專利名稱：抗蝕膜的形成方法及光掩膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光掩膜等制造工序中所實施的抗蝕膜的形成方法以及在制造工序中包括使用該形成方法的光掩膜的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，將光致抗蝕劑等抗蝕液涂在硅片等基板上的涂布裝置(涂布機)主要是被稱作旋轉(zhuǎn)涂布機的涂布裝置，即在基板的中央滴下涂布液，然后使基板高速旋轉(zhuǎn)，利用離心作用使涂布液在基板表面擴展形成涂布膜。
然而，上述的旋轉(zhuǎn)涂布機存在的問題是，在基板的周邊部位發(fā)生了被稱為抗蝕膜條紋的凸起。特別是對于液晶顯示裝置或用于制造液晶顯示裝置的光掩膜來說，其需要在大型基板(例如，一邊邊長不低于300mm)上涂布抗蝕劑，并且，近年來隨著圖案的高精度化和基板型號的大型化，更需要能夠在大型基板上涂布質(zhì)地均勻的抗蝕膜的技術(shù)。
鑒于此種需要，作為涂布裝置，也有如專利文獻1-特開2001-62370號公報公開的所謂CAP(計算機分析和程序設(shè)計)涂布機。
該CAP涂布機在蓄積涂布液的液槽中預(yù)先浸入有毛細間隙的噴嘴，通過吸板使基板的涂布面保持向下，提升噴嘴，使其靠近該基板的涂布面，同時從毛細間隙吸取涂布液，然后，使噴嘴對整個涂布面進行掃描涂布，形成抗蝕膜。
利用這種裝置，可以涂布不在基板周邊部位產(chǎn)生條紋的并且厚度均勻的抗蝕膜。
而且，此CAP涂布機備有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以使吸板上下旋轉(zhuǎn)，所以安裝基板時，旋轉(zhuǎn)吸板至吸附面朝上，在該吸附面上安裝基板，使涂布面朝上。基板安裝完畢后，再次旋轉(zhuǎn)吸板至吸附面朝下的狀態(tài)，然后進行涂布，在涂布結(jié)束后旋轉(zhuǎn)吸板至基板朝上，然后取下基板。
但是，即使應(yīng)用上述CAP涂布機，為滿足更高精度圖案的要求，也需要追求更高的涂膜的厚度均一性。因此，為防止生成表面內(nèi)的干燥瘀斑以及改善涂膜厚度的均一性，涂布后的干燥成了重要因素。
但是，在CAP涂布機利用上述的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)涂布后的基板時，由于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的間隙等常常在涂布過程中造成吸板產(chǎn)生微小的晃動，而對薄膜質(zhì)量有不良的影響。
為避免上述情況，如果將吸板固定，保持吸附面朝下，則其始終維持在水平狀態(tài)，所以可以確實避免基板的晃動，進而提高成品率。因此，一直期盼著實現(xiàn)這樣的技術(shù)。
但是，這樣的技術(shù)實現(xiàn)的過程中仍存在以下的課題。
也就是說在由下降氣流構(gòu)成的凈化間內(nèi)，如圖8示意的那樣，下降氣流D被吸板71的上面擋住，被遮擋的氣流D繞入吸附面71a側(cè)，并在此處形成旋渦。但由于吸板71固定成保持吸附面71a朝下的狀態(tài)，并且基板72的涂布面72a也始終保持朝下的狀態(tài)，所以涂布膜被置于旋渦中。這樣，涂布后在不控制下降氣流的狀態(tài)下對涂布膜進行干燥，此時因旋渦而導致出現(xiàn)干燥瘀斑，進而因干燥瘀斑而在抗蝕膜膜厚方向產(chǎn)生了瘀斑。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的課題，本發(fā)明的目的是提供不使用上述那樣的翻轉(zhuǎn)基板的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、在干燥涂膜時不生成薄膜厚度方向的瘀斑并且所形成的抗蝕膜的厚度均一性很高的抗蝕膜的形成方法以及應(yīng)用該形成方法的光掩膜的制造方法。
本發(fā)明具有以下構(gòu)成。
(構(gòu)成1)在基板的涂布面涂布抗蝕膜的方法，形成抗蝕膜的方法包括如下涂布抗蝕膜的工序，通過虹吸作用，使蓄積在涂布面下方的涂布液上升，所述涂布面保持面向下方的狀態(tài)，上升的涂布液通過噴嘴與所述涂布面接觸，同時使該噴嘴對所述基板的涂布面進行掃描涂布，該形成方法的特征在于，所述抗蝕膜的干燥是在所述基板的涂布面保持向下的狀態(tài)下，以固定的速度移動所述基板的同時進行干燥的。
(構(gòu)成2)如構(gòu)成1所述的抗蝕膜的形成方法，其特征在于，所述抗蝕膜的涂布是通過移動所述基板使噴嘴對整個涂布面進行掃描涂布而實現(xiàn)的，為了干燥而移動基板時，按照涂布抗蝕膜時基板移動的反方向移動基板。
(構(gòu)成3)如構(gòu)成2所述的抗蝕膜的形成方法，其特征在于所述固定速度不超過1.5米/分鐘。
(構(gòu)成4)光掩膜的制造方法，其特征在于，其包括采用如構(gòu)成1～3任何一項所述的方法形成抗蝕膜的工序。


圖1是本發(fā)明實施例中使用的涂布裝置的側(cè)視圖。
圖2是說明本發(fā)明實施例使用的涂布裝置中抗蝕劑循環(huán)形式的示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例使用的涂布裝置的液槽的截面簡圖。
圖4是本發(fā)明實施例使用的涂布裝置的側(cè)視圖。
圖5是本發(fā)明實例使用的涂布裝置的液槽的截面簡圖。
圖6是說明利用氣流發(fā)生裝置的例子的示意圖。
圖7是說明使用遮擋板的例子的示意圖。
圖8是說明現(xiàn)有技術(shù)中基板及吸板周邊氣流流動情況的示意圖。
符號說明10……涂布裝置、14……移動框架、16……螺桿、17……電動機、19……吸板、20……基板、38……液槽、47……噴嘴具體實施方式
下面更詳細說明本發(fā)明。
本發(fā)明的特點在于，在保持涂布面朝下的狀態(tài)下，以固定的速度使基板移動，同時進行抗蝕膜的干燥。即本發(fā)明不使用以前一直使用的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，而在對基板的涂布完成后的狀態(tài)，也就是仍舊保持基板的涂布面向下的狀態(tài)進行干燥。此時，在以固定的速度移動基板的同時進行干燥，所以對于凈化間的下降氣流的繞入等形成的氣流所接觸的部位，在基板表面是均等的，因此能夠防止干燥瘀斑的產(chǎn)生。
而且，本發(fā)明中，通過移動基板使噴嘴對整個涂布面進行掃描涂布，從而進行所述抗蝕劑的涂布，為了干燥而移動基板時，按照涂布時基板移動的反方向使基板移動，進行所述抗蝕膜的干燥，因為這樣可以在同一場所進行基板的安裝與拆卸等，因此優(yōu)選這樣的操作。此時，可以適宜地決定涂膜時移動基板的速度和干燥時移動基板的速度。而且，這種情況下干燥時的移動速度最好小于等于1.5米/分鐘。如果所述速度過快則有可能在基板移動結(jié)束時，抗蝕膜沒有被充分干燥。基于同樣的觀點，優(yōu)選所述速度小于等于1米/分鐘，最優(yōu)選為0.08米/分鐘。另外，干燥時的移動速度過慢則降低生產(chǎn)率，所以優(yōu)選干燥時的移動速度大于等于0.01米/分鐘。
下面通過實施例更詳細地說明本發(fā)明。
(實施例)下面參考圖1至圖7，對本發(fā)明的抗蝕膜形成方法進行說明。并且在本實施例中，對大型光掩膜的制造工序中在光掩膜空白基板(簡稱基板)的涂布面(主表面)上形成抗蝕膜的方法進行說明?；宓拇笮?50mm×550mm。
圖1是本實施例中使用的抗蝕劑涂布裝置(CAP涂布機)的側(cè)視圖。
首先對抗蝕劑的涂布工序進行說明。
圖1中，在基材位置A處固定吸板19。然后，在向下的吸附面19’上吸附基板20，該基板20的涂布面向下。
利用電動機17可使吸附有基板20的吸板19移動，借助能夠移動的圖中左右側(cè)的一對移動框架14、14，將吸板19移動到涂布起始位置。左右一對移動框架14、14通過橫梁15連接成一體。在底架11左側(cè)面設(shè)置有螺桿16，螺桿16通過電動機17進行旋轉(zhuǎn)，借此使移動框架14、14沿著線形軌道13、13移動。即左側(cè)的移動框架14設(shè)有移動結(jié)構(gòu)18，該移動結(jié)構(gòu)18具有與螺桿16螺合的螺扣部分，該移動結(jié)構(gòu)18隨著螺桿16的旋轉(zhuǎn)而旋進，從而使移動框架14、14前后移動。
另一方面，圖2是表示液槽38、噴嘴47周圍的放大示意圖，用來說明圖1所示的涂布裝置的抗蝕劑的循環(huán)狀態(tài)。
如圖2所示，預(yù)先在液槽38中注滿指定高度的抗蝕液。此時，抗蝕液的即時高度可以通過設(shè)置在高度調(diào)整管61的外部側(cè)面的檢測傳感器62進行調(diào)整，使抗蝕液的高度上升到規(guī)定高度時，通過電動機控制部63來操縱泵56供給抗蝕液。也就是用泵56從蓄積抗蝕劑的槽55中汲取抗蝕液，汲取的抗蝕液通過過濾器57，從開口于液槽38的側(cè)面的供給口58流出。而且，在液槽38的底面開有循環(huán)口59，這樣構(gòu)成了抗蝕液從循環(huán)口59到槽55的循環(huán)。在液槽38的側(cè)面的上部形成通孔60，在這里支出L字形狀的高度調(diào)整管61。該高度調(diào)整管61的上端有開口。而且，在高度調(diào)整管61的外部側(cè)面，設(shè)有能夠檢測抗蝕劑液面高度的檢測傳感器62。這樣，當液槽38中注滿抗蝕液時，高度調(diào)整管61中的抗蝕液達到與液槽38中抗蝕液相同的高度，此時根據(jù)傳感器62就可以檢測到液面高度，其檢測結(jié)果輸送到由計算機構(gòu)成的電動機控制部63。電動機控制部63根據(jù)傳感器62的檢測結(jié)果來驅(qū)動泵56的電動機64，向液槽38中注入抗蝕液直至預(yù)先設(shè)定好的高度。
圖3是圖1所示涂布裝置的液槽38的截面簡圖。
如圖3所示，預(yù)先將噴嘴47浸入到注滿抗蝕液的液槽38內(nèi)部。圖3中前后方向延伸設(shè)置的液槽38呈大致梯形的斷面。其上端形成向前后方向延伸的狹長切口48。利用在液槽38外面設(shè)置的蓋49可以關(guān)閉該狹長切口48。噴嘴47設(shè)置在液槽38的內(nèi)部。該噴嘴47由被左右方向延伸的毛細間隙50隔離成前后相對的一對前噴嘴部471和后噴嘴部472。前噴嘴部471和后噴嘴部472的形狀前后相互對稱，截面呈越靠上越尖的形狀。
然后，在噴嘴47浸在抗蝕液中的狀態(tài)下，打開液槽38的狹長切口48的蓋49，將液槽38提升至基板20的下方。所述的提升過程是使用繼動器(無圖示)進行的。
如上所述，僅使噴嘴47從提升后的液槽38中突出。
噴嘴是在氣缸(無圖示)的作用下上升的。噴嘴47從液槽38的抗蝕液中上升時，為使毛細間隙50的間隙中充滿抗蝕液，噴嘴47上升至抗蝕液充滿毛細間隙50的頂端，然后停止上升。
在如上所述的噴嘴47突出的狀態(tài)下再次提升液槽38，使液槽38浸濕基板20。也就是說，使噴嘴47的毛細間隙50中充滿的抗蝕液與基板20的下面接觸。
在如上所述的浸濕狀態(tài)，將液槽38連同噴嘴47一起降到涂布高度的位置。對于這種細微的調(diào)節(jié)，同上述一樣使用繼電器也可以容易地進行操作。
這里，利用圖4和圖5進一步說明抗蝕液的涂布。
圖4是圖1所示的涂布裝置的側(cè)視圖。圖5是圖1所示的涂布裝置的液槽在涂布抗蝕液時的截面簡圖。
如上所述降低噴嘴47至涂布高度的位置后，如圖4和圖5的箭頭所示方向，基板20隨著吸板19以固定速度移動至涂布終止位置。然后在用噴嘴47沿圖中前后方向進行涂布的狀態(tài)下，利用上述電動機17可移動吸板19，使吸附在吸板上的基板20向圖中右方移動，這樣能夠在水平狀態(tài)進行涂布。即在基板20上能夠平坦地涂布指定涂布厚度的抗蝕液。另外，移動時，基板20的前后方向的姿勢和左右方向的姿勢都保持在水平狀態(tài)。而且，關(guān)于本實施方式中，以形成1μm的抗蝕膜而設(shè)定液面高度、涂布間隙、移動速度等。
基板20一旦停在涂布終止位置，噴嘴47和液槽38分別從涂布高度的位置下降，與基板20分離，結(jié)束涂布工序。
下面對干燥工序進行說明。
然后，利用所述電動機17，直接在通過吸板而保持基板朝下的狀態(tài)下，將基板從上述涂布終止位置開始，以固定的速度按照涂布時基板移動方向的反方向進行移動，使其移動至基材位置A。此時的移動速度為0.7m/min(米/分鐘)。移動期間進行抗蝕膜的干燥。然后解除吸附面19’的吸附力，將基板20從吸板19上拆卸下來。
這樣進行干燥的基板可以在不產(chǎn)生干燥瘀斑的情況下進行干燥，而且可以在不損害薄膜厚度的均一性的情況下形成抗蝕膜。
本發(fā)明不使用旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在保持基板的涂布面朝下的狀態(tài)下，將基板吸附在吸板上，吸板在沒有任何晃動的情況下始終保持水平。因此，涂布時能夠真正避免基板的微小晃動，從而提高薄膜的品質(zhì)。
另一方面，為了進行比較，采用不移動基板而將基板放置在涂布終止位置進行干燥的方法。其結(jié)果是抗蝕膜上生成了肉眼可見的干燥瘀斑。
另外，為進行比較，以2m/min快速度移動基板，其結(jié)果是當基板返回到涂布起始位置時并沒有完全干燥，以至于需要放置在涂布起始位置靜置干燥。其靜置干燥的結(jié)果是抗蝕膜上生成了肉眼可見的干燥瘀斑。
本發(fā)明不限于以上的實施例。
上述實施例中，對抗蝕膜的干燥是在反方向移動基板的過程中進行的，但也可以在反方向移動過程中使大部分的抗蝕膜干燥后，停止移動基板再進行干燥。
此時，優(yōu)選采用如下方式進行干燥。如圖6所示，從下方的氣流發(fā)生裝置21生成潔凈氣流U或者在圖7基板的涂布面的周邊部位設(shè)置能夠遮擋住下降氣流的遮擋板64，這樣，在抑制了下降氣流D繞入涂布面的情況下進行干燥。
圖6是說明基板下方設(shè)置氣流發(fā)生裝置的例子的示意圖，圖7是說明在吸板上設(shè)置遮擋板的例子的示意圖。
具體的說，上述的氣流發(fā)生裝置21配有產(chǎn)生向上的氣流的風扇，以及裝在該風扇的上方的空氣過濾器。其中，空氣過濾器優(yōu)選使用HEPA過濾器(高效含塵空氣過濾器)。
本發(fā)明在使用CAP涂布機制作抗蝕膜的技術(shù)方法中，抗蝕膜的干燥工序是在基板的涂布面保持向下的狀態(tài)下，以固定的速度移動基板的同時進行的，通過這樣的干燥工序，降低了干燥瘀斑的形成，其結(jié)果可以提高得到的抗蝕膜的厚度均一性。
權(quán)利要求
1.抗蝕膜的形成方法，其是在基板的涂布面涂布抗蝕膜的方法，所述抗蝕膜的形成方法包括如下涂布抗蝕膜的工序，通過虹吸作用，使蓄積在涂布面下方的涂布液上升，所述涂布面保持面向下方的狀態(tài)，上升的涂布液通過噴嘴與所述涂布面接觸，同時使該噴嘴對所述基板的涂布面進行掃描涂布，該形成方法的特征在于，所述抗蝕膜的干燥是在所述基板的涂布面保持向下的狀態(tài)下，以固定的速度移動所述基板的同時進行干燥的。
2.如權(quán)利要求1所述的抗蝕膜的形成方法，其特征在于，所述抗蝕膜的涂布是通過移動所述基板使噴嘴對涂布面進行掃描涂布而實現(xiàn)的，為了干燥而移動基板時，按照涂布時基板移動的反方向移動基板。
3.如權(quán)利要求2所述的抗蝕膜的形成方法，其特征在于，所述固定的速度不超過1.5米/分鐘。
4.光掩膜的制造方法，其特征在于，其包括采用如權(quán)利要求1～3任一項所述方法形成抗蝕膜的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供不使用翻轉(zhuǎn)基板的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、干燥涂膜時不在其厚度方向產(chǎn)生瘀斑并且所形成的抗蝕膜具有很高的厚度均一性的抗蝕膜的形成方法以及應(yīng)用該形成方法的光掩膜的制造方法。該方法中，在基材位置A處設(shè)置吸板19。在朝下的吸附面19’上吸附基板20，所述基板20的涂布面朝下。通過電動機17使吸附有基板20的吸板19移動，抗蝕液通過突出的噴嘴47浸濕基板20的下面，基板20隨著吸板19以固定的速度移動到涂布終止位置，在此過程中進行涂布工序，涂布工序結(jié)束后，在保持基板朝下的狀態(tài)下，利用電動機17從涂布終止位置開始，按照涂布時基板移動方向的反方向以固定的速度移動基板，移動的同時進行抗蝕膜的干燥。
文檔編號G03F1/82GK1536437SQ200410032480
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者元村秀峰 申請人:Hoya株式會社