JP2018029133A - 熱処理装置、基板処理装置、熱処理方法および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバ310内に加熱プレート320が収容される。チャンバ310内に溶剤含有気体が存在する状態で、DSA膜L3が形成された基板Wが加熱プレート320の上方位置で保持される。それにより、ミクロ相分離が生じない温度で雰囲気の中性化が行われる。その後、チャンバ310内に溶剤含有気体が存在する状態で、基板Wが加熱プレート320の上面上で保持される。それにより、基板W上のDSA膜に熱処理が行われる。
【選択図】図3
Description
図1は本発明の一実施の形態に係る熱処理装置の構成を示す模式的断面図である。図1に示すように、熱処理装置300は、チャンバ310を備える。チャンバ310は、底板311、周壁312および蓋313により構成される。周壁312の下部開口を閉塞するように底板311が設けられる。底板311と周壁312とはシール部材Se1によりシールされる。周壁312の内側において、底板311上に加熱プレート320が設けられる。加熱プレート320内には、発熱体(ヒータ)が設けられる。
図2は図1の熱処理装置300の制御系統の構成を示すブロック図である。図2には、熱処理コントローラ390の機能的な構成が示される。熱処理コントローラ390は、熱処理温度制御部391、蓋開閉制御部392、支持ピン昇降制御部393、排気制御部394、ガス供給制御部395、溶剤供給制御部396、溶剤濃度取得部397および時間計測部398を含む。図2の熱処理コントローラ390の各部の機能は、CPUが制御プログラムを実行することにより実現される。
図3は図1の熱処理装置300を用いた基板処理方法の一例を示す模式的断面図である。図3(a)〜(e)の工程のうち図3(c),(d)の工程が図1の熱処理装置300により行われる。本例では、微細なホールパターンの形成方法が示される。
図5は図1の熱処理装置300の動作を示すフローチャートである。以下、図1、図2および図5を参照しながら図1の熱処理装置300の動作を説明する。
図6は図1の熱処理装置300を備えた基板処理装置の模式的平面図である。図6および図7以降の所定の図には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。
基板処理装置100の動作について説明する。まず、インデクサブロック11のキャリア載置部40(図6)に、初期状態(図3(a))の基板Wが収容されたキャリアCが載置される。搬送機構115は、キャリアCから基板載置部PASS1および基板載置部PASS3(図9)に交互に初期状態の基板Wを搬送する。
本実施の形態に係る基板処理装置100においては、塗布装置139により基板W上にDSA膜L3が形成される。次に、熱処理装置300のチャンバ310内で基板Wが加熱プレート320から離間された状態で溶剤含有気体中に一定時間保持される。それにより、熱処理装置300のチャンバ310内で熱処理前に雰囲気の中性化が行われる。その後、基板W上のDSA膜L3に熱処理が行われる。この場合、熱処理前にDSA膜L3に接する雰囲気が中性化されているので、ミクロ相分離を適切に生じさせることができる。その結果、基板W上に微細なパターンを精度よく形成することができる。
上記実施の形態では、熱処理前の雰囲気の中性化の際に基板Wを加熱プレート320の上面から上方に離間させるが、本発明は、これに限定されない。熱処理前の雰囲気の中性化の際に基板Wを加熱プレート320の側方に離間させてよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
129 現像装置
131,132,133 ガイドレール
139 塗布装置
250 露光装置
300 熱処理装置
310 チャンバ
311 底板
312 周壁
313 蓋
314 供給口
315 拡散板
316 検出孔
318 排気口
320 加熱プレート
321 プロキシミティボール
322 貫通孔
330 蓋昇降装置
340 補助板
341 円筒部材
350 支持ピン
351 連結部材
352 支持ピン昇降装置
380 溶剤濃度センサ
390 熱処理コントローラ
391 熱処理温度制御部
392 蓋開閉制御部
393 支持ピン昇降制御部
394 排気制御部
395 ガス供給制御部
396 溶剤供給制御部
397 溶剤濃度取得部
398 時間計測部
EX 外部排気部
GS ガス供給源
L1 下地層
L2 ガイドパターン
L3 DSA膜
PC 共通供給管
PG ガス供給管
PS 溶剤供給管
PD 検出管
Pe1,Pe2 排気管
PM 排気ポンプ
SS 溶剤供給源
V1 ガス供給バルブ
V2 溶剤供給バルブ
V3 検出バルブ
V4 排気バルブ
Claims (11)
- 誘導自己組織化材料からなる処理膜が形成された基板に熱処理を行う熱処理装置であって、
前記基板に予め設定された熱処理温度で熱処理を行う加熱部と、
前記加熱部を収容するチャンバと、
有機溶剤を含む溶剤含有気体を前記チャンバ内に供給する気体供給部と、
前記チャンバ内で前記加熱部により基板に熱処理が行われない第1の位置と前記加熱部により基板に前記熱処理が行われる第2の位置とに基板を移動させる基板移動部と、
前記チャンバ内に前記気体供給部により供給された溶剤含有気体が存在する状態で前記基板が前記第1の位置で保持されるように前記基板移動部を制御した後、前記チャンバ内に溶剤含有気体が存在する状態で前記基板が前記第2の位置で保持されるように前記基板移動部を制御する移動制御部とを備えた、熱処理装置。 - 前記加熱部は、加熱面を有する加熱プレートを含み、
前記第1の位置は前記加熱プレートの前記加熱面の上方位置であり、前記第2の位置は前記加熱プレートにより前記熱処理が行われるように前記加熱面に近接した位置であり、
前記基板移動部は、前記基板を支持しつつ前記チャンバ内で前記基板を前記加熱面の上方位置と前記加熱面に近接した位置とに移動させる支持部材を含む、請求項1記載の熱処理装置。 - 前記基板が前記第1の位置にあるときの前記基板の温度は、前記処理膜においてミクロ相分離が生じない温度である、請求項1または2記載の熱処理装置。
- 前記基板が前記基板移動部により前記第1の位置で保持された状態で、前記チャンバ内の空気を排出することにより前記チャンバ内を減圧する排気部をさらに備え、
前記気体供給部は、前記排気部により減圧された前記チャンバ内に前記溶剤含有気体を供給する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱処理装置。 - 前記チャンバ内の溶剤濃度を検出する溶剤濃度検出部をさらに備え、
前記排気部および前記気体供給部は、前記溶剤濃度検出部により検出される溶剤濃度が予め設定された許容値以上になるように前記チャンバ内を排気するとともに前記チャンバ内に前記溶剤含有気体を供給する、請求項4記載の熱処理装置。 - 前記移動制御部は、前記基板に前記加熱部により前記熱処理が行われた後に、前記基板の温度が前記処理膜のミクロ相分離が生じない温度に低下するまで前記基板が前記第1の位置で保持されるように前記基板移動部を制御し、
前記熱処理装置は、
前記熱処理後の前記基板移動部による前記基板の保持後に前記チャンバ内の溶剤含有気体を空気で置換する置換部をさらに備える、請求項1〜5いずれか一項に記載の熱処理装置。 - 前記溶剤含有気体は不活性ガスを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱処理装置。
- 基板に誘導自己組織化材料を塗布することにより前記基板上に処理膜を形成する塗布装置と、
前記塗布装置により基板上に形成された処理膜に熱処理を行う請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱処理装置とを備えた、基板処理装置。 - 前記熱処理装置による熱処理後の処理膜に露光処理を行う露光装置と、
前記露光装置による露光処理後の処理膜に現像処理を行う現像装置とをさらに備えた、請求項8記載の基板処理装置。 - 誘導自己組織化材料からなる処理膜が形成された基板に熱処理を行う熱処理方法であって、
加熱部を収容するチャンバ内において有機溶剤を含む有機溶剤含有気体が存在する状態で前記加熱部により熱処理が行われない第1の位置で前記基板を保持する工程と、
前記第1の位置で前記基板を保持した後、前記チャンバ内において前記加熱部により前記熱処理が行われる第2の位置で前記基板を保持する工程とを含む、熱処理方法。 - 塗布装置において、基板上に誘導自己組織化材料からなる処理膜を形成する工程と、
前記処理膜が形成された前記基板に請求項10記載の熱処理方法により熱処理を行う工程とを含む、基板処理方法。
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