JP2014090031A - エッチング方法及びエッチング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜トランジスタの製造工程において、ドライエッチングを使用することなく、レジスト膜のエッチングを行うことができるエッチング方法及びエッチング装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基板４上にレジスト膜１７が形成された被処理基板４８に対して、オゾンのマイクロナノバブルを含有する処理液５を噴射して、レジスト膜１７を酸化分解することにより、レジスト膜１７をエッチングする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウェットプロセスを使用したエッチング方法及びエッチング装置に関する。

従来、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の表示装置においては、例えば、ガラス基板上にマトリックス状に配置された画素が、その近傍に配置されたトランジスタによって制御されている。また、このトランジスタとしては、アモルファスシリコン薄膜やポリシリコン薄膜からなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が用いられている。

また、例えば、液晶表示パネルを構成する基板に、薄膜トランジスタ等の素子を所定のパターンに形成する場合には、エッチング工程が必須の工程になっている。

例えば、基板上にゲート電極を形成する第１の工程と、ゲート電極の上に第１の絶縁層を形成し、第１の絶縁層上に酸化物半導体からなる酸化物半導体層を形成し、酸化物半導体層上に電極層を形成する第２の工程と、電極層上にレジストを形成し、ハーフトーンマスクを用いてレジストを露光、現像して、厚みが厚い第１の領域と厚みが薄い第２の領域とを有するレジスト膜を形成し、レジスト膜をマスクとして電極層と酸化物半導体層をエッチングする第３の工程と、第２の領域のレジスト膜を除去して非被覆領域とした後、残存する第１の領域のレジスト膜をマスクとして電極層をエッチングする第４の工程と、第２の絶縁層を形成した後に、第２の絶縁層をパターニングする第５の工程と、非被覆領域の酸化物半導体層を低抵抗化する第６の工程とを備える薄膜トランジスタの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−９１２７９号公報

ここで、上記従来の薄膜トランジスタの製造工程においては、上述の第４の工程において、ハーフトーン露光プロセスでパターン形成されたレジスト膜のエッチング（アッシング）を行う際に、溶剤などを用いるウェットエッチングは膜厚の制御性が乏しく、レジスト膜の膜厚の均一性が確保できないため、ドライエッチングを使用せざるを得なかった。

従って、上記従来の薄膜トランジスタの製造工程においては、ウェットエッチングとドライエッチングが混在していたため、薄膜トランジスタの製造に長時間を要するという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、薄膜トランジスタの製造工程において、ドライエッチングを使用することなく、レジスト膜のエッチングを行うことができるエッチング方法及びエッチング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のエッチング方法は、基板上にレジスト膜が形成された被処理基板に対して、気体のマイクロナノバブルを含有する処理液を噴射して、レジスト膜を酸化分解することにより、レジスト膜をエッチングすることを特徴とする。

また、本発明のエッチング装置は、気体のマイクロナノバブルを含有する処理液を生成する生成手段と、生成手段から供給された処理液を噴射する噴射ノズルが設けられたノズルヘッダーと、ノズルヘッダーに対向するように、基板上にレジスト膜が形成された被処理基板を支持するホルダーとを備え、被処理基板に対して、処理液を噴射して、レジスト膜を酸化分解することにより、レジスト膜をエッチングするように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、従来のエッチング方法とは異なり、ドライエッチングを使用することなく、ウェットプロセス（気体のマイクロナノバブルを含有する処理液を使用したプロセス）により、レジスト膜のエッチングを行うことができるため、例えば、レジスト膜をマスクとしてエッチングを行う薄膜トランジスタの製造工程において、ウェットエッチングとドライエッチングが混在することがなくなり、薄膜トランジスタの製造に要する時間を飛躍的に短縮化することができる。

本発明の第１の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置におけるホルダーの構成を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置におけるノズルヘッダ部を拡大して示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置におけるノズルヘッダ部を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置の全体構成を示す概略図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置の全体構成を示す平面図である。また、図３は、本発明の第１の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置におけるホルダーの構成を説明するための図である。

図１に示すように、本実施形態のレジスト膜のエッチング装置（以下、単に「エッチング装置」と言う。）１は、気体のマイクロナノバブルが混合された処理液を生成する処理液生成手段（以下、「生成手段」と言う。）２と、生成手段２から供給されたマイクロナノバブルが混合された処理液（マイクロナノバブルが混合された純水）５を、薄膜トランジスタが形成される被処理基板４８に向けて噴射する噴射ノズル３を備えるノズルヘッダー３６を備えている。

また、エッチング装置１は、被処理基板４８の処理が行われる処理槽６と、噴射ノズル３に対向するように被処理基板４８を支持するホルダー７とを備えている。なお、噴射ノズル３は、処理槽６の内部に設けられている。

ここで、マイクロナノバブルとは、直径が０．０１μｍ以上５０μｍ以下である気泡のことを言う。また、オゾンのマイクロナノバブルとは、気泡を構成する気体がオゾンであるマイクロナノバブルのことを言う。また、オゾンマイクロナノバブル液とは、オゾンのマイクロナノバブルを含有する処理液のことを言う。オゾンマイクロナノバブル液におけるオゾンのマイクロナノバブルの密度は、１ｍｌあたり１０００個以上１０００００個以下である。

また、図１に示すように、処理槽６には、被処理基板４８を支持するホルダー７を処理槽６の内部に搬入するための搬入ゲート４１と、当該ホルダー７を処理槽６の外部へと搬出するための搬出ゲート４２とが設けられている。なお、処理槽６の内部の気圧は大気圧に維持されている。

また、図１に示すように、生成手段２には、空気圧縮機８が接続されている。空気圧縮機８は、開閉弁９が設けられた配管１０を介して、生成手段２に接続されている。

また、図１に示すように、空気圧縮機８には、気体（オゾン）発生器２１が接続されている。気体発生器２１は、配管２２を介して、空気圧縮機８に接続されている。

また、本実施形態のエッチング装置１においては、生成手段２へ供給される純水２０が貯留された純水貯留槽１４が設けられている。

この純水貯留槽１４は、純水貯留槽１４内の純水２０を生成手段２を経由させて処理槽６へ供給するための供給ポンプ１９が設けられた配管１６を介して、生成手段２に接続されている。また、純水貯留槽１４は、生成手段２へ純水２０を供給するためのものである。

また、本実施形態のエッチング装置１においては、処理槽６内の処理液５を外部に排出するための排出口１５が設けられている。

また、図１に示すように、生成手段２には、上述の供給ポンプ１９が接続されており、供給ポンプ１９は、処理槽６へ供給される純水２０中に存在する異物を除去するためのフィルター１１が設けられた配管１６を介して、生成手段２に接続されている。

また、図１に示すように、ノズルヘッダー３６の噴射ノズル３には、生成手段２が接続されており、生成手段２は、当該生成手段２により生成された気体のマイクロナノバブルが混合された処理液を噴射ノズル３に供給するための配管１３を介して、噴射ノズル３に接続される構成となっている。

そして、生成手段２は、いわゆる加圧溶解法によって、オゾンマイクロナノバブル液を生成するように構成されている。

加圧溶解法では、ヘンリーの法則を利用して、加圧下で液体に気体を溶解させ、その後、減圧開放させることによって気泡を発生させる。即ち、空気圧縮機８により圧縮されたオゾンは、開閉弁９の開放状態で、配管１０を介して、生成手段２へと供給される。

そして、生成手段２において、供給ポンプ１９により、生成手段２の内部へと供給された純水２０にオゾンを加圧溶解させて、オゾンマイクロナノバブル液を発生させる。

生成手段２内のオゾンマイクロナノバブル液は、配管１３を介して、噴射ノズル３に供給される。そして、被処理基板４８のレジスト膜１７に対して、噴射ノズル３からオゾンマイクロナノバブル液を噴射することにより、被処理基板４８（即ち、レジスト膜１７）を処理する構成となっている。

なお、マイクロナノバブルを発生させる手段として、加圧溶解法を採用しているが、その他にも、例えば、超高速旋回方式、気液混合せん断方式、細孔方式及び超音波方式等を採用することも可能であり、これに限定されるものではない。

被処理基板４８としては、薄膜トランジスタが形成されるガラス基板等の基板４と、当該基板４上に形成され、エッチング処理される電極層（例えば、薄膜トランジスタのソース電極やドレイン電極等を形成するＣｕ膜）１８と、当該エッチング処理において使用されるレジスト膜１７とを備えたものが使用される。

そして、図１及び図２に示すように、被処理基板４８においては、被処理基板４８の噴射ノズル３側の表面に、上述の電極層１８及びレジスト膜１７が設けられるように構成されている。

なお、基板４としては、ガラス基板以外に、例えば、シリコン基板やフレキシブル基板（ポリカーボネート基板、ポリエチレンナフタレート基板、ポリイミド基板、カーバイド基板）等を使用することができる。

また、ホルダー７は、図１、図２に示すように、被処理基板４８とノズルヘッダー３６との間隔を一定に維持しながら、被処理基板４８を所定方向（図１及び図２で示す矢印Ｙの方向）に移動させるように構成されている。

例えば、図３に示すように、ホルダー７を、被処理基板４８が載置されるベルト部７ａと、ベルト部７ａを搬送する複数のローラ７ｂとにより構成しても良い。なお、被処理基板４８の搬送速度は、例えば、１０００ｍｍ／ｍｉｎ以上１００００ｍｍ／ｍｉｎ以下である。

ノズルヘッダー３６は、ホルダー７の上方に固定配置され、ヘッダ本体２３と、ヘッダ本体２３の下部に設けられた複数の噴射ノズル３とを有している。ヘッダ本体２３には、配管１３を介して上記生成手段２で生成されたオゾンマイクロナノバブル液が供給される。

複数の噴射ノズル３は、図１、及び図２に示すように、一列に並んで配置されている。噴射ノズル３の配列方向は、被処理基板４８の移動方向Ｙに直交する方向（すなわち、被処理基板４８の幅方向Ｘ）である。

そして、噴射ノズル３は、被処理基板４８の表面に垂直な方向において、気体（オゾン）のマイクロナノバブルが混合された処理液５を噴射するようになっている。

なお、本実施形態においては、噴射ノズル３のノズル内径は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に規定されている。このことにより、噴射ノズル３の目詰まりを防止しつつ、被処理基板４８の洗浄に好適なオゾンマイクロナノバブル液の流速を得ることができる。

また、噴射ノズル３におけるオゾンマイクロナノバブル液の噴射量は、０．５ｍｌ／ｃｍ^２・ｓｅｃ以上１００ｍｌ／ｃｍ^２・ｓｅｃ以下である。

こうして、エッチング装置１は、ホルダー７に支持された被処理基板４８に対し、ノズルヘッダー３６における複数の噴射ノズル３からオゾンマイクロナノバブル液を噴射することにより、被処理基板４８を処理（即ち、レジスト膜１７をエッチング処理）するように構成されている。

次に、上述のエッチング装置１による被処理基板４８の処理方法、及び薄膜トランジスタの製造方法について説明する。図４、図５は、本発明の第１の実施形態に係る薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図である。

＜ゲート電極形成工程＞
まず、ガラス基板、シリコン基板、耐熱性を有するプラスチック基板などの絶縁性の基板４の基板全体に、スパッタリング法により、例えば、モリブテン膜（厚さ１５０ｎｍ程度）などを成膜する。次いで、そのモリブテン膜に対して、第１フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによるレジストのパターニング、ウェットエッチング及びレジストの剥離洗浄を行うことにより、図４（ａ）に示すように、基板４上に、ゲート電極３１を形成する。

なお、本実施形態では、ゲート電極３１を構成する金属膜として、単層構造のモリブテン膜を例示したが、例えば、アルミニウム膜、タングステン膜、タンタル膜、クロム膜、チタン膜、銅膜等の金属膜、または、これらの合金膜や積層膜によりゲート電極３１を、５０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さで形成する構成としても良い。

また、上記プラスチック基板を形成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、アクリル樹脂、及びポリイミド樹脂を使用することができる。

＜ゲート絶縁膜形成工程＞
次いで、ゲート電極３１が形成された基板全体に、ＣＶＤ法により、例えば、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、あるいはこれらの積層膜（厚さ２００ｎｍ〜５００ｎｍ程度）を成膜して、図４（ａ）に示すように、基板４上に、ゲート電極３１を覆うようにゲート絶縁膜３２を形成する。

＜有機半導体層形成工程＞
次に、ゲート絶縁膜３２が形成された基板全体に、例えば、ペンタセン等の材料を塗布してパターニングした後、１００〜１５０℃程度の温度で数分から数十分程度、焼成して、溶剤を揮発させて、図４（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜３２上に、厚さが２０ｎｍ〜８０ｎｍ程度の有機半導体膜３３を形成する。

なお、有機半導体膜３３を形成する材料としては、上述のペンタセン以外に、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、フタロシアニン、オリゴチオフェン、ポリチオフェン、フラーレン、フラーレン誘導体等を使用することができる。

＜電極層形成工程＞
次いで、有機半導体膜３３が形成された基板全体に、スパッタリング法により、例えば、電極層１８用のチタン膜（厚みが３００〜４００Å）及び銅膜（厚さ５０ｎｍ〜４００ｎｍ程度）などを順に成膜して、図４（ａ）に示すように、ソース／ドレイン電極用の電極層１８を形成する。

＜レジスト膜形成工程＞
次いで、電極層１８が形成された基板全体に、例えば、ノボラック樹脂に感光剤であるオルソナフトキノンジアジド（ＮＧＤ）化合物が混合された材料からなるポジ型のフォトレジストを形成し、このフォトレジストを、フォトマスクを使用して、ハーフ露光を用いて所定の形状にパターニングして、図４（ｂ）に示すように、例えば、１μｍの厚みを有するレジスト膜１７を形成する。

なお、このレジスト膜１７は、図４（ｂ）に示すように、有機半導体膜（有機半導体層）３３のチャネル領域Ｃに対応する部分１７ａの膜厚が薄くなるようにパターニングされる。

＜第１ウェットエッチング工程＞
次いで、レジスト膜１７をマスクとして用いて、電極層１８、及び有機半導体膜３３に対してウェットエッチングを行うことにより、図４（ｃ）に示すように、有機半導体膜３３、及び電極層１８の一部を除去して、電極層１８、及び有機半導体膜３３のアイランドを形成するとともに、有機半導体膜３３からなる有機半導体層３４を形成する。

＜エッチング（アッシング）工程＞
次いで、上述のエッチング装置１を使用して、オゾンマイクロナノバブル液によるレジスト膜１７のエッチング処理（アッシング処理）を行う。より具体的には、まず、ホルダー７により、上述の第１ウェットエッチング工程が行われた被処理基板４８を支持し、当該ホルダー７により、被処理基板４８をノズルヘッダー３６の下方に移動させる。そして、移動してきた被処理基板４８に対し、図１、図２に示すように、その移動方向に直行する方向に一列に並んだ複数の噴射ノズル３から、気体マイクロナノバブル液を噴射して供給し、図４（ｄ）に示すように、被処理基板４８におけるレジスト膜１７に対してエッチング（アッシング）を行う。そうすると、レジスト膜１７全体において、均一に厚みが減少し、レジスト膜１７のチャネル領域Ｃに相当する部分１７ａが除去されるとともに、電極層１８のチャネル領域Ｃに相当する部分１８ａが露出される。

次に、オゾンマイクロナノバブル液によりレジスト膜１７がエッチングされる原理について説明する。

オゾンは水に溶解（即ち、水中に分子レベルで存在している状態に）すると、自己分解により、水中に酸化力が強いＯＨラジカルを生成させるため、レジスト膜１７にオゾンマイクロナノバブル液を噴射すると、このＯＨラジカルによりレジスト膜１７が酸化されて分解し、レジスト膜１７がエッチングされる。

特に、本実施形態においては、オゾンマイクロナノバブル水が圧壊（微小気体であるマイクロナノバブルが何らかの外的刺激（本実施形態においては、噴射ノズル３から噴射されて被処理基板４８へ衝突する際の衝撃）により水中に溶解する現象）する際に、水中にＯＨラジカルを飛躍的に効率良く生成させることができるため、より強力に有機物（レジスト膜１７）を酸化分解させることができる。

また、この際、レジスト膜１７は酸化分解されるため、酸化分解に起因する反応物が、レジスト膜１７の表面から速やかに除去されるとともに、オゾンマイクロナノバブル液と共に排出される。従って、レジスト膜１７の表面には、常に新しいオゾンマイクロナノバブル液を供給することが可能になる。

その結果、エッチングされるレジスト膜１７の膜厚制御性が向上するため、レジスト膜１７全体において、均一に厚みを減少させることが可能になる。

従って、本実施形態においては、上記従来の薄膜トランジスタの製造方法とは異なり、ドライエッチングを使用することなく、ウェットプロセス（オゾンマイクロナノバブル液を使用したプロセス）により、レジスト膜１７のエッチングを行うことができる。

なお、オゾンマイクロナノバブル液は、上述のごとく、生成手段２で生成され、配管１３を介してノズルヘッダー３６のヘッダ本体２３に供給される。また、オゾンマイクロナノバブル液の温度は、１５℃以上５０℃以下とする。

また、上述のごとく、処理液５中のマイクロナノバブルは、直径が０．０１μｍ以上５０μｍ以下である微細な気泡であるため、マイクロナノバブルが、レジスト膜１７の表面に速やかに到達し、短時間でレジスト膜１７のエッチングを行うことが可能になる。

また、被処理基板４８の洗浄を行う際には、いわゆる枚葉方式により、複数の被処理基板４８を、順次搬送しながら洗浄を行う。

より具体的には、上述のエッチング装置１において、まず、処理槽６の内部の処理液５を排出口１５により外部へ排出した状態で、搬入ゲート４１を開いて、被処理基板４８を支持するホルダー７を処理槽６の内部に搬入する。

次いで、搬入ゲート４１を閉じた状態で、被処理基板４８の表面に対して噴射ノズル３から、オゾンマイクロナノバブルが混合された処理液５を噴射して、被処理基板４８を移動させながら、レジスト膜１７のエッチング処理を行う。

そして、エッチング処理が終了後、搬出ゲート４２を開いて、被処理基板４８を支持するホルダー７を処理槽６の外部へ搬出する。搬出後、搬出ゲートを閉じて、レジスト膜１７のエッチング処理工程が終了する。

＜第２ウェットエッチング工程＞
次いで、エッチング処理が行われたレジスト膜１７をマスクとして用いて、電極層１８及び有機半導体層３４に対してウェットエッチングを行うことにより、図５（ａ）に示すように、有機半導体層３４上にソース電極３５及びドレイン電極３７を形成するとともに、有機半導体層３４のチャネル領域Ｃを露出させる。

なお、本工程においては、図５（ａ）に示すように、有機半導体層３４においては、チャネル領域Ｃの表面のみがウェットエッチングされる。

＜レジスト膜剥離工程＞
次いで、ソース電極３５、及びドレイン電極３７上に残存するレジスト膜１７を、上述のエッチング装置１を使用して剥離し、レジスト膜１７を除去する。より具体的は、上述のエッチング工程の場合と同様に、まず、ホルダー７により、上述の第２ウェットエッチング工程が行われた図５（ａ）に示す被処理基板５０を支持し、当該ホルダー７により、被処理基板５０をノズルヘッダー３６の下方に移動させる。そして、移動してきた被処理基板５０に対し、図１の場合と同様に、その移動方向に直行する方向に一列に並んだ複数の噴射ノズル３から、気体マイクロナノバブル液を噴射して供給し、図５（ｂ）に示すように、被処理基板４８におけるレジスト膜１７を剥離し、当該レジスト膜１７を除去する。

以上の各工程によって、図５（ｂ）に示す薄膜トランジスタ３８が製造され、薄膜トランジスタ３８の製造処理が終了する。

なお、一般に、レジスト膜の剥離は、剥離液を用いたウェットプロセス（溶剤によるレジストの溶解による剥離）を行うが、この溶剤を溜め込み方式で使用するため、レジスト膜の剥離処理を続けると、剥離液が劣化してしまい、定期的に交換する必要があるという問題点がある。また、一般に、使用する剥離液は有機アルカリ溶液であるため、特殊な廃液処理が必要になるという問題がある。

一方、本実施形態においては、上記従来の剥離液を使用しないウェットプロセス（水とオゾンのみで構成されたオゾンマイクロナノバブル液を使用したレジスト膜１７の除去プロセス）を使用するため、既設の排水処理設備で廃液処理が可能となる。従って、レジスト膜１７を除去するためのオゾンマイクロナノバブル液を使い捨てで使用できるため、上記従来の剥離液を使用する場合と異なり、溜め込み方式が不要となる。

その結果、剥離液の定期的な交換が不要になるとともに、剥離液用の特殊な廃液処理が不要になり、レジスト膜１７の剥離に使用する液体（即ち、オゾンマイクロナノバブル液）の管理が容易となる。

以上に説明したように、本実施形態においては、第１及び第２ウェットエッチング工程、及びウェットプロセス（オゾンマイクロナノバブル液を使用したエッチング工程）により、薄膜トランジスタ３８を製造することができ、薄膜トランジスタ３８の製造工程において、ウェットエッチングとドライエッチングが混在していないため、薄膜トランジスタ３８の製造に要する時間を飛躍的に短縮化することができる。

また、一般に、ドライエッチングを行う場合は、複雑かつ高価なエッチング装置を使用する必要があるが、本実施形態においては、ドライエッチングを行わないため、簡易かつ低コストで薄膜トランジスタ３８を製造することができる。

以上に説明した本実施形態においては、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態においては、基板４上にレジスト膜１７が形成された被処理基板４８に対して、気体のマイクロナノバブルを含有する処理液５を噴射して、レジスト膜１７を酸化分解することにより、レジスト膜１７をエッチングする構成としている。従って、従来のエッチング方法とは異なり、ドライエッチングを使用することなく、ウェットプロセス（気体のマイクロナノバブルを含有する処理液５を使用したプロセス）により、レジスト膜１７のエッチングを行うことができる。従って、基板４上に有機半導体層３４及びソース／ドレイン電極３５，３７が形成された薄膜トランジスタ３８を製造する場合であって、レジスト膜１７をマスクとして、ウェットエッチングを行うことにより、有機半導体層３４及びソース／ドレイン電極３５，３７を形成する場合に、ウェットエッチング工程、及びウェットプロセスにより、薄膜トランジスタ３８を製造することが可能になる。その結果、薄膜トランジスタ３８の製造工程において、ウェットエッチングとドライエッチングが混在することがなくなるため、薄膜トランジスタ３８の製造に要する時間を飛躍的に短縮化することができる。

（２）また、ドライエッチングを行わないため、簡易かつ低コストでレジスト膜１７のエッチングを行うことができる。

（３）更に、レジスト膜１７の酸化分解に起因する反応物を、レジスト膜１７の表面から速やかに除去して、処理液５と共に排出することができるため、レジスト膜１７の表面に、常に新しい処理液５を供給することが可能になる。従って、エッチングされるレジスト膜１７の膜厚制御性が向上するため、レジスト膜１７の全体において、均一に厚みを減少させることが可能になる。

（４）本実施形態においては、直径が０．０１μｍ以上５０μｍ以下であるマイクロナノバブルを使用する構成としている。従って、マイクロナノバブルが、レジスト膜１７の表面に速やかに到達し、短時間でレジスト膜１７のエッチングを行うことが可能になる。

（５）本実施形態においては、気体としてオゾンを使用し、処理液５として、オゾンのマイクロナノバブルを含有する純水を使用する構成としている。従って、環境に優しい処理液５を使用して、レジスト膜１７のエッチング処理を行うことができる。

（６）本実施形態においては、被処理基板４８を搬送しながら、レジスト膜１７をエッチングする構成としている。即ち、ホルダー７により、被処理基板４８に対して処理液５が噴射された状態を維持しながら、被処理基板４８を搬送するように構成している。従って、被処理基板４８の表面全体において、気体のマイクロナノバブルを含有する処理液５を均一に噴射することが可能になる。その結果、被処理基板４８の全体において、エッチング処理効果をより一層向上させることが可能になる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置の全体構成を示す平面図であり、図７は、本発明の第２の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置におけるノズルヘッダ部を拡大して示す断面図である。なお、上記第１の実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、エッチング装置１によるレジスト膜１７のエッチング方法については、上記第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態のエッチング装置１においては、ノズルヘッダー３６における噴射ノズル３の配置構成に特徴がある。より具体的には、図６、図７に示すように、複数の噴射ノズル３が、ノズルヘッダー３６において、被処理基板４８の移動方向Ｙに直交する方向Ｘに、２列に並ぶとともに千鳥状に並んで配置されている。

従って、複数の噴射ノズル３を、被処理基板４８の移動方向Ｙ、及びその方向に直交する方向Ｘにそれぞれ高密度に配置できるため、被処理基板４８の単位面積当たりの処理液５の流量を増加させることができる。

以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）〜（６）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。

（７）本実施形態においては、複数の噴射ノズル３を、ノズルヘッダー３６において千鳥状に並んで配置する構成としている。従って、被処理基板４８の単位面積当たりの処理液５の流量を増加させることができるため、レジスト膜１７を、より容易かつ効率的にエッチングすることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係るレジスト膜のエッチング装置におけるノズルヘッダ部を拡大して示す断面図である。なお、上記第１の実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、エッチング装置１によるレジスト膜１７のエッチング方法については、上記第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

上記第１の実施形態においては、複数の噴射ノズル３は、被処理基板４８の表面に垂直な方向において、気体のマイクロナノバブルが混合された処理液５を噴射するように構成されていたが、本実施形態のエッチング装置１においては、複数の噴射ノズル３は、被処理基板４８の表面に対して斜め方向に処理液５を噴射するように構成されている点に特徴がある。

より具体的には、図８に示すように、被処理基板４８の表面に対し、この被処理基板４８の移動方向Ｙと反対側の方向（即ち、図中の矢印Ｚの方向）へ傾いた斜め方向に、処理液５を噴射するようになっている。

そして、このエッチング装置１によって被処理基板４８を処理する場合には、被処理基板４８とノズルヘッダー３６との間隔を一定に維持しながら、当該被処理基板４８を所定の移動方向Ｙに移動させるとともに、複数の噴射ノズル３から、被処理基板４８の表面に対し、この被処理基板４８の移動方向Ｙと反対側Ｚへ傾いた斜め方向に、処理液５を噴射させる。

従って、噴射ノズル３から斜め方向に噴射された処理液５によって、レジスト膜１７の酸化分解に起因する反応物は、被処理基板４８の移動方向Ｙの反対側の方向Ｚに流されることになる。従って、レジスト膜１７の酸化分解に起因する反応物は、被処理基板４８の表面（即ち、レジスト膜１７の表面）に、再度、付着することなく、処理液５中に拡散することになる。

特に、大型の基板４（例えば、幅が２１８０ｍｍ、長さが２４８０ｍｍ、厚みが０．７ｍｍの大型のマザーガラス）を使用する場合、枚葉方式により、複数の被処理基板４８を、順次搬送しながら洗浄を行うと、レジスト膜１７の酸化分解により発生した反応物の再付着が起こりやすくなるが、本実施形態のごとく、噴射ノズル３から斜め方向に処理液５を噴射することにより、レジスト膜１７の酸化分解により発生した反応物が、被処理基板４８の表面に、再度、付着することなく、処理液５中に拡散することになる。

なお、上記本実施形態においては、斜め方向に処理液５を噴射する噴射ノズル３を、上述の第１の実施形態と同様に、被処理基板４８の移動方向Ｙに直交する方向Ｘに一列に並べても良く、上述の第２の実施形態と同様に、千鳥状に配置してもよい。

以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）〜（６）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。

（８）本実施形態においては、複数の噴射ノズル３が、被処理基板４８の表面に対して、被処理基板４８の移動方向Ｙと反対側へ傾いた斜め方向に、処理液５を噴射するように構成している。従って、レジスト膜１７の酸化分解に起因する反応物が、被処理基板４８の表面（即ち、レジスト膜１７の表面）に再付着することを確実に防止することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。

上記実施形態においては、半導体層として有機半導体層３４を使用したが、半導体層はこれに限定されず、有機半導体層３４の代わりに、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンにより形成されたシリコン系半導体層や、酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）等からなる酸化物半導体膜により形成された酸化物半導体層を薄膜トランジスタの半導体層として使用する構成としても良い。

以上説明したように、本発明は、薄膜トランジスタを製造する際に使用するレジスト膜のエッチング方法及びエッチング装置に有用である。

１ エッチング装置
２ 生成手段
３ 噴射ノズル
４ 基板
５ 処理液
６ 処理槽
７ ホルダー
１５ 排出口
１７ レジスト膜
１８ 電極層
２０ 純水
２３ ヘッダ本体
３１ ゲート電極
３２ ゲート絶縁膜
３３ 有機半導体膜
３４ 有機半導体層
３５ ソース電極
３６ ノズルヘッダー
３７ ドレイン電極
３８ 薄膜トランジスタ
４１ 搬入ゲート
４２ 搬出ゲート
４８ 被処理基板
５０ 被処理基板
Ｙ 被処理物の移動方向

Claims (10)

1. 基板上にレジスト膜が形成された被処理基板に対して、気体のマイクロナノバブルを含有する処理液を噴射して、前記レジスト膜を酸化分解することにより、前記レジスト膜をエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
2. 前記マイクロナノバブルの直径が、０．０１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
3. 前記気体がオゾンであり、前記処理液が、前記オゾンのマイクロナノバブルを含有する純水であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエッチング方法。
4. 前記被処理基板を搬送しながら、前記レジスト膜をエッチングすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエッチング方法。
5. 気体のマイクロナノバブルを含有する処理液を生成する生成手段と、
   前記生成手段から供給された前記処理液を噴射する噴射ノズルが設けられたノズルヘッダーと、
   前記ノズルヘッダーに対向するように、基板上にレジスト膜が形成された被処理基板を支持するホルダーとを備え、
   前記被処理基板に対して、前記処理液を噴射して、前記レジスト膜を酸化分解することにより、前記レジスト膜をエッチングするように構成されている
   ことを特徴とするエッチング装置。
6. 前記マイクロナノバブルの直径が、０．０１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のエッチング装置。
7. 前記気体がオゾンであり、前記処理液が、前記オゾンのマイクロナノバブルを含有する純水であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のエッチング装置。
8. 前記ホルダーは、前記被処理基板に対して前記処理液が噴射された状態を維持しながら、前記被処理基板を搬送するように構成されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載のエッチング装置。
9. 前記噴射ノズルが複数設けられており、前記複数の噴射ノズルが、前記ノズルヘッダーにおいて千鳥状に並んで配置されていることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のエッチング装置。
10. 前記噴射ノズルが複数設けられており、前記複数の噴射ノズルは、前記被処理基板の表面に対して、該被処理基板の移動方向と反対側へ傾いた斜め方向に、前記処理液を噴射するように構成されていることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のエッチング装置。

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