JP6522917B2 - Pattern forming apparatus, processing apparatus, pattern forming method, and processing method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、パターン形成装置、処理装置、パターン形成方法、および処理方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a pattern forming apparatus, a processing apparatus, a pattern forming method, and a processing method.
近年、微細なパターンの形成において、ＤＳＡ（Directed Self Assembly）プロセスが注目されている。
ＤＳＡプロセスには、高分子ブロック共重合体のミクロ相分離を利用するものがある。ミクロ相分離を利用する場合には、自己組織化材料の塗布、加熱処理（アニール処理）、および選択的な除去を行うだけで、微細なパターンを形成することができる（例えば、特許文献１を参照）。
ここで、加熱処理を行えば、ミクロ相分離により、２種類のポリマー部が交互に配置されたラメラ状のミクロ相分離構造の膜が形成される。
ところが、加熱処理工程と選択的な除去工程との間や、選択的な除去工程において、ミクロ相分離構造の膜の一部に乱れが生じる場合がある。
ミクロ相分離構造の膜に乱れが生じると、形成されるパターンに欠陥（オープン欠陥、ショート欠陥など）が生じたり、ＬＷＲ（line width roughness）の値が大きくなったりするおそれがある。
そのため、ミクロ相分離構造の膜を安定させた状態で選択的な除去を行うことができる技術の開発が望まれていた。
In recent years, a Directed Self Assembly (DSA) process has attracted attention in the formation of fine patterns.
Some DSA processes utilize microphase separation of a polymeric block copolymer. When microphase separation is used, a fine pattern can be formed only by applying a self-assembled material, heat treatment (annealing treatment), and selective removal (for example, Patent Document 1). reference).
Here, if heat treatment is performed, microphase separation forms a film of a lamellar microphase separation structure in which two types of polymer portions are alternately arranged.
However, disturbance may occur in a part of the film of the microphase separation structure between the heat treatment step and the selective removal step or in the selective removal step.
When the film of the microphase separation structure is disturbed, defects (open defects, short defects, etc.) may be generated in the formed pattern, or the value of LWR (line width roughness) may be increased.
Therefore, there has been a demand for the development of a technology capable of performing selective removal in a state in which the membrane of the microphase separation structure is stabilized.
本発明が解決しようとする課題は、ミクロ相分離構造の膜を安定させた状態で選択的な除去を行うことができるパターン形成装置、処理装置、パターン形成方法、および処理方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a pattern forming apparatus, a processing apparatus, a pattern forming method, and a processing method capable of performing selective removal in a stable state of a film of a microphase separation structure. is there.
実施形態に係るパターン形成装置は、基体と、前記基体の上に設けられた自己組織化材料を含む膜と、を有する被処理物に、自己組織化材料を含む膜を加熱して第１の第１のポリマー部と第２のポリマー部とが交互に配置されたミクロ相分離構造の膜を形成する加熱処理と、前記ミクロ相分離構造の膜から第１のポリマー部、または第２のポリマー部を除去する選択的な除去を順次施すことで、前記基体の上に自己組織化材料を含む膜からパターンを形成する。
パターン形成装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な容器と、前記容器の内部に前記加熱処理に用いるガスを供給する第１ガス供給部と、前記容器の内部に前記選択的な除去に用いるガスを供給する第２ガス供給部と、前記第１ガス供給部からのガスと、前記第２ガス供給部からのガスと、の切り換えを行う切り換え部と、前記容器の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記容器の内部に設けられ、前記被処理物を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記被処理物の温度を制御する温度制御部と、を備えている。
前記温度制御部は、前記プラズマ発生部によって発生させたプラズマによって前記選択的な除去を行う際に、前記被処理物の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にする。
A pattern forming apparatus according to an embodiment includes a process of heating a film including a self-assembled material on an object having a substrate and a film including a self-assembled material provided on the substrate . A heat treatment for forming a film of a microphase separation structure in which a first polymer part and a second polymer part are alternately arranged, a first polymer part from the film of the microphase separation structure, or a second polymer parts by successively subjecting it to selective removal for removing, forming a pattern from a film containing a self-organizing material on the substrate.
The pattern forming apparatus includes a container capable of maintaining an atmosphere decompressed below atmospheric pressure, a first gas supply unit for supplying a gas used for the heat treatment to the inside of the container, and the selective one inside the container. A second gas supply unit for supplying a gas used for removal, a switching unit for switching between the gas from the first gas supply unit and the gas from the second gas supply unit, plasma inside the container Temperature control unit for controlling the temperature of the object to be processed placed on the placement unit, the placement unit on which the treatment object is placed, and a plasma generation unit that generates And have.
The temperature control unit controls the temperature of the object to be processed to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less when the selective removal is performed by the plasma generated by the plasma generation unit .
本発明の実施形態によれば、ミクロ相分離構造の膜を安定させた状態で選択的な除去を行うことができるパターン形成装置、処理装置、パターン形成方法、および処理方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, there is provided a pattern forming apparatus, a processing apparatus, a pattern forming method, and a processing method capable of performing selective removal in a state in which a film of a microphase separation structure is stabilized.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係るパターン形成装置１および処理装置２００を例示するための模式図である。
まず、パターン形成装置１について例示をする。
図１に示すように、パターン形成装置１には、容器２、上部電極部３、下部電極部４、温度制御部５、第１ガス供給部６、第２ガス供給部７、切り換え部８、排気部９、ゲートバルブ１０、および制御部５０が設けられている。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals and the detailed description will be appropriately omitted.
FIG. 1 is a schematic view for illustrating a pattern forming apparatus 1 and a processing apparatus 200 according to the present embodiment.
First, the pattern forming apparatus 1 will be illustrated.
As shown in FIG. 1, in the pattern forming apparatus 1, a container 2, an upper electrode unit 3, a lower electrode unit 4, a temperature control unit 5, a first gas supply unit 6, a second gas supply unit 7, a switching unit 8, An exhaust unit 9, a gate valve 10, and a control unit 50 are provided.
容器２は、アルミニウムなどの導電性材料から形成され、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能となっている。
上部電極部３は、電極３１と電源３２を有する。
電極３１は、容器２の上部に設けられている。
電源３２は、電極３１に高周波電力を印加する。
電極３１に印加される高周波電力は、周波数が１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度、電力が１ＫＷ〜５ＫＷ程度とすることができる。
また、電極３１と電源３２の間には、図示しない整合器を設けることができる。
図示しない整合器には、反射波を制御するチューニング回路を設けることができる。
The container 2 is formed of a conductive material such as aluminum, and can maintain an atmosphere decompressed below atmospheric pressure.
The upper electrode unit 3 has an electrode 31 and a power supply 32.
The electrode 31 is provided on the top of the container 2.
The power supply 32 applies high frequency power to the electrode 31.
The high frequency power applied to the electrode 31 can have a frequency of about 100 KHz to 100 MHz and a power of about 1 KW to 5 KW.
Moreover, between the electrode 31 and the power supply 32, the matching device which is not shown in figure can be provided.
A matching circuit (not shown) can be provided with a tuning circuit that controls the reflected wave.
下部電極部４は、電極４１、電源４２、およびブロッキングコンデンサ４３を有する。 電極４１は、容器２の内部に設けられている。電極４１は、電極３１と対峙させて設けられている。すなわち、電極３１と電極４１とにより平行平板型電極が形成されている。 電極４１の内部には、被処理物３００を保持するための図示しない保持部を設けることができる。図示しない保持部は、例えば、静電チャックなどとすることができる。電極４１は、上面に被処理物３００を載置、保持する。
本実施の形態においては、電極４１が被処理物３００を載置する載置部となる。
電源４２は、電極４１にバイアス電圧を印加するために設けられている。
そのため、電源４２は、電極４１に高周波電圧を印加する。
例えば、周波数が１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度、電力が０．１５ＫＷ〜１ＫＷ程度の高周波電力を電極４１に印加することができる。
ブロッキングコンデンサ４３は、電極４１と電源４２との間に設けられている。
ブロッキングコンデンサ４３は、プラズマＰの中で発生し電極４１に到達した電子の移動を阻止するために設けられている。
本実施の形態においては、上部電極部３と下部電極部４が、容器２の内部にプラズマＰを発生させるプラズマ発生部となる。
The lower electrode unit 4 includes an electrode 41, a power supply 42, and a blocking capacitor 43. The electrode 41 is provided inside the container 2. The electrode 41 is provided to face the electrode 31. That is, a parallel plate type electrode is formed by the electrode 31 and the electrode 41. A holder (not shown) for holding the object to be treated 300 can be provided inside the electrode 41. The holding unit (not shown) can be, for example, an electrostatic chuck or the like. The electrode 41 places and holds the processing object 300 on the top surface.
In the present embodiment, the electrode 41 is a placement unit on which the object to be treated 300 is placed.
The power supply 42 is provided to apply a bias voltage to the electrode 41.
Therefore, the power supply 42 applies a high frequency voltage to the electrode 41.
For example, high frequency power having a frequency of about 100 KHz to 100 MHz and a power of about 0.15 KW to 1 KW can be applied to the electrode 41.
The blocking capacitor 43 is provided between the electrode 41 and the power supply 42.
The blocking capacitor 43 is provided to block the movement of electrons generated in the plasma P and reaching the electrode 41.
In the present embodiment, the upper electrode portion 3 and the lower electrode portion 4 become a plasma generation portion that generates plasma P inside the container 2.
温度制御部５は、電極４１の上面に載置された被処理物３００の温度を制御する。
この場合、温度制御部５は、被処理物３００を加熱するものとすることができる。
温度制御部５は、例えば、ジュール熱を利用するもの、熱媒体を循環させるもの、赤外線を放射するものなどとすることができる。
温度制御部５は、例えば、電極４１の内部に設けられ、主に、熱伝導により被処理物３００を加熱するものとすることもできる。
後述するように、温度制御部５は、選択的な除去を行う際に、被処理物３００の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にする。
また、温度制御部５は、加熱処理と、選択的な除去との間において、被処理物３００の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にする。
また、温度制御部５は、加熱処理を行う際に、被処理物３００の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にする。
The temperature control unit 5 controls the temperature of the workpiece 300 placed on the upper surface of the electrode 41.
In this case, the temperature control unit 5 can heat the object to be treated 300.
The temperature control unit 5 may be, for example, one utilizing Joule heat, one circulating a heat medium, one emitting infrared light, or the like.
The temperature control unit 5 may be provided, for example, inside the electrode 41, and may mainly heat the workpiece 300 by heat conduction.
As described later, the temperature control unit 5 sets the temperature of the object 300 to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less when performing selective removal.
Further, the temperature control unit 5 sets the temperature of the object 300 to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less between the heat treatment and the selective removal.
Moreover, the temperature control part 5 makes the temperature of the to-be-processed object 300 150 degreeC or more and 250 degrees C or less, when performing heat processing.
第１ガス供給部６は、後述する加熱処理（アニール処理）において用いるガスを容器２の内部に供給する。
第１ガス供給部６は、収納部６１とガス制御部６２を有する。
収納部６１は、加熱処理において用いるガスを収納する。収納部６１は、例えば、加熱処理において用いるガスが収納された圧力ボンベなどとすることができる。
加熱処理において用いるガスは、例えば、窒素ガス、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスなどとすることができる。
ガス制御部６２は、収納部６１と切り換え部８との間に設けられている。
ガス制御部６２は、切り換え部８を介して容器２の内部に供給されるガスの流量や圧力などを制御する。
また、ガス制御部６２は、容器２の内部へのガスの供給の開始、および供給の停止をも行う様にすることもできる。
The first gas supply unit 6 supplies a gas used in a heat treatment (annealing treatment) described later to the inside of the container 2.
The first gas supply unit 6 includes a storage unit 61 and a gas control unit 62.
The storage unit 61 stores the gas used in the heat treatment. The storage unit 61 can be, for example, a pressure cylinder or the like in which the gas used in the heat treatment is stored.
The gas used in the heat treatment can be, for example, an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, or helium gas.
The gas control unit 62 is provided between the storage unit 61 and the switching unit 8.
The gas control unit 62 controls the flow rate, pressure, and the like of the gas supplied to the inside of the container 2 via the switching unit 8.
In addition, the gas control unit 62 can also start supply of gas to the inside of the container 2 and stop supply.
第２ガス供給部７、後述する選択的な除去において用いるガスを容器２の内部に供給する。
第２ガス供給部７は、収納部７１とガス制御部７２を有する。
収納部７１は、選択的な除去において用いるガスを収納する。収納部７１は、例えば、選択的な除去において用いるガスが収納された圧力ボンベなどとすることができる。
後述するように、選択的な除去は、プラズマ処理により行われる。
選択的な除去において用いるガスは、例えば、酸素ガス、酸素ガスを含む混合ガスなどとすることができる。
ガス制御部７２は、収納部７１と切り換え部８との間に設けられている。
ガス制御部７２は、切り換え部８を介して容器２の内部に供給されるガスの流量や圧力などを制御する。
また、ガス制御部７２は、容器２の内部へのガスの供給の開始、および供給の停止をも行う様にすることもできる。
The second gas supply unit 7 supplies the gas used in the selective removal described later to the inside of the container 2.
The second gas supply unit 7 includes a storage unit 71 and a gas control unit 72.
The storage unit 71 stores the gas used in the selective removal. The storage unit 71 can be, for example, a pressure cylinder or the like in which a gas used for selective removal is stored.
As described later, selective removal is performed by plasma treatment.
The gas used in the selective removal can be, for example, oxygen gas, a mixed gas containing oxygen gas, or the like.
The gas control unit 72 is provided between the storage unit 71 and the switching unit 8.
The gas control unit 72 controls the flow rate, pressure, and the like of the gas supplied to the inside of the container 2 through the switching unit 8.
In addition, the gas control unit 72 can also start supply of gas into the interior of the container 2 and stop supply.
切り換え部８は、第１ガス供給部６からのガスと、第２ガス供給部７からのガスの切り換えを行う。
すなわち、切り換え部８は、加熱処理を行う場合には、加熱処理において用いるガスが第１ガス供給部６から容器２の内部に供給されるようにする。
切り換え部８は、選択的な除去を行う場合には、選択的な除去において用いるガスが第２ガス供給部７から容器２の内部に供給されるようにする。
切り換え部８は、例えば、切換弁などとすることができる。
The switching unit 8 switches the gas from the first gas supply unit 6 and the gas from the second gas supply unit 7.
That is, when performing the heat treatment, the switching unit 8 supplies the gas used in the heat treatment from the first gas supply unit 6 to the inside of the container 2.
The switching unit 8 causes the gas used in the selective removal to be supplied from the second gas supply unit 7 to the inside of the container 2 when the selective removal is performed.
The switching unit 8 can be, for example, a switching valve or the like.
排気部９は、排気装置９１と、圧力制御部９２を有する。
排気部９は、容器２の内部を排気して、容器２の内圧が大気圧よりも低い所定の範囲内となるようにする。
排気装置９１は、容器２の内部を排気する。
排気装置９１は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ；turbomolecular pump）などとすることができる。
圧力制御部９２は、排気装置９１と容器２の間に設けられている。
圧力制御部９２は、容器２の内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて、容器２の内圧が所定の範囲内となるように制御する。
圧力制御部９２は、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。
The exhaust unit 9 includes an exhaust device 91 and a pressure control unit 92.
The exhaust unit 9 evacuates the inside of the container 2 so that the internal pressure of the container 2 falls within a predetermined range lower than the atmospheric pressure.
The exhaust device 91 exhausts the inside of the container 2.
The exhaust device 91 can be, for example, a turbo molecular pump (TMP; turbomolecular pump) or the like.
The pressure control unit 92 is provided between the exhaust device 91 and the container 2.
The pressure control unit 92 controls the internal pressure of the container 2 to be within a predetermined range based on the output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the container 2.
The pressure control unit 92 can be, for example, an APC (Auto Pressure Controller) or the like.
ゲートバルブ１０は、扉１１と、シール部材１２を有する。
ゲートバルブ１０は、容器２の側壁に設けられた被処理物３００の搬入搬出を行うための搬入搬出口２１の開閉を行う。
シール部材１２は、扉１１に設けられている。シール部材１２は、例えば、Ｏ（オー）リングなどとすることができる。
扉１１は、図示しないゲート開閉機構により開閉される。
扉１１が閉まった時には、シール部材１２が搬入搬出口２１の周囲の壁面に押しつけられ、搬入搬出口２１が気密に閉鎖される。
The gate valve 10 has a door 11 and a seal member 12.
The gate valve 10 opens and closes the loading / unloading port 21 for loading and unloading the object to be processed 300 provided on the side wall of the container 2.
The sealing member 12 is provided on the door 11. The seal member 12 can be, for example, an O (o) ring or the like.
The door 11 is opened and closed by a gate opening and closing mechanism (not shown).
When the door 11 is closed, the seal member 12 is pressed against the wall surface around the loading / unloading port 21 and the loading / unloading port 21 is airtightly closed.
制御部５０は、パターン形成装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、制御部５０は、電源３２を制御して、電極３１に高周波電力を印加する。
この際、制御部５０は、図示しない整合器を制御して、プラズマＰに対する制御を行う。
制御部５０は、電源４２を制御して、電極４１に高周波電圧を印加する。
電極４１に高周波電圧が印加されると、プラズマＰ中において発生したイオンや電子などの荷電粒子が電極４１に載置された被処理物３００の表面に方向性をもって導かれる。この導かれたイオンにより異方性を有する処理を行うことができる。
The control unit 50 controls the operation of each element provided in the patterning device 1.
For example, the control unit 50 controls the power supply 32 to apply high frequency power to the electrode 31.
At this time, the control unit 50 controls the plasma P by controlling a matching unit (not shown).
The control unit 50 controls the power supply 42 to apply a high frequency voltage to the electrode 41.
When a high frequency voltage is applied to the electrode 41, charged particles such as ions and electrons generated in the plasma P are directed to the surface of the object to be processed 300 mounted on the electrode 41 with directivity. An anisotropic treatment can be performed by the introduced ions.
制御部５０は、温度制御部５を制御して、電極４１に載置された被処理物３００の温度を制御する。
制御部５０は、ガス制御部６２を制御して、加熱処理において用いるガスを容器２の内部に供給する。
この際、制御部５０は、ガス制御部６２を制御して、加熱処理において用いるガスの流量や圧力などを制御する。
制御部５０は、ガス制御部７２を制御して、選択的な除去において用いるガスを容器２の内部に供給する。
この際、制御部５０は、ガス制御部７２を制御して、選択的な除去において用いるガスの流量や圧力などを制御する。
The control unit 50 controls the temperature control unit 5 to control the temperature of the processing object 300 placed on the electrode 41.
The control unit 50 controls the gas control unit 62 to supply the gas used in the heat treatment to the inside of the container 2.
At this time, the control unit 50 controls the gas control unit 62 to control the flow rate, pressure, and the like of the gas used in the heat treatment.
The control unit 50 controls the gas control unit 72 to supply the gas used in the selective removal to the inside of the container 2.
At this time, the control unit 50 controls the gas control unit 72 to control the flow rate, pressure, and the like of the gas used in the selective removal.
制御部５０は、切り換え部８を制御して、加熱処理において用いるガスの供給と、選択的な除去において用いるガスの供給とを切り換える。
制御部５０は、排気装置９１を制御して、容器２の内部を排気する。
この際、制御部５０は、図示しない真空計などの出力に基づいて、圧力制御部９２を制御して、容器２の内圧が所定の範囲内になるようにする。
制御部５０は、図示しないゲート開閉機構を制御して、扉１１の開閉を行う。
The control unit 50 controls the switching unit 8 to switch between the supply of the gas used in the heat treatment and the supply of the gas used in the selective removal.
The control unit 50 controls the exhaust device 91 to exhaust the inside of the container 2.
At this time, the control unit 50 controls the pressure control unit 92 based on the output of a vacuum gauge or the like (not shown) so that the internal pressure of the container 2 falls within a predetermined range.
The control unit 50 controls the gate opening and closing mechanism (not shown) to open and close the door 11.
次に、処理装置２００について例示をする。
前述したパターン形成装置１は、基体３０１の上にパターン３０４を形成する。
処理装置２００は、前述したパターン３０４を形成するとともに、形成したパターン３０４をエッチングマスクとして基体３０１にエッチング処理を施す（図６を参照）。
図１に示すように、処理装置２００には、前述したパターン形成装置１が備える要素に加えて、第３ガス供給部２１０がさらに設けられている。
第３ガス供給部２１０は、容器２の内部にエッチング処理において用いるガスを供給する。
第３ガス供給部２１０は、収納部２１１とガス制御部２１２を有する。
収納部２１１は、エッチング処理において用いるガスを収納する。収納部２１１は、例えば、エッチング処理において用いるガスが収納された圧力ボンベなどとすることができる。
エッチング処理において用いるガスは、基体３０１の材料に応じて適宜選択することができる。
エッチング処理において用いるガスは、例えば、フッ素を含むガス（例えば、ＣＦ４など）、塩素を含むガス（例えば、Ｃｌ２など）、酸素ガスなどや、これらを含む混合ガスなどとすることができる。
Next, the processing apparatus 200 will be illustrated.
The pattern forming apparatus 1 described above forms the pattern 304 on the substrate 301.
The processing apparatus 200 forms the pattern 304 described above, and subjects the substrate 301 to an etching process using the formed pattern 304 as an etching mask (see FIG. 6).
As shown in FIG. 1, the processing apparatus 200 is further provided with a third gas supply unit 210 in addition to the elements included in the pattern forming apparatus 1 described above.
The third gas supply unit 210 supplies a gas used in the etching process to the inside of the container 2.
The third gas supply unit 210 includes a storage unit 211 and a gas control unit 212.
The storage unit 211 stores the gas used in the etching process. The storage unit 211 can be, for example, a pressure cylinder or the like in which a gas used in the etching process is stored.
The gas used in the etching process can be appropriately selected according to the material of the base 301.
The gas used in the etching process can be, for example, a gas containing fluorine (for example, CF 4 or the like), a gas containing chlorine (for example, Cl 2 or the like), an oxygen gas, a mixed gas containing these, or the like.
ガス制御部２１２は、収納部２１１と切り換え部８との間に設けられている。
ガス制御部２１２は、切り換え部８を介して容器２の内部に供給されるガスの流量や圧力などを制御する。
また、ガス制御部２１２は、容器２の内部へのガスの供給の開始、および供給の停止をも行う様にすることもできる。
The gas control unit 212 is provided between the storage unit 211 and the switching unit 8.
The gas control unit 212 controls the flow rate, pressure, and the like of the gas supplied to the inside of the container 2 via the switching unit 8.
In addition, the gas control unit 212 can also start supply of gas to the inside of the container 2 and stop supply.
切り換え部８は、第１ガス供給部６からのガスと、第２ガス供給部７からのガスと、第３ガス供給部２１０からのガスとの切り換えを行う。
すなわち、切り換え部８は、エッチング処理を行う場合には、エッチング処理において用いるガスが第３ガス供給部２１０から容器２の内部に供給されるようにする。
制御部５０は、ガス制御部２１２を制御して、エッチング処理において用いるガスを容器２の内部に供給する。
この際、制御部５０は、ガス制御部２１２を制御して、エッチング処理において用いるガスの流量や圧力などを制御する。
制御部５０は、切り換え部８を制御して、加熱処理において用いるガスの供給、選択的な除去において用いるガスの供給、およびエッチング処理において用いるガスの供給を切り換える。
The switching unit 8 switches the gas from the first gas supply unit 6, the gas from the second gas supply unit 7, and the gas from the third gas supply unit 210.
That is, when performing the etching process, the switching unit 8 supplies the gas used in the etching process from the third gas supply unit 210 to the inside of the container 2.
The control unit 50 controls the gas control unit 212 to supply the gas used in the etching process to the inside of the container 2.
At this time, the control unit 50 controls the gas control unit 212 to control the flow rate, pressure, and the like of the gas used in the etching process.
The control unit 50 controls the switching unit 8 to switch the supply of the gas used in the heat treatment, the supply of the gas used in the selective removal, and the supply of the gas used in the etching process.
次に、パターン形成装置１および処理装置２００の作用について例示をする。
まず、ゲートバルブ１０の扉１１を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送装置により、搬入搬出口２１から被処理物３００を容器２の内部に搬入する。被処理物３００は、電極４１の上面に載置され、電極４１の内部に設けられた図示しない保持部により保持される。
被処理物３００は、基体３０１と、基体３０１の上に設けられた自己組織化材料からなる膜３０２を有している（図２（ａ）を参照）。
Next, the operation of the patterning device 1 and the processing device 200 will be illustrated.
First, the door 11 of the gate valve 10 is opened by a gate opening and closing mechanism (not shown).
The object to be processed 300 is carried into the interior of the container 2 from the carry-in / out port 21 by a conveying device (not shown). The workpiece 300 is placed on the upper surface of the electrode 41 and held by a holding unit (not shown) provided inside the electrode 41.
The object to be treated 300 has a base body 301 and a film 302 made of a self-assembled material provided on the base body 301 (see FIG. 2A).
次に、図示しない搬送装置を容器２の外に退避させる。
次に、図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１０の扉１１を閉じる。
続いて、排気部９の排気装置９１により容器２の内部を排気する。
この際、容器２の内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて、圧力制御部９２により、容器２の内圧が所定の範囲内となるようにする。
Next, the transport device (not shown) is retracted out of the container 2.
Next, the door 11 of the gate valve 10 is closed by a gate opening and closing mechanism (not shown).
Subsequently, the inside of the container 2 is exhausted by the exhaust device 91 of the exhaust unit 9.
At this time, based on the output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the container 2, the pressure control unit 92 causes the internal pressure of the container 2 to be within a predetermined range.
次に、加熱処理（アニール処理）を行い、２種類のポリマー部が交互に配置されたラメラ状のミクロ相分離構造の膜３０３を形成する（図３（ａ）を参照）。
この場合、温度制御部５により、被処理物３００の温度が所定の範囲内となるようにする。
また、第１ガス供給部６の収納部６１から容器２の内部に加熱処理において用いるガスが供給される。
この際、ガス制御部６２により、容器２の内部に供給されるガスの流量や圧力などが制御される。
例えば、容器２の内部の圧力が１Ｐａ以下となるまで排気し、容器２の内部の圧力が５００Ｐａ程度になるまで容器２の内部に加熱処理において用いるガス（例えば、窒素ガス）を供給する。
また、例えば、被処理物３００の温度が１５０℃以上、２５０℃以下、処理時間が６００秒程度となるようにする。
なお、加熱処理に関する詳細は後述する。
Next, heat treatment (annealing treatment) is performed to form a film 303 having a lamellar microphase separation structure in which two types of polymer portions are alternately arranged (see FIG. 3A).
In this case, the temperature control unit 5 causes the temperature of the object to be treated 300 to be within a predetermined range.
In addition, the gas used in the heat treatment is supplied from the storage unit 61 of the first gas supply unit 6 to the inside of the container 2.
At this time, the gas control unit 62 controls the flow rate, pressure, and the like of the gas supplied to the inside of the container 2.
For example, the container 2 is evacuated until the pressure inside the container 2 becomes 1 Pa or less, and the gas (for example, nitrogen gas) used in the heat treatment is supplied to the inside of the container 2 until the pressure inside the container 2 becomes about 500 Pa.
Further, for example, the temperature of the object to be treated 300 is set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, and the treatment time is about 600 seconds.
The details of the heat treatment will be described later.
次に、選択的な除去を行い、パターン３０４を形成する。
排気部９の排気装置９１により容器２の内部を排気し、圧力制御部９２により容器２の内圧が所定の範囲内となるようにする。
また、切り換え部８により、第２ガス供給部７からのガスが容器２の内部に供給されるようにする。第２ガス供給部７の収納部７１から切り換え部８を介して容器２の内部に選択的な除去において用いるガスが供給される。
この際、ガス制御部７２により、容器２の内部に供給されるガスの流量や圧力などが制御される。
Next, selective removal is performed to form a pattern 304.
The inside of the container 2 is exhausted by the exhaust device 91 of the exhaust unit 9, and the internal pressure of the container 2 is made to be within a predetermined range by the pressure control unit 92.
Further, the switching unit 8 supplies the gas from the second gas supply unit 7 to the inside of the container 2. A gas used for selective removal is supplied from the storage unit 71 of the second gas supply unit 7 to the inside of the container 2 through the switching unit 8.
At this time, the gas control unit 72 controls the flow rate, pressure, and the like of the gas supplied to the inside of the container 2.
また、上部電極部３の電源３２により高周波電力が電極３１に印加される。
また、下部電極部４の電源４２により高周波電圧が電極４１に印加される。
電極３１に高周波電力が印加されると、電極３１と電極４１との間に放電が生じる。この放電により、容器２の内部にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰにより、選択的な除去において用いるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などのプラズマ生成物が生成される。
Further, high frequency power is applied to the electrode 31 by the power supply 32 of the upper electrode portion 3.
Further, a high frequency voltage is applied to the electrode 41 by the power supply 42 of the lower electrode unit 4.
When high frequency power is applied to the electrode 31, discharge occurs between the electrode 31 and the electrode 41. This discharge generates plasma P inside the container 2. The generated plasma P excites and activates the gas used in the selective removal to generate plasma products such as neutral active species, ions and electrons.
電極４１に高周波電圧が印加されると、イオンや電子などの荷電粒子が電極４１に載置された被処理物３００の表面に方向性をもって導かれる。
一方、中性活性種は、容器２の内部を重力や気流などにより下降して、被処理物３００の表面に到達する。
被処理物３００の表面に到達したプラズマ生成物により、２種類のポリマー部のうちの一方が除去され、パターン３０４が形成される。
When a high frequency voltage is applied to the electrode 41, charged particles such as ions and electrons are directed to the surface of the object to be processed 300 mounted on the electrode 41 with directivity.
On the other hand, the neutral active species descends inside the container 2 by gravity, air flow or the like to reach the surface of the object to be treated 300.
The plasma product that has reached the surface of the workpiece 300 removes one of the two types of polymer parts, and a pattern 304 is formed.
ここで、中性活性種による除去は、主に、選択比に基づいた除去（化学的な除去）となり、等方性を有するものとなる。一方、被処理物３００の表面に方向性をもって導かれたイオンによる除去は、主に、選択比に基づかない除去（物理的な除去）となり、異方性を有するものとなる。
異方性を有する除去と、等方性を有する除去の割合は、電極４１に印加する高周波電圧を変化させることで制御することができる。
Here, the removal by the neutral active species is mainly removal (chemical removal) based on the selectivity and is isotropic. On the other hand, the removal by ions directed to the surface of the object to be treated 300 is mainly removal (physical removal) not based on the selectivity and has anisotropy.
The proportion of anisotropic removal and isotropic removal can be controlled by changing the high frequency voltage applied to the electrode 41.
ここで、本発明者の得た知見によれば、加熱処理工程と選択的な除去工程との間、および選択的な除去を行っている際に、被処理物３００の温度が所定の範囲を外れるとミクロ相分離構造の膜３０３の一部に乱れが生じる場合がある。
そのため、温度制御部５により、被処理物３００の温度が所定の範囲内となるようにして、ミクロ相分離構造の膜３０３に乱れが生じない状態において選択的な除去を行うようにする。
この場合、例えば、容器２の内部を排気し、容器２の内部の圧力が１Ｐａ程度になるまで容器２の内部に選択的な除去において用いるガス（例えば、酸素ガス）を供給する。
また、後述するように、被処理物３００の温度が１５０℃以上、２５０℃以下となるようにする。
なお、選択的な除去に関する詳細は後述する。
Here, according to the knowledge obtained by the present inventor, the temperature of the object to be processed 300 is in a predetermined range between the heat treatment step and the selective removal step and when the selective removal is performed. Disengagement may occur in a part of the membrane 303 having a microphase separation structure.
Therefore, the temperature control unit 5 causes the temperature of the object to be treated 300 to fall within a predetermined range, and selective removal is performed in a state in which no disturbance occurs in the film 303 of the microphase separation structure.
In this case, for example, the inside of the container 2 is evacuated, and a gas (for example, oxygen gas) used for selective removal is supplied to the inside of the container 2 until the pressure inside the container 2 becomes about 1 Pa.
Further, as described later, the temperature of the object 300 is set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less.
The details of the selective removal will be described later.
以上のようにして、基体３０１の上にパターン３０４を形成することができる。
パターン形成装置１の場合には、図示しない搬送装置により、容器２の内部から被処理物３００が搬出される。
必要に応じて、以上の手順を繰り返すことで、複数の基体３０１の上にパターン３０４を順次形成することができる。
As described above, the pattern 304 can be formed on the base 301.
In the case of the pattern forming apparatus 1, the object to be processed 300 is carried out from the inside of the container 2 by a transfer device (not shown).
The pattern 304 can be sequentially formed on the plurality of substrates 301 by repeating the above procedure as necessary.
処理装置２００の場合には、さらにエッチング処理が施される。
エッチング処理を施す場合には、まず、排気部９の排気装置９１により容器２の内部を排気し、圧力制御部９２により容器２の内圧が所定の範囲内となるようにする。
また、切り換え部８により、第３ガス供給部２１０からのガスが容器２の内部に供給されるようにする。第３ガス供給部２１０の収納部２１１から切り換え部８を介して容器２の内部にエッチング処理において用いるガスが供給される。
この際、ガス制御部２１２により、容器２の内部に供給されるガスの流量や圧力などが制御される。
また、上部電極部３の電源３２により高周波電力が電極３１に印加される。
また、下部電極部４の電源４２により高周波電圧が電極４１に印加される。
すると、前述したものと同様に容器２の内部にプラズマＰが発生し、プラズマＰにより、エッチング処理において用いるガスが励起、活性化されてプラズマ生成物が生成される。
このプラズマ生成物と、基体３０１の上に形成されたパターン３０４により、基体３０１にエッチング処理が施される。
すなわち、基体３０１の上に形成されたパターン３０４をエッチングマスクとして、基体３０１にエッチング処理を施す。
前述したものと同様に、異方性を有する除去と、等方性を有する除去の割合は、電極４１に印加する高周波電圧を変化させることで制御することができる。
そのため、電極４１に印加する高周波電圧を変化させることで、エッチング処理により形成される溝などの形状を制御することができる。
In the case of the processing apparatus 200, an etching process is further performed.
When the etching process is performed, first, the inside of the container 2 is exhausted by the exhaust device 91 of the exhaust unit 9 so that the internal pressure of the container 2 becomes within the predetermined range by the pressure control unit 92.
Further, the switching unit 8 supplies the gas from the third gas supply unit 210 to the inside of the container 2. A gas used in the etching process is supplied from the storage unit 211 of the third gas supply unit 210 to the inside of the container 2 through the switching unit 8.
At this time, the gas control unit 212 controls the flow rate, pressure, and the like of the gas supplied to the inside of the container 2.
Further, high frequency power is applied to the electrode 31 by the power supply 32 of the upper electrode portion 3.
Further, a high frequency voltage is applied to the electrode 41 by the power supply 42 of the lower electrode unit 4.
Then, a plasma P is generated inside the container 2 in the same manner as described above, and the plasma P excites and activates a gas used in the etching process to generate a plasma product.
The substrate 301 is etched by the plasma product and the pattern 304 formed on the substrate 301.
That is, the substrate 301 is etched using the pattern 304 formed on the substrate 301 as an etching mask.
As described above, the ratio of anisotropic removal and isotropic removal can be controlled by changing the high frequency voltage applied to the electrode 41.
Therefore, by changing the high frequency voltage applied to the electrode 41, the shape of a groove or the like formed by the etching process can be controlled.
以上のようにして、基体３０１にエッチング処理を施すことができる。
次に、図示しない搬送装置により、容器２の内部から被処理物３００が搬出される。
必要に応じて、以上の手順を繰り返すことで、複数の基体３０１にエッチング処理を順次施すことができる。
As described above, the substrate 301 can be etched.
Next, the to-be-processed object 300 is carried out from the inside of the container 2 by the conveying apparatus which is not illustrated.
The etching process can be sequentially performed on the plurality of substrates 301 by repeating the above procedure as necessary.
次に、加熱処理、選択的な除去、およびエッチング処理についてさらに説明する。
図２（ａ）は、基体３０１の上に設けられた自己組織化材料からなる膜３０２を例示するための模式図である。
図２（ｂ）は、自己組織化材料からなる膜３０２の構成を例示するための模式図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、自己組織化材料は、第１のポリマー３０２ａと、第２のポリマー３０２ｂを含んでいる。
この場合、自己組織化材料は、第１のポリマー３０２ａのポリマーブロック鎖と、第２のポリマー３０２ｂのポリマーブロック鎖とが結合したものとすることができる。
第１のポリマー３０２ａは、例えば、疎水性を有する樹脂とすることができる。
第２のポリマー３０２ｂは、例えば、親水性を有する樹脂とすることができる。
自己組織化材料からなる膜３０２は、例えば、第１のポリマー３０２ａと第２のポリマー３０２ｂを溶媒に溶解し、スピンコート法などを用いて基体３０１の上に塗布することで形成することができる。
なお、ミクロ相分離構造の膜３０３を形成する際の基準とするために、図示しないガイド部を、膜３０２を塗布する前に、基体３０１の上に設けることもできる。
図示しないガイド部には、既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
Next, the heat treatment, the selective removal, and the etching treatment will be further described.
FIG. 2A is a schematic view for illustrating a film 302 made of a self-assembled material provided on a substrate 301.
FIG. 2 (b) is a schematic view for illustrating the configuration of a film 302 made of a self-assembled material.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the self-assembled material includes a first polymer 302a and a second polymer 302b.
In this case, the self-assembled material may be a combination of the polymer block chain of the first polymer 302a and the polymer block chain of the second polymer 302b.
The first polymer 302a can be, for example, a resin having hydrophobicity.
The second polymer 302 b can be, for example, a resin having hydrophilicity.
The film 302 made of a self-assembled material can be formed, for example, by dissolving the first polymer 302 a and the second polymer 302 b in a solvent and applying the solution on the substrate 301 using a spin coating method or the like. .
In addition, in order to use as a reference | standard at the time of forming the film | membrane 303 of micro phase separation structure, the guide part which is not shown in figure can also be provided on the base | substrate 301 before apply | coating the film | membrane 302.
A known technique can be applied to the guide portion (not shown), and thus the detailed description is omitted.
また、基体３０１の材料や形態には特に限定はない。
例えば、基体３０１の材料は、シリコンなどの半導体材料、酸化物や窒化物などの無機材料などとすることができる。
Further, the material and the form of the substrate 301 are not particularly limited.
For example, the material of the base 301 can be a semiconductor material such as silicon, an inorganic material such as an oxide or a nitride, or the like.
図３（ａ）は、加熱処理を例示するための模式図である。
図３（ｂ）は、加熱処理が施された膜３０３の構成を例示するための模式図である。 図３（ａ）、（ｂ）に示すように、自己組織化材料からなる膜３０２に加熱処理を施せば、ミクロ相分離が生じる。
そして、ミクロ相分離が生じることで、第１のポリマー３０２ａからなる第１のポリマー部３０３ａと、第２のポリマー３０２ｂからなる第２のポリマー部３０３ｂが交互に配置されたラメラ状のミクロ相分離構造の膜３０３が形成される。
加熱処理は、加熱処理において用いるガス（例えば、窒素ガス）の雰囲気中において行う。この場合、例えば、雰囲気の圧力が５００Ｐａ程度、被処理物３００の温度が１５０℃以上、２５０℃以下、処理時間が６００秒程度とすることができる。
FIG. 3A is a schematic view for illustrating the heat treatment.
FIG. 3B is a schematic view for illustrating the configuration of the film 303 subjected to the heat treatment. As shown in FIGS. 3A and 3B, when the film 302 made of a self-assembled material is subjected to heat treatment, microphase separation occurs.
Then, due to the occurrence of microphase separation, lamellar microphase separation in which a first polymer portion 303a made of the first polymer 302a and a second polymer portion 303b made of the second polymer 302b are alternately arranged. A membrane 303 of structure is formed.
The heat treatment is performed in an atmosphere of a gas (eg, nitrogen gas) used in the heat treatment. In this case, for example, the pressure of the atmosphere can be about 500 Pa, the temperature of the object 300 can be 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, and the treatment time can be about 600 seconds.
ここで、本発明者の得た知見によれば、加熱処理工程と選択的な除去工程との間、および選択的な除去を行っている際に、被処理物３００の温度が所定の範囲を外れるとミクロ相分離構造の膜３０３の一部に乱れが生じ、形成されるパターンに欠陥（オープン欠陥、ショート欠陥など）が生じたり、ＬＷＲの値が大きくなったりするおそれがある。 Here, according to the knowledge obtained by the present inventor, the temperature of the object to be processed 300 is in a predetermined range between the heat treatment step and the selective removal step and when the selective removal is performed. If out of this range, a disturbance may occur in a part of the film 303 having a microphase separation structure, causing defects (open defects, short defects, etc.) in the formed pattern, or the LWR value may become large.
図４（ａ）、（ｂ）は、ミクロ相分離構造の膜３０３の一部に生じた乱れを例示するための模式平面図である。
なお、図４（ａ）、（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
図４（ａ）に示すように、ミクロ相分離構造の膜３０３の一部に乱れが生じ、連結部３０３ａ１が形成される場合がある。
この場合、第２のポリマー３０２ｂを除去してパターンを形成すると、パターンにショート欠陥が形成される。
また、第１のポリマー部３０３ａを除去してパターンを形成すると、パターンにオープン欠陥が形成される。
FIGS. 4A and 4B are schematic plan views for illustrating the disturbance generated in a part of the film 303 having a microphase separation structure.
In addition, Fig.4 (a), (b) is an AA line arrow directional view of Fig.3 (a).
As shown to Fig.4 (a), disorder may arise in a part of film | membrane 303 of micro phase separation structure, and the connection part 303a1 may be formed.
In this case, when the second polymer 302 b is removed to form a pattern, short defects are formed in the pattern.
In addition, when the first polymer portion 303a is removed to form a pattern, an open defect is formed in the pattern.
図４（ｂ）に示すように、ミクロ相分離構造の膜３０３の一部に乱れが生じ、切り欠き部３０３ａ２が形成される場合がある。
この場合、第２のポリマー３０２ｂを除去してパターンを形成すると、パターンにオープン欠陥が形成される。
また、第１のポリマー部３０３ａを除去してパターンを形成すると、パターンにショート欠陥が形成される。
As shown in FIG. 4B, there is a case in which a disturbance occurs in a part of the film 303 having a microphase separation structure, and a notch 303a2 is formed.
In this case, when the second polymer 302 b is removed to form a pattern, open defects are formed in the pattern.
In addition, when the first polymer portion 303a is removed to form a pattern, short defects are formed in the pattern.
本発明者の得た知見によれば、被処理物３００の温度が１５０℃未満となれば、ミクロ相分離構造の膜３０３の一部に乱れが生じやすくなる。また、被処理物３００の温度が２５０℃を超えると、ミクロ相分離構造の膜３０３の一部が分解するなどして損傷が発生するおそれがある。
そのため、加熱処理工程と選択的な除去工程との間、および選択的な除去を行っている際に、被処理物３００の温度が１５０℃以上、２５０℃以下となるようにすることが好ましい。
この場合、加熱処理から選択的な除去が終了するまでの間、被処理物３００の温度が同じ温度となるようにしてそれぞれの処理を行う様にすることもできる。
According to the knowledge obtained by the present inventor, when the temperature of the object 300 is less than 150 ° C., turbulence tends to occur in a part of the film 303 having a microphase separation structure. In addition, when the temperature of the object to be treated 300 exceeds 250 ° C., damage may occur due to decomposition of a part of the film 303 having a microphase separation structure.
Therefore, it is preferable that the temperature of the object 300 be 150 ° C. or more and 250 ° C. or less between the heat treatment step and the selective removal step and when the selective removal is performed.
In this case, it is also possible to perform each processing so that the temperature of the workpiece 300 becomes the same temperature from the heat treatment to the end of the selective removal.
図５は、選択的な除去を例示するための模式図である。
選択的な除去においては、第１のポリマー部３０３ａ、または第２のポリマー部３０３ｂを除去してパターン３０４を形成する。
第１のポリマー部３０３ａと、第２のポリマー部３０３ｂとでは材料が異なるので、プラズマ処理などによりいずれか一方を除去することができる。
図６に例示をしたものは、第２のポリマー部３０３ｂを除去する場合である。
FIG. 5 is a schematic diagram for illustrating selective removal.
In the selective removal, the first polymer portion 303a or the second polymer portion 303b is removed to form a pattern 304.
Since the materials of the first polymer portion 303a and the second polymer portion 303b are different, one of them can be removed by plasma treatment or the like.
What is illustrated in FIG. 6 is the case where the second polymer portion 303 b is removed.
選択的な除去において用いるガス、雰囲気の圧力、処理時間などは、第１のポリマー部３０３ａに対する第２のポリマー部３０３ｂの選択比が大きくなるように適宜設定することができる。
ただし、被処理物３００の温度は、１５０℃以上、２５０℃以下となるようにする。
なお、被処理物３００の温度以外のプロセス条件には既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
The gas used in the selective removal, the pressure of the atmosphere, the processing time, and the like can be appropriately set such that the selection ratio of the second polymer portion 303b to the first polymer portion 303a is increased.
However, the temperature of the object to be treated 300 is set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less.
In addition, since known techniques can be applied to process conditions other than the temperature of the workpiece 300, detailed description will be omitted.
図６は、エッチング処理を例示するための模式図である。
エッチング処理においては、パターン３０４をエッチングマスクとして、基体３０１にエッチング処理を施す。
エッチング処理において用いるガス、雰囲気の圧力、被処理物３００の温度、処理時間などは、基体３０１の材料などに応じて適宜設定することができる。
なお、エッチング処理のプロセス条件には既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
FIG. 6 is a schematic view for illustrating the etching process.
In the etching process, the substrate 301 is etched using the pattern 304 as an etching mask.
The gas used in the etching process, the pressure of the atmosphere, the temperature of the object to be processed 300, the processing time, and the like can be appropriately set in accordance with the material of the base 301 and the like.
In addition, since known techniques can be applied to the process conditions of the etching process, the detailed description is omitted.
次に、本実施の形態に係るパターン形成方法、および処理方法について例示をする。
本実施の形態に係るパターン形成方法は、基体３０１と、基体３０１の上に設けられた自己組織化材料を含む膜３０２とを有する被処理物３００に、加熱処理と選択的な除去を順次施すことで基体３０１の上にパターン３０４を形成するパターン形成方法である。
加熱工程においては、基体３０１の上に設けられた自己組織化材料を含む膜３０２を加熱して、第１のポリマー部３０３ａと、第２のポリマー部３０３ｂとが交互に配置されたミクロ相分離構造の膜３０３を形成する。
選択的な除去を行う工程においては、第１のポリマー部３０３ａ、または第２のポリマー部３０３ｂを除去する。
そして、選択的な除去を行う工程において、被処理物３００の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にする。
Next, the pattern formation method and the processing method according to the present embodiment will be illustrated.
In the pattern formation method according to this embodiment, heat treatment and selective removal are sequentially performed on an object to be processed 300 having a base 301 and a film 302 containing a self-assembled material provided on the base 301. This is a pattern forming method for forming the pattern 304 on the substrate 301.
In the heating step, a film 302 containing a self-assembled material provided on a substrate 301 is heated to form microphase separation in which first polymer portions 303a and second polymer portions 303b are alternately arranged. Form the membrane 303 of the structure.
In the step of selectively removing, the first polymer portion 303a or the second polymer portion 303b is removed.
Then, in the step of performing selective removal, the temperature of the object 300 is set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less.
この場合、加熱工程と、選択的な除去を行う工程との間において、被処理物３００の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にすることができる。 In this case, the temperature of the object to be treated 300 can be set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less between the heating step and the step of performing selective removal.
また、加熱工程において、被処理物３００の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にすることができる。 In the heating step, the temperature of the object to be treated 300 can be set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less.
本実施の形態に係る処理方法は、上記のパターン形成方法により、基体３０１の上にパターン３０４を形成し、パターン３０４をエッチングマスクとして、基体３０１にエッチング処理を施す。
なお、各工程の内容は、前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
In the processing method according to the present embodiment, the pattern 304 is formed on the base body 301 by the above-described pattern forming method, and the base body 301 is etched using the pattern 304 as an etching mask.
In addition, since the content of each process can be made to be the same as that of what was mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted.
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、パターン形成装置１および処理装置２００が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、例えば、加熱処理を行う容器と選択的な除去を行う容器とを分け、両容器を真空搬送室を介して連結することもできる。その場合、加熱処理を行う容器において加熱された被処理物は、真空搬送室を介して選択的な除去を行う容器に搬送されるので、加熱後の搬送中に被処理物の温度が低下することを抑制することができる。そのため、選択的な除去を行う容器において、選択的な除去を適切に行うことができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiments have been illustrated above. However, the present invention is not limited to these descriptions.
Those skilled in the art can appropriately add, delete, or change design elements of the above-described embodiment, or can add, omit, or change the process of the components, to which the features of the present invention are also provided. As long as it is included in the scope of the present invention.
For example, the shapes, dimensions, materials, arrangements, numbers, and the like of the elements included in the pattern forming apparatus 1 and the processing apparatus 200 are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate.
Alternatively, for example, the container for heat treatment and the container for selective removal may be divided, and the two containers may be connected via the vacuum transfer chamber. In such a case, the object heated in the heat treatment container is transported to the selective removal container via the vacuum transfer chamber, so the temperature of the object decreases during transport after heating. Can be suppressed. Therefore, selective removal can be appropriately performed in a container that performs selective removal.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is equipped can be combined as much as possible, and what combined these is also included in the scope of the present invention as long as the feature of the present invention is included.
１ パターン形成装置、２ 容器、３ 上部電極部、４ 下部電極部、５ 温度制御部、６ 第１ガス供給部、７ 第２ガス供給部、８ 切り換え部、９ 排気部、３１ 電極、３２ 電源、４１ 電極、４２ 電源、６１ 収納部、６２ ガス制御部、７１ 収納部、７２ ガス制御部、９１ 排気装置、９２ 圧力制御部、５０ 制御部、２００ 処理装置、２１０ 第３ガス供給部、２１１ 収納部、２１２ ガス制御部、３００ 被処理物、３０１ 基体、３０２ 膜、３０２ａ 第１のポリマー、３０２ｂ 第２のポリマー、３０３ 膜、３０３ａ 第１のポリマー部、３０３ｂ 第２のポリマー部、３０４ パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 pattern formation apparatus, 2 containers, 3 upper electrode part, 4 lower electrode part, 5 temperature control part, 6 1st gas supply part, 7 2nd gas supply part, 8 switching part, 9 exhaust part, 31 electrode, 32 power supply , 41 electrode, 42 power supply, 61 storage unit, 62 gas control unit, 71 storage unit, 72 gas control unit, 91 exhaust device, 92 pressure control unit, 50 control unit, 200 processing unit, 210 third gas supply unit, 211 Storage part, 212 gas control part, 300 object to be processed, 301 substrate, 302 membrane, 302a first polymer, 302b second polymer, 303 membrane, 303a first polymer part, 303b second polymer part, 304 pattern
Claims (8)
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な容器と、
前記容器の内部に前記加熱処理に用いるガスを供給する第１ガス供給部と、
前記容器の内部に前記選択的な除去に用いるガスを供給する第２ガス供給部と、
前記第１ガス供給部からのガスと、前記第２ガス供給部からのガスと、の切り換えを行う切り換え部と、
前記容器の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記容器の内部に設けられ、前記被処理物を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記被処理物の温度を制御する温度制御部と、
を備え、
前記温度制御部は、前記プラズマ発生部によって発生させたプラズマによって前記選択的な除去を行う際に、前記被処理物の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にするパターン形成装置。 A film containing a self-assembled material is heated to an object having a substrate and a film containing a self-assembled material provided on the substrate to form a first first polymer portion and a second polymer portion. Heat treatment for forming a film of microphase separation structure in which polymer parts are alternately arranged, and selective removal for removing the first polymer part or the second polymer part from the film of the microphase separation structure by sequentially applying, to a pattern forming apparatus that forms a pattern from a film containing a self-organizing material over said substrate,
A container capable of maintaining an atmosphere decompressed below atmospheric pressure;
A first gas supply unit for supplying a gas used for the heat treatment to the inside of the container;
A second gas supply unit for supplying a gas used for the selective removal inside the container;
A switching unit for switching between the gas from the first gas supply unit and the gas from the second gas supply unit;
A plasma generation unit that generates plasma inside the container;
A placement unit provided inside the container for placing the object to be treated;
A temperature control unit that controls the temperature of the object placed on the placement unit;
Equipped with
The said temperature control part is a pattern formation apparatus which makes the temperature of the said to-be-processed object 150 degreeC or more and 250 degrees C or less, when performing the said selective removal by the plasma generated by the said plasma generation part .
前記パターン形成装置に設けられた容器の内部に前記基体のエッチング処理に用いるガスを供給する第３ガス供給部と、
を備え、
前記パターン形成装置に設けられた切り換え部は、第１ガス供給部からのガスと、第２ガス供給部からのガスと、前記第３ガス供給部からのガスと、の切り換えを行う処理装置。 The pattern forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
A third gas supply unit for supplying a gas used for the etching process of the substrate into a container provided in the pattern forming apparatus;
Equipped with
The switching unit provided in the pattern forming apparatus switches the gas from the first gas supply unit, the gas from the second gas supply unit, and the gas from the third gas supply unit.
前記基体の上に設けられた自己組織化材料を含む膜を加熱して、第１のポリマー部と、第２のポリマー部と、が交互に配置されたミクロ相分離構造の膜を形成する加熱工程と、
プラズマを発生させ、前記プラズマによって前記第１のポリマー部、または前記第２のポリマー部を除去する除去工程と、
を備え、
前記除去工程において、前記被処理物の温度を１５０℃以上、２５０℃以下にするパターン形成方法。 A substrate and a film containing a self-organizing material disposed on said substrate, the object to be treated with, the self-organizing material on the substrate by sequentially applying it selective removal and heat treatment A pattern forming method for forming a pattern from a film containing
The film comprising the self-assembled material provided on the substrate is heated to form a film of a microphase separation structure in which the first polymer portion and the second polymer portion are alternately arranged. Process,
Removing the plasma from the first polymer portion or the second polymer portion by the plasma ;
Equipped with
In the removal step, a pattern formation method in which the temperature of the object to be treated is set to 150 ° C. or more and 250 ° C. or less.
前記パターンをエッチングマスクとして、前記基体にエッチング処理を施す処理方法。 A pattern is formed on a substrate by the pattern forming method according to any one of claims 5 to 7,
A processing method of subjecting the substrate to an etching process using the pattern as an etching mask.
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