WO2007100099A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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WO2007100099A1
WO2007100099A1 PCT/JP2007/054075 JP2007054075W WO2007100099A1 WO 2007100099 A1 WO2007100099 A1 WO 2007100099A1 JP 2007054075 W JP2007054075 W JP 2007054075W WO 2007100099 A1 WO2007100099 A1 WO 2007100099A1
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WO
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substrate
liquid
drying
etching
rinse
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PCT/JP2007/054075
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English (en)
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Inventor
Yutaka Asou
Original Assignee
Tokyo Electron Limited
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like

Definitions

  • the present invention relates to a substrate on which a resist pattern formed by a photolithographic process and used as an etching mask is dissolved, and a pre-dissolution process is performed during a reflow process of forming a new resist pattern.
  • the present invention relates to a processing apparatus and a substrate processing method.
  • amorphous Si TFT amorphous silicon thin film transistor
  • LCD liquid crystal display
  • Patent Document 1 JP 2005-108904 A
  • the present invention has been made under the circumstances as described above, and is used as an etching mask.
  • the substrate strength is also effective for the removed altered layer before dissolving the resist. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of suppressing the occurrence of pattern defects by eliminating them.
  • the present invention provides a substrate processing apparatus for performing a pre-dissolution process after a reflow process of dissolving a photoresist pattern used as an etching mask and forming a new photoresist pattern on a substrate.
  • a second processing liquid supply means for supplying a chemical solution for removing a resist to the substrate, and an etching liquid or chemical solution supplied onto the substrate by the first or second processing liquid supply means.
  • Third processing liquid supply means for supplying the rinsing liquid to the substrate, and a drying hand for performing a drying process so as to remove the rinsing liquid on the substrate from the substrate.
  • control means for controlling the operation of the drying means, the control means at least when performing a drying process so that the drying means removes the rinsing liquid used to remove the etching liquid.
  • the substrate processing apparatus is characterized in that the drying process is stopped while the rinse liquid remains on the entire surface of the plate.
  • the drying means performs a drying process so that the rinsing liquid used for removing the etching liquid is removed from the substrate, the rinsing liquid remains at least on the entire surface of the substrate under the control of the control means. Stop the drying process. Accordingly, it is possible to prevent the fragment of the altered layer from being firmly attached to the substrate surface by removing the etching solution with the rinsing solution and eliminating the force on the substrate.
  • the pretreatment and the redevelopment treatment can be performed in the same housing, it is not necessary to carry the substrate out of the housing after the pretreatment. That is, the housing Since it is not affected by the downflow formed outside, it is possible to easily control the dry state of the substrate surface after the pretreatment.
  • the drying means includes spin chuck means for removing the rinse liquid from the substrate by rotating the substrate about a vertical axis, and the drying means removes the etching liquid.
  • the control means controls the operation of the spin chuck means to rotate the substrate for 15 to 20 seconds at a substrate rotation speed of 1200 rpm or less. Is a substrate processing apparatus.
  • the drying unit includes a blowing device that removes the rinsing liquid by supplying air to the substrate conveyed by the conveying unit, and the blowing device removes the etching liquid.
  • the control means controls the operation of the blowing device and the conveying means so that the rinsing liquid remains at least on the entire surface of the substrate. is there.
  • control means controls the operation of the blowing device and the conveying means so that the air flow rate per unit length of the air blown to the substrate is 0.4 to 0.6 LZmin'mm. Is a substrate processing apparatus.
  • the rinsing liquid can remain in at least the entire surface of the substrate in the drying process after the substrate cleaning in the pretreatment process.
  • the present invention is used as the etching mask in a substrate processing method performed before a reflow process for dissolving a photoresist pattern used as an etching mask and forming a new photoresist pattern on the substrate.
  • Performing at least a step of applying an etchant to the substrate to remove the altered layer formed in the photoresist pattern, a step of removing the etchant on the substrate with a rinse solution, and a drying process of the substrate A process in which the rinse liquid remains on the entire surface of the substrate, a photoresist pattern force from which the altered layer is peeled, a step of applying a chemical to the substrate to remove unnecessary resist, and a chemical on the substrate Removing the substrate with a rinsing liquid, and performing a drying process on the substrate to rinse the substrate.
  • a step for removing the liquid is performed as the a substrate processing method performed before a reflow process for dissolving a photoresist pattern used as an etching mask and forming
  • the force on the substrate is eliminated by removing the etching solution with the rinse solution. It is possible to prevent the fragment of the altered layer having a strong force from sticking to the substrate surface.
  • the present invention provides a substrate rotation speed of 1200 rpm or less around the vertical axis in the step of performing the drying treatment of the substrate and performing the treatment with at least the rinse liquid remaining on the entire surface of the substrate.
  • the substrate processing method is characterized by executing a process of rotating for 15 to 20 seconds.
  • the present invention includes a step of performing the drying process of the substrate and stopping the process in a state where the rinse remains on at least the entire surface of the substrate!
  • the substrate processing method is characterized in that the rinsing liquid remains on at least the entire surface of the substrate by blowing air to the substrate while the substrate is conveyed by a conveying means. .
  • the air flow rate per unit length of air blown to the substrate is 0.4. It is a substrate processing method characterized in that it is ⁇ 0.6 L / min ⁇ mm.
  • the rinsing liquid can remain in at least the entire surface of the substrate in the drying process after the substrate cleaning in the pretreatment process.
  • the altered layer formed on the resist surface is removed after the etching process, and then the resist is dissolved.
  • the altered layer previously peeled off can be effectively removed by the substrate force. For this reason, generation
  • FIG. 1 is a plan block diagram showing a layout of a reflow pattern forming apparatus equipped with a remover re-development processing unit as a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a limo re-development processing unit.
  • FIG. 3 is a plan view of a Limno redevelopment processing unit.
  • FIG. 4 is a flowchart showing processing steps by the reflow pattern forming apparatus.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing steps of the Limuno redevelopment processing unit.
  • FIG. 6 is a block diagram showing another form of the limo re-development processing unit.
  • FIGS. 7A to 7E are cross-sectional views showing the state of the substrate for explaining the formation process of the TFT formed on the glass substrate by the reflow process.
  • FIGS. 8 (a) to 8 (c) are cross-sectional views showing the state of the substrate for explaining the formation process of the TFT formed on the glass substrate by the reflow process.
  • FIG. 7 An outline of a forming process for forming a TFT on a glass substrate by reflow processing will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 An outline of a forming process for forming a TFT on a glass substrate by reflow processing will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 An outline of a forming process for forming a TFT on a glass substrate by reflow processing will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • an insulating layer 202, an a-Si layer (non-doped amorphous Si layer) 203a and n + a are formed on the gate electrode 201 formed on the glass substrate 200 as shown in FIG. 7 (a).
  • — Si layer (linde amorphous Si layer) 203b Si layer 203, and a metal layer 205 for forming a drain'source electrode are sequentially stacked.
  • the metal layer 2 is etched by a photolithography process.
  • a photoresist is formed on 05, and a resist pattern 206 is formed by exposure and development.
  • the resist pattern 206 has different film thicknesses (thick film portion and thin film portion) by a half exposure process using a halftone mask having a difference in light transmittance.
  • the half exposure technique is disclosed in Patent Document 1.
  • the resist pattern 206 is used as a mask for etching the metal layer 205.
  • the non-masked portion of the metal layer 205 is etched as shown in FIG. 7 (b).
  • a deteriorated layer 207 in which the resist has been changed due to the influence of the etching solution is formed on the surface of the resist layer 206. Therefore, processing for removing the altered layer 207 is performed as preprocessing for the reflow processing.
  • an alkaline solution is dropped onto the altered layer 207 as an etchant.
  • the resist 206 is dissolved and diffused (reflowed) by exposing the resist 206 to a dissolving atmosphere. As shown in FIG. 7 (e), a resist layer is formed on the target Tg.
  • the Si layer 203 is etched using the metal layer 205 as a mask as shown in FIG. 8A, and the resist layer 206 is removed as shown in FIG. 8B. Then, as shown in FIG. 8C, the n + a-Si layer 203b in the channel region is etched to form TFT.
  • a treatment is performed in which the deteriorated layer 207 is peeled off and removed with an etching solution that also has an alkaline solution strength.
  • an etching solution is first dropped on the altered layer 207 and left for a predetermined time, whereby the altered layer 207 is peeled off from the photoresist 206.
  • a substrate held horizontally by a spin chuck is rotated at a high speed, and, for example, a rinsing liquid having pure hydropower is discharged onto the rotating substrate, and the altered layer 207 separated from the photoresist 206 and the etching liquid are rinsed.
  • the cleaning process (rinsing process) is eliminated.
  • the rinse liquid remaining on the substrate is spun off by spin drying, that is, by rotating the substrate at a high speed, and the substrate is brought into a dry state (drying process).
  • FIG. 1 is a plan block diagram showing a layout of a reflow pattern forming apparatus having a remover reproduction image unit as a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the reflow pattern forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is, for example, for TFT formation, a coating / development processing apparatus (COTZDEV) 50 and an exposure apparatus (Exp) 51 ⁇ koo! /,
  • a resist pattern forming and etching apparatus ( Etching) is an apparatus for re-forming a resist pattern by performing a reflow process of a resist pattern on a substrate G that has been etched by 52.
  • the reflow pattern forming apparatus 1 includes a cassette station (CZS) 2 for loading / unloading a plurality of substrates G from / to the outside (etching device) in a cassette unit, and loading / unloading the substrates G to / from the cassette.
  • a substrate processing unit 3 is provided adjacent to the cassette station 2, and the substrate processing unit 3 has an alarm device for carrying the substrate G between the units and carrying the substrate G into and out of the units. It has a substrate transfer unit (MZA) 4.
  • a plurality of processing units for processing the substrate G are arranged on the left and right sides of the substrate transport unit 4 along the substrate processing direction indicated by the arrows in the drawing.
  • a processing unit on the right side of the substrate transport section 4 along the processing direction indicated by an arrow in the figure, pre-processing for removing the altered layer generated in the photoresist and unnecessary resist are removed.
  • the re-development unit (RM / RDV) 5 is arranged to perform the re-development processing for the same in the same housing.
  • a reflow (RF) 7 for dissolving the photoresist is arranged adjacent to the limono redevelopment unit 5.
  • a substrate G is placed in a chamber (not shown), and the interior of the chamber is replaced with a solvent atmosphere, whereby the photoresist is dissolved by the solvent to form a new pattern.
  • a heat treatment apparatus (HPZCOL) 8 including a plurality of hot plates and cool plates is arranged on the left side of the substrate transport section 4 along the substrate processing direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the limo re-development unit 5
  • FIG. 3 is a plan view thereof.
  • the Rimmuno re-development unit 5 scans and drives the outer cup 10, the substrate holder 11 that is provided in the outer force cup 10 and holds the substrate G, and the two linear nozzles 12 and 13. And a processing liquid supply unit 14 for supplying a processing liquid onto the substrate G from any one of V nozzles.
  • the linear nozzle is a nozzle having a structure in which a large number of liquid discharge holes are arranged in a straight line at a predetermined interval.
  • the linear nozzle 12 (first processing liquid supply means) is a nozzle for applying a wet etching liquid for removing the deteriorated layer in the pre-processing of the reflow process
  • the linear nozzle 13 ( The second processing solution supply means) is a nozzle for applying a chemical solution for removing unnecessary photoresist in the redevelopment processing. That is, Linearnoz
  • the nozzle 12 is connected to an etching liquid tank (not shown), and the linear nozzle 13 is connected to a chemical liquid tank (not shown).
  • the processing liquid in these tanks can be discharged from each nozzle by pressurizing the processing liquid with an inert gas such as N 2 gas.
  • the ligno-re-development unit 5 includes a rinsing liquid supply unit 16 (third processing liquid supply means) including a rinsing nozzle 15 for rinsing the substrate G after pre-processing or redevelopment processing, And a control unit 17 (control means) for controlling these mechanisms.
  • a rinsing liquid supply unit 16 third processing liquid supply means
  • a control unit 17 control means for controlling these mechanisms.
  • the upper opening of the outer cup 10 is formed in a rectangular shape, for example.
  • the substrate holding unit 11 includes a spin chuck 18 that sucks and holds the substrate G in a horizontal state, and a spin chuck drive that rotates the spin chuck 18 around a vertical axis and drives it up and down.
  • the substrate holding unit 11 has a function of rotating the substrate G at a high speed when rinsing the processing liquid supplied by the processing liquid supply unit 14 and shaking off the processing liquid by centrifugal force (that is, functions as a drying unit). ).
  • the processing liquid shaken off from the edge of the substrate G is received by the outer cup 10 and is discharged to the outside from a drainage passage (not shown) provided at the lower end of the cup 10.
  • the processing liquid supply unit 14 holds the linear nozzles 12 and 13 and can control the vertical movement independently, for example, a vertical movement drive mechanism 20 such as an air cylinder, and the vertical movement drive mechanism 20.
  • a linear guide mechanism 21 that scans along a rail provided in the X direction.
  • the treatment liquid supply unit 14 drives the linear nozzles 12 and 13 up and down as indicated by the solid line in FIG. 2 and moves them in the X direction so that any of the forces of the linear nozzles 12 and 13 is obtained. Position it at the BEGIN position in the outer cup 10. Then, the linear guide mechanism 21 is operated to scan the linear nozzle 12 or 13 along the surface of the substrate G in the X direction to the position indicated by END in the drawing.
  • the rinse liquid supply unit 16 includes a vertical drive mechanism 24 that holds the rinse nozzle 15 and a linear guide mechanism 25 that drives the upper and lower drive mechanism 24 in the X direction.
  • This rinse nozzle 15 is the reverse of the outer cup 10 sandwiched between the standby portions 22 and 23 of the linear nozzles 12 and 13. It is arranged at the side position.
  • the rinse nozzle 15 is connected to a rinse liquid tank (not shown), and pressurizes the rinse liquid in the rinse liquid tank with an inert gas such as N gas.
  • the rinse liquid can be discharged.
  • the photoresist resist 206 formed on the substrate G is thickened with the photoresist necessary for reflow processing in the coating and developing treatment apparatus 50 and the exposure apparatus 51. A half-exposure process is performed to form an unnecessary photoresist in a thin film.
  • reference numeral 206 denotes a photoresist pattern made of a photoresist and a photoresist.
  • the remover 're-development unit 5 first, as shown in Fig. 7 (b), the altered layer 207 formed on the surface of the photoresist 206 by etching is applied to the substrate G, for example, the Al force, the resolving power, The pretreatment is performed by removing it by exposure to an etching solution (step Sl in Fig. 4).
  • the substrate G in the state shown in FIG. 7 (c) is subjected to a re-development process in order to remove the unnecessary thin film portion of the photoresist 206, as shown in FIG. 7 (d).
  • the photoresist 206 in the film portion remains (step S2 in FIG. 4). That is, the resist 206 remains around the target Tg, which is a predetermined area to be masked.
  • the substrate G is transferred to the heat treatment apparatus 8 by the substrate transfer unit 4 and subjected to a predetermined heat treatment, and then transferred to the reflow unit 7 by the substrate transfer unit 4, where reflow processing for dissolving the photoresist 206 is performed. Is performed (step S3 in FIG. 4). Then, a photoresist dissolution process is performed for a predetermined time set in the processing recipe, thereby forming a resist pattern that masks the target Tg.
  • the substrate G on which the resist pattern is formed by the reflow unit 7 is transferred to the substrate transport unit 4. Is transferred to the heat treatment apparatus 8 and the resist pattern is fixed by heating. Then, the substrate is again returned to the cassette of the cassette station 2 by the substrate transfer unit 4 and then transferred to the etching apparatus 52.
  • the pretreatment and re-development process steps will be described in detail with reference to the sectional view and plan view of the remover re-development unit 5 of FIGS.
  • the substrate G carried into the Limmuno re-development unit 5 is sucked and held in a horizontal state by the spin chuck 18. That is, the spin chuck 18 is driven up to above the outer cup 10 and the substrate G is transferred onto the spin chuck 18 by an arm (not shown). Then, the spin chuck 18 is driven downward, and the substrate G is accommodated in the outer cup 10.
  • the substrate G accommodated in the outer cup 10 is first subjected to a pretreatment for peeling off and removing the altered layer 207 on the surface of the photoresist 206. That is, the linear nozzles 12 and 13 are moved upward in the Z direction (vertical direction) by the upper / lower drive mechanism 20 and further moved upward by the linear guide mechanism 21. Then, only the linear nozzle 12 is moved downward by the vertical drive mechanism 20, and the linear nozzle 12 is positioned at the BEGIN position in the outer cup 10.
  • an etching solution having an alkaline solution force is supplied to the linear nozzle 12 so that the nozzle tip force is also discharged onto the substrate G, and the linear nozzle 12 is scan-driven in the X direction by the linear guide mechanism 21. Stop at the END position. As a result, the etching solution is uniformly applied onto the substrate G (step Sl in FIG. 5).
  • the linear nozzle 12 is returned to the standby units 22 and 23 together with the linear nozzle 13 by driving the vertical drive mechanism 20 and the linear guide mechanism 21.
  • the substrate G to which the etching solution is applied is left for a predetermined time, whereby the deteriorated layer 207 is peeled off from the photoresist 206 to be separated (step S2 in FIG. 5).
  • the rinse nozzle 15 is moved upward in the Z direction by the vertical movement mechanism 24 and is moved to the upper center of the substrate G by the linear guide mechanism 25. Then, a rinse liquid made of pure water, for example, is supplied to the rinse nozzle 15, and the rinse liquid is discharged onto the nozzle tip force substrate G.
  • the spin chuck drive mechanism 19 rotates the spin chuck 18. A large amount of the altered layer 207 separated from the photoresist 206 is cleaned by rotating the substrate G rotated around the substrate G rotated at a predetermined rotation speed (for example, 1200 rpm). The part is also washed away with the etching solution (step S3 in Fig. 5).
  • the rinse nozzle 15 is returned to the standby position, while the spin chuck 18 rotates the substrate G only for 15 to 20 seconds at a substrate rotation speed of 1200 rpm, for example, under the control of the control unit 17. Then, the drying process is performed by shaking off the rinse solution by the centrifugal force. That is, most of the rinsing liquid on the substrate is removed, but at least the rinsing liquid remains on the entire surface of the substrate (raw dry state), and the substrate rotation is controlled (step S4 in FIG. 5).
  • a re-development treatment is then performed to remove unnecessary resist 206 (thin film portion).
  • the linear nozzles 12 and 13 positioned in the standby portions 22 and 23 are moved upward in the Z direction by the vertical drive mechanism 20 and further moved upward by the linear guide mechanism 21 above the outer cup 20. Then, only the linear nozzle 13 is moved downward by the vertical drive mechanism 20, and the linear nozzle 13 is positioned at the BEGIN position in the outer cup 10.
  • the chemical solution is supplied to the linear nozzle 13 and discharged from the nozzle tip cover onto the substrate G, and the linear nozzle 13 is scan-driven in the X direction by the linear guide mechanism 21 and stops at the END position. As a result, the chemical solution is uniformly applied onto the substrate G (step S5 in FIG. 5).
  • the linear nozzle 13 is returned to the standby units 22 and 23 again by driving the vertical drive mechanism 20 and the linear guide mechanism 21.
  • the substrate G coated with the chemical solution is left for a predetermined time, whereby the resist thin film portion is etched away.
  • the rinse nozzle 15 is moved upward in the Z direction by the vertical movement mechanism 24 and is moved to the upper center of the substrate G by the linear guide mechanism 25. And from the pure water to the rinse nozzle 15 The rinsing liquid is supplied, and the rinsing liquid is ejected onto the nozzle tip substrate G.
  • the spin chuck drive mechanism 19 causes the spin chuck 18 to rotate at a high speed around the vertical axis at a predetermined rotational speed (eg, 1200 rpm), and on the substrate G that is rotated thereby.
  • a predetermined rotational speed eg, 1200 rpm
  • the rinsing liquid is supplied, the entire substrate G is cleaned, and the chemical liquid is poured off on the substrate (step S7 in FIG. 5).
  • the rinse treatment with the rinse solution substantially eliminates the fragments of the altered layer 207 that could not be completely removed in the pretreatment from the substrate. That is, after the pretreatment, the rinsing liquid remains on at least the entire surface of the substrate, and the fragments of the altered layer 207 that remain without being removed are present in the substrate surface without adhering to the substrate surface. Almost washed off the substrate when cleaning the substrate.
  • the rinsing nozzle 15 is returned to the standby position.
  • the spin chuck 18 rotates the substrate for a predetermined time (for example, 40 seconds) at a rotation speed of 1200 rpm, for example, and a step of completely shaking off the rinse liquid by the centrifugal force is performed (step S8 in FIG. 5).
  • the substrate from which the deteriorated layer has been peeled off from the photoresist is washed with a rinse solution, and then dried.
  • the substrate is not completely dried, and the rinsing liquid remains at least on the entire surface of the substrate.
  • the fragments of the altered layer that are not removed from the substrate by the substrate cleaning in the pretreatment are prevented from being fixed to the substrate surface.
  • the limo re-development processing unit 5 since the pre-processing and the redevelopment processing are performed in the same housing, it is not necessary to carry the substrate G out of the housing after the pre-processing. That is, since it is not affected by the downflow formed outside the housing, it is possible to easily control the dry state of the substrate surface after the pretreatment.
  • the linear nozzles 12 and 13 are driven by a common vertical drive mechanism 20 and linear guide mechanism 21 to perform scanning drive and the like.
  • the present invention is not limited to this, and a configuration having independent drive mechanisms may be used.
  • the limo re-development processing unit 5 performs the processing step while holding the substrate by the spin chuck is shown, but in the substrate processing apparatus according to the present invention, Is not limited to that form.
  • the substrate G conveyed by the roller mechanism may be continuously processed! / ⁇ .
  • the limono redevelopment unit 5 has a pretreatment unit 30 and a redevelopment treatment unit 31 in one housing, and the substrate G is transferred to the pretreatment unit 3 by the roller transport device 32. It is transported from 0 toward the redevelopment processing section 31, and each processing step is performed along the transport path.
  • the linear nozzle 33 (first treatment liquid supply means) that discharges the wet etching liquid that peels off the altered layer on the surface of the photoresist is peeled off from the substrate G to be transported.
  • the rinse nozzle 34 (third treatment liquid supply means) that discharges the rinse liquid for washing and flowing the deteriorated layer and the wet etching liquid, and the air knife that removes the rinse liquid by blowing air over the substrate G Blowing device 35 (drying means) is provided in order along the processing direction.
  • the linear nozzle 36 (second processing liquid supply means) that discharges the chemical solution for removing the unnecessary photoresist thin film portion is removed from the substrate G to be transported.
  • a rinsing nozzle 37 (third processing liquid supply means) that discharges a rinsing liquid for washing and flowing the resist and chemicals, and a blower comprising an air knife that removes the rinsing liquid by blowing air over the substrate G
  • a device 38 (drying means) is provided in order along the processing direction.
  • roller transport device (transport device) 32, the linear nozzle 33, the rinse nozzle 34, the blow device 35, the linear nozzle 36, the rinse nozzle 37, and the blow device 38 are controlled by the control unit (control device) 17.
  • each of the blow device 35 and the blow device 38 is formed of an air knife.
  • the roller transport device 32 transports the substrate G at a speed of about 20 mmZsec.
  • the air knife of the blower 35, 38 has a nozzle length of 1500 mm, and air can be blown at a flow rate of 1000 to 1200 LZmin.
  • the rinsing liquid remains at least on the entire surface of the substrate. Is stopped. That is, the fragments of the altered layer that are not removed from the substrate by the substrate cleaning in the pretreatment are prevented from being fixed to the substrate surface.
  • control unit 17 controls the roller transport device 32 and the blow device 35 so that the air flow rate per unit length of the substrate G is 0.4 to 0.6 LZmin'mm from the air knife of the blow device 35. Air is blown to the substrate G. As a result, the drying process by the blower 35 is stopped in a state where the rinse liquid remains at least on the entire surface of the substrate G (raw dry state).
  • the substrate G is transported to the re-development processing unit 31 in a state where the rinsing liquid remains on the entire surface, and is cleaned by the rinsing liquid discharged from the rinsing nozzle 37 after the redevelopment processing with the chemical liquid.
  • the fragment of the altered layer 207 left on the substrate after the pre-treatment is fixed to the substrate surface! /, And thus is easily washed and washed away from the substrate together with the chemical solution and unnecessary resist.
  • the rinse liquid of the substrate G is dried by the blow device 35.
  • the Rimmuno re-development processing unit 5 may be in the form of single-wafer processing of the substrate conveyed by roller conveyance. In this case, a plurality of substrates can be processed continuously. Compared to the configurations shown in FIGS. 2 and 3, it is possible to obtain effects such as shorter substrate transport time and lower apparatus cost.
  • the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention will be further described based on examples.
  • pre-processing and reproduction image processing were performed using the configuration shown in FIGS. 2 and 3, and the effects of the present invention were verified.
  • the substrate rotation speed at the time of rinsing liquid shaking was 1200 rpm
  • the shaking time was 3 patterns of 10, 15, and 20 seconds
  • the rinsing amount was 7 LZmin for 20 seconds
  • the blow flow rate was 30 LZmin.
  • the altered layer in the rinsing liquid drying process in the pretreatment process, if the process is stopped with at least the rinsing liquid remaining on the entire surface of the substrate, the altered layer can be eliminated in the subsequent reproduction image processing. It was confirmed that pattern defects due to the remaining altered layer can be suppressed.
  • the present invention can be applied to a process of forming a photoresist pattern a plurality of times, and can be suitably used in the electronic device manufacturing industry and the like.

Abstract

　リフロー工程において、エッチング処理後にレジスト表面に形成された変質層を剥離後、レジスト溶解前に前記剥離された変質層を基板から効果的に排除することによりパターン不良の発生を抑制する。 　基板処理装置は変質層２０７を剥離するためのエッチング液を供給する第一の処理液供給手段１２と、レジストパターン２０６から不要なレジストを除去するための薬液を供給する第二の処理液供給手段１３と、基板上に供給されたエッチング液または薬液を除去するためのリンス液を供給する第三の処理液供給手段１５と、基板上のリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う乾燥手段１１と、前記乾燥手段１１の動作制御を行う制御手段１７とを備えている。前記乾燥手段１１が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段１７は、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で乾燥処理を停止させる。

Description

明 細 書
基板処理装置及び基板処理方法
技術分野
[0001] 本発明は、フォトリソグラフイエ程により形成されエッチングマスクとして使用されたレ ジストパターンを溶解し、新たなレジストパターンを形成するリフロー工程にぉ 、て、 前記溶解前の処理を実施する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
背景技術
[0002] 例えば LCD (液晶ディスプレイ）製造工程におけるアモルファス SiTFT (ァモルファ スシリコン薄膜トランジスタ）の形成においては、複数回のエッチング処理が必要とさ れる。このため従来は、複数回のフォトリソグラフイエ程、即ち露光'現像処理を行い、 フォトレジストパターンを形成して！/、る。
しカゝしながら、 TFT形成工程において、エッチングで得たいパターン毎に塗布現像 装置と露光装置とが必要となり、装置に力かるコストが高くなるという課題があった。
[0003] このような課題に対し、一度エッチングマスクとして使用したフォトレジストパターンを 溶解し変形することにより、新たなフォトレジストパターンをマスクしたい所定エリア (タ ーゲット）上に形成するリフロー処理が注目されている。このリフロー処理によれば、 二度目のフォトレジストパターン形成において、塗布現像装置及び露光装置を用い た処理を必要とせず、装置コストを低減し、製造効率を向上することができる。
特許文献 1 :特開 2005— 108904号公報
[0004] し力しながら、フォトレジストパターンをエッチング液または薬液で溶解した後、リン ス液で洗浄を行うリンス工程にあっては、フォトレジストから分離した変質層の断片を 基板上から完全に排除できず、乾燥工程で基板表面を乾燥させると、基板上に残つ た変質層の断片がメタル層やフォトレジストに固着することがあった。
その場合、基板上に固着した変質層の断片は、その後の工程である再現像処理に よっても除去されず、ノターン不良を引き起こすという課題があった。
発明の開示
[0005] 本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、エッチングマスクとして使 用されたフォトレジストパターンを溶解し所望のレジストパターンを形成するリフローェ 程において、エッチング処理後にレジスト表面に形成された変質層を剥離後、レジス ト溶解前に前記剥離された変質層を基板力も効果的に排除することによりパターン不 良の発生を抑制することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを 目的とする。
[0006] 本発明は、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し、基板 に新たなフォトレジストパターンを形成するリフロー工程にぉ 、て、前記溶解前の処 理を実施する基板処理装置において、前記エッチングマスクとして使用されたフォト レジストパターンに形成された変質層を剥離するためのエッチング液を基板に供給 する第一の処理液供給手段と、前記変質層が剥離されたフォトレジストパターンから 不要なレジストを除去するための薬液を基板に供給する第二の処理液供給手段と、 前記第一または第二の処理液供給手段により基板上に供給されたエッチング液また は薬液を除去するためのリンス液を基板に供給する第三の処理液供給手段と、基板 上のリンス液を基板力 除去するよう乾燥処理を行う乾燥手段と、前記乾燥手段の動 作制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は前記乾燥手段が前記エッチング液 の除去に使用されたリンス液を基板力 除去するよう乾燥処理を行う際、少なくとも基 板全面にリンス液が残存する状態で乾燥処理を停止させることを特徴とする基板処 理装置である。
[0007] このように、前記乾燥手段は、前記エッチング液の除去に使用したリンス液を基板 力 除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段の制御により、少なくとも基板全 面にリンス液が残存する状態で乾燥処理を停止する。したがって、リンス液によるエツ チング液の除去により基板上力も排除しきれな力つた変質層の断片を基板表面に固 着しな 、ようにすることができる。
これにより、再現像処理での基板洗浄において、基板上の変質層の断片を容易に 除去することが可能となり、変質層の残存に起因するパターン不良を抑制することが できる。
[0008] また、この構成によれば、前処理と再現像処理とを同一ハウジング内で行うことがで きるため、前処理後に基板をノ、ウジング外に搬出する必要がない。即ち、ハウジング 外に形成されるダウンフローの影響を受けないため、前処理後の基板表面の乾燥状 態の制御を容易〖こすることができる。
[0009] 本発明は、前記乾燥手段は、前記基板を鉛直軸周りに回転することにより前記リン ス液を基板から振りきり除去するスピンチャック手段からなり、前記乾燥手段が前記ェ ツチング液の除去に使用されたリンス液を基板力 除去するよう乾燥処理を行う際、 前記制御手段は、 1200rpm以下の基板回転数で 15〜20secの間、基板を回転さ せるようスピンチャック手段を動作制御することを特徴とする基板処理装置である。
[0010] 本発明は、前記乾燥手段は、搬送手段により搬送される前記基板に対してエア送 風することにより前記リンス液を除去するブロー装置からなり、前記ブロー装置が前記 エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際 、前記制御手段は少なくとも基板全面にリンス液が残存するようブロー装置と搬送手 段を動作制御することを特徴とする基板処理装置である。
[0011] 本発明は、前記制御手段は、基板に対して送風するエアの単位長さ当たりのエア 流量が 0. 4〜0. 6LZmin'mmとなるようブロー装置と搬送手段を動作制御すること を特徴とする基板処理装置である。
このようにすれば、前処理工程での基板洗浄後の乾燥処理において、少なくとも基 板全面にリンス液が残存する状態にすることができる。
[0012] 本発明は、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し、基板 に新たなフォトレジストパターンを形成するリフロー工程前に実施される基板処理方 法において、前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成さ れた変質層を剥離するためのエッチング液を基板に塗布するステップと、前記基板 上のエッチング液をリンス液により除去するステップと、前記基板の乾燥処理を実施 し、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理を行なうステップと、前記変 質層が剥離されたフォトレジストパターン力 不要なレジストを除去するための薬液を 基板に塗布するステップと、前記基板上の薬液をリンス液により除去するステップと、 前記基板の乾燥処理を実施し、基板上のリンス液を除去するステップとを備えたこと を特徴とする基板処理方法である。
[0013] このような方法によれば、リンス液によるエッチング液の除去により基板上力 排除 しきれな力つた変質層の断片を基板表面に固着しないようにすることができる。
これにより、再現像処理での基板洗浄において、基板上の変質層の断片を容易に 除去することが可能となり、変質層の残存に起因するパターン不良を抑制することが できる。
[0014] 本発明は、前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンス液が残存す る状態で処理を行なうステップにお 、て、前記基板を鉛直軸周りに 1200rpm以下の 基板回転数で 15〜20secの間回転させる処理を実行することを特徴とする基板処理 方法である。
[0015] 本発明は、前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンスが残存する 状態で処理を停止するステップにお！/ヽて、前記基板を搬送手段で搬送しながら前記 基板に対してエアをブロー装置力 送風することにより、少なくとも基板全面にリンス 液が残存するようにしたことを特徴とする基板処理方法である。
[0016] 本発明は、前記基板を搬送手段で搬送しながら前記基板に対してエアをブロー装 置から送風する際、基板に対して送風するエアの単位長さ当たりのエア流量が 0. 4 〜0. 6L/min · mmとなることを特徴とする基板処理方法である。
このようにすれば、前処理工程での基板洗浄後の乾燥処理において、少なくとも基 板全面にリンス液が残存する状態にすることができる。
[0017] 本発明によれば、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し 所望のレジストパターンを形成するリフロー工程において、エッチング処理後にレジス ト表面に形成された変質層を剥離後、レジスト溶解前に前記剥離された変質層を基 板力 効果的に排除することができる。このため、パターン不良の発生を抑制すること ができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]図 1は、本発明に係る基板処理装置としてのリムーバ '再現像処理ユニットを具 備するリフローパターン形成装置のレイアウトを示す平面ブロック図である。
[図 2]図 2は、リムーノ^再現像処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
[図 3]図 3は、リムーノ^再現像処理ユニットの平面図である。
[図 4]図 4は、リフローパターン形成装置による処理工程を示すフローである。 [図 5]図 5は、リムーノ^再現像処理ユニットの処理工程を示すフローである。
[図 6]図 6は、リムーノ^再現像処理ユニットの他の形態を示すブロック図である。
[図 7]図 7 (a) - (e)は、リフロー処理によりガラス基板に形成される TFTの形成過程 を説明するための基板の状態を示す断面図である。
[図 8]図 8 (a) - (c)は、リフロー処理によりガラス基板に形成される TFTの形成過程 を説明するための基板の状態を示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] まず、リフロー処理によりガラス基板に TFTを形成する形成過程の概略について、 図 7および図 8により説明する。
アモルファス SiTFTを形成する場合、図 7 (a)に示すように、ガラス基板 200に形成 されたゲート電極 201上に、絶縁層 202、 a— Si層（ノンドープアモルファス Si層） 203 aと n+a— Si層（リンド一プアモルファス Si層） 203b力らなる Si層 203、ドレイン 'ソース 電極を形成するためのメタル層 205が順に積層される。
[0020] そして、メタル層 205をエッチングするため、フォトリソグラフイエ程により、メタル層 2
05上にフォトレジストが成膜され、露光、現像処理によりレジストパターン 206が形成 される。但し、このレジストパターン 206は、光の透過率に差が設けられたハーフトー ンマスクを用いるハーフ露光処理により、異なる膜厚 (厚膜部と薄膜部）を有するもの となされる。尚、ハーフ露光技術については、特許文献 1に開示されている。
レジストパターン 206は、メタル層 205をエッチングするためのマスクとして使用され
、エッチング後は図 7 (b)に示すようにメタル層 205の非マスク部分がエッチングされ る。
[0021] メタルエッチングによりレジスト層 206の表面には、エッチング液の影響によりレジス トが変質した変質層 207が形成される。そこで、リフロー処理の前処理として、この変 質層 207を除去する処理を行う。
[0022] この前処理においては、アルカリ溶液がエッチング液として変質層 207に滴下され
、これにより図 7 (c)に示すように変質層 207が除去される。
次いで再現像処理により、図 7 (d)に示すように次のレジストパターン形成において マスクが不要な薄膜部のレジスト 206を除去し、マスクした!/、ターゲット Tg周辺のレジ スト (厚膜部）のみを残す処理が行われる。
[0023] 次!、で図 7 (d)に示すようにレジスト 206が残された状態から、レジスト 206を溶解雰 囲気に曝すことによりレジスト 206の溶解、拡散処理（リフロー処理）が行われ、図 7 (e )に示すようにターゲット Tg上にレジスト層が形成される。
尚、このレジスト層形成後は、図 8 (a)に示すようにメタル層 205をマスクとして Si層 2 03のエッチングを行い、図 8 (b)に示すようにレジスト層 206を除去する。そして、図 8 (c)に示すように、チャネル領域における n+a— Si層 203bのエッチングが行われ、 TF Tが形成される。
[0024] 前記したようにリフロー処理の前処理では、変質層 207をアルカリ溶液力もなるエツ チング液により剥離して除去する処理が行われる。
より詳しくは、先ず変質層 207上にエッチング液が滴下され、所定時間放置すること により変質層 207がフォトレジスト 206から剥離される。
[0025] そして、例えばスピンチャックにより水平保持された基板を高速回転させ、回転する 基板上に例えば純水力もなるリンス液を吐出し、フォトレジスト 206から分離した変質 層 207及びエッチング液をリンス液により排除する洗浄処理 (リンス工程）がなされる。 さらに、基板上に残るリンス液は、スピンドライ、即ち、基板を高速回転させることに より振り切られ、基板が乾燥状態になされる（乾燥工程)。
[0026] 以下、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法につき、図に示す実施の形 態に基づいて説明する。図 1は、本発明に係る基板処理装置としてのリムーバ '再現 像ユニットを有するリフローパターン形成装置のレイアウトを示す平面ブロック図であ る。
[0027] 図 1に示すリフローパターン形成装置 1は、例えば TFT形成のため、塗布現像処理 装置（COTZDEV) 50及び露光装置（Exp) 51〖こお!/、てレジストパターン形成、エツ チング装置 (Etching) 52によりエッチング処理が施された基板 Gに対し、レジストパ ターンのリフロー処理を行い、レジストパターンを再形成するための装置である。
[0028] このリフローパターン形成装置 1は、複数の基板 Gをカセット単位で外部（エツチン グ装置)から搬入出したり、カセットに対して基板 Gを搬入出したりするカセットステー シヨン（CZS) 2を備えて 、る。 また、カセットステーション 2に隣接して基板処理部 3が設けられ、この基板処理部 3 は、各ユニット間での基板 Gの搬送及び各ユニットに対する基板 Gの搬入出を行うァ ーム装置を有する基板搬送部 (MZA) 4を有する。そして、図中矢印で示す基板処 理方向に沿って基板搬送部 4の左右には、基板 Gを処理するための複数の処理ュ- ットが配置されている。
[0029] 処理ユニットとして、図中、矢印で示す処理方向に沿って基板搬送部 4の右側には 、フォトレジストに生じた変質層を除去するための前処理と、不要なレジストを除去す るための再現像処理とを同一ハウジング内で続けて行うリムーノ '再現像ユニット (R M/RDV) 5が配置される。
さらに、リムーノ '再現像ユニット 5に隣接して、フォトレジストを溶解するリフローュ- ット（RF) 7が配置される。このリフローユニット (RF) 7においては、チャンバ内（図示 せず）に基板 Gが載置され、チャンバ内を溶剤雰囲気に置換することによりフォトレジ ストが溶剤により溶解されて新たなパターンが形成される。
また図中、基板処理方向に沿って基板搬送部 4の左側には、複数のホットプレート 及びクールプレートからなる熱処理装置（HPZCOL) 8が配置される。
[0030] 次に、本発明に係る基板処理装置としてのリムーノ^再現像ユニット 5についてさら に説明する。図 2は、リムーノ^再現像ユニット 5の概略構成を示す断面図、図 3はそ の平面図である。
図示するように、リムーノ '再現像ユニット 5は、アウターカップ 10と、このアウター力 ップ 10内に設けられ基板 Gを保持する基板保持部 11と、 2つのリニアノズル 12、 13 をスキャン駆動し、 Vヽずれかのノズルから前記基板 G上に処理液を供給する処理液 供給部 14とを備えている。
[0031] 尚、リニアノズルとは、多数の液吐出孔を一直線上に所定の間隔を配列してなる構 造を有するノズルのことである。
また、この処理液供給部 14において、リニアノズル 12 (第一の処理液供給手段）は リフロー処理の前処理において変質層を剥離するためのウエットエッチング液を塗布 するノズルであり、リニアノズル 13 (第二の処理液供給手段）は再現像処理において 不要なフォトレジストを除去するための薬液を塗布するノズルである。即ち、リニアノズ ル 12には図示しないエッチング液タンクに接続され、リニアノズル 13には図示しない 薬液タンクに接続されている。そして、これらタンク内の処理液を不活性ガス例えば N ガスで加圧することにより、処理液を夫々のノズルから吐出できるようになされている
2
[0032] またリムーノ^再現像ユニット 5は、前処理または再現像処理後の基板 Gをリンス処 理するためのリンスノズル 15を含むリンス液供給部 16 (第三の処理液供給手段）と、 これら各機構を制御する制御部 17 (制御手段）とを備えている。
[0033] 前記アウターカップ 10の上部開口は、図 3に示すように、例えば矩形状に形成され ている。また、前記基板保持部 11は、図 2に示すように、基板 Gを水平状態に吸着保 持するスピンチャック 18と、このスピンチャック 18を鉛直軸周りに回転駆動すると共に 昇降駆動するスピンチャック駆動機構 19とを有している。
この基板保持部 11は、処理液供給部 14によって供給された処理液をリンス処理す る際に基板 Gを高速で回転させ、遠心力により処理液を振り切る機能を有する（即ち 乾燥手段として機能する)。基板 Gの縁部から振り切られた処理液は、アウターカップ 10により受け止められ、このカップ 10の下端部に設けられた図示しない排液路から 外部に排出されるようになされて!、る。
[0034] また、処理液供給部 14は、リニアノズル 12、 13を保持し、夫々独立に上下移動の 制御が可能な例えばエアシリンダ等の上下動駆動機構 20と、この上下動駆動機構 2 0を例えば X方向に沿って設けられたレールに沿ってスキャン駆動するリニアガイド機 構 21とを有する。
この処理液供給部 14は、前記リニアノズル 12、 13を図 2に実線で示す待機部 22、 23力 上下駆動し且つ、 X方向に移動させることで、リニアノズル 12、 13のいずれ力 を、アウターカップ 10内の BEGIN位置に位置させる。そして、リニアガイド機構 21を 作動させることで、リニアノズル 12または 13を基板 Gの表面に沿って図に ENDで示 す位置まで X方向にスキャン駆動する。
[0035] また、リンス液供給部 16は、リンスノズル 15を保持する上下駆動機構 24と、この上 下駆動機構 24を X方向に駆動するリニアガイド機構 25とを有する。このリンスノズル 1 5は、前記リニアノズル 12、 13の待機部 22、 23と前記アウターカップ 10を挟んだ逆 側の位置に配置されている。前記リンスノズル 15は、図示しないリンス液タンクに接続 されており、このリンス液タンク内のリンス液を不活性ガス例えば Nガスで加圧するこ
2
とにより、リンス液を吐出できるようになされている。
[0036] 続いて、リフローパターン形成装置 1による処理工程及びリムーノ '再現像ユニット 5 での処理工程について夫々説明する。先ず、図 4のフローに従い、図 1のブロック図 及び既に説明した図 7の基板断面図を用いて、リフロー処理全体の流れについて説 明する。
[0037] 先ず、エッチング装置 52より搬送された基板 Gが収容されたカセットステーション 2 から、 1枚の基板 Gが基板搬送部 4によりリムーノ '再現像ユニット 5に搬送される。尚 、図 7 (a)に示すように、この基板 Gに形成されたフォトレジストパターン 206に対して 、塗布現像処理装置 50及び露光装置 51において、リフロー処理で必要なフォトレジ ストを厚膜に形成し、不要なフォトレジストを薄膜に形成するハーフ露光処理が施さ れている。なお、本実施の形態において、符号 206はフォトレジストおよびフォトレジ ストからなるフォトレジストパターンを示す。
[0038] リムーバ '再現像ユニット 5において、先ず基板 Gに対して、図 7 (b)に示すように、 エッチング処理によりフォトレジスト 206の表面に生じた変質層 207を、例えばアル力 リ溶液力 なるエッチング液に曝すことにより除去する前処理が行われる（図 4のステ ップ Sl)。
前記前処理後、図 7 (c)に示す状態の基板 Gに対して、不要な薄膜部分のフオトレ ジスト 206を除去するために再現像処理が行われ、図 7 (d)に示すように厚膜部分の フォトレジスト 206が残る状態となる（図 4のステップ S2)。即ち、マスクすべき所定エリ ァであるターゲット Tgの周囲にレジスト 206が残る状態となる。
[0039] 次いで基板 Gは基板搬送部 4により熱処理装置 8に搬送されて所定の熱処理が行 われた後、基板搬送部 4によりリフローユニット 7に搬送され、そこでフォトレジスト 206 を溶解するリフロー処理が行われる（図 4のステップ S3)。そして処理レシピに定めら れた所定時間の間、フォトレジストの溶解処理を行うことにより、ターゲット Tgをマスク するレジストパターンが形成される。
[0040] また、リフローユニット 7でレジストパターン形成がなされた基板 Gは、基板搬送部 4 により熱処理装置 8に搬送され、加熱によるレジストパターンの定着処理が行われる。 そして、再び基板搬送部 4によりカセットステーション 2のカセットに戻され、その後、 エッチング装置 52に搬送される。
[0041] 次に、図 5のフロー図に従い、さらに図 2、図 3のリムーバ '再現像ユニット 5の断面 図、平面図を用いて、前記前処理及び再現像処理の工程について詳細に説明する リムーノ^再現像ユニット 5に搬入された基板 Gは、スピンチャック 18により水平状態 に吸着保持される。即ち、スピンチャック 18がアウターカップ 10の上方まで上昇駆動 され、基板 Gが図示しないアームによりスピンチャック 18上に受け渡される。そして、 スピンチャック 18が下降駆動され、基板 Gはアウターカップ 10内に収容される。
[0042] アウターカップ 10内に収容された基板 Gに対しては、先ずフォトレジスト 206表面の 変質層 207を剥離して除去する前処理が行われる。即ち、リニアノズル 12、 13が上 下駆動機構 20により Z方向（鉛直方向）に上昇移動され、さらにリニアガイド機構 21 によりアウターカップ 10上方に移動される。そして、上下駆動機構 20によりリニアノズ ル 12のみが下降移動され、リニアノズル 12がアウターカップ 10内の BEGIN位置に 位置される。
[0043] 次 、でリニアノズル 12にアルカリ溶液力もなるエッチング液が供給されてノズル先 端力も基板 G上に吐出されると共に、リニアノズル 12はリニアガイド機構 21により X方 向にスキャン駆動され、 END位置で停止する。これにより基板 G上には一様にエッチ ング液が塗布される（図 5のステップ Sl)。
基板 G上にエッチング液が塗布されると、リニアノズル 12は上下駆動機構 20及びリ ユアガイド機構 21の駆動によりリニアノズル 13と共に再び待機部 22、 23に戻される。
[0044] 一方、エッチング液が塗布された基板 Gは、所定時間放置され、これにより変質層 2 07がフォトレジスト 206から剥離し、分離状態になされる（図 5のステップ S2)。
次いで、リンスノズル 15が上下動機構 24により Z方向に上昇移動され、リニアガイド 機構 25により基板 Gの中央上方まで移動される。そして、リンスノズル 15に例えば純 水からなるリンス液が供給され、ノズル先端力 基板 G上にリンス液が吐出される。尚 、このリンス液吐出の際には、スピンチャック駆動機構 19によりスピンチャック 18が軸 周りに所定の回転数 (例えば 1200rpm)で高速回転し、これにより回転される基板 G 上にリンス液が供給されて、基板 G全体が洗浄処理され、フォトレジスト 206から分離 した変質層 207の大部分がエッチング液と共に基板上力も流し落とされる（図 5のス テツプ S3)。
[0045] このリンス工程の後、リンスノズル 15が待機位置に戻される一方、スピンチャック 18 は、制御部 17の制御により、例えば 1200rpmの基板回転数で 15〜20secの間のみ 基板 Gを回転し、その遠心力によりリンス液を振り切る乾燥処理を行う。即ち、基板上 のリンス液の大部分は除去されるが、少なくとも基板全面にリンス液が残る状態 (生乾 き状態)で基板回転を停止する制御がなされる（図 5のステップ S4)。
これは、例えば基板上からリンス液を全て排除し、完全に乾燥した状態にした場合 、基板上カゝら排除しきれずに残った変質層 207の断片が、基板表面に固着し、その 後の再現像処理での変質層 207の排除が困難となるためである。
[0046] 前記のように前処理が行われた後、次いで、不要なレジスト 206 (薄膜部）を除去す る再現像処理が行われる。再現像処理では先ず、待機部 22、 23に位置するリニアノ ズル 12、 13が上下駆動機構 20により Z方向に上昇移動され、さらにリニアガイド機構 21によりアウターカップ 20上方に移動される。そして、上下駆動機構 20によりリニア ノズル 13のみが下降移動され、リニアノズル 13がアウターカップ 10内の BEGIN位置 に位置される。
[0047] 次いでリニアノズル 13に薬液が供給されてノズル先端カゝら基板 G上に吐出されると 共に、リニアノズル 13はリニアガイド機構 21により X方向にスキャン駆動され、 END 位置で停止する。これにより基板 G上には一様に薬液が塗布される（図 5のステップ S 5)。
基板 G上に薬液が塗布されると、リニアノズル 13は上下駆動機構 20及びリニアガイ ド機構 21の駆動により再び待機部 22、 23に戻される。
[0048] 一方、薬液が塗布された基板 Gは、所定時間放置され、これによりレジスト薄膜部 分がエッチング除去される。
次いで、リンスノズル 15が上下動機構 24により Z方向に上昇移動され、リニアガイド 機構 25により基板 Gの中央上方まで移動される。そして、リンスノズル 15に純水から なるリンス液が供給され、ノズル先端力 基板 G上にリンス液が吐出される。
[0049] 尚、このリンス液吐出の際には、スピンチャック駆動機構 19によりスピンチャック 18 が鉛直軸周りに所定の回転数 (例えば 1200rpm)で高速回転し、これにより回転さ れる基板 G上にリンス液が供給されて、基板 G全体が洗浄処理され、薬液が基板上 力 流し落とされる（図 5のステップ S 7)。
[0050] また、このリンス液による洗浄処理により、前処理で排除しきれずに残った変質層 2 07の断片が基板上から略排除される。即ち、前処理後においては少なくとも基板全 面にリンス液が残存し、その中に排除されずに残った変質層 207の断片が基板表面 に固着せずに存在するため、その後の薬液を除去する基板洗浄の際に容易に基板 上から流し落とされる。
[0051] このリンス工程の後、リンスノズル 15が待機位置に戻される。次にスピンチャック 18 は、例えば 1200rpmの回転数で基板を所定時間（例えば 40sec)回転し、その遠心 力によりリンス液を完全に振り切る工程が行われる (図 5のステップ S 8)。
[0052] 以上の本発明に係る基板処理装置の実施の形態によれば、前記前処理の工程に おいて、フォトレジストから変質層が剥離された基板をリンス液により洗浄後、乾燥処 理を行う際、基板を完全に乾燥せず、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態 になされる。
即ち、前処理での基板洗浄により基板上カゝら排除されなカゝつた変質層の断片が、 基板表面に固着しないようになされる。このようになされることにより、再現像処理での 基板洗浄において、基板上の変質層の断片を容易に除去することが可能となり、変 質層の残存に起因するパターン不良を抑制することができる。
[0053] また、前記リムーノ^再現像処理ユニット 5の構成によれば、前処理と再現像処理と を同一ハウジング内で行うため、前処理後に基板 Gをハウジング外に搬出する必要 がない。即ち、ハウジング外に形成されるダウンフローの影響を受けないため、前処 理後の基板表面の乾燥状態の制御を容易にすることができる。
[0054] 尚、前記実施の形態においては、図 2、図 3に示したようにリニアノズル 12、 13を共 通の上下駆動機構 20及びリニアガイド機構 21によりスキャン駆動等を行うようにした 力 それに限定されず、夫々独立した駆動機構を有する構成であってもよい。 また、エッチング液を供給するリニアノズル 12、薬液を供給するリニアノズル 13、リ ンス液を供給するリンスノズル 15の 3つのノズルを有する構成とした力 ノズルの数を 限定する必要はなぐ 3種類の処理液を切り換えて供給可能な構成であればょ 、。
[0055] また、前記実施の形態においては、リムーノ^再現像処理ユニット 5は、スピンチヤッ クにより基板を保持した状態で処理工程を実施する例を示したが、本発明に係る基 板処理装置においては、その形態に限定されるものではない。
例えば、図 6に概略構成を示すように、コロ機構により搬送される基板 Gに対し連続 して処理を行うように構成してもよ!/ヽ。
その場合、図 6に示すように、リムーノ '再現像ユニット 5は、一つのハウジング内に 前処理部 30と再現像処理部 31とを有し、コロ搬送装置 32により基板 Gが前処理部 3 0から再現像処理部 31に向けて搬送され、その搬送経路にお 、て各処理工程が行 われる。
[0056] 即ち、前処理部 30では、コロ搬送される基板 Gに対し、フォトレジスト表面の変質層 を剥離するウエットエッチング液を吐出するリニアノズル 33 (第一の処理液供給手段） 、剥離された変質層及びウエットエッチング液を洗 、流すためのリンス液を吐出するリ ンスノズル 34 (第三の処理液供給手段）、さらに基板 G上に対しエアを送風すること によりリンス液を除去するエアナイフからなるブロー装置 35 (乾燥手段）が、処理方向 に沿って順に設けられる。
[0057] また再現像処理部 31では、コロ搬送される基板 Gに対し、不要なフォトレジスト薄膜 部を除去するための薬液を吐出するリニアノズル 36 (第二の処理液供給手段）、除去 されたレジスト及び薬液を洗 、流すためのリンス液を吐出するリンスノズル 37 (第三の 処理液供給手段）、さらに基板 G上に対しエアを送風することによりリンス液を除去す るエアナイフからなるブロー装置 38 (乾燥手段）が、処理方向に沿って順に設けられ る。
またコロ搬送装置 (搬送手段） 32、リニアノズル 33、リンスノズル 34、ブロー装置 35 、リニアノズル 36、リンスノズル 37およびブロー装置 38は、制御部（制御手段） 17に より制御される。
[0058] ところでブロー装置 35およびブロー装置 38は、いずれもエアナイフからなっている 。また、コロ搬送装置 32は、基板 Gを約 20mmZsec程度の速度で搬送する。
また基板 Gが G6サイズの基板の場合、ブロー装置 35、 38のエアナイフは、いずれ もノズル長が 1500mmとなっており、流量 1000〜1200LZminでエアを送風するこ とがでさる。
リムーノ^再現像処理ユニット 5では、先ず前処理部 30において変質層 207がフォ トレジスト 206から剥離され除去される力 ブロー装置 35による乾燥処理においては 、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理が停止される。即ち、前処理 での基板洗浄により基板上カゝら排除されなカゝつた変質層の断片が、基板表面に固着 しないようになされる。
この場合、制御部 17はコロ搬送装置 32とブロー装置 35を制御して、基板 Gの単位 長さ当たりのエア流量が 0. 4〜0. 6LZmin'mmとなるようブロー装置 35のエアナイ フから基板 Gに対してエアを送風する。このことにより少なくとも基板 G全面にリンス液 が残存する状態 (生乾き状態)でブロー装置 35による乾燥処理を停止する。
[0059] そして、基板 Gはその全面にリンス液が残存する状態で再現像処理部 31にコロ搬 送され、薬液による再現像処理後、リンスノズル 37から吐出されるリンス液によって洗 浄される。ここで、前処理後に基板上に残された変質層 207の断片は、基板表面に 固着して!/、な 、ため、薬液や不要なレジストと共に基板から容易に洗 、流され排除さ れる。
そして基板 Gのリンス液はブロー装置 35により乾燥させられる。
[0060] このようにリムーノ^再現像処理ユニット 5は、コロ搬送により搬送される基板を枚葉 処理する形態であってもよぐこの場合、連続的に複数の基板を処理可能であるため 、図 2、 3に示した形態よりも基板搬送時間の短縮、装置コストの低減といった効果を 得ることができる。
実施例
[0061] 続ヽて、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法にっ ヽて、実施例に基づ きさらに説明する。本実施例では、図 2、図 3に示した構成を用いて前処理及び再現 像処理を行い、本発明の効果について検証した。
具体的には、前処理でのリンス液の乾燥処理において、スピンドライによる振り切り 時間の変化とブロー処理の有無とが、再現像処理での乾燥処理後における変質層 の有無にどのように影響するのかを検証した。また、処理液による斑の発生の有無に ついても検査した。この斑が生じた場合、製品となったディスプレイ上で斑となって見 える不良となる。
[0062] 実験条件は、前処理工程において、リンス液振り切り時の基板回転数を 1200rpm 、振り切り時間を 10、 15、 20secの 3パターン、リンス量 7LZminを 20sec供給、ブロ 一流量を 30LZminとした。
実験結果を表 1に示す。
[0063] [表 1]
Figure imgf000017_0001
[0064] この表 1に示される結果から、ブロー乾燥を併用することにより乾燥状態が強くなる と変質層の残りが生じ、乾燥状態が弱いとリンス液とエッチング液 (アルカリ溶液)との 混合による斑が生じやすいと考察された。また、ブロー乾燥無しで 15〜20secの振り 切り処理が最適であることを確認した。
したがって、この実施例の結果、前処理工程におけるリンス液の乾燥処理において 、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理を停止すれば、その後の再現 像処理において変質層を排除することができ、変質層残りに起因するパターン不良 を抑制することができることを確認した。
産業上の利用可能性
[0065] 本発明は、複数回に亘りフォトレジストパターンを形成する工程に適用することがで き、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し、基板に新たなフ オトレジストパターンを形成するリフロー工程にぉ ヽて、前記溶解前の処理を実施す る基板処理装置において、
前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成された変質層 を剥離するためのエッチング液を基板に供給する第一の処理液供給手段と、 前記変質層が剥離されたフォトレジストパターン力 不要なレジストを除去するため の薬液を基板に供給する第二の処理液供給手段と、
前記第一または第二の処理液供給手段により基板上に供給されたエッチング液ま たは薬液を除去するためのリンス液を基板に供給する第三の処理液供給手段と、 基板上のリンス液を基板力 除去するよう乾燥処理を行う乾燥手段と、 前記乾燥手段の動作制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は前記乾燥手段が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を 基板から除去するよう乾燥処理を行う際、少なくとも基板全面にリンス液が残存する 状態で乾燥処理を停止させることを特徴とする基板処理装置。
[2] 前記乾燥手段は、前記基板を鉛直軸周りに回転することにより前記リンス液を基板 力 振りきり除去するスピンチャック手段力 なり、
前記乾燥手段が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去す るよう乾燥処理を行う際、前記制御手段は、 1200rpm以下の基板回転数で 15〜20 secの間、基板を回転させるようスピンチャック手段を動作制御することを特徴とする 請求項 1に記載された基板処理装置。
[3] 前記乾燥手段は、搬送手段により搬送される前記基板に対してエア送風することに より前記リンス液を除去するブロー装置力 なり、
前記ブロー装置が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板力 除去 するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段は少なくとも基板全面にリンス液が残存す るようブロー装置と搬送手段を動作制御することを特徴とする請求項 1に記載された 基板処理装置。
[4] 前記制御手段は、基板に対して送風するエアの単位長さ当たりのエア流量が 0. 4 〜0. 6LZmin， mmとなるようブロー装置と搬送手段を動作制御することを特徴とす る請求項 3に記載された基板処理装置。
[5] エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し、基板に新たなフ オトレジストパターンを形成するリフロー工程前に実施される基板処理方法において 前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成された変質層 を剥離するためのエッチング液を基板に塗布するステップと、
前記基板上のエッチング液をリンス液により除去するステップと、
前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処 理を行なうステップと、
前記変質層が剥離されたフォトレジストパターン力 不要なレジストを除去するため の薬液を基板に塗布するステップと、
前記基板上の薬液をリンス液により除去するステップと、
前記基板の乾燥処理を実施し、基板上のリンス液を除去するステップとを備えたこ とを特徴とする基板処理方法。
[6] 前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処 理を行なうステップにお ヽて、
前記基板を鉛直軸周りに 1200rpm以下の基板回転数で 15〜20secの間回転さ せる処理を実行することを特徴とする請求項 5に記載された基板処理方法。
[7] 前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンスが残存する状態で処理 を停止するステップにお 、て、
前記基板を搬送手段で搬送しながら前記基板に対してエアをブロー装置力 送風 することにより、少なくとも基板全面にリンス液が残存するようにしたことを特徴とする 請求項 5に記載された基板処理方法。
[8] 前記基板を搬送手段で搬送しながら前記基板に対してエアをブロー装置から送風 する際、基板に対して送風するエアの単位長さ当たりのエア流量が 0. 4〜0. 6LZ min · mmとなることを特徴とする請求項 7に記載された基板処理方法。
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