[发明专利]基板处理方法

说明书

本发明提供一种基板处理方法，处理涂覆有定向自组装材料的基板，该基板处理方法具备加热工序和冷却工序。加热工序将处理容器内保持为非氧化性气体环境，并且使基板位于加热位置，从而加热基板以使定向自组装材料相分离。冷却工序将处理容器内保持为非氧化性气体环境，使基板位于与加热位置相比离加热部远的处理容器内的冷却位置，向处理容器内供给非氧化性气体，并且排出处理容器内的气体，从而冷却基板。

技术领域

本发明涉及处理涂覆有定向自组装材料的基板的基板处理方法。基板是半导体晶片、光掩模用基板、液晶显示用基板、等离子显示器用基板、有机EL(电致发光)用基板、FED(Field Emission Display：场发射显示器)用基板、光显示器用基板、磁盘用基板、光盘用基板、光磁盘用基板、太阳能电池用基板等。

背景技术

日本特开2014-22570号公报公开了利用定向自组装(DSA：Directed SelfAssembly)技术在基板上形成图案的基板处理方法。该基板处理方法包括涂覆工序、加热工序和显影工序。在涂覆工序中，在基板上涂覆定向自组装材料。定向自组装材料例如包括两种聚合物。在加热工序中，一边向基板供给溶剂，一边加热基板(以下，适当地称为“溶剂热处理”)。利用溶剂热处理，使定向自组装材料相分离。相分离的定向自组装材料具有两种聚合物规则地排列的结构。在显影工序中，在基板上残留聚合物的一方，并且从基板上去除另一方聚合物。由此，在基板上形成由聚合物的一方形成的图案。

加热工序在热处理单元中执行。热处理单元具备腔室、板、导入孔和排气孔。腔室能够密闭。板配置在腔室内。板加热基板。导入孔将溶剂导入到腔室。排气孔排出腔室内的气体。

加热工序的顺序如下所述。首先，将基板载置在板上，密闭腔室。接着，对基板进行溶剂热处理。具体来说，通过导入孔向腔室内供给溶剂，通过排气孔排出腔室内的气体，并且，利用板加热基板。将加热基板的温度调整为常温以上且250度以下的范围。经过规定时间后，将腔室内的溶剂置换为非活性气体。具体来说，停止向腔室供给溶剂，向腔室内供给非活性气体。接着，停止排出腔室内的气体。然后，开放腔室，从腔室搬出基板。

即使利用现有例来处理基板，也存在基板处理的品质降低，或者不均匀的情况。例如，即使利用现有例来处理基板，也存在不能在基板上形成适当的图案的情况。推测其原因为，定向自组装材料没有适当地相分离。

发明内容

本发明是鉴于这种情况提出的，其目的在于，提供一种能够使定向自组装材料适当地相分离的基板处理方法。

本发明人尝试变更加热工序中的处理。具体来说，本发明人尝试用不向基板供给溶剂地加热基板(以下，适当地称为“单纯加热处理”)来代替溶剂加热处理。结果，本发明人得出了以下见解。即使在单纯加热处理中，也产生处理品质的降低和偏差。而且，在单纯加热处理中以更高的温度(例如，300度以上)加热基板时，处理品质的降低和偏差变大。

本发明人基于这些见解，进一步对即使在以高温加热涂覆有定向自组装材料的基板的情况下，也能够使定向自组装材料适当地相分离的基板处理方法做了研究。

本发明是基于这些尝试、见解和研究而得出的，采取如下的结构。即，本发明是基板处理方法，处理涂覆有定向自组装材料的基板，其中，该基板处理方法包括：加热工序，将处理容器的内部保持为非氧化性气体环境，并且使基板位于与所述处理容器的内部的加热部接触或接近的加热位置，从而加热基板，使定向自组装材料相分离；以及冷却工序，将所述处理容器的内部保持为非氧化性气体环境，使基板位于与所述加热位置相比距所述加热部远的冷却位置，向所述处理容器的内部供给非氧化性气体，并排出所述处理容器的内部的气体，从而冷却基板。

加热工序将处理容器内保持为非氧化性气体环境，并且使基板位于加热位置。由此，加热工序在非氧化性气体环境下加热基板。因此，加热工序能够防止基板上的定向自组装材料氧化，并且使定向自组装材料适当地相分离。