JP2018095916A - 基板処理装置、リソグラフィ用テンプレートの製造方法、プログラム - Google Patents

基板処理装置、リソグラフィ用テンプレートの製造方法、プログラム Download PDF

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Abstract

【目的】本発明は、パーティクル発生を抑制可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一態様によれば、中央にパターン形成領域を有し、その外周に非接触領域を有する基板のうち、前記非接触領域の裏面を支持する凸部と、前記凸部と共に空間を構成する底部と、を有する基板載置台と、前記基板載置台を有する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、前記空間にホットガスを供給するホットガス供給部とを有する技術が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置、リソグラフィ用テンプレートの製造方法、プログラムに関する。
基板を処理する基板処理装置として、例えば処理室内に基板を支持する基板支持部を有する装置がある（例えば特許文献１）。
基板処理装置では、多くの種類の基板が処理可能なよう構成されている。その内の一つとして、ナノインプリント用リソグラフィテンプレートとして用いられるガラス基板がある。このテンプレートを被転写基板上の樹脂に転写させ、パターンを形成する方法がある（例えば特許文献２）。
特開２０１６−６３０３３号公報 特開２０１３−２３５８８５号公報
ナノインプリント処理ではリソグラフィ用テンプレートの構造を被転写基板に転写するため、テンプレート構造には高い正確性が必要である。正確性の高いテンプレートを製造するためには、例えばテンプレート構造にハードマスクを形成する等の基板処理が必要である。ハードマスクを形成する際は、例えば基板を加熱する等の処理を行う。
ところで、ナノインプリント技術分野では、パーティクル発生を抑制する必要がある。テンプレートにパーティクルが付着し所望の形状とならない場合、そのテンプレートを用いて転写すると、被転写基板側の歩留まりが著しく低下するためである。
そこで本発明は、パーティクル発生を抑制可能な技術を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、中央にパターン形成領域を有し、その外周に非接触領域を有する基板のうち、前記非接触領域の裏面を支持する凸部と、前記凸部と共に空間を構成する底部と、を有する基板載置台と、前記基板載置台を有する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、前記空間にホットガスを供給するホットガス供給部とを有する技術が提供される。
本発明によれば、パーティクル発生を抑制可能とする。
本発明の実施形態で処理する基板を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る基板載置台を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る基板載置台室を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るコントローラを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る基板載置台を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る基板載置台を説明する説明図である。 本発明の比較例に係る基板載置台を説明する説明図である。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［本発明の第一実施形態］
本発明の第一実施形態について説明する。
以下に、本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（基板処理装置）
図１を用いて処理対象の基板２００を説明する。図１のうち、（ａ）は基板２００を上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のα−α’における断面図である。基板２００はナノインプリント用リソグラフィテンプレート（以下Ｌテンプレート）として用いられる。Ｌテンプレートを形成する際は、マスターテンプレートと呼ばれる予め形成された型を用いる。Ｌテンプレートは被転写基板に転写するための型として用いられるものである。被転写基板にＬテンプレートを押し付けることで、被転写プレートにパターンを形成する。
基板２００はＬテンプレートとして構成される。基板２００は、ベースとなるガラス基板２００ａとその上部に形成されるパターン形成領域２００ｂを主に有する。パターン形成領域２００ｂはマスターテンプレートから転写されるパターンが形成される領域である。被転写基板に接触させる際、被転写領域以外の部分と接触しないよう、パターン形成領域２００ｂを凸状に構成する。パターン形成領域２００ｂには、後述するハードマスク等が形成される。
２００ｃはガラス基板２００ａの上面のうち、パターン形成領域２００ｂが形成されていない面を示す。２００ｃは被転写基板に接触しない領域であるため、本実施形態においては非接触領域２００ｃと呼ぶ。２００ｄは基板裏面のうち、パターン形成領域２００ｂの裏面を指す。２００eは非接触領域２００ｃの裏面を指す。本実施形態においては、２００ｄを基板中央裏面と呼び、２００ｅを基板外周裏面と呼ぶ。
続いて、図２を用いて、図１に記載の基板２００を処理する装置について説明する。図２は本実施形態に係る板処理装置１００の横断面概略図である。
（容器）
図例のように、基板処理装置１００は、容器２０２を備えている。容器２０２内には、基板２００を処理する処理空間２０５と、基板２００を処理空間２０５に搬送する際に基板２００が通過する搬送空間２０６とが形成されている。容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０８が設けられる。
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ２０６に隣接した基板搬入出口が設けられており、基板２００は基板搬入出口を介して筐体１０１との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂは接地されている。
処理空間２０５には、基板２００を支持する基板支持部２１０が配される。基板支持部２１０は、バッファ構造２１１と、バッファ構造２１１を表面に持つ基板載置台２１２、基板載置台２１２内に設けられた加熱源としての加熱部２１３を主に有する。加熱部２１３は、例えば抵抗加熱で構成される。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられている。加熱部２１３には温度制御部２１５が接続される。温度制御部２１５は、コントローラ２８０の指示に応じて加熱部２１３の温度を制御する。加熱部２１３は基板載置台加熱部とも呼ぶ。バッファ構造２１１は、凸部２１１ａと底部２１１ｅによって構成される。なお、凸部２１１ａによって囲まれた空間を空間２１１ｂと呼ぶ。空間２１１ｂは、バッファ空間とも呼ぶ。基板載置台２１２の詳細は後述する。
基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、容器２０２の底部を貫通しており、さらに容器２０２の外部で昇降部２１８に接続されている。シャフト２１７の内側には、後述するホットガス供給管２２０が設けられる。本実施形態においては、基板載置台２１２と基板載置台２１２をまとめて基板載置部と呼ぶ。基板載置部の詳細は後述する。
処理空間２０５の上部（上流側）には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２３０が設けられている。シャワーヘッド２３０の蓋２３１には貫通孔２３１ａが設けられる。貫通孔２３１ａは後述するガス供給管２４２と連通する。
シャワーヘッド２３０は、ガスを分散させるための分散機構としての分散板２３４を備えている。この分散板２３４の上流側が処理ガス滞留空間２３２であり、下流側が処理空間２０５である。分散板２３４には、複数の貫通孔２３４ａが設けられている。
上部容器２０２ａはフランジを有し、フランジ上に支持ブロック２３３が載置され、固定される。支持ブロック２３３はフランジ２３３ａを有し、フランジ２３３ａ上には分散板２３４が載置され、固定される。更に、蓋２３１は支持ブロック２３３の上面に固定される。
（基板載置部）
次に基板載置部の詳細について、図３を用いて説明する。図３は基板載置台２１２を拡大した説明図である。前述のようにバッファ構造２１１は凸部２１１ａを有する。凸部２１１ａは、基板外周裏面２００ｅを支持するものであり、例えば周状で構成される。凸部２１１ａの上端面が基板外周裏面２００ｅを支持することで、基板２００とバッファ構造２１１の底面を構成する底部２１１ｅとの間に空間２１１ｂが構成される。
凸部２１１ａで支持すると共に、空間２１１ｂを設けることで基板２００裏面と基板載置台２１２との接触面積が少なくすることができる。これにより、接触によるパーティクルの発生を抑制できる。
凸部２１１ａは、パターン形成領域２００ｂの裏面２００ｄ側に空間が構成され、更には非接触領域２００ｃの裏面２００ｅを支持するよう、空間２１１ｂの大きさが設定される。即ち、パターン形成領域２００ｂの裏面２００ｄには基板２００を支持する構造が存在しないよう構成される。
凸部２１１ａの一部には、側面方向に向かって設けられた穴２１１ｄが設けられる。穴２１１ｄは、凸部２１１ａを貫通するよう構成されると共に、所定の間隔で複数配置される。空間２１１ｂの雰囲気は穴２１１ｄを介して、凸部２１１ａよりも外の空間、即ち処理空間２０５と連通する。ここでは穴２１１ｄを凸部２１１ａに設けたが、基板外周裏面２００ｅ下方に設けられていればよく、構造的に可能であれば、例えば底部２１１ｅに設けてもよい。
底部２１１ｅには、ホットガス供給孔２２１が設けられている。ホットガス供給孔２１１はホットガス供給管２２０の一端を構成する。ホットガス供給管２２０の他端には、ホットガス源２２２が設けられている。ホットガス源２２２から供給されるガスは不活性ガスである。不活性ガスは、後述するガス加熱部２２５によって加熱される。本実施形態においては、加熱された不活性ガスをホットガスと呼ぶ。
ホットガス供給管２２０のうち、ホットガス源２２２とホットガス供給孔２２１との間には、上流からバルブ２２３、マスフローコントローラ２２４、ガス加熱部２２５が設けられる。バルブ２２３、マスフローコントローラ２２４はホットガス源２２２から供給される不活性ガスの流量を調整する。ガス加熱部２２５は不活性ガス源２２２ａから出力される不活性ガスを加熱するものである。ガス加熱部２２５は、例えばラビリンス構造２２５ａと、ラビリンス構造２２５ａ外周に設けられたガス加熱構造２２５ｂを少なくとも有する。ガス加熱構造は、例えば抵抗加熱が用いられる。ガス加熱部２２５を通過しようとする不活性ガスはラビリンス構造２２５ａで滞留し、その間加熱構造２２５ｂによって加熱されることで、所望の温度に加熱される。
不活性ガスはバルブ２２３、マスフローコントローラ２２４、ガス加熱部２２５を介して空間２１１ｂに供給される。空間２１１ｂに供給されたホットガスは、対流によって基板２００裏面（裏面２００ｄ、裏面２００ｅ）を加熱し、その後穴２１１ｄから排気される。
なお、本実施形態においては、ガス加熱部２２５、マスフローコントローラ２２４、バルブ２３３をまとめてホットガス供給部と呼ぶ。なお、ホットガス供給部にガス源２２２を加えてもよい。
ここで、空間２１１ｂが存在する状態で裏面２００ｅを加熱する理由を、比較例を用いて説明する。図９は比較例であり、ホットガス供給管２２０が存在せず、単に凸部３１１を有する構造である。Ｔ０は基板２００の面内温度分布を示す。凸部３１１で支持した場合、図９に記載のように、基板２００の端部（ここでは裏面２００ｅ）は、凸部２１１ａと基板２００の接触部分からの熱伝導によって移動された加熱部２１３の熱によって加熱される。基板中央（基板中央裏面２００ｄ）は、凸部３１１から離れているため熱伝導による加熱効率が外周に比べ低い。更には、基板２００を処理する際は処理空間２０５を真空状態とするため、空間３１２も同様に真空状態となる。従って空間３１２中では対流が起きることがない。以上のような加熱状況であるため、温度分布Ｔ０のように基板２００の中央は外周に比べて温度が低くなる。この関係性は、パターン形成領域２００ｂにおいても同様であり、パターン形成領域２００ｂにおいても外周温度が中央に比べ低くなる。即ち、基板２００の面内において、温度のばらつきが発生する。
一方本実施形態においては、図４に記載のように、ホットガス供給管２２０から空間２１１ｂにホットガスを供給する。空間２１１ｂはホットガス雰囲気で満たされるため、加熱部２１３から発生する熱の対流と、ホットガスが持つ熱エネルギーにより基板中央裏面２００ｄが加熱される。基板外周裏面２００ｅにおいては、ガスが接触する部分で温度を均一にしようとするので、温度を維持することができる。このような状態とすることができるので、基板２００の面内温度分布を温度分布Ｔ１のように略フラットにできる。従って、パターン形成領域２００ｂにおいても温度分布をフラットにすることができる。フラットにすることで、パターン形成領域２００ｂ上で形成する膜の膜厚を均一にすることができる。
更には、空間２１１ｂを基板外周裏面２００ｅ下方に構成することで、ホットガスが基板外周を加熱可能とする。即ち、非接触面２００ｃを加熱可能としている。裏面２００ｄのほかに裏面２００ｅを加熱することで、パターン形成領域２００ｂの外周側も適切に加熱することが可能となる。仮に基板中央裏面２００ｄのみ加熱した場合、パターン形成領域２００ｂと非接触領域２００ｃとの境界線ではパターン形成領域２００ｂの中央に比べ温度が低くなる。そこで、本実施形態のように、基板中央の裏面２００ｄのみだけでなく、外周の裏面２００ｅも加熱する。
続いて、穴２１１ｄが基板外周裏面２００ｅ下方に設けられる理由を説明する。図示されるように、基板載置台２１０には、貫通孔２１４が存在するため、ホットガスを排出することを考慮すると、それで足りうるとも思われる。しかしながら、基板外周裏面２００ｅ下方に穴２１１ｄが無く、貫通孔２１４のみの構造の場合、基板外周裏面２００ｅの下方にホットガスが滞留する。そのため、基板外修理面２００ｅを更に加熱することになる。これは、面内の温度制御のパラメータが増えたことでもあり、従い温度をコントロールするための工程や制御が増加してしまう。一方、本実施形態のように基板外周裏面２００ｅの下方に穴２１１ｄを設けると、ホットガスの滞留が抑制されるので、温度パラメータを増やすことが無い。
（処理ガス供給部）
シャワーヘッド２３０の蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａと連通するよう、蓋２３１には共通ガス供給管２４２が接続される。共通ガス供給管２４２には、第一ガス供給管２４３ａ、第二ガス供給管２４４ａ、第三ガス供給管２４５ａが接続されている。第二ガス供給管２４４ａは共通ガス供給管２４２に接続される。なお、本実施形態においては、第一ガス供給管２４３ａ、第二ガス供給管２４４ａ、第三ガス供給管２４５ａから供給されるガスを処理ガスと呼ぶ。
（第一ガス供給系）
第一ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第一ガス源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。
第一ガス源２４３ｂは第一元素を含有する第一ガス（「第一元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。ここで、第一元素は、例えばチタン（Ｔｉ）である。すなわち、第一元素含有ガスは、例えばチタン含有ガスである。チタン含有ガスとしては、例えばＴｉＣｌ４ガスを用いることができる。なお、第一元素含有ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良い。第一元素含有ガスが常温常圧で液体の場合は、第一ガス供給源２４２ｂとマスフローコントローラ２４３ｃとの間に、図示しない気化器を設ければよい。ここでは気体として説明する。
主に、第一ガス供給管２４３ａ、マスフローコントローラ２４３ｃ、バルブ２４３ｄにより、第一ガス供給系２４３（チタン含有ガス供給系ともいう）が構成される。
（第二ガス供給系）
第二ガス供給管２４４ａには、上流方向から順に、第二ガス源２４４ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４４ｄ、リモートプラズマユニット２４４ｅが設けられている。
第二ガス供給管２４４ａからは、第二元素を含有するガス（以下、「第二元素含有ガス」）が、マスフローコントローラ２４４ｃ、バルブ２４４ｄ、リモートプラズマユニット２４４ｅを介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。第二元素含有ガスは、リモートプラズマユニット２４４ｅによりプラズマ状態とされ、基板２００上に供給される。
プラズマ生成部としてのリモートプラズマユニット２４４ｅは例えばＩＣＰ（誘導結合プラズマ、Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｐｌａｓｍａ）方式でプラズマを生成するものであり、コイルやマッチングボックス、電源等で構成される。後に詳述するように、第二元素含有ガスが通過する際、イオンが少なくラジカルが多いプラズマを生成するよう、ガス種や圧力範囲を考慮して電源やマッチングボックス等を事前に調整している。
第二元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第二元素含有ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。したがって、第二ガス供給系を反応ガス供給系とも呼ぶ。以下、第二ガス供給源等、第二ガスが名称に含まれている構成については、第二ガスを原料ガスに置き換えて呼んでも良い。
ここで、第二元素含有ガスは、第一元素と異なる第二元素を含有する。第二元素としては、例えば、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のいずれか一つである。本実施形態では、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスとする。具体的には、窒素含有ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスが用いられる。
主に、第二ガス供給管２４４ａ、マスフローコントローラ２４４ｃ、バルブ２４４ｄにより、第二ガス供給系２４４（窒素含有ガス供給系ともいう）が構成される。
（第三ガス供給系）
第三ガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、第三ガス源２４５ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４５ｄが設けられている。
第三ガス源２４５ｂは不活性ガスのガス源である。不活性ガスは、処理室内の雰囲気をパージする等の役割を有する。第三ガスは、例えば窒素（Ｎ２）ガスである。
主に、第三ガス供給管２４５ａ、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄにより、第三ガス供給系２４５が構成される。
以上説明した第一ガス供給系、第二ガス供給系のいずれか一方を、もしくは両方まとめたものを処理ガス供給部と呼ぶ。なお、処理ガス供給部に、第三ガス供給系を含めてもよい。
（排気系）
容器２０２の雰囲気を排気する排気系は、容器２０２に接続された複数の排気管を有する。処理空間２０５に接続される排気管（第１排気管）２６２と、搬送空間２０６に接続される排気管（第２排気管）２６１とを有する。また、各排気管２６１，２６２の下流側には、排気管（第３排気管）２６４が接続される。
排気管２６１は、搬送空間２０６の側方あるいは下方に設けられる。排気管２６１には、ポンプ２６４（ＴＭＰ。Ｔｕｒｂｏ Ｍｏｒｅｃｕｌａｒ Ｐｕｍｐ）が設けられる。排気管２６１においてポンプ２６４の上流側には搬送空間用第一排気バルブとしてのバルブ２６５が設けられる。
排気管２６２は、処理空間２０５の側方に設けられる。排気管２６２には、処理空間２０５内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２６６が設けられる。ＡＰＣ２６６は開度調整可能な弁体（図示せず）を有し、コントローラ２８０からの指示に応じて排気管２６２のコンダクタンスを調整する。また、排気管２６２においてＡＰＣ２６６の上流側にはバルブ２６７が設けられる。排気管２６２とバルブ２６７、ＡＰＣ２６６をまとめて処理室排気系と呼ぶ。
排気管２６４には、ＤＰ（Ｄｒｙ Ｐｕｍｐ。ドライポンプ）２６９が設けられる。図示のように、排気管２６４には、その上流側から排気管２６２、排気管２６１が接続され、さらにそれらの下流にＤＰ２６９が設けられる。ＤＰ２６９は、排気管２６２、排気管２６１のそれぞれを介して処理空間２０５および搬送空間２０６のそれぞれの雰囲気を排気する。
（コントローラ）
次に、図５を用いてコントローラ２８０の詳細を説明する。基板処理装置１０は、基板処理装置１０の各部の動作を制御するコントローラ２８０を有している。
コントローラ２８０の概略を図５に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２８０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２８０ｂ、記憶部としての記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、内部バス２８０ｆを介して、ＣＰＵ２８０ａとデータ交換可能なように構成されている。基板処理装置１０内のデータの送受信は、ＣＰＵ２８０ａの一つの機能でもある送受信指示部２８０ｅの指示により行われる。
コントローラ２８０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２８１や、外部記憶装置２８２が接続可能に構成されている。更に、上位装置２７０にネットワークを介して接続される受信部２８３が設けられる。
記憶装置２８０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置２８０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ、後述するテーブル等が読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２８０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ２８０ｂは、ＣＰＵ２８０ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、ゲートバルブ２０６、昇降機構２１８、加熱部２１３、不活性ガス加熱部２２５等、基板処理装置１００の各構成に接続されている。
ＣＰＵ２８０ａは、記憶装置２８０ｃからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２８０ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２８０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ２０６の開閉動作、昇降機構２１８の昇降動作、各ポンプのオンオフ制御、マスフローコントローラの流量調整動作、バルブ等を制御可能に構成されている。プロセスレシピとしては、各基板に対応したレシピが記録される。例えば、基板２００上にＳｉＯ膜を形成する第一のレシピが記憶され、基板２００Ｓ上にＳｉＮ膜を形成する第二のレシピが記憶される。これらのレシピは、上位装置等からそれぞれの基板を処理する指示を受信すると、読み出すよう構成される。
なお、コントローラ２８０は、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）２８２を用いてコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２８０を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２８２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２８２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置２８０ｃや外部記憶装置２８２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２８０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
（２）基板処理工程
次に、基板処理装置１００を使用して、基板２００上に薄膜を形成する工程について、図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施形態にかかる成膜工程のフロー図である。
ここでは、第一元素含有ガスとしてＴｉＣｌ４ガスを用い、第二元素含有ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスを用い、パターン形成領域２００ｂ上に薄膜としての窒化チタン膜を形成する例について説明する。窒化チタン膜はハードマスクとして用いられる。
（Ｓ２０２）
基板搬入・載置工程Ｓ２０２を説明する。基板処理装置１００では基板載置台２１２を基板２００の搬送位置まで下降させることにより、基板載置台２１２の貫通孔２１４にリフトピン２０７を貫通させる。その結果、リフトピン２０７が、基板載置台２１２表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２０６を開き、図示しない基板移載機を用いて、処理室内に基板２００を搬入し、リフトピン２０７上に基板２００を移載する。これにより、基板２００は、基板載置台２１２の表面から突出したリフトピン２０７上に水平姿勢で支持される。
処理容器２０２内に基板２００を搬入したら、基板移載機を処理容器２０２の外へ退避させ、ゲートバルブ２０６を閉じて処理容器２０２内を密閉する。その後、基板載置台２１２を上昇させることにより、基板載置台２１２に設けられたバッファ構造２１１上に基板２００を載置する。このとき凸部２１１ａが裏面２００ｅを支持する。
基板２００を基板載置台２１２の上に載置する際は、基板載置台２１２の内部に埋め込まれた加熱部２１３に電力を供給する。基板２００を載置後、ホットガス供給管２２０からホットガスを供給する。このようにして、基板２００の表面が所定の温度となるよう制御する。基板２００の温度は、例えば室温以上５００℃以下であり、好ましくは、室温以上であって４００℃以下である。この際、加熱部２１３の温度は、図示しない温度センサにより検出された温度情報に基づいて加熱部２１３への通電具合やホットガスの供給量を制御することによって調整される。
その後、基板載置台２１２を上昇させることにより、前述した処理空間２０５内の処理位置（基板処理ポジション）まで基板２００を上昇させる。
処理空間２０５内の処理位置まで上昇すると、ＡＰＣ２６６は、排気管２６２のコンダクタンスを調整し、ＤＰ２６９による処理空間２０５の排気流量を制御し、処理空間２０５を所定の圧力（例えば１０−5〜１０−1Ｐａの高真空）に維持する。
更に、ホットガス供給管２２０から空間２１１ｂにホットガスを供給し、基板２００の面内温度が所定の温度となるように制御する。温度は、例えば室温以上５００℃以下であり、好ましくは室温以上であって４００℃以下である。圧力は例えば５０〜５０００Ｐａとすることが考えられる。
（Ｓ２０４）
Ｓ２０２の後は、Ｓ２０４の成膜工程を行う。成膜工程Ｓ２０４では、プロセスレシピに応じて、第一ガス供給系、第二ガス供給系を制御して各ガスを処理空間２０５に供給すると共に、排気系を制御して処理空間を排気し、基板２００上、特にパターン形成領域上にハードマスク膜を形成する。なお、ここでは第一ガスと第二ガスとを同時に処理空間に存在させてＣＶＤ処理を行ったり、第一ガスと第二ガスとを交互に供給してサイクリック処理を行ったりしても良い。
（Ｓ２０６）
Ｓ２０６では、上述したＳ２０２と逆の手順にて、処理済みの基板２００を容器２０２の外へ搬出する。そして、Ｓ２０２と同様の手順にて、次に待機している未処理の基板２００を容器２０２内に搬入する。その後、搬入された基板２００に対しては、Ｓ２０４が実行されることになる。
［第二の実施形態］
続いて第二の実施形態を、図７を用いて説明する。第一の実施形態とは基板載置台２１２の形状が相違する。以下、相違点を中心に説明する。
本実施形態における基板載置台２１２は、第一の実施形態の構造のほかに、分散板２４０を有する。分散板２４０は、水平方向が基板２００の裏面と並行になるよう設けられる。例えば、図７のように、凸部２１１ａの側面に固定される。即ち、垂直方向において、凸部２１１ａと底部２１１ｅの間に分散板２４０が設けられる。分散板２４０は板２４１と分散孔２４２を有する。分散孔２４２は板２４１のうち、少なくとも裏面２００ｄ、裏面２００ｅそれぞれと対向する位置に設けられる。分散板２４０は高さ方向において、基板２００の下面から下方向に所定距離離間された位置であって、穴２１１ｄよりも上方の位置に設けられる。
このように分散板２４０を設けることで、ホットガス供給孔２２１から供給されたホットガスを裏面２００ｄと裏面２００ｅに均一に衝突させることができる。従って、基板２００の面内およびパターン形成領域２００ｂを均一に加熱することができる。
より良くは、ホットガス供給孔２２１の直線上に分散板２４４の板２４１を設けることが良い。このようにするとホットガスが板２４４に衝突し、空間２１１ｂ内に均等に拡散されるので、基板２００の裏面に均等な圧力で接触させることができる。従って基板２００を均一に加熱することができる。
仮に直線上に板２４１を存在しない場合、ホットガスが板に衝突せず基板裏面に衝突するので、その衝突部分のみ局地的に温度が上昇するおそれがある。本実施形態では上記構成とすることで、局地的な温度上昇を防ぐことができる。
［第三の実施形態］
続いて第三の実施形態を、図８を用いて説明する。第一の実施形態とは基板載置台２１２の形状が相違する。以下、相違点を中心に説明する。
本実施形態においては、加熱部２１３の周囲に、不活性ガスが拡散され加熱される空間２５０を設けると共に、空間を構成する壁の一つである基板載置台２１２の底部２１２ａに不活性ガス供給孔を接続し、更にはガス加熱部２２５を設けない点で異なる。
基板２００を処理する際は、ガス源２２２から空間２５０に不活性ガスを供給する。供給された不活性ガスは空間２５０内に拡散すると共に、加熱部２１３にて加熱される。加熱された不活性ガスは分散板２４０の分散孔２４１を介して基板２００の裏面に衝突し、基板２００を加熱させる。
このような構造とすることで、第一の実施例のように別途加熱部を設ける必要が無い。従って、安価に基板処理装置を製造することができる。
［他の実施形態］
以上に、本発明の実施形態を具体的に説明したが、それに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
また、例えば、上述した実施形態では、基板処理装置が行う成膜処理において、第一元素含有ガスとしてＴｉＣｌ４ガスを用い、第二元素含有ガスとしてＮＨ３ガスを用いて、基板２００上にハードマスクとしてのＴｉＮ膜を形成する例を挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。ハードマスクとしては、基板２００aとのエッチング選択比を得られる膜であればよく、例えばクロム、モリブデン等の金属や、それらの酸化物あるいは窒化物でも良い。
また、本実施形態においてはハードマスクを形成する例について説明したが、それに限るものではない。Ｌテンプレートを形成する過程における加熱工程であればよく、例えばＬテンプレートの構造の欠損等を修復するための成膜工程でもよい。
１００…基板処理装置、２００…基板、２１２…基板載置台、２２５…ガス加熱部、２８０…コントローラ

図１を用いて処理対象の基板２００を説明する。図１のうち、（ａ）は基板２００を上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のα−α’における断面図である。基板２００はナノインプリント用リソグラフィテンプレート（以下Ｌテンプレート）として用いられる。Ｌテンプレートを形成する際は、マスターテンプレートと呼ばれる予め形成された型を用いる。Ｌテンプレートは被転写基板に転写するための型として用いられるものである。被転写基板にＬテンプレートを押し付けることで、被転写基板にパターンを形成する。
続いて、図２を用いて、図１に記載の基板２００を処理する装置について説明する。図２は本実施形態に係る基板処理装置１００の横断面概略図である。
（容器）
図例のように、基板処理装置１００は、容器２０２を備えている。容器２０２内には、基板２００を処理する処理空間２０５と、基板２００を処理空間２０５に搬送する際に基板２００が通過する搬送空間２０６とが形成されている。容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０８が設けられる。処理空間を構成する部屋を処理室と呼ぶ。
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ２０６に隣接した基板搬入出口が設けられており、基板２００は基板搬入出口を介して図示しない搬送室との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂは接地されている。
基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、容器２０２の底部を貫通しており、さらに容器２０２の外部で昇降部２１８に接続されている。シャフト２１７の内側には、後述するホットガス供給管２２０が設けられる。本実施形態においては、基板載置台２１２とバッファ構造２１１をまとめて基板載置部と呼ぶ。基板載置部の詳細は後述する。
ここで、空間２１１ｂが存在する状態で裏面２００ｅを加熱する理由を、比較例を用いて説明する。図９は比較例であり、ホットガス供給管２２０が存在せず、単に凸部３１１を有する構造である。Ｔ０は基板２００の面内温度分布を示す。凸部３１１で支持した場合、図９に記載のように、基板２００の端部（ここでは裏面２００ｅ）は、凸部３１１と基板２００の接触部分からの熱伝導によって移動された加熱部２１３の熱によって加熱される。基板中央（基板中央裏面２００ｄ）は、凸部３１１から離れているため熱伝導による加熱効率が外周に比べ低い。更には、基板２００を処理する際は処理空間２０５を真空状態とするため、空間３１２も同様に真空状態となる。従って空間３１２中では対流が起きることがない。以上のような加熱状況であるため、温度分布Ｔ０のように基板２００の中央は外周に比べて温度が低くなる。この関係性は、パターン形成領域２００ｂにおいても同様であり、パターン形成領域２００ｂにおいても中央の温度が外周に比べ低くなる。即ち、基板２００の面内において、温度のばらつきが発生する。
続いて、穴２１１ｄが基板外周裏面２００ｅ下方に設けられる理由を説明する。図示されるように、基板載置台２１０には、貫通孔２１４が存在するため、ホットガスを排出することを考慮すると、それで足りうるとも思われる。しかしながら、基板外周裏面２００ｅ下方に穴２１１ｄが無く、貫通孔２１４のみの構造の場合、基板外周裏面２００ｅの下方にホットガスが滞留する。そのため、基板外周裏面２００ｅを更に加熱することになる。これは、面内の温度制御のパラメータが増えたことでもあり、従い温度をコントロールするための工程や制御が増加してしまう。一方、本実施形態のように基板外周裏面２００ｅの下方に穴２１１ｄを設けると、ホットガスの滞留が抑制されるので、温度パラメータを増やすことが無い。

Claims (7)

  1. 中央にパターン形成領域を有し、その外周に非接触領域を有する基板のうち、前記非接触領域の裏面を支持する凸部と、前記凸部と共に空間を構成する底部と、を有する基板載置台と、
    前記基板載置台を有する処理室と、
    前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
    前記空間にホットガスを供給するホットガス供給部と
    を有する基板処理装置。
  2. 前記ホットガス供給部は、前記底部に設けられる供給管を有し、前記供給管にはガスを加熱する加熱部が設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記空間は、少なくとも前記パターン形成領域と前記非接触領域それぞれの裏面の下方に設けられる請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 垂直方向において、前記凸部の上端と前記底部の間に分散板が設けられる請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記分散板は、前記基板と並行に配される請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 中央にパターン形成領域を有し、その外周に非接触領域を有する基板を処理室に搬入する工程と、
    前記非接触領域の裏面を支持する凸部と、前記凸部と共に空間を構成する底部と、を有する基板載置台のうち、前記凸部に前記非接触領域の裏面を支持する工程と、
    前記空間にホットガスを供給した状態で前記処理室に処理ガスを供給し、基板を処理する工程と、
    を有するリソグラフィ用テンプレートの製造方法。
  7. 中央にパターン形成領域を有し、その外周に非接触領域を有する基板を処理室に搬入する処理と、
    前記非接触領域の裏面を支持する凸部と、前記凸部と共に空間を構成する底部と、を有する基板載置台のうち、前記凸部に前記非接触領域の裏面を支持する処理と、
    前記空間にホットガスを供給した状態で前記処理室に処理ガスを供給し、基板を処理する処理と、
    をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。


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