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JP5145654B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体基板その他の基板を処理する装置及び方法並びにそれに用いる薬液に関する。
従来、半導体ウェハ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板その他の基板上に有機膜パターンを形成した後、この有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって、有機膜パターンの下地膜すなわち基板をパターン加工（下地膜加工）することにより、配線回路を形成する技術がある。有機膜パターンは、下地膜加工後に、剥離処理により除去される。
また、例えば、特許文献１、２、３に示されるように、下地膜加工の後に有機膜パターンを変形させ、変形後の有機膜パターンをマスクとして、再度、下地膜加工を施し、その後に有機膜パターンを除去する技術もある。
より具体的には、特許文献１、２、３に記載の有機膜パターンの加工処理を行う基板処理方法においては、有機膜パターンを変形させるための処理（以下、「溶解変形処理」、又は、この処理は具体的には基板をガス雰囲気に暴露することにより行うので「ガス雰囲気処理」とも呼ぶ）を主な処理として行い、その後に、変形後の有機膜パターンをマスクとして、再度、下地膜加工を施し、その後に有機膜パターンが除去される。
すなわち、特許文献１、２、３の技術では、主な処理として、溶解変形処理（具体的にはガス雰囲気処理）を行う。
更には、それらの溶解変形処理を安定化させるために、事前に基板温度を適正な処理温度に調整する温度調整処理（主に冷却）や、溶解変形処理後の有機膜パターンのベーキングのために、加熱処理（この加熱処理は、温度調整処理における温度調節範囲を拡大することによって実現できる場合もある）を追加することが一般的である。
そのような従来の基板処理方法における工程図を図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。
図１１（ａ）に示す従来の基板処理方法においては、温度調整処理（ステップＳ１０２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ１０３）、加熱処理（ステップＳ１０４）、第二の温度調整処理（ステップＳ１０２１）をこの順に行う。
図１１（ｂ）に示す従来の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、温度調整処理（ステップＳ１０２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ１０３）、加熱処理（ステップＳ１０４）、第二の温度調整処理（ステップＳ１０２１）をこの順に行う。
図１１（ｃ）に示す従来の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第二の除去処理（ステップＪ２）、温度調整処理（ステップＳ１０２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ１０３）、加熱処理（ステップＳ１０４）、第二の温度調整処理（ステップＳ１０２１）をこの順に行う。
図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各々に示される一連の処理が有機膜パターン加工処理とされている。
ここで、第一の除去処理（ステップＪ１）は、図２に示すように、第一の薬液処理（ステップＳ１）、アッシング処理（Ｓ７）、またはアッシング処理（Ｓ７）と第一の薬液処理（ステップＳ１）との組み合わせから構成される。
また、第二の除去処理（ステップＪ２）は、図３に示すように、第二の薬液処理（ステップＳ５）、アッシング処理（Ｓ７）、またはアッシング処理（Ｓ７）と第二の薬液処理（ステップＳ５）との組み合わせから構成される。
第一の除去処理または第二の除去処理は、有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を除去する場合、変質層又は堆積層のみを選択的に除去する場合、または、変質層又は堆積層を除去し、変質していない有機膜パターンを露出及び残存させる場合に用いられていた。
なお、温度調整処理（ステップＳ１０２）は省略することも可能である。
従来の基板処理方法における主な処理である溶解変形処理（具体的にはガス雰囲気処理）においては、アルコール類（Ｒ−ＯＨ）、アルコキシアルコール類、エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ａｒ）、エステル類、ケトン類、グリコール類、アルキレングリコール類、グリコールエーテル類などの有機溶剤の溶液（Ｒはアルキル基又は置換アルキル基、Ａｒはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示す）を気化させたガス（具体的には、加熱蒸発、不活性ガスバブリングなど）の雰囲気に有機膜パターンを晒す。これにより、有機薬液または有機溶剤が有機膜パターンの内部に浸透し、有機膜パターンが溶解することにより、有機膜パターンが液化または流動化（以下、「薬液溶解リフロー」と呼ぶ）するという変形を起す。
この薬液溶解リフローにおいては、通常、５乃至２０μｍにも及ぶ有機膜パターンの変形を起こさせることが可能である。場合によっては、１００μｍ以上の変形を起こさせることも可能である。
特開２００２−３３４８３０号公報 特開２００５−１５９２９２号公報 特開２００５−１５９３４２号公報 特開２００５−１５９２９３号公報
しかしながら、有機膜パターンの変形が大きいために、ある程度精度の良いパターンが要求される場合、この大きな変形を精度良く制御する必要がある。
さらに、有機膜パターンをフォトリソグラフィ工程の削減に利用する場合には、溶解変形処理は、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（ここでは、レジストパターン）のうち、特に、チャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターン部分を連結させたレジストパターンに変形させる処理方法に用いられている。
しかしながら、レジストパターン部分の連結を確実にするためには、薬液溶解リフローを大きくさせることが必要であるが、薬液溶解リフローを大きくすると、チャネル部以外の配線部などのソース・ドレイン用レジストパターンも大きく溶解変形リフローしてしまうという問題があった。
この問題を解決するためには、レジストパターンの膜厚を２段階に形成し、更に、溶解変形処理前に２段階のレジストパターンの膜厚のうち薄い方を除去するなどの方法をとる必要があった。
但し、この場合も、溶解変形処理においてはレジストパターンの面積が拡大するために、必要以上にレジストパターンの面積が拡大しないように処理時間を正確に制御し、変形を精度良く制御することが必要であった。
しかしながら、上記に示すようなコスト低減、省エネ、省資源を目的とした新規プロセスの最適実現、新規プロセス創出および各種プロセスの改良が必要となっているにもかかわらず、従来は、そのための効率的な基板処理装置と処理方法が存在していなかった。
上記の問題を解決するため、本発明は、溶解変形処理において必要以上に有機膜パターンの面積が拡大することを防止し、有機膜パターンの変形を精度よく制御することを可能にする基板処理装置、基板処理方法及び同方法において用いる薬液を提供することを目的とする。
本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法においては、従来の基板処理方法と同様に、溶解変形処理（具体的にはガス雰囲気処理）を行うが、その後に、溶解変形リフローより必要以上に面積が拡大した有機膜パターン（例えば、レジストパターン）の一部であり、少なくとも不必要な薬液溶解リフロー部分を除去する。
以下に、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法について説明する。本発明に係る基板処理装置においては、基板処理方法を実施するために、最適な処理ユニットを選択して配置し、それらのユニットをその基板処理方法に合わせた処理順序で処理するように制御すものである。
本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板の裏面から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の裏面から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、前記基板に薬液処理を施すための薬液処理ユニットと、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板の裏面から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、前記基板に薬液処理を施すための薬液処理ユニットと、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板の裏面から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板の裏面から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、前記基板に薬液処理を施すための薬液処理ユニットと、備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記ガス雰囲気処理ユニットによる前記ガス雰囲気処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記温度調整処理ユニットによる前記基板の温度調整処理と、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記温度調整処理ユニット、前記ガス雰囲気処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板を加熱する加熱処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記温度調整処理ユニットによる前記基板の温度調整処理と、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記加熱処理ユニットによる基板加熱処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記温度調整処理ユニット、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記加熱処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記温度調整処理ユニットによる前記基板の温度調整処理と、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記温度調整処理ユニット、前記ガス雰囲気処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板を加熱する加熱処理ユニットと、基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記温度調整処理ユニットによる前記基板の温度調整処理と、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記加熱処理ユニットによる基板加熱処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記温度調整処理ユニット、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記加熱処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、前記基板に第二の除去処理を施すための第２処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、前記基板に第二の除去処理を施すための第２処理ユニットと、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記温度調整処理ユニットによる前記基板の温度調整処理と、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記温度調整処理ユニット、前記ガス雰囲気処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板に処理を施す基板処理装置において、前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、前記基板に第二の除去処理を施すための第２処理ユニットと、前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、前記基板を加熱する加熱処理ユニットと、前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、前記温度調整処理ユニットによる前記基板の温度調整処理と、前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記加熱処理ユニットによる基板加熱処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記温度調整処理ユニット、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記加熱処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、備えることを特徴とする基板処理装置を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、変形した前記有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理と、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
さらに、本発明は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、前記有機膜パターン加工処理においては、前記変形有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理と、前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、をこの順に行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
例えば、薬液溶解リフロー部分の除去は、アッシング手法、薬液処理（現像機能を有する薬液又は剥離機能を有する薬液を用いる）またはその組合せ処理を行うことにより、達成される。
状況に応じて、必要がある場合には、前記有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は堆積層を除去する除去処理を事前に行う。
すなわち、本発明においては、基板上に形成された有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行った後に、その後処理として、不必要な変形有機膜パターン部分の少なくとも一部又は必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の少なくとも一部などを各種方法の除去処理（ここでは、第三の除去処理）により除去する。
これにより、従来の基板処理方法においては、溶解変形リフローの面積拡大方向の制御（例として、溶解変形リフロー処理時間の制御）という１つのみの制御方法しかなかったのに対して、本発明においては、溶解変形リフロー後の変形有機膜パターンの除去又は面積縮小という、従来の制御方法とは逆方向の２つ目の制御方法を得ることができる。このため、有機膜パターンの大きな変形をより精度良く制御することが可能になった。
また、従来の基板処理方法をフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、溶解変形処理は、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（ここでは、レジストパターン）のうち、特に、チャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターン部分を連結させたレジストパターンに変形させる処理方法として用いられていた。
従来の基板処理方法においては、溶解変形処理による薬液溶解リフローが小さい場合には、短所としては、レジスト連結が不確実となり、長所としては、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の発生が少なくなる。また、溶解変形処理による薬液溶解リフローが大きい場合には、長所としては、レジスト連結が確実となり、短所としては、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の発生が多くなる。
これに対して、本発明に係る基板処理方法をフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、溶解変形処理による薬液溶解リフローを充分大きくした後、溶解変形リフロー後の変形有機膜パターンの除去又は面積縮小により、必要な面積に拡大した変形有機膜パターンとすることができ、従来の基板処理方法における溶解変形処理による薬液溶解リフローが大きい場合と小さい場合の両方の長所のみを得ることができる。
また、溶解変形処理は、例えば、基板上に形成された有機膜パターンに薬液（主に有機溶剤）を浸透させ、有機膜パターンを変形（主に、溶解リフロー変形）させることにより行う。溶解変形処理は、より具体的には、例えば、薬液（主に、有機溶剤）を（例えば、窒素（Ｎ２）バブリングにより）ガス化し、その雰囲気に基板を暴露させるガス雰囲気処理により行う。
溶解変形処理は、具体的には、例えば、有機膜パターンの面積を拡大させたり、隣接する有機膜パターンを相互に一体化させたり、有機膜パターンを平坦化させたり、基板上に形成された回路パターンを覆う絶縁膜となるように有機膜パターンを変形させたりする目的の下に行われる。
ここで、基板上に形成された当初の有機膜パターンについて述べると、この有機膜パターンは、例えば、印刷法又はフォトリソグラフィ法のいずれかにより形成されている。
更に、有機膜は感光性有機膜から構成することができる。感光性有機膜としては、ポジ型感光性有機膜又はネガ型感光性有機膜のいずれをも用いることができる。
ポジ型感光性有機膜としては、例えば、ノボラック樹脂を主成分とするものを用いることができるが、それ以外の樹脂を用いることも可能である。
また、感光性有機膜としては、感光させることによりアルカリ可溶となる膜を用いることもできる。
更に、有機膜パターンの加工処理をする以前に、この有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって有機膜パターンの下地膜をパターン加工することができ、また、有機膜パターンの加工処理により再加工された再加工有機膜パターンをマスクとして、有機膜パターンの下地膜を再度パターン加工する場合には、この有機膜パターンは、有機膜パターンの加工処理をする以前に、例えば、露光処理、現像処理、ウェットエッチング処理、ドライエッチング処理の少なくともいずれかが行われた有機膜パターンである。
有機膜パターンの表面に形成される変質層としては、例えば、以下のものがある。
（１）有機膜パターンの表面が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか１つの要因により変質したもの
（２）有機膜パターンの表面がウェットエッチング液処理により変質したもの
（３）有機膜パターンの表面がドライエッチング又はアッシング処理により変質したもの
（４）有機膜パターンの表面がドライエッチングによるデポジションに伴い変質したもの
また、有機膜パターンの表面に形成される堆積層としては、例えば、有機膜パターンの表面上にドライエッチングにより形成されたものがある。
本発明に係る第一の基板処理方法は、溶解変形処理（この場合の溶解変形処理は、有機溶液を気化させ、その気化ガスの雰囲気に晒す暴露ガス雰囲気処理からなる）と、第三の除去処理とを行うことを特徴としている。
すなわち、第一の基板処理方法における有機膜パターン加工処理では、有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理（以下、「ガス雰囲気処理」とも呼ぶ）と、第三の除去処理とをこの順に行う。
更には、それらの処理を安定化させるために、事前に基板温度を適正な処理温度に調整する温度調整処理（主に冷却）や、溶解変形処理後の有機膜パターンのベーキングのために、加熱処理（この加熱処理は、温度調整処理における温度調節範囲を拡大することによって実現することもできる）を追加することが好ましい。
図１（ａ）は本発明に係る第一の基板処理方法における各工程を示すフローチャートである。
図１（ａ）に示すように、第一の基板処理方法においては、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）、及び第三の加熱処理（ステップＳ８）をこの順に行い、これら一連の処理を有機膜パターン加工処理としている。
図１（ａ）において、破線の括弧で囲まれている第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は省略することも可能である。
また、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第二の加熱処理（ステップＳ４）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、その処理ユニットの温度調整の設定を変更することにより、代用して実施することも可能である。
このように、本発明に係る第一の基板処理方法においては、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）及び第三の除去処理（ステップＪ３）は必須の処理であり、それ以外の処理は、状況に応じて、省略することができる。
本発明に係る第二の基板処理方法は、第一の除去処理と、溶解変形処理（この場合の溶解変形処理は、有機溶液を気化させ、その気化ガスの雰囲気に晒す暴露ガス雰囲気処理からなる）と、第三の除去処理とを行うことを特徴としている。
すなわち、第二の基板処理方法の有機膜パターン加工処理においては、第一の除去処理と、有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理（以下、「ガス雰囲気処理」とも呼ぶ）と、第三の除去処理とをこの順に行う。
更には、それらの処理を安定化させるために、ガス雰囲気処理の事前に基板温度を適正な処理温度に調整する温度調整処理（主に冷却）や、溶解変形処理後の有機膜パターンのベーキングのために、加熱処理（この加熱処理は、温度調整処理における温度調節範囲を拡大することによって実現することもできる）を追加することが好ましい。
図１（ｂ）は本発明に係る第二の基板処理方法における各工程を示すフローチャートである。
図１（ｂ）に示すように、第二の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）をこの順に行い、これら一連の処理を有機膜パターン加工処理としている。
図１（ｂ）において、破線の括弧で囲まれている第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は省略することも可能である。
また、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第二の加熱処理（ステップＳ４）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、その処理ユニットの温度調整の設定を変更することにより、代用して実施することも可能である。
以上のように、本発明に係る第二の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）及び第三の除去処理（ステップＪ３）が必須の処理であり、それ以外の処理は、状況に応じて、省略することができる。
本発明に係る第三の基板処理方法は、第一の除去処理と、第二の除去処理と、溶解変形処理（この場合の溶解変形処理は、有機溶液を気化させ、その気化ガスの雰囲気に晒す暴露ガス雰囲気処理からなる）と、第三の除去処理とを行うことを特徴としている。
すなわち、第三の基板処理方法の有機膜パターン加工処理においては、第一の除去処理と、第二の除去処理と、有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理（以下、「ガス雰囲気処理」とも呼ぶ）と、第三の除去処理とをこの順に行う。
更には、それらの処理を安定化させるために、ガス雰囲気処理の事前に基板温度を適正な処理温度に調整する温度調整処理（主に冷却）や、溶解変形処理後の有機膜パターンのベーキングのために、加熱処理（この加熱処理は、温度調整処理における温度調節範囲を拡大することによって実現することもできる）を追加することが好ましい。
図１（ｃ）は本発明に係る第三の基板処理方法における各工程を示すフローチャートである。
図１（ｃ）に示すように、第三の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第二の除去処理（ステップＪ２）、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）をこの順に行い、これら一連の処理を有機膜パターン加工処理としている。
図１（ｃ）において、破線の括弧で囲まれている第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は省略することも可能である。
また、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第二の加熱処理（ステップＳ４）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、その処理ユニットの温度調整の設定を変更することにより、代用して実施することも可能である。
以上のように、本発明に係る第三の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第二の除去処理（ステップＪ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）及び第三の除去処理（ステップＪ３）が必須の処理であり、それ以外の処理は、状況に応じて、省略することができる。
以下、第一の除去処理について説明する。
図２は第一の除去処理の具体的な処理例を示すフローチャートである。
第一の除去処理の第一の例は、図２（ａ）に示すように、第一の薬液処理（ステップＳ１）からなる。
第一の除去処理の第二の例は、図２（ｂ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）からなる。
第一の除去処理の第三の例は、図２（ｃ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）と第一の薬液処理（ステップＳ１）とをこの順に行う処理からなる。
以下、第二の除去処理について説明する。
図３は第二の除去処理の具体的な処理例を示すフローチャートである。
第二の除去処理の第一の例は、図３（ａ）に示すように、第二の薬液処理（ステップＳ５）からなる。
第二の除去処理の第二の例は、図３（ｂ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）からなる。
第二の除去処理の第三の例は、図３（ｃ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）と第二の薬液処理（ステップＳ５）とをこの順に行う処理からなる。
以下、第三の除去処理について説明する。
図４は第三の除去処理の具体的な処理例を示すフローチャートである。
第三の除去処理の第一の例は、図４（ａ）に示すように、第二の薬液処理（ステップＳ５）からなる。
第三の除去処理の第二の例は、図４（ｂ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）からなる。
第三の除去処理の第三の例は、図４（ｃ）に示すように、第一の薬液処理（ステップＳ１）と第二の薬液処理（ステップＳ５）とをこの順に行う処理からなる。
第三の除去処理の第四の例は、図４（ｄ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）と第二の薬液処理（ステップＳ５）とをこの順に行う処理からなる。
第一の除去処理、第二の除去処理または第三の除去処理は以下の目的の下に行われる。
（１）有機膜パターンの表面に形成される変質層又は堆積層のみを選択的に除去する。
（２）有機膜パターンの表面に形成される変質層又は堆積層を除去し、変質していない有機膜パターンを露出及び残存させる。
（３）変質していない有機膜パターンの一部を除去する。
（４）溶解変形した変形有機膜パターン上の変質層もしくは堆積層、又は、変形有機膜パターンの周囲の変質層もしくは堆積層を選択的に除去する。
（５）溶解変形した変形有機膜パターン上の変質層もしくは堆積層、又は、変形有機膜パターンの周囲の変質層もしくは堆積層のみを選択的に除去し、変形有機膜パターンを露出及び残存させる。
（６）溶解変形した変形有機膜パターン上の変質層もしくは堆積層、又は、変形有機膜パターンの周囲の変質層もしくは堆積層を少なくとも除去し、更に、変形有機膜パターンの一部を除去する。
（７）溶解変形した変形有機膜パターン上の変質層もしくは堆積層、又は、変形有機膜パターンの周囲の変質層もしくは堆積層を選択的に除去し、更に、変形有機膜パターンの一部を除去する。
ここで、アッシング処理は、プラズマ、オゾン及び紫外線のうちの少なくとも何れか一つを用いて基板上に形成された各種膜をエッチングする処理である。
ここで、有機膜パターンの変質化の程度や特性は、ウェットエッチング処理における使用薬液の種類、ドライエッチング処理の一種であるプラズマ処理における等方性・異方性の差、有機膜パターン上における堆積物の有無、ドライエッチング処理における使用ガスの種類などに応じて大きく異なるため、変質層の除去のし易さにも違いが生じる。このため、本発明の第一乃至第三の除去処理は、有機膜パターンの変質化の程度や性質に合わせて、適宜に選択する必要がある。
ここで、第一の除去処理、第二の除去処理または第三の除去処理において用いるアッシング処理は、変質層又は堆積層の中でも特に表層部のみを除去するのに適用し、残りの変質層又は堆積層は、ウェット処理である第一の薬液処理又は第二の薬液処理により、除去することが好ましい。
このようなアッシング処理と第一または第二の薬液処理とを組み合わせた処理方法、すなわち、図２（ｃ）、図３（ｃ）、図４（ｄ）に示した処理方法の場合、除去処理の全てをアッシング処理により行う場合（図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ））と比べて、有機膜パターンへのアッシング処理時間を短縮することができるだけでなく、アッシング処理による基板全体または有機膜へのダメージの追加を抑制することができ、より強固な変質層又は堆積層をも除去することができるという有利な点がある。
第一の加熱処理、第二の加熱処理または第三の加熱処理は、以下のいずれかの目的の下に行われる。
（１）有機膜パターン加工処理以前の処理工程において有機膜パターンの内部又は下部に染み込んだ水分、酸またはアルカリ溶液を除去する。
（２）有機膜パターンと下地膜または基板との間の密着力が低下している場合に、密着力を回復させる。
更に、有機膜パターンの形成時の加熱処理、第一の加熱処理、第二の加熱処理及び第三の加熱処理の処理条件の例を以下に示す。
（１）第一の加熱処理は第二の加熱処理より低い温度で行う。
（２）有機膜パターンの形成時の加熱処理及び第一の加熱処理は第二の加熱処理より低い温度で行う。
（３）第二の加熱処理は第三の加熱処理より低い温度で行う。
（４）有機膜パターンの形成時の加熱処理、第一の加熱処理及び第二の加熱処理は第三の加熱処理より低い温度で行う。
（５）第一の加熱処理は第三の加熱処理より低い温度で行う。
（６）有機膜パターンの形成時の加熱処理及び第一の加熱処理は第三の加熱処理より低い温度で行う。
（７）有機膜パターンの形成時の加熱処理、第一の加熱処理、第二の加熱処理または第三の加熱処理は有機膜の架橋反応を引き起こす温度以下の温度で行う。
例えば、有機膜パターンの形成時の加熱処理、第一の加熱処理、第二の加熱処理または第三の加熱処理は摂氏５０乃至１５０度で行うことが好ましく、摂氏１００乃至１３０度で行うことがさらに好ましい。
（８）有機膜パターンの形成時の加熱処理、第一の加熱処理、第二の加熱処理または第三の加熱処理の時間は、例えば、６０乃至３００秒間である。
なお、（１）から（６）までの処理条件は、その加熱処理以後に、有機膜パターンに対して、有機膜パターンの現像機能（例：有機膜パターンが感光性有機膜である場合）を利用した除去処理を行うためのものである。
（７）の処理条件は、有機膜の現像機能を維持させておく目的としての標準例の温度であると同時に、有機膜パターンの剥離性を良好に維持するための温度例でもある。
更に、（８）の処理条件は、枚葉処理（基板１枚ずつの処理）を想定した場合の量産時の処理能力を考慮して、使用可能な処理時間の具体例を示したものである。
溶解変形処理は、具体的には、以下の処理から構成される。
（１）有機膜パターンの面積を拡大させる処理
（２）隣接する有機膜パターンを相互に一体化させる処理
（３）有機膜パターンを平坦化させる処理
（４）基板上に形成された回路パターンを覆う絶縁膜となるように有機膜パターンを変形させる処理
（５）有機膜パターンに有機溶液を接触させることによる溶解リフローによる変形処理
溶解変形処理において使用される有機溶液は、以下に示す有機溶剤のうち少なくとも一つを含む溶液である。
（１）アルコール類（Ｒ−ＯＨ）
（２）エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ａｒ）
（３）エステル類
（４）ケトン類
（５）グリコールエーテル類
（Ｒはアルキル基又は置換アルキル基、Ａｒはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示す）
また、有機溶液を有機膜パターンに接触させる方法（溶解リフローによる変形を生じさせる方法）としては、次の二つの方法がある。
（１）有機溶液の蒸気中に有機膜パターンをさらす方法
（２）有機溶液の液中に有機膜パターンを浸漬する方法
なお、有機溶液の蒸気は、有機溶液を加熱するか、あるいは、不活性ガス（例えば、Ｎ２またはＡｒガス）でバブリングすることにより、有機溶液を気化させることにより、得ることができる。気化したガスはそのまま、あるいは、ボンベに充填されて、供給される。チャンバー内を有機溶液のガス雰囲気にし、そのチャンバー内に基板を置くことにより、有機膜パターンを有機溶液に接触させる。
有機膜が感光性有機膜である場合には、処理（特に、有機膜の感光性や薬液の現像機能を利用した処理）を安定的に行うために、基板上に当初の有機膜パターンを形成して以後、有機膜パターン加工処理までの間は、有機膜パターンを感光させない状態に維持する、あるいは、基板上に当初の有機膜パターンを形成して以後、露光処理または基板裏面露光処理までの間は、有機膜パターンを感光させない状態に維持することが好ましい。
これは、前述のように、有機膜パターンに対して露光処理、基板裏面露光処理または現像処理を行うので、有機膜パターンをこのような状態に維持しておくことにより、初期の露光処理または基板裏面露光処理や、追加的に実施する露光処理の効果を維持して、現像処理の目的を充分に達成させるためである。
追加的に実施する露光処理は、第一の薬液処理又は第二の薬液処理の少なくともいずれかの処理前又は直前に行われる。
なお、基板の裏面側から基板を露光する基板裏面露光処理を行う場合も有る。この基板裏面露光処理は、溶解変形処理と第三の除去処理との間、あるいは、溶解変形処理と第二の薬液処理との間の少なくともいずれかの時点で行う。
この基板裏面露光処理は、溶解変形処理によって、溶解リフローで面積拡大した有機膜パターン（例えば、レジストパターン）の一部であり、少なくとも不必要な薬液溶解リフロー部分を効果的に、かつ、選択的に除去することを可能とするものである。
例えば、データ配線上の有機膜パターンを溶解リフローさせ溶解変形有機膜パターンとするが、有機膜パターンをゲート及びデータ配線よりはみ出させたくない場合に、基板の裏面側から露光する。これにより、例えば、ゲート及びデータ配線に隠れた溶解変形有機膜パターン部分Ａは露光されないが、ゲート及びデータ配線によっては隠れない（すなわち、ゲート及びデータ配線よりはみ出た）溶解変形有機膜パターン部分Ｂは感光される。このような感光の有無の差異を利用して、現像処理で溶解変形有機膜パターン部分Ｂを除去するものである。
すなわち、以後に行う第三の除去処理としての第二の薬液処理において、少なくとも現像機能をもつ薬液を用いることにより、溶解変形有機膜パターン部分Ｂを選択的に除去するための現像処理を行うことができる。
これは、当初有機膜パターンをハーフトーンマスクで露光しておくこと、あるいは、途中で露光処理などと合わせて行うことにより、より効果的に不必要な薬液溶解リフロー部分を除去することができる。
また、例えば、データ配線用の有機膜パターン（通常、マスクまたはハーフトーンマスクで露光する）を未感光状態に維持した後、裏面露光処理を行う。その後に行う第三の除去処理としての第二の薬液処理において、少なくとも現像機能をもつ薬液を用いて現像処理を行う場合に、第二の薬液処理（現像機能をもつ薬液による現像処理）時間を最適に調整することにより、溶解リフロー後においてもデータ配線部のみに溶解変形有機膜パターンを残存させることができる。この場合の処理時間（現像処理）は、溶解リフロー部分を充分に除去できる時間のうちの最短時間にすることが可能である。
露光処理または基板裏面露光処理は、例えば、（ａ）フォトマスクを利用する方法、（ｂ）フォトマスクを利用しない方法、（ｃ）微細（１ｍｍ以下）パターンでないフォトマスクを利用する方法に分けられる。
更に、露光方法としては、例えば、以下のようなものがある。
（１）通常露光
（２）有機膜パターンのうち、基板の所望範囲に含まれる有機膜パターンに対してのみ露光を行う処理
（３）基板の所望範囲に対して一括して露光を行う処理
（４）基板の所望範囲内において露光スポットを走査させる処理
（５）基板の所望範囲は少なくとも基板面積の１／１０以上の範囲である処理
（６）紫外線、蛍光及び自然光のうちの少なくとも何れかで露光する処理
これらの（１）乃至（６）の処理はいずれか単独で、あるいは、組み合わせて行うことが可能である。
感光性のある有機膜パターンに対して、フォトマスクを利用して行う露光処理の場合（上記の（ａ））、現像機能のある薬液を用いた処理により、新たなパターンを形成させる目的で行う。
フォトマスクを利用しない露光処理の場合（上記の（ｂ））、現像処理以前に有機膜パターンが受けた感光量に基板間や基板内でのバラツキがある場合にも、各基板または基板の全面における感光量を全て十分な状態とすることができるため、そのバラツキを実質的に解消することができ、その後の現像処理による効果を均一化することができる。
第一の薬液処理または第二の薬液処理は次の（１）乃至（５）に示す処理から構成することができる。
（１）有機膜パターンの現像機能を持つ薬液を用いた現像処理
（２）少なくとも有機膜パターンの現像機能をもつ薬液を用いる現像処理
（３）有機膜パターンに対する少なくとも２回目以降の現像処理
（４）有機膜パターンの現像機能を持たず、有機膜パターンを溶解除去する機能を持つ薬液を用いた薬液処理
（５）有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する薬液処理
さらに、第一の薬液処理または第二の薬液処理において用いる薬液は以下の薬液から選択することができる。
（１）剥離液の濃度を薄めることにより得られる薬液
（２）有機、無機いずれかのアルカリ水溶液
（３）ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を主成分とするアルカリ水溶液
（４）ＮａＯＨ又はＣａＯＨの少なくともいずれかを含むアルカリ水溶液
（５）少なくとも酸性の薬液を含有している薬液
（６）少なくとも有機溶剤を含有している薬液
（７）少なくともアルカリ性の薬液
（８）（５）に挙げた有機溶剤として、少なくともアミン系の材料を含有している薬液
（９）少なくとも有機溶剤とアミン系材料とを含有している薬液
（１０）（７）に挙げたアルカリ性の薬液として、少なくともアミン系材料と水とを含有している薬液
（１１）少なくともアルカリ性の薬液とアミン系材料とを含有している薬液
（１２）（８）乃至（１１）のアミン系材料は、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソピルアミン、ジイソピルアミン、トリイソピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヒドロキシルアミン、ジエチルエヒドロキシルアミン、無水ジエチルエヒドロキシルアミン、ピリジン、ピコリンのうちの少なくとも何れか１つからなる薬液
（１３）（８）乃至（１２）に挙げた薬液におけるアミン系材料の濃度が、０．０１重量％以上１０重量％以下である薬液
（１４）（８）乃至（１２）に挙げた薬液におけるアミン系材料の濃度が、０．０５重量％以上５重量％以下である薬液
（１５）（８）乃至（１２）に挙げた薬液におけるアミン系材料の濃度が、０．０５重量％以上２．０重量％以下である薬液
（１６）防食剤が添加されている薬液
基板上に形成された当初の有機膜パターンは、少なくとも２段階以上の膜厚を有して形成される場合もある。、この基板上に形成された当初の前記有機膜パターンに対しては、以下に示す目的の下に処理が施される。
（１）有機膜パターン加工処理における第一の除去処理、第二の除去処理または第三の除去処理の少なくともいずれかの処理を施すことにより、有機膜パターンにおいて膜厚が薄い薄膜部を選択的に更に薄くする。
（２）有機膜パターン加工処理における第一の除去処理、第二の除去処理または第三の除去処理の少なくともいずれかの処理を施すことにより、有機膜パターンにおいて膜厚が薄い薄膜部を選択的に除去する。
ここで、この有機膜パターンの加工処理前後、あるいは、加工処理の途中に、下地膜加工処理を行う場合もある。この下地膜をパターン加工する下地膜加工処理は、例えば、以下のように行われる。
（１）少なくとも溶解変形処理による変形前の有機膜パターンをマスクとして有機膜パターンの下地膜をパターン加工する。
（２）溶解変形処理、第一の除去処理または第一の加熱処理以前の有機膜パターンをマスクとして有機膜パターンの下地膜をパターン加工する。
（３）第三の除去処理、第二の加熱処理または第三の加熱処理以後の有機膜パターンをマスクとして有機膜パターンの下地膜をパターン加工する。
（４）有機膜パターン加工処理前の有機膜パターンをマスクとして有機膜パターンの下地膜をパターン加工する。
（５）有機膜パターン加工処理後の有機膜パターンをマスクとして有機膜パターンの下地膜をパターン加工する。
上記の（１）乃至（５）の下地膜加工処理は１回または複数回実施される。
この下地膜加工処理は以下の目的の下に行われる。
（１）下地膜加工処理により、下地膜をテーパー状又は階段状に加工する。
（２）下地膜は複数層に成膜された膜であり、下地膜加工処理により、複数層の膜のうちの何れかを相互に異なるパターン形状に加工する。
本発明に係る基板処理装置は、基板の搬送を行う基板搬送機構と、上述の図１、２及び３の各処理に対応する処理ユニットの中から選択された、上記の本発明に係る基板処理方法の実施に最適なユニットと、これらのユニットをその基板処理方法に合わせた処理順序で使用する制御機構と、から構成される。
上述の図１、２及び３の各処理に対応する処理ユニットとしては、以下のものがある。
（１）温度調整処理を行うユニットとしての温度調整処理ユニット
（２）ガス雰囲気処理を行うユニットとしてのガス雰囲気処理ユニット
（３）加熱処理を行うユニットとしての加熱処理ユニット
（４）第一、第二又は第三の薬液処理を行うユニットとしての薬液処理ユニット
（５）第一、第二又は第三の薬液処理が現像処理である場合に使用するユニットとしての現像処理ユニット
（６）アッシング処理を行うユニットとしてのアッシング処理ユニット
（７）露光処理を行うユニットとしての露光処理ユニット
（８）基板裏面露光処理を行うユニットとしての基板裏面露光処理ユニット
なお、温度調整処理ユニットと加熱処理ユニットとは、その処理の温度設定範囲がそのユニットの許容温度設定範囲内であれば、各ユニットの温度設定を変えることによって、それぞれ兼用して又は入れ替えて行うことも可能である。
更に、本発明に係る基板処理方法に合わせて、一つの処理方法において、同一機能の処理を複数回行う場合には、同一ユニットを複数回兼用して用いることも可能である。
逆に、処理能力を向上させるために、一つの処理方法における一つの処理を複数の同一機能の処理ユニットにおいて並列して処理することも可能である。
また、これらの場合には、全体の処理順序を制御する制御機構にそれらの処理方法を記憶させ、全体の処理を制御させることが可能である。
以上、半導体または液晶の基板処理装置及び基板処理方法として本発明を説明したが、本発明は以下に示す装置または方法としても構成することが可能である。
（１）上述の基板処理方法または基板処理装置により処理された基板を有する装置の処理装置及びその製造方法。
（２）表示装置の処理装置及びその製造方法。
（３）半導体装置の処理装置及びその製造方法。
（４）液晶表示装置の処理装置及びその製造方法。
（５）エレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）表示装置の処理装置及びその製造方法。
（６）フィールドエミッション表示装置の処理装置及びその製造方法。
（７）プラズマ表示装置の処理装置及びその製造方法。
また、これまでは、本発明に係る基板処理方法及びそれに用いる薬液の対象として、基板について説明したが、本発明の対象は基板に限定されるものではなく、本発明は、全ての液晶表示装置（ＬＣＤ）表示装置（すなわち、縦電界型液晶表示装置、横電界型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置）、ＥＬ表示装置その他の表示装置、あるいは、その他の半導体装置の製造方法にも適用することが可能である。
本発明に係る基板処理方法は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、有機膜パターン加工処理においては、有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理とをこの順に行うことを基本的な特徴とするものである。
本発明に係る基板処理方法は、この他に、各種の加熱処理や、各種の除去処理（有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を除去する除去処理、有機膜パターンの少なくとも一部を除去する除去処理）を追加する場合がある。
本発明によれば、溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理を行うので、溶解変形処理により大きく広がった（パターン面積が拡大した）変形有機膜パターンを再度小さくする（パターン面積を縮小する）ことができる。これにより、変形有機膜パターンを目標の形状のパターンまたは目標の大きさにする制御性を向上させることができる。
従来技術においても溶解変形処理（具体的には、ガス雰囲気処理）を行うが、前述したように、溶解変形処理によれば、通常、５乃至２０μｍ（場合によっては、１００μｍ以上）にも及ぶ変形を起こさせることが可能である。しかしながら、ある程度精度の良い有機膜パターン（例えば、レジストパターン）が要求される場合、有機膜パターンの大きな変形を精度良く制御する必要がある。
さらに、この有機膜パターンをフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（例えば、レジストパターン）のうち、特に、チャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターン部分を連結させたレジストパターンに変形させる処理方法として溶解変形処理が用いられている。
しかしながら、レジストパターンの連結を確実にするためには、薬液溶解リフローを大きくさせた方が良いが、薬液溶解リフローを大きくすると、チャネル部以外の配線部などのソース・ドレイン用レジストパターンも大きく溶解変形リフローしてしまうという問題があった。
これは、レジストパターンの膜厚を２段階に形成し、更に、溶解変形処理前に２段階のレジストパターンの膜厚のうち薄い方を除去するなどの方法をとる必要があった。但し、この場合も、溶解変形処理においては、レジストパターンの面積が拡大する一方向のみの制御しか行えないため、必要以上にレジストパターンの面積が拡大しないように処理時間を正確に制御し、変形を精度良く制御する必要があった。
これに対して、本発明においても溶解変形処理（具体的には、ガス雰囲気処理）を行うが、本発明においては、その後に、溶解変形リフローにより必要以上に面積が拡大した有機膜パターン（例えば、レジストパターン）の一部であり、少なくとも不必要な薬液溶解リフロー部分を除去する処理を行う。
薬液溶解リフロー部分の具体的な除去処理方法としては、アッシング処理、薬液処理（現像機能を有する薬液又は剥離機能を有する薬液を用いる）またはアッシング処理及び薬液処理の組合せ処理がある。
すなわち、本発明においては、基板上に形成された有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行った後に、その後処理として、不必要な変形有機膜パターン部分又は必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分を各種方法の除去処理（ここでは、第三の除去処理）により、それらの部分の少なくとも一部を除去する。
これにより、従来の基板処理方法においては、溶解変形リフローの面積拡大方向の制御（例として、溶解変形リフロー処理時間の制御）という１つのみの制御方法しかなかったのに対して、本発明においては、溶解変形リフロー後の変形有機膜パターンの除去又は面積縮小という、従来の制御方法とは逆方向の２つ目の制御方法を得ることができる。このため、有機膜パターンの大きな変形をより精度良く制御することが可能になった。
また、従来の基板処理方法をフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、溶解変形処理は、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（ここでは、レジストパターン）のうち、特に、チャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターン部分を連結させたレジストパターンに変形させる処理方法として用いられていた。
従来の基板処理方法においては、溶解変形処理による薬液溶解リフローが小さい場合には、短所としては、レジスト連結が不確実となり、長所としては、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の発生が少なくなる。また、溶解変形処理による薬液溶解リフローが大きい場合には、長所としては、レジスト連結が確実となり、短所としては、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の発生が多くなる。
これに対して、本発明に係る基板処理方法をフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、溶解変形処理による薬液溶解リフローを充分大きくした後、溶解変形リフロー後の変形有機膜パターンの除去又は面積縮小により、必要な面積に拡大した変形有機膜パターンとすることができ、従来の基板処理方法における溶解変形処理による薬液溶解リフローが大きい場合と小さい場合の両方の長所のみを得ることができる。
また、本発明に係る基板処理方法及びそれに用いる薬液の対象は基板に限定されるものではなく、本発明は、全ての液晶表示装置（ＬＣＤ）表示装置（すなわち、縦電界型液晶表示装置、横電界型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置）、ＥＬ表示装置その他の表示装置、あるいは、その他の半導体装置の製造方法にも適用することが可能である。
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。
本発明に係る基板処理方法は、例えば、図５に示される基板処理装置１００又は図６に示される基板処理装置２００を用いて行うことができる。
これらの基板処理装置１００、２００は、基板に対して各種処理（後述）を施すための処理ユニット（後述）を必要に応じて選択的に備えることが可能となっている。
これらの基板処理装置１００、２００に備えられる処理ユニットの候補は、例えば、図７に示すように、簡易露光処理ユニット１７、加熱処理ユニット１８、温度調整処理ユニット１９、現像処理ユニット２０、薬液処理ユニット２１、ガス雰囲気処理ユニット２２、アッシング処理ユニット２３及び基板裏面露光処理ユニット２４の８種類である。
図７に示す処理ユニット１７−２４のうち、露光処理ユニット１７は、基板上に形成された有機膜パターンに対して露光処理を施すためのユニットである。
露光処理ユニット１７が行う露光処理は、例えば、（ａ）フォトマスクを利用する方法、（ｂ）フォトマスクを利用しない方法、（ｃ）微細（１ｍｍ以下）パターンでないフォトマスクを利用する方法に分けられる。
更に、露光処理ユニット１７が行う露光処理の方法としては、例えば、以下のようなものがある。
（１）通常露光
（２）有機膜パターンのうち、基板の所望範囲に含まれる有機膜パターンに対してのみ露光を行う処理
（３）基板の所望範囲に対して一括して露光を行う処理
（４）基板の所望範囲内において露光スポットを走査させる処理
（５）基板の所望範囲は少なくとも基板面積の１／１０以上の範囲である処理
（６）紫外線、蛍光及び自然光のうちの少なくとも何れかで露光する処理
露光処理ユニット１７はこれらの（１）乃至（６）の処理をいずれか単独で、あるいは、組み合わせて行う。
感光性のある有機膜パターンに対して、フォトマスクを利用して行う露光処理の場合（上記の（ａ））、現像機能のある薬液を用いた処理により、新たなパターンを形成させる目的で行う。
フォトマスクを利用しない露光処理の場合（上記の（ｂ））、現像処理以前に有機膜パターンが受けた感光量に基板間や基板内でのバラツキがある場合にも、各基板または基板の全面における感光量を全て十分な状態とすることができるため、そのバラツキを実質的に解消することができ、その後の現像処理による効果を均一化することができる。
加熱処理ユニット１８は、基板に対して加熱処理（ベーキング）を施す。
加熱処理ユニット１８における加熱温度は、例えば、摂氏８０度乃至１８０度、好ましくは、摂氏１００度乃至１５０度の範囲で調節することが可能となっている。
加熱処理ユニット１８は、例えば、基板を略水平状態に保持するステージと、このステージが内部に配置されたチャンバーと、を備える。
温度調整処理ユニット１９は、基板の温度制御を行う。
その調温範囲は、例えば、摂氏１０度乃至８０度、好ましくは摂氏１０度乃至５０度、さらに好ましくは摂氏２０度乃至３０度の範囲であり、これらの範囲の温度以上の温度をも含む。
また、温度調整処理ユニット１９は、基板の温度を各々任意の目標温度の±２℃、最適には±１℃に制御する機能を有している。
温度調整処理ユニット１９は、例えば、基板を略水平状態に保持するステージと、このステージが内部に配置されたチャンバーと、を備える。
但し、加熱処理ユニット１８及び温度調整処理ユニット１９は、各ユニットの調温範囲が広く、高温から低温（例えば、摂氏１０度乃至１８０度）までの温度を制御可能である場合は、加熱処理ユニット１８及び温度調整処理ユニット１９の各々が行う処理を、温度範囲の設定を変更することにより、それぞれ代用することができる。
薬液処理ユニット２１は、基板に対して薬液処理を行うためのものである。
図８は、薬液処理ユニット２１の構造の一例を示す断面図である。
この薬液処理ユニット２１は、例えば、図８に示すように、薬液を蓄える薬液タンク３０１と、内部に基板５００が配されるチャンバー３０２と、を備えている。
チャンバー３０２は、薬液タンク３０１より圧送される薬液を基板５００上に供給するためにチャンバー３０２の内部を水平方向に移動可能な可動ノズル３０３と、基板５００をほぼ水平状態に保持するステージ３０４と、チャンバー３０２の内部から廃液及び排気を排出するための排出口３０５と、を備えている。
このような薬液処理ユニット２１においては、薬液タンク３０１内に窒素ガスを圧送することにより、すなわち、バブリングすることにより、薬液タンク３０１内の薬液を気化させ、気化した薬液ガスを可動ノズル３０３を介して基板５００上に供給することができる。
なお、可動ノズル３０３は、例えば、水平方向に可動となっている。また、ステージ３０４は、例えば、その板状の本体部より起立する複数のピン３０６により基板５００を下面側から点支持するように構成されている。また、ステージ３０４は上下動可能に構成されており、チャンバー３０２の内部における基板５００の高さを変更することができるようになっている。
あるいは、薬液処理ユニット２１は、薬液を蒸気化して基板上に供給可能なドライ式のものとして構成することも可能である。
なお、薬液処理ユニット２１において用いる薬液（薬液タンク３０１内に蓄えられる薬液）は、例えば、酸、有機溶剤、アルカリのうちの少なくとも何れか１つを含むものである。
現像処理ユニット２０は、基板に対して現像処理（又は、再現像処理）を行う。
例えば、薬液処理ユニット２１の薬液タンク３０１内に蓄える薬液を現像液とし、それ以外の構造は薬液処理ユニット２１と同様に構成することもできる。すなわち、薬液タンク３０１内に蓄える薬液を現像液とすることにより、薬液処理ユニット２１を現像処理ユニット２０として代用することができる。
ガス雰囲気処理ユニット２２は、基板に各種ガスを暴露させるガス雰囲気処理を行うこ
とにより、基板上の有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うためのユニットである。
図９及び図１０はそれぞれガス雰囲気処理ユニット２２の構造の一例を示す断面図である。
ガス雰囲気処理ユニット２２は、例えば、図９及び図１０に示すように、バブリングによりガス（処理ガス）を生成するためのバブリング容器４０１と、内部に基板５００が配置されるチャンバー４０２と、を備えている。
チャンバー４０２は、バブリング容器４０１からの処理ガスをチャンバー４０２内に導入するためのガス導入口４０３と、チャンバー４０２の内部からガスを排気するための排気孔４０４と、基板５００をほぼ水平状態に保持するステージ４０５と、チャンバー４０２の内部並びにバブリング容器４０１を所望の温度に制御するための温度制御機構（図示せず）と、を備えている。
なお、チャンバー４０２は、図９に示すように、互いに平面位置が異なる複数のガス導入口４０３と、ガス導入口４０３からのガスを拡散させてステージ４０５上の基板５００側に供給するため多数の孔部が全面に分散して形成されたガス吹出板４０６と、を備えるものとして構成することもでき、あるいは、図１０に示すように、１つのガス導入口４０３と、チャンバー４０２の内部を水平方向に移動可能であり、かつ、ガス導入口４０３からのガスを回転により攪拌する攪拌部材４０７と、を備えるものとして構成することもできる。
このようなガス雰囲気処理ユニット２２においては、液体原料（例えば、有機溶剤）を蓄えたバブリング容器４０１内に窒素ガス５０１を導入してバブリングを行い、バブリングにより生成したガス（処理ガス）５０３をガス導入口４０３よりチャンバー内４０２に導入して、基板５００上に供給する（基板にガスを暴露させる）ことができる。
アッシング処理ユニット２３は、プラズマ放電処理（酸素又は酸素及びフッ素の雰囲気中で行う）、紫外線光などの波長の短い光エネルギーを用いた処理、及び、その光エネルギーあるいは熱を用いたオゾン処理のうちの何れかにより、あるいは、その他の処理により、基板上の有機膜パターンのエッチングを行うユニットである。
基板裏面露光処理ユニット２４は、基板の裏面側から基板上に形成された有機膜パターンを露光するユニットである。
基板裏面露光処理ユニット２４は簡易露光処理ユニット１７と同一の構造を有している。このため、簡易露光処理ユニット１７を基板裏面露光処理ユニット２４として代用することができる。
図５に示すように、基板処理装置１００は、基板（例えば、ＬＣＤ基板あるいは半導体ウェハ）を収納するためのカセットＬ１が載置されるカセットステーション１と、カセットＬ１と同様のカセットＬ２が載置されるカセットステーション２と、各種処理ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６、Ｕ７、Ｕ８及びＵ９が配置される処理ユニット配置区域３、４、５、６、７、８、９、１０及び１１と、各カセットステーション１、２及び各処理ユニットＵ１−Ｕ９の相互間における基板搬送を行う基板搬送ロボット（基板搬送機構）１２と、この基板搬送ロボット１２による基板搬送と各処理ユニットＵ１−Ｕ９で実行される処理とを各種の基板処理方法に応じて適宜に制御する制御機構２５と、を備えている。
カセットＬ１、Ｌ２のうち、例えば、カセットＬ１は、基板処理装置１００による処理前の基板の収納に用いられ、カセットＬ２は、基板処理装置１００による処理完了後の基板の収納に用いられる。
また、各種処理ユニット配置区域３−１１に設置される各種処理ユニットＵ１−Ｕ９としては、図７に示す８種類の処理ユニットのうちの何れか１つずつを用途プロセスに応じて選択可能となっている。
なお、用途プロセスにおいて必要とされる処理の種類あるいは処理能力に応じては、選択される処理ユニットの数量も適宜に調節可能である。従って、処理ユニット配置区域３−１１には、何れの処理ユニット１７−２４も選択・設置されない区域が含まれることもある。
また、制御機構２５は、各種用途プロセスに応じたプログラムを選択的に実行することにより、基板搬送ロボット１２及び各処理ユニットＵ１−Ｕ９の動作制御を行う。
すなわち、制御機構２５は、各種用途プロセスに応じた処理順序のデータに基づいて基板搬送ロボット１２による基板搬送順序を制御し、各カセットステーション１、２及び各処理ユニットＵ１−Ｕ９からの基板取り出しや、それらへの基板収納、載置等を所定の順序通りに行わせる。
また、制御機構２５は、各種用途プロセスに応じた処理条件データに基づいて各処理ユニットＵ１−Ｕ９による処理の実行制御を行う。
なお、図５に示す基板処理装置１００は、基板処理装置１００が備える各処理ユニットＵ１−Ｕ９による処理順序を用途に応じて変更可能に構成されている。
他方、図６に示す基板処理装置２００は、基板処理装置２００が備える各処理ユニットＵ１−Ｕ７による処理順序が固定的となっている。
図６に示すように、基板処理装置２００は、カセットＬ１が載置されるカセットステーション１３と、カセットＬ２が載置されるカセットステーション１６と、各種処理ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６及びＵ７が配置される各種処理ユニット配置区域３、４、５、６、７、８及び９と、カセットステーション１３のカセットＬ１から処理ユニット配置区域３の処理ユニットＵ１へ基板を搬送する基板搬送ロボット１４と、処理ユニット配置区域９の処理ユニットＵ７からカセットステーション１６のカセットＬ２へ基板を搬送するための基板搬送ロボット１５と、これら基板搬送ロボット１４、１５による基板搬送と各処理ユニットＵ１−Ｕ７間における基板搬送と各処理ユニットＵ１−Ｕ７において実行される処理とを各種の基板処理方法に応じて適宜に制御する制御機構２５と、を備えている。
基板処理装置２００においては、各処理ユニットＵ１−Ｕ７による処理順序は固定的であり、上流側の処理ユニットから順に、図６の矢印Ａ方向に、連続処理するように構成されている。
基板処理装置２００においても、各種処理ユニット配置区域３−９に設置される各種処理ユニットＵ１−Ｕ７として、図７に示す８種類の処理ユニット１７−２４のうちの何れか１つずつを用途プロセスに応じて選択可能となっている。
また、用途プロセスにおいて必要とされる処理の種類あるいは処理能力に応じては、選択される処理ユニットの数量も適宜に調節可能であり、処理ユニット配置区域３−９には、何れの処理ユニット１７−２４も選択・設置されない区域が含まれていることもある。
このように、本発明の実施形態に係る基板処理方法を実施するのに好適な基板処理装置１００、２００は、基板上に形成された有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を実施するために、基板搬送機構（基板搬送ロボット）とカセット設置部（カセットステーション）の他に、上記８種類の処理ユニットのうちの適宜に選択された処理ユニットを一体的に備えて構成されている。
なお、基板処理装置１００、２００に設置する処理ユニットの数をそれぞれ９個、７個とした例を図５、図６に示しているが、処理ユニットの数は、用途プロセスの種類や処理能力、コストに応じて、適宜に増減させることができる。
また、例えば、カセットＬ１及びＬ２の２つのカセットを用いる例を説明したが、必要な処理能力、コストに応じて、カセットの数量は適宜に増減させることができる。
また、基板処理装置１００、２００に備えられる処理ユニットとしては、上記の８種類の処理ユニット１７−２４の他にも、例えば、微細パターン露光を伴う露光処理ユニット、エッチング（ドライ又はウェット）処理ユニット、レジスト塗布ユニット、密着強化処理ユニット（例えば、密着強化剤を用いた処理を行うユニット）、表面洗浄（ドライ洗浄：ＵＶ光、プラズマ使用等、ウェット洗浄：洗浄液使用等）処理ユニット等を追加することも可能である。
エッチング処理ユニットを備える場合、例えば、有機膜パターンをマスクとして下地膜（例えば、基板表面）のパターン加工（下地膜加工処理）を行うことができる。
ここで、エッチング処理ユニットは、薬液処理ユニット２１において用いる薬液として、下地膜のパターン加工が可能な薬液（すなわち、酸を含むエッチング液またはアルカリを含むエッチング液）を用いることにより、薬液処理ユニット２１で代用することができる。
また、処理の均一化の目的のために、基板処理装置１００、２００を同一の処理ユニットを複数個備えるものとして構成し、複数個備えられた同一の処理ユニットによりそれぞれ基板に同一の処理を施すこと、すなわち、同一の処理を流れ作業により複数回繰り返し行うことも好ましい。
更に、複数個備えられた同一の処理ユニットによる処理を、それぞれ基板の向きをその板面内において互いに異ならせて（例えば、反対向きにして）行うことも好ましい。
この場合、基板処理装置１００、２００は、複数個備えられた同一の処理ユニットによる処理を、それぞれ基板の向きをその板面内において互いに異ならせて行う機能を有することが好ましい。例えば、図８及び図９に示したステージ４０５をその中心軸の回りに回転可能であるように構成することにより、ステージ４０５上に置かれた基板５００の向きをその板面内において任意の向きにすることができる。このように構成することにより、基板の向きの変更を作業者の手に頼らずに自動的に行うことができる。
あるいは、同一の処理ユニットは一つだけ備える場合に、その一の処理ユニットによる処理を、基板の向きをその板面内において互いに異ならせて複数回に分けて行うことも好ましい。
この場合、少なくとも、相互に反対向きの複数方向においてそれぞれ基板に処理を行うことがより好ましい。これらの場合、基板処理装置１００、２００は、少なくとも何れか一つの処理ユニットによる処理を、基板の向きをその板面内において互いに異ならせて複数回に分けて行う機能を有することが好ましい。
あるいは、一の処理ユニットによる処理には、基板の板面において一方向への処理と、それとは異なる方向（例えば、反対方向）への処理と、が含まれることも好ましい。
この場合、基板処理装置１００、２００は、少なくとも何れか１つの処理ユニットによる処理として、基板の板面において一方向への処理と、それとは異なる方向への処理と、を行う機能を有することが好ましい。
次に、本発明の好適な実施形態（具体的な基板処理方法の例）について説明する。
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態においては、本発明の第一の基板処理方法を説明する。
本発明の第１の実施形態に係る基板処理方法は、例えば、以下の目的（１）−（３）の下に実施される。
（１）有機膜（主に、レジスト膜）パターンをマスクとして下地膜（例えば、基板自体）のエッチングを行う場合に、下地膜のエッチング形状をテーパー化（例えば、特許文献１参照）したり、あるいは、エッチング寸法を微細化したり（有機膜パターンの面積拡大あるいはコンタクト孔の微細化の結果としてのエッチング寸法微細化）する目的
（２）有機膜（主に、レジスト膜）パターンをマスクとして下地膜のエッチングを行う場合に、少なくとも溶解変形処理前に、下地膜の１回目のエッチングを行い、少なくとも第三の除去処理後の有機膜パターンをマスクとして下地膜の１回目のエッチングをすることにより、下地膜のエッチング形状を２段階形状化したり、下地膜が２層以上の場合、形状が相互に大きく異なる２種類（異なる層）以上のパターンに形成したり、分離パターンと結合パターン（例えば、特許文献１の図２及び図３参照；隣接する有機膜パターンを相互に一体化させる処理を含む）を形成したりする目的
（３）有機膜パターンが絶縁性の場合に、有機膜パターンを回路パターンの絶縁膜となるように変形させる（基板上に形成された回路パターンを覆う絶縁膜となるように有機膜パターンを変形させる）目的
すなわち、第１の実施形態に係る基板処理方法は、上記（１）−（３）の目的の各々において、有機膜パターンを加工する工程に関する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理方法、すなわち、第一の基板処理方法の各工程を示すフローチャートである。
図１（ａ）に示すように、第一の基板処理方法においては、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）をこの順に行い、これら一連の処理を有機膜パターン加工処理としている。
図１（ａ）においては、破線の括弧で囲まれている第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は省略することも可能である。
また、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、単一の共通の処理ユニットにおける温度調整により、代用して実施することも可能である。
すなわち、第一の基板処理方法には、例えば、次のような変形例が存在する。
（変形例１）
（１）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（２）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
をこの順に行う基板処理方法。
（変形例２）
（１）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（２）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（３）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
をこの順に行う基板処理方法。
（変形例３）
（１）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（２）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（３）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
（４）変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理（ステップＳ８）
をこの順に行う基板処理方法。
（変形例４）
（１）有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理（ステップＳ９）
（２）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（３）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
（５）変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理（ステップＳ８）
をこの順に行う基板処理方法。
更に、溶解変形処理としてのガス雰囲気処理（ステップＳ３）の直前に、基板の処理温度を安定させる温度調整処理（ステップＳ２）を追加して行うことも可能である。
このように、本発明の第一の基板処理方法においては、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）及び第三の除去処理（ステップＪ３）が必須の処理であり、それ以外の処理は、状況に応じて、省略することができる。
ガス雰囲気処理（ステップＳ３）においては、ガス雰囲気処理ユニット２２を用いて、基板に対して各種ガス（例えば、有機溶剤を原料として生成する）を暴露し、基板上の有機膜パターンを溶解させ変形させることにより、溶解変形処理を行うものである。すなわち、ガス雰囲気処理は、例えば、有機溶剤のガス雰囲気中で行われる。
以下、本発明の実施形態においては、溶解変形処理が以下の有機溶剤を用いたガス雰囲気処理で行われるため、溶解変形処理とガス雰囲気処理とを同一の処理、または、同一の効果のある処理として扱うものとする。
ここで、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）に用いるのに好適な有機溶剤を、上位概念としての有機溶剤と、それを具体化した下位概念の有機溶剤とに分けて、以下に示す。なお、Ｒはアルキル基又は置換アルキル基、Ａｒはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示すものとする。
（上位概念としての有機溶剤）
・アルコール類（Ｒ−ＯＨ）
・アルコキシアルコール類
・エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ａｒ）
・エステル類
・ケトン類
・グリコール類
・アルキレングリコール類
・グリコールエーテル類
（下位概念の有機溶剤）
・ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、ＣＨ３（ＣＨ２）ＸＯＨ
・イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）
・エトキシエタノール
・メトキシアルコール
・長鎖アルキルエステル
・モノエタノールアミン（ＭＥＡ）
・モノエチルアミン
・ジエチルアミン
・トリエチルアミン
・モノイソピルアミン
・ジイソピルアミン
・トリイソピルアミン
・モノブチルアミン
・ジブチルアミン
・トリブチルアミン
・ヒドロキシルアミン
・ジエチルエヒドロキシルアミン
・無水ジエチルエヒドロキシルアミン
・ピリジン
・ピコリン
・アセトン
・アセチルアセトン
・ジオキサン
・酢酸エチル
・酢酸ブチル
・トルエン
・メチルエチルケトン（ＭＥＫ）
・ジエチルケトン
・ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）
・メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）
・ブチルカルビトール
・ｎ−ブチルアセテート（ｎＢＡ）
・ガンマーブチロラクトン
・エチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）
・乳酸エチル
・ピルビン酸エチル
・２−ヘプタノン（ＭＡＫ）
・３−メトキシブチルアセテート
・エチレングリコール
・プロピレングリコール
・ブチレングリコール
・エチレングリコールモノエチルエーテル
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル
・エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
・エチレングリコールモノメチルエーテル
・エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル
・ポリエチレングリコール
・ポリプロレングリコール
・ポリブチレングリコール
・ポリエチレングリコールモノエチルエーテル
・ポリジエチレングリコールモノエチルエーテル
・ポリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
・ポリエチレングリコールモノメチルエーテル
・ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・ポリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル
・メチル−３−メトキシプロピオネート（ＭＭＰ）
・プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）
・プロピレングリコールモノプロピルエーテル（ＰＧＰ）
・プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥＥ）
・エチル−３−エトキシプロピオネート（ＦＥＰ）
・ジプロピレングリコールモノエチルエーテル
・トリプロピレングリコールモノエチルエーテル
・ポリプロピレングリコールモノエチルエーテル
・プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート
・３−メトキシプロピオン酸メチル
・３−エトキシプロピオン酸エチル
・Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）
有機溶剤を原料として生成したガスを用いてガス雰囲気処理を行うのは、有機膜パターンが有機溶剤の浸透により溶解する場合である。例えば、有機膜パターンが水溶性、酸溶解性、アルカリ溶解性の場合は、水溶液、酸溶液あるいはアルカリ溶液を原料として生成したガスを用いてガス雰囲気処理を行う場合も有り得る。
ガス雰囲気処理は、上記の有機溶剤の溶液を気化させたガスを用いて、そのガス雰囲気に基板を晒す処理である。ガスは、上記の有機溶剤の溶液を加熱して蒸発させることにより供給されるか、あるいは、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）その他の不活性ガスを有機溶剤の溶液中でバブリングすることにより、有機溶剤を気化し、気化した有機溶剤のガスをその不活性ガスと共に供給される。
上記の有機溶剤の溶液を加熱して蒸発させることによりガスを供給するユニットは、有機溶剤の溶液を入れた槽を内部又は外部に配置し、有機溶剤を直接加熱するか又は槽を加熱することにより、有機溶剤を蒸発させ、暴露処理用ガスを供給する機能と、基板をその暴露処理用ガスに晒すように配置（例えば、基板の表裏面を反転させて槽の上部に配置し、又は、基板の膜面を上にしてステージ上に設置し、暴露処理用ガスは、配管により基板の上部側より供給する）する機能と、を有する。
また、不活性ガスを有機溶剤の溶液中でバブリングすることにより、有機溶剤を気化し、気化した有機溶剤のガスをその不活性ガスと共に供給するユニットは、ユニットの内部又は外部に有機溶剤の溶液を入れたタンクを配置し、その液中に不活性ガスをバブリングしてその不活性ガスと共に暴露処理用ガスを供給する機能と、ステージ上に基板を設置する機能と、を有する。
但し、本実施形態においては、暴露処理用ガスとして用いるガスは有機溶剤の加熱又は不活性ガスによるバブリングにより供給されるが、他の方法により、暴露処理用ガスを供給することも可能である。例えば、ガスボンベ、液化ガスボンベを用いて、各種ガスを供給することも可能である。
第二の加熱処理（ステップＳ４）においては、所定の温度（例えば、摂氏８０度乃至１８０度）に保たれた加熱処理ユニット１８のステージ上に基板を載置して、所定時間（例えば、３分乃至５分）保持する。
このような加熱処理を行うことにより、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）において暴露したガスを有機パターンの内部により深く浸透させることができるとともに、溶解変形をより進行させることができる。これは、加熱により、加熱リフローを追加して引き起こさせることでもある。この加熱リフローは、有機膜パターン中に有機溶剤が多量に浸透している状態の方が起こり易く、第二の加熱処理（ステップＳ４）前にガス雰囲気処理（ステップＳ３）を行うことは、加熱のみによる加熱リフローを引き起こさせる場合に比べて、効果的でもある。
更に、第二の加熱処理（ステップＳ４）は次の第三の除去処理（ステップＪ３）を行う前の有機膜パターンの状態を安定化させるのに役立つ。
特に、第三の除去処理（ステップＪ３）が現像液または少なくとも現像機能のある薬液を用いた第二の薬液処理を行う処理である場合には、第二の加熱処理（ステップＳ４）は有機膜パターンの現像処理前のプリベークと同様の機能を発揮し、現像速度を調整することが可能である。
すなわち、第三の除去処理として、特に、現像液か、少なくとも現像機能のある薬液を用いた第二の薬液処理を行う場合には、加熱温度とともに現像速度は遅くなる。このため、その傾向を考慮して、処理時間を適当に調整することにより、有機膜パターンの一部除去（特に、この場合は、現像機能による有機膜パターンの一部除去）の量を制御し易くなるという効果がある。
但し、第二の薬液処理は、有機膜（特に、レジスト膜）の樹脂が架橋反応をおこし、現像速度が急激に低下し、または、現像できなくなる温度以下の温度で行うようにする必要がある。
具体的には、有機膜パターンがノボラック樹脂を主成分とするポジ型感光性有機膜である場合には、例えば、摂氏５０乃至１５０度の温度、最適には、摂氏１００乃至１３０度の温度で行うことにより、現像速度が緩やかになり、有機膜パターンの除去速度、除去量、除去程度を調整することが容易になる。
ただし、有機膜パターン形成以後であって、第二の加熱処理（ステップＳ４）以前に、有機膜パターンに対して行われた加熱処理の温度が第二の加熱処理（ステップＳ４）の温度より高いと、第二の加熱処理（ステップＳ４）による温度の調整効果はほぼ無意味になる。このため、第二の加熱処理（ステップＳ４）以前の加熱処理は第二の加熱処理（ステップＳ４）における温度以下の温度で行わなければならない。
第三の除去処理（ステップＪ３）においては、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）において溶解変形処理させた有機膜パターンのうち、溶解変形リフローにより必要以上に面積が拡大した有機膜パターン（例えば、レジストパターン）の一部分、すなわち、不必要な薬液溶解リフロー部分を除去する。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は第三の除去処理の具体例における各工程を示すフローチャートである。
第三の除去処理の第一の例は、図４（ａ）に示すように、第二の薬液処理（ステップＳ５）（現像機能を有する薬液又は剥離機能を有する薬液を用いる）のみからなる。
第三の除去処理の第二の例は、図４（ｂ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）のみからなる。
第三の除去処理の第三の例は、図４（ｃ）に示すように、第一の薬液処理（ステップＳ１）（後述する有機膜パターンの表面の変質層または堆積層を少なくとも除去する薬液を用いる）と第二の薬液処理（ステップＳ５）とからなり、第一の薬液処理（ステップＳ１）、第二の薬液処理（ステップＳ５）の順に実施される。
第三の除去処理の第四の例は、図４（ｄ）に示すように、アッシング処理（ステップＳ７）と第二の薬液処理（ステップＳ５）とからなり、アッシング処理（ステップＳ７）、第二の薬液処理（ステップＳ５）の順に実施される。
アッシング処理は、プラズマ、オゾン及び紫外線のうちの少なくとも何れか一つを用いて基板上の各種膜をエッチングする処理である。
第三の除去処理は、有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は堆積層を除去する目的を兼ねている場合もある。
第三の除去処理の具体的な処理方法例でである第一の薬液処理又は第二の薬液処理は、例えば、以下の処理から構成される。
（１）有機膜パターンの現像機能を持つ薬液を用いた現像処理
（２）少なくとも有機膜パターンの現像機能をもつ薬液を用いる現像処理
（３）有機膜パターンに対する少なくとも２回目以降の現像処理
（４）有機膜パターンの現像機能を持たず、有機膜パターンを溶解除去する機能をもつ薬液を用いた薬液処理
（５）有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する薬液処理
また、第一の薬液処理又は第二の薬液処理において使用される薬液としては、以下に掲げる薬液のいずれか一つまたは複数が用いられる。
（１）剥離液の濃度を薄めることにより得られる薬液
（２）有機、無機いずれかのアルカリ水溶液
（３）ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を主成分とするアルカリ水溶液
（４）ＮａＯＨ又はＣａＯＨの少なくともいずれかを含むアルカリ水溶液
（５）少なくとも酸性の薬液を含有している薬液
（６）少なくとも有機溶剤を含有している薬液
（７）少なくともアルカリ性の薬液
（８）有機溶剤として、少なくともアミン系材料を含有している薬液
（９）少なくとも有機溶剤とアミン系材料とを含有している薬液
（１０）アルカリ水溶液は、少なくともアミン系材料と水とを含有している薬液
（１１）少なくともアルカリ性の薬液とアミン系材料とを含有している薬液
（１２）アミン系材料は、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソピルアミン、ジイソピルアミン、トリイソピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヒドロキシルアミン、ジエチルエヒドロキシルアミン、無水ジエチルエヒドロキシルアミン、ピリジン、ピコリンのうちの少なくとも何れか１つからなる薬液
（１３）アミン系材料の濃度が、０．０１重量％以上１０重量％以下である薬液
（１４）アミン系の材料濃度が、０．０５重量％以上５重量％以下である薬液
（１５）アミン系材料の濃度が、０．０５重量％以上２．０重量％以下である薬液
（１６）防食剤が添加されている薬液
本発明においては、第一の薬液処理と第二の薬液処理とは要求される機能が分かれている。
すなわち、第一の薬液処理は、有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する処理であり、第二の薬液処理は、前記有機膜パターンの現像機能を持つ薬液を用いた現像処理、少なくとも有機膜パターンの現像機能をもつ薬液を用いる現像処理、有機膜パターンに対する少なくとも２回目以降の現像処理、または、有機膜パターンの現像機能を持たず、有機膜パターンを溶解除去する機能をもつ薬液を用いた薬液処理のいずれかである。
ただし、第一の薬液処理及び第二の薬液処理のいずれか一方が双方の特徴または機能を備えていてもよい。
例えば、第一の薬液処理に用いる薬液は主に上記の（５）乃至（２２）に挙げた薬液であり、第二の薬液処理に用いる薬液は主に上記の（１）乃至（４）に挙げた薬液である。但し、第一の薬液処理または第二の薬液処理に使用される薬液はこの分類には限定されない。
第三の加熱処理（ステップＳ８）においては、所定の温度（例えば、摂氏８０度乃至１８０度）に保たれた加熱処理ユニット１８のステージ上に基板を載置して、所定時間（例えば、３分乃至５分）保持する。この加熱処理を行うことにより、第三の除去処理（ステップＪ３）において有機膜パターンに加えた各種処理（薬液処理またはアッシング処理）のダメージを回復させるか、あるいは、現像後のポストベークと同様に、有機膜パターンを安定化させる効果がある。
なお、第１の実施形態に用いられる基板処理装置１００、２００は、各種処理ユニットＵ１−Ｕ９又はＵ１−Ｕ７として、少なくとも薬液処理ユニット２１、温度調整処理ユニット１９、ガス雰囲気処理ユニット２２及び加熱処理ユニット１８を備える。
基板処理装置１００においては、薬液処理ユニット２１、温度調整処理ユニット１９、ガス雰囲気処理ユニット２２及び加熱処理ユニット１８の配置は任意である。
但し、露光処理ユニット１７、アッシング処理ユニット２３、薬液処理ユニット２１、温度調整処理ユニット１９及び加熱処理ユニット１８を追加する場合もあり、あるいは、処理能力に応じて複数個を設置する場合もある。
他方、基板処理装置２００においては、温度調整処理ユニット１９、ガス雰囲気処理ユニット２２、加熱処理ユニット１８、温度調整処理ユニット１９（２個目）、薬液処理ユニット２１、及び加熱処理ユニット１８が、この順に、図６の矢印Ａ方向において配置されている必要がある。
但し、露光処理ユニット１７、アッシング処理ユニット２３、薬液処理ユニット２１、温度調整処理ユニット１９、及び加熱処理ユニット１８を追加する場合もある。
なお、基板処理装置２００において、各処理ユニット１９、２２、１８、１９、２１、１８を処理順に配置する必要があるのは、以下に説明する各基板処理方法においても同様である。
なお、図７には基板裏面露光処理ユニット２４が挙げられているが、第一の実施形態においては、基板裏面露光処理ユニット２４は使用しない。
本発明の第１の実施形態によれば、第三の除去処理（ステップＪ３）を行うことにより、溶解変形リフローで必要以上に面積が拡大した有機膜パターン（例えば、レジストパターン）の一部分、すなわち、不必要な薬液溶解リフロー部分を除去することができ、最終的な有機膜パターンを、目的とするパターン形状に精度良く形成することが可能になる。
すなわち、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）として実施される溶解変形処理においては、通常、５乃至２０μｍ（１００μｍ以上も可能）にも及ぶ有機膜パターンの変形を起こさせることが可能である。
しかしながら、ある程度精度の良いパターンが要求される場合、この大きな有機膜パターンの変形を精度良く制御する必要がある。
また、この有機膜パターンをフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（ここでは、レジストパターン）のうち、特に、チャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターン部分を連結させたレジストパターンに変形させる処理方法として溶解変形処理が用いられている。
しかしながら、レジストパターンの連結を確実にするためには、薬液溶解リフローを大きくさせた方が良いが、チャネル部以外の配線部などのソース・ドレイン用レジストパターンも大きく溶解変形リフローしてしまうという問題があった。この場合も、溶解変形処理では、面積が拡大する一方向のみの制御しか行えいために、必要以上に面積が拡大しないように処理時間を正確に制御し、レジストパターンの変形を精度良く制御する必要があった。
そこで、レジストパターンの面積が拡大する方向とは逆の方向（面積が縮小する方向）の制御技術として第三の除去処理（ステップＪ３）が実施される。
この第三の除去処理においては、基板上に形成された有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行った後に、不必要な変形有機膜パターン部分、又は、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分などを、各種方法（第三の除去処理の具体的方法）により、その部分の少なくとも一部を除去する。
これにより、従来の基板処理方法においては、溶解変形リフローの面積拡大方向の制御（例として、溶解変形リフロー処理時間の制御）という１つのみの制御方法しかなかったのに対して、本発明に係る実施形態においては、溶解変形リフロー後の変形有機膜パターンの除去又は面積縮小という、従来の制御方法とは逆方向の２つ目の制御方法を得ることができる。このため、有機膜パターンの大きな変形をより精度良く制御することが可能になった。
また、従来の基板処理方法をフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、溶解変形処理は、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（ここでは、レジストパターン）のうち、特に、チャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターン部分を連結させたレジストパターンに変形させる処理方法として用いられていた。
従来の基板処理方法においては、溶解変形処理による薬液溶解リフローが小さい場合には、短所としては、レジスト連結が不確実となり、長所としては、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の発生が少なくなる。また、溶解変形処理による薬液溶解リフローが大きい場合には、長所としては、レジスト連結が確実となり、短所としては、必要以上に面積が拡大した変形有機膜パターン部分の発生が多くなる。
これに対して、本実施形態に係る基板処理方法をフォトリソグラフィ工程削減に利用する場合には、第三の除去処理すなわち溶解変形処理による薬液溶解リフローを充分大きくした後、溶解変形リフロー後の変形有機膜パターンの除去又は面積縮小により、必要な面積に拡大した変形有機膜パターンとすることができ、従来の基板処理方法における溶解変形処理による薬液溶解リフローが大きい場合と小さい場合の両方の長所のみを得ることができる。
第三の除去処理においては、ウェット処理である第二の薬液処理とドライ処理方法であるアッシング処理とがそれぞれ単独で、あるいは、組み合わせて行われる。
ドライ処理方法であるアッシング処理は２種類に分類される。
第一は、プラズマ処理以外の処理（例えば、紫外線光などの波長の短い光エネルギーや熱を用いたオゾン処理）である。
プラズマ処理以外のアッシング処理は、対象物（例えば、有機膜や下地膜）へのダメージは小さいが、その処理速度は遅い。よって、プラズマ処理以外のアッシング処理は、有機膜パターンや下地膜の表面状態変化（濡れ性向上）に用いられる程度であり、有機膜表面の一部変質層の除去や、ドライ剥離のような高速な処理を必要とされる場合には、ほとんど用いられることがない。
ただし、プラズマ処理以外のアッシング処理であっても、処理速度を上げるために、非常に高温な熱と共にオゾンガス処理を行うことがある。ただし、その場合には、有機膜が熱硬化し、ウエット剥離できない程度に大きく変質し、ダメージを残すという問題があるため、ほとんど一般化していない。
第二は、プラズマ処理である。
プラズマ処理は、放電方法により、更に２つに分類される。
その１つ目は、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理であり、２つ目は、低圧、高パワー、異方性のプラズマ処理である。
このプラズマ処理は、どちらも、上述の「プラズマ処理以外のアッシング処理」よりも処理速度は速い。
また、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理よりも低圧、高パワー、異方性のプラズマ処理の方が処理速度は大きい。
このように、プラズマ処理は、いずれも処理速度が速いため、有機膜パターンや下地膜の表面状態変化（濡れ性向上）は短時間の処理で行うことができるとともに、有機膜表面の変質層の除去や、ドライ剥離のような高速な処理にも適用される。
しかしながら、プラズマ処理は、いずれの場合も、対象物へのダメージは上述の「プラズマ処理以外のアッシング処理」の場合よりも大きい。
特に、有機膜表面の変質層の除去のために従来用いられるドライ処理としての、上述のプラズマ処理以外の処理は不充分である。
また、上述のプラズマ処理のうち、低圧、高パワー、異方性のプラズマ処理は、当初の変質層を充分に除去することができるが、有機膜に大きなダメージが残り、有機膜に新たな変質層が大きく形成されることとなるため、変質層の除去のために用いることは無意味である。
従って、変質層の除去のためには、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理が最も一般的に用いられる。
しかしながら、特に、特許文献１に記載の有機膜パターンの加工処理を行う基板処理方法においては、有機膜パターンに薬液（主に、有機溶剤）を浸透させ変形させる処理（溶解変形処理）を均一化するために、その溶解変形処理前に有機膜パターン上の変質層を除去する場合において、たとえ、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理を用いたとしても、当初の有機膜の変質層の完全な除去と、そのプラズマ処理による新たなダメージに起因して有機膜に微小な変質層が形成され残存してしまうことと、を完全に防止することは困難である。
そして、このようにプラズマ処理により新たに形成され残存する有機膜の微小な変質層でさえも、溶解変形処理の均一性を阻害しているという問題点を本発明者は見出した。
すなわち、特許文献１の技術では、プラズマ処理によるダメージと微小な変質層が有機膜パターンに残る結果として、溶解変形処理の均一性が不十分となるため、溶解変形処理後に行われる下地膜加工において不良が発生してしまう可能性があった。
このように、従来の基板処理方法（特許文献１）の場合にはアッシング処理により行っていた有機膜パターン表面の変質層又は堆積層の除去を、本発明においては、薬液処理すなわちウェット処理により行うので、有機膜パターンあるいは基板に与えるダメージを極力抑制することができる。よって、その後の溶解変形処理や下地膜のエッチングにおいて、不良発生を低減することが可能となる。
第三の除去処理（ステップＪ３）を上述の４個の具体例から選択する場合には、上記のこと、更には、後述する図１２から図１５の概念を考慮して選択する。
なお、第二の加熱処理（ステップＳ４）は省略することも可能である。第二の加熱処理（ステップＳ４）を省略する場合、加熱処理ユニット１８は不要となる。
また、第二の加熱処理（ステップＳ４）における加熱温度の範囲が温度調整処理ユニット１９により調温可能な温度範囲内であれば、第二の加熱処理（ステップＳ４）は温度調整処理ユニット１９を用いて行うこともできる。
以下、図２乃至図４の各図において、第二の加熱処理（ステップＳ４）と同様に括弧書きとなっているステップは同様に省略可能であることを意味する。従って、括弧書きとなっているステップに対応する処理ユニットも省略可能であることは以下に説明する各基板処理方法においても同様である。
第二の加熱処理（ステップＳ４）の後は、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、すなわち、常温付近への温度調整処理（冷却）を行うことが好ましい。
なお、基板処理装置１００の場合には、同一の処理を複数回行うような基板処理方法（例えば、加熱処理（ステップＳ４）を２回行うような基板処理方法）の場合にも、その処理用の処理ユニットは１つで良いが、基板処理装置２００の場合には、同一の処理を複数回行うには、その回数分の同一処理ユニットが必要である。すなわち、基板処理装置２００の場合、例えば、加熱処理（ステップＳ４）を２回行うには、加熱処理ユニット１８が２つ必要である。このことは、以下に説明する各基板処理方法においても同様である。
〔第２の実施形態〕
本発明に係る第２の実施形態においては、本発明の第二の基板処理方法を説明する。
第２の実施形態に係る基板処理方法は、第１の実施形態に係る基板処理方法と同様の目的（上記の（１）乃至（３）の目的）の下に実施される。すなわち、第２の実施形態に係る基板処理方法は、上記の（１）乃至（３）の目的の各々の下において、有機膜パターンを加工する工程に関する。
図１（ｂ）は、第２の実施形態に係る基板処理方法における各工程を示すフローチャートである。
図１（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係る基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）をこの順に行い、これら一連の処理を有機膜パターン加工処理としている。
図１（ｂ）において破線の括弧で囲まれている第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は省略することが可能である。
また、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は単一の共通の処理ユニットの温度範囲を調整することにより代用して処理することも可能である。
本実施形態に係る第二の基板処理方法の変形例として、例えば、次の４つがある。
（変形例１）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（３）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
をこの順に行う。
（変形例２）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（３）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
をこの順に行う。
（変形例３）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（３）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
（５）変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理（ステップＳ８）
をこの順に行う。
（変形例４）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理（ステップＳ９）
（３）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（５）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
（６）変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理（ステップＳ８）
をこの順に行う。
更に、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）としての溶解変形処理の直前に、基板の処理温度を安定させる温度調整処理（ステップＳ２）を追加して行うこともある。
このように、本実施形態に係る第二の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）及び第三の除去処理（ステップＪ３）が必須の処理であり、それ以外の処理は、状況に応じて、省略することができる。
第一の除去処理（ステップＪ１）は、有機膜パターンの表面（表層部）の変質層の除去、又は、有機膜パターン表面上の堆積層の少なくとも除去を目的とした第一の薬液処理（例えば、酸性溶液、アルカリ性溶液、有機溶剤溶液を薬液として使用する処理）、アッシング処理の各単独処理またはこれらを組み合わせた処理からなり、具体的には、薬液処理ユニット２１及びアッシング処理ユニット２３を用いて行われる。
なお、第一の除去処理（ステップＪ１）により、変質層又は堆積層の除去とともに、有機膜パターンに覆われていない基板表面の濡れ性を改善することもできる。
第一の除去処理（ステップＪ１）においては、有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は有機膜パターンの表面上の堆積層を除去する処理を各種方法にて行う。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第一の除去処理の具体例における各工程を示すフローチャートである。
第一の除去処理の具体例としては次の３つがある。
具体例１は、図２（ａ）に示すように、第一の薬液処理（後述する有機膜パターンの表面の変質層、堆積層を少なくとも除去する薬液を用いる処理）のみからなる。
具体例２は、図２（ｂ）に示すように、アッシング処理のみからなる。
具体例３は、図２（ｃ）に示すように、アッシング処理と第一の薬液処理とからなり、アッシング処理と第一の薬液処理とをこの順に実施する。
アッシング処理は、プラズマ、オゾン及び紫外線のうちの少なくとも何れか一つを用いて基板上の各種膜をエッチングする処理である。
また、第一の薬液処理においては、有機膜パターンの表層部の変質層のみ、又は、有機膜パターン表面上の堆積層のみを選択的に除去できるように、その処理時間を設定したり、使用薬液を選択することが好ましい。
有機膜パターンの表層部の変質層又は堆積層を除去する結果として、変質していない有機膜パターンを露出及び残存させたり、堆積層に覆われていた有機膜パターンを露出及び残存させたりすることができる。
ここで、第一の除去処理により除去すべき変質層は、有機膜パターンの表層部が、時間放置劣化、熱酸化、熱硬化、デポジション層（堆積層）の付着、酸系エッチング液の使用（ウェットエッチング液処理）、アッシング処理（例えば、Ｏ２アッシング）、または、ドライエッチングガスの使用（ドライエッチング処理）を要因として変質し、生成されるものが想定される。
すなわち、これらの要因により、有機膜パターンは物理的及び化学的ダメージを受けて変質するが、その変質の程度や特性は、ウェットエッチング処理における使用薬液の種類、ドライエッチング処理の一種であるプラズマ処理における等方性・異方性の差、有機膜パターン上における堆積物の有無、ドライエッチング処理における使用ガスの種類など、各種の生成要因に応じて大きく異なるため、変質層の除去のし易さにも違いが生じる。
また、第一の除去処理により除去すべき堆積層としては、ドライエッチング処理に伴い堆積した堆積層が想定される。
この堆積層の特性も、ドライエッチング処理の一種であるプラズマ処理における等方性・異方性の差、ドライエッチング処理における使用ガスの種類などの生成要因に応じて大きく異なるため、堆積層の除去のし易さにも違いが生じる。
このため、第一の除去処理における第一の薬液処理の時間の長さや、第一の薬液処理で用いる薬液の種類は、変質層又は堆積層の除去し易さに応じて適宜に設定あるいは選択する必要がある。
第一の除去処理における第一の薬液処理において用いられる薬液としては、例えば、アルカリ性の薬品を含有した薬液、酸性の薬品を含有した薬液、有機溶剤を含有した薬品、有機溶剤とアミン系材料とを含有した薬液、アルカリ性の薬品とアミン系材料とを含有した薬液の何れかが用いられる。
ここで、アルカリ性の薬品は、例えば、アミン系材料と水とを含有してなるものであることが挙げられ、有機溶剤は、例えば、アミン系材料を含有してなるものであることが挙げられる。
更に、第一の除去処理における第一の薬液処理において用いられる第一の薬液は、防食剤を含有したものであっても良い。
アミン系材料の具体例としては、例えば、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヒドロキシルアミン、ジエチルエヒドロキシルアミン、無水ジエチルエヒドロキシルアミン、ピリジン、ピコリンなどが挙げられる。
すなわち、薬液は、アミン系材料を含有する場合、これらの材料のうちの何れか１種を含有していても良いし、何れか複数種を含有していても良い。
なお、第一の薬液は、アミン系材料を含有する場合、アミン系材料を０．０１重量％以上、１０重量％以下の範囲で含有する水溶液であることが好ましい。
温度調整処理（ステップＳ２）は、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）の前に予め有機膜パターンの温度を安定化させる（事前温度安定化）ために行う。この温度調整処理（ステップＳ２）による安定化温度は、例えば、摂氏１０度乃至５０度である。
この温度調整処理は、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）の処理温度に保たれた温度調整処理ユニット１９のステージ上に基板を載置し、基板温度が処理温度に達するまで（例えば、３分乃至５分）行う。
なお、これらの第一の薬液処理（ステップＳ１）及び温度調整処理（ステップＳ２）は、それぞれ、後のガス雰囲気処理（ステップＳ３）において有機膜パターンの内部へのガスの浸透を容易にし、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）の効率及び質を向上させる効果を奏する。
その他のガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、前述の本発明の第１の実施形態において本発明の第一の基板処理方法に関して述べたことと同じである。
なお、第２の実施形態に用いられる基板処理装置は、第２の実施形態に係る第二の基板処理方法において記述した処理方法の順序、回数に合わせて、各処理ステップに対応した図７のユニット１７−２３の中から選択し、配置する。その場合に、処理方法により複数の同一種類のユニットを選択し、配置する場合もある。
第２の実施形態は第１の実施形態と比較して、第一の除去処理（ステップＪ１）を追加的に行う。このため、第２の実施形態に用いられる基板処理装置は、第１の実施形態に用いられる基板処理装置と比較して、第一の除去処理（ステップＪ１）を実施するための処理ユニット（例えば、薬液処理ユニット２１やアッシング処理ユニット２３）を追加的に備えている。その他の処理ユニットは、第１の実施形態の場合に用いられる基板処理装置と同様である。
〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態においては、本発明の第三の基板処理方法を説明する。
第３の実施形態に係る基板処理方法は、第１の実施形態に係る基板処理方法と同様の目的（上記の（１）乃至（３）の目的）の下に実施される。すなわち、第３の実施形態に係る基板処理方法は、上記の（１）乃至（３）の目的の各々の下において、有機膜パターンを加工する工程に関する。
図１（ｃ）は、第３の実施形態に係る基板処理方法における各工程を示すフローチャートである。
図３（ｃ）に示すように、第３の実施形態に係る基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第二の除去処理（ステップＪ２）、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）をこの順に行い、これら一連の処理を有機膜パターン加工処理としている。
図３（ｃ）において破線の括弧で囲まれている第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は省略することも可能である。
また、第一の加熱処理（ステップＳ９）、温度調整処理（ステップＳ２）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、共通の単一の処理ユニットの温度範囲を調整することにより、代用して処理することも可能である。
第三の基板処理方法の変形例としては、例えば、以下のものがある。
（変形例１）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理（ステップＪ２）
（３）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
をこの順に行う。
（変形例２）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理（ステップＪ２）
（３）前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（５）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
をこの順に行う。
（変形例３）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理（ステップＪ２）
（３）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（４）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（５）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
（６）変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理（ステップＳ８）
をこの順に行う。
（変形例４）
（１）有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理（ステップＪ１）
（２）有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理（ステップＪ２）
（３）有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理（ステップＳ９）
（４）有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理を行うガス雰囲気処理（ステップＳ３）
（５）溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理（ステップＳ４）
（６）溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理（ステップＪ３）
（７）変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理（ステップＳ８）
をこの順に行う。
更に、溶解変形処理（ステップＳ３）の直前に、基板の処理温度を安定させる温度調整処理（ステップＳ２）を追加して行うこともある。
このように、本発明の第三の基板処理方法においては、第一の除去処理（ステップＪ１）、第二の除去処理（ステップＪ２）、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）及び第三の除去処理（ステップＪ３）が必須の処理であり、それ以外の処理は、状況に応じて、省略することが可能である。
第一の除去処理（ステップＪ１）は、前述の本発明の第２の実施形態において、本発明の第二の基板処理方法で述べた第一の除去処理（ステップＪ１）と同じである。
第二の除去処理（ステップＪ２）は、第一の除去処理（ステップＪ１）において、有機膜パターンのうち、有機膜パターンの表面（表層部）の変質層の除去、又は、有機膜パターン表面上の堆積層の除去の後に行う処理であり、残存した有機膜パターンの一部を除去する処理を各種方法にて行う処理である。この残存した有機膜パターンは、ほぼ変質していない有機膜パターンである。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第二の除去処理の具体的な処理例における各工程を示すフローチャートである。
第二の除去処理の第一の具体例は、図３（ａ）に示すように、第二の薬液処理（現像機能を有する薬液又は剥離機能を有する薬液を用いる）のみからなる。
第二の除去処理の第二の具体例は、図３（ｂ）に示すように、アッシング処理のみからなる。
第二の除去処理の第三の具体例は、図３（ｃ）に示すように、アッシング処理と第二の薬液処理とからなり、アッシング処理と第二の薬液処理とをこの順に実施する。
アッシング処理は、プラズマ、オゾン及び紫外線のうちの少なくとも何れか一つを用いて基板上の各種膜をエッチングする処理である。
第二の除去処理は、有機膜パターンの表面（表層部）に形成された変質層又は堆積層を除去する目的を兼ねている場合もある。
第二の薬液処理については、前述の本発明の第１の実施形態において説明した第二の薬液処理と同じである。
温度調整処理（ステップＳ２）は、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）の前に予め基板の温度を安定化させる（事前温度安定化）ために行う。
温度調整処理（ステップＳ２）により、基板の温度は、例えば、摂氏１０度乃至５０度に維持される。
温度調整処理（ステップＳ２）は、ガス雰囲気処理（ステップＳ３）の処理温度に保たれた温度調整処理ユニット１９のステージ上に基板を載置し、基板温度が処理温度に達するまで（例えば、３分乃至５分）行う。
その他のガス雰囲気処理（ステップＳ３）、第二の加熱処理（ステップＳ４）、第二の温度調整処理（ステップＳ２１）、第三の除去処理（ステップＪ３）及び第三の加熱処理（ステップＳ８）は、前述の本発明の第１の実施形態において説明したそれぞれの処理と同じである。
なお、このような第３の実施形態の実施のために用いられる基板処理装置は、第３の実施形態における第三の基板処理方法で記述した処理方法の順序、回数に合わせて、各処理ステップに対応させて、図７の処理ユニット１７乃至２３の中から選択し、配置する。その場合に、処理方法により複数の同一種類のユニットを選択し、配置する場合もある。
第３の実施形態は第１の実施形態と比較して、第一の除去処理（ステップＪ１）及び第二の除去処理（ステップＪ２）を追加的に行う。このため、第３の実施形態に用いられる基板処理装置は、第１の実施形態に用いられる基板処理装置と比較して、第一の除去処理（ステップＪ１）及び第二の除去処理（ステップＪ２）を実施するための処理ユニット（例えば、薬液処理ユニット２１やアッシング処理ユニット２３）を追加的に備えている。その他の処理ユニットは、第１の実施形態の場合に用いられる基板処理装置と同様である。
ここで、第１、第２及び第３の実施形態において、途中で追加して行う露光処理について説明する。
この露光処理は、通常の微細パターンの露光マスクを用いた露光処理（以下、「通常露光処理」と呼ぶ）と、基板の所望範囲（全面の場合もある）に含まれる有機膜パターンに対して行う露光処理（例えば、通常露光処理とは異なる露光処理（以下、「簡易露光処理」と呼ぶ））とがある。
この簡易露光処理は、簡易露光処理ユニット１７を用いて行う。簡易露光処理において有機膜パターンを露光する光は、紫外線光（ＵＶ光）、蛍光、自然光あるいはその他の光である。
簡易露光処理においては、基板の所望範囲（基板の全面又は一部。例えば、基板面積の１／１０以上の範囲）に含まれる有機膜パターンに対する露光を行う。
なお、簡易露光処理における露光は、基板の所望範囲に対する一括した露光であっても良いし、あるいは、基板の所望範囲内において露光スポットを走査させることによりその所望範囲内を隈無く露光させても良い。
なお、第１、第２及び第３の実施形態においては、最初に有機膜パターンを形成する際の初期露光の後、現像処理を行うまでの間は、基板（または有機膜パターン）を無露光（無感光）状態に保っておくことが好ましい。このように基板を無露光状態に保つことにより、現像処理の効果を一定化させたり、簡易露光処理における露光量の均一化を図ったりすることができる。
基板を無露光状態に保つためには、各工程において基板が露光されないように各工程を管理する。あるいは、基板を無露光状態に保てるように基板処理装置を構成する。例えば、基板処理装置の全体を暗室の内部に配置する。
簡易露光処理は、例えば、以下のようにして行われる。
第一は、簡易露光処理以前においては無感光状態を保たれた基板上の有機膜パターンに対して露光する場合である。
第二は、簡易露光処理以前にある程度露光されている場合（紫外線光、ＵＶ光、蛍光、自然光により露光され、又は、その光の中で長時間放置されていた場合）や露光量が不明な場合（露光が不均一な場合や無管理状態の場合）に、露光量を基板全面で実質的に均一化するために基板全面を露光したり、あるいは、基板全面への露光を念のために追加する場合である。
アッシング処理としては、プラズマ放電処理（酸素、又は、酸素及びフッ素の雰囲気中で行う）、紫外線光などの波長の短い光エネルギーを用いた処理、及び、その光エネルギーあるいは熱を用いたオゾン処理、といったドライ処理がある。
ここで、アッシング処理により除去すべき有機膜パターン表面の変質層は、有機膜パターンの表層部が、時間放置劣化、熱酸化、熱硬化、デポジション層（堆積層）の付着、酸系エッチング液の使用（ウェットエッチング液処理）、アッシング処理（例えば、Ｏ２アッシング）、または、ドライエッチングガスの使用（ドライエッチング処理）を要因として変質し、生成されるものが想定される。
すなわち、これらの要因により、有機膜パターンは物理的及び化学的ダメージを受けて変質するが、その変質の程度や特性は、ウェットエッチング処理における使用薬液の種類、ドライエッチング処理の一種であるプラズマ処理における等方性・異方性の差、有機膜パターン上における堆積物の有無、ドライエッチング処理における使用ガスの種類など、各種の生成要因に応じて大きく異なるため、変質層の除去のし易さにも違いが生じる。
また、アッシング処理により除去すべき堆積層としては、ドライエッチング処理に伴い堆積した堆積層が想定される。
この堆積層の特性も、ドライエッチング処理の一種であるプラズマ処理における等方性・異方性の差、ドライエッチング処理における使用ガスの種類などの生成要因に応じて大きく異なるため、堆積層の除去のし易さにも違いが生じる。
ドライ処理方法であるアッシング処理は２種類に分類される。
第一は、プラズマ処理以外の処理（例えば、紫外線光などの波長の短い光エネルギーや熱を用いたオゾン処理）である。
プラズマ処理以外のアッシング処理は、対象物（例えば、有機膜や下地膜）へのダメージは小さいが、その処理速度は遅い。よって、プラズマ処理以外のアッシング処理は、有機膜パターンや下地膜の表面状態変化（濡れ性向上）に用いられる程度であり、有機膜表面の一部変質層の除去や、ドライ剥離のような高速な処理を必要とされる場合には、ほとんど用いられることがない。
ただし、プラズマ処理以外のアッシング処理であっても、処理速度を上げるために、非常に高温な熱と共にオゾンガス処理を行うことがある。ただし、その場合には、有機膜が熱硬化し、ウエット剥離できない程度に大きく変質し、ダメージを残すという問題があるため、ほとんど一般化していない。
第二は、プラズマ処理である。
プラズマ処理は、放電方法により、更に２つに分類される。
その１つ目は、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理であり、２つ目は、低圧、高パワー、異方性のプラズマ処理である。
このプラズマ処理は、どちらも、上述の「プラズマ処理以外のアッシング処理」よりも処理速度は速い。
また、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理よりも低圧、高パワー、異方性のプラズマ処理の方が処理速度は大きい。
このように、プラズマ処理は、いずれも処理速度が速いため、有機膜パターンや下地膜の表面状態変化（濡れ性向上）は短時間の処理で行うことができるとともに、有機膜表面の一部変質層の除去や、ドライ剥離のような高速な処理にも適用される。
しかしながら、プラズマ処理は、いずれの場合も、対象物へのダメージは上述の「プラズマ処理以外のアッシング処理」の場合よりも大きい。
特に、有機膜表面の変質層の除去のために従来用いられるドライ処理としての、上述のプラズマ処理以外の処理は不充分である。
また、上述のプラズマ処理のうち、低圧、高パワー、異方性のプラズマ処理は、当初の変質層を充分に除去することができるが、有機膜に大きなダメージが残り、有機膜に新たな変質層が大きく形成されることとなるため、変質層の除去のために用いることは無意味である。
従って、変質層の除去のためには、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理が最も一般的に用いられる。
しかしながら、特に、特許文献１に記載の有機膜パターンの加工処理を行う基板処理方法においては、有機膜パターンに薬液（主に、有機溶剤）を浸透させ変形させる処理（溶解変形処理）を均一化するために、その溶解変形処理前に有機膜パターン上の変質層を除去する場合において、たとえ、高圧、低パワー、等方性のプラズマ処理を用いたとしても、当初の有機膜の変質層の完全な除去と、そのプラズマ処理による新たなダメージに起因して有機膜に微小な変質層が形成され残存してしまうことと、を完全に防止することは困難である。
そして、このようにプラズマ処理により新たに形成され残存する有機膜の微小な変質層でさえも、溶解変形処理の均一性を阻害しているという問題点を本発明者は見出した。
すなわち、特許文献１の技術では、プラズマ処理によるダメージと微小な変質層が有機膜パターンに残る結果として、溶解変形処理の均一性が不十分となるため、溶解変形処理後に行われる下地膜加工において不良が発生してしまう可能性があった。
本発明に係る基板処理方法は、上記のような問題点を解決するものであり、有機膜パターンまたは基板に与えるダメージを抑制することを可能にしている。
溶解変形リフロー処理を利用して液晶表示装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）基板製造における工程数を削減する従来の方法について以下、説明する。図１８（Ａ）−（Ｇ）はそのような方法の各工程におけるＴＦＴ素子の平面図と断面図である。
まず、図１８（Ａ）に示すように、ガラス基板（図示せず）上にゲート配線１００１を形成する。
次いで、ゲート配線１００１を被覆するようにして、層間絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）またはシリコン窒化膜（ＳＩＮｘ）の単層または２層膜）１００２を形成する。
次いで、層間絶縁膜１００２上に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜１００３、ドレイン配線用メタル膜１００４を積層する。ここで、オーミックコンタクト層はリン不純物がドープされたｎ型アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層で構成されている。
次いで、ドレイン配線用メタル膜１００４上に有機膜（例えば、レジスト膜）を塗布する。
次いで、露光マスク（ハーフトーンマスク）を用いた露光処理と現像処理により、有機膜（以下「レジスト」と表記）パターンを形成する。ここでは、２段階の膜厚を有するレジストパターン１００５が形成されている。
次いで、図１８（Ｂ）に示すように、レジストパターン１００５をマスクとして下地膜、すなわち、ドレイン配線用メタル膜１００４をエッチングする。このエッチングにより、ドレイン配線用メタル膜１００４はソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線となる。
次いで、図１８（Ｃ）に示すように、第二の除去処理のみにより、または、第一の除去処理と第二の除去処理との組み合わせにより、レジストパターン１００５の少なくとも一部を除去する。
ここでは、２段階の膜厚を有するレジストパターン１００５の薄い方の部分を除去している。
ここでの第一の除去処理、第二の除去処理は、上述の第３の実施形態すなわち本発明の第三の基板処理方法において示した第一の除去処理、第二の除去処理と同様である。但し、ここでの第二の除去処理は主に現像機能液を用いた現像処理から構成される。
次いで、レジストパターン１００５に対して溶解変形処理（溶解変形リフロー）を実施する。
この溶解変形処理は前述の溶解変形処理と同様であるが、ここでは、具体的には、上述の第１の実施形態すなわち本発明の第一の基板処理方法において示したガス雰囲気処理（ステップＳ３）と同様である。
この溶解変形処理により、図１８（Ｄ）に示すように、ソース電極用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは横方向にリフローし、ソース用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは相互に連結して連結レジストマスク１００６となる。
次いで、図１８（Ｅ）に示すように、連結レジストマスク１００６とソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線とをマスクとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜１００３をエッチング除去して、半導体アイランド１００７を形成する。
次いで、図１８（Ｆ）に示すように、連結レジストマスク１００６を半導体アイランド１００７から剥離して除去する。
次いで、図１８（Ｇ）に示すように、剥き出しになったソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線をマスクとして、ＣＨ（チャネル）エッチングを行う。このＣＨ（チャネル）エッチングにより、ソース・ドレイン間のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜１００３のうち少なくとも上層のオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層が除去され、少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層が残存する。
これ以後の工程は省略するが、この後、パッシベーション膜（絶縁膜：通常はプラズマ窒化シリコン膜）を形成し、ソース電極及びドレイン電極上に各々コンタクトホールを形成し、これらコンタクトホールの底部でソース電極に接続する画素電極、ドレイン電極に接続する端子部電極を形成する。
このようにして、ＴＦＴ基板を形成し、続いて、ＴＦＴ基板の半導体アイランド１００７側にＴＦＴ基板と対向する対向基板を配置する。さらに、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶組成物を充填し、液晶表示装置を完成させる。
〔第４の実施形態〕
本発明の第４の実施形態においては、溶解変形リフロー処理を利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する従来の方法に対して、溶解変形リフロー処理と溶解変形後の有機膜パターンの一部を除去する処理とを利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する本発明の第一の工程数削減方法を説明する。
図１９（Ａ）−（Ｇ）は本発明の第一の工程数削減方法の各工程におけるＴＦＴ素子の平面図と断面図である。なお、本発明の第一の工程数削減方法においては、ハーフトーンマスク露光を用いる。
まず、図１９（Ａ）に示すように、ガラス基板（図示せず）上にゲート配線２００１を形成する。
次いで、ゲート配線２００１を被覆するようにして、層間絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）またはシリコン窒化膜（ＳＩＮｘ）の単層または２層膜）２００２を形成する。
次いで、層間絶縁膜２００２上に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜２００３、ドレイン配線用メタル膜２００４を積層する。ここで、オーミックコンタクト層はリン不純物がドープされたｎ型アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層で構成されている。
次いで、ドレイン配線用メタル膜１００４上に有機膜（例えば、レジスト膜）を塗布する。
次いで、露光マスク（ハーフトーンマスク）を用いた露光処理と現像処理により、有機膜（以下「レジスト」と表記）パターンを形成する。ここでは、２段階の膜厚を有するレジストパターン１００５が形成されている。
次いで、ドレイン配線用メタル膜１００４上に有機膜（例えば、レジスト膜）を塗布する。
次いで、露光マスク（ハーフトーンマスク）を用いた露光処理と現像処理により、有機膜（以下「レジスト」と表記）パターンを形成する。ここでは、２段階の膜厚を有するレジストパターン２００５が形成されている。
次いで、図１９（Ｂ）に示すように、レジストパターン２００５をマスクとして下地膜、すなわち、ドレイン配線用メタル膜２００４をエッチングする。このエッチングにより、ドレイン配線用メタル膜２００４はソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線となる。
次いで、図１９（Ｃ）に示すように、レジストパターン２００５に対して、溶解変形処理（溶解変形リフロー）を行う。
この溶解変形処理は前述の溶解変形処理と同様であるが、ここでは、具体的には、上述の第１の実施形態すなわち本発明の第一の基板処理方法において示したガス雰囲気処理（ステップＳ３）と同様である。
この溶解変形処理により、図１９（Ｃ）に示すように、ソース電極用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは横方向にリフローし、ソース用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは相互に連結して連結レジストマスク２００６となる。
但し、必要に応じて、この溶解変形処理前に、第一の除去処理を行う場合もある。
このとき行われる第一の除去処理は、上述の第２の実施形態すなわち本発明の第二の基板処理方法において示した第一の除去処理と同様である。但し、ここでの第一の除去処理は、少なくともレジストパターン２００５上、又は、レジストパターン２００５の周囲の変質層又は堆積層を除去することが目的である。
次いで、図１９（Ｄ）に示すように、第二の除去処理のみにより、または、第一の除去処理と第二の除去処理との組み合わせにより、連結レジストマスク２００６の少なくとも一部を除去する。
ここでの第一の除去処理、第二の除去処理は、上述の第３の実施形態すなわち本発明の第三の基板処理方法において示した第一の除去処理、第二の除去処理と同様である。但し、ここでの第二の除去処理は主に現像機能液を用いた現像処理から構成される。
第一の除去処理及び第二の除去処理によって、溶解変形リフローにより面積が拡大した連結レジストマスク２００６の一部分、すなわち、不必要な薬液溶解リフロー部分を除去することができ、最終的な有機膜パターンを目的の形状に精度良く形成することが可能となる。
次いで、図１９（Ｅ）に示すように、連結レジストマスク２００６とソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線とをマスクとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜２００３をエッチング除去して、半導体アイランド２００７を形成する。
次いで、図１９（Ｆ）に示すように、連結レジストマスク２００６を半導体アイランド２００７から剥離して除去する。
次いで、図１９（Ｇ）に示すように、剥き出しになったソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線をマスクとして、ＣＨ（チャネル）エッチングを行う。このＣＨ（チャネル）エッチングにより、ソース・ドレイン間のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜２００３のうち少なくとも上層のオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層が除去され、少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層が残存する。
これ以後の工程は省略するが、この後、パッシベーション膜（絶縁膜：通常はプラズマ窒化シリコン膜）を形成し、ソース電極及びドレイン電極上に各々コンタクトホールを形成し、これらコンタクトホールの底部でソース電極に接続する画素電極、ドレイン電極に接続する端子部電極を形成する。
このようにして、ＴＦＴ基板を形成し、続いて、ＴＦＴ基板の半導体アイランド２００７側にＴＦＴ基板と対向する対向基板を配置する。さらに、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶組成物を充填し、液晶表示装置を完成させる。
なお、ＣＨ（チャネル）エッチングは、レジストパターン２００５をマスクとするドレイン配線用メタル膜２００４のエッチング（図１９（Ｂ））の後に行うことも可能である。この場合には、連結レジストマスク２００６を半導体アイランド２００７から除去した後（図１９（Ｆ））に、それまでに汚染され、あるいは、変質したチャネル部の少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層をわずかにエッチング除去するか、あるいは、表面処理を行うことが好ましい。但し、この場合にも、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層の大半は残存させる必要がある。
〔第５の実施形態〕
本発明の第５の実施形態においては、溶解変形リフロー処理を利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する従来の方法に対して、溶解変形リフロー処理と溶解変形後の有機膜パターンの一部を除去する処理とを利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する本発明の第二の工程数削減方法を説明する。
図２０（Ａ）−（Ｇ）は本発明の第二の工程数削減方法の各工程におけるＴＦＴ素子の平面図と断面図である。なお、本発明の第二の工程数削減方法においては、上述の第一の工程数削減方法とは異なり、ハーフトーンマスク露光は用いず、通常の標準マスクを用いる。
まず、図２０（Ａ）に示すように、ガラス基板（図示せず）上にゲート配線３００１を形成する。
次いで、ゲート配線３００１を被覆するようにして、層間絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）またはシリコン窒化膜（ＳＩＮｘ）の単層または２層膜）３００２を形成する。
次いで、層間絶縁膜３００２上に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜３００３、ドレイン配線用メタル膜３００４を積層する。ここで、オーミックコンタクト層はリン不純物がドープされたｎ型アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層で構成されている。
次いで、ドレイン配線用メタル膜３００４上に有機膜（例えば、レジスト膜）を塗布する。
次いで、露光マスク（標準マスク）を用いた露光処理と現像処理により、有機膜（以下「レジスト」と表記）パターン３００５を形成する。
次いで、図２０（Ｂ）に示すように、レジストパターン３００５をマスクとして下地膜、すなわち、ドレイン配線用メタル膜３００４をエッチングする。このエッチングにより、ドレイン配線用メタル膜３００４はソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線となる。
次いで、図２０（Ｃ）に示すように、レジストパターン３００５に対して、溶解変形処理（溶解変形リフロー）を行う。
この溶解変形処理は前述の溶解変形処理と同様であるが、ここでは、具体的には、上述の第１の実施形態すなわち本発明の第一の基板処理方法において示したガス雰囲気処理（ステップＳ３）と同様である。
この溶解変形処理により、図２０（Ｃ）に示すように、ソース電極用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは横方向にリフローし、ソース用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは相互に連結して連結レジストマスク３００６となる。
但し、必要に応じて、この溶解変形処理前に、第一の除去処理を行う場合もある。
このとき行われる第一の除去処理は、上述の第２の実施形態すなわち本発明の第二の基板処理方法において示した第一の除去処理と同様である。但し、ここでの第一の除去処理は、少なくともレジストパターン３００５上、又は、レジストパターン３００５の周囲の変質層又は堆積層を除去することが目的である。
次いで、図２０（Ｄ）に示すように、第二の除去処理のみにより、または、第一の除去処理と第二の除去処理との組み合わせにより、連結レジストマスク３００６の少なくとも一部を除去する。
ここでの第一の除去処理、第二の除去処理は、上述の第３の実施形態すなわち本発明の第三の基板処理方法において示した第一の除去処理、第二の除去処理と同様である。但し、ここでの第二の除去処理は主に現像機能液を用いた現像処理から構成される。
第一の除去処理及び第二の除去処理によって、溶解変形リフローにより面積が拡大した連結レジストマスク３００６の一部分、すなわち、不必要な薬液溶解リフロー部分を除去することができ、最終的な有機膜パターンを目的の形状に精度良く形成することが可能となる。
次いで、図２０（Ｅ）に示すように、連結レジストマスク３００６とソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線とをマスクとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜３００３をエッチング除去して、半導体アイランド３００７を形成する。
次いで、図２０（Ｆ）に示すように、連結レジストマスク３００６を半導体アイランド３００７から剥離して除去する。
次いで、図２０（Ｇ）に示すように、剥き出しになったソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線をマスクとして、ＣＨ（チャネル）エッチングを行う。このＣＨ（チャネル）エッチングにより、ソース・ドレイン間のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜３００３のうち少なくとも上層のオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層が除去され、少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層が残存する。
これ以後の工程は省略するが、この後、パッシベーション膜（絶縁膜：通常はプラズマ窒化シリコン膜）を形成し、ソース電極及びドレイン電極上に各々コンタクトホールを形成し、これらコンタクトホールの底部でソース電極に接続する画素電極、ドレイン電極に接続する端子部電極を形成する。
このようにして、ＴＦＴ基板を形成し、続いて、ＴＦＴ基板の半導体アイランド３００７側にＴＦＴ基板と対向する対向基板を配置する。さらに、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶組成物を充填し、液晶表示装置を完成させる。
なお、ＣＨ（チャネル）エッチングは、レジストパターン３００５をマスクとするドレイン配線用メタル膜３００４のエッチング（図２０（Ｂ））の後に行うことも可能である。この場合には、連結レジストマスク３００６を半導体アイランド３００７から除去した後（図２０（Ｆ））に、それまでに汚染され、あるいは、変質したチャネル部の少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層をわずかにエッチング除去するか、あるいは、表面処理を行うことが好ましい。但し、この場合にも、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層の大半は残存させる必要がある。
なお、第４及び第５の実施形態においては、薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極，ドレイン電極及びドレイン配線用メタル膜はアルミニウムまたはアルミニウム合金の１層構造、クロムまたはクロム合金の１層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との２層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との２層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金と窒化チタンまたは窒化チタンの合金との２層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との２層構造、クロムまたはクロム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との２層構造、クロムまたはクロム合金とアルミニウムまたはアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との３層構造、モリブデンまたはモリブデン合金とアルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との３層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金とクロムまたはクロム合金との３層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金とチタンまたはチタン合金との３層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金と窒化チタンまたは窒化チタン合金とチタンまたはチタン合金との三層構造のいずれかから構成されていればよい。
なお、上述の第３乃至第５の実施形態においては、ガラス基板を用いたが、これに限るものではなく、他の材料からなる絶縁性基板を用いることも可能である。
なお、上記の実施形態においては、スタガ型のＴＦＴパターンまでの形成方法を説明したが、本発明によるパターン形成方法はこれに限定されるものではなく、前述したＴＦＴパターンの形成方法のうち、画素電極の下部にカラーフィルタ層、または、平坦化膜とカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ付きＴＦＴパターンの形成にも適用することができる。
さらに、上記の実施形態においては、縦電界駆動型液晶表示装置を例にして本発明を説明したが、これに限るものではなく、本発明は横電界駆動型液晶表示装置（ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ＬＣＤ）にも適用することができる。
なお、上述の第４及び第５の実施形態において説明したパターン形成方法をＴＦＴ基板の製造方法として用いることが可能である。ＴＦＴ基板の例としては、液晶表示装置用ＴＦＴ基板がある。
また、ＴＦＴ基板作製後に、絶縁膜、カラー（ＲＧＢ：レッド、グリーン、ブルー）フィルタ層とブラックマトリクス層、透明電極を形成したカラーフィルタまたは単色フィルタを形成し、次いで、ＩＴＯ等の画素電極、配向膜その他の構成要素を形成し、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を挟み込み封止し、さらに、両基板に偏光フィルタを貼ることにより、液晶表示装置を製造することができる。
なお、レジストマスクの膜厚を部分的に制御する方法としては、例えば、次のような方法がある。
（１）露光工程において使用するレチクルのマスクパターンには、遮光部と、少なくとも２段階以上の透過光量に制御した半遮光部とが形成されており、遮光部と半遮光部とをレジスト膜に転写し、レジストマスクを形成する方法
（２）露光工程において２種以上のレチクルマスクを使用し、露光量を少なくとも２段階以上に変化させることにより、レジストマスクを形成する方法
ここでは、主に、ハーフトーンマスクを用いて、レジストマスク膜厚を部分的に制御し、２段階の膜厚を有するレジストパターンを形成したが、このレジストパターンは遮光部と半透光部とを有するレチクルとなっている。
以下、このレジストパターンの形成方法の具体例を説明する。
（例１）
レチクル基板上に、例えば、クロム金属で遮光部と半透光部とを形成する。
この半透光部は、露光解像限界以下のクロム金属のパターンで構成されている。例えば、パタ−ン幅寸法が露光波長以下の矩形のパターンが所定のピッチで配列されている。あるいは、このような矩形のパターンが格子状に形成されている。
露光解像限界以下のクロム金属パターンが形成されている領域においては、露光照射光の透過量は２０乃至８０％になるように設定される。このようにして、半透光部が形成される。
（例２）
レチクル基板上に、例えば、クロム金属で遮光部を所定のパターンに形成する。半透光部となる領域のクロム金属がエッチングされ、薄膜部が形成されている。
クロム金属の薄膜部が形成されている領域においては、露光照射光の半分程度が透過するように設定される。このようにして、半透光部が形成されることになる。
（例３）
レチクル基板上に、例えば、クロム金属で遮光部を所定のパターンに形成する。半透光部はハーフトーン部として形成される。
ここで、ハーフトーン部は、例えば、タングステンシリサイド、モリブデンシリサイドなどで形成される。このようにして、半透光部が形成される。
次に、上述の実施形態における第一、第二又は第三の除去処理において、有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層の除去を目的とする場合の処理方法の選択に関する指針を説明する。
図１２は、第一、第二又は第三の除去処理により除去すべき変質層の成因に応じた変質の程度を示す図である。なお、図１２においては、変質の程度をウェット剥離の難易を基準としてレベル分けしている。
図１２に示すように、有機膜表面の変質層の変質の程度は、有機膜のウエットエッチング処理、ドライエッチング処理、ドライエッチング処理のうちのプラズマ処理における等方性、異方性の差、有機膜上の堆積物の有無、ドライエッチング処理における使用ガスの種類などに応じて大きく異なる。すなわち、これらの各種パラメータに応じて、有機膜の表面の変質層の除去のし易さに違いがある。
薬液処理において用いる薬液としては、酸、アルカリ水溶液及び有機溶剤のうちの何れか１つ又はそれらの混合液を用いる。
具体的には、アルカリ水溶液、又はアミン類の有機溶剤を混合した水溶液であって、少なくとも１種類のアミン類を０．０１重量％以上１０重量％以下の範囲で含有する薬液を用いることが好ましい。
アミン類の典型例は、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヒドロキシルアミン、ジエチルエヒドロキシルアミン、無水ジエチルエヒドロキシルアミン、ピリジン、ピコリンなどである。
但し、変質層の変質の程度が比較的軽い場合、すなわち、時間放置劣化（放置酸化）、酸系エッチング液、等方性Ｏ２アッシングなどの要因により形成された変質層の場合には、アミン類の濃度は、例えば、０．０５重量％以上５重量％以下で良い。
図１７（ａ）は、使用する薬液中のアミン類の含有濃度と、有機膜の変質の有無に応じた除去レートと、の関係を示すグラフである。
図１７（ａ）に示すように、変質層を選択的に除去し、変質していない有機膜を残存させるためには、アミン類の有機溶剤を０．０５重量％以上２．０重量％以下の範囲で含有するような水溶液を用いて薬液処理を行うことが好ましい。
なお、アミン類の中でも、特に、ヒドロキシルアミン、ジエチルエヒドロキシルアミン、無水ジエチルエヒドロキシルアミン、ピリジン、ピコリンなどが最適である。
また、上述の水溶液に防食剤を添加させることも好ましい。添加する防食剤の典型例としては、Ｄ−グルコース（Ｃ６Ｈ１２Ｏ６）、キレート剤、酸化防止剤などがある。
更に、薬液処理においては、上記のように薬液の種類を適宜に選択するほか、その処理時間の長さを適宜の値に設定することにより、変質層又は堆積層のみを選択的に除去し、変質していない有機膜パターンを露出及び残存させたり、あるいは、堆積層に覆われていた有機膜パターンを露出及び残存させたりすることができる。
このような薬液処理を行うことにより、その後の溶解変形処理（例えば、ガス雰囲気処理）において、溶解変形処理に用いられる有機溶剤が有機膜パターン内に浸透しやすくなるという効果が得られる。
実際には、有機膜パターンの表面の変質層を薬液で処理することにより、変質層に亀裂が入るか、変質層の一部又は全部が除去される。これにより、溶解変形処理（例えば、ガス雰囲気処理）において、有機パターン内への有機溶剤の浸透が変質層によって妨げられてしまうことを回避することが可能となる。
ここで重要な点は、有機膜パターンにおいて変質していない部分は除去あるいは剥離せずに残存させることと、変質層のみを選択的に除去するかあるいは変質層に亀裂を入れることにより有機膜パターンにおいて変質していない部分への有機溶剤の浸透を容易にすることであり、そのような作用を変質層に対して及ぼすことが可能な薬液を使用する必要がある。
また、例えば、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図４（ｂ）、図４（ｄ）に示すように、アッシング処理は、有機膜の表面の変質層又は堆積層が強固な場合、変質層又は堆積層が厚い場合、フッ素と化合した変質層などのように、除去し難い変質層である場合には、薬液処理の前に行うことが好ましい。このようにアッシング処理と薬液処理とを組み合わせて行うことにより、薬液処理のみでは変質層の除去が困難であるか又は除去に時間がかかるなどの問題点を解消することができる。
図１３は変質層に対してＯ２アッシング（等方性プラズマ）処理のみを施した場合の変質層の変化を示し、図１４は変質層に対して薬液処理（ヒドロキシルアミンを２％含有する水溶液を用いた薬液処理）のみを施した場合の変質層の変化を示し、図１５は変質層に対してＯ２アッシング（等方性プラズマ）処理と薬液処理（ヒドロキシルアミンを２％含有する水溶液を用いた薬液処理）とを順に施した場合の変質層の変化を示している。
なお、図１３乃至図１５においても、図１２と同様に、変質の程度をウェット剥離の難易を基準としてレベル分けしている。
図１３乃至図１５に示すように、何れの場合にも変質層の除去は可能であるが、図１３に示すＯ２アッシング（等方性プラズマ）処理のみの場合と、図１４に示す薬液処理（ヒドロキシルアミンを２％含有する水溶液を用いた薬液処理）のみの場合とでは、処理前の変質層の厚さや性質に応じて変質層の除去程度が異なる。
すなわち、Ｏ２アッシング（等方性プラズマ）処理は、図１３に示すように、比較的、堆積物の有る変質層の除去に効果があるが、ダメージを残存させてしまう特徴があるため、堆積物の無い変質層に対してＯ２アッシング（等方性プラズマ）処理を行った場合には、薬液処理のみの場合（図１４）よりも変質層の残存の程度が大きい。
これに対して、薬液処理（ヒドロキシルアミンを２％含有する水溶液を用いた薬液処理）は、図１４に示すように、堆積物の有る変質層の除去に対しては効果が小さいが、ダメージを残存させない特徴があるため、堆積物の無い変質層に対して行った場合には、Ｏ２アッシング（等方性プラズマ）処理のみの場合（図１３）よりも変質層の残存の程度が大きい。
そこで、Ｏ２アッシング（等方性プラズマ）処理と薬液処理（ヒドロキシルアミンを２％含有する水溶液を用いた薬液処理）とを順に施す方法（図１５）は、図１３の場合と図１４の場合との双方の長所を取り入れた方法であることが分かる。
すなわち、図１５の場合には、堆積物有りの場合にも、あるいは、堆積物無しの場合にも、共に変質層の除去の効果を発揮するとともに、ダメージの残存を抑制した理想的な態様で変質層を除去できることが分かる。
更に、溶解変形処理（例えば、ガス雰囲気処理）の均一性をより高めるには、有機パターンの下地膜の領域を表面処理し、濡れ性を高めることも好ましい。
下地膜の濡れ性を高める表面処理は、上記の各実施形態において説明したアッシング処理、すなわち、例えば、酸素ガスプラズマ（Ｏ２プラズマ）あるいはＵＶオゾン処理により行うことができる。
酸素プラズマ処理は、例えば、以下の条件のプラズマの下に行われる。
Ｏ２流量：３００ｓｃｃｍ
処理圧力：１００Ｐａ
ＲＦパワー：１０００Ｗ
時間：１２０秒
他方、ＵＶオゾン処理は、例えば、摂氏１００度乃至２００度の基板温度範囲において、オゾンガス雰囲気中でＵＶ光を照射することにより行われる。
下地膜の濡れ性を高めるための表面処理としては各種プラズマ処理がある。プラズマ処理としては、フッ素系ガスプラズマ（ＳＦ６ガスプラズマ、ＣＦ４ガスプラズマ、ＣＨＦ３ガスプラズマ等）処理又はフッ素系ガスと酸素ガスとの混合プラズマ（ＳＦ６／Ｏ２プラズマ、ＣＦ４／Ｏ２プラズマ、ＣＨＦ３／Ｏ２プラズマ等を含む）処理が挙げられる。
これらの処理は有機パターンで覆われていない下地膜表面の濡れ性を改善する。従って、これらの処理を行うことによって、溶解変形処理（例えば、ガス雰囲気処理）により変形する有機パターンが下地膜表面上をリフローすることが容易になる。
上記のように、各種プラズマ処理、酸素プラズマ処理あるいはＵＶオゾン処理等の前処理は、薬液処理と比べて、有機膜パターンにダメージの残存を招き易い。そこで、各種プラズマ処理、酸素プラズマ処理あるいはＵＶオゾン処理等の前処理の後に更に薬液処理による有機膜パターンの表面の変質層の除去を行うことにより、下地膜の濡れ性を高めることができると共に、有機膜パターンにダメージを残存させず、有機膜パターンの表面の変質層を除去できるので、均一な溶解変形処理を行うことができる。
図１６は溶解変形処理（例えば、ガス雰囲気処理）の前処理としての除去処理の効果を、本発明に係る基板処理方法における除去処理を行った場合と、従来の基板処理方法における除去処理を行った場合とに分けて、それぞれ示す模式図である。
図１６（Ａ）は、基板上３１に有機膜パターン３２が形成された状態を示す。
図１６（Ｂ）は、有機膜パターン３２をマスクとして、エッチングにより下地膜（例えば、基板３１の上層部３１ａ）をパターン加工した状態を示す。
図１６（Ｃ）は図１６（Ｂ）における有機膜パターン３２の拡大図である。
図１６（Ｃ）に示すように、有機膜パターン３２の表層部には、例えば、先のエッチングに起因して、変質層３２ａが形成されている。従って、有機膜パターン３２において、変質していない正常部３２ｂは、変質層３２ａに覆われた状態となっている。
図１６（Ｄ）は、本発明に係る基板処理方法における除去処理（例えば、薬液処理のみ）を行った状態を示す。
図１６（Ｄ）に示すように、除去処理を行うことにより、有機膜パターン３２の表層部の変質層３２ａは除去される。また、有機膜パターンにおけるダメージの残存は無い。
１６（Ｅ）は、図１６（Ｄ）の除去処理に続いて溶解変形処理を行った状態を示す。
図１６（Ｅ）に示すように、溶解変形処理を行うことにより、有機膜パターン３２を均一に変形させることができ、良好な溶解変形処理を行うことができる。
これに対して、図１６（Ｆ）は、従来技術の場合の除去処理（アッシング処理のみ）を行った状態を示す。
図１６（Ｆ）に示すように、従来技術の除去処理を行った場合には、元々存在していた有機膜パターン３２の表層部の変質層３２ａは除去されるが、有機膜パターンにおけるダメージの残存が生じる。
図１６（Ｇ）は、図１６（Ｆ）に示した従来の除去処理に続いて溶解変形処理を行った状態を示す。
図１６（Ｇ）に示すように、先の除去処理によるダメージの残存程度に応じて、溶解変形処理による有機膜パターン３２の変形が均一になることもある。しかしながら、ダメージの残存が大きい場合には、有機膜パターン３２の変形が不均一になったり、あるいは、有機膜パターン３２が溶解しなかったりするので、良好な溶解変形処理を行うことが困難である。
本発明に係る基板処理装置は、基板の搬送を行う基板搬送機構と、上記に説明した図１、２及び３の各処理に対応する以下の処理ユニットの中から選択された、本発明に係る基板処理方法の実施に最適な処理ユニットと、これらの処理ユニットを、本発明に係る基板処理方法に合わせた処理順序で作動させるような制御機構と、から構成されている。
（１）温度調整処理を行うユニットとしての温度調整処理ユニット１９
（２）ガス雰囲気処理を行うユニットとしてのガス雰囲気処理ユニット２２
（３）加熱処理を行うユニットとしての加熱処理ユニット１８
（４）第一、第二又は第三の薬液処理を行うユニットとしての薬液処理ユニット２１
（５）第一、第二又は第三の薬液処理が現像処理である場合に用いる処理ユニットとしての現像処理ユニット２０
（６）アッシング処理を行うユニットとしてのアッシング処理ユニット２３
（７）露光処理を行うユニットとしての露光処理ユニット１７
（８）基板裏面の露光処理を行うユニットとしての基板裏面露光処理ユニット２４
但し、温度調整処理ユニット１９と加熱処理ユニット１８とは、温度調整処理と加熱処理の各々の温度設定範囲がある一のユニットの持つ温度設定範囲内であれば、その一のユニットの温度設定を変えることにより、温度調整処理と加熱処理とをその一のユニットで交互に実施することも可能である。
更に、一つの基板処理方法において、同一機能の処理が複数回ある場合には、同一ユニットを兼用して用いることも可能である。逆に、処理能力を向上させるために、一つの処理方法における一つの処理を複数の同一機能の処理ユニットを用いて、並列的に処理することも可能である。これらの場合には、全体の処理順序を制御する制御機構にそれらの処理方法を記憶させ、全体の処理を制御させる。
上述の第４及び第５の実施形態に示したパターン形成方法は、例えば、フラットディスプレイパネルの液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、蛍光表示装置、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のアクティブ素子、または、集積回路を備えた基板の製造にも適用できるものである。
上述の実施形態においては、本発明に係る基板処理方法及びそれに用いる薬液の対象として、基板について説明したが、本発明の対象は基板に限定されるものではなく、本発明は、全ての液晶表示装置（ＬＣＤ）表示装置（すなわち、縦電界型液晶表示装置、横電界型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置）、ＥＬ表示装置その他の表示装置、あるいは、その他の半導体装置の製造方法にも適用することが可能である。
また、上述の実施形態においては、半導体または液晶の基板処理装置及び基板処理方法として本発明を説明したが、本発明は以下に示す装置または方法としても構成することが可能である。
（１）上述の基板処理方法または基板処理装置により処理された基板を有する装置の処理装置及びその製造方法。
（２）表示装置の処理装置及びその製造方法。
（３）半導体装置の処理装置及びその製造方法。
（４）液晶表示装置の処理装置及びその製造方法。
（５）エレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）表示装置の処理装置及びその製造方法。
（６）フィールドエミッション表示装置の処理装置及びその製造方法。
（７）プラズマ表示装置の処理装置及びその製造方法。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明に係る第一、第二及び第三の基板処理方法における各工程を示すフローチャートである。 図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第一の除去処理の具体的な処理例を示すフローチャートである。 図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第二の除去処理の具体的な処理例を示すフローチャートである。 図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ第三の除去処理の具体的な処理例を示すフローチャートである。 基板処理装置の第一の例の平面図である。 基板処理装置の第二の例の平面図である。 基板処理装置に備えられる処理ユニットの例を示す図である。 薬液処理ユニット（あるいは、現像処理ユニット）の一例を示す断面図である。 ガス雰囲気処理ユニットの第一の例の断面図である。 ガス雰囲気処理ユニットの第二の例の断面図である。 従来の基板処理方法のフローチャートである。 第一、第二又は第三の除去処理により除去すべき変質層の成因に応じた変質の程度を示す図である。 変質層に対してＯ２アッシング（等方性プラズマ）処理のみを施した場合の変質層の変化を示し図である。 変質層に対して薬液処理のみを施した場合の変質層の変化を示す図である。 変質層に対してＯ２アッシング（等方性プラズマ）処理と薬液処理とを順に施した場合の変質層の変化を示す図である。 溶解変形処理の前処理としての除去処理の効果を、本発明に係る基板処理方法における除去処理を行った場合と、従来の基板処理方法における除去処理を行った場合とに分けて、それぞれ示す模式図である。 図１７は、使用する薬液中のアミン類の含有濃度と、有機膜の変質の有無に応じた除去レートと、の関係を示すグラフである。 溶解変形リフロー処理を利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する従来の方法の各工程におけるＴＦＴ素子の平面図と断面図である。 溶解変形リフロー処理と溶解変形後の有機膜パターンの一部を除去する処理とを利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する本発明の第一の工程数削減方法の各工程におけるＴＦＴ素子の平面図と断面図である。 溶解変形リフロー処理と溶解変形後の有機膜パターンの一部を除去する処理とを利用して液晶表示装置のＴＦＴ基板製造における工程数を削減する本発明の第二の工程数削減方法の各工程におけるＴＦＴ素子の平面図と断面図である。
符号の説明
Ｓ１ 第一の薬液処理
Ｓ２ 温度調整処理
Ｓ３ ガス雰囲気処理（溶解変形処理）
Ｓ４ 第二の加熱処理
Ｓ５ 第二の薬液処理
Ｓ８ 第三の加熱処理
Ｓ９ 第一の加熱処理
Ｓ５ 第二の薬液処理
Ｓ７ アッシング処理
Ｓ２１ 第二の温度調整処理
Ｊ１ 第一の除去処理
Ｊ２ 第二の除去処理
Ｊ３ 第三の除去処理
１００ 基板処理装置
１、２ カセットステーション
３、４、５、６、７、８、９、１０、１１ 処理ユニット配置区域
１２ 基板搬送ロボット（基板搬送機構）
２５ 制御機構
２００ 基板処理装置
１３、１６ カセットステーション
１４、１５ 基板搬送ロボット
１７ 簡易露光処理ユニット
１８ 加熱処理ユニット
１９ 温度調整処理ユニット
２０ 現像処理ユニット
２１ 薬液処理ユニット
２２ ガス雰囲気処理ユニット
２３ アッシング処理ユニット
２４ 基板裏面露光処理ユニット

Claims (27)

  1. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板の表面側に形成された有機膜パターンにガス雰囲気処理を施して溶解変形させるためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットで溶解変形された前記有機膜パターンの一部に前記基板の裏面側から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に現像機能をもつ薬液を用いて薬液処理を施すことにより、前記基板裏面露光処理ユニットで露光された前記有機膜パターンの一部を除去するための薬液処理ユニットと、
    を備え、
    前記基板搬送機構は、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット、及び前記薬液処理ユニットの順で前記基板を搬送することを特徴とする基板処理装置。
  2. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板の温度を調整する温度調整処理ユニットと、
    前記基板の表面側に形成された有機膜パターンにガス雰囲気処理を施して溶解変形させるためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットで溶解変形された前記有機膜パターンの一部に前記基板の裏面側から露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に現像機能をもつ薬液を用いて薬液処理を施すことにより、前記基板裏面露光処理ユニットで露光された前記有機膜パターンの一部を除去するための薬液処理ユニットと、
    を備え、
    前記基板搬送機構は、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット、及び前記薬液処理ユニットの順で前記基板を搬送することを特徴とする基板処理装置。
  3. 前記ガス雰囲気処理ユニットは、前記基板の温度を摂氏１５乃至４０度の範囲内で調整する温度制御手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記基板上に形成された有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された前記有機膜パターンに対して前記基板の裏面側からの露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットによる前記ガス雰囲気処理と、前記基板裏面露光処理ユニットによる前記露光処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、
    を備え、
    前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有し、
    前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液を加熱し、蒸発させる溶液槽を有し、
    前記第三の除去処理は、現像機能をもつ薬液を用いた現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
  5. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記基板上に形成された有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された前記有機膜パターンに対して前記基板の裏面側からの露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットによる前記ガス雰囲気処理と、前記基板裏面露光処理ユニットによる前記露光処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、
    を備え、
    前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有し、
    前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液中に不活性ガスをバブリングさせるバブリング槽を有し、
    前記第三の除去処理は、現像機能をもつ薬液を用いた現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
  6. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、
    前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記基板上に形成された有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された前記有機膜パターンに対して前記基板の裏面側からの露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記基板裏面露光処理ユニットによる前記露光処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、
    を備え、
    前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有し、
    前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液を加熱し、蒸発させる溶液槽を有し、
    前記第三の除去処理は、現像機能をもつ薬液を用いた現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
  7. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、
    前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記基板上に形成された有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された前記有機膜パターンに対して前記基板の裏面側からの露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記基板裏面露光処理ユニットによる前記露光処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、
    を備え、
    前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有し、
    前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液中に不活性ガスをバブリングさせるバブリング槽を有し、
    前記第三の除去処理は、現像機能をもつ薬液を用いた現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
  8. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、
    前記基板に第二の除去処理を施すための第２処理ユニットと、
    前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記基板上に形成された有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された前記有機膜パターンに対して前記基板の裏面側からの露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記基板裏面露光処理ユニットによる前記露光処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、
    備え、
    前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有し、
    前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液を加熱し、蒸発させる溶液槽を有し、
    前記第三の除去処理は、現像機能をもつ薬液を用いた現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
  9. 基板に処理を施す基板処理装置において、
    前記基板の搬送を行う基板搬送機構と、
    前記基板に第一の除去処理を施すための第１処理ユニットと、
    前記基板に第二の除去処理を施すための第２処理ユニットと、
    前記基板にガス雰囲気処理を施すためのガス雰囲気処理ユニットと、
    前記基板上に形成された有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された前記有機膜パターンに対して前記基板の裏面側からの露光処理を施すための基板裏面露光処理ユニットと、
    前記基板に第三の除去処理を施すための第３処理ユニットと、
    前記ガス雰囲気処理ユニットによるガス雰囲気処理と、前記基板裏面露光処理ユニットによる前記露光処理と、前記第３処理ユニットによる前記第三の除去処理と、をこの順に行うように、前記基板搬送機構、前記ガス雰囲気処理ユニット、前記基板裏面露光処理ユニット及び前記第３処理ユニットを制御する制御手段と、
    備え、
    前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有し、
    前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液中に不活性ガスをバブリングさせるバブリング槽を有し、
    前記第三の除去処理は、現像機能をもつ薬液を用いた現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
  10. 前記ガス雰囲気処理ユニットは、暴露処理用ガスが供給されるチャンバーと、前記基板を前記チャンバー内に設置するステージとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. 前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液を加熱し、蒸発させる溶液槽を有することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記チャンバーに前記暴露処理用ガスを供給する暴露処理用ガス供給手段として、溶液中に不活性ガスをバブリングさせるバブリング槽を有することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
  13. 前記露光処理または前記基板の裏面からの露光処理は、前記所望範囲に対して一括して露光を行う処理又は前記所望範囲内において露光スポットを走査させる処理であることを特徴とする請求項４乃至９のいずれかに記載の基板処理装置。
  14. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  15. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  16. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  17. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  18. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、変形した前記有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  19. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  20. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  21. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理と、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  22. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、溶解変形した変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  23. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    前記溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  24. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  25. 基板の表面側であってゲート又はデータ配線の上に形成された感光性を有する有機膜パターンを加工する有機膜パターン加工処理を備える基板処理方法において、
    前記有機膜パターン加工処理においては、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第一の加熱処理と、
    前記有機膜パターンの表面に形成された変質層又は堆積層を少なくとも除去する第一の除去処理と、
    前記有機膜パターンの一部を除去する第二の除去処理と、
    前記有機膜パターンを溶解させ変形させる溶解変形処理と、
    溶解変形した変形有機膜パターンを加熱する第二の加熱処理と、
    現像機能をもつ薬液を用いて、前記変形有機膜パターンの少なくとも一部を除去する第三の除去処理と、
    前記変形有機膜パターンを加熱する第三の加熱処理と、
    をこの順に行い、
    前記溶解変形処理と前記第三の除去処理との間において、前記基板の裏面側から前記有機膜パターンを露光する基板裏面露光処理を行い、
    前記第三の除去処理で前記基板裏面露光処理によって露光された部分を除去することを特徴とする基板処理方法。
  26. 前記露光処理は、前記有機膜パターンのうち、前記基板の表面側に形成された有機膜パターンに対してのみ行うことを特徴とする請求項１４乃至２５のいずれかに記載の基板処理方法。
  27. 前記露光処理または前記基板裏面露光処理は、一括して露光を行う処理、又は、露光スポットを走査させる処理のいずれかであることを特徴とする請求項２６に記載の基板処理方法。

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