專利名稱：基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如對(duì)半導(dǎo)體片、LCD基板或其它基板實(shí)施規(guī)定處 理的基板處理裝置及其處理方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置(LCD)之類的制造工序之中，在由玻璃構(gòu)成的 LCD基板上形成規(guī)定的膜之后，涂布形成感光性有機(jī)膜(以下稱之為 "保護(hù)膜")，通過曝光成電路圖形，以及稱之為顯影處理的所謂光刻 技術(shù)形成電路圖形，通過對(duì)此實(shí)施蝕刻處理形成與保護(hù)膜的顯影圖形 對(duì)應(yīng)的配線電路等。在此之后進(jìn)而通過剝離處理去除保護(hù)膜。
多年來，為了進(jìn)行上述一般性光刻工序、蝕刻工序、剝離處理工 序，需配置有機(jī)膜(主要是保護(hù)膜)涂布處理系統(tǒng)、曝光處理系統(tǒng)、 有機(jī)膜(主要是保護(hù)膜)顯影處理系統(tǒng)、蝕刻處理系統(tǒng)、灰化處理系 統(tǒng)以及有機(jī)膜(主要是保護(hù)膜)剝離處理系統(tǒng)。
此外，在上述一系列處理工序之中，作為用來進(jìn)行有機(jī)膜光刻工 序的系統(tǒng)，就有將有機(jī)膜涂布處理裝置和曝光處理裝置以及顯影處理 裝置一體化了的有機(jī)膜(主要是保護(hù)膜)涂布曝光顯影處理系統(tǒng)，或 將有機(jī)膜涂布處理裝置與顯影裝置一體化了的有機(jī)膜(主要是保護(hù) 膜)涂布顯影處理系統(tǒng)。
此外，從蝕刻工序到剝離處理工序之中，可提供綜合了蝕刻處理 與灰化處理的，配置了灰化腔室的單片(每次只處理一片)式蝕刻處 理系統(tǒng)、批次(多片處理或分批處理)式的灰化處理系統(tǒng)以及剝離處 理系統(tǒng)。
這樣即可把用于分別實(shí)施現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的處理工序的構(gòu)成配置為串 接狀態(tài)實(shí)現(xiàn)高效化，但是近年來，為了實(shí)現(xiàn)降低成本、節(jié)省能源、節(jié) 約資源的目的，出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)與創(chuàng)造新工藝，以及改進(jìn)各種工藝的要求， 此外為了實(shí)現(xiàn)上述目的要求效率更高的基板處理裝置與處理方法。
作為最近使用的可降低成本的新工藝，有(1)使感光性有機(jī)膜 (下面以保護(hù)膜為例)圖形具有復(fù)數(shù)種膜厚差(例如使用對(duì)保護(hù)膜連 續(xù)兩次曝光，或在一次曝光中使用使透過量階梯性改變的曝光掩膜進(jìn) 行曝光)，若利用該復(fù)數(shù)種(例如兩種)膜厚的保護(hù)掩膜的采用灰化 處理等手段去除薄膜部分前后的圖形變化(尤其是作為蝕刻掩膜的變 化)即可用一次光刻工序獲得與實(shí)施兩次光刻工序相同的效果，通過 在其間進(jìn)行兩次蝕刻即可在下層膜上形成兩種圖形。此種方法通常稱
之為形成TFT元件的5PR工藝的4PR化(下面稱之為"半曝光工藝")。
此外，作為用于降低成本的另一種新工藝，有(2)通過使用有 機(jī)溶劑等使有機(jī)膜(主要是保護(hù)膜)掩膜溶解，使之在良好控制下均
勻變形的方法(下面將該方法稱之為藥液溶解回流變形處理)，利用 其變形前后的掩膜圖形，即可用一次光刻工序獲得與上述實(shí)施兩次光 刻工序相同的效果，通過在其間進(jìn)行兩次光刻，即可在下層膜上形成 兩種圖形。該方法在下文中稱之為"使用藥液溶解回流變形處理形成 TFT元件的PR縮短工藝。"
盡管很需要以最佳方式實(shí)現(xiàn)以上述降低成本、節(jié)省能源、節(jié)約資 源為目的的新工藝、創(chuàng)造新的工藝以及改進(jìn)各種現(xiàn)有工藝，然而目前 并不存在實(shí)現(xiàn)上述目的的高效的基板處理裝置與處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出來的，其目的在于提供一種 這些新工藝(1)半曝光工藝、(2)藥液溶解回流工藝的控制性好， 并且可以高效實(shí)現(xiàn)均勻加工的基板處理裝置以及基板處理方法。
此外，本發(fā)明的目的還在于提供可根據(jù)需要進(jìn)行(3)干法剝離 處理(采用灰化處理的剝離處理)，進(jìn)而(4)釆用有機(jī)膜的二次曝光 顯影的變形處理，(5)通過在剝離處理前實(shí)施，使剝離處理更簡(jiǎn)單、 更高效的蝕刻后的有機(jī)膜圖形的薄膜變形化處理，以及(6)采用全 面曝光與顯影的剝離處理等新的處理工藝和代替工藝成為可能，可用 小型的最小限度的單元有效降低成本、節(jié)省能源、節(jié)約資源，實(shí)施新 的或改進(jìn)型處理工藝等多種處理的基板處理裝置及基板處理方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的基板處理裝置，在對(duì)基板實(shí)施處理 的基板處理裝置之中，整體性配置進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)、用 于對(duì)基板實(shí)施藥液處理的藥液處理單元、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處 理的氣體氣氛處理單元。
還有，本發(fā)明的基板處理裝置，在對(duì)基板實(shí)施處理的基板處理裝 置之中，其特征在于整體性配置進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)、調(diào)
整基板溫度的溫度調(diào)整處理單元、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處理的氣 體氣氛處理單元。
還有，本發(fā)明的基板處理裝置，在對(duì)基板實(shí)施處理的基板處理裝
置之中，其特征在于整體性配置進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)、用 于對(duì)基板實(shí)施藥液處理的藥液處理單元、調(diào)整基板溫度的溫度調(diào)整處 理單元、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處理的氣體氣氛處理單元。
藥液處理單元，優(yōu)選是作為藥液使用顯影液，作為藥液處理進(jìn)行 顯影處理的顯影處理單元。
此外，本發(fā)明的基板處理裝置最好還整體性配置對(duì)基板實(shí)施顯影 處理的顯影處理單元。
當(dāng)基板處理裝置配置顯影處理單元的情況下，最好整體性配置用 于對(duì)基板上形成的有機(jī)膜圖形中，基板的理想范圍內(nèi)包含的有機(jī)膜圖 形實(shí)施曝光處理的曝光處理單元。
此外，在本發(fā)明的基板處理裝置之中，還最好整體性配置用于對(duì) 基板實(shí)施灰化處理的灰化處理單元。
此外，在本發(fā)明之中，也可在有機(jī)膜圖形的加工處理開始時(shí)追加 實(shí)施加熱處理。該加熱處理的目的在于去除例如在有機(jī)膜圖形加工處 理以前的工序中滲入有機(jī)膜圖形內(nèi)或其下部的水分、酸、堿溶液，或 在有機(jī)膜圖形與底膜及基板的附著力低下時(shí)恢復(fù)該附著力。作為此種
加熱處理的例示，可用50'C 150'C的溫度，進(jìn)行60 300秒的處理。 因而在其處理方法之中，開始時(shí)使用溫度調(diào)整單元(或加熱處理單元) 的加熱處理，例如用50'C 15(TC的溫度追加進(jìn)行60 300秒的加熱 處理也包含在本發(fā)明的基板處理方法之中。
若采用本發(fā)明，即可很好進(jìn)行新工藝((l)半曝光工藝，(2)藥 液溶解回流工藝)。
此外，還可根據(jù)需要進(jìn)行(3)采用灰化處理的剝離處理。
此外，(4)采用有機(jī)膜的二次曝光顯影的變形處理，(5)通過在 剝離處理前實(shí)施，使剝離處理更簡(jiǎn)單、更高效的蝕刻后的有機(jī)膜圖形 的薄膜變形化處理，以及(6)采用全面曝光與顯影的剝離處理等新 的處理工藝和代替工藝成為可能，可以實(shí)現(xiàn)降低成本、節(jié)省能源、節(jié) 約資源的效果，用小型的最小限度的單元實(shí)現(xiàn)新工藝或改進(jìn)處理工藝
等多種處理。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的基板處理方法的圖。
圖2是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的基板處理方法的圖。 圖3 (a)是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的基板處理方法的
圖，(b)、 (c)、 (d)是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的基板處理方
法的圖。
圖4是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的圖。 圖5是示意性表示基板處理裝置的一例的俯視圖。 圖6是示意性表示基板處理裝置的另一例的俯視圖。 圖7是表示可選擇性配置在基板處理裝置中的處理單元的圖。 圖8是表示藥液處理單元(或顯影處理單元)的一例的剖視圖。 圖9是表示氣體氣氛處理單元的一例的剖視圖。 圖IO是表示氣體氣氛處理單元的另一例的剖視圖。 圖11表示與應(yīng)通過去除處理去除的變質(zhì)層的生成原因相對(duì)應(yīng)的 變質(zhì)程度的圖。
圖12是表示對(duì)變質(zhì)層僅實(shí)施了灰化處理時(shí)的變質(zhì)層的變化的圖。
圖13是表示對(duì)變質(zhì)層僅實(shí)施了藥液處理時(shí)的變質(zhì)層的變化的圖。
圖14是表示對(duì)變質(zhì)層依次實(shí)施了灰化處理與藥液處理時(shí)的變質(zhì) 層的變化的圖。
圖15是表示本發(fā)明與現(xiàn)用技術(shù)采用溶解變形處理時(shí)的有機(jī)膜圖 形的變形區(qū)別的圖。
圖16是表示藥液處理中使用的藥液中的胺類含有濃度與有無有 機(jī)膜變質(zhì)相對(duì)應(yīng)的去除比例的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明涉及的實(shí)施方式。 在本實(shí)施方式中，就本發(fā)明涉及的基板處理裝置以及采用了該基 板處理裝置的基板處理方法加以說明。
可配置在本實(shí)施方式涉及的基板處理裝置中的后補(bǔ)處理單元有
圖7中所示的簡(jiǎn)易曝光處理單元(曝光處理單元)17、加熱處理單元 (基板加熱處理單元)18、溫度調(diào)整處理單元(基板溫度調(diào)整處理單 元)19、顯影處理單元20、藥液處理單元21、氣體氣氛處理單元22 以及灰化處理單元23等7種。
本實(shí)施方式涉及的基板處理裝置，為了對(duì)基板實(shí)施所希望的處 理，除基板傳送機(jī)構(gòu)和盒子設(shè)置部之外，通常采用整體性配置從上述 7種處理單元之中適當(dāng)選擇出的處理單元的構(gòu)成。
在圖7所示的處理單元之中，簡(jiǎn)易曝光處理裝置17是用于對(duì)基 板上形成的有機(jī)膜圖形實(shí)施曝光處理的單元，采用可對(duì)基板的理想范 圍(整個(gè)基板或局部，例如基板面積1/10以上的范圍)內(nèi)包含的有 機(jī)膜圖形進(jìn)行曝光的構(gòu)成。采用簡(jiǎn)易曝光處理單元17的曝光也可以 是針對(duì)基板的理想范圍的統(tǒng)一曝光，還可以通過使曝光光點(diǎn)在基板的 理想范圍內(nèi)掃描，使該范圍全部曝光。簡(jiǎn)易曝光處理裝置n用于曝 光的光是紫外線光(UV光)、熒光、自然光或其它光。
加熱處理單元18是用于對(duì)基板實(shí)施加熱處理(低溫干燥處理) 的裝置，其加熱溫度可在例如8(TC 180。C或100'C 150。C的范圍內(nèi) 調(diào)整。加熱處理單元18例如包括可使基板大體保持水平狀態(tài)的載物 臺(tái)以及可將該載物臺(tái)配置在內(nèi)部的腔室。
溫度調(diào)整處理單元19是用于控制基板溫度的裝置，其溫度調(diào)整 范圍為10°C~50°C、或10'C 8(TC。該溫度調(diào)整單元19例如包括可 使基板大體保持水平狀態(tài)的載物臺(tái)以及可將該載物臺(tái)配置在內(nèi)部的 腔室。
藥液處理單元21是用于對(duì)基板進(jìn)行藥液處理的裝置。
正如圖8所示，該藥液處理單元21包括儲(chǔ)存藥液的藥液罐301、 可將基板500配置到內(nèi)部的腔室302。腔室302包括用來將從藥液 罐301壓送來的藥液提供給基板500的可動(dòng)噴嘴303、將基板500大 體保持在水平狀態(tài)的載物臺(tái)304、用來將廢液及廢氣從該腔室302內(nèi) 排出的排出口 305。
在此種藥液處理單元21之中，可通過將氮?dú)鈮核偷剿幰汗?01 內(nèi)，將該藥液罐301內(nèi)的藥液經(jīng)由可動(dòng)噴嘴303提供給基板500。而 可動(dòng)噴嘴303可在水平方向上移動(dòng)。此外，載物臺(tái)304采用靠從其板 狀的主體朝外突出的銷釘從下側(cè)支持基板500的構(gòu)成。
此外，藥液處理單元21也可以是通過將藥液氣化提供給基板的 干式裝置。
藥液處理單元21中使用的藥液(藥液罐301內(nèi)儲(chǔ)存的藥液)至 少含有酸、有機(jī)溶劑、堿中的某一種。
顯影處理裝置20是用于對(duì)基板進(jìn)行顯影處理的裝置，例如可將 儲(chǔ)存在藥液處理單元21的藥液罐301中的藥液作為顯影液，其余的 構(gòu)成，也可與藥液處理單元21相同。
氣體氣氛處理單元22是通過進(jìn)行使基板暴露在各種氣體中的氣 體氣氛處理，進(jìn)行使基板上的有機(jī)膜圖形溶解變形處理的單元。
氣體氣氛處理單元22正如圖9及圖IO所示，包括用于通過發(fā)泡 生成氣體(處理氣體)的發(fā)泡容器401、可在內(nèi)部配置基板500的腔
室402。腔室402包括用來將發(fā)泡容器401生成的處理氣體導(dǎo)入該 腔室的氣體導(dǎo)入口 403、用來將氣體從該腔室402排出的排氣孔404、 可將基板500大體保持水平狀態(tài)的載物臺(tái)405、以及用于把腔室402 以及發(fā)泡容器401控制在理想溫度的溫度控制機(jī)構(gòu)(圖示省略)。更 具體而言，既可以是包括彼此平面位置不同的復(fù)數(shù)氣體導(dǎo)入口 403、 以及用來使從氣體導(dǎo)入口 403導(dǎo)入的氣體擴(kuò)散后提供給載物臺(tái)405上 的基板500 —側(cè)的許多孔全面分散配置的氣體噴出板406的類型(圖 9)，也可以是配置利用旋轉(zhuǎn)攪拌氣體導(dǎo)入口 403導(dǎo)入的氣體的攪拌件 407的類型(圖10)。
在此種氣體氣氛處理單元22之中，通過將氮?dú)鈱?dǎo)入儲(chǔ)存液體原 料(例如有機(jī)溶劑)的發(fā)泡容器401內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡，將通過發(fā)泡生成的 氣體(處理氣體)從氣體導(dǎo)入口 403導(dǎo)入腔室402，即可提供給基板 500 (使基板暴露在氣體中)。
此處的溫度調(diào)整處理單元19的主要用途是在氣體氣氛處理之前 預(yù)先進(jìn)行溫度調(diào)整，最好具有可在10。C 5(TC或10'C 40'C范圍內(nèi) 調(diào)整基板溫度的控制裝置。
此外，氣體氣氛處理單元22最好也具有可在10'C 5(TC或10 'C 40'C范圍內(nèi)調(diào)整基板溫度的控制裝置。
還有，溫度調(diào)整處理單元19以及氣體氣氛處理單元22的溫度控 制裝置最好進(jìn)行將各自的基板溫度保持在10'C 50'C或10°C 40°C 的范圍內(nèi)任意設(shè)定的目標(biāo)溫度±2°C以內(nèi)的控制。
此外，溫度調(diào)整處理單元19以及氣體氣氛處理單元22的溫度控 制裝置在把各基板溫度調(diào)整到1(TC 50。C或10'C 40。C范圍內(nèi)的同 時(shí)，最好進(jìn)行把基板溫度調(diào)整到彼此相同或土5'C以內(nèi)的近似目標(biāo)溫 度的控制。
此外，溫度調(diào)整處理單元19以及氣體氣氛處理單元22的溫度控 制裝置在把各基板溫度調(diào)整到1(TC 50'C或10'C 40。C范圍內(nèi)的彼 此相同或士5'C以內(nèi)的近似目標(biāo)溫度的同時(shí)，如能進(jìn)行把該目標(biāo)溫度 保持在土2r以內(nèi)的控制則更好。
此外，溫度調(diào)整處理單元19以及氣體氣氛處理單元22的溫度控 制裝置如能把基板溫度調(diào)整到15'C 35X:的范圍內(nèi)則更好。
灰化處理單元23是通過等離子體放電處理(可在氧氣或氧氣及 氟氣氣氛中進(jìn)行)、使用紫外線等短波長(zhǎng)的光能的處理以及使用了該 光能或熱能的臭氧處理中的某一種或其它處理，在基板上進(jìn)行各種膜 (例如有機(jī)膜圖形)的蝕刻的裝置。
圖5及圖6是分別示意性表示本實(shí)施方式涉及的基板處理裝置的 最佳實(shí)例的俯視圖。
其中圖5所示的基板處理裝置IOO采用可根據(jù)用途變更該基板處 理裝置IOO配置的各種處理單元的處理順序的構(gòu)成。
另外，圖6所示的基板處理裝置200則是該基板處理裝置200 配置的各處理單元的處理順序固定的例示。
正如圖5所示，基板處理裝置IOO包括可承載用于收容基板(例 如LCD基板或半導(dǎo)體片)的盒子L1的盒子工位1、以及可承載與盒 子L1相同的盒子L2的盒子工位2、配置各種處理單元U1、 U2、 U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8以及U9的處理單元配置區(qū)域3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、與在各盒子工位1、 2以及各處理單元U1 U9之間 進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)器人(基板傳送機(jī)構(gòu))12、根據(jù)各種基板 處理方法適當(dāng)控制該基板傳送機(jī)器人12的基板傳送與用各種處理單
元U1 U9實(shí)施的處理的控制機(jī)構(gòu)(控制裝置)24。
在盒子L1、 L2之中，例如盒子L1可用于收容基板處理裝置100 處理前的LCD基板，盒子L2可用于收容基板處理裝置100處理完畢 的基板。
此外，作為設(shè)置在各種處理單元配置區(qū)域3 11的各種處理單元 U1 U9，可根據(jù)用途工藝(基板處理方法)從圖7所示的7種處理 單元中任選一種。
還可根據(jù)用途工藝所需的處理種類或處理能力，適當(dāng)調(diào)整所選處 理單元的數(shù)量。因此，在處理單元配置區(qū)域3 11之中，也可包括未 選擇，設(shè)置處理單元17 23中的任何一種的區(qū)域。
這里的控制機(jī)構(gòu)24例如由CPU及存儲(chǔ)器構(gòu)成，在其中的存儲(chǔ)器 中存儲(chǔ)了用來控制各處理單元U1 U9以及基板傳送機(jī)器人12的動(dòng) 作的控制程序，CPU根據(jù)該程序控制各處理單元U1 U9以及基板傳 送機(jī)器人12的動(dòng)作。
該控制機(jī)構(gòu)24通過選擇性實(shí)施與各種基板處理方法相對(duì)應(yīng)的程 序，控制基板傳送機(jī)器人12及各種處理單元U1 U9的動(dòng)作。
也就是說，控制機(jī)構(gòu)24根據(jù)與各種基板處理方法相對(duì)應(yīng)的處理 順序的數(shù)據(jù)，控制基板傳送機(jī)器人12的基板傳送順序，使之按照規(guī) 定的順序從各盒子工位1、 2以及各處理單元U1 U9取出基板及將 基板收容承載到其上。
此外，控制機(jī)構(gòu)24根據(jù)與各種基板處理方法相對(duì)應(yīng)的處理?xiàng)l件 數(shù)據(jù)，按照該基板處理方法中的處理順序控制各處理單元U1 U9的 處理。
也就是說，在圖l所示的基板處理方法(后述)之中，控制機(jī)構(gòu)
24對(duì)基板傳送機(jī)器人12、藥液處理單元21、溫度調(diào)整處理單元19 以及氣體氣氛處理單元22實(shí)施控制，以便依次進(jìn)行使用藥液處理單 元21的藥液處理、使用溫度調(diào)整處理裝置19的溫度調(diào)整處理，以及 使用氣體氣氛處理裝置22的氣體氣氛處理。
此外，正如圖6所示，基板處理裝置200包括承載盒子L1的 盒子工位13、承載盒子L2的盒子工位16、配置各種處理單元U1、 U2、 U3、 U4、 U5、 U6及U7的各種處理單元配置區(qū)域3、 4、 5、 6、 7、 8及9，將基板從盒子工位13的盒子Ll傳送到處理單元配置區(qū)域 3的處理單元U1的基板傳送機(jī)器人14、將基板從處理單元配置區(qū)域 9的處理單元7傳送到盒子工位16的盒子L2的基板傳送機(jī)器人15、 以及根據(jù)各種基板處理方法適當(dāng)控制上述基板傳送機(jī)器人14、 15的 基板傳送與各處理單元U1 U9間的基板傳送以及在各處理單元 U1 U9實(shí)施的處理的控制機(jī)構(gòu)24。
在基板處理裝置200之中，各種處理單元的處理順序固定，采用 從上游一側(cè)的處理單元依次(圖6中的箭頭A的方向)進(jìn)行連續(xù)處理 的構(gòu)成。
作為設(shè)置在各種處理單元配置區(qū)域3 9中的各種處理單元U1 U7，基板處理裝置200也可根據(jù)用途工藝選擇圖7所示的7種處理單 元中的任意一種。此外還可根據(jù)用途工藝所需的處理種類或處理能力 適當(dāng)調(diào)整所選處理單元的數(shù)量，在處理單元配置區(qū)域3 9之中，也 可包含未選擇 設(shè)置處理單元17 23中的任何一種的區(qū)域。
基板處理裝置200的控制機(jī)構(gòu)24，根據(jù)按照各種基板處理方法 固定設(shè)定的處理順序的數(shù)據(jù)，控制基板傳送機(jī)器人12的基板傳送順 序，并使之按照規(guī)定的順序從各盒子工位1、 2以及各處理單元U1 U9取出基板，并將基板收容承載到其上。
此外，控制機(jī)構(gòu)24根據(jù)按照各種基板處理方法固定設(shè)定的處理 條件數(shù)據(jù)，按照該基板處理方法中的處理順序，控制各處理單元Ul U9的處理。
也就是說，在圖l所示的基板處理方法(后述)之中，控制機(jī)構(gòu) 24控制基板傳送機(jī)器人12、藥液處理單元21、溫度調(diào)整處理單元19 以及氣體氣氛處理單元22，以便依次進(jìn)行使用藥液處理單元21的藥 液處理，使用溫度調(diào)整處理單元20的溫度調(diào)整處理，以及使用氣體 氣氛處理單元22的加熱處理。
關(guān)于基板處理裝置100、 200中可設(shè)置的處理單元的數(shù)量，圖5、 圖6中分別例示出9個(gè)與7個(gè)，但也可根據(jù)用途工藝的種類及處理能 力、根據(jù)生產(chǎn)成本適當(dāng)增減。
此外，舉例中使用了盒子L1以及L2兩個(gè)盒子，但也可以根據(jù) 所需的處理能力，根據(jù)生產(chǎn)成本適當(dāng)增減。
此外，作為可在基板處理裝置100、 200中配置的處理單元，除 上述7種之外，例如還可增加伴隨微細(xì)圖形曝光的曝光處理單元、蝕 刻(干法或濕法)處理單元、保護(hù)膜涂布單元，以及附著性強(qiáng)化處理 (附著強(qiáng)化劑處理等)、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)處理單元等，還可更高效地進(jìn)行整 體性處理。
當(dāng)配置蝕刻處理單元的情況下，例如可將有機(jī)膜圖形作為掩膜進(jìn) 行底膜(例如基板表面)的圖形加工(底膜加工處理)。
此處的蝕刻處理單元，可通過作為藥液處理單元21使用的藥液，
使用可進(jìn)行底膜圖形加工的藥液(即含酸的蝕刻液或含堿的蝕刻液)， 用藥液處理單元21代替。
此外，為了實(shí)現(xiàn)處理均勻化的目的，基板處理裝置最好設(shè)定為配 置復(fù)數(shù)個(gè)相同的處理單元，通過配置復(fù)數(shù)個(gè)相同的處理單元，對(duì)各基 板實(shí)施相同的處理，即通過流水線作業(yè)復(fù)數(shù)次重復(fù)相同的處理。
此外，最好使各基板的朝向在其板面內(nèi)彼此各不相同(例如反向 設(shè)置)進(jìn)行配置復(fù)數(shù)個(gè)相同處理單元的處理。這種情況下，基板處理 裝置最好具有使各基板的朝向在其板面內(nèi)彼此不同進(jìn)行配置復(fù)數(shù)個(gè) 相同處理單元的處理的功能，通過采用此種構(gòu)成，即可不依賴操作者 的手，自動(dòng)進(jìn)行基板朝向的變更。
此外，同樣的處理單元只配置一個(gè)情況下，最好使基板的朝向在 其板面內(nèi)彼此不同分復(fù)數(shù)次進(jìn)行使用該一個(gè)處理單元的處理。這種情 況下，若能在彼此相反的復(fù)數(shù)個(gè)方向上分別進(jìn)行基板處理則更好。上 述情況下，基板處理裝置最好具有使基板的朝向在其板面內(nèi)彼此不 同，分復(fù)數(shù)次進(jìn)行至少使用某一種處理單元的處理功能。
此外，在使用一個(gè)處理單元的處理之中，最好包含在基板的板面 內(nèi)一個(gè)方向上的處理以及與此不同的方向(例如相反方向)上的處理。 在此情況下，基板處理裝置作為至少使用某一種處理單元的處理，最 好具有基板的板面內(nèi)一個(gè)方向上的處理以及與此不同方向上的處理 的功能(通過對(duì)上述各方向的掃描進(jìn)行處理的功能)。此處的此種功
能最好至少具有氣體氣氛處理單元22。即，采用氣體氣氛處理單元 22的氣體氣氛處理最好包括其板面內(nèi)一個(gè)方向上的處理以及與此不 同方向上的處理。
還有，基板處理裝置最好具有防爆功能或防火功能。這種情況下， 至少氣體氣氛處理單元22最好具備防爆功能或防火功能。
下面說明最佳實(shí)施方式的例示(具體的基板處理方法的例示以及
按照基板處理方法，通過選擇性設(shè)置各處理單元17 23而得到的基 板處理裝置)。
(第1實(shí)施方式)
第l實(shí)施方式涉及的基板處理方法用于下述目的(l)當(dāng)把有機(jī) 膜(主要是保護(hù)膜)圖形作為掩膜進(jìn)行底膜(即例如基板本身)蝕刻 的情況下，使底膜的形狀錐形化(例如參照特開2002 — 334830號(hào)公 報(bào))或使蝕刻尺寸精細(xì)化(作為有機(jī)膜圖形的面積擴(kuò)大或檢驗(yàn)孔的精 細(xì)化的結(jié)果的蝕刻尺寸精細(xì)化)，(2)當(dāng)把有機(jī)膜(主要是保護(hù)膜) 圖形作為掩膜進(jìn)行蝕刻的情況下，通過在溶解變形處理前后進(jìn)行底膜 蝕刻(將溶解變形處理前、溶解變形處理后的有機(jī)膜圖形作為掩膜， 圖形加工該有機(jī)膜圖形的底膜)，使底膜的蝕刻形狀2階梯化，形成 形狀具有很大差異的兩種圖形、或形成分離圖形與結(jié)合圖形(例如，
參照特開2002 — 334830號(hào)公報(bào)的圖2及圖3，包括使相鄰的有機(jī)膜圖 形彼此溶合為一體的處理)，(3)當(dāng)有機(jī)膜圖形為絕緣膜的情況下， 使該有機(jī)膜圖形變形為電路圖形的絕緣膜(使有機(jī)膜圖形變形為覆蓋 基板上形成的電路圖形的絕緣膜)。
也就是說，第1實(shí)施方式涉及的基板處理方法，在上述(1) (3)的目的方面與加工有機(jī)膜圖形的工序有關(guān)。
圖1是表示第1實(shí)施方式涉及的基板處理方法的流程圖。
正如圖1所示，在第1實(shí)施方式涉及的基板處理方法之中，依次 進(jìn)行藥液處理(步驟Sl)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體氣氛處理 (步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處理作為有機(jī)膜 圖形加工處理。 其中，藥液處理(步驟Sl)構(gòu)成去除處理，氣體氣氛處理(步
驟S3)構(gòu)成溶解變形處理。
步驟S1是以去除有機(jī)膜圖形表面(表層部)的變質(zhì)層，或去除 有機(jī)膜圖形表面上的堆積層為目的的藥液(酸性溶液、堿性溶液、有 機(jī)溶液等)處理，可使用藥液處理單元21進(jìn)行。
而在通過步驟S1的藥液處理，去除變質(zhì)層或堆積層的同時(shí)，還 可改善未被有機(jī)膜圖形覆蓋的基板表面的潤(rùn)濕性。
此外，在藥液處理中，為了能夠選擇性去除有機(jī)膜圖形表層的變 質(zhì)層或有機(jī)膜表面的堆積層，最好設(shè)定其處理時(shí)間及選擇使用的藥 液。
而作為上述去除變質(zhì)層或堆積層的結(jié)果是使未變質(zhì)的有機(jī)膜圖 形外露及保留下來，以及使被堆積層覆蓋的有機(jī)膜圖形外露及保留下 來。
此時(shí)，應(yīng)通過去除處理(本實(shí)施方式情況下僅為藥液處理)去除 的變質(zhì)層是指有機(jī)膜圖形的表層部因長(zhǎng)期放置產(chǎn)生的老化、熱氧化、 熱硬化、沉積層(堆積層)的附著，酸性蝕刻液的使用(液態(tài)蝕刻液 處理)、灰化處理(02灰化等)、使用其它干性蝕刻氣體(干法蝕刻處 理)等因素而產(chǎn)生變質(zhì)后生成的。也就是說，由于上述各種因素，有 機(jī)膜圖形因受到物理性或化學(xué)性的損傷而發(fā)生了變質(zhì)，但由于其變質(zhì) 的程度及特性因濕法蝕刻處理中使用的藥液種類，干法蝕刻處理之一 的等離子體處理中的各向同性與各向異性的差別，在有機(jī)膜圖形上有 無堆積物，干法蝕刻處理中使用的氣體種類等各種生成因素不同而有 很大差異，因而在去除變質(zhì)層的難易程度方面也出現(xiàn)差異。
此外，作為應(yīng)通過去除處理去除的堆積層，應(yīng)是伴隨干法蝕刻而 堆積的堆積層。該堆積層的特性也因干法蝕刻處理之一的等離子體處 理中的各向同性與各向異性的差別，以及干法蝕刻中使用的氣體種類 等因素不同而有很大差別，因而在去除堆積層的難易程度方面也出現(xiàn) 差異。
正因如此，所以需要根據(jù)變質(zhì)層或堆積層的去除難易程度適當(dāng)設(shè) 定或選擇藥液處理的時(shí)間長(zhǎng)度及藥液處理中使用的藥液種類。
作為可在藥液處理中使用的藥液可使用含有堿性藥品的藥液，含 有酸性藥品的藥液，含有有機(jī)溶劑的藥品，含有有機(jī)溶劑與胺類材料 的藥液，含有堿性藥品與胺類材料的藥液中的任意一種。
這里所說的堿性藥品包括含有胺類材料與水的藥品，有機(jī)溶劑包 括含有胺類材料的藥品。
此外，藥液處理中使用的藥液最好含有防腐劑。
作為胺類材料的具體例，包括 一乙胺、二乙胺、三乙胺、 一異 丙胺、二異丙胺、一丁胺、二丁胺、三丁胺、羥胺、二乙基羥胺、無 水二乙基羥胺、吡啶、甲基吡啶等。即，當(dāng)藥液含有胺類材料的情況 下，既可以含有上述材料中的任意一種，也可以含有某幾種。當(dāng)藥液 含有胺類材料的情況下，可使用含有0.01到10wt。Z (0.01重量％以 上，10重量％以下)范圍內(nèi)的胺類材料的水溶液。
步驟S2的溫度調(diào)整處理是為了在氣體氣氛處理(步驟3)之前
預(yù)先使溫度穩(wěn)定化(事先溫度穩(wěn)定化)而進(jìn)行的。通過該溫度調(diào)整處
理的穩(wěn)定化溫度為10°C ~50°C 。該溫度調(diào)整處理通過將基板承載在可 保持在氣體氣氛處理的處理溫度上的溫度調(diào)整單元19的載物臺(tái)上， 進(jìn)行至基板溫度達(dá)到該處理溫度(例如3 5分鐘)。
而上述藥液處理及溫度調(diào)整處理可分別在以后的氣體氣氛處理 (步驟S3)中使氣氛容易滲透到有機(jī)膜圖形中，從而獲得提高該氣體 氣氛處理的效率及質(zhì)量的效果。
在步驟S3的氣體氣氛處理之中，通過使用氣體氣氛處理單元22 使基板暴露在各種氣體(例如有機(jī)溶劑為原料生成的氣體)之中，使 基板上的有機(jī)膜圖形溶解變形(溶解變形處理)。也就是說，氣體氣 氛處理在有機(jī)溶劑的氣體氣氛中進(jìn)行。
在這里，將適合使用于氣體氣氛的有機(jī)溶劑分為上位概念的有機(jī) 溶劑和將其具體化的下位概念的有機(jī)溶劑列于下面。R為垸基或置換
烷基、Ar為苯基或苯基以外的芳香環(huán)。
作為上位概念的有機(jī)溶劑-醇類(R—OH)、 烷氧基醇類、
醚類(R—O —R、 Ar—0 —R、 Ar—0 —Ar)、
酯類、
酮類、
乙二醇類、
烷撐二醇類、
乙二醇醚類。
下位概念的有機(jī)溶劑
CH3OH、 C2H5OH、 CH3(CH2)XOH、
異丙醇(IPA)、
乙氧基乙醇、
甲氧基乙醇、
長(zhǎng)鏈烷基酯、
一乙醇胺(MEA)、 一乙胺、
二乙胺、
三乙胺、
一異丙胺、
二異丙胺、
三異丙胺、
一丁胺、
二丁胺、
三丁胺、
羥胺、
二乙基羥胺、
無水二乙基羥胺、
吡啶、
甲基吡啶、
丙酮、
乙酰丙酮、
—惡焼、
醋酸乙酯、 醋酸丁酯、 甲苯、
甲乙酮(MEK)、 二乙酮、
二甲基亞砜(DMSO)、 甲基異丁基酮(MIBK)、 丁基卡必醇、 醋酸正丁酯(nBA) 7-丁內(nèi)酯、
乙基溶纖劑醋酸酯(ECA)、
乳酸乙酯、
丙酮酸乙酯、
2— 庚酮(MAK)、
3— 甲氧基丁基醋酸酯、
乙二醇、
丙二醇、
丁二醇、
乙二醇一乙醚、
二乙二醇一 乙醚、
乙二醇一乙醚醋酸酯、
乙二醇一甲醚、
乙二醇一甲醚醋酸酯、
乙二醇一 正丁醚、
聚乙二醇、
聚丙二醇、
聚丁二醇、
聚乙二醇一乙醚、
聚二乙二醇一乙醚、
聚乙二醇一乙醚醋酸酯、
聚乙二醇一甲醚、
聚乙二醇一甲醚醋酸酯、
聚乙二醇一正丁醚、
甲基一3—甲氧基丙酸酯(MMP)、 丙二醇一甲醚(PGME)、 丙二醇一甲醚醋酸酯(PGMEA)、 丙二醇一丙醚(PGP)、 丙二醇一乙醚(PGEE)、 乙基一3—乙氧基丙酸酯(FEP)、 二丙二醇一乙醚、 三丙二醇一乙醚、 聚丙二醇一乙醚、 丙二醇一甲醚丙酸酯、
3—甲氧基丙酸甲酯、 3—乙氧基丙酸乙酯、
N—甲基一2 —吡咯烷酮(NMP)。
而用以有機(jī)溶劑為原料生成的氣體進(jìn)行氣體氣氛處理是在有機(jī) 膜圖形靠有機(jī)溶劑的滲透進(jìn)行溶解的情況下進(jìn)行的。有時(shí)候，例如有 機(jī)膜圖形具有水溶性、酸溶解性、堿溶解性的情況下，可用以水溶液、 酸溶液或堿溶液為原料生成的氣體進(jìn)行氣體氣氛處理。
在此處的溫度調(diào)整處理單元19以及氣體氣氛處理單元22之中， 最好通過各自配置的溫度控制裝置實(shí)施把基板溫度調(diào)整到10°C 50 r范圍內(nèi)的處理。
此外，在溫度調(diào)整處理單元19以及氣體氣氛處理單元22之中， 如能把基板溫度保持在l(TC 50°C范圍內(nèi)任意設(shè)定的目標(biāo)溫度的±2 'C以內(nèi)則更好。
還有，如能使使用溫度調(diào)整處理單元19的處理的目標(biāo)溫度與使 用氣體氣氛處理單元22的處理的目標(biāo)溫度設(shè)定為彼此相同，或在±5 'C以內(nèi)就更加好了。
除此之外，在使用氣體氣氛處理單元22的氣體氣氛處理中使用 的氣體以及作為氣源的有機(jī)溶劑的溶液應(yīng)預(yù)先調(diào)整到10'C 5(TC的 范圍內(nèi)，并且最好配置用于調(diào)溫的溫度控制裝置。
此外，此種可將調(diào)整氣體氣氛處理單元22的氣體及作為氣源的 有機(jī)溶劑等的溶液溫度的溫度控制裝置，最好將其溫度保持在1(TC
5(TC范圍內(nèi)任意設(shè)定的目標(biāo)溫度的±2°C以內(nèi)。
此外，氣體氣氛處理單元22使用的氣體及作為氣源的有機(jī)溶劑
的溫度最好調(diào)整為與氣體氣氛處理單元22的處理溫度相同，或在±5 'C以內(nèi)。
還有，調(diào)整氣體氣氛處理單元22使用的氣體溫度與作為氣源的 有機(jī)溶劑溫度的溫度控制裝置，最好將上述溫度保持在10'C 50'C的 范圍內(nèi)任意設(shè)定的目標(biāo)溫度的土2'C以內(nèi)，并且，最好將氣體氣氛處 理單元22使用的氣體及作為供氣源的有機(jī)溶劑的溶液溫度、調(diào)整為 與氣體氣氛處理單元的處理溫度相同或在±5°。的范圍內(nèi)。
此外，也可在氣體氣氛處理單元22使用的氣體及作為氣源的有 機(jī)溶劑的溶液溫度與氣體氣氛處理單元22的處理溫度之間設(shè)定溫差 進(jìn)行處理。在此情況下，當(dāng)氣體氣氛處理單元22的處理溫度較高時(shí)， 基板上的有機(jī)膜圖形的藥液溶解回流變形中的進(jìn)展速度會(huì)隨溫差的 減少而變緩，當(dāng)氣體氣氛處理單元22的處理溫度較低時(shí)，基板上的 有機(jī)膜圖形的藥液溶解回流變形中的進(jìn)展速度會(huì)隨其溫差的減少而 加快。
作為調(diào)整氣體氣氛處理單元22使用的氣體溫度及作為氣源的有 機(jī)溶劑的溶液溫度的溫度控制裝置，可根據(jù)用途選擇進(jìn)行上述某種調(diào) 溫動(dòng)作的裝置。
此外，所選裝置最好具有連鎖控制氣體氣氛處理單元22使用的 氣體及作為氣源的有機(jī)溶劑的溶液的溫度與氣體氣氛處理單元22的 處理溫度的功能。
還有，溫度調(diào)整處理單元19、氣體氣氛處理單元22的最佳溫度 調(diào)整范圍為15'C 35'C。
而氣體氣氛處理單元22的溫度控制裝置最好通過調(diào)整該氣體氣 氛處理單元22配置的基板載物臺(tái)(例如載物臺(tái)405)的溫度來調(diào)整溫 度。
在步驟S4的加熱處理之中，把基板承載到保持在規(guī)定的加熱溫
度(80'C 180'C)的加熱處理單元18的載物臺(tái)上并保持規(guī)定時(shí)間(例 如3 5分鐘)。通過實(shí)施該加熱處理，可通過氣體氣氛處理，使暴露 的氣體深入滲透到有機(jī)膜圖形內(nèi)的同時(shí)，還可使溶解變形加速進(jìn)行。
而此種第1實(shí)施方式中使用的基板處理裝置，作為各種處理單元 U1 U9或U1 U7是至少配置藥液處理單元21、溫度調(diào)整處理單元 19、氣體氣氛處理單元22以及加熱處理單元18的基板處理裝置100 或200。
基板處理裝置100的情況下，可任意配置藥液處理單元21、溫 度調(diào)整處理單元19、氣體氣氛處理單元22以及加熱處理單元18。
另外，基板處理裝置200的情況下，需要在圖6的箭頭A所示 的方向上依次配置藥液處理單元21、溫度調(diào)整處理單元19、氣體氣 氛處理單元22以及加熱處理單元18。在基板處理裝置200的情況下， 需要按照處理順序配置各處理單元這一點(diǎn)，在下面說明的各基板處理 方法之中也相同。
此外，圖1的處理最好利用基板處理裝置(例如基板處理裝置 100或200)自動(dòng)進(jìn)行。也就是說，基板處理裝置的控制機(jī)構(gòu)24通過 適當(dāng)控制基板傳送機(jī)器人12以及各處理單元的動(dòng)作，自動(dòng)進(jìn)行圖1 的處理。而在基板處理裝置自動(dòng)進(jìn)行上述一系列的處理這一點(diǎn)，在以 下說明的各種實(shí)施方式的各種基板處理方法之中也相同。
此外，基板處理裝置配置蝕刻處理單元的情況下，最好還可自動(dòng) 進(jìn)行將有機(jī)膜圖形作為掩膜的底膜(基板表面)的圖形加工(底膜加 工處理)。而作為有機(jī)膜圖形作為掩膜的底膜加工處理，可根據(jù)需要
進(jìn)行將有機(jī)膜圖形加工處理前的有機(jī)膜圖形作為掩膜進(jìn)行的處理，以 及將有機(jī)膜圖形加工處理后的有機(jī)膜圖形作為掩膜圖形的底膜加工 處理中的一種或兩種，此種根據(jù)需要將有機(jī)膜圖形作為掩膜的底膜加 工處理，在以下說明的各實(shí)施方式的各基板處理方法中也相同。
若采用上述第1實(shí)施方式，由于是在通過藥液處理(步驟Sl) 使有機(jī)膜圖形表面改性、去除有機(jī)膜圖形的部分表面、或改善基板表 面的潤(rùn)濕性后進(jìn)行溶解變形處理(步驟S3)，因而可用很好的控制性
均勻而又高效地進(jìn)行該溶解變形處理，可很好地實(shí)現(xiàn)上述(1) (3) 的目的(例如采用藥液溶解回流變形處理的形成TFT元件的PR縮短 工藝)。
作為干法處理方法的灰化處理可大致分為兩類。
Al)第1種為等離子體處理之外(利用紫外線光等短波長(zhǎng)光能 或熱的臭氧處理等)的處理。等離子體以外的灰化處理對(duì)處理對(duì)象(此
處為有機(jī)膜及底膜等)的損傷小，但其處理速度慢。因此，等離子體 處理以外的灰化處理只能用于有機(jī)膜及底膜的表面狀態(tài)變化(提高潤(rùn) 濕性)，當(dāng)去除有機(jī)膜表面部分的部分變質(zhì)層及需要干法剝離那樣的 高速度的情況下幾乎不能使用。不過即使在等離子體處理以外的灰化 處理之中，也有唯一一種可在極高溫度下實(shí)現(xiàn)高速處理的臭氧處理 法。但在那種條件下，由于存在有機(jī)膜熱硬化、產(chǎn)生無法用濕法剝離 的重大變質(zhì)，留有損傷等問題因而并未普及。
A2)第2種即是等離子體處理。等離子體處理之中還可分為兩 種方式。A2-l):第1種是高壓、低功率、各向同性的等離子體處理。 A2-2):第2種是低壓大功率、各向異性的等離子體處理。這二者的 處理速度均比上述Al)的"等離子體處理以外的灰化處理"快。此 外與A2-l)的處理速度相比，A2-2)的處理速度更快。如上所述， 由于兩種等離子體處理的處理速度均快，因而可用很短時(shí)間進(jìn)行有機(jī)
膜圖形及底膜的表面狀態(tài)變化(提高潤(rùn)濕性)的處理的同時(shí)，還可用 于去除有機(jī)膜表面的一部分變質(zhì)層以及干法剝離之類的高速處理。然 而兩種等離子體處理對(duì)處理對(duì)象的損傷均大于上述Al)。
尤其是作為以去除有機(jī)膜表面的一部分變質(zhì)層為目的的現(xiàn)用的
干法處理，Al)的處理(等離子體處理之外的處理)不夠充分。此 外，在A2-2)的各向異性的等離子體處理雖可充分去除最初的一部分 變質(zhì)層，但由于會(huì)留下很大的損傷，形成大片的有機(jī)膜的新的變質(zhì) 層，因而用于該目的時(shí)無實(shí)際意義。正固如此，在此目的的情況下通 常都使用A2-1)的各向同性等離子體處理。
然而在進(jìn)行特開2002 — 334830號(hào)公報(bào)所述的有機(jī)膜圖形的加工 處理的基板處理方法中，出于使藥液(主要是有機(jī)溶劑)滲透到有機(jī) 膜圖形之中，使之變形處理(溶解變形處理)均勻的目的而在其溶解 變形處理前去除有機(jī)膜圖形上的一部分變質(zhì)層的情況下，A2-2)的各 向異性等離子體自不待言，即使使用A2-l)的各向同性的等離子體處 理，也很難完全防止因去除最初的有機(jī)膜的一部分變質(zhì)層以及等離子 體處理引起的新的損傷而在有機(jī)膜上形成與殘留微小的變質(zhì)層。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使是此種等離子體處理新生成及殘留的有機(jī)膜 的微小變質(zhì)層也存在妨礙溶解變形處理的均勻性的問題。
艮P，在特開2002 —334830號(hào)公報(bào)的技術(shù)之中，在有機(jī)膜圖形中， 作為殘留等離子體處理引起的損傷及變質(zhì)層的結(jié)果，由于溶解變形處 理不夠均勻，因而在該溶解變形處理后進(jìn)行的底膜加工中有可能出現(xiàn) 次品。
這樣一來，在以往(特開2002 — 334830號(hào)公報(bào))的情況下，由 于將通過灰化處理進(jìn)行的有機(jī)膜圖形表面的變質(zhì)層或堆積層的去除， 通過藥液處理即濕法處理進(jìn)行，因而可最大限度地抑制對(duì)有機(jī)膜圖形 或基板的損傷。正因如此，可減少在其后的溶解變形處理及底膜的蝕 刻中出現(xiàn)次品。
而且還可省略步驟S4的加熱處理，省略該加熱處理的情況下，
自然不再需要加熱處理單元18，此外，步驟S4的加熱溫度只要在能 夠用溫度調(diào)整處理單元19調(diào)整的范圍內(nèi)，該步驟S4的處理還可用溫 度調(diào)整處理單元19進(jìn)行。在下面的圖2至圖4的各圖中，與步驟S4 相同，凡是在括號(hào)內(nèi)的步驟即意味著同樣可以省略。因此，與括號(hào)內(nèi) 的步驟相對(duì)應(yīng)的處理單元也可省略這一點(diǎn)，在以下介紹的各種基板處 理方法中也一樣。
此外，在步驟S4之后，最好通過溫度調(diào)整處理(冷卻)，降到常 溫附近。
采用基板處理裝置100的情況下，即使在復(fù)數(shù)次進(jìn)行同一處理 (例如兩次進(jìn)行加熱處理(步驟S4)的基板處理方法)的情況下，其 處理用的處理單元也可只用一個(gè)，但在采用基板處理裝置200的情況 下，要想復(fù)數(shù)次進(jìn)行同一處理，必須有與其處理次數(shù)相同的處理單元。 也就是說，在基板處理裝置200的情況下，例如要想進(jìn)行兩次加熱處 理(步驟S4)時(shí)需要配置兩臺(tái)加熱處理單元22。這在以下介紹的各 基板處理方法之中也一樣。
(第2實(shí)施方式)
第2實(shí)施方式涉及的基板處理方法用于與第1實(shí)施方式涉及的基 板處理方法相同的目的(上述(1) (3)的目的)。即、第2實(shí)施 方式涉及的基板處理方法在上述(1) (3)的各個(gè)目的方面與加工 有機(jī)膜圖形的工序有關(guān)。
圖2是表示第2實(shí)施方式涉及的基板處理方法的流程圖。
正如圖2所示，在第2實(shí)施方式涉及的基板處理方法之中，依次 進(jìn)行灰化處理(步驟S7)、藥液處理(步驟Sl)、溫度調(diào)整處理(步 驟S2)、氣體氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，上述一 系列處理均作為有機(jī)膜圖形加工處理。
在第2實(shí)施方式之中，由灰化處理及藥液處理構(gòu)成去除處理。
在第2實(shí)施方式之中，在第1實(shí)施方式涉及的基板處理方法的藥 液處理(步驟S1)之前又增加了灰化處理(步驟S7)。該步驟S7的 灰化處理用灰化處理單元23進(jìn)行。
也就是說，灰化處理是通過等離子體放電處理(在氧氣、或氧氣 及氟氣的氣氛中進(jìn)行)，采用紫外線光等短波長(zhǎng)光能的處理、以及采 用其光能或熱的臭氧處理的某一種或其它處理，蝕刻基板上的有機(jī)膜 圖形的處理。
在第2實(shí)施方式中，作為氣體氣氛處理(溶解變形處理)的前處 理，并非像第1實(shí)施方式那樣全部用濕法的藥液處理去除有機(jī)膜圖形
表面的變質(zhì)層或堆積層，而是在前處理之中也使用灰化處理，通過該 灰化處理僅去除變質(zhì)層的表層部分。
在步驟S7的灰化處理之后的步驟Sl之中，通過濕法處理的藥液 處理去除灰化處理后仍殘留的變質(zhì)層。即，設(shè)定為通過依次結(jié)合進(jìn)行 步驟S7和步驟S1，去除有機(jī)膜圖形表面的全部變質(zhì)層。
關(guān)于其后的步驟S2、步驟S3、步驟S4，與第l實(shí)施方式相同， 增加了為使各處理穩(wěn)定進(jìn)行，事先將基板溫度調(diào)整為適當(dāng)?shù)奶幚頊囟?的溫度調(diào)整處理(主要是冷卻)、以及為了烘干溶解變形處理后的有 機(jī)膜圖形的加熱處理。
若采用上述第2實(shí)施方式，在去除有機(jī)膜圖形表面的變質(zhì)層或堆 積層的去除處理中依次進(jìn)行對(duì)有機(jī)膜圖形的灰化處理與藥液處理，但 由于灰化處理僅局限于用來去除有機(jī)膜圖形表面的變質(zhì)層或堆積層 中的表層部分，因而與現(xiàn)用的灰化處理相比，可縮短其處理時(shí)間，大 幅度減少該灰化處理造成的損傷。
還有，即使存在僅用藥液處理無法去除的堅(jiān)硬的變質(zhì)層或堆積層 的情況下，通過藥液處理前的灰化處理，很容易就可去除該變質(zhì)層或 堆積層。
此外，作為第2實(shí)施方式的步驟S1中使用的藥液，與第l實(shí)施 方式的步驟Sl中使用的藥液相比，既適合使用對(duì)有機(jī)膜圖形腐蝕性 小的藥液，與第1實(shí)施方式的步驟Sl相比還可縮短第2實(shí)施方式的 步驟S1的處理時(shí)間。
(第3實(shí)施方式)
第3實(shí)施方式涉及的基板處理方法是在基板上的有機(jī)膜主要是 感光性有機(jī)膜的情況下適用的方法，作為藥液處理中使用的藥液，除 使用至少具有有機(jī)膜圖形的顯影功能的藥液(顯影功能液)這點(diǎn)之外， 即除藥液處理中使用的藥液的種類不同之外，其余均與第l、第2實(shí) 施方式相同。
作為此處的顯影功能液，例如為含有0.1 10wt^范圍的主要成 分為TMAH (氫氧化四甲銨)的堿性水溶液，或NaOH (氫氧化鈉)、 Ca(OH)2 (氫氧化鈣)等無機(jī)堿性水溶液。
而在第3實(shí)施方式之中，在形成最初的有機(jī)膜圖形時(shí)的初期曝光 后，到進(jìn)行顯影處理期間，最好使基板保持在不曝光(不感光)狀態(tài)， 通過保持在該不曝光狀態(tài)可使顯影處理的效果穩(wěn)定化。
要想將基板保持在不曝光狀態(tài)，可通過管理工序或采用具有可使 基板保持不曝光狀態(tài)構(gòu)成的基板處理裝置。
圖3 (a)是表示第3實(shí)施方式涉及的基板處理方法的流程圖。
正如圖3 (a)所示，在第3實(shí)施方式涉及的基板處理方法之中， 依次進(jìn)行顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體氣氛 處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處理作為有 機(jī)膜圖形加工處理。
由其中的顯影處理構(gòu)成去除處理。
步驟S5的顯影處理是使用顯影處理單元20，用顯影功能液顯影 有機(jī)膜圖形的處理，具有與圖1中的步驟S1相同的效果。
因此，若采用第3實(shí)施方式，可獲得與第1實(shí)施方式相同的效果。
而第3實(shí)施方式時(shí)使用的基板處理裝置，作為各種處理單元Ul U9或U1 U7，是至少配置顯影處理單元20、溫度調(diào)整處理單元19、 氣體氣氛處理單元22以及加熱處理單元18的基板處理裝置100或 200 (與括號(hào)內(nèi)的步驟對(duì)應(yīng)的處理單元不省略的情況下)。
此外，在上述第3實(shí)施方式之中，也可在顯影處理之前增加灰化 處理，通過上述灰化處理及顯影處理進(jìn)行去除處理。
(第4實(shí)施方式)
第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法，是在上述第3實(shí)施方式涉及 的基板處理方法中的顯影處理之前，增加了使有機(jī)膜圖形感光的曝光 處理的基板處理方法。 此處的在顯影處理前進(jìn)行的曝光處理是對(duì)基板的理想范圍(有時(shí) 為整個(gè)表面)內(nèi)包含的有機(jī)膜圖形實(shí)施曝光處理(即與細(xì)微圖形曝光 等不同的曝光處理)的處理，以下稱之為"簡(jiǎn)易曝光處理"。該簡(jiǎn)易 曝光處理使用簡(jiǎn)易曝光單元17進(jìn)行。曝光使用的光是紫外線光(UV 光)、熒光、自然光或其它光。在該簡(jiǎn)易曝光處理之中，對(duì)基板的理
想范圍(整個(gè)基板或其中一部分，例如基板面積1/10以上的范圍)
內(nèi)包含的有機(jī)膜圖形進(jìn)行曝光。該簡(jiǎn)易曝光既可以是對(duì)基板的理想范 圍進(jìn)行的統(tǒng)一曝光，也可以是通過曝光光點(diǎn)在基板的理想范圍內(nèi)掃 描，使該范圍內(nèi)全部曝光的曝光。
而在第4實(shí)施方式之中，從最初形成有機(jī)膜圖形時(shí)的初期曝光之 后到進(jìn)行曝光處理期間，最好使基板一直保持不曝光(不感光)狀態(tài)， 通過保持此種不曝光狀態(tài)，既可使顯影處理效果穩(wěn)定，又可使簡(jiǎn)易曝 光處理中的曝光量均勻化。要想將基板保持不曝光狀態(tài)，可通過管理 工序或采用可使基板保持不曝光狀態(tài)的基板處理裝置。
這里的簡(jiǎn)易曝光處理可定位于下面列舉的某種方法進(jìn)行。
第1種為對(duì)簡(jiǎn)易曝光處理之前保持不感光狀態(tài)的基板上的有機(jī) 膜圖形進(jìn)行曝光。
第2種為即使在簡(jiǎn)易曝光處理之前受到一定程度的曝光(被紫外 線光、UV光、熒光、自然光曝光或長(zhǎng)期放置于上述光線之中)，或曝 光量不明(曝光不均勻或無管理狀態(tài))的情況下，仍可為了使曝光量 在整個(gè)基板上實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的均勻而對(duì)整個(gè)基板充分曝光或?yàn)榱税踩?起見，增加對(duì)整個(gè)基板的曝光。
<第4實(shí)施方式的具體實(shí)例1>
圖3 (b)是表示第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例1 的流程圖。 '
正如圖3 (b)在第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例1 之中，依次進(jìn)行簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)、顯影處理(步驟S5)、溫 度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步 驟S4)，將上述一系列處理作為有機(jī)膜圖形加工處理。
其中由簡(jiǎn)易曝光處理以及顯影處理構(gòu)成去除處理。
圖3 (b)的基板處理方法是在圖3 (a)的基板處理方法之前增 加了簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)的基板處理方法，是在有機(jī)膜圖形具有 感光性的情況下為使步驟S5的顯影處理更加有效的基板處理方法。
步驟S6的簡(jiǎn)易曝光處理是對(duì)基板的理想范圍內(nèi)(有全面的情況) 包含的有機(jī)膜圖形實(shí)施曝光處理(即與細(xì)微圖形曝光不同的曝光處 理)，采用簡(jiǎn)易曝光處理單元17進(jìn)行。曝光使用的光為紫外線光(UV 光)、熒光、自然光或其它光。
而在具體實(shí)例1的情況下使用的基板處理裝置為作為各種處理 單元U1 U9或U1 U7，至少配置簡(jiǎn)易曝光處理單元17、藥液處理 單元21、顯影處理單元20、溫度調(diào)整處理單元19、氣體氣氛處理單 元22以及加熱處理單元18的基板處理裝置100或200 (不省略與括 號(hào)內(nèi)的步驟對(duì)應(yīng)的處理單元時(shí))。
<第4實(shí)施方式的具體實(shí)例2>
圖3 (c)是表示第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例2 的流程圖。
正如圖3 (c)所示，在第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具 體實(shí)例2之中，依次進(jìn)行灰化處理(步驟S7)、簡(jiǎn)易曝光處理(步驟 S6)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理'(步驟S2)、氣體氣氛處理
(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處理作為有機(jī)膜 圖形加工處理。
其中由灰化處理、簡(jiǎn)易曝光處理及顯影處理構(gòu)成去除處理。
圖3 (c)的基板處理方法是在圖3 (b)的基板處理方法之前， 增加使用灰化處理單元23的灰化處理(步驟S7)的基板處理方法。
在第4實(shí)施方式的具體實(shí)例2之中，作為氣體氣氛處理(溶解變 形處理)的前處理，并不像具體實(shí)例1那樣全部用濕法處理的顯影處 理進(jìn)行，而是將有機(jī)膜圖形表面的變質(zhì)層或堆積層的去除處理設(shè)定 為在前處理之中使用灰化處理，通過該灰化處理(步驟S7)，僅去除 變質(zhì)層中的表層部分。
在步驟S7的灰化處理后進(jìn)行的步驟S5之中，通過濕法處理的顯 影處理去除灰化處理后仍殘留的變質(zhì)層。
第4實(shí)施方式的具體實(shí)例2的其它各點(diǎn)與具體實(shí)例1相同。
若采用具體實(shí)例2，由于在顯影處理(步驟S5)之前進(jìn)行步驟 S7的灰化處理，因而當(dāng)感光性有機(jī)膜圖形表面因圖3 (c)的基板處 理方法之前的蝕刻處理硬化、變質(zhì)的情況下，可更有效地去除該變質(zhì) 層。即，該灰化處理最好在因蝕刻處理，有機(jī)膜圖形硬化變質(zhì)嚴(yán)重的 情況下使用。
而在具體實(shí)例2的情況下，雖進(jìn)行灰化處理，但該灰化處理的時(shí) 間長(zhǎng)度可比以往(特開2002 — 334830公報(bào))短。這是因?yàn)橐M(jìn)行步 驟S5的顯影處理。
而具體實(shí)例2的情況下使用的基板處理裝置是作為各種處理單 元U1 U9或U1 U7，至少配置灰化處理單元23、簡(jiǎn)易曝光處理單 元17、顯影處理單元20、溫度調(diào)整處理單元19、氣體氣氛算是單元 22以及加熱處理單元18的基板處理裝置100或200 (不省略與括號(hào) 內(nèi)的步驟對(duì)應(yīng)的處理單元時(shí))。
<第4實(shí)施方式的具體實(shí)例3〉
圖3 (d)是表示第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例3 的流程圖。
正如圖3 (d)所示，在第4實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具 體實(shí)例3之中，依次進(jìn)行簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)、灰化處理(步驟 S7)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體氣氛處理 (步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處理作為有機(jī)膜 圖形加工處理。
也就是說，具體實(shí)例3的基板處理方法是把具體實(shí)例2(圖3(c)) 的基板處理方法的灰化處理(步驟S7)和簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6) 的順序更替了的基板處理方法。在此情況下也可獲得與具體實(shí)例2相 同的效果。
圖3 (d)的基板處理方法與具體實(shí)例5相比，更加適用于在步 驟S6的曝光處理時(shí)感光性有機(jī)膜圖形的變質(zhì)、硬化嚴(yán)重的情況。
具體實(shí)例3使用的基板處理裝置與具體實(shí)例2相同。
在以上的第4實(shí)施方式中，將曝光處理設(shè)定為簡(jiǎn)易曝光，這是出 于生產(chǎn)成本、加工能力、裝置的單元配置的考慮設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)處理方式， 但并不局限于該例，也可設(shè)定為進(jìn)行平常的細(xì)微圖形曝光的曝光處 理。
此外，上述第1 第4各實(shí)施方式的處理、即圖1 圖3所示的 各種具體實(shí)例的處理并不局限于(1)、 (2)、 (3)的目的，在(4)有 機(jī)膜圖形的平坦化(參照特開2003 — 21827號(hào)公報(bào))之中同樣可以使 用。而在此情況下，可在基板的理想范圍內(nèi)形成的有機(jī)膜上捕捉"有 機(jī)膜圖形"。
此外，當(dāng)把圖1 圖3所示的各個(gè)具體實(shí)例的處理用于上述(1)、 (2)的目的時(shí)，可在各種處理之后或處理前與處理后實(shí)施底膜加工 (蝕刻)。也就是說，可實(shí)施將使用溶解變形處理的變形前的有機(jī)膜 圖形作為掩膜，圖形加工該有機(jī)膜圖形的底膜(即，例如基板)的底 模加工處理，以及將使用溶解變形處理的變形后的有機(jī)膜圖形作為掩 膜，圖形加工該有機(jī)膜圖形的底膜(即，例如基板)的底膜加工處理。
(第5實(shí)施方式)
第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法，是在第3、第4實(shí)施方式涉 及的基板處理方法中的顯影處理之前，增加了藥液處理。
在這里的顯影處理前的藥液處理之中，使用顯影處理中使用的顯 影功能液之外的藥液。
<第5實(shí)施方式的具體實(shí)例1>
圖4 (a)是表示第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例1 的流程圖。
正如圖4 (a)所示，在第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具 體實(shí)例i之中，依次進(jìn)行藥液處理(步驟Sl)、顯影處理(步驟S5)、 溫度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體氣氛處理(步驟S3)、以及加熱處理 (步驟S4)，將上述一系列處理作為有機(jī)膜圖形加工處理。
由其中的藥液處理及顯影處理構(gòu)成去除處理。
而藥液處理(步驟Sl)是使用顯影功能液之外的藥液進(jìn)行的處 理(顯影處理之外的藥液處理)。
上述圖4 (a)的基板處理方法是在圖3 (a)的基板處理方法之 前增加了藥液處理(步驟S1)的基板處理方法。
艮卩，圖4 (a)的基板處理方法是圖3 (a)的基板處理方法的改
進(jìn)型，步驟SI的藥液處理的目的在于去除有機(jī)膜圖形表面的變質(zhì)層
或堆積層中無法用顯影處理去除的堅(jiān)硬部分(表層)。而該藥液處理 與第1實(shí)施方式中的藥液處理(使用酸性溶液、堿性溶液、有機(jī)溶劑
溶液等的處理)相同，使用藥液處理單元21進(jìn)行。
其后的步驟與第3實(shí)施方式(圖3 (a))相同。
<第5實(shí)施方式的具體實(shí)例2〉
圖4 (b)是表示第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例2 的流程圖。
正如圖4 (b)所示，在第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具 體實(shí)例2之中，依次進(jìn)行藥液處理(步驟S1)、簡(jiǎn)易曝光處理(步驟 S6)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體氣氛處理 (步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處理作為有機(jī)膜 圖形加工處理。
由其中的藥液處理，簡(jiǎn)易曝光處理及顯影處理構(gòu)成去除處理。
而藥液處理(步驟Sl)是使用顯影功能液之外的藥液進(jìn)行的處 理(顯影處理之外的藥液處理)。上述圖4 (b)的基板處理方法是在圖3 (b)的基板處理方法之 前增加了藥液處理(步驟S1)的基板處理方法。
也就是說，圖4 (b)的基板處理方法是圖3 (b)的基板處理方 法的改進(jìn)型。步驟Sl的藥液處理的目的在于去除有機(jī)膜圖形表面的 變質(zhì)層或堆積層中無法用顯影處理去除的堅(jiān)硬部分(表層部)。而該 藥液處理與第1實(shí)施方式中的藥液處理(使用酸性溶液、堿性溶液、 有機(jī)溶劑溶液等的處理)相同，使用藥液處理單元21進(jìn)行。
后面的步驟與第4實(shí)施方式的具體實(shí)例1 (圖3 (b))相同。
<第5實(shí)施方式的具體實(shí)例3>
圖4 (c)是表示第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具體實(shí)例3 的流程圖。
正如圖4 (c)所示，在第5實(shí)施方式涉及的基板處理方法的具 體實(shí)例3之中，依次進(jìn)行藥液處理(步驟S1)、灰化處理(步驟S7)、 簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步 驟S2)、氣體氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述 一系列處理作為有機(jī)膜圖形加工處理。
由其中的藥液處理、灰化處理、簡(jiǎn)易曝光處理以及顯影處理構(gòu)成 去除處理。
而藥液處理(步驟l)是使用顯影功能液之外的藥液進(jìn)行的處理 (顯影處理之外的藥液處理)。
上述圖4 (c)的基板處理方法是在圖3 (c)的基板處理方法之 前增加了藥液處理(步驟S1)的基板處理方法。 也就是說，圖4 (c)的基板處理方法是圖3 (c)的基板處理方 法的改進(jìn)型，步驟S1的藥液處理的目的在于去除有機(jī)膜圖形表面的
變質(zhì)層或堆積層中無法用顯影處理去除的堅(jiān)硬部分(表層部)。而該 藥液處理與第1實(shí)施方式中的藥液處理(使用酸性溶液、堿性溶液、
有機(jī)溶劑溶液的處理)相同，使用藥液處理單元21進(jìn)行。
后面的步驟與第4實(shí)施方式的具體實(shí)例2 (圖3 (c))相同。
而以上的第5實(shí)施方式中的藥液處理(步驟Sl)的順序并不局 限于圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (c)所示的順序，只要在顯影處理(步 驟S5)之前，任何順序都行。此外，在圖4 (c)之中示出在簡(jiǎn)易曝 光處理(步驟S6)之前進(jìn)行灰化處理(步驟S7)的例子，但也可把 簡(jiǎn)易曝光處理和灰化處理的順序互換，在簡(jiǎn)易曝光之后進(jìn)行灰化處 理。
也就是說，也可以依次進(jìn)行簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)、藥液處理 (步驟Sl)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、氣體 氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處理作 為有機(jī)膜圖形加工處理。
或者也可依次進(jìn)行灰化處理(步驟S7)、簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)、 藥液處理(步驟Sl)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、 氣體氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處 理作為有機(jī)膜圖形加工處理。
或者也可依次進(jìn)行簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)、灰化處理(步驟S7)、 藥液處理(步驟Sl)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟S2)、 氣體氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4)，將上述一系列處 理作為有機(jī)膜圖形加工處理。
或者也可依次進(jìn)行灰化處理(步驟S7)、藥液處理(步驟1)、簡(jiǎn) 易曝光處理(步驟S6)、顯影處理(步驟S5)、溫度調(diào)整處理(步驟 S2)、氣體氣氛處理(步驟S3)以及加熱處理(步驟S4),將上述一 系列處理作為有機(jī)膜圖形加工處理。
若采用上述第5實(shí)施方式，由于在顯影處理前進(jìn)行藥液處理，有 機(jī)膜圖形因蝕刻處理發(fā)生硬化、變質(zhì)的情況下，與第3實(shí)施方式相比， 可更有效地去除該有機(jī)膜圖形的表層部分。即最好在有機(jī)膜圖形的硬 化與變質(zhì)比第4實(shí)施方式更為嚴(yán)重的情況下使用。
而在上述第4及第5實(shí)施方式之中，有時(shí)也可省略簡(jiǎn)易曝光處理 (步驟S6)。也就是說在去除處理中也可依次進(jìn)行顯影處理以外的藥 液處理(步驟Sl)、顯影處理(步驟S5)、或者在去除處理中也可依 次進(jìn)行灰化處理(步驟S7)、顯影處理之外的藥液處理(步驟Sl)、 顯影處理(步驟S5)。
此種簡(jiǎn)易曝光處理(步驟6)的省略，例如可在下面所述的兩種 情況下進(jìn)行。
第1種情況為在基板上形成最初的有機(jī)膜圖形之后到有機(jī)膜圖 形加工處理期間，通過工序內(nèi)的其它曝光或根據(jù)室內(nèi)、裝置內(nèi)的狀況 進(jìn)行了適量的感光。在此情況下即使省略簡(jiǎn)易曝光處理(步驟S6)也 可獲得與第4、第5實(shí)施方式基本相同的效果。
第2種情況為在基板上形成最初的有機(jī)膜圖形之后，到有機(jī)膜 圖形加工處理期間，保持了使有機(jī)膜不感光狀態(tài)之后，通過進(jìn)行顯影 處理或使用具有顯影功能的藥液處理，去除變質(zhì)層或堆積層的同時(shí)， 僅希望去除形成最初的有機(jī)膜圖形時(shí)的有機(jī)膜圖形的外圈的感光區(qū) 的殘留表面部分，而保留有機(jī)膜圖形中心部分未感光也未發(fā)生變質(zhì)的 部分。在此情況下，在基板上形成最初的有機(jī)膜圖形之后到有機(jī)膜圖
形加工處理期間，通過使有機(jī)膜圖形保持不感光狀態(tài)，利用其后的顯 影處理或藥液處理去除變質(zhì)層或堆積層的同時(shí)，通過二次顯影即可同 時(shí)去除形成最初的有機(jī)膜圖形時(shí)的有機(jī)膜圖形的外圈部分的殘留表 面部分。這樣即可很好地保留有機(jī)膜圖形的中心部分未感光也未產(chǎn)生 變質(zhì)的部分。
而在以上介紹的各實(shí)施方式之中，是以在同一個(gè)有機(jī)膜圖形中， 其整體膜厚均勻?yàn)榍疤岬?，但是有機(jī)膜圖形，即基板上形成的最初的 有機(jī)膜圖形也可以是至少具有兩種以上膜厚的有機(jī)膜圖形。
如上所述，當(dāng)有機(jī)膜圖形具有兩種以上膜厚的情況下，通過實(shí)施 上述顯影處理(步驟S5)可選擇性地使有機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜 區(qū)變得更薄，或選擇性地去除有機(jī)膜圖形中膜厚薄的薄膜區(qū)。
在此處，要想形成具有兩種以上膜厚的有機(jī)膜圖形，可將用來形 成該有機(jī)膜圖形的初期曝光時(shí)的曝光量在有機(jī)膜圖形內(nèi)控制為兩種 以上。具體而言，在初期曝光時(shí)，可使用具有兩種以上透光量的十字 線掩膜。
如上所述，將曝光量控制在兩種以上之后，通過進(jìn)行顯影處理(是
用來形成最初的有機(jī)膜圖形的顯影處理，與步驟S5的顯影處理不一樣)，由于只有曝光量多或少的部分的有機(jī)膜首先變薄，因而可形成 具有兩種以上膜厚的有機(jī)膜圖形。
由于此處的初期曝光經(jīng)歷在其后仍然保留，因而通過進(jìn)行上述顯
影處理(步驟S5),可選擇性地使有機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜區(qū)進(jìn) 一步變薄，或者可選擇性地去除有機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜區(qū)。
作為步驟S5的顯影處理中使用的顯影功能液，如果用來形成最 初的有機(jī)膜圖形的顯影處理用的顯影功能液是正片用，則使用同樣的
正片用的顯影功能液，如果用于形成最初的有機(jī)膜圖形的顯影處理中 使用的顯影功能液是底片用，則可使用同樣的底片用的顯影功能液。
如上所述，當(dāng)基板上形成的最初的有機(jī)膜圖形是具有兩種以上膜 厚的有機(jī)膜圖形的情況下，通過進(jìn)行上述顯影處理(步驟S5)，選擇 性地使有機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜區(qū)變得更薄，或選擇性地去除有 機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜區(qū)的情況下，尤其是在選擇性地使形成最 初的有機(jī)膜圖形時(shí)的初期曝光后到進(jìn)行顯影處理期間使基板一直保 持在不曝光狀態(tài)的一方(即在基板上形成最初的有機(jī)膜圖形之后到有 機(jī)膜圖形加工處理期間一直使有機(jī)膜圖形保持在不曝光狀態(tài)下的一 方)，在具有兩種以內(nèi)的有機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜區(qū)變得更薄， 或選擇性地去除有機(jī)膜圖形中膜厚較薄的薄膜區(qū)的情況下，能更高地 保持其選擇性。
這是因?yàn)楫?dāng)選擇性地使現(xiàn)用的具有此種兩種以上膜厚的感光性 圖形之中，膜厚較薄的薄膜區(qū)變得更薄或選擇性地去除有機(jī)膜圖形中 膜厚較薄的薄膜區(qū)的情況下，與主要用氧氣進(jìn)行的干法蝕刻或通過灰 化(主要是各向異性)進(jìn)行的方法相比，具有(1)由于主要靠藥液 (或顯影)處理的濕法處理進(jìn)行，因而具有可減少對(duì)有機(jī)膜圖形、底
膜的損傷的效果，此外，具有可實(shí)現(xiàn)利用了 (2)有機(jī)膜圖形有無感
光性引起的顯影速度的差別，高效而又高選擇性的處理(使薄膜部分 更薄或去除)效果。
下面說明與上述各實(shí)施方式中的去除處理的種類選擇有關(guān)的方針。
圖11是表示與應(yīng)通過前處理去除的變質(zhì)層的生成原因相對(duì)應(yīng)的 變質(zhì)程度的圖。在圖11之中，將變質(zhì)程度以濕法剝離的難易為標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行了等級(jí)劃分。
正如圖ll所示，有機(jī)膜表面的變質(zhì)層的變質(zhì)程度因有機(jī)膜的濕 法蝕刻處理、干法蝕刻處理、以及干法蝕刻處理中的等離子體處理時(shí) 的各向同性、各向異性的差別、有機(jī)膜上有無堆積物，干法蝕刻處理 中的使用氣體的種類不同而有很大差異。也就是說，根據(jù)上述各種參 數(shù)，去除有機(jī)膜表面的變質(zhì)層的難易程度有很大差別。
作為藥液處理中使用的藥液，使用酸堿性水溶液及有機(jī)溶劑中的 某一種或上述各種的混合液。
作為更具體的實(shí)例，使用堿性水溶液或混合了胺類有機(jī)溶劑的水
溶液，至少使用一種含有0.05 10wt^ (0.05重量％以上、10重量％ 以下)胺類的藥液。
胺類的典型例有一乙胺、二乙胺、三乙胺、 一異丙胺、二異丙
胺、一丁胺、二丁胺、三丁胺、羥胺、二乙基羥胺、無水二乙基羥胺、 吡啶、甲基吡啶等。
但在變質(zhì)層的變質(zhì)程度較輕的情況下，即由長(zhǎng)期放置老化(放置
氧化)、酸性蝕刻液、各向同性02灰化等因素形成的變質(zhì)層的情況下， 胺濃度為例如0.05 3wt% (0.05重量％以上，3重量％以下)即可。
圖16是表示使用的藥液中的含胺濃度與有機(jī)膜變質(zhì)的有無相對(duì) 應(yīng)的去除比例的關(guān)系的圖。
正如圖16所示，要想選擇性去除變質(zhì)層，保留未變質(zhì)的有機(jī)膜， 可使用含有0.05 1.5wt% (0.05重量％以上，1.5重量％以下)的上 述胺類的有機(jī)溶劑水溶液。而在上述胺類之中，尤其以羥胺、二乙基 羥胺、無水二乙基羥胺、吡啶、甲基吡啶更為合適。此外，作為典型 的添加的防腐劑，有D-葡萄糖(C6H1206)、螯合劑、抗氧化劑等，有 時(shí)也添加上述防腐劑。
此外，在藥液處理之中，除適當(dāng)選擇上述藥液種類之外，還可通 過將其處理時(shí)間的長(zhǎng)度設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹担x擇性去除變質(zhì)層或堆積 層，暴露及保留未變質(zhì)的有機(jī)膜圖形，或暴露或保留被堆積層覆蓋的 有機(jī)膜圖形。
通過實(shí)施上述藥液處理，即可在其后的溶解變形處理(例如，氣 體氣氛處理)中獲得用于該溶解變形處理的有機(jī)溶劑容易滲透到有機(jī) 膜圖形內(nèi)的效果。
實(shí)際上，通過用上述藥液處理有機(jī)膜圖形表面的變質(zhì)層，即可使 變質(zhì)層產(chǎn)生裂紋或去除變質(zhì)層的一部分或全部。這樣即可在溶解變形 處理中避免變質(zhì)層妨礙有機(jī)溶劑液往有機(jī)膜圖形中的滲透。
此處的要點(diǎn)是使有機(jī)膜圖形中未變質(zhì)的部分不被去除或剝離地 保留下來，以及通過選擇性去除變質(zhì)層或使該變質(zhì)層產(chǎn)生裂紋，使有 機(jī)溶劑更容易滲透到有機(jī)膜圖形中未變質(zhì)的部分，需使用能對(duì)變質(zhì)層 起到此種作用的藥液。
此外，圖2、圖3 (c)、圖3 (d)、圖4 (c)所示的灰化處理可 在有機(jī)膜表面的變質(zhì)層或堆積層堅(jiān)硬的情況下，很厚的情況下，以及 與氟化合的變質(zhì)層等更難去除的變質(zhì)層的情況下，與藥液處理結(jié)合進(jìn) 行或單獨(dú)進(jìn)行。通過灰化處理與藥液處理結(jié)合進(jìn)行或灰化處理單獨(dú)進(jìn) 行，即可解決單用藥液處理很難去除變質(zhì)層或去除需要大量時(shí)間的問 題。
在此處，圖12示出對(duì)變質(zhì)層僅實(shí)施了 02灰化(各向同性等離子 體)處理時(shí)的變質(zhì)層的變化，圖13示出對(duì)變質(zhì)層僅實(shí)施了藥液處理 (使用了含2%羥胺的水溶液的藥液處理)時(shí)的變質(zhì)層的變化，圖14 示出對(duì)變質(zhì)層依次實(shí)施了 02灰化(各向同性等離子體)處理與藥液
處理(使用了含2。Z羥胺的水溶液的藥液處理)時(shí)的變質(zhì)層的變化。
在圖12 圖14之中，與圖11相同，將變質(zhì)程度以濕法剝離的難易為 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分級(jí)。
正如圖12 圖14所示，盡管在每種情況下均可去除變質(zhì)層，但 圖12所示的僅用02灰化(各向同性等離子體)處理的情況下，與圖 13所示的僅用藥液處理(使用了含2%羥胺的水溶液的藥液處理)的 情況下，根據(jù)處理前的變質(zhì)層的厚度與性質(zhì)，變質(zhì)層的去除程度不同。
也就是說，02灰化(各向同性等離子體)處理，正如圖12所示， 在有堆積物的變質(zhì)層的去除方面較為有效，但由于具有使損傷保留的 特征，因而在對(duì)沒有堆積物的變質(zhì)層進(jìn)行處理的情況下，與僅用藥液 處理時(shí)(圖13)相比，其變質(zhì)層的保留程度還要大。
與之相比，藥液處理(使用了含2%的羥胺的水溶液的藥液處理) 正如圖13所示，對(duì)有堆積物的變質(zhì)層的去除效果不大，但由于具有 不留損傷的特征，因而在對(duì)沒有堆積物的變質(zhì)層進(jìn)行處理的情況下， 與僅用02灰化(各向同性等離子體)處理時(shí)(圖12)相比，變質(zhì)層 的保留程度還要小。
因此，圖14示出依次實(shí)施了 02灰化(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。從 圖14的情況可知，這是吸取了圖12與圖13 二者的優(yōu)點(diǎn)的方法。也 就是說，從圖14可知，無論有沒有堆積物均可發(fā)揮其效果的同時(shí)， 還能以抑制了損傷保留的理想方式去除變質(zhì)層。
要想進(jìn)一步提高溶解變形處理(例如氣體氣氛處理)的均勻性， 最好也表面處理有機(jī)膜圖形的底膜區(qū)域，提高其潤(rùn)濕性。提高底膜潤(rùn) 濕性的表面處理，可通過上述各實(shí)施方式中介紹的灰化處理，即氧氣 等離子體(02等離子體)或UV臭氧處理進(jìn)行。
氧氣等離子體處理可在02流量300sccm、處理壓力100Pa、 RF 功率1000W的等離子體中進(jìn)行120秒鐘。
另外，UV臭氧處理可通過在100'C 200'C的基板溫度范圍內(nèi)在 臭氧氣氛中照射UV光來進(jìn)行。
作為提高底膜潤(rùn)濕性的另一種表面處理，可使用各種等離子體處 理中的各種典型的等離子體一氟氣類等離子體(SF6氣體等離子體、 CF4氣體等離子體、CHF3氣體等離子體等)或氟類氣體與氧氣的混合 等離子體(包括SF6/02等離子體、CF4/02等離子體、CHF3/02 等離子體等)。
上述處理可改善未被有機(jī)膜圖形覆蓋的底膜表面的潤(rùn)濕性。因此 通過進(jìn)行上述處理，可使因溶解變形處理(氣體氣氛處理)而變形的 有機(jī)膜圖形容易在底膜表面上回流。
然而正如上述，各種等離子體處理、氧氣等離子體處理或UV臭 氧處理等前處理與藥液處理相比容易導(dǎo)致留有損傷。因此，由于通過 在各種等離子體處理、氧氣等離子體處理、或UV臭氧等離子體處理 前處理后再使用藥液處理去除有機(jī)膜表面的變質(zhì)層，即可在提高底膜 潤(rùn)濕性的同時(shí)，不對(duì)有機(jī)膜圖形造成損傷地去除有機(jī)膜圖形表面的變 質(zhì)層，因而可進(jìn)行均勻的溶解變形處理。
圖15是分別示意性表示采用本發(fā)明的去除處理以及采用現(xiàn)有技 術(shù)的去除處理的情況下，作為溶解變形處理(例如氣體氣氛處理)的 前處理的去除處理的效果的圖。
圖15 (a)表示在基板31上形成了有機(jī)膜圖形32的狀態(tài)。
圖15 (b)表示將有機(jī)膜圖形32作為掩膜，通過蝕刻圖形加工 底膜(例如，基板31的上層部分31a)的狀態(tài)。
圖15 (c)是圖15 (b)中的有機(jī)膜圖形32的放大圖。正如圖 15 (c)所示，在有機(jī)膜圖形32的表層部例如因前面的蝕刻形成了變 質(zhì)層32a。因此在有機(jī)膜圖形32之上未變質(zhì)的正常部分32b處于被變 質(zhì)層32a覆蓋狀態(tài)。
圖15 (d)表示實(shí)施了本發(fā)明的去除處理(例如僅用藥液處理) 后的狀態(tài)。正如圖15 (d)所示，通過實(shí)施去除處理，有機(jī)膜圖形32 的表層部分的變質(zhì)層32被去除。而且并沒有在有機(jī)膜圖形上留下?lián)p 傷。
圖15 (e)表示在圖15 (d)的去除處理之后進(jìn)行了溶解變形處 理的狀態(tài)。正如圖15 (e)所示，通過實(shí)施溶解變形處理，可使有機(jī) 膜圖形32均勻變形，可進(jìn)行良好的溶解變形處理。
與此相對(duì)應(yīng)，圖15 (f)表示實(shí)施了現(xiàn)有技術(shù)的去除處理(僅進(jìn) 行灰化處理)的狀態(tài)。正如圖15 (f)所示，當(dāng)采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行去 除處理的情況下，原先存在的有機(jī)膜圖形32的表層部分的變質(zhì)層32 雖被去除但在有機(jī)膜圖形上產(chǎn)生了殘留的損傷。
圖15 (g)表示在進(jìn)行了圖15 (f)的現(xiàn)有的去除處理之后接著 進(jìn)行了溶解變形處理的狀態(tài)，正如圖15 (g)所示，根據(jù)前面的去除 處理的損傷殘留程度，采用溶解變形處理的有機(jī)膜圖形32的變形較 均勻，而在損傷殘留大的情況下，有機(jī)膜圖形32的變形不均勻或由 于有機(jī)膜圖形未溶解，因而很難進(jìn)行良好的溶解變形處理。
此外，在本發(fā)明之中，也可在有機(jī)膜圖形加工處理的開始時(shí)增加 加熱處理。該加熱處理的目的在于去除在有機(jī)膜圖形加工處理前的處
理工序中滲入有機(jī)膜圖形內(nèi)，或其下部的水分、酸、堿溶液，或在有 機(jī)膜圖形與底膜的附著力低下時(shí)用于恢復(fù)該附著力。作為此種加熱處
理的例子，可用50'C 15(TC的溫度，進(jìn)行60 300秒的處理。因此， 在其處理方法之中，增加開始時(shí)使用溫度調(diào)整處理單元19 (或加熱處 理單元18)的加熱處理，例如以50 15(TC的溫度進(jìn)行60 300秒的 條件的加熱處理也可歸結(jié)到本實(shí)施方式的基板處理方法之中。
權(quán)利要求
1.一種基板處理裝置，在對(duì)基板實(shí)施處理的基板處理裝置之中，其特征在于配置有進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)、用于對(duì)基板實(shí)施藥液處理以除去在所述基板上形成的有機(jī)膜圖形上形成的變質(zhì)層或堆積層的藥液處理單元、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處理的氣體氣氛處理單元，其中，所述氣體氣氛處理單元，使所述有機(jī)膜圖形溶解變形，將變形后的有機(jī)膜圖形作為掩膜，用于圖形加工所述有機(jī)膜圖形的底膜。
2. —種基板處理裝置，在對(duì)基板實(shí)施處理的基板處理裝置之中， 其特征在于配置有進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)、調(diào)整基板溫度的 溫度調(diào)整處理單元、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處理的氣體氣氛處理單 元，其中，所述氣體氣氛處理單元，使所述有機(jī)膜圖形溶解變形，將 變形后的有機(jī)膜圖形作為掩膜，用于圖形加工所述有機(jī)膜圖形的底膜。
全文摘要
提供一種可適用于半曝光工藝，藥液溶解回流工藝的基板處理裝置以及處理方法。整體性配置進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)(12)、用于對(duì)基板實(shí)施藥液處理的藥液處理單元(21)、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處理的氣體氣氛處理單元(22)?；蛘w性配置進(jìn)行基板傳送的基板傳送機(jī)構(gòu)(12)、調(diào)整基板溫度的溫度調(diào)整處理單元(19)、用于對(duì)基板實(shí)施氣體氣氛處理的氣體氣氛處理單元(22)。
文檔編號(hào)H01L21/68GK101350290SQ20081008709
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
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