專利名稱：軟溶處理裝置以及軟溶處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在薄膜晶體管(TFT)等的制造過程中對抗蝕劑 進行軟溶(reflow)處理時所適用的軟溶處理裝置以及軟溶處理方法。
背景技術(shù)：
有源矩陣型液晶顯示裝置在形成有薄膜晶體管(TFT)的TFT基 板和形成有彩色濾光片的對置基板之間夾入并承載液晶，能夠有選擇 地針對每個象素施加電壓。在此處所使用的TFT基板的制作過程中，通過光刻工序反復進行光致抗蝕劑等感光材料的圖案形成，因而每個 光刻工序都需要掩模圖案。但是，近年來隨著液晶顯示裝置的高度集成化以及細微化的發(fā)展， 存在其制造工序復雜化、制造成本增加的傾向。因此，為了減少制造 成本，研究了將光刻用掩模圖案的形成工序合并來削減整體工序數(shù)量 的技術(shù)。作為削減掩模圖案形成工序數(shù)量的技術(shù)，提出了這樣的方案 通過使有機溶劑浸透于抗蝕劑來使抗蝕劑軟化，使抗蝕劑圖案的形狀 變化，由此能夠省略掉掩模圖案的形成工序(例如日本特開2002-334830 號公報專利文獻l)。另外，還提出了用于有效地進行軟溶處理的基 板處理裝置(軟溶處理裝置)的方案(例如日本特開2003-158054號公 報專利文獻2;日本特開2005-159293號公報專利文獻3)。然而，上述專利文獻2或?qū)＠墨I3所記載的軟溶處理裝置由于 是腔室方式，即，通過輸送裝置將基板輸入到腔室內(nèi)后，將上述腔室 內(nèi)部置換成溶劑氣氛而使抗蝕劑溶解，所以，基板的輸入、輸出以及 氣氛置換需要既定的時間，在生產(chǎn)能力提高方面存在界限。而且，在采用腔室方式的情況下，需要通過調(diào)節(jié)溶劑供給量和排 氣量來控制腔室內(nèi)部的溶劑流動，但是在現(xiàn)實中這樣的控制是較困難 的，存在這樣的問題溶劑濃度產(chǎn)生濃淡不均而難以在基板面內(nèi)獲得 軟溶量的均勻性。為了解決該均勻性的問題，也考慮了過剩地供給溶 劑的方法，但此時卻增加了溶劑使用量。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在基板面內(nèi)進行均勻的處理、且 可獲得足夠的生產(chǎn)能力的軟溶處理裝置以及軟溶處理方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種軟溶處理裝置，在溶劑氣氛中使基板上的抗蝕劑膜軟化而流動化，具備基板支承部件，該基板支承部件將形成有抗蝕劑膜的基板支承為大致水平姿勢；以及溶劑氣氛形成器，該溶劑氣氛形成器相對于支承在上述基板支承部件上的基板 以能夠進行相對移動的方式接近地設(shè)置，具有溶劑供給口以及溶劑吸 入口，該溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到基板上方的空 間，該溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給到基板上方的空間中 的溶劑，在基板上方的空間中形成溶劑氣氛。在上述第一方面的軟溶處理裝置中，可以設(shè)計成，在上述溶劑氣 氛形成器上，形成有與基板對置而限定上述軟溶處理空間的基板對置 面。而且，可以設(shè)計成，上述溶劑供給口以及上述溶劑吸入口都是形 成在上述基板對置面上的開口。此時，可以設(shè)計成，上述溶劑供給口 以及上述溶劑吸入口分別是以與上述基板的表面對置的方式沿著基板 的寬度方向形成的呈長型形狀的開口 。另外，優(yōu)選的是，上述基板對置面與基板之間的間隔為l隨至5mm。 進而，可以設(shè)計成，上述基板支承部件具備在基板輸送方向上按既 定間隔相互平行排列的多個旋轉(zhuǎn)部件，以及使上述旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；上述旋轉(zhuǎn)部件在與基板的下表面抵接的狀態(tài)下進行旋轉(zhuǎn)， 由此，使基板相對于上述溶劑氣氛形成器水平移動。此時，作為上述 旋轉(zhuǎn)部件，能夠使用在基板的寬度方向上延伸的呈長型形狀的輥，而 作為該輥，優(yōu)選的是具有設(shè)置在其內(nèi)部的、用于調(diào)節(jié)基板溫度的基板 溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)。另外，可以設(shè)計成，上述溶劑氣氛形成器具有對向上述軟溶處理 空間供給的溶劑進行溫度調(diào)節(jié)的溶劑溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)。進而，還可以設(shè)計成，配備有多個上述溶劑氣氛形成器，由這多 個容器氣氛形成器依次對一張基板進行軟溶處理。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種軟溶處理方法，使用軟溶處理 裝置使基板上的抗蝕劑膜軟化而流動化；該軟溶處理裝置具備基板 支承部件，該基板支承部件將形成有抗蝕劑膜的基板支承為大致水牟姿勢；以及溶劑氣氛形成器，該溶劑氣氛形成器相對于支承在上述基 板支承部件上的基板以能夠進行相對移動的方式接近地設(shè)置，具有溶 劑供給口以及溶劑吸入口 ，該溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑 供給到基板上方的空間，該溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給 到基板上方的空間中的溶劑，在基板上方的空間中形成溶劑氣氛；包 括如下工序使形成有抗蝕劑膜的基板和上述溶劑氣氛形成器之間產(chǎn) 生相對移動；以及在產(chǎn)生該相對移動的同時，從上述溶劑形成器的溶 劑供給口對基板供給溶劑，從上述溶劑吸入口吸引溶劑，在抗蝕劑膜 的上方形成溶劑氣氛。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種軟溶處理裝置，在溶劑氣氛中 使基板上的抗蝕劑膜軟化而流動化，其特征在于，具備基板支承部 件，該基板支承部件將形成有抗蝕劑膜的基板支承為大致水平姿勢； 溶劑氣氛形成器，該溶劑氣氛形成器相對于支承在上述基板支承部件 上的基板以能夠進行相對移動的方式接近地設(shè)置，具有溶劑供給口以 及溶劑吸入口 ，該溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到基板 上方的空間，該溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給到基板上方 的空間中的溶劑，在基板上方的空間中形成溶劑氣氛；以及控制部， 該控制部進行控制，以便從上述溶劑氣氛形成器的溶劑供給口朝向上 述基板上的抗蝕劑供給包含溶劑的氣體，而且，從上述溶劑吸入口進 行吸引。本發(fā)明的軟溶處理裝置具備基板支承部件和溶劑氣氛形成器，該 基板支承部件將基板支承為大致水平姿勢，該溶劑氣氛形成器相對于 支承在該基板支承部件上的基板以能夠進行相對移動的方式設(shè)置在接 近的位置，并在基板上方的空間中形成溶劑氣氛，從而能夠抑制進行 軟溶處理的基板上方的空間(軟溶處理空間)中的溶劑濃度的不均， 使溶劑濃度均勻化，所以，與現(xiàn)有的腔室方式的軟溶處理裝置相比， 能夠容易地實現(xiàn)基板面內(nèi)的軟溶處理的均勻化。而且，不需要在腔室方式的軟溶處理裝置中所必須進行的基板的 輸入輸出動作、以及軟溶處理前后的腔室內(nèi)氣氛置換，能夠一邊輸送 基板一邊進行軟溶處理，因而能夠提高軟溶處理的生產(chǎn)能力。而且，由于溶劑氣氛形成器具有溶劑供給口以及溶劑吸入口 ，該 溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到基板上方的空間，S溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引^皮供給到基板上方的空間中的溶劑， 所以，能夠?qū)崿F(xiàn)在防止溶劑向外部漏出的同時節(jié)省了溶劑使用量的軟 溶處理。
圖1是說明搭載有本發(fā)明的軟溶處理裝置的軟溶處理系統(tǒng)的概略 俯視圖。圖2是表示本發(fā)明第一實施方式的軟溶處理單元的概略結(jié)構(gòu)的側(cè) 視圖。圖3是表示圖2的軟溶處理單元所采用的軟溶處理器的一個例子 的外觀立體圖。圖4是表示圖3的軟溶處理器的縱剖視圖。圖5是表示圖2的軟溶處理單元所采用的軟溶處理器的另一個例 子的外觀立體圖。圖6是表示圖5的軟溶處理器的縱剖視圖。圖7是表示本發(fā)明第二實施方式的軟溶處理單元的概略結(jié)構(gòu)的側(cè) 視圖。圖8是表示圖7的軟溶處理單元所采用的軟溶噴嘴的底部的立體圖。圖9是表示圖8的軟溶噴嘴的縱剖視圖。圖IO是表示圖7的軟溶處理單元的變型例的側(cè)^L圖。圖11是表示軟溶噴嘴的變型例的縱剖視圖。圖12是用于說明軟溶處理方法的一個例子的工序的剖視圖。附圖標記說明1:載盒站；2:處理站；3:控制部；20: U形轉(zhuǎn)彎單元；30:再 顯影處理單元(REDEV ); 40:粘著單元(AD ); 50:軟溶處理單元(REFLW ); 53、 54:軟溶處理器；55:溶劑供給部；57:溶劑吸入部；59:頂壽反； 63:底板；65:基板對置面；67:溶劑供給管；69:溶劑供給口； 73: 排氣管；75:溶劑吸入口； 80:加熱冷卻處理單元(HP/COL) ; 100: 軟溶處理系統(tǒng)；G:基板。
具體實施方式
下面，參照附圖就本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。圖1是說明搭載有本發(fā)明的軟溶(reflow)處理裝置的軟溶處理系 統(tǒng)整體的概略俯視圖。在此，舉例說明這樣的軟溶處理系統(tǒng)，該系統(tǒng) 具備軟溶處理單元(REFLW),該軟溶處理單元進行軟溶處理，用于 使形成在LCD用玻璃基板(以下簡稱為"基板")G的表面上的抗蝕劑 膜在顯影處理之后軟化變形，作為在蝕刻下層膜時的蝕刻掩模再次使 用；再顯影處理單元(REDEV)，該再顯影處理單元用于在該軟溶處理 之前進行薄膜除去處理(再顯影處理)；粘著單元(AD)，該粘著單 元用于進行基底膜的表面改質(zhì)處理。該軟溶處理系統(tǒng)100經(jīng)由未圖示的基板輸送線路而與外部的抗蝕 劑涂敷顯影處理系統(tǒng)或曝光裝置、蝕刻裝置、拋光裝置等進行基板G 的交接。軟溶處理系統(tǒng)100具備載盒站(輸入輸出部)1,載置收納 多個基板G的盒C;處理站(處理部)2，具備多個處理單元，該多個 處理單元用于對基板G進行包括軟溶處理和在此之前進行的薄膜除去 處理以及表面改質(zhì)處理在內(nèi)的一系列處理；控制部3，對軟溶處理系統(tǒng) 100的各構(gòu)成部分進行控制。另外，在圖1中，將軟溶處理系統(tǒng)100的 長度方向設(shè)為X方向，將在水平面上與X方向垂直的方向設(shè)為Y方向。載盒站1與處理站2的一個端部鄰接地配置。該載盒站1具備用 于在盒C與處理站2之間進行基板G的輸入輸出的輸送裝置11,在該 載盒站l中相對于外部進行盒C的輸入輸出。另外，輸送裝置ll具有 輸送臂lla,該輸送臂lla能夠在輸送路徑10上移動，該輸送路徑10 沿著作為盒C的排列方向的Y方向設(shè)置。該輸送臂lla設(shè)置成能夠進 行朝向X方向的前進及退避、朝向上下方向的升降、以及旋轉(zhuǎn)，在盒C 與處理站2之間可進行基板G的交接。處理站2具備用于對基板G進行抗蝕劑的軟溶處理、作為其前一 階段處理的薄膜除去處理以及表面改質(zhì)處理等的多個處理單元。在這 各個處理單元中，基板G^L逐張?zhí)幚?。在處理?中，在X方向上各 處理單元配置成兩列，能夠按照所謂的平流方式順次輸送并處理基板 G,在其中途設(shè)有用于改變基板G的行進方向的U形轉(zhuǎn)彎單元20。該U 形轉(zhuǎn)彎單元20具有輸送臂21a,該輸送臂21a能夠在沿著Y方向設(shè)置 的輸送路徑21上移動，并且能夠進行朝向X方向的前進及退ie、朝向 上下方向的升降、以及旋轉(zhuǎn)。在處理站2的一側(cè)，從載盒站1側(cè)起，依次配置有再顯影處理單 元(REDEV) 30以及粘著單元(AD) 40，在另 一側(cè)配置有軟溶處理單元 (REFLW) 50以及加熱冷卻處理單元(HP/COL) 80。加熱冷卻處理單元 (HP/C0L) 80在鉛直方向上層疊配置為多層(省略圖示)。再顯影處理單元(REDEV ) 30是在軟溶處理之前進行薄膜除去處理 的處理單元，即，將抗蝕劑的圖案再顯影而除去薄膜部。該再顯影處 理單元(REDEV ) 30例如通過輥輸送或滾柱輸送等機構(gòu)按一定速度移動 基板G，與此同時從用于再顯影處理的再顯影藥液排出噴嘴向基板G排 出處理液，進行再顯影藥液的涂敷處理。粘著單元(AD) 40是在軟溶處理之前進行表面改質(zhì)處理的單元， 即，例如通過輥輸送或滾柱輸送等機構(gòu)按一定速度移動基板G，同時針 對基板G形成包含例如以HMDS (六甲基二硅胺烷)、TMSDEA (三曱基 硅烷基二乙胺)等硅烷化劑為代表的表面改質(zhì)處理劑的氣氛，促進抗 蝕劑的流動。這些表面改質(zhì)處理劑具有疏水化處理作用，起到疏水化 處理劑的作用。軟溶處理單元(REFLW) 50是用于進行軟溶處理的單元，在溶劑氣 氛中使圖案形成在基板G上的抗蝕劑軟化而流動化，使圖案變化而形 成新的抗蝕劑圖案。關(guān)于該軟溶處理單元(REFLW) 50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參照 圖2至圖4進行說明。如圖2所示那樣，軟溶處理單元(REFLW) 5 0具備多個輥51,這 些輥作為用于輸送基板G的輸送機構(gòu)，以能夠水平支承基板G的方式 在基板G的寬度方向上延伸，呈長型形狀。并列配置的各輥51通過與 未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)連接，而能夠朝單方向旋轉(zhuǎn)，通過該輥51的旋 轉(zhuǎn)而能夠在輸送方向(X方向)上輸送基板G。在各輥51的內(nèi)部設(shè)有 溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路51a,通過在該溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路51a中流通溫度調(diào) 節(jié)介質(zhì)，能夠?qū)錑的溫度進行調(diào)節(jié)。另外，基板G的輸送機構(gòu)并 不限于輥51,例如還可利用帶式傳送器等代替輥51 。在輸送輥51之間的多個部位(在圖2中為三個部位)上配備有作 為溶劑氣氛形成器的軟溶處理器53 ( 53a、 53b、 53c)。圖3是表示該 軟溶處理器53的概略結(jié)構(gòu)的立體圖，圖4是其縱剖視圖。軟溶處理器 53具備具有溶劑供給部55以及溶劑吸入部57的頂板59、沿著基板 G的輸送方向?qū)χ迷O(shè)置的一對側(cè)板61、與上述輸送方向垂直地對置設(shè)置的一對側(cè)板62、以及底板63，在一對側(cè)板62上分別形成基板導入 口 64a以及基板導出口 64b,整體上呈橫長的中空方筒形狀，形成為在 其內(nèi)部能夠使基板G通過。在頂板59的下表面上，與處在支承于輥51 的狀態(tài)下的基板G對置地形成有基板對置面65。由該基玲反對置面65、基板G、 一對側(cè)板61以及一對側(cè)板62在基 板G的上方形成空間，該空間構(gòu)成在進行軟溶處理時為溶劑氣氛的軟 溶處理空間S?；鍖χ妹?5接近基板G地配置，基板對置面65和基 板G之間的間隔Lt優(yōu)選例如lmm至5mm，更優(yōu)選的是2mm至4mm。這樣， 將基板對置面65接近基板G地配置，將軟溶處理空間S設(shè)成為小空間， 由此，軟溶處理空間S內(nèi)的溶劑濃度容易均勻化，基板G面內(nèi)的軟溶 處理的均勻化能夠得以實現(xiàn)，而且，能夠節(jié)減溶劑的使用量。另外， 由一對側(cè)板61以及形成有基板導入口 64a以及基板導出口 64b的側(cè)板 62圍出軟溶處理空間S，由此，防止溶劑的漏出。在軟溶處理器53中，溶劑供給部55以及溶劑吸入部"從頂板59 向外側(cè)(斜上方)突出地設(shè)置。溶劑供給部55在內(nèi)部具備溶劑供給通 路66,該溶劑供給通路66經(jīng)由多個溶劑供給管67與溶劑供給源68 (68a、 68b、 68c )連接。溶劑供給通路66的另一端側(cè)與在基板對置 面65上沿基板G的寬度方向形成為長型開口的溶劑供給口 69連通。 在該溶劑供給口 69的開口部內(nèi)，配備有例如由多孔質(zhì)陶瓷等構(gòu)成的具 有微細氣體流路的整流部件71，能夠?qū)瑲饣軇┑臍怏w朝向基板 G均勻地吹出。另外，溶劑吸入部57在內(nèi)部具備排氣通路72，該排氣通路72經(jīng) 由排氣管73與吸引泵等吸引機構(gòu)77 ( 77a、 77b、 77c)連接。排氣通 路72的另一端側(cè)與在基板對置面65上沿基板G的寬度方向形成長型 開口的溶劑吸入口 75連通。在上述結(jié)構(gòu)的軟溶處理單元(REFLW) 50中，使未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 機構(gòu)進行驅(qū)動，來使輥51旋轉(zhuǎn)，在X方向上輸送基板G。并且，在基 板G通過中空筒狀的軟溶處理器53的內(nèi)部時，將包含溶劑的氣體從溶 劑供給部55的溶劑供給口 69朝向基板G的表面供給。從溶劑供給口 69吹出的包含溶劑的氣體相對于基板G的表面并非垂直而是具有既定 的傾斜角度地向軟溶處理空間S排出。從溶劑供給口 69供給包含溶劑 的氣體，而且，從溶劑吸入部57的溶劑吸入口 75吸入供給來的氣體，經(jīng)由排氣通路72、排氣管73進行回收。這樣，由于軟溶處理器53的 基板對置面65與基板G之間為狹窄的軟溶處理空間S，所以，形成從 溶劑供給口 69朝向溶劑吸入口 75的單方向的流動。在該過程中，軟 溶處理空間S的氣氛中的溶劑^皮基板G表面的抗蝕劑吸收，抗蝕劑軟 化而流動化，形成變形抗蝕劑圖案。另外，在本實施方式中，包含溶 劑的氣體的流動方向與基板G的行進方向為相同的方向，但基板G的 行進方向也可與包含溶劑的氣體的流動方向為相反方向(相向流動)。 在本實施方式中，在輥51的內(nèi)部設(shè)置溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路51a，對 要實施軟溶處理的基板G進行溫度調(diào)節(jié)，但也可在軟溶處理器53上設(shè) 置例如熱交換器等溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)，對包含溶劑的氣體的溫度進行調(diào)節(jié)， 另外，在軟溶處理器53上設(shè)置掃描機構(gòu)，在利用輥51輸送基板G的 同時，相對于基板保持一定間隔而使軟溶處理器53在水平方向上進行 掃描。如圖2所示那樣，在一個軟溶處理單元(REFLW) 50內(nèi)，可配備多 個軟溶處理器53a、 53b、 53c，所以，針對一張基板能夠如一次軟溶處 理、二次軟溶處理、三次軟溶處理...那樣分成多階段實施。此時，還 能夠在各軟溶處理器53a、 53b、 53c中進行相同內(nèi)容的處理，但可以 針對每個軟溶處理器53a、 53b、 53c改變處理條件，例如溶劑的濃度、 溶劑的種類、處理溫度、處理時間等，進行軟溶處理。溶劑的濃度或溶劑的種類可通過改變從溶劑供給源供給的溶劑與 稀釋氣體的混合比例或者溶劑的種類而得到調(diào)整。通過調(diào)節(jié)從溶劑供給口 69供給的包含溶劑的氣體的溫度、或者流 通于輥51內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路51a的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的溫度，可使處 理溫度發(fā)生變化。通過改變輥51對基板G的輸送速度、軟溶處理器53在X方向上 的長度(更具體來講是從溶劑供給口 69到溶劑吸入口 75的距離)， 可改變處理時間。例如，在處理寬400mm、長500mm的基板G時，優(yōu)選 軟溶處理器53的X方向長度為30mm至100mm,輥51對基板G的輸送 速度為20mm/秒至100mm/秒，基板對置面65與基板G的間隔L,例如為 4mm至5mm。此時，優(yōu)選從溶劑供給口 69供給的氣體的流量(供給流 量)為20L/min至50L/min,從溶劑吸入口 75吸入的氣體的流量(排 氣流量)為20L/min至50L/min。通過這樣使各軟溶處理器53的處理條件適當變化，例如能夠使軟溶處理的速度(生產(chǎn)能力)提高，或控 制軟化抗蝕劑形成的覆蓋區(qū)域等。在加熱冷卻處理單元(HP/C0L) 80中，設(shè)有在通過例如輥輸送或 滾柱輸送等機構(gòu)按一定速度使基板G移動的同時、對基板G進行加熱 處理的加熱板單元(HP)以及對基板G進行冷卻處理的冷卻板單元 (COL)。在該加熱冷卻處理單元(HP/C0L) 80中，根據(jù)需要對軟溶處 理后的基板G進行加熱處理或冷卻處理。如圖1所示那樣，軟溶處理系統(tǒng)100的各個構(gòu)成部分與控制部3 中具備CPU的控制器90連接而受到控制。在控制器90上連接有用戶 界面91，該用戶界面91由為了供工程管理者對軟溶處理系統(tǒng)100進行 管理而進行指令輸入操作等的鍵盤、將軟溶處理系統(tǒng)100的運轉(zhuǎn)狀況 可視化顯示的顯示器等構(gòu)成。另外，在控制器90上連接有存儲處理方案的存儲部92，該處理方 案記錄了用于通過控制器90的控制實現(xiàn)在軟溶處理系統(tǒng)100中執(zhí)行的 各種處理的控制程序和處理條件數(shù)據(jù)等。并且，根據(jù)需要，通過來自用戶界面91的指示等將任意的處理方 案從存儲部92讀出而在控制器90中執(zhí)行，由此在控制器90的控制下， 進行軟溶處理系統(tǒng)100中的期望的處理。另外，上述處理方案還可采 用存儲在例如CD-R0M、硬盤、軟盤、閃存等計算機可讀存儲介質(zhì)中的 處理方案，或者從其它裝置例如經(jīng)由專用線路隨時傳送而加以利用。在上述那樣構(gòu)成的軟溶處理系統(tǒng)100中，首先，在載盒站1中， 輸送裝置11的輸送臂lla接近收納著已經(jīng)形成有抗蝕劑圖案的基板G 的盒C,取出一張基板G?；錑從輸送裝置11的輸送臂lla被交接 到再顯影處理單元(REDEV) 30,通過例如滾柱等輸送機構(gòu)在X方向上 輸送，同時，進行再顯影處理(薄膜除去處理)。并且，實施過再顯 影處理的基板G通過滾柱等輸送機構(gòu)被送入至粘著單元(AD) 40。而 后，在粘著單元(AD) 40中進行了表面改質(zhì)處理后，由U形轉(zhuǎn)彎單元 20的輸送臂21a將基板G從粘著單元(AD) 40取出，送入到軟溶處理 單元(REFLW) 50中， 一邊向與之前相反的方向進行輸送一邊進行軟溶 處理。軟溶處理后的基板G被送入到加熱冷卻處理單元(HP/COt) 80中。 并且，在加熱冷卻處理單元(HP/C0L) 80中實施加熱或冷卻處理。結(jié)束了這樣一系列處理的基板G由輸送臂lla從加熱冷卻處理單元 (HP/COL) 80取出，交接到載盒站1的輸送裝置11上，收納至任意的 盒中。圖5是表示圖2的軟溶處理單元(REFLW)50所采用的軟溶處理器 的其他例子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖，圖6是其縱剖視圖。本實施方式的 軟溶處理器54在頂板59的中央部設(shè)有溶劑供給部55，而且，在基板 G的行進方向上在頂板59的前方側(cè)和后方側(cè)分別具有溶劑吸入部57a、 57b,在這一點上與圖3以及圖4所示的軟溶處理器53不同。溶劑供 給部55從頂板59的中央部向上方以大致垂直的方式突出設(shè)置著。溶 劑吸入部57a、 57b從頂板59向外側(cè)(斜上方)突出設(shè)置著。溶劑供 給部55在內(nèi)部具備溶劑供給通路66,該溶劑供給通路66經(jīng)由溶劑供 給管67與溶劑供給源(圖示省略)連接，溶劑供給通路66的另一端 側(cè)與在基板對置面65中沿基板G的寬度方向形成為長型開口的溶劑供 給口 69連通。在該溶劑供給口 69的開口部內(nèi)，配備有由例如多孔質(zhì) 陶瓷等構(gòu)成的具有微細的氣體流路的整流部件71，能夠?qū)瑲饣?劑的氣體朝向基板G均勻地吹出。另外，溶劑吸入部57a、 57b在內(nèi)部具備排氣通路72a、 72b，該排 氣通路72a、 72b分別經(jīng)由排氣管73a、 73b與吸引泵等吸引機構(gòu)(圖 示省略)連接。排氣通路72a、 72b的另一端側(cè)與在基板對置面65中 在基板G的寬度方向上形成為長型開口的溶劑吸入口 75a、 75b連通。并且，使未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)進行驅(qū)動，使輥51旋轉(zhuǎn)，在X方 向上輸送基板G，在基板G通過中空筒狀的軟溶處理器54的內(nèi)部時， 將包含溶劑的氣體從溶劑供給部55的溶劑供給口 69朝向基板G的表 面供給，并且從溶劑吸入部57a、 57b的溶劑吸入口 75a、 75b吸入供 給來的氣體，經(jīng)由排氣通路72a、 72b、排氣管73a、 73b進行回收。這 樣，從溶劑供給口 69吹出的包含溶劑的氣體相對于基板G的表面垂直 地排出到軟溶處理空間S,在軟溶處理器54的基板對置面65與基板G 之間的軟溶處理空間S中形成分別朝向兩個溶劑吸入口 75a、 75b的氣 流。在該過程中，軟溶處理空間的氣氛中的溶劑被基板G表面的抗蝕 劑吸收，抗蝕劑軟化而流動化，形成變形抗蝕劑圖案。軟溶處理器54 中的其他結(jié)構(gòu)以及作用與上述圖3以及圖4所示的軟溶處理單元 (REFLW) 50的軟溶處理器53相同。接著，參照圖7至圖11就第二實施方式的軟溶處理單元進行說明。 在本實施方式中，作為將包含溶劑的氣氛氣體向形成有抗蝕劑圖案的 基板G的表面進行供給的軟溶處理器，具備軟溶噴嘴110。軟溶處理單 元(REFLW) 50具備以能夠水平支承基板G的方式在基板G的寬度方向 上形成為長型的多個輥51。該輥51的結(jié)構(gòu)與第一實施方式、第二實施 方式中的輥51相同。軟溶噴嘴110通過未圖示的固定機構(gòu)支承并固定在支承基板G的 輥51的上方，在其下表面上具有與呈支承于輥51的狀態(tài)下的基板G 對置的基板對置面112。通過該基板對置面112和基板G,形成在軟溶 處理時構(gòu)成溶劑氣氛的軟溶處理空間S。該基板對置面112和基板G的 間隔U優(yōu)選例如lrara至5mm,更優(yōu)選的是2mm至4mm。這樣，將基凈反對 置面112接近基板G配置，將軟溶處理空間S設(shè)成為小空間，由此， 軟溶處理空間S內(nèi)的溶劑濃度容易均勻化，基板G面內(nèi)的軟溶處理的 均勻化能夠得以實現(xiàn)，而且，能夠節(jié)減溶劑的使用量。另外，還可設(shè) 置使軟溶噴嘴110在水平方向上移動的驅(qū)動機構(gòu)(圖示省略)，相對 于基板G表面進行平行移動。在基板對置面112上，形成有在基板G的寬度方向上形成為長型 開口的溶劑供給口 114以及溶劑吸入口 116。溶劑供給口 114經(jīng)由與其 連通的軟溶噴嘴110的內(nèi)部的溶劑供給通路117以及溶劑供給管118 連接在溶劑供給源120上，能夠朝向基板G上的抗蝕劑供給包含溶劑 的氣體。另外，在溶劑供給口 114的開口部內(nèi)，配備了例如由多孔質(zhì) 陶瓷等構(gòu)成的具有微細的氣體流路的整流部件122，能夠?qū)瑲饣?劑的氣體朝向基板G均勻地吹出。溶劑吸入口 116在基板對置面112上沿基板G的寬度方向形成為 長型開口，經(jīng)由與其連通的軟溶噴嘴110內(nèi)部的排氣通路123以及排 氣管124連接在吸引泵等吸引機構(gòu)126上。在如上述那樣構(gòu)成的第二實施方式的軟溶處理單元(REFLW) 50 中，使未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)進行驅(qū)動，使輥51旋轉(zhuǎn)，在X方向上輸 送基板G。并且，在基板G通過軟溶噴嘴110的下方時，將包含溶劑的 氣體從溶劑供給口 114經(jīng)由溶劑供給管118、溶劑供給通路117朝向基 板G的表面供給。從溶劑供給口 114吹出的包含溶劑的氣體扭對于基 板G的表面并非垂直而是具有既定的傾斜角度地向軟溶處理空間S排出。供給到軟溶處理空間S的包含溶劑的氣體被從溶劑吸入口 116吸 入，經(jīng)由排氣通路123、排氣管124進行回收。由于軟溶噴嘴111的基 板對置面112與基板G之間為狹窄的軟溶處理空間S，所以，在該軟溶 處理空間S中，包含溶劑的氣體形成朝向溶劑吸入口 116的單方向的 流動。在該過程中，軟溶處理空間S的氣氛中的溶劑凈皮基板G表面的 抗蝕劑吸收，抗蝕劑軟化而流動化，形成變形抗蝕劑圖案。另外，在 本實施方式中，包含溶劑的氣體的流動方向與基板G的行進方向為相 同的朝向，但基板G的行進方向也可與包含溶劑的氣體的流動方向為 相反方向(相向濟u動)。另外，在圖IO所示的變型例中，示出了在一個軟溶處理單元 (REFLW) 50內(nèi)配備多個軟溶噴嘴110a、 110b的狀態(tài)，通過這樣構(gòu)成， 能夠分兩個階段對一張基板G實施軟溶處理，即由第一軟溶噴嘴110a 進行一次軟溶處理，由第二軟溶噴嘴110b進行二次軟溶處理。此時， 可在各個軟溶噴嘴110a、 110b中進行相同內(nèi)容的處理，但也可以針對 每個軟溶噴嘴110a、 110b改變軟溶處理條件、例如溶劑的濃度、溶劑 的種類、處理溫度、處理時間等，進行軟溶處理。另外，還可設(shè)置三 個以上的軟溶噴嘴，分三個以上的階段實施軟溶處理。在本實施方式中，能夠在輥51的內(nèi)部設(shè)置溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路51a， 進行基板G的溫度調(diào)節(jié)，另外，還可在軟溶噴嘴110的內(nèi)部設(shè)置溫度 調(diào)節(jié)機構(gòu)，對包含溶劑的氣體的溫度進行調(diào)節(jié)。圖11示出了軟溶噴嘴的變型例。該軟溶噴嘴111在基板對置面112 的比溶劑供給口 114更靠基板輸送方向上游的位置上具備光源130。光 源130朝向基板G照射既定波長、例如波長為300nm至600nm的光， 優(yōu)選波長為300nm至400nm的UV光。由于軟溶噴嘴111的其他結(jié)構(gòu)與 圖9所示的軟溶處理噴嘴110相同，故對相同的結(jié)構(gòu)標注以相同的附 圖標記而省略其i兌明。在采用軟溶噴嘴111進行軟溶處理的情況下，借助輥51的旋轉(zhuǎn)， 在X方向上輸送基板G,此時，首先從設(shè)置在基板對置面112的比溶劑 供給口 114更靠基板輸送方向上游的位置上的光源130朝向基板G的 表面照射UV光等。通過光的照射，受到光照射的部位的下層膜的表面 發(fā)生改質(zhì)，抗蝕劑的流動得到促進。光照射導致的下層膜改質(zhì),的程度 由于下層膜的材質(zhì)而不同，例如下層膜為硅時，優(yōu)選以硅表面的接觸角為IO度以下、例如1度到IO度的方式通過光照射進行改質(zhì)。光照射之后，基板G—邊借助輥51旋轉(zhuǎn)一邊在X方向上行進。并 且，從溶劑供給口 114朝向受到光照射的基板G的表面供給包含溶劑 的氣體，從溶劑吸入口 116吸入，由此，在基板對置面112和基板G 之間的軟溶處理空間S中形成朝向溶劑吸入口 116的單方向的流動。 在該過程中，軟溶處理空間的氣氛中的溶劑-陂吸收到基板G表面的抗 蝕劑中，抗蝕劑軟化而流動化，形成變形抗蝕劑圖案。在因光照射處 理而使得表面改質(zhì)的基底膜表面中，吸收溶劑而軟化了的抗蝕劑的流 動得到促進，軟溶處理時間縮短，提高了生產(chǎn)能力。另外， 一邊輸送 基板G—邊切換光源130的通斷而對基板G進行局部的光照射，由此， 能夠在紫外線照射區(qū)域中使抗蝕劑的流動化比非紫外線照射區(qū)域更 快，所以，在基板G的面內(nèi)使軟溶速度以及變形抗蝕劑的擴張面積變 化，使得采用變形抗蝕劑作為掩模的蝕刻的精度得到提高。接著，參照圖12就在軟溶處理單元(REFLW) 50中進行的軟溶方 法的原理進行說明。在此，就在TFT制造過程中進行軟溶處理的情況 進行說明。圖12 (a)至圖12 (c)是表示這樣的軟溶方法的工序的剖 視圖。首先，如圖12 (a)所示那樣，在由玻璃等透明基板構(gòu)成的絕緣 基板201上，形成柵極202以及未圖示的柵極線，進而依次層疊氮化 硅膜等柵極絕緣膜203、 a-Si (非晶硅)膜204、作為電阻性接觸層的 n+Si膜205、源極206a以及漏極206b、還有源極用抗蝕劑掩模210以 及漏極用抗蝕劑掩才莫211。源極206a以及漏才及206b以源極用抗蝕劑掩 模210以及漏極用抗蝕劑掩模211作為掩模而被進行蝕刻，作為基底 膜的n+Si膜205的表面露出。接著，針對具有這樣的層疊結(jié)構(gòu)的被處理體，由軟溶處理系統(tǒng)IOO 的軟溶處理單元(REFLW) 50利用溶劑氣氛形成器(軟溶處理器53、 54或者軟溶噴嘴110、 111),形成稀釋劑等溶劑氣氛，對源極用抗蝕 劑掩模210以及漏極用抗蝕劑掩模211進行軟溶處理。通過該軟溶處 理，構(gòu)成源極用抗蝕劑掩模210以及漏極用抗蝕劑掩模211的抗蝕劑 軟化而變得具有流動性，如圖12 (b)所示那樣，能夠由流動化的抗蝕 劑覆蓋源極206a與漏極206b之間的凹部220 (槽形成區(qū)域)的n+Si 膜205的表面。此時的軟溶處理的目的在于當在接下來的工序中對 n+Si膜205以及a-Si膜204進行蝕刻時，防止槽形成區(qū)域的n+Si膜205以及a-Si膜204 ;f皮蝕刻。這樣，具有這樣的優(yōu)點，即，通過使構(gòu) 成源極用抗蝕劑掩才莫210以及漏極用抗蝕劑掩才莫211的抗蝕劑軟溶而 再利用作抗蝕劑掩模，能夠省略光刻工序。并且，在下一工序中將變形抗蝕劑212作為掩模而對n+Si膜205 以及a-Si膜204進行蝕刻，進而除去變形抗蝕劑212,由此，如圖12 (c)所示那樣，可獲得TFT元件的槽區(qū)域形成用的層疊體。在以后的 工序中，根據(jù)已知的順序，使用源極206a以及漏極206b作為蝕刻掩 模，蝕刻除去露出到凹部220內(nèi)的n+Si膜205，從而形成槽區(qū)域，進 而，覆蓋該槽區(qū)域和源極206a以及漏極206b地形成有機膜，而后， 通過光刻技術(shù)蝕刻形成與源極206a(漏極206b)連接的接觸球，接著， 利用銦錫氧化物(ITO)等形成透明電極，由此制造出液晶顯示裝置用 的TFT元件。如上所述那樣，本發(fā)明的軟溶處理單元(REFLW)具備作為將基板 G支承為大致水平姿勢的基板支承部件的多個輥51、以及設(shè)置成能夠 相對于支承在該輥51上的基板G在接近的位置上相對移動且在基板G 上方的軟溶處理空間S中形成溶劑氣氛的溶劑氣氛形成器(軟溶處理 器53、 54或者軟溶噴嘴110、 111),由此，能夠抑制軟溶處理空間S 中的溶劑濃度的不均，使溶劑濃度均勻化，因而，與現(xiàn)有的腔室方式 的軟溶處理裝置相比，能夠容易地實現(xiàn)基板G面內(nèi)的軟溶處理的均勻 化。而且，不需要進行在腔室方式的軟溶處理裝置中必須進行的基板 的輸入輸出動作、以及軟溶處理前后的腔室內(nèi)氣氛置換，能夠一邊借 助輥51輸送基板G —邊進行軟溶處理，因而能夠大幅提高軟溶處理的 生產(chǎn)能力。而且，由于溶劑氣氛形成器具有溶劑供給口以及溶劑吸入口，該 溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到基板上方的軟溶處理空 間S中，該溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給到軟溶處理空間S 中的溶劑，在小的軟溶處理空間中進行溶劑的供給、吸氣，所以，能 夠?qū)崿F(xiàn)在防止溶劑向外部漏出的同時節(jié)省了溶劑使用量的軟溶處理。另外，本發(fā)明并不限于上述實施方式，能夠進行各種變型。例如， 在上述說明中，舉例說明了對LCD用玻璃基板進行軟溶處理的i溶處 理系統(tǒng)100，但是本發(fā)明也適用于對在其他平板顯示器(FPD)基板或半導體晶片等基板上形成的抗蝕劑進行軟溶處理的場合。另外，在上述實施方式中，在通過輥51輸送基板G的同時進行軟 溶處理，但也可以使溶劑氣氛形成器(軟溶處理器53、 54或者軟溶噴 嘴IIO、 111)相對于靜止的基板G移動，同時進行軟溶處理。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于例如TFT元件等半導體裝置的制造。
權(quán)利要求
1.一種軟溶處理裝置，在溶劑氣氛中使基板上的抗蝕劑膜軟化而流動化，其特征在于，具備基板支承部件，該基板支承部件將形成有抗蝕劑膜的基板支承為大致水平姿勢；以及溶劑氣氛形成器，該溶劑氣氛形成器相對于支承在上述基板支承部件上的基板以能夠進行相對移動的方式接近地設(shè)置，具有溶劑供給口以及溶劑吸入口，該溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到基板上方的空間，該溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給到基板上方的空間中的溶劑，在基板上方的空間中形成溶劑氣氛。
2. 如權(quán)利要求1所述的軟溶處理裝置，其特征在于，在上述溶劑 氣氛形成器上，形成有與基板對置而限定上述軟溶處理空間的基板對置面。
3. 如權(quán)利要求2所述的軟溶處理裝置，其特征在于，上述溶劑供 給口以及上述溶劑吸入口都是形成在上述基板對置面上的開口 。
4. 如權(quán)利要求3所述的軟溶處理裝置，其特征在于，上述溶劑供基板的寬度方向形;的呈長型形狀"開口, 、 、','口"
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的軟溶處理裝置，其特征在于， 上述基板對置面與基板之間的間隔為lram至5mm。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的軟溶處理裝置，其特征在于， 上述基板支承部件具備在基板輸送方向上按既定間隔相互平行排列 的多個旋轉(zhuǎn)部件，以及使上述旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；上述旋 轉(zhuǎn)部件在與基板的下表面抵接的狀態(tài)下進行旋轉(zhuǎn)，由此，使基板相對 于上述溶劑氣氛形成器水平移動。
7. 如權(quán)利要求6所述的軟溶處理裝置，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)部 件是在基板的寬度方向上延伸的呈長型形狀的輥。
8. 如權(quán)利要求7所述的軟溶處理裝置，其特征在于，上述輥具有 設(shè)置在其內(nèi)部的、用于調(diào)節(jié)基板溫度的基板溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的軟溶處理裝置，其特征在于， 上述溶劑氣氛形成器具有對向上述軟溶處理空間供給的溶劑進行溫度 調(diào)節(jié)的溶劑溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的軟溶處理裝置，其特征在 于，配備有多個上述溶劑氣氛形成器，由這多個容器氣氛形成器依次 對一張基板進行軟溶處理。
11. 一種軟溶處理方法，使用軟溶處理裝置使基板上的抗蝕劑膜 軟化而流動化；該軟溶處理裝置具備基板支承部件，該基板支承部 件將形成有抗蝕劑膜的基板支承為大致水平姿勢；以及溶劑氣氛形成 器，該溶劑氣氛形成器相對于支承在上述基板支承部件上的基板以能 夠進行相對移動的方式接近地設(shè)置，具有溶劑供給口以及溶劑吸入口 ， 該溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到基板上方的空間，該 溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給到基板上方的空間中的溶 劑，在基板上方的空間中形成溶劑氣氛；其特征在于，包括如下工序使形成有抗蝕劑膜的基板和上述溶劑氣氛形成器之間產(chǎn)生相對移 動；以及在產(chǎn)生該相對移動的同時，從上述溶劑形成器的溶劑供給口對基 板供給溶劑，從上述溶劑吸入口吸引溶劑，在抗蝕劑膜的上方形成溶 劑氣氛。
12. —種軟溶處理裝置，在溶劑氣氛中使基板上的抗蝕劑膜軟化 而流動化，其特征在于，具備基板支承部件，該基板支承部件將形成有抗蝕劑膜的基板支承為 大致水平姿勢；溶劑氣氛形成器，該溶劑氣氛形成器相對于支承在上述基板支承 部件上的基板以能夠進行相對移動的方式接近地設(shè)置，具有溶劑供給 口以及溶劑吸入口 ，該溶劑供給口與溶劑供給源連接而將溶劑供給到 基板上方的空間，該溶劑吸入口與吸引機構(gòu)連接而吸引被供給到基板 上方的空間中的溶劑，在基板上方的空間中形成溶劑氣氛；以及控制部，該控制部進行控制，以便從上述溶劑氣氛形成器的溶劑 供給口朝向上述基板上的抗蝕劑供給包含溶劑的氣體，而且，從上述溶劑吸入口進行吸引。
全文摘要
在軟溶處理單元(REFLW)(50)中，使輥(51)旋轉(zhuǎn)，在X方向上輸送基板(G)，基板(G)通過中空筒狀的軟溶處理器(53)的內(nèi)部時，將包含溶劑的氣體從溶劑供給部(55)的溶劑供給口(69)朝向基板(G)的表面供給，而且，從溶劑吸入部(57)的溶劑吸入口(75)吸入所供給的氣體。向軟溶處理空間(S)排出的包含溶劑的氣體形成朝向溶劑吸入口(75)的單方向的流動，軟溶處理空間的氣氛中的溶劑被基板(G)表面的抗蝕劑吸收，由此，抗蝕劑軟化而流動化，形成變形抗蝕劑圖案。
文檔編號H01L21/02GK101221900SQ200810002678
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者田中志信, 白石雅敏, 麻生豐 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社