[go: up one dir, main page]

TWI389195B - A substrate for processing a substrate, and a method of processing a substrate - Google Patents

A substrate for processing a substrate, and a method of processing a substrate Download PDF

Info

Publication number
TWI389195B
TWI389195B TW097148157A TW97148157A TWI389195B TW I389195 B TWI389195 B TW I389195B TW 097148157 A TW097148157 A TW 097148157A TW 97148157 A TW97148157 A TW 97148157A TW I389195 B TWI389195 B TW I389195B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
organic film
film pattern
substrate
chemical
process unit
Prior art date
Application number
TW097148157A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200917356A (en
Inventor
城戶秀作
Original Assignee
金振有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 金振有限公司 filed Critical 金振有限公司
Publication of TW200917356A publication Critical patent/TW200917356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI389195B publication Critical patent/TWI389195B/zh

Links

Classifications

    • H10P76/20
    • H10P72/0406
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3042Imagewise removal using liquid means from printing plates transported horizontally through the processing stations
    • G03F7/3057Imagewise removal using liquid means from printing plates transported horizontally through the processing stations characterised by the processing units other than the developing unit, e.g. washing units
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • H10P50/71
    • H10P50/73
    • H10P72/0448
    • H10P72/0456
    • H10P76/2041

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

處理基板之裝置及處理基板之方法
本發明有關於一種處理基板(半導體晶圓或液晶顯示基板)之裝置及用於該裝置之方法。
舉例來說,用於製造液晶顯示裝置的方法,包括以下步驟:形成一特定膜於具有玻璃之液晶顯示裝置上、塗佈一有機光阻層(下稱光阻膜)於特定膜上、曝光該光阻膜以形成一電路圖案、顯影光阻膜(所謂微影過程)、應用光阻膜作為光罩以蝕刻特定膜、因而形成一電路圖案、以及移除光阻膜。
事實上,業已提供一系統用於塗佈一有機膜(光阻膜)、一系統用於曝光一物體、一系統用於顯影一有機膜(光阻膜)、一蝕刻系統、一灰化(ashing)系統、一系統為實行微影技術應用於移除一有機膜(光阻膜)上、一蝕刻步驟、以及上述之移除步驟。
關於應用於實行微影技術於一有機膜之系統,此系統包括:用於塗佈一有機膜(光阻膜)的系統、用於曝光一物體之系統、以及用於顯影一有機膜(光阻膜)的系統,其中這些系統彼此係互相整合,另外,塗佈一有機膜(光阻膜)的系統及用於顯影一有機膜(光阻膜)的系統彼此間亦互相整合。為實行蝕刻步驟於一移除步驟中,業已提供一具有一灰化腔室之單一晶圓蝕刻系統,以及提供實行蝕刻、灰化、 整批形式的灰化系統、以及整批形式之移除系統。
在那些被提出的系統中,執行一標準步驟之不同系統彼此間係相互整合以有效處理一基板。然而,更需要的是更能節省成本、能源以及資源的系統或是方法。因此,一更有效的用於處理基板之裝置及方法是迫切需要的。
舉例一可以減少成本的新製程,一種方法包括形成一有機光感膜(光阻膜)的步驟,以形成彼此具有不同厚度之複數個部分,以及灰化光阻膜以移除光阻膜較薄的部分,使得光阻膜圖案被改變。依照此方法,可得到一優點來自於將習知應用微影技術兩次的效果,利用一次達成,且藉由於微影的過程中,透過蝕刻兩次可於一基膜上形成兩種圖案。此方法可將於製造薄形電晶體(TFT)的過程中,微影的次數由5次降至4次;之後,此種方法將稱為半曝過程(half-exposure process)。
雖然新的系統或製程被要求要節省成本、能源及資源,但是尚未具體發展出裝置及方法勇於實現此種系統或是製程。
日本專利公告號NO.2002-5347789根據WO00/41048(PCT/US99/28593)建議一裝置用於處理基板之同步系統,使裝置包括一晶圓聚集工具並具有一計畫推行器(scheduler)可將系統中所有事件彼此同步。
日本專利公告號NO.10-247674建議一用於處理基板之裝置,包含複數個處理器,每一個皆負責一串用於基板上之步驟,以及一承載器用於承載基板於每一個處理器。 承載器包含一承載盤、一第一轉子沿著垂直於承載盤之一第一轉軸旋轉、一第一驅動器用於旋轉第一轉子、一第二轉子沿著垂直於第一轉子之一第二轉軸旋轉、一第二驅動器用於旋轉第二轉子、一可旋轉之基板固定件沿著垂直於第二轉子之一第三轉軸旋轉,以及一第三驅動器用於驅動基板固定件。
有鑑於上述之缺點,本發明之一目的在於提供處理一基板的裝置或方法,其中裝置及方法可實行半曝過程、以及有效且均勻地處理一基板。
本發明之另一目的在於提供用於處理基板之裝置或是方法,有必要的話,可執行一灰化過程、曝光兩次以改變一有機膜圖案、薄化有機膜圖案,這些步驟係實行在移除步驟之前,以增進移除效果;接著再藉由曝光、顯影有機膜圖案以實行移除步驟。
本發明在一方面,提供一裝置用於處理一基板,包括一基板載具,用以運送一基板、一應用化學品單元,用以應用化學品於基板上、以及一顯影單元,用以顯影基板。
本發明之於某一方面應用之特性如下,提供一方法用於形成一基板上之有機膜圖案,包括第一步驟,移除形成於有機膜圖案表面之變質層或沉積層,以及第二步驟,縮小或去除一部分之有機膜圖案,其中第二步驟係於顯影單元中實行。
本發明之方法更包括加熱一有機膜圖案之步驟。此步驟係用於移除具有滲透進入有機膜圖案之溼度、酸性溶劑或/及鹼性溶劑,或者是用於恢復有機膜圖案與底層基膜彼此之間的附著力減少之時,例如可加熱有機膜圖案於攝氏50~150度之間並維持60~300秒的時間。舉例來說,一有機膜圖案也許非常熱在後述之第二或第三單元之中。
本發明有可能完全移除掉有機膜圖案,亦即,本發明之方法可用於批離(peeling)或分離有機膜圖案。
關於上述本發明之優點如下,藉由本發明將可實行上述新的製程,亦即,半曝製程。
同時亦可實行灰化步驟於一基板上。
同時亦可藉由曝光兩次以改變一有機膜圖案、薄化有機膜圖案,這些步驟係實行在移除步驟之前,以增進移除效果;接著再藉由曝光、顯影有機膜圖案以實行移除步驟。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
以下以具體之實施例,對本發明揭示之形態內容加以詳細說明。
本發明所描述之方法為應用一裝置100處理一基板,如第1圖所示,或是應用另一裝置200來處理一基板,如第2圖所示。
裝置100與裝置200係設計成可選擇性地具有後述之 製程單元以應用不同的製程於基板上。
舉例而言,如第3圖所示,一特定裝置100與一特定裝置200係包括6個製程單元,一第一製程單元17用於一光源下曝光一有機膜圖案,一第二製程單元18用於加熱一有機膜圖案,一第三製程單元19用於控制一有機膜圖案之溫度,一第四製程單元20用於顯影一有機膜圖案,一第五製程單元21用於施加一化學品於一有機膜圖案,一第六製程單元22用於應用灰化處理於一有機膜圖案;另外,裝置100或200係包括複數個製程單元選自於第3圖中所描述之六個製程單元,並且包括一基板載具及一卡匣承載具。
在第一製程單元17於一光源下曝光一有機膜圖案中,一形成於基板上之有機膜圖案接受光源進行曝光,即覆蓋至少一部分基板之一有機膜圖案被曝光,例如完全覆蓋一基板之一有機膜圖案或是一大於或等於1/10的基板面積的區域被曝光。在第一製程單元17中,一有機膜圖案可一次完全曝光或利用點光源作以掃描方式將有機膜圖案曝光於特定區域,而光源舉例來說可為紫外線、螢光、或自然光。
在第二製程單元18加熱一有機膜圖案中,舉例而言,一基板或一有機膜圖案加熱或烘烤於攝氏80至180度或是100至150度。第二製程單元18由一基台所組成,其中基台可以控制基板保持水平,且將此基台設置於一腔室之中。
在第三製程單元19控制一有機膜圖案或基板之溫度中,舉例而言,第三製程單元19保持一有機膜圖案及/或 一基板在攝氏10度至50度或攝氏10度或80度的範圍內。
第三製程單元19由一基台所組成,其中基台可以控制基板保持水平,且將此基台設置於一腔室之中。
在第五製程單元21中,施加一化學品於一有機膜圖案上。
如第4圖所示,舉例而言,第五製程單元21包含一化學槽301以供化學品堆積,且一基板500設置於一腔室302中。腔室302包括:一可移動式噴嘴303,用於供應化學品由化學槽301至基板500上,一基台304,用於將基板500保持水平,以及一排放管305,用以排放廢氣與廢液離開腔室302。
在第五製程單元21中,堆積於化學槽301之化學品藉著壓縮氮氣到化學槽301中,再透過可移動式噴嘴303輸送供應至基板500。可移動式噴嘴303係可沿水平方向移動。基台304包括複數個支撐銷用以支撐基板500之低表面。
在第五製程單元21中,可設計成乾式於其中化學品為蒸氣式,因而蒸氣式化學品可供應至基板500上。
舉例而言,在在第五製程單元21所使用之化學品中,至少包括一部分酸性溶劑、有機溶劑以及鹼性溶劑。
在第四製程單元20顯影一有機膜圖案中,顯影一有機膜圖案或基板。舉例而言,第四製程單元20設計成與第五製程單元21相同,僅累積於化學槽中的化學品不同,係為顯影劑。
在第六製程單元22中,一形成於基板上之有機膜圖案500係藉由電漿(如氧電漿或是氧/螢光電漿)蝕刻,光能具有較短之波長,如紫外光或使用光能或熱及其他步驟進行臭氧過程。
第1圖所描述之係設計成可改變製程順序,以藉由製程單元實行。
相反地,於第2圖所描述之裝置200中,製程順序係為固定。
如第1圖所示,裝置100包含一第一卡匣位置1,其中一卡匣L1具有一基板(如液晶基板或是半導體晶圓)設置於其上,另外,一第二卡匣位置2之一卡匣L2,以相似於卡匣L1的方式設置,而製程單元區域3至11,其內各自設有製程單元U1至U9,且一機械手臂12用於傳送基板於第一卡匣位置1和第二卡匣位置2與製程單元U1到U9之間,以及一控制器用於控制機械手臂12傳送基板及用於製程單元U1至U9來實施不同的步驟。
舉例來說,未被裝置100進行步驟之基板係安置於卡匣L1,而完成步驟之基板則被放置於L2。
於第3圖中所描述的六個製程單元之任一單元,可被選擇於U1到U9,即3到11的製程單元設置區域中。
製程單元的數量決定於製程種類與可容納製程單元之容量,因此,沒有製程單元可設置在任何一個或多個製程單元設置區域3至11中。
舉例來說,控制器24包括一中央處理單元(CPU)、以 及一記憶體。記憶體內部儲存有一控制程式,以運作製程單元U1到U9、以及機械手臂12,中央處理單元讀取記憶體內部之控制程式,接著執行所選擇之程式來控制製程單元U1到U9及機械手臂12的運作。
控制器24選擇一程式用以實施一製程在每一製程單元U1到U9中以及機械手臂12中,接著執行所選擇之程式來控制製程單元U1到U9及機械手臂12的運作。
特別地是,控制器24控制一要求關於藉由機械手臂12來傳送基板,伴隨著製程需求的資料,因而由第一卡匣位置1、第二卡匣位置2及製程單元U1到U9進行取出基板,或放置基板於製程單元藉由一特定的要求。
再者,控制器藉由製程狀況之資料來運作製程單元U1到U9。
舉例來說,在後述第5圖之方法中,藉由控制器24控制機械手臂12、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,因而,依序有一應用化學品於一有機膜圖案之步驟可於第五製程單元21中實行;一顯影一有機膜圖案之步驟可於第四製程單元20中實行;以及,一控制一基板與一有機膜圖案之步驟可於第二製程單元18實行。
如第2圖所示,裝置200包含一第一卡匣位置13,一卡匣L1放置於其中,及一第二卡匣位置16,一卡匣L2放置於其中,製程單元管理區域3到9分別設置於製程單元U1至U7中,一第一機械手臂14用於傳送一基板於卡匣L1與製程單元U1之間,而一第二機械手臂15則用於傳送基 板於卡匣L2與製程單元U7之間;另外,一控制器24用於控制第一手臂14與第二手臂15對於基板的傳送及於U1到U7製程單元間,實施不同的製程。
在裝置200中,實施於製程單元U1到U7的命令是固定的。特別地,製程可由位於上游側之一製程單元開始連續的實施,亦即,如第2圖中箭頭A所指的方向進行。
於第3圖中所描述的六個製程單元之任一單元,可被選擇於U1到U7,即3到9的製程單元設置區域中。製程單元的數量決定於製程種類與可容納製程單元之容量,因此,沒有製程單元可設置在任何一個或多個製程單元設置區域3至9中。
裝置200之控制器24係依照製程順序控制由機械手臂12傳送基板之順序,因而由第一卡匣位置1、第二卡匣位置2及製程單元U1到U9進行取出基板,或放置基板於製程單元藉由一特定的順序要求。
再者,控制器藉由製程狀況之資料來運作製程單元U1到U9。
舉例來說,在後述第5圖之方法中,藉由控制器24控制機械手臂12、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,因而,依序有一應用化學品於一有機膜圖案之步驟可於第五製程單元21中實行;一顯影一有機膜圖案之步驟可於第四製程單元20中實行;以及,一控制一基板與一有機膜圖案之步驟可於第二製程單元18實行。
雖然位於第1圖及第2圖中的裝置100與200分別具 有9個及6個製程單元,於裝置100或200之中的製程單元的數量決定於製程種類與可容納製程單元之容量以及成本考量等等。
再者,雖然裝置100及200設計包括兩個卡匣L1及L2,卡匣數量係與需求量、成本等等相關。
裝置100及200可選擇包括異於第3圖中所述6個製程單元,舉例來說,裝置100及200可能包括一製程單元,用於曝光以製造一精密圖案、或一製程單元,用於乾蝕刻或濕蝕刻基板、或一製程單元,用於塗佈光阻膜於一基板上,或一製程單元,用於強化基板與有機膜圖案之間的附著力,或一製程單元,用於清洗一基板(透過紫外線或電漿乾洗或透過清洗劑濕洗)。
如果裝置100及200包括一製程單元,用以濕蝕刻與乾蝕刻一基板,將可能藉由讓一有機膜圖案作為光罩的方式於下方基膜(如基板表面)上產生圖案。
第五製程單元21可使用於濕蝕刻與乾蝕刻一基板,假若第五製程單元21包括可用於蝕刻基膜的化學品,且蝕刻劑中含有鹼性或酸性的成分。
為了每一製程的均勻化,裝置100和200可包括複數個共同製程單元以應用共同的製程於基板上進行多次製程。
當裝置100和200包括複數個共同製程單元以應用共同的製程於基板上進行多次製程時,較佳地,基板係於共同的製程單元進行製程以至於在製程單元中將基板導引至 不同方向(如相反方向),在這種情況下較佳地,裝置100及200應設計具有導引基板於製程單元中不同方向之功能,以確保基板進出不同方向,但不是手動而是自動。
同時也較佳地,舉例來說,裝置100及200包括複數個第五製程單元21、一第一施加化學品單元21、一第二施加化學品單元21,在此情況下,控制器24控制機械手臂12依控制順序運轉於第一施加化學品單元與第二施加化學品單元之間。
同時也較佳地,舉例來說,裝置100及200包括複數個第四製程單元20、一第一顯影單元20、一第二顯影單元20,在此情況下,控制器24控制機械手臂12依控制順序運轉於第一、第二顯影單元之間。
當裝置100及200包括一第一施加化學品單元21、一第二施加化學品單元21時,第一施加化學品單元21與第二施加化學品單元21彼此間可用不同或是相同之化學品(如不同形式、組成、濃度等等)。
類似地,當裝置100及200包括一第一顯影單元20、一第二顯影單元20時,第一顯影單元20與第二顯影單元20彼此間可用不同或是相同之顯影劑(如不同形式、組成、濃度等等)。
當裝置100及200具有單一製程單元時,較佳地,基板於製程單元要進行多次製程時在每一次應導引至不同方向,舉例來說,較佳地,一基板製程於多次相同方向裝置100及200應設計具有導引基板於特定的製程單元中,每 次都具有不同方向之功能。
同時也較佳地,一基板在一製程單元中,以一第一方向進行製程,且更進一步以不同於第一方向之一第二方向(如相反方向)進行製程,在此情況下,應於裝置100及200中設計如此之功能。
較佳地,裝置100及200應具有防止爆炸與失火之功能。
以下將解釋,本發明之較佳實施例。
於一較佳實施例中,以下所提到本發明之方法係應用一形成於一基板上之有機膜圖案,其係由光感應有機膜所組成,於此方法中,一損害層(一變質層或一沉積層)形成於有機薄膜圖案上係於第一步驟去除,以及於第二步驟中縮小或移除至少一部分之有機薄膜圖案。
第一實施例
第5圖所示為本發明第一實施例應用於一基板之製程方法之流程圖。
本實施例所述之方法中,在形成於有機薄膜圖案上之一變質層或一沉積層被移除後,顯影(如第二次顯影)應用於有機薄膜圖案上,以縮小或移除至少一部分之有機薄膜圖案。
一有機薄膜圖案係藉由習知方法形成於一基板上,如微影法,特別地是,一有機膜圖案係先塗佈至一基板上,接著,如第5圖所示,一曝光基板(即有機膜)應用步驟(S01)顯影有機膜(S02)以及後烘烤或是加熱有機膜(S03)應用於 基板上產生初始的有機膜圖案。
後烘烤或是加熱有機膜(s03)應用於顯影有機膜圖案(S02)作用,類於前烘烤或加熱一有機膜圖案(一光阻膜)應用於一過顯影有機膜圖案。因此後烘烤或是加熱有機膜(s03)並非於高溫下實行,所以有機膜圖案在過顯影的步驟中不會再次反應,同時考慮在有機膜圖案中的光感集團的分解及樹脂的交叉連結,特別將後烘烤或是加熱有機膜(s03)係在攝氏140度或是更低的溫度進行,舉例來說,後烘烤或是加熱有機膜(s03)在攝氏50度至130度之間進行,此溫度等於或低於有機膜於進行前烘烤的溫度。如前所述之理由,藉由控制後烘烤或是加熱有機膜(s03)的溫度來控制過顯影的比率是可能的。
舉例而言,一有機膜圖案可藉由打印之方式形成於一基板上,於此情形下,在將一變質層或一沉積層去除後,對於有機膜圖案所進行之顯影稱為第一顯影。
接著,如第5圖所示,位於有機膜圖案下之一基膜,亦即,利用初始有機膜圖案作為光罩來蝕刻之基板表面(S04)。
本第一實施例所使用之方法於蝕刻(S04)之後包含另一步驟。
特別地,如第5圖所示,於第一實施例所使用之方法中,在施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11),並作為一預備步驟(一第一步驟)之後,一主要步驟(一第二步驟)依序實行,分別是顯影有機膜圖案步驟(S12)、以及一加熱有機 膜圖案步驟(S13)。
在施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)中,化學品(酸液、鹼液或有機溶劑)被應用於有機膜圖案上以將一變質層或一沉積層於有機膜圖案去除。此施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)係於第五製程單元21中實施。
在施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)中,實行步驟之週期時間與所選擇使用的化學品係僅用於移除一受損層(一變質層或一沉積層)。
在施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)中,若一變質層形成於有機膜圖案之表面但一沉積層並非形成於有機膜圖案表面,則變質層可選擇性移除;若一變質層與一沉積層皆形成於有機膜圖案之表面,則都必須移除;若一沉積層形成於有機膜圖案之表面但一變質層並非形成於有機膜圖案表面,則沉積層可選擇性移除。
將一變質層及/或沉積層移除,則有機膜圖案非變質層部分就會出現,或者被沉積層所覆蓋之有機膜圖案將會出現。
舉例來說,於預備步驟(S11)中所移除之變質層,其來源為有機膜圖案表面之降級,其原因為時間、熱氧化、熱硬化、一沉積層附著於有機膜圖案上、用酸性之濕蝕刻劑濕蝕刻有機膜圖案、灰化(如氧化灰化)、或應用乾蝕刻氣體以進行乾蝕刻。因而,一有機膜圖案可被這些因子造成物理性或是化學性的損害,進而產生出變質現象。一變質層的變質程度與特徵端看用於濕蝕刻之化學品、是否等向 性或非等項性之乾蝕刻(應用電漿)、是否沉積物存在於有機膜圖案上,以及乾蝕刻所使用之氣體。因此,移除的困難度亦由這些因素決定。
於預備步驟(S11)中所欲移除之沉積層,係因為乾蝕刻所造成。此沉積層係與等向性或非等向性之乾蝕刻以及於乾蝕刻時所使用之氣體有關。因而,移除的困難度亦與這些因素相關。
因此,於預備步驟(S11)中所需之週期時間與所需使用之化學品,皆必須由欲移除之變質層與沉積層困難度之大小來決定。
舉例來說,當選擇化學品以用於預備步驟(S11)時,所選的化學原料可能包含鹼性化學原料、或酸性化學原料、或有機溶劑、或同時包含鹼性化學原料與有機溶劑,以及同時包含酸性化學原料與有機溶劑。
舉例來說,上述之鹼性化學原料可能包含胺與水以及上述有機溶劑可能包含胺。
於預備步驟(S11)中所使用之化學品可能包含防腐劑。
舉例來說,胺類可能選自單乙基胺(monoethyl amine)、二乙基胺(diethyl amine)、三乙基胺(triethyl amine)、單異丙基胺(monoisopyl amine)、雙異丙基胺(diisopyl amine)、三異丙基胺(triisopyl amine)、單丁基胺(monobutyl)、二丁基胺(dibutyl amine)、三丁基胺(tributyl amine)、羥基(hydroxyl amine)、二乙基羥基胺(diethylhydroxyl amine)、二乙基羥基胺酐 (diethylhydroxyl amine anhydride)、吡啶(pyridine)、皮考林(picoline)。而化學品可由上述化學品一個或多個所組成。
化學品包含胺的比重以0.01%至10%較佳,0.05%至3%更佳,而0.05%到3%為最佳。
預備步驟(S11)提供一優點,讓具有顯影有機膜圖案功能之化學品可在隨後之步驟中,即過顯影步驟(S12),很快地穿透有機膜圖案,因此,此時過顯影過程即可達成增強效率的功用。
第二次顯影或過顯影有機膜圖案之步驟(S12),係應用於第四製程單元20,用以縮小或移除至少一部份之有機膜圖案。
在第四製程單元20中,形成於一基板上之有機膜圖案係藉由具有顯影有機膜圖案功能之化學品,以進行顯影。
於具有顯影有機膜圖案功能之化學品中,可選擇包含0.1%至10%四甲基氫氧化銨(TMAH)比重之鹼性水溶液,或者是無機鹼性水溶液如氫氧化鈉或氫氧化鈣。
於加熱有機膜圖案的步驟(S13)中,一基板放置一預備週期時間(如3到5分鐘)於一保持在一預備溫度(如攝氏80度至180度)之台座上,且位於第二製程單元18內。藉著實行此步驟,讓已於過顯影步驟(S12)中供應至基板上之具有顯影有機膜圖案功能之化學品,能深入穿透進入有機膜圖案,幫助有機膜圖案於過顯影過程中縮小或是移除。
較佳地,於步驟13之後將基板降溫至室溫。
如上所述,用於縮小或移除至少一部份之有機膜圖案之主要步驟為過顯影步驟(S12)與加熱步驟(S13)。
於縮小至少一部份有機膜圖案之步驟中,係包括在不改變面積的情況下,能將有機膜圖案體積縮小之一步驟,亦即,至少一部份有機膜圖案變薄,以及一減少有機膜圖案面積之步驟。而移除至少一部份有機膜圖案之步驟則伴隨減少有機膜圖案面積步驟發生。
於第一實施例中所實行的主要步驟係根據下列原因來進行:
(A)藉由減少有機膜圖案面積,用以將有機膜圖案轉變成新的圖案。
(B)藉由移除至少一部份有機膜圖案以分離一部分之有機膜圖案使其成為多個部分,並用以將有機膜圖案轉變成新的圖案。
(C)一基膜藉由有機膜圖案作為光罩的方式於上述步驟(A)與(B)之前進行蝕刻,用以和應用於過顯影步驟(步驟S12)之前的蝕刻步驟(步驟S04)所蝕刻出的區域與於步驟S12與步驟S13之後的蝕刻步驟作一區別。
(D)藉由實行上述步驟(C),位於有機膜圖案之下的一基膜(例如基板表面)經過製程後逐漸變錐形(上部較薄)或階梯形式。
一處理基膜成為階梯狀的形式包含藉由應用過顯影有機膜圖案成為光罩的形式來進行半蝕刻基膜(如導電膜)之步驟。相似之方法於Japanese Patent Application Publication No.8-23103以揭露,此步驟可形成階梯狀截面於基膜上以防止截面垂直站立或上大下小。
(E)當位於有機膜圖案之下的一基膜具有多層結構時,藉由上述步驟(C)任意兩個或是多個位於基膜上之層板可被蝕刻是彼此成為不同之圖案。
(F)以上述步驟(A)與(B)為例,假定一有機膜圖案由電性絕緣材料所組成,一基板再過顯影步驟(步驟12)之前的先經蝕刻步驟(步驟S04)後,有機膜圖案會變形以致於有機膜圖案相當於只覆蓋於所具有的電路圖案上之電性絕緣膜。
(G)當一初始有機膜圖案具有至少兩個彼此不同厚度之部分,上述步驟(A)或(B)以及其後之步驟(C)到(F)將選擇性地只移除具有較小厚度的那一部分。
(H)至少一部分有機膜圖案縮小或變薄,藉此步驟,至少一部分的有機膜圖案可被很容易的移除。藉由實施步驟(H)移除至少一部分之有機膜圖案係有可能的,甚至到露出基膜。
(I)當一初始有機膜圖案具有至少兩個彼此不同厚度之部分,只有在具有較小厚度的那一部分變薄,才能保證那一部分可以很容易的移除。步驟(I)與步驟(G)係實質上相同,如果步驟(I)係不斷實行直到基膜出現。
有關於上述步驟(G)的例子,可藉由第6圖來作一解釋。
第6圖所示為一流程圖,用於當一初始有機膜圖案具 有至少兩個彼此不同厚度之部分,選擇性地移除具有較小厚度的那一部分。
第6(a-2)、6(b-2)、6(c-2)、6(d-2)圖為平面圖,而第6(a-1)、6(b-1)、6(c-1)、6(d-1)圖則依序為前述第6(a-2)、6(b-2)、6(c-2)、6(d-2)圖之剖面圖。
如第6(a-1)與6(a-2)所示,閘極602具有一前置形狀形成於一電性絕緣基板601上;接著一閘極絕緣膜603形成於基板601上以覆蓋閘極602;接著一無定形之玻璃層604、一N+無定形之玻璃層605以及一源極606依照上述順序形成於閘極絕緣膜603上。
接著,如第6(b-1)及6(b-2)圖所示,一有機膜圖案607形成於源極606上(步驟S01到S03),然後,源極606、一N+無定形之玻璃層605、以及無定形之玻璃層604係以有機膜圖案607作為光罩以進行蝕刻(步驟S04),因而,最後閘極絕緣膜603出現在未被有機膜圖案607所覆蓋之區域。
有機膜圖案607之形成用以具有一薄部607a,以用於部分覆蓋閘極絕緣膜603。有機膜圖案607具有兩種厚度,且此兩厚度可藉由曝光於薄部607a與其他部分區域曝光量的不同來達成。
接者,應用預先步驟(應用化學品於有機膜圖案之步驟11)以及主要步驟(顯影有機膜圖案之步驟12、以及加熱有機膜圖案之步驟13)。應用於初始有機膜圖案607之曝光資訊維持於有機膜圖案607。因此藉由應用主要步驟(步驟 12、以及步驟13),僅僅有機膜圖案607之薄部607a,被選擇性地移除,如圖7(c-1)與7(c-2)所示,也就是說,初始有機膜圖案607被分離成複數個部分(兩個部分如第7圖所示)。
接著,源極606與N+無定形之玻璃層605係以有機膜圖案607作為光罩以進行蝕刻,然後無定形之玻璃層604出現,而有機膜圖案607被移除。
當初始有機膜圖案被形成於彼此間具有不同厚度的許多部份,則有機膜圖案可藉由移除有機膜圖案之較薄部分而被製程處理成為一新的圖案。特別地是,有機膜圖案可被製程處理成為一新的圖案,藉由分離有機膜圖案成為複數個部分(例如兩個部分如第6(c-2)圖所示)。
當位於有機膜圖案下之一基膜本身具有許多層時,將可藉由有機膜圖案作為光罩以在上述提到之步驟S11、S12、和S13之前或之後來進行蝕刻,用以區別應用於過顯影步驟(步驟12)之前的蝕刻步驟(步驟S04)所蝕刻出來的區域,與於步驟S12與S13之後所蝕刻出之區域。因此,有可能於複數層之基膜中蝕刻出一第一層(例如無定形之玻璃層604)、以及一第二層(例如源極606與N+無定形之玻璃層605),以使彼此具有不同的圖案。
下述是有關於一用於處理基板之裝置,用於進行於第一實施例中所述之方法。
一用於處理基板之裝置,適用於本發明第一實施例之方法,裝置100或200包含第五製程單元21、第四製程單 元20、以及第二製程單元18,作為製程單元U1到U9或U1到U7。
在裝置100中,第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18係隨意設置。
相對的,在裝置200中,第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18必須依照第2圖中箭頭A之方向依序設置。相同地,以下所述之方法所使用之裝置係依照預先設定之順序來設置。
於第5圖中所敘述的方法可被裝置100或200執行,特別地,控制器24控制機械手臂12與製程單元17至23,以自動執行於第5圖中所描述的方法。裝置100或200係可自動執行後述之方法。
假若裝置100或200設計有包括一蝕刻單元,較佳地,裝置100或200利用一有機膜圖案作為光罩以自動圖案化一基膜(如基板表面),於利用一有機膜圖案作為光罩以自動圖案化一基膜的步驟中,一有機膜圖案尚未製程處理或/及一有機膜圖案已被處理皆可用以作為光罩。在後述的方法中,此種情況皆適用。
用於加熱一有機膜圖案之步驟13可被省略,在此情形下,於裝置100或200中包含有第二製程單元18不再必要。在第7圖到第10圖中,於括弧中的步驟表示可以省略,如步驟S13。此外,與括弧中的步驟相關之製程單元亦可以省略不用。
即使是一共同步驟被使用了許多次,例如即使步驟S4 應用了兩次,裝置100僅需包括一單一製程單元,用以實施此步驟,但相對的,裝置200則必須包括相同於應用次數數目之製程單元。舉例來說,如果步驟S4被應用兩次,裝置200則必須包括2個第二製程單元18。同樣的情形將會應用在下面的方法。
再伴隨著第一實施例的方法中,因為預先步驟係先被使用於去除形成於一有機膜圖案表面之一變質層或是沉積層上,接著,再應用主要步驟於縮小或去除至少一部分的有機膜圖案,因此主要步驟可順利的進行。亦即,有可能藉由應用一具有對有機膜圖案顯影能力之化學品,來穿透有機膜圖案及均勻的對有機膜圖案顯影。
第二實施例
第7圖所示係顯示本發明之用於處理一基板之步驟第二實施例。
如第7圖所示,相較於第一實施例,本發明第二實施例所應用之方法係包括灰化一有機膜圖案之步驟(步驟S21),以實施主要步驟(步驟S12及步驟S13)。
亦即,本發明第二實施例所應用之方法與第一實施例不同之處,僅僅在於額外具有灰化步驟(步驟S21),其他步驟皆與第一實施例相同。
在本發明第二實施例所應用之方法中,灰化步驟係應用於去除形成於一有機膜圖案表面之一變質層或是沉積層。
灰化步驟(步驟S21)係於第六製程單元中實施。
於灰化步驟中,可實行乾蝕刻步驟,如在氧氣或是氧氣/氟的環境中應用電漿於有機膜圖案、應用短波長之光能如紫外線於有機膜圖案、以及應用臭氧,亦即光能或加熱有機膜圖案。
較佳地,設定一週期時間於灰化步驟(步驟S21),以致於僅僅變質層或是沉積層被移除。
由於變質層或是沉積層已被移除,故一有機膜圖案之非變質部分即出現,或是一被沉積層所覆蓋之有機膜圖案出現,與前述第一實施例相同。
藉由灰化步驟(步驟S21)作預先步驟的好處在於具有顯影有機膜圖案功能之化學品可在隨後的步驟,亦即過顯影步驟(步驟S12)中,很快地穿透有機膜圖案,因此,所形成之過顯影即可符合需求,且更可增強效能。
隨後的步驟由於和第一實施例相同,故不予贅述,且於第二實施例所得到的好處亦與第一實施例所得到的相同。
再者,由於在預先步驟中應用灰化步驟(步驟S21),一變質層或是沉積層即使非常堅固亦可被移除,因此,僅藉由過顯影步驟(步驟S12)是非常困難的。
第三實施例
第8圖所示係顯示本發明之用於處理一基板之步驟第三實施例。
如第8圖所示,本發明之應用於第三實施例之方法,包括一灰化有機膜圖案之步驟(步驟S21)、以及一應用化 學品於一有機膜圖案之步驟(步驟S11),且兩者同時作為預先步驟,且包括過顯影步驟(步驟S12)與加熱步驟(S13)同時兩者作為主要步驟。
亦即,本發明第三實施例所應用之方法與第一實施例不同之處,僅僅在於預先步驟,其係由灰化有機膜圖案之步驟(步驟S21)與應用化學品於有機膜圖案之步驟(步驟S11)的結合,其餘步驟皆與第一實施例相同。
在第一實施例中,預先步驟由一濕蝕刻(步驟S11)所組成。相反地,第三實施例之預先步驟則由一乾步驟(步驟S21)與一濕蝕刻(步驟S11)所組成。因此,一變質層或是沉積層之表面可藉由乾步驟亦即藉由灰化步驟(步驟S21)來移除,其餘的部分則交由濕步驟來移除,亦即化學品應用步驟(步驟S11)。
第三實施例之方法所得到的好處係與第一實施例所得到的相同。
再者,即使僅由化學品應用步驟(步驟S11)來移除一變質層或是沉積層是困難的,亦可藉由在化學品應用步驟(步驟S11)前實行灰化步驟(步驟S21)。
灰化步驟(步驟S21)用於預先步驟中去除一變質層或是沉積層之表面。因此,較有可能的,相較於第二實施例,於灰化步驟中可實行較短的時間,以確保再灰化的過程中基膜盡量不被損害。
當步驟11(S11)所用之化學品用於第三實施例中時,或許有些使用之化學品穿透有機膜圖案之能力小於第一實 施例中的步驟11(S11),或者是,在第三實施例中所使用化學品的時間短於第一實施例所用於化學品的時間。
第四實施例
第9、10圖所示係顯示本發明之用於處理一基板之步驟第四實施例之流程圖。
於第9、10圖中,步驟S01到S03用於一基板形成一初始有機膜圖案,且用於蝕刻一有機膜圖案之步驟S04亦不能忽略。
如第9、10圖所示,第四實施例之方法額外加入了曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)於前述第一實施例至第三實施例開始實行之前。
如第9(a)、9(b)、9(c)圖所示,曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)可應用於預先步驟之前。可選擇地,如第9(d)圖所示,曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)可實行於預先步驟之中,特別是,位在灰化步驟(步驟S21)與應用化學品步驟(步驟S11)之間;另外,可選擇地,如第10(a)、10(b)、10(c)圖所示曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)可應用立即接續於預先步驟之後。
當藉由微影步驟以形成一初始有機膜圖案時,於步驟S41中有機膜圖案接受曝光兩次,而當應用印刷方式以形成一初始有機膜圖案時,僅曝光一次。
在曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)中,至少一部分區域被有機膜圖案所遮蓋之基板被曝光。舉例來說,一完全覆蓋基板之有機膜圖案,或僅覆蓋大於等於基板1/10面 積用於曝光。曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)中在第一製程單元17中進行。在第一製程單元17中,一有機膜圖案或許是一次曝光,亦或者是於一特定區域中存有點光源,再以掃描方式進行曝光。舉例來說,一有機膜圖案可曝光於紫外光、螢光、或自然光。
於第四實施例中,較佳地,一基板於形成有機膜圖案時已進行曝光之後到步驟S41之前,應保持不被曝光的狀態,藉此,可使於過顯影的步驟(步驟S12)中達到均勻的效果。為了使基板不曝光,整個步驟中需嚴格控管,或者是裝置100或200需設置可達到此種功能。
曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)可如下述進行。
首先,一有機膜圖案先透過一具有事先設定圖案的光罩進行曝光,亦即,一位於有機膜圖案上之一新的圖案,於步驟S41中,係由曝光區域所決定。有機膜圖案一部分接著在過顯影的步驟(S12)中被移除,以致於有機膜圖案成為一新的圖案。保持有機膜圖案(或基板)於初使用以形成有機膜圖案的曝光之後,能不接觸到光線直到步驟S41實行之前,是非常重要的。
其次,藉由基板的完全曝光,可使步驟S12之過顯影步驟將更有效率,因而此時,不接觸到光線直到步驟S41實行之前,即不那麼重要。即使是在步驟S41實行之前,一有機膜圖案受到某種程度的曝光(如受到紫外光、螢光、或自然光的照射,或長期待在上述光線中),或是曝光於未知的程度下,藉由步驟S41使光線均勻曝光於一基材上是 有可能的。
下述為第四實施例之例子。
第四實施例之例1
第9圖中(a)行係顯示第四實施例之例1所需之步驟流程圖。
如第9圖中(a)行所示,第四實施例之例1所示之方法,相較於第5圖所示之第一實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在接在蝕刻步驟(步驟S04)之後,且位於應用化學品步驟(步驟S11)之前。
於例子1中,所使用之裝置100或200包括第一製程單元17、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1或U7。
第四實施例之例2
第9圖中(b)行所示,顯示第四實施例之例2所需之步驟流程圖。
如第9圖中(b)行所示,第四實施例之例2所示之方法,相較於第7圖所示之第二實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在接在蝕刻步驟(步驟S04)之後,且位於灰化步驟(步驟S21)之前。
於例子2中,所使用之裝置100或200包括第一製程單元17、第六製程單元22、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1或U7。
第四實施例之例3
第9圖中(c)行所示,顯示第四實施例之例3所需之步 驟流程圖。
如第9圖中(c)行所示,第四實施例之例3所示之方法,相較於第8圖所示之第三實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在接在蝕刻步驟(步驟S04)之後,且位於灰化步驟(步驟S21)之前。
於例子3中,所使用之裝置100或200包括第一製程單元17、第六製程單元22、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1到U7。
第四實施例之例4
第9圖中(d)行所示,顯示第四實施例之例4所需之步驟流程圖。
如第9圖中(d)行所示,第四實施例之例4所示之方法,相較於第8圖所示之第三實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在應用化學品步驟(步驟S11)與灰化步驟(步驟S21)之間。
於例子4中,所使用之裝置100或200包括第一製程單元17、第六製程單元22、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1到U7。
第四實施例之例5
第10圖中(a)行所示,顯示第四實施例之例5所需之步驟流程圖。
如第10圖中(a)行所示,第四實施例之例5所示之方 法,相較於第5圖所示之第一實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在應用化學品步驟(步驟S11)與過顯影步驟(步驟S12)之間。
於例子5中,所使用之裝置100或200包括第一製程單元17、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1到U7。
第四實施例之例6
第10圖中(b)行所示,顯示第四實施例之例6所需之步驟流程圖。
如第10圖中(b)行所示,第四實施例之例6所示之方法,相較於第7圖所示之第二實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在灰化步驟(步驟S21)與過顯影步驟(步驟S12)之間。
於例子6中,所使用之裝置100或200包括第一製程單元17、第六製程單元22、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1到U7。
第四實施例之例7
第10圖中(c)行所示,顯示第四實施例之例7所需之步驟流程圖。
如第10圖中(c)行所示,第四實施例之例7所示之方法,相較於第8圖所示之第三實施例,本方法曝光有機膜圖案之額外步驟(步驟S41)係在應用化學品步驟(步驟S11)與過顯影步驟(步驟S12)之間。
於例子7中,所使用之裝置100或200包括第一製程 單元17、第六製程單元22、第五製程單元21、第四製程單元20、以及第二製程單元18,作為製程單元從U1到U9或U1到U7。
下面將藉由第11圖來細部描述本發明之方法中之第四實施例之例1。
第11(a-2)、11(b-2)、11(c-2)、11(d-2)為平面圖,而第12(a-1)、11(b-1)、11(c-1)、11(d-1)分別為第11(a-2)、11(b-2)、11(c-2)、11(d-2)之剖面圖。
舉例來說,如第11(a-1)、11(a-2)圖來說,具有預定形狀一閘極602形成於一電性絕緣基板601,然後,一閘極絕緣膜603形成於基板601上,以覆蓋閘極602,接著一無定形之玻璃層604、一N+無定形之玻璃層605以及一源極606依照上述順序形成於閘極絕緣膜603上。
接著,如第11(b-1)及11(b-2)圖所示,一有機膜圖案607形成於源極606上,然後,源極606、一N+無定形之玻璃層605、以及無定形之玻璃層604係以有機膜圖案607作為光罩以進行蝕刻,因而,最後閘極絕緣膜603出現在未被有機膜圖案607所覆蓋之區域。
此初始有機膜圖案607,與第6(b-1)圖所示的初始有機膜圖案607不同,具有較均勻之厚度。
接著預先步驟、主要步驟、以及曝光有機膜圖案607之步驟S41依序進行,如上述例子1到例子7(第9圖及第10圖)。
曝光有機膜圖案607之步驟S41係利用一特定圖案作 為光罩來進行。在接續過顯影步驟中(步驟S12),有機膜圖案607將被處理成為一個新的圖案,如6(c-1)與6(c-2)所示。亦即,有機膜圖案607將被分離成複數個部分(第11圖中兩部分)。
接著,源極606與N+無定形之玻璃層605係以有機膜圖案607作為光罩以進行蝕刻,然後無定形之玻璃層604出現,而有機膜圖案607被移除。
當位於有機膜圖案下之一基膜本身具有許多層時,先藉由有機膜圖案作為光罩來針對基膜進行蝕刻,之後在依預先步驟、主要步驟、以及曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41),用以區別應用於過顯影步驟(步驟S12)之前的蝕刻步驟(步驟S04)所蝕刻出來的區域,與於步驟S12與S13之後所蝕刻出之區域。因此,有可能於複數層之基膜中蝕刻出一第一層(例如無定形之玻璃層604)、以及一第二層(例如源極606與N+無定形之玻璃層605),以使彼此具有不同的圖案。
下面將藉由第12圖來細部描述本發明之方法中之第四實施例之例2。
第12(a-2)、12(b-2)、12(c-2)、12(d-2)為平面圖,而第12(a-1)、12(b-1)、12(c-1)、12(d-1)分別為第12(a-2)、12(b-2)、12(c-2)、12(d-2)之剖面圖。在12(b-2)、12(c-2)中一有機膜圖案並未忽略。
舉例來說,如第12(a-1)、12(a-2)圖來說,具有預定形狀一閘極602形成於一電性絕緣基板,然後,一閘極絕 緣層603形成於基板601上,以覆蓋閘極602,具有特定形狀之一源極801則形成於閘極絕緣層603上,而由電子絕緣材料組成之一覆蓋層802則形成於閘極絕緣層603上,以覆蓋源極801。
接著,如第12(b-1)及12(b-2)圖所示,一有機膜圖案607形成於覆蓋層802上,然後,覆蓋層802、以及閘極絕緣膜603係以有機膜圖案607作為光罩以進行蝕刻,因而,最後閘極602出現在未被有機膜圖案607所覆蓋之區域。
此初始有機膜圖案607,與第6(b-1)圖所示的初始有機膜圖案607不同,具有較均勻之厚度。
接著預先步驟、主要步驟、以及曝光有機膜圖案607之步驟S41依序進行,如上述例子1到例子7(第10圖及第11圖)。
曝光有機膜圖案607之步驟S41係利用一特定圖案作為光罩來進行。在接續過顯影步驟中(步驟S12),有機膜圖案607將被處理成為一個新的圖案,如12(c-1)所示。
接著如圖12(c-1)及12(c-2)所示,利用已被主要步驟處理過之有機膜圖案607作為光罩,以蝕刻出覆蓋層802,因而,源極801部分外露,而接著移除有機膜圖案607。
當位於有機膜圖案下之一基膜本身具有許多層時,先藉由有機膜圖案作為光罩來針對基膜進行蝕刻,之後在依預先步驟、主要步驟、以及曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41),用以區別應用於過顯影步驟(步驟S12)之前的蝕刻步驟(步驟S04)所蝕刻出來的區域,與於步驟S12與S13 之後所蝕刻出之區域。因此,有可能於複數層之基膜中蝕刻出一第一層(例如閘極絕緣層603)、以及一第二層(例如覆蓋層802),以使彼此具有不同的圖案。
在閘極絕緣層603與覆蓋層802都位於閘極602之上且被蝕刻後,藉由僅蝕刻覆蓋層802於源極801上方之部分,則防止源極801不受損傷是有可能的。
因為於第四實施例中,額外加入曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41),相較於第一至第三實施例之方法,即使在初始有機膜圖案具有均勻的厚度下,處理一有機膜圖案成為新的圖案是有可能的。(亦即,初始有機膜圖案並非具有兩個或多個彼此不同厚度的部分)
可選擇地,即使一有機膜圖案並未處理成一新的圖案,於第四實施例中所額外加入曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41),使有效率的實行過顯影步驟(步驟S12)成為可能。
以下將描述於上述實施例中,選擇預先步驟之策略。
第13圖所示為依照所造成的不同原因之不同變質層間變質程度的大小,於第13圖中,變質程度係由藉由溼蝕刻以剝離變質層之難易程度來分類的。
如第13圖所示,一變質層的變質程度係與使用於溼蝕刻的化學品、乾蝕刻為等向性或非等向性、是否沉積層存在於有機膜圖案上、以及乾蝕科所使用的氣體有關。因此,移除的困難度同樣與上述原因有關。
當化學品使用於施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)時,需單獨選擇酸性、鹼性或是有機溶劑,亦或是他們之 間的結合。
特別地,化學品應選擇來自於鹼性水溶液或至少包含胺的比重為0.05%至10%之水溶液。
在這裡,舉例來說,胺類可能選自單乙基胺(monoethyl amine)、二乙基胺(diethyl amine)、三乙基胺(triethyl amine)、單異丙基胺(monoisopyl amine)、雙異丙基胺(diisopyl amine)、三異丙基胺(triisopyl amine)、單丁基胺(monobutyl)、二丁基胺(dibutyl amine)、三丁基胺(tributyl amine)、羥基(hydroxyl amine)、二乙基羥基胺(diethylhydroxyl amine)、二乙基羥基胺酐(diethylhydroxyl amine anhydride)、吡啶(pyridine)、皮考林(picoline)。
如果變異層變異的程度相當低,亦即,假若變異層是因為隨著時間而氧化形成、酸蝕刻劑或等向性的氧灰化劑所造成,則所選擇的化學品則必須含有胺的濃度於0.05%到3%較佳。
第14圖所示為化學品中含胺的濃度與移除率的關係,係相對於有機膜圖案是否變異的比較圖。
如第14圖所示,為了僅移除變質層而保留有機膜圖案之非變質層的部分,於化學品中含有胺的濃度為0.05到1.5%並作為有機溶劑較佳,其中較佳地,選擇羥基(hydroxyl amine)、二乙基羥基胺(diethylhydroxyl amine)、二乙基羥基胺酐(diethylhydroxyl amine anhydride)、吡啶(pyridine)、皮考林(picoline)於化學 品中較佳。為了作為抗腐蝕,應選擇葡萄糖(D-glucose)、螯化物(chelate)、或是抗氧化劑。
藉由設定一適當的週期來應用施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)、以及選擇適當的化學品,僅移除變質層、保留有機膜圖案之非變質層的部分、或者讓之前被一沉積層所覆蓋的有機膜圖案出現式有可能的。
施加化學品於有機膜圖案之步驟(S11)提供一個好處,即讓具有顯影有機膜圖案功能之化學品可在步驟S11隨後之步驟中,即過顯影步驟(S12),有可能穿透有機膜圖案。
實際上,藉由應用上述化學品於有機膜圖案之表面,變質層將會破裂、或部分/全部被移除。因此,防止因為變質層而使得具有顯影有機膜圖案功能之化學品,在隨後之過顯影的步驟中無法穿透有機膜圖案,係有可能的。
更重要的是,有機膜圖案之非變質層的部分不應被移除,應該被保留,並且化學品必須可藉由僅損害或移除變質層的方式,輕易地穿透有機膜圖案之非變質層的部分。這部分必須選擇適當的化學品來進行。
較佳地,第7圖、第8圖所描述之灰化步驟、第9圖的中(b)、(c)、(d)列,以及第10圖中的(b)、(c)列,當變質層較厚、較堅固或較難移除時,則可單獨實行或與施加化學品於有機膜圖案之步驟結合運用較佳。藉由灰化步驟本身或是與施加化學品於有機膜圖案之步驟之結合,可解決較為困難移除之變質層,相較之下,若僅用施加化學 品於有機膜圖案之步驟,則可能需要花較多的時間。
第15圖所示為一變質層相對於應用氧灰化步驟或等向性電漿步驟的變化關係圖;第16圖則描述僅運用施加化學品步驟(水溶液中含有羥基胺2%)之變異層之變化圖;第17圖則描述同時依序應用上述兩步驟時,變異層本身之變化圖。在第15-17圖中,與第13圖類似,變質程度係由藉由溼蝕刻以剝離變質層之難易程度來分類的。
如第15-17圖所示,變質層可藉由任一步驟而被移除。然而相較於第15圖中應用於變質層之氧化灰化步驟(等向性電漿步驟)與施加化學品步驟(水溶液中含有羥基胺2%),變質層移除程度係與變質層的厚度及特性相關。
氧化灰化步驟(等向性電漿步驟)係能有效移除上面具有沉積層之變質層,如第15圖所示,但有可能損壞本體。因此,如果氧化灰化步驟(等向性電漿步驟)應用於不具有沉積層之變質層上,所殘留未移除之變質層的比率係高於僅藉由施加化學品步驟(第14圖)。
相反地,施加化學品步驟(水溶液中含有羥基胺2%)於一變質層相較於氧化灰化步驟(等向性電漿步驟)用於移除上面具有沉積層之變質層,則較沒有效率,如第16圖所示,但不至於損壞本體。因此,如果施加化學品步驟應用於不具有沉積層之變質層上,所殘留未移除之變質層的比率係高於僅應用氧化灰化步驟。
因此,為了得到第15、16圖的好處,須依序進行氧化灰化步驟(等向性電漿步驟)、以及施加化學品步驟(水溶液 中含有羥基胺2%)於一變質層上,如第17圖所示。應可了解的是,第17圖中所示之方法,係針對不論是否具有沉積層於變質層上皆有效,且可完全移除變質層。
於上述的實施例中,主要步驟係包括過顯影步驟(S12)與加熱步驟(S13)。但主要步驟亦可包括施加化學品於有機膜圖案之步驟,雖然化學品本身不具有顯影有機膜圖案之功能,但具有溶化有機膜圖案之功用。舉例來說,此種化學品可由稀釋分離劑(separating agent)中獲得,特別地,此種化學品可由稀釋分離劑中獲得,且使其濃度為20%或更小。較佳地,此分離劑之濃度為大於或等於2%。舉例來說,此種化學品可藉由水來稀釋分離劑而取得。
於上述的實施例中,有機膜圖案係由一有機感光膜所組成。當有機膜圖案係應用印刷而形成且於主要步驟中不具有顯影有機膜圖案功能之化學品,但又具有溶化有機膜圖案之功用,則有機膜圖案由一有機感光膜所組成的條件係非必要,除此之外,曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)也非必要。
即使有機膜圖案係應用印刷,有機膜圖案可由一有機感光膜所組成,且曝光有機膜圖案之步驟(步驟S41)亦可應用。
上述實施例所述之方法,可進一步包括加熱有機膜圖案之步驟,此步驟用於去除滲透進入有機膜圖案之溼度、酸性溶劑或/及鹼性溶劑或者是用於恢復有機膜圖案與底層基膜彼此之間的附著力減少之時,例如可加熱有機膜圖 案於攝氏50~150度之間並維持60~300秒的時間。
因此,上述實施例所述之方法,可進一步包括加熱有機膜圖案之步驟,如可加熱有機膜圖案於攝氏50~150度之間並維持60~300秒的時間,且此步驟係在第二製程單元18或第三單元製程單元中進行。
有機膜圖案或許可被上述實施例之方法完全移除。這代表上述方法或部分方法可用於批離或分離有機膜圖案。特別地,於第一例子中,有機膜圖案可藉由相較於其他實施例施加較長時間之預先步驟(亦即於預先步驟之週期時間內並無法完全移除有機膜圖案),並透過可同時移除變質層/沉積層與有機膜圖案之化學品的使用,來完全去除;於第二例子中,變質層/沉積層係在預先步驟中完全移除,然後有機膜圖案則可藉由相較於其他實施例施加較長時間之主要步驟(亦即於主要步驟之週期時間內並無法完全移除有機膜圖案)。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,仍可作些許的更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1~11‧‧‧製程單元
12‧‧‧機械手臂
13‧‧‧第一卡匣位置
14‧‧‧第一機械手臂
5‧‧‧第二機械手臂
16‧‧‧第二卡匣位置
17‧‧‧第一製程單元
18‧‧‧第二製程單元
19‧‧‧第三製程單元
20‧‧‧第四製程單元
21‧‧‧第五製程單元
22‧‧‧第六製程單元
24‧‧‧控制器
100、200‧‧‧裝置
301‧‧‧化學槽
302‧‧‧腔室
303‧‧‧可移動式噴嘴
304‧‧‧基台
305‧‧‧排放管
500‧‧‧基板
601‧‧‧電性絕緣基板
602‧‧‧閘極
603‧‧‧閘極絕緣膜
604‧‧‧玻璃層
605‧‧‧N+無定形之玻璃層
801‧‧‧源極
802‧‧‧覆蓋層
L1‧‧‧基座
L2‧‧‧平面部
U1~U9‧‧‧製程單元
S--‧‧‧製程步驟
第1圖係表示一用於處理基板之裝置之平面圖;第2圖係表示另一用於處理基板之裝置之平面圖;第3圖係表示一用於處理基板之裝置所需裝備之處理 單元之概要圖示;第4圖係表示一單元應用化學物於有機膜圖案之例子之剖面圖;第5圖係表示本發明第一實施例用於處理基板之方法之步驟流程圖;第6(a-1)~(d-2)圖係表示本發明第一實施例用於處理基板方法於一應用實例中之步驟流程圖;第7圖係表示本發明第二實施例用於處理基板之方法之步驟流程圖;第8圖係表示本發明第三實施例用於處理基板之方法之步驟流程圖;第9(a)~(d)圖係表示本發明第四實施例用於處理基板之方法之步驟流程圖;第10(a)~(c)圖係表示本發明第四實施例用於處理基板之方法之步驟流程圖;第11(a-1)~(d-2)圖係表示本發明第四實施例用於處理基板方法應用於第一例子中之步驟流程圖;第12(a-1)~(c-2)圖係表示本發明第四實施例用於處理基板方法應用於第二例子中之步驟流程圖;第13圖係依照變質成因來描述變質層之變質程度;第14圖係表示胺的濃度與移除率之關係;第15圖係表示僅應用灰化處理下變質層之差異性;第16圖係表示僅應用化學物處理下變質層之差異性;以及 第17圖係表示先後應用灰化處理步驟及應用化學物處理後變質層之差異性。
V1‧‧‧基座
2‧‧‧平面部
3~11‧‧‧製程單元
12‧‧‧機械手臂
24‧‧‧控制器
100‧‧‧裝置
L1‧‧‧基座
L2‧‧‧平面部
U1~U9‧‧‧製程單元

Claims (8)

  1. 一種處理基板之裝置,包括:一顯影單元,用於顯影該基板,其中該顯影單元對該基板進行複數次顯影處理,每次處理時該基板位於不同方向。
  2. 如申請專利範圍第1項之處理基板之裝置,其中該基板位於相反方向。
  3. 一種處理基板之裝置,包括:一顯影單元,用於顯影該基板,其中該顯影單元在基板的第一方向與第二方向進行顯影,該第一方向與該第二方向為不同方向。
  4. 如申請專利範圍第3項之處理基板之裝置,其中該第一方向與該第二方向彼此為相反方向。
  5. 一種處理基板之裝置,包括:一施加化學品單元,用於施加化學品於該基板,其中該化學品施加單元對該基板進行複數次施加化學品處理,每次處理時該基板位於不同方向。
  6. 如申請專利範圍第5項之處理基板之裝置,其中該基板位於相反方向。
  7. 一種處理基板之裝置,包括:一施加化學品單元,用於施加化學品於該基板,其中該化學品施加單元在基板的第一方向與第二方向施加化學品,該第一方向與該第二方向為不同方向。
  8. 如申請專利範圍第7項之處理基板之裝置,其中該 第一方向與該第二方向彼此為相反方向。
TW097148157A 2003-09-18 2004-09-15 A substrate for processing a substrate, and a method of processing a substrate TWI389195B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003326553 2003-09-18
JP2003375975 2003-11-05
JP2004230757A JP2005159295A (ja) 2003-09-18 2004-08-06 基板処理装置及び処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200917356A TW200917356A (en) 2009-04-16
TWI389195B true TWI389195B (zh) 2013-03-11

Family

ID=34317233

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW093127850A TWI313030B (en) 2003-09-18 2004-09-15 Apparatus for processing substrate and method of doing the same
TW097148157A TWI389195B (zh) 2003-09-18 2004-09-15 A substrate for processing a substrate, and a method of processing a substrate

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW093127850A TWI313030B (en) 2003-09-18 2004-09-15 Apparatus for processing substrate and method of doing the same

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20050062952A1 (zh)
JP (1) JP2005159295A (zh)
KR (3) KR100761303B1 (zh)
CN (2) CN101620382A (zh)
TW (2) TWI313030B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070020890A1 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for semiconductor processing
JP4596323B2 (ja) * 2005-09-20 2010-12-08 富士フイルム株式会社 スペーサ付カバーガラスの洗浄方法
JP5145654B2 (ja) * 2006-05-29 2013-02-20 日本電気株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP5224228B2 (ja) * 2006-09-15 2013-07-03 Nltテクノロジー株式会社 薬液を用いた基板処理方法
JP2008078366A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Toppan Printing Co Ltd ネガ型現像装置とポジ型現像装置を並列した現像装置
US7945408B2 (en) * 2007-09-20 2011-05-17 Voxis, Inc. Time delay estimation
CN109037111B (zh) 2015-02-25 2022-03-22 株式会社思可林集团 基板处理装置
JP6726558B2 (ja) * 2016-08-03 2020-07-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置及び記録媒体
TWI805823B (zh) * 2018-10-31 2023-06-21 日商三星鑽石工業股份有限公司 基板供給系統及基板加工裝置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60234319A (ja) * 1984-05-07 1985-11-21 Hitachi Ltd レジスト処理装置
JPH05315239A (ja) * 1992-05-07 1993-11-26 Nec Corp 現像装置
US7144848B2 (en) * 1992-07-09 2006-12-05 Ekc Technology, Inc. Cleaning compositions containing hydroxylamine derivatives and processes using same for residue removal
KR970011065B1 (ko) * 1992-12-21 1997-07-05 다이닛뽕 스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치와 기판처리장치에 있어서 기판교환장치 및 기판교환방법
US5419779A (en) * 1993-12-02 1995-05-30 Ashland Inc. Stripping with aqueous composition containing hydroxylamine and an alkanolamine
JPH07253677A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Mitsubishi Electric Corp 光オゾンアッシャ,光アッシング方法,及び半導体装置の製造方法
JPH08222616A (ja) * 1995-02-13 1996-08-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JPH0945610A (ja) * 1995-07-28 1997-02-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JPH1079544A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Fujitsu Ltd 波長安定化光源及び原子共鳴器
JP3693783B2 (ja) * 1997-03-21 2005-09-07 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
TW385488B (en) * 1997-08-15 2000-03-21 Tokyo Electron Ltd substrate processing device
JP4003286B2 (ja) * 1998-04-02 2007-11-07 住友化学株式会社 レジストパターンの形成方法
TW459165B (en) * 1999-10-22 2001-10-11 Mosel Vitelic Inc Method for the rework of photoresist
JP2001215734A (ja) * 2000-02-04 2001-08-10 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジストパターンの表面欠陥減少方法及びそれに用いる表面欠陥減少用処理液
JP4124400B2 (ja) * 2001-01-19 2008-07-23 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP2002303993A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
TW541620B (en) * 2001-06-07 2003-07-11 Tokyo Electron Ltd Development processing apparatus
JP3725051B2 (ja) * 2001-07-27 2005-12-07 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP3909028B2 (ja) * 2002-03-01 2007-04-25 東京エレクトロン株式会社 現像処理方法及び現像処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI313030B (en) 2009-08-01
JP2005159295A (ja) 2005-06-16
KR100789683B1 (ko) 2008-01-02
KR20060100312A (ko) 2006-09-20
TW200917356A (en) 2009-04-16
CN1599027A (zh) 2005-03-23
US20050062952A1 (en) 2005-03-24
TW200522158A (en) 2005-07-01
KR100740474B1 (ko) 2007-07-19
CN101620382A (zh) 2010-01-06
US20090135381A1 (en) 2009-05-28
KR100761303B1 (ko) 2007-09-27
KR20060096395A (ko) 2006-09-11
KR20050028889A (ko) 2005-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8764999B2 (en) Sidewall image transfer pitch doubling and inline critical dimension slimming
KR101625782B1 (ko) 패턴 평활화 및 인라인 임계 치수 슬리밍을 위한 증기 처리 프로세스
US20090135381A1 (en) Apparatus for processing substrate and method of doing the same
US8663488B2 (en) Apparatus for processing substrate and method of doing the same
KR100779887B1 (ko) 기판을 처리하는 방법 및 이 방법에 이용되는 화합물
JP2003507765A (ja) 向上したレジスト除去のためのリワークの間の露光
US20060093968A1 (en) Method of processing substrate and chemical used in the same
CN101510503A (zh) 图案形成方法、半导体装置的制造方法以及制造装置
CN100524040C (zh) 图案形成方法以及半导体器件的制造方法
JP3348332B2 (ja) リソグラフィー方法
JP2008066467A (ja) パターン形成方法
JPH0927473A (ja) レジスト除去方法およびその装置
JP2007027574A (ja) 基板処理方法
JP2002270487A (ja) レジストパターン形成方法およびそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2000171982A (ja) パターン形成方法
JP2005175446A (ja) 基板処理方法及びそれに用いる薬液
KR20040069777A (ko) 반도체 웨이퍼의 노광방법
JP2008153328A (ja) 薄膜パターン形成方法及び半導体装置の製造方法
JP2005175446A5 (zh)
JP2003007684A (ja) 有機膜のエッチング方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees