JP2013249430A - パターン形成方法及び加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも二のポリマーを含むブロック共重合体の膜を基板に形成するステップと、前記ブロック共重合体の膜を溶剤蒸気雰囲気の下で加熱して、前記ブロック共重合体を相分離させるステップと、相分離された前記ブロック共重合体の膜のうち一のポリマーを除去するステップとを含むパターン形成方法により、上記の課題が達成される。
【選択図】図1
Description
まず、例えばスピン塗布法により、基板としての半導体ウエハ(以下、単にウエハ)W上に、ポリスチレン(PS)−ポリメチルメタクリレート(PMMA)ブロック共重合体(以下、PS−b−PMMA)を有機溶媒に溶解した溶液(以下、塗布液とも言う)を塗布すると、図1(a)に示すように、PS−b−PMMAの膜21が形成される。この膜21においては、PSポリマーとPMMAポリマーとが互いにランダムに混ざり合っている。
また、加熱中の膜21の温度は、PS−b−PMMAのガラス転移温度より高いことが好ましく、例えば約150℃から約350℃までの範囲の温度であって良い。
図2(a)及び図2(b)は、PS−b−PMMAを用いて形成したパターンの上面を撮像した走査型電子顕微鏡(SEM)像である。具体的には、図1(e)に示すPSポリマー領域DSからなるパターンの上面を示している。なお、これらのパターンを形成したときには、ガイドパターンを用いなかったため、指紋状のパターンとなっている。
なお、図3中の参照符号235はヒータを示し、このヒータ235により蓋体203が所定の温度に加熱される。これにより蓋体203への溶剤蒸気の凝結が抑制される。
Claims (16)
- 少なくとも二のポリマーを含むブロック共重合体の膜を基板に形成するステップと、
前記ブロック共重合体の膜を溶剤蒸気雰囲気の下で加熱して、前記ブロック共重合体を相分離させるステップと、
相分離された前記ブロック共重合体の膜のうち一のポリマーを除去するステップと
を含むパターン形成方法。 - 前記相分離させるステップにおいて、前記溶剤蒸気雰囲気中の溶剤蒸気の分圧を連続的に又は段階的に低下させる、請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記相分離させるステップにおいて、前記溶剤蒸気雰囲気に第1の溶剤の蒸気と第2の溶剤の蒸気とが含まれる、請求項1又は2に記載のパターン形成方法。
- 前記第1の溶剤の蒸気の分圧と、前記第2の溶剤の蒸気の分圧との比を経時的に変化させる、請求項3に記載のパターン形成方法。
- 前記相分離させるステップにおいて、前記溶剤蒸気雰囲気中の溶剤蒸気を第3の溶剤の蒸気から第4の溶剤の蒸気に変更する、請求項1又は2に記載のパターン形成方法。
- 前記相分離させるステップにおいて、前記前記ブロック共重合体の膜を加熱する温度を低下させる、請求項1から5のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記相分離させるステップの後に、前記ブロック共重合体の膜を不活性ガス雰囲気の下で加熱し、前記膜を乾燥させるステップを更に含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記乾燥させるステップにおける温度が前記相分離させるステップにおける温度よりも高い、請求項7に記載のパターン形成方法。
- 容器内に配置され、ブロック共重合体の膜が形成される基板が載置される載置台と、
前記載置台に内蔵され、当該載置台に載置される前記基板を加熱する加熱部と、
溶剤の蒸気を含む気体を前記容器内に供給する溶剤蒸気供給部と、
前記容器内の前記気体を排気する排気部と
を備える加熱装置。 - 前記溶剤蒸気供給部を制御して、前記溶剤の蒸気を含む気体中の前記溶剤の蒸気の分圧を連続的に又は段階的に低下させる制御部を更に備える、請求項9に記載の加熱装置。
- 前記溶剤の蒸気が、第1の溶剤の蒸気と第2の溶剤の蒸気とを含む、請求項9又は10に記載の加熱装置。
- 前記溶剤蒸気供給部が第1の溶剤の蒸気を含む気体を前記容器内に供給し、
第2の溶剤の蒸気を含む気体を前記容器内に供給する追加の溶剤蒸気供給部と、
前記溶剤蒸気供給部及び前記追加の溶剤蒸気供給部を制御して、前記第1の溶剤の蒸気の分圧と、前記第2の溶剤の蒸気の分圧との比を経時的に変化させる制御部と
を更に備える、請求項9又は10に記載の加熱装置。 - 前記制御部が、前記溶剤蒸気供給部及び前記追加の溶剤蒸気供給部を制御して、前記容器内に供給される前記溶剤の蒸気を含む気体中の前記溶剤の蒸気を第1の溶剤の蒸気から第2の溶剤の蒸気に変更する、請求項12に記載の加熱装置。
- 前記加熱部を制御して、前記前記ブロック共重合体の膜を加熱する温度を低下させる制御部を更に備える、請求項9から13のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記加熱部が、前記基板上の前記ブロック共重合体の膜を不活性ガス雰囲気の下で加熱する、請求項9から14のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記ブロック共重合体の膜を乾燥させるときの温度が前記ブロック共重合体の膜を加熱するときの温度よりも高い、請求項15に記載の加熱装置。
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