图案形成方法和加热装置的制造方法_2

文档序号:8490948阅读:来源:国知局
S聚合物和PMMA聚合物的流动性,相分离容易。由此,通过促进PS-b-PMMA的流动化,能够促进相分离。
[0034]此外,例如在大气氛围下对膜21进行加热的情况下,膜21中残留的溶媒蒸发,可能导致PS聚合物和PMMA聚合物的流动性丧失,因此,加热温度不得不为例如约150°C左右以下。在这种程度的低温下相分离需要时间,导致生产能力下降。相对于此,根据本实施方式的图案形成方法,在溶剂蒸气氛围下对膜21进行加热,因而能够提高加热温度。由此,能够进一步促进相分离。
[0035]接着,参照图2,对于依照上述图案形成方法形成的PS聚合物区域DS的图案形成的结果进行说明。
[0036]图2 (a)和图2 (b)是拍摄使用PS_b_PMMA形成的图案的上表面的扫描型电子显微镜(SEM)像。具体而言,显示图1(e)所示的由PS聚合物区域DS构成的图案的上表面。其中,在形成这些图案时,由于未使用导引图案,因此形成指纹形状的图案。
[0037]此外,图2 (a)所示的图案,在对PS-b-PMMA的膜21进行加热时(图1 (b)),晶片W的周围的氛围为甲苯蒸气氛围。此时的甲苯分压为约15Torr(利用该分压的甲苯和氮气形成常压)。并且,在图2(b)所示的图案中,在对PS-b-PMMA的膜21进行加热时,晶片W的周围的氛围也为甲苯蒸气氛围。此时的甲苯分压为约30Torr。此外,为了进行比较,图2 (c)表示在空气中在大气压下对晶片W进行加热形成的图案(PS聚合物区域DS)。对这些SEM像进行比较可知,在甲苯蒸气氛围下对晶片W(和膜21)进行加热时,能够在短时间内得到清楚的图案。可以认为这是因为与只有空气的情况相比,PS-b-PMMA的膜21中的PS聚合物和PMMA聚合物的流动性因甲苯蒸气得到提高。
[0038]接着,对实施本发明实施方式的图案形成方法的适宜的本发明实施方式的加热装置进行说明。图3是加热装置的结构示意图。
[0039]参照图3,加热装置10具备:具有上端开口和底部的圆筒形状的容器本体202、和覆盖该容器本体202的上端开口的盖体203。容器本体202具备:具有圆环形状的框体221、从框体221的底部延伸到内侧的凸缘状的底部222 ;和由底部222支撑的晶片载置台204。晶片载置台204的内部设置有加热部204h,加热部204h与电源204P连接。由此,晶片载置台204上载置的晶片W被加热。通过加热部204h、电源204P和调温器(未图示)将晶片载置台204加热,晶片载置台204上载置的晶片W被加热。
[0040]在晶片载置台204上,设置有用于与外部的搬送单元(未图示)之间进行晶片W的交接的多根升降销241,该升降销241以通过升降机构242自由地升降的方式构成。图中的参考符号243是在晶片载置台204背面设置的、包围该升降机构242的周围的覆盖体。容器本体202和盖体203以能够彼此相对自由升降的方式构成。在该例中,盖体203能够通过升降机构(未图示)在与容器本体202连接的处理位置和位于容器本体202上方侧的基板搬出搬入位置之间自由升降。
[0041]另一方面,盖体203,在容器本体202的框体221的上表面通过O型环等密封部件202S载置盖体203的周边部231。由此,容器本体202的上端开口通过盖体203关闭。并且,在容器202和盖体203之间划分出处理室220。
[0042]在盖体203的中央部贯通有气体供给路径233,用于向在晶片载置台204上载置的晶片W供给包含溶剂蒸气的气体(以下,简称为溶剂蒸气)。气体供给路径233上连接有与后述的溶剂蒸气供给机构270连接的配管261。此外,配管261上连接有对处理室220进行清洁的氮气供给源(未图示),能够向处理室220供给作为清洁气体的氮气。
[0043]在气体供给路径233的下端部的下方配置有整流板234。在整流板234上形成有多个缝隙(或开口)234S。形成多个缝隙234S,以允许从气体供给路径233流出的溶剂蒸气向晶片载置台204流动,并且在整流板234的上侧(气体供给路径233侧)的空间和下侧(晶片载置台204侧)的空间之间产生大的压力差。因此,通过气体供给路径233向处理室220供给的溶剂蒸气,在整流板234的上侧向横向、即向盖体203的外周扩散,并且通过缝隙234S向晶片W流动。因此,溶剂蒸气能够以基本均匀的浓度供给到晶片W。
[0044]此外,在盖体203的上壁部232的内部,在形成气体供给路径233的中央区域以外的区域,形成有延伸为面状、例如具有环状的平面形状的扁平的空洞部282。该空洞部282上连接有在盖体203的外周侧、即晶片载置台204上的晶片W外侧沿着上下方向延伸、向处理室220开口的排气路径281。此外,在空洞部282上,例如在盖体203的中央附近区域连接有多个(例如6个)排气管283。排气管283与喷射器275连接,喷射器275与收集罐(trap tank) 276连接。其中,图3中的参考符号235表示加热器,通过该加热器235将盖体203加热到规定的温度。由此,能够抑制溶剂蒸气在盖体203上凝结。
[0045]溶剂蒸气供给机构270具有溶剂罐271、流量控制器272和气化器273。溶剂罐271的内部存储溶剂,利用来自氮气供给源(未图示)的氮气将内部加压,从而使得溶剂向配管274流出,通过流量控制器272进行流量控制,向气化器273供给。溶剂在气化器273中被喷雾化,与从氮气供给源供给的氮气一起通过配管274向配管261供给。
[0046]此外,如图3所示,加热装置10设置有电源204P、溶剂蒸气供给机构270、喷射器275等构成加热装置10的部件或零件、以及图中以点划线示意性地表示的电连接的控制部300?控制部300例如由计算机构成,具有未图示的程序存储部。该程序存储部存储有编入命令的程序,使得加热装置10执行在溶剂蒸气氛围气化下对形成有嵌段共聚物的膜的晶片进行加热的加热工序(参照图1(b))。控制部300基于该程序,向电源204P、溶剂蒸气供给机构270、喷射器275等部件或零件输出指令信号,控制从电源204P向加热部204h供给的电力、利用溶剂蒸气供给机构270的流量控制器272和气化器273供给的溶剂蒸气的流量和浓度、以及从处理室220通过喷射器275排出的包含溶剂蒸气的气体的排气量等。程序例如以存储在硬盘、CD光盘、磁盘或存储卡等存储介质中的状态存储在程序存储部。
[0047]通过以上结构,由溶剂蒸气供给机构270产生的溶剂蒸气通过配管261和气体供给路径233向处理室220供给,利用整流板234均匀地向被加热部204h加热的晶片W供给。其后,溶剂蒸气通过排气路径281、空洞部282和排气管283利用喷射器275被排出。由喷射器275排出的气体到达收集罐276,在此,气体中的溶剂成分被去除,向外部排出。其中,处理室220内的压力可以通过供给的溶剂蒸气的供给量和喷射器275进行控制,例如优选维持在常压或者相对于常压为OPa到30kPa的压力(低正压)。
[0048]利用具有上述结构的加热装置10,能够在溶剂蒸气氛围下对晶片W进行加热。因此,能够通过促进嵌段共聚物的聚合物的流动化来促进相分离。
[0049]以上,参照本发明的优选实施方式对本发明进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,在权利要求书中记载的本发明的要点的范围内,能够进行各种变形、变更。
[0050]例如,在溶剂蒸气氛围下对嵌段共聚物的膜进行加热时,可以逐渐降低晶片W周围的氛围气中的溶剂蒸气(包括下述混合溶剂的蒸气)的浓度。此外,也可以利用例如混合甲苯、丙酮、乙醇、甲醇和环己酮等中的至少2种而形成的混合溶剂来形成溶剂蒸气氛围。此外,在加热中,可以使用对PS-b-PMMA嵌段共聚物的解度大的甲苯,接着使用溶解度小的丙酮。由此,在初
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