【手続補正書】
【提出日】平成27年2月27日(2015.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性ポリマーと疎水性ポリマーとを含むブロック共重合体を用いて、基板を処理する方法であって、
前記親水性ポリマーと前記疎水性ポリマーに対して中間の親和性を有する中性層を基板上に形成する中性層形成工程と、
中性層上に形成されたレジスト膜を露光処理し、次いで露光処理後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンに極性を有する有機溶剤を供給して前記レジストパターンを表面処理するレジストパターン処理工程と、
前前記ブロック共重合体を前記中性層上に塗布するブロック共重合体塗布工程と、
前記中性層上の前記ブロック共重合体を前記親水性ポリマーと前記疎水性ポリマーに相分離させるポリマー分離工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記レジストパターンは、ＡｒＦレジストにより形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記レジストパターン形成工程において、現像液に加えて前記極性を有する有機溶剤を露光後のレジスト膜に供給して現像することで、前記レジストパターン形成工程と前記レジストパターン処理工程を並行して行うことを特徴とする、請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記レジストパターン形成工程の後で且つレジストパターン処理工程の前に、前記レジストパターンに紫外線を照射して、当該レジストパターンの表面を改質処理するレジスト改質処理工程をさらに有することを特徴とする、請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記レジストパターン処理工程は、前記レジスト膜の露光領域と未露光領域との中間の領域に存在するレジスト膜を除去して、前記未露光領域のレジスト膜の表面を露出させるものであることを特徴とする、請求項３または４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記相分離したブロック共重合体から、前記親水性ポリマー又は前記疎水性ポリマーのいずれかを選択的に除去するポリマー除去工程を有していることを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記ポリマー除去工程では、プラズマエッチング処理、または有機溶剤の供給により前記親水性ポリマー又は前記疎水性ポリマーのいずれかを選択的に除去することを特徴とする、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記レジストパターンは、平面視において直線状のライン部と直線状のスペース部を有するパターンであり、
前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、４０％〜６０％であることを特徴とする、請求項２〜７のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記レジストパターンは、平面視において円形状のスペース部を有するパターンであり、
前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、２０％〜４０％であることを特徴とする、請求項２〜７のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記親水性ポリマーはポリメタクリル酸メチルであり、
前記疎水性ポリマーはポリスチレンであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の基板処理方法を基板処理システムによって実行させるために、当該基板処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【請求項１３】
親水性ポリマーと疎水性ポリマーとを含むブロック共重合体を用いて、基板を処理するシステムであって、
前記親水性ポリマーと前記疎水性ポリマーに対して中間の親和性を有する中性層を基板上に形成する中性層形成装置と、
中性層上に形成された露光処理後のレジスト膜を現像処理してレジストパターンを形成する現像装置と、
前記現像処理後のレジストパターンに極性を有する有機溶剤を供給して前記レジストパターンを表面処理するレジストパターン処理装置と、
中性層上に形成された露光処理後前記ブロック共重合体を前記中性層上に塗布するブロック共重合体塗布装置と、
前記中性層上の前記ブロック共重合体を前記親水性のポリマーと前記疎水性ポリマーに相分離させるポリマー分離装置と、を有することを特徴とする、基板処理システム。
【請求項１４】
前記レジストパターンは、ＡｒＦレジストにより形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の基板処理システム。
【請求項１５】
前記現像装置では、現像液に加えて前記極性を有する有機溶剤を露光後のレジスト膜に供給して現像処理することを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理システム。
【請求項１６】
前記レジストパターン形成後で且つ前記レジストパターンに前記有機溶剤を供給する前に、前記レジストパターンに紫外線を照射して、当該レジストパターンの表面を改質処理するレジスト改質処理装置をさらに有することを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理システム。
【請求項１７】
前記レジストパターン処理装置では、前記レジスト膜の露光領域と未露光領域との中間の領域に存在するレジスト膜を除去して、前記未露光領域のレジスト膜の表面を露出させることを特徴とする、請求項１６に記載の基板処理システム。
【請求項１８】
前記相分離したブロック共重合体から、前記親水性ポリマー又は前記疎水性ポリマーのいずれかを選択的に除去するポリマー除去装置を有していることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１９】
前記ポリマー除去装置は、プラズマエッチング処理装置、または有機溶剤を供給して前記親水性ポリマー又は前記疎水性ポリマーのいずれかを選択的に除去する溶剤供給装置であることを特徴とする、請求項１８に記載の基板処理システム。
【請求項２０】
前記レジストパターンは、平面視において直線状のライン部と直線状のスペース部を有するパターンであり、
前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、４０％〜６０％であることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項２１】
前記レジストパターンは、平面視において円形状のスペース部を有するパターンであり、
前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、２０％〜４０％であることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項２２】
前記親水性ポリマーはポリメタクリル酸メチルであり、
前記疎水性ポリマーはポリスチレンであることを特徴とする、請求項１４〜２１のいずれかに記載の基板処理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記レジストパターンは、平面視において直線状のライン部と直線状のスペース部を有するパターンであり、前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、４０％〜６０％であってもよい。また、前記レジストパターンは、平面視において円形状のスペース部を有するパターンであり、前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、２０％〜４０％であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
さらに別な観点による本発明は、親水性ポリマーと疎水性ポリマーとを含むブロック共重合体を用いて、基板を処理するシステムであって、前記親水性ポリマーと前記疎水性ポリマーに対して中間の親和性を有する中性層を基板上に形成する中性層形成装置と、中性層上に形成された露光処理後のレジスト膜を現像処理してレジストパターンを形成する現像装置と、前記現像処理後のレジストパターンに極性を有する有機溶剤を供給して前記レジストパターンを表面処理するレジストパターン処理装置と、前記ブロック共重合体を前記中性層上に塗布するブロック共重合体塗布装置と、前記中性層上の前記ブロック共重合体を前記親水性ポリマーと前記疎水性ポリマーに相分離させるポリマー分離装置と、を有することを特徴とする、基板処理システム。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
前記レジストパターンは、平面視において直線状のライン部と直線状のスペース部を有するパターンであり、前記ブロック共重合体における前記親水性のポリマーの分子量の比率は、４０％〜６０％であってもよい。また、前記レジストパターンは、平面視において円形状のスペース部を有するパターンであり、前記ブロック共重合体における前記親水性ポリマーの分子量の比率は、２０％〜４０％であってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図２のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図２のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図２のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図２のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
例えば現像装置３０、有機溶剤供給装置３１、反射防止膜形成装置３２、中性層形成装置３３、レジスト塗布装置３４、ブロック共重合体塗布装置３５は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像装置３０、有機溶剤供給装置３１、反射防止膜形成装置３２、中性層形成装置３３、レジスト塗布装置３４、ブロック共重合体塗布装置３５の数や配置は、任意に選択できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図２に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばウェハ搬送装置７０が配置されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
なお、エッチング装置２０２〜２０５としては、例えば例えばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置が用いられる。すなわち、エッチング装置２０２〜２０５では、例えば酸素（Ｏ２）などの反応性の気体（エッチングガス）やイオン、ラジカルによって、疎水性ポリマーや被処理膜をエッチングするドライエッチングが行われる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図７に示すようにカップ１４２のＸ方向負方向（図７の下方向）側には、Ｙ方向（図７の左右方向）に沿って延伸するレール１５０が形成されている。レール１５０は、例えばカップ１４２のＹ方向負方向（図７の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図７の右方向）側の外方まで形成されている。レール１５０には、例えば二本のアーム１５１、１５２が取り付けられている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
第１のアーム１５１には、図６及び図７に示すように現像液を供給する供給ノズル１５３が支持されている。第１のアーム１５１は、図７に示すノズル駆動部１５４により、レール１５０上を移動自在である。これにより、供給ノズル１５３は、カップ１４２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１５５からカップ１４２内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷの表面上をウェハＷの径方向に移動できる。また、第１のアーム１５１は、ノズル駆動部１５４によって昇降自在であり、供給ノズル１５３の高さを調整できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
他の液処理装置である有機溶剤供給装置３１、反射防止膜形成装置３２、中性層形成装置３３、レジスト塗布装置３４、ブロック共重合体塗布装置３５の構成は、ノズルから供給される液が異なる点以外は、上述した現像装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。なお、有機溶剤供給装置３１では、供給ノズル１５３から供給される処理液として、ＴＭＡＨ現像液にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を２０ｗｔ％混合したものが用いられる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部３００が設けられている。制御部３００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述の基板処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部３００にインストールされたものであってもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。図８は、かかるウェハ処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってポリマー分離装置４４に搬送される。ポリマー分離装置４４では、ウェハＷに所定の温度の熱処理が行われる。そうすると、図１３及び図１４に示すようにウェハＷ上のブロック共重合体４０４が、親水性ポリマー４０５と疎水性ポリマー４０６に相分離される（図８の工程Ｓ７）。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
ここで、上述したようにブロック共重合体４０４において、親水性ポリマー４０５の分子量の比率は４０％〜６０％であり、疎水性ポリマー４０６の分子量の比率は６０％〜４０％である。そうすると、工程Ｓ６において、図１３及び図１４に示すように親水性ポリマー４０５と疎水性ポリマー４０６はラメラ構造に相分離される。また、上述した工程Ｓ３においてレジストパターン４０２のスペース部４０２ｂの幅が所定の幅に形成されているので、中性層４０１上には、親水性ポリマー４０５と疎水性ポリマー４０６が交互に奇数層配置される。この際、レジストパターン４０２の表面から変質部ＲＭが除去されて未露光部であるレジストパターン４０２が露出しているので、レジストパターン４０２表面の側壁で疎水度がばらつくことがない。そのため、レジストパターン４０２は側壁の全面にわたって十分に高い疎水性を有している。そのため、レジストパターン４０２に対して疎水性ポリマー４０６が引き寄せられやすくなり、当該レジストパターン４０２に隣接して疎水性ポリマー４０６が配置される。そして、その隣に親水性ポリマー４０５と疎水性ポリマー４０６が交互に配置され、中性層４０１のその他の領域上にも、親水性ポリマー４０５と疎水性ポリマー４０６が交互に配置される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
親水性ポリマー４０５と疎水性ポリマー４０６をシリンダ構造に相分離する場合のブロック共重合体４０４は、親水性ポリマー４０５の分子量の比率が２０％〜４０％であり、疎水性ポリマー４０６の分子量の比率が８０％〜６０％である。かかる場合、工程Ｓ３では、図１６、図１７に示すようにウェハＷ上に、平面視において円形状のスペース部４０２ｃを有するレジストパターン４０２が形成される。そして、このレジストパターン４０２の表面の側壁にも変質部ＲＭが存在する。したがって、工程Ｓ４〜工程Ｓ５において変質部ＲＭの改質、除去を行う
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2014082439.tif 000001
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2014082439.tif 000002