JP2011009250A - 基板処理方法、半導体装置の製造方法及びインプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を向上させることができる基板処理方法及びインプリント装置を提供する。
【解決手段】第１のテンプレートに形成されたパターンを、半導体基板上に配置された流動性材料としてのレジスト１５０に転写する第１のインプリント処理と、第１のインプリント処理とは異なるインプリント処理対象の第２の半導体基板の検査処理、第２のテンプレートに形成されたパターンの表面への剥離材１４０の塗布処理、及び、第１のインプリント処理前に実施された第３のテンプレートに形成されたパターンを半導体基板上に配置されたレジスト１５０に転写するインプリント処理において用いられた前記第３のテンプレートの検査と第３のテンプレートの検査により再利用可能と判定された場合に行う第３のテンプレートの洗浄を実施する検査・洗浄処理、の少なくともいずれか一つの処理と、を同一の処理チャンバ内で並行して行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理方法、半導体装置の製造方法及びインプリント装置に関する。

従来の技術として、基板上に形成された膜を仮想的な複数の領域に分け、パターンが形成されたモールドを着脱可能に備えたテンプレートを領域毎に押し付けて膜にパターンを転写するインプリント処理を行い、転写されたパターンに異常があるか否かを他の領域のインプリント処理中に検査することができるインプリントリソグラフィ法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このインプリントリソグラフィ法によると、転写されたパターンに異常が発見されたとき、インプリント処理に関係するテンプレートやモールド等を交換して再度インプリント処理を行い、異常が再現するか否かに基づいて異常のある部品を特定することができる。

しかし、従来のインプリントリソグラフィ法は、部品を交換しながら異常のある部品を特定するので、歩留まり及びスループットが低下するという問題があった。

特表２００７―５２３４９２号公報

本発明の目的は、不良品の発生、及びスループットの低下を抑え、生産性を向上させる基板処理方法、半導体装置の製造方法及びインプリント装置を提供することにある。

本発明の一態様は、第１のテンプレートに形成されたパターンを、半導体基板上に配置された流動性材料に転写する第１のインプリント処理と、前記第１のインプリント処理とは異なるインプリント処理対象の半導体基板の検査処理、前記第１のインプリント処理とは異なるインプリント処理に用いられる第２のテンプレートに形成されたパターンの表面への剥離材の塗布処理、及び前記第１のインプリント処理前に実施された第３のテンプレートに形成されたパターンを半導体基板上に配置された流動性材料に転写するインプリント処理において用いられた前記第３のテンプレートの検査と前記第３のテンプレートの検査により再利用可能と判定された場合に行う前記第３のテンプレートの洗浄を実施する検査・洗浄処理、の少なくともいずれか一つの処理と、を同一の処理チャンバ内で並行して行う基板処理方法を提供する。

本発明の他の一態様は、テンプレートに形成されたパターンを半導体基板上に配置された流動性材料に転写する第１のインプリント処理を行うインプリント処理部と、前記第１のインプリント処理と同一又は異なるインプリント処理対象の半導体基板の検査を行う基板検査部、又は／及び前記第１のインプリント処理と同一又は異なるインプリント処理に用いられる前記テンプレートの前記パターンの表面に前記剥離材の塗布を行う剥離材塗布部と、前記インプリント処理部と、前記基板検査部又は／及び前記剥離材塗布部と、を収容する処理チャンバと、前記インプリント処理部と、前記基板検査部又は／及び前記剥離材塗布部と、のうち少なくとも２つを並行して制御する制御部と、を備えるインプリント装置を提供する。

本発明によれば、不良品の発生、及びスループットの低下を抑え、生産性を向上させることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るウエハの概略図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法に関するインプリント前検査部における工程を示す概略図である。 図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法に関するインプリント処理部における工程を示す概略図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係るフローチャートである。 図６は、第２の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態に係るテンプレート検査・洗浄が第３の期間内に終了する場合のフローチャートである。 図８は、本発明の第２の実施の形態に係るテンプレート検査・洗浄が第３の期間内に終了しない場合のフローチャートである。 図９は、本発明の第３の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。 図１０は、本発明の第３の実施の形態に係るフローチャートである。 図１１は、本発明の第４の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。 図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る第３の期間においてインプリント処理後のウエハ検査を先に行う場合のフローチャートである。 図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る第３の期間においてインプリント処理前のウエハ検査を先に行う場合のフローチャートである。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。以下において、同一の構成及び機能を有して複数存在するもの、例えば、第１及び第２のウエハ２Ａ、２Ｂ、第１及び第２のテンプレート３Ａ、３Ｂ、第１及び第２のステージ１１Ａ、１１Ｂは、特に区別を必要としないとき、それぞれウエハ、テンプレート、ステージと記載するものとする。また、各テンプレートのパターンは、一例として、同じパターンであるとしてパターン３０とするが、パターンは、テンプレート毎に異なっても良い。

このインプリント装置１は、図１に示すように、第１のテンプレート３Ａに形成され、表面に剥離材１４０が塗布されたパターン３０を、第１の半導体基板としての第１のウエハ２Ａ上に配置された流動性材料としてのレジスト１５０に転写する第１のインプリント処理と、第１のインプリント処理の後に行われる第２のインプリント処理の対象の第２の半導体基板としての第２のウエハ２Ｂのウエハ検査と、第２のインプリント処理に用いられる第２のテンプレート３Ｂに形成されたパターン３０の表面への剥離材１４０の剥離材塗布処理と、を同一の処理チャンバ１０内で並行して行う。

ここで、図１に示す第１のウエハ２Ａは、例えば、ロットの先頭のウエハを示すものとし、第１のウエハ２Ａのインプリント処理に続いてインプリント処理されるウエハを第２のウエハ２Ｂ、続くウエハを第３のウエハ・・・と呼ぶものとする。また、図１に示すステージも同様に、第１のウエハ２Ａを載せるステージを第１のステージ１１Ａ、第２のウエハ２Ｂを載せるステージを第２のステージ１１Ｂと呼ぶものとする。

また、インプリント装置１は、主に、インプリント処理の対象のウエハの検査を行う基板検査部としてのインプリント前検査部１０１と、インプリント処理に用いられるテンプレートのパターン３０の表面に剥離材１４０の塗布を行う剥離材塗布部１０２と、テンプレートに形成され、表面に剥離材１４０が塗布されたパターン３０を、半導体基板としてのウエハ上に配置されたレジスト１５０に転写するインプリント処理を行うインプリント処理部１０３と、インプリント前検査部１０１、剥離材塗布部１０２及びインプリント処理部１０３を収容する処理チャンバ１０と、インプリント処理、ウエハ検査及び剥離材塗布処理のうち少なくとも２つを並行して行うように制御する制御部４０と、を備える。

インプリント前検査部１０１は、例えば、ウエハの表面を撮像する撮像部１２Ａを備えて概略構成されている。

撮像部１２Ａは、例えば、ウエハの表面を撮像した撮像データを制御装置４に出力するように構成されている。制御装置４の制御部４０は、例えば、この撮像データに対して画像処理を行い、異物の付着等の表面の状態の検査を行う。なお、インプリント前検査部１０１は、画像処理を行う制御部を備え、検査結果を制御装置４に出力するように構成されても良い。

剥離材塗布部１０２は、例えば、テンプレートが載せられる作業台１３Ａと、テンプレートのパターン３０に剥離材１４０の塗布を行う塗布部１４と、を備えて概略構成されている。

剥離材１４０は、硬化したレジスト１５０とテンプレートとの剥離を容易にするものであり、例えば、フッ素系自己組織化単分子モノマー（ＳＡＭ）、フッ素含有ダイヤモンドライクカーボン(Ｆ―ＤＬＣ)等を用いることができる。なお、レジスト１５０とテンプレートの剥離が容易であるときは、剥離剤１４０を必ずしも使用する必要は無い。

インプリント処理部１０３は、例えば、テンプレート（例えば、第１及び第２のテンプレート３Ａ、３Ｂ及びここでは図示しない第３のテンプレート）と、レジスト１５０をウエハ上に塗布する塗布部１５と、テンプレートを介してレジスト１５０にエネルギー線を照射する照射部１６と、を備えて概略構成されている。

テンプレートは、例えば、紫外線に対して光透過性を有する石英材料等から形成される。また、テンプレートは、ウエハに対向する面にパターン３０が形成されている。なお、テンプレートの数は、これに限定されない。

塗布部１５は、例えば、レジスト１５０を、後述するショット毎に塗布する。なお、塗布の方法は、これに限定されず、ウエハ全体に塗布しても良い。

照射部１６は、例えば、レジスト１５０を硬化させるエネルギー線を、テンプレートを介してレジスト１５０に照射するように構成されている（硬化処理）。エネルギー線は、例えば、紫外線である。

レジスト１５０は、例えば、紫外線硬化型レジストであり、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂からなる。なお、レジスト１５０は、紫外線硬化型レジストに限定されず、例えば、熱を加えることによって硬化する熱硬化型レジストや、エネルギー線を照射した後、熱を加えることによって硬化するレジスト等を用いることができる。熱硬化型レジストを用いたとき、例えば、照射部１６の代わりにホットプレートをステージの下に配置し、ステージ及びウエハを介して熱硬化型レジストに熱を加えて硬化させる。

制御装置４は、例えば、制御部４０と、工程データ４１０、不良ショットデータ４１１及びＣＡＤ（Computer-Aided Design）データ４１２を記憶する記憶部４１と、を備えて概略構成されている。制御部４０は、インプリント前検査部１０１、剥離材塗布部１０２及びインプリント処理部１０３を制御する。

工程データ４１０は、インプリント装置１が実施するウエハ検査、剥離材塗布処理及びインプリント処理に必要な工程の順番やパラメータ等のデータを含む。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係るウエハの概略図である。第１のウエハ２Ａを例にとって説明すると、第１のウエハ２Ａは、例えば、図２に示すように、複数のショット２０と呼ばれる仮想領域毎に、レジスト１５０を塗布してインプリント処理が行われる。制御部４０は、インプリント前検査部１０１の撮像部１２Ａによって出力された撮像データに基づいて画像処理を行い、このショット２０毎に異物の付着等の異常がないか判定し、異常のあるショット２０を不良ショットデータ４１１として記憶部４１に記憶させる。

ＣＡＤデータ４１２は、例えば、ショット２０のウエハ上の配置やウエハ上に形成される予定の転写パターンとしてのレジストパターンの形状に関するデータを含む。制御部４０は、このＣＡＤデータ４１２、及び画像処理後の撮像データに基づいてウエハ上のショット２０に異常があるか否かを判定する。なお、制御部４０が行うウエハ上のショット２０に異常があるか否かを判定する方法は、上記のＣＡＤデータ４１２との比較、若しくはＤ／Ｄ（die to die）方式であっても良い。このＤ／Ｄ方式とは、他のショット群と評価対象ショットを比較し、比較による有意差の有無によって評価対象ショットの異常を判定する方法である。

以下に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する。

（半導体装置の製造方法）
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法に関するインプリント前検査部における工程を示す概略図であり、図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法に関するインプリント処理部における工程を示す概略図であり、図５は、本発明の第１の実施の形態に係るフローチャートである。本実施の形態における基板処理方法を含む半導体装置の製造方法について、図５に示すフローチャートに従って説明する。なお、以下において重複する工程については、その詳細な説明を省略するものとする。

（第１の期間の工程）
まず、制御部４０は、ウエハ検査、剥離材塗布処理及びインプリント処理に必要な工程データ４１０を記憶部４１から読み出す。続いて、制御部４０は、図３（ａ）に示すように、第１のウエハ２Ａを載せた第１のステージ１１Ａをインプリント前検査部１０１に移動させ、撮像部１２Ａを制御して第１のウエハ２Ａの撮像データを制御装置４に出力させる。続いて、制御部４０は、この撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第１のウエハ２Ａの検査を行う（Ｓ１）。

次に、制御部４０は、検査によって異物が存在するショット、すなわち、不良ショットが存在するとき、不良ショットを不良ショットデータ４１１として記憶部４１に登録させる（Ｓ２）。

また、制御部４０は、ステップ１及び２を含む第１の期間中に、第１のテンプレート３Ａを剥離材塗布部１０２の作業台１３Ａ上に移動させ、塗布部１４を制御して剥離材塗布処理として第１のテンプレート３Ａのパターン３０に剥離材１４０を塗布させる（Ｓ１０）。

（第２の期間の工程）
次に、制御部４０は、上記のウエハ検査が終了した第１のウエハ２Ａを第１のステージ１１Ａと共にインプリント処理部１０３に移動させ、工程データ４１０、不良ショットデータ４１１及びＣＡＤデータ４１２に基づいてインプリント処理部１０３を制御して第１のウエハ２Ａのインプリント処理を開始する（Ｓ２０）。

まず、塗布部１５は、図４（ａ）に示すように、制御部４０の制御に基づいてインプリント処理が未実施であるショット２０にレジスト１５０を塗布する（Ｓ２１）。

次に、制御部４０は、第１のテンプレート３Ａを使用してインプリント処理を行う（Ｓ２２）。
具体的には、制御部４０は、図４（ｂ）に示すように、第１のテンプレート３Ａと第１のステージ１１Ａを相対移動させ、塗布したレジスト１５０と第１のテンプレート３Ａのパターン３０を密着させる。続いて、照射部１６は、図４（ｃ）に示すように、制御部４０の制御に基づいて第１のテンプレート３Ａを介してレジスト１５０にエネルギー線を照射し、レジスト１５０を硬化させ、硬化したレジスト１５０からテンプレート３Ａを剥がす。

次に、制御部４０は、第１のウエハ２Ａに、インプリント処理が未実施であるショット２０があるとき（Ｓ２３；Ｙｅｓ）、ステップ２１に戻って、塗布部１５を制御してインプリント処理が未実施であるショット２０にレジスト１５０を塗布させる。また、制御部４０は、第１のウエハ２Ａに、インプリント処理が未実施のショット２０が無いとき（Ｓ２３；Ｎｏ）、第１のウエハ２Ａのインプリント処理を終了する（Ｓ２４）。なお、各実施の形態におけるウエハ検査において不良ショットと判定されたショット２０は、レジスト１５０の塗布は行われるが、パターン３０の転写は行われない。この不良ショットに塗布されたレジスト１５０には、硬化処理が行われる。

制御部４０は、上記のステップ２０〜２４を含む第２の期間中に、インプリント前検査部１０１を制御して第２のウエハ２Ｂのウエハ検査を行う。

まず、制御部４０は、図３（ｂ）に示すように、第２のウエハ２Ｂを載せた第２のステージ１１Ｂをインプリント前検査部１０１に移動させ、撮像部１２Ａを制御して第２のウエハ２Ｂの撮像データを制御装置４に出力させる。続いて、制御部４０は、この撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第２のウエハ２Ｂの検査を行う（Ｓ３）。

次に、制御部４０は、不良ショットを不良ショットデータ４１１として記憶部４１に登録させる（Ｓ４）。

また、制御部４０は、第２の期間中に、第２のテンプレート３Ｂを剥離材塗布部１０２の作業台１３Ａ上に移動させ、塗布部１４を制御して剥離材塗布処理として第２のテンプレート３Ｂのパターン３０に剥離材１４０を塗布させる（Ｓ１１）。

（第３の期間の工程）
次に、制御部４０は、上記のウエハ検査が終了した第２のウエハ２Ｂを第２のステージ１１Ｂと共にインプリント処理部１０３に移動させ、工程データ４１０、不良ショットデータ４１１及びＣＡＤデータ４１２に基づいてインプリント処理部１０３を制御して第２のウエハ２Ｂのインプリント処理を開始する（Ｓ２５）。

まず、塗布部１５は、制御部４０の制御に基づいてインプリント処理が未実施であるショット２０にレジスト１５０を塗布する（Ｓ２６）。

次に、制御部４０は、第２のテンプレート３Ｂを使用してインプリント処理を行う（Ｓ２７）。
具体的には、制御部４０は、第２のテンプレート３Ｂと第２のステージ１１Ｂを相対移動させ、塗布したレジスト１５０と第２のテンプレート３Ｂのパターン３０を密着させる。続いて、照射部１６は、制御部４０の制御に基づいて第２のテンプレート３Ｂを介してレジスト１５０にエネルギー線を照射し、レジスト１５０を硬化させ、硬化したレジスト１５０から第２のテンプレート３Ｂを剥がす。

次に、制御部４０は、第２のウエハ２Ｂに、インプリント処理が未実施であるショット２０があるとき（Ｓ２８；Ｙｅｓ）、ステップ２６に戻って、塗布部１５を制御してインプリント処理が未実施であるショット２０にレジスト１５０を塗布させる。また、制御部４０は、第２のウエハ２Ｂに、インプリント処理が未実施のショット２０が無いとき（Ｓ２８；Ｎｏ）、第２のウエハ２Ｂのインプリント処理を終了する（Ｓ２９）。

制御部４０は、上記のステップ２５〜２９を含む第３の期間中に、インプリント前検査部１０１を制御して第３のウエハ２Ｃのウエハ検査を行う。

まず、制御部４０は、図３（ｃ）に示すように、第３のウエハ２Ｃを載せた第３のステージ１１Ｃをインプリント前検査部１０１に移動させ、撮像部１２Ａを制御して第３のウエハ２Ｃの撮像データを制御装置４に出力させる。続いて、制御部４０は、この撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第３のウエハ２Ｃの検査を行う（Ｓ５）。

次に、制御部４０は、不良ショットを不良ショットデータ４１１として記憶部４１に登録させる（Ｓ６）。

また、制御部４０は、第３の期間中に、第３のテンプレートを剥離材塗布部１０２の作業台１３Ａ上に移動させ、塗布部１４を制御して剥離材塗布処理として第３のテンプレートのパターン３０に剥離材１４０を塗布させる（Ｓ１２）。

上記の工程を経てレジストパターン１５１が形成されたウエハに対して、レジストパターン１５１のエッチング処理を行ってウエハの一部を露出させ、レジストパターンによるマスクを形成する。続いて、マスクに対して選択的なエッチング処理を行うことによってウエハ上に所望のパターンを形成し、残ったレジストパターンを除去する。続いて、周知の工程を実施して所望の半導体装置を得る。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ウエハ検査、剥離材塗布処理及びインプリント処理を並行して実施することができるので、ウエハ検査、剥離材塗布処理及びインプリント処理を並行して行わない場合に比べてスループットが向上する。
（２）処理チャンバ１０内でウエハ検査、剥離材塗布処理及びインプリント処理を実施することができるので、工程間の移送に伴う異物の付着等を防止し、歩留まりが向上する。
（３）ウエハ上の不良ショットを不良ショットデータ４１１として記憶部４１に登録し、不良ショットにレジスト１５０の塗布は行うが、パターン３０の転写は行わないようにすることで、スループット及びテンプレートの寿命が向上する。
（４）スループット及び歩留まりが向上するので、半導体装置の製造コストを下げることができる。

[第２の実施の形態]
第２の実施の形態におけるインプリント装置１は、さらに、テンプレート検査部１０４と洗浄部１０５を有する点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下の各実施の形態において、第１の実施の形態と同様の部分、及び工程については、説明を省略、又は簡略化して説明する。

図６は、第２の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。本実施の形態におけるインプリント装置１は、図６に示すように、処理チャンバ１０内に、インプリント前検査部１０１と、剥離材塗布部１０２と、インプリント処理部１０３と、テンプレート検査を行うテンプレート検査部１０４と、テンプレート洗浄を行う洗浄部１０５と、を備えて概略構成されている。

テンプレート検査部１０４は、図６に示すように、作業台１３Ｂと、撮像部１７と、を備えて概略構成されている。テンプレート検査部１０４は、制御部４０に制御される。

撮像部１７は、例えば、テンプレートのパターン３０を撮像した撮像データを制御装置４に出力するように構成されている。制御部４０は、例えば、この撮像データに対して画像処理を行い、異物の付着等の表面の状態の検査を行う。なお、テンプレート検査部１０４は、画像処理を行う制御部を備え、検査結果を制御装置４に出力するように構成されても良い。

ここで、本実施の形態におけるＣＡＤデータ４１２は、テンプレートに形成されたパターン３０のデータを含んでいる。制御部４０は、テンプレートの撮像データとＣＡＤデータ４１２に基づいてテンプレート検査を行う。

洗浄部１０５は、例えば、洗浄液１９に満たされた容器１８を備えて概略構成されている。洗浄部１０５は、制御部４０に制御される。なお、インプリント装置１は、例えば、テンプレートを４つ以上有するとき、インプリント処理にかかる時間よりも長い時間をかけて、テンプレートの洗浄を行っても良い。テンプレートは、長い時間かけて洗浄されることによって、インプリント処理の際に付着した硬化したレジストや異物等を取り除くことができる。テンプレートの洗浄が、第３の期間内に終了しない例については、後述する。

洗浄液１９は、例えば、過水硫酸である。

以下に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する。

（半導体装置の製造方法）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るテンプレート検査・洗浄が第３の期間内に終了する場合のフローチャートである。まず、テンプレート検査・洗浄が、図７に示す第３の期間内に終了する場合について説明する。

図７に示すステップ１〜６、ステップ１０〜１２、及びステップ２０〜２９のウエハ検査、剥離材塗布処理及びインプリント処理は、第１の実施の形態に示す各ステップと同様に実施される。以下に、第３の期間中に行われるテンプレート検査・洗浄について、図７に示すフローチャートに従って説明する。

制御部４０は、第３の期間中に、第２の期間で使用した第１のテンプレート３Ａをテンプレート検査部１０４の作業台１３Ｂ上に移動させ、撮像部１７を制御して第１のテンプレート３Ａのパターン３０の撮像データを制御装置４に出力させる。制御部４０は、撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第１のテンプレート３Ａのパターン３０の検査を行う（Ｓ４０）。

次に、制御部４０は、第１のテンプレート３Ａのパターン３０に異常があるとき（Ｓ４１；Ｙｅｓ）、異常の程度に基づいて第１のテンプレート３Ａを洗浄するか否かを判定する。制御部４０は、第１のテンプレート３Ａのパターン３０の異常が、洗浄で回復不可能であると判定したとき（Ｓ４２；Ｎｏ）、つまり、再利用不可能であると判定したとき、第１のテンプレート３Ａを破棄する（Ｓ４３）。制御部４０は、第１のテンプレート３Ａのパターン３０の異常が、洗浄で回復可能であると判定したとき（Ｓ４２；Ｙｅｓ）、つまり、再利用可能であると判定したとき、第１のテンプレート３Ａを洗浄部１０５に移動させ、洗浄部１０５を制御して洗浄液１９によって第１のテンプレート３Ａを洗浄する（Ｓ４４）。制御部４０は、洗浄が終了した後、第１のテンプレート３Ａをテンプレート検査部１０４の作業台１３Ｂに移動させ、ステップ４０に示す第１のテンプレート３Ａの検査を再度行う。

ここで、ステップ４１において、第１のテンプレート３Ａのパターン３０に異常がない、又は、洗浄後の第１のテンプレート３Ａのパターン３０に異常がないとき（Ｓ４１；Ｎｏ）、ステップ１２において第３のテンプレートに対する剥離材１４０の塗布が終了していることから、第１のテンプレート３Ａを第４のウエハに対するインプリント処理に使用する第４のテンプレートとして再利用する（Ｓ４５）。

図８は、本発明の第２の実施の形態に係るテンプレート検査・洗浄が第３の期間内に終了しない場合のフローチャートである。続いて、テンプレート検査・洗浄が、図８に示す第３の期間内に終了しない場合について、図８に示すフローチャートに従って説明する。

図８に示すステップ１〜６、ステップ１０〜１２、ステップ２０〜２９、及びステップ４０〜４４のウエハ検査、剥離材塗布処理、インプリント処理及びテンプレート検査・洗浄は、図７に示す各ステップと同様に行われる。

制御部４０は、ステップ４１において、第１のテンプレート３Ａのパターン３０に異常がないとき（Ｓ４１；Ｎｏ）、第１のテンプレート３Ａを第４のウエハに対するインプリント処理に使用せず、第５のテンプレート以降として再利用する（Ｓ４６）。

上記の工程を経てレジストパターン１５１が形成されたウエハに対して、レジストパターン１５１のエッチング処理を行ってウエハの一部を露出させ、レジストパターンによるマスクを形成する。続いて、マスクに対して選択的なエッチング処理を行うことによってウエハ上に所望のパターンを形成し、残ったレジストパターンを除去する。続いて、周知の工程を実施して所望の半導体装置を得る。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）テンプレートの検査と洗浄を行うことによって、テンプレートの保護と寿命の早期確認を行うことができる。
（２）洗浄によって異常があるテンプレートを再利用することができるので、半導体装置の製造コストを下げることができる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態のインプリント装置１は、さらに、インプリント後検査部１０６を有する点で第２の実施の形態と異なっている。

図９は、本発明の第３の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。本実施の形態におけるインプリント装置１は、図９に示すように、処理チャンバ１０内に、インプリント前検査部１０１と、剥離材塗布部１０２と、インプリント処理部１０３と、テンプレート検査を行うテンプレート検査部１０４と、テンプレート洗浄を行う洗浄部１０５と、インプリント後ウエハ検査を行うインプリント後検査部１０６を備えて概略構成されている。

このインプリント後検査部１０６は、インプリント処理が終了したウエハの検査を行うものである。このインプリント後検査部１０６は、ウエハの表面を撮像する撮像部１２Ｂを備えて概略構成されている。インプリント後検査部１０６は、制御部４０に制御される。

撮像部１２Ｂは、例えば、ウエハの表面に形成されたレジストパターン１５１を撮像した撮像データを制御装置４に出力するように構成されている。制御部４０は、例えば、この撮像データに対して画像処理を行い、異物の付着等の表面の状態の検査を行う。なお、インプリント後検査部１０６は、画像処理を行う制御部を備え、検査結果を制御装置４に出力するように構成されても良い。

ここで、本実施の形態におけるＣＡＤデータ４１２は、ウエハに形成されたレジストパターン１５１のデータを含んでいる。制御部４０は、レジストパターン１５１の撮像データとＣＡＤデータ４１２に基づいてインプリント後ウエハ検査を行う。

以下に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する。

（半導体装置の製造方法）
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係るフローチャートである。

図１０に示すステップ１〜６、ステップ１０〜１２、ステップ２０〜２９、及びステップ４０〜４５のウエハ検査、剥離材塗布処理、インプリント処理及びテンプレート検査・洗浄は、上記の各実施の形態に示す各ステップと同様に実施される。以下に、第３の期間中に行われるインプリント後ウエハ検査について、図１０のフローチャートに従って説明する。

制御部４０は、第３の期間中に、第２の期間においてインプリント処理を行った第１のウエハ２Ａをインプリント後検査部１０６に移動させ、撮像部１２Ｂを制御して第１のウエハ２Ａに形成されたレジストパターン１５１の撮像データを制御装置４に出力させる。制御部４０は、撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第１のウエハ２Ａのレジストパターン１５１の検査を行う（Ｓ６０）。

次に、制御部４０は、レジストパターン１５１の異常が予め設定された範囲以上であるとき（Ｓ６１；Ｎｏ）第１のウエハ２Ａの再生を行う（Ｓ６２）。ウエハの再生は、例えば、全てのショット２０のうち、異常のあるショットの割合が、所定の割合（例えば数％）以上である場合に行われる。また、ウエハの再生は、例えば、ウエハ上のレジストを剥離し、さらに、ウエハを洗浄して行われる。再生されたウエハには、再度インプリント処理が行われる。

ここで、制御部４０は、第１のウエハ２Ａのレジストパターン１５１に異常がない、又は、異常が予め設定された範囲内であるとき（Ｓ６１；Ｙｅｓ）、第１のウエハ２Ａを流品させる（Ｓ６３）。

上記の工程を経てレジストパターン１５１が形成されたウエハに対して、レジストパターン１５１のエッチング処理を行ってウエハの一部を露出させ、レジストパターンによるマスクを形成する。続いて、マスクに対して選択的なエッチング処理を行うことによってウエハ上に所望のパターンを形成し、残ったレジストパターンを除去する。続いて、周知の工程を実施して所望の半導体装置を得る。

（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ウエハに形成されたレジストパターンを検査することによってウエハを再生するか、流品させるかを判定し、ウエハの破棄や不良品の数を減らすことができるので、半導体装置の製造コストを下げることができる。
（２）インプリント処理後のウエハの検査を、次にインプリント処理が行われるウエハのインプリント処理中に行うことで、テンプレート等の異常を早期に発見することができる。
（３）処理チャンバ１０内でウエハ検査、剥離材塗布処理、インプリント処理、テンプレート検査・洗浄及びインプリント後検査を実施することができるので、工程間の移送に伴う異物の付着等を防止し、歩留まりが向上する。

［第４の実施の形態］
第４の実施の形態のインプリント装置１は、インプリント前検査部１０１とインプリント後検査部１０６とが、検査部１０７とした点で第３の実施の形態と異なっている。

図１１は、本発明の第４の実施の形態に係るインプリント装置の模式図である。本実施の形態におけるインプリント装置１は、図１１に示すように、第３の実施の形態のインプリント前検査部１０１とインプリント後検査部１０６の代わりに検査部１０７を備えて概略構成されている。

この検査部１０７は、インプリント処理前のウエハ、及びインプリント処理後のウエハに形成されたレジストパターン１５１の検査を行うものである。この検査部１０７は、ウエハの表面を撮像する撮像部１２Ｃを備えて概略構成されている。検査部１０７は、制御部４０に制御される。

以下に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する。

（半導体装置の製造方法）
図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る第３の期間においてインプリント処理後のウエハ検査を先に行う場合のフローチャートである。第３の期間において、インプリント処理後のウエハの検査を、インプリント処理前のウエハの検査よりも先に行う場合について、図１２のフローチャートに従って説明する。

図１２に示すステップ１〜４、ステップ１０〜１２、ステップ２０〜２９、及びステップ４０〜４５のウエハ検査、剥離材塗布処理、インプリント処理及びテンプレート検査・洗浄は、上記の各実施の形態に示す各ステップと同様に実施される。

制御部４０は、第３の期間中に、第２の期間においてインプリント処理を行った第１のウエハ２Ａを検査部１０７に移動させ、撮像部１２Ｃを制御して第１のウエハ２Ａに形成されたレジストパターン１５１の撮像データを制御装置４に出力させる。制御部４０は、撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第１のウエハ２Ａのレジストパターン１５１の検査を行う（Ｓ７０）。

次に、制御部４０は、レジストパターン１５１の異常が予め設定された範囲以上であるとき（Ｓ７１；Ｎｏ）第１のウエハ２Ａの再生を行う（Ｓ７２）。

ここで、制御部４０は、第１のウエハ２Ａのレジストパターン１５１に異常がない、又は、異常が予め設定された範囲内であるとき（Ｓ７１；Ｙｅｓ）、第１のウエハ２Ａを流品させる（Ｓ７３）。

次に、制御部４０は、第３の期間中に、第３のウエハ２Ｃを第３のステージ１１Ｃと共に検査部１０７に移動させ、撮像部１２Ｃを制御して第３のウエハ２Ｃの撮像データを制御装置４に出力させる。制御部４０は、撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第３のウエハ２Ｃの検査を行う（Ｓ７４）。

次に、制御部４０は、検査によって異物が存在するショット、すなわち、不良ショットを不良ショットデータ４１１として記憶部４１に登録させる（Ｓ７５）。

以下に、第３の期間において、インプリント処理前のウエハの検査を、インプリント処理後のウエハの検査よりも先に行う場合について説明する。

図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る第３の期間においてインプリント処理前のウエハ検査を先に行う場合のフローチャートである。

図１３に示すステップ１〜４、ステップ１０〜１２、ステップ２０〜２９、及びステップ４０〜４５のウエハ検査、剥離材塗布処理、インプリント処理及びテンプレート検査・洗浄は、上記の各実施の形態に示す各ステップと同様に実施される。

制御部４０は、第３の期間中に、第３のウエハ２Ｃを載せた第３のステージ１１Ｃを検査部１０７に移動させ、撮像部１２Ｃを制御して第３のウエハ２Ｃの撮像データを制御装置４に出力させる。続いて、制御部４０は、この撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第３のウエハ２Ｃの検査を行う（Ｓ８０）。

次に、制御部４０は、検査によって不良ショットが存在するとき、不良ショットを不良ショットデータ４１１として記憶部４１に登録させる（Ｓ８１）。

次に、制御部４０は、第２の期間においてインプリント処理を行った第１のウエハ２Ａを検査部１０７に移動させ、撮像部１２Ｃを制御して第１のウエハ２Ａに形成されたレジストパターン１５１の撮像データを制御装置４に出力させる。制御部４０は、撮像データ及びＣＡＤデータ４１２に基づいて第１のウエハ２Ａのレジストパターン１５１の検査を行う（Ｓ８２）。

次に、制御部４０は、レジストパターン１５１の異常が予め設定された範囲以上であるとき（Ｓ８３；Ｎｏ）第１のウエハ２Ａの再生を行う（Ｓ８４）。

ここで、制御部４０は、第１のウエハ２Ａのレジストパターン１５１に異常がない、又は、異常が予め設定された範囲内であるとき（Ｓ８３；Ｙｅｓ）、第１のウエハ２Ａを流品させる（Ｓ８５）。

上記の工程を経てレジストパターン１５１が形成されたウエハに対して、レジストパターン１５１のエッチング処理を行ってウエハの一部を露出させ、レジストパターンによるマスクを形成する。続いて、マスクに対して選択的なエッチング処理を行うことによってウエハ上に所望のパターンを形成し、残ったレジストパターンを除去する。続いて、周知の工程を実施して所望の半導体装置を得る。

（第４の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
検査部１０７によって、インプリント処理前後のウエハを検査することができるので、第３の実施の形態に比べて構成部品を減らすことができる。

［第５の実施の形態］
第５の実施の形態におけるインプリント装置１は、例えば、インプリント処理部１０３とインプリント前検査部１０１とを同一処理チャンバ１０内に収容する。

（半導体装置の製造方法）
インプリント処理とウエハの検査処理を並行して行う基板処理方法を含む半導体装置の製造方法を実施し、周知の工程を経て所望の半導体装置を得る。

［第６の実施の形態］
第６の実施の形態におけるインプリント装置１は、例えば、インプリント処理部１０３と剥離材塗布部１０２とを同一処理チャンバ１０内に収容する。

（半導体装置の製造方法）
インプリント処理と剥離材１４０の塗布処理を並行して行う基板処理方法を含む半導体装置の製造方法を実施し、周知の工程を経て所望の半導体装置を得る。

［第７の実施の形態］
第７の実施の形態におけるインプリント装置１は、例えば、インプリント処理部１０３とテンプレート検査部１０４及び洗浄部１０５とを同一処理チャンバ１０内に収容する。

（半導体装置の製造方法）
インプリント処理とテンプレートの検査・洗浄処理を並行して行う基板処理方法を含む半導体装置の製造方法を実施し、周知の工程を経て所望の半導体装置を得る。

［第８の実施の形態］
第８の実施の形態におけるインプリント装置１は、例えば、インプリント処理部１０３とインプリント前検査部１０１とテンプレート検査部１０４及び洗浄部１０５とを同一処理チャンバ１０内に収容する。

（半導体装置の製造方法）
インプリント処理、ウエハの検査処理及びテンプレートの検査・洗浄処理を並行して行う基板処理方法を含む半導体装置の製造方法を実施し、周知の工程を経て所望の半導体装置を得る。

［第９の実施の形態］
第９の実施の形態におけるインプリント装置１は、例えば、インプリント処理部１０３と剥離材塗布部１０２とテンプレート検査部１０４及び洗浄部１０５とを同一処理チャンバ１０内に収容する。

（半導体装置の製造方法）
インプリント処理、剥離材１４０の塗布処理及びテンプレートの検査・洗浄処理を並行して行う基板処理方法を含む半導体装置の製造方法を実施し、周知の工程を経て所望の半導体装置を得る。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形および組み合わせが可能である。

インプリント装置１は、例えば、上記の第１、２、５〜９の実施の形態に係る構成に、さらにインプリント後検査部１０６を同一処理チャンバ１０内に収容し、インプリント処理によってウエハ上のレジスト１５０に転写した転写パターンとしてのレジストパターン１５１の検査を、上記の第１、２、５〜９の実施の形態に係る構成によって行われる処理と並行して行っても良く、またインプリント前検査部１０１とインプリント後検査部１０６を含む構成を有する場合は、これらを検査部１０７としても良い。

上記の各実施の形態におけるインプリント処理は、ショット毎にレジストの塗布をウエハに行っていたが、例えば、テンプレートにレジストを塗布してインプリント処理を行っても良い。

上記の各実施の形態におけるウエハの検査は、１つの期間にひとつずつの検査であったが、連続して検査を行っても良い。

上記の各実施の形態における剥離材塗布処理は、１つの期間にひとつずつの処理であったが、テンプレートの数が多い場合は、連続して処理を行っても良い。

上記の各実施の形態におけるウエハの検査処理又は／及びテンプレートの検査・洗浄処理は、ショット毎に行っても良い。

１…インプリント装置、２Ａ〜２Ｃ…第１〜第３のウエハ、３Ａ、３Ｂ…第１及び第２のテンプレート、１０…処理チャンバ、３０…パターン、１０１…インプリント前検査部、１０２…剥離材塗布部、１０３…インプリント処理部、１０４…テンプレート検査部、１０５…洗浄部、１０６…インプリント後検査部、１０７…検査部

Claims (5)

1. 第１のテンプレートに形成されたパターンを、半導体基板上に配置された流動性材料に転写する第１のインプリント処理と、
   前記第１のインプリント処理とは異なるインプリント処理対象の半導体基板の検査処理、前記第１のインプリント処理とは異なるインプリント処理に用いられる第２のテンプレートに形成されたパターンの表面への剥離材の塗布処理、及び前記第１のインプリント処理前に実施された第３のテンプレートに形成されたパターンを半導体基板上に配置された流動性材料に転写するインプリント処理において用いられた前記第３のテンプレートの検査と前記第３のテンプレートの検査により再利用可能と判定された場合に行う前記第３のテンプレートの洗浄を実施する検査・洗浄処理、の少なくともいずれか一つの処理と、
   を同一の処理チャンバ内で並行して行う基板処理方法。
2. 前記第１のインプリント処理によって前記半導体基板上の前記流動性材料に転写した転写パターンの検査を前記同一の処理チャンバ内で並行して行う請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記半導体基板の検査処理、及び前記剥離材の塗布処理を、前記同一の処理チャンバ内で並行して行う請求項１に記載の基板処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板処理方法を含む半導体装置の製造方法。
5. テンプレートに形成されたパターンを半導体基板上に配置された流動性材料に転写する第１のインプリント処理を行うインプリント処理部と、
   前記第１のインプリント処理と同一又は異なるインプリント処理対象の半導体基板の検査を行う基板検査部、又は／及び前記第１のインプリント処理と同一又は異なるインプリント処理に用いられる前記テンプレートの前記パターンの表面に前記剥離材の塗布を行う剥離材塗布部と、
   前記インプリント処理部と、前記基板検査部又は／及び前記剥離材塗布部と、を収容する処理チャンバと、
   前記インプリント処理部と、前記基板検査部又は／及び前記剥離材塗布部と、のうち少なくとも２つを並行して制御する制御部と、
   を備えるインプリント装置。

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