專利名稱:襯底的處理方法及用于該方法的藥液的制作方法
技術領域:
本發明涉及襯底的處理方法及用于該方法的藥液。
背景技術:
通常,有在半導體晶片、LCD(液晶顯示屏)襯底或其它襯底上形成有機膜圖案,然后以該有機膜圖案為掩模通過進行底膜或襯底的腐蝕,進行底膜的圖案加工(底膜加工),由此形成布線電路等的技術。另外,在底膜加工之后,一般通過剝離處理除去有機膜圖案。
但是,例如,如專利文獻1中所示,在襯底上形成有機膜圖案(在所述公開中稱為“抗蝕劑圖案”)后,以該有機膜圖案為掩模通過腐蝕對底膜(1層或2層)進行圖案加工(底膜加工),通過再次顯影(稱為“再顯影”)進行過度顯影,將該過度顯影的有機膜圖案作為掩模,通過對底膜(1層或2層)再次進行圖案加工(底膜再加工),以錐狀或臺階狀形成底膜圖案,形成耐絕緣膜破壞性高的布線電路等的技術。此時,在底膜再加工之后,通過剝離處理除去有機膜圖案。
專利文獻1記載的進行有機膜圖案的顯影、通過腐蝕進行的底膜加工處理、前述有機膜圖案(抗蝕劑圖案)的再顯影、底膜再加工處理的方法更具體地如圖21所示。
如圖21所示,在專利文獻1中,在形成了導電膜的襯底上涂布有機膜(在該引用例中,光致抗蝕劑),然后順序進行通常的曝光處理(步驟S01)、顯影處理(步驟S02)、以及作為預烘的加熱處理(步驟S03),由此,在襯底上形成最初的有機膜圖案。然后,以有機膜為掩模,進行以襯底上的導電膜為對象的腐蝕處理(步驟S04)(底膜加工),進行導電膜圖案的一次加工。然后,對同一有機膜圖案進行作為再次顯影的顯影處理(步驟S101),進行過度顯影,和再次進行作為預烘的加熱處理(步驟S102),將有機膜圖案加工成為新的圖案。另外,在專利文獻1中,以過度顯影的新有機膜圖案為掩模,通過對導電膜再交次進行半腐蝕(底膜再加工),使導電膜的截面形狀為臺階狀,以防止截面垂直化、或變為倒錐形。
特開平8-23103號公報然而該方法的問題在于在對襯度上的導電膜進行腐蝕處理(步驟S04底膜加工)中,最初的有機膜圖案受到破壞,導致在有機膜圖案上形成變質層和/或沉積層。
如此形成的變質層和/或沉積層(以下稱為“破壞層”)阻礙對該有機膜圖案的第二次顯影(再顯影處理步驟S101的顯影處理)。因此,該再顯影處理在通常的情況下難以順利進行。
再顯影處理的進行隨破壞層的狀態的不同而不同。如果腐蝕處理(步驟S04)為濕法腐蝕,使用的藥液和溫度會對破壞層的狀況產生很大的影響。另一方面,如果腐蝕處理(步驟S04)為干法腐蝕,使用的氣體種類、處理的壓力以及放電方式會對破壞層的狀況產生影響。并且,使用的氣體種類的不同會導致對有機膜圖案的化學破壞不同,處理的壓力及放電方式的不同會導致離子化氣體或自由基氣體對有機膜圖案的物理沖擊力的不同。濕法腐蝕沒有物理沖擊力故破壞小,破壞層的顯影阻礙程度也小。
如上所述,由于破壞層的存在而使有機膜圖案的再顯影處理無法順利進行,從而導致對有機膜圖案的再顯影處理不均一,從而產生例如對底膜的二次圖案加工(底膜再加工)中形成圖案不均一的問題。
發明內容
考慮到現有技術中的上述問題,本發明的目的是提供處理襯底的方法,其能夠在有機膜圖案上順利地進行第2次以后的顯影處理。本發明還提供在上述方法中使用的藥液。
為解決上述問題,本發明的的襯底處理方法包括對在襯底上形成的有機膜圖案進行加工的有機膜圖案加工處理,其特征在于,在前述有機膜圖案加工處理中,順序進行加熱處理,對所述有機膜圖案進行加熱的加熱處理;和主處理,縮小所述有機膜圖案的至少一部分,或除去所述有機膜圖案的一部分。
并且,本發明還提供襯底處理方法,包括對在襯底上形成的有機膜圖案進行加工的有機膜圖案加工處理,其特征在于,在前述有機膜圖案加工處理中,順序進行加熱處理,對所述有機膜圖案進行加熱;前處理,除去所述有機膜圖案的表面上形成的變質層或沉積層;和主處理,縮小所述有機膜圖案的至少一部分,或除去所述有機膜圖案的一部分。
并且,本發明還提供襯底上處理方法,包括對在襯底上形成的有機膜圖案進行加工的有機膜圖案加工處理,其特征在于,在前述有機膜圖案加工處理中,順序進行前處理,除去所述有機膜圖案的表面上形成的變質層或沉積層;加熱處理,對所述有機膜圖案進行加熱;和主處理,縮小所述有機膜圖案的至少一部分,或除去所述有機膜圖案的一部分。
在所述襯底上形成的有機膜圖案例如是至少進行了所述有機膜圖案的濕法腐蝕、曝光處理、顯影處理、濕法腐蝕處理、干法腐蝕處理中的一種的有機膜圖案。
通過所述加熱處理的目的在于,除去在進行所述有機膜圖案加工處理以前的處理工序中滲入到所述有機膜圖案的內部或者下部的水分、酸或者堿溶液。或者在所述有機膜圖案和底膜或者襯底之間的粘合力下降時恢復所述粘合力。
所述加熱處理優選在50-150℃的溫度下進行。
但是如果考慮到之后進行的再次顯影處理,優選可維持感光功能的140℃以下,進一步優選100-130℃。
并且所述加熱處理優選進行60至300秒。
在所述前處理中,例如,除去所述有機膜圖案的表面上形成的變質層,使未變質的有機膜圖案露出并殘留。
或者,在所述前處理中,除去所述有機膜圖案的表面上形成的沉積層,使有機膜圖案露出并殘留。
這里,所述變質有所述有機膜圖案表面因老化(時間放置劣化)、熱氧化和熱硬化中的至少一種要素而發生變質的情況、所述有機膜圖案表面由濕腐蝕液處理引起變質的情況、所述有機膜圖案表面由干腐蝕或灰化處理引起變質的情況、由對所述有機膜圖案進行干法腐蝕引起的沉積物造成變質的情況。
其中所述沉積層例如由對所述有機膜圖案表面上進行干法腐蝕而形成。
并且在所述前處理中優選選擇性除去所述變質層和/或沉積層。
并且在所述襯底上形成的最初有機膜圖案可以通過印刷法形成,也可以通過光刻法形成。
并且所述主處理中優選包括使用具有使所述有機膜圖案顯影功能的藥液進行顯影。
所述具有有機膜圖案顯影功能的藥液(顯影功能液)優選是以TMAH(氫氧化四甲基銨)為主成分的堿性水溶液、或者無機堿水溶液。其中無機堿水溶液選自NaOH和CaOH。
或者所述主處理可以通過使用藥液的藥液處理來進行,所述藥液不具有使所述有機膜圖案顯影的功能、但具有溶解除去所述有機膜圖案的功能。這種情況下,可以使用通過稀釋剝離液的濃度得到的藥液進行藥液處理。
并且,優選進一步包括以前述有機膜圖案加工處理前的有機膜圖案為掩模對該有機膜圖案的底膜進行圖案加工的底膜加工處理、或以前述有機膜圖案加工處理后的有機膜圖案為掩模對該有機膜圖案的底膜進行圖案加工的底膜加工處理。
在底膜處理中,可以舉出,將底膜處理為錐狀或臺階狀,或者將成膜為數層的底膜中的任何膜進行相互不同的圖案形狀加工。
并且,所述前處理的至少一部分通過對所述有機膜圖案實施灰化處理或才施用藥液進行。
并且,前處理中施用藥液處理時,所述藥液可以使用含有酸性化學品的藥液、含有有機溶劑的藥液、含有堿性化學品的藥液。
其中使用含有有機溶液的藥液時,優選使用的藥液中含有至少含有胺類材料的有機溶劑。
使用含有有機溶液的藥液時,優選至少含有有機溶劑和胺類材料的藥液。
使用含有堿性化學品的藥液時,優選使用的藥液中含有至少含有胺類材料和水的堿性化學品。
使用含有堿性化學品的藥液時,優選所述藥液至少含有堿性化學品和胺類材料。
其中所述胺類材料選自一乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、一異丙基胺、二異丙基胺、三異丙基胺、一丁基胺、二丁基胺、三丁基胺、羥胺、二乙基羥胺(ジエチルエヒドロキシルアミン)、脫水二乙基羥胺(無水ジエチルエヒドロキシルアミン)、吡啶和甲基吡啶。
并且,前處理中的藥液處理中使用的藥液中的所述胺類材料的含量范圍為0.01重量%到10重量%,或者0.05重量%到3重量%,或者0.05重量%到1.5重量%。
并且前處理中的藥液處理中使用的藥液優選包含防腐劑。
并且前處理在對有機圖案的曝光處理(有機膜的初期曝光和其它曝光處理)后進行,或者在前處理途中進行該曝光處理,或者在前處理和主處理之間進行該曝光處理。
優選僅對有機膜圖案中的襯底的所希望范圍(前面或一部分)所包含的有機膜圖案進行該曝光處理。
該曝光處理可以是以對襯底整體進行充分的曝光為目的的曝光處理,也可以是根據曝光處理的曝光范圍確定有機膜圖案的新的圖案形狀的處理。
根據曝光處理的曝光范圍確定有機膜圖案的新的圖案形狀時,例如,可以將有機膜圖案的至少一個分離為多個部分,從而設定曝光范圍進行曝光處理。
在襯底上形成的最初有機膜圖案全體可以具有均一的厚度,但優選是形成了至少具有2級(2段階)以上的膜厚的有機膜圖案。
為形成具有2級以上的厚度的有機膜圖案,可以將在用于形成該有機膜圖案的初期曝光中的曝光量在有機膜圖案的面內控制為2級以上。具體地,例如,在初期曝光中,可以使用2種以上的透光量的十字線掩模(レチクルマスク)。這樣,通過在將曝光量控制為2級以上后進行顯影處理(為了形成最初的有機膜圖案的顯影處理,與作為主處理進行的顯影處理不同),使僅有曝光量多或少的部分的有機膜優先變薄,可以2級以上膜厚的有機膜圖案。
初始曝光的歷史會在其后也會殘留,因此,通過進行主處理的顯影處理,可以選擇性地使有機圖案中膜厚薄的薄膜部進一步變薄,或者可以選擇性地除去有機圖案中的膜厚薄的薄膜部。
對于主處理中使用的具有使有機膜圖案顯影功能的藥液,如果用于形成最初的有機膜圖案的顯影處理所使用的是正顯影劑,那么同樣使用具有正顯影功能的顯影液,如果用于形成最初的有機膜圖案的顯影處理使用的是負顯影劑,那么同樣使用具有負顯影功能的顯影液。
選擇性地薄膜部變薄或除去的主處理優選在襯底上形成最初的有機膜圖案后,到有機膜圖案加工處理之間,通過保持無感光狀態來進行。
或者,在襯底上形成最初的前述有機膜圖案后,到前述有機膜圖案加工處理之間,通過保持有機膜在為無感光狀態,可以由有機膜圖案加工處理中的曝光處理適當地進行有機膜圖案的新圖案的形狀確定。
另外,本發明的藥液是本發明的襯底處理方法的前述處理中的藥液處理使用的藥液,其特征在于,其包含0.01重量%到10重量%(含端值)的前述胺類材料,或者0.05重量%到3重量%(含端值)的前述胺類材料,或者0.05重量%到1.5重量%(含端值)的前述胺類材料。
或者,本發明的藥液是本發明的襯底處理方法的前述處理中的藥液處理使用的藥液,其特征在于,所述胺類材料含有羥胺、二乙基羥胺、脫水二乙基羥胺、吡啶和甲基吡啶中的至少任何一種。
另外,在本發明的前述有機膜圖案加工處理中,也可以完全除去前述有機膜圖案。此時,也可以用于代替前述有機膜圖案的剝離處理。
根據本發明,由于包括除去有機膜圖案表面上形成的變質層/沉積層的前處理步驟,故可以順利進行縮小有機膜圖案的至少一部分或者除去有機膜圖案的一部分的主處理。
即,通過對于有機膜圖案的第2次以后的顯影處理進行主處理時,可以容易地使顯影功能液浸透有機膜圖案,將該顯影處理的效果均一化。另外,即使使用不具有使有機膜圖案顯影功能但具有使有機膜圖案溶解除去功能的藥液進行主處理,也可得到同樣的效果。
并且,通過在前處理之前(沒有前處理時在主處理之前)或者前處理之后進行加熱處理,除去在該加熱處理前的工序中通過對有機膜圖案施加的各種處理而滲入到有機膜圖案內部或者下部的水分、酸或者堿溶液,或者當有機膜圖案和底膜或者襯底之間的粘合力降低時可恢復該粘合力。其結果是,由于可使有機膜圖案的感光性等其它特性和初始狀態接近,所以通過再加工,即通過再次顯影等處理,可以恢復感光性、以及有機膜的初始性質等。因此易于對有機膜圖案進行加工和再加工。
圖1是本發明第一實施方案的襯底處理方法的流程圖。
圖2是本發明第二實施方案的襯底處理方法的流程圖。
圖3是本發明第三實施方案的襯底處理方法的流程圖。
圖4是本發明第三實施方案的襯底處理方法的變形例的流程圖。
圖5是本發明第四實施方案的襯底處理方法的流程圖。
圖6是本發明第四實施方案的襯底處理方法的變形例的流程圖。
圖7是本發明第四實施方案的襯底處理方法的流程圖。
圖8是本發明第五實施方案的襯底處理方法的流程圖。
圖9是本發明第一實施方案的襯底處理方法的具體適用例的系列工序圖。
圖10是本發明第四實施方案的襯底處理方法的第一實施例的系列工序圖。
圖11是本發明第四實施方案的襯底處理方法的第二實施例的系列工序圖。
圖12是襯底處理裝置的一個示例的模式化平面圖。
圖13是襯底處理裝置的另一示例的模式化平面圖。
圖14是襯底處理裝置中的處理單元的候選示意圖。
圖15是藥液處理單元(或者顯影處理單元)的示例的截面圖。
圖16是與通過前處理應除去的變質層的成因相對應的變質化程度示意圖。
圖17是對變質層只實施灰化處理時變質層的變化。
圖18是對變質層只實施藥液處理時變質層的變化。
圖19是對變質層依次實施灰化處理和實施藥液處理時變質層的變化。
圖20是藥液中胺類材料的濃度與根據有機膜的變質的有無對應的除去率之間關系的示意圖。
圖21是既有的襯底處理方法的流程圖。
優選實施方案本發明的實施方案涉及的襯底處理方法通過使用例如圖12所示的襯底處理裝置100或圖13所示的襯底處理裝置200來進行。
設計裝置100和200,使其根據需要+選擇性地具有用于對襯底實施各種處理(后述)的處理單元(后述)。
例如如圖14中所示,作為這些裝置100、200可以具有的處理單元的備選,有6種簡易曝光處理單元17、加熱處理單元18、溫度調整處理單元19、顯影處理單元20、藥液處理單元21、和灰化處理單元22。
在圖14所示的處理單元中的簡易曝光處理單元17,用于對在襯底上形成的有機膜圖案進行曝光處理。可以對襯底的預期范圍(襯底全部面積或者一部分;例如,襯底面積的1/10以上的范圍)所含的有機膜圖案進行曝光。通過簡易曝光處理單元17進行的曝光,可以對襯底的預期范圍一次曝光(一括した露光),或者通過在襯底的預期范圍內使曝光點(露光スポツト)掃描而使該范圍內完全曝光。通過簡易曝光處理單元17曝光時使用的光有紫外線(UV光)、熒光、自然光或其它光。
加熱處理單元18,用于對襯底進行加熱處理(烘干處理),處理溫度可以在例如80℃-180℃、或50℃-150℃的范圍內。加熱處理單元18例如包括使襯底呈基本水平狀態支承的平臺和在其中配置有該平臺的箱體。加熱襯底的時間可以設定任意的時間。
溫度調整處理單元19用于控制襯底的溫度。例如其調溫范圍為10℃-50℃、或10℃-80℃范圍內。溫度調整處理單元19例如包括使襯底呈基本水平狀態支承的平臺和在其中配置有該平臺的箱體。
藥液處理單元21用于對襯底實施藥液處理。
如圖15中所示,藥液處理單元21包括,例如,存儲藥液的藥液罐301、內部配置有襯底500的箱體302。箱體302包括將由藥液罐301壓送的藥液提供到襯底500上的可移動噴嘴303、使襯底500呈幾乎水平狀態支承的平臺304、從箱體302內排出廢液和氣體的排出口305。
在藥液處理單元21中,通過向藥液罐301內壓送氮氣,可以將該藥液罐301內的藥液通過可移動噴嘴303提供到襯底500上。并且,可移動噴嘴303例如可以沿著水平方向移動。平臺304例如包括多個從板狀的主體部立起的栓將襯底500從下表面進行支承。
藥液處理單元21也可以是將藥液蒸氣化并從而將蒸氣化的藥液供給于襯底500的干式單元。
另外,在藥液處理單元21使用的藥液(藥液罐301中存儲的藥液)包含例如酸、有機溶劑和堿的至少任何一種。
顯影處理單元20用于對襯底進行顯影處理,例如,將存儲于藥液處理單元21的藥液罐301中的藥液作為顯影液,除此之外可以將顯影處理單元20設計成與藥液處理單元21具有相同的結構。
灰化處理單元22通過等離子體放電處理(在氧、或氧和及氟的氣氛中進行)、使用紫外線等的短波長光能的處理、及使用光能或熱的臭氧處理中的任何一種、或其它處理,對襯底上形成的有機膜圖案進行腐蝕。
如圖12中所示,襯底處理裝置100包括第一盒子臺(カセツトステ一ション)1,其中放置有用于收納襯底(例如LCD襯底或半導體晶片)的盒子L1;第二盒子臺2,其中放置有和盒子L1相同的盒子L2;處理單元配置區域3到11,它們各自分別配置有處理單元U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8和U9;在第一和第二盒子臺1和2及各處理單元U1到U9之間進行襯底搬送的襯底搬送自動裝置(襯底搬送機構)12;根據各種襯底處理方法適當控制通過該襯底搬送自動裝置12進行的襯底搬送搬送和各處理單元U1至U9中實行的處理的控制機構24。
盒子L1和L1中,例如盒子L1用于收納通過襯底處理裝置100進行處理前的襯底,盒子L2用于收納通過襯底處理裝置100處理結束后的襯底。
根據應用工藝(用途プロセス),可選擇圖14中所示六種處理單元中任一種作為布置于處理單元配置區域3-11中的處理單元U1到U9中的每一個。
另外,根據應用工藝所需的處理種類或處理能力,可以適當調節所選的處理單元的數量。因此,在處理單元配置區域3到11中可以包括沒有選擇、設置處理單元17至22中的任一個的區域。
控制機構24通過選擇性地執行各種應用工藝所對應的程序,控制襯底搬送自動裝置12及各處理單元U1到U9的操作。
具體地,控制機構24根據與各種應用工藝對應的處理順序的數據,控制由襯底搬送自動裝置12進行的襯底搬送的順序,從各盒子臺1、2及各處理單元U1到U9中取出襯底,并按照預定的順序進行向其中收納襯底、安裝等。
另外,控制機構24根據與各種應用工藝對應的處理條件數據,控制各處理單元U1到U9的操作。
圖12中所示的襯底處理裝置100被設計成能夠根據用途改變由該襯底處理單元100所具有的各處理單元進行的處理的順序。
相比之下,在圖13中所示的襯底處理裝置200中,由該襯底處理裝置200所具有各處理單元進行的處理順序是固定的。
如圖13所示,襯底處理裝置200包括放置有盒子L1的第一盒子臺13;放置有盒子L2的第二盒子臺16;分別配置有各處理單元U1、U2、U3、U4、U5、U6和U7的處理單元配置區域3、4、5、6、7、8和9;用于從盒子臺13的盒子L1往處理單元配置區域3的處理單元U1搬送襯底的襯底搬送自動裝置14;用于從處理單元配置區域9的處理單元U7往盒子臺16的盒子L2搬送襯底的襯底搬送自動裝置15;和根據各種襯底處理方法,適當控制由這些襯底搬送自動裝置14、15進行的襯底搬送和在各處理單元U1到U9之間的襯底搬送和由各處理單元U1到U9執行的處理的控制機構24。
在襯底處理裝置200中,在處理單元執行的處理順序是固定的。具體地,從上游的處理單元開始,按順序(如圖13中的箭頭A的方向)進行連續處理。
襯底處理裝置200也可以根據應用工藝選擇圖14所示的6種處理單元中的任何每一種作為在處理單元配置區域3到9中將要布置的處理單元U1到U7。另外,根據應用工藝所需的處理種類或處理能力,可以適當調節所選擇的處理單元的數量,在處理單元配置區域3到9中可以包含沒有選擇、設置處理單元17至22的任意一個的區域。
這樣,本發明的實施方式所涉及的襯底處理方法中使用的適合的裝置100和200被設計成除了襯底搬送機構(襯底搬送自動裝置)和盒子設置部(盒子臺)以外,還一體式具有從上述6種處理單元中適當選擇的處理單元,以執行對襯底上形成的有機膜圖案進行加工的有機膜圖案加工處理。
雖然圖12和圖13中所示裝置100和200設計成分別包含九個和六個處理單元,但這些數量也可以根據應用工藝的種類、處理能力、成本等情況適當地增減。
此外,雖然裝置100和200設計成包括兩個盒子L1和L2,但其可根據需要的處理能力、成本等情況適當地增減其數量。
作為襯底處理裝置100和200可以具有的處理單元,除上述6種處理單元以外,例如還可包括伴隨微細圖案曝光的曝光處理單元、腐蝕(干式、或濕式)處理單元、抗蝕劑涂布單元、和粘合力強化處理(粘合力強化劑處理)單元、表面清洗(干法清洗使用UV光、等離子體等,濕法清洗使用清洗液等)處理單元,可以進一步有效地進行全部處理。
當具有腐蝕處理單元時,例如,可以以有機圖案作為掩模進行底膜(例如,襯底上層部)的圖案加工(底膜加工處理)。
此時,通過使用可以進行底膜的圖案加工的藥液(即含有酸的腐蝕液、或者含有堿的腐蝕液)作為藥液處理單元21中使用的藥液,可以由藥液處理單元21代用作腐蝕處理單元。
為了使各處理均一,優選襯底處理裝置100和200可包括多個同一處理單元,通過具有的多個同一處理單元,分別在襯底上進行同一處理,即對同一處理進行流水作業,由此重復進行數次。
另外,優選使各襯底的方向在其板面內相互不同(例如,反方向)而進行所具有的多個同一處理單元的處理。此時,優選襯底處理裝置100、200具有使各襯底的方向在其板面內相互不同而進行所具有的多個同一處理單元的處理的功能,通過具有這樣的結構,可以不依靠操作者的手,自動進行襯底的方向變更。
或者,當裝置100和200僅具有單個的同一處理單元時,優選使襯底的方向在其板面內相互不同,分數次進行同一處理單元的處理。此時,更優選至少在相互反向的多個方向上分別對襯底進行處理。此時,優選裝置100和200設計成具有使襯底的方向在其板面內相互不同而分數次進行至少任何一個處理單元的處理的功能。
或者,還優選在一個處理單元的處理中,包含在襯底的板面中向一個方向的處理、和向與其不同方向(例如,反方向)的處理。此時,優選裝置100和200設計成具有進行在襯底的板面內向一個方向的處理、和向與其不同方向的處理作為至少任何一個處理單元的處理的功能。
以下說明本發明優選的實施方案。
另外,本實施方案所涉及的的各襯底處理方法適用于襯底上的有機膜圖案主要為感光性有機膜的情況,首先通過加熱處理對襯底進行加熱,接著通過前處理除去有機膜圖案表面的破壞層(變質層或沉積層),然后,通過主處理縮小有機膜圖案的至少一部分,或除去有機膜圖案的一部分。此外,有時也可以省略前處理(參照第五實施方案)。
(第1實施方案)
圖1是本發明第一實施方案的襯底處理方法的流程圖。
在第一實施方案的襯底處理方法中,首先通過加熱處理對襯底進行加熱,接著在除去有機膜圖案表面上形成的變質層或沉積層后,通過對該有機膜圖案進行顯影處理(例如第二次顯影處理),從而縮小該有機膜圖案的至少一部分,或除去有機膜圖案的一部分。
在襯底上形成初始有機膜圖案的處理,例如可以與現有技術同樣地,通過例如光刻法來進行。
具體地,在襯底上涂布有機膜,然后,如圖1所示,依次進行曝光處理(步驟S01)、顯影處理(步驟S02)、和作為預烘干的加熱處理(步驟S03),從而在襯底上形成最初的有機膜圖案。
但是在襯底上形成最初的有機膜圖案的處理并不僅限于光刻法,也可通過例如印刷法來進行。這種情況下,除去有機膜圖案表面的變質層或者沉積層后進行的顯影處理(步驟S12)例如變為第一次顯影處理。
并且,如圖1所示,以在襯底上形成的最初的有機膜圖案為掩模對該有機膜圖案的底膜、即對襯底的上層部進行腐蝕處理(步驟S04底膜加工)這一點,也和現有技術一樣。
第一實施方案中的襯底處理方法中,緊接著腐蝕處理(步驟S04)進行以下處理。
如圖1所示,在第一實施方案的襯底處理方法中,首先對襯底進行加熱處理(步驟S00),接著在進行完作為前處理的藥液處理(步驟S11)之后,依次進行顯影處理(步驟S12)和加熱(溫度調整)處理(步驟S13)作為主處理,把這一連串的處理作為有機膜圖案加工處理。
加熱處理(步驟S00)用于除去在通過在該加熱處理之前對有機膜圖案進行的各種處理(例如曝光、顯影處理、濕法或干法腐蝕等)滲入到有機膜圖案內部或者下部的液體(例如水分、酸或者堿溶液),或者用于在有機膜圖案和底膜或者襯底之間的粘合力低時恢復該粘合力。
通過進行加熱處理(S00),可以使有機膜圖案的感光性等特性接近其初始狀態,所以可以通過再加工,即通過再次顯影處理(步驟S12)等其它處理,可恢復感光性、有機膜初始性質等。因此,可以輕松地進行有機膜圖案的加工或者再加工。
加熱處理(步驟S00)在50至150℃的溫度下進行。但考慮到其后進行的再次顯影處理(步驟S12),優選在可維持感光功能的140℃以下,特別優選100至130℃的溫度下進行加熱處理(步驟S00)。
加熱處理(步驟S00)的時間優選60秒至300秒。
步驟S00下的加熱處理以如下方式進行將襯底放置到保持規定加熱溫度(例如100℃至130℃)的加熱處理單元18的平臺上,并保持規定的時間(例如60秒至120秒)。
作為前處理進行的藥液處理(步驟S11),是以除去有機膜圖案表面(表層部)的變質層或有機膜圖案表面上的沉積層為目的的藥液(酸溶液、堿溶液、有機溶劑溶液等)處理,使用藥液處理單元21進行。
在步驟S11的藥液處理中,優選設定處理時間或者選擇使用的藥液,以只選擇性除去有機膜圖案表面上或者表層部的破壞層(變質層或沉積層)。
即,在步驟S11的藥液處理中,如果在有機膜圖案表面上存在成變質層而在有機膜圖案表面上不存在沉積層,則選擇性地除去變質層,如果在有機膜圖案表面存在變質層和沉積層,則選擇性除去變質層和沉積層,如果在有機膜圖案表面不存在變質層而存在沉積層,則選擇性地除去沉積層。
除去變質層和/或沉積層的結果是,可以使未變質的有機膜圖案顯、露出并殘存,或使被沉積層覆蓋的有機膜圖案露出及殘存。
推測通過前處理(步驟S11)應該除去的沉積層是有機膜圖案的表層部因老化、熱氧化、熱硬化、沉積層的附著、酸系腐蝕劑的使用(濕法腐蝕)、灰化處理(例如O2灰化處理)、或干法腐蝕氣體的使用(干法腐蝕)變質而生成的。也就是說,由于這些因素,有機膜圖案受到物理的、化學的破壞而變質,但其變質的程度、特性隨濕法腐蝕處理中使用的藥液的種類、作為干法腐蝕處理之一的等離子體處理中的各向同性和各向異性的差別、有機膜圖案上沉積物的有無、干法腐蝕處理中使用的氣體的種類等的各種生成因素而大為不同,所以也隨之產生變質層除去的難易度的不同的問題。
通過前處理應該除去的沉積層推測是伴隨干法腐蝕處理而沉積成的沉積層。該沉積層的特性也因作為干法腐蝕處理之一的等離子體處理中的各向同性和各向異性的差別、干法腐蝕處理中使用的氣體的種類等的生成因素而大為不同,所以也隨之產生沉積層除去的難易度的不同的問題。
因此,藥液處理時間的長度、藥液處理中使用的藥液的種類需要根據變質層或沉積層除去的難易進行適當的設定或者選擇。
例如,作為藥液處理中所使用的藥液,可選擇含有堿性化學品的藥液、含有酸性化學品的藥液、含有有機溶劑的藥液、含有有機溶劑和胺類材料系材料的藥液、或含有堿性化學品和胺類材料的藥液。
例如,堿性化學品可以舉出含有胺類材料和水的化學品,有機溶劑可以舉出含有胺類材料的有機溶劑。
另外,藥液處理中所使用的藥液優選含有防腐劑。
例如,胺類材料的具體例子,可以舉出一乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、一異丙基胺、二異丙基胺、三異丙基胺、一丁基胺、二丁基胺、三丁基胺、羥胺、二乙基羥胺、脫水二乙基羥胺、吡啶和甲基吡啶等。藥液含有胺類材料時,可包含選自其中的任何一種或任何多種胺類材料。
藥液含有胺類材料時,可以舉出胺類材料的含量為0.01重量%到10重量%范圍的水溶液。藥液中胺類材料的濃度優選為0.05重量%到3重量%。或者,藥液中胺類材料的濃度優選為0.05重量%到1.5重量%。
作為前處理的藥液處理(步驟S11)具有以下效果在隨后的顯影處理(步驟S12)中顯影功能液可容易地滲透到有機膜圖案中,從而,提高該顯影處理的質量及效率。
然后,步驟S12的顯影處理是以縮小襯底上的有機膜圖案的至少一部分或者除去有機膜圖案的一部分為目的的處理,使用顯影處理單元20進行。
在顯影處理單元20中,使用具有有機膜圖案顯影功能的藥液(顯影功能液)對襯底上的有機膜圖案進行顯影處理。
作為顯影功能液,例如有,含有0.1到10.0重量%的TMAH(氫氧化四甲基銨)作為主成分的堿性水溶液,或NaOH(氫氧化鈉)或CaOH(氫氧化鈣)等的無機堿水溶液。
在步驟S13的加熱處理中,將襯底置于加熱處理單元18中的保持在預定溫度(例如80到180℃)下的平臺上,并保持預定的時間(例如3到5分鐘)。通過進行該加熱處理(步驟S13),可以使在先前的顯影處理(步驟S12)中供給到襯底上的顯影功能液深入滲透到有機膜圖案中,有利于通過顯影將有機膜圖案縮小或除去。
并且,在本實施方案及后述實施方案中,在顯影處理(步驟S12)及藥液處理(步驟S11)中,其最后的工序是進行水洗處理,以沖洗掉處理液。
并且,通過進行該加熱處理(步驟S13),可以除去在有機膜圖案的先前的顯影處理(步驟S12)的最后進行水洗處理中滲入到有機膜圖案的內部或者下部的水分、堿溶液等,并且可恢復有機膜圖案和底膜或襯底之間的粘合力。即,加熱處理(步驟S13)具有作為有機膜圖案的后烘干的意義。
在進行步驟S13之后,優選使襯底的溫度冷卻到為約室溫。
如上所述,通過顯影處理(步驟S12)和加熱處理(步驟S13),構成了用于縮小襯底上的有機膜圖案的至少一部分或除去有機膜圖案的一部分的主處理。
這里,所謂的縮小機膜圖案的至少一部分的處理,是指不改變有機膜圖案的面積而只縮小其體積(即,將有機膜圖案的至少一部分變薄)的處理,或縮小有機膜圖案的面積的處理。有機膜圖案的一部分的除去伴隨有有機膜圖案面積的縮小。
進行本實施方案中的主處理例如具有如下的任一個目的。
(1)通過縮小有機膜圖案的面積,將有機膜圖案加工成新的圖案形狀。
(2)除去有機膜圖案的至少任何一部分,將有機膜圖案的至少任何一部分分離成為多個部分,從而將有機膜圖案加工成新的圖案形狀。
(3)在所述(1)及(2)的處理之前及之后,分別以有機膜圖案作為掩模對底膜實施腐蝕處理,以使步驟S1的顯影處理前對襯底進行的腐蝕處理(步驟S04的腐蝕處理)中的腐蝕區域與步驟S12的顯影處理(以及步驟S13的腐蝕處理)后對襯底進行的腐蝕處理中的腐蝕區域不同。
(4)通過進行所述處理(3),將有機膜圖案的底膜(例如襯底的上層部)加工成為錐狀(越上面的部分越細的錐狀)或臺階狀。
將底膜加工成為臺階狀的處理與專利文獻1同樣,可以以步驟12的顯影處理后的有機膜圖案作為掩模,通過對底膜(例如導電膜)進行半腐蝕處理來進行。這樣的處理可以將底膜的截面形狀變為臺階狀,從而防止截面垂直化或變為倒椎形。
(5)當有機膜圖案的底膜(襯底的上層部)為多層結構的膜時,以通過上述(3)的處理,將多層的底膜中的任意至少兩個層腐蝕加工成為互不相同的圖案形狀。
(6)作為所述處理(1)及(2)的目的的具體的其它例子,有機膜圖案為絕緣性時,在步驟S12的顯影處理之前對襯底進行腐蝕(步驟S04的腐蝕處理)之后,使該有機膜圖案變形以成為電路圖案的絕緣膜(使有機膜圖案縮小,以成為僅覆蓋襯底上形成的電路圖案的絕緣膜)。
(7)當最初的有機膜圖案形成至少2級以上的膜厚時,通過選擇性地只除去所述2級以上的膜厚部分中的薄膜部,進行(1)或(2)的處理,和隨后的(3)到(6)的處理。
(8)使有機膜圖案的至少一部分縮小(薄膜化)。通過這樣的處理,可以使有機膜圖案的至少一部分易于除去。
通過實施處理(8)直到到達底膜,可以除去有機膜圖案的至少一部分。
(9)當最初的有機膜圖案形成至少2級以上的膜厚時,通過選擇性地僅除去該2級以上的膜厚的部分中的薄膜部,可被容易地除去該薄膜部。
通過進行(9)的處理直到到達底膜,實質上與步驟(7)的處理相同。
以下參照圖9對上述(7)的具體例子進行說明。
圖9是當最初的有機膜圖案形成至少2級以上的膜厚時,用于選擇性地只除去該2級以上的膜厚部分中的薄膜部的處理的一系列工序圖。
圖9(a-2)、圖9(b-2)、圖9(c-2)及圖9(d-2)分別是平面圖,圖9(a-1)是圖9(a-2)的截面圖,圖9(b-1)是圖9(b-2)的截面圖,圖9(c-1)是圖9(c-2)的截面圖,圖9(d-1)是圖9(d-2)的截面圖。
如圖9(a-1)及圖9(a-2)所示,例如,在絕緣襯底(襯底)601上形成預定形狀的柵電極602,在絕緣襯底601上形成柵絕緣膜603,以覆蓋所述柵電極602,并且,柵絕緣膜603上依次淀積有非晶硅層604、N+非晶硅層605及源極/漏極層606。
如圖9(b-1)及圖9(b-2)所示,在源極/漏極層606上以預定的圖案形狀形成有機膜圖案607(步驟S01到S03),然后,以有機膜圖案607為掩模對源極/漏極層606、N+非晶硅層605及非晶硅層604進行腐蝕(步驟S04)。結果是,僅在沒有形成有機膜圖案607的區域露出柵絕緣膜603。
形成最初的有機膜圖案607,以在該有機膜圖案607中,例如僅有覆蓋柵絕緣膜603上的一部分變成薄膜部607a。具有這樣的2級膜厚即具有膜厚差的有機膜圖案607可通過使在作為薄膜部607a的部分和607a以外的部分的曝光量互相不同而形成。
接著實施本實施方案的襯底處理方法中的加熱處理(步驟S00),對襯底601及層積在其上的層構造物進行加熱。
然后,實施前處理(步驟S11的藥液處理)及主處理(步驟S12的顯影處理和步驟S13的加熱處理)。形成最初的有機膜圖案607時的曝光的歷史在其后也殘留。因此,通過進行主處理(顯影處理和加熱處理),有機膜圖案607中只有薄膜部607a被選擇性地除去,成為如圖9(c-1)及圖9(c-2)所示的狀態。也就是說,最初的有機膜圖案607被分割為多個部分(例如分割為兩部分)。
然后,以主處理(顯影處理和加熱處理)后的有機膜圖案607為掩模,對源極/漏極層606及N+非晶硅層605進行腐蝕,結果使非晶硅層604露出,然后除去有機膜圖案607。
這樣,當最初的有機膜圖案607形成2級膜厚時,通過只選擇性除去該2級以上的膜厚的部分中的薄膜部,可以將有機膜圖案607加工成新的圖案形狀。具體地,通過將有膜圖案607分離為多個部分(例如圖9(c-2)所示的二個部分),可以將有機膜圖案607加工成新的圖案形狀。
當有機膜圖案的底膜由多個層構成時,有機膜圖案607的加工處理(步驟S11、步驟S12和步驟S13)之前和之后,分別以有機膜圖案607為掩模對底膜進行腐蝕,可以使在有機膜圖案607的加工處理前對襯底進行的腐蝕處理(步驟S04的腐蝕處理)中所腐蝕的區域與有機膜圖案607的加工處理后對襯底進行的腐蝕處理中所腐蝕的區域相互不同,可以將多層的底膜中的第一層(例如非晶硅層604)和第二層(例如源極/漏極層606及N+非晶硅層605)進行腐蝕加工,形成互相不同的圖案形狀。
以下對進行第一實施方案的襯底處理方法中所使用的襯底處理裝置的具體例子進行說明。
進行第一實施方案的襯底處理方法中所使用的襯底處理裝置例如為襯底處理裝置100或200,其至少包括加熱處理單元18、藥液處理單元21和顯影處理單元20作為各種處理單元U1到U9或U1到U7。
在襯底處理裝置100的情況下,藥液處理單元21、顯影處理單元20和加熱處理單元18的布置是任意的。并且加熱處理單元18分別用在加熱處理(步驟S00)和加熱(溫度調整)處理(步驟S13)雙方中。
相比之下,襯底處理裝置200的情況下,依照圖13中的箭頭A方向按順序布置第一個加熱處理單元18、藥液處理單元21、顯影處理單元20和第二個加熱處理單元18。類似地,在以下說明的方法中,裝置200的情況下各處理單元需要按照預定順序布置。
步驟S13的加熱處理可以省略,在省略該加熱處理的情況中,就不需要第二個加熱處理單元18了。在以下圖2至圖8中,和步驟S13一樣,被括號括起的步驟意味著它們也同樣可以被省略。另外,用括號括起的步驟所對應的處理單元也同樣可以省略。
襯底處理裝置100的情況下,即使同一處理進行多次的襯底處理方法(例如,加熱(溫度調整)處理(步驟S13)進行兩次的襯底處理方法)的情況下,該處理用的處理單元一個就可以。相比之下,在襯底處理裝置200的情況下,同一處理進行多次時,需要次數相等的同一處理單元。例如,襯底處理裝置200的情況下,例如加熱(溫度調整)處理(步驟S13)進行二次時,需要二個加熱處理單元18。這一點在以下要說明的各襯底處理方法中是一樣的。
根據以上的第一實施方案,通過加熱處理(步驟S00),可以除去滲入到有機膜圖案的內部或者下部的液體(例如水分、酸或者堿溶液),或者在有機膜圖案和底膜或者襯底之間的粘合力下降時可以恢復該粘合力。因此可以使有機膜圖案的感光性等特性接近其初始狀態,故通過再加工,即通過再次顯影處理(步驟S12)等處理,可以恢復感光性及有機膜的初始性質等。因此可以輕松地進行有機膜圖案的加工或者再加工。
根據第一實施方案,在進行用于除去有機膜圖案表面上形成的變質層、沉積層的前處理后,進行將有機膜圖案的至少一部分縮小或除去有機膜圖案的一部分的主處理,因此可以順利地進行主處理。即,可以使構成主處理的顯影處理中的顯影功能液容易地滲入有機膜圖案中,可以使該顯影處理的效果均一化。
(第二實施方案)圖2是表示進行本發明第二實施方案的襯底處理方中的流程圖。
如圖2所示,在第二實施方案所涉及的襯底處理方法中,首先實施對襯底加熱的加熱處理(步驟S00),接著在實施作為前處理的灰化處理(步驟S21)后,依次進行作為主處理的顯影處理(步驟S12)及加熱(溫度調整)處理(步驟S13),把這一系列處理作為有機膜圖案加工處理。
即,第二實施方案的襯底處理方法與第一實施方案的襯底處理方法的差別只在于通過灰化處理(步驟S21)進行前處理,除此之外,與第一實施方案的襯底處理方法是相同的。
在第二本實施方案的襯底處理方法中,通過對襯底上的有機膜圖案實施步驟S21的灰化處理,從而除去在有機膜圖案表面(表層部)的變質層或有機膜圖案表面上的沉積層。
所述灰化處理是使用灰化處理單元22進行的處理,是通過等離子體放電處理(在氧、或氧和氟的氣氛中進行)、使用紫外光等的波長短的光能進行的處理、以及使用光能或熱的臭氧處理中的任何一種或者其它處理對襯底上的有機膜圖案進行腐蝕的處理。
在步驟S21的灰化處理中,優選設定其處理時間或者選擇處理的種類,以使得只有有機膜圖案的表層部的變質層、或有機膜圖案表面上的沉積層被除去。
作為這樣除去該變質層或沉積層的結果,與上述第一實施方案一樣,可以使未變質的有機膜圖案露出和殘存,或者可以使被沉積層覆蓋的有機膜圖案露出和殘存。
這樣,通過進行作為前處理的灰化處理(步驟S21)可以提供的效果在于,在隨后的顯影處理(步驟S12)中可使顯影功能液容易地滲透到有機膜圖案中,起到提高顯影處理的質量及效率的作用。
隨后的處理與第一實施方案中的處理一樣,所以省略其說明。
根據以上的第二實施方案,提供與所述第一實施方案相同的效果。
另外,由于通過灰化處理進行前處理,所以即使變質層、沉積層比較頑固,在顯影處理中難以除去的情況下,也可以適當地將這些變質層、沉積層除去。
(第三實施方案)圖3是表示本發明第三實施方案的襯底處理方法的流程圖。
如圖3所示,第三實施方案的襯底處理方法是首先進行加熱襯底的加熱處理(步驟S00),然后依次進行灰化處理(步驟S21)和藥液處理(步驟S11)作為前處理,然后依次進行顯影處理(步驟S12)和加熱處理(步驟S13)作為主處理的有機膜圖案加工處理。
即,第三實施方案的襯底處理方法中,只在通過組合灰化處理(步驟S21)和藥液處理(步驟S11)來進行前處理這一點上與第一實施方案的襯底處理方法不同,其它方面都與第一實施方案的襯底處理方法相同。
在本實施方案的情況下,不是象第1實施方案那樣通過作為濕法處理的藥液處理(步驟S11)進行全部的前處理,例如,通過在藥液處理(步驟S11)之前進行灰化處理(步驟S21),由此除去變質層、沉積層中的尤其是表層部后,通過藥液處理(步驟S11)除去殘留的變質層、沉積層。
根據以上的第三實施方案,提供與第一實施方案得到的相同的效果。
另外,即使存在難以只通過藥液處理(步驟S11)除去的頑固的變質層或沉積層的情況下,通過藥液處理(步驟S11)之前的灰化處理(步驟S21),也可容易地除去該變質層或沉積層。
另外,在前處理中灰化處理(步驟S21),但該灰化處理(步驟S21)限于用于僅除去有機膜圖案表面的變質層或沉積層中尤其是表層部,因此與第二實施方案相比,可以縮短灰化處理時間,可以減少由該灰化處理對底膜造成的破壞。
第三實施方案的藥液處理(步驟S11)中所使用的藥液與第一實施方案的藥液處理(步驟S11)中所使用的藥液相比,可以使用對有機膜圖案侵蝕度小的藥液,或使第三實施方案的藥液處理(步驟S11)的處理時間比第一實施方案的藥液處理(步驟S11)的處理時間短。
此外,在第三實施方案中,加熱處理(步驟S00)在灰化處理(步驟S21)直前進行,但實施加熱處理(步驟S00)的順序不限于此。
例如,如圖4所示,加熱處理(步驟S00)也可以在灰化處理(步驟S21)和藥液處理(步驟S11)之間進行。根據這種順序也可以獲得和實施方案3同樣的效果。
(第四實施方案)圖5至圖7是本發明第四實施方案的襯底處理方法的流程圖。
在圖5至圖7中,省略了在襯底上形成最初的有機膜圖案的處理(步驟S01到S03)、以及對作為有機膜圖案的底膜的腐蝕處理(步驟S04)。
如圖5至圖7所示,第四實施方案的襯底處理方法是在進行上述第一到第三實施方案的襯底處理方法中的顯影處理之前,追加了使有機膜圖案曝光的曝光處理(步驟S41)的襯底處理方法。
步驟S41的曝光處理可以如圖5(a)、圖5(b)及圖5(c)所示在加熱處理(步驟S00)與前處理之間進行,或如圖5(d)所示,前處理的過程中進行,或者如圖6(a)、圖6(b)和圖6(c)所示,在加熱處理(步驟S00)之前進行。或者,步驟S41的曝光處理可以如圖7(a)、圖7(b)和圖7(c)所示,在前處理之后進行。
步驟S41的曝光處理,當最初的有機膜圖案通過光刻法形成時,例如相當于第二次的曝光處理,而當最初的有機膜圖案通過印刷法形成時,例如相當于第一次的曝光處理。
步驟S41的曝光處理是對襯底的預期范圍(也有全部范圍的情況)所含的有機膜圖案進行曝光處理的處理(即,例如,與用于形成微細圖案的曝光等不同的曝光處理),使用簡易曝光處理單元17進行。用于曝光的光為紫外線光(UV光)、熒光、自然光或其它的光。在該曝光處理中,對襯底的預期范圍(襯底的全部或者一部分,例如,襯底面積的1/10以上的范圍)所含的有機膜圖案進行曝光。另外,曝光可以對襯底的預期范圍一次曝光(一括した露光),或在預期區域內使曝光點(露光スポツト)掃描,由此使該范圍內完全曝光。
在第四實施方案中,優選在最初形成有機膜圖案時的初期曝光后,到進行步驟S41的曝光處理之間,保持襯底為無曝光(無感光)狀態。通過保持無感光狀態,可以使步驟S12的的顯影處理的效果均一,或使總曝光量均一。為了使襯底保持無曝光狀態,可以控制各工序處于無曝光狀態,或可以將襯底處理裝置的結構設計成保持襯底處于無曝光狀態的結構。
步驟S41的曝光處理可以如下任意一種方式進行。
第一,有使用具有預定圖案的掩模進行曝光處理,由此對有機膜圖案進行新圖案曝光的情況。即,通過步驟S41的曝光處理的曝光范圍確定有機膜圖案的新的圖案形狀。此時,通過隨后的顯影處理(步驟S12)中選擇性地除去有機膜圖案的一部分,以使有機膜圖案變為新的圖案形狀,因此可以將該有機膜圖案形成新的圖案。但是,此時,在最初形成有機膜圖案時的初期曝光后,到進行步驟S41的曝光處理為止的期間,需要使襯底保持無曝光(無感光)狀態。
第二,有通過使襯底整體充分曝光,可更有效地進行步驟S12的顯影處理的情況。這種情況下,在最初形成有機膜圖案時的初期曝光后,到進行步驟S41的顯影處理為止的期間,無需對襯底保持無曝光(無感光)狀態。此時,也有在曝光處理以前有某種程度的曝光時(通過紫外線光、UV光、熒光、自然光進行曝光,或者在該光中長時間放置的情況下)、或曝光量不明的情況(曝光不均一的情況或無控制狀態的情況),通過實施步驟S41的曝光處理,可以使襯底全面上實質性地將曝光量均一化。
以下對第四實施方案的襯底處理方法的具體例進行說明。
(第四實施方案的具體例1)圖5(a)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例1中的流程圖。
如圖5(a)所示,具體例1的襯底處理方法,是在第一實施方案的襯底處理方法(圖1)中,在加熱處理(步驟S00)和步驟S11的藥液處理之間追加了步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例1中所使用的襯底處理裝置是至少具有加熱處理單元18、簡易曝光處理單元17、藥液處理單元21和顯影處理單元20作為各處理單元U1到U9或U1到U7的襯底處理裝置100或200。當不省略加熱(溫度調整)處理(步驟S13)時,在加熱處理單元18中進行加熱處理(步驟S00)及加熱(溫度調整)處理(步驟S13)兩種處理。
并且,步驟S41的曝光處理如圖6(a)所示,可以在加熱處理(步驟S00)之前進行。
(第四實施方案的具體例2)圖5(b)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例2的流程圖。
如圖5(b)所示,具體例2的襯底處理方法,是在第2實施方案的襯底處理方法(圖2)中,在加熱處理(步驟S00)和步驟S21的灰化處理之間追加了步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例2中所使用的襯底處理裝置是至少具有加熱處理單元18、簡易曝光處理單元17、灰化處理單元22和顯影處理單元20作為處理單元U1到U9或U1到U7的襯底處理裝置100或200。當不省略加熱(溫度調整)處理(步驟S13)時,在加熱處理單元18中進行加熱處理(步驟S00)及加熱(溫度調整)處理(步驟S13)兩種處理。
并且,步驟S41的曝光處理如圖6(b)所示,可以在加熱處理(步驟S00)之前進行。
(第四實施方案的具體例3)圖5(c)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例3的流程圖。
如圖5(c)所示,具體例3的襯底處理方法,是在第3實施方案的襯底處理方法(圖3)中,在加熱處理(步驟S00)和步驟S21的灰化處理之間追加步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例3中所使用的襯底處理裝置是至少具有加熱處理單元18、簡易曝光處理單元17、灰化處理單元22、藥液處理單元21和顯影處理單元20作為處理單元U1到U9或U1到U7的襯底處理裝置100或200。當不省略加熱(溫度調整)處理(步驟S13)時,在加熱處理單元18中進行加熱處理(步驟S00)及加熱(溫度調整)處理(步驟S13)兩種處理。
并且,步驟S41的曝光處理如圖6(c)所示,可以在加熱處理(步驟S00)之前進行。
(第四實施方案的具體例4)圖5(d)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例4的流程圖。
如圖5(d)所示,具體例4的襯底處理方法,是在第3實施方案的襯底處理方法(圖3)中,在步驟S21的灰化處理和步驟S11的藥液處理之間追加步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例4中所使用的襯底處理裝置和具體例3相同。
(第四實施方案的具體例5)圖7(a)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例5的流程圖。
如圖7(a)所示,具體例5的襯底處理方法,是在第1實施方案的襯底處理方法(圖1)中,在步驟S11的藥液處理和步驟S12的顯影處理之間追加步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例5中所使用的襯底處理裝置和具體例1一樣。
(第四實施方案的具體例6)圖7(b)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例6的流程圖。
如圖7(b)所示,具體例6的襯底處理方法,是在第2實施方案的襯底處理方法(圖2)中,在步驟S21的灰化處理和步驟S12的顯影處理之間追加步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例6中所使用的襯底處理裝置和具體例2相同。
(第四實施方案的具體例7)圖7(c)是第四實施方案的襯底處理方法的具體例7的流程圖。
如圖7(c)所示,具體例7的襯底處理方法,是在第3實施方案的襯底處理方法(圖3)中,在步驟S11的藥液處理和步驟S12的顯影處理之間追加步驟S41的曝光處理的襯底處理方法。
在具體例7中所使用的襯底處理裝置和具體例3相同。
以下參照圖10對第四實施方案的襯底處理方法的具體應用例1進行更具體的說明。
圖10(a-2)、圖10(b-2)、圖10(c-2)及圖10(d-2)分別是平面圖,圖10(a-1)是圖10(a-2)的截面圖,圖10(b-1)是圖10(b-2)的截面圖,圖10(c-1)是圖10(c-2)的截面圖,圖10(d-1)是圖10(d-2)的截面圖。
如圖10(a-1)及圖10(a-2)所示,例如,在絕緣襯底(襯底)601上形成具有預定形狀的柵電極602,在絕緣襯底601上形成柵絕緣膜603,以覆蓋所述柵電極602,另外,在柵絕緣膜603上依次層積非晶硅層604、N+非晶硅層605及源極/漏極層606。
如圖10(b-1)和圖10(b-2)所示,在源極/漏極層606上將最初的有機膜圖案607形成為預定的圖案形狀以后,以有機膜圖案607為掩模對源極/漏極層606、N+非晶硅層605及非晶硅層604進行腐蝕。這樣,只在沒有形成有機膜圖案607的區域露出柵絕緣膜603。
最初的有機膜圖案607和圖9所示的不同,其具有全體均一的厚度。
然后,按照上述具體例1-7(圖5至圖7)中任何順序進行本實施方案的襯底處理方法的加熱處理、前處理、主處理和曝光處理。
通過使用具有預定圖案的掩模進行步驟S41的曝光處理。由此,在隨后的顯影處理(步驟S12)中,有機膜圖案被加工成為新圖案形狀,如圖10(c-1)及圖10(c-2)所示。即,最初的有機膜圖案607被分割為多個部分(例如,分割為二個部分)。
然后,使用主處理(顯影處理和加熱處理)后的有機膜圖案607作為掩模對源極/漏極層606及N+非晶硅層605進行腐蝕,使非晶硅層604露出,除去有機膜圖案607。
當有機膜圖案607的底膜由多個層604、605、606構成時,在有機膜圖案607的加工處理(加熱處理、前處理、主處理和曝光處理)之前和之后,各自使用有機膜圖案607作為掩模對底膜進行腐蝕,故可以使在對有機膜圖案607的加工處理前對襯底進行的腐蝕處理(步驟S04的腐蝕處理)中所腐蝕的區域與在有機膜圖案607的加工處理后對襯底進行的腐蝕處理中所腐蝕的區域相互不同,可以對底膜的多個層中的第一層(例如非晶硅層604)和第二層(例如源極/漏極層606及N+非晶硅層605)進行腐蝕處理,形成互相不同的圖案。
即,通過進行如圖10所示的處理,即使在最初的有機膜圖案607的膜厚全體均一的情況下,也可以得到和圖9所示的處理時(最初的有機膜圖案607形成2級膜厚的情況)同樣的效果。
以下參照圖11對第四實施方案的襯底處理方法的具體應用例2進行更具體的說明。
圖11(a-2)、圖11(b-2)、圖11(c-2)及圖11(d-2)分別是平面圖,圖11(a-1)是圖11(a-2)的截面圖,圖11(b-1)是圖11(b-2)的截面圖,圖11(c-1)是圖11(c-2)的截面圖,圖11(d-1)是圖11(d-2)的截面圖。在圖11(b-2)及圖11(c-2)中省略了有機膜圖案的圖示。
如圖11(a-1)及圖11(a-2)所示,例如,在絕緣襯底(襯底)601上形成具有預定形狀的柵電極602。在絕緣襯底601上形成柵絕緣膜603,以覆蓋所述柵電極602。在柵絕緣膜603上形成預定形狀的源極/漏極電極801,并在柵絕緣膜603上形成由覆蓋絕緣膜802,以覆蓋所述源極/漏極電極801。
然后,如圖11(b-1)和11(b-2)所示,在覆蓋絕緣膜802上將最初的有機膜圖案607形成為預定的形狀。然后,以該有機膜圖案607為掩模對覆蓋絕緣膜802及柵絕緣膜603進行腐蝕。這樣,僅在沒有形成有機膜圖案607的區域露出柵電極602。
最初的有機膜圖案607和圖9所示的不同,其全體具有均一的膜厚。
然后,按照上述具體例1-7的任何順序進行本實施方案的襯底處理方法的加熱處理、前處理、主處理及曝光處理。
使用具有預定圖案的掩模進行步驟S41的曝光處理。從而在隨后的顯影處理(步驟S12)中將有機膜圖案加工成為新圖案形狀,成為如圖11(c-1)所示的狀態。
然后,如圖11(c-1)和11(c-2)所示,使用主處理(顯影處理和加熱處理)后的有機膜圖案607作為掩模對覆蓋絕緣膜802進行腐蝕,結果使源極/漏極電極801的一部分露出,然后除去有機膜圖案607。
當有機膜圖案607的底膜由多個層603、802構成時,在有機膜圖案607的加工處理(加熱處理、前處理、主處理和曝光處理)之前和之后,各自使用有機膜圖案607作為掩模對底膜進行腐蝕,所以可以使在有機膜圖案607的加工處理前對襯底進行的腐蝕處理(步驟S04的腐蝕處理)中所腐蝕的區域與在有機膜圖案607的加工處理后對襯底進行的腐蝕處理中所腐蝕的區域相互不同,可以對底膜的多個層中的第一層(例如柵絕緣層603)和第二層(例如覆蓋絕緣膜802)進行腐蝕加工處理,形成互相不同的圖案。
預先在對柵電極602上的柵絕緣膜603及覆蓋絕緣膜802進行腐蝕后,只對源極/漏極電極801上的覆蓋絕緣膜802進行另外的腐蝕,由此可防止源極/漏極電極801被破壞。
根據以上的第4實施方案,由于在第1至第3實施方案的各襯底處理方法中追加了步驟S41的曝光處理,所以即使最初的有機膜圖案的具有均一厚度的情況下(即,膜厚無2級以上時),也可以容易地將有機膜加工成為新的圖案形狀。
或者,即使在有機膜圖案不被加工成為新的圖案時,通過在第1至第3實施方案的各襯底處理方法中追加步驟S41的曝光處理,可以更有效地進行步驟S12的顯影處理。
(第5實施方案)圖8是第5實施方案的襯底處理方法的流程圖。
如圖8所示,第5實施方案的襯底處理方法,是首先進行加熱襯底的加熱處理(步驟S00),然后依次進行顯影處理(步驟S12)和加熱(溫度調整)處理(步驟S13)作為主處理,將這一系列處理作為有機膜圖案加工處理。
即,第5實施方案的襯底處理方法在不進行作為前處理的藥液處理(步驟S11)這一點上與圖1所示的第1實施方案的襯底處理方法不同,其它方面與第1實施方案的襯底處理方法相同。
在本實施方案中,由于不進行前處理,故變質層和沉積層沒有除去,但通過在顯影處理(步驟S12)之前進行加熱處理(步驟S00),可以除去由該加熱處理以前的工序中對有機膜圖案施加的各種處理而滲入有機膜圖案內部或下部的水分、酸或者堿溶液,或者在有機膜圖案與底膜或襯底間的粘合力降低時使該粘合力恢復。結果是,可以將有機膜圖案的感光性等其它特性達到接近初始狀態,因此可以恢復感光性或有機膜最初的性質等。因此,可以容易地進行有機膜圖案的加工、再加工,通過顯影處理(步驟S12)容易地縮小或除去有機膜圖案。
另外,在本實施方案中使用的襯底處理裝置,是至少具有加熱處理18和顯影處理單元20作為各種處理單元U1至U9或U1至U7的襯底處理裝置100或200。在省略加熱(溫度調節)處理(步驟S13)時,在加熱處理單元18中實施加熱處理(步驟S00)和加熱(溫度調節)處理(S13)兩種處理。
以下對上述各實施方案中的前處理的種類的選擇方針進行說明。
圖16表示與通過前處理應除去的變質層的成因對應的變質化的程度的圖。在圖16中對變質化程度以濕法剝離變質層的難易為基準進行確定。
如圖16所示,有機膜表面的變質層的變質化程度隨有機膜的濕法腐蝕、干法腐蝕處理、以及干法腐蝕處理中的等離子體處理中的各向同性與各向異性的差別、在有機膜上有無沉積物、濕法腐蝕處理中使用的氣體種類等而大大不同。因此,根據這些各種參數,有機膜表面的變質層除去的難易度也不同。
作為在步驟S11的藥液處理中使用的藥液,可使用酸、堿水溶液或有機溶劑中任何一種或者它們的混合液。
具體例子有堿水溶液;或者作為混合了胺類有機溶劑的水溶液,以0.05到10重量%的含量范圍含有至少一種胺類材料的藥液。
其中,胺類材料的典型例子有一乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、一異丙基胺、二異丙基胺、三異丙基胺、一丁基胺、二丁基胺、三丁基胺、羥胺、二乙基羥胺、脫水二乙基羥胺、吡啶或甲基吡啶等。
但是,如果變質層的變質化程度相對小,即,如果因老化(放置氧化)、酸系腐蝕液、各向同性O2灰化等的因素而形成的變質層的情況下,則胺類材料的濃度可以是例如0.05到3重量%。
圖20是使用的藥液中胺類材料的濃度與對應有機膜變質的有無的除去效率之間關系的圖。
如圖20所示,為了選擇性地除去變質層,殘存未變質的有機膜,優選使用包含0.05到1.5重量%的前述胺類有機溶劑的水溶液進行藥液處理。另外,前述胺類中,特別是羥胺、二乙基羥胺、脫水二乙基羥胺、吡啶、甲基吡啶等最適合。作為將要添加的防腐劑的典型例子,有D-葡萄糖(C6H12O6)、螯合劑或抗氧化劑等,有添加這些物質的情況。
在步驟S11的藥液處理中,通過如上所述適當選擇藥液的種類、或者將其處理時間長度設定為適當值,可以選擇性地僅除去變質層或沉積層,使未變質的有機膜圖案露出及殘存,或者可以使被沉積層覆蓋的有機膜圖案露出和殘存。
通過進行這樣的藥液處理,在其后的顯影處理中,可以得到顯影功能液容易地滲入有機膜圖案內的效果。
實際上,通過對有機膜圖案的表面用上述藥液進行處理,可使變質層龜裂,或變質層的一部分或全部被除去。因此,可以在顯影處理中避免變質層妨礙顯影功能液滲透到有機膜圖案內。
重要的是,有機膜圖案中沒有變質的部分不能被除去或剝離而應保留下來,和選擇性地僅除去變質層或該變質層中發生龜裂,由此有機溶劑可以容易地滲入到有機膜圖案中未變質的部分,需要使用可以對變質層具有這樣的作用的藥液。
當有機膜表面的變質層或沉積層很牢固、或較厚、或者是與氟化合的變質層等的更難以除去的變質層時,優選如圖2、圖3、圖4、圖5(b)、圖5(c)、圖5(d)、圖6(b)、圖6(c)、圖7(b)及圖7(c)所示的灰化處理單獨進行,或與藥液處理組合進行。通過單獨進行這樣的灰化處理或將其與藥液處理組合進行,可以解決只用藥液處理難于除去變質層、或除去時花費太多時間等的問題。
圖17表示對變質層只實施氧(O2)灰化處理(各向同性等離子體)處理時的變質層的變化,圖18表示對變質層只實施藥液處理(使用了含有2%羥胺的水溶液的藥液處理)時的變質層的變化,圖19表示對變質層依次實施氧(O2)灰化處理(各向同性等離子體)處理和藥液處理(使用了含有2%羥胺的水溶液的藥液處理)時的變質層的變化。在圖17到19中,與圖15類似,以濕法剝離的難易程序為基準確定變質化程度。
如圖17到19所示,無論哪種情況下都可以除去變質層。然而,將圖17所示的僅實施O2灰化處理(各向同性等離子體處理)的情況與圖18所示的僅實施藥液處理(使用了含有2%羥胺的水溶液的藥液處理)的情況下,隨處理前的變質層的厚度、特征的不同,變質層的除去程度也不同。
即,如圖17所示,O2灰化處理(各向同性等離子體處理)對有沉積物的變質層的除去是比較有效的,但易于產生破壞。因此,如果對沒有沉積物的變質層進行時,比只實施藥液處理(圖18)剩余變質層的程度大。
相比之下,如圖18所示,藥液處理(使用含有2%羥胺的水溶液的藥液處理)對有沉積物的變質層的除去效果小,但不會產生破壞。因此,如果對沒有沉積物的變質層實施時,比只進行O2灰化處理處理的剩余變質層的程度大。
因此,依次進行O2灰化處理(各向同性等離子體處理)和藥液處理(使用了含有2%羥胺的水溶液的藥液處理)的情況如圖19所示,圖19所示的情況是具有圖17的情況和圖18的情況雙方的優點的方法。即,圖19的情況對于有無沉積物的情況都可以發揮效果,同時,可以抑制破壞的殘留,以理想的方式除去變質層。
在上述各實施方案中,以通過顯影處理(及加熱處理)進行主處理為例作了說明,但主處理也可以通過使用不具有有機膜圖案的顯影功能、但具有有機膜圖案的溶解除去功能的藥液處理進行。此時的藥液處理中使用的藥液,例如,是通過將剝離液的濃度稀釋得到的藥液地優選例。具體地,可通過將剝離液濃度稀釋到20%或更低的濃度獲得該藥液。優選剝離劑的濃度至少為2%。例如,可通過用水稀釋剝離劑得到所述藥液。
在上述實施方案中,以有機膜圖案主要為感光性有機膜的情況作了說明,但當有機膜圖案通過印刷法形成時,并且當使用不具有有機膜圖案顯影功能而具有溶解除去有機膜圖案功能的藥液的藥液處理進行主處理時,有機膜圖案不必是感光性有機膜。另外,這種情況下可不需要步驟S41的曝光處理。
但是,即使是有機膜圖案通過印刷法形成的情況下,也可以形成由有機感光膜構成的有機膜圖案,可進行步驟S41的曝光處理。
另外,在與上述實施方案說明的同樣的有機膜圖案加工處理中,可以完全除去有機膜圖案,這意味著可應用有機膜圖案加工處理、或者該有機膜圖案加工處理的一部分代替有機膜圖案的剝離處理。
具體地,作為第一方法,可以舉出通過在前述前處理階段使用不僅可以除去變質層或沉積層而且可以除去有機膜圖案的藥液,并且使處理時間比上述各實施方案所述的處理時間(有機膜圖案殘存的處理時間)更長,可除去全部有機膜圖案。作為第二方法,可以舉出在前述前處理中主要除去有機膜圖案的變質層或沉積層,并且使其后的前述主處理的處理時間比上述各實施方案中所述的處理時間(前述有機膜圖案殘存的時間)更長,可除去全部有機膜圖案。
權利要求
1.襯底上形成的有機膜圖案的處理方法,其包括加熱步驟,對所述有機膜圖案進行加熱;和主步驟,縮小所述有機膜圖案的至少一部分,或除去所述有機膜圖案的一部分。
2.權利要求1所述的方法,其還包括前步驟,除去所述有機膜圖案的表面上形成的變質層或沉積層,所述的前步驟在所述的加熱步驟之后、且所述的主步驟之前進行。
3.權利要求1所述的方法,其還包括前步驟,除去所述有機膜圖案的表面上形成的變質層或沉積層,所述的前步驟在所述的加熱步驟之前進行。
4.權利要求1至3任一項所述的方法,其中在所述的加熱步驟之前在所述有機膜圖案上進行了以下的至少一種處理曝光處理、顯影處理、濕法腐蝕處理和干法腐蝕處理。
5.權利要求1至3任一項所述的方法,其中在加熱步驟中除去在所述的加熱步驟之前進行的步驟中滲入所述的有機膜圖案中的水分、酸和/或堿溶液。
6.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述的加熱步驟,在所述有機膜圖案和底膜或者襯底之間的粘合力下降時,恢復所述粘合力。
7.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述加熱步驟在50-150℃范圍的溫度下進行,所述的溫度范圍含端值。
8.權利要求7所述的方法,其中所述加熱步驟在100-130℃范圍的溫度下進行,所述的溫度范圍含端值。
9.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述加熱步驟進行60至300秒,含端值。
10.權利要求2或3所述的方法,其中在所述前步驟中僅所述變質層或沉積層被除去。
11.權利要求2或3所述的方法,其中在所述前步驟中所述有機膜圖案的表面上形成的變質層被除去,使所述有機膜圖案的未變質部分露出。
12.權利要求2或3所述的方法,其中所述變質層由所述有機膜圖案表面因老化、熱氧化和熱硬化而發生的變質中的至少一種變質引起。
13.權利要求2或3所述的方法,其中所述變質層由使用濕法腐蝕劑對所述有機膜圖案進行濕法腐蝕引起。
14.權利要求2或3所述的方法,其中所述變質層由對所述有機膜圖案進行干法腐蝕或者灰化處理引起。
15.權利要求2或3所述的方法,其中所述變質層由對所述有機膜圖案進行干法腐蝕引起的沉積物引起。
16.權利要求2或3所述的方法,其中在所述前步驟中所述有機膜圖案的表面上形成的沉積層被除去,使所述有機膜圖案露出。
17.權利要求2或3所述的方法,其中所述沉積層是由于對所述有機膜圖案進行干法腐蝕而在所述有機膜圖案的表面上形成的。
18.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述有機膜圖案通過印刷法形成。
19.權利要求1至3任一項所述的方法,其中有機膜圖案通過光刻法形成。
20.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述主步驟由使用具有使所述有機膜圖案顯影功能的化學品使所述有機膜圖案顯影的步驟組成。
21.權利要求20所述的方法,其中所述化學品由含有TMAH(氫氧化四甲基銨)的堿性水溶液、或無機堿水溶液構成。
22.權利要求21所述的方法,其中所述無機堿水溶液選自NaOH和CaOH。
23.權利要求1-3任一項所述的方法,其中所述主步驟由對所述有機膜圖案進行第K次顯影處理的步驟組成,其中K為等于或大于2的整數。
24.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述主步驟由對所述有機膜圖案施用化學品的步驟組成,所述化學品不具有使所述有機膜圖案顯影的功能、但具有溶解所述有機膜圖案的功能。
25.權利要求24所述的方法,其中所述化學品由稀釋的剝離劑構成。
26.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述主步驟由將至少一個有機膜圖案分離成多個部分的步驟構成。
27.權利要求1至3任一項所述的方法,其進一步包括使用尚未經過處理的所述有機膜圖案作為掩模對位于所述有機膜圖案下的底膜進行圖案加工的步驟。
28.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述主步驟由對所述有機膜圖案實施變形處理,以使所述有機膜圖案成為覆蓋所述襯底上形成的電路圖案的絕緣膜的步驟構成。
29.權利要求1至3任一項所述的方法,其進一步包括使用已經經過處理的所述有機膜圖案作為掩模對位于所述有機膜圖案下的底膜進行圖案加工的步驟。
30.權利要求27所述的方法,其中所述底膜經過圖案加工處理而成為錐狀或臺階狀。
31.權利要求27所述的方法,其中所述底膜由多個膜組成,并且所述多個膜中的至少一個膜經過圖案加工處理而具有與其它膜不同的圖案。
32.權利要求2或3所述的方法,其中所述前步驟的至少一部分通過對所述有機膜圖案實施灰化處理進行。
33.權利要求2或3所述的方法,其中所述前步驟的至少一部分通過對所述有機膜圖案施用化學品進行。
34.權利要求2或3所述的方法,其中所述前步驟的至少一部分通過對所述有機膜圖案施用化學品和實施灰化處理進行。
35.權利要求34所述的方法,其中依次進行對所述有機膜圖案實施灰化處理和對所述有機膜圖案施用化學品。
36.權利要求2或3所述的方法,其中所述前步驟完全通過對所述有機膜圖案施用化學品進行。
37.權利要求2或3所述的方法,其中所述前步驟完全通過依次進行對所述有機膜圖案實施灰化處理和對所述有機膜圖案施用化學品和灰化所述有機膜圖案進行。
38.權利要求33所述的方法,其中所述化學品至少含有酸性化學品。
39.權利要求33所述的方法,其中所述化學品至少含有有機溶劑。
40.權利要求33所述的方法,其中化學品至少含有堿性化學品。
41.權利要求39所述的方法,其中所述有機溶劑至少含有胺類材料。
42.權利要求33所述的方法,其中所述化學品至少含有有機溶劑和胺類材料。
43.權利要求40所述的方法,其中所述堿性化學品至少含有胺類材料和水。
44.權利要求33所述的方法,其中所述化學品至少含有堿性化學品和胺類材料。
45.權利要求41所述的方法,其中所述胺類材料選自一乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、一異丙基胺、二異丙基胺、三異丙基胺、一丁基胺、二丁基胺、三丁基胺、羥胺、二乙基羥胺、脫水二乙基羥胺、吡啶和甲基吡啶。
46.權利要求41所述的方法,其中所述化學品中的所述胺類材料的含量范圍為0.01重量%到10重量%,含端值。
47.權利要求41所述的方法,其中所述化學品中的所述胺類材料的含量范圍為0.05重量%到3重量%,含端值。
48.權利要求41所述的方法,其中所述化學品中的所述胺類材料的含量范圍為0.05重量%到1.5重量%,含端值。
49.權利要求33所述的方法,其中所述化學品包含防腐劑。
50.權利要求2或3所述的方法,其進一步包括使所述有機膜圖案曝光的步驟,所述步驟在所述前步驟之前進行。
51.權利要求2或3所述的方法,其進一步包括使所述有機膜圖案曝光的步驟,所述步驟在所述前步驟期間進行。
52.權利要求2或3所述的方法,其進一步包括使所述有機膜圖案曝光的步驟,所述步驟在所述前步驟和所述主步驟之間進行。
53.權利要求50所述的方法,其中所述有機膜圖案只在與所述襯底的預定區域有關的區域內曝光。
54.權利要求53所述的方法,其中通過對整個所述區域輻照光或通過使用聚光燈(spot-light)對所述區域掃描而使所述有機膜圖案在所述區域內曝光。
55.權利要求53所述的方法,其中所述預定區域的面積至少為所述襯底面積的1/10。
56.權利要求53所述的方法,其中根據進行了所述曝光步驟的區域,確定所述有機膜圖案的新圖案形狀。
57.權利要求56所述的方法,其中確定所述曝光步驟的實施區域,以將所述有機膜圖案的至少一部分分離為多個部分。
58.權利要求53所述的方法,其中通過紫外線、熒光和自然光中的至少一種將所述有機膜圖案曝光。
59.權利要求32所述的方法,其中所述灰化步驟由使用等離子體、臭氧及紫外線中的至少一種對所述襯底上形成的膜進行腐蝕的步驟構成。
60.權利要求1至3任一項所述的方法,其中在所述襯底上最初形成的所述有機膜圖案具有至少兩個厚度彼此不同的部分。
61.權利要求1至3所述的方法,其中在所述襯底上最初形成的所述有機膜圖案具有至少兩個厚度彼此不同的部分,并且所述主步驟進一步選擇性地將厚度小的部分變薄。
62.權利要求1至3任一項所述的方法,其中在所述襯底上最初形成的所述有機膜圖案具有至少兩個厚度彼此不同的部分,并且所述主處理選擇性地將厚度小的部分除去。
63.權利要求1至3任一項所述的方法,其中所述有機膜圖案在實施所述加熱步驟之前保持無曝光狀態。
64.用于權利要求41所述方法中的化學品,所述化學品中的所述胺類材料的含量范圍為0.01重量%到10重量%,含端值。
65.權利要求64所述的化學品,其中所述化學品中的所述胺類材料的含量范圍為0.05重量%到3重量%,含端值。
66.權利要求65所述的化學品,其中所述化學品中的所述胺類材料的含量范圍為0.05重量%到1.5重量%,含端值。
67.權利要求41所述的化學品,其中所述胺類材料選自羥胺、二乙基羥胺、脫水二乙基羥胺、吡啶和甲基吡啶。
全文摘要
本發明提供可以使通過第2次顯影處理可以將有機膜圖案加工成新的圖案形狀的處理順利進行的襯底處理方法。依次進行用于將襯底加熱的加熱處理、用于將有機膜圖案表面上形成的破壞層除去的前處理、用于將有機膜圖案的至少一部分縮小或者將所述有機膜圖案的一部分除去的顯影處理(第2次)。通過在由前處理除去破壞層后進行顯影處理,可以順利地、均一性良好地進行第2次的顯影處理。因此,可以均一性良好地進行在顯影處理后進行的底膜的圖案加工。
文檔編號H01L21/02GK1770389SQ20051005481
公開日2006年5月10日 申請日期2005年3月18日 優先權日2004年11月4日
發明者城戶秀作 申請人:Nec液晶技術株式會社