TW200830414A - Reflow method, pattern-forming method, and method for manufacturing TFT - Google Patents

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200830414 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關一種例如可在薄膜電晶體（TFT)等之 製造過程利用的光阻劑之回流方法以及使用該方法的圖案 形成方法及薄膜電晶體（TFT )之製造方法。 【先前技術】 主動矩陣型液晶顯示裝置，是構成可在形成薄膜電晶 體（TFT )的薄膜電晶體基板與形成彩色濾光片的對向基 板之間挾入支承液晶，對每一畫素選擇性的施加電壓。由 於在此所用的薄膜電晶體基板之製作過程，必須藉由微影 技術重覆進行光阻劑等的感光性材料之圖案化，因此每個 微影製程都需要光罩。 可是近年來隨著液晶顯示裝置高積體化與微細化的進 展，其製造製程複雜化，有製造成本增加之傾向。於是爲 了減低製造成本，檢討統合供微影之遮罩圖案的形成製 程，來削減整體的製程次數。因此之一的方法，據知是使 溶劑作用於微影技術形成圖案的光阻劑再使其軟化，使光 阻劑變形，藉此變成別的圖案之回流技術（例如日本專利 文獻1 ) ° [專利文獻1]日本特開第2002-334830號公報（申請 專利範圍等） 【發明內容】 -4- 200830414 [發明欲解決之課題] 前述回流技術具有可削減微影製程次數的同時，也可 節省光阻劑之消耗量的優點。可是在回流製程中，已經乾 燥、固化的光阻劑需要再度軟化，需要比較長的製程時 間，具有令薄膜電晶體製造之生產量下降的問題。 又’在回流製程中，使溶劑作用於整個基板表面之圖 案形成的光阻劑，在基板整體促進光阻劑的軟化與流動 化。因而，無法在欲使光阻劑變形的區域與不希望變形的 區域，分別控制回流的行進速度，具有一律進行回流的課 題。 因而本發明之目的在於提供一種可在回流處理中，加 快光阻劑的流動化，提昇生產量的同時，在被處理體的面 內調整回流之行進速度的方法。 [用以解決課題之手段] 用以解決上述課題，本發明之第一觀點係提供一種回 流方法，針對具有：下層膜、和以在比該下層膜更上層形 成有露出前述下層膜的露出區域與覆蓋前述下層膜的覆蓋 區域的方式形成圖案的光阻膜之被處理體，局部性照射 光，然後，使前述光阻膜軟化流動’藉此覆蓋前述露出區 域的一部分或全部。 又，本發明之第二觀點是提供一種圖案形成方法，其 特徵爲：包含：在較被處理體的被蝕刻膜更上層形成光阻 膜的光阻膜形成製程、和曝光處理前述光阻膜的曝光製 -5- 200830414 程、和顯像處理前述曝光處理的光阻膜，形成光阻圖案 圖案化製程、和使前述光阻膜的光阻劑軟化變形，覆蓋 述被蝕刻膜的標靶區域的回流製程、和以變形後的前述 阻劑爲遮罩，蝕刻前述被鈾刻膜的露出區域的第1蝕刻 程、和除去變形後的前述光阻劑的製程、和除去變形後 前述光阻劑，藉此再對已露出的前述被蝕刻膜的標靶 域，進行蝕刻的第2飩刻製程；包含在前述回流製程前 對前述被處理體局部性照射光的光照射製程。 又，本發明的第三觀點是提供一種薄膜電晶體之製 方法，其特徵爲包含：在基板上形成柵極電極的製程、 形成覆蓋前述柵極電極之柵極絕緣膜的製程、和在前述 極絕緣膜上，由下依序堆積a-Si膜、歐姆接觸用Si膜 源極/汲極用金屬膜的製程、和在前述源極/汲極用金 膜上形成光阻膜的製程、和使用既定的曝光遮罩曝光處 前述光阻膜的製程、和顯像處理已曝光處理的前述光阻 進行圖案形成，以形成源極電極用光罩及汲極電極用光 的遮罩圖案化製程、和以前述源極電極用光罩及前述汲 電極用光罩爲遮罩，來飩刻前述源極/汲極用金屬膜， 成源極電極與汲極電極的金屬膜飩刻製程、和至少對包 前述源極電極用金屬膜及前述汲極電極用金屬膜之上方 置的部位之前述光阻膜的表面以及露出該源極電極用金 膜與該汲極電極用金屬膜之間的通道區域用凹部內的前 歐姆接觸用Si膜的表面選擇性照射光的光照射製程、 使有機溶媒作用於前述源極電極用光罩及前述汲極電極 的 前 光 製 的 區 造 和 柵 及 屬 理 膜 罩 極 形 含 位 屬 述 和 用 -6 -

200830414 光罩，使光阻劑軟化變形，藉此利用已變形的光 至少前述源極電極用金屬膜與前述汲極電極用金 的通道區域用凹部內的前述歐姆接觸用si膜 程、和以變形後的前述光阻劑、前述源極電極用 前述汲極電極用金屬膜爲遮罩，來蝕刻下層之前 觸用Si膜及前述a — Si膜的製程、和除去變形後 阻劑，使前述歐姆接觸用Si膜再度露出前述源 金屬膜與前述汲極電極用金屬膜之間的通道區域 的製程、和以前述源極電極用金屬膜與前述汲極 屬膜爲遮罩，來蝕刻露出該等之間的前述通道區 的前述歐姆接觸用S i膜的製程。 又，本發明的第四觀點是提供一種電腦可 媒體，係記憶著在電腦上執行動作的控制程式 取的記憶媒體，其特徵爲：前述控制程式是在 執行上述第一觀點的回流方法的方式，來控制 統。 又，本發明的第五觀點是提供一種回流處理 特徵爲具備：在載置被處理體的載置台與光源之 限制光通過的遮光板，且對被處理體進行局部性 理的光照射元件、和使形成在被處理體上的光昭 劑環境中軟化並使其流動化的回流處理元件、和 前述處理反應室內施行上述第一觀點的回流方 部。 阻劑覆蓋 屬膜之間 的回流製 金屬膜及 述歐姆接 的前述光 極電極用 用凹部內 電極用金 域用凹部 取的記憶 電腦可讀 行時，以 流處理系 系統，其 間，具備 光照射處 劑，在溶 控制成在 法的控制 200830414 [發明效果] 根據本發明，在回流處理前，對被處理體照射光例如 紫外線，使下層膜的露出區域改質，藉此加快光阻劑的流 動，就能縮短回流製程的回流時間。又，進行局部性光照 射，藉此就能在被處理體的面內對每個部位控制回流的行 進速度。 因而，將本發明之回流方法，應用於例如重覆進行以 光阻劑爲遮罩的蝕刻製程的薄膜電晶體元件等的半導體裝 置之製程，藉此除了省遮罩化與削減製程次數外，可達成 總製程時間的縮短。又，回流的行進速度及光阻劑的變形 量，因光照射而對個一部位進行調整，藉此可提昇以因回 流處理所變形的光阻劑爲遮罩使用的触刻之精度，也可形 成對半導體裝置之高積體化和微細化的對應。 【實施方式】 [用以實施發明的最佳形態] 以下’邊參照圖面、邊針對有關本發明的最佳實施形 態做說明。 第1圖是表示適合於可利用在本發明之回流方法的回 流處理系統之整體槪略俯視圖。在此，舉例說明具備使形 成在LCD用玻璃基板（以下簡記爲「基板」）g之表面的 光阻膜’在顯像處理後軟化變形，作爲蝕刻下層膜時之蝕 刻遮罩，進行供再使用的回流處理的回流處理元件；和在 該回流處理刖，進行紫外線照射的UV照射元件的回流處 -8- 200830414 理系統。該回流處理系統100係構成經由未圖示的基板搬 運生產線，在外部的光阻塗佈/顯像處理系統和曝光裝 置、飩刻裝置、灰化裝置等之間進行基板G的遞送。 回流處理系統1 0 0係具備：載置來用收容複數個基板 G之晶匣C的晶匣站（搬出入部）1、和具備用以對基板 G施行包括回流處理及在此之前先進行的紫外線照射處理 的一連串處理的複數個處理元件之處理站（處理部）2、 和用來控制回流處理系統1 00的各構成部的控制部3。再 者，在第1圖中，回流處理系統1〇〇的長邊方向爲X方 向，在水平面上與X方向垂直的方向爲Y方向。 晶匣站1係鄰接於處理站2之一方的端部而配置。該 晶匣站1係具備在晶匣C與處理站2之間用來進行基板G 之搬出/搬入的搬運裝置11，在該晶匣站1進行對外部的 晶匣C之搬入/搬出。又，搬運裝置丨〗係具有可在沿著 晶匣C之排列方向的Y方向而設置的搬運路徑1〇上移動 的搬運機械臂11a。該搬運機械臂lia是設成可朝著X方 向之進出、退後及旋轉，構成在晶匣C與處理站2之間進 行基板G的遞送。 處理站2係具備用以對基板G進行光阻劑之回流處 理、作爲該前置處理的紫外線照射處理等的複數個處理元 件。在該等處理元件中，各處理一片基板G。又，處理站 2係具有基本上朝X方向延伸的基板G搬運用的中央搬運 路徑20，各處理元件是隔著該中央搬運路徑20，以臨近 中央搬運路徑2 0的方式配置在其兩側。 200830414 又，在中央搬運路徑2 0係具備有用以在各處理元件 之間進行基板G之搬入/搬出的搬運裝置21，且具有可 朝處理元件之排列方向的X方向移動的搬運機械臂2 1 a。 進而，該搬運機械臂21a是構成設成可朝著Y方向之進 出、退後、朝上下方向之昇降及旋轉’且在與各處理元件 之間進行基板G的搬入/搬出。 沿著處理站2的中央搬運路徑20在一方側，自晶匣 站1之側起將UV照射元件（UV ) 3 0及回流處理元件 (REFLW) 60依此順序排列，且沿著中央搬運路徑20在 另一方側，將三個加熱/冷卻處理元件（HP / COL ) 8 0a、8 0b、8 0c排成一歹ij。各加熱/冷卻處理元件（HP/ COL ) 8 0a、80b、8 0c，係多段層積配置在鉛直方向（圖示 省略）。 UV照射元件（UV) 30是在回流處理前，對形成在基 板G的光阻劑，照射例如既定波長的UV光，進行未以光 阻劑覆蓋之下層膜表面的改質。該改質目的是在於縮小已 露出的下層膜表面之純水的接觸角，在下一個回流製程， 在稀釋劑等的溶劑環境中使光阻劑軟化的情形下，加快其 流動速度。 在此，針對U V照射元件（U V ) 3 0，邊參照第2圖及 第3圖邊做說明。第2圖是UV照射元件（UV ) 3 0的模 式圖，又，第3圖是槪略表示UV照射元件（UV)30之 構成的俯視圖。U V照射元件（u V ) 3 0係具備外殼3 1， 在外殻31內收容有矩形的工作台32與光照射裝置33。工 -10- 200830414 作台32係具有載置基板G的載置面，可朝向與 路徑2 0略平行的X方向移動。 又，光照射裝置33係配置在工作台32之移 中途，從工作台3 2的上側對載置在工作台3 2上 照射UV光。工作台3 2是經由連結裝置3 5而連 與中央搬運路徑平行延伸的導軌34，能藉由工作 5 0而驅動並沿著導軌3 4進行往復動作。具體上 3 2藉由因來自例如工作台驅動部5 0的驅動訊號 氣缸機構和螺桿機構等的驅動機構（未圖示）， 裝置2 1的搬運機械臂2 1 a接收基板G的起始位 3圖以實線所示的位置）和大致完全通過光照射奏 折返位置（在第3圖以假想線所示的位置）之間 動作。 光照射裝置3 3係具有作爲發出UV光之光源 3 5 a、3 5 b、3 5 c、和穿透來自該等光源之11¥光朝 照射的照射面3 6。U V燈3 5 a、3 5 b、3 5 c，係沿 32的移動方向而並排。又，各UV燈35a、35b、 以對基板G的整個寬度照射均勻的UV光之方式 的長度朝著相對於工作台32的移動方向而略垂 延伸。 又，在照射面36的下方，係設有藉由未圖 構件所支承的遮光板37。在該遮光板37係設有 向與UV光照射時之基板G的移動方向同方向一 狹縫〔參照第5圖（a )〕，能對基板G表面以 中央搬運 動路徑的 的基板G 結到大致 台驅動部 ，工作台 而驅動的 在從搬運 置（在第 I置33的 進行往復 的UV燈 向基板G 著工作台 3 5 c，係 ，以既定 直的方向 示的支承 其長邊方 致的細長 既定的線 -11 - 200830414 寬局部性照射紫外線。 光源的各UV燈35a、35b、35c，係連接在照射驅動 部52 ’根據來自該照射驅動部52的驅動訊號而on/ OFF。又，在工作台32的移動路徑之上方，係在較光照射 裝置3 3更接近啓始位置側設有檢測出照射面3 6與基板G 的表面之間的距離的感測器部38。感測器部38爲了在並 列於 Y方向（基板G的寬度方向）的基板G上的複數個 點，量測照射面3 6與基板G之表面之間的距離，設有排 列在Y方向的複數個感測器（例如光感測器）39。再者， 因感測器部3 8而得到的檢測訊號，係輸入用以控制工作 台驅動部5 0、照射驅動部5 2、後述的昇降驅動部5 1的控 制器90。 又’以能改變照射面3 6與基板G之表面之間的距離 的方式，在工作台3 2設有昇降機構4 0。該昇降機構4 0係 由：連結到工作台32之底面的例如三個昇降軸4〗a、 41B、41C、和使該等昇降軸41A、41B、41C昇降的馬達 42A、42B、42C所構成。各馬達42A、42B、42C係連接 到昇降驅動部5 1，根據來自昇降驅動部5 1的驅動訊號而 個別驅動。而且，對應的昇降軸4 1 A、4 1 B、4 1 C會個別 昇降’就能調整工作台32的高度（總之，就是照射面36 與基板G之表面之間的距離）。 其次，針對上述構造的UV照射元件（UV ) 30之UV 照射處理的動作做說明。首先’基板G從在中央搬運路徑 20移動的搬運裝置21的搬運機械臂21a，被遞送到UV照 -12- 200830414 射元件（UV ) 3 0的工作台3 2。此時，工作台3 2，以昇降 銷44自工作台32的表面突出到既定之高度的狀態，在啓 始位置待機。而且，基板G在該啓始位置，從搬運裝置 21的搬運機械臂21a被遞送到昇降銷44。 基板G被遞送到昇降銷44的話，使昇降銷44因昇降 驅動部51而下降，藉此基板G被載置在工作台32的載置 面上。而且，以光照射裝置33的照射面36與基板G的表 面之間的距離爲事先所決定之距離（照射距離）的方式， 使昇降軸4 1 A、4 1 B、4 1 C因昇降驅動部5 1而上昇。 接著，工作台32藉由工作台驅動部50從啓始位置向 著光照射裝置33而朝X方向移動。此時的UV光之波長 最好爲300〜400nm。 又，在UV照射之際，基板G到達與照射面3 6相對 的位置之前，藉由感測器部3 8來檢測移動的基板G與照 射面3 6之間的距離，根據該檢測値在工作台32的移動 中，藉由昇降軸41A、41B、41C的昇降逐漸修正其高 度。因而，照射面3 6與基板G的表面之間的距離，會均 等（距離L)的形成在基板G的整個表面。 又，在基板G (工作台3 2 )與光照射裝置3 3的照射 面3 6之間，係介設配備著形成有未圖示之狹縫的遮光板 3 7，紫外線是朝基板G的移動方向（X方向）以細長的線 狀局部性地照射。 如上，對基板G進行局部性光照射，基板G到達折 返位置（在第3圖以假想線所示的位置）的話’本次工作 -13- 200830414 台32是向著啓始位置朝逆向移動。即使在該復動路徑， 也可配合需要從光照射裝置33向著基板G照射UV光。 如上進行UV照射，藉此照射UV光之部位的下層膜 之表面被改質，促進光阻劑的流動。因光照射的改質程 度，係因下層膜之材質而異，例如下層膜爲矽的情形下， 最好藉由光照射改質成矽表面的接觸角爲1 0度以下例如1 〜1 〇度。藉此，在回流製程促進光阻劑的流動。 UV照射處理後的基板G，在返回到啓始位置的階 段，從UV照射元件（UV)3 0的工作台32上被遞送到搬 運裝置21的搬運機械臂21a。其次，施行藉由搬運機械臂 21a搬入處理站2的回流處理元件（REFLW) 60，使形成 在基板G上的光阻劑，在有機溶媒例如稀釋劑環境中軟 化，變成光罩形狀的回流處理。 在此’針對回流處理元件（REFLW ) 60的構成，做 更詳細的說明。第4圖是回流處理元件（REFLW ) 60的 槪略剖面圖。回流處理元件（REFLW ) 60具有反應室 61 ’該反應室61是由下部反應室61a、和抵接在該下部反 應室61a之上部的上部反應室61b所構成。上部反應室 6 1 b與下部反應室6 1 a，係藉由未圖示的開閉機構構成可 開閉’當打開狀態時，藉由搬運裝置21施行基板G的搬 入/搬出。 在該反應室61內’設有水平支承基板（5的支承台 62。支承台62是以熱傳導率優的材質例如鋁所構成。 在支承台62是藉由未圖示的昇降機構而驅動，且以 -14- 200830414 貫通支承台62的方式設有使基板G昇降的三根昇降銷63 (在第4圖只圖示兩根）。該昇降銷63是在昇降銷63與 搬運裝置21之間遞送基板G之際，從支承台62舉起基板 G，將基板G支承在既定的高度位置，基板G的回流處理 中，例如其前端是保持成與支承台62之上面相同的局 度。 在下部反應室61a的底部形成排氣口 64a、64b’在該 排氣口 64a、64b連接有排氣系統64。而且，反應室61內 的環境氣體是通過該排氣系統64而排氣。 在支承台62的內部設有溫度調整媒體流路65，在該 溫度調整媒體流路65，例如經由溫度調整媒體導入管65a 導入調溫冷卻水等的溫度調整媒體，且從溫度調整媒體導 入管65b排出而循環，其熱（例如冷熱）是經由支承台62 對基板G傳熱，藉此基板G的處理面被控制在所要的溫 度。 在反應室61的頂壁部分，以面對支承台62的方式設 有淋浴頭66。在該淋浴頭66的下面6 6a，設有多數個氣 體吐出孔66b。 又，在淋浴頭66的上部中央，設有氣體導入部67, 該氣體導入部67連通到形成在淋浴頭66之內部的空間 68。在氣體導入部67連接有配管69。在配管69連接著以 有機溶媒例如稀釋劑氣化而供給的起泡槽70，在其中途設 有開關閥7 1。在起泡槽70的底部，配備有作爲供稀釋劑 氣化的氣泡產生手段，而被連接到未圖示的N2氣體供給 -15- 200830414 源的N2氣體供給配管74。在該N2氣體供給配管74，設 有質量流量控制器7 2及開關閥7 3。又，起泡槽7 0係具備 用以將貯存在內部的稀釋劑之溫度調整到既定溫度之未圖 示的溫度調整機構。而且，構成一邊從未圖示的N2氣體 供給源藉由質量流量控制器7 2控制N 2氣體的流量、一邊 導入起泡槽70的底部，藉此使溫度調整到既定溫度的起 泡槽7 0內的稀釋劑氣化，就能經由配管6 9、氣體導入部 67導入反應室61內。 又，在淋浴頭66之上部的周緣部，設有複數個沖洗 氣體導入部75，在各沖洗氣體導入部75連接有例如將作 爲沖洗氣體的N2氣體供給到反應室6 1內的沖洗氣體供給 配管76。沖洗氣體供給配管76是連接到未圖示的沖洗氣 體供給源，在其中途設有開關閥77。 在此種構成的回流處理元件（REFLW ) 60，先由下部 反應室6 1 a打開上部反應室6 1 b，在該狀態下，藉由搬運 裝置2 1的搬運機械臂2 1 a，搬入具有已經形成圖案，且完 成紫外線照射處理的光阻劑之基板G，載置到支承台62。 而且，使上部反應室6 1 b與下部反應室6 1 a抵接’關閉反 應室61。 接著打開配管69的開關閥71及N2氣體供給配管74 的開關閥73，一邊藉由質量流量控制器72調整N2氣體 之流量，來控制稀釋劑的氣化量、一邊從起泡槽70 ’將已 氣化的稀釋劑經由配管69、氣體導入部67，導入淋浴頭 66的空間68，從氣體吐出孔66B吐出。藉此，反應室61 -16- 200830414 內成爲既定濃度的稀釋劑環境。 載置在反應室61內之支承台62的基板G’設有已經 形成圖案的光阻劑，該光阻劑曝露在稀釋劑環境，藉此稀 釋劑滲透到光阻劑。藉此，光阻劑軟化，其流動性提高且 變形，基板G表面的既定區域（標靶區域）以變形光阻劑 覆蓋。此時，將溫度調整媒體導入設置在支承台62之內 部的溫度調整媒體流路65，藉此其熱經由支承台62對基 板G傳熱，藉此基板G的處理面控制在所要的溫度例如 2(TC。包含從淋浴頭66朝向基板G之表面吐出的稀釋劑 的氣體，接觸到基板G的表面之後，流向排氣口 64a、 64b，從反應室61內向排氣系統64排氣。 如上，回流處理元件（REFLW) 60的回流處理結束 之後，邊繼續排氣、邊打開沖洗氣體供給配管76上的開 關閥77，經由沖洗氣體導入部75將作爲沖洗氣體的N2 氣體導入反應室61內，置換反應室內環境。然後，從下 部反應室6 1 a打開上部反應室6 1 b，按照與前述相反的順 序將回流處理後的基板G，藉由搬運機械臂2 1 a從回流處 理元件（REFLW ) 60搬出。 在三個加熱/冷卻處理元件（HP/ COL) 80a、80b、 8〇c，分別多段例如每兩段合計四段重疊構成（圖示省 略）有對基板G進行加熱處理的加熱板元件（η P )、對 基板G施行冷卻處理的冷卻板元件（COL )。在該加熱/ 冷卻處理元件（HP/COL) 80a、80b、80c，對UV照射後 以及回流處理後的基板G，配合需要施行加熱處理和冷卻 -17- 200830414 處理。 如第1圖所示，回流處理系統100的各構成部，是成 爲連接到具備控制部3之CPU的控制器90而受控制的構 成。在控制器90連接有以製程管理者爲了管理回流處理 系統1 〇〇進行指令之輸入操作等的鍵盤、將回流處理系統 1 〇〇的作業狀況可視化顯示的顯示器等所形成的使用者介 面91。 又’在控制器90連接有儲存著用以將在回流處理系 統1 00所實行的各種處理，利用控制器90的控制來實現 的控制程式和記錄處理條件等之配方（recipe )的記憶體 92 ° 而且，配合需要，以來自使用者介面91的指示等， 從記憶部92叫出任意的配方，於控制器90來實行，並在 控制器90的控制下，在回流處理系統1 〇〇施行所要的處 理。又，前述配方例如利用儲存在CD - ROM、硬碟、快 閃記憶體等之電腦可讀取的記憶媒體之狀態，或者也可利 用由其他裝置，例如經由租用線（leased line )隨時進行 傳送。 在如上所構成的回流處理系統1 00，首先在晶匣站 1，搬運裝置11的搬運機械臂11a，是出入（access)收 容已經形成光阻圖案之基板G的晶匣C取出一片基板G。 基板G從搬運裝置1 1的搬運機械臂n a，遞送到處理站2 之中央搬運路徑20的搬運裝置21之搬運機械臂21a，藉 由該搬運裝置21，搬入UV照射元件（UV) 30。而且， -18- 200830414 利用UV照射元件（UV ) 3 0在回流處理前，施行紫外線 照射處理之後，基板G從U V照射元件（U V ) 3 0藉由搬 運裝置 21取出，搬入到加熱/冷卻處理元件（HP / COL ) 8 0a、8 0b、8 0c的任一個。而且，在各加熱/冷卻 處理元件（HP/COL) 80a、80b、80c施行冷卻處理的基 板G，搬入到回流處理元件（REFLW ) 60，在此施行回流 處理。 回流處理後，配合需要在各加熱/冷卻處理元件（HP /COL) 80a、80b、80c施行既定的加熱/冷卻處理。結 束此種一連串處理的基板G，藉由搬運裝置21從回流處 理元件（REFLW ) 60取出，遞送到晶匣站1的搬運裝置 1 1，收容在任意的晶匣C。 第5圖（a )是說明在UV照射元件（UV ) 30，使用 遮光板3 7，對於在薄膜電晶體形成用的配線上形成有光阻 圖案的基板G，以既定的線寬進行UV照射之際的原理之 圖面。又，第5圖（b)是放大表示第5圖（a)所示的基 板G表面之符號A的部分之俯視圖。如第5圖（a)所 示，載置在工作台32的基板G，係朝X方向搬運到UV照 射元件（UV ) 30內的途中，藉由UV照射元件（UV ) 30 的UV燈3 5a、35b、3 5c接受紫外線照射。在該等光源與 基板G之間，介設配備有形成以X方向爲長邊的多數個 細長的狹縫37a之遮光板37，紫外線係對應狹縫37a的開 口寬以既定的線寬照射。具體上’例如第5圖（b )所 示，在基板G中，對包含薄膜電晶體元件形成部位1〇1的 -19- 200830414 區域照射uv光（uv照射區域），同圖中，並不對包含 朝X方向所形成的柵極線等的配線1 02的區域照射UV光 (非照射區域）。在UV照射區域，下層膜表面因紫外 線的作用被改質，在下一個製程的回流處理之際，光阻劑 較易流動。可是由於在非照射區域，下層膜未被改質，因 此回流之際的光阻劑之流動速度比UV照射區域慢。因 而，在包含薄膜電晶體兀件形成部位1 〇 1的U V照射區 域，因回流的光阻劑之擴大面積比包含配線丨〇2的非照射 區域大。像這樣即可藉由局部性進行UV照射，在同一基 板面內因部位而改變回流處理之光阻劑的流動速度及流動 面積。 其次，邊參照第6圖〜第9圖，針對將有關本發明之 回流方法應用於液晶顯示裝置用薄膜電晶體之製造製程的 實施形態做說明。 第6圖是表示有關本發明之一實施形態的液晶顯示裝 置用薄膜電晶體元件之製造方法的主要製程的流程圖。 首先，如第7圖（a )所示，在由玻璃等的透明基板 所形成的絕緣基板201上，形成柵極電極202及未圖示的 柵極線，更將矽氮化膜等的柵極絕緣膜2 0 3、a - S i (非晶 質矽）膜204、作爲歐姆接觸層的n+ Si膜205、A1合金 和Mo合金等的電源用金屬膜206依此順序層積堆積（步 驟 S 1 )。 其次，如第7圖（b)所示，在電極用金屬膜206上 形成光阻劑207 (步驟S2 )。而且，如第7圖（c )所 -20- 200830414 示，使用曝光遮罩3 00，對光阻劑207進行曝光 驟S3 )。該曝光遮罩3 00，係構成能以既定的圖 阻劑207。像這樣藉由曝光處理光阻劑207，$| (d )所示，形成有曝光光阻劑部208和未曝光 209 〇 •曝光後’藉由進行顯像處理，如第8圖（a 除去曝光光阻劑部208，就能令未曝光光阻劑部 P 在電極用金屬膜206上（步驟S4)。未曝光光阻 被分離成源極電極用光罩210及汲極電極用光罩 圖案。 而且，以殘留的未曝光光阻劑部2 0 9作爲光 鈾刻電極用金屬膜206，如第8圖（b )所示，在 通道區域的部分，形成凹部220 (步驟S5 )。 刻，就能形成有源極電極206a及汲極電極206b 之間的凹部220內露出n+Si膜205的表面。 φ 其次，在第2圖及第3圖所示的UV照射元f 3 〇中，對源極電極用光罩2 1 0及汲極電極用光罩 UV照射處理（步驟S6)。 藉由UV照射處理 圖（c)所示，未以源極電極用光罩210及汲極 罩211覆蓋的n + Si膜205之露出表面被改質， 之接觸角爲1 〇度以下例如1〜1 0度的改質表面 能促進已軟化的光阻劑之流動。 在步驟S 7的回流處理，於後面使因稀釋劑 溶媒而軟化的光阻劑流入通道區域之目的的凹部 處理（步 案曝光光 3第 7圖 光阻劑部 )所示， 209殘存 劑部209 211形成 罩使用， 後面成爲 藉由該蝕 ，在該等 牛（UV) 2 1 1實施 ，如第8 電極用光 成爲純水 205a ，就 等之有機 22 0。第 -21 - 200830414 9圖（a )是表示藉由回流處理後的變形光阻劑2 1 2覆蓋凹 邰220之周圍的狀態。該回流處理是藉由第4圖的回流處 理元件（REFLW ) 60施行。在該回流處理之前進行的步 驟S 6之UV照射處理，利用未以源極電極用光罩2 1 0及 汲極電極用光罩211覆蓋的n+Si膜205之改質表面 2 0 5 a，改質成純水之接觸角爲1 〇度以下，促進光阻劑的 快速流動，就能以較短的製程時間結束回流處理。 • 又，利用第2圖及第3圖所示的UV照射元件（UV ) 3 〇，在介設有狹縫3 7 a的遮光板3 7的狀態下，實施υ V照 射，藉此對使光阻劑快速流動，欲促進回流的區域例如凹 部2 2 0的周圍，選擇性的照射紫外線，反之，就不會對極 力抑制光阻劑之回流的區域例如柵極線等的配線區域照射 紫外線。像這樣，藉由局部性照射紫外線，在基板面內調 整基板G上的光阻劑之流動速度，就能抑制變形光阻劑 2 1 2擴大。 φ 其次，如第9圖（b )所示，以源極電極2 0 6 a、汲極 電極206b及變形光阻劑212作爲光罩使用，來蝕刻處理 周圍之n+Si膜205及a— Si膜2 04 (步驟S8)。然後， 藉由例如使用光阻剝離液的濕式處理等之手法，除去變形 光阻劑212 (步驟S9 )，如第9圖（c )所示，露出源極 電極206a及汲極電極206b。 其次，以源極電極2 〇 6 a及汲極電極2 0 6 b作爲光罩使 用，蝕刻處理露出凹部220內的n + Si膜205 (步驟 S1° )。藉此，如第9圖（d )所示，形成有通道區域 -22- 200830414 221 〇 雖然以後的製程省略圖示，但例如以覆蓋通道區域 221、源極電極206a及汲極電極206b的方式成膜有機膜 之後（步驟S 1 1 )，藉由微影技術利用蝕刻形成連接在源 極電極206a (汲極電極206b)的接觸孔（步驟S12)，其 次藉由銦鍚氧化物（ITO )等形成透明電極（步驟 S 1 3 )，藉此製造液晶顯示裝置用的薄膜電晶體元件。 如上，在回流處理之前，局部性實施UV照射處理， 藉此將紫外線照射區域的露出表面改質成光阻劑較易回流 的狀態，就能縮短回流的製程時間。 又’藉由局部性進行紫外線照射，就能在紫外線照射 區域，使光阻劑的流動化較非紫外線照射區域快，在基板 G的面內改變回流速度及變形光阻劑的擴大面積，以變形 光阻劑作爲遮罩使用，提昇飽刻精度。 以上雖是針對本發明之實施形態做說明，但本發明並 不限於此種形態。 例如，在上述說明中，雖是舉例使用L C D用玻璃基 板之薄膜電晶體元件的製造，但進行形成在其他的平板面 板顯示器（FPD )基板、半導體基板等的基板之光阻劑的 回流處理之情形也可應用本發明。 又’在上述實施形態中，雖是使用UV照射元件 (UV ) 3 0對光阻劑照射紫外線的構造，但照射到光阻劑 的光並不限於紫外線，例如可使用300〜600ηιη之波長的 光。 -23- 200830414 又，在上述實施形態使用的UV照射元件（uv )，雖 是使用形成有狹縫37a之遮光板37的構造，但作爲遮光 板除了狹縫以外，例如也可爲具有細孔的構造，點狀照射 光。 又，本發明之回流方法，也可應用進行半曝光技術及 再顯像處理的薄膜電晶體之製造過程。 [產業上的可利用性] 本發明最適合利用於例如薄膜電晶體元件等之半導體 裝置的製造。 【圖式簡單說明】 第1圖是說明回流處理系統之槪要圖面。 第2圖是表示UV照射元件（UV )之槪略構成的模式 圖。 第3圖是表示UV照射元件（UV )之槪略構成的俯視 圖圖。 第4圖是表示回流處理元件（REFLW)之槪略構成的 剖面圖。 第5圖是說明進行UV照射之際的原理之圖面。 第6圖是表示薄膜電晶體元件之製造製程之一例的流 程圖。 第7圖是表示在薄膜電晶體元件之製造製程中’自層 積膜的形成至曝光處理的狀態之基板的縱剖面圖。 -24- 200830414 第8圖是表示在薄膜電晶體元件之製造製程中，自光 阻劑的圖案形成至紫外線照射的狀態之基板的縱剖面圖。 第9圖是表示在薄膜電晶體元件之製造製程中，自回 流後至通道形成後的基板之狀態的縱剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :晶匣站 2 :處理站 3 :控制部 20 :中央搬運路徑 2 1 :搬運裝置 3〇 : UV照射元件（UV) 60:回流處理元件（REFLW) 80a、80b、80c ··加熱/冷卻處理元件（11?/(：0丄） 100 :回流處理系統 1 〇 1 :薄膜電晶體元件形成部位 102 :配線 201 :絕緣基板 202 :柵極電極 203 :柵極絕緣膜 204 ： a-Si 膜 205 ： n+Si 膜 2〇6a :源極電極 206a :汲極電極 -25- 200830414 2 1 0 :源極電極用光罩 2 1 1 :汲極電極用光罩 G :基板

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Claims (1)

1. 200830414 十、申請專利範圍 1 . 一種回流方法，針對具有：下層膜、和以在比該下 層膜更上層形成有露出前述下層膜的露出區域與覆蓋前述 下層膜的覆蓋區域的方式形成圖案的光阻膜之被處理體’ 局部性照射光，然後’使前述光阻膜軟化流動’藉此覆蓋 前述露出區域的一部分或全部。 2. 如申請專利範圍第1項所記載的回流方法，其中， 前述光之波長爲300〜600nm。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的回流方 法，其中， 以被光照射之部位的前述下層膜之露出區域之表面與 純水的接觸角爲1 〇度以下的方式進行光照射。 4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的回流方 法，其中， 隔著形成有狹縫的遮光板，線狀照射前述光。 5. —種圖案形成方法，其特徵爲： 包含··在較被處理體的被蝕刻膜更上層形成光阻膜的 光阻膜形成製程、和 曝光處理前述光阻膜的曝光製程、和 顯像處理前述曝光處理的光阻膜，形成光阻圖案的圖 案化製程、和 使前述光阻膜的光阻劑軟化變形，覆蓋前述被鈾刻膜 的標靶區域的回流製程、和 以變形後的前述光阻劑爲遮罩，鈾刻前述被蝕刻膜的 -27- 200830414 露出區域的第1鈾刻製程、和 除去變形後的前述光阻劑的製程、和 除去變形後的前述光阻劑，藉此對已再露出的前述被 蝕刻膜的標靶區域，進行鈾刻的第2鈾刻製程； 包含在前述回流製程前，對前述被處理體局部性照射 光的光照射製程。 6. 如申請專利範圍第5項所記載的圖案形成方法，其 中， 前述光之波長爲3 00〜600nm。 7. 如申請專利範圍第5項或第6項所記載的圖案形成 方法，其中， 隔著形成有狹縫的遮光板，線狀照射前述光。 8 .如申請專利範圍第5項或第6項所記載的圖案形成 方法，其中， 被處理體是在基板上形成有柵極線及柵極電極之同 時，形成有覆蓋該等的柵極絕緣膜，更在前述柵極絕緣膜 上，由下依序形成有a-Si膜、歐姆接觸用Si膜及源極/ 汲極用金屬膜的層積構造體， 前述被触刻膜至少包含前述歐姆接觸用Si膜。 9.如申請專利範圍第8項所記載的圖案形成方法，其 中， 以照射包含覆蓋前述源極/汲極用金屬膜之上方位置 的前述光阻膜之方式來照射光。 10·如申請專利範圍第8項所記載的圖案形成方法， -28- 200830414 其中， 以被光照射之部位的前述歐姆接觸用s i膜之表面與 純水的接觸角爲1 〇度以下的方式進行光照射。 11.一種薄膜電晶體之製造方法，其特徵爲包含： 在基板上形成柵極電極的製程、和 形成覆蓋前述柵極電極之柵極絕緣膜的製程、和 在前述柵極絕緣膜上，由下依序堆積a-Si膜、歐姆接 觸用Si膜及源極/汲極用金屬膜的製程、和 在前述源極/汲極用金屬膜上形成光阻膜的製程、和 使用既定的曝光遮罩曝光處理前述光阻膜的製程、和 顯像處理已曝光處理的前述光阻膜進行圖案形成，以 形成源極電極用光罩及汲極電極用光罩的遮罩圖案化製 程、和 以前述源極電極用光罩及前述汲極電極用光罩爲遮 罩，來蝕刻前述源極/汲極用金屬膜，形成源極電極與汲 極電極的金屬膜鈾刻製程、和 至少對包含前述源極電極用金屬膜及前述汲極電極用 金屬膜之上方位置的部位之前述光阻膜的表面以及露出該 源極電極用金屬膜與該汲極電極用金屬膜之間的通道區域 用凹部內的前述歐姆接觸用Si膜的表面選擇性照射光的 光照射製程、和 使有機溶媒作用於前述源極電極用光罩及前述汲極電 極用光罩，使光阻劑軟化變形，藉此利用已變形的光阻劑 覆蓋至少前述源極電極用金屬膜與前述汲極電極用金屬膜 -29- 200830414 之間的通道區域用凹部內的前述歐姆接觸用Si膜的回流 製程、和 以變形後的前述光阻劑、前述源極電極用金屬膜及前 述汲極電極用金屬膜爲遮罩，來鈾刻下層之前述歐姆接觸 用Si膜及前述a - Si膜的製程、和 除去變形後的前述光阻劑，使前述歐姆接觸用si膜 再度露出前述源極電極用金屬膜與前述汲極電極用金屬膜 p 之間的通道區域用凹部內的製程、和 以前述源極電極用金屬膜與前述汲極電極用金屬膜爲 遮罩’來蝕刻露出該等之間的前述通道區域用凹部的前述 歐姆接觸用Si膜的製程。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項所記載的薄膜電晶體之製 造方法，其中， 前述光之波長爲300〜600nm。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項或第1 2項所記載的薄膜 φ 電晶體之製造方法，其中， 以被光照射之部位的前述歐姆接觸用Si膜之表面的 .接觸角爲1 0度以下的方式進行光照射。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項或第1 2項所記載的薄膜 電晶體之製造方法，其中， 隔著形成有狹縫的遮光板，線狀照射前述光。 1 5 ·〜種電腦可讀取的記憶媒體，係記憶著在電腦上 執行動作的控制程式之電腦可讀取的記憶媒體，其特徵 爲： -30- 200830414 則述控制程式是在實行時，以執行申請專利範圍第1 項或第2項所記載的回流方法的方式，來控制回流處理系 統。 1 6 · —種回流處理系統，其特徵爲具備·· 在載置被處理體的載置台與光源之間，具備限制光通 過的遮光板，且對被處理體進行局部性光照射處理的光照 射元件、和 使形成在被處理體上的光阻劑，在溶劑環境中軟化並 使其流動化的回流處理元件、和 控制成在前述處理反應室內施行申請專利範圍第1項 或第2項所記載的回流方法的控制部。 ❿ -31 -