TW201410336A - 圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體 - Google Patents

圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體 Download PDF

Info

Publication number
TW201410336A
TW201410336A TW102111688A TW102111688A TW201410336A TW 201410336 A TW201410336 A TW 201410336A TW 102111688 A TW102111688 A TW 102111688A TW 102111688 A TW102111688 A TW 102111688A TW 201410336 A TW201410336 A TW 201410336A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pattern forming
block copolymer
pmma
wafer
inert gas
Prior art date
Application number
TW102111688A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI538745B (zh
Inventor
Makoto Muramatsu
Takahiro Kitano
Tadatoshi Tomita
Keiji Tanouchi
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of TW201410336A publication Critical patent/TW201410336A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI538745B publication Critical patent/TWI538745B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00031—Regular or irregular arrays of nanoscale structures, e.g. etch mask layer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • G03F7/405—Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0147—Film patterning
    • B81C2201/0149—Forming nanoscale microstructures using auto-arranging or self-assembling material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本發明旨在提供一種圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體，可提升嵌段共聚物中A聚合物區域與B聚合物區域相對於有機溶劑之溶解度比。其中藉由包含下列步驟之圖案形成方法達成上述課題：於基板形成包含至少2種類之聚合物的嵌段共聚物膜；加熱該嵌段共聚物膜；在惰性氣體氛圍下對經加熱之該嵌段共聚物膜照射紫外線；及對經照射紫外線之該嵌段共聚物膜供給有機溶劑。

Description

圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體
本發明係關於自我組織式(DSA)微影技術，關於利用此技術之圖案形成方法、圖案形成裝置及儲存有令圖案形成裝置實施圖案形成方法之電腦程式之電腦可讀取記憶媒體。
近年來，有人探討利用嵌段共聚物自我組織式排列之性質之自我組織式微影技術之實用化(例如專利文獻1及2以及非專利文獻1)。自我組織式微影技術中，首先，例如塗布包含A聚合物鏈與B聚合物鏈之嵌段共聚物溶液於基板。其次，加熱基板後，相互隨機固溶之A聚合物鏈與B聚合物鏈即相分離，形成規則排列之A聚合物區域與B聚合物區域。接著，去除A聚合物區域與B聚合物區域中任一者以圖案化嵌段共聚物後，即形成呈既定圖案之遮罩。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2005-29779號公報
【專利文獻2】日本特開2007-125699號公報
【非專利文獻】
【非專利文獻1】K. W. Guarini, et al., “Optimization of Diblock Copolymer Thin Film Self Assembly”, Advanced Materials, 2002, 14, No. 18, September 16, pp.1290-1294. (p. 1290, ll.31-51)
作為如此之嵌段共聚物，已知例如A聚合物鏈係聚苯乙烯(polystyrene：PS)，B聚合物鏈係聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)：PMMA)之嵌段共聚物(poly(styrene-block-methyl methacrylate)：PS-b-PMMA)(專利文獻1等)。如上述，在晶圓上塗布PS-b-PMMA，加熱晶圓後，相分離之PS區域與PMMA區域即規則排列。在此，例如去除PMMA區域以形成圖案時，宜使用PMMA區域溶解度高，PS區域溶解度低，亦即相對於PA區域溶解度PMMA區域溶解度之比(溶解度比)大的有機溶劑等。此因溶解度比小時以有機溶劑形成之圖案中之PS區域薄，以此圖案為蝕刻遮罩蝕刻基底層時，有遮罩消失之虞。
然而，也因為PS與PMMA皆係有機物，事實上溶解度比大的有機溶劑並不存在。
在此，例如專利文獻1中探討一方法，對塗布在基板上的嵌段共聚物照射電子線、γ線或X線等能量線，以水類溶媒或有機溶媒潤洗經照射之嵌段共聚物。對相分離之PS-b-PMMA照射能量線後，PMMA之主鏈即會斷裂而易於溶於有機溶劑，故亦可增大溶解度比。然而，眾人雖期待盡量增大A聚合物區域與B聚合物區域之溶解度比，但不能說目前充分的溶解度比已被實現。
鑑於上述情事，本發明提供一種圖案形成方法、圖案形成裝置及儲存有令圖案形成裝置實施圖案形成方法之電腦程式之電腦可讀取記憶媒體，可提升嵌段共聚物中A聚合物區域與B聚合物區域相對於有機溶劑之溶解度比。
依本發明第1態樣可提供一種圖案形成方法，包含下列步驟：在基板形成包含至少2種類之聚合物的嵌段共聚物膜；加熱該嵌段共聚物膜；在惰性氣體氛圍下對經加熱之該嵌段共聚物膜照射紫外線；及對經照射紫外線之該嵌段共聚物膜供給有機溶劑。
依本發明第2態樣可提供一種圖案形成裝置，包含：膜形成部，對基板供給包含嵌段共聚物之塗布液，在該基板上形成嵌段共聚物膜；加熱部，對因該膜形成部形成有該嵌段共聚物膜之該基板進行加熱；紫外線照射部，包含對內部供給惰性氣體之惰性氣體供給部，在惰性氣體氛圍下對經加熱之該嵌段共聚物膜照射紫外線；及液體處理部，對經照射該紫外線之該嵌段共聚物膜供給有機溶劑。
且依另一觀點之本發明係一種電腦可讀取記憶媒體，儲存有令圖案形成裝置實施上述圖案形成方法之電腦程式。
依本發明，可較以往更提升嵌段共聚物中A聚合物區域與B聚合物區域相對於有機溶劑之溶解度比。
C‧‧‧匣盒
DM‧‧‧PMMA區域
DS‧‧‧PS區域
H、h‧‧‧電洞
HP‧‧‧熱板
L‧‧‧光源
MA‧‧‧主運送機構
OS‧‧‧有機溶劑
PL‧‧‧光阻層
R1、R2‧‧‧架座單元
S1‧‧‧匣盒站
S2‧‧‧處理站
S3‧‧‧介面站
W‧‧‧晶圓
2‧‧‧旋轉吸盤
5‧‧‧化學液供給噴嘴
6‧‧‧杯體
6a‧‧‧排氣口
6b‧‧‧排液口
8‧‧‧潤洗液噴吐噴嘴
8a‧‧‧待命部
10‧‧‧圖案形成裝置
12‧‧‧伺服馬達
14‧‧‧支持銷
15‧‧‧昇降驅動機構
16‧‧‧排氣管
17‧‧‧排出管
20‧‧‧移動機構
23‧‧‧匣盒平台
24‧‧‧轉動．昇降臂
21‧‧‧嵌段共聚物膜
22‧‧‧運送臂
31‧‧‧液體處理單元
31C‧‧‧框體
32‧‧‧塗布單元
39‧‧‧化學液供給源
39A‧‧‧添加劑供給源
39B‧‧‧分支管
39C‧‧‧化學液供給管
40‧‧‧紫外線照射單元
51‧‧‧晶圓腔室
51A‧‧‧惰性氣體導入口
51B‧‧‧惰性氣體排氣口
52‧‧‧光源腔室
53‧‧‧框體
54‧‧‧透射窗
55‧‧‧底板
55a‧‧‧流水路
56‧‧‧支柱
57‧‧‧基座
58‧‧‧支持銷
59‧‧‧昇降銷
60‧‧‧昇降機構
61‧‧‧加熱單元
68‧‧‧冷卻水供給裝置
62‧‧‧冷卻單元
69‧‧‧加熱器
63‧‧‧疏水化單元
70‧‧‧溫度調整器
64‧‧‧通過單元
65‧‧‧對準單元
66‧‧‧CHP單元
67‧‧‧通過單元
71‧‧‧臂
72‧‧‧電源
73‧‧‧框體
74‧‧‧照射窗
76‧‧‧運送機構
81‧‧‧惰性氣體供給源
100‧‧‧控制部
100a‧‧‧製程控制器
100b‧‧‧使用者介面部
100c‧‧‧記憶部
100d‧‧‧程式記錄媒體
200‧‧‧曝光裝置
圖1(a)(b)(c)(d)(e)係依本發明第1實施形態之圖案形成方法之說明圖。
圖2(A)(B)(C)(D)(a)(b)(c)(d)係依本發明第1實施形態之圖案形成方法適用於形成電洞於基板時之例之說明圖。
圖3(a)(b)(c)(d)係藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)顯示按照依本發明第1實施形態之圖案形成方法形成之電洞之俯視像。
圖4(a)(b)(c)係藉由SEM顯示按照依本發明第1實施形態之圖案形成方法形成之電洞之剖面像。
圖5係顯示依本發明第2實施形態之圖案形成裝置之立體圖。
圖6係顯示圖5圖案形成裝置之俯視圖。
圖7係顯示圖5圖案形成裝置之另一立體圖。
圖8係顯示圖5圖案形成裝置液體處理單元之示意圖。
圖9係顯示圖5圖案形成裝置紫外線照射單元之示意圖。
圖10係顯示PS、PMMA、PS-b-PMMA相對於紫外線波長之吸收係數之曲線圖。
以下，參照附圖並同時說明關於本發明非限定例示之實施形態。附圖中，對同一或對應之零件或構件賦予同一或對應之參照符號，省略重複之說明。
[第1實施形態]
參照圖1並同時說明關於依本發明第1實施形態之圖案形成方法。首先，準備聚苯乙烯(PS)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)嵌段共聚物(以下，PS-b-PMMA)溶解於有機溶媒之溶液(亦稱塗布液)。有機溶媒只要與構成PS-b-PMMA之PS及PMMA相溶性高無特別限定，可係例如甲苯、乙酸丙二醇單甲基醚酯(PGMEA)等。
其次，藉由例如旋轉塗布法，在作為基板之半導體晶圓(以下僅稱晶圓)W上塗布塗布液後，如圖1(a)所示，即形成PS-b-PMMA膜21。此膜21中，如圖1(a)中之插入圖所示意顯示，PS聚合物與PMMA聚合物相互隨機混合。
接著，如圖1(b)所示，藉由例如熱板HP加熱形成有PS-b-PMMA膜21之晶圓W至既定溫度後，於PS-b-PMMA即發生相分離。因此相分離，如圖1(b)中之插入圖所示，PS區域DS與PMMA區域DM交互排列。在此，以PS分子長之整數倍決定PS區域DS之寬，以PMMA分子長之整數倍決定PMMA區域DM之寬，故於PS-b-PMMA膜21中，PS區域DS及PMMA區域DM以既定間距(PS區域DS之寬+PMMA區域DM之寬)重複排列。且以PS分子之聚合數決定PS區域DS之寬，以PMMA分子之聚合數決定PMMA區域DM之寬，故可藉由調整聚合數決定所希望之圖案。又，以既定圖案排列PS-b-PMMA之PS區域DS與PMMA區域DM，故宜於晶圓W表面形成引導圖案。
加熱結束後，如圖1(c)所示意顯示，在氬(Ar)或氦(He)等稀有氣體或氮氣等惰性氣體氛圍下，例如藉由光源L對晶圓W上的PS-b-PMMA膜21照射紫外線。紫外線雖只要包含屬於紫外線區域之波長成分即無特別限定，但宜包含例如200nm以下之波長成分。且紫外線更宜包含可由PMMA吸收之185nm以下的波長成分。使用包含波長200nm以下的波長成分之紫外線時，作為光源L，可適當使用發出波長172nm的紫外線之Xe準分子燈具。
可想像對PS-b-PMMA膜21照射紫外線後，於PS即發生交聯反應，故PS難以溶入有機溶劑，另一方面，PMMA中主鏈斷裂，故PMMA易於溶入有機溶劑。又，使用波長172nm之紫外線時，其照射強度(劑量)宜在約180mJ以下。此因若以大於180mJ之劑量對PS-b-PMMA膜21照射波長172nm之紫外線，其後對PS-b-PMMA膜21供給有機溶劑時有機溶劑即會易於滲透PS區域DS，其結果導致PS區域DS膨潤，而難以去除PMMA區域DM。且紫外線劑量大於180mJ時，PMMA區域DM有變質凝固之虞，有難以溶解於有機溶劑之虞。
又，晶圓W周圍氛圍中之氧濃度雖會因惰性氣體降低，但具體而言，如後述惰性氣體氛圍中之氧濃度只要在例如400ppm以下即可。
其次，如圖1(d)所示，對PS-b-PMMA膜21供給有機溶劑OS。因有機溶劑OS，膜21中之PMMA區域DM溶解，PS區域DS留在晶圓W表面上。在此，作為有機溶劑OS，可適當使用例如異丙醇(IPA)。
經過既定時間後，晶圓W表面乾燥，如圖1(e)所示，在晶圓W表面上獲得PS區域DS構成之圖案。
其次，參照圖2並同時說明關於依本發明實施形態之圖案形成方法適用在於基板(例如矽晶圓)形成電洞(相當於接觸洞或介層洞)時之例。以下說明中，有時稱對PS-b-PMMA膜照射紫外線為曝光，稱藉由有機溶劑溶解PMMA區域為顯影。又，圖2(A)至圖2(D)係俯視圖，圖2(a)至圖2(d)係對應圖2(A)至圖2(D)，沿I-I線之剖面圖。
首先，在晶圓W表面上形成光阻層PL，如圖2(A)及(a)所示於此光阻層PL形成複數電洞H(圖2中，為求方便僅圖示一個電洞H)。電洞H可藉由習知之光微影技術形成。電洞H之內徑可為例如約90nm。
其次，例如作為溶媒使用甲苯，PS-b-PMMA溶於此溶媒，藉此製作塗布液。塗布液中PS-b-PMMA之固形成分濃度可為例如2體積%。在上述光阻層PL及晶圓W上藉由例如旋轉塗布機塗布塗布液，形成PS-b-PMMA膜21。在此，如圖2(B)及(b)所示，以PS-b-PMMA膜21嵌入電洞H。且此時PS與PMMA相互隨機混合。
在例如熱板上以約150℃至約250℃之溫度，加熱形成有PS-b-PMMA膜21之晶圓W約30秒至約10分鐘期間後，PS與PMMA即相分離。其結果，如圖2(C)及(c)所示，沿電洞H內壁配置呈圓筒形狀之PS區域DS，於PS區域DS中央配置呈圓柱形狀之PMMA區域DM。
冷卻晶圓W至約室溫後，在惰性氣體氛圍下使用Xe準分子燈具對PS-b-PMMA膜21照射(曝光)紫外線(波長172nm)例如約10秒至約60秒期間。
曝光後，例如於後述液體處理單元中，朝形成有PS-b-PMMA膜21之晶圓W滴入有機溶劑(例如IPA)，在膜21上盛裝IPA。例如經過約30秒至約3分鐘後，藉由使晶圓W旋轉使IPA乾燥。藉此，如圖2(D)及(d)所示，形成由PS區域DS區劃之電洞h。電洞h之內徑小於形成於光阻層PL之電洞H(90nm)。電洞h之內徑可藉由PS-b-PMMA之PS與PMMA之混合比調整，本例中約為30nm。若使用具有如此之電洞h之PS-b-PMMA膜21作為遮罩，蝕刻基底之晶圓W，即可於晶圓W形成內徑與電洞h大致相等之電洞。如此按照依本實施形態之圖案形成方法，即可獲得內徑小於以習知之光微影技術可實現之極限尺寸(例如約60nm)之電洞h。
其次，說明關於作為實施例1按照上述方法形成電洞h(圖2(D)及(d))，以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察之結果。本實施例中，使用氮氣，產生以紫外線(波長172nm)使晶圓上的PS-b-PMMA膜曝光時之惰性氣體氛圍。且調整氮氣氛圍中之氧濃度為6ppm、150ppm及400ppm。作為比較例，就在空氣氛圍下以紫外線(波長172nm)使PS-b-PMMA膜21曝光之情形亦進行實驗。此等結果(SEM像)顯示於圖3。
如圖3(a)至(c)所示，在惰性氣體氛圍下以紫外線使PS-b-PMMA膜曝光時，PS區域構成之電洞h開口。另一方面，如圖3(d)所示，在空氣氛圍下以紫外線使PS-b-PMMA膜曝光時，相較於圖3(a)至(c)所示之電洞，電洞內徑較小(注意圖3(d)SEM像之倍率大於圖3(a)至(c)SEM像之倍率)，且隨處可見未形成電洞處。可想像在含有高濃度氧之氛圍下(空氣中之氧濃度約為20%)，PS-b-PMMA膜因紫外線被過度氧化而變質，故PMMA區域難以溶出於IPA中。且參照圖3(d)即知，表面(PS區域表面)粗糙，故可想像PS區域亦過度被氧化而變質。
另一方面，可想像在惰性氣體氛圍下，PMMA過度氧化被抑制，故可防止PS-b-PMMA膜變質。特別是，參照圖3(a)至(c)即可推測，只要惰性氣體氛圍中之氧濃度約在400ppm以下，於PS及PMMA雙方即不會因紫外 線發生變質。依以上結果，可理解在惰性氣體氛圍下以紫外線使PS-b-PMMA膜曝光之效果。
其次，說明關於就於顯影前後PMMA區域之膜厚變化調查之結果。圖4係顯示按照上述方法形成之電洞剖面之SEM像。圖4係沿圖2(D)中之I-I線使晶圓W、光阻層PL及PS區域斷裂，自與斷裂面垂直之方向以SEM觀察之剖面像。惟電洞H內之PS區域經去除，非電洞h而係電洞H可被觀察。
圖4(a)顯示以IPA顯影前之剖面像，光阻層PL上PS區域DS之厚度約為15nm。圖4(b)顯示顯影後之剖面像。圖4(b)中，光阻層PL上PS區域DS之厚度亦為約15nm。亦即，PS區域DS幾乎不溶解於IPA。考慮到PMMA區域因顯影幾乎完全溶解，溶解度比(PMMA之溶解度/PS之溶解度)大致為無限大。
且圖4(c)顯示為進行比較，藉由反應性離子蝕刻(RIE)裝置以氧電漿使PS-b-PMMA膜顯影時之結果。如圖4(c)所示，在光阻層PL上留下的PS區域DS之厚度約為10nm。依此結果，以RIE氧電漿蝕刻之蝕刻速度比(PMMA之蝕刻速度/PS之蝕刻速度)約7。依此等結果可說，依本實施形態之圖案形成方法相對於以RIE進行之顯影具有有意義之效果。
[第2實施形態]
其次，參照圖5至圖9，並同時說明關於為實施依第1實施形態之圖案形成方法(包含電洞形成方法)適當的依本發明第2實施形態之圖案形成裝置。圖5係顯示依本實施形態之圖案形成裝置10之概略立體圖，圖6係顯示圖案形成裝置10之概略俯視圖。參照圖5及圖6即知，圖案形成裝置10包含匣盒站S1、處理站S2及介面站S3。
匣盒站S1中設有匣盒平台23與運送臂22(圖6)。匣盒平台23上擺放有可收納複數片(例如25片)晶圓W之複數(圖示例中為4個)匣盒C。以下 說明中，為求方便，令匣盒C排列之方向為X方向，與其正交之方向為Y方向。
運送臂22為在匣盒平台23上的匣盒C與處理站S2之間傳遞晶圓W，可昇降、沿X方向移動、沿Y方向伸縮、繞著鉛直軸旋轉。
處理站S2結合匣盒站S1+Y方向側。處理站S2中，沿Y方向配置2個塗布單元32，在此等者上沿Y方向依下列順序配置液體處理單元31與紫外線照射單元40(圖5)。且參照圖6即知，相對於塗布單元32及液體處理單元31在+X方向側配置架座單元R1，相對於塗布單元32及紫外線照射單元40在+X方向側配置架座單元R2。架座單元R1及R2中，堆疊對應如後述對晶圓進行之處理之處理單元。
於處理站S2之大致中央設有主運送機構MA(圖6)，主運送機構MA具有臂71。臂71為相對於塗布單元32、液體處理單元31、紫外線照射單元40以及架座單元R1及R2各處理單元送入送出晶圓W，可昇降、沿X方向及Y方向移動、繞著鉛直軸旋轉。
如圖7所示，架座單元R1中，沿縱方向排列加熱晶圓W之加熱單元61、冷卻晶圓W之冷卻單元62、疏水化晶圓表面之疏水化單元63、包含暫時擺放晶圓W之平台之通過單元64與對準晶圓W之對準單元65等。且架座單元R2中沿縱方向排列加熱接著冷卻晶圓W之複數CHP單元66，與包含暫時擺放晶圓W之平台之通過單元67等。又，架座單元R1及R2中各單元種類及排列不限於圖7所示，可變更為各種者。
其次，參照圖8並同時說明關於液體處理單元31。液體處理單元31包含框體31C，於此框體31C內包含：旋轉吸盤2，以可旋轉之方式固持晶圓W；化學液供給噴嘴5，可沿由旋轉吸盤2固持之晶圓W表面移動，對晶圓W供給(噴吐)有機溶劑；及 杯體6，包圍由旋轉吸盤2固持之晶圓W外周，承接自化學液供給噴嘴5對晶圓W表面供給，因晶圓W旋轉而飛散之有機溶劑。
又，於框體31C一側壁設有晶圓W之送入送出口(不圖示)，此送入送出口可藉由閘門(不圖示)開合。
杯體6形成為例如下表面經封閉，上表面開口之圓筒狀。於杯體6底部設有排氣口6a與排液口6b。排氣口6a與連接排氣泵等排氣裝置(不圖示)之排氣管16連接。且排液口6b與連接例如工廠排液部(不圖示)之排出管17連接，朝液體處理單元31外部排出由杯體6回收之有機溶劑。
旋轉吸盤2連結例如伺服馬達12，因伺服馬達12旋轉吸盤2，與由旋轉吸盤2固持之晶圓W以既定旋轉速度旋轉。
且設置支持並使晶圓W昇降之例如3個支持銷14，俾包圍旋轉吸盤2(圖8中圖示2個支持銷14)。支持銷14可藉由例如缸筒等昇降驅動機構15通過形成於杯體6底部之穿通孔(不圖示)任意昇降。支持銷14可藉由昇降驅動機構15突出至高於旋轉吸盤2上表面之位置，可相對於旋轉吸盤2傳遞晶圓W。
化學液供給噴嘴5如圖8所示，由連結配置於杯體6外側，具有水平轉動及昇降功能之移動機構20之轉動．昇降臂24支持。藉由移動機構20，化學液供給噴嘴5可在杯體6之外側位置(以虛線表示之位置)，與晶圓W中央上方之位置(以實線表示之位置)之間移動。且化學液供給噴嘴5經由化學液供給管39C連接儲存有機溶劑之化學液供給源39，可對晶圓W供給由化學液供給源39供給之有機溶劑。且本實施形態中，化學液供給管39C連接分支管39B，分支管39B連接添加劑供給源39A。添加劑供給源39A中，儲存例如矽烷化劑等疏水化劑(後述)，可藉由切換未圖示之閥，對由化學液供給源39供給之有機溶劑添加疏水化劑。
又，當然可於化學液供給管39C及分支管39B設置調整有機溶劑及疏水化劑流量之流量調整器。
於杯體6外側設置對由旋轉吸盤2固持之晶圓W供給潤洗液之潤洗液噴吐噴嘴8。且於潤洗液噴吐噴嘴8設置待命部8a。且潤洗液噴吐噴嘴8可與化學液供給噴嘴5同樣地藉由移動機構及轉動．昇降臂(不圖示)在晶圓W中央上方與待命部8a之間移動。且潤洗液噴吐噴嘴8經由潤洗液供給管(不圖示)連接設置於液體處理單元31外部之潤洗液供給源(不圖示)，藉此可對晶圓W供給由潤洗液供給源供給之潤洗液。
塗布單元32(圖5)與液體處理單元31構成相同。惟化學液供給源39中儲存有例如PS-b-PMMA溶解於有機溶媒之溶液(塗布液)，由化學液供給噴嘴5供給PS-b-PMMA。省略關於塗布單元32重複之說明。
再參照圖5及圖6即知，處理站S2之+Y方向側結合介面站S3，介面站S3之+Y方向側結合曝光裝置200。形成參照圖2並同時說明之電洞h時，為形成光阻層PL之電洞H可使用曝光裝置200。
且介面站S3中配置運送機構76(圖6)。為在處理站S2內架座單元R2之通過單元67(圖7)與曝光裝置200之間送入送出晶圓W，運送機構76可昇降、沿X方向移動、沿Y方向伸縮、繞著鉛直軸旋轉。
且如圖6所示，圖案形成裝置10中設有用來控制裝置整體動作之控制部100。控制部100中，設有包含以CPU(Central Processing Unit)或MPU(Micro Processing Unit)等形成之處理器，控制圖案形成裝置10各零件或構件之製程控制器100a、使用者介面部100b與記憶部100c。
使用者介面部100b以程序管理員為管理圖案形成裝置10而輸入操作指令之鍵盤，或表示圖案形成裝置10運轉狀況之顯示器等構成。
記憶部100c中，儲存記憶有用來藉由製程控制器100a之控制實現以圖案形成裝置10實行之各種處理之控制程式(軟體)或處理條件資料等之配 方。又，因應所需，藉由來自使用者介面部100b之指示等自記憶部100c呼叫任意配方，令製程控制器100a實行，藉此在製程控制器100a控制下，令圖案形成裝置10實行所希望之功能，進行所希望之處理。亦即，程式作為實行例如後述圖案形成方法之手段控制電腦，俾圖案形成裝置10發揮功能。且程式(及處理條件資料等配方)儲存於電腦可讀取之程式記錄媒體100d(例如硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡、軟碟等)，經由既定輸入輸出(I/O)裝置(不圖示)安裝於記憶部100c。或是亦可自例如伺服器裝置等其他裝置經由例如專用線路安裝於記憶部100c。
其次，參照圖9並同時說明紫外線照射單元40。如圖9所示，紫外線照射單元40包含收納晶圓W之晶圓腔室51，與對收納於晶圓腔室51內之晶圓W照射紫外線之光源腔室52。
晶圓腔室51包含框體53、設於框體53頂棚部，紫外線可透射之透射窗54與擺放晶圓W之基座57。透射窗54例如以石英玻璃形成。
基座57呈圓板形狀，於內部具有加熱器69。加熱器69連接溫度調整器70，藉此調整基座57之溫度至既定溫度。且於基座57上表面，設有支持晶圓W之複數(例如3個)支持銷58。基座57之直徑與晶圓W相等或稍大，宜藉由導熱係數高之例如碳化矽(SiC)或鋁形成。
複數支持銷58具有抑制晶圓W被過度加熱，促進加熱後晶圓W之冷卻之功能。因此，支持銷58宜以例如導熱係數高達100W/(m．k)以上之材料，例如碳化矽(SiC)形成。又，為促進自晶圓W朝基座57導熱，不限於3個支持銷58，亦可設置更多數支持銷58。
且如圖9所示，於底板55內部形成冷卻水流水路55a。又，自冷卻水供給裝置68對流水路55a供給冷卻水，冷卻底板55整體至既定溫度。且設在底板55上，支持基座57之支柱56宜以例如鋁形成。
且晶圓腔室51中設有：昇降銷59，穿通底板55及基座57，藉由進行昇降動作在送入送出晶圓W時自下方支持晶圓W並使其昇降；及昇降機構60，使昇降銷59昇降。
且於框體53一側壁形成晶圓W之送入送出口(不圖示)，通過此，藉由主運送機構MA之臂71將晶圓W送入晶圓腔室51內，自晶圓腔室51送出。於送入送出口設置閘門(不圖示)，送入送出口因閘門開合。閘門宜可以氣密方式封閉送入送出口。
且於框體53之側壁設置惰性氣體導入口51A，於框體53之底部設置惰性氣體排氣口51B。惰性氣體導入口51A連接儲存(填充)惰性氣體之惰性氣體供給源81，自惰性氣體供給源81通過惰性氣體導入口51A對晶圓腔室51內部供給惰性氣體。
另一方面，配置於晶圓腔室51上方之光源腔室52包含對晶圓腔室51內之晶圓W照射紫外線之光源L，與對光源L供給電力之電源72。光源L收納於框體73。為使自光源L放射之紫外線朝晶圓腔室51透射，於框體73底部設有照射窗74。照射窗74以例如石英玻璃形成。來自光源L之紫外線經由照射窗74朝晶圓腔室51放射，透射過晶圓腔室51透射窗54之紫外線照射晶圓W。
如上述構成之紫外線照射單元40中，因塗布單元32形成在晶圓W上的PS-b-PMMA膜如以下受到加熱、曝光。亦即，藉由主運送機構MA之臂71將形成有PS-b-PMMA膜之晶圓W送入晶圓腔室51，由昇降銷59承接，擺放在基座57上的支持銷58上。
主運送機構MA之臂71自晶圓腔室51退出後，閘門封閉，晶圓腔室51內與外部環境隔離。又，自惰性氣體供給源81朝晶圓腔室51內供給例如氮氣等惰性氣體既定時間後，殘留於晶圓腔室51內之空氣即被吹掃。藉此晶圓腔室51內為惰性氣體氛圍。
在以惰性氣體吹掃晶圓腔室51內期間中，藉由基座57之加熱器69，加熱由支持銷58支持之晶圓W至既定溫度。經過既定時間後，停止對加熱器69供給電力，晶圓W之熱即通過支持銷58及基座57傳至底板55，晶圓W冷卻至例如約室溫(約23℃)。
晶圓W呈約室溫後，自電源72對光源L供給電力，自光源L放射紫外線。紫外線通過光源腔室52之照射窗74與晶圓腔室51之透射窗54，在惰性氣體氛圍下對晶圓W表面照射。PS-b-PMMA膜曝光所需之劑量以「照度×照射時間」決定，故例如宜通過預備實驗等決定對應紫外線照度之照射時間。
照射既定時間紫外線後，以與送入晶圓W時相反之順序，自紫外線照射單元40送出晶圓W。其後，運送晶圓W至液體處理單元31，在此藉由有機溶劑(例如IPA)使PS-b-PMMA膜顯影。亦即，PMMA區域溶解，獲得以PS區域構成之圖案。
按照依第2實施形態之圖案形成裝置10，可適當實施依第1實施形態之圖案形成方法。亦即，藉由依第1實施形態之圖案形成方法所發揮之效果或優點亦可藉由依第2實施形態之圖案形成裝置10發揮。
如以上說明，按照依本發明實施形態之圖案形成方法及圖案形成裝置，將因加熱而發生相分離，PS區域及PMMA區域規則排列之PS-b-PMMA嵌段共聚物膜在惰性氣體氛圍下以紫外線使其曝光，藉由有機溶劑使其顯影，藉此可形成PS區域造成的微細圖案。且在惰性氣體氛圍下曝光，故可抑制因紫外線PMMA與氧過度反應。因此，可抑制PMMA變質，故可防止PMMA對有機溶劑溶解度之降低。其結果，對IPA PMMA之溶解度可高於PS之溶解度，可提升溶解度比。且在惰性氣體氛圍中以紫外線進行曝光，故亦可抑制因紫外線PS與氧過度反應，因此亦可抑制PS變質。因此，可更提升溶解度比。
以上，雖參照本發明之較佳實施形態並同時說明本發明，但本發明不限定於上述實施形態，在申請專利範圍內所記載之本發明要旨範圍內，可變形、變更為各種者。
第1實施形態中雖已說明形成電洞之例，但依本發明實施形態之圖案形成方法亦可適用於形成直線與間隔圖案。此時，例如以IPA等有機溶劑，藉由顯影方式形成由PS區域構成之直線後，使基板乾燥時，有時會因IPA之表面張力造成直線崩塌。為防止此情形，宜藉由在IPA中添加例如矽烷化劑等疏水化劑降低表面張力。作為可添加於IPA之矽烷化劑，有例如三甲基矽基二甲胺(TMSDMA)，二甲基甲矽烷胺(DMSDMA)，三甲基矽烷基二乙胺(TMSDEA)，六甲基二矽氮烷(HMDS)，三甲基二矽氮烷(TMDS)。於有機溶劑添加疏水化劑時，亦可自依第2實施形態之塗布單元32之添加劑供給源39A通過分支管39B對有機溶劑添加疏水化劑，亦可於化學液供給源39預先儲存經添加疏水化劑之有機溶劑。
且亦可在使用IPA等有機溶劑顯影後，使用表面張力更小之液體潤洗有機溶劑。作為如此之液體，有例如甲醇或乙醇等醇。可自例如圖8液體處理單元31之潤洗液噴吐噴嘴8對晶圓W供給如此之液體。
且上述實施形態中，作為嵌段共聚物雖例示PS-b-PMMA，但不限定於此，有例如聚丁二烯-聚二甲基矽氧烷、聚丁二烯-4-乙烯基吡啶、聚丁二烯-甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯-聚-t-甲基丙烯酸丁酯、聚丁二烯-t-丙烯酸丁酯、聚-t-甲基丙烯酸丁酯-聚-4-乙烯基吡啶、聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯、聚-t-甲基丙烯酸丁酯-聚-2-乙烯基吡啶、聚乙烯-聚-2-乙烯基吡啶、聚乙烯-聚-4-乙烯基吡啶、聚異戊二烯-聚-2-乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯、聚-t-甲基丙烯酸丁酯-聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯-聚苯乙烯、聚丁二烯-聚苯乙烯、聚異戊二烯-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚-2-乙烯基吡啶、聚苯乙烯-聚-4-乙烯基吡啶、聚苯乙烯-聚二甲基矽氧烷、聚苯乙烯-聚-N、N-二甲基丙烯醯胺、聚丁二烯-聚丙烯酸鈉、聚丁二烯-聚環氧乙烯、聚-t-甲基丙烯酸丁酯-聚環氧乙烯、聚苯乙烯-聚丙烯酸、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸等。
且作為使PS-b-PMMA膜顯影之有機溶劑，不限於IPA，例如可使用甲醇，乙醇，丙酮，二甲苯等。又，如上述形成電洞之例時般，與光阻一齊使用嵌段共聚物時，作為有機溶劑宜使用IPA。因光阻難以溶解於IPA。
且以有機溶劑使PS-b-PMMA膜顯影時，亦可對應使用之有機溶劑使有機溶劑昇溫。係IPA時，宜昇溫至例如40℃至60℃之溫度。藉由昇溫，可提高PMMA區域對有機溶劑之溶解度。
上述實施形態中，作為紫外線光源L雖例示發出波長172nm之紫外線之Xe準分子燈具，但亦可使用例如發出於波長185nm與波長254nm具有強烈峰值之紫外線之低壓紫外燈具(低壓水銀燈)，或發出波長222nm之單一波長光之KrCl準分子燈具。且亦可藉由發光頻譜例如自遠紫外線區域橫跨至真空紫外線區域，相對較寬之燈具，與例如遮蔽較約230nm之波長長之波長之波長截止濾光片構成光源L。
惟本發明中使用之紫外線波長為172nm最佳。圖10係顯示PS、PMMA、PS-b-PMMA相對於紫外線波長之吸收係數之曲線圖，依同曲線圖可知，為193nm時，PS-b-PMMA整體顯示較高之吸收係數。然而，為193nm時，PMMA本身之吸收係數極低，因此實際上，為該193nm時，PMMA中主鏈之斷裂反應進展地慢，結果處理需耗費時間。
關於此點，為172nm時，PS、PMMA雙方皆顯示較高之吸收係數，PS中之交聯反應、PMMA中主鏈之分離反應皆相對進展較快。因此，較193nm時可更縮短處理時間。又，依同曲線圖，以較172nm短之波長PS、PMMA雙方雖亦可同時獲得相對較高之吸收係數，但波長若變短，紫外線照射氛圍需更低氧濃度，例如為160nm時，需呈幾乎真空之狀態。另一方面，如已述，172nm之紫外線在例如氮氣等惰性氣體氛圍下已夠充分。且作為光源使用Xe氣體填充燈具，藉此與水銀燈不同，可獲得單一波長者，能量效率亦佳。
因此，鑑於此等情事，本發明中使用之紫外線波長為172nm最佳。
且照射紫外線之時間可對應使用之嵌段共聚物、嵌段共聚物之膜厚、使用之紫外線強度等適當調整。
且第2實施形態中，雖已說明組裝有液體處理單元31與紫外線照射單元40之圖案形成裝置10，但液體處理單元31與紫外線照射單元40亦可不組裝於圖案形成裝置10，與圖案形成裝置10個別分開地設置。且於另一實施形態中，亦可一體構成液體處理單元31與紫外線照射單元40。依又一實施形態之圖案形成裝置亦可藉由組合液體處理單元31、塗布單元32與紫外線照射單元40構成。且紫外線照射單元40之基座57雖包含加熱器69，於紫外線照射單元40內加熱嵌段共聚物膜，但加熱嵌段共聚物膜之加熱部亦可不設於紫外線照射單元40內，與紫外線照射單元40別個設置。
DM‧‧‧PMMA區域
DS‧‧‧PS區域
HP‧‧‧熱板
L‧‧‧光源
OS‧‧‧有機溶劑
W‧‧‧晶圓
21‧‧‧嵌段共聚物膜

Claims (13)

  1. 一種圖案形成方法，包含下列步驟：在基板形成包含至少2種類之聚合物的嵌段共聚物膜；加熱該嵌段共聚物膜；在惰性氣體氛圍下對經加熱之該嵌段共聚物膜照射紫外線；及對經照射紫外線之該嵌段共聚物膜供給有機溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之圖案形成方法，其中：該紫外線包含200nm以下之波長成分。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之圖案形成方法，其中：該惰性氣體中之氧濃度在400ppm以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之圖案形成方法，其中：於該有機溶劑添加疏水化劑。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之圖案形成方法，其中：該有機溶劑係異丙醇。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之圖案形成方法，其中：更包含下列步驟：在將該嵌段共聚物膜形成於該基板前，先於該基板形成具有凹部之光阻層。
  7. 一種圖案形成裝置，包含：膜形成部，對基板供給包含嵌段共聚物之塗布液，在該基板上形成嵌段共聚物膜；加熱部，對藉由該膜形成部而形成有該嵌段共聚物膜之該基板進行加熱；紫外線照射部，包含對內部供給惰性氣體之惰性氣體供給部，在惰性氣體氛圍下對經加熱之該嵌段共聚物膜照射紫外線；及液體處理部，對經照射該紫外線之該嵌段共聚物膜供給有機溶劑。
  8. 如申請專利範圍第7項之圖案形成裝置，其中：該加熱部設於該紫外線照射部內。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之圖案形成裝置，其中：該紫外線照射部包含發出包含200nm以下波長成分之紫外線之光源。
  10. 如申請專利範圍第7或8項之圖案形成裝置，其中：該惰性氣體供給部儲存有含氧濃度在400ppm以下之惰性氣體。
  11. 如申請專利範圍第7或8項之圖案形成裝置，其中：於該液體處理部設置儲存有該有機溶劑之第1供給源。
  12. 如申請專利範圍第7或8項之圖案形成裝置，其中：於該液體處理部設置儲存有疏水化劑之第2供給源，該第2供給源與該第1供給源以既定配管連接。
  13. 一種電腦可讀取記憶媒體，記憶有電腦程式，該電腦程式控制如申請專利範圍第7至12項中任一項之圖案形成裝置，俾令該圖案形成裝置實行如申請專利範圍第1至6項中任一項之圖案形成方法。
TW102111688A 2012-04-06 2013-04-01 圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體 TWI538745B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012087106 2012-04-06
JP2012285132A JP5918122B2 (ja) 2012-04-06 2012-12-27 パターン形成方法、パターン形成装置、及びコンピュータ可読記憶媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201410336A true TW201410336A (zh) 2014-03-16
TWI538745B TWI538745B (zh) 2016-06-21

Family

ID=49300445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102111688A TWI538745B (zh) 2012-04-06 2013-04-01 圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9618849B2 (zh)
JP (1) JP5918122B2 (zh)
KR (1) KR101857323B1 (zh)
TW (1) TWI538745B (zh)
WO (1) WO2013150955A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140273290A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Tokyo Electron Limited Solvent anneal processing for directed-self assembly applications
JP5783472B2 (ja) * 2013-06-10 2015-09-24 ウシオ電機株式会社 アッシング装置
TWI562239B (en) * 2013-11-07 2016-12-11 Tokyo Electron Ltd Pattern forming method and heating device
US9859118B2 (en) * 2013-11-25 2018-01-02 Tokyo Electron Limited Pattern forming method and heating apparatus
JP6235974B2 (ja) 2014-09-24 2017-11-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
JP6314779B2 (ja) 2014-10-01 2018-04-25 東京エレクトロン株式会社 液処理方法、記憶媒体及び液処理装置
JP6495707B2 (ja) 2015-03-25 2019-04-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 露光装置および基板処理装置
JP6543064B2 (ja) 2015-03-25 2019-07-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 露光装置、基板処理装置、基板の露光方法および基板処理方法
TWI723052B (zh) 2015-10-23 2021-04-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理方法、程式及電腦記憶媒體
JP6655418B2 (ja) 2016-02-17 2020-02-26 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JPWO2017221683A1 (ja) * 2016-06-24 2019-04-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、読み取り可能なコンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
JP6802667B2 (ja) 2016-08-18 2020-12-16 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 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
JP6773495B2 (ja) * 2016-09-15 2020-10-21 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス エッチング装置、基板処理装置、エッチング方法および基板処理方法
JP6683578B2 (ja) 2016-09-23 2020-04-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
JP6811638B2 (ja) 2017-02-14 2021-01-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法及びその装置
EP3528045A1 (en) 2018-02-16 2019-08-21 IMEC vzw Method for forming a cross-linked layer
CN109569970A (zh) * 2018-12-26 2019-04-05 江苏荣成环保科技股份有限公司 一种单面瓦楞机胶桶加热保温装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4127682B2 (ja) 1999-06-07 2008-07-30 株式会社東芝 パターン形成方法
JP3940546B2 (ja) * 1999-06-07 2007-07-04 株式会社東芝 パターン形成方法およびパターン形成材料
JP2001113163A (ja) * 1999-10-20 2001-04-24 Hoya Schott Kk 紫外光照射装置及び方法
JP2005142185A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Canon Inc 露光装置及びその環境制御方法
US20060210929A1 (en) * 2005-03-15 2006-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Photosensitive composition and forming process of structured material using the composition
JP4665720B2 (ja) 2005-11-01 2011-04-06 株式会社日立製作所 パターン基板，パターン基板の製造方法、微細金型および磁気記録用パターン媒体
JP4803591B2 (ja) 2006-06-01 2011-10-26 東京エレクトロン株式会社 溶剤供給方法
JP5112562B2 (ja) * 2009-09-29 2013-01-09 株式会社東芝 パターン形成方法
JP5300799B2 (ja) * 2010-07-28 2013-09-25 株式会社東芝 パターン形成方法及びポリマーアロイ下地材料
JP5484373B2 (ja) * 2011-02-14 2014-05-07 東京エレクトロン株式会社 パターン形成方法
WO2012111694A1 (ja) * 2011-02-15 2012-08-23 独立行政法人理化学研究所 ナノ構造体を表面に備える基板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150007279A (ko) 2015-01-20
US9618849B2 (en) 2017-04-11
KR101857323B1 (ko) 2018-05-11
JP2013232621A (ja) 2013-11-14
US20150062545A1 (en) 2015-03-05
TWI538745B (zh) 2016-06-21
JP5918122B2 (ja) 2016-05-18
WO2013150955A1 (ja) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI538745B (zh) 圖案形成方法、圖案形成裝置及電腦可讀取記憶媒體
US9530645B2 (en) Pattern forming method, pattern forming apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium
JP5484373B2 (ja) パターン形成方法
KR101372152B1 (ko) 패턴 형성 방법 및 중합체 알로이 기재
KR102166974B1 (ko) 에칭 후 폴리머의 제거 및 하드마스크 제거의 향상을 위한 방법 및 하드웨어
US20170047233A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing system
TWI375271B (zh)
JP5827939B2 (ja) 成膜方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び成膜装置
JP5758846B2 (ja) パターン形成方法、パターン形成装置、及びコンピュータ可読記憶媒体
WO2016047493A1 (ja) 基板処理方法、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
JP6177958B2 (ja) パターン形成方法、パターン形成装置、及びコンピュータ可読記憶媒体
US9748100B2 (en) Substrate processing method, storage medium and substrate processing system
JP4343022B2 (ja) 基板の処理方法及び基板の処理装置
JP2015179272A (ja) パターン形成方法、パターン形成装置及びコンピュータ可読記憶媒体
JP5748708B2 (ja) パターン形成方法及び加熱装置
TW201939641A (zh) 基板處理系統、基板處理裝置及基板處理方法
WO2022270411A1 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
WO2020100633A1 (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
TWI813155B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
JP5994736B2 (ja) 基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体
TW201519320A (zh) 圖案形成方法及加熱裝置