(57)【要約】【課題】  リフロー処理において、レジストの流動を早め、スループットを向上させるとともに、被処理体の面内でリフローの進行速度を調節する。【解決手段】  ステップＳ７のリフロー処理に先立ち、ステップＳ６で局部的にＵＶ照射処理を行なう。ＵＶ照射処理によってソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１で覆われていない下層膜の表面が改質され、次に行なわれるリフロー処理の際にレジストが流動しやすい状態なるので、短い工程時間でリフロー処理を終了させることができるとともに、レジストの流動速度を基板面内で調節することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層膜と、該下層膜よりも上層に前記下層膜が露出した露出領域と前記下層膜が被覆された被覆領域とが形成されるようにパターン形成されたレジスト膜と、を有する被処理体に対して局部的に光を照射し、その後、前記レジスト膜を軟化させて流動させることにより前記露出領域の一部または全部を被覆する、リフロー方法。
【請求項２】
前記光の波長が３００〜６００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載のリフロー方法。
【請求項３】
光照射された部位の前記下層膜の露出領域の表面と純水との接触角が１０度以下になるように光照射を行なうことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のリフロー方法。
【請求項４】
スリットが形成された遮蔽板を介して、前記光を線状に照射することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリフロー方法。
【請求項５】
被処理体の被エッチング膜より上層にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜を露光処理する露光工程と、
前記露光処理されたレジスト膜を現像処理してレジストパターンを形成するパターニング工程と、
前記レジスト膜のレジストを軟化させて変形させ、前記被エッチング膜のターゲット領域を被覆するリフロー工程と、
変形後の前記レジストをマスクとして前記被エッチング膜の露出領域をエッチングする第１のエッチング工程と、
変形後の前記レジストを除去する工程と、
変形後の前記レジストが除去されることにより再露出した前記被エッチング膜のターゲット領域に対してエッチングを行なう第２のエッチング工程と、
を含み、
前記リフロー工程に先立ち、前記被処理体に対して局部的に光を照射する光照射工程を含む、パターン形成方法。
【請求項６】
前記光の波長が３００〜６００ｎｍであることを特徴とする、請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
スリットが形成された遮光板を介して、前記光を線状に照射することを特徴とする、請求項５または請求項６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
被処理体は、基板上にゲート線及びゲート電極が形成されるとともに、これらを覆うゲート絶縁膜が形成され、さらに前記ゲート絶縁膜上に、下から順にａ−Ｓｉ膜、オーミックコンタクト用Ｓｉ膜およびソース・ドレイン用金属膜が形成された積層構造体であり、
前記被エッチング膜が、少なくとも前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜を含む、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記ソース・ドレイン用金属膜の上方位置を被覆する前記レジスト膜が照射部位に含まれるように光を照射することを特徴とする、請求項８に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
光照射された部位の前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜の表面と純水との接触角が１０度以下になるように光照射を行なうことを特徴とする、請求項８または請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、下から順にａ−Ｓｉ膜、オーミックコンタクト用Ｓｉ膜およびソース・ドレイン用金属膜を堆積させる工程と、
前記ソース・ドレイン用金属膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を所定の露光マスクを用いて露光処理する工程と、
露光処理された前記レジスト膜を現像処理してパターン形成し、ソース電極用レジストマスクおよびドレイン電極用レジストマスクを形成するマスクパターニング工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして前記ソース・ドレイン用金属膜をエッチングし、ソース電極用金属膜とドレイン電極用金属膜とを形成する金属膜エッチング工程と、
少なくとも、前記ソース電極用金属膜および前記ドレイン電極用金属膜の上方位置を含む部位の前記レジスト膜の表面並びに該ソース電極用金属膜と該ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部内に露出する前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜の表面に対して光を選択的に照射する光照射工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクに有機溶媒を作用させ、レジストを軟化させて変形させることにより、少なくとも前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間の前記チャンネル領域用凹部内の前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜を変形したレジストにより覆うリフロー工程と、
変形後の前記レジスト並びに前記ソース電極用金属膜および前記ドレイン電極用金属膜をマスクとして、下層の前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜および前記ａ−Ｓｉ膜をエッチングする工程と、
変形後の前記レジストを除去して、前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部内に前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜を再び露出させる工程と、
前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜とをマスクとして、これらの間の前記チャンネル領域用凹部に露出した前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜をエッチングする工程と、
を含む、ＴＦＴの製造方法。
【請求項１２】
前記光の波長が３００〜６００ｎｍであることを特徴とする、請求項１１に記載のＴＦＴの製造方法。
【請求項１３】
光照射された部位の前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜の表面の接触角が１０度以下になるように光照射を行なうことを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載のＴＦＴの製造方法。
【請求項１４】
スリットが形成された遮光板を介して、前記光を線状に照射することを特徴とする、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のＴＦＴの製造方法。
【請求項１５】
コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載されたリフロー方法が行なわれるようにリフロー処理システムを制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１６】
被処理体を載置する載置台と光源との間に、光の通過を制限する遮光板を備え、被処理体に対して局部的に光照射処理を行なう光照射ユニットと、
被処理体上に形成されたレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理ユニットと、
前記処理チャンバ内で請求項１から請求項４のいずれか１項に記載されたリフロー方法が行なわれるように制御する制御部と、
を備えた、リフロー処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの製造過程で利用できるレジストのリフロー方法並びにそれを用いたパターン形成方法およびＴＦＴの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブ・マトリックス型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成したＴＦＴ基板と、カラーフィルタを形成した対向基板との間に液晶を挟み込んで担持し、画素毎に選択的に電圧を印加できるように構成されている。ここで用いられるＴＦＴ基板の作製過程では、フォトリソグラフィー技術によってレジスト等の感光性材料のパターニングが繰り返し行なわれるため、フォトリソグラフィー工程毎にレジストマスクが必要である。
【０００３】
しかし、近年では液晶表示装置の高集積化と微細化の進展に伴い、その製造工程が複雑化しており、製造コストが増加する傾向にある。そこで、製造コストを低減すべく、フォトリソグラフィーのためのマスクパターンの形成工程を統合させて全体の工程数を削減することが検討されている。そのための一つの方法として、フォトリソグラフィー技術でパターン形成したレジストに溶剤を作用させて再び軟化させ、レジストを変形させることによって別のパターンに変化させるリフロー技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３３４８３０号公報（特許請求の範囲など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記リフロー技術には、フォトリソグラフィー工程の回数を削減できるとともに、レジストの消費量も節減できるというメリットがある。しかし、リフロー工程では、すでに乾燥し、固化したレジストを再度軟化させる必要があることから、比較的長い工程時間を要し、ＴＦＴ製造のスループットを低下させてしまうという問題があった。
また、リフロー工程では、基板表面のパターン形成されたレジストの全体に溶剤を作用させることから、レジストの軟化と流動化が基板全体で進むことになる。従って、レジストを変形させたい領域と、変形を望まない領域と、で別々にリフローの進行速度を制御することはできず、一律にリフローが進行してしまうという課題があった。
【０００５】
従って本発明は、リフロー処理において、レジストの流動化を早め、スループットを向上させるとともに、被処理体の面内でリフローの進行速度を調節することが可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、下層膜と、該下層膜よりも上層に前記下層膜が露出した露出領域と前記下層膜が被覆された被覆領域とが形成されるようにパターン形成されたレジスト膜と、を有する被処理体に対して局部的に光を照射し、その後、前記レジスト膜を軟化させて流動させることにより前記露出領域の一部または全部を被覆する、リフロー方法を提供する。
【０００７】
また、本発明の第２の観点は、被処理体の被エッチング膜より上層にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜を露光処理する露光工程と、
前記露光処理されたレジスト膜を現像処理してレジストパターンを形成するパターニング工程と、
前記レジスト膜のレジストを軟化させて変形させ、前記被エッチング膜のターゲット領域を被覆するリフロー工程と、
変形後の前記レジストをマスクとして前記被エッチング膜の露出領域をエッチングする第１のエッチング工程と、
変形後の前記レジストを除去する工程と、
変形後の前記レジストが除去されることにより再露出した前記被エッチング膜のターゲット領域に対してエッチングを行なう第２のエッチング工程と、
を含み、
前記リフロー工程に先立ち、前記被処理体に対して局部的に光を照射する光照射工程を含む、パターン形成方法を提供する。
【０００８】
また、本発明の第３の観点は、基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、下から順にａ−Ｓｉ膜、オーミックコンタクト用Ｓｉ膜およびソース・ドレイン用金属膜を堆積させる工程と、
前記ソース・ドレイン用金属膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を所定の露光マスクを用いて露光処理する工程と、
露光処理された前記レジスト膜を現像処理してパターン形成し、ソース電極用レジストマスクおよびドレイン電極用レジストマスクを形成するマスクパターニング工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして前記ソース・ドレイン用金属膜をエッチングし、ソース電極用金属膜とドレイン電極用金属膜とを形成する金属膜エッチング工程と、
少なくとも、前記ソース電極用金属膜および前記ドレイン電極用金属膜の上方位置を含む部位の前記レジスト膜の表面並びに該ソース電極用金属膜と該ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部内に露出する前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜の表面に対して光を選択的に照射する光照射工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクに有機溶媒を作用させ、レジストを軟化させて変形させることにより、少なくとも前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間の前記チャンネル領域用凹部内の前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜を変形したレジストにより覆うリフロー工程と、
変形後の前記レジスト並びに前記ソース電極用金属膜および前記ドレイン電極用金属膜をマスクとして、下層の前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜および前記ａ−Ｓｉ膜をエッチングする工程と、
変形後の前記レジストを除去して、前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部内に前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜を再び露出させる工程と、
前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜とをマスクとして、これらの間の前記チャンネル領域用凹部に露出した前記オーミックコンタクト用Ｓｉ膜をエッチングする工程と、
を含む、ＴＦＴの製造方法を提供する。
【０００９】
また、本発明の第４の観点は、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、上記第１の観点のリフロー方法が行なわれるようにリフロー処理システムを制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
【００１０】
また、本発明の第５の観点は、被処理体を載置する載置台と光源との間に、光の通過を制限する遮光板を備え、被処理体に対して局部的に光照射処理を行なう光照射ユニットと、
被処理体上に形成されたレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理ユニットと、
前記処理チャンバ内で上記第１の観点のリフロー方法が行なわれるように制御する制御部と、
を備えた、リフロー処理システムを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リフロー処理に先立ち、被処理体に対して光、例えば紫外線を照射して下層膜の露出領域を改質することにより、レジストの流動を早め、リフロー工程におけるリフロー時間を短縮することができる。また、局部的に光照射を行うことにより、被処理体の面内でリフローの進行速度を部位毎に制御することができる。
【００１２】
従って、本発明のリフロー方法を、例えばレジストをマスクにしたエッチング工程が繰り返し行なわれるＴＦＴ素子などの半導体装置の製造に適用することにより、省マスク化と工程数の削減に加え、総工程時間の短縮を図ることが可能になる。また、リフローの進行速度およびレジストの変形量を光照射によって部位毎に調節することにより、リフロー処理により変形したレジストをマスクとして用いるエッチングの精度を向上させることができるので、半導体装置の高集積化や微細化への対応も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
図１は、本発明のリフロー方法に好適に利用可能なリフロー処理システムの全体を示す概略平面図である。ここでは、ＬＣＤ用ガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｇの表面に形成されたレジスト膜を、現像処理後に軟化させて変形させ、下層膜をエッチングする際のエッチングマスクとして再利用するためのリフロー処理を行なうリフロー処理ユニットと、このリフロー処理に先だって紫外線照射を行なうＵＶ照射ユニットを備えたリフロー処理システムを例に挙げて説明することとする。このリフロー処理システム１００は、図示しない基板搬送ラインを介して、外部のレジスト塗布・現像処理システムや露光装置、エッチング装置、アッシング装置などとの間で基板Ｇの受け渡しを行なえるように構成されている。
【００１４】
リフロー処理システム１００は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション（搬入出部）１と、基板Ｇにリフロー処理およびこれに先行して行なわれる紫外線照射処理を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理ステーション（処理部）２と、リフロー処理システム１００の各構成部を制御する制御部３と、を備えている。なお、図１において、リフロー処理システム１００の長手方向をＸ方向、水平面上においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。
【００１５】
カセットステーション１は、処理ステーション２の一方の端部に隣接して配置されている。このカセットステーション１は、カセットＣと処理ステーション２との間で基板Ｇの搬入出を行うための搬送装置１１を備えており、このカセットステーション１において外部に対するカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送装置１１は、カセットＣの配列方向であるＹ方向に沿って設けられた搬送路１０上を移動可能な搬送アーム１１ａを有している。この搬送アーム１１ａは、Ｘ方向への進出・退避および回転可能に設けられており、カセットＣと処理ステーション２との間で基板Ｇの受渡しを行なえるように構成されている。
【００１６】
処理ステーション２は、基板Ｇに対してレジストのリフロー処理、その前処理として紫外線照射処理等を行うための複数の処理ユニットを備えている。これら各処理ユニットにおいて基板Ｇは１枚ずつ処理される。また、処理ステーション２は、基本的にＸ方向に延在する基板Ｇ搬送用の中央搬送路２０を有しており、この中央搬送路２０を挟んでその両側に各処理ユニットが、中央搬送路２０に臨むように配置されている。
【００１７】
また、中央搬送路２０には、各処理ユニットとの間で基板Ｇの搬入出を行うための搬送装置２１が備えられており、処理ユニットの配列方向であるＸ方向に移動可能な搬送アーム２１ａを有している。さらに、この搬送アーム２１ａは、Ｙ方向への進出・退避、上下方向への昇降および回転可能に設けられており、各処理ユニットとの間で基板Ｇの搬入出を行なえるように構成されている。
【００１８】
処理ステーション２の中央搬送路２０に沿って一方側には、カセットステーション１の側から、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０およびリフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０がこの順に配列され、中央搬送路２０に沿って他方側には、三つの加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃが一列に配列されている。各加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、鉛直方向に多段に積層配置されている（図示省略）。
【００１９】
ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０は、リフロー処理に先だって、基板Ｇ上に形成されたレジストに対して、例えば所定波長のＵＶ光を照射し、レジストで被覆されていない下層膜表面の改質を行なう。この改質の目的は、露出した下層膜表面における純水の接触角を小さくし、次のリフロー工程においてシンナー等の溶剤雰囲気でレジストを軟化させた場合に、その流動速度を大きくすることにある。
【００２０】
ここで、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０について図２および図３を参照しながら説明する。図２はＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０の模式図であり、また、図３はＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０の構成を概略的に示した平面図である。ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０はハウジング３１を備えており、ハウジング３１内には矩形のステージ３２と光照射装置３３とが収容されている。ステージ３２は、基板Ｇが載置される載置面を有しており、中央搬送路２０と略平行なＸ方向に移動可能である。
【００２１】
また、光照射装置３３は、ステージ３２の移動経路の途中に配置されており、ステージ３２の上側からステージ３２上に載置された基板ＧにＵＶ光を照射する。ステージ３２は、中央搬送路２０と略平行に延びるガイドレール３４に連結装置３５を介して連結されるとともに、ステージ駆動部５０によって駆動されてガイドレール３４に沿って往復動できる。具体的には、ステージ３２は、例えばステージ駆動部５０からの駆動信号によって駆動されるエアシリンダ機構やボールネジ機構等の駆動機構（図示せず）により、搬送装置２１の搬送アーム２１ａから基板Ｇを受け取るホームポジション（図３に実線で示す位置）と、光照射装置３３を略完全に通り過ぎた折り返しポジション（図３に二点鎖線で示す位置）との間を往復動する。
【００２２】
光照射装置３３は、ＵＶ光を発する光源としてのＵＶランプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃと、これらの光源からのＵＶ光を透過して基板Ｇに向けて照射する照射面３６とを有している。ＵＶランプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、ステージ３２の移動方向（Ｘ方向）に沿って並んで配列されている。また、各ＵＶランプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、基板Ｇの幅全体にわたってむらなくＵＶ光を照射できるように、ステージ３２の移動方向に対して略直交する方向（Ｙ方向）に所定の長さで延びている。
【００２３】
また、照射面３６の下方には、図示しない支持部材により支持された遮光板３７が設けられている。この遮光板３７には、ＵＶ光照射時の基板Ｇの移動方向と同方向にその長辺方向が一致するような細長いスリット［図５（ａ）参照］が設けられており、基板Ｇ表面に所定の線幅で局部的に紫外線を照射できるようになっている。
【００２４】
光源である各ＵＶランプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、照射駆動部５２に接続されており、この照射駆動部５２からの駆動信号によってＯＮ／ＯＦＦされる。また、ステージ３２の移動経路の上方には、照射面３６と基板Ｇの表面との間の距離を検出するセンサ部３８が、光照射装置３３よりもホームポジション側に設けられている。センサ部３８は、Ｙ方向（基板Ｇの幅方向）に並ぶ基板Ｇ上の複数の点で照射面３６と基板Ｇの表面との間の距離を計測すべく、Ｙ方向に配列された複数のセンサ（例えば光センサ）３９を有している。なお、センサ部３８によって得られた検出信号は、ステージ駆動部５０と照射駆動部５２と後述する昇降駆動部５１を制御するコントローラ９０に入力されるようになっている。
【００２５】
また、照射面３６と基板Ｇの表面との間の距離を変化させることができるように、ステージ３２には昇降機構４０が設けられている。この昇降機構４０は、ステージ３２の底面に連結された例えば３つの昇降軸４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、これらの昇降軸４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを昇降させるモータ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとから構成される。各モータ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、昇降駆動部５１に接続されており、昇降駆動部５１からの駆動信号によって個別に駆動される。そして、対応する昇降軸４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが個別に昇降され、ステージ３２の高さ（つまり、照射面３６と基板Ｇの表面との間の距離）を調節できるようになっている。
【００２６】
次に、上記構成のＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０におけるＵＶ照射処理の動作について説明する。まず、中央搬送路２０を移動する搬送装置２１の搬送アーム２１ａから基板ＧがＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０のステージ３２に受け渡される。この際、昇降ピン４４をステージ３２の表面から所定の高さまで突出した状態で、ステージ３２がホームポジションに待機する。そして、このホームポジションで基板Ｇが搬送装置２１の搬送アーム２１ａから昇降ピン４４に受け渡される。
【００２７】
基板Ｇが昇降ピン４４に受け渡されたら、昇降駆動部５１によって昇降ピン４４を下降させることにより、基板Ｇがステージ３２の載置面上に載置される。そして、光照射装置３３の照射面３６と基板Ｇの表面との間の距離が、予め決められた距離（照射距離）となるように、昇降駆動部５１によって昇降軸４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを上昇させる。
【００２８】
続いて、ステージ駆動部５０によってステージ３２がホームポジションから光照射装置３３に向かってＸ方向に移動され、基板Ｇの表面に向けて順次ＵＶ照射が行なわれる。この際のＵＶ光の波長としては、３００〜４００ｎｍが好ましい。
また、ＵＶ照射に際しては、基板Ｇが照射面３６と対向する位置に到達する前に、移動する基板Ｇと照射面３６との間の距離をセンサ部３８によって検出し、その検出値に基づいてステージ３２の移動中にその高さを昇降軸４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの昇降によって逐次補正する。従って、照射面３６と基板Ｇの表面との間の距離を基板Ｇの表面全体にわたって均等（距離Ｌ）になるようにしている。
【００２９】
また、基板Ｇ（ステージ３２）と光照射装置３３の照射面３６との間には、図示しないスリットが形成された遮光板３７が介在配備されていることから、紫外線は、基板Ｇの移動方向（Ｘ方向）に細長い線状に局部的に照射される。
【００３０】
以上のようにして、基板Ｇに対して局所的に光照射が行われ、基板Ｇが折り返しポジション（図３に二点鎖線で示される位置）に達したら、今度は、ステージ３２をホームポジションに向けて逆方向に移動する。この復路においても、必要に応じて光照射装置３３から基板Ｇに向けてＵＶ光を照射することができる。
【００３１】
以上のようにＵＶ照射を行うことにより、ＵＶ光が照射された部位の下層膜の表面が改質され、レジストの流動が促進される。光照射による改質の程度は、下層膜の材質によって異なり、例えば下層膜がシリコンである場合には、光照射によってシリコン表面の接触角が１０度以下例えば１〜１０度となるように改質することが好ましい。これにより、リフロー工程でレジストの流動が促進される。
【００３２】
ＵＶ照射処理後の基板Ｇは、ホームポジションに戻った段階で、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０のステージ３２上から搬送装置２１の搬送アーム２１ａに受け渡される。次に、搬送アーム２１ａによって処理ステーション２のリフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０に搬入され、基板Ｇ上に形成されたレジストを有機溶媒例えばシンナー雰囲気で軟化させてレジストマスク形状を変化させるリフロー処理が行なわれる。
【００３３】
ここで、リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０の構成について、さらに詳細に説明する。図４は、リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０の概略断面図である。リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０は、チャンバ６１を有しており、このチャンバ６１は、下部チャンバ６１ａと、この下部チャンバ６１ａの上部に当接される上部チャンバ６１ｂとから構成されている。上部チャンバ６１ｂと下部チャンバ６１ａとは、図示しない開閉機構により開閉可能に構成されており、開状態のときに、搬送装置２１により基板Ｇの搬入出が行なわれる。
【００３４】
このチャンバ６１内には、基板Ｇを水平に支持する支持テーブル６２が設けられている。支持テーブル６２は熱伝導率に優れた材質例えばアルミニウムで構成されている。
【００３５】
支持テーブル６２には、図示しない昇降機構によって駆動され、基板Ｇを昇降させる３本の昇降ピン６３（図４では２本のみを図示する）が、支持テーブル６２を貫通するように設けられている。この昇降ピン６３は、昇降ピン６３と搬送装置２１との間で基板Ｇを受け渡しする際には、基板Ｇを支持テーブル６２から持ち上げて所定の高さ位置で基板Ｇを支持し、基板Ｇのリフロー処理中は、例えば、その先端が支持テーブル６２の上面と同じ高さとなるようにして保持される。
【００３６】
下部チャンバ６１ａの底部には、排気口６４ａ，６４ｂが形成されており、この排気口６４ａ，６４ｂには排気系６４が接続されている。そして、この排気系６４を通ってチャンバ６１内の雰囲気ガスが排気される。
【００３７】
支持テーブル６２の内部には、温度調節媒体流路６５が設けられており、この温度調節媒体流路６５には、例えば温調冷却水などの温度調節媒体が温度調節媒体導入管６５ａを介して導入され、温度調節媒体排出管６５ｂから排出されて循環し、その熱（例えば冷熱）が支持テーブル６２を介して基板Ｇに対して伝熱され、これにより基板Ｇの処理面が所望の温度に制御される。
【００３８】
チャンバ６１の天壁部分には、シャワーヘッド６６が、支持テーブル６２に対向するように設けられている。このシャワーヘッド６６の下面６６ａには、多数のガス吐出孔６６ｂが設けられている。
【００３９】
また、シャワーヘッド６６の上部中央には、ガス導入部６７が設けられており、このガス導入部６７はシャワーヘッド６６の内部に形成された空間６８に連通している。ガス導入部６７には配管６９が接続されている。配管６９には、有機溶媒例えばシンナーを気化して供給するバブラータンク７０が接続され、その途中には開閉バルブ７１が設けられている。バブラータンク７０の底部には、シンナーを気化させるための気泡発生手段として、図示しないＮ２ガス供給源に接続されたＮ２ガス供給配管７４が配備されている。このＮ２ガス供給配管７４には、マスフローコントローラ７２および開閉バルブ７３が設けられている。また、バブラータンク７０は、内部に貯留されるシンナーの温度を所定温度に調節するための図示しない温度調節機構を備えている。そして、図示しないＮ２ガス供給源からＮ２ガスをマスフローコントローラ７２によって流量制御しながらバブラータンク７０の底部に導入することにより、所定温度に温度調節されたバブラータンク７０内のシンナーを気化させ、配管６９、ガス導入部６７を介してチャンバ６１内に導入できるように構成されている。
【００４０】
また、シャワーヘッド６６の上部の周縁部には、複数のパージガス導入部７５が設けられており、各パージガス導入部７５には、例えばパージガスとしてのＮ２ガスをチャンバ６１内に供給するパージガス供給配管７６が接続されている。パージガス供給配管７６は、図示しないパージガス供給源に接続されており、その途中には開閉バルブ７７が設けられている。
【００４１】
このような構成のリフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０においては、まず、上部チャンバ６１ｂを下部チャンバ６１ａから開放し、その状態で、搬送装置２１の搬送アーム２１ａにより、既にパターン形成され紫外線照射処理がなされたレジストを有する基板Ｇを搬入し、支持テーブル６２に載置する。そして、上部チャンバ６１ｂと下部チャンバ６１ａを当接させ、チャンバ６１を閉じる。
【００４２】
次に配管６９の開閉バルブ７１およびＮ２ガス供給配管７４の開閉バルブ７３を開放し、マスフローコントローラ７２によってＮ２ガスの流量を調節してシンナーの気化量を制御しつつ、バブラータンク７０から、気化されたシンナーを配管６９、ガス導入部６７を介してシャワーヘッド６６の空間６８に導入し、ガス吐出孔６６ｂから吐出させる。これにより、チャンバ６１内が所定濃度のシンナー雰囲気とされる。
【００４３】
チャンバ６１内の支持テーブル６２に載置された基板Ｇ上には、既にパターン形成されたレジストが設けられているので、このレジストがシンナー雰囲気に曝されることにより、シンナーがレジストに浸透する。これにより、レジストが軟化してその流動性が高まり、変形して基板Ｇ表面の所定の領域（ターゲット領域）が変形レジストで被覆される。この際、支持テーブル６２の内部に設けられた温度調節媒体流路６５に、温度調節媒体を導入することによって、その熱が支持テーブル６２を介して基板Ｇに対して伝熱され、これにより基板Ｇの処理面が所望の温度例えば２０℃に制御される。シャワーヘッド６６から基板Ｇの表面に向けて吐出されたシンナーを含むガスは、基板Ｇの表面に接触した後、排気口６４ａ，６４ｂへ向けて流れ、チャンバ６１内から排気系６４へ排気される。
【００４４】
以上のようにして、リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０におけるリフロー処理が終了した後は、排気を継続しながらパージガス供給配管７６上の開閉バルブ７７を開放し、パージガス導入部７５を介してチャンバ６１内にパージガスとしてのＮ２ガスを導入し、チャンバ内雰囲気を置換する。その後、上部チャンバ６１ｂを下部チャンバ６１ａから開放し、前記と逆の手順でリフロー処理後の基板Ｇを搬送アーム２１ａによってリフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０から搬出する。
【００４５】
三つの加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃには、それぞれ基板Ｇに対して加熱処理を行うホットプレートユニット（ＨＰ）、基板Ｇに対して冷却処理を行うクーリングプレートユニット（ＣＯＬ）が、多段例えば２段ずつ合計４段に重ねられて構成されている（図示省略）。この加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃでは、ＵＶ照射後およびリフロー処理後の基板Ｇに対して、必要に応じて加熱処理や冷却処理が行なわれる。
【００４６】
図１に示すように、リフロー処理システム１００の各構成部は、制御部３のＣＰＵを備えたコントローラ９０に接続されて制御される構成となっている。コントローラ９０には、工程管理者がリフロー処理システム１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、リフロー処理システム１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース９１が接続されている。
【００４７】
また、コントローラ９０には、リフロー処理システム１００で実行される各種処理をコントローラ９０の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部９２が接続されている。
【００４８】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース９１からの指示等にて任意のレシピを記憶部９２から呼び出してコントローラ９０に実行させることで、コントローラ９０の制御下で、リフロー処理システム１００での所望の処理が行われる。また、前記レシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。
【００４９】
以上のように構成されるリフロー処理システム１００においては、まず、カセットステーション１において、搬送装置１１の搬送アーム１１ａが、既にレジストパターンが形成された基板Ｇを収容しているカセットＣにアクセスして１枚の基板Ｇを取り出す。基板Ｇは、搬送装置１１の搬送アーム１１ａから、処理ステーション２の中央搬送路２０における搬送装置２１の搬送アーム２１ａに受渡され、この搬送装置２１により、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０へ搬入される。そして、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０にてリフロー処理に先立ち紫外線照射処理が行なわれた後、基板ＧはＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０から搬送装置２１によって取出され、加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃのいずれかに搬入される。そして、各加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃにおいて冷却処理が施された基板Ｇは、リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０へ搬入され、そこでリフロー処理が行なわれる。
【００５０】
リフロー処理後は、必要に応じて各加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）８０ａ，８０ｂ，８０ｃにおいて所定の加熱、冷却処理が施される。このような一連の処理が終了した基板Ｇは、搬送装置２１によりリフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０から取出され、カセットステーション１の搬送装置１１に受渡され、任意のカセットＣに収容される。
【００５１】
図５（ａ）は、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０において、遮光板３７を用い、ＴＦＴ形成用の配線上にレジストパターンが形成された基板Ｇに対して所定の線幅でＵＶ照射を行なう際の原理を説明する図面である。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す基板Ｇ表面の符号Ａの部分を拡大して示す平面図である。図５（ａ）に示すように、ステージ３２に載置された基板Ｇは、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０内をＸ方向に搬送される途中でＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０のＵＶランプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃにより紫外線照射を受ける。これら光源と基板Ｇとの間には、Ｘ方向を長辺とする多数の細長いスリット３７ａが形成された遮光板３７が介在配備されているので、紫外線はスリット３７ａの開口幅に応じて所定の線幅で照射される。具体的には、例えば図５（ｂ）に示すように、基板Ｇにおいて、ＴＦＴ素子形成部位１０１を含む領域にはＵＶ光が照射され（ＵＶ照射領域）、同図中、Ｘ方向に形成されたゲート線などの配線１０２を含む領域にはＵＶ光は照射されない（非照射領域）。ＵＶ照射領域では下層膜表面が紫外線の作用により改質され、次工程のリフロー処理の際にレジストが流動しやすくなる。しかし、非照射領域では、下層膜は改質されないため、リフローの際のレジストの流動速度はＵＶ照射領域に比べて遅くなる。従って、ＴＦＴ素子形成部位１０１を含むＵＶ照射領域では、配線１０２を含む非照射領域に比べ、リフローによるレジストの拡がり面積が大きくなる。このようにして、ＵＶ照射を局部的に行なうことにより、同一基板面内でリフロー処理におけるレジストの流動速度および流動面積を部位によって変化させることが可能になる。
【００５２】
次に、図６〜図９を参照しながら、本発明のリフロー方法を液晶表示装置用ＴＦＴ素子の製造工程に適用した実施形態について説明する。
図６は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置用ＴＦＴ素子の製造方法の主要な工程を示すフローチャートである。
まず、図７（ａ）に示すように、ガラス等の透明基板からなる絶縁基板２０１上にゲート電極２０２および図示しないゲート線を形成し、さらにシリコン窒化膜などのゲート絶縁膜２０３、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜２０４、オーミックコンタクト層としてのｎ＋Ｓｉ膜２０５、Ａｌ合金やＭｏ合金等の電極用金属膜２０６をこの順に積層して堆積する（ステップＳ１）。
【００５３】
次に、図７（ｂ）に示すように、電極用金属膜２０６上にレジスト２０７を形成する（ステップＳ２）。そして、図７（ｃ）に示すように露光マスク３００を用い、レジスト２０７に対して露光処理を行なう（ステップＳ３）。この露光マスク３００は、レジスト２０７を所定のパターンで露光できるように構成されている。このようにレジスト２０７を露光処理することにより、図７（ｄ）に示すように、露光レジスト部２０８と、未露光レジスト部２０９とが形成される。
【００５４】
露光後は、現像処理を行なうことにより、図８（ａ）に図示するように、露光レジスト部２０８が除去され、未露光レジスト部２０９を電極用金属膜２０６上に残存させる（ステップＳ４）。未露光レジスト部２０９は、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１に分離されてパターン形成される。
【００５５】
そして、残存した未露光レジスト部２０９をエッチングマスクとして用い、電極用金属膜２０６をエッチングし、図８（ｂ）に示すように、後にチャンネル領域となる部分に凹部２２０を形成する（ステップＳ５）。このエッチングによって、ソース電極２０６ａとドレイン電極２０６ｂが形成され、これらの間の凹部２２０内にｎ＋Ｓｉ膜２０５の表面を露出させることができる。
【００５６】
次に、図２および図３に示すＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０において、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１にＵＶ照射処理を実施する（ステップＳ６）。ＵＶ照射処理によって、図８（ｃ）に示すようにソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１で被覆されていないｎ＋Ｓｉ膜２０５の露出表面が改質され、純水の接触角が１０度以下例えば１〜１０度の改質表面２０５ａとなるので、軟化したレジストの流動が促進される。
【００５７】
ステップＳ７のリフロー処理においては、後にチャンネル領域となる目的の凹部２２０にシンナー等の有機溶媒によって軟化させたレジストを流入させる。図９（ａ）は、リフロー処理後の変形レジスト２１２によって凹部２２０の周囲が被覆された状態を示している。このリフロー処理は、図４のリフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）６０により行なわれる。このリフロー処理の直前に行われたステップＳ６のＵＶ照射処理で、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１で被覆されていないｎ＋Ｓｉ膜２０５の改質表面２０５ａでは純水の接触角が１０度以下に改質されているので、レジストの流動が速やかに進み、短い工程時間でリフロー処理を終了させることができる。
【００５８】
また、図２および図３に示すＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０では、スリット３７ａを有する遮光板３７を介在させた状態でＵＶ照射を実施することにより、速やかにレジストを流動させてリフローを促進させたい領域例えば凹部２２０の周囲には選択的に紫外線を照射し、逆に、レジストのリフローを極力抑制したい領域例えばゲート線などの配線領域には、紫外線を照射しないことができる。このように、局部的に紫外線を照射することによって、基板Ｇ上のレジストの流動速度を基板面内で調節し、変形レジスト２１２の拡がりを制御することができる。
【００５９】
次に、図９（ｂ）に示すように、ソース電極２０６ａ、ドレイン電極２０６ｂおよび変形レジスト２１２をエッチングマスクとして使用し、周囲のｎ＋Ｓｉ膜２０５およびａ−Ｓｉ膜２０４をエッチング処理する（ステップＳ８）。その後、例えばレジスト剥離液を用いるウエット処理などの手法により、変形レジスト２１２を除去し（ステップＳ９）、図９（ｃ）に示すように、ソース電極２０６ａおよびドレイン電極２０６ｂを露出させる。
【００６０】
次に、ソース電極２０６ａおよびドレイン電極２０６ｂをエッチングマスクとして使用し、凹部２２０内に露出したｎ＋Ｓｉ膜２０５をエッチング処理する（ステップＳ１０）。これにより、図９（ｄ）に示すように、チャンネル領域２２１が形成される。
【００６１】
以降の工程は図示を省略するが、例えば、チャンネル領域２２１とソース電極２０６ａおよびドレイン電極２０６ｂを覆うように有機膜を成膜した後（ステップＳ１１）、フォトリソグラフィー技術によりソース電極２０６ａ（ドレイン電極２０６ｂ）に接続するコンタクトホールをエッチングによって形成し（ステップＳ１２）、次いでインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等により透明電極を形成する（ステップＳ１３）ことにより、液晶表示装置用のＴＦＴ素子が製造される。
【００６２】
以上のように、リフロー処理の前に局部的にＵＶ照射処理を実施することにより、紫外線照射領域の露出表面をレジストがリフローしやすい状態に改質し、リフローの工程時間を短縮することができる。
また、紫外線照射を局部的に行なうことにより、紫外線照射領域ではレジストの流動化を非紫外線照射領域よりも早めることができるので、リフロー速度および変形レジストの拡がり面積を基板Ｇの面内で変化させて、変形レジストをマスクとして用いるエッチングの精度を向上させることが可能である。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものでない。
例えば、上記説明においては、ＬＣＤ用ガラス基板を用いるＴＦＴ素子の製造を例に取り挙げたが、他のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）基板や、半導体基板等の基板に形成されたレジストのリフロー処理を行なう場合にも本発明を適用することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）３０を用いてレジストに紫外線を照射する構成としたが、レジストに照射する光は紫外線に限るものではなく、例えば３００〜６００ｎｍの波長の光を使用することができる。
また、上記実施形態で使用するＵＶ照射ユニット（ＵＶ）では、スリット３７ａが形成された遮光板３７を使用する構成としたが、遮光板としては、スリット以外に、例えば細孔を有する構成として、光をスポット状に照射することも可能である。
【００６５】
また、本発明のリフロー方法は、ハーフ露光技術および再現像処理を行なうＴＦＴの製造過程にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、例えばＴＦＴ素子などの半導体装置の製造において好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】リフロー処理システムの概要を説明する図面。
【図２】ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）の概略構成を示す模式図。
【図３】ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）の概略構成を示す平面図。
【図４】リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）の概略構成を示す断面図。
【図５】ＵＶ照射を行なう際の原理を説明する図面。
【図６】ＴＦＴ素子の製造工程の一例を示すフロー図。
【図７】ＴＦＴ素子の製造工程において、積層膜の形成から露光処理までの状態を示す基板の縦断面図。
【図８】ＴＦＴ素子の製造工程において、レジストのパターン形成から紫外線照射までの状態を示す基板の縦断面図。
【図９】ＴＦＴ素子の製造工程において、リフロー後からチャンネル形成後までの基板の状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１：カセットステーション
２：処理ステーション
３：制御部
２０：中央搬送路
２１：搬送装置
３０：ＵＶ照射ユニット（ＵＶ）
６０：リフロー処理ユニット（ＲＥＦＬＷ）
８０ａ，８０ｂ，８０ｃ：加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）
１００：リフロー処理システム
１０１：ＴＦＴ素子形成部位
１０２：配線
２０１：絶縁基板
２０２：ゲート電極
２０３：ゲート絶縁膜
２０４：ａ−Ｓｉ膜
２０５：ｎ＋Ｓｉ膜
２０６ａ：ソース電極
２０６ｂ：ドレイン電極
２１０：ソース電極用レジストマスク
２１１：ドレイン電極用レジストマスク
Ｇ：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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