成膜方法及使用该方法制造的器件、和器件的制造方法

专利名称：成膜方法及使用该方法制造的器件、和器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种成膜方法及使用该方法制造的器件、和器件的制造方法，具体而言，涉及一种在器件类制造时，不需要减压环境，而在接近大气压的环境下形成图形覆膜用成膜方法、和通过该方法制造的器件等。


图14和图15是表示现有布图工序的工序图。为了在图14(1)所示的半导体晶片1的表面形成例如布线，在形成未图示的绝缘膜的半导体晶片1的表面上，如图14(2)所示，进行等离子体CVD，在其上层形成布线层2。另外，也可通过溅射来形成该布线层2。
在这样地在半导体晶片1的上层形成布线层2后，在该布线层2的上层涂布光刻胶，形成抗蚀剂膜，将其导入感光工序、光刻工序，如图14(3)所示地形成具有布图形的抗蚀剂膜3。
之后，如图15(1)所示，将半导体晶片1导入干蚀刻工序，将抗蚀剂膜3作为掩膜，进行布线层2的蚀刻。该状态如图15(2)所示。仅在抗蚀剂膜3的下层剩余布线层2后，使用溶剂去除位于上述布线层2上层的抗蚀剂膜3。
经过这种工序，可在半导体晶片1的表面上如图15(3)所示地形成布线图形4。
但是，在上述制造过程中和通过该过程制造的半导体器件中存在如下问题。
即，由于现有工序基本上是在真空状态(减压环境)下进行的，所以在这些制造工序中，真空处理设备是不可缺少的。另外，在这些真空处理设备中，存在每次进行处理时包含外围排气或冷却水等基础设备关联的消耗能量变得很大，占制造工序所需能量6成以上的问题。
另外，消耗能量的增加可认为其主要原因是真空处理设备具有以下的构成。例如将工件从大气压环境搬运到真空状态用的处理室路径闸门(chamber road lock)、或将处理室变为真空用的多个干泵或涡轮泵。另外，由于为了提高生产量而设置多个处理室所造成的占用面积的增大、由此使得无尘处理室面积的增大。或维持其的基础设备的增加等。
此外，在等离子体CVD中，在处理室清洁中使用并排出大量PFC气体，对地球温暖化及臭氧层破坏等地球环境造成了很大的影响。
此外，本发明的目的在于提供一种可得到具有期望膜质的图形覆膜的成膜方法。另外，目的在于可得到期望形状图形覆膜的成膜方法。目的在于可防止杂质混入图形覆膜中的成膜方法。
另外，本发明的目的还在于提供一种使用上述成膜方法制造的器件、和器件的制造方法。
为了实现上述目的，根据本发明的成膜方法在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜，其中，构成为在洗净上述被处理部件后，进行向设置在上述被处理部件表面掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序。
因为从现有去除形成于被处理部件表面中的图形材料的工序转换为向凹部涂/埋的工序，所以可在大气压或大气压附近的环境下进行所有上述各工序。因此，不必设置真空设备，可削减使该设备运转用的能量。因此，可削减制造成本。
另外，在图形材料溶液中可使用使图形材料的超微粒子分散到溶媒中、或使图形材料的化合物溶解到溶媒中等。溶媒中可使用水或过氧化氢等无机溶媒。
另外，可使用乙醇类、有机酯类、阿米巴消灭剂(aruca)类、乙醚类、脂环式、芳香族类、酮类、羧酸或胺类等有机溶媒。可根据需要调整沸点、湿润性、粘度或溶质的不溶性或可溶性等性质来使用溶媒。另一方面，图形材料溶液中可使用阴离子、非离子或阳离子等界面活性剂、或硅烷类、铝酸盐类或钛酸盐类等耦合剂等作为添加剂。
另外，在通过涂布或含浸等湿方式进行成膜工序的情况下，可使用LSMCD(Liquid Source Misted Chemical Deposition)、旋转、喷射、浸渍或直接涂布(CAP Coat)等方法。另外，在通过沉积或CVD等干方式进行的情况下，可使用MOCVD、常压CVD、P-CVD、光CVD或热CVD等方法。
另外，对于LSMCD法的成膜而言，通过调整照射到雾化图形材料溶液中的电子束能量、或向成膜处理室内施加的偏置电场强度等，可控制成膜速度。另外，在湿式成膜的情况下，通过向图形材料溶液中添加添加剂(介电常数高的溶剂例如n-辛烷)，也可控制成膜速度。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
在成膜中，图形材料溶液与气氛气的接触面积大，溶媒处于易蒸发的状态。因此，可缩短干燥时间，可削减制造成本。
另外，可通过使用加热器或灯等加热被处理部件来进行干燥工序和退火处理工序。另外，在上述溶媒沸点以下的温度下进行干燥工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；和通过处理上述图形材料溶液，改善应形成上述图形覆膜膜质的工序。通过处理图形材料溶液，可确实改善膜质，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，可通过控制气氛气、或通过在湿式成膜情况下向图形材料溶液中添加添加剂来进行膜质改善工序。作为湿式成膜的添加剂，可使用过氧化氢、硝酸或高氯酸溶液等氧化剂、甲酸、溴酸或碘化氢等还原剂等。另外，气氛中可导入等离子体、包含由电子枪或光激励法激励的F、O或H等原子团的气体、或N2或Ar等惰性气体等。另外，也可对导入的气体照射紫外线、激光或电子束等。另外，必要时，为了防止空隙，可使气氛气变为高压，例如减压到1Torr以下。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序。由此，因为可在图形材料溶液填充之前或填充同时进行密接性改善处理，所以可确保良好的密接性，可得到期望形状的图形覆膜。
在湿方式的情况下，可通过纯净水处理、臭氧水等的氧化处理、酸性处理、碱性处理、阴离子、非离子或阳离子等界面活性剂的处理、硅烷类、铝酸盐类或钛酸盐类等耦合剂的处理、SAM膜的形成、或有机溶剂的处理等来进行密接性改善工序。另外，在干方式情况下，可通过紫外线处理、由等离子体、电子枪或光激励法等激励的臭氧气体等的氧化处理、电子束照射、硅烷类等耦合剂沉淀、或聚乙烯等等离子体聚合等来进行。另外，也可通过向被处理部件直接照射紫外线或电子束等来进行。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；和去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。由此，因为可在干燥前简单去除图形材料溶液，所以可削减制造成本。
另外，可使用旋转、擦拭、斜方式或超声波等来进行图形材料溶液的液滴去除工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；使上述图形材料溶液干燥的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。此时，因为在高温下促进改善膜质，所以可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。此时，因为在高温下促进改善膜质，所以可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序；和通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；和去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序；和去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。
另外，作为在被处理部件表面形成规定图形覆膜的方法，构成为进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；使上述图形材料溶液干燥的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
通过以上任一构成，都可在相同处理室内进行各工序，可削减制造成本。另外，因为不将被处理部件曝露在大气中来实施各工序，所以可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，进行使上述图形材料溶液的工序。
此时，通过独立设定干燥工序的条件，可将图形覆膜的表面成形为期望形状。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，进行退火处理上述图形覆膜的工序。此时，通过独立设定特别适于退火处理工序的气氛气，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，可通过等离子体、电子枪或光激励法等产生的激励气体气氛气或隋性气体气氛气下的减压干燥、微波加热、高频加热、升温步骤法等的灯加热、或升温步骤法等的加热器加热等来进行干燥工序。另外，也可通过上述方法来进行退火处理工序。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，进行去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。此时，不必向成膜处理装置附加图形材料溶液的去除单元，可简化装置，削减制造成本。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，依次进行使上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述规定图形覆膜的工序。从而，可得到期望形状的图形覆膜，或可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，依次进行去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液的工序。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，依次进行去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述规定图形覆膜的工序。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，依次进行去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；使上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述规定图形覆膜的工序。
在上述干燥工序或退火工序之前，图形材料溶液是液体状态，可从掩膜上简单去除。因此，可削减制造成本。
另外，也可构成为在上述成膜方法的上述干燥工序或上述退火处理工序之后，进行去除附着在上述掩膜上的上述图形材料的工序。此时，因为在通过干燥工序或退火处理工序固化图形材料后将其去除，所以不必向成膜处理装置附加图形材料溶液的去除单元。故简化了装置，可削减制造成本。
另外，附着在掩膜上的图形材料为固体状态，可使用CMP或超声波等去除。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之前，进行预加热上述被处理部件的工序。从而，可缩短干燥时间或退火处理时间，可削减制造成本。
另外，可通过灯加热或电阻加热来进行预加热工序。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之前，在上述掩膜表面上进行对上述图形材料溶液的防液处理。从而，可缩短图形材料溶液的填充时间，另外，可缩短掩膜上多余图形材料溶液的去除时间。
因此，可削减制造成本。
另外，防液处理工序在湿方式情况下，可通过阴离子、非离子或阳离子等界面活性剂的浸渍处理、硅烷类、铝酸盐类或钛酸盐类等耦合剂的处理、SAM膜的形成等进行。另外，在干方式情况下，可通过使用等离子体、电子枪或光激励法等的氟化处理、氟树脂膜或硅膜等的等离子体聚合、由等离子体、电子枪或光激励法等生成的臭氧气体等的氧化处理、硅烷等耦合剂沉淀等进行。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之前，在上述图形形成用凹部的底部进行对上述图形材料溶液的亲液处理。由此，可提高布图精度，得到期望形状的图形覆膜。
另外，亲液处理工序在湿方式情况下，可通过纯净水处理、臭氧水等的氧化处理、氟化氢等的酸性处理、碱性处理、阴离子、非离子或阳离子等界面活性剂的浸渍处理、硅烷类、铝酸盐类或钛酸盐类等耦合剂的处理、SAM膜的形成、或有机溶剂的处理等来进行。另外，在干方式情况下，可通过紫外线处理、由等离子体、电子枪或光激励法等产生的臭氧气体等的氧化处理、电子束照射、硅烷类等耦合剂沉淀、或聚乙烯等等离子体聚合等来进行。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之前，在上述掩膜表面进行对上述图形材料溶液的防液处理，同时，在上述图形形成用凹部的底部进行对上述图形材料溶液的亲液处理。从而，在削减制造成本的同时，可得到期望形状的图形覆膜。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之前，进行洗净上述被处理部件的工序。从而，可防止杂质混入图形覆膜。
另外，洗净工序在湿方式情况下，可通过纯净水洗净、臭氧水等的氧化洗净、酸、碱洗净(RCA洗净)、有机洗净、氟化氢等的光线蚀刻、或二氧化碳等的超临界处理等进行。另外，在干方式情况下，可通过紫外线洗净、臭氧气体等的氧化洗净、或等离子体、电子枪或光激励法等激励的气体等的灰化等进行。
另外，也可构成为在上述干燥工序之前，进行去除附着在上述掩膜上的不用液剂的工序。若为干燥前的液体状态，则可简单去除，可削减制造成本。
另外，也可构成为在上述干燥工序之前，导入上述图形材料溶液的固化剂的工序。由此，可缩短干燥时间，可削减制造成本。
另外，也可构成为在上述干燥工序之前，涂布应形成的上述图形覆膜的膜质改善剂的工序。由此，可在干燥的同时改善膜质，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，也可构成为上述干燥工序中边观察上述图形覆膜的表面形状边使温度上升，将上述图形覆膜表面成形为期望形状。
由于图形材料溶液中包含的溶媒蒸发状态随干燥温度上升而变化，所以可得到期望形状的图形覆膜。
另外，也可构成为在上述干燥工序后，进行去除上述掩膜上的图形材料剩余的工序。从而，可防止杂质混入图形覆膜。另外，可平坦化被处理部件上的掩膜兼用构造物的表面。
另外，也可构成为在上述退火处理工序之前，进行去除附着在上述掩膜上的不用液剂的工序。若为退火处理前的液体状态，则可简单去除，可削减制造成本。
另外，也可构成为在上述退火处理工序之前，进行成形上述被处理部件上的构造物表面的工序。从而，在可将图形覆膜或掩膜兼用绝缘膜等构造物成形为期望形状的同时，可去除附着在掩膜上的图形材料剩余。因此，可防止杂质混入图形覆膜。
另外，也可构成为在上述退火处理工序之前，进行洗净上述被处理部件的工序。因此，可防止杂质混入图形覆膜。
另外，也可构成为在上述退火处理工序之前，进行涂布上述图形覆膜的膜质改善剂的工序。由此，可在退火处理同时进行图形覆膜的表层改质，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，也可构成为在维持上述图形覆膜膜质的活性气体气氛气中进行上述退火处理工序。从而，可防止膜质随退火处理变化，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，也可构成为在改善上述图形覆膜膜质的活性气体气氛气中进行上述退火处理工序。另外，也可构成为在实施上述成膜方法后，进行成形上述图形覆膜表面的工序。从而，可得到期望形状的图形覆膜。
另外，成形工序在湿方式情况下，可通过旋转蚀刻或CMP的掩膜上面覆盖膜去除等进行。另外，在干方式情况下，可通过等离子体、电子枪或光激励法等激励的气体等的深腐蚀等进行。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之后，进行修复上述图形覆膜的工序。从而，修复图形覆膜的电、机械损伤，得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，可通过微波加热、高频加热、灯加热或加热器加热等来进行修复处理工序。
另外，也可构成为在实施上述成膜方法之后，进行实施上述图形覆膜对次成膜材料亲液处理的工序。从而，可提高与次成膜层的密接性。
另外，亲液处理工序在湿方式情况下，可通过纯净水处理、臭氧水等的氧化处理、酸·碱性处理、阴离子、非离子或阳离子等界面活性剂的浸渍处理、硅烷类、铝酸盐类或钛酸盐类等耦合剂的处理、SAM膜的形成、或有机溶剂处理等来进行。另外，在干方式情况下，可通过紫外线处理、由等离子体、电子枪或光激励法等产生的臭氧气体等的氧化处理、电子束照射、硅烷类等耦合剂沉淀、或聚乙烯等等离子体聚合等来进行。
另外，也可构成为将上述被处理部件保持在惰性气体气氛气中进行上述各工序。另外，也可构成为在将上述被处理部件保持在惰性气体气氛气中进行上述各工序间的上述被处理部件的搬运。从而，可防止图形材料氧化和腐蚀，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，也可构成为将上述被处理部件保持在活性气体气氛气中进行上述各工序。另外，也可构成为在将上述被处理部件保持在活性气体气氛气中进行上述各工序间的上述被处理部件的搬运。从而，可防止图形材料氧化和还原，可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，可通过将雾化后的上述图形材料溶液散布在上述被处理部件表面中来进行上述图形材料溶液的填充工序。通过使用液体材料，可直接作用于被处理部件，不需要以前使用PFC气体的成膜处理室内的洗净。另外，可在被处理部件表面整体中形成均质的图形覆膜。
另外，可通过向上述被处理部件施加偏压后吸附雾化后的上述图形材料溶液来进行上述图形材料溶液的填充工序。由此，可提高成膜速度，削减制造成本。
另外，可通过向雾化后的上述图形材料溶液照射电子束，使上述图形材料溶液带电，进行上述图形材料溶液的填充工序。由此，可提高成膜速度，削减制造成本。另外，通过照射电子束，可激励图形材料溶液以及提供给处理室内的反应气体，故可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，可通过使上述被处理部件旋转来进行上述图形材料溶液的填充工序。由此，可省略附着在掩膜上的图形覆膜的深腐蚀工序，故可削减制造成本。
另外，也可构成为在同一装置内进行上述各工序。通过在相同处理室内进行各工序，可削减制造成本。
另一方面，根据本发明的器件构成为使用上述成膜方法来制造。由此，在伴随上述效果的同时，可制造器件。
另一方面，根据本发明的器件制造方法是包含在被处理部件上形成薄膜的成膜工序的器件制造方法，构成为上述成膜工序使用上述成膜形成方法，向由上述被处理部件表面的掩膜形成的图形形成用凹部填充图形材料溶液。由此，在伴随上述效果的同时，可制造器件。
图2是成膜处理装置的说明图。
图3是聚合膜形成装置的说明图。
图4是表示实施例1的成膜方法的流程图。
图5是表示实施例1的成膜方法的第1工序图。
图6是表示实施例1的成膜方法的第2工序图。
图7是说明干燥温度的上升速度与图形覆膜的表面形状的相关关系说明图。
图8是表面改质装置的说明图。
图9是表示实施例2的成膜方法的第1工序图。
图10是表示实施例2的成膜方法的第2工序图。
图11是直接描绘装置的说明图。
图12是表示实施例3的成膜方法的第1工序图。
图13是表示实施例3的成膜方法的第2工序图。
图14是表示现有布图工序的第1工序图。
图15是表示现有布图工序的第2工序图。
图16是细微构造体的第1说明图。
图17是细微构造体的第2说明图。
图中1-半导体晶片，2-布线层，3-抗蚀剂膜，4-布线图形，10-被处理部件，14-布线图形，16-抗蚀剂膜，17-抗蚀剂膜，18-凹部，20-图形覆膜，22-绝缘膜，30-掩膜，35-液晶显示装置，40-滤色镜基板，42-玻璃基板，44-滤色镜，46-保护膜，48-共用电极，50-液晶层，51-液晶分子，52-显示电极，54-玻璃基板，56-TFT阵列基板，58-TFT，102-供给管，104-处理气体供给部，106-液体有机物，108-容器，110-加热器，112-流量控制阀，114-流量控制阀，116-输送管，118-输送气体供给部，120-流量控制阀，122-配管，124-第2处理气体供给部，130-聚合膜形成装置，131-处理室，132-处理台，134-高频电极，135-高频电源，211-基板，214-功能性薄膜，215-透明电极，220-微小构造体，23-成膜处理装置，231-处理室，232-处理台，234-电子束照射单元，236-电子束，238-供给管，240-反应气体供给部，242-流量控制阀，244-流量控制阀，246排气管，248-排气泵，252-加热装置，254-箭头，256-直流电源，290-图形材料溶液供给部，292-喷嘴，293-流量控制阀，294-供给管，298-图形材料溶液，310-被处理部件，314-显示电极图形，316-抗蚀剂膜，318-凹部，319-氟树脂聚合膜，320、320a、320b-图形覆膜，321-图形材料溶液，430-图形形成装置，431-荧光石，432-处理室，433-处理台，435-处理气体供给部，436-处理气体排出路，438-密封部件，440-紫外线灯，441-玻璃板，442-紫外线灯室，502-供给管，504-处理气体供给部，506-液体有机物，508-容器，510-加热器，512-流量控制阀，514-流量控制阀，516-输送管，518-输送气体供给部，520-流量控制阀，522-配管，524-第2处理气体供给部，530-斥水性处理装置，531-处理室，532-操作台，533-等离子室，534-对向电极，535-供给管，536-高频电源，538-原料气体，541-紫外线灯室，542-紫外线灯，543-氮气体，544-荧光石，548-紫外线。
首先，说明实施例1。如图1所示，根据实施例1的成膜方法，在玻璃基板等被处理部件表面中形成ITO(Indium Tin Oxide)覆膜，作为液晶显示装置35的显示电极52。
利用ITO覆膜来作为液晶显示装置的显示电极和共用电极。图1中示出液晶显示装置的说明图。图1是液晶显示装置1个象素大小的侧面截面图。液晶显示装置35主要由TFT阵列基板56、滤色镜基板40和液晶层50构成。TFT阵列基板56在玻璃基板54上形成作为液晶驱动用转换元件的TFT58和显示电极52等。滤色镜基板40在玻璃基板42上形成滤色镜44和保护膜46，并在表面上形成共用电极48。一侧液晶层50在使用密封剂(未图示)使TFT阵列基板56和滤色镜基板40对立之后，向其间隙中注入液晶而形成。另外，若向显示电极52与共用电极48之间施加电压，则引起液晶分子51再排列，导致透过或截断光。通过对液晶显示装置的各象素进行上述操作，液晶显示装置显示图像。
利用透明导电性膜的ITO覆膜来作为上述液晶显示装置的显示电极52和共用电极48。ITO是向氧化铟(In2O3)中掺杂1-5重量％的氧化锡(SnO2)。在通过后述的LSMCD法形成ITO覆膜的情况下，可使用使ITO的超微粒子(粒子直径小于0.1微米)分散到有机溶媒中的图形材料溶液。另外，也可使用将二丁基皂液双醋酸盐(DBTDA)和铟丙烯酰胺(InAA)溶解在有机溶媒中后的图形材料溶液(添加2-10％的锡(Sn))。有机溶媒中可使用乙酰丙酮、异丙基联苯等，稀释到0.2mol/L浓度左右后使用。
但是，用作液晶显示装置显示电极的ITO覆膜最好电阻值低而透光率高。另外，ITO覆膜通过调整其内部包含的氧化物比例，可调整电阻值和透光率。通常，若氧化物比例高，则透光率高，氧化物比例低，则电阻值低。另外，若向成膜中的ITO中导入氟原子团，则氧化物比例减少，电阻值变低。另外，若导入臭氧原子团，则氧化物比例增加，透光率变高。另外，氟原子团和臭氧原子团可分别通过激活四氟化碳(CF4)氧化等和氧气等生成。因此，将四氟化碳氧化等和氧气等作为反应气体，可改善ITO覆膜的膜质。
另外，在被处理部件表面中形成ITO覆膜中可使用以下成膜处理装置。图2中示出成膜处理装置的说明图。成膜处理装置230具有处理室231，在处理室231内设置的处理台232上配置玻璃基板等被处理部件310。另外，在处理台132下方设置加热单元252，可调节被处理部件310的温度。另外，也可在处理台上方设置卤素灯来调节被处理部件的温度。并且，如箭头254那样在水平面内可旋转地形成处理台232，使被处理部件310可旋转。此外，处理台232连接在直流或交流电源256上，使被处理部件310的表面可带电。
另一方面，在处理室231的天井部中，与配置被处理部件310的处理台232相对地配置喷嘴292。喷嘴292经配备流量控制阀293的供给配管294连接在图形材料溶液供给部290上，雾化来自图形材料溶液供给部290的图形材料溶液298，吹到配置在处理台232上的被处理部件310上。另外，在处理室231的上部经配备流量控制阀242的供给配管238连接反应气体供给部240，可向处理室231提供反应气体。并且，在处理室231的下部连接配备排气阀244的排气管246的一端，通过连接在排气管246另一端的排气泵248，可排气处理室231的内部。必要时，将排气泵248喷出的排气气体送到未图示的除害装置。
另外，在作为喷嘴292稍下方的图形材料溶液298流的侧面配置电子束照射单元(电子束照射管)234。在本实施例的情况下，电子束照射单元234使用加速电压为30-75kV的乌希欧(ゥシオ)电机株式会社制的Min-EB，可在大气中从前端的照射窗取出电子束236。另外，如图2所示，电子束照射单元234与从喷嘴292喷射的图形材料溶液298流方向交叉地照射电子束236，可向从喷嘴292喷出后的图形材料溶液298和反应气体照射电子束236。
另一方面，在实施例1中，为了形成规定图形的ITO覆膜，所以形成抗蚀剂覆膜，作为图形形成部分以外部分的掩膜。抗蚀剂为高分子涂膜材料，通过照射光、电子束、X线、离子束等，对显影液的溶解性等变化，实施布图。另外，有通过照射光等易溶的积极型抗蚀剂和难溶的消积型抗蚀剂。
在抗蚀剂膜的表面形成对图形材料溶液具有斥液性的氟树脂聚合膜。使用由氟化物(C8F18)等直链状PFC构成的液体有机物来作为原料液。若等离子体化直链状PFC气体，则切断部分主链后变为活性，聚合到达抗蚀剂膜表面的活性PFC，在抗蚀剂膜表面形成氟树脂聚合膜。
其中，因为分子量大的PFC难以维持放电，所以通过添加Ar等惰性气体来使放电维持变容易。另外，在防液处理原料液为氟化碳的情况下，也可添加分子量比原料液小的PFC，例如CF4等。一旦添加激活的CF4，则即使氟化碳的部分氟脱离，由于活性氟进入聚合膜，所以也可提高聚合膜的斥液性。最好通过多个组合来形成氟树脂聚合膜。
除氟树脂聚合膜外，也可通过例如形成聚酰亚胺等有机覆膜为进行防液处理。不过，因为氟树脂聚合膜包含氟原子，所以在对液体具有高度斥液性方面好。另外，也可不形成抗蚀剂膜，而在被处理部件表面的图形形成部分以外的部分中直接形成氟树脂聚合膜。另外，也可使用混合了氟树脂的抗蚀剂材料，形成材料自身具有斥液性的抗蚀剂膜，省略形成氟树脂聚合膜。
在氟树脂取合膜的形成中使用以下聚合膜形成装置。图3中示出聚合膜形成装置的说明图。斥液性处理装置130具有处理室131，在设置在处理室131内的处理台132上配置玻璃基板等被处理部件310。另外，在处理室131上下具有高频电极134，连接在高频电源135上。
另外，在处理室131上，经配备流量控制阀112的供给配管102连接处理气体供给部104。处理气体供给部104具有存放由C4F10或C8F18等直链状PFC构成的液体有机物106的容器108。在容器108中设置形成加热部的加热器110，可加热气化液体有机物106。另外，在供给配管102的流量控制阀112下流侧，经配备流量控制阀114的载体配管116，连接载体气体供给部118。载体气体中使用氮气或氩等惰性气体。
如图3虚线所示，也可在供给配管102上，经具有流量控制阀120的配管122，连接第2处理气体供给部124。此时，将CF4作为第2处理气体，从第2处理气体供给部124添加到液体有机物106的蒸气中。在处理室131中，雾化该有机物蒸气与CF4的混合气体。此时，激活的氟与液体有机物106的蒸气反应，进入在被处理部件310表面聚合的膜中的氟脱离部件，可提高聚合膜的斥液性。
但是，在上述聚合膜形成装置中，也可在被处理部件表面的图形形成部分中形成氟树脂聚合膜。因此，为了对图形形成部分赋予对图形材料溶液的亲液性，照射紫外线。紫外线在切断形成的聚合膜的键并将其分解的同时，也分解去除附着在该部分中的抗蚀剂等有机物。从而，对紫外线照射部分赋予亲液性。因为仅向图形形成部分照射紫外线，所以仅在相当于图形形成部分的部分中使用具有透光性的紫外线照射掩膜。另外，除紫外线外，也可通过照射例如激光或X线等电磁波，来分解氟树脂聚合膜。不过，由于紫外线廉价、安全且容易获得，所以比其它电磁波好。
下面，按工序顺序来详细说明根据实施例1的成膜处理方法的各工序。图4中示出根据实施例1的成膜方法的流程图。另外，图5和图6中示出根据实施例1的成膜方法工序图。在实施例1中，举例说明在玻璃基板表面形成ITO图形覆膜来作为液晶显示装置的显示电极图形的情况。
首先，洗净被处理部件的表面(洗净工序、S170)。尤其是在被处理部件处于等待处理状态的情况下，表面可能附着杂质。为了防止该杂质混入形成于被处理部件表面中的图形覆膜，所以洗净被处理部件。
接着，在被处理部件表面形成掩膜(掩膜形成工序、S172)。
具体而言，如图5(1)所示，首先，在玻璃基板等被处理部件310的表面整体中形成抗蚀剂膜316(抗蚀剂涂布工序)。抗蚀剂膜316的厚度形成得比应形成的显示电极图形高度大。接着，如图5(2)所示，在抗蚀剂膜316中形成显示电极图形形成用凹部318(曝光·显影工序)。具体而言，在抗蚀剂膜316的上方配置描绘显示电极图形的光刻胶(未图示)，进行抗蚀剂膜316的曝光和显影，去除显示电极图形形成部分的抗蚀剂膜，形成凹部318。
接着，在抗蚀剂膜316的表面实施防液处理(防液处理工序、S174)。具体而言，如图5(3)所示，在被处理部件310的表面形成氟树脂聚合膜319。首先，在图3所示聚合膜形成装置130中，在处理室131内的处理台132上配置形成抗蚀剂膜的被处理部件310。接着，用加热器110加热处理气体供给部104中的容器108内的液体有机物106，气化液体有机物106。另外，从载体气体供给部118向供给配管102中流入氮气等载体气体，将液体有机物106的蒸气搬运到处理室131。接着，由高频电源135和高频电极134对导入处理室131中的液体有机物106的蒸气施加高频功率。此时，直链状有机物的键被部分切断后变为活性，到达被处理部件310表面的活性有机物蒸气聚合，在被处理部件310的表面整体中形成具有斥液性的有机物聚合膜。另外，聚合膜的厚度形成为100埃左右。
另外在上述的说明中，是对被导入处理室内的液体有机物蒸气通过施加高频电能使其活性化，但也可通过照射电子束或照射紫外线等来激活液体有机物的蒸气。此外，也可通过由酸处理被处理部件的表面来赋予斥液性。
在上述防液处理工序中，因为在显示电极图形形成用凹部318中也形成氟树脂聚合膜，所以对凹部318实施亲液处理(亲液处理工序、S176)。具体而言，如图5(4)所示，向凹部318照射紫外线，去除氟树脂聚合膜319。首先，仅在相当于显示电极图形形成部分的部分中，在被处理部分上方配置具有透光性的紫外线照射掩膜，照射紫外线，此时，紫外线切断氟树脂聚合膜的键，并去除形成于凹部318中的氟树脂聚合膜319。此外，还分解去除附着在凹部318上的抗蚀剂等有机物。如上述，对显示电极图形形成部分赋予亲液性。
在照射紫外线的同时，通过将被处理部件曝露于激活的臭氧气体或氧气中，也可燃烧聚合膜等来促进去除。另外，也可通过仅曝露于激活的臭氧气体或氧气中来赋予亲液性。此外，也可通过用NaOH或KOH等碱性溶剂处理被处理部件的表面来赋予亲液性。此时，在用碱去除被处理部件表面的氧化膜等的同时，通过在被处理部件表面附着OH基，来赋予亲水性。
另外，在图形材料溶液的有机溶媒为辛烷等的情况下，除上述外，进行非界面活性剂的密接性改善处理(密接性改善工序、S178)。具体而言，通过将非离子界面活性剂(RO-(CH2CH20)nH)的1％水溶液涂布在被处理部件的表面上，提高与图形材料溶液的密接性。另外，既可在后述成膜处理工序之前在成膜处理室内进行非界面活性剂的涂布，也可在其它处理室内进行。另外，也可在成膜处理工序同时在成膜处理室内进行对被处理部件的紫外线照射等密接性改善处理。
接着，如图6(1)所示，向显示电极图形形成用凹部填充图形材料溶液(成膜处理工序、S180)。具体而言，在图2所示成膜处理装置230中，在处理室231内的处理台232上配置进行了上述各处理的被处理部件310。接着，由喷嘴292雾化图形材料溶液，供给处理室231内(材料供给工序)。
另外，在与图形材料溶液供给的同时，通过向处理室231内提供反应气体，也可进行膜质改善处理(膜质改善工序、S186)。
具体而言，向反应气体中混合雾化的图形材料溶液，提供给处理室231内。作为反应气体，若使用四氟化碳气体或氧气等，则可调整形成的ITO覆膜的氧化物比例。另外，膜质改善工序既可与成膜处理工序一起在成膜处理室内进行，也可与退火处理工序一起在其它处理室内进行。
接着，由电子束照射管234对提供给处理室231内的图形材料溶液和反应气体照射电子束(电子束照射工序)。此时，照射的电子束冲击反应气体分子，反应气体变为等离子体状态，生成原子团等激励活性种(？)。另一方面，照射的电子束也冲击雾状的图形材料溶液，使其液滴带负电。
上述中，虽向导入处理室231内的反应气体和图形材料溶液照射电子束进行激励，但也可通过施加高频功率或照射紫外线来进行激励。
接着，在被处理部件310的表面覆盖图形材料溶液(覆盖工序)。虽然图形材料溶液也可通过自由下落覆盖在被处理部件310的表面上，但通过向处理台232施加例如10kV的偏压，使被处理部件310的表面带正电，可牵引覆盖带正电图形材料溶液的液滴。另外，由于雾化图形材料溶液时自然带负电，所以冲击电子束的液滴也可牵引覆盖在被处理部件310上。另外，通过冷却被处理部件310，也可促进液滴的覆盖。
其中，若在水平面内旋转被处理部件310，则可通过离心力去除覆盖在抗蚀剂膜上的多余图形材料溶液的液滴(液滴去除工序、S188)。因为在抗蚀剂膜的表面实施防液处理，所以液滴不会固定在抗蚀剂膜上，而在抗蚀剂膜上滑动移动。另一方面，因为对显示电极图形形成用凹部实施亲液处理，所以若存在未填充的凹部，则液滴附着在该凹部中。另外，若无未填充的凹部，则液滴在移动到被处理部件310的端部之前落到其外部。由此，在向显示电极图形形成用凹部均匀填充图形材料溶液的同时，去除覆盖在抗蚀剂膜上的图形材料溶液的液滴。
除旋转被处理部件以外，也可通过向被处理部件表面吹气体来去除覆盖在抗蚀剂膜上的图形材料溶液的液滴。另外，还可通过使被处理部件倾斜来去除覆盖在抗蚀剂膜上的图形材料溶液的液滴。另外，液滴去除工序既可与成膜处理工序一起在成膜处理室内进行，也可在成膜处理工序后在其它处理室内进行。
另外，也可在该阶段中不去除多余的图形材料溶液，而在后述的干燥工序或退火工序后，通过CMP或超声波等去除固化的图形材料溶液。
接着，加热被处理部件，使图形材料溶液干燥(干燥工序、S190)。具体而言，如图6(2)所示，使图形材料溶液的有机溶媒蒸发。另外，为了促进有机溶媒蒸发，最好使处理室内为减压状态，另外，为了防止加热引起图形材料氧化，最好在惰性气体气氛气中进行干燥。另外，为了避免图形覆膜中产生空隙，设干燥温度为有机溶媒沸点以下的温度。例如，在有机溶媒为辛烷的情况下，由于沸点为170度左右，所以在氮气气氛气中，以150度以下加热5分钟以上。由此，形成ITO覆膜，作为图形覆膜320。另一方面，也可在反应性气体或激励的反应气体气氛气下边伪烧结边干燥。干燥工序既可与成膜处理工序一起在成膜处理室内进行，也可在成膜处理工序后在其它处理室内进行。
另外，通过控制干燥工序中温度上升速度，可将图形覆膜表面形成为期望形状。图7中示出干燥温度的上升速度与图形覆膜表面形状相关关系的说明图。在作为前工序的成膜工序结束后，如图7(1)所示，变为向抗蚀剂膜316的凹部318填充图形材料溶液321的状态。另外，若干燥工序中使温度快速上升，则图形材料溶液321中包含的溶媒主要从其中央部分蒸发。结果，干燥后的图形覆膜320a成形为中央部分洼下的状态。另一方面，若干燥工序中使温度慢慢上升，则图形材料溶液321中包含的溶媒从其整体均匀蒸发。因此，如图7(2)所示，干燥后的图形覆膜320b成形为中央部分鼓起的状态。因此，通过边观察图形覆膜的表面形状，边使干燥温度上升，可将图形覆膜的表面成形为期望形状。作为图7(1)和(2)的中间形状，也可平坦成形图形覆膜表面。
接着，进行图形覆膜的退火处理)烧结)和抗蚀剂膜的去除。
首先，比较图形覆膜的退火处理温度和抗蚀剂的固化温度。在抗蚀剂的固化温度比图形覆膜的退火处理温度高的情况下，在干燥工序后进行退火处理工序。此时的退火处理工序既可与成膜处理工序一起在成膜处理室内进行，也可在成膜处理工序后在其它处理室内进行。
另一方面，在抗蚀剂的固化温度比图形覆膜的退火处理温度低的情况下，在退火处理过程中抗蚀剂固化，难以去除抗蚀剂。因此，先进行抗蚀剂去除工序，之后进行退火处理工序。另外，因为作为代表抗蚀剂的PMMA的固化温度为120度左右，ITO覆膜的退火处理温度大于500度，所以先进行干燥工序，其后进行抗蚀剂去除工序，之后进行退火处理工序。
另外，在必需成形图形覆膜320的表面的情况下，在抗蚀剂去除工序之前，可进行图6(3)所示成形加工(成形工序)。具体而言，在图形覆膜变为期望厚度之前，由CMP(化学机械研磨)等进行加工。此时，因为抗蚀剂16保护图形覆膜320的周围，所以图形覆膜320不会变形和损伤。
另外，伴随上述成形加工，同时去除存在于氟树脂聚合膜319表面中的图形材料溶液剩余和氟树脂聚合膜319自身。
接着，去除抗蚀剂膜316(掩膜去除工序、S194)。通过在氧气或激励氧气气氛气下加热被处理部件310来进行抗蚀剂去除工序。
接着，加热被处理部件，进行图形覆膜的退火处理(烧结)(退火处理工序、S196)。退火处理工序既可在大气气氛气中进行，也可为了防止加热引起图形覆膜氧化而在惰性气体气氛气中进行。在ITO覆膜的情况下，在氮气气氛气中，在500度以上进行退火处理。另外，在400度以下的低温下进行退火处理时，也可在氟原子团或臭氧原子团等激励气体气氛气中与退火处理同时进行膜质改善。
如上述，如图6(4)所示，通过ITO图形覆膜320，在被处理部件310的表面形成显示电极图形314。
在上述根据实施例1的成膜方法中，因为从现有去除形成于被处理部件表面的图形材料工序转换为在凹部涂/埋的工序，所以可在大气压或大气压附近的环境下进行全部上述各工序。因此，不必设置真空设备，可削减使该设备运转用的能量。因此，可削减制造成本。
另外，可构成为通过将雾化后的图形材料溶液散布在被处理部件表面中来进行成膜(LSMCD法)。通过使用液体材料，可仅在被处理部件中成膜，不需要以前那样由PFC气体去除形成于成膜处理室壁面中的覆膜的作业。另外，因为通过雾化，粒径可小到0.2微米左右，所以阶梯覆盖和沟槽埋入性能好，可形成例如宽度小于1微米的细微图形覆膜。并且，因为雾化粒子自然带电，所以如后述，可提高成膜速度。此外，通过散布雾化的图形材料溶液，可在被处理部件表面整体中形成均匀的图形覆膜。
另外，构成为通过向被处理部件施加偏压，吸附雾化的图形材料溶液，进行成膜。由此，可提高成膜速度，削减制造成本。
另外，构成为通过向雾化图形材料溶液照射电子束，使图形材料溶液带电，进行成膜。由此，可提高成膜速度，削减制造成本。另外，通过照射电子束，可与图形材料溶液一起激励提供给处理室内的反应气体，故可得到具有期望膜质的图形覆膜。
另外，构成为通过使被处理部件旋转来进行成膜。从而，因为可简单去除附着在掩膜上的图形材料溶液，所以可省略图形覆膜的深蚀刻工序，故可削减制造成本。
另外，构成为在进行成膜之前，对掩膜表面进行对图形材料溶液的防液处理。从而，可缩短图形材料溶液的填充时间，另外，可缩短掩膜上多余图形材料溶液的去除时间。因此，可削减制造成本。
另外，构成为在进行成膜之前，对图形形成用凹部的底部进行对图形材料溶液的亲液处理。从而，可提高布图精度，得到期望形状的图形覆膜。
下面，说明实施例2。根据实施例2的成膜方法如图10(3)所示，在晶片基板等被处理部件10的表面上，形成在半导体元件(未图示)间电连接的布线图形14。另外，省略与实施例1相同结构部分的说明。
在实施例2中，作为布线用图形材料溶液，使用将Au、Ag、Cu或Al等金属超微粒子或它们的化合物分散到有机溶媒中、或将聚苯胺或聚吡咯等导电性有机物溶解到有机溶媒中的溶液等。在有机溶媒中，可单独或多数混合使用丙烯基树脂或酢酸丁基等。
下面，作为一实例，说明在布线用图形材料溶液中使用酢酸铜(化学式Cu(CH3COO)2·H2O)的有机溶媒溶液，形成由金属铜构成布线图形的情况。在有机溶媒中，除上述丙烯基树脂或酢酸丁基外，还可使用水、乙醇类、乙醚类、有机酯类、酮的一种或混合物等。
但是，因为酢酸铜是包含氧的组成，所以在烧结金属铜时，容易形成氧化铜(CuO)。因为该氧化铜引起布线电阻，所以必需去除。因此，通过使用氢气作为反应气体，等离子体化后生成氢原子团，根据下面的反应式来还原氧化铜，由此来烧结金属铜。

另外，在热烧结时形成二氧化铜(CuO2)的情况下，氢原子团根据以下反应式来还原二氧化铜，烧结金属铜。

另外，反应气体只要是还原剂即可，也可使用氯气、氟类气体、一氧化碳气体等。
另一方面，因为由金属铜覆膜形成布线图形，所以在布线图形形成部分以外的部分形成抗蚀剂膜并用作掩膜方面与实施例1相同。其中，最好在掩膜表面实施防液处理。这点与实施例1一样，也可在被处理部件的表面整体中形成具有斥液性的氟类树脂聚合膜后，照射紫外线，去除布线图形形成部分的氟类树脂聚合膜。但是，在实施例2中，为了削减工序数量，说明仅选择地对抗蚀剂膜表面进行氟化处理来赋予斥液性的方法。为了实施该方法，使用如下的表面改质装置。
图8是表面改质装置的说明图。在表面改质装置430的中央部设置载置被处理部件10的处理台433。在处理台433的上方形成处理室432。另外，用密封材料438密封处理室432。在该处理室432的前后形成处理气体供给路径435和处理气体排出路径436。通过处理气体供给路径，通过所谓间接等离子体向处理室432内提供在外部激励的包含氟的气体。另外，处理气体排出路径436连接在未图示的洗涤器上，进行排出气体的除害。
另一方面，在处理室432的上方配置紫外线灯440。因为紫外线灯440一旦在大气中点灯时会烧焦，所以配置在在氮气下可置换的紫外线灯处理室442内。另外，紫外线灯处理室442中的处理室432侧的壁面由透过紫外线的玻璃板441构成，可向被处理部件10照射紫外线。另一方面，处理室432中的紫外线灯处理室442侧的壁面由透过紫外线的萤石(？)431构成，在可向被处理部件照射紫外线的同时，可防止因提供给处理室432的氟的激励活性种浸蚀玻璃板441。
下面，按工序顺序详细说明根据实施例2的成膜方法的各工序。图9和图10中示出根据实施例2的成膜方法的说明图。省略说明与实施例1相同构成的部分。
首先，在被处理部件的表面上形成抗蚀剂膜。接着，如图9(2)所示，在抗蚀剂膜6中设置布线图形形成用凹部18。具体方法与实施例1一样。从而，在凹部18的底面中露出作为被处理部件10的硅晶片。
接着，氟化处理布图的抗蚀剂表面。首先，在8所示表面改质装置430的处理室432内配置被处理部件10。接着，从处理气体供给路径435向处理室432内导入由间接等离子体预激活的CF4气体等含氟气体。此时，抗蚀剂等有机物与氟的激励活性种反应，进行氟化处理，在其表面生成具有斥液性的氟化合物。另外，间接等离子体不限于施加高频功率的方法，即使照射电子束或紫外线的方法也可激活含氟氧化。另一方面，因为在布线图形形成部分中露出构成硅晶片的硅氧化物等，所以即使曝露在含有激活的氟的气体中，也基本不会氟化处理。
与此同时，向被处理部件10的表面整体照射紫外线。此时，促进氟激励活性种与抗蚀剂膜的反应，对抗蚀剂膜的表面赋予大的斥液性。另一方面，从图形形成部分中的硅氧化物等表面去除氟化合物，积极维持硅氧化物原有的亲液性。
为了向图形形成部分赋予亲液性，也可在后述的成膜处理工序的同时进行紫外线照射等密接性改善处理。由此，可提高被处理部件与图形材料溶液的密接性。
另外，在退火处理抗蚀剂前，最好进行上述抗蚀剂的表面改质。这是因为若在通过退火处理结束抗蚀剂反应之前，可使氟与抗蚀剂反应，容易进行氟化处理。
接着，如图10(1)所示，向布线图形形成用凹部填充图形材料溶液20(成膜处理工序)。具体而言，将进行了上述各处理的被处理部件配置在图2所示成膜处理装置230的处理室内。接着，向处理室内提供图形材料溶液和反应气体(材料供给工序)。此时，雾化上述图形材料溶液，最好将雾状图形材料溶液与上述反应气体混合后提供给处理室内。
接着，通过电子束照射管等对提供给处理室内的图形材料溶液和反应气体照射电子(电子照射工序)。此时，反应气体变为等离子体状态。例如，在反应气体为氢气的情况下，照射的电子束通过与氢分子中的电子非弹性冲击，氢分子接受能量后激活，生成氢原子(H)、氢原子团(H)、氢离子(H+)等激励活性种。这些激励活性种还原上述从图形材料溶液生成的氧化铜，使布线电阻降低(膜质改善工序)。
接着，向被处理部件表面覆盖图形材料溶液(覆盖工序)。另外，去除覆盖在抗蚀剂膜上的多余图形材料溶液的液滴(液滴去除工序)。具体方法与实施例1一样。
接着，加热被处理部件10，使图形材料溶液干燥(干燥工序)。另外，在有机溶媒为酢酸丁基的情况下，因为沸点为120-125度，所以在100度以下干燥5分钟以上。接着，必要时进行图形覆膜成形加工(成形工序)。因为布线图形以矩形截面为前提计算电特性，所以通过成形加工布线图形为矩形截面，可实现预测特性。接着，如图10(2)所示，去除抗蚀剂膜(掩膜去除工序)。具体方法与实施例1一样。接着，进行图形覆膜的退火处理(烧结)(退火处理工序)。另外，在图形材料溶液是酢酸铜溶液的情况下，设退火处理温度为300度左右。另外，也可向退火处理时的气氛气中导入氢原子团，还原处理金属铜覆膜中的氧化铜。
通过上述，如图10(3)所示，由金属铜的图形覆膜20在被处理部件10的表面中形成布线图形14。
在上述根据实施例2的成膜方法中，构成为具有如下工序在向被处理部件表面导入含氟的气体的同时，通过向被处理部件照射紫外线，对被处理部件表面的图形形成部分实施对图形材料溶液的亲液处理，同时，对被处理部件表面的图形形成部分以外的部分实施对图形材料的防液处理。从而，可削减工序数量，削减制造成本。
在上述中，虽然说明了选择地对表面具有抗蚀剂和硅氧化膜的被处理部分进行表面改质的方法，但对表面具有抗蚀剂以外的有机物和硅氧化物以外的气体物的被处理部件，也可同样进行选择的表面改质。
下面说明实施例3。如图13(3)所示，根据实施例3的成膜方法在晶片基板等被处理部件10的表面中形成布线图形14和电分离布线图形的绝缘膜22。
另外，省略说明与实施例1和2相同结构的部分。
在实施例3中，与实施例2一样，举例说明在布线用图形材料溶液中使用酢酸铜的有机溶媒溶液，形成由金属铜构成的布线图形的情况。另外，举例说明作为与布线图形电分离的绝缘膜，形成二氧化硅(SiO2)覆膜的情况。
在实施例3中，首先在布线图形形成部分以外的部分中形成绝缘膜，并通过将其用作掩膜，形成金属铜覆膜的布线图形。因此，最好对绝缘膜表面实施防液处理。这点与实施例1一样，在被处理部件的表面整体形成具有斥液性的氟树脂聚合膜后，也可照射紫外线来去除布线图形形成部分的氟树脂聚合膜。但是，在实施例3中，应仅在必要部分中形成氟树脂聚合膜，使用如下的直接描绘装置。
图11中示出直接描绘装置的说明图。直接描绘装置530具有处理室531，在处理室531内形成可载置被处理部件10的台532。另外，在其上方可配置掩膜30。另一方面，在处理室531上方配置紫外线灯542。因为紫外线灯542一旦在大气中点灯时会烧焦，所以配置在在氮气543下可置换的紫外线灯处理室541内。另外，紫外线灯处理室541与处理室531的交界面由透过紫外线的萤石544构成，在可向被处理部件照射紫外线的同时，可防止因提供给处理室531的氟的激励活性种而被浸蚀。
另外，在处理室531上经供给配管535连接等离子体处理室533。等离子体处理室形成于对向电极534之间，在对向电极534上连接高频电源536。并且，在等离子体处理室533上经具有流量控制阀512的供给配管502连接处理气体供给部504。该处理气体供给部504具有由氟化等直链状PFC构成的存放液体有机物506的容器508。在容器508中设置形成加热部的加热器510，可加热气化液体有机物506。另外，在供给配管502的流量控制阀512下流侧，经具备流量控制阀514的载体配管516，连接载体气体供给部518。在载体气体中使用氮或氩等惰性气体。并且，如图11虚线所示，供给配管502上经具有流量控制阀520的配管522连接第2处理气体供给部524。另外，从第2处理气体供给部524向液体有机物506的蒸气中添加CF4，作为第2处理气体。
下面，按工序顺序详细说明根据实施例3的成膜方法的各工序。图12和图13是实施例3的成膜方法的说明图。省略说明与实施例1和2相同结构的部分。
首先，在被处理部件10的表面12中的布线图形形成部分中形成抗蚀剂膜17(抗蚀剂涂布工序)。抗蚀剂中可使用氟树脂配合的抗蚀剂等材料自身具有斥液性的抗蚀剂。作为具体形成步骤，首先，在被处理部件10的表面整体中形成抗蚀剂膜17。接着，如图12(2)所示，在抗蚀剂膜17中形成布线图形的凸部19。具体而言，在抗蚀剂膜17上方配置描绘布线图形的光掩膜(未图示)，进行抗蚀剂膜17的曝光和显影，剩余布线图形形成部分的抗蚀剂膜17，去除此外部分的抗蚀剂膜。
接着，如图12(3)所示，将抗蚀剂膜17作为掩膜，在上述去除抗蚀剂膜的部分中形成绝缘膜22(绝缘膜形成工序)。例如形成二氧化硅(SiO2)覆膜来作为绝缘膜22。此时，在被处理部件10上涂布硅酸盐或烷基硅酸盐等无机SOG溶液。另外，因为使用由斥液性材料构成的抗蚀剂，所以SOG溶液不堆积在抗蚀剂膜17上，而仅堆积在上述去除抗蚀剂膜的部分上。另外，可与形成二氧化硅覆膜一起进行膜质改善。即，通过添加臭氧气体，使二氧化硅覆膜中包含的氧浓度变化，可调整介电常数。另外，也可由CVD法等来形成二氧化硅覆膜。接着，在200度以下进行加热，烧结二氧化硅覆膜。另外，向烧结时的气氛气中导入臭氧气体，也可调整二氧化硅覆膜中含有的氧浓度。
接着，如图13(1)所示，去除抗蚀剂膜17(抗蚀剂去除工序)。具体方法与实施例1相同。此时，在布线图形形成部分中形成凹部18。
接着，如图13(2)所示，在绝缘膜22的表面中形成氟树脂聚合膜。具体而言，对于图11所示直接描绘装置530，首先在防性处理装置530的台532上设置被处理部件10，在其上方设置掩膜30。接着，点亮紫外线灯542，向被处理部件10照射紫外线548。因为掩膜30中仅相当于布线图形形成部分的部分具有透光性，所以通过掩膜30仅向布线图形形成部分照射紫外线548。
同时，向处理室内提供激活的原料气体538，在被处理部件10的表面中形成氟树脂聚合膜。具体而言，首先，加热由直链状PFC等构成的液体有机物506后使之气化，将直链状PFC的蒸气配送给供给配管502。接着，从载体气体供给部518提供载体气体，将直链状PFC蒸气导入等离子体处理室533中。另外，必要时从第2处理气体供给部524提供CF4气体，添加到直链状PFC蒸气中。
对于等离子体处理室533，若向直链状PFC蒸气施加高频功率，则部分切断激活直链状PFC键。将激活的直链状PFC提供给处理室531。另外，除高频功率外，也可通过照射电子束或通过照射紫外线来激活直链状PFC。
如上述，到达绝缘膜22表面的活性直链状PFC聚合，形成氟树脂聚合膜。聚合膜的厚度形成为小于100埃。另一方面，在布线图形形成部分中，通过紫外线阻止聚合反应，或切断形成的聚合膜键，阻止形成氟树脂聚合膜。此外，因为还去除附着在该部分中的抗蚀剂等有机物，所以向该部分赋予亲液性。
并且，也可退火处理氟树脂聚合膜。从而，可提高聚合膜的机械强度。另外，通过使聚合膜内部包含的低分子有机物蒸发来去除，可防止低分子有机物混入图形覆膜中。另外，退火处理也可与聚合膜形成一起进行。
接着，向布线图形形成用凹部填充图形材料溶液(成膜处理工序)。即，将上述形成的绝缘膜用作掩膜，形成布线图形。具体方法与实施例1一样。
接着，使图形材料溶液干燥(干燥工序)。接着，进行图形覆膜的退火处理(退火处理工序)。具体方法与实施例1一样。可是，由于实施例3中用于掩膜的绝缘膜不必向抗蚀剂膜那样考虑碳化，所以即使在退火处理温度超过200度的情况下，也可连续进行干燥工序和退火处理工序。
如上述，如图13(3)所示，通过作为图形覆膜20的金属铜覆膜，在被处理部件10的表面中形成布线图形14。
在根据上述实施例3的成膜方法中，构成为具有在被处理部件的表面中设置绝缘膜的工序；由绝缘膜来设置布线图形形成用凹部的工序；向绝缘膜表面实施对图形材料溶液的防液处理的工序；和用图形材料溶液来埋置凹部的工序。通过将绝缘膜等构造物用于掩膜来成膜，可简化制造工序，削减制造成本。另外，因为绝缘膜不必考虑碳化，所以可连续进行干燥工序和烧结工序。因此，可简化制造工序，削减制造成本。
另外，构成为通过在被处理部件的表面设置抗蚀剂膜的工序、由该抗蚀剂膜来形成布线图形凸部的工序、在凸部以外部分中设置绝缘膜的工序、和去除凸部的工序，设置布线图形形成用凹部。从而，因为可省略绝缘膜的深蚀刻工序，所以可简化制造工序，削减制造成本。
另外，构成为抗蚀剂材料自身具有对绝缘膜材料溶液的斥液性。由此，可省略对抗蚀剂膜表面的防液处理工序。因此，可简化制造工序，削减制造成本。
另外，在根据实施例3的成膜方法中，构成为通过向被处理部件表面导入PFC气体的同时，向被处理部件表面的图形形成部分照射紫外线，阻止图形形成部分中的氟树脂聚合膜的形成，进行直接描绘工序。由此，可削减工序数量，削减制造成本。
另外，上述虽然说明了在聚合膜形成同时照射光来直接描绘的方法，但此外，也可将图形形成部分以外的部分中具有开口部的硬掩膜载置于被处理部件表面上，通过在开口部中形成聚合膜来直接描绘。
另外，也可构成为绝缘膜材料自身具有对图形材料溶液的斥液性。此时，因为可省略对绝缘膜表面的直接描绘工序，所以可简化制造工序，削减制造成本。另外，通过本发明的成膜方法，在基板上形成功能薄膜的构造体可适用于例如半导体器件、电路、显示体模块、发光元件等。图16及图17中示出一例。图16是例如半导体器件、电路、显示体模块的示意图，图17是例如形成发光元件的细微构造体的示意图。图16中，半导体器件和电路的功能薄膜214主要是例如布线图形的金属薄膜，另外，显示体模块的功能薄膜214是例如滤色镜的有机分子膜。本发明的成膜方法可适用于这些器件的成膜工序中。在图16中虽示出滤色镜的一例，但用本发明的图形形成方法来形成其它功能薄膜也无差异。在图17中，发光元件的功能薄膜214是例如用于发光层中的有机EL(electroluminescence)薄膜，形成与形成于透明基板211上的图中记载的透明电极215成对的电极(未图示)，以夹持上述功能薄膜214的形式来形成元件。另外，不用说，上述电极也可使用本发明的图形形成方法来形成。上述功能薄膜214的膜厚虽然因细微构造体用途如何而任意，但最好设为0.02-4微米。其中，适用本发明成膜方法的品质高，在制造工序简化、制造成本方法也比现有方法好。
权利要求
1.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于在洗净上述被处理部件后，进行向设置在上述被处理部件表面掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序。
2.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
3.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
4.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成上述图形覆膜膜质的工序。
5.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；和向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充上述图形材料溶液的工序。
6.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序；和去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。
7.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；使上述图形材料溶液干燥的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
8.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
9.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充上述图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
10.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；和使上述图形材料溶液干燥的工序。
11.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
12.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
13.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
14.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充上述图形材料溶液的工序；和通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序。
15.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；和去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。
16.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充上述图形材料溶液的工序；和去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序。
17.一种成膜方法，是一种在被处理部件的表面上形成规定图形的覆膜的方法，其特征在于进行改善图形材料溶液对上述被处理部件的密接性的工序；向设置在上述被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部内填充上述图形材料溶液的工序；通过处理上述图形材料溶液，改善应形成的上述图形覆膜膜质的工序；去除附着在上述掩膜上的上述图形材料溶液的工序；使上述图形材料溶液干燥的工序；和退火处理上述图形覆膜的工序。
18.一种成膜方法，其特征在于在实施权利要求2、权利要求3、权利要求7、权利要求8、权利要求9、权利要求10、权利要求11、权利要求12、权利要求13、权利要求17中任意一项所述的成膜方法之前，预加热上述被处理部件。
19.一种成膜方法，其特征在于在实施权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法之前，在上述掩膜表面上进行对上述图形材料溶液的斥液处理。
20.一种成膜方法，其特征在于在实施权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法之前，在上述图形形成用凹部的底部进行对上述图形材料溶液的亲液处理。
21.一种成膜方法，其特征在于在实施权利要求2至权利要求17中任意一项所述的成膜方法之前，进行洗净上述被处理部件的工序。
22.根据权利要求3、7、11、12、13或17所述的成膜方法，其特征在于在维持上述图形覆膜膜质的活性气体气氛中进行上述退火处理工序。
23.根据权利要求3、7、11、12、13或17所述的成膜方法，其特征在于在改善上述图形覆膜膜质的活性气体气氛中进行上述退火处理工序。
24.一种成膜方法，其特征在于在实施权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法之后，进行成行型上述图形覆膜表面的工序。
25.一种成膜方法，其特征在于在实施权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法之后，进行修复上述图形覆膜的工序。
26.根据权利要求1至17中任意一项所述的成膜方法，其特征在于通过将雾化后的上述图形材料溶液散布在上述被处理部件表面中来进行上述图形材料溶液的填充工序。
27.根据权利要求26所述的成膜方法，其特征在于通过向上述被处理部件施加偏压后吸附雾化后的上述图形材料溶液来进行上述图形材料溶液的填充工序。
28.根据权利要求27所述的成膜方法，其特征在于通过向雾化后的上述图形材料溶液照射电子束，使上述图形材料溶液带电，进行上述图形材料溶液的填充工序。
29.根据权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法，其特征在于通过使上述被处理部件旋转来进行上述图形材料溶液的填充工序。
30.根据权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法，其特征在于在同一装置内进行上述各工序。
31.一种使用权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜方法制造的器件。
32.一种器件制造方法，包含在被处理部件上形成薄膜的成膜工序，其特征在于上述成膜工序使用权利要求1至权利要求17中任意一项所述的成膜形成方法，向由上述被处理部件表面的掩膜形成的图形形成用凹部内填充图形材料溶液。
全文摘要
本发明提供一种可削减制造成本的掩膜形成方法,是一种在被处理部件的表面形成规定图形覆膜的方法，该方法由改善图形材料溶液对被处理部件的密接性的工序(S178)；向设置在被处理部件表面的掩膜中的图形形成用凹部填充图形材料溶液的工序(S180)；通过处理图形材料溶液，改善应形成的图形覆膜膜质的工序(S186)；去除附着在掩膜上的图形材料溶液的工序(S188)；使图形材料溶液干燥的工序(S190)；和退火处理图形覆膜的工序(S196)而构成。
文档编号G03F7/00GK1445820SQ0312058
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月14日 优先权日2002年3月14日
发明者森义明, 宫川拓也, 佐藤充, 足助慎太郎, 高木宪一 申请人:精工爱普生株式会社