基板处理装置以及处理方法

专利名称：基板处理装置以及处理方法
技术领域：
本发明涉及例如对半导体片、LCD基板或其它基板实施规定处理 的基板处理装置及其处理方法。
背景技术：
在液晶显示装置(LCD)之类的制造工序之中，在由玻璃构成的 LCD基板上形成规定的膜之后，涂布形成感光性有机膜(以下称之为 "保护膜")，通过对电路图形曝光，以及称之为显影处理的所谓光刻 技术形成电路图形，通过对此实施蚀刻处理形成与保护膜的显影图形 对应的配线电路。在此之后进而通过剥离处理去除保护膜。
多年来，为了进行上述一般性光刻工序、蚀刻工序、剥离处理工 序，需配置有机膜(主要是保护膜)涂布处理系统、曝光处理系统、 有机膜(主要是保护膜)显影处理系统、蚀刻处理系统、灰化处理系 统以及有机膜(主要是保护膜)剥离处理系统。
此外，在上述一系列处理工序之中，作为用来进行有机膜光刻工 序的系统，就有将有机膜涂布处理装置和曝光处理装置以及显影处理 装置一体化了的有机膜(主要是保护膜)涂布曝光显影处理系统，或 将有机膜涂布处理装置与显影装置一体化了的有机膜(主要是保护膜) 涂布显影处理系统。此外，从蚀刻工序到剥离处理工序之中，可提供综合了蚀刻处理 与灰化处理的，配置了灰化腔室的单片(每次只处理一片)式蚀刻处 理系统、批次(多片处理或分批处理)式的灰化处理系统以及剥离处 理系统。
这样即可把用于分别实施现有标准的处理工序的构成配置为串接 状态实现高效化，但是近年来，为了实现降低成本、节省能源、节约 资源的目的，出现实现与创造新工艺，以及改进各种工艺的要求，此 外为了实现上述目的要求效率更高的基板处理装置与处理方法。
作为最近使用的可降低成本的新工艺，有(1 )使感光性有机膜(下 面以保护膜为例)图形具有复数种膜厚差(例如使用对保护膜连续两 次曝光，或(2)在一次曝光中使用使透过量阶梯性变化的曝光膜进行 曝光)，若利用该复数种(例如两种)膜厚的保护掩膜的采用灰化处理 等手段去除薄膜部分前后的图形变化(尤其是作为蚀刻掩膜的变化) 即可用一次光刻工序获得与实施两次光刻工序相同的效果，通过在其 间进行两次蚀刻即可在下层膜上形成两种图形。此种方法通常称之为 形成TFT元件的5PR工艺的4PR化(下面称之为"半曝光工艺")。
尽管很需要以最佳方式实现以上述降低成本、节省能源、节约资 源为目的的新工艺、创造新的工艺以及改进各种现有工艺，然而目前 并不存在实现上述目的高效的基板处理装置与处理方法。

发明内容
本发明正是为了解决上述问题而提出来的，其目的在于提供一种 控制性好、并可实现高效均匀加工的此种新工艺(半曝光工艺)的基 板处理装置以及基板处理方法。
此外，本发明的目的还在于提供可根据需要进行(3)干法剥离处 理(采用灰化处理的剥离处理)，以及(4)采用有机膜的二次曝光显影的变形处理，还有(5)通过在剥离处理前实施，使剥离处理更简单、 更高效的蚀刻后的有机膜图形的薄膜变形化处理，以及使(6)采用全 面曝光与显影的剥离处理等新的处理工艺和代替工艺成为可能，可用 小型的最小限度的单元有效降低成本、节省能源、节约资源，实施新 的或改进型处理工艺等多种处理的基板处理装置及基板处理方法。
为了解决上述课题，本发明的基板处理装置，在对基板实施处理 的基板处理装置之中，其特征在于整体性配置进行基板传送的基板 传送机构、用于对基板实施药液处理的药液处理单元、和用于对基板 实施显影处理的显影处理单元。
还有，本发明的基板处理装置，在对基板实施处理的基板处理装 置之中，其特征在于整体性配置进行基板传送的基板传送机构、用 于对基板实施药液处理的第1药液处理单元、和用于对基板实施药液 处理的第2药液处理单元。
还有，本发明的基板处理装置，在对基板实施处理的基板处理装 置之中，其特征在于整体性配置进行基板传送的基板传送机构，用 于对基板实施显影处理的第1显影处理单元、和用于对基板实施显影 处理的第2显影处理单元。
此外，在本发明的基板处理装置之中，最好整体性配置用于对基 板实施灰化处理的灰化处理单元。
此外，在本发明的基板处理装置之中，最好还整体性配置用于对 基板上形成的有机膜图形之中，基板的理想范围内包含的有机膜图形 实施曝光处理的曝光处理单元。
此外，在本发明的基板处理装置之中，也可在有机膜图形的加工 处理的开始时追加实施加热处理。该加热处理的目的在于去除例如在有机膜图形加工处理以前的工序中渗入有机膜图形内或其下部的水 分、酸、碱溶液，或在有机膜图形与底膜及基板的附着力低下时恢复
该附着力。作为此种加热处理的例示，可用5(TC 15(TC的温度，进行 60 300秒的处理。因而在其处理方法之中，开始时使用温度调整单元 (或加热处理单元)的加热处理，例如用5(TC 15(TC的温度追加进行 60 300秒的加热处理也包含在本发明的基板处理方法之中。因此，在 其处理方法之中，开始时使用温度调整单元19 (或加热处理单元18) 的加热处理，例如用5(TC 15(TC的温度追加进行60 300秒的加热处 理也包含在本发明的基板处理方法之中。
此外，在本发明的上述有机膜图形加工处理之中，还可完全去除 上述有机膜图形，表示有可能采用此法取代上述有机膜图形的剥离处理。
若采用本发明，例如可很好地实施半曝光工艺。
此外，还可根据需要进行(3)采用灰化处理的剥离处理。
此外，(4)采用有机膜的二次曝光显影的变形处理，(5)通过在 剥离处理前实施，使剥离处理更简单、更高效的蚀刻后的有机膜图形 的薄膜变形化处理，以及(6)采用全面曝光与显影的剥离处理等新的 处理工艺和代替工艺成为可能，可以实现降低成本、节省能源、节约 资源的效果，用小型的最小限度的单元实现新工艺或改进处理工艺等 多种处理。


图1是表示本发明的第1实施方式涉及的基板处理方法的图。 图2是表示本发明的第2实施方式涉及的基板处理方法的图。 图3是表示本发明的第3实施方式涉及的基板处理方法的图。 图4是表示本发明的第4实施方式涉及的基板处理方法的图。图5是表示本发明的第4实施方式涉及的基板处理方法的图。
图6是表示本发明的第1实施方式涉及的基板处理方法的具体用
例的一系列工序图。
图7是表示本发明的第4实施方式涉及的基板处理方法的第1具
体用例的一系列工序图。
图8是表示本发明的第4实施方式涉及的基板处理方法的第2具
体用例的一系列工序图。
图9是示意性表示基板处理装置的一例的俯视图。
图IO是示意性表示基板处理装置的另一例的俯视图。
图11是表示可选择性配置在基板处理装置中的处理单元的图。
图12是表示药液处理单元(或显影处理单元)的一例的剖视图。
图13是表示与应通过前处理去除的变质层的生成原因相对应的
变质程度的图。
图14是表示对变质层仅实施了灰化处理时的变质层的变化的图。 图15是表示对变质层仅实施了药液处理时的变质层的变化的图。 图16是表示对变质层实施了灰化处理与药液处理时的变质层的 变化的图。
图17是表示药液处理中使用的药液中的胺类含有浓度与有无有 机膜变质相对应的去除比例的关系的图。
具体实施例方式
下面参照

本发明涉及的实施方式。
在本实施方式中，就本发明涉及的基板处理装置以及采用了该基 板处理装置的基板处理方法加以说明。
可配置在本实施方式涉及的基板处理装置中的后补处理单元有图 11中所示的简易曝光处理单元17、加热处理单元18、温度调整处理单 元19、显影处理单元20、药液处理单元21以及灰化处理单元22等6 种。本实施方式涉及的基板处理装置为了对基板实施所希望的处理， 除基板传送机构和盒子设置部之外，通常采用整体性配置从上述6种 处理单元之中适当选择出的处理单元的构成。
在图11所示的处理单元之中，简易曝光处理装置17是用于对基 板上形成的有机膜图形实施曝光处理的单元，采用可对基板的理想范 围(整个基板或局部，例如基板面积1/10以上的范围)内包含的有 机膜图形进行曝光的构成。采用简易曝光处理单元17的曝光也可以是 针对基板的理想范围的统一曝光，还可以通过使曝光光点在基板的理
想范围内扫描，使该范围全部曝光。简易曝光处理装置17用于曝光的 光是紫外线光(uv光)、荧光、自然光或其它光。
加热处理单元18是用于对基板实施加热处理(低温干燥处理)的 装置，其加热温度可在例如8(TC 18(TC或10(TC 15(TC的范围内调 整。加热处理单元18包括可使基板大体保持水平状态的载物台以及可 将该载物台配置在内部的腔室。
温度调整处理单元19是用于控制基板温度的装置，其温度调整范 围为10。C 5(TC、或10。C 8(TC最好为15°C 35°C。该温度调整单元 19包括可使基板大体保持水平状态的载物台以及可将该载物台配置在 内部的腔室。
药液处理单元21是用于对基板进行药液处理的装置。
正如图12所示，该药液处理单元21包括储存药液的药液罐301、 可将基板500配置到内部的腔室302。腔室302包括用来将从药液罐 301压送来的药液提供给基板500的可动喷嘴303、将基板500大体保 持在水平状态的载物台304、用来将废液及废气从该腔室302内排出的 排出口 305。在此种药液处理单元21之中，可通过将氮气压送到药液罐301内， 将该药液罐301内的药液经由可动喷嘴303提供给基板500。而可动喷 嘴303可在水平方向上移动。此外，载物台304采用靠从其板状的主 体朝外突出的销钉从下侧支持基板500的构成。
此外，药液处理单元21也可以是通过将药液气化提供给基板的干 式装置。
药液处理单元21中使用的药液(药液罐301内储存的药液)至少 含有例如酸、有机溶剂、碱中的某一种。
显影处理装置20是用于对基板进行显影处理的装置，例如可将储 存在药液处理单元21的药液罐301中的药液作为显影液，其余的构成 也可与药液处理单元21相同。
灰化处理单元22是通过等离子体放电处理(可在氧气或氧气及氟 气气氛中进行)、使用紫外线等短波长的光能的处理以及使用了该光能 或热的臭氧处理中的某一种或其它处理，在基板上迸行有机膜图形的 蚀刻的装置。
图9及图IO是分别示意性表示本实施方式涉及的基板处理装置的 最佳实例的俯视图。
其中图9所示的基板处理装置100采用可根据用途变更该基板处 理装置IOO配置的各种处理单元的处理顺序的构成。
另外，图10所示的基板处理装置200则是该基板处理装置200配 置的各处理单元的处理顺序固定的例示。正如图9所示，基板处理装置100包括可承载用于收容基板(例
如LCD基板或半导体片)的盒子Ll的盒子工位1、以及可承载与盒子 Ll相同的盒子L2的盒子工位2、配置各种处理单元U1、 U2、 U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8以及U9的处理单元配置区域3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、与在各盒子工位l、 2以及各处理单元U1 U9之间进行基板 传送的基板传送机器人(基板传送机构)12、根据各种基板处理方法 适当控制该基板传送机器人12的基板传送与用各种处理单元U1 U9 实施的处理的控制机构(控制手段)24。
在盒子L1、 L2之中，盒子L1可用于收容基板处理装置IOO处理 前的基板，盒子L2可用于收容基板处理装置100处理完毕的基板。
此外，作为设置在各种处理单元配置区域3 11的各种处理单元 U1 U9，可根据用途工艺(基板处理方法)从图11所示的6种处理单 元中任选一种。
还可根据用途工艺所需的处理种类或处理能力，适当调整所选处 理单元的数量。因此，在处理单元配置区域3 11之中，也可包括未 选择设置处理单元17 22中的任何一种的区域。
这里的控制机构24例如由CPU及存储器构成，在其中的存储器 中存储了用来控制各处理单元U1 U9以及基板传送机器人12的动作 的控制程序，CPU根据该程序控制各处理单元U1 U9以及基板传送 机器人12的动作。
该控制机构24通过选择性实施与各种基板处理方法相对应的程 序，控制基板传送机器人12及各种处理单元U1 U9的动作。
也就是说，控制机构24根据与各种基板处理方法相对应的处理顺 序的数据，控制基板传送机器人12的基板传送顺序，使之按照规定的顺序从各盒子工位1、 2以及各处理单元U1 U9取出基板及将基板收 容承载到其上。
此外，控制机构24根据与各种基板处理方法相对应的处理条件数 据，按照该基板处理方法中的处理顺序控制各处理单元U1 U9的处 理。
也就是说，在图1所示的基板处理方法(后述)之中，当进行前 处理以后的处理的情况下，控制机构24对基板传送机器人12、药液处 理单元21、显影处理单元20以及加热处理单元18实施控制，以便依 次进行使用药液处理单元21的药液处理、使用显影处理装置20的显 影处理，以及使用加热处理装置18的加热处理。
此外，正如图10所示，基板处理装置200包括根据各种基板处 理方法适当控制承载盒子Ll的盒子工位13、承载盒子L2的盒子工位 16、配置各种处理单元U1、 U2、 U3、 U4、 U5、 U6及U7的各种处理 单元配置区域3、 4、 5、 6、 7、 8及9，将基板从盒子工位13的盒子 Ll传送到处理单元配置区域3的处理单元Ul的基板传送机器人14、 将基板从处理单元配置区域9的处理单元7传送到盒子工位16的盒子 L2的基板传送机器人15、以及根据各种基板处理方法适当控制上述基 板传送机器人14、 15的基板传送与各处理单元U1 U9间的基板传送 以及在各处理单元U1 U9实施的处理的控制机构24。
在基板处理装置200之中，各种处理单元的处理顺序固定，采用 从上游一侧的处理单元依次(图IO中的箭头A的方向)进行连续处理 的构成。
作为设置在各种处理单元配置区域3 9中的各种处理单元Ul U7，基板处理装置200也可根据用途工艺选择图11所示的6种处理单 元中的任意一种。此外还可根据用途工艺所需的处理种类或处理能力适当调整所选处理单元的数量，在处理单元配置区域3 9之中，也可 包含未选择 设置处理单元17 22中的任何一种的区域。
基板处理装置200的控制机构24根据按照各种基板处理方法固定 设定的处理顺序的数据，控制基板传送机器人12的基板传送顺序，并 使之按照规定的顺序从各盒子工位1、 2以及各处理单元U1 U9取出 基板，并将基板收容承载到其上。
此外，控制机构24根据按照各种基板处理方法固定设定的处理条 件数据，按照该基板处理方法中的处理顺序，控制各处理单元U1 U9 的处理。
也就是说，例如在图1所示的基板处理方法(后述)之中，当进 行前处理以后的处理的情况下，控制机构24控制基板传送机器人12、 药液处理单元21、显影处理单元20以及加热处理单元18，以便依次 进行使用药液处理单元21的药液处理，使用显影处理单元20的显影 处理，以及使用加热处理单元18的加热处理。
关于基板处理装置100、 200中可设置的处理单元的数量，图9、 图10中分别例示出9个与7个，但也可根据用途工艺的种类及处理能 力、根据生产成本适当增减。
此外，举例中使用了盒子L1以及L2两个盒子，但也可以根据所 需的处理能力，根据生产成本适当增减。
此外，作为可在基板处理装置100、 200中配置的处理单元，除上 述6种之外，还可增加伴随微细图形曝光的曝光处理单元、蚀刻(干 法或湿法)处理单元、保护膜涂布单元，以及附着性强化处理(附着 强化剂处理等)、表面清洗(干法清洗使用UV光、等离子体等，湿 法清洗使用清洗液等)处理单元等，还可更高效地进行整体性处理。当配置蚀刻处理单元的情况下，可将有机膜图形作为掩膜进行底 膜(例如基板上层部分)的图形加工(底膜加工处理)。
此处的蚀刻处理单元，可通过作为药液处理单元21使用的药液， 使用可进行底膜图形加工的药液(即含酸的蚀刻液或含碱的蚀刻液)， 用药液处理单元21代替。
此外，为了实现处理均匀化的目的，基板处理装置最好设定为配 置复数个相同的处理单元，通过配置复数个相同的处理单元，对各基 板实施相同的处理，即通过流水线作业复数次重复相同的处理。
此外，最好使各基板的朝向在其板面内彼此各不相同(例如反向 设置)进行配置复数个相同处理单元的处理。这种情况下，基板处理 装置最好具有使各基板的朝向在其板面内彼此不同进行配置复数个相 同处理单元的处理的功能，通过采用此种构成，即可不依赖操作者的 手，自动进行基板朝向的变更。
此处举出最好将药液处理单元21设定为复数配置(例如配置第1
药液处理单元21和第2药液处理单元21的两个)，为了以某种顺序进 行使用上述第1及第2药液处理单元21的药液处理，控制机构24控 制各处理单元及基板传送机器人12的实例。
此外，最好将显影处理单元20设定为复数配置(例如配置第1显 影处理单元20和第2显影处理单元20的两个)，为了以某种顺序进行 使用上述第1及第2显影处理单元20的显影处理，控制机构24控制 各种处理单元及基板传送机器人12。
此外，当基板处理装置配置第1药液处理单元21和第2药液处理 单元21的情况下，第1及第2药液处理单元21既可以是使用彼此相同的药液进行药液处理的装置，也可以是使用彼此不同的药液(种类 不同的药液，或种类虽然相同但成分不同的药液)进行药液处理的装置。
与此相同，当基板处理装置配置第1显影处理单元20和第2显影
处理单元20的情况下，第1及第2显影处理单元20既可以是使用彼 此相同的显影液进行显影处理的装置，也可以是使用彼此不同的显影 液(种类不同的显影液或虽然种类相同但成分不同的显影液)进行显 影处理的装置。
此外，同样的处理单元只配置一个情况下，最好使基板的朝向在 其板面内彼此不同分复数次进行使用该一个处理单元的处理。这种情 况下，若能在彼此相反的复数个方向上分别进行基板处理则更好。上 述情况下，基板处理装置最好具有使基板的朝向在其板面内彼此不同， 分复数次进行至少使用某一种处理单元的处理功能。
此外，在使用一个处理单元的处理之中，最好包含在基板的板面 内一个方向上的处理以及与此不同的方向(例如相反方向)上的处理。 在此情况下，基板处理装置作为至少使用某一种处理单元的处理，最 好具有基板的板面内一个方向上的处理以及与此不同方向上的处理的 功能(通过对上述各方向的扫描进行处理的功能)。
还有，基板处理装置最好具备防爆功能或防火功能。
下面说明最佳实施方式的例示(具体的基板处理方法的例示以及 按照基板处理方法，通过选择性设置各处理单元17 23而得到的基板 处理装置)。
而本实施方式涉及的各基板处理方法是基板上的有机膜图形主要 是感光性有机膜的情况下适用的方法，通过前处理去除了有机膜图形表面的损伤部分(变质层或堆积层)之后，通过主处理至少縮小有机 膜图形的一部分或去除有机膜图形的一部分。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式涉及的基板处理方法的流程图。
在第1实施方式涉及的基板处理方法之中，去除了有机膜图形表 面的变质层或堆积层之后，通过对该有机膜图形进行显影处理(例如 第2次的显影处理)至少縮小该有机膜图形的一部分或去除该有机膜 图形的一部分。
而在基板上形成最初的有机膜图形的处理，可通过光刻法进行。 也就是说，在基板上涂布有机膜之后，正如图1所示，通过依次
进行曝光处理(步骤SOl)和显影处理(步骤S02)以及作为预烘干的 加热处理(步骤S03)，在基板上形成最初的有机膜图形。
但在基板上形成最初的有机膜图形的处理并不局限于光刻法，例 如也可用印刷法进行。在此情况下，在去除有机膜图形表面的变质层 或堆积层后进行的显影处理即成为第1次的显影处理。
此外，正如图1所示，在将基板上形成的最初的有机膜图形作为 掩膜，蚀刻处理该有机膜图形的底膜，即蚀刻基板上的上层部分的处 理(步骤S04:底膜加工)方面与现有技术相同。
在第1实施方式涉及的基板处理方法之中，例如在蚀刻处理(步 骤S04)之后进行下述处理。
也就是说，正如图1所示，在第1实施方式涉及的基板处理方法 之中，在进行了作为前处理的药液处理(步骤Sll)之后，作为主处理依次进行显影处理(步骤S12)以及加热处理(步骤S13)，上述一系 列的处理均为有机膜图形加工处理。
其中作为前处理进行的药液处理(步骤Sll)是以去除有机膜图
形表面(表层部)的变质层或堆积层为目的的药液(酸性溶液、碱性
溶液、有机溶剂等)处理，可使用药液处理单元21进行。
在步骤Sll的药液处理之中，为了能选择性去除有机膜图形表面 或表层的损伤层(变质层或堆积层)，最好设定处理时间及选择使用药 液。
艮P，在步骤Sll的药液处理之中，当有机膜图形的表层存在变质 层而在有机膜图形的表面不存在堆积层的情况下，选择性去除变质层， 以及在有机膜图形的表层存在变质层而且在有机膜图形的表面存在堆 积层的情况下，选择性去除变质层与堆积层，当在有机膜图形表面存 在堆积层而在有机膜图形的表层不存在变质层的情况下选择性去除堆 积层。
而作为去除此种变质层与堆积层的结果，使未变质的有机膜图形 暴露在外或保存下来，使被堆积层覆盖的有机膜图形暴露及保存下来。
此时，应通过前处理去除的此处的变质层是指有机膜图形的表层 部因长期放置产生的老化、热氧化、热硬化、沉积层(堆积层)的附 着，酸性蚀刻液的使用(液态蚀刻液处理)、灰化处理(02灰化等)、 使用其它干性蚀刻气体(干法蚀刻处理)等因素而产生变质后生成的。 也就是说，由于上述各种因素，有机膜图形因受到物理性或化学性的 损伤而发生了变质，但由于其变质的程度及特性因湿法蚀刻处理中使 用的药液种类，干法蚀刻处理之一的等离子体处理中的各向同性与各 向异性的差别，在有机膜图形上有无堆积物，干法蚀刻处理中使用的 气体种类等各种生成因素不同而有很大差异，因而在去除变质层的难易程度方面也出现差异。
此外，作为应通过前处理去除的堆积层，是伴随干法蚀刻而堆积 的堆积层。该堆积层的特性也因干法蚀刻处理之一的等离子体处理中 的各向同性与各向异性的差别，以及干法蚀刻中使用的气体种类等因 素不同而有很大差别，因而在去除堆积层的难易程度方面也出现差异。
正因如此，所以需要根据变质层或堆积层的去除难易程度适当设 定或选择药液处理的时间长度及药液处理中使用的药液种类。
作为可在药液处理中使用的药液可使用含有碱性药品的药液，含 有酸性药品的药液，含有有机溶剂的药品，含有有机溶剂与胺类材料 的药液，含有碱性药品与胺类材料的药液中的任意一种。
这里所说的碱性药品包括含有胺类材料与水的药品，有机溶剂包 括含有胺类材料的药品。
此外，药液处理中使用的药液最好含有防腐剂。
作为胺类材料的具体例，包括 一乙胺、二乙胺、三乙胺、 一异 丙胺、二异丙胺、一丁胺、二丁胺、三丁胺、羟胺、二乙基羟胺、无 水二乙基羟胺、吡啶、甲基吡啶等。即，当药液含有胺类材料的情况 下，既可以含有上述材料中的任意一种，也可以含有某几种。
当药液含有胺类材料的情况下，可使用含有0.01到10wt% (0.01 重量％以上，10重量％以下)范围内的胺类材料的水溶液。药液中的
胺浓度最好在0.05重量％以上，3重量％以下。或药液中的胺浓度最 好在0.05重量％以上、1.5重量％以下。
作为前处理的药液处理(步骤Sll)，可在后面的显影处理(步骤S12)之中容易使显影功能液渗透到有机膜图形中，因而具有提高该显 影处理的质量与效率的效果。
接着，步骤S12的显影处理是以至少縮小基板上的有机膜图形的
一部分或去除有机膜图形的一部分为目的的处理，可使用显影处理单
元20进行。
在该显影处理单元20之中，使用具有有机膜图形显影功能的药液 (显影功能液)，对基板上的有机膜图形进行显影处理。
作为显影功能液，例如可使用含有O.l到10wtX的作为主要成分 的TMAH (氢氧化四甲基铵)及Ca(OH)2 (氢氧化钙)等无机碱性水 溶液。
在步骤S13的加热处理之中，可将基板承载到保持在规定的加热 温度(例如8(TC 180。C)的加热处理单元18的盒子上，保持规定时 间(例如3 5分钟)。通过实施该加热处理，可使前面的显影处理提 供给基板的显影功能液更深地渗透到有机膜图形内，可使由显影所造 成的有机膜图形的縮小或去除进一步发展。
在步骤S13之后最好进行温度调整处理，将温度调整到常温附近。
在以上的处理之中，通过显影处理(步骤S12)以及加热处理(步 骤S13)即在此处构成縮小基板上的有机膜图形的至少一部分或去除有 机膜图形的一部分的主处理。
此处所说的至少縮小有机膜图形的一部分是指不改变有机膜图形 的面积，仅使其体积縮小(即至少使有机膜图形的一部分变薄)，或使 有机膜图形的面积縮小。此外，去除有机膜图形的一部分伴随着有机 膜图形的面积縮小。在本实施方式中的主处理，更具体而言具有以下述种种目的。
(1) 通过使有机膜图形的面积縮小，将有机膜图形加工为新的图形。
(2) 通过至少去除某个有机膜图形的一部分，至少使某个有机 膜图形分离为复数部分，将有机膜图形加工为新的图形。
(3) 在上述(1)以及(2)的处理之前及之后，通过分别将有
机膜图形作为掩膜蚀刻底膜，使在步骤S12的显影处理之前对基板进 行的蚀刻处理(步骤S04的蚀刻处理)蚀刻的范围以及在步骤S12的 显影处理(以及步骤S13的加热处理)之后对基板进行的蚀刻处理蚀 刻的范围彼此不同。
(4) 通过上述(3)的处理，将有机膜图形的底膜(例如基板 的上层部分)加工成锥形(越靠上越细的锥形)或阶梯形。而将有机 膜图形的底膜加工成阶梯形的处理，例如与特开平8 — 23103号公报中 所述的技术相同，均可将步骤S12的显影处理后的有机膜图形作为掩 膜，通过将底膜(例如导电膜)蚀刻一半左右来进行。通过进行该处 理，使底膜的剖面形状呈阶梯形，可防止剖面垂直化或形成倒锥形。
(5) 当有机膜图形的底膜(基板上层部分)是由复数层膜构成 的情况下，通过实施上述(3)的处理，将该复数层的底膜中的任意2 种以上的层蚀刻加工为彼此不同的图形。
(6) 作为上述(1)及(2)的目的的更为具体的其它实例，当 有机膜具有绝缘性的情况下，在步骤S12的显影处理之前进行了对基 板进行的蚀刻处理(步骤S04的蚀刻处理)之后，使该有机膜图形变 形为电路图形的绝缘膜(使有机膜图形縮小为覆盖基板上形成的电路图形的绝缘膜)。
(7) 当最初的有机膜图形至少具有两种膜厚的情况下，通过仅 选择性去除该两种以上的膜厚的部分中的薄膜部分，实施上述(1)或
(2)的处理，继而实施上述(3) (6)的处理。
(8) 至少縮小有机膜图形的一部分(薄膜化)。通过实施该处 理，可使至少去除有机膜的一部分变得更为容易。而(8)的处理可通
过进行深达底膜的处理至少去除有机膜图形的一部分。
(9) 当最初的有机膜图形至少具有两种以上的膜厚的情况下， 通过只将该两种以上的膜厚部分中的薄膜部分选择性薄膜化，使该薄 膜部分的去除更为容易。
而(9)的处理可通过深达底膜的处理形成本质上与上述(7)相 同的处理。
下面参照图6具体说明上述(7)的实例。
也就是说，图6示出当最初的有机膜图形至少具两种以上的膜厚 的情况下，实施仅选择性去除该两种以上的膜厚部分中的薄膜部分的 处理时的一系列工序图。
图6 (a—2)、图6 (b —2)、图6 (c—2)以及图6 (d—2)分别 为俯视图，图6 (a—1)为图6 (a-2)的剖视图，图6 (b-l)为图6 (b 一2)的剖视图，图6 (c—1)为图6 (c —2)的剖视图，图6 (d—l) 为图6 (d — 2)的剖视图。
正如图6 (a—l)以及图6 (a—2)所示，例如在绝缘基板(基板) 601上形成具有规定形状的栅电极602，为了覆盖该栅电极602，在绝缘基板601上形成栅电极绝缘膜603，继而在栅电极绝缘膜603上依次 层压非晶硅层604、 N+非晶硅层605以及源极 漏极层606。
接着如图6 (b—l)以及图(b — 2)所示，在源极.漏极层606 上将最初的有机膜图形607形成规定的图形(步骤S01 S03)后，将 有机膜图形607作为掩膜蚀刻源极.漏极层606、 N+非晶桂层605以及 非晶硅层604 (步骤S04)。这样即可使栅电极绝缘膜603仅在未形成 有机膜图形607的区域外露。
此处所说的最初的有机膜图形607在该有机膜图形607之内，例 如仅在覆盖栅电极绝缘膜603上的局部形成薄膜部分607a。通过使构 成薄膜部分607a的部分以及其余部分的曝光量彼此不同即可形成具有 此种两种膜厚的有机膜图形607。
接着进行本实施方式涉及的基板处理方法的前处理以及主处理 (步骤Sll的药液处理、步骤S12的显影处理以及步骤S13的加热处 理)。在此处形成最初的有机膜图形607时的曝光的滞后在此之后仍有 残留。因此通过该主处理(显影处理及加热处理)即可选择性去除有 机膜图形607中的薄膜部分，形成图6 (c—l)以及图6 (c — 2)所示 的状态。即，最初的有机膜图形607被分割为复数部分(例如两部分)。
接着，将主处理(显影处理及加热处理)后的有机膜图形607作 为掩膜，蚀刻源极.漏极层606以及N+非晶硅层605，使非晶硅层604 暴露出之后，去除有机膜图形607。
这样一来，当最初的有机膜图形具有两种膜厚的情况下，通过仅 选择性去除该两种以上的膜厚部分中的薄膜部分，即可将有机膜图形 加工为新的图形。更为具体地说，通过使有机膜图形分割为复数部分 (例如图6 (c — 2)所示的两部分)，即可将有机膜图形加工为新图形。此外，当有机膜图形的底膜由复数层构成的情况下，在有机膜图 形的加工处理(步骤Sll、 S12、 S13)之前及之后，由于分别将有机膜 图形作为掩膜蚀刻底膜，因而可使利用在有机膜图形的加工处理之前
对基板进行的蚀刻处理(步骤S04的蚀刻处理)蚀刻的范围以及利用
有机膜图形的加工处理后对基板进行的蚀刻处理蚀刻的范围彼此不
同—百您官救巨的n^瞄，由的笛i巨f伤il加非為莊巨^ru、宋n笛9巨^玩l 如源极 漏极层606以及N+非晶硅层605)蚀刻加工为彼此不同的图 形。
下面说明在上述第1实施方式的情况下使用的基板处理装置的具 体实例。
第1实施方式的情况下使用的基板处理装置作为各种处理单元 U1 U9或U1 U7，是至少包括药液处理单元21、显影处理单元20 以及加热处理单元18的基板处理装置100或200。
基板处理装置IOO的情况下，可任意配置药液处理单元2K显影 处理装置20以及加热处理装置18。
另外，基板处理装置200的情况下，需要在图IO的箭头A所示的 方向上依次配置药液处理单元21、显影处理装置20以及加热处理装置 18。在基板处理装置200的情况下需要按照处理顺序配置各处理单元 这一点，在下面说明的各基板处理方法之中也相同。
此外，图1的处理最好利用基板处理装置(例如基板处理装置100 或200)自动进行。也就是说，基板处理装置的控制机构24通过适当 控制基板传送机器人12以及各处理单元的动作，自动进行图1的处理。 而在基板处理装置自动进行上述一系列的处理这一点，在以下说明的 各种实施方式的各种基板处理方法之中也相同。此外，基板处理装置配置蚀刻处理单元的情况下，最好还可自动 进行将有机膜图形作为掩膜的底膜(基板表面)的图形加工(底膜加 工处理)。而将有机膜图形作为掩膜的底膜加工处理，可根据需要进行 将有机膜图形加工处理前的有机膜图形作为掩膜进行的处理，以及将 有机膜图形加工处理后的有机膜图形作为掩膜图形的底膜加工处理， 在以下说明的各实施方式的各基板处理方法中也相同。
此外，步骤S13的加热处理也可以省略，当省略该加热处理的情
况下，不需要设置加热处理单元18。下面，在图2至图5之中，与步 骤S13相同，处于括号中的步骤表示同样可以省略。因此，与括号中 的步骤对应的处理单元自然也可以省略。这一点在以下说明的各基板 处理方法中也相同。
基板处理装置100的情况下，复数次进行同一处理的基板处理方 法(例如两次进行加热处理(步骤S4)的基板处理方法)的情况下， 仍可使用一个处理单元进行该处理，但在基板处理装置200的情况下， 要想复数次进行同一处理时，则需要配置与其处理次数相对应的同一 种处理单元。也就是说，在基板处理装置200的情况下，要想进行两 次加热处理(步骤S4)时，需要配置两套加热处理单元22。这一点在 以下说明的各基板处理方法之中也相同。
若采用上述第1实施方式，由于是在进行了去除有机膜图形表面 形成的变质层与堆积层的前处理之后，进行至少縮小有机膜图形的一 部分或去除有机膜图形的一部分的主处理的，因而可顺利进行该主处 理。也就是说，能使构成主处理的显影处理中的显影功能液容易渗透 到有机膜图形之中，从而使该显影处理的效果均匀化。
(第2实施方式)
图2是表示第2实施方式涉及的基板处理方法的流程图。正如图2所示，在第2实施方式涉及的基板处理方法之中，在进 行了作为前处理的灰化处理(步骤S21)之后，作为主处理依次进行显
影处理(步骤S12)以及加热处理(步骤S13)，将上述一系列的处理 作为有机膜图形处理。
也就是说，第2实施方式涉及的基板处理方法，仅仅在采用灰化 处理(步骤S21)进行前处理这一点上与上述的第1实施方式涉及的基 板处理方法不同，而其余各点均与第1实施方式涉及的基板处理方法 相同。
在本实施方式的情况下，通过对基板上的有机膜图形实施步骤S21 的灰化处理，去除有机膜图形表面(表层部)的变质层或去除有机膜 图形表面的堆积层。
该灰化处理是用灰化处理单元22进行的处理，是通过等离子体放 电处理(在氧气或氧气及氟气气氛中进行)，采用紫外线光等短波长光 能的处理，以及采用该光能或热的臭氧处理中的某一种或其它处理蚀 刻基板上的有机膜图形的处理。
在步骤S14的灰化处理之中，为了能选择性去除有机膜图形表层 的变质层或有机膜图形表面的堆积层，最好设定其处理时间及选择处 理种类。
而作为去除变质层或堆积层的结果，与上述第1实施方式相同， 使未变质的有机膜图形外露及保留，或使被堆积层覆盖的有机膜图形 外露及保留。
这样一来，通过进行作为前处理的灰化处理(步骤S21)，在后面 的显影处理(步骤S12)中使显影功能液容易渗透到有机膜图形中，取 得使该显影处理的质量及效率提高的效果。关于后面的处理，由于与上述第1实施方式相同，因而省略其说明。
若采用上述第2实施方式，可获得与上述第1实施方式相同的效果。
此外，由于用灰化处理进行前处理，因而即使因变质层，堆积层 坚硬，在显影处理中难以去除的情况下，也能够很好地去除这些变质 层 堆积层。
(第3实施方式)
图3是表示第3实施方式涉及的基板处理方法的流程图。
正如图3所示，在第3实施方式涉及的基板处理方法之中，作为 前处理在依次进行了灰化处理(步骤S21)以及药液处理(步骤Sll) 之后，作为主处理，依次进行显影处理(步骤S12)以及加热处理(步 骤S13)，将上述一系列的处理作为有机膜图形加工处理。
也就是说，在第3实施方式涉及的基板处理方法之中，仅在通过 组合灰化处理(步骤S21)及药液处理(步骤Sll)进行前处理这一点 上与上述第1实施方式涉及的基板处理方式不同，而其余各点则与第1 实施方式涉及的基板处理方法相同。
本实施方式的情况下，并不像第1实施方式那样，将所有前处理 均通过湿法处理的药液药处理进行，而是设定为通过在药液处理之前 进行灰化处理，去除变质层 堆积层中的尤其是表层部分之后，再通 过药液处理去除其余的变质层 堆积层。
若采用上述第3实施方式，可获得与上述第1实施方式相同的效此外，即使存在仅靠药液处理无法去除的坚硬的变质层或堆积层 的情况下，通过药液处理前的灰化处理很容易就能去除该变质层或堆 积层。
此外，虽然是在前处理中进行灰化处理，但由于该灰化处理仅仅 用于去除有机膜图形表面的变质层或堆积层中的表层部分，因而与第2 实施方式相比，可縮短其处理时间、减少该灰化处理对底膜的损伤。
此外，作为第3实施方式的步骤Sll中使用的药液，与第l实施 方式的步骤Sll中使用的药液相比，既适合使用对有机膜图形腐蚀性
较少的药液，还可将第3实施方式的步骤Sll的处理时间縮短得比第1 实施方式的步骤S11还要短。
(第4实施方式)
图4及图5是第4实施方式涉及的基板处理方法的流程图。
而在图4及图5之中，省略了在基板上形成最初的有机膜图形的 处理(步骤S01 S03)，以及作为最初的有机膜图形，蚀刻底膜的处理 (步骤S04)。
正如图4及图5所示，第4实施方式涉及的基板处理方法，是在 上述第至第3实施方式涉及的基板处理方法中的显影处理之前，增加 了使有机膜图形感光的曝光处理(步骤S41)的基板处理方法。
步骤S41的曝光处理，正如图4 (a)、图4 (b)及图4 (c)所示， 在前处理之前进行，或者如图4 (d)所示，在前处理期间进行，也可 如图5 (a)、图5 (b)及图5 (c)所示，在前处理之后进行。这里的步骤S41的曝光处理，当用光刻法形成最初的有机膜图形 的情况下，例如是第2次曝光处理，当用印刷法形成最初的有机膜图 形的情况下，例如是第l次曝光处理。
此外，步骤S41的曝光处理是对基板的理想范围(有时为整个表
面)内包含的有机膜图形实施曝光处理的处理(即与细微图形曝光等
不同的曝光处理)，使用简易曝光单元17进行。曝光使用的光是紫外 线光(UV光)、荧光、自然光或其它光。在该曝光处理之中，对基板 的理想范围(整个基板或其中一部分，例如基板面积1/10以上的范 围)内包含的有机膜图形进行曝光。该曝光既可以是对基板的理想范 围进行的统一曝光，也可以是通过曝光光点在基板的理想范围内扫描， 使该范围内全部曝光的曝光。
而在第4实施方式之中，从最初形成有机膜图形时的初期曝光之 后到进行步骤S41的曝光处理期间，最好使基板一直保持无曝光(不 感光)状态，通过保持此种无曝光状态，既可使步骤S12的显影处理 效果稳定，又可使整体曝光量均匀化。要想将基板保持无曝光状态， 可通过管理工序或采用可使基板保持无曝光状态的基板处理装置的构 成。
这里的步骤S41的曝光处理可定位于下面列举的某种方法进行。
第1种为通过采用规定图形的掩膜进行曝光处理，对有机膜图形 进行新的图形曝光。即，通过步骤S41的曝光处理的不同曝光范围决 定有机膜图形的新图形。在此情况下，由于通过其后的显影处理(步 骤S12)即可选择性去除有机膜图形的一部分，使有机膜图形成为新的 图形，因而可在该原有的有机膜图形上形成新图形。但在此情况下， 需要在形成最初的有机膜图形时的初期曝光之后到进行步骤S41的曝 光处理期间使基板一直保持无曝光(不感光)状态。
27第2种为通过对整个基板充分曝光，更有效地进行步骤S12的显
影处理。在此情况下，在形成最初的有机膜图形的初期曝光之后，到
进行步骤S41的显影处理期间，无需使基板保持无曝光(不感光)状 态。在此情况下，即使在曝光处理之前受到一定程度的曝光(被紫外 线光、UV光、荧光、自然光曝光或长期放置于上述光之中)，或曝光 量不明(曝光不均匀或无管理状态的情况)，仍可通过步骤S41的曝光 处理，使曝光量在整个基板上实现实质性的均匀。
下面说明第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例。
<第4实施方式的具体实例1>
图4 (a)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例1 的流程图。
正如图4 (a)所示，具体实例1的基板处理方法是在第1实施方 式涉及的基板处理方法(图1)中的步骤Sll的药液处理之前(但在步 骤S04的蚀刻处理之后)增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。
而在具体实例1的情况下使用的基板处理装置为作为各种处理 单元U1 U9或U1 U7，至少配置简易曝光处理单元17、药液处理单 元21、显影处理单元20以及加热处理单元18的基板处理装置100或 200 (不省略与括号内的步骤对应的处理单元时)。
<第4实施方式的具体实例2>
图4 (b)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例2 的流程图。
正如图4 (b)所示，具体实例2的基板处理方法是在第2实施方 式涉及的基板处理方法(图2)之中的步骤S21的灰化处理之前(但在 步骤S04的蚀刻处理之后)增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。
而在具体实例2的情况下使用的基板处理装置为作为各种处理
单元U1 U9或U1 U7，至少配置简易曝光处理单元17、灰化处理单 元22、显影处理单元20以及加热处理单元18的基板处理装置100或 200 (不省略与括号内的步骤对应的处理单元时)。
<第4实施方式的具体实例3〉
图4 (c)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例3 的流程图。
正如图4 (c)所示，具体实例3的基板处理方法是在第3实施方 式涉及的基板处理方法(图3)中的步骤S21的灰化处理之前(但在步 骤S04的蚀刻处理之后)，增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。
而在具体实例3的情况下使用的基板处理装置为作为各种处理 单元U1 U9或U1 U7，至少配置简易曝光处理单元17、灰化处理单 元22、药液处理单元21、显影处理单元20以及加热处理单元18的基 板处理装置100或200 (不省略与括号内的步骤对应的处理单元时)。
<第4实施方式的具体实例4>
图4 (d)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例4 的流程图。
正如图4 (d)所示，具体实例4的基板处理方法是在第3实施方 式涉及的基板处理方法(图3)中的步骤S21的灰化处理与步骤Sll 的药液处理之间，增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。
而在具体实例4的情况下使用的基板处理装置与具体实例3的情 况相同。<第4实施方式的具体实例5>
图5 (a)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例5
的流程图。
正如图5 (a)所示，具体实例5的基板处理方法是在第1实施方 式涉及的基板处理方法(图1)中的步骤Sll的药液处理与步骤S12 的显影处理之间，增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。
而在具体实例5的情况下使用的基板处理装置与具体实例1的情 况相同。
<第4实施方式的具体实例6>
图5 (b)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例6 的流程图。
正如5 (b)所示，具体实例6的基板处理方法是在第2实施方式 涉及的基板处理方法(图2)中的步骤S21的灰化处理与步骤S12的显 影处理之间，增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。
而在具体实例6的情况下使用的基板处理装置与具体实例2的情 况相同。
<第4实施方式的具体实例7>
图5 (c)是表示第4实施方式涉及的基板处理方法的具体实例7 的流程图。
正如图5 (c)所示，具体实例7的基板处理方法是在第3实施方 式涉及的基板处理方法(图3)中的步骤Sll的药液处理与步骤S12 的显影处理之间，增加了步骤S41的曝光处理的基板处理方法。而在具体实例7的情况下使用的基板处理装置，与具体实例3的 情况相同。
下面参照图7说明第4实施方式涉及的基板处理方法的更为具体 的适用例的第1例。
图7 (a-2)、图7 (b-2)、图7 (c-2)、图7 (d-2)分别是俯视图， 图7 (a-l)是图7 (a-2)的剖视图，图7 (b-l)是图7 (b-2)剖视图， 图7 (c-l)是图7 (c-2)的剖视图，图7 (d-l)是图7 (d-2)的剖视图。
正如图7 (a-l)及图7 (a-2)所示，在绝缘基板(基板)601上 形成规定形状的栅电极602，在绝缘基板601上形成覆盖该栅电极602 的栅电极绝缘膜603，进而在栅电极绝缘膜603上依次层压非晶硅层 604、 N+非晶硅层605以及源极 漏极层606。
接着，如图7 (b-l)以及图7 (b-2)中所示，在源极*漏极层606 上，形成具有规定图形的最初的有机膜图形之后，将有机膜图形607 作为掩膜蚀刻源极*漏极层606、 N+非晶硅层605、以及非晶硅层604。 这样即可使栅电极绝缘膜603仅在未形成有机膜图形607的区域外露。
这里的最初的有机膜图形607与图6时不同，形成整体均一致的 膜厚。
接着，按照上述具体实例1 7 (图4、图5)中的某一种的顺序 进行本实施方式涉及的基板处理方法的前处理、主处理以及曝光处理。
这里的步骤S41的曝光处理用规定图形的掩膜进行。这样即可在 其后的显影处理(步骤S12)中将有机膜图形加工为新图形，成为图7(c誦l)以及图7 (c-2)所示状态。即，最初的有机膜图形607被分割
为复数部分(例如两部分)。
接着，将主处理(显影处理及加热处理)后的有机膜图形607作 为掩膜，蚀刻源极*漏极层606以及N+非晶硅层605，使非晶硅层604 暴露后，去除有机膜图形607。
如上所述，在有机膜图形的底膜由复数层构成的情况下，由于在 有机膜图形加工处理(前处理、主处理及曝光处理)之前及之后分别 将有机膜图形作为掩膜蚀刻底膜，因而可使在有机膜图形的加工处理 之前对基板进行的蚀刻处理(步骤S04的蚀刻处理)中被蚀刻范围与 在有机膜图形的加工处理之后对基板进行的蚀刻处理中被蚀刻的范围 彼此不同，可将复数层底膜中的第l层(例如非晶硅层604)和第2层 (例如源极 漏极层606以及N+非晶硅层605)蚀刻加工为彼此不同 的图形。
艮P，通过实施图7所示的处理，即使在最初的有机膜图形的膜厚 完全一致的情况下，仍可获得与进行图6所示的处理时(最初的有机 膜图形具有两种膜厚的情况下)相同的效果。
下面参照图8，说明第4实施方式涉及的基板处理方法的具体用 例的第2例。
图8 (a-2)、图8 (b-2)、图8 (c-2)、以及图8 (d-2)分别为俯 视图，图8 (a-l)是图8 (a-2)的剖视图，图8 (b-l)是图8 (b-2) 剖视图，图8 (c-l)是图8 (c-2)的剖视图，图8 (d-l)为图8 (d-2) 的剖视图。而在图8 (b-2)及图8 (c-2)之中省略了有机膜图形的图 示。
正如图8 (a-l)及图8 (a-2)所示，在绝缘基板(基板)601上
32形成具有规定形状的栅电极602，在绝缘基板601上形成覆盖该栅电极 602的栅电极绝缘膜603，在该栅电极绝缘膜603上形成具有规定形状 的源极 漏极801，在栅电极绝缘膜603上形成覆盖该源极 漏极801 的覆盖绝缘膜802。
接着如图8 (b-l)及图8 (b-2)所示，在覆盖绝缘膜802上形成 具有规定形状的最初的有机膜图形607之后，将该有机膜图形607作 为掩膜蚀刻覆盖绝缘膜802以及栅电极绝缘膜603。这样即可使栅电极 602仅在未形成有机膜图形607的区域内外露。
这里的最初的有机膜图形607与图6时不同，形成整体均一致的膜厚。
接着，按照上述具体实例1 7的某一种的顺序进行本实施方式涉 及的基板处理方法的前处理、主处理以及曝光处理。
这里的步骤S41的曝光处理，用规定图形的掩膜进行。这样即可 在其后的显影处理(步骤S12)中，将有机膜图形加工成新的图形，成 为图8 (c-l)所示的状态。
接着如图8 (c-l)及图8 (c-2)所示，通过将主处理(显影处理 及加热处理)后的有机膜图形607作为掩膜蚀刻覆盖绝缘膜802，使一 部分源极 漏极外露之后去除有机膜图形607。
如上所述，当有机膜图形的底膜由复数层构成的情况下，由于在 有机膜图形的加工处理(前处理、主处理及曝光处理)之前及之后分 别将有机膜图形作为掩膜蚀刻底膜，因而可使在有机膜图形的加工处 理之前对基板进行的蚀刻处理(步骤S04的蚀刻处理)中被蚀刻的范 围与在有机膜图形的加工处理后对基板进行的蚀刻处理中被蚀刻的范 围彼此不同，可将复数层底膜中的第l层(例如栅电极绝缘膜603)和第2层(例如覆盖绝缘层802)蚀刻加工为彼此不同的图形。
此外，在预先蚀刻栅电极602上的栅电极绝缘膜603及覆盖绝缘 膜802之后，另外仅对源极 漏极电极801上的覆盖绝缘膜802进行 蚀刻，可以抑制源极 漏极电极801的损伤。
若采用第4实施方式，由于在第1 第3实施方式涉及的各基板 处理方法中增加了步骤S41的曝光处理，因而即使在最初的有机膜图 形的膜厚一致的情况下(膜厚不分为两种的情况下)，也很容易将有机 膜图形加工为新的图形。
此外，即使在不把有机膜图形加工为新图形的情况下，由于在第 1至第3实施方式涉及的各基板处理方法中增加了步骤S41的曝光，因 而可更有效地进行步骤S12的显影处理。
下面说明与上述各实施方式中的前处理的种类选择有关的方针。
图13是表示与应通过前处理去除的变质层的生成原因相对应的 变质程度的图。在图13之中，将变质程度以湿法剥离的难易为标准进 行了等级划分。
正如图13所示，有机膜表面的变质层的变质程度因有机膜的湿法 蚀刻处理、干法蚀刻处理、以及干法蚀刻处理中的等离子体处理时的 各向同性、各向异性的差别、有机膜上有无堆积物，干法蚀刻处理中 的使用气体的种类不同而有很大差异。也就是说，根据上述各种参数， 去除有机膜表面的变质层的难易程度有很大差别。
作为步骤Sll的药液处理中使用的药液，使用酸碱性水溶液及有 机溶剂中的某一种或上述各种的混合液。作为更具体的实例，使用碱性水溶液或混合了胺类有机溶剂的水
溶液，至少使用一种含有0.05 10wt% (0.05重量％以上、10重量％
以下)胺类的药液。
胺类的典型例有 胺、一丁胺、二丁胺、 吡啶、甲基吡啶等。
但在变质层的变质程度较轻的情况下，即由长期放置老化(放置
氧化)、酸性蚀刻液、各向同性02灰化等因素形成的变质层的情况下，
胺浓度为0.05 3wt% (0.05重量％以上，3重量％以下)即可。
图17是表示使用的药液中的含胺浓度与有机膜变质的有无相对 应的去除比例的关系的图。
正如图17所示，要想选择性去除变质层，保留未变质的有机膜， 可使用含有0.05 1.5wt% (0.05重量％以上，1.5重量％以下)的上述 胺类的有机溶剂。而在上述胺类之中，尤其以羟胺、二乙基羟胺、无 水二乙基羟胺、吡啶、甲基吡啶更为合适。此外，作为典型的添加的 防腐剂，有D-葡萄糖(C6H1206)、螯合剂、抗氧化剂等，有时也添加 上述防腐剂。
此外，在步骤Sll的药液处理之中，除适当选择上述药液种类之 外，还可通过将其处理时间的长度设定为适当的值，选择性去除变质 层或堆积层，暴露及保留未变质的有机膜图形，或暴露或保留被堆积 层覆盖的有机膜图形。
通过实施上述药液处理，即可在其后的显影处理中获得显影功能 液容易渗透到有机膜图形内的效果。
: 一乙胺、二乙胺、三乙胺、 一异丙胺、二异丙 三丁胺、羟胺、二乙基羟胺、无水二乙基羟胺、实际上通过用上述药液处理有机膜图形表面的变质层，即可使变 质层产生裂纹或去除变质层的一部分或全部。这样即可在显影处理中 避免变质层妨碍显影功能液往有机膜图形中的渗透。
此处的要点是使有机膜图形中未变质的部分不被去除或剥离地保 留下来，以及通过选择性去除变质层或使该变质层产生裂纹，使有机 溶剂更容易渗透到有机膜图形中未变质的部分，需使用能对变质层起 到此种作用的药液。
此外，图2、图3、图4 (b)、图4 (c)、图4 (d)、图5 (b)以 及图5 (c)中所示的灰化处理，可在有机膜表面的变质层或堆积层坚 硬的情况下，很厚的情况下，以及与氟化合的变质层等更难去除的变 质层的情况下，与药液处理结合进行或单独进行。通过灰化处理与药 液处理结合进行或灰化处理单独进行，即可解决单用药液处理很难去 除变质层或去除需要大量时间的问题。
在此处，图14示出对变质层仅实施了 02灰化(各向同性等离子 体)处理时的变质层的变化，图15示出对变质层仅实施了药液处理(使 用了含2%羟胺的水溶液的药液处理)时的变质层的变化，图16示出 对变质层依次实施了 02灰化(各向同性等离子体)处理与药液处理(使 用了含2%羟胺的水溶液的药液处理)时的变质层的变化。在图14 图16之中，与图12相同，将变质层程度以湿法剥离的难易为标准进 行了分级。
正如图14 图16所示，尽管在每种情况下均可去除变质层，但 图14所示的仅用02灰化(各向同性等离子体)处理的情况，与图15 所示的仅用药液处理(使用了含2%羟胺的水溶液的药液处理)的情况， 根据处理前的变质层的厚度与性质，变质层的去除程度不同。
也就是说，02灰化(各向同性等离子体)处理，正如图14所示，在有堆积物的变质层的去除方面较为有效，但由于具有使损伤保留的 特征，因而在对没有堆积物的变质层进行处理的情况下，与仅用药液 处理时(图15)相比，其变质层的保留程度还要大。
与之相比，药液处理(使用了含2%的羟胺的水溶液的药液处理) 正如图15所示，对有堆积物的变质层的去除效果不大，但由于具有不 留损伤的特征，因而在对没有堆积物的变质层进行处理的情况下，与 仅用02灰化(各向同性等离子体)处理时(图14)相比，变质层的保 留程度还要小。
因此，图16示出依次实施了 02灰化(各向同性等离子体)处理 和药液处理(使用了含有2%羟胺的水溶液的药液处理)的情况。从图 16的情况可知，这是吸取了图14与图15二者的优点的方法。也就是 说，从图16可知，无论有没有堆积物均可发挥其效果的同时，还能以 抑制了损伤残留的理想方式去除变质层。
而在上述各实施方式之中，介绍了通过显影处理(及加热处理) 进行主处理的例子，但主处理也可不具备有机膜图形的显影功能，而 是通过使用了溶解去除有机膜图形功能的药液处理来进行。这种情况 下的药液处理中使用的药液，最好使用通过稀释剥离液浓度而得到的 药液。具体来说，例如可以通过将剥离液稀释成20%以下，得到该药 液。而剥离液的浓度最好在2%以上。此外，该药液可通过用水稀释剥 离液而获得。
此外，在上述各实施方式之中，介绍了有机膜图形主要是感光性 有机膜的情况，但是当采用印刷法形成有机膜的情况下，以及在不具 备有机膜图形的显影功能，通过使具有溶解去除有机膜图形功能的药 液的药液处理进行主处理的情况下，有机膜图形不必由感光性有机膜 构成。还有，在此情况下也不需要进行步骤S41的曝光处理。但是，即使在用印刷法形成有机膜图形的情况下，仍然可形成由 感光性有机膜构成的有机膜图形并适用步骤S41的曝光处理。
此外，也可在有机膜图形加工处理的开始时增加加热处理。加热 处理的目的在于去除在有机膜图形加工处理之前的工序中渗透到有机 膜图形内或其下部的水分、酸、碱溶液，或在有机膜图形与底膜及基
板的附着力低下时，恢复该附着力。此类加热处理可用50 15(TC的温 度进行60 300秒的处理。
因此，在其处理方法之中，增加开始时使用温度调整处理单元(或 加热处理单元)的加热处理，例如以50 15(TC的温度进行60 300秒
的条件的加热处理也可归结到本实施方式的基板处理方法之中。
还有，在本发明的上述有机膜图形加工处理之中，还可完全去除 上述有机膜图形，这表示可取代上述有机膜图形的剥离处理。具体而 言，作为第1种方法，首先在上述前处理阶段通过使用不仅可去除变 质层或堆积层，还可去除有机膜图形的药液，并将处理时间设定得比 上述各种实施方式中所述的处理时间(保留有机膜图形的处理时间) 更长，即可去除全部有机膜图形。此外，作为第2种方法，在上述处 理之中，主要是去除有机膜图形的变质层或堆积层，通过将其后的上 述处理时间设定为比上述各实施方式中所述的处理时间(保留有机膜 图形的处理时间)还要长，即可去除全部有机膜图形。
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权利要求
1.一种基板处理装置，包括用于对基板实施显影处理的显影处理单元，其中，所述显影处理单元分复数次处理所述基板，并且具有使所述基板在每次处理时朝向不同方向的机构。
2. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述基板交替地 朝向相反方向。
3. —种基板处理装置，包括用于对基板实施显影处理的显影处理 单元，其中，所述显影处理单元具有进行对基板的一个方向上以及与 此不同的方向上的处理的机构。
4. 根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，所述不同的方向 是指与所述一个方向相反的方向。
5. —种基板处理装置，包括用于对基板实施药液处理的药液处理 单元，其中，所述药液处理单元分复数次处理所述基板，并且具有使 所述基板在每次处理时朝向不同方向的机构。
6. 根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，所述基板交替地 朝向相反方向。
7. —种基板处理装置，包括用于对基板实施药液处理的药液处理 单元，其中，所述药液处理单元具有进行对基板的一个方向上以及与 此不同的方向上的处理的机构。
8. 根据权利要求7所述的基板处理装置，其中，所述不同的方向 是指与所述一个方向相反的方向。
全文摘要
提供一种可适合进行半曝光工艺的基板处理装置以及处理方法。整体性配置进行基板传送的基板传送机构(12)、用于对基板实施药液处理的药液处理单元(21)、用于对基板实施显影处理的显影处理单元20。或整体性配置进行基板传送的基板传送机构(12)、用于对基板实施药液处理的第1药液处理单元(21)、用于对基板实施药液处理的第2药液处理单元(21)。或整体性配置进行基板传送的基板传送机构(12)、用于对基板实施显影处理的第1显影处理单元(20)、用于对基板实施显影处理的第2显影处理单元(20)。
文档编号G03B27/10GK101620382SQ20091000745
公开日2010年1月6日 申请日期2004年9月17日 优先权日2003年9月18日
发明者城户秀作 申请人:Nec液晶技术株式会社