回流方法、图形形成方法和tft元件的制造方法

专利名称：回流方法、图形形成方法和tft元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及例如在薄膜晶体管(TFT)元件等半导体装置用的图形形成过程中可以利用的抗蚀剂的回流方法以及使用其的图形形成方法和液晶显示装置用TFT元件的制造方法。
背景技术：
近年来，半导体装置的高集成化与微细化正在进展。但是，如果进行高集成化或微细化，则半导体装置的制造过程复杂化，制造成本增加。因此，为了大幅度地降低制造成本，而研究统合光刻技术用的掩模图形的形成工序以缩短总体的工序数。
作为削减掩模图形的形成工序数的技术，提出通过在抗蚀剂上浸透有机溶剂而使抗蚀剂软化，改变抗蚀剂图形的形状，由此可以省略掩模图形的形成工序的回流处理(例如专利文献1)。
专利文献1日本特开2002-334830号公报(权利要求书等)在所述专利文献1的方法中，存在着难以控制使抗蚀剂软化扩展时的方向和抗蚀剂的覆盖面积这样的问题。例如，虽然在专利文献1的第四实施方式中，公开有使存在膜厚差的抗蚀剂掩模回流而覆盖TFT元件的沟道区域的技术，但是在该情况下，例如，如图26A中所示，具有膜厚差的抗蚀剂507a、507b作为先前的蚀刻工序的掩模而使用的状态下，在作为下层膜的电阻性(ohmic)接点505和源极·漏极电极506之上，以与之相同的面积形成。
因此，如图26B中所示，回流后的变形抗蚀剂511大幅度地脱离所述源极·漏极电极506和有电阻的接点层505的面积，进而扩展到下层的a-Si层504上。这样一来，抗蚀剂扩展到不仅本来的回流处理的目标区域(在该情况下沟道区域510)，还扩展到图26B中虚线围着的周边区域Z1，由此，例如为了制造一个TFT元件所需的面积(点面积)加大，对高集成化或微细化的适应变得困难。再者，在图26A、图26B中，标号503是氮化硅等绝缘膜，标号510是沟道区域，栅极电极未画出(图27A～图27C中也是同样)。
此外，在专利文献1的第五实施方式中，如图27A中所示，提出在对具有膜厚差的抗蚀剂507a、507b进行回流处理前，设置O2等离子体进行的灰化工序的技术。在该情况下，如图27B中所示，通过O2等离子体进行的灰化，薄抗蚀剂部分被去除，在邻接于沟道区域510的位置上残留已缩小的抗蚀剂508a、508b，之后，进行回流处理。但是，在进行O2等离子体灰化的情况下，因为通常抗蚀剂也向横向消减，因此在面临沟道区域510的抗蚀剂508a、508b的侧面与下层膜(源极·漏极电极506)的端部形成台阶D。如果形成这种台阶D，则比起平坦面来直到越过台阶D需要时间，因此软化的抗蚀剂停滞，结果，使流动方向的控制变得困难。
例如，即使是在台阶D处软化的抗蚀剂的流动停滞的情况下，也由于进行向没有台阶的方向的流动，所以变形抗蚀剂的覆盖区域偏移，在最坏的情况下，例如，如图27C中所示，沟道区域510完全未被变形抗蚀剂511覆盖，或者周边的禁止抗蚀剂流入区域Z2被变形抗蚀剂511所覆盖，有可能引起器件的性能不良。此外，台阶D处的软化抗蚀剂的流动的停滞，使回流工序的工序时间长期化而成为降低TFT制造的生产率的原因。
这样一来，在专利文献1的方法中，如果使回流前的抗蚀剂面积与下层膜一致，则因为无法避免软化的抗蚀剂向周边区域的流出而因此存在着对TFT元件的微细化的适应变得困难这样的问题，另一方面，在因灰化处理等使抗蚀剂面积相对下层膜缩小的情况下，在软化的抗蚀剂扩展的方向上形成例如台阶，在台阶上在软化的抗蚀剂的流动(也就是，面积的扩大)中发生停滞，无法使抗蚀剂流入目标区域，存在着作为掩模的功能受损这样的问题。

发明内容
因而，本发明目的在于提供一种在抗蚀剂的回流处理中，能够高精度地控制软化的抗蚀剂的流动方向和流动面积，因此可以应用于图形形成或者液晶显示装置用TFT元件的制造中的技术。
为了解决上述课题，本发明的第一观点，提供一种回流方法，其特征在于其是对具有下层膜、以及在该下层膜的上层以形成有露出所述下层膜的露出区域和覆盖所述下层膜的覆盖区域的方式而图形形成的抗蚀剂膜的被处理体，通过使所述抗蚀剂膜的抗蚀剂软化流动，覆盖所述露出区域的一部分或者全部的回流方法，其中，作为所述抗蚀剂膜，使用因部位而膜厚变化、至少具有膜厚厚的厚膜部与相对于该厚膜部膜厚相对薄的薄膜部的形状的抗蚀剂膜。
在上述第一观点的回流方法中，优选通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制软化的所述抗蚀剂的流动方向或者覆盖面积。例如，也可以在应该促进软化的所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部，在应该抑制所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部。或者，也可以在应该促进软化的所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部，在应该抑制所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部。
此外，优选在有机溶剂气氛中使所述抗蚀剂变形。而且，能够通过所述抗蚀剂膜的平面形状，控制软化的所述抗蚀剂的流动方向和覆盖面积。此外，也可以在所述抗蚀剂膜与所述露出区域之间形成台阶。
此外，还可以通过利用网板掩模(halftone mask)的半曝光处理以及其后的显影处理形成所述抗蚀剂膜的所述厚膜部与所述薄膜部。
本发明的第二观点，提供一种图形形成方法，其特征在于，包括在被处理体的被蚀刻膜的上层上形成抗蚀剂膜的抗蚀剂膜形成工序；图形形成所述抗蚀剂膜，并且因部位而使所述抗蚀剂膜的膜厚变化，至少设置膜厚厚的厚膜部与相对于该厚膜部膜厚相对薄的薄膜部的掩模图形形成工序；对所述图形形成的抗蚀剂膜进行再显影处理而缩小其覆盖面积的再显影处理工序；使所述抗蚀剂膜的抗蚀剂软化变形，并且一边通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制软化抗蚀剂的流动方向与流动量一边覆盖所述被蚀刻膜的目标区域的回流工序；以变形后的所述抗蚀剂作为掩模蚀刻所述被蚀刻膜的露出区域的第一蚀刻工序；
去除变形后的所述抗蚀剂的工序；以及对通过去除变形后的所述抗蚀剂而再露出的所述被蚀刻膜的目标区域进行蚀刻的第二蚀刻工序。
在上述第二观点的图形形成方法中，优选在所述回流工序中，通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制所述软化抗蚀剂的流动方向或覆盖面积。例如，也可以在所述回流工序中在应该促进所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部，在应该抑制所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部。或者，也可以在所述回流工序中在应该促进所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部，在应该抑制所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部。
此外，优选在所述回流工序中，在有机溶剂气氛中使所述抗蚀剂变形。此外，也可以在所述回流工序中，还通过所述抗蚀剂膜的平面形状，控制所述软化抗蚀剂的流动方向和覆盖面积。
此外，优选在所述再显影处理工序前，进行去除抗蚀剂表面的变质层的前处理工序。此外，也可以在所述掩模图形形成工序中，通过用网板掩模的半曝光处理以及其后的显影处理形成所述抗蚀剂膜的所述厚膜部与所述薄膜部。
而且，优选被处理体是在基板上形成栅极线和栅极电极，并且形成覆盖它们的栅极绝缘膜，而且在所述栅极绝缘膜上，自下而上依次形成a-Si膜、欧姆接触用Si膜和源极·漏极电极用金属膜的层积结构体，所述被蚀刻膜是所述欧姆接触用Si膜。在该情况下，也可以通过所述再显影处理，在面临所述目标区域侧的所述抗蚀剂膜的端部与其下层的源极·漏极电极用金属膜的端部之间形成台阶。
此外，本发明的第三观点，提供一种液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成栅极线和栅极电极的工序；形成覆盖所述栅极线和栅极电极的栅极绝缘膜的工序；在所述栅极绝缘膜上，自下而上依次堆积a-Si膜、欧姆接触用Si膜和源极·漏极电极用金属膜的工序；在所述源极·漏极电极用金属膜上形成抗蚀剂膜的工序；
对所述抗蚀剂膜进行半曝光处理和显影处理，形成源极电极用抗蚀剂掩模和漏极电极用抗蚀剂掩模，并且针对所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模的各个，因部位使膜厚变化，至少形成膜厚厚的厚膜部以及相对于对该厚膜部膜厚相对薄的薄膜部的掩模图形形成工序；以所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模作为掩模蚀刻所述源极·漏极电极用金属膜，形成源极电极用金属膜与漏极电极用金属膜，并且在所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的沟道区域用凹部上露出下层的欧姆接触用Si膜的工序；对图形形成的所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模进行再显影处理，在残留所述厚膜部和所述薄膜部的状态下，缩小各自的覆盖面积的工序；通过使在缩小后的所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模上作用有机溶剂而软化的软化抗蚀剂变形，覆盖所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的沟道区域用凹部内的所述欧姆接触用Si膜的回流工序；以变形后的所述抗蚀剂以及所述源极电极用金属膜和所述漏极电极用金属膜作为掩模，蚀刻下层的所述欧姆接触用Si膜和所述a-Si膜的工序；去除变形后的所述抗蚀剂，在所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的沟道区域用凹部内再次露出所述欧姆接触用Si膜的工序，以及以所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜作为掩模，蚀刻在它们之间的所述沟道区域用凹部上露出的所述欧姆接触用Si膜的工序。
在上述第三观点的液晶显示装置用TFT元件的制造方法中，优选在所述回流工序中，通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制所述软化抗蚀剂的流动方向或覆盖面积。在该情况下，例如，也可以在面临所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的所述沟道区域用凹部侧设置所述厚膜部。或者，也可以在面临所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的所述沟道区域用凹部侧设置所述薄膜部。
此外，在所述回流工序中，还能够通过所述抗蚀剂膜的平面形状，控制所述软化抗蚀剂的流动方向和覆盖面积。
此外，也可以通过所述再显影处理，使面临所述沟道区域用凹部侧的所述源极电极用抗蚀剂掩模的端部与所述漏极电极用抗蚀剂掩模的端部的距离形成为比其下层的所述源极电极用金属膜的端部与所述漏极电极用金属膜的端部的距离要宽。
本发明的第四观点，提供一种控制程序，在计算机上动作，执行时，控制回流处理装置，使得在处理腔室内进行上述第一观点的回流方法。
本发明的第五观点，提供一种计算机能够读取的存储介质，是储存有在计算机上动作的控制程序的计算机能够读取的存储介质，其中，所述控制程序，是在执行时，控制回流处理装置，使得在处理腔室内进行上述第一观点的回流方法。
本发明的第六观点，提供一种回流处理装置，其特征在于，包括具有放置被处理体的支撑台的处理腔室；用于将有机溶剂供给到处理腔室内的气体供给机构；以及控制部，其进行控制，使得在所述处理腔室内进行第一观点的回流方法。
如果使用本发明，则通过作为回流处理中使用的抗蚀剂膜，使用具有膜厚厚的厚膜部与膜厚薄的薄膜部的抗蚀剂膜，高精度地控制软化的抗蚀剂的流动方向或流动面积(扩展面积)成为可能。因此，通过将本发明的回流方法运用于以抗蚀剂作为掩模的蚀刻工序重复进行的TFT元件等半导体装置的制造，不仅使得省掩模化与工序数的消减成为可能，而且实现处理时间的缩短与蚀刻精度的提高，对半导体装置的高集成化或微细化的适应也成为可能。


图1是说明回流处理系统的概要的图。
图2是表示再显影处理·除膜剂单元的概略构成的俯视图。
图3是表示再显影处理·除膜剂单元的概略构成的剖视图。
图4是表示回流处理单元(REFLW)的概略构成的剖视图。
图5A是现有技术的回流方法的原理图，示出回流前的状态。
图5B是现有技术的回流方法的原理图，示出回流中途的状态。
图5C是现有技术的回流方法的原理图，示出回流后的状态。
图6A是根据本发明的一个实施方式的回流方法的原理图，示出回流前的状态。
图6B是根据本发明的一个实施方式的回流方法的原理图，示出回流中途的状态。
图6C是根据本发明的一个实施方式的回流方法的原理图，示出回流后的状态。
图7A是根据本发明的另一个实施方式的回流方法的原理图，示出回流前的状态。
图7B是根据本发明的另一个实施方式的回流方法的原理图，示出回流中途的状态。
图7C是根据本发明的另一个实施方式的回流方法的原理图，示出回流后的状态。
图8A是说明软化抗蚀剂的流动速度与稀释剂(thinner)浓度的关系的图。
图8B是说明软化抗蚀剂的流动速度与温度的关系的图。
图8C是说明软化抗蚀剂的流动速度与压力的关系的图。
图8D是说明软化抗蚀剂的流动速度与稀释剂流量的关系的图。
图9是说明回流方法的原理的参考图。
图10是说明回流方法的原理的参考图。
图11A是根据本发明的又一个实施方式的回流方法的原理图。
图11B是图11A中所示的抗蚀剂部分的剖视图。
图12是在TFT元件的制造过程中，在绝缘基板上形成有栅极电极和层积膜的状态的基板的纵剖视图。
图13是在TFT元件的制造过程中，形成有抗蚀剂膜的状态的基板的纵剖视图。
图14是在TFT元件的制造过程中，进行半曝光处理的状态的基板的纵剖视图。
图15是在TFT元件的制造过程中，进行半曝光处理后的基板的纵剖视图。
图16是在TFT元件的制造过程中，显影后的基板的纵剖视图。
图17是在TFT元件的制造过程中，蚀刻电极用金属膜后的基板的纵剖视图。
图18是在TFT元件的制造过程中，进行前处理和再显影处理后的基板的纵剖视图。
图19是在TFT元件的制造过程中，回流处理后的基板的纵剖视图。
图20是在TFT元件的制造过程中，蚀刻n+Si膜和a-Si膜后的基板的纵剖视图。
图21是在TFT元件的制造过程中，去除变形抗蚀剂后的基板的纵剖视图。
图22是在TFT元件的制造过程中，形成沟道区域的状态的基板的纵剖视图。
图23是对应于图18的俯视图。
图24是对应于图19的俯视图。
图25是表示TFT元件的制造过程的流程图。
图26A是说明现有技术的回流方法的图，示出回流前的状态。
图26B是说明现有技术的回流方法的图，示出回流后的状态。
图27A是说明现有技术的回流方法的图，示出回流前的状态。
图27B是说明现有技术的回流方法的图，示出灰化后的状态。
图27C是说明现有技术的回流方法的图，示出回流后的状态。
标号说明1盒站；2处理站；3控制部；20中央搬送部；21搬送装置；30再显影处理·除膜剂单元(remover unit)(REDEV/REMV)；60回流处理单元(REFLW)；80a、80b、80c加热·冷却处理单元(HP/COL)；100回流处理系统；101、102下层膜；103抗蚀剂；103a厚膜部；103b薄膜部；G基板；D台阶；S1目标区域；S2禁止区域。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的最佳实施方式进行说明。
图1是表示能够很好地利用于本发明的回流方法的回流处理系统的总体的概略俯视图。这里，举出备有使LCD用玻璃基板(以下单记为“基板”)G的表面上形成的抗蚀剂膜，在显影处理后软化变形，进行再覆盖用的回流处理的回流处理单元，与在该回流处理前所进行的再显影处理和前处理用的再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)的回流处理系统为例进行说明。该回流处理系统100包括放置收容多个基板G的盒C的盒站(搬入搬出部)1，具有在基板G上施行包括回流处理和再显影处理在内的一系列处理用的多个处理单元的处理站(处理部)2，以及控制回流处理系统100的各构成部的控制部3。其中，在图1中，以回流处理系统100的纵长方向为X方向，以在平面上与X方向正交的方向为Y方向。
盒站1邻接于处理站2的一方的端部而配置。该盒站1具有用来在盒C与处理站2之间进行基板G的搬入搬出的搬送装置11，在该盒站1处进行盒C对外部的搬入搬出。此外，搬送装置11具有能够在沿着作为盒C的排列方向的Y方向设置的搬送路10上移动的搬送臂11a。该搬送臂11a能够向X方向进出·退避、向上下方向升降和旋转地设置，构成为在盒C与处理站2之间进行基板G的交接。
处理站2具有用来实施对基板G进行抗蚀剂的回流处理、其前处理和再显影处理时的一系列工序的多个处理单元。在这些各处理单元中，基板G逐张地被处理。此外，处理站2具有基本上在X方向上延长的基板G搬送用的中央搬送路20，隔着该中央搬送路20在其两侧面临中央搬送路20地配置各处理单元。
此外，在中央搬送路20上，包括在与各处理单元之间进行基板G的搬入搬出用的搬送装置21，具有能够在作为各处理单元的排列方向的X方向上移动的搬送臂21a。而且，该搬送臂21a能够向Y方向进出·退避、向上下方向升降和旋转地设置，构成为在与各处理单元之间进行基板的搬入搬出。
沿着处理站2的中央搬送路20，在一方侧，从盒站1侧开始，依次排列再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30和回流处理单元(REFLW)60，沿着中央搬送路20在另一方侧，三个加热·冷却处理单元(HP/COL)80a、80b、80c排列成一列。各加热·冷却处理单元(HP/COL)80a、80b、80c在竖直方向上多级地层积配置(未画出)。
再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30是进行去除在回流处理前在未画出的别的处理系统中所进行的金属蚀刻等处理时的变质层用的前处理和进行再显影抗蚀剂的图形的再显影处理的处理单元。该再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30备有自旋式的液处理机构，一边保持基板G同时以一定速度旋转，一边从再显影处理用的再显影剂液喷出喷嘴和前处理用的回流液喷出喷嘴，将各自的处理液向基板G喷出，构成为进行再显影剂液的涂敷或前处理(抗蚀剂表面变质层的去除处理)。
这里，参照图2和图3对再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30进行说明。图2是再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30的俯视图，图3是再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30中的罩盖部的剖视图。如图2中所示，再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30由水槽31包围总体。此外，如图3中所示，在再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30中，将机械地保持基板G的保持机构、例如自旋卡盘32设置成能利用电动机等旋转驱动机构33而旋转，在该自旋卡盘32的下侧，配置有包围旋转驱动机构33的罩盖34。自旋卡盘32能够通过未画出的升降机构而升降，在上升位置处、在与搬送臂21a间进行基板G的交接。该自旋卡盘32成为可以利用真空吸引力等吸附保持基板G。
在罩盖34的外周离开地设有两个下杯(under cup)35·36，在这两个下杯35·36之间的上方，升降自如地设置有主要用来使再显影剂液流向下方的内杯(inner cup)37，在下杯36的外侧，与内杯37一体地升降自如地设置有主要用来使冲洗液流向下方的外杯38。其中，在图3中，在朝纸面左侧示出在再显影剂液的排出时内杯37和外杯38上升的位置，在右侧示出在冲洗液的排出时它们下降的位置。
在下杯35的内周侧底部配置有在旋转干燥时用来对单元内进行排气的排气口39，在两个下杯35·36间设置有主要用来排除再显影剂液的排液管40a，在下杯36的外周侧底部设置有主要用来排除冲洗液的排液管40b。
在外杯38的一方侧，如图2中所示，设置有再显影剂液和冲洗液供给用的喷嘴保持臂41，在喷嘴保持臂41中收容有为了将再显影剂液涂敷于基板G而使用的再显影剂液喷出喷嘴42a和除膜剂液喷出喷嘴42b。
喷嘴保持臂41构成为沿着导轨43的纵长方向利用带驱动等驱动机构44横向移动基板G，由此，在再显影剂液的涂敷时或者除膜剂液的喷出时，喷嘴保持臂41一边从再显影剂液喷出喷嘴42a喷出再显影剂液或者从除膜剂液喷出喷嘴42b喷出除膜剂液，一边扫描经过静止的基板G。
此外，再显影剂液喷出喷嘴42a和除膜剂液喷出喷嘴42b构成为在喷嘴等待部45处待机，在该喷嘴等待部45上设置有清洗再显影剂液喷出喷嘴42a、除膜剂液喷出喷嘴42b的喷嘴清洗机构46。
在外杯38的另一方侧，设置有纯水等冲洗液喷出用的喷嘴保持臂47，在喷嘴保持臂47的前端部分设置有冲洗液喷出喷嘴48。作为冲洗液喷出喷嘴48，例如可以使用具有管状的喷出口的设备。喷嘴保持臂47被设置成能够利用驱动机构49沿着导轨43的纵长方向自由滑动，一边从冲洗液喷出喷嘴48喷出冲洗液，一边扫描经过基板G上。
接下来，说明利用上述再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30的前处理和再显影处理工序的概略。首先，使内杯37与外杯38位于下级位置(图3的右侧中所示的位置)，使保持基板G的搬送臂21a插入再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30内，按照该定时使自旋卡盘32上升，将基板G向自旋卡盘32交接。使搬送臂21a躲避并待机到再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30外后，使基板G所放置的自旋卡盘32下降并保持于规定位置。然后，使喷嘴保持臂41移动、并配置于内杯37内的规定位置，使升降机构50b伸展，仅使除膜剂液喷出喷嘴42b定位于下方而被保持，一边扫过基板G一边利用除膜剂液喷出喷嘴42b将碱性除膜剂液喷出到基板G上。接着，这里，作为除膜剂液，可以使用例如强碱水溶液。在直到经过规定的反应时间之间，收拢升降机构50b而使除膜剂液喷出喷嘴42b回到并保持于上方的位置，使喷嘴保持臂41从内杯37和外杯38躲避，代之以驱动喷嘴保持臂47，使冲洗液喷出喷嘴48移动到基板G上的规定位置。接着，使内杯37与外杯38上升，保持于上级位置(图3的左侧位置)。
然后，使基板G以低速旋转而进入到甩掉基板G上的除膜剂液的动作，几乎与此同时，从冲洗液喷出喷嘴48喷出冲洗液，而且，几乎与这些动作同时，开始排气口39的排气动作。基板G的旋转开始，从基板G向其外周飞散的除膜剂液和冲洗液碰到内杯37的圆锥部或者外周壁(侧面的垂直壁)而被引向下方，从排液管40a排出。
从基板的旋转开始经过规定时间后，一边喷出冲洗液，此外在使基板G旋转的状态下使内杯37与外杯38下降而保持于下级位置。在下级位置处，基板G的表面的水平位置成为几乎符合外杯38的圆锥部的位置的高度。然后，使基板G的转速比用来甩掉除膜剂液的旋转动作开始时更大，以便使除膜剂液的残渣减少。该提高基板的转速的操作也可以与内杯37与外杯38的下降动作同时或者在其前后错开的阶段进行。这样一来，从基板G飞散的主要由除膜剂液组成的处理液碰到外杯38的圆锥部或者外周壁而从排液管40排出。接着，停止冲洗液的喷出将冲洗液喷出喷嘴48收容于规定的位置，进一步提高基板G的转速并保持规定时间。也就是说通过高速旋转进行干燥基板G的自旋干燥。
接着，使喷嘴保持臂41移动到、配置于内杯37内的规定位置，使升降机构50a伸展而仅使再显影剂液喷出喷嘴42a定位并保持于下方，一边扫过基板G上一边利用再显影剂液喷出喷嘴42a将规定的再显影剂液涂敷于基板G上，形成再显影剂液浆(puddle)。形成再显影剂液浆后，在直到经过规定的再显影处理时间(在显影反应时间)之间，利用升降机构50a，使再显影剂液喷出喷嘴42a回到并保持于上方的位置，使喷嘴保持臂41从内杯37和外杯38躲避，代之以驱动喷嘴保持臂47，将冲洗液喷出喷嘴48保持于基板G上的规定位置。接着，使内杯37与外杯38上升，保持于上级位置(图3的左侧位置)。
然后，使基板G以低速旋转，进入到甩掉基板G上的再显影剂液的动作，几乎与此同时，从冲洗液喷出喷嘴48喷出冲洗液，而且，与这些动作几乎同时，开始排气口39的排气动作。也就是说，优选在再显影反应时间的经过前使排气口39成为未动作的状态，由此，对于基板G上所形成的再显影剂液浆，不产生因排气口39的动作而引起的气流发生等的不良影响。
基板G的旋转开始，从基板G向其外周飞散的再显影剂液和冲洗液碰到内杯37的圆锥部或者外周壁(侧面的垂直壁)而引向下方，从排液管40a排出。从基板G的旋转开始经过规定时间后，在一边喷出冲洗液，此外一边使基板G旋转的状态下，使内杯37与外杯38下降而保持于下级位置。在下级位置处，基板G的表面的水平位置成为几乎符合外杯38的圆锥部的位置的高度。然后，使基板G的转速比用来甩掉再显影剂液的旋转动作开始时更大，以便使再显影剂液的残渣减少。该提高基板的转速的操作也可以与内杯37和外杯38的下降动作同时或在其前后错开的阶段进行。这样一来，从基板G飞散的主要由冲洗液组成的处理液碰到外杯38的圆锥部或者外周壁而从排液管40b排出。接着，停止冲洗液的喷出，将冲洗液喷出喷嘴48收容于规定的位置，进一步提高基板G的转速并保持规定时间。也就是说通过高速旋转进行干燥基板G的自旋干燥。
像以上这样，再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30中的一系列的处理结束。然后，通过与所述相反的步骤，处理后的基板G利用搬送臂21a而从再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30搬出。
另一方面，在处理站2的回流处理单元(REFLW)60中，进行在有机溶剂例如稀释剂气氛中使基板G上所形成的抗蚀剂软化并再覆盖的回流处理。
这里，进一步详细地对回流处理单元(REFLW)60的构成进行说明。图4是回流处理单元(REFLW)60的概略剖视图。回流处理单元(REFLW)60具有腔室61。腔室61包括下部腔室61a、以及与该下部腔室61a的上部接触的上部腔室61b。上部腔室61b与下部腔室61a构成为能够利用未画出的开闭机构进行开闭，在开状态时，利用搬送装置21进行基板G的搬入搬出。
在该腔室61内，设置有水平地支撑基板G的支撑台62。支撑台62由热传导率优良的材质例如铝而构成。
在支撑台62上，贯通支撑台62地设置有利用未画出的升降机构驱动，使基板G升降的三个升降销63(在图4中仅画出两个)。该升降销63，在升降销63与搬送装置21之间进行交接基板G时，从支撑台62持起基板G而在规定的高度位置上支撑基板G，在基板G的回流处理中，例如，保持成其前端成为与支撑台62的上面同一高度。
在下部腔室61a的底部上，形成有排气口64a、64b，排气系统64连接于该排气口64a、64b。而且，通过该排气系统64来排除腔室61内的气氛气体。
在支撑台62的内部，设置有温度调节介质流路65，例如温调冷却水等温度调节介质经由温度调节介质引入管65a而引入该温度调节介质流路65，从温度调节介质排出管65b排出而循环，其热量(例如冷热)经由支撑台62对基板G传热，由此，使基板G的处理面被控制成想要的温度。
在腔室61的顶壁部，对着支撑台62而设置有喷淋头66。在该喷淋头66的下面66a上，设置有多个气体喷出孔66b。
此外，在喷淋头66的上部中央，设置有气体引入部67，该气体引入部67连通于在喷淋头66的内部所形成的空间68。气体供给管69连接于气体引入部67，在该气体供给管69的另一端，连接着气化有机溶剂例如稀释剂而供给的扩散器箱(bubbler tank)70。其中，在气体供给管69上设置有开闭阀71。
在扩散器箱70的底部，作为用来使稀释剂气化的气泡发生机构，配备有连接于未画出的N2气体供给源的N2气体供给管74。在该N2气体供给管74上，设置有质量流量控制器72和开闭阀73。此外，扩散器箱70备有用来将稀释剂的温度调节成规定温度的未画出的温度调节机构。而且，从未画出的N2气体供给源利用质量流量控制器72一边对N2气流量控制一边引入扩散器箱70的底部，由此，使温度调节成规定温度的扩散器箱70内的稀释剂气化，构成为可以经由气体供给管69引入腔室61内。
此外，在喷淋头66的上部的周缘部，设置有多个清理气体引入部75，在各清理气体引入部75上，连接着将例如作为清理气体的N2气供给到腔室61内的清理气体供给配管76。清理气体供给配管76连接于未画出的清理气体供给源，在其中途设置有开闭阀77。
在这种构成的回流处理单元(REFLW)60中，首先，将上部腔室61b从下部腔室61a打开，在该状态下，利用搬送装置21的搬送臂21a搬入已经进行前处理和再显影处理，具有图形形成的抗蚀剂的基板G，并放置于支撑台62。然后，使上部腔室61b与下部腔室61a接触，关闭腔室61，之后，打开气体供给管69的开闭阀71和N2气体供给管74的开闭阀73，利用质量流量控制器72调节N2气体的流量，以控制稀释剂的气化量，同时，从扩散器箱70经由气体供给管69、气体引入部67将稀释剂引入喷淋头66的空间68，从气体喷出孔66b喷出。由此，腔室61内成为规定浓度的稀释剂气氛。
由于在放置于腔室61内的支撑台62的基板G上，设有已经形成图形的抗蚀剂，所以，通过该抗蚀剂暴露于稀释剂气氛，稀释剂浸透于抗蚀剂。由此，抗蚀剂软化而其流动性提高，并变形而基板G表面的规定的区域(目标区域)被变形抗蚀剂所覆盖。此时，通过将温度调节介质引入到设在支撑台62的内部的温度调节介质流路65，其热量经由支撑台62对基板G传热，由此，基板G的处理面被控制成想要的温度，例如20℃。从喷淋头66向基板G表面喷出的含有稀释剂的气体，接触于基板G的表面后，向排气口64a、64b流动，从腔室61内向排气系统64排气。
如以上这样，回流处理单元(REFLW)60中的回流处理结束后，一边继续排气一边打开清理气体供给配管76上的开闭阀77，经由清理气体引入部75将作为清理气体的N2气体引入腔室61内，置换腔室内气氛气体。然后，将上部腔室61b从下部腔室61a打开，以与所述相反的步骤利用搬送臂21a从回流处理单元(REFLW)60搬出回流处理后的基板G。
在三个加热·冷却处理单元(HP/COL)80a、80b、80c中，分别对基板G进行加热处理的热板单元(HP)、对基板G进行冷却处理的冷却板单元(COL)各多级地重叠而构成(未画出)。在该加热·冷却处理单元(HP/COL)80a、80b、80c中，对前处理后、再显影处理后和回流处理后的基板G，根据需要进行加热处理或者冷却处理。
如图1中所示，回流处理系统100的各构成部，成为连接于备有控制部3的CPU的过程控制器90而被控制的构成。在过程控制器90中，连接着过程管理者为了管理回流处理系统100而进行指令的输入操作的键盘，或者使回流处理系统100的运行情况可视化并显示的显示器等组成的用户界面91。
此外，在过程控制器90中，连接有存储部92，在存储部92中收纳有方案，在该方案中存储有用于通过过程控制器90实现由回流处理系统100执行的各种处理的控制程序或者处理条件数据等。
而且，根据需要，通过按来自用户界面91的指示等从存储部92调用任意的方案并在过程控制器90中执行，在过程控制器90的控制下，进行回流处理系统100中的想要的处理。此外，所述方案，例如，利用储存于CD-ROM、硬盘、软盘、闪存存储器等计算机能够读取的存储介质的状态，或者，从其他装置，经由例如专用线路随时传送而利用也是可能的。
在如以上这样所构成的回流处理系统100中，首先，在盒站1处，搬送装置11的搬送臂11a访问收容未处理的基板G的盒C并取出一张基板G。基板G，从搬送装置11的搬送臂11a交接于处理站2的中央搬送路20中的搬送装置21的搬送臂21a，利用该搬送装置21，向再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30搬入。然后，在再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30中进行前处理以及再显影处理，之后，从再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30利用搬送装置21取出，搬入加热·冷却处理单元(HP/COL)80a、80b、80c中的某个。然后，在各加热·冷却处理单元(HP/COL)80a、80b、80c中施行规定的加热·冷却处理。这种一系列的处理结束的基板G，通过搬送装置21交接于盒站1的搬送装置11，收容于任意的盒C。
接下来，对在回流处理单元(REFLW)60中所进行的回流方法的原理进行说明。
图5A是为了说明现有技术的回流方法，简化示出基板G的表面附近所形成的抗蚀剂103的断面图。这里，抗蚀剂103的表面形状成为平面。在基板G上，下层膜101和下层膜102层积形成，在其上形成已图形形成的抗蚀剂103。
在图5A的例子中，在下层膜101的表面上存在目标区域S1，使软化的抗蚀剂103流入到该目标区域S1上，以由抗蚀剂103覆盖目标区域S1为目的。另一方面，在下层膜102表面上，存在着例如蚀刻区域等禁止区域S2。有必要避免该禁止区域S2被抗蚀剂103覆盖。此外，下层膜102的端部，朝抗蚀剂103的侧面的目标区域S1方向横向突出，在与目标区域S1之间形成台阶D。这种台阶D是通过再显影处理例如抗蚀剂103，通过在横向上削掉抗蚀剂103而形成。
从图5A的状态，例如使稀释剂等有机溶剂接触、浸透于抗蚀剂，如图5B中所示使抗蚀剂103软化、变形。虽然由于软化的抗蚀剂103流动性高，所以在下层膜102的表面上扩展，但是，因为直到流动的抗蚀剂103的膜厚成为一定以上之前是无法超越台阶D的，因此，在台阶D处抗蚀剂103的行进速度变慢，在该部分处抗蚀剂103停滞。
该台阶D附近的停滞的结果，抗蚀剂103更多地在更容易流动的与台阶D相反的方向，也就是希望避免抗蚀剂覆盖的禁止区域S2的方向上行进。然后，如图5C中所示，抗蚀剂103无法充分地覆盖目标区域S1，并且到达禁止区域S2，覆盖目标区域S2的表面。这样一来，不能可靠地进行目标区域S1的覆盖，相反如果抗蚀剂103到达不希望抗蚀剂覆盖的禁止区域S2，则例如将回流后的抗蚀剂103用作掩模的蚀刻形状的精度降低，引起TFT元件等器件的不良或成品率的降低，通过以上图5A～图5C说明的抗蚀剂103的状态，是无法控制利用有机溶剂所软化的抗蚀剂103的流动方向的原因。
图6A～图6C和图7A～图7C是用来说明本发明的回流方法的概念的图。
图6A简化示出基板G的表面附近所形成的抗蚀剂103的断面。下层膜101和下层膜102层积形成，在其上，形成已图形形成的抗蚀剂103，而且，对通过下层膜102的端部，形成台阶D的结构和目标区域S1、禁止区域S2而言，与图5A是同样的。
在本实施方式中，抗蚀剂103因部位而膜厚不同，成为在表面上具有台阶的形状。也就是说，在抗蚀剂103的表面上设有高低差，成为具有膜厚厚的厚膜部103a、以及与该厚膜部103a相比膜厚薄的薄膜部103b的形状。厚膜部103a在目标区域S1一侧形成，薄膜部103b在禁止区域S2一侧形成。
从图6A的状态，通过使例如稀释剂等有机溶剂接触于抗蚀剂，使抗蚀剂103软化、变形。由于软化的抗蚀剂103，其流动性高，所以在下层膜102的表面上扩展。这里，如前所述，由于在抗蚀剂103上存在着膜厚厚的厚膜部103a与膜厚薄的薄膜部103b，所以由此软化的抗蚀剂103的流动方向得到控制。例如，因为厚膜部103a对稀释剂气氛的露出面积大，故稀释剂容易浸透，由此软化加快，流动性也提高。进而，因为厚膜部103a比较快地进行软化，并且抗蚀剂体积也大，故如图6B中所示，直到超越台阶D的停滞时间缩短，抗蚀剂103变得容易到达目标区域S1。
另一方面，由于薄膜部103b，对稀释剂气氛的露出面积比起厚膜部103a来小，所以软化难以进行，比起厚膜部103a来流动性不那么大。而且，因为薄膜部103b软化的进行变慢以及比起厚膜部103a来抗蚀剂体积也小，故抗蚀剂103向禁止区域S2的流动受到抑制，如图6C中所示，未到达禁止区域S2而变形停止。因而，确保将回流后的抗蚀剂103用作掩模的蚀刻精度成为可能，可以使器件特性良好。
这样一来，通过使用具有厚膜部103a、薄膜部103b，表面上有高低差的抗蚀剂103，使得控制抗蚀剂103扩展流动方向成为可能，可以确保足够的蚀刻精度。
图7A～图7C是关于另一个例子，简化示出在基板G的表面附近所形成的抗蚀剂103的断面。
如图7A中所示，下层膜101和下层膜102层积形成，在其上，形成已图形形成的抗蚀剂103，而且，利用下层膜101与下层膜102的端部，形成台阶D的结构和目标区域S1、禁止区域S2与图5A和图6A是同样的。此例中也是抗蚀剂103a在表面上设有高低差，成为具有膜厚厚的厚膜部103a以及与该厚膜部103相比膜厚相对薄的薄膜部103b的形状。但是，在此例中，厚膜部103a与薄膜部103b对目标区域S1、禁止区域S2的位置关系与图6A相反，在目标区域S1侧形成薄膜部103b，在禁止区域S2侧形成厚膜部103a。
从图7A的状态，通过使例如稀释剂等有机溶剂接触于抗蚀剂，使抗蚀剂103软化、变形。由于软化的抗蚀剂103，其流动性高，所以在下层膜102的表面上扩展。这里，如前所述，由于在抗蚀剂103上存在着膜厚厚的厚膜部103a与膜厚薄的薄膜部103b，所以，由此软化的抗蚀剂103的流动方向得到控制。例如，因为厚膜部103a对稀释剂气氛的露出面积大，横向的宽度(厚度)也形成得薄，故在气氛中稀释剂浓度稀薄的情况下，稀释剂为要浸透到厚膜部103a的中心需要时间，如图7B中所示，厚膜部103a的全体并不立即软化而成为流动状态。因而，在厚膜部103a的内部未软化的状态下，厚膜部103a发挥堰的作用，使得向禁止区域S2的软化的抗蚀剂103的流动受到抑制。
虽然薄膜部103b对稀释剂气氛的露出面积比起厚膜部103a来要小，但是因为全体的面积也小，因此，即使气氛中的稀释剂浓度稀薄的情况下，向中心的稀释剂的浸透也快，软化比较快地进行。此外，作为厚膜部103a作为堰发挥功能而使向禁止区域S2方向的抗蚀剂103的流动受到抑制的反作用，向目标区域S1方向的抗蚀剂103的流动增多，直到超越台阶D的停滞时间缩短，抗蚀剂103变得容易到达目标区域S1。
这样一来，厚膜部103a直到中心部软化需要时间，比起薄膜部103b来软化的进行慢，结果，如图7C中所示，软化的抗蚀剂103不到达禁止区域S2而流动停止。因而，确保将回流后的抗蚀剂103用作掩模的蚀刻精度成为可能，可以使器件特性良好。
这样一来，通过用具有厚膜部103a、薄膜部103b，在表面上有高低差的抗蚀剂103，使得控制抗蚀剂103扩展流动方向成为可能，可以确保足够的蚀刻精度。
对于图6A～图6C与图7A～图7C中所示的抗蚀剂流动方向的控制，虽然初看起来相矛盾地解释。但是，抗蚀剂103的流动状态，例如，因回流处理单元(REFLW)60中回流处理时的稀释剂的浓度、流量、基板G(支撑台62)的温度、腔室61的内压等条件而变化。
例如，如图8A～图8D中所示，对于稀释剂浓度、流量和腔室的内压而言，虽然这些增加并且抗蚀剂的流动速度也上升，但是，对于温度而言，有随着上升而抗蚀剂103的流动速度降低的倾向。也就是说，即使厚膜部103a、薄膜部103b的形状或配置相同，抗蚀剂的软化的程度也因例如腔室61内的稀释剂浓度而变化，成为流动方向或流动速度等行为不同。因而，通过将回流处理中的有机溶剂浓度、流量、基板温度、压力等条件组合起来，用实验方法确定、选择最佳条件，使得利用在表面上具有高低差(厚膜部、薄膜部)的抗蚀剂103，任意地控制其流动方向或覆盖面积成为可能。
图9和图10是说明又一个例子的基板G表面的局部俯视图。在此例子中，没有像已经说明的图6A和图7A那样抗蚀剂103的表面的高低差(厚膜部、薄膜部)，通过设计抗蚀剂103的平面形状，可以任意地控制其流动方向。其中，朝图9和图10的纸面左侧示出回流前的抗蚀剂103的状态，中央示出回流中途的抗蚀剂103的状态，右侧示出回流后的已变形的抗蚀剂103的状态。
图9对俯视正方形的抗蚀剂103，进行回流处理，示出使抗蚀剂103变形后的抗蚀剂103的扩展情况。根据图9，查明抗蚀剂103以虚线所示原来的抗蚀剂103(正方形)为中心大致正圆形地扩展。另一方面，虽然图10对俯视长方形的抗蚀剂103，进行回流处理，示出溶解抗蚀剂103的情况下抗蚀剂103的扩展情况，但是查明该情况下也是抗蚀剂以虚线所示原来的抗蚀剂103(长方形)为中心大致正圆形地扩展。
如这些图9和图10中所示，作为回流处理的特性，无论原来的抗蚀剂103的平面形状如何，软化的抗蚀剂103因表面张力的影响具有大致正圆形地扩展的特性。而且，利用该抗蚀剂103的扩展情况的特性，控制抗蚀剂103的流动方向是可能的。具体地说，如果对图9的回流后的状态下的从原来的抗蚀剂103的流动距离L1和L2，比较图10中的回流后的状态下的从原来的抗蚀剂103的流动距离L3和L4，则看出虽然L1大致等于L2，但是L3比起L4来流动距离很大。也就是说，通过使抗蚀剂103的平面形状成为例如矩形地调整其纵横的尺寸，而可以使流动距离L3和L4中具有差异。这样一来，通过对抗蚀剂103的平面形状进行研究制作，也可以控制软化的抗蚀剂103的流动方向和流动距离(覆盖面积)，这是可以理解的。
例如，如图11A中所示，准备俯视长方形的，而且，在其纵长方向上，形成厚膜部103a、103a，并且在其间形成薄膜部103b的抗蚀剂103(参照图11B的断面形状)。在对该图11A中所示的抗蚀剂103进行回流处理的情况下，因为具有长方形的平面形状，因此，虽然向该图的纸面的上下方向的抗蚀剂103的流动距离L5比起向该图的纸面的横向的抗蚀剂103的流动距离L6来加大，但是，这里，因为使用在纵长方向上设有厚膜部103a、103a的抗蚀剂103，因此流动距离L5进一步加大，可以使抗蚀剂103的再覆盖范围成为俯视椭圆形。这样一来，除了抗蚀剂103的断面形状外，通过将平面形状组合起来，使得更加有效地控制抗蚀剂103的流动方向和流动距离(覆盖面积)成为可能。
接下来，参照图12～图24，对将本发明的回流方法运用于液晶显示装置用TFT元件的制造过程的实施方式进行说明。其中，针对主要工序还示于图25的流程图。
首先，如图12中所示，在由玻璃等透明基板组成的绝缘基板201上形成栅极电极202和未画出的栅极线，进而依次层积地堆积氮化硅膜等栅极绝缘膜203、a-Si(无定形硅)膜204、作为电阻性接点层的n+Si膜205、Al合金或Mo合金等电极用金属膜206(步骤S1)。
接着，如图13中所示，在电极用金属膜206上形成抗蚀剂207(步骤S2)。然后，如图14中所示，将能够因部位光线的透射率不同，使抗蚀剂207的曝光量分区域地变化的网板掩模300用于曝光掩模，来进行曝光处理(步骤S3)。该网板掩模300构成为对抗蚀剂207能够以三阶段的曝光量进行曝光。通过像这样曝光抗蚀剂207，如图15中所示，形成曝光抗蚀剂部208与未曝光抗蚀剂部209。未曝光抗蚀剂部209根据网板掩模300的透射率，而与曝光抗蚀剂部208的边界呈阶梯状地形成。
曝光后，通过进行显影处理，如图16中所示，曝光抗蚀剂部208被去除，将未曝光抗蚀剂部209残存于电极用金属膜206上(步骤S4)。未曝光抗蚀剂部209分离成源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211而被图形形成。源极电极用抗蚀剂掩模210通过半曝光，按膜厚厚度的顺序，阶梯状地形成第一膜厚部210a、第二膜厚部210b和第三膜厚部210c。漏极电极用抗蚀剂掩模211也是，同样通过半曝光，按膜厚厚度的顺序阶梯状地形成第一膜厚部211a、第二膜厚部211b和第三膜厚部211c。
然后，将残存的未曝光抗蚀剂部209用作蚀刻掩模，蚀刻电极用金属膜206，如图17中所示，形成以后成为沟道区域的凹部220(步骤S5)。通过该蚀刻，形成源极电极206a与漏极电极206b，在它们之间的凹部220内可以露出n+Si膜205的表面。此外，通过蚀刻，在源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211的表面附近，形成薄的表面变质层301。
接着，使用除膜剂液施行湿处理，去除蚀刻电极用金属膜206时的表面变质层301(前处理)，接着进行部分地去除源极电极206a与漏极电极206b之上的未曝光抗蚀剂部209的再显影处理(步骤S6)。该前处理和再显影处理，可以在回流处理系统100的再显影处理·除膜剂单元(REDEV/REMV)30中，连续地进行。
通过该再显影处理，如图18中所示，源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211的覆盖面积大幅度缩小。具体地说，在源极电极用抗蚀剂掩模210处，第三膜厚部210c被完全去除，第一膜厚部210a和第二膜厚部210b残存于源极电极206a上。此外，漏极电极用抗蚀剂掩模211也相同，第三膜厚部211c被完全去除，第一膜厚部211a和第二膜厚部211b残存于漏极电极206b上。
这样一来，由于可以防止通过施行再显影处理减少源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211的覆盖面积，所以，在回流工序后，变形抗蚀剂从与目标区域(凹部220)对峙侧的源极电极206a的端部或漏极电极206b的端部伸出而覆盖下层膜，所以适应TFT元件的微细化成为可能。
其中，在图18中，为了比较，用虚线示出再显影处理前的源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211的轮廓。此外，对应于该图18中所示的断面结构的俯视图示于图23。
此外，通过再显影处理，第一膜厚部210a与第二膜厚部210b(或者第一膜厚部211a与第二膜厚部211b)的膜厚连同横向的合计厚度(宽度)L8，比起在显影前的合计厚度(宽度)L7(参照图17)来减小。而且，面临凹部220侧的源极电极用抗蚀剂掩模210的第一膜厚部210a的端面，与其正下方的源极电极206a的端面其位置错开面向凹部220形成台阶D。同样，面临凹部220侧的漏极电极用抗蚀剂掩模211的第一膜厚部211a的端面，与其正下方的漏极电极206b的端面其位置错开面向凹部220形成台阶D。
也就是说，源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211通过再显影处理在横向上也削去，结果，面临凹部220侧的源极电极用抗蚀剂掩模210的端部与漏极电极用抗蚀剂掩模211的端部的距离，比其下层的源极电极206a的端部与所述漏极电极206b的端部的距离加宽。
如果形成这种台阶D，则不仅在下一次回流工序中由软化抗蚀剂覆盖目标区域(该情况下凹部220)时的软化抗蚀剂的流动方向的控制变得困难，而且因为直到超越台阶D为止产生流动的停滞，因此招致回流处理的时间的增加，成为降低生产率的原因。
因此，在本实施方式中，在源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211上，分别设有作为厚膜部的第一膜厚部210a、211a，和作为薄膜部的第二膜厚部210b、211b，以便软化抗蚀剂容易超越台阶D流入目标区域的凹部220内，实现软化抗蚀剂的流动方向的控制与处理时间的缩短化。而且，在回流处理(步骤S7)里，使由稀释剂等有机溶剂所软化的抗蚀剂短时间内流入以后成为沟道区域的目的的凹部220，能够可靠地覆盖凹部220。该回流处理由图4的回流处理单元(REFLW)60来进行。
图19示出由变形抗蚀剂212覆盖凹部220的周围的状态。对应于该图19中所示的俯视图示于图24。
在现有技术中，因为变形抗蚀剂212扩展到例如源极电极206a或漏极电极206b的凹部220的对峙侧，覆盖于例如作为电阻性接点层的n+Si膜205之上，故覆盖部分在下一次硅蚀刻工序中不被蚀刻，存在着招致蚀刻精度受损而TFT元件的不良或成品率降低这样的问题。此外，如果预先估计变形抗蚀剂212的覆盖面积而设计，则为了制造一个TFT元件所需的面积(点面积)加大，存在着对TFT元件的高集成化或微细化的适应变得困难这样的问题。
与此相对照，在本实施方式中，通过再显影处理大幅度地减少源极电极用抗蚀剂掩模210和漏极电极用抗蚀剂掩模211的体积后进行回流处理，结果，如图19中所示，变形抗蚀剂引起的覆盖区域限定于作为回流处理的目标区域的凹部220的周围，而且变形抗蚀剂212的膜厚也可以较薄地形成。因而，还可以适应TFT元件的高集成化、微细化。
接着，如图20中所示，将源极电极206a、漏极电极206b和变形抗蚀剂212用作蚀刻掩模，蚀刻处理n+Si膜205和a-Si膜204(步骤S8)。然后，如图21中所示，通过例如湿处理等方法，去除变形抗蚀剂212(步骤S9)。然后，将源极电极206a和漏极电极206b用作蚀刻掩模，蚀刻处理在凹部220内露出的n+Si膜205(步骤S10)。由此，如图22中所示，形成沟道区域221。
以后的工序虽然省略图示，但是例如，成膜有机膜以便覆盖沟道区域221与源极电极206a和漏极电极206b后(步骤S11)，通过光刻技术形成连接于源极电极206a(漏极电极206b)的接触孔(步骤S12)，接着，利用铟·锡氧化物(ITO)等形成透明电极(步骤S13)，由此，制造液晶显示装置用的TFT元件。
虽然以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限定于这种形态。
例如，虽然在上述说明中，举出用LCD用玻璃基板的TFT元件的制造为例，但是也可以把本发明运用于进行在其他平板显示器(FPD)基板，或半导体基板等基板上形成的晶体管的回流处理的情况下。
此外，在上述实施方式中，虽然取为在抗蚀剂膜上设置厚膜部与薄膜部的构成，但是抗蚀剂膜厚的变化不限于两阶段，也可以三阶段以上地变化。此外，抗蚀剂膜厚不仅阶梯状地变化，也可以弄成膜厚慢慢地变化的具有倾斜表面的形状。在该情况下，通过例如预先在抗蚀剂的涂敷膜厚上具有倾斜，而可以在半曝光厚的抗蚀剂表面上形成倾斜面。
工业实用性本发明能够在例如TFT元件等半导体装置制造中很好地利用。
权利要求
1.一种回流方法，其特征在于其是对具有下层膜、以及在该下层膜的上层以形成有露出所述下层膜的露出区域和覆盖所述下层膜的覆盖区域的方式而图形形成的抗蚀剂膜的被处理体，通过使所述抗蚀剂膜的抗蚀剂软化流动，覆盖所述露出区域的一部或者全部的回流方法，其中，作为所述抗蚀剂膜，使用因部位而膜厚变化、至少具有膜厚厚的厚膜部与相对于该厚膜部膜厚相对薄的薄膜部的形状的抗蚀剂膜。
2.如权利要求1所述的回流方法，其特征在于通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制软化的所述抗蚀剂的流动方向。
3.如权利要求1所述的回流方法，其特征在于通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制软化的所述抗蚀剂的覆盖面积。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法，其特征在于在应该促进软化的所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部，在应该抑制所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部。
5.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法，其特征在于在应该促进软化的所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部，在应该抑制所述抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部。
6.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法，其特征在于在有机溶剂气氛中使所述抗蚀剂变形。
7.如权利要求1至权利要求3中任一项中所述的回流方法，其特征在于还通过所述抗蚀剂膜的平面形状，控制软化的所述抗蚀剂的流动方向。
8.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法，其特征在于还通过所述抗蚀剂的平面形状，控制软化的所述抗蚀剂的覆盖面积。
9.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法，其特征在于在所述抗蚀剂膜与所述露出区域之间形成台阶。
10.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法，其特征在于通过利用网板掩模的半曝光处理以及其后的显影处理形成所述抗蚀剂膜的所述厚膜部与所述薄膜部。
11.一种图形形成方法，其特征在于，包括在被处理体的被蚀刻膜的上层上形成抗蚀剂膜的抗蚀剂膜形成工序；图形形成所述抗蚀剂膜，并且因部位而使所述抗蚀剂膜的膜厚变化，至少设置膜厚厚的厚膜部与相对于该厚膜部膜厚相对薄的薄膜部的掩模图形形成工序；对所述形成图形后的抗蚀剂膜进行再显影处理而缩小其覆盖面积的再显影处理工序；使所述抗蚀剂膜的抗蚀剂软化变形，并且一边通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制软化抗蚀剂的流动方向与流动量一边覆盖所述被蚀刻膜的目标区域的回流工序；以变形后的所述抗蚀剂作为掩模蚀刻所述被蚀刻膜的露出区域的第一蚀刻工序；去除变形后的所述抗蚀剂的工序；以及对通过去除变形后的所述抗蚀剂而再露出的所述被蚀刻膜的目标区域进行蚀刻的第二蚀刻工序。
12.如权利要求11所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中，通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制所述软化抗蚀剂的流动方向。
13.如权利要求11所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中，通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制所述软化抗蚀剂的覆盖面积。
14.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中在应该促进所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部，在应该抑制所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部。
15.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中在应该促进所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述薄膜部，在应该抑制所述软化抗蚀剂的扩展一侧设置所述厚膜部。
16.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中，在有机溶剂气氛中使所述抗蚀剂变形。
17.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中，还通过所述抗蚀剂膜的平面形状，控制所述软化抗蚀剂的流动方向。
18.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述回流工序中，还通过所述抗蚀剂的平面形状，控制所述软化抗蚀剂的覆盖面积。
19.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述再显影处理工序前，进行去除抗蚀剂表面的变质层的前处理工序。
20.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于在所述掩模图形形成工序中，通过利用网板掩模的半曝光处理与其后的显影处理形成所述抗蚀剂膜的所述厚膜部与所述薄膜部。
21.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的图形形成方法，其特征在于被处理体是在基板上形成栅极线和栅极电极，并且形成覆盖它们的栅极绝缘膜，而且在所述栅极绝缘膜上，自下而上依次形成a-Si膜、欧姆接触用Si膜和源极·漏极电极用金属膜的层积结构体，其中，所述被蚀刻膜是所述欧姆接触用Si膜。
22.如权利要求21所述的图形形成方法，其特征在于通过所述再显影处理，在面临所述目标区域侧的所述抗蚀剂膜的端部与其下层的源极·漏极电极用金属膜的端部之间形成台阶。
23.一种液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成栅极线和栅极电极的工序；形成覆盖所述栅极线和栅极电极的栅极绝缘膜的工序；在所述栅极绝缘膜上，自下而上依次堆积a-Si膜、欧姆接触用Si膜和源极·漏极电极用金属膜的工序；在所述源极·漏极电极用金属膜上形成抗蚀剂膜的工序；对所述抗蚀剂膜进行半曝光处理和显影处理，形成源极电极用抗蚀剂掩模和漏极电极用抗蚀剂掩模，并且针对所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模的各个，因部位使膜厚变化，至少形成膜厚厚的厚膜部以及相对于对该厚膜部膜厚相对薄的薄膜部的掩模图形形成工序；以所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模作为掩模蚀刻所述源极·漏极电极用金属膜，形成源极电极用金属膜与漏极电极用金属膜，并且在所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的沟道区域用凹部上露出下层的欧姆接触用Si膜的工序；对图形形成的所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模进行再显影处理，在残留所述厚膜部和所述薄膜部的状态下，缩小各自的覆盖面积的工序；通过使在缩小后的所述源极电极用抗蚀剂掩模和所述漏极电极用抗蚀剂掩模上作用有机溶剂而软化的软化抗蚀剂变形，覆盖所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的沟道区域用凹部内的所述欧姆接触用Si膜的回流工序；以变形后的所述抗蚀剂以及所述源极电极用金属膜和所述漏极电极用金属膜作为掩模，蚀刻下层的所述欧姆接触用Si膜和所述a-Si膜的工序；去除变形后的所述抗蚀剂，在所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的沟道区域用凹部内再次露出所述欧姆接触用Si膜的工序，以及以所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜作为掩模，蚀刻在它们之间的所述沟道区域用凹部上露出的所述欧姆接触用Si膜的工序。
24.如权利要求23所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于在所述回流工序中，通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制所述软化抗蚀剂的流动方向。
25.如权利要求23所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于在所述回流工序中，通过所述厚膜部与所述薄膜部的配置控制所述软化抗蚀剂的覆盖面积。
26.如权利要求23至权利要求25中任一项所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于在面临所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的所述沟道区域用凹部侧设置所述厚膜部。
27.如权利要求23至权利要求25中任一项所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于在面临所述源极电极用金属膜与所述漏极电极用金属膜之间的所述沟道区域用凹部侧设置所述薄膜部。
28.如权利要求23至权利要求25中任一项所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于在所述回流工序中，还通过所述抗蚀剂膜的平面形状，控制所述软化抗蚀剂的流动方向。
29.如权利要求23至权利要求25中任一项所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于在所述回流工序中，还通过所述抗蚀剂的平面形状，控制所述软化抗蚀剂的覆盖面积。
30.如权利要求23至权利要求25中任一项所述的液晶显示装置用TFT元件的制造方法，其特征在于通过所述再显影处理，面临所述沟道区域用凹部侧的所述源极电极用抗蚀剂掩模的端部与所述漏极电极用抗蚀剂掩模的端部的距离形成为比其下层的所述源极电极用金属膜的端部与所述漏极电极用金属膜的端部的距离要宽。
31.一种控制程序，其特征在于在计算机上动作，执行时，控制回流处理装置，使得在处理腔室内进行权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法。
32.一种计算机能够读取的存储介质，其特征在于其是储存有在计算机上动作的控制程序的计算机能够读取的存储介质，其中所述控制程序，是在执行时，控制回流处理装置，使得在处理腔室内进行权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法。
33.一种回流处理装置，其特征在于，包括具有放置被处理体的支撑台的处理腔室；用于将有机溶剂供给到处理腔室内的气体供给机构；以及控制部，其进行控制，使得在所述处理腔室内进行权利要求1至权利要求3中任一项所述的回流方法。
全文摘要
本发明提供一种在抗蚀剂的回流处理中，能够高精度地控制软化的抗蚀剂的流动方向和流动面积，因而可以应用于图形形成以及液晶显示装置用TFT元件的制造中的技术。在回流处理的抗蚀剂(103)的表面上设置有高低差，具有厚膜部(103a)以及膜厚相对薄的薄膜部(103b)。厚膜部(103a)在目标区域(S
文档编号G02F1/1362GK101047121SQ20071009223
公开日2007年10月3日 申请日期2007年4月2日 优先权日2006年3月31日
发明者麻生丰 申请人:东京毅力科创株式会社