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JP2008072059A - 薬液及びそれを用いた基板処理方法 - Google Patents

薬液及びそれを用いた基板処理方法 Download PDF

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JP2008072059A JP2006251513A JP2006251513A JP2008072059A JP 2008072059 A JP2008072059 A JP 2008072059A JP 2006251513 A JP2006251513 A JP 2006251513A JP 2006251513 A JP2006251513 A JP 2006251513A JP 2008072059 A JP2008072059 A JP 2008072059A
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Abstract

【課題】 有機膜パターンへの2回目以降の現像処理をスムーズに行うことなどを可能とする基板処理方法及びそれに用いる薬液を提供する。
【解決手段】 基板1上の有機膜パターン4の表面には、有機膜パターン4の表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている。この場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理に用いられる薬液であって、ヒドロキシルアミン誘導体とヒドラジン誘導体とのうちの少なくとも一方からなる第1の成分と、現像機能液成分と、を含む水溶液である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、半導体基板、液晶基板或はその他基板に対して行う基板処理方法及びそれに用いる薬液に関する。
従来、半導体ウェハ、液晶基板或いはその他の基板に有機膜パターンを形成後、該有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって下地膜すなわち基板をパターン加工(下地膜加工)することにより、配線回路などを形成する技術がある。
なお、下地膜加工の後で、有機膜パターンは剥離処理により除去するのが一般的である。
ただし、例えば、特許文献1に示されるように、基板に有機膜パターン(特許文献1にはレジストパターンと記載)を形成した後、該有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって下地膜(1層、又は2層)をパターン加工(下地膜加工)し、再度現像(以下再現像と呼ぶ)することにより、オーバー現像或いは変形され新たなパターンとされた有機膜パターンをマスクとして、再度、下地膜(1層、又は2層)をパターン加工(下地膜再加工)することにより、下地膜パターンをテーパー状或いは階段状に形成し、絶縁破壊耐性の高い配線回路などを形成する技術がある。この場合、有機膜パターンは、下地膜再加工の後で剥離処理により除去する。
この他、同様な有機膜パターンの加工処理を行う基板処理方法としては、特許文献2の技術がある。
更に、有機膜パターンの加工には、特許文献3に示すように、溶解変形処理を追加して行う場合もある。この有機膜パターンの溶解変形処理では、有機膜パターン(特に、ポジ型、レジストパターン)に有機溶剤を接触させ(主に有機溶剤ガス雰囲気に暴露させる処理による)により、有機膜パターンを溶解させリフローさせている。
特許文献1に記載の有機膜パターンの現像と、エッチングによる下地膜加工工程と、前記有機膜パターン(レジストパターン)の再現像と、下地膜再加工工程を行う基板処理方法を、より具体的に図7に示す。
図7に示すように、特許文献1では、導電膜102を成膜した基板101上に、有機膜(この引例では、フォトレジスト)103を塗布した後(図7(A))、通常の露光処理と現像処理とプリベークとしての加熱処理とをこの順に行うことにより、基板101上に当初の有機膜パターン104を形成する(図7(B))。続いて、有機膜パターン104をマスクとして、基板101上の導電膜102を対象とするエッチング処理(下地膜加工)を行い、導電膜パターンの一次加工を行う(図7(C))。この後、更に、同一の有機膜パターンへの再度の現像である再現像処理を行った後、再度のプリベークである加熱処理を行うことにより、有機膜パターン104を新たなパターン形状に加工する(図7(D))。更に、特許文献1には、再度現像された新たな有機膜パターン104をマスクとし、導電102膜を再度半分程度の膜厚となるようにエッチング(下地膜再加工)することにより、導電膜102の断面形状を階段状にし(図7(E))、断面が垂直化したり逆テーパーになったりすることを防ぐ技術が記載されている。なお、図7(F)に示すように、有機膜パターン104は剥離する。
特開平8−23103号公報 特開2005−159294号公報 特開2005−159292号公報
しかしながら、特許文献1においては、基板101上の導電膜102を対象とするエッチング処理(図7(B)と図7(C)の間の処理:下地膜加工)にて、当初の有機膜パターンがダメージを受け、該有機膜パターン上に変質層と堆積層の何れか一方又は両方が形成されてしまう事についての記載がない。
このように有機膜パターン表面に形成される変質層或いは堆積層(以下、阻害層と呼ぶ)は、該有機膜パターンへの次回の現像(再現像処理:図7(C)と図7(D)の間の現像処理)を阻害する。このため、この再現像処理は、通常の場合、スムーズに行うことができない。
なお、再現像処理の進行は、阻害層の状態によっても異なる。図7(B)と図7(C)の間のエッチング処理がウェットエッチングの場合には、使用薬液と処理温度が阻害層の状態に大きく影響する。他方、ドライエッチングの場合には、使用ガス種、処理圧力及び放電方式が影響する。なお、使用ガス種によって有機膜パターンへの化学的ダメージが異なり、処理圧力及び放電方式によってイオン化ガス又はラジカルガスの有機膜パターンへの物理的な衝撃力の大ききが異なる。但し、概してウェットエッチングの方は物理的衝撃力がないためダメージが小さく、阻害層の現像阻害程度も小さい。
このように、阻害層の存在によって再現像処理がスムーズに行うことができないと、有機膜パターンに対する再現像処理が不均一となってしまい、例えば、下地膜に対する再度のパターン加工(下地膜再加工)が不均一になってしまうという問題が生じる。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、例えば有機膜パターンへの2回目以降の現像処理をスムーズに行うことなどを可能とする基板処理方法及びそれに用いる薬液を提供することを目的とする。
なお、半導体基板、液晶基板或いはその他の基板に有機膜パターンを形成後、有機膜パターンに対する再度の加工のみ行いそのまま利用する場合(下地膜加工を行わない場合)も有り得る。例えば、有機膜パターンが絶縁性材料からなる場合に、該有機膜パターンを絶縁膜パターンとして利用する場合が該当する。
上記課題を解決するため、本発明の薬液は、基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理に用いられる薬液であって、ヒドロキシルアミン誘導体及びヒドラジン誘導体の少なくとも何れか一方からなる第1の成分と、現像機能液成分と、を含む水溶液であることを特徴としている。
また、本発明の薬液は、基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理と、前記有機膜パターンを加工する本処理と、をこの順に行う場合において、前記除去処理に用いられる薬液であって、ヒドロキシルアミン誘導体及びヒドラジン誘導体の少なくとも何れか一方からなる第1の成分と、現像機能液成分と、を含む水溶液であることを特徴としている。
本発明の薬液においては、前記本処理は、前記有機膜パターンの全てを除去する処理であることが好ましい。
この場合、前記有機膜パターンは感光性有機膜であり、当該薬液は、少なくとも前記有機膜パターンを感光させた後で行われる前記除去処理に用いられる薬液であることが好ましい。
本発明の薬液中のヒドロキシルアミン誘導体は、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)で示される化合物であり、特に、ヒドロキシルアミンとN,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか一方であることが好ましい。
また、本発明の薬液中のヒドラジン誘導体は、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)で示される化合物であり、特に、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
また、本発明の薬液中の現像機能液成分は、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
現像機能液成分を構成する水酸化テトラアルキルアンモニウムは、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)で示される化合物であり、特に、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
また、現像機能液成分を構成するアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとのうちの少なくとも何れか一方からなることが好ましい。
また、現像機能液成分を構成するアルカリ金属炭酸塩は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
本発明の薬液中における前記第1の成分の含有量は0.5重量%〜30重量%であることが好ましい。第1の成分の含有量が0.5重量%より少ない、もしくは30重量%より多いと、有機膜パターンにおける変質層以外の部分をも除去してしまう場合がある。
また、本発明の薬液中における前記現像機能液成分の含有量は0.2重量%〜10重量%であることが好ましい。現像機能液成分の含有量が0.2重量%より少ないと有機膜パターン表面に形成される阻害層を除去する効力を発揮せず、10重量%より多いと、有機膜パターンにおける変質層以外の部分をも除去してしまう場合がある。
より具体的には、例えば、本発明の薬液においては、前記ヒドロキシルアミン誘導体が、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)、ヒドロキシルアミン、及び、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記ヒドラジン誘導体が、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、当該薬液中におけるヒドロキシルアミン誘導体および/またはヒドラジン誘導体の含有量が0.5重量%〜30重量%であることが好ましい。
或いは、本発明の薬液においては、前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であるか、又は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有するものであり、前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、当該薬液中における現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることが好ましい。
或いは、本発明の薬液においては、前記ヒドロキシルアミン誘導体が、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)、ヒドロキシルアミン、及び、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記ヒドラジン誘導体が、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、当該薬液中におけるヒドロキシルアミン誘導体および/またはヒドラジン誘導体の含有量が0.5重量%〜30重量%であり、前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であるか、又は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有するものであり、前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、当該薬液中における現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることが好ましい。
除去処理は、有機膜パターンにおける変質層以外の部分は除去せずに、有機膜パターン表面に形成される阻害層のみを除去する薬液で基板を洗浄する処理であることが好ましい。有機膜パターンにおける変質層以外の部分の溶解速度が1000Å/min以下、より好ましくは100Å/min以下、さらに好ましくは50Å/min以下であれば、除去処理を行った後に、十分な量の有機膜パターンが残存するため、有機膜パターンの再加工を好適に行うことができる。
更に、本発明の薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5以上(例として、1000以下)であり、好ましくは5.0以下であると良い。
具体的には、例えば、本発明の薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5以上(例として、1000以下)であり、且つ、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が1000Å/min以下であることが好ましい。
或いは、本発明の薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5以上(例として、1000以下)であり、且つ、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が100Å/min以下であることが更に好ましい。
或いは、本発明の薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5(例として、1000以下)以上であり、且つ、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が50Å/min以下であることが更に好ましい。
前記変質層は、例えば、前記有機膜パターンの表層部が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか1つの要因により変質したものである。
或いは、前記変質層は、例えば、前記有機膜パターンの表層部がウェットエッチング液処理により変質したものである。
或いは、前記変質層は、例えば、前記有機膜パターンの表層部がドライエッチング又はアッシング処理により変質したものである。
また、前記堆積層は、例えば、ドライエッチングによるデポジションより有機膜パターンの表面上に堆積した層である。或いは前記変質層は、有機膜パターンの表層部がドライエッチングによるデポジションに伴い変質した層である。
また、基板上に形成された当初の有機膜パターンは、例えば、印刷法により形成された有機膜パターンであっても良いし、或いは、基板上に形成された当初の有機膜パターンは、フォトリソグラフィ法により形成された有機膜パターンであっても良い。
前記有機膜パターンは、例えば、光感光性有機膜からなることが好ましい。
この場合、前記光感光性有機膜は、ポジ型光感光性有機膜、又はネガ型光感光性有機膜である。
前記ポジ型光感光性有機膜は、例えば、主にノボラック樹脂により構成されているものであることが好ましい。
前記光感光性有機膜は、感光させることによりアルカリ可溶となるものであることも好ましい。
本発明の薬液は、有機膜パターンの現像機能を持つ薬液であることが好ましい。
或いは、本発明の薬液中の水酸化テトラアルキルアンモニウムは、例えば、有機膜パターンの現像機能を持つ成分を含有している。
前記基板は、例えば、半導体基板又は表示装置を構成する基板であることが好ましい。
また、本発明の基板処理方法は、基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理を行う基板処理方法において、前記除去処理を、本発明の薬液を用いて行うことを特徴としている。
また、本発明の基板処理方法は、基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理と、前記有機膜パターンを加工する本処理と、をこの順に行う基板処理方法において、前記除去処理を、本発明の薬液を用いて行うことを特徴としている。
前記本処理では、前記有機膜パターンの少なくとも一部を縮小するか、又は前記有機膜パターンの少なくとも一部を除去することが好ましい。
或いは、前記本処理では、前記有機膜パターンの全てを縮小するか、又は前記有機膜パターンの全てを除去することも好ましい。
前記本処理は、剥離液、又は現像機能を有する薬液(市販の現像液でも良い)を用いて行うことが好ましい。
本発明の基板処理方法においては、前記除去処理の前に前記有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する第1の下地膜加工工程と、前記下地膜加工工程後の前記有機膜パターン、或いは、前記本処理により加工された後の有機膜パターンをマスクとして、前記下地膜を再度パターン加工する第2の下地膜加工工程と、を備えることが好ましい一例である。
この場合、前記第2の下地膜加工工程により、前記下地膜のパターンをテーパー状或いは階段状に加工することが好ましい。
また、本発明の基板処理方法においては、前記除去処理と前記本処理とのうちの少なくとも何れか一方の後に、前記有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を更に備え、前記有機膜パターン加工処理は、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理により行うことも好ましい。
また、本発明の基板処理方法においては、前記除去処理と前記本処理とのうちの少なくとも何れか一方の後に、前記有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を更に備え、前記有機膜パターン加工処理では、前記有機膜パターンを加熱する加熱処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、をこの順に行うことも好ましい。
本発明の基板処理方法においては、前記有機膜パターン加工処理の前に、前記有機膜パターンに対し、露光処理、現像処理、ウェットエッチング処理、及び、ドライエッチング処理のうちの少なくとも何れか1つの処理を行うことが好ましい。
本発明の基板処理方法においては、前記溶解変形処理による変形前の有機膜パターンをマスクとして該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程を備えることも好ましい。
更に、本発明の基板処理方法においては、前記溶解変形処理による変形後の有機膜パターンをマスクとして該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程を備えることも好ましい。
前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンの面積を拡大させる処理であることが好ましい一例である。
前記溶解変形処理は、隣設された有機膜パターンを相互に一体化させる処理であることも好ましい。
前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンを平坦化させる処理であることも好ましい。
前記溶解変形処理は、基板上に形成された回路パターンを覆う絶縁膜となるように前記有機膜パターンを変形させる処理であることも好ましい。
前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンを有機溶液を用いて溶解リフローさせる処理であることが好ましい。
この場合、前記有機溶液は、以下の(1)〜(5)に示す有機溶剤のうちの少なくとも何れか1つを含む溶液であることが好ましい。
(1)アルコール類(R−OH)
(2)エーテル類(R−O−R、Ar−O−R、Ar−O−Ar)
(3)エステル類
(4)ケトン類
(5)グリコールエーテル類
(但し、(1)、(2)において、Rはアルキル基又は置換アルキル基、Arはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示す)
また、前記溶解リフローは、前記有機膜パターンに前記有機溶液を接触させることにより行うことが好ましい一例である。
この場合、前記溶解リフローは、前記有機膜パターンを前記有機溶液中に浸漬することにより行うことが挙げられる。
或いは、前記溶解リフローは、前記有機膜パターンを前記有機溶液の蒸気中に曝すことにより行うことも好ましい。
或いは、前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンを、前記有機溶液をガス化して得られるガス雰囲気に曝すことにより行うガス雰囲気処理であることも好ましい。
この場合、前記ガス雰囲気は、前記有機溶剤を不活性ガスを用いてバブリングすることにより得られることが好ましい。
ここで、基板上に形成された当初の有機膜パターンは、全体が均一な膜厚に形成されたものであっても良いが、少なくとも2段階以上の膜厚に形成された有機膜パターンであっても良い。
2段階以上の膜厚を有する有機膜パターンは、有機膜に対する露光量を相互に異ならせることにより得られる。
すなわち、2段階以上の膜厚を有する有機膜パターンを形成するためには、該有機膜パターンを形成するための初期露光における露光量を、有機膜パターンの面内で2段階以上に制御すると良い。具体的には、例えば、初期露光において、2種類以上の透過光量のレチクルマスクを用いると良い。このように、露光量を2段階以上に制御した後で現像処理(当初の有機膜パターンを形成するための現像処理であり、本処理として行う現像処理とは別)を行うことにより、ポジ型レジストであれば、露光量が多い部分又はネガ型レジストであれば、露光量が少ない部分のみの有機膜が優先的に薄くなるので、2段階以上の膜厚を有する有機膜パターンを形成することができる。
ここで、初期露光による露光の履歴は、その後も残存するため、本処理の現像処理を行うことにより、有機膜パターンにおいて膜厚が薄い薄膜部を選択的に更に薄くしたり、或いは、有機膜パターンにおいて膜厚が薄い薄膜部を選択的に除去したりすることができる。
なお、本処理の現像処理で用いる現像機能液としては、当初の有機膜パターンを形成するための現像処理で用いた現像機能液がポジ用であれば、同じくポジ用の現像機能液を用い、当初の有機膜パターンを形成するための現像処理で用いた現像機能液がネガ用であれば、同じくネガ用の現像機能液を用いると良い。
ここで、薄膜部を選択的に薄くしたり除去したりする本処理は、基板上に当初の有機膜パターンを形成して以後、有機膜パターン加工処理までの間は有機膜パターンを感光させない状態に保つことにより、好適に行うことができる。
これらの場合、前記有機膜パターンをマスクとして該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程と、前記膜厚が相互に異なる複数の有機膜パターンのうち相対的に薄い膜厚の有機膜パターンを除去して、前記相対的に薄い膜厚の有機膜パターンよりも厚い膜厚の有機膜パターンを残す厚膜有機膜パターン残留工程と、を備えることもできる。
この場合、前記厚膜有機膜パターン残留工程後に残留した有機膜パターンをマスクとして、その下地膜をパターン加工する第2の下地膜加工工程を更に備えることが好ましい一例である。
また、基板上に当初の前記有機膜パターンを形成して以後、前記有機膜パターン加工処理までの間、有機膜パターンを感光させない状態に保つことにより、有機膜パターン加工処理における露光処理による有機膜パターンの新たなパターン形状の決定を好適に行うことができる。
本発明の基板処理方法においては、前記除去処理では、前記阻害層を選択的に除去することが好ましい一例である。
また、本発明の基板処理方法においては、前記除去処理では、前記阻害層を除去し、前記有機膜パターンにおける変質層以外の部分を露出及び残存させることも好ましい。
本発明の基板処理方法においては、前記除去処理の前に、前記有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程を備えることが好ましい。
また、除去処理は、有機膜パターンに対する露光処理(有機膜に対する初期露光とは別の露光処理)に続いて行ったり、該露光処理を除去処理の途中で行ったり、或いは、該露光処理を除去処理と本処理との間に行うことも好ましい。
ここで、この露光処理は、有機膜パターンのうち、基板の所望範囲(前面又は一部)に含まれる有機膜パターンに対してのみ行うことが好ましい。
この露光処理は、基板の全面に対して充分な露光を行うことを目的とした露光処理であっても良いし、露光処理による露光範囲によって有機膜パターンの新たなパターン形状を決定するために行う処理であっても良い。
露光処理による露光範囲によって有機膜パターンの新たなパターン形状を決定する場合、例えば、有機膜パターンの少なくとも何れか1つを複数部分に分離させるように露光範囲を設定して露光処理を行うことが挙げられる。
なお、本発明では、半導体ウェハ、液晶基板或いはその他の基板に有機膜パターンを形成後、有機膜パターンを再度加工のみ行いそのまま利用する場合(下地膜加工を行わない場合)も有り得る。例えば、有機膜パターンが絶縁性材料からなる場合に、該有機膜パターンを絶縁膜パターンとして利用する場合が該当する。
前記薬液には、必要に応じて防食剤、安定化剤などの添加剤を含有することができる。
また、本発明の製造方法は、本発明の基板処理方法を用いて、基板を有する表示装置、又は、基板を有する半導体装置を製造することを特徴としている。
前記表示装置は、液晶表示装置、EL表示装置、フィールドエミッション表示装置、又は、プラズマ表示装置であることが好ましい例である。
本発明によれば、有機膜パターンを溶解させることなく、有機膜パターンの表面に形成された阻害層を除去する除去処理を備えるので、例えば有機膜パターンへの2回目以降の現像処理をスムーズに行うことを可能としたり、或いは、除去処理後の有機膜パターンを加工する本処理をスムーズに行うことができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は第1の実施形態に係る基板処理方法における一連の工程を示す図である。
図7に示す従来技術では図7(C)と図7(D)の間に再現像処理を行うが、本実施形態に係る基板処理方法では図1(C)と図1(D)の間に除去処理と再現像処理とを行う点が、図7に示す従来技術と相違する。
以下、詳細に説明する。
先ず、図1(A)に示すように、導電膜2を成膜した基板1上に、有機膜3を塗布する。
次に、通常の露光処理と、現像処理と、プリベークとしての加熱処理と、をこの順に行うことにより、基板1上に当初の有機膜パターン4を形成する(図1(B))。
続いて、この当初の有機膜パターン4をマスクとして、基板1上の導電膜2を対象とするエッチング処理を行うことにより、導電膜2を一次的にパターン加工する(下地膜加工工程、第1の下地膜加工工程)。すなわち、導電膜2において、有機膜パターン4に覆われていない部分をエッチング(ウェットエッチング又はドライエッチング)により除去することにより、図1(C)に示す状態とする。
ここで、有機膜パターン4の表面には、該有機膜パターン4の表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている。
続いて、有機膜パターン4に対し、本実施形態に係る薬液を用いた除去処理を行うことにより上記阻害層を選択的に除去することによって、有機膜パターン4における変質層以外の部分を露出及び残存させた後で、再現像処理を行い、更に、その後、再度のプリベークである加熱処理を行うことにより、当初の有機膜パターン4を新たなパターン形状の有機膜パターン5に加工する本処理を行う。すなわち、有機膜パターン4を、導電膜2上における平面的な存在範囲が縮小するように加工することにより、有機膜パターン5とする(図1(D))。
このように、本処理では、例えば、有機膜パターン4の一部を除去する(或いは、有機膜パターン4の全てを縮小するとも言える)。
更に、新たな有機膜パターン5をマスクとして、導電膜2において有機膜パターン5に覆われていない部分を薄くなるように(例えば、半分程度の膜厚となるように)エッチング(ウェットエッチング又はドライエッチング)することにより、導電膜2の断面形状を階段状にする(第2の下地膜加工工程)(図1(E))。
その後、有機膜パターン5を剥離除去する(図1(F))。
このように、導電膜2の断面形状を階段状にすることにより、導電膜2の断面が垂直化したり逆テーパーになったりすることが防止される。
次に、除去処理に用いられる薬液について説明する。
除去処理に用いられる本実施形態に係る薬液は、ヒドロキシルアミン誘導体及びヒドラジン誘導体の少なくとも何れか一方からなる第1の成分と、現像機能液成分と、を含む水溶液である。
本実施形態に係る薬液中のヒドロキシルアミン誘導体は、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)で示される化合物であり、特に、ヒドロキシルアミンとN,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか一方であることが好ましい。
また、本実施形態に係る薬液中のヒドラジン誘導体は、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)で示される化合物であり、特に、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
また、本実施形態に係る薬液中の現像機能液成分は、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
現像機能液成分を構成する水酸化テトラアルキルアンモニウムは、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)で示される化合物であり、特に、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
また、現像機能液成分を構成するアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとのうちの少なくとも何れか一方からなることが好ましい。
また、現像機能液成分を構成するアルカリ金属炭酸塩は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つからなることが好ましい。
本実施形態に係る薬液中における前記第1の成分の含有量は0.5重量%〜30重量%であることが好ましい。第1の成分の含有量が0.5重量%より少ない、もしくは30重量%より多いと、有機膜パターンにおける変質層以外の部分をも除去してしまう場合がある。
また、本実施形態に係る薬液中における前記現像機能液成分の含有量は0.2重量%〜10重量%であることが好ましい。現像機能液成分の含有量が0.2重量%より少ないと有機膜パターン表面に形成される阻害層を除去する効力を発揮せず、10重量%より多いと、有機膜パターンにおける変質層以外の部分をも除去してしまう場合がある。
より具体的には、例えば、本実施形態に係る薬液においては、前記ヒドロキシルアミン誘導体が、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)、ヒドロキシルアミン、及び、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記ヒドラジン誘導体が、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、当該薬液中におけるヒドロキシルアミン誘導体および/またはヒドラジン誘導体の含有量が0.5重量%〜30重量%であることが好ましい。
或いは、本実施形態に係る薬液においては、前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であるか、又は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有するものであり、前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、当該薬液中における現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることが好ましい。
或いは、本実施形態に係る薬液においては、前記ヒドロキシルアミン誘導体が、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)、ヒドロキシルアミン、及び、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記ヒドラジン誘導体が、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、当該薬液中におけるヒドロキシルアミン誘導体および/またはヒドラジン誘導体の含有量が0.5重量%〜30重量%であり、前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有し、前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であるか、又は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有するものであり、前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、当該薬液中における現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることが好ましい。
有機膜パターン4における変質層以外の部分の溶解速度が1000Å/min以下、より好ましくは100Å/min以下、さらに好ましくは50Å/min以下であれば、除去処理を行った後に、十分な量の有機膜パターン4が残存するため、有機膜パターン4の再加工を好適に行うことができる。
更に、本実施形態に係る薬液により、有機膜パターン4における変質層(或いは阻害層)を溶解させる速度V1と変質層以外の部分を溶解させる速度V2との比V1/V2が、0.5以上(例として、1000以下)であり、好ましくは5.0以下であると良い。
具体的には、例えば、本実施形態に係る薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5以上(例として、1000以下)であり、且つ、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が1000Å/min以下であることが好ましい。
或いは、本実施形態に係る薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5以上(例として、1000以下)であり、且つ、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が100Å/min以下であることが更に好ましい。
或いは、本実施形態に係る薬液により、阻害層を溶解させる速度V1と、有機膜パターンにおける変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が、0.5(例として、1000以下)以上であり、且つ、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が50Å/min以下であることが更に好ましい。
また、本実施形態に係る薬液は、有機膜パターン4の現像機能を持つことが好ましい。
また、本実施形態に係る薬液中の水酸化テトラアルキルアンモニウムは、有機膜パターン4の現像機能を持つ成分を含有していることも好ましい。
次に、図1(C)の段階で、有機膜パターン4の表面に形成された阻害層について詳述する。
阻害層は、再現像処理を阻害するものであり、上記のように、有機膜パターン4の表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる。
阻害層に変質層が含まれる場合、その変質層は、例えば、有機膜パターン4の表層部が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか1つの要因により変質したものであるか、或いは、有機膜パターン4の表層部がウェットエッチング液処理により変質したものであるか、或いは、有機膜パターン4の表層部がドライエッチング又はアッシング処理により変質したものであることが挙げられる。また、阻害層に堆積層が含まれる場合、その堆積層は、例えば、ドライエッチングによるデポジションより有機膜パターン4の表面上に堆積した層であることが挙げられる。
以上のような第1の実施形態によれば、除去処理を行うことにより、その後の本処理における再現像処理において現像機能液の有機膜パターン4への浸透を容易にさせ、該現像処理の効果を均一化させることができる。また、本処理を、有機膜パターン4の現像機能を持たず、有機膜パターン4を溶解除去する機能を持つ薬液を用いた薬液処理により行う場合にも、同様の効果が得られる。
〔第2の実施形態〕
図2は第2の実施形態に係る基板処理方法における一連の工程を示す図である。
第2の実施形態では、複数段階(例えば、2段階)の膜厚を有するように当初の有機膜パターン4をフォトリソグラフィー法により形成する例を説明する。
先ず、図2(A)に示すように、導電膜2を成膜した基板1上に、有機膜3を塗布する。
次に、2段階以上に露光量を制御した露光処理(すなはち、2回連続露光や、2段階以上の透過率を有する膜で形成されたパターンによるハーフトーンマスク露光や、通常パターンと露光限度以下の微細パターンによるグレートーンマスクを用いた露光処理)と、現像処理と、プリベークとしての加熱処理と、をこの順に行うことにより、2段階の膜厚を有する当初の有機膜パターン4を基板1上に形成する。すなわち、具体的には、例えば、図2(B)に示すように、中央部の膜厚が厚く、周縁部の膜厚が薄いような有機膜パターン4を形成する。
続いて、この当初の有機膜パターン4をマスクとして、基板1上の導電膜2を対象とするエッチング処理を行うことにより、導電膜2を一次的にパターン加工する(下地膜加工工程、第1の下地膜加工工程)。すなわち、導電膜2において、有機膜パターン4に覆われていない部分をエッチング(ウェットエッチング又はドライエッチング)により除去することにより、図2(C)に示す状態とする。
続いて、有機膜パターン4に対し、上記の第1の実施形態と同様の薬液を用いた除去処理を行うことにより上記阻害層を選択的に除去することによって、有機膜パターン4における変質層以外の部分を露出及び残存させた後で、再現像処理を行い、更に、その後、再度のプリベークである加熱処理を行うことにより、当初の有機膜パターン4を新たなパターン形状の有機膜パターン5に加工する本処理を行う。すなわち、有機膜パターン4における周縁部の膜厚が薄い部分を除去して、1段階のみの膜厚のパターン形状の有機膜パターン5に加工する(図2(D))。
このように、本処理では、例えば、有機膜パターン4の一部を除去する(或いは、有機膜パターン4の全てを縮小する結果、有機膜パターン4の一部が除去される場合もある)。
更に、この新たな1段階のみの膜厚の有機膜パターン5をマスクとして、導電膜2において有機膜パターン5に覆われていない部分を半分程度の膜厚となるようにエッチング(ウェットエッチング又はドライエッチング)することにより、導電膜2の断面形状を階段状にする(第2の下地膜加工工程)(図2(E)。
その後、有機膜パターン5を剥離除去する(図2(F))。
このように、導電膜2の断面形状を階段状にすることにより、導電膜2の断面が垂直化したり逆テーパーになったりすることが防止される。
以上のような第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
〔第3の実施形態〕
図3は第3の実施形態に係る基板処理方法における一連の工程を示す図である。
第3の実施形態でも、複数段階(例えば、2段階)の膜厚を有するように当初の有機膜パターン4をフォトリソグラフィー法により形成する例を説明する。
先ず、図3(A)に示すように、半導体膜6と導電膜2とをこの順に成膜した基板1上に、有機膜3を塗布する。
次に、2段階以上に露光量を制御した露光処理(すなはち、2回連続露光や、2段階以上の透過率を有する膜で形成されたパターンによるハーフトーンマスク露光や、通常パターンと露光限度以下の微細パターンによるグレートーンマスクを用いた露光処理)と、現像処理と、プリベークとしての加熱処理と、をこの順に行うことにより、2段階の膜厚を有する当初の有機膜パターン4を基板1上に形成する。すなわち、具体的には、例えば、図3(B)に示すように、中央部の膜厚が薄く、その両側の膜厚が薄いような有機膜パターン4を形成する。
続いて、この当初の有機膜パターン4をマスクとして、基板1上の導電膜2及び半導体膜6を対象とするエッチング処理(ウェットエッチング又はドライエッチング)を行うことにより、導電膜2を一次的にパターン加工するとともに、半導体膜6をパターン加工する(下地膜加工工程、第1の下地膜加工工程)(図3(C))。すなわち、導電膜2及び半導体膜6において、有機膜パターン4に覆われていない部分を除去する。ここで、導電膜2のエッチング処理は、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができ、半導体膜6のエッチング処理は、導電膜2のエッチングに引き続き、ドライエッチングにより行われる。
続いて、有機膜パターン4に対し、上記の第1の実施形態と同様の薬液を用いた除去処理を行うことにより上記阻害層を選択的に除去することによって、有機膜パターン4における変質層以外の部分を露出及び残存させた後で、再現像処理を行い、更に、その後、再度のプリベークである加熱処理を行うことにより、当初の有機膜パターン4を新たなパターン形状の有機膜パターン5に加工する本処理を行う。すなわち、有機膜パターン4における中央部の膜厚が薄い部分を除去して、1段階のみの膜厚のパターン形状で、相互に分離された有機膜パターン5に加工する(図3(D))。このように、本処理では、例えば、有機膜パターン4の一部を除去する(或いは、有機膜パターン4の全てを縮小する結果、有機膜パターン4の一部が除去される場合もある)。なお、本実施形態では、この工程は、厚膜有機膜パターン残留工程にも相当する。
更に、この新たな1段階のみの膜厚の有機膜パターン5をマスクとして、導電膜2に対して2回目のエッチング(ウェットエッチング又はドライエッチング)を行うことにより、導電膜2において、有機膜パターン5に覆われていない部分が除去され、導電膜2も相互に分離されたパターン形状に加工される(第2の下地膜加工工程)。すなわち、導電膜2は、その一部が半導体膜6とは異なるパターン形状に加工される(図3(E))。
その後、有機膜パターン5を剥離除去する(図3(F))。
第3の実施形態は、例えば、半導体膜6が、na−Si(オーミック接続用高濃度半導体膜)、或いは、a−Si(アモルファスシリコン膜)である場合に、TFT基板におけるソースドレイン電極、配線及びチャネル部の形成に利用出来る加工方法である。
以上のような第3の実施形態によれば、例えば、半導体膜6が、na−Si或いはa−Siである場合に、TFT基板におけるソースドレイン電極、配線及びチャネル部を形成するに際して、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
〔第4の実施形態〕
図4は第4の実施形態に係る基板処理方法における一連の工程を示す図である。
第4の実施形態でも、複数段階(例えば、2段階)の膜厚を有するように当初の有機膜パターン4をフォトリソグラフィー法により形成する例を説明する。
先ず、図4(A)に示すように、半導体膜6と導電膜2とをこの順に成膜した基板1上に、有機膜3を塗布する。
次に、2段階以上に露光量を制御した露光処理(すなはち、2回連続露光や、2段階以上の透過率を有する膜で形成されたパターンによるハーフトーンマスク露光や、通常パターンと露光限度以下の微細パターンによるグレートーンマスクを用いた露光処理)と、現像処理と、プリベークとしての加熱処理と、をこの順に行うことにより、2段階の膜厚を有し、相互に分離された当初の有機膜パターン4を基板1上に形成する。すなわち、具体的には、例えば、図4(B)に示すように、互いに隣接する一対の有機膜パターン4の各々において、他方の有機膜パターン4に近い部分は膜厚が厚く、他方の有機膜パターン4から遠い部分は膜厚が薄いような、互いに分離された有機膜パターン4を形成する。
続いて、この当初の有機膜パターン4をマスクとして、基板1上の導電膜2を対象とするエッチング処理(ウェットエッチング又はドライエッチング)を行うことにより、導電膜2を一次的にパターン加工する(下地膜加工工程、第1の下地膜加工工程)。すなわち、導電膜2において、有機膜パターン4に覆われていない部分を除去する(図4(C))。
続いて、有機膜パターン4に対し、上記の第1の実施形態と同様の薬液を用いた除去処理を行うことにより上記阻害層を選択的に除去することによって、有機膜パターン4における変質層以外の部分を露出及び残存させた後で、再現像処理を行い、更に、その後、再度のプリベークである加熱処理を行うことにより、当初の有機膜パターン4を新たなパターン形状の有機膜パターン5に加工する本処理を行う。すなわち、互いに隣接する一対の有機膜パターン4の各々において、他方の有機膜パターン4から遠く膜厚が薄い部分を除去することにより、1段階のみの膜厚のパターン形状の有機膜パターン5に加工する(図4(D))。このように、本処理では、例えば、有機膜パターン4の一部を除去する(或いは、有機膜パターン4の全てを縮小する結果、有機膜パターン4の一部が除去される場合もある)。なお、本実施形態では、この工程は、厚膜有機膜パターン残留工程にも相当する。
更に、この新たな1段階のみの膜厚の有機膜パターン5をリフロー処理(加熱処理、又は有機溶剤蒸気などに暴露することによる溶解リフロー処理)することにより、隣接する有機膜パターン5を相互に一体化させて1つの新たな有機膜パターン7に加工する。これにより、半導体膜6において、互いに隣接する一対の導電膜2の間に位置する部分が、有機膜パターン7により覆われた状態となる(図4(E)参照)。
続いて、新たな有機膜パターン7及びその下の導電膜2をマスクとして、半導体膜6をエッチング(ドライエッチング)することにより、半導体膜6のパターン形状を、導電膜2のパターン(この場合、隣接された導電膜2が分離した分離パターン)とは異なるパターン形状(この場合、一体的なパターン)に形成する(第2の下地膜加工工程、下地膜加工工程)(図4(E))。
その後、有機膜パターン7を剥離除去する(図4(F))。
以上のような第4の実施形態によれば、上記の第3の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、上記の各実施形態では、有機膜パターンの再現像を行なうためには、再現像処理前に有機膜パターンに対して行なわれる処理、すなわちベーク、エッチングなどの再現像処理前の全ての処理において、有機膜パターン対する熱的なダメージを抑制し、現像機能が残存するように注意する必要がある。具体的には、有機膜の架橋反応が促進される150℃以上を避けて、これ未満の温度以下に保たなければならない。最適には140℃以下に抑えることが重要である。
但し、架橋が促進される温度が、これと異なる材料の場合には、その温度以下にすれば良い。
また、基板1上に形成された当初の有機膜パターン4は、フォトリソグラフィ法により形成されたものに限らず、印刷法により形成されたものであっても良い。
また、有機膜パターン4は、例えば、光感光性有機膜からなることが好ましい。この場合、光感光性有機膜は、ポジ型光感光性有機膜、又はネガ型光感光性有機膜である。ポジ型光感光性有機膜により有機膜パターン4を形成する場合、例えば、主にノボラック樹脂により構成されているものであることが好ましい。また、光感光性有機膜は、感光させることによりアルカリ可溶となるものであることも好ましい。
また、本実施形態に係る薬液は、上記のような除去処理に限らず、基板1上の有機膜パターン4の全てを除去する処理にも適用可能である。この場合、基板1上の有機膜パターン4は感光性有機膜であり、除去処理用の薬液は、少なくとも有機膜パターン4を感光させた後で行われる除去処理に用いられる薬液であることが好ましい。
また、除去処理の後で行われる本処理では、基板1上の有機膜パターンの全てを除去することとしても良い。
本処理に用いられる薬液は、現像機能を有する薬液であることが好ましいが、剥離液であっても良い。
また、本処理は、有機膜パターン4の少なくとも一部を縮小する処理であっても良い。
次に、上記の各実施形態に係る基板処理方法の除去処理において用いられる薬液の具体的な実施例について説明する。
なお、以下に説明する薬液は、上記の実施形態に係る基板処理方法に限らず、その他の基板処理方法にも用いることが可能である。
本実施例では、以下に説明するような実験を行うことにより、有機膜パターン4における阻害層の除去性能、並びに、有機膜パターン4における変質層以外の部分の残留性能を確認し、除去処理に用いられる薬液の好適な具体例を導いた。
先ず、硝酸アンモニウム7%、硝酸第二セリウムアンモニウム18%、水75%を含有するエッチング液を調製した。
また、基板1としては、表面に厚さ200nmのCr膜を導電膜2として有するガラス基板を準備した。
この基板1上に有機膜3 (ノボラック樹脂レジスト)を形成し(例えば、図1(A)に相当する状態)、露光・現像・プリベークにより有機膜パターン4を形成した(例えば、図1(B)に相当する状態)。
次に、上記のように有機膜パターン4が形成された基板1を上記のエッチング液に40℃でジャストエッチングする時間(有機膜パターン4に覆われていないCr膜(導電膜2)が消失する時間)浸漬してエッチングを行った(例えば、図1(C)に相当する状態)。更に、この基板1を水洗・乾燥した。
この基板1を、本実施例で説明する実験の処理対象物とした。すなわち、当初の有機膜パターン4の表面に阻害層が形成された状態の基板1を、実験の処理対象物とした。
次に、上記基板1を図6の「実施例1〜8」、並びに、「比較例1〜11」の各欄に示す組成(図6中の略号については後述)の薬液中に、それぞれ30℃で60秒間浸漬することにより、実施例1〜8並びに比較例1〜11の除去処理をそれぞれ行った。
ここで、図6における下記の略称は、各々の略称の右に示す化合物を意味する。
HA:ヒドロキシルアミン
TMAH:水酸化テトラメチルアンモニウム
TEAH:水酸化テトラエチルアンモニウム
DEHA:N,N−ジエチルヒドロキシルアミン
MEA:モノエタノールアミン
BDG:ジエチレングリコール、モノブチルエーテル
PW:水
すなわち、実施例1の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、93重量%の水と、からなる水溶液である。
実施例2の薬液は、0.5重量%のヒドロキシルアミンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、97.5重量%(図6では四捨五入して98と表記)の水と、からなる水溶液である。
実施例3の薬液は、30重量%のヒドロキシルアミンと、10重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、60重量%の水と、からなる水溶液である。
実施例4の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、0.5重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、94.5重量%(図6では四捨五入して95と表記)の水と、からなる水溶液である。
実施例5の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、93重量%の水と、からなる水溶液である。
実施例6の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、2重量%のコリンと、93重量%の水と、からなる水溶液である。
実施例7の薬液は、5重量%のN,N−ジエチルヒドロキシルアミンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、93重量%の水と、からなる水溶液である。
実施例8の薬液は、5重量%のヒドラジンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、93重量%の水と、からなる水溶液である。
また、比較例1の薬液は、2.38重量%(図6では四捨五入して2.4と表記)の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液である。
比較例2の薬液は、20重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液である。
比較例3の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミン水溶液である。
比較例4の薬液は、20重量%のモノエタノールアミンと、60重量%の有機溶剤(ジエチレングリコール及びモノブチルエーテル)と、20重量%の水と、からなる。
比較例5の薬液は、40重量%のモノエタノールアミンと、60重量%の有機溶剤(ジエチレングリコール及びモノブチルエーテル)と、からなる。
比較例6の薬液は、有機溶剤(ジエチレングリコール及びモノブチルエーテル)のみからなる。
比較例7の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、5重量%の有機溶剤(ジエチレングリコール及びモノブチルエーテル)と、90重量%の水と、からなる。
比較例8の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、15重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、80重量%の水と、からなる。
比較例9の薬液は、5重量%のヒドロキシルアミンと、0.1重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、94.9重量%(図6では四捨五入して95と表記)の水と、からなる。
比較例10の薬液は、40重量%のヒドロキシルアミンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、58重量%の水と、からなる。
比較例11の薬液は、0.2重量%のヒドロキシルアミンと、2重量%の水酸化テトラメチルアンモニウムと、97.8重量%(図6では四捨五入して98と表記)の水と、からなる。
このような実施例1〜8並びに比較例1〜11の薬液を各々対象の基板1に用いて、除去処理を行った後は、各基板1を純水で洗浄し、Nガスを吹き出すエアーガンにより基板1から純水を吹き飛ばし、自然乾燥させた。
この段階で、各基板1上の有機膜パターン4の残存具合を光学顕微鏡にて観察し、有機膜パターン4の変化を調べた。
その結果を図6の「薬液処理後」の欄に示す。判定の基準は以下の通りである。
○:有機膜パターンはほぼ変化なし。
△:有機膜パターンにおける変質層以外の部分は除去されるが、変質層は残る。又は、有機膜パターンが不均一に溶解する。
×:有機膜パターンが変質層も含め、完全溶解する。
なお、「○:有機膜パターンはほぼ変化なし。」となる場合は、有機膜パターン4における変質層以外の部分は除去されず、阻害層(例えば、Crエッチングにより生じた変質層或いは堆積層)のみが除去されたことを示す。Crエッチングによる変質層は非常に薄いため、顕微鏡画像にほとんど変化は現れない。ただし、除去処理により、有機膜パターン4における変質層以外の部分およびCrエッチングによる変質層を除去できていない場合も顕微鏡画像に変化は現れないことになる。
次に、上記の除去処理の前後で有機膜パターンがほぼ変化しなかった基板1(薬液処理後の欄が○の各基板1)を、2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液からなる現像液中に室温で60秒浸漬することにより、再現像処理した。
次に、この基板1を純水で洗浄し、Nガスを吹き出すエアーガンにより純水を吹き飛ばし、自然乾燥させた。
基板1上の有機膜パターン4の残存具合を光学顕微鏡にて観察し、有機膜パターン4の変化を調べた。
その結果を図6の「現像液処理後」の欄に示す。判定の基準は以下の通りである。
○:有機膜パターンが均一に溶解する。
×:有機膜パターンが不均一に溶解する。
−:現像液処理を行っていない。
Crエッチングを行うことにより、有機膜パターン4の表面には変質層が形成される。図6に示す組成の薬液を用いた除去処理により有機膜パターン4が完全除去される場合、その薬液はCrエッチングによる変質層を除去する能力を有しているものの、除去能力が強すぎ、有機膜パターン4における変質層以外の部分までを除去してしまう。そのため、本来の目的である有機膜パターン4の再加工を行うことができず不適当である。
図6に示す組成の薬液を用いた除去処理により、有機膜パターン4における変質層以外の部分は除去されるが、Crエッチングによる変質層は残る場合、変質層の弱い部分から薬液が浸透し、有機膜パターン4における変質層以外の部分を溶解したと考えられる。この場合も有機膜パターン4の再加工を行えないため不適当である。
図6に示す組成の薬液を用いた除去処理により、有機膜パターンが不均一に、一部分のみ溶解する場合、薬液は変質層を除去する能力は有していないものの、Crエッチングにより生じた変質層の弱い箇所から内部に浸透し、その箇所において、有機膜パターン4における変質層以外の部分のみを溶解させたと考えられる。この場合も、変質層が残存しているため、有機膜パターン4の再加工する本処理を行えず、不適当である。
図6に示す組成の薬液を用いた除去処理により、有機膜パターン4はほぼ変化ない場合、これは有機膜パターン4を除去せずにCrエッチングによる変質層のみ除去されたことを示す。Crエッチングによる変質層は非常に薄いため、顕微鏡画像にほとんど変化は現れない。ただし、薬液処理により有機膜パターン4における変質層以外の部分およびCrエッチングによる変質層を除去できていない場合も、顕微鏡画像に変化は現れないことになる。
そこで、Crエッチングによる変質層が除去されたか否かを現像液処理により判定する。上記現像液はCrエッチングによる変質層を除去できない。したがって、Crエッチングによる変質層が存在する有機膜パターン4に対して現像液処理を行うと、有機膜パターンは不均一に、一部分のみ溶解する。一方、変質層が存在しない有機膜パターン4に対して現像液処理を行うと、上記現像液が有機膜パターンへ浸透するのを阻害するCrエッチングによる変質層がないため、有機膜パターンは均一に溶解する。
図6から、各実施例1〜8に係る薬液を除去処理に用いると、有機膜パターン4における変質層以外の部分は除去することなく、阻害層のみを除去できることがわかる。
これに対して、2.38%(図6では四捨五入して2.4と表記)水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(比較例1)、5%ヒドロキシルアミン水溶液(比較例3)、モノエタノールアミン及び有機溶剤(ジエチレングリコール及びモノブチルエーテル)からなる薬液(比較例5)、有機溶剤のみからなる薬液(比較例6)、ヒドロキシルアミンとモノエタノールアミンを含有する水溶液(比較例7)、ヒドロキシルアミン濃度は適正であるが水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液濃度が不足している薬液(比較例9)では、変質層を除去する能力が不足していることがわかる。一方、20%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(比較例2)、モノエタノールアミンと有機溶剤と水を含有する薬液(比較例4)、ヒドロキシルアミン濃度は適正であるが水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液濃度が過剰である液(比較例8)、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液濃度は適正であるがヒドロキシルアミン濃度が過剰である液(比較例10)、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液濃度は適正であるがヒドロキシルアミン濃度が不足している液(比較例11)では、変質層を除去できるものの、変質していない有機膜パターンまで完全に除去してしまうため、不適当である。
これらのことから、上記の実施形態に係る薬液中における第1の成分(ヒドロキシルアミン誘導体及びヒドラジン誘導体の少なくとも何れか一方からなる)の含有量は、0.5重量%〜30重量%であることが好ましい。また、上記の実施形態に係る薬液中における現像機能液成分の含有量は、0.2重量%〜10重量%(更に好ましくは0.5重量%〜10重量%)であることが好ましい。
次に、図5について説明する。
図5は、除去処理に用いられる薬品中におけるヒドロキシルアミン誘導体と現像機能液成分(例えば、水酸化テトラアルキルアンモニウム)との混合比率を変化させた場合に、当初の有機膜パターン4における阻害層の除去レート(除去速度:Å/min)と、当初の有機膜パターン4における変質層以外の部分の除去レート(除去速度:Å/min)と、がどのように変化するかを示すグラフである。
図5に示すように、阻害層の除去レートは、ヒドロキシルアミン誘導体の混合比率が高くなるほど(水酸化テトラアルキルアンモニウムの混合比率が低くなるほど)、大きくなる。
また、有機膜パターン4における変質層以外の部分の除去レートは、ヒドロキシルアミン誘導体の混合比率が0(水酸化テトラアルキルアンモニウムの混合比率が1)の場合に高く、ヒドロキシルアミン誘導体の混合比率が0〜0.3へと上昇するにつれて(水酸化テトラアルキルアンモニウムの混合比率が1〜0.7へと下降するにつれて)小さくなり、ヒドロキシルアミン誘導体の混合比率が0.3〜0.7の間(水酸化テトラアルキルアンモニウムの混合比率が0.7〜0.3の間)では小さく(ほぼ除去されず)、ヒドロキシルアミン誘導体の混合比率が0.7〜1へと上昇するにつれて(水酸化テトラアルキルアンモニウムの混合比率が0.3〜0へと下降するにつれて)再び高くなる。
このため、有機膜パターン4における変質層以外の部分が除去されないようにするためには、除去処理に用いられる薬品中におけるヒドロキシルアミン誘導体と水酸化テトラアルキルアンモニウムとの混合比率が約0.3〜0.7の範囲が好ましく、この範囲内で、阻害層の除去レートが高くなるほど、すなわち、ヒドロキシルアミン誘導体の混合比率を高めるほど、除去処理の処理時間を短縮できると言える。
ただし、除去処理の実施時間を適宜に調整することとすれば、阻害層の除去レートの方が、有機膜パターン4における変質層以外の部分の除去レートよりも小さくても、除去処理を好適に実行可能である。
このため、有機膜パターン4における阻害層(変質層)を溶解させる速度V1と、有機膜パターン4における変質層以外の部分を溶解させる速度V2との比V1/V2が0.5以上であれば、すなわち、図5の例では、例えば、除去処理に用いられる薬品中におけるヒドロキシルアミン誘導体と水酸化テトラアルキルアンモニウムとの混合比率が約0.23以上であれば、除去処理を好適に実行可能である。
但し、有機膜パターン4における変質層以外の部分を溶解させる速度は遅い方が、除去処理の実行時間の調整が容易である。このため、有機膜パターン4における阻害層(変質層)以外の部分を溶解させる速度は、例えば、1000Å/min以下であることが好ましく、100Å/min以下であることがより好ましく、50Å/min以下であることが一層好ましい。
ここで、上記の第4の実施形態としては、1)有機膜パターン4を再加工する本処理に引き続いて以下の溶解変形処理を行う場合、2)有機膜パターン4の表面に形成された阻害層の除去処理を行った後、且つ、有機膜パターン4を再加工する本処理の前に、以下の溶解変形処理を追加して行う場合、3)有機膜パターン4の表面に形成された阻害層の除去処理を行う前に溶解変形処理を行う場合がある。
上記の第4の実施形態における溶解変形処理に関する具体例を、以下に説明する。
有機膜パターンの溶解変形処理では、有機膜パターン(特に、ポジ型、レジストパターン)に有機溶剤を接触させ(主に有機溶剤ガス雰囲気に暴露させる処理による)により、有機膜パターンを溶解させリフローさせる。
溶解変形処理は、例えば、基板1を有機溶液中に浸漬することにより、基板1上に形成された有機膜パターン4に有機溶液(主に有機溶剤)を浸透させ変形(主に溶解リフロー変形)させることにより行う。
或いは、溶解変形処理は、例えば、有機溶液(主に有機溶剤)を不活性ガスを用いたバブリング(例えば、Nバブリング)によりガス化し、その雰囲気に基板を暴露させるガス雰囲気処理により行う。
基板上に形成された有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うに際し、その前処理として、有機膜パターンの表面の阻害層を除去する除去処理の少なくとも一部をウエット処理である薬液処理により行うことによって、基板や有機膜パターンにダメージを与えずに阻害層を除去することができ、その後の溶解変形処理において均一な処理を実現することができる。
溶解変形処理は、具体的には、例えば、有機膜パターンの面積を拡大させたり、隣設された有機膜パターンを相互に一体化させたり、有機膜パターンを平坦化させたり、基板上に形成された回路パターンを覆う絶縁膜となるように有機膜パターンを変形させたりする目的で行うことが挙げられる。
なお、溶解変形処理(有機膜パターン加工処理)の前に、有機膜パターン4に対し、適宜、露光処理、現像処理、ウェットエッチング処理、及び、ドライエッチング処理のうちの少なくとも1つの処理を行うようにしても良い。
ガス雰囲気処理では、基板に対し各種ガス(主に、有機溶剤を原料として気化させて生成する)を暴露することにより、基板上の有機膜パターンを溶解させ変形させる(溶解変形処理)。つまり、ガス雰囲気処理は、例えば、有機溶剤のガス雰囲気中で行う。
ここで、ガス雰囲気処理に用いて好適な有機溶剤を、上位概念としての有機溶剤と、それを具体化した下位概念の有機溶剤とに分けて、以下に示す。なお、Rはアルキル基又は置換アルキル基、Arはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示すものとする。
上位概念としての有機溶剤:
・アルコール類(R−OH)
・アルコキシアルコール類
・エーテル類(R−O−R、Ar−O−R、Ar−O−Ar)
・エステル類
・ケトン類
・グリコール類
・アルキレングリコール類
・グリコールエーテル類
下位概念の有機溶剤:
・CHOH、COH、CH(CH)XOH
・イソプロピルアルコール(IPA)
・エトキシエタノール
・メトキシアルコール
・長鎖アルキルエステル
・モノエタノールアミン(MEA)
・モノエチルアミン
・ジエチルアミン
・トリエチルアミン
・モノイソピルアミン
・ジイソピルアミン
・トリイソピルアミン
・モノブチルアミン
・ジブチルアミン
・トリブチルアミン
・ヒドロキシルアミン
・ジエチルヒドロキシルアミン
・無水ジエチルヒドロキシルアミン
・ピリジン
・ピコリン
・アセトン
・アセチルアセトン
・ジオキサン
・酢酸エチル
・酢酸ブチル
・トルエン
・メチルエチルケトン(MEK)
・ジエチルケトン
・ジメチルスルホキシド(DMSO)
・メチルイソブチルケトン(MIBK)
・ブチルカルビトール
・n−ブチルアセテート(nBA)
・ガンマーブチロラクトン
・エチルセロソルブアセテート(ECA)
・乳酸エチル
・ピルビン酸エチル
・2−ヘプタノン(MAK)
・3−メトキシブチルアセテート
・エチレングリコール
・プロピレングリコール
・ブチレングリコール
・エチレングリコールモノエチルエーテル
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル
・エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
・エチレングリコールモノメチルエーテル
・エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル
・ポリエチレングリコール
・ポリプロレングリコール
・ポリブチレングリコール
・ポリエチレングリコールモノエチルエーテル
・ポリジエチレングリコールモノエチルエーテル
・ポリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
・ポリエチレングリコールモノメチルエーテル
・ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・ポリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル
・メチル−3−メトキシプロピオネート(MMP)
・プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
・プロピレングリコールモノプロピルエーテル(PGP)
・プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)
・エチル−3−エトキシプロピオネート(FEP)
・ジプロピレングリコールモノエチルエーテル
・トリプロピレングリコールモノエチルエーテル
・ポリプロピレングリコールモノエチルエーテル
・プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート
・3−メトキシプロピオン酸メチル
・3−エトキシプロピオン酸エチル
・N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
なお、有機溶剤を原料として生成したガスを用いてガス雰囲気処理を行うのは、有機膜パターンが有機溶剤の浸透により溶解する場合である。例えば、有機膜パターンが水溶性、酸溶解性、アルカリ溶解性の場合は、水溶液、酸溶液或いはアルカリ溶液を原料として生成したガスを用いてガス雰囲気処理を行う場合も有り得る。
上記においては、有機膜全体を除去する前、又は有機膜全体を除去する場合の処理に、本発明に係る薬液を用いた例を説明したが、これに限らず、有機膜が存在しないか基板表面の洗浄か、または有機膜全体を除去した後の残渣などを除去する洗浄にも上記の薬液を用いることができる。
更には、上記の基板処理方法のいずれかの段階で基板表面の残渣の除去、または洗浄にも、本発明に係る薬液を用いることができる。
上記の基板処理方法及び薬液、並びに、基板表面の洗浄方法、有機膜全体を除去した後の残渣などを除去する洗浄方法は、全ての液晶表示装置(LCD)表示装置、すなわち縦電界型液晶表示装置(LCD)表示装置、横電界型液晶表示装置(LCD)表示装置、反射型液晶表示装置(LCD)表示装置、半透過型液晶表示装置(LCD)表示装置の他に、EL表示装置、その他の表示装置、或いは半導体装置、例えば、フラットディスプレイパネルの液晶表示装置(LCD),エレクトロルミネッセンス表示装置(EL),フィールドエミッションディスプレイ(FED),蛍光表示装置,プラズマディスプレイパネル(PDP)のアクティブ素子などの製造方法、または、その集積回路を備えた基板の製造に適用できるものである。
第1の実施形態に係る基板処理方法を示す一連の工程図である。 第2の実施形態に係る基板処理方法を示す一連の工程図である。 第3の実施形態に係る基板処理方法を示す一連の工程図である。 第4の実施形態に係る基板処理方法を示す一連の工程図である。 除去処理に用いられる薬品中におけるヒドロキシルアミン誘導体と現像機能液成分(例えば、水酸化テトラアルキルアンモニウム)との混合比率を変化させた場合に、当初の有機膜パターンにおける阻害層の除去レートと、変質層以外の部分の除去レートと、がどのように変化するかを示すグラフである。 除去処理に用いられる薬液の組成の実施例を示す図である。 従来の基板処理方法を示す一連の工程図である。
符号の説明
1 基板
2 導電膜(下地膜)
4 有機膜パターン
5 有機膜パターン
6 半導体膜(下地膜)
7 有機膜パターン

Claims (76)

  1. 基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理に用いられる薬液であって、
    ヒドロキシルアミン誘導体及びヒドラジン誘導体の少なくとも何れか一方からなる第1の成分と、
    現像機能液成分と、
    を含む水溶液であることを特徴とする薬液。
  2. 基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理と、前記有機膜パターンを加工する本処理と、をこの順に行う場合において、前記除去処理に用いられる薬液であって、
    ヒドロキシルアミン誘導体及びヒドラジン誘導体の少なくとも何れか一方からなる第1の成分と、
    現像機能液成分と、
    を含む水溶液であることを特徴とする薬液。
  3. 前記本処理は、前記有機膜パターンの全てを除去する処理であることを特徴とする請求項2に記載の薬液。
  4. 前記有機膜パターンは感光性有機膜であり、
    当該薬液は、少なくとも前記有機膜パターンを感光させた後で行われる前記除去処理に用いられる薬液であることを特徴とする請求項3に記載の薬液。
  5. 前記ヒドロキシルアミン誘導体が[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の薬液。
  6. 前記ヒドラジン誘導体が[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の薬液。
  7. 前記ヒドロキシルアミン誘導体が、ヒドロキシルアミンと、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンと、のうちの少なくとも何れか一方を含有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の薬液。
  8. 前記ヒドラジン誘導体が、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の薬液。
  9. 前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の薬液。
  10. 前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であることを特徴とする請求項9に記載の薬液。
  11. 前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有することを特徴とする請求項9に記載の薬液。
  12. 前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有することを特徴とする請求項9乃至11の何れか一項に記載の薬液。
  13. 前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有することを特徴とする請求項9乃至11の何れか一項に記載の薬液。
  14. 当該薬液中における前記第1の成分の含有量が0.5重量%〜30重量%であることを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の薬液。
  15. 当該薬液中における前記現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の薬液。
  16. 当該薬液中における前記第1の成分の含有量が0.5重量%〜30重量%であり、当該薬液中における前記現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の薬液。
  17. 前記ヒドロキシルアミン誘導体が、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)、ヒドロキシルアミン、及び、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、
    前記ヒドラジン誘導体が、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、
    当該薬液中における前記第1の成分の含有量が0.5重量%〜30重量%であることを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の薬液。
  18. 前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有し、
    前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であるか、又は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、
    前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有するものであり、
    前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、
    当該薬液中における前記現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の薬液。
  19. 前記ヒドロキシルアミン誘導体が、[(R−)(R−)]NOH(ここで、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)、ヒドロキシルアミン、及び、N,N−ジエチルヒドロキシルアミンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、
    前記ヒドラジン誘導体が、[(R−)(R−)]NN[(−R)(−R)](ここで、R、R、R、Rは、水素、メチル、エチル及びフェニルのうちの何れか)、ヒドラジン、メチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、及び、フェニルヒドラジンのうちの少なくとも何れか1つを含有し、
    当該薬液中における前記第1の成分の含有量が0.5重量%〜30重量%であり、
    前記現像機能液成分が、水酸化テトラアルキルアンモニウム、アルカリ金属水酸化物、及び、アルカリ金属炭酸塩のうちの少なくとも何れか1つを含有し、
    前記水酸化テトラアルキルアンモニウムが、[(R−)(R−)(R−)(R−)]NOH(ここで、R、R、R、Rは、C1からC4のアルキルまたはヒドロキシアルキル)であるか、又は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン、及び、水酸化ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、
    前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウムと、水酸化カリウムと、のうちの少なくとも何れか一方を含有するものであり、
    前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び、炭酸水素カリウムのうちの少なくとも何れか1つを含有するものであり、
    当該薬液中における前記現像機能液成分の含有量が0.2重量%〜10重量%であることを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の薬液。
  20. 前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が1000Å/min以下であることを特徴とする請求項1乃至19の何れか一項に記載の薬液。
  21. 前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が100Å/min以下であることを特徴とする請求項1乃至19の何れか一項に記載の薬液。
  22. 前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度が50Å/min以下であることを特徴とする請求項1乃至19の何れか一項に記載の薬液。
  23. 前記阻害層を溶解させる速度V1と、前記有機膜パターンにおける前記変質層以外の部分を溶解させる速度V2と、の比V1/V2が0.5以上であることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載の薬液。
  24. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか1つの要因により変質したものであることを特徴とする請求項1乃至23の何れか一項に記載の薬液。
  25. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部がウェットエッチング液処理により変質したものであることを特徴とする請求項1乃至23の何れか一項に記載の薬液。
  26. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部がドライエッチング又はアッシング処理により変質したものであることを特徴とする請求項1乃至23の何れか一項に記載の薬液。
  27. 前記阻害層は、ドライエッチングによるデポジションより堆積した層か、或いはドライエッチングによるデポジションに伴い変質した層であることを特徴とする請求項1乃至23の何れか一項に記載の薬液。
  28. 前記堆積層は、ドライエッチングによるデポジションより堆積した層であることを特徴とする請求項1乃至23の何れか一項に記載の薬液。
  29. 基板上に形成された当初の有機膜パターンは、印刷法により形成された有機膜パターンであることを特徴とする請求項1乃至28の何れか一項に記載の薬液。
  30. 基板上に形成された当初の有機膜パターンは、フォトリソグラフィ法により形成された有機膜パターンであることを特徴とする請求項1乃至28の何れか一項に記載の薬液。
  31. 前記有機膜パターンは、光感光性有機膜からなることを特徴とする請求項1乃至28の何れか一項に記載の薬液。
  32. 前記光感光性有機膜は、ポジ型光感光性有機膜、又はネガ型光感光性有機膜であることを特徴とする請求項31に記載の薬液。
  33. 前記ポジ型光感光性有機膜は、主にノボラック樹脂により構成されているものであることを特徴とする請求項32に記載の薬液。
  34. 前記光感光性有機膜は、感光させることによりアルカリ可溶となるものであることを特徴とする請求項31乃至33の何れか一項に記載の薬液。
  35. 当該薬液は、有機膜パターンの現像機能を持つ薬液であることを特徴とする請求項1乃至34のいずれか一項に記載の薬液。
  36. 当該薬液中の水酸化テトラアルキルアンモニウムは、有機膜パターンの現像機能を持つ成分を含有していることを特徴とする請求項9乃至13、18、19のいずれか一項に記載の薬液。
  37. 前記基板は、半導体基板又は表示装置を構成する基板であることを特徴とする請求項1乃至36の何れか一項に記載の薬液。
  38. 基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理を行う基板処理方法において、
    前記除去処理を、請求項1乃至37の何れか一項に記載の薬液を用いて行うことを特徴とする基板処理方法。
  39. 基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、少なくとも前記阻害層を除去する除去処理と、前記有機膜パターンを加工する本処理と、をこの順に行う基板処理方法において、
    前記除去処理を、請求項1乃至37の何れか一項に記載の薬液を用いて行うことを特徴とする基板処理方法。
  40. 前記本処理では、前記有機膜パターンの少なくとも一部を縮小するか、又は前記有機膜パターンの少なくとも一部を除去することを特徴とする請求項39に記載の基板処理方法。
  41. 前記本処理では、前記有機膜パターンの全てを縮小するか、又は前記有機膜パターンの全てを除去することを特徴とする請求項39に記載の基板処理方法。
  42. 前記本処理は、剥離液、又は現像機能を有する薬液を用いて行うことを特徴とする請求項39乃至41の何れか一項に記載の基板処理方法。
  43. 前記除去処理の前に前記有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する第1の下地膜加工工程と、
    前記第1の下地膜加工工程後の前記有機膜パターン、或いは、前記本処理により加工された後の有機膜パターンをマスクとして、前記下地膜を再度パターン加工する第2の下地膜加工工程と、
    を備えることを特徴とする請求項39乃至42の何れか一項に記載の基板処理方法。
  44. 前記第2の下地膜加工処理により、前記下地膜のパターンをテーパー状或いは階段状に加工することを特徴とする請求項43に記載の基板処理方法。
  45. 前記除去処理と前記本処理とのうちの少なくとも何れか一方の後に、前記有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を更に備え、
    前記有機膜パターン加工処理は、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理により行うことを特徴とする請求項39乃至44の何れか一項に記載の基板処理方法。
  46. 前記除去処理と前記本処理とのうちの少なくとも何れか一方の後に、前記有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を更に備え、
    前記有機膜パターン加工処理では、
    前記有機膜パターンを加熱する加熱処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    をこの順に行うことを特徴とする請求項39乃至44の何れか一項に記載の基板処理方法。
  47. 前記有機膜パターン加工処理の前に、前記有機膜パターンに対し、露光処理、現像処理、ウェットエッチング処理、及び、ドライエッチング処理のうちの少なくとも何れか1つの処理を行うことを特徴とする請求項45又は46に記載の基板処理方法。
  48. 前記溶解変形処理による変形前の有機膜パターンをマスクとして該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程を備えることを特徴とする請求項45乃至47の何れか一項に記載の基板処理方法。
  49. 前記溶解変形処理による変形後の有機膜パターンをマスクとして該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程を備えることを特徴とする請求項45乃至48の何れか一項に記載の基板処理方法。
  50. 前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンの面積を拡大させる処理であることを特徴とする請求項45乃至49の何れか一項に記載の基板処理方法。
  51. 前記溶解変形処理は、隣設された有機膜パターンを相互に一体化させる処理であることを特徴とする請求項45乃至50の何れか一項に記載の基板処理方法。
  52. 前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンを平坦化させる処理であることを特徴とする請求項45乃至51の何れか一項に記載の基板処理方法。
  53. 前記溶解変形処理は、基板上に形成された回路パターンを覆う絶縁膜となるように前記有機膜パターンを変形させる処理であることを特徴とする請求項45乃至52の何れか一項に記載の基板処理方法。
  54. 前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンを有機溶液を用いて溶解リフローさせる処理であることを特徴とする請求項45乃至53の何れか一項に記載の基板処理方法。
  55. 前記有機溶液は、以下の(1)〜(5)に示す有機溶剤のうちの少なくとも何れか1つを含む溶液であることを特徴とする請求項54に記載の基板処理方法。
    (1)アルコール類(R−OH)
    (2)エーテル類(R−O−R、Ar−O−R、Ar−O−Ar)
    (3)エステル類
    (4)ケトン類
    (5)グリコールエーテル類
    (但し、(1)、(2)において、Rはアルキル基又は置換アルキル基、Arはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示す)
  56. 前記溶解リフローは、前記有機膜パターンに前記有機溶液を接触させることにより行うことを特徴とする請求項54又は55に記載の基板処理方法。
  57. 前記溶解リフローは、前記有機膜パターンを前記有機溶液中に浸漬することにより行うことを特徴とする請求項56に記載の基板処理方法。
  58. 前記溶解リフローは、前記有機膜パターンを前記有機溶液の蒸気中に曝すことにより行うことを特徴とする請求項54又は55に記載の基板処理方法。
  59. 前記溶解変形処理は、前記有機膜パターンを、前記有機溶液をガス化して得られるガス雰囲気に曝すことにより行うガス雰囲気処理であることを特徴とする請求項54又は55に記載の基板処理方法。
  60. 前記ガス雰囲気は、前記有機溶剤を不活性ガスを用いてバブリングすることにより得られることを特徴とする請求項59に記載の基板処理方法。
  61. 前記基板上に形成された前記有機膜パターンは、2段階以上の膜厚を有することを特徴とする請求項39乃至60の何れか一項に記載の基板処理方法。
  62. 前記2段階以上の膜厚を有する有機膜パターンは、有機膜に対する露光量を相互に異ならせることにより得られることを特徴とする請求項61に記載の基板処理方法。
  63. 前記有機膜パターンをマスクとして該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程と、
    前記膜厚が相互に異なる複数の有機膜パターンのうち相対的に薄い膜厚の有機膜パターンを除去して、前記相対的に薄い膜厚の有機膜パターンよりも厚い膜厚の有機膜パターンを残す厚膜有機膜パターン残留工程と、
    を備えることを特徴とする請求項61又は62に記載の基板処理方法。
  64. 前記厚膜有機膜パターン残留工程後に残留した有機膜パターンをマスクとして、その下地膜をパターン加工する第2の下地膜加工工程を更に備えることを特徴とする請求項63に記載の基板処理方法。
  65. 前記除去処理では、前記阻害層を選択的に除去することを特徴とする請求項39乃至64の何れか一項に記載の基板処理方法。
  66. 前記除去処理では、前記阻害層を除去し、前記有機膜パターンにおける変質層以外の部分を露出及び残存させることを特徴とする請求項39乃至65の何れか一項に記載の基板処理方法。
  67. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか1つの要因により変質したものであることを特徴とする請求項39乃至66の何れか一項に記載の基板処理方法。
  68. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部がウェットエッチング液処理により変質したものであることを特徴とする請求項39乃至66の何れか一項に記載の基板処理方法。
  69. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部がドライエッチング又はアッシング処理により変質したものであることを特徴とする請求項39乃至66の何れか一項に記載の基板処理方法。
  70. 前記変質層は、前記有機膜パターンの表層部がドライエッチングによるデポジションに伴い変質したものであることを特徴とする請求項39乃至66の何れか一項に記載の基板処理方法。
  71. 前記堆積層は、前記有機膜パターンの表面上にドライエッチングにより形成されたものであることを特徴とことを特徴とする請求項39乃至70の何れか一項に記載の基板処理方法。
  72. 基板上に形成された当初の有機膜パターンは、印刷法により形成された有機膜パターンであることを特徴とすることを特徴とする請求項39乃至71の何れか一項に記載の基板処理方法。
  73. 基板上に形成された当初の有機膜パターンは、フォトリソグラフィ法により形成された有機膜パターンであることを特徴とする請求項39乃至71の何れか一項に記載の基板処理方法。
  74. 前記除去処理の前に、前記有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって該有機膜パターンの下地膜をパターン加工する下地膜加工工程を備えることを特徴とする請求項39乃至73に記載の基板処理方法。
  75. 請求項39乃至74の何れか一項に記載の基板処理方法を用いて、基板を有する表示装置、又は、基板を有する半導体装置を製造することを特徴とする基板を有する装置の製造方法。
  76. 前記表示装置は、液晶表示装置、EL表示装置、フィールドエミッション表示装置、又は、プラズマ表示装置であることを特徴とする請求項75に記載の基板を有する装置の製造方法。
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