 기판 상에 형성되고, 유기막 패턴이 다시 처리된 후, 유기막 패턴은 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 처리하지 않고 사용될 수도 있다. 예를 들어, 유기막 패턴이 전기 절연 재료로 구성되는 경우, 유기막 패턴은 전기 절연막 패턴으로서 사용될 수도 있다.
화학 용액은 방부제 또는 안정화제 등의 첨가제를 포함할 수도 있다.
기판을 포함하는 디바이스를 제조하는 방법에 있어서, 디스플레이 디바이스는 액정 디스플레이 디바이스, 일렉트로루미네슨스 (EL) 디스플레이 디바이스, 필드 에미션 디스플레이 디바이스 또는 플라즈마 디스플레이 디바이스일 수도 있다.
상술된 예시적인 실시형태에 의해 얻어진 예시적인 이점이 이하에 설명된다.
상술된 예시적인 실시형태에 따라, 유기막 패턴의 표면 상에 형성된 저해층 이 유기막 패턴을 용해시키지 않고 제거되는 제거단계가 수행된다. 따라서, 유기막 패턴의 제 2 또는 차후 현상을 원활하게 수행하는 것, 또는 제거 단계가 수행된 후 유기막 패턴을 처리하는 메인 단계를 원활하게 수행하는 것이 가능하다.
본 발명은 소정의 예시적인 실시형태와 관련하여 설명되었지만, 본 발명에 포함되는 주요한 사항은 이들 특정의 실시형태에 제한되지 않는다. 대조적으로, 본 발명의 주요 사항은 다음의 청구범위의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 모든 변형예, 수정예 및 등가예를 포함하는 것이 의도된다.
이 출원은 2006년 9월 15일에 출원된 일본 특허출원 번호 제 2006-251513 호에 기초하고, 우선권을 주장하며, 명세서, 청구범위, 도면 및 요약서를 포함하여 그것의 전체 개시내용이 전체로서 참조로 여기에 포함된다.
도 1은 제 1 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시하는 도면.
도 2는 제 2 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시하는 도면.
도 3은 제 3 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시하는 도면.
도 4는 제 4 예시적인 실시형태에 따라, 기판을 처리하는 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시하는 도면.
도 5는 제거 단계를 위해 사용되는 화학 용액 내의 히드록실아민 유도체 및 제 2 성분 (예를 들어, 테트라알킬암모늄 히드록사이드) 의 혼합 비율이 변할 때, 초기의 유기막 패턴 상에 형성된 저해층이 제거되는 제 1 제거 레이트가 어떻게 변하는 지, 및 초기의 유기막 패턴 내의 변질층 이외의 부분이 제거되는 제 2 제거 레이트가 어떻게 변하는 지를 나타내는 그래프.
도 6은 실시예 1-8 및 비교예 1-11 에 따른 화학 용액의 조성을 나타내는 표.
도 7은 기판을 처리하는 관련된 방법에서 수행될 각각의 단계를 도시하는 도면.

Claims (76)

  1. 기판 상에 형성된 유기막 패턴의 표면에 형성된 적어도 저해층의 제거를 위해 사용되는 화학 용액으로서,
    상기 저해층은 상기 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 상기 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고,
    상기 화학 용액은 히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나로 구성된 제 1 성분, 및 현상의 기능을 갖는 제 2 성분을 포함하는 수용액으로 구성되는, 화학 용액.
  2. 유기막을 패터닝하는 방법에 사용되는 화학 용액으로서,
    상기 방법은 순서대로, 기판 상에 형성된 유기막 패턴의 표면에 형성된 적어도 저해층을 제거하는 제거 단계, 및 상기 유기막 패턴을 처리하는 메인 단계를 포함하고,
    상기 저해층은 상기 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 상기 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고,
    상기 화학 용액은 상기 제거 단계에서 사용되고,
    상기 화학 용액은 히드록실아민 유도체 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나 로 구성된 제 1 성분, 및 현상의 기능을 갖는 제 2 성분을 포함하는 수용액으로 구성되는, 화학 용액.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 상기 메인 단계에서 전체가 제거되는, 화학 용액.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 유기 감광성 막으로 구성되고,
    상기 화학 용액은 적어도 상기 유기막 패턴이 감광된 후 수행될 상기 제거 단계에서 사용되는, 화학 용액.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH 이며, 여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리키는, 화학 용액.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] 이며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나인, 화학 용액.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드록실아민 유도체는 히드록실아민 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하는, 화학 용액.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드라진 유도체는 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하는, 화학 용액.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하는, 화학 용액.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나인, 화학 용액.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테 트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하는, 화학 용액.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하는, 화학 용액.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하는, 화학 용액.
  14. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 1 성분을 포함하는, 화학 용액.
  15. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 2 성분을 포함하는, 화학 용액.
  16. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 1 성분, 및 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 2 성분을 포함하는, 화학 용액.
  17. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH (여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리킴), 히드록실아민, 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나임), 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 1 성분을 포함하는, 화학 용액.
  18. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며 (여 기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나임), 또는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 2 성분을 포함하는, 화학 용액.
  19. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드록실아민 유도체는 [(R1-)(R2-)]NOH (여기서 R1 및 R2 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나를 가리킴), 히드록실아민, 및 N, N-디에틸히드록실아민 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 히드라진 유도체는 [(R1-)(R2-)]NN[(-R3)(-R4)] (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 수소, 메틸, 에틸 및 페닐 중 어느 하나임), 히드라진, 메틸히드라진, 1, 1-디메틸히드라진 및 페닐히드라진 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.5 내지 30 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 1 성분을 포함하고,
    상기 제 2 성분은 테트라알킬암모늄 히드록사이드, 알카리 금속 수산화물, 및 알카리 금속 탄산염 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 [(R1-)(R2-)(R3-)(R4-)]N+OH- 이며 (여기서 R1, R2, R3 및 R4 의 각각은 C1 내지 C4 알킬 또는 히드록시알킬 중 하나임), 또는 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 콜린 및 디메틸비스 (2-히드록시에틸) 암모늄 히드록사이드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 알카리 금속 수산화물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 알카리 금속 탄산염은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 및 탄산수소칼륨 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 화학 용액은 양자를 포함하여 0.2 내지 10 중량 퍼센트의 범위의 상기 제 2 성분을 포함하는, 화학 용액.
  20. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴의 상기 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 1000 옹스트롬 이하인, 화학 용액.
  21. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴의 상기 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 100 옹스트롬 이하인, 화학 용액.
  22. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴의 상기 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트는 분당 50 옹스트롬 이하인, 화학 용액.
  23. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    V1/V2 은 0.5 이상이고, 여기서 V1 은 상기 저해층이 용해되는 레이트를 나타내고, V2 는 상기 유기막 패턴의 상기 변질층 이외의 부분이 용해되는 레이트를 나타내는, 화학 용액.
  24. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변질층은 노화, 열 산화 및 가열 양생 중 적어도 하나에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 화학 용액.
  25. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변질층은 습식 에칭에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 화학 용액.
  26. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변질층은 건식 에칭 또는 애싱에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 화학 용액.
  27. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저해층은 건식 에칭으로부터 발생된 퇴적에 의해 형성된 층, 및 건식 에칭으로부터 발생된 퇴적에 의해 변질된 층 중 하나로 구성되는, 화학 용액.
  28. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퇴적층은 건식 에칭으로부터 발생된 퇴적에 의해 형성되는, 화학 용액.
  29. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판 상에 원래 형성된 유기막 패턴은 프린팅에 의해 형성된 유기막 패턴으로 구성되는, 화학 용액.
  30. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판 상에 원래 형성된 유기막 패턴은 포토리소그래피에 의해 형성된 유기막 패턴으로 구성되는, 화학 용액.
  31. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 감광성 유기막으로 구성되는, 화학 용액.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 감광성 유기막은 포지티브 타입 감광성 유기막 및 네거티브 타입 감광성 유기막 중 하나로 구성되는, 화학 용액.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 포지티브 타입 감광성 유기막은 노볼락 수지를 주요 구성물로서 포함하는, 화학 용액.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 감광성 유기막은 노광되는 경우 알카리에 용해가능한, 화학 용액.
  35. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학 용액은 상기 유기막 패턴을 현상하는 기능을 갖는, 화학 용액.
  36. 제 9 항에 있어서,
    상기 화학 용액에 포함된 테트라알킬암모늄 히드록사이드는 상기 유기막 패턴을 현상하는 기능을 갖는 성분을 포함하는, 화학 용액.
  37. 제 1 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 반도체 기판 및 디스플레이 유닛에 사용되는 기판 중 하나인, 화학 용액.
  38. 기판 상에 유기막 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 유기막 패턴의 표면 상에 형성된 적어도 저해층을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 저해층은 상기 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 상기 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고,
    상기 적어도 저해층을 제거하는 단계는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 화학 용액의 사용을 통하여 수행되는, 기판 처리 방법.
  39. 기판 상에 유기막 패턴을 형성하는 제 1 단계;
    상기 유기막 패턴의 표면 상에 형성된 적어도 저해층을 제거하는 제거 단계; 및
    상기 유기막 패턴을 처리하는 메인 단계를 순서대로 포함하고,
    상기 저해층은 상기 유기막 패턴의 표면의 변질에 의해 형성된 변질층, 및 상기 유기막 패턴의 표면 상에 퇴적물의 퇴적에 의해 형성된 퇴적층 중 적어도 하나로 구성되고,
    상기 적어도 저해층을 제거하는 단계는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항 에 기재된 화학 용액의 사용을 통하여 수행되는, 기판 처리 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴의 적어도 일부는 상기 메인 단계에서 수축 또는 제거되는, 기판 처리 방법.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 상기 메인 단계에서 전체가 수축 또는 제거되는, 기판 처리 방법.
  42. 제 39 항에 있어서,
    상기 메인 단계는 박리제 및 현상의 기능을 갖는 화학 용액 중 하나의 사용을 통해 수행되는, 기판 처리 방법.
  43. 제 39 항에 있어서,
    상기 제거 단계 이전에, 상기 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여, 상기 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 제 1 막처리 단계; 및
    상기 제 1 막처리 단계에 후속하여 또는 상기 메인 단계에 후속하여, 상기 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여, 상기 하지막을 다시 패터닝하는 제 2 막처리 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 하지막은 상기 제 2 막처리 단계에서 테이퍼지거나 단차 형상을 갖도록 패터닝되는, 기판 처리 방법.
  45. 제 39 항에 있어서,
    상기 제거 단계 및 상기 메인 단계 중 적어도 하나에 후속하여 상기 유기막 패턴을 처리하는 유기막 패턴 처리 단계를 더 포함하고,
    상기 유기막 패턴 처리 단계는 변형을 위해 상기 유기막 패턴을 용해시키는 용해 및 변형 단계로 구성되는, 기판 처리 방법.
  46. 제 39 항에 있어서,
    상기 제거 단계 및 상기 메인 단계 중 적어도 하나에 후속하여 상기 유기막 패턴을 처리하는 유기막 패턴 처리 단계를 더 포함하고,
    상기 유기막 패턴 처리 단계는, 상기 유기막 패턴을 가열하는 가열 단계, 및 변형을 위해 상기 유기막 패턴을 용해시키는 용해 및 변형 단계로 구성되는, 기판 처리 방법.
  47. 제 45 항에 있어서,
    노광, 현상, 습식 에칭 및 건식 에칭 중 적어도 하나가 상기 유기막 패턴 처 리 단계 이전에 상기 유기막 패턴에 적용되는, 기판 처리 방법.
  48. 제 45 항에 있어서,
    상기 용해 및 변형 단계가 상기 유기막 패턴에 적용되기 전에, 상기 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여, 상기 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  49. 제 45 항에 있어서,
    상기 용해 및 변형 단계가 상기 유기막 패턴에 적용된 후에, 상기 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여, 상기 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  50. 제 45 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴의 영역은 상기 용해 및 변형 단계에서 증가되는, 기판 처리 방법.
  51. 제 45 항에 있어서,
    서로 인접하게 배치된 유기막 패턴들은 상기 용해 및 변형 단계에서 서로 결합되는, 기판 처리 방법.
  52. 제 45 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 상기 용해 및 변형 단계에서 평면화되는, 기판 처리 방법.
  53. 제 45 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 상기 용해 및 변형 단계에서 변형되어, 상기 유기막 패턴이 상기 기판 상에 형성된 회로 패턴을 덮는 전기 절연막으로서 기능하도록 하는, 기판 처리 방법.
  54. 제 45 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴의 용해 및 리플로우는 상기 용해 및 변형 단계에서 유기 용액의 사용을 통하여 발생하게 하는, 기판 처리 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 유기 용액은 다음의 유기 용제 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 처리 방법.
    (a) 알코올 (R-OH)
    (b) 에테르 (R-O-R, Ar-O-R, Ar-O-Ar)
    (c) 에스테르
    (d) 케톤
    (e) 글리콜 에테르
    여기서 R 은 알킬기 또는 치환 알킬기를 가리키고, Ar 은 페닐기 또는 페닐기 이외의 방향족 환을 가리킨다.
  56. 제 54 항에 있어서,
    상기 용해 및 리플로우는 상기 유기막 패턴을 상기 유기 용액과 접촉하도록 함으로써 발생하게 하는, 기판 처리 방법.
  57. 제 54 항에 있어서,
    상기 용해 및 리플로우는 상기 유기막 패턴을 상기 유기 용액에 침지함으로써 발생하게 하는, 기판 처리 방법.
  58. 제 54 항에 있어서,
    상기 용해 및 리플로우는 상기 유기막 패턴을 상기 유기 용액의 증기에 노출시킴으로써 발생하게 하는, 기판 처리 방법.
  59. 제 54 항에 있어서,
    상기 용해 및 변형 단계는 상기 유기 용액을 가스화함으로써 얻어진 가스 분위기에 상기 유기막 패턴을 노출하는 가스 분위기 적용 단계로 구성되는, 기판 처리 방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 가스 분위기는 불활성 가스로 상기 유기 용액을 버블링함으로써 발생되는, 기판 처리 방법.
  61. 제 39 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 서로 상이한 두께를 갖는 적어도 2 개의 부분을 갖는, 기판 처리 방법.
  62. 제 61 항에 있어서,
    서로 상이한 두께를 갖는 적어도 2개의 부분을 갖는 상기 유기막 패턴은 상기 부분들을 서로 상이한 정도로 노광함으로써 형성되는, 기판 처리 방법.
  63. 제 61 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여 상기 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계; 및
    서로 상이한 두께를 갖는 상기 부분들 중 비교적 작은 두께를 갖는 상기 유기막 패턴의 부분을 제거하여, 이렇게 제거된 부분의 두께 보다 더 큰 두께를 갖는 상기 유기막 패턴의 부분이 잔류하도록 하는 선택 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 선택 단계 후에 상기 유기막 패턴 아래 배치된 하지막을 패터닝하는 제 2 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  65. 제 39 항에 있어서,
    상기 저해층은 상기 제거 단계에서 선택적으로 제거되는, 기판 처리 방법.
  66. 제 39 항에 있어서,
    상기 저해층은 상기 제거 단계에서 제거되어 상기 변질층 이외의 상기 유기막 패턴의 부분이 잔류하고 나타나게 하는, 기판 처리 방법.
  67. 제 39 항에 있어서,
    상기 변질층은 노화, 열 산화 및 가열 양생 중 적어도 하나에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 기판 처리 방법.
  68. 제 39 항에 있어서,
    상기 변질층은 습식 에칭에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 기판 처리 방법.
  69. 제 39 항에 있어서,
    상기 변질층은 건식 에칭 또는 애싱에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 기판 처리 방법.
  70. 제 39 항에 있어서,
    상기 퇴적층은 건식 에칭으로부터 발생된 퇴적에 의해 변질된 상기 유기막 패턴의 표면으로 구성되는, 기판 처리 방법.
  71. 제 39 항에 있어서,
    상기 퇴적층은 건식 에칭에 기인하여 상기 유기막 패턴의 표면 상에 형성되는, 기판 처리 방법.
  72. 제 39 항에 있어서,
    기판 상에 원래 형성된 유기막 패턴은 프린팅에 의해 형성된 유기막 패턴으로 구성되는, 기판 처리 방법.
  73. 제 39 항에 있어서,
    기판 상에 원래 형성된 유기막 패턴은 포토리소그래피에 의해 형성된 유기막 패턴으로 구성되는, 기판 처리 방법.
  74. 제 39 항에 있어서,
    상기 제거 단계 이전에, 상기 유기막 패턴을 마스크로서 사용하여, 상기 유기막 패턴 아래에 배치된 하지막을 패터닝하는 하지막 패터닝 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  75. 제 39 항에 기재된 기판 처리 방법을 수행하여 기판을 포함하는 디스플레이 디바이스 및 기판을 포함하는 반도체 디바이스 중 하나를 제조하는 단계를 포함하는, 기판을 포함하는 디바이스를 제조하는 방법.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 액정 디스플레이 디바이스, 일렉트로루미네슨스 (EL) 디스플레이 디바이스, 필드 에미션 디스플레이 디바이스, 및 프라즈마 디스플레이 디바이스 중 하나인, 기판을 포함하는 디바이스를 제조하는 방법.
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