TW201606440A - 基板處理方法、程式、電腦記錄媒體及基板處理系統 - Google Patents

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Abstract

本發明之基板處理方法，在使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物的基板處理中，於基板上適當地形成既定的圖案。 本發明之基板處理方法包含以下步驟：在基板上利用光阻膜形成複數個圓形的圖案（步驟S3）；接著，在基板上塗布第1嵌段共聚物（步驟S4）；使第1嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物（步驟S5）；接著，將親水性聚合物選擇性地除去（步驟S7）；之後，將光阻膜選擇性地除去（步驟S9）；對光阻除去後的基板塗布第2嵌段共聚物（步驟S10）。接著，使第2嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物（步驟S11）；以及將相分離後的親水性聚合物選擇性地除去（步驟S13）；第1嵌段共聚物以及第2嵌段共聚物中的親水性聚合物的分子量的比率為20％～40％。

Description

基板處理方法、程式、電腦記錄媒體及基板處理系統
本發明，係關於一種使用包含具有親水性（極性）的親水性（有極性）聚合物與具有疏水性（不具有極性）的疏水性（無極性）聚合物在內的嵌段共聚物的基板處理方法、程式、電腦記錄媒體以及基板處理系統。
在例如半導體裝置的製造步驟中，依序進行在例如半導體晶圓（以下稱為「晶圓」）上塗布光阻液以形成光阻膜的光阻塗布處理、於該光阻膜將既定的圖案曝光的曝光處理、使經過曝光之光阻膜顯影的顯影處理等的微影處理，以在晶圓上形成既定的光阻圖案。然後，以該光阻圖案作為遮罩，進行晶圓上的被處理膜的蝕刻處理，之後，進行光阻膜的除去處理等，於被處理膜形成既定的圖案。
另外，近年來，為了達到使半導體裝置更進一步高積體化之目的，遂要求上述的被處理膜的圖案更細微化。因此，光阻圖案的細微化技術有所進展，例如使微影處理中的曝光處理的光線短波長化的技術有所進展。然而，曝光光源的短波長化有其技術上、成本上的極限，僅靠促進光線短波長化的方法，欲形成例如數奈米等級的細微光阻圖案仍有其困難。
於是，吾人提出一種使用由2種聚合物所構成之嵌段共聚物的晶圓處理方法（非專利文獻1）。該等方法，首先，在晶圓的反射防止膜上形成光阻圖案，之後，在反射防止膜與光阻圖案上，形成相對於親水性聚合物與疏水性聚合物具有位於中間之親和性的中性層。之後，以光阻圖案作為遮罩，將該光阻圖案上的中性層除去，之後，將光阻圖案也除去。藉此，在晶圓的反射防止膜上形成中性層的圖案，之後，在反射防止膜與形成圖案之中性層上塗布嵌段共聚物。然後，從嵌段共聚物相分離出親水性聚合物與疏水性聚合物，以在中性層上使親水性聚合物與疏水性聚合物交替地規則排列。
之後，例如，將親水性聚合物除去，藉此在晶圓上形成疏水性聚合物的細微圖案。然後，以疏水性聚合物的圖案作為遮罩，進行被處理膜的蝕刻處理，於被處理膜形成既定的圖案。
另外，在將裝置3維堆疊的3維積體技術中，在形成用來在所堆疊的晶圓之間施設配線的細微貫通孔亦即接觸孔時，亦可適用該使用嵌段共聚物的圖案形成技術。該接觸孔，為與晶圓的頂面垂直的圓柱狀的孔部圖案，係由使用嵌段共聚物的所謂縮孔處理所形成。
當利用使用嵌段共聚物的縮孔處理形成接觸孔時，例如，如圖23所示的，會先在晶圓上利用光阻膜600形成圓柱狀的孔部圖案601。然後，對形成了該孔部圖案601的晶圓塗布嵌段共聚物，之後，使嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物。如是，例如，如圖28所示的，在晶圓W上所形成之光阻膜600的孔部圖案601內，相對於該孔部圖案601，圓柱形狀的親水性聚合物602與圓筒形狀的疏水性聚合物603相分離成同心圓狀。
接著，例如，將位於同心圓內側的親水性聚合物602除去，藉此利用所殘留之疏水性聚合物603形成比光阻膜600的孔部圖案601直徑更小的孔部圖案。然後，以該疏水性聚合物603作為遮罩進行蝕刻處理，藉此於晶圓形成細微的貫通孔，亦即接觸孔。 [先前技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1] “Cost-EffectiveSub-20nm Lithography: Smart Chemicals to the Rescue”, Ralph R. Dammel, Journalof Photopolymer Science and Technology Volume24, Number 1 (2011) 33-42.
[發明所欲解決的問題]
另外，近年來，伴隨著DRAM等的高性能化，遂要求DRAM內的電容的高密度化。電容，由於係由如上所述的孔部圖案所形成，故為了電容的高密度化，會要求使孔部圖案之間的距離縮小的間距縮小化。
然而，上述的縮孔處理，雖可使孔部圖案的直徑縮小，惟由於孔部圖案之間的間距被光阻膜600的孔部圖案601的配置所限制，故無法使孔部圖案之間的間距縮小化。然後，光阻膜600的孔部圖案601的間距例如以90nm左右為極限，並無法滿足DRAM的電容高密度化所要求的間距。
於是，在形成了既定圖案的導件的晶圓W上塗布嵌段共聚物，並使該嵌段共聚物相分離，藉此於導件之間的空間使例如親水性聚合物相分離，並將該親水性聚合物除去，藉此使孔部圖案之間的間距縮小化的方法，為吾人所檢討。間距縮小化的具體方法，首先，係在晶圓W上利用光阻膜600形成如圖23所示之圓柱狀的複數個孔部圖案601。此時，各孔部圖案601例如配置成等間隔的格子狀，上下左右相鄰的各孔部圖案601的中心之間的間距P約為90nm。另外，各孔部圖案601的直徑Q例如約為45nm。接著，如圖24所示的，使用ALD（Atomic Layer Deposition，原子層沉積）等方法於光阻膜600的整個表面形成氧化膜610。氧化膜610，例如可使用SiO2 （氧化矽）等。此時，氧化膜610的膜厚例如約為10nm，孔部圖案601的內徑因為該氧化膜610而變成約為25nm。另外，如圖24所示的，於晶圓W的頂面，例如，形成了被處理膜K，光阻膜600形成於該被處理膜K的頂面。
之後，例如，如圖25所示的，以光阻膜600作為遮罩進行蝕刻處理，將光阻膜600的孔部圖案601轉印到被處理膜K。另外，由於對孔部圖案601形成了10nm的氧化膜610，故轉印到被處理膜K的孔部圖案的直徑亦約為25nm。另外，此時，光阻膜600的頂面以及被處理膜K的頂面的氧化膜也同時受到蝕刻。之後，利用灰化處理將光阻膜600除去。如是，如圖26以及圖27所示的，利用膜厚10nm的氧化膜610，在晶圓W上形成內徑25nm、外徑45nm的圓筒形狀的圖案。
之後，在晶圓W上塗布嵌段共聚物，並使其相分離為親水性聚合物602與疏水性聚合物603。此時，嵌段共聚物中的親水性聚合物602的分子量的比率大概為20％～40％，疏水性聚合物603的分子量的比率大概為80％～60％。如是，以圓筒形狀的各氧化膜610作為導件，在距離各氧化膜610等間隔的位置相分離出圓柱狀的親水性聚合物602。在圖28所示之例子的情況下，與晶圓W的頂面垂直的圓柱狀的親水性聚合物602，配置在4個圓筒形狀的氧化膜610所形成之正方形的對角線的交點的位置。此時的親水性聚合物602的直徑，與氧化膜610的內徑同樣大概為25nm，嵌段共聚物611中的各聚合物的分子量，以相分離後的親水性聚合物602的直徑形成為所期望之値的方式受到調整。另外，由於圓筒形狀的氧化膜610的內側並未存在嵌段共聚物611相分離用的空間，故留下維持在並未相分離之狀態的嵌段共聚物611。
之後，將親水性聚合物602選擇性地除去，藉此於圓柱狀的親水性聚合物602所形成之位置，形成疏水性聚合物603的孔部圖案。然後，以疏水性聚合物603作為遮罩再度進行蝕刻處理，將疏水性聚合物603的孔部圖案轉印到被處理膜K。由於利用疏水性聚合物603的遮罩轉印到被處理膜K的孔部圖案，位於光阻膜600的遮罩所形成之孔部圖案的45°斜向位置，故可在晶圓W上形成各孔部圖案之間的間距為光阻膜600的孔部圖案601的間距長的2分之1，亦即間距約為63.6nm的格子狀的孔部圖案。
然而，當使用如圖28所示的氧化膜610作為用來使孔部圖案之間的間距縮小化的導件時，由於該氧化膜610具有親水性，故於氧化膜610的表面（氧化膜610與疏水性聚合物603之間）也會相分離出既定厚度的親水性聚合物602，此為本發明人所確認。因此，當將相分離後的親水性聚合物602選擇性地除去時，在氧化膜610與疏水性聚合物之間會形成間隙，在以疏水性聚合物603為遮罩的之後的蝕刻處理中，會產生該間隙也會被轉印到被處理膜K這樣的問題。
然後，雖考慮對作為導件的氧化膜610實施表面處理，使氧化膜610的表面疏水化，惟處理步驟會因此增加，故會導致晶圓W處理的產能降低。另外，雖亦考慮使用氧化膜610以外的具有疏水性的材質作為導件，惟對於作為導件使用之膜層仍會要求其可確保在對光阻膜600進行灰化處理時的選擇比，且可於如上所述之直徑45nm的細微孔部圖案的側面形成均勻的厚度。如是，該等膜層以CVD（Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積）等方法形成有其困難，且並無其他較佳手段，乃目前之現狀。
有鑑於該等問題，本發明之目的在於提供一種使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物的基板處理，其可在基板上適當地形成既定的圖案。 [解決問題的手段]
為了達成上述目的，本發明提供一種使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物處理基板的方法，其特徵為包含：光阻圖案形成步驟，其在基板上利用光阻膜形成複數個圓形的圖案；第1嵌段共聚物塗布步驟，其對利用該光阻膜形成了圓形的圖案後的基板塗布第1嵌段共聚物；第1聚合物分離步驟，其使該第1嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物；第1聚合物除去步驟，其從該相分離之該第1嵌段共聚物，將該親水性聚合物選擇性地除去；光阻除去步驟，其從該基板上將該光阻膜選擇性地除去；第2嵌段共聚物塗布步驟，其對該光阻除去後的基板塗布第2嵌段共聚物；第2聚合物分離步驟，其使該第2嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物；以及第2聚合物除去步驟，其從該相分離之該第2嵌段共聚物，將該親水性聚合物選擇性地除去；該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物中的該親水性聚合物的分子量的比率為20％～40％。另外，第1嵌段共聚物與第2嵌段共聚物的分子量或親水性聚合物與疏水性聚合物的分子量的比率，可為相同，亦可為不同。
若根據本發明，由於對光阻膜的孔部圖案形成後的基板塗布親水性聚合物的分子量的比率為20％～40％的嵌段共聚物，故可利用之後的第1聚合物分離步驟與第1聚合物除去步驟，在光阻膜的孔部圖案內形成圓筒形狀的疏水性聚合物。然後，在光阻除去步驟中將光阻膜選擇性地除去，藉此在基板上殘留圓筒形狀的疏水性聚合物。然後，對光阻除去後的基板再度塗布嵌段共聚物，並進行第2聚合物分離步驟，藉此以疏水性聚合物作為導件，在距離各疏水性聚合物相等間隔的位置相分離出親水性聚合物。此時，由於使用疏水性聚合物作為導件，故與如上所述的使用親水性的氧化膜的情況不同，於該導件的表面不會相分離出親水性聚合物。因此，可防止像導件使用氧化膜的情況那樣，在導件與疏水性聚合物之間形成間隙，並可防止例如在之後的蝕刻處理中，在基板上轉印不要的間隙圖案。結果，便可在基板上適當地形成既定的圖案。
亦可更包含蝕刻處理步驟，其在該第1聚合物除去步驟後，以該光阻膜以及該疏水性聚合物作為遮罩，進行蝕刻處理。
亦可更包含另一蝕刻處理步驟，其在該第2聚合物除去步驟後，以該疏水性聚合物作為遮罩，進行蝕刻處理。
該光阻膜亦可由具有極性的光阻所形成。
亦可在該第1聚合物分離步驟與第1聚合物除去步驟之間，對該基板照射能量線，之後，對該基板上供給極性有機溶劑，藉此進行第1聚合物除去步驟中的該親水性聚合物的選擇性除去。
該親水性聚合物亦可為聚甲基丙烯酸甲酯，該疏水性聚合物亦可為聚苯乙烯。
該光阻膜的圓形的圖案，亦可配置成格子狀、三角形狀或六角形狀。
若根據本發明的另一態樣，可提供出一種程式，其在控制部的電腦上運作，以控制該基板處理系統，進而使該基板處理系統執行該基板處理方法。
若根據本發明的再另一態樣，可提供一種儲存該程式的可讀取的電腦記錄媒體。
本發明的再另一態樣，係一種使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物處理基板的基板處理系統，其特徵為包含：顯影裝置，其對形成在基板上的曝光處理後的光阻膜進行顯影以形成光阻圖案；嵌段共聚物塗布裝置，其對該光阻圖案形成後的基板塗布第1嵌段共聚物以及第2嵌段共聚物；聚合物分離裝置，其使該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物；聚合物除去裝置，其從該相分離之該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物，將該親水性聚合物選擇性地除去；光阻除去裝置，其從該基板上將該光阻膜選擇性地除去；控制部，其控制該嵌段共聚物塗布裝置以對形成了圓形的圖案後的基板塗布第1嵌段共聚物，控制該聚合物分離裝置以使該第1嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物，控制該聚合物除去裝置以將該相分離後的親水性聚合物選擇性地除去，控制光阻除去裝置以從該基板上該光阻膜選擇性地除去；控制該嵌段共聚物塗布裝置以對該光阻除去後的基板塗布第2嵌段共聚物，控制該聚合物分離裝置以將該第2嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物，並控制該聚合物除去裝置以從該相分離之該第2嵌段共聚物將該親水性聚合物選擇性地除去；該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物中的該親水性聚合物的分子量的比率為20％～40％。 [發明的功效]
若根據本發明，便可在使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物的基板處理中，於基板上適當地形成既定的圖案。
以下，針對本發明的實施態樣進行説明。圖1，係表示實施本實施態樣之基板處理方法的基板處理系統1的概略構造的説明圖。圖2以及圖3，係表示基板處理系統1的內部概略構造的側視圖。本實施態樣之基板處理系統1，例如為塗布顯影處理系統，本實施態樣，係以使形成於晶圓W的頂面的被處理膜形成既定圖案的情況為例進行説明。
基板處理系統1，如圖1所示的，具有將匣盒站10、處理站11以及介面站13連接成一體的構造；該匣盒站10可搬入或搬出收納了複數枚晶圓W的匣盒C；該處理站11具備對晶圓W實施既定處理的複數種處理裝置；該介面站13在相鄰的處理站11與曝光裝置12之間傳遞晶圓W。
於匣盒站10，設置了匣盒載置台20。於匣盒載置台20，設置了複數個匣盒載置板21，其在對基板處理系統1的外部搬入或搬出匣盒C時載置匣盒C。
於匣盒站10，如圖1所示的，設置了在朝X方向延伸的搬運路徑22上隨意移動的晶圓搬運裝置23。晶圓搬運裝置23，亦可朝上下方向以及繞垂直軸（θ方向）隨意移動，並在各匣盒載置板21上的匣盒C與後述的處理站11的第3區塊G3的傳遞裝置之間搬運晶圓W。
於處理站11，設置了具備各種裝置的複數個（例如4個）區塊G1、G2、G3、G4。例如，於處理站11的正面側（圖1的X方向的負方向側），設置了第1區塊G1，於處理站11的背面側（圖1的X方向的正方向側），設置了第2區塊G2。另外，於處理站11的匣盒站10側（圖1的Y方向的負方向側），設置了第3區塊G3，於處理站11的介面站13側（圖1的Y方向的正方向側），設置了第4區塊G4。
例如，於第1區塊G1，如圖2所示的，複數種液體處理裝置，例如對晶圓W進行顯影處理的顯影裝置30、對晶圓W上供給有機溶劑而作為聚合物除去裝置的有機溶劑供給裝置31、在晶圓W上形成反射防止膜的反射防止膜形成裝置32、在晶圓W上塗布中性劑以形成中性層的中性層形成裝置33、在晶圓W上塗布光阻液以形成光阻膜的光阻塗布裝置34、在晶圓W上塗布嵌段共聚物的嵌段共聚物塗布裝置35，由下而上依序堆疊。
例如，顯影裝置30、有機溶劑供給裝置31、反射防止膜形成裝置32、中性層形成裝置33、光阻塗布裝置34、嵌段共聚物塗布裝置35，各自在水平方向上並排配置3個。另外，該等顯影裝置30、有機溶劑供給裝置31、反射防止膜形成裝置32、中性層形成裝置33、光阻塗布裝置34、嵌段共聚物塗布裝置35的數目或配置，可任意選擇。
該等顯影裝置30、有機溶劑供給裝置31、反射防止膜形成裝置32、中性層形成裝置33、光阻塗布裝置34、嵌段共聚物塗布裝置35，例如，進行在晶圓W上塗布既定塗布液的旋轉塗布。旋轉塗布，例如，係從塗布噴嘴將塗布液吐出到晶圓W上，同時使晶圓W旋轉，進而使塗布液在晶圓W的表面上擴散。針對該等液體處理裝置的構造容後敘述。
另外，嵌段共聚物塗布裝置35在晶圓W上所塗布的嵌段共聚物，為第1單體與第2單體聚合成直鏈狀的具有第1聚合物（第1單體的聚合體）與第2聚合物（第2單體的聚合體）的高分子（共聚物）。第1聚合物，可使用具有親水性（極性）的親水性聚合物，第2聚合物，可使用具有疏水性（非極性）的疏水性聚合物。在本實施態樣中，親水性聚合物，可使用例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），疏水性聚合物，可使用例如聚苯乙烯（PS）。另外，嵌段共聚物中的親水性聚合物的分子量的比率約為20％～40％，嵌段共聚物中的疏水性聚合物的分子量的比率約為80％～60％。然後，嵌段共聚物，係將該等親水性聚合物與疏水性聚合物的共聚物利用溶劑形成溶液狀者。
另外，中性層形成裝置33在晶圓W上所形成的中性層，具有相對於親水性聚合物與疏水性聚合物位於中間的親和性。在本實施態樣中，中性層可使用例如聚甲基丙烯酸甲酯與聚苯乙烯的隨機共聚物或交替共聚物。以下，當提及「中性」時，係指像這樣具有相對於親水性聚合物與疏水性聚合物位於中間的親和性的意思。
例如，於第2區塊G2，如圖3所示的，實行晶圓W的熱處理的熱處理裝置40、對晶圓W上的嵌段共聚物照射紫外線作為能量線以對該嵌段共聚物進行改質處理的作為改質處理裝置的紫外線照射裝置41、對晶圓W進行疏水化處理的附著裝置42、對晶圓W的外周圍部位進行曝光的周邊曝光裝置43、使嵌段共聚物塗布裝置35在晶圓W上所塗布之嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物的聚合物分離裝置44，朝上下方向與水平方向並排設置。熱處理裝置40，具有載置並加熱晶圓W的熱板，以及載置並冷卻晶圓W的冷卻板，可進行加熱處理以及冷卻處理二者。另外，聚合物分離裝置44亦為對晶圓W實施熱處理的裝置，其構造與熱處理裝置40相同。紫外線照射裝置41，具有載置晶圓W的載置台，以及對載置台上的晶圓W照射例如波長為172nm的紫外線的紫外線照射部。熱處理裝置40、紫外線照射裝置41、附著裝置42、周邊曝光裝置43、聚合物分離裝置44的數目或配置，可任意選擇。
例如，於第3區塊G3，複數個傳遞裝置50、51、52、53、54、55、56由下往上依序設置。另外，於第4區塊G4，複數個傳遞裝置60、61、62由下往上依序設置。
如圖1所示的，於第1區塊G1～第4區塊G4所包圍之區域，形成了晶圓搬運區域D。於晶圓搬運區域D，例如配置了複數個晶圓搬運裝置70，其具有朝Y方向、X方向、θ方向以及上下方向隨意移動的搬運臂。晶圓搬運裝置70，可在晶圓搬運區域D內移動，並對周圍的第1區塊G1、第2區塊G2、第3區塊G3以及第4區塊G4內的既定裝置搬運晶圓W。
另外，於晶圓搬運區域D，設置了在第3區塊G3與第4區塊G4之間直線地搬運晶圓W的穿梭搬運裝置80。
穿梭搬運裝置80，例如朝Y方向直線地隨意移動。穿梭搬運裝置80，可在支持晶圓W的狀態下朝Y方向移動，並在第3區塊G3的傳遞裝置52與第4區塊G4的傳遞裝置62之間搬運晶圓W。
如圖1所示的，於第3區塊G3的X方向的正方向側的旁邊，設置了晶圓搬運裝置100。晶圓搬運裝置100，例如具有朝X方向、θ方向以及上下方向隨意移動的搬運臂。晶圓搬運裝置100，可在支持晶圓W的狀態下朝上下移動，並對第3區塊G3內的各傳遞裝置搬運晶圓W。
於介面站13，設置了晶圓搬運裝置110與傳遞裝置111。晶圓搬運裝置110，例如具有朝Y方向、θ方向以及上下方向隨意移動的搬運臂。晶圓搬運裝置110，例如可於搬運臂支持晶圓W，並在第4區塊G4內的各傳遞裝置、傳遞裝置111以及曝光裝置12之間搬運晶圓W。
接著，針對上述的嵌段共聚物塗布裝置35的構造進行説明。嵌段共聚物塗布裝置35，具有如圖4所示的處理容器130。於處理容器130的側面，形成了晶圓W的搬入搬出口（圖中未顯示）。
在處理容器130內，設置了保持晶圓W並使其旋轉的旋轉夾頭140。旋轉夾頭140，例如可藉由馬達等的夾頭驅動部141而以既定的速度旋轉。
於旋轉夾頭140的周圍，設置了盛接從晶圓W飛濺或滴落之液體並將其回收的杯狀部142。於杯狀部142的底面，連接了將回收液體排出的排出管143，以及將杯狀部142內的氣體環境排出的排氣管144。
如圖5所示的，於杯狀部142的X方向的負方向（圖5的下方向）側，設置了沿著Y方向（圖5的左右方向）延伸的軌道150。軌道150，例如，從杯狀部142的Y方向的負方向（圖5的左方向）側的外側設置到Y方向的正方向（圖5的右方向）側的外側。於軌道150，例如，安裝了二支臂部151、152。
第1臂部151支持著供給第1嵌段共聚物的第1供給噴嘴153。第1臂部151，藉由圖5所示的噴嘴驅動部154，在軌道150上隨意移動。藉此，第1供給噴嘴153，便可從設置於杯狀部142的Y方向的正方向側的外側的待機部155移動到杯狀部142內的晶圓W的中心部位上方，並可在該晶圓W的表面上朝晶圓W的半徑方向移動。另外，第1臂部151，可藉由噴嘴驅動部154隨意升降，進而調整第1供給噴嘴153的高度。
於第1供給噴嘴153，如圖4所示的，連接了與第1嵌段共聚物供給源156連通的第1嵌段共聚物供給管157。
第2臂部152支持著供給第2嵌段共聚物的第2供給噴嘴160。第2臂部152，可藉由圖5所示的噴嘴驅動部161在軌道150上隨意移動，使第2供給噴嘴160，從設置於杯狀部142的Y方向的負方向側的外側的待機部162移動到杯狀部142內的晶圓W的中心部位上方。另外， 第2臂部152可藉由噴嘴驅動部161隨意升降，進而調節第2供給噴嘴160的高度。
於第2供給噴嘴160，如圖4所示的，連接了與第2嵌段共聚物供給源163連通的第2嵌段共聚物供給管164。另外，針對第1嵌段共聚物與第2嵌段共聚物容後敘述。
其他的液體處理裝置，亦即顯影裝置30、有機溶劑供給裝置31、反射防止膜形成裝置32、中性層形成裝置33以及光阻塗布裝置34的構造，除了從噴嘴所供給之液體不同此點以外，由於與上述的嵌段共聚物塗布裝置35的構造相同，故省略説明。
以上的基板處理系統1，如圖1所示的，設置了控制部300。控制部300，例如為電腦，具有程式儲存部（圖中未顯示）。於程式儲存部，儲存了控制基板處理系統1中的晶圓W的處理的程式。另外，於程式儲存部，亦儲存了控制上述的各種處理裝置或搬運裝置等的驅動系統的動作，以實現基板處理系統1中的後述剝離處理的程式。另外，該程式，例如，可記錄於電腦可讀取的硬碟（HD）、軟碟（FD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）、記憶卡等的電腦可讀取記錄媒體，亦可從該等記錄媒體安裝到控制部300。
接著，針對使用以上述方式構成之基板處理系統1所進行的晶圓處理進行説明。圖6，係表示該等晶圓處理的主要步驟的例子的流程圖。
首先，收納了複數片晶圓W的匣盒C，被搬入基板處理系統1的匣盒站10，匣盒C內的各晶圓W被晶圓搬運裝置23依序搬運到處理站11的傳遞裝置53。
接著，晶圓W，被搬運到熱處理裝置40進行溫度調節，之後，被搬運到反射防止膜形成裝置32，如圖7所示的，在晶圓W上形成反射防止膜400（圖6的步驟S1）。另外，本實施態樣中的晶圓W，如上所述的，預先於晶圓W的頂面形成了被處理膜K，反射防止膜400形成於該被處理膜K的頂面。之後，晶圓W，被搬運到熱處理裝置40，受到加熱，並受到溫度調節。
接著，晶圓W，被搬運到中性層形成裝置33，如圖7所示的，在晶圓W的反射防止膜400上塗布中性劑，形成中性層401（圖6的步驟S2）。之後，晶圓W，被搬運到熱處理裝置40，受到加熱，並受到溫度調節。
接著，晶圓W，被搬運到附著裝置42，進行附著處理。之後，晶圓W，被搬運到光阻塗布裝置34，在晶圓W的中性層401上塗布光阻液，形成光阻膜。之後，晶圓W，被搬運到熱處理裝置40，進行預烤處理。之後，晶圓W，被搬運到周邊曝光裝置43，進行周邊曝光處理。另外，本實施態樣中的光阻，例如為ArF光阻。
接著，晶圓W，被介面站13的晶圓搬運裝置110搬運到曝光裝置12，進行曝光處理。之後，晶圓W，被搬運到熱處理裝置40，進行曝後烤處理。之後，晶圓W，被搬運到顯影裝置30，進行顯影處理。顯影結束後，晶圓W，被搬運到熱處理裝置40，進行硬烤處理。像這樣，如圖8、圖9所示的，在晶圓W的中性層401上形成由光阻膜所構成的既定的光阻圖案402（圖6的步驟S3）。本實施態樣中的光阻圖案402，係在俯視下直徑為Q的圓形的孔部402a複數個並排成格子狀的圖案。另外，上下左右互相相鄰的各孔部402a的中心之間的距離（圖8的間距P）相同。亦即，各孔部402a，設置成正方形形狀。本實施態樣中的間距P，例如約為90nm。另外，孔部402a的直徑Q，係以如後所述的親水性聚合物與疏水性聚合物於孔部402a相分離成同心圓狀的方式設定。在本實施態樣中，孔部402a的直徑Q例如約為45nm。
接著，晶圓W，被搬運到嵌段共聚物塗布裝置35。嵌段共聚物塗布裝置35，從第1供給噴嘴153對晶圓上供給第1嵌段共聚物403，如圖10所示的，在晶圓W上塗布第1嵌段共聚物403（第1嵌段共聚物塗布步驟，圖6的步驟S4）。
接著，晶圓W，被搬運到聚合物分離裝置44，以既定的溫度進行熱處理。藉此，如圖11以及圖12所示的，晶圓W上的第1嵌段共聚物403，相分離為親水性聚合物404與疏水性聚合物405（第1聚合物分離步驟，圖6的步驟S5）。在此，如上所述的，在第1嵌段共聚物403中親水性聚合物404的分子量的比率為20％～40％，疏水性聚合物405的分子量的比率為80％～60％。如是，在步驟S5中，如圖11以及圖12所示的，在光阻圖案402的孔部402a的中心相分離成圓柱形狀的親水性聚合物404。另外，以包圍親水性聚合物404外周圍的方式，圓筒形狀的疏水性聚合物405相分離成與親水性聚合物404同心圓狀。另外，圓柱形狀的親水性聚合物404的直徑，係由構成第1嵌段共聚物403的高分子亦即親水性聚合物與疏水性聚合物之間的相互作用參數亦即χ（kai）參數或各聚合物的分子量所決定。因此，第1嵌段共聚物403，設定χ（kai）參數或各聚合物的分子量，使圓柱形狀的親水性聚合物404的直徑，亦即，在後述的蝕刻處理步驟轉印到被處理膜K的孔部圖案形成所期望的直徑。在本實施態樣中，例如，相分離後的圓柱狀的親水性聚合物404的直徑，約為25nm。
接著，晶圓W，被搬運到紫外線照射裝置41。紫外線照射裝置41，對晶圓W照射紫外線，藉此切斷親水性聚合物404亦即聚甲基丙烯酸甲酯的鍵結鏈，同時使疏水性聚合物405亦即聚苯乙烯產生交聯反應（圖6的步驟S6）。
接著，晶圓W被搬運到有機溶劑供給裝置31。有機溶劑供給裝置31，對晶圓W供給具有極性的有機溶劑。極性有機溶劑，例如可使用IPA（異丙醇）等。藉此，被紫外線照射切斷鍵結鏈的親水性聚合物404被有機溶劑溶解，親水性聚合物404從晶圓W被選擇性地除去（第1聚合物除去步驟，圖6的步驟S7）。結果，如圖13所示的，由疏水性聚合物405形成內徑25nm的孔狀的圖案405a。另外，該步驟S7，亦可視為係使孔部402a的直徑縮小的所謂縮孔處理。
之後，晶圓W被晶圓搬運裝置70搬運到傳遞裝置50，之後，被匣盒站10的晶圓搬運裝置23搬運到既定的匣盒載置板21的匣盒C。
之後，匣盒C被搬運到設置在基板處理系統1的外部的蝕刻處理裝置（圖中未顯示），以光阻膜（光阻圖案402）以及疏水性聚合物405作為遮罩，對中性層401、反射防止膜400以及被處理膜K進行蝕刻處理。藉此，如圖14所示的，既定的圖案，亦即直徑25nm的孔部圖案406，轉印到被處理膜K（圖6的步驟S8）。另外，蝕刻處理裝置，例如可使用RIE（Reactive Ion Eching，反應性離子蝕刻）裝置。亦即，蝕刻處理裝置，實行利用反應性氣體（蝕刻氣體）、離子或自由基，蝕刻親水性聚合物或反射防止膜等被處理膜的乾蝕刻。
之後，晶圓W被搬運到光阻除去裝置亦即灰化處理裝置（圖中未顯示），光阻圖案402從晶圓W上被選擇性地除去（圖6的步驟S9）。結果，於晶圓W的中性層401的頂面，例如，如圖15、圖16所示的，形成以正方形形狀的圖案排列，內部具有圓柱狀的孔部圖案（開孔）406，且由疏水性聚合物405所構成的筒狀體。換言之，於晶圓W的中性層401的頂面，形成僅殘留圓筒形狀的疏水性聚合物405的狀態。另外，在該灰化處理中，殘留於光阻圖案402的孔部402a的疏水性聚合物405也會受到灰化，惟一般而言ArF光阻係以聚甲基丙烯酸甲酯為基材，若根據本發明，由於可確保其與疏水性聚合物405亦即聚苯乙烯的選擇比，故疏水性聚合物405不會完全灰化而會殘留在晶圓W上。
被灰化處理除去光阻圖案402的晶圓W，再度被搬運到基板處理系統1。接著，晶圓W被搬運到嵌段共聚物塗布裝置35，從第2供給噴嘴160，對中性層401的頂面，在處於僅殘留圓筒形狀之疏水性聚合物405的狀態下的晶圓W上，供給第2嵌段共聚物410，如圖17所示的，在晶圓W上塗布第2嵌段共聚物410（第2嵌段共聚物塗布步驟，圖6的步驟S10）。此時，第2嵌段共聚物410亦塗布到孔部圖案406的內部。第2嵌段共聚物410中的各聚合物的分子量，以在使該第2嵌段共聚物410相分離時，圓柱狀的親水性聚合物的直徑約為25nm的方式設定。
之後，晶圓W被搬運到聚合物分離裝置44，與步驟S5的情況相同，以既定的溫度進行熱處理。藉此，晶圓W上的第2嵌段共聚物410，如圖18、圖19所示的，相分離為親水性聚合物411與疏水性聚合物412（第2聚合物分離步驟，圖6的步驟S11）。另外，塗布於圓筒形狀的疏水性聚合物405的內側的第2嵌段共聚物410，由於並無在圓筒形狀的疏水性聚合物405的內側相分離用的空間，故不會相分離，而會就這樣作為第2嵌段共聚物410殘留下來。
相分離之親水性聚合物411，配置於距離在第1聚合物分離步驟（步驟S5）中相分離之疏水性聚合物405相等間隔的位置。在本實施態樣中，由於疏水性聚合物405排列成正方形形狀，故親水性聚合物411，如圖18所示的，配置在各疏水性聚合物405所形成之正方形的對角線（圖18中的一點鏈線）的交點的位置，除此以外的部位配置了在第2聚合物分離步驟相分離的疏水性聚合物412。此時，由於使用圓柱狀的疏水性聚合物405作為親水性聚合物411的導件，故在第2聚合物分離步驟（步驟S11）中相分離的疏水性聚合物405，與在第1聚合物分離步驟（步驟S5）中相分離的疏水性聚合物412相鄰配置。換言之，並未像使用親水性的氧化膜610作為導件的情況那樣，與在第1聚合物分離步驟相分離之疏水性聚合物405的表面鄰接，配置了親水性聚合物411。另外，第1嵌段共聚物403，在直徑約45nm的孔部402a的內側相分離為直徑約25nm的親水性聚合物404，相對於此，第2嵌段共聚物410，如上所述的，在疏水性聚合物405之間相分離為直徑約25nm的圓柱狀的親水性聚合物411，故可知其與第1嵌段共聚物403的各聚合物的分子量並不相同。
之後，與步驟S6同樣，以紫外線照射裝置41對晶圓W照射紫外線，切斷親水性聚合物411亦即聚甲基丙烯酸甲酯的鍵結鏈，同時使疏水性聚合物412亦即聚苯乙烯產生交聯反應（圖6的步驟S12）。接著，晶圓W被搬運到有機溶劑供給裝置31，對晶圓W上供給極性有機溶劑。藉此，如圖20所示的，親水性聚合物411從晶圓W被選擇性地除去（第2聚合物除去步驟，圖6的步驟S13），於疏水性聚合物412形成內徑25nm的孔狀的圖案412a。此時，圓筒形狀的疏水性聚合物405內側的第2嵌段共聚物410並未被除去而殘留在晶圓W上。
之後，晶圓W再度被搬運到設置在基板處理系統1的外部的蝕刻處理裝置（圖中未顯示），以疏水性聚合物405、412作為遮罩，對中性層401、反射防止膜400以及被處理膜K進行蝕刻處理。藉此，如圖21所示的，於被處理膜K轉印與圖案412a具有相同直徑的孔部圖案406（圖6的步驟S14）。
之後，晶圓W再度受到蝕刻處理，晶圓W上的疏水性聚合物405、412、第2嵌段共聚物410、中性層401以及反射防止膜400被除去。結果，如圖22所示的，於晶圓W上的被處理膜K，形成了在斜向45°方向上相鄰的5個孔部圖案406。該等孔部圖案406之間的間距P1，為步驟S3所形成之光阻圖案402的孔部402a的間距長的2分之1，故實現了使用嵌段共聚物使間距縮小化之目的。藉此，一連串的晶圓處理結束。
若根據以上的實施態樣，對光阻圖案402形成後的晶圓W塗布親水性聚合物的分子量的比率為20％～40％的第1嵌段共聚物403，之後，進行第1聚合物分離步驟（步驟S5）與第1聚合物除去步驟（步驟S7），藉此在光阻圖案402的孔部402a內形成圓筒形狀的疏水性聚合物。然後，在步驟S9中將光阻圖案402選擇性地除去，藉此在晶圓W上殘留圓筒形狀的疏水性聚合物405。然後，對光阻除去後的晶圓W塗布第2嵌段共聚物410，並進行第2聚合物分離步驟（步驟S11），藉此以疏水性聚合物405作為導件，在距離各疏水性聚合物405相等間隔的位置相分離出親水性聚合物411。此時，由於使用疏水性聚合物405作為導件，故與使用例如親水性的氧化膜610的情況不同，於該導件的表面不會相分離出親水性聚合物411。結果，便可防止像使用氧化膜610作為導件的情況那樣，在導件與疏水性聚合物412之間形成了間隙。因此，例如，在之後的蝕刻處理中，不要的間隙圖案便不會轉印到被處理膜K上，而能夠於被處理膜K形成間距縮小化的孔部圖案406。
另外，當使第2嵌段共聚物410相分離時的導件係使用例如SiO2 等的氧化膜610時，作為無機物的該氧化膜610，與作為有機物的親水性聚合物或疏水性聚合物之間會產生高蝕刻選擇比。如是，例如，如圖28所示的，在以氧化膜610作為導件使嵌段共聚物611相分離並以疏水性聚合物603作為遮罩進行蝕刻處理之後，為了將不要的疏水性聚合物603與氧化膜610從晶圓W上除去，必須對該疏水性聚合物603與氧化膜610進行個別的蝕刻處理。在此情況下，會導致晶圓處理的產能降低。相對於此，在本實施態樣中，由於使用疏水性聚合物405作為導件，故可將不要的疏水性聚合物405與疏水性聚合物412用一次蝕刻便全部除去，而不會產生上述問題。
另外，當使第2嵌段共聚物410相分離時的導件係使用氧化膜610時，為了形成氧化膜610，有必要暫時搬出基板處理系統1的外部，以專用的成膜裝置進行成膜處理，然而當像本實施態樣這樣使用第1嵌段共聚物403作為導件時，便可在基板處理系統1內進行用來形成導件的全部處理。因此，亦可使在晶圓W上作成導件時的產能提高。
在以上的實施態樣中，為了將親水性聚合物404、411選擇性地除去，係對晶圓W照射紫外線，並在之後供給極性有機溶劑，惟關於親水性聚合物404、411的除去方法並非僅限於本實施態樣的內容，例如亦可使用乾蝕刻等方法將親水性聚合物404、411選擇性地除去。
另外，在以上的實施態樣中，係在步驟S9中將光阻圖案402以灰化處理除去，惟關於光阻圖案402的除去方法亦非僅限於本實施態樣的內容。本發明人確認出，例如只要光阻具有極性，即使是在使用負顯影型或正顯影型其中任一種的情況下，藉由在步驟S6對晶圓W照射例如波長172nm的紫外線作為能量線，並在步驟S7供給醋酸取代極性有機溶劑，則除了親水性聚合物404之外光阻圖案402也會被溶解，且在中性膜401上僅會殘留疏水性聚合物。因此，亦可使基板處理系統1的例如顯影裝置30或有機溶劑供給裝置31，構成可對晶圓W供給醋酸的構造，並在步驟S8中以光阻圖案402以及疏水性聚合物405作為遮罩對被處理膜K進行乾蝕刻處理，之後，不將晶圓W搬運到灰化處理裝置，而係搬運到基板處理系統1，並以顯影裝置30或有機溶劑供給裝置31供給醋酸。藉此，便可在基板處理系統1實行乾蝕刻以外的全部處理，故可使晶圓處理的產能提高。此時，顯影裝置30或有機溶劑供給裝置31，具有作為將光阻膜選擇性地除去的光阻除去裝置的功能。另外，在步驟S6所照射的能量線，亦可使用例如電子束取代紫外線。
另外，在以上的實施態樣中，對被處理膜K的圖案轉印，係分成步驟S8與步驟S14進行2次，惟例如亦可省略步驟S8的蝕刻處理，並在步驟S14中同時進行對被處理膜K的孔狀的圖案405a與圖案412a的轉印。將圖案405a與圖案412a的轉印分開進行，係因為在步驟S10塗布於圓筒形狀的疏水性聚合物405內側的第2嵌段共聚物410無法在步驟S13除去的關係。亦即，由於中性層401與第2嵌段共聚物410均由親水性聚合物與疏水性聚合物所構成，故在步驟S14會一起受到蝕刻，若根據本發明，選擇比幾乎沒有差異。因此，當在步驟S14對中性層401進行蝕刻處理時，在對應中性層401所露出之圖案412a的部位，與對應第2嵌段共聚物410所殘存之圖案412a的部位，變得無法均勻地進行蝕刻。
於是，例如將在步驟S2形成中性層401時的熱處理溫度，例如設定為比使嵌段共聚物相分離時的熱處理溫度更高的溫度（大概為300℃～400℃左右），使中性層401產生交聯反應，藉此使中性層401與第2嵌段共聚物410之間具有蝕刻選擇比，若是如此，例如即使在步驟S14中同時蝕刻對應圖案405a與圖案412a的部位，亦可緩和中性層401的蝕刻不均勻的情況。
另外，亦可於中性層401的基底部設置例如金屬硬遮罩。此時，即使在中性層401與第2嵌段共聚物410之間無法確保選擇比，蝕刻仍會在金屬硬遮罩停止。因此，若在將中性層401與第2嵌段共聚物410除去之後，將圖案轉印到金屬硬遮罩，便可用該金屬硬遮罩接著將圖案轉印到被處理膜K，如是便可在步驟S14同時蝕刻處理對應圖案405a與圖案412a的部位。
在以上的實施態樣中，係使第1嵌段共聚物403與第2嵌段共聚物410的各聚合物的分子量不同，惟第1嵌段共聚物403與第2嵌段共聚物410亦可為相同的共聚物。嵌段共聚物所包含之各聚合物的分子量，例如，係由在步驟S5的第1聚合物分離步驟中形成的圓柱狀的親水性聚合物404的直徑，與在步驟S11的第2聚合物分離步驟中形成的圓柱狀的親水性聚合物411的直徑所決定，其可在親水性聚合物404、411與疏水性聚合物405、412適當地相分離的範圍內，任意設定之。
在以上的實施態樣中，係以用來決定具有作為導件之功能的圓筒形狀的疏水性聚合物405的配置的孔部402a配置成正方形狀的方式形成光阻圖案402，並以此態樣為例進行説明，惟孔部402a的配置並非僅限於本實施態樣的內容，例如亦可配置成三角形狀，或是配置成六角形狀。使第2嵌段共聚物410中的親水性聚合物411的分子量的比率約為20％～40％，藉此圓柱狀的親水性聚合物411便會自律地相分離並排列在距離導件的表面相等間隔的位置，亦即在能量上穩定的位置。因此，孔部402a的配置，可考慮自律地排列的親水性聚合物411的位置並適當設定之。
另外，在以上的實施態樣中，係以在距離4個孔部402a相等間隔的位置相分離出1個親水性聚合物411的方式，設定各孔部402a之間的間距，惟關於各孔部402a之間的間距並非僅限於本實施態樣的內容，可任意設定之。如上所述的，由於親水性聚合物411會自律地相分離到在能量上穩定的位置，故亦可藉由擴大各孔部402a之間的間距，而在作為形成於對應該孔部402a之位置的導件的圓筒形狀的疏水性聚合物405之間，相分離出複數個親水性聚合物411。
另外，關於以往的使用微影技術將孔部圖案406之間的間距P縮小的方法，進行複數次曝光處理以及顯影處理的所謂雙重圖案成形法已為人所習知，惟在雙重圖案成形法中，第2次以後的圖案成形，必須正確地進行相對於第1次的圖案成形的對準。相對於此，當像本實施態樣這樣使用嵌段共聚物時，第2嵌段共聚物410的親水性聚合物411，會自律地在能量上穩定的位置，亦即在距離作為導件的複數個疏水性聚合物405相等間隔的位置相分離。因此，不需要像以往的雙重圖案成形法那樣的對準調整，而且，曝光處理也只要進行用來形成光阻圖案402的孔部402a的一次就好，故可非常有效率地達到孔部圖案間距縮小化之目的。
另外，在以上的實施態樣中，使第1嵌段共聚物403的疏水性聚合物405相分離時的導件，係使用光阻圖案402的孔部402a，惟作為導件並不一定要使用光阻圖案402，只要可在該圖案內使親水性聚合物404與疏水性聚合物405相分離成同心圓狀，例如，亦可為轉印了光阻圖案402的孔部402a的中性層401，或是聚苯乙烯的膜層等。
以上的實施態樣，係以對晶圓W上的被處理膜K轉印孔部圖案406的情況為例進行説明，惟亦可適用於例如對晶圓W實施蝕刻以在晶圓W上轉印孔部圖案406的情況。
另外，在以上的實施態樣中，係形成反射防止膜400或中性層401作為光阻圖案402的基底膜，惟該等態樣亦非必要。尤其，中性層401，係用來在使嵌段共聚物相分離時，令親水性聚合物404與疏水性聚合物405沿著晶圓W的法線方向排列，故即使在並未設置中性層401的情況下，無論光阻圖案402的基底部相對於親水性聚合物與疏水性聚合物為中性或是並非為中性，只要親水性聚合物404與疏水性聚合物405適當地相分離，中性層401便並不一定要設置。此時，光阻圖案402的基底部，亦即嵌段共聚物403所塗布之面，例如亦可為反射防止膜400。
以上，係一邊參照所附圖式一邊針對本發明的較佳實施態樣進行説明，惟本發明並非僅限於該等實施例。若為本領域從業人員，自可在專利申請範圍所記載之發明精神範圍內，思及各種變化實施例或修正實施例，並了解該等實施例亦當然屬於本發明的技術範圍。本發明不限於該等實施例，而可採用各種態樣。本發明，亦可適用於基板為晶圓以外的FPD（平板顯示器）、光遮罩用的初縮遮罩等其他基板的情況。 [産業上的可利用性]
本發明，例如在使用包含具有親水性的親水性聚合物與具有疏水性的疏水性聚合物在內的嵌段共聚物處理基板時，有其效用。
1‧‧‧基板處理系統
10‧‧‧匣盒站
11‧‧‧處理站
12‧‧‧曝光裝置
13‧‧‧介面站
20‧‧‧匣盒載置台
21‧‧‧匣盒載置板
22‧‧‧搬運路徑
23‧‧‧晶圓搬運裝置
30‧‧‧顯影裝置
31‧‧‧有機溶劑供給裝置
32‧‧‧反射防止膜形成裝置
33‧‧‧中性層形成裝置
34‧‧‧光阻塗布裝置
35‧‧‧嵌段共聚物塗布裝置
40‧‧‧熱處理裝置
41‧‧‧紫外線照射裝置
42‧‧‧附著裝置
43‧‧‧周邊曝光裝置
44‧‧‧聚合物分離裝置
50‧‧‧傳遞裝置
51‧‧‧傳遞裝置
52‧‧‧傳遞裝置
53‧‧‧傳遞裝置
54‧‧‧傳遞裝置
55‧‧‧傳遞裝置
56‧‧‧傳遞裝置
60‧‧‧傳遞裝置
61‧‧‧傳遞裝置
62‧‧‧傳遞裝置
70‧‧‧晶圓搬運裝置
80‧‧‧穿梭搬運裝置
100‧‧‧晶圓搬運裝置
110‧‧‧晶圓搬運裝置
111‧‧‧傳遞裝置
130‧‧‧處理容器
140‧‧‧旋轉夾頭
141‧‧‧夾頭驅動部
142‧‧‧杯狀部
143‧‧‧排出管
144‧‧‧排氣管
150‧‧‧軌道
151‧‧‧臂部
152‧‧‧臂部
153‧‧‧第1供給噴嘴
154‧‧‧噴嘴驅動部
155‧‧‧待機部
156‧‧‧第1嵌段共聚物供給源
157‧‧‧第1嵌段共聚物供給管
160‧‧‧第2供給噴嘴
161‧‧‧噴嘴驅動部
162‧‧‧待機部
163‧‧‧第2嵌段共聚物供給源
164‧‧‧第2嵌段共聚物供給管
300‧‧‧控制部
400‧‧‧反射防止膜
401‧‧‧中性層
402‧‧‧光阻圖案
402a‧‧‧孔部
403‧‧‧第1嵌段共聚物
404‧‧‧親水性聚合物
405‧‧‧疏水性聚合物
405a‧‧‧圖案
406‧‧‧孔部圖案
410‧‧‧第2嵌段共聚物
411‧‧‧親水性聚合物
412‧‧‧疏水性聚合物
412a‧‧‧圖案
600‧‧‧光阻膜
601‧‧‧孔部圖案
602‧‧‧親水性聚合物
603‧‧‧疏水性聚合物
610‧‧‧氧化膜
611‧‧‧嵌段共聚物
C‧‧‧匣盒
D‧‧‧晶圓搬運區域
G1‧‧‧第1區塊
G2‧‧‧第2區塊
G3‧‧‧第3區塊
G4‧‧‧第4區塊
P‧‧‧間距
P1‧‧‧間距
Q‧‧‧直徑
S1~S14‧‧‧步驟
K‧‧‧被處理膜
W‧‧‧晶圓
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
θ‧‧‧方向
S1~S14‧‧‧步驟
[圖1] 係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的俯視圖。 [圖2] 係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的側視圖。 [圖3] 係表示本實施態樣之基板處理系統的概略構造的側視圖。 [圖4] 係表示嵌段共聚物塗布裝置的概略構造的縱剖面圖。 [圖5] 係表示嵌段共聚物塗布裝置的概略構造的横剖面圖。 [圖6] 係説明晶圓處理的主要步驟的流程圖。 [圖7] 係表示在晶圓上形成了反射防止膜與中性層的態樣的縱剖面説明圖。 [圖8] 係表示在中性層上形成了光阻圖案的態樣的俯視説明圖。 [圖9] 係表示在中性層上形成了光阻圖案的態樣的縱剖面説明圖。 [圖10] 係表示在晶圓上塗布了第1嵌段共聚物的態樣的縱剖面説明圖。 [圖11] 係表示使第1嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物的態樣的縱剖面説明圖。 [圖12] 係表示使第1嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物的俯視説明圖。 [圖13] 係表示從相分離後的嵌段共聚物將親水性聚合物選擇性地除去的態樣的縱剖面説明圖。 [圖14] 係表示被處理膜受到蝕刻處理的態樣的縱剖面説明圖。 [圖15] 係表示在被處理膜的蝕刻處理後將光阻圖案除去的態樣的縱剖面説明圖。 [圖16] 係表示在被處理膜的蝕刻處理後將光阻圖案除去的態樣的俯視説明圖。 [圖17] 係表示在晶圓上塗布了第2嵌段共聚物的態樣的縱剖面説明圖。 [圖18] 係表示使第2嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物的態樣的俯視説明圖。 [圖19] 係表示使第2嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物的態樣的縱剖面説明圖。 [圖20] 係表示從相分離後的嵌段共聚物將親水性聚合物選擇性地除去的態樣的縱剖面説明圖。 [圖21] 係表示被處理膜受到蝕刻處理的態樣的縱剖面説明圖。 [圖22] 係表示於被處理膜形成了既定的圖案的態樣的俯視説明圖。 [圖23] 係表示在以往的晶圓處理中於晶圓上用光阻膜形成了孔部圖案的態樣的俯視説明圖。 [圖24] 係表示在以往的晶圓處理中於晶圓上形成了氧化膜的態樣的縱剖面説明圖。 [圖25] 係表示在以往的晶圓處理中於晶圓上的被處理膜轉印了光阻膜的圖案的態樣的縱剖面説明圖。 [圖26] 係表示在以往的晶圓處理中將光阻膜選擇性地除去的態樣的縱剖面説明圖。 [圖27] 係表示在以往的晶圓處理中將光阻膜選擇性地除去的態樣的俯視説明圖。 [圖28] 係表示在以往的晶圓處理中使嵌段共聚物相分離為親水性聚合物與疏水性聚合物的態樣的縱剖面説明圖。
S1~S14‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法，其使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物以處理基板，其特徵為包含： 光阻圖案形成步驟，在基板上利用光阻膜形成複數個圓形的圖案； 第1嵌段共聚物塗布步驟，對利用該光阻膜形成了圓形的圖案後的基板塗布第1嵌段共聚物； 第1聚合物分離步驟，使該第1嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物； 第1聚合物除去步驟，從該相分離之該第1嵌段共聚物，將該親水性聚合物選擇性地除去； 光阻除去步驟，從該基板上將該光阻膜選擇性地除去； 第2嵌段共聚物塗布步驟，對該光阻除去後的基板塗布第2嵌段共聚物； 第2聚合物分離步驟，使該第2嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物；以及 第2聚合物除去步驟，從該相分離之該第2嵌段共聚物，將該親水性聚合物選擇性地除去； 該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物中的該親水性聚合物的分子量的比率為20％～40％。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中更包含： 蝕刻處理步驟，其在該第1聚合物除去步驟後，以該光阻膜及該疏水性聚合物作為遮罩進行蝕刻處理。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理方法，其中更包含： 另一蝕刻處理步驟，其在該第2聚合物除去步驟後，以該疏水性聚合物作為遮罩進行蝕刻處理。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法，其中， 該光阻膜係由具有極性的光阻所形成。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理方法，其中， 在該第1聚合物分離步驟與第1聚合物除去步驟之間，對該基板照射能量線，之後，對該基板上供給極性有機溶劑，藉此進行該第1聚合物除去步驟中之該親水性聚合物的選擇性除去。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法，其中， 該親水性聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯，該疏水性聚合物為聚苯乙烯。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法，其中， 該光阻膜的圓形的圖案，配置成格子狀、三角形狀或六角形狀。
  8. 一種基板處理程式，其為了使基板處理系統執行如申請專利範圍第1～7項中任一項所記載的基板處理方法，而在控制該基板處理系統的控制部之電腦上運作。
  9. 一種可讀取之電腦記錄媒體，儲存有如申請專利範圍第8項所記載的基板處理程式。
  10. 一種基板處理系統，其使用包含親水性聚合物與疏水性聚合物在內的嵌段共聚物以處理基板，其特徵為包含： 顯影裝置，其對形成在基板上的曝光處理後的光阻膜進行顯影以形成光阻圖案； 嵌段共聚物塗布裝置，其對該光阻圖案形成後的基板塗布第1嵌段共聚物以及第2嵌段共聚物； 聚合物分離裝置，其使該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物； 聚合物除去裝置，其從該相分離之該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物，將該親水性聚合物選擇性地除去； 光阻除去裝置，其從該基板上將該光阻膜選擇性地除去；以及 控制部，其 控制該嵌段共聚物塗布裝置，以對形成了圓形的圖案後的基板塗布第1嵌段共聚物； 控制該聚合物分離裝置，以使該第1嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物； 控制該聚合物除去裝置，以將該相分離後的親水性聚合物選擇性地除去； 控制光阻除去裝置，以從該基板上將該光阻膜選擇性地除去； 控制該嵌段共聚物塗布裝置，以對該光阻除去後的基板塗布第2嵌段共聚物； 控制該聚合物分離裝置，以使該第2嵌段共聚物相分離為該親水性聚合物與該疏水性聚合物；並 控制該聚合物除去裝置，以從該相分離之該第2嵌段共聚物將該親水性聚合物選擇性地除去； 該第1嵌段共聚物以及該第2嵌段共聚物中的該親水性聚合物之分子量的比率為20％～40％。
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