(57)【要約】【課題】基板上にブロック共重合体によりパターンを形成する際に、パターンを生じさせない領域において、無秩序なパターンが発生するのを抑制する。【解決手段】基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部よりも高い位置に配置され、前記基板保持部に保持される前記基板に対しブロック共重合体を含む塗布液を供給する塗布液ノズルであって、毛細管状に構成される塗布液流路及び吐出口を含む当該塗布ノズルと、基板保持部に保持された前記基板に前記塗布液ノズルの前記吐出口を近接させ、前記塗布液ノズルを当該基板に対して相対的に移動させる移動機構と、前記塗布液を貯留し、前記塗布ノズルと接続される塗布液槽と、前記塗布液槽内の前記塗布液の液面の高さを前記塗布ノズルの前記吐出口の高さに対して制御する塗布液槽駆動部とを備える塗布装置により上記の課題が達成される。【選択図】図１
2013243262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部よりも高い位置に配置され、前記基板保持部に保持される前記基板に対しブロック共重合体を含む塗布液を供給する塗布液ノズルであって、毛細管状に構成される塗布液流路及び吐出口を含む当該塗布ノズルと、
基板保持部に保持された前記基板に前記塗布液ノズルの前記吐出口を近接させ、前記塗布液ノズルを当該基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記塗布液を貯留し、前記塗布ノズルと接続される塗布液槽と、
前記塗布液槽内の前記塗布液の液面の高さを前記塗布ノズルの前記吐出口の高さに対して制御する塗布液槽駆動部と
を備える塗布装置。
【請求項２】
前記吐出口は、前記基板の幅と同じか又は当該幅以上の長さを有し、
前記移動機構は、前記塗布ノズルと基板保持部に保持された前記基板とを、当該吐出口と交差する方向に相対的に移動させる、請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記基板保持部が、保持する基板を回転する回転機構を含む、請求項１又は２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記塗布ノズル内に構成される前記塗布液流路に連通する排気装置を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記塗布ノズル内に構成される前記塗布液流路に連通する不活性供給源を更に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項６】
基板保持部により基板を略水平に保持するステップと、
塗布ノズルの吐出口を、前記基板に対して近接させつつ相対的に移動させながら、ブロック共重合体を含む塗布液を毛細管現象により前記吐出口から引き出して前記基板に塗布するステップと、
を含む塗布方法。
【請求項７】
前記塗布ノズルに対して、前記塗布液を貯留する塗布液槽から前記塗布液を供給するステップを更に含む、請求項６に記載の塗布方法。
【請求項８】
前記塗布するステップの後に前記基板保持部により前記基板を回転するステップを更に含む、請求項６又は７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記塗布ノズル内に形成され前記吐出口と連通する塗布液流路に対して、不活性ガスにより圧力を印加するステップを更に含む、請求項６から８のいずれか一項に記載の塗布方法。
【請求項１０】
前記塗布ノズル内に形成され前記吐出口と連通する塗布液流路を減圧するステップを更に含む、請求項６から９のいずれか一項に記載の塗布方法。
【請求項１１】
請求項１から５のいずれか一項に記載の塗布装置に請求項６から１０のいずれか一項に記載の塗布方法を実施させるコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己組織的（ＤＳＡ）リソグラフィー技術に関し、ブロック共重合体の溶液を塗布することによりブロック共重合体の膜を形成する塗布方法、塗布装置、及び塗布装置に塗布方法を実施させるコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロック共重合体が自己組織的に配列する性質を利用した自己組織的リソグラフィー技術の実用化が検討されている（例えば特許文献１及び２、並びに非特許文献１）。自己組織的リソグラフィー技術においては、まず、例えばＡポリマー鎖とＢポリマー鎖とを含むブロック共重合体の溶液が基板に塗布され、ブロック共重合体による薄膜が形成される。次に、基板を加熱すると、薄膜中で互いにランダムに固溶していたＡポリマー鎖とＢポリマー鎖とが相分離し、規則的に配列されるＡポリマー領域とＢポリマー領域とが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９７７９号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５６９９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献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)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の規則的な配列は、親和力によってＡポリマーどうしが集まり、Ｂポリマーどうしが集まる性質により実現される。しかしながら、そのような性質に依存するだけでは、Ａポリマー領域とＢポリマー領域とが安定的に配列されず、所望のパターンが得られない場合がある。そこで、Ａポリマー及びＢポリマーが所望のパターンに配列するのを補助又は促進するため、Ａポリマー及びＢポリマーをガイドするガイドパターンが利用される。
【０００６】
ところで、シリコンウエハなどの半導体基板に半導体集積回路を形成する場合、一つのチップ（ダイ）のなかにも、ガイドパターンを利用してブロック共重合体による所望のパターンを形成すべきパターン形成領域と、ブロック共重合体のパターンを形成しないパターン不形成領域とがある。このとき、パターン不形成領域において、ブロック共重合体が有する性質によってＡポリマーとＢパリマーとがそれぞれ無秩序に（不規則に）配列し、無秩序な（不規則な）パターンが形成されてしまう場合がある。そのようなパターンが形成されてしまうと、パターン形成領域において所望のパターンを用いて下地層をエッチングする際に、パターン不形成領域においても、無秩序なパターンによりパターン不形成領域の下地層がエッチングされることとなる。その結果、パターン不形成領域の下地層に欠陥が生じるおそれがある。
【０００７】
パターン不形成領域における無秩序なパターンは、ブロック共重合体の膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚い場合に形成されやすい傾向がある。そのため、パターン不形成領域におけるブロック共重合体の膜の膜厚を、無秩序なパターン化が生じないような膜厚に抑えることが望まれる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に照らし、基板上にブロック共重合体によりパターンを形成する際に、パターンを生じさせない領域において無秩序なパターンが発生するのを抑制することが可能な塗布方法、塗布装置、及び塗布装置に塗布方法を実施させるコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部よりも高い位置に配置され、前記基板保持部に保持される前記基板に対しブロック共重合体を含む塗布液を供給する塗布液ノズルであって、毛細管状に構成される塗布液流路及び吐出口を含む当該塗布ノズルと、基板保持部に保持された前記基板に前記塗布液ノズルの前記吐出口を近接させ、前記塗布液ノズルを当該基板に対して相対的に移動させる移動機構と、前記塗布液を貯留し、前記塗布ノズルと接続される塗布液槽と、前記塗布液槽内の前記塗布液の液面の高さを前記塗布ノズルの前記吐出口の高さに対して制御する塗布液槽駆動部とを備える塗布装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、基板保持部により基板を略水平に保持するステップと、塗布ノズルの吐出口を、前記基板に対して近接させつつ相対的に移動させながら、ブロック共重合体を含む塗布液を毛細管現象により前記吐出口から引き出して前記基板に塗布するステップと、を含む塗布方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、基板上にブロック共重合体によりパターンを形成する際に、パターンを生じさせない領域において無秩序なパターンが発生するのを抑制することが可能な塗布方法、塗布装置、及び塗布装置に塗布方法を実施させるコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による塗布装置を示す概略図である。
【図２】図１の塗布装置の一部分を示す斜視図である。
【図３】図１の塗布装置を示す上面図である。
【図４】図１の塗布装置の塗布ノズルを示す斜視図である。
【図５】図１の塗布装置の塗布液タンクと塗布ノズルを示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態による塗布方法を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施形態による塗布方法及び塗布装置の効果を説明する説明図である。
【図８】図１の塗布装置の塗布ノズルの変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態による塗布装置について図面を参照しながら説明する。図１〜図３に示すように、塗布装置１は、処理容器１０の内部に、基板例えばウエハＷを裏面側から水平に保持すると共に、鉛直軸周りに回転自在に構成されたスピンチャック２を備えている。このスピンチャック２は、ウエハＷを水平に保持する概略円板状のテーブル２１と、このテーブル２１の下面中央部に接続された回転軸２２と、を備えている。テーブル２１は例えば真空吸着又は静電吸着によりウエハＷを吸着保持する。回転軸２２には、回転軸２２を鉛直軸まわりに回転自在及び昇降自在に支持する駆動機構２３が接続されている。なお、処理容器１０には、図３に示すようにウエハＷの搬送口１０ａが形成されている。
【００１４】
スピンチャック２のテーブル２１よりも高い位置に塗布ノズル４が設けられている。この塗布ノズル４は図２及び図３に示すように図中Ｙ方向に伸びる長尺ノズルである。塗布ノズル４は、本実施形態においてはウエハＷの直径よりも大きい長さを有している。また、塗布ノズル４の下面には、図４に示すように、長さ方向に沿って伸びるスリット状の吐出口４１が形成されている。この吐出口４１は、本実施形態においては塗布ノズル４の長さに亘って形成されており、したがって、ウエハＷの被塗布面の幅と同じかそれ以上の長さに形成されている。なお、塗布ノズル４は、スリット状の吐出口４１の代わりに、互いに間隔をおいて配列される多数の吐出孔を有してもよい。
【００１５】
塗布ノズル４の内部には、図４及び図５に示すように、その長さ方向に沿って吐出口４１と連通する塗布液流路４２が形成されている。この塗布液流路４２には、塗布ノズル４内に形成された流路４３が連通している。また、流路４３の途中には、塗布液を一時的に溜める液溜め４３Ｒが形成されている。吐出口４１、塗布液流路４２、及び流路４３の幅Ｌ１（図５）は、例えば約０．１ｍｍから約０．５ｍｍまでの範囲にあって良い。これにより、塗布液は毛細管現象により、流路４３及び塗布液流路４２を通して吐出口４１へ到達し得る。換言すると、吐出口４１、塗布液流路４２、及び流路４３の幅は、塗布液に対して毛細管現象を発生させ得る程度に設定される。
【００１６】
塗布ノズル４には、図３に示すように、移動機構４４が接続されている。これにより、塗布ノズル４は、吐出口４１をスピンチャック２上のウエハＷ表面に近接させながら、移動することができる。具体的には、移動機構４４は、塗布ノズル４の長さ方向と交差する方向（図３中Ｘ方向）に伸びるガイドレール４５に沿って移動自在に構成されている。こうして塗布ノズル４は、吐出口４１と交差する方向に、スピンチャック２の一端側の外側の待機位置（図３に示す位置）から、スピンチャック２に保持されたウエハＷの他端側まで移動することができる。ここで、塗布ノズル４の吐出口４１と、スピンチャック２上のウエハＷ表面との間隔Ｌ２は例えば約０．１ｍｍから約０．４ｍｍまでの範囲にあって良い。
【００１７】
塗布液タンク５には塗布液が貯留されている。塗布液は、例えばポリスチレン（ＰＳ）−ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ブロック共重合体（以下、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）を含んでおり、具体的には、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡを有機溶媒に溶解することにより作製される。有機溶媒は、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡを構成するＰＳポリマー及びＰＭＭＡポリマーと相溶性の高いものであれば特に限定されることなく、例えばトルエン、プロピレングリコール・モノメチルエーテル・アセテート（ＰＧＭＥＡ）などであって良い。また、塗布液タンク５の上端は開口しており、これにより塗布液タンク５内の塗布液には大気圧がかかっている。塗布液タンク５には塗布液供給路５１の一端が接続され、塗布液供給路５１の他端は塗布ノズル４内の流路４３に接続されている。また、塗布液供給路５１には、塗布開始時に塗布液を押し出すポンプ５５と、開閉バルブＶ１とが設けられている。
【００１８】
塗布液タンク５の上方には、塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さ位置を検出するための液面センサ５２が設けられており、この液面センサ５２としては例えば超音波式の液面レベルセンサを用いることができる。また、塗布液タンク５は、例えばボールネジを備える昇降機構５３により昇降自在に構成されている。さらに、塗布液タンク５は、塗布液が貯留される予備槽６とポンプ５６及び開閉バルブＶ２を備えた供給路６１により接続されている。
【００１９】
塗布液タンク５内の塗布液は、連通管の原理を利用して塗布ノズル４へ供給され、毛細管現象を利用して塗布ノズル４からウエハへ吐出される。このため、塗布ノズル４の吐出口４１、塗布液流路４２、及び流路４３が、上述のように毛細管現象を生じ得る幅を有すると共に、塗布ノズル４の吐出口４１の先端の高さ位置に対する、塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さ位置が調整される。また、塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さ位置と塗布ノズル４の先端の高さ位置との差分Ｈ（図５参照）により、塗布ノズル４から吐出される塗布液の量が調整されるため、塗布ノズル４から吐出される塗布液の量が適切な量となるように、塗布ノズル４内の流路の大きさや、差分Ｈ、塗布液供給路５１の容積等が決定される。
【００２０】
なお、塗布液供給路５１はフレキシブルに構成され、塗布時には、塗布液タンク５は水平移動せずに塗布ノズル４のみがウエハＷの表面に沿った方向に移動できる。このように塗布ノズル４が移動して塗布液供給路５１の形状が変化した場合であっても、既述の連通管の原理が作用するように構成されている。
【００２１】
そして、塗布時には塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さを液面センサ５２により検出し、この検出値に基づいて、後述する制御部７によって差分Ｈが一定になるように塗布液タンク５の高さが昇降機構５３により制御される。これにより、塗布ノズル４から吐出される塗布液の量を一定とすることができる。
【００２２】
また、スピンチャック２の周囲及び下方にカップ１３が設けられている。カップ１３は、図１〜図３に示すように、平面形状が四角形状に構成され、その長さ方向（図３中Ｙ方向）の一辺が、塗布ノズル４の吐出口４１よりも大きくなるように設定されている。ただし、後述するように、塗布装置１では塗布ノズル４からカップ１３へ塗布液がほとんど吐出されることはないため、必ずしもカップ１３を設ける必要はない。
【００２３】
制御部７は、塗布装置１における各機器の動作を制御するものであり、例えばコンピュータからなり、不図示のプログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、後述する塗布液の塗布処理が行われるように命令が組まれたプログラムが格納され、このプログラムが制御部に読み出されることで、制御部７は、塗布ノズル４の移動、塗布ノズル４からウエハＷへの塗布液の供給、スピンチャック２によるウエハの回転、塗布液タンク５の液面の調整、予備槽６から塗布液タンク５への塗布液の供給などを制御する。プログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
【００２４】
制御部７による塗布液タンク５の液面の調整は、例えば次のようにして行われる。制御部７は、スピンチャック２上のウエハＷに対して塗布液の吐出を開始する開始指令を塗布ノズル４の移動機構４４と液面センサ５２とに出力し、この指令に基づいて塗布ノズル４は塗布開始位置に移動する。この塗布開始位置とは、ウエハＷの一端側の端部に塗布液を吐出する位置である。
【００２５】
一方、この開始指令に基づいて、液面センサ５２は、塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さ位置を検出し、制御部７は、この高さ位置を基準高さ位置として取得する。そして、これ以降所定時間例えば０．１秒毎に液面センサ５２は液面の高さ位置を検出し、制御部７に出力する。制御部７では、例えば検出した高さ位置と基準高さ位置とを比較して、塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さ位置が基準高さ位置に一致するように、昇降機構５３に対し、塗布液タンク５を昇降するように指令を出力する。例えば検出された高さ位置が基準高さ位置よりも１ｍｍ低い場合には、昇降機構５３により塗布液タンク５を開始指令時の高さよりも１ｍｍ高くなるように制御する。昇降機構５３では、例えばボールネジ機構の回転数により、塗布液タンク５を１ｍｍ高くするときの回転数が予め把握されているので、制御部７からの指令に基づいて所定数回転させることにより塗布液タンク５の高さの制御が行われる。
【００２６】
次に、図６を参照しながら、上述の塗布装置１の動作（塗布方法）を説明する。まず、図示しない搬送アームによりウエハＷを処理容器１０内に搬送し、スピンチャック２にウエハＷを受け渡す。ウエハＷの受け渡しは、例えば、リフトピン（不図示）と搬送アームとを相対的に昇降させることにより行うことができる。
【００２７】
次いで、制御部７から塗布開始指令を移動機構４４と液面センサ５２とに出力する。これにより、図６（ａ）に示すように塗布ノズル４は塗布開始位置（ウエハＷの一端側の端部）まで移動し、液面センサ５２は塗布液タンク５内の液面の高さ位置を検出して、制御部７に出力する。制御部７は、この液面の高さ位置を基準高さ位置として取得した後、開閉バルブＶ１及びポンプ５５に開始指令を出力する。これにより、開閉バルブＶ１が開き、ポンプ５５によって所定量の塗布液Ｌが塗布液タンク５から塗布ノズル４に送り出される。
【００２８】
ここで、塗布ノズル４の吐出口４１からの塗布液がウエハＷ表面と接触すると、塗布ノズル４内（流路４３、塗布液流路４２、及び吐出口４１）で毛細管現象が発生するため、塗布の開始時には、ポンプ５５で塗布液Ｌを送出することにより、確実に吐出口４１とウエハＷとの間に塗布液Ｌを存在させておく。これにより、この後にポンプ５５を停止しても毛細管現象により吐出口４１から塗布液ＬがウエハＷの表面へと引き出されることになる。この際、ポンプ５５により塗布液Ｌを押し出す量は、吐出口４１から吐出される塗布液ＬがウエハＷに接する程度で十分であり、塗布ノズル４の下面とウエハＷ表面との距離Ｌ２は、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度であることから極めて少量である。
【００２９】
なお、塗布ノズル４の吐出口４１は、ウエハＷの直径と等しいか又は僅かに長いため、塗布開始時には、吐出口４１にウエハＷと対向していない部分が存在する。ポンプ５５により吐出口４１から押し出される塗布液の量は極めて少量であるため、ウエハＷに対向していない部分においては塗布液Ｌが突出するものの、その部分から塗布液Ｌが落下することはない。また、ウエハＷに対向する部分において塗布液ＬがウエハＷと接すると、ウエハＷに対向していない部分において突出する塗布液Ｌが、ウエハＷと接する塗布液Ｌに引っ張られることからも、塗布液Ｌの落下が抑制される。
【００３０】
続いて、図６（ｂ）に示すように、塗布ノズル４を移動機構４４により、スピンチャック２上に保持されたウエハＷの一端側から他端側に移動させ、ウエハＷに対して塗布液Ｌを塗布してＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒを形成する。このとき、塗布ノズル４の吐出口４１とウエハＷとは塗布液Ｌを介して接触しており、塗布ノズル４の移動に伴って塗布液Ｌは吐出口４１から毛細管現象により引き出され、ウエハＷの表面に塗布される。ここで、塗布液タンク５では、上面が大気開放されており、塗布液タンク５と塗布ノズル４との間では連通管の原理が作用しているので、吐出口４１から引き出された分を補償する分の塗布液が、塗布液タンク５により塗布ノズル４に供給される。
【００３１】
この際、液面センサ５２は、所定のタイミングで塗布液タンク５内の塗布液の液面高さを検出し、その検出値を制御部７に出力する。そして制御部７は、この検出値と基準高さ位置とを比較し、塗布液タンク５内の塗布液の液面の高さが基準高さ位置に一致するように昇降機構５３を制御する。このように塗布液タンク５内の液面の高さを調整することにより、塗布ノズル４の吐出口４１からの塗布液の吐出量を一定に維持することができる。このようして、ウエハＷの他端側まで塗布ノズル４を移動させると、図６（ｃ）に示すように、ウエハＷの全表面にＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒが形成される。この後、制御部７から塗布終了指令を移動機構４４、バルブＶ１及び液面センサ５２に出力する。これによりバルブＶ１が閉じ、液面センサ５２による液面の検出が終了し、移動機構４４により塗布ノズル４は待機位置まで移動する。終了時においても、塗布ノズル４の吐出口４１にウエハＷと対向していない部分があるが、この部分とウエハＷの表面との間で毛細管現象が発生せず、したがって、ウエハＷによって塗布液が引き出されることがない。このため、吐出口４１におけるウエハＷと対向していない部分から塗布液が液垂れすることは殆どない。
【００３２】
上述の構成を有する塗布装置１では、塗布液タンク５内の塗布液の液面高さを一定に調整しつつ、塗布ノズル４の吐出口４１から毛細管現象により塗布液を引き出してウエハＷに塗布している。このため、塗布液タンク５内の塗布液の液面高さ、塗布ノズル４の吐出口４１とウエハＷの表面との間隔、塗布ノズル４の流路４３、塗布液流路４２、及び吐出口４１の幅、並びに塗布ノズル４の移動速度などを調整することにより、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜の膜厚を任意に制御することが可能となる。
【００３３】
図７（ａ）を参照すると、ウエハＷ上にフォトレジストによるガイドパターンＧＰが形成され、その上にＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒが形成されている。ここで、ガイドパターンＧＰは、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡによる微細ホールを形成するためのガイドとしてのホールＨが形成される領域ＰＡと、ホールＨが形成されない領域ＵＡとを有している。また、ガイドパターンＧＰ上に形成されたＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒにおいては、加熱によって相分離が生じている。図７（ｂ）は、そのＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒの表面写真である。この表面写真から、領域ＰＡでは、ホールＨ内においてＰＳポリマーによるシリンダＣと、ＰＭＭＡポリマーによる円柱ＣＳとが形成されており、所望のパターンが得られていることが分かる。一方、領域ＵＡにおいては、領域ＰＡとの境界に近い部分Ｐ１では相分離が生じておらず、その部分Ｐ１に隣接する部分Ｐ２では、相分離が生じて指紋状の（無秩序な）パターンが形成されている（図７（ａ）の参照符号ＤＳは、図７（ｂ）の部分Ｐ２における指紋状パターン中のＰＳポリマー領域を示す）。すなわち、パターンが形成されないはずの領域ＵＡに、無秩序なパターンが形成されている部分Ｐ２がある。換言すると、部分Ｐ１が領域ＵＡの全体を占めるはずであるにもかかわらず、何らかのパターンが形成されている。これは、図７（ａ）に示すように、部分Ｐ１におけるＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒの膜厚は、その内部で相分離が起こらない程度に薄く、部分Ｐ２におけるＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒの膜厚が、相分離が起こる程度に厚い膜厚Ｔｔｈになっているためと考えられる。  
これに対し、図７（ｃ）に示すように、領域ＰＡにおいて所望のパターンが形成される限りにおいて、領域ＵＡの全体に亘ってＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒの膜厚を相分離が起こらない程度に抑えることができれば、領域ＵＡにおいて無秩序なパターンの形成が抑制されると考えられる。
【００３４】
上述のとおり、本発明の実施形態による塗布装置１によれば、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜の膜厚を任意に制御することが可能なため、ＰＳポリマーとＰＭＭＡポリマーとの相分離によりパターンが形成されるべき領域ＰＡ（ガイドパターンなどが設けられる領域）においては、所望のパターンが形成され、それ以外の領域ＵＡにおいて、無秩序なパターンが形成されない膜厚で、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜を形成することが可能となる。
【００３５】
なお、パターンが形成されるべき領域ＰＡと、これ以外の領域ＵＡとを例示して説明したが、例えば密なパターンが形成されるべき領域と、疎なパターンが形成されるべき領域とにおいても、いずれかの領域において下地層上のＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜の厚さが厚くなり、無秩序なパターンが下地層上に形成されるおそれがある。このような場合においても、本実施形態による塗布装置１によれば、無秩序なパターンの形成を抑制できる。
【００３６】
さらに、本実施形態による塗布装置１によれば、スピンコーティングのようにウエハＷから塗布液が飛散することがないため、ウエハＷの表面に供給すべき塗布液の量を低減できる。また、ウエハＷから塗布液が飛散しないため、カップを簡略化することができ、よって、塗布装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
（変形例）
ここで、図８を参照しながら、上述の塗布装置１における塗布ノズル４の変形例を説明する。図８を参照すると、変形例の塗布ノズル４０は、ノズル本体４Ｂと、ノズル本体４の上端を封止する蓋体４Ｌとからなる。ノズル本体４Ｂは、上述の塗布ノズル４と略同一の構成を有している。ノズル本体４Ｂ中の吐出口４１、塗布液流路４２、液溜め４３Ｒ、及び流路４３に塗布液タンク５から塗布液が供給されると、塗布ノズル４０内には、塗布液流路４２と、ここに溜まる塗布液と、蓋体４Ｌとにより密閉される空間が形成される。この空間は配管７０と連通しており、配管７０は制御バルブＣＶを介して、真空ポンプなどの真空装置７２と、窒素ガスや希ガスなどの不活性ガスが陽圧に貯留される不活性ガス供給源７３とに接続されている。また、配管７０には、塗布ノズル４０と制御バルブＣＶとの間において差圧計７１が接続されている。
【００３８】
このような構成によれば、差圧計７１により測定される、塗布ノズル４０内の密閉空間内の圧力と大気圧との差圧に基づいて制御バルブＣＶにより、密閉空間内の圧力を制御することにより、塗布ノズル４０の吐出口４１から毛細管現象により引き出される塗布液の量を制御することが可能となる。例えば、不活性ガス供給源７３からの窒素ガスにより密閉空間を加圧すれば、毛細管現象のみの場合の量よりも多量の塗布液をウエハＷに供給できる。これは、塗布液中のＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの濃度が高いときの有効である。また、塗布を終了するときに、真空装置７２により密閉空間を減圧にすることにより、塗布液の吐出を確実に停止することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々に変形し、変更することができる。
【００４０】
例えば、上述の塗布装置１においては、塗布液タンク５と塗布ノズル４との間のポンプ５５が設けられていたが、他の実施形態による塗布装置おいては、ポンプ５５は無くても良い。この場合、塗布液タンク５を上方に動かすことにより、塗布液タンク５内の塗布液を塗布ノズル４へ提供できる。
【００４１】
また、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜Ｒの形成後（図６（ｃ）参照）、スピンチャック２によりウエハＷを回転しても良い。これによれば、パターンが形成されない領域におけるＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜の膜厚を低減することが可能となる。また、ウエハの回転により、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの膜中に残る溶媒を乾燥させることもできる。
【００４２】
また、上述の実施形態においては、ブロック共重合体としてＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡを例示したが、これに限定されることなく、例えばポリブタジエン−ポリジメチルシロキサン、ポリブタジエン−４−ビニルピリジン、ポリブタジエン−メチルメタクリレート、ポリブタジエン−ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート、ポリブタジエン−ｔ−ブチルアクリレート、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート−ポリ−４−ビニルピリジン、ポリエチレン−ポリメチルメタクリレート、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート−ポリ−２−ビニルピリジン、ポリエチレン−ポリ−２−ビニルピリジン、ポリエチレン−ポリ−４−ビニルピリジン、ポリイソプレンーポリー２−ビニルピリジン、ポリメチルメタクリレート−ポリスチレン、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート−ポリスチレン、ポリメチルアクリレート−ポリスチレン、ポリブタジエンーポリスチレン、ポリイソプレン−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリ−２−ビニルピリジン、ポリスチレン−ポリ−４−ビニルピリジン、ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン、ポリスチレン−ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリブタジエン−ポリアクリル酸ナトリウム、ポリブタジエン−ポリエチレンオキシド、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート−ポリエチレンオキシド、ポリスチレン−ポリアクリル酸、ポリスチレン−ポリメタクリル酸等がある。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・塗布装置、２・・・スピンチャック、４，４０・・・塗布ノズル、４１・・・吐出口、４４・・・移動機構、５・・・塗布液タンク、７・・・制御部、Ｗ・・・ウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図７】
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