本发明涉及衬底处理装置、光刻用模板(template)的制造方法、记录程序的记录介质。
背景技术：
作为对衬底进行处理的衬底处理装置，例如具有在处理室内具有支承衬底的衬底支承部的装置(例如专利文献1)。
在衬底处理装置中，构成为能够处理多种衬底。作为其中之一，具有用作纳米压印(nanoimprint)用光刻模板的玻璃衬底。具有使该模板转印到被转印衬底上的树脂上来形成图案的方法(例如专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-63033号公报
专利文献2：日本特开2013-235885号公报
技术实现要素：
在纳米压印处理中将光刻用模板的构造转印到被转印衬底上，因此模板构造需要高的准确性。为了制造准确性高的模板，需要例如在模板构造中形成硬掩膜等的衬底处理。在形成硬掩膜时，进行例如加热衬底等的处理。
另外，在纳米压印技术领域中，需要抑制产生微粒(particle)。这是因为，在微粒附着于模板而无法成为所期望的形状的情况下，当使用该模板来进行转印时，被转印衬底侧的成品率会显著降低。
因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制产生微粒的技术。
根据本发明的一个方案，提供一种技术，具有：衬底载置台，其具有支承衬底中的非接触区域的背面的凸部、和与上述凸部一起构成空间的底部，该衬底在中央具有图案形成区域且在外周具有上述非接触区域；处理室，其具有上述衬底载置台；处理气体供给部，其向上述处理室供给处理气体；和热气体供给部，其向上述空间供给热气体。发明效果
根据本发明，能够抑制产生微粒。
附图说明
图1是说明在本发明的实施方式中进行处理的衬底的说明图。
图2是说明本发明的实施方式的衬底处理装置的说明图。
图3是说明本发明的实施方式的衬底载置台的说明图。
图4是说明本发明的实施方式的衬底载置台室的说明图。
图5是说明本发明的实施方式的控制器的说明图。
图6是说明本发明的实施方式的衬底处理流程的说明图。
图7是说明本发明的实施方式的衬底载置台的说明图。
图8是说明本发明的实施方式的衬底载置台的说明图。
图9是说明本发明的比较例的衬底载置台的说明图。
附图标记说明
100…衬底处理装置，200…衬底，212…衬底载置台，225…气体加热部，280…控制器
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。
[本发明的第一实施方式]
说明本发明的第一实施方式。
以下一边参照附图一边说明本发明的第一实施方式。
(衬底处理装置)
使用图1来说明处理对象的衬底200。图1中的(a)是从上方观察到的衬底200的图，(b)是(a)的α-α’处的剖视图。衬底200用作纳米压印用光刻模板(以下l模板)。在形成l模板时，使用被称为主模板的预先形成的模具。l模板用作用于向被转印衬底转印的模具。通过将l模板按压到被转印衬底上，来在被转印衬底上形成图案。
衬底200构成为l模板。衬底200主要具有成为基座的玻璃衬底200a和形成在其上部的图案形成区域200b。图案形成区域200b是形成有从主模板转印的图案的区域。在与被转印衬底接触时，为了避免与被转印区域以外的部分接触，而将图案形成区域200b构成为凸状。在图案形成区域200b上形成有后述的硬掩膜等。
附图标记200c表示玻璃衬底200a的上表面中的、未形成图案形成区域200b的面。200c是不与被转印衬底接触的区域，因此在本实施方式中，称为非接触区域200c。附图标记200d指的是衬底背面中的图案形成区域200b的背面。附图标记200e指的是非接触区域200c的背面。在本实施方式中，将200d称为衬底中央背面，将200e称为衬底外周背面。
接下来，使用图2来说明对图1所记载的衬底200进行处理的装置。图2是本实施方式的衬底处理装置100的示意横剖视图。
(容器)
如图例那样，衬底处理装置100具有容器202。在容器202内形成有对衬底200进行处理的处理空间205、和在将衬底200向处理空间205搬送时供衬底200通过的搬送空间206。容器202由上部容器202a和下部容器202b构成。在上部容器202a与下部容器202b之间设有分隔板208。
在下部容器202b的侧面上设有与闸阀206相邻的衬底搬入搬出口，衬底200经由衬底搬入搬出口而在下部容器202b与壳体之间移动。在下部容器202b的底部设有多个顶升销(liftpin)207。而且下部容器202b接地。
在处理空间205中配置有支承衬底200的衬底支承部210。衬底支承部210主要具有：缓冲构造211；在表面具有缓冲构造211的衬底载置台212；和设在衬底载置台212内的作为加热源的加热部213。加热部213例如以电阻加热构成。在衬底载置台212上，在与顶升销207相对应的位置上分别设有供顶升销207贯穿的贯穿孔214。在加热部213上连接有温度控制部215。温度控制部215根据控制器280的指示来控制加热部213的温度。加热部213也称为衬底载置台加热部。缓冲构造211由凸部211a和底部211e构成。此外，将被凸部211a包围的空间称为空间211b。空间211b也称为缓冲空间。衬底载置台212的详细情况将在后叙述。
衬底载置台212由轴217支承。轴217贯穿容器202的底部，而且在容器202的外部与升降部218连接。在轴217的内侧设有后述的热气体供给管220。在本实施方式中，将缓冲构造211和衬底载置台212统称为衬底载置部。衬底载置部的详细情况将在后叙述。
在处理空间205的上部(上游侧)设有作为气体分散机构的喷头230。在喷头230的盖231上设有贯穿孔231a。贯穿孔231a与后述的气体供给管242连通。
喷头230具有用于使气体分散的作为分散机构的分散板234。该分散板234的上游侧为处理气体滞留空间232，下游侧为处理空间205。在分散板234上设有多个贯穿孔234a。
上部容器202a具有凸缘，在凸缘上载置并固定有支承块233。支承块233具有凸缘233a，在凸缘233a上载置并固定有分散板234。而且，盖231固定在支承块233的上表面上。
(衬底载置部)
接下来使用图3来说明衬底载置部的详细情况。图3是将衬底载置台212放大的说明图。如上述那样缓冲构造211具有凸部211a。凸部211a支承衬底外周背面200e，例如以环状构成。凸部211a的上端面支承衬底外周背面200e，由此在衬底200与构成缓冲构造211的底面的底部211e之间构成空间211b。
通过由凸部211a进行支承并且设置空间211b，而能够减少衬底200背面与衬底载置台212的接触面积。由此，能够抑制因接触而产生微粒。
凸部211a在图案形成区域200b的背面200d侧构成空间，而且以支承非接触区域200c的背面200e的方式来设定空间211b的大小。即，构成为在图案形成区域200b的背面200d不存在支承衬底200的构造。
在凸部211a的一部分上设有朝向侧面方向设置的孔211d。孔211d以贯穿凸部211a的方式构成，并且以规定间隔配置有多个。空间211b的气体环境经由孔211d而与比凸部211a靠外的空间、即处理空间205连通。在此，将孔211d设在凸部211a上，但只要设在衬底外周背面200e下方即可，只要构造上可行，也可以设在例如底部211e上。
在底部211e上设有热气体供给孔221。热气体供给孔211构成热气体供给管220的一端。在热气体供给管220的另一端设有热气体源222。从热气体源222供给的气体是非活性气体。非活性气体通过后述的气体加热部225而被加热。在本实施方式中，将加热后的非活性气体称为热气体。
在热气体供给管220中的热气体源222与热气体供给孔221之间，从上游起设有阀223、质量流量控制器224、气体加热部225。阀223、质量流量控制器224调整从热气体源222供给的非活性气体的流量。气体加热部225对从非活性气体源222a输出的非活性气体进行加热。气体加热部225例如至少具有迷宫式结构225a、和设在迷宫式结构225a外周的气体加热结构225b。气体加热结构例如使用电阻加热。要通过气体加热部225的非活性气体在迷宫式结构225a中滞留，在该期间通过加热结构225b而被加热，由此加热到所期望的温度。
非活性气体经由阀223、质量流量控制器224、气体加热部225而向空间211b供给。供给到空间211b中的热气体通过对流而对衬底200的背面(背面200d、背面200e)进行加热，然后被从孔211d排出。
此外，在本实施方式中，将气体加热部225、质量流量控制器224、阀233统称为热气体供给部。此外，也可以对热气体供给部添加气体源222。
在此，使用比较例来说明在存在空间211b的状态下对背面200e进行加热的理由。图9是比较例，是热气体供给管220不存在、仅具有凸部311的构造。t0示出衬底200的面内温度分布。在由凸部311进行支承的情况下，如图9所记载地那样，衬底200的端部(在此为背面200e)通过因来自凸部311与衬底200的接触部分的热传递而移动的加热部213的热而被加热。由于衬底中央(衬底中央背面200d)从凸部311远离，因此基于热传递实现的加热效率比外周低。而且，在对衬底200进行处理时使处理空间205为真空状态，因此空间312也同样地成为真空状态。因此在空间312中不会发生对流。由于以上那样的加热状况，所以如温度分布t0那样衬底200的中央与外周相比温度降低。该相关性在图案形成区域200b中也是同样的，在图案形成区域200b中外周温度与中央相比降低。即，在衬底200的面内，产生温度不均。
另一方面，在本实施方式中，如图4所记载地那样，从热气体供给管220向空间211b供给热气体。空间211b被热气体环境充满，因此通过从加热部213产生的热的对流、和热气体所具有的热能来对衬底中央背面200d进行加热。在衬底外周背面200e中，会在气体接触的部分中使温度均匀，因此能够维持温度。由于能够成为这样的状态，所以能够使衬底200的面内温度分布如温度分布t1那样大致平缓。因此，在图案形成区域200b中也能够使温度分布平缓。通过使其平缓，能够使在图案形成区域200b上形成的膜的膜厚均匀。
而且，通过将空间211b构成在衬底外周背面200e下方，而能够使热气体对衬底外周进行加热。即，能够对非接触面200c加热。通过除背面200d以外还对背面200e进行加热，而也能够恰当地对图案形成区域200b的外周侧进行加热。假如在仅对衬底中央背面200d进行了加热的情况下，在图案形成区域200b与非接触区域200c的边界线上，与图案形成区域200b的中央相比温度会降低。因此，如本实施方式那样，不仅对衬底中央的背面200d进行加热，也对外周的背面200e进行加热。
接下来，说明将孔211d设在衬底外周背面200e下方的理由。如图示那样，在衬底载置台210上存在有贯穿孔214，因此若考虑排出热气体，则也可以认为其是足够的。但是，在为衬底外周背面200e下方无孔211d、仅具有贯穿孔214的构造的情况下，在衬底外周背面200e的下方会滞留有热气体。因此，会对衬底外周背面200e进一步加热。这也会导致面内的温度控制的参数增加，随之导致用于控制温度的工序和控制增加。另一方面，若如本实施方式那样在衬底外周背面200e的下方设置孔211d，则会抑制热气体的滞留，因此不会增加温度参数。
(处理气体供给部)
以与设在喷头230的盖231上的气体导入孔231a连通的方式，在盖231上连接有共通气体供给管242。在共通气体供给管242上连接有第一气体供给管243a、第二气体供给管244a、第三气体供给管245a。第二气体供给管244a与共通气体供给管242连接。此外，在本实施方式中，将从第一气体供给管243a、第二气体供给管244a、第三气体供给管245a供给的气体称为处理气体。
(第一气体供给系统)
在第一气体供给管243a上，从上游方向起按顺序设有第一气体源243b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(mfc)243c、及作为开闭阀的阀243d。
第一气体源243b为含有第一元素的第一气体(也称为“含第一元素气体”)源。在此，第一元素为例如钛(ti)。即，含第一元素气体例如为含钛气体。作为含钛气体，例如能够使用ticl4气体。此外，含第一元素气体在常温常压下可以是固体、液体及气体中的任一个。在含第一元素气体在常温常压下为液体的情况下，只要在第一气体供给源242b与质量流量控制器243c之间设置未图示的气化器即可。在此作为气体来进行说明。
主要通过第一气体供给管243a、质量流量控制器243c、阀243d来构成第一气体供给系统243(也称为含钛气体供给系统)。
(第二气体供给系统)
在第二气体供给管244a上，从上游方向起按顺序设有第二气体源244b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(mfc)244c、及作为开闭阀的阀244d、远程等离子体单元244e。
从第二气体供给管244a将含有第二元素的气体(以下称为“含第二元素气体”)经由质量流量控制器244c、阀244d、远程等离子体单元244e向喷头230内供给。含第二元素气体通过远程等离子体单元244e而成为等离子体状态，并向衬底200上供给。
作为等离子体生成部的远程等离子体单元244e通过例如icp(电感耦合等离子体；inductivecouplingplasma)方式来生成等离子体，由线圈、匹配箱(matchingbox)、电源等构成。如在后详细叙述地那样，在含第二元素气体通过时，为了生成离子少、自由基(radical)多的等离子体，考虑气体种类和压力范围来事前调整电源和匹配箱等。
含第二元素气体为处理气体之一。此外，也可以将含第二元素气体作为反应气体或改性气体来考虑。因此，也将第二气体供给系统称为反应气体供给系统。以下关于第二气体供给源等在名称中包含第二气体的结构，也可以将第二气体置换成原料气体来称呼。
在此，含第二元素气体含有与第一元素不同的第二元素。作为第二元素，为例如氧(o)、氮(n)、碳(c)中的某一种。在本实施方式中，含第二元素气体例如为含氮气体。具体地说，作为含氮气体而使用氨(nh3)气。
主要由第二气体供给管244a、质量流量控制器244c、阀244d构成第二气体供给系统244(也称为含氮气体供给系统)。
(第三气体供给系统)
在第三气体供给管245a上，从上游方向起按顺序设有第三气体源245b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(mfc)245c、及作为开闭阀的阀245d。
第三气体源245b为非活性气体的气体源。非活性气体具有对处理室内的气体环境进行吹扫等的作用。第三气体例如为氮(n2)气。
主要由第三气体供给管245a、质量流量控制器245c、阀245d构成第三气体供给系统245。
将以上说明的第一气体供给系统、第二气体供给系统中的某一方或两方的汇总称为处理气体供给部。此外，也可以在处理气体供给部中包含第三气体供给系统。
(排气系统)
对容器202的气体环境进行排气的排气系统具有与容器202连接的多个排气管。具有与处理空间205连接的排气管(第1排气管)262、和与搬送空间206连接的排气管(第2排气管)261。另外，在各排气管261、262的下游侧连接有排气管(第3排气管)264。
排气管261设在搬送空间206的侧方或下方。在排气管261上设有泵264(tmp。turbomorecularpump：涡轮分子泵)。在排气管261中在泵264的上游侧设有作为搬送空间用第一排气阀的阀265。
排气管262设在处理空间205的侧方。在排气管262上设有将处理空间205内控制成规定压力的作为压力控制器的apc(autopressurecontroller：自动压力控制器)266。apc266具有能够调整开度的阀体(未图示)，根据来自控制器280的指示来调整排气管262的流导(conductance)。另外，在排气管262中，在apc266的上游侧设有阀267。将排气管262和阀267、apc266统称为处理室排气系统。
在排气管264上设有dp(drypump。干式泵)269。如图示那样，在排气管264上从其上游侧起连接有排气管262、排气管261，而且在它们的下游设有dp269。dp269分别经由排气管262、排气管261来对处理空间205及搬送空间206各自的气体环境进行排气。
(控制器)
接下来使用图5来说明控制器280的详细情况。衬底处理装置10具有控制衬底处理装置10的各部分的动作的控制器280。
在图5中示出控制器280的概况。作为控制部(控制机构)的控制器280构成为具有cpu(centralprocessingunit：中央处理器)280a、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)280b、作为存储部的存储装置280c、i/o端口280d的计算机。ram280b、存储装置280c、i/o端口280d构成为能够经由内部总线280f与cpu280a进行数据交换。衬底处理装置10内的数据的收发根据也作为cpu280a的功能之一的收发指示部280e的指示来进行。
构成为在控制器280上能够连接有例如作为触摸面板等而构成的输入输出装置281、和外部存储装置282。而且，在上级装置270上设有经由网络连接的接收部283。
存储装置280c由例如闪存、hdd(harddiskdrive：硬盘驱动器)等构成。在存储装置280c内，能够读出地保存有对衬底处理装置的动作进行控制的控制程序、记载了后述的衬底处理的步骤和条件等的工艺配方(processrecipe)、后述的表等。此外，工艺配方是以能够使控制器280执行后述的衬底处理工序中的各步骤并得到规定结果的方式进行组合而成的，作为程序而发挥功能。以下，也将该工艺配方和控制程序等总括地简称为程序。此外，在本说明书中在使用了程序这一术语的情况下，存在仅包含工艺配方单方的情况、仅包含控制程序单方的情况、或包含这两方的情况。另外，ram280b构成为暂时保持由cpu280a读出的程序和数据等的存储区域(工作区域)。
i/o端口280d与闸阀206、升降机构218、加热部213、非活性气体加热部225等、衬底处理装置100的各结构连接。
cpu280a构成为，读出并执行来自存储装置280c的控制程序，并且根据来自输入输出装置281的操作指令的输入等从存储装置280c读出工艺配方。并且，cpu280a构成为能够以遵照所读出的工艺配方的内容的方式，对闸阀206的开闭动作、升降机构218的升降动作、各泵的开关控制、质量流量控制器的流量调整动作、阀等进行控制。作为工艺配方，记录有与各衬底相对应的配方。例如存储有在衬底200上形成sio膜的第一配方，存储有在衬底200s上形成sin膜的第二配方。这些配方构成为当从上级装置等接收到对各个衬底进行处理的指示时被读出。
此外，关于控制器280，通过使用保存有上述程序的外部存储装置(例如硬盘等磁盘、dvd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器等半导体存储器)282对计算机安装程序等，而能够构成本实施方式的控制器280。此外，用于向计算机供给程序的手段并不限于经由外部存储装置282来供给的情况。例如也可以使用因特网或专用线路等通信手段而不经由外部存储装置282地供给程序。此外，存储装置280c和外部存储装置282构成为计算机可读的记录介质。以下也将其总括地简称为记录介质。此外，在本说明书中，在使用了记录介质这一术语的情况下，存在仅包含存储装置280c单方的情况、仅包含外部存储装置282单方的情况、或包含这两方的情况。
(2)衬底处理工序
接下来，一边参照图6一边说明使用衬底处理装置100来在衬底200上形成薄膜的工序。图6是本发明的实施方式的成膜工序的流程图。
在此，说明作为含第一元素气体而使用ticl4气体、作为含第二元素气体而使用氨(nh3)气来在图案形成区域200b上形成作为薄膜的氮化钛膜的例子。氮化钛膜用作硬掩膜。
(s202)
说明衬底搬入/载置工序s202。在衬底处理装置100中使衬底载置台212下降至衬底200的搬送位置，由此使顶升销207贯穿衬底载置台212的贯穿孔214。其结果为，顶升销207成为比衬底载置台212的表面突出规定高度的状态。接着，打开闸阀206，使用未图示的衬底移载机来将衬底200搬入到处理室内，将衬底200移载到顶升销207上。由此，衬底200以水平姿势支承在从衬底载置台212的表面突出的顶升销207上。
在将衬底200搬入到处理容器202内后，使衬底移载机退避到处理容器202外，关闭闸阀206，将处理容器202内密闭。然后，通过使衬底载置台212上升来将衬底200载置到设于衬底载置台212的缓冲构造211上。此时凸部211a支承背面200e。
在将衬底200载置到衬底载置台212上时，向埋入于衬底载置台212内部的加热部213供给电力。在载置了衬底200后，从热气体供给管220供给热气体。像这样以衬底200的表面成为规定温度的方式进行控制。衬底200的温度例如为室温以上、500℃以下，优选为室温以上、400℃以下。此时，基于由未图示的温度传感器检测出的温度信息来控制向加热部213的通电情况和热气体的供给量，由此对加热部213的温度进行调整。
然后，通过使衬底载置台212上升，来使衬底200上升至上述的处理空间205内的处理位置(衬底处理工位)。
当上升至处理空间205内的处理位置时，apc266调整排气管262的流导，控制基于dp269对处理空间205的排气流量，将处理空间205维持成规定压力(例如10-5～10-1pa的高真空)。
而且，从热气体供给管220向空间211b供给热气体，并以衬底200的面内温度成为规定温度的方式进行控制。温度为例如室温以上、500℃以下，优选为室温以上、400℃以下。考虑使压力为例如50～5000pa。
(s204)
在s202之后，进行s204的成膜工序。在成膜工序s204中，根据工艺配方来控制第一气体供给系统、第二气体供给系统而将各气体向处理空间205供给，并且控制排气系统来对处理空间进行排气，在衬底200上，尤其是在图案形成区域上形成硬掩膜。此外，在此也可以使第一气体和第二气体同时存在于处理空间来进行cvd处理，或者交替地供给第一气体和第二气体来进行循环处理。
(s206)
在s206中，按照与上述的s202相反的步骤将处理完毕的衬底200向容器202外搬出。并且，按照与s202相同的步骤将接下来待机的未处理的衬底200搬入到容器202内。然后，对搬入的衬底200执行s204。
[第二实施方式]
接下来使用图7来说明第二实施方式。衬底载置台212的形状与第一实施方式不同。以下，以不同点为中心进行说明。
本实施方式中的衬底载置台212除第一实施方式的构造以外还具有分散板240。分散板240以水平方向与衬底200的背面并行的方式设置。例如，如图7那样固定在凸部211a的侧面上。即，在垂直方向上，在凸部211a与底部211e之间设有分散板240。分散板240具有板241和分散孔242。分散孔242设在板241中的至少与背面200d、背面200e分别相对的位置上。分散板240在高度方向上设在从衬底200的下表面向下方隔开规定距离的位置、且比孔211d靠上方的位置。
通过像这样设置分散板240，能够使从热气体供给孔221供给的热气体均匀地与背面200d和背面200e碰触。因此，能够均匀地对衬底200的面内及图案形成区域200b进行加热。
更有利的是，可以在热气体供给孔221的直线上设置分散板244的板241。当像这样设置时，热气体与板244碰触，向空间211b内均等地扩散，因此能够使热气体以均等的压力与衬底200的背面接触。因此能够均匀地对衬底200进行加热。
假设在直线上不存在板241的情况下，热气体没有与板碰触而是与衬底背面碰触，因此有可能仅该碰触部分局部温度上升。在本实施方式中通过设为上述结构，能够防止局部温度上升。
[第三实施方式]
接下来使用图8来说明第三实施方式。衬底载置台212的形状与第一实施方式不同。以下，以不同点为中心进行说明。
在本实施方式中，在如下方面不同：在加热部213周围设置将非活性气体扩散并加热的空间250，并且将非活性气体供给孔与作为构成空间的壁之一的衬底载置台212的底部212a连接，而且没有设置气体加热部225。
在对衬底200进行处理时，从气体源222向空间250供给非活性气体。供给的非活性气体向空间250内扩散，并且通过加热部213而被加热。加热后的非活性气体经由分散板240的分散孔241而与衬底200的背面碰触，使衬底200加热。
通过设为这样的构造，无需如第一实施例那样另行设置加热部。因此，能够便宜地制造衬底处理装置。
[其他实施方式]
以上具体地说明了本发明的实施方式，但并不限定于此，能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
另外，例如在上述的实施方式中，列举了在衬底处理装置所进行的成膜处理中作为含第一元素气体而使用ticl4气体、作为含第二元素气体而使用nh3气体来在衬底200上形成作为硬掩膜的tin膜的例子，但本发明并不限定于此。作为硬掩膜，只要是能够得到与衬底200a的蚀刻选择比的膜即可，例如可以为铬、钼等金属、它们的氧化物或氮化物。
另外，在本实施方式中说明了形成硬掩膜的例子，但并不限于此。只要是形成l模板的过程中的加热工序即可，例如也可以是用于修复l模板的构造缺损等的成膜工序。