CN107833847A - 蚀刻装置、基板处理装置、蚀刻方法以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供蚀刻装置、基板处理装置、蚀刻方法以及基板处理方法。在第一期间，基板旋转并向基板上供给作为低挥发液的纯水。停止喷出低挥发液后，低挥发液残留在DSA膜上广泛的区域。低挥发液不与DSA膜反应而保持在DSA膜上。在接下来的第二期间，基板旋转并向基板供给有机溶剂。供给给基板的有机溶剂与DSA膜上残留的低挥发液混合。该情况下，DSA膜上有机溶剂的挥发被抑制。

Description

蚀刻装置、基板处理装置、蚀刻方法以及基板处理方法
技术领域
本发明涉及对基板进行蚀刻处理的蚀刻装置、具有该蚀刻装置的基板处理装置、对基板进行蚀刻处理的蚀刻方法以及包括该蚀刻方法的基板处理方法。
背景技术
为了对半导体基板、液晶显示装置用基板、等离子体显示用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板等各种基板进行各种处理而使用基板处理装置。
近年来，为实现基板上的图案的进一步细微化，提出了使用嵌段共聚物的微相分离的DSA(Directed Self Assembly；诱导自组织)技术。
例如，在日本特许第5918122号公报中记载的图案形成方法中，在基板上形成聚苯乙烯(PS)—聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)嵌段共聚物的膜。通过加热嵌段共聚物的膜，PS区域和PMMA区域交替排列。在非活性气体的环境下向被加热的膜照射Xe准分子灯发出的紫外光，并向被照射紫外光的膜供给有机溶剂。由此，膜中的PMMA区域溶解。结果，在基板上得到由PS区域形成的图案。
发明内容
向被紫外线照射的膜供给的有机溶剂(例如异丙醇)通常具有强挥发性。因此，难以向基板上的膜的整体均匀地供给有机溶剂，部分的膜易产生处理的偏差。虽然通过使用大量的有机溶剂能够抑制处理的偏差，但该情况下需要极高的成本。
本发明的目的在于提供能够抑制成本的提高和蚀刻处理的偏差的蚀刻装置、具有该蚀刻装置的基板处理装置、蚀刻方法以及包括该蚀刻方法的基板处理方法。
根据本发明的一个方面的蚀刻装置，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理。前述蚀刻装置具有：低挥发液供给部，其向处理膜供给挥发性低于有机溶剂的低挥发液；以及，有机溶剂供给部，其在低挥发液供给部向处理膜供给低挥发液后以低挥发液残留于处理膜上的状态向处理膜供给有机溶剂。
该蚀刻装置中，在向基板上的处理膜供给低挥发液后，在处理膜上残留低挥发液的状态下，向处理膜供给有机溶剂。因此，处理膜上有机溶剂与低挥发液混合。由于低挥发液的挥发性低于有机溶剂，因此低挥发液抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
此外，由于处理膜在被低挥发液润湿的状态下被供给有机溶剂，因此有利于有机溶剂在处理膜上扩散。由此，能够在短时间内将有机溶剂供给于处理膜的整体。因此，能够提高处理膜的蚀刻处理的均一性。而且，由于有机溶剂被低挥发液稀释，因此能够将有机溶剂的浓度调整至适合处理膜的蚀刻处理的浓度。
可以分别调整低挥发液供给部的低挥发液的供给量以及有机溶剂供给部的有机溶剂的供给量，从而使处理膜上有机溶剂供给部所供给的有机溶剂被低挥发液供给部所供给的低挥发液稀释至预先设定的浓度范围。
该情况下，能够使用被稀释的有机溶剂对处理膜适当地进行蚀刻处理。
根据本发明的其他方面的蚀刻装置，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理。该蚀刻装置具有：有机溶剂供给部，其向处理膜供给有机溶剂；以及，低挥发液供给部，其在有机溶剂供给部向处理膜供给有机溶剂的期间，向处理膜供给挥发性低于该有机溶剂的低挥发液。
该蚀刻装置中，对基板上的处理膜一边供给有机溶剂一边供给低挥发液。因此，处理膜上有机溶剂和低挥发液混合。由于低挥发液的挥发性低于有机溶剂，因此低挥发液抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
根据本发明的又一方面的蚀刻装置，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理。该蚀刻装置具有：混合部，其向有机溶剂中混入挥发性低于该有机溶剂的低挥发液；以及，有机溶剂供给部，其向处理膜供给通过混合部混入有低挥发液的有机溶剂。
该蚀刻装置中，向基板上的处理膜供给混入有低挥发液的有机溶剂。由于低挥发液的挥发性低于有机溶剂，因此低挥发液抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
有机溶剂可以包括异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮或者醋酸。该情况下，由于低挥发液抑制高挥发性的有机溶剂的挥发，因此能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜的整体均匀地供给有机溶剂。
低挥发液可以包括纯水。该情况下，能够不损害有机溶剂对处理膜的作用，并利于抑制有机溶剂的挥发。
蚀刻装置可以进一步具有旋转保持部，在由有机溶剂供给部向处理膜供给有机溶剂的期间，保持并旋转形成有处理膜的基板。
该情况下，能够通过离心力使有机溶剂在处理膜上易于扩散，并且能够高效地混合有机溶剂和低挥发液。
蚀刻装置可以进一步具有冲洗液供给部，在有机溶剂供给部供给有机溶剂后，在有机溶剂残留于处理膜上的状态下，向处理膜供给作为冲洗液的低挥发液。
该情况下，处理膜上的有机溶剂被冲洗液置换，由此停止处理膜的蚀刻处理。由于使用低挥发液作为冲洗液，因此抑制装置的复杂化和成本的提高。
根据本发明的又一方面的基板处理装置，其具有：涂布装置，其向基板涂布诱导自组织材料，由此在基板上形成处理膜；热处理装置，其对涂布装置在基板上所形成的处理膜进行热处理；曝光装置，其对热处理装置进行热处理后的处理膜进行曝光处理；以及，前述的蚀刻装置，其对曝光装置进行曝光处理后的处理膜进行蚀刻处理。
该基板处理装置中，在基板上形成由诱导自组织材料构成的处理膜，按照热处理、曝光处理以及蚀刻处理的顺序对处理膜进行处理而形成图案。该情况下，由于前述的蚀刻装置进行蚀刻处理，因此能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
根据本发明的又一方面的蚀刻方法，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理。该蚀刻方法具有：由低挥发液供给部向处理膜供给挥发性低于有机溶剂的低挥发液的工序；以及，向处理膜供给低挥发液后，在低挥发液残留在处理膜上的状态下，由有机溶剂供给部向处理膜供给有机溶剂的工序。
根据该蚀刻方法，低挥发液抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
根据本发明的又一方面的蚀刻方法，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理。该蚀刻方法具有：由有机溶剂供给部向处理膜供给有机溶剂的工序；以及，在向处理膜供给有机溶剂的期间，由低挥发液供给部向处理膜供给挥发性低于该有机溶剂的低挥发液的工序。
根据该蚀刻方法，低挥发液抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
根据本发明的又一方面的蚀刻方法，使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理。其具有：混合部中向有机溶剂中混入挥发性低于该有机溶剂的低挥发液的工序；以及，由有机溶剂供给部向处理膜供给混入有低挥发液的有机溶剂的工序。
根据该蚀刻方法，低挥发液抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向处理膜的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
根据本发明的又一方面的基板处理方法，其具有：涂布装置中通过向基板涂布诱导自组织材料而在基板上形成处理膜的工序；热处理装置中对基板上形成的处理膜进行热处理的工序；曝光装置中对热处理后的处理膜进行曝光处理的工序；以及，蚀刻装置中通过前述的蚀刻方法对曝光处理后的处理膜进行蚀刻处理的工序。
根据该基板处理方法，在基板上形成由诱导自组织材料构成的处理膜，按照热处理、曝光处理以及蚀刻处理的顺序对处理膜进行处理而形成图案。该情况下，由于通过前述的蚀刻方法来进行蚀刻处理，因此能够抑制成本的提高和处理膜的蚀刻处理的偏差。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的蚀刻装置的结构的示意性剖面图。
图2是示出图1的蚀刻装置的控制系统的结构的框图。
图3(a)～图3(d)是示出使用图1的蚀刻装置的基板处理方法的一个实例的示意性剖面图。
图4是示出图1的蚀刻装置的操作例的时序图。
图5(a)～图5(c)是用于说明图1的蚀刻装置的操作的示意性剖面图。
图6是具有图1的蚀刻装置的基板处理装置的示意性俯视图。
图7是图6的涂布蚀刻处理部的概略侧视图。
图8是图6的热处理部的概略侧视图。
图9是图6的传送部的示意性侧视图。
图10是用于说明图1的蚀刻装置的其他操作例的图。
图11是示出蚀刻装置的其他结构例的示意性剖面图。
具体实施方式
下面，用图来说明本发明的实施方式的蚀刻装置、具有该蚀刻装置的基板处理装置、蚀刻方法以及包括该蚀刻方法的基板处理方法。另外，下面的说明中，基板是半导体基板、液晶显示装置用基板、等离子体显示用基板、光掩膜用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板以及光掩膜用基板等。
(1)蚀刻装置
图1是示出本发明的一个实施方式的蚀刻装置的结构的示意性剖面图。如图1所示，蚀刻装置500包括旋转卡盘510、防护515、有机溶剂供给部520以及纯水供给部530。
旋转卡盘510使基板W保持在水平姿态。旋转卡盘510安装于马达511的旋转轴512的前端。马达511使旋转卡盘510绕铅直轴旋转。由此，旋转卡盘510所保持的基板W绕铅直轴旋转。防护515环绕旋转卡盘510所保持的基板W，接住从旋转的基板W飞散的液体等。
有机溶剂供给部520包括有机溶剂喷嘴521、喷嘴支撑部522、喷嘴支撑部523以及喷嘴驱动部524。有机溶剂喷嘴521通过供给管521a连接有机溶剂供给源G1。供给管521a中插入阀V1。通过打开阀V1，从有机溶剂供给源G1经由供给管521a向有机溶剂喷嘴521供给有机溶剂，并从有机溶剂喷嘴521喷出有机溶剂。使用例如异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮或者醋酸作为有机溶剂。
喷嘴支撑部522在铅直方向上延伸，喷嘴支撑部523在喷嘴支撑部522的上端沿水平方向延伸。有机溶剂喷嘴521被固定在喷嘴支撑部523的前端。喷嘴驱动部524使喷嘴支撑部522上下升降并绕铅直轴转动。由此，有机溶剂喷嘴521升降并转动，在基板W的上方位置和基板W的外侧位置之间移动。
纯水供给部530包括纯水喷嘴531、喷嘴支撑部532、喷嘴支撑部533以及喷嘴驱动部534。纯水喷嘴531通过供给管531a连接纯水供给源G2。供给管531a中插入阀V2。通过打开阀V2，从纯水供给源G2经由供给管531a向纯水喷嘴531供给纯水，并从纯水喷嘴531喷出纯水。本例中使用纯水作为低挥发液以及冲洗液。低挥发液的挥发性低于有机溶剂，并且对有机溶剂具有高亲和性。此外，低挥发液不与有机溶剂发生化学反应。也可以使用添加碳酸(CO2)、臭氧(O3)或氢(H2)等的功能水代替纯水作为低挥发液。
喷嘴支撑部532在铅直方向延伸，喷嘴支撑部533在喷嘴支撑部532的上端沿水平方向延伸。纯水喷嘴531被固定在喷嘴支撑部533的前端。喷嘴驱动部534使喷嘴支撑部532上下升降并绕铅直轴转动。由此，纯水喷嘴531升降并转动，在基板W的上方位置和基板W的外侧位置之间移动。
蚀刻装置500具有蚀刻控制器590。蚀刻控制器590包括CPU(中央处理器)、ROM(只读存储器)以及RAM(随机存取存储器)等。ROM存储控制程序。CPU利用RAM执行存储在ROM中的控制程序，由此控制蚀刻装置500的各部的操作。
(2)蚀刻装置的控制系统
图2是示出图1的蚀刻装置500的控制系统的结构的框图。图2示出蚀刻控制器590的功能的结构。蚀刻控制器590包括喷嘴控制部591、旋转控制部592、低挥发液供给控制部593、有机溶剂供给控制部594、冲洗液供给控制部595以及时间计量部596。通过CPU执行控制程序来实现图2的蚀刻控制器590的各部的功能。
喷嘴控制部591控制喷嘴驱动部524、534的动作，旋转控制部592控制马达511的动作。有机溶剂供给控制部594控制阀V1的开闭，低挥发液供给控制部593以及冲洗液供给控制部595控制阀V2的开闭。时间计量部596计量经过时间。基于时间计量部596计量的经过时间来决定各控制部591～595的动作时机。
(3)基板处理方法的一个实例
图3是示出使用后述的热处理装置300的基板处理方法的一个实例的示意性剖面图。图3(a)～图3(d)的工序中图3(d)的工序由图1的蚀刻装置500来进行。本例中示出微小的孔图案的形成方法。
首先，如图3(a)所示，形成覆盖基板W的上表面的基底层L1，基底层L1上形成引导图案L2，引导图案L2由例如光致抗蚀剂形成。本例中，引导图案L2具有圆形的孔部H。然后，如图3(b)所示，在引导图案L2的上表面上的区域以及引导图案L2的孔部H内的基底层L1上的区域，通过DSA(Directed Self Assembly；诱导自组织)材料形成DSA膜L3。DSA材料是由多种聚合物构成的嵌段共聚物。优选，构成嵌段共聚物的多种聚合物互不相溶。
本实施方式中，使用由两种聚合物构成的DSA材料。作为两种聚合物的组合，例如，可举出聚苯乙烯—聚甲基丙烯酸甲酯(PS—PMMA)、聚苯乙烯—聚二甲基硅氧烷(PS—PDMS)、聚苯乙烯—聚二茂铁二甲基硅烷(PS—PFS)、聚苯乙烯—聚环氧乙烷(PS—PEO)、聚苯乙烯—聚乙烯吡啶(PS—PVP)、聚苯乙烯—聚羟基苯乙烯(PS—PHOST)以及聚甲基丙烯酸甲酯—聚甲基丙烯酸酯多面体低聚倍半硅氧烷(PMMA—PMAPOSS)等。
然后，如图3(c)所示，对基板W进行热处理，由此基板W上的DSA膜L3上发生微相分离。其结果，形成由一种聚合物构成的图案P1以及由另一种聚合物构成的图案P2。本例中，以覆盖引导图案L2的上表面并沿着引导图案L2的圆形的孔部H的内周面的方式形成图案P1，而且在图案P1的内侧形成圆形的图案P2。
然后，对微相分离后的DSA膜L3的整面进行曝光处理，由此切断一种聚合物和另一种聚合物之间的结合，分离图案P1和图案P2。然后，对基板W上的DSA膜L3进行蚀刻处理，如图3(d)所示，去除图案P2。最终，基板W上留存具有圆形的孔部H的图案P1(孔图案)。
(4)蚀刻装置500的操作
图4是示出图1的蚀刻装置500的操作例的时序图。图4中，横轴表示时间，纵轴表示低挥发液、有机溶剂、冲洗液的喷出流量以及基板W的旋转速度。图5是用于说明蚀刻装置500的操作的示意性剖面图。下面，参照图1、图2、图4以及图5说明图1的蚀刻装置500的操作。
在图4的实例中，t1时刻至t2时刻的期间，基板W以速度S1旋转，并向基板W上供给作为低挥发液的纯水。该情况下，图2的旋转控制部592控制马达511，使基板W以速度S1旋转。喷嘴控制部591控制喷嘴驱动部534，由此在t1时刻前将纯水喷嘴531移动至基板W的中心部的上方，t2时刻后将纯水喷嘴531移动至基板W的外侧。低挥发液供给控制部593在t1时刻打开阀V2，由此开始从纯水喷嘴531喷出纯水，并在t2时刻关闭阀V2，由此停止从纯水喷嘴531喷出纯水。速度S1是例如0rpm以上1000rpm以下。另外，也可以在t1时刻至t2时刻的期间，在基板W静止不旋转的状态下，向基板W供给低挥发液。
停止喷出低挥发液后，如图5(a)所示，低挥发液Q1残留在DSA膜L3上的广泛的区域内。低挥发液Q1不与DSA膜L3反应而是保持在DSA膜L3上。
接着，图4的t2时刻至t3时刻的期间，基板W以速度S2旋转，并向基板W供给有机溶剂。该情况下，图2的旋转控制部592控制马达511，使基板W以速度S2旋转。喷嘴控制部591控制喷嘴驱动部524，由此在t2时刻前使有机溶剂喷嘴521移动至基板W的中心部的上方，t3时刻后将有机溶剂喷嘴521移动至基板W的外侧。有机溶剂供给控制部594在t2时刻打开阀V1，由此开始从有机溶剂喷嘴521喷出有机溶剂，并在t3时刻关闭阀V1，由此停止从有机溶剂喷嘴521喷出有机溶剂。速度S2，例如高于速度S1，是100rpm以上且2500rpm以下。
如图5(b)所示，从有机溶剂喷嘴521向基板W供给的有机溶剂Q2与残留在DSA膜L3上的低挥发液Q1混合。该情况下，在DSA膜L3上，由于有机溶剂Q2的挥发被抑制，因此能抑制有机溶剂Q2的使用量并且能向DSA膜L3的整体均匀地供给有机溶剂。
此外，在不供给低挥发液Q1而将有机溶剂Q2直接供给给DSA膜L3的情况下，从有机溶剂到达的DSA膜L3的部分优先开始蚀刻处理。因此，DSA膜L3的不同部分易产生蚀刻处理的偏差。与此相对，在本例中，由于DSA膜L3的上表面被低挥发液Q1润湿，因此有机溶剂Q2在DSA膜L3上易于扩散。由此，能够在短时间内将有机溶剂Q2供给于DSA膜L3的整体。因此，能够提高DSA膜L3的蚀刻处理的均一性。
此外，通过与低挥发液Q1混合来稀释有机溶剂Q2。稀释后的有机溶剂Q2的浓度依赖于低挥发液Q1以及有机溶剂Q2的供给量。因此，优选：预先设定适合DSA膜L3的蚀刻处理的浓度范围，分别调整低挥发液Q1的供给量以及有机溶剂Q2的供给量，从而在DSA膜L3上将有机溶剂Q2稀释至其浓度范围。由此，能够更适当地进行DSA膜L3的蚀刻处理。
接着，图4的t3时刻至t4时刻的期间，在停止供给有机溶剂的状态下基板W以速度S2旋转。如图5(c)所示，DSA膜L3上保持有稀释后的有机溶剂Q2。该情况下，图2的旋转控制部592控制马达511，使基板W以速度S2旋转。
另外，在t3时刻至t4时刻的期间，也可以通过使基板W静止而在基板W上保持有机溶剂。此外，t2时刻至t4时刻的期间，也可以继续向基板W供给有机溶剂。此外，向基板W供给有机溶剂时，也可以使有机溶剂喷嘴521在基板W的中心部上方和基板W的周缘部上方之间移动。
接着，图4的t4时刻至t5时刻的期间，基板W以速度S3旋转，并向基板W供给作为冲洗液的纯水。由此，冲洗液置换基板W上的有机溶剂Q2，停止蚀刻DSA膜L3。该情况下，图2的旋转控制部592控制马达511，使基板W以速度S3旋转。喷嘴控制部591控制喷嘴驱动部534，由此在t4时刻前将纯水喷嘴531移动至基板W的中心部的上方，t5时刻后将纯水喷嘴531移动至基板W的外侧。冲洗液供给控制部595在t4时刻打开阀V2，由此开始从纯水喷嘴531喷出纯水，并在t5时刻关闭阀V2，由此停止从纯水喷嘴531喷出纯水。速度S3，例如高于速度S2，是300rpm以上且3000rpm以下。
t4时刻至t5时刻期间的冲洗液的喷出流量，可以等于或不等于t1时刻至t2时刻期间的低挥发液的喷出流量。这里，喷出流量是指单位时间内的喷出量。
然后，t5时刻至t6时刻的期间，基板W以速度S4旋转。由此，通过离心力去除基板W上的冲洗液。该情况下，图2的旋转控制部592控制马达511，使基板W以速度S4旋转。速度S4，例如高于速度S3，是1000rpm以上且4000rpm以下。
另外，可以不使用冲洗液置换基板W上的有机溶剂，而是通过离心力去除基板W上的有机溶剂，以此来停止DSA膜L3的蚀刻。
(5)基板处理装置的结构
图6是具有图1的蚀刻装置500的基板处理装置的示意性俯视图。为明确位置关系，在图6和图7以后指定的图中标记表示相互正交的X方向、Y方向以及Z方向的箭头。X方向和Y方向在水平面内相互正交，Z方向相当于铅直方向。
如图6所示，基板处理装置100具有索引区11和处理区12。索引区11包括多个载体载置部40和传送部112。各载体载置部40分别载置可多级收纳多个基板W的载体C。
传送部112中设有主控制部114以及传送机构(传送机械手(Transportrobot))115。主控制部114控制基板处理装置100的各构成要素。传送机构115具有用于保持基板W的手部116。传送机构115一边由手部116保持基板W，一边传送该基板W。如后述的图9所示，在传送部112中形成开口部117，在载体C和传送机构115之间交接基板W。
传送部112的侧面设有主面板PN。用户能够在主面板PN确认基板处理装置100中基板W的处理状况等。此外，主面板PN的附近设有例如键盘构成的操作部(未图示)。用户通过对操作部进行操作，能够进行基板处理装置100的操作设定等。
处理区12包括涂布蚀刻处理部121、传送部122以及热处理部123。涂布蚀刻处理部121和热处理部123相对而设并将传送部122挟入其间。传送部122和索引区11之间设有载置基板W的基板载置部PASS1以及后述的基板载置部PASS2～PASS4(图9)。传送部122中设有传送基板W的传送机构(传送机械手)127以及后述的传送机构(传送机械手)128(图9)。
图7是图6的涂布蚀刻处理部121的概略侧视图。如图7所示，涂布蚀刻处理部121中分层设有蚀刻处理室21、23以及涂布处理室22、24。蚀刻处理室21、23分别设有前述的蚀刻装置500。涂布处理室22、24分别设有涂布装置(涂布机)139。
本例中，蚀刻处理室21、23分别设有两个蚀刻装置500，涂布处理室22、24分别设有两个涂布装置139。各涂布装置139具有杯37，其以覆盖保持基板W的旋转卡盘35以及旋转卡盘35的周围的方式设置。旋转卡盘35由未图示的驱动装置(例如电动机)旋转驱动。此外，各涂布装置139具有喷嘴38，用于向由旋转卡盘35保持的基板W供给由DSA材料构成的处理液。
涂布处理室22、24的各涂布装置139中，通过向基板W涂布处理液，在基板W上形成DSA膜。蚀刻处理室21、23的各蚀刻装置500中，对形成DSA膜的基板W进行前述的蚀刻处理。
如图6和图7所示，涂布蚀刻处理部121的一端设有流体箱部50。流体箱部50内收纳向蚀刻装置500以及涂布装置139供给的处理液、纯水和有机溶剂，并且收纳流体关联机器，例如与来自蚀刻装置500和涂布装置139的废液和排气等相关的导管、接头、阀、流量计、调节器、泵、温度调节器等。
图8是图6的热处理部123的概略侧视图。如图8所示，热处理部123具有设在上方的上层热处理部301以及设在下方的下层热处理部302。上层热处理部301和下层热处理部302分别设有多个热处理装置300、多个曝光装置250以及多个冷却装置(冷却板)CP。
热处理装置300中，在DSA膜形成后的基板W上进行热处理。曝光装置250中，在热处理后的基板W上进行曝光处理。冷却装置CP中，在DSA膜形成前的基板W和热处理后的基板W上进行冷却处理。
图9是传送部112、122的示意性侧视图。如图9所示，传送部122具有上层传送室125和下层传送室126。上层传送室125设有传送机构127，下层传送室126设有传送机构128。
传送部112和上层传送室125之间设有基板载置部PASS1、PASS2，传送部112和下层传送室126之间设有基板载置部PASS3、PASS4。
基板载置部PASS1、PASS3载置由索引区11传送至处理区12的基板W。基板载置部PASS2、PASS4载置由处理区12传送至索引区11的基板W。
传送机构127、128分别具有：导轨131、132、133，移动部件134，旋转部件135和手部H1、H2。导轨131、132分别沿上下方向延伸而设。导轨133在导轨131和导轨132间，沿水平方向(X方向)延伸而设，安装于导轨131、132并可上下移动。移动部件134安装于导轨133并可在水平方向(X方向)移动。
移动部件134的上表面设有可旋转的旋转部件135。旋转部件135设有用于保持基板W的手部H1和手部H2。手部H1和手部H2以旋转部件135为基准可以进退。
根据该结构，传送机构127、128分别使用手部H1、H2来保持基板W，能够在X方向和Z方向上移动并传送基板W。传送机构127在基板载置部PASS1、基板载置部PASS2、蚀刻处理室21(图7)、涂布处理室22(图7)以及上层热处理部301(图8)之间传送基板W。传送机构128在基板载置部PASS3、基板载置部PASS4、蚀刻处理室23(图7)、涂布处理室24(图7)以及下层热处理部302(图8)之间传送基板W。
(6)基板处理装置100的操作
说明基板处理装置100的操作。首先，在索引区11的载体载置部40(图6)上载置收纳了初始状态(图3(a))的基板W的载体C。传送机构115从载体C交替地向基板载置部PASS1和基板载置部PASS3(图9)传送初始状态的基板W。
传送机构127(图9)的手部H1取出基板载置部PASS1所载置的基板W。然后，传送机构127(图9)由手部H2从上层热处理部301(图8)的指定的冷却装置CP中取出冷却处理后的基板W，并将手部H1所保持的基板W传入其冷却装置CP。该情况下，冷却装置CP中，基板W的温度被调整至适合DSA膜L3的形成的温度。
然后，传送机构127(图9)由手部H1从涂布处理室22(图7)的旋转卡盘35上取出形成DSA膜L3后的基板W(图3(b))，并将手部H2所保持的冷却处理后的基板W载置于该旋转卡盘35上。涂布处理室22中，涂布装置139(图7)使基板W上形成DSA膜L3(图3(b))。
然后，传送机构127(图9)由手部H2从上层热处理部301(图8)的指定的热处理装置300中取出热处理后的基板W(图3(c))，并将手部H1所保持的DSA膜L3形成后的基板W传入该热处理装置300。热处理装置300中，进行基板W的热处理(图3(c))。
然后，传送机构127(图9)由手部H1从上层热处理部301(图8)的指定的冷却装置CP中取出冷却处理后的基板W，并将手部H2所保持的热处理后的基板W传入该冷却装置CP。该情况下，在冷却装置CP中，基板W的温度被调整至适合曝光处理的温度。
然后，传送机构127(图9)由手部H2从上层热处理部301(图8)的指定的曝光装置250中取出曝光处理后的基板W，并将手部H1所保持的冷却处理后的基板W传入该曝光装置250。曝光装置250中，对热处理后的基板W进行曝光处理。
然后，传送机构127(图9)由手部H1从蚀刻处理室21(图7)的旋转卡盘515上取出蚀刻处理后的基板W(图3(d))，并将手部H2所保持的曝光处理后的基板W载置于该旋转卡盘515上。蚀刻处理室21中，蚀刻装置500对曝光处理后的基板W进行蚀刻处理(图3(d))。其后，传送机构127将手部H1所保持的蚀刻处理后的基板W载置于基板载置部PASS2(图9)。
传送机构127重复前述的处理，由此对处理区15内多个基板W连续进行指定的处理。
传送机构128与传送机构127进行同样的操作，对基板载置部PASS3、基板载置部PASS4、蚀刻处理室23、涂布处理室24以及下层热处理部302进行基板W的传入和传出。蚀刻处理室23、涂布处理室24以及下层热处理部302中，与蚀刻处理室21、涂布处理室22以及上层热处理部301进行同样的处理。
如此，本实施方式中，在蚀刻处理室21、涂布处理室22以及上层热处理部301中处理由传送机构127传送的基板W，在蚀刻处理室23、涂布处理室24以及下层热处理部302中处理由传送机构128传送的基板W。该情况下，能够在上层的处理部(蚀刻处理室21、涂布处理室22以及上层热处理部301)以及下层的处理部(蚀刻处理室23、涂布处理室24以及下层热处理部302)中并行地进行基板W的处理。
(7)效果
本实施方式的蚀刻装置500中，向基板W上的DSA膜L3供给低挥发液后，在DSA膜L3上残留低挥发液的状态下，向DSA膜L3供给有机溶剂。因此，有机溶剂与低挥发液在DSA膜L3上混合。由于低挥发液的挥发性低于有机溶剂，因此低挥发液能抑制有机溶剂的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量并能够向DSA膜L3的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和DSA膜L3的蚀刻处理的偏差。
此外，由于DSA膜L3在被低挥发液润湿的状态下被供给有机溶剂，因此有机溶剂在DSA膜L3上易于扩散。由此，能在短时间内向DSA膜L3的整体供给有机溶剂。因此，能够提高DSA膜L3的蚀刻处理的均一性。而且，由于有机溶剂被低挥发液稀释，因此能够将有机溶剂的浓度调整至适合DSA膜L3的蚀刻处理的浓度。
此外，本实施方式中，在旋转卡盘510使基板W旋转的同时向DSA膜L3供给有机溶剂。由此，离心力能够使有机溶剂在DSA膜L3上易于扩散，并且能够高效地混合有机溶剂和低挥发液。
此外，本实施方式中，低挥发液和冲洗液都使用纯水。由此，能够抑制装置的复杂化以及成本的提高，并且能够使蚀刻处理均一化。
(8)蚀刻装置的其他的操作例
图10是用于说明图1的蚀刻装置500的其他操作例的图。针对图10的实例说明其与图4以及图5的实例的不同点。图4以及图5的实例中，向基板W上供给低挥发液Q1后供给有机溶剂Q2。另一方面，图10的实例中，从纯水喷嘴531向基板W上供给低挥发液Q1的同时，从有机溶剂喷嘴521向基板W上供给有机溶剂Q2。另外，低挥发液Q1的供给期间与有机溶剂Q2的供给期间可以不完全一致。即，低挥发液Q1的供给开始时刻和有机溶剂Q2的供给开始时刻可以互相错开，或者低挥发液Q1的供给完成时刻和有机溶剂Q2的供给完成时刻可以互相错开。此外，纯水喷嘴531和有机溶剂喷嘴521中的至少一个可以在基板W的上方移动并向基板W上喷出低挥发液或者有机溶剂。
本例中，也是通过在DSA膜L3上混合低挥发液Q1和有机溶剂Q2从而抑制有机溶剂Q2的挥发。由此，能够抑制有机溶剂的使用量，并能向DSA膜L3的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和DSA膜L3的蚀刻处理的偏差。
此外，有机溶剂Q2在DSA膜L3上容易扩散，能够在短时间内向DSA膜L3的整体供给有机溶剂Q2。因此，能够提高DSA膜L3的蚀刻处理的均一性。此外，通过分别调整低挥发液Q1和有机溶剂Q2的供给量，能够将有机溶剂Q2稀释至适合DSA膜L3的蚀刻处理的浓度。
(9)蚀刻装置的其他的结构例
图11是示出蚀刻装置500的其他的结构例的示意性剖面图。针对图11的蚀刻装置500说明其与图1的蚀刻装置500的不同点。图11的蚀刻装置500进一步包括混合部550。有机溶剂喷嘴521通过供给管521a连接混合部550。混合部550通过供给管521b连接有机溶剂供给源G1，并且混合部550通过供给管521c连接纯水供给源G2。供给管521b中插入阀V4，供给管521c中插入阀V5。
打开阀V4，从有机溶剂供给源G1经由供给管521b向混合部550供给有机溶剂。打开阀V5，从纯水供给源G2经由供给管521c向混合部550供给作为低挥发液的纯水。
混合部550向有机溶剂供给源G1所供给的有机溶剂中混入由纯水供给源G2供给的低挥发液。该情况下，优选：调整有机溶剂和低挥发液的混合比例，从而稀释有机溶剂至适合DSA膜L3(图3)的蚀刻处理的浓度范围。
打开阀V1，从混合部550经由供给管521a向有机溶剂喷嘴521供给混有低挥发液的有机溶剂(以下称为混合有机溶剂)。由此，从有机溶剂喷嘴521喷出混合有机溶剂。
蚀刻处理时，不按顺序向基板W上供给低挥发液和有机溶剂，取而代之的是向基板W上供给混合有机溶剂。该情况下也是，由于抑制有机溶剂的挥发，因此能抑制有机溶剂的使用量，并能向DSA膜L3的整体均匀地供给有机溶剂。因此，能够抑制成本的提高和DSA膜L3的蚀刻处理的偏差。此外，能够将混合有机溶剂的浓度调整至适合DSA膜L3的蚀刻处理的浓度。
(10)其他的实施方式
前述实施方式中，由共通的纯水供给部530供给作为低挥发液和冲洗液的纯水，但也可分别设置供给低挥发液的低挥发液供给部和供给冲洗液的冲洗液供给部。此外，可以使用不同的液体作为低挥发液和冲洗液。
前述实施方式中，基板处理装置100具有涂布装置139、曝光装置250以及热处理装置300。但可以设置涂布装置139、曝光装置250以及热处理装置300中的至少一个作为基板处理装置100的外部装置。
(11)本发明技术方案的各构成要素与实施方式的各要素的对应
下面，说明本发明技术方案的各构成要素和实施方式的各要素的对应例，但本发明不限定于下述的实例。
前述实施方式中，蚀刻装置500是蚀刻装置的实例，DSA膜L3是处理膜的实例，纯水供给部530是低挥发液供给部以及冲洗液供给部的实例，有机溶剂供给部520是有机溶剂供给部的实例，混合部550是混合部的实例，旋转卡盘510是旋转保持部的实例，基板处理装置100是基板处理装置的实例，涂布装置139是涂布装置的实例，热处理装置300是热处理装置的实例，曝光装置250是曝光装置的实例。
也可以使用具有本发明技术方案中记载的各结构或功能的其他各种要素作为本发明技术方案的各构成要素。
工业实用性
本发明可用于各种基板的处理。

Claims (13)

1.一种蚀刻装置，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理，其中，
其具有：
低挥发液供给部，该低挥发液供给部向前述处理膜供给挥发性低于前述有机溶剂的低挥发液；以及
有机溶剂供给部，该有机溶剂供给部在由前述低挥发液供给部向前述处理膜供给低挥发液后，在低挥发液残留于前述处理膜上的状态下，向前述处理膜供给前述有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的蚀刻装置，其中，
分别调整前述低挥发液供给部的低挥发液的供给量以及前述有机溶剂供给部的有机溶剂的供给量，从而使前述有机溶剂供给部所供给的有机溶剂在前述处理膜上被前述低挥发液供给部所供给的低挥发液稀释至预先设定的浓度范围。
3.一种蚀刻装置，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理，其中，
其具有：
有机溶剂供给部，该有机溶剂供给部向前述处理膜供给前述有机溶剂；以及
低挥发液供给部，该低挥发液供给部在由前述有机溶剂供给部向前述处理膜供给有机溶剂的期间，向前述处理膜供给挥发性低于该有机溶剂的低挥发液。
4.一种蚀刻装置，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理，其中，
其具有：
混合部，该混合部向前述有机溶剂中混入挥发性低于该有机溶剂的低挥发液；以及
有机溶剂供给部，该有机溶剂供给部向前述处理膜供给由前述混合部混入有低挥发液的有机溶剂。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的蚀刻装置，其中，
前述有机溶剂包括异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮或者醋酸。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的蚀刻装置，其中，
前述低挥发液包括纯水。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的蚀刻装置，其中，
其进一步具有：
旋转保持部，该旋转保持部在由前述有机溶剂供给部向前述处理膜供给有机溶剂的期间，保持并旋转形成有前述处理膜的基板。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的蚀刻装置，其中，
其进一步具有：
冲洗液供给部，该冲洗液供给部在前述有机溶剂供给部供给有机溶剂后，在有机溶剂残留于前述处理膜上的状态下，向前述处理膜供给作为冲洗液的前述低挥发液。
9.一种基板处理装置，其中，
其具有：
涂布装置，该涂布装置向基板涂布诱导自组织材料，由此在前述基板上形成处理膜；
热处理装置，该热处理装置对由前述涂布装置在基板上形成的处理膜进行热处理；
曝光装置，该曝光装置对前述热处理装置进行热处理后的处理膜进行曝光处理；以及
权利要求1～8中的任一项所述的蚀刻装置，该蚀刻装置对由前述曝光装置进行曝光处理后的处理膜进行蚀刻处理。
10.一种蚀刻方法，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理，其中，
其具有：
由低挥发液供给部向前述处理膜供给挥发性低于前述有机溶剂的低挥发液的工序；以及
向前述处理膜供给低挥发液后，在低挥发液残留于前述处理膜上的状态下，由有机溶剂供给部向前述处理膜供给前述有机溶剂的工序。
11.一种蚀刻方法，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理，其中，
其具有：
由有机溶剂供给部向前述处理膜供给前述有机溶剂的工序；以及
在向前述处理膜供给有机溶剂的期间，由低挥发液供给部向前述处理膜供给挥发性低于该有机溶剂的低挥发液的工序。
12.一种蚀刻方法，其使用有机溶剂对形成于基板上的由诱导自组织材料构成的处理膜进行蚀刻处理，其中，
其具有：
在混合部中向前述有机溶剂中混入挥发性低于该有机溶剂的低挥发液的工序；以及
由有机溶剂供给部向前述处理膜供给混入有低挥发液的有机溶剂的工序。
13.一种基板处理方法，其中，
其具有：
在涂布装置中通过向基板涂布诱导自组织材料而在前述基板上形成处理膜的工序；
在热处理装置中对基板上形成的处理膜进行热处理的工序；
在曝光装置中对热处理后的处理膜进行曝光处理的工序；以及
在蚀刻装置中通过权利要求10～12中的任一项所述的蚀刻方法对曝光处理后的处理膜进行蚀刻处理的工序。
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