抗蚀剂图案的形成方法以及设备 技术领域 本发明涉及形成抗蚀剂图案的方法以及通过该方法制造的设备， 特别涉及适合于 制造光掩模或滤色器作为上述设备的抗蚀剂图案的形成方法。
背景技术 光掩模是制造集成电路等电子元件所使用的设备。 由于光掩模的图案被复制到电 子元件上， 因此图案是否优良与电子元件的品质有很大关联。
对光掩模的制造工序的一个示例进行说明。
在充分洗净的玻璃基板的表面整体上涂膜由铬等形成的遮光膜 ( 遮光膜形成工 序 )。在该遮光膜上， 通过旋涂 (spin coat) 或缝隙涂敷 (slit coat) 来涂敷感光性的抗 蚀剂 ( 抗蚀剂涂敷工序 )。抗蚀剂可以分为正性和负性。对涂敷过的抗蚀剂进行预烘 ( 最 初的烘烤 ) 之后， 沿着希望的图案进行曝光 ( 曝光工序 )。在正性抗蚀剂中， 曝光部分分解 而成为可溶性。在负性抗蚀剂中， 曝光部分聚合而成为不溶性。曝光后， 根据情况再次进行 烘烤。之后， 使显影液与抗蚀剂接触， 将图案进行显影 ( 显影工序 )。在正性抗蚀剂的情况 下， 使用溶解曝光部分的显影液。 在负性抗蚀剂的情况下， 使用溶解曝光部分以外的抗蚀剂 的显影液。由此， 正性抗蚀剂的曝光部分被去除， 负性抗蚀剂的曝光部分被残留。显影后用 冲洗液洗净， 在充分去除水分后， 进行后烘 ( 最后的烘烤 )。至此的工序被称为光刻法。此 后， 对未涂敷抗蚀剂的部分的遮光膜进行蚀刻 ( 蚀刻工序 )。然后， 在有机溶剂中溶解覆盖 有残留遮光膜的抗蚀剂等， 以进行去除 ( 抗蚀剂去除工序 )。
上述的光刻法也适用于液晶显示器的滤色器的制造。
为了制作品质好的光掩模或滤色器等设备， 需要明确抗蚀剂的曝光部分和非曝光 部分， 以形成按照设计的抗蚀剂图案。因此， 曝光工序与显影工序被视为尤其重要。
曝光工序采用将电子束向抗蚀剂照射而直接描画图案的方式， 或在抗蚀剂的上侧 配置图案掩模， 并从该图案掩模的上侧照射紫外线来进行曝光的方式。
显影工序， 一般通过浸渍 (dip)、 淋浴 (shower)、 旋覆浸没 (paddle) 这三种显影方 式中的任一种来进行。
浸渍显影是将被显影基板浸渍在显影液中并使其摇动的显影方式。 多适用于基于 量产初期的手工作业的显影作业。 一般是将多张被显影基板汇总后安装在专用的悬架器具 上来进行的。
淋浴显影是一边从喷出口以淋浴状不断吹出显影液， 一边将被显影基板载乘于滚 柱式输送器上以横切显影液的淋浴的方式进行移动的显影方式。 在进行自动化流水作业的 装置中是最普通的方法。 一个接着一个将新的显影液加速地与被显影基板的表面的抗蚀剂 进行接触。因此， 显影速度是三种显影方式中最快的。此外， 对喷涂后的显影液进行回收， 并通过过滤装置来循环再利用， 从而能够减少每一张被显影基板的显影液的消耗量。
旋覆浸没显影是在被显影基板的表面上形成显影液的膜并进行显影的方法。 显影 液的膜是通过从狭缝状的开口部向被显影基板的表面滴下显影液， 或通过用喷雾器雾状地
进行喷涂而形成的。旋覆浸没显影， 就显影的均匀性这点而言， 是三种显影方式之中最好 的， 对淋浴显影中的显影斑点的处理有效。
在专利文献 1 中， 记载有 ： 在压力接近大气压的情况下对含氧的气体进行等离子 化， 并对光致抗蚀剂进行灰化 (ashing)。
在专利文献 2 中， 记载有、 ； 使含氟化物的气体进行大气压放电， 并对抗蚀剂进行灰 化。
( 在先技术文献 )
( 专利文献 )
专利文献 1 ： JP 特开 2003-163207 号公报
专利文献 2 ： JP 特许第 2768760 号公报
( 发明的概要 )
( 发明所要解决的技术问题 )
显影工序中的上述三种显影方式中， 分别存在以下的问题。
在浸渍显影中， 在显影液中摇动被显影基板， 虽然是为了促进显影的进行， 但与淋 浴显影相比， 被显影基板表面的显影液的流动差。 在淋浴显影中， 显影液的淋浴容易变得不均匀， 容易产生显影斑点。 虽然花费了功 夫来防止由于淋浴的喷出口的配置或移动 ( 摇头式等 ) 而使显影液碰到被显影基板表面的 状况出现偏颇， 但显影斑点很难消除。
在旋覆浸没显影中， 显影液会停留在被显影基板的表面的相同位置。 因此， 抗蚀剂 与显影液的接触是静态的， 几乎仅通过化学的反应力来显影。 因此， 显影速度比其它显影方 式慢。此外， 由于显影液在被显影基板上静止， 因此， 使用完毕的显影液变差而使显影力降 低。杂质的混入量也很多。因此， 对显影液循环再利用是困难的， 需要不断地使用新的显影 液。因此， 每一张被显影基板的显影液的消耗量也比其它显影方式多。特别是若抗蚀剂的 表面呈凹凸， 则需要增加显影液的膜厚， 显影液的消耗量会更增加。
发明内容
( 解决技术问题的手段 )
为了解决上述课题， 本发明的抗蚀剂图案的形成方法依次执行 ：
抗蚀剂涂敷工序， 在设备的基板上涂敷感光性的抗蚀剂而形成抗蚀剂层 ；
曝光工序， 对所述抗蚀剂层局部地照射光 ；
大气压远程等离子亲液化工序， 使亲液化用处理气体通过压力接近大气压的放电 空间而喷出并接触所述抗蚀剂层 ； 和
显影工序， 使所述抗蚀剂层接触显影液。
通过大气压远程等离子亲液化工序， 能够对抗蚀剂层的表面进行亲液化， 从而能 够提高湿润性。因此， 在此后的显影工序中， 能够在抗蚀剂层的表面均匀地涂膜显影液， 能 够均匀地进行显影。由于湿润性良好， 即使在淋浴显影中， 也能够充分确保显影的均匀性。 在浸渍显影中， 即使被显影基板表面的显影液的流动有些变差， 也能够充分确保显影的均 匀性。因此， 能够形成良好的抗蚀剂图案， 能够制作良好品质的产品。此外， 由于湿润性良 好， 能够降低显影液的消耗量。特别在旋覆浸没显影中， 即使抗蚀剂层的表面呈凹凸， 也无需特别增加显影液的膜厚， 从而能更可靠地减少显影液的消耗量。
所述亲液化用处理气体， 优选氮气、 或氮与氧的混合气体。 亲液化用处理气体的氧 含有量， 优选 0 ～ 20 体积％， 更优选 0 ～ 5 体积％， 更进一步优选 0.01 ～ 1 体积％。
大气压远程等离子亲液化工序是在压力包括大气压在内的接近大气压的情况 下进行的。所谓压力接近大气压， 是指 1.013×104Pa ～ 50.663×104Pa 的范围， 若考虑 4 4 压力调整的容易化或装置结构的简便化， 则优选 1.333×10 Pa ～ 10.664×10 Pa， 更优选 4 4 9.331×10 Pa ～ 10.397×10 Pa。
而且， 作为亲液化 ( 赋予表面湿润性， 提高表面能量 ) 处理方法， 公知在氧 ( 空气 ) 气氛下的紫外线照射处理或电冕处理。 但是， 由于抗蚀剂是感光性的， 因此不能适用紫外线 照射处理。此外， 在电冕处理中， 若在被处理基板上涂膜金属膜， 则对金属膜会产生局部弧 光放电， 有损伤被处理基板的危险。
虽然可考虑在真空下通过暴露在氧等离子中来赋予湿润性， 但将被处理基板放入 真空装置， 在等离子处理之后取出而进入下一个工序， 会导致工序增加、 设备成本增大以及 处理时间增加。
在是即使是大气压等离子亲液化处理， 也在压力接近大气压的放电空间的内部配 置被处理基板， 从而对被处理基板直接照射等离子的大气压直接等离子亲液化的情况下， 由于对感光性抗蚀剂照射等离子光， 而难以采用。此外， 若在被处理基板上涂膜金属膜， 则 对该金属膜会产生放电， 被处理基板有受到损坏的危险。
相对于此， 大气压远程等离子亲液化处理， 是与大气压的放电空间相分离地配置 被处理基板， 且向被处理基板喷出在放电空间已被等离子化的处理气体。 因此， 通过调节放 电空间与处理气体的喷出口的位置关系， 或者在放电空间与喷出口之间或在喷出口与被处 理基板之间设置遮光部件， 能够容易地避免在放电空间产生的等离子光碰到被处理基板， 从而能够防止由等离子光引起的抗蚀剂的变质。 此外， 即使在被处理基板上涂膜了金属膜， 也能够通过调节电极与被处理基板的距离， 或者使由被电接地的导电体构成的电场屏蔽部 件介于电极与被处理基板之间， 而容易地防止被处理基板受到损坏。
优选在所述抗蚀剂涂敷工序之后、 并且所述曝光工序之前， 进行大气压远程等离 子亲液化工序， 该大气压远程等离子灰化工序使灰化用处理气体通过压力接近大气压的其 它放电空间而喷出， 并与所述抗蚀剂层接触。
大气压远程等离子灰化工序是在压力包括大气压在内的接近大气压的情况下， 对 抗蚀剂层的表层部分进行轻灰化 ( 轻度灰化 )。通过调节灰化的时间或处理气体条件等， 使比抗蚀剂层的表层更靠下侧的层部分被残留。在远程等离子灰化中， 被处理体的凸起部 分比凹陷部分更易于与活性灰化气体接触， 灰化速度更快。 由此， 能够均匀化抗蚀剂层的厚 度， 从而能够使抗蚀剂层的表面平坦化。因此， 在之后的曝光工序中， 能够均匀地曝光应曝 光的抗蚀剂部分， 使其均匀地变质， 从而能够清楚地区分该被变质的抗蚀剂部分和未被变 质的抗蚀剂部分。 因此， 在显影工序中， 能够清楚地区分通过显影液去除的抗蚀剂部分和残 留的抗蚀剂部分。其结果是， 能够形成更好的抗蚀剂图案。而且， 能够更进一步降低每一张 被处理基板的显影液的消耗量。特别在旋覆浸没显影中， 能够更减小抗蚀剂层上展开的显 影液的膜厚， 能可靠地降低显影液的消耗量。
所述灰化用处理气体， 优选氮气、 或氮与氧的混合气体。 灰化用处理气体的氧含有量， 优选 0 ～ 20 体积％， 更优选 0 ～ 10 体积％， 更进一步优选 0.01 ～ 5 体积％。
而且， 通过真空等离子对抗蚀剂进行轻灰化是困难的。这是因为若将预烘状态的 抗蚀剂投入真空装置， 并抽真空， 则抗蚀剂中的溶剂挥发， 抗蚀剂的组成会变质。
由于抗蚀剂是感光性的， 因此不能通过紫外线灰化器进行轻灰化。所谓紫外线灰 化器， 是在导入了臭氧等气体的灰化室内， 在紫外线的照射下， 利用气体与抗蚀剂的化学反 应来剥离抗蚀剂的光激励灰化装置。
在是即使是大气压等离子灰化处理， 也在压力接近大气压的放电空间的内部配置 被处理基板， 从而对被处理基板直接照射等离子的大气压直接等离子灰化的情况下， 由于 对感光性抗蚀剂照射等离子光， 而难以采用。此外， 若在被处理基板上涂膜金属膜， 则对该 金属膜会产生放电， 被处理基板有受到损坏的危险。
相对于此， 大气压远程等离子灰化处理， 是与压力接近大气压的放电空间相分离 地配置被处理基板， 且向被处理基板喷出在放电空间已被等离子化的处理气体。 因此， 通过 调节放电空间与处理气体的喷出口的位置关系， 或者在放电空间与喷出口之间或在喷出口 与被处理基板之间设置遮光部件， 能够容易地避免在放电空间产生的等离子光碰到被处理 基板， 从而能够防止由等离子光引起的抗蚀剂的变质。 此外， 即使在被处理基板上涂膜金属 膜， 也能够通过调节电极与被处理基板的距离， 或使由被电接地的导电体构成的电场屏蔽 部件介于电极与被处理基板之间， 容易地防止被处理基板受到损坏。 本发明的设备， 是利用上述抗蚀剂图案的形成方法来制造的。作为设备， 例如， 能 够列举光致抗蚀剂或滤色器。 通过将本发明的抗蚀剂图案的形成方法应用于光致抗蚀剂的 制造， 能够得到具有良好复制图案的光致抗蚀剂。 通过使用该光致抗蚀剂， 能够制造优良品 质的电子元件产品。通过将本发明的抗蚀剂图案的形成方法应用于滤色器的制造， 能够得 到具有良好矩阵图案、 进而具有良好的 RGB 图案的滤色器。
根据本发明， 能够对抗蚀剂层的表面亲液化， 能够提高湿润性。 还能够在此基础上 通过进行显影， 将显影液均匀地涂膜在抗蚀剂层的表面， 能够均匀地进行显影。由此， 能够 形成优良品质的抗蚀剂图案。此外， 能够降低显影液的消耗量。
附图说明
图 1 表示本发明的一实施方式的光掩模 ( 设备 ) 的制造工序， 在抗蚀剂涂敷工序 以及预烘工序之后， 大气压远程等离子灰化工序前的光掩模底版的剖视图。
图 2 是解说性表示上述光掩模的制造工序中的大气压远程等离子灰化工序的正 面剖视图。
图 3 是解说性表示上述光掩模的制造工序中的曝光工序的正面剖视图。
图 4 是解说性表示上述光掩模的制造工序中的大气压远程等离子亲液化工序的 正面性剖视图。
图 5 是解说性表示上述光掩模的制造工序中的显影工序的正面剖视图。
图 6 是解说性表示上述光掩模的制造工序中的遮光膜蚀刻工序的正面剖视图。
图 7 是上述光掩模的剖视图。 具体实施方式以下， 对本发明的一实施方式进行说明。
如图 7 所示， 在该实施方式中成为制造对象的设备是光掩模 9。 光掩模 9 具有玻璃 基板 91。在玻璃基板 91 的表面涂膜有遮光膜 92。在遮光膜 92 上形成有规定的图案 92a。
对光掩模 9 的制造方法进行说明。
[ 洗净工序 ]
首先， 洗净玻璃基板 91 的表面， 洗掉基板 91 的表面的有机物或脂质。由此， 能够 确保遮光膜 92 或抗蚀剂 93 的附着性。
[ 遮光膜形成工序 ]
接着， 如图 1 所示， 在玻璃基板 91 的整个面上涂膜遮光膜 92， 形成光掩模底版 90。 遮光膜 92 的成分例如是铬等金属。作为涂膜方法， 例如适用喷溅法。
[ 抗蚀剂涂敷工序 ]
接着， 在遮光膜 92 上涂敷由液状的感光性树脂形成的抗蚀剂， 并形成抗蚀剂层 93。在该实施方式中， 虽然使用了正性抗蚀剂， 但也可以使用负性抗蚀剂。抗蚀剂层 93 的 厚度是数 μm ～ 100μm 左右。作为涂敷机， 可以使用旋涂， 也可以使用缝隙涂敷。若通过 旋涂来涂敷抗蚀剂， 则光掩模底版 90 的外周部的厚度与光掩模底版 90 的内侧部的抗蚀剂 的厚度相比， 容易变厚。 若通过缝隙涂敷进行涂敷， 则涂敷开始部分的抗蚀剂的厚度与其它 部分相比， 容易变厚。因此， 如在图 1 中夸张地表示， 抗蚀剂层 93 的表面 ( 上表面 ) 容易变 得凹凸。 [ 预烘工序 ]
接着， 烘烤光掩模底版 90， 使抗蚀剂层 93 固化。
[ 大气压远程等离子灰化工序 ]
接着， 如图 2 所示， 将光掩模底版 90 导入大气压远程等离子灰化装置 1。大气压 远程等离子灰化装置 1 具有处理头 10。在处理头 10 内相互对置地设置有一对电极 11、 11。 在各电极 11 的对置面形成有固体电介质层 ( 省略图示 )。一个电极 11 与电源 12 连接。另 一个电极 11 电接地。通过来自电源 12 的电压供给， 电极 11、 11 间的空间成为压力接近大 气压的放电空间 13。电源 12 的供给电压的波形可以是脉冲波也可以是连续波。
灰化用处理气体供给源 14 与放电空间 13 的上流端相连。作为供给源 14 的灰化 用处理气体， 采用了氮的纯气体或氮与氧的混合气体。处理气体中的氧浓度优选 0 ～ 20 体 积％， 更优选 0 ～ 10 体积％， 更进一步优选 0.01 ～ 5 体积％。
将该灰化用处理气体 (N2+O2) 导入放电空间 13 进行等离子化。从处理头 10 的底 部的喷出口 15 喷出已被等离子化的处理气体。在处理头 10 的下方相分离地配置光掩模底 版 90。对该光掩模底版 90， 喷吹上述已被等离子化的灰化用处理气体。由此， 如图 2 的虚 拟线所示， 对抗蚀剂层 93 的表层部分 93e 进行轻灰化。通过调节灰化的时间或处理气体条 件等， 从而使比表层部分 93e 更靠下侧的抗蚀剂层 93 被残留。通常， 在远程等离子照射中， 被处理体的凸起部分， 与该被处理体的凹部分相比， 更接近处理头 10， 会与更高活性的灰化 气体接触， 灰化速度会更快。因此， 抗蚀剂层 93 的表面的凸的部分比该抗蚀剂层 93 的表面 的凹的部分先被灰化去除。由此， 能够使抗蚀剂层 93 的厚度均匀， 能够平坦化抗蚀剂层 93 的表面。因此， 在上述抗蚀剂涂敷工序中， 不需要严格地要求涂敷的均匀性。
与灰化用处理气体的喷吹并行地， 通过移动机构 17 使光掩模底版 90 左右往返移
动。也可以固定光掩模底版 90， 使处理头 10 往返移动。往返移动的速度以及次数， 根据抗 蚀剂的种类以及想要灰化的膜厚适当地设定， 优选将抗蚀剂设定为轻灰化的程度。具体而 言， 移动速度优选 0.2 ～ 10m/min， 更优选 0.5 ～ 2m/min。移动次数是将去程方向或回程方 向的单程作为一次， 优选 5 ～ 50 次左右。
而且， 可以通过加热部 18 以适当的温度对光掩模底版 90 进行加热。
由于在放电空间 13 的外部配置有光掩模底版 90， 因此， 能够易于防止遮光膜 92 被 等离子照射到而受到损坏。此外， 通过调节放电空间 13 与喷出口 15 的配置关系， 或者通过 在放电空间 13 与喷出口 15 之间、 或在喷出口 15 与光掩模底版 90 之间设置遮光部件 ( 未 图示 )， 能够易于避免在放电空间 13 中产生的等离子光碰到光掩模底版 90。由此， 能够防 止抗蚀剂层 93 由等离子光引起的变质。
优选在处理头 10 的底部设置电场屏蔽部件 16。电场屏蔽部件 16 是由金属构成， 且电接地。电场屏蔽部件 16 屏蔽来自与电源 12 连接的电极 11 的电场， 进而防止从电极 11 向遮光膜 92 落下电弧放电。由此， 能够防止光掩模底版 90 受到电场损坏。
处理头 10 与光掩模底版 90 之间的距离 WD， 虽然越小越有效， 但在光掩模底版 90 出现弯曲等的情况下， 也设定为不与处理头 10 接触的程度的大小。通常， 距离 WD 优选设为 WD ＝ 0.3 ～ 10mm， 更优选设为 0.5 ～ 3mm。 [ 曝光工序 ]
接着， 如图 4 所示， 由电子束照射装置 3 对光掩模底版 90 照射电子束 3a， 并且以描 绘所希望的图案的方式使电子束 3a 的照射点相对于光掩模底版 90 作相对移动。由此， 能 够对抗蚀剂层 93 进行局部曝光。由于抗蚀剂层 93 的表面已被充分平坦化， 因此， 能够均匀 地曝光抗蚀剂层 93 之中应曝光的抗蚀剂部分 93a， 从而均匀地变质。 因此， 能够清楚地区分 通过该曝光而变质的抗蚀剂部分 93a、 和未曝光未变质的抗蚀剂部分 93b。
也可以在光掩模底版 90 的上侧配置图案掩模来代替通过电子束 3a 直接描绘图 案， 并通过图案掩模 3 的图案孔而对抗蚀剂层 93 局部照射紫外线。作为紫外线， 主要采用 436nm 的 g 线或 365nm 的 i 线。根据抗蚀剂的种类可以选择任意紫外线。紫外线的曝光时 间通常是数秒～ 30 秒左右。
[PEB(Post Exposure Bake ： 曝光后烘焙 ) 工序 ]
对曝光后的光掩模底版 90 进行烘烤。该工序多数情况会被省略。
[ 大气压远程等离子亲液化工序 ]
接着， 如图 4 所示， 将光掩模底版 90 导入大气压远程等离子亲液化装置 2。 大气压 远程等离子亲液化装置 2 具有处理头 20。在处理头 20 内相互对置地设置有一对电极 21、 21。在各电极 21 的对置面上形成有固体电介质层 ( 省略图示 )。一个电极 21 与电源 22 连 接。另一电极 21 电接地。通过来自电源 22 的电压供给， 电极 21、 21 之间的空间成为压力 接近大气压的第二放电空间 23。电源 22 的供给电压的波形， 既可以是脉冲波， 也可以是连 续波。
亲液化用处理气体供给源 24 与放电空间 23 的上流端相连。 作为供给源 24 的亲液 化用处理气体， 采用了氮的纯气体、 或氧与氮的混合气体。处理气体中的氧浓度， 优选 0 ～ 20 体积％， 更优选 0 ～ 5 体积％， 更进一步优选 0.01 ～ 1 体积％。
将该灰化用处理气体 (N2+O2) 导入放电空间 23 进行等离子化。从处理头 20 的底
部的喷出口 25 喷出已被等离子化的处理气体。在处理头 20 的下方相分离地配置光掩模底 版 90。对该光掩模底版 90 喷吹上述已被等离子化的处理气体。由此， 使抗蚀剂层 93 的表 面能量提高， 能够对抗蚀剂层 93 的表面进行亲液化， 从而增加对于显影液的湿润性。
与喷吹处理气体并行地， 通过移动机构 27 使光掩模底版 90 在左右方向上移动。 也 可以固定光掩模底版 90， 使处理头 20 移动。 移动的速度以及次数， 虽然能够适当地设定， 但 通常在单程方向上移动一次即可。
由于在放电空间 23 的外部配置有光掩模底版 90， 因此， 能够易于防止遮光膜 92 被 等离子照射到而受到损坏。此外， 通过调节放电空间 23 与喷出口 25 的配置关系， 或者通过 在放电空间 23 与喷出口 25 之间、 或在喷出口 25 与光掩模底版 90 之间设置遮光部件 ( 未 图示 )， 能够易于避免在放电空间 23 中产生的等离子光碰到光掩模底版 90。由此， 能够防 止抗蚀剂层 93 由等离子光引起变质。
优选在处理头 20 的底部设置电场屏蔽部件 26。电场屏蔽部件 26 是由金属构成， 且电接地。电场屏蔽部件 26 屏蔽来自与电源 22 连接的电极 21 的电场， 进而防止从电极 21 向遮光膜 92 落下电弧放电。由此， 能够防止光掩模底版 90 受到电场损坏。
[ 显影工序 ]
接着， 如图 5 所示， 使显影液 5 与光掩模底版 90 接触。由于通过前工序的大气压 远程等离子处理， 使抗蚀剂层 93 的表面被亲水化， 因此， 能够使显影液 5 快速而均匀地接触 抗蚀剂层 93 的表面。由此， 正性抗蚀剂层 93 的被光照射的变质部分 93a 在显影液 5 中被 溶解去除， 仅残留下未被光照射的非变质部分 93b。 而且， 在使用负性抗蚀剂时， 未被光照射 的非变质部分被去除， 而残留下被光照射的变质部分。由于清楚地区分开变质部分 93a 和 非变质部分 93b， 因此能够得到所希望的抗蚀剂图案。
显影方式可以是浸渍显影， 可以是淋浴显影， 也可以是旋覆浸没显影。 由于显影液 5 的涂敷性良好， 因此不仅在旋覆浸没显影中， 即使在淋浴显影中， 也能够防止显影斑点， 充 分均匀地显影。在浸渍显影中， 即使在光掩模底版 90 的表面的显影液的流动多少变差， 也 能够充分确保显影的均匀性。而且， 通过曝光前的大气压远程等离子灰化工序已使抗蚀剂 层 93 的表面平坦化， 因此， 能够使显影液 5 可靠均匀地接触抗蚀剂层 93 的表面， 能够进一 步提高显影的均匀性。而且， 能够降低相当于一张光掩模底版 90 的显影液 5 的消耗量。特 别在旋覆浸没显影中， 能够减小覆盖于抗蚀剂层 93 上的显影液 5 的膜厚， 从而能够减少显 影液的消耗量。并且， 即使抗蚀剂层 93 的表面假设呈凹凸， 也会由于湿润性良好， 而在旋覆 浸没显影中无需特别增加显影液 5 的膜厚， 从而能够可靠地减少显影液的消耗量。
[ 漂洗工序 ]
显影后用漂洗液进行洗净。漂洗液可以是纯水。
[ 后烘工序 ]
接着， 在充分地去除了在显影工序以及漂洗工序中附着的水分的基础上， 还进行 最终的后烘， 充分地使残留的抗蚀剂固化。
从洗净工序至后烘的工序， 被称为光刻法。
[ 遮光膜蚀刻工序 ]
接着， 如图 6 所示， 将未覆盖抗蚀剂层 93 的部分的遮光膜 92 进行蚀刻。残留被抗 蚀剂层 93 覆盖的部分的遮光膜 92。[ 抗蚀剂去除工序 ]
接着， 如图 7 所示， 用有机溶剂来溶解覆盖了残留的遮光膜 92 的抗蚀剂层 93 等而 进行去除。由此， 使遮光膜 92 进行曝光。由于在显影工序中得到了希望的抗蚀剂图案， 针 对遮光膜 92， 也能够得到所希望的图案 92a。由此， 能够形成良好品质的光掩模 9。
本发明并不局限于上述实施方式， 在其宗旨的范围内， 能够采用各种方式。
例如， 也可以将一个大气压远程等离子处理装置也兼用作大气压远程等离子灰化 装置 1 以及大气压远程等离子亲液化装置 2。
各工序的具体步骤可以适当变更， 洗净工序、 烘烤工序等可以适当省略。
本发明不局限于光掩模的制造， 也能够适用于滤色器等的基于光刻法的其它设备 的制造。
( 实施例 1)
对实施例进行说明。不言而喻， 本发明并不局限于该实施例。
在玻璃基板 91 的整个面上， 通过缝隙涂敷来涂敷正性抗蚀剂， 而且进行预烘。玻 璃基板的尺寸是 510mm×610mm。抗蚀剂层 93 的初始平均厚度是 500nm。作为抗蚀剂， 采用 了日本ゼオン会社制的 ZEP520。预烘的温度设为 150℃。 使用与图 2 或图 4 所示的大气压远程等离子处理装置 1、 2 实质上相同构造的装 置， 对上述样品实施了大气压远程等离子处理。作为处理气体， 采用了氮 600L/min 与氧 0.15L/min 的混合气体。从电源 12 对电极 11 的投入功率设为 3kW。基于移动机构 17 的传 输速度设为 1.2m/min。移动次数 ( 处理次数 )， 以单程移动作为一次而设为 20 次， 处理头 10 与样品的距离设为 WD ＝ 1mm。处理温度设为室温， 未进行加热。
之后， 依次进行显影工序、 漂洗工序、 和后烘工序。显影工序的显影方式设为浸渍 显影。使用 ZED-50N( 日本ゼオン会社制 ) 作为显影液。显影液的浸渍时间设为 90sec。使 用纯水作为漂洗工序的漂洗液。后烘的温度设为 150℃。
然后， 测定抗蚀剂层 93 的厚度， 对厚度的减少量 ( 初始平均厚度 - 测定厚度 ) 进 行评价。 测定是在与抗蚀剂层 93 的表面的传输方向正交的宽度方向上间隔 60mm， 且在传输 方向上间隔 65mm， 共计 99 处进行的。此外， 测定了预烘后 ( 大气压远程等离子处理前 ) 以 及大气压远程等离子处理后的抗蚀剂层 93 的表面的对水接触角。
作为比较例， 除了省略大气压远程等离子处理以外， 针对在与实施例 1 相同的条 件下实施了相同处理工序的样品， 与实施 1 相同地进行了抗蚀剂厚度的减少量评价以及对 水接触角的测定。
下述表 1 以及表 2 表示结果
[ 表 1]
膜减少量
最大值 实施例 1 比较例 399.3nm 271.3nm 最小值 319.7nm 56.8nm 平均值 374.0nm 215.1nm 最大 - 最小 79.6nm 214.5nm 标准偏差 20.2 34.8[ 表 2] 对水接触角
从表 1 可见， 确认到 ： 通过进行大气压远程等离子处理， 能够使抗蚀剂层的表面平坦化。 从表 2 可见， 通过进行大气压远程等离子处理， 能够大幅提高抗蚀剂层的亲水性。 因此， 确认到 ： 在此后的显影工序中， 能够使显影液快速且均匀地接触抗蚀剂层的表面， 能 够均匀地进行显影。
( 产业上的可利用性 )
本发明例如能够应用于光掩模的制造。
符号的说明 ：
1- 大气压远程等离子灰化装置，
10- 处理头， 11- 电极， 12- 电源， 13- 其它放电空间， 14- 灰化用处理气体供给源， 15- 喷出口， 16- 电场屏蔽部件， 17- 移动机构， 18- 加热部， 2- 大气压远程等离子亲液化装置， 20- 处理头， 21- 电极， 22- 电源， 23- 放电空间， 24- 亲液化用处理气体供给源， 25- 喷出口， 26- 电场屏蔽部件， 27- 移动机构， 3- 电子束照射机， 3a- 电子束， 5- 显影液， 9- 光掩模 ( 设备 )， 90- 光掩模底版 ( 被处理物 )， 91- 玻璃基板，92- 遮光膜， 92a- 图案， 93- 抗蚀剂， 93a- 变质部分， 93b- 非变质部分， 93e- 灰化去除部。