JP5145397B2 - テンプレート処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及びテンプレート処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、テンプレートの表面において所定パターンが形成されたパターン領域上に処理液を塗布し、当該パターン領域を処理するテンプレート処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及びテンプレート処理装置に関する。

例えば半導体デバイスの製造工程では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）にフォトリソグラフィー処理を行い、ウェハ上に所定のレジストパターンを形成することが行われている。

上述したレジストパターンを形成する際には、半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため、当該レジストパターンの微細化が求められている。一般にフォトリソグラフィー処理における微細化の限界は、露光処理に用いる光の波長程度である。このため、従来より露光処理の光を短波長化することが進められている。しかしながら、露光光源の短波長化には技術的、コスト的な限界があり、光の短波長化を進める方法のみでは、例えば数ナノメートルオーダーの微細なレジストパターンを形成するのが困難な状況にある。

そこで、近年、ウェハにフォトリソグラフィー処理を行う代わりに、いわゆるインプリントと呼ばれる方法を用いてウェハ上に微細なレジストパターンを形成することが提案されている。この方法は、表面に微細なパターンを有するテンプレート（モールドや型と呼ばれることもある。）をウェハ上に形成したレジスト表面に圧着させ、その後剥離し、当該レジスト表面に直接パターンの転写を行うものである（特許文献１）。

特開２００９−４３９９８号公報

上述のインプリント方法で用いられるテンプレートの表面には、テンプレートをレジストから剥離し易くするため、通常、レジストに対して撥液性を有する離型剤が成膜されている。

テンプレートの表面に離型剤を成膜する際には、先ず、テンプレートの表面を洗浄した後、当該テンプレートの表面に離型剤を塗布する。次に、成膜される離型剤が所定の接触角を有してレジストに対する撥液性機能を発揮できるようにするため、離型剤をテンプレートの表面に密着させる。具体的には、離型剤とテンプレートの表面を化学反応させて、離型剤中に含まれる成分のうち、レジストに対して撥液性を有する成分、例えばフッ化物成分をテンプレートの表面に吸着させる。その後、離型剤にリンス液を塗布して当該離型剤の未反応部を除去し、テンプレートの表面に所定の膜厚の離型剤が成膜される。なお、離型剤の未反応部とは、離型剤がテンプレートの表面と化学反応して密着する部分以外をいう。

上述した離型剤やリンス液などの処理液をテンプレート上に塗布する際には、例えばスピン式塗布や、ノズル噴霧式塗布、浸漬式塗布などの方法が用いられる。スピン式塗布方法は、回転中のテンプレート上に処理液を供給して、遠心力によってテンプレート上に処理液を拡散させる方法である。ノズル噴霧式塗布は、霧状の処理液をテンプレート上に噴霧する方法である。浸漬式塗布は、テンプレートを処理液中に浸漬させる方法である。

ここで、テンプレートにおいて離型剤が成膜されている必要がある範囲は、テンプレートのパターンが形成されているパターン領域のみである。すなわち、パターン領域以外のテンプレート表面は、ウェハ上のレジスト表面に圧着されることがないため、離型剤が成膜されている必要がない。しかしながら、上述した従来のいずれの塗布方法を用いても、処理液はテンプレートの表面全面に塗布され、パターン領域のみに処理液を塗布するように制御できない。また、従来の塗布方法では不必要な部分にも処理液を塗布しており、多量の処理液を必要とする。したがって、処理液の省量化に向けて改善の余地があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、テンプレート上への処理液の供給量を抑えつつ、当該テンプレートのパターン領域に処理液を適切に供給することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、テンプレートの表面において所定パターンが形成されたパターン領域上に処理液を塗布し、当該パターン領域を処理するテンプレート処理方法であって、前記パターン領域上に前記処理液を塗布するための処理液塗布治具の塗布面が少なくとも前記パターン領域を覆い、且つ前記塗布面と前記パターン領域との間の距離が前記処理液の毛細管現象を発生させる距離となるように、前記処理液塗布治具を前記テンプレートに対向して配置する配置工程と、その後、前記塗布面と前記パターン領域との間に前記処理液を供給する供給工程と、その後、前記供給された処理液を毛細管現象によって前記パターン領域上にのみ拡散させる拡散工程と、を有することを特徴としている。なお、塗布面は例えば平坦面である。

本発明によれば、処理液塗布治具の塗布面とテンプレートのパターン領域との間に供給された処理液は、毛細管現象によって塗布面とパターン領域との間を拡散する。すなわち、処理液はパターン領域上にのみ拡散する。したがって、処理液は、パターン領域上に適切に塗布される。しかも、処理液はパターン領域以外のテンプレート表面に拡散しないため、処理液の供給量を従来よりも少量に抑えることができ、処理液のコストを低廉化することができる。

前記供給工程と前記拡散工程は、複数種類の処理液に対して行われてもよい。複数種類の処理液には、例えば離型剤、離型剤とテンプレート表面との密着性を向上させるためのアルコール、離型剤をリンスするリンス液、テンプレート表面を洗浄する洗浄液などが用いられる。

前記供給工程において、少なくとも前記塗布面に形成された第１の供給口又は前記塗布面の外側に設けられた第２の供給口から供給されてもよい。かかる場合、少なくとも前記第１の供給口又は前記第２の供給口は、複数設けられていてもよい。

前記拡散工程において、前記処理液に超音波振動を付与してもよい。

前記拡散工程後、前記パターン領域上の前記処理液を乾燥させる乾燥工程をさらに有していてもよい。かかる場合、前記乾燥工程において、前記パターン領域上の前記処理液に空気を吹き付けてもよい。また、前記乾燥工程において、前記パターン領域上の前記処理液を加熱してもよい。さらに、前記乾燥工程において、前記パターン領域上の前記処理液の周囲の雰囲気を減圧してもよい。

別な観点による本発明によれば、前記テンプレート処理方法をテンプレート処理装置によって実行させるために、当該テンプレート処理装置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が提供される。

また別な観点による本発明によれば、前記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が提供される。

さらに別な観点による本発明は、テンプレートの表面において所定パターンが形成されたパターン領域上に処理液を塗布し、当該パターン領域を処理するテンプレート処理装置であって、前記パターン領域よりも大きい塗布面を備えた処理液塗布治具と、前記塗布面と前記パターン領域との間に前記処理液を供給する処理液供給部と、前記塗布面が少なくとも前記パターン領域を覆い、且つ前記塗布面と前記パターン領域との間の距離が前記処理液の毛細管現象を発生させる距離となるように、前記処理液塗布治具を前記テンプレートに対向して配置し、その後、前記塗布面と前記パターン領域との間に前記処理液を供給し、その後、前記供給された処理液を毛細管現象によって前記パターン領域上にのみ拡散させるように、前記処理液塗布治具と前記処理液供給部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。

前記処理液供給部は、複数種類の処理液を供給してもよい。

前記処理液供給部は、少なくとも前記塗布面に形成された前記処理液の第１の供給口又は前記塗布面の外側に設けられた前記処理液の第２の供給口を有していてもよい。かかる場合、少なくとも前記第１の供給口又は前記第２の供給口は、複数設けられていてもよい。また、前記処理液供給部が前記第１の供給口を有する場合において、当該処理液供給部は、前記第１の供給口と同じ径を有し且つ前記第１の供給口に接続された第１の供給路と、前記第１の供給口よりも大きい径を有し且つ前記第１の供給路に接続された第２の供給路とを有していてもよい。

前記塗布面と前記パターン領域との間を拡散する前記処理液に超音波振動を付与する振動機構を有していてもよい。

前記処理液塗布治具は、前記塗布面の周囲に環状に形成され、前記パターン領域が形成されていない前記テンプレートの表面と接触して、前記処理液塗布治具と前記テンプレートとの間に処理空間を形成する接触面と、前記接触面に環状に設けられ、前記処理空間内の気密性を保持するためのシール材と、前記処理空間内の雰囲気を排気するための排気口と、を有していてもよい。

前記パターン領域上に塗布された前記処理液に空気を吹き付ける空気供給部を有していてもよい。また、前記パターン領域上に塗布された前記処理液を加熱する加熱処理部を有していてもよい。

前記塗布面には、メッシュ板が設けられていてもよい。

本発明によれば、テンプレート上への処理液の供給量を抑えつつ、当該テンプレートのパターン領域に処理液を適切に供給することができる。

本実施の形態にかかるテンプレート処理装置の構成の概略を示す平面図である。 本実施の形態にかかるテンプレート処理装置の構成の概略を示す側面図である。 本実施の形態にかかるテンプレート処理装置の構成の概略を示す側面図である。 テンプレートの平面図である。 テンプレートの側面図である。 塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 処理液塗布治具の構成の概略を示す縦断面図である。 処理液塗布治具の構成の概略を示す横断面図である。 洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。 テンプレート処理の各工程を示したフローチャートである。 テンプレート処理の各工程におけるテンプレートの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）は処理液塗布治具を所定の位置に配置した様子を示し、（ｂ）は処理液供給部に離型剤が供給された様子を示し、（ｃ）は塗布面とパターン領域との間の隙間を離型剤が拡散する様子を示し、（ｄ）はパターン領域上に離型剤が塗布された様子を示し、（ｅ）は離型剤を乾燥させた様子を示す。 テンプレート処理の各工程におけるテンプレートの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）は処理液塗布治具を所定の位置に配置した様子を示し、（ｂ）は処理液供給部にアルコールが供給された様子を示し、（ｃ）は塗布面とパターン領域上の離型剤との間の隙間をアルコールが拡散する様子を示し、（ｄ）は離型剤上にアルコールが塗布された様子を示し、（ｅ）はアルコールを乾燥除去した様子を示す。 テンプレート処理の各工程におけるテンプレートの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）は処理液塗布治具を所定の位置に配置した様子を示し、（ｂ）は処理液供給部にリンス液が供給された様子を示し、（ｃ）は塗布面とパターン領域上の離型剤との間の隙間をリンス液が拡散する様子を示し、（ｄ）は離型剤上にリンス液が塗布された様子を示し、（ｅ）はリンス液を乾燥除去した様子を示す。 他の実施の形態にかかる塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 テンプレート処理の各工程におけるテンプレートの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）は処理液塗布治具を所定の位置に配置した様子を示し、（ｂ）は処理液供給部に洗浄液が供給された様子を示し、（ｃ）は塗布面とパターン領域との間の隙間を洗浄液が拡散する様子を示し、（ｄ）はパターン領域上に洗浄液が塗布された様子を示し、（ｅ）は洗浄液を乾燥除去した様子を示す。 他の実施の形態にかかる処理液塗布治具の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかる処理液塗布治具の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかる処理液塗布治具の構成の概略を示す横断面図である。 他の実施の形態にかかる処理液塗布治具の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかる処理液塗布治具の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかる処理液塗布治具の構成の概略を示す縦断面図である。 本実施の形態にかかるテンプレート処理装置を備えたインプリントシステムの構成の概略を示す平面図である。 インプリントユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 インプリントユニットの構成の概略を示す横断面図である。 インプリント処理の各工程を示したフローチャートである。 インプリント処理の各工程におけるテンプレートとウェハの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はウェハ上にレジスト液が塗布された様子を示し、（ｂ）はウェハ上のレジスト膜を光重合させた様子を示し、（ｃ）はウェハ上にレジストパターンが形成された様子を示し、（ｄ）はウェハ上の残存膜が除去された様子を示す。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるテンプレート処理装置１の構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、テンプレート処理装置１の構成の概略を示す側面図である。なお、以下の説明で用いる図面において、各構成要素の寸法は、技術の理解の容易さを優先させるため、必ずしも実際の寸法に対応していない。

本実施の形態のテンプレート処理装置１では、図４及び図５に示すように直方体形状を有し、表面に所定の転写パターンＣが形成されたテンプレートＴが用いられる。以下、転写パターンＣが形成されているテンプレートＴの面を表面Ｔ_１といい、当該表面Ｔ_１と反対側の面を裏面Ｔ_２という。また、テンプレートＴの表面Ｔ_１において、転写パターンＣが形成されている領域をパターン領域Ｄ_１といい、その外側の領域であって、転写パターンＣが形成されていない領域を外側領域Ｄ_２という。パターン領域Ｄ_１は、外側領域Ｄ_２より突出した台状形状を有している。なお、テンプレートＴには、可視光、近紫外光、紫外線などの光を透過可能な透明材料、例えばガラスが用いられる。

テンプレート処理装置１は、図１に示すように複数、例えば５枚のテンプレートＴをカセット単位で外部とテンプレート処理装置１との間で搬入出したり、テンプレートカセットＣ_Ｔに対してテンプレートＴを搬入出したりするテンプレート搬入出ステーション２と、テンプレートＴに所定の処理を施す複数の処理ユニットを備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。

テンプレート搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０は、複数のテンプレートカセットＣ_ＴをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。すなわち、テンプレート搬入出ステーション２は、複数のテンプレートＴを保有可能に構成されている。

テンプレート搬入出ステーション２には、Ｘ方向に延伸する搬送路１１上を移動可能なテンプレート搬送体１２が設けられている。テンプレート搬送体１２は、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、テンプレートカセットＣ_Ｔと処理ステーション３との間でテンプレートＴを搬送できる。

処理ステーション３には、その中心部に搬送ユニット２０が設けられている。この搬送ユニット２０の周辺には、各種処理ユニットが多段に配置された、例えば４つの処理ブロックＧ１〜Ｇ４が配置されている。処理ステーション３の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、テンプレート搬入出ステーション２側から第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２が順に配置されている。処理ステーション３の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、テンプレート搬入出ステーション２側から第３の処理ブロックＧ３、第４の処理ブロックＧ４が順に配置されている。処理ステーション３のテンプレート搬入出ステーション２側には、テンプレートＴの受け渡しを行うためのトランジションユニット２１が配置されている。

搬送ユニット２０は、テンプレートＴを保持して搬送し、且つ水平方向、鉛直方向及び鉛直周りに移動自在な搬送アームを有している。そして、搬送ユニット２０は、処理ブロックＧ１〜Ｇ４内に配置された後述する各種処理ユニット、及びトランジションユニット２１に対してテンプレートＴを搬送できる。

第１の処理ブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理ユニット、例えばテンプレートＴに各種処理液を塗布して、当該テンプレートＴのパターン領域Ｄ_１に離型剤を成膜する塗布ユニット３０、３１が下から順に２段に重ねられている。第２の処理ブロックＧ２も同様に、塗布ユニット３２、３３が下から順に２段に重ねられている。また、第１の処理ブロックＧ１及び第２の処理ブロックＧ２の最下段には、前記塗布ユニット３０〜３３に各種処理液を供給するためのケミカル室３４、３５がそれぞれ設けられている。

第３の処理ブロックＧ３には、図３に示すようにテンプレートＴに対して紫外線を照射し、テンプレートＴ上に離型剤が成膜される前の表面Ｔ_１を洗浄する洗浄ユニット４０、４１が下から順に２段に重ねられている。

第４の処理ブロックＧ４にも、第３の処理ブロックＧ３と同様に、洗浄ユニット４２、４３が下から順に２段に重ねられている。

次に、上述した塗布ユニット３０〜３３の構成について説明する。塗布ユニット３０は、図６に示すように側面にテンプレートＴの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器１００を有している。

処理容器１００内の底面には、テンプレートＴが載置される載置台１０１が設けられている。テンプレートＴは、その表面Ｔ_１が上方を向くように載置台１０１の上面に載置される。載置台１０１内には、テンプレートＴを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１０２が設けられている。昇降ピン１０２は、昇降駆動部１０３により上下動できる。載置台１０１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔１０４が形成されおり、昇降ピン１０２は、貫通孔１０４を挿通するようになっている。

載置台１０１の上方には、テンプレートＴのパターン領域Ｄ_１上に処理液を塗布するための処理液塗布治具１１０が設けられている。処理液塗布治具１１０は、載置台１０１上のテンプレートＴに対向して配置されている。

処理液塗布治具１１０は、図７及び図８に示すように略直方体形状を有している。処理液塗布治具１１０の下面には、少なくともテンプレートＴのパターン領域Ｄ_１を覆うように、当該パターン領域Ｄ_１より大きい塗布面１１１が形成されている。なお、本実施の形態においては、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１はほぼ同じ大きさである。塗布面１１１の外側には、上方に窪んだ窪み部１１２が環状に形成されている。さらに、窪み部１１２の外側には、壁部１１３が環状に形成されている。壁部１１３の下面は、外側領域Ｄ_２と接触する接触面１１４を形成している。そして、この接触面１１２が外側領域Ｄ_２に接触することで、壁体１１３とテンプレートＴに囲まれた処理空間１１５が形成される。すなわち、処理空間１１５は、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６と、窪み部１１３とを含む空間である。なお、処理空間１１５内の気密性を保持するため、接触面１１４には、シール材としてのＯリング１１７が環状に設けられている。また、処理液塗布治具１１０は、後述するようにパターン領域Ｄ_１上に処理液を塗布する際に、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈが処理液の毛細管現象を発生させる距離、例えば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとなるように構成されている。なお、距離Ｈを大きくすると隙間１１６を拡散する処理液の拡散速度は速くなり、距離Ｈを小さくすると処理液の拡散速度は遅くなる。

処理液塗布治具１１０の中央部には、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６に処理液を供給する処理液供給部１２０が設けられている。処理液供給部１２０は、処理液塗布治具１１０を厚み方向に貫通して設けられている。

処理液供給部１２０は、塗布面１１１に形成された処理液の第１の供給口１２１と、第１の供給口１２１に接続され、鉛直上方に延伸する第１の供給路１２２と、さらに第１の供給路１２２に接続され、鉛直上方に延伸する第２の供給路１２３とを有している。第１の供給口１２１の径と第１の供給路１２２の径は、同じ微小な径であって、例えば０．５ｍｍである。第２の供給路１２３の径は、第１の供給路１２２の径より大きく、例えば５ｍｍである。したがって、第１の供給路１２２と第２の供給路１２２との間には、上方に向かって径が大きくなるテーパ部１２４が形成されている。このテーパ部１２４のテーパ角度θは、例えば１２０度である。なお、第１の供給路１２２と第２の供給路１２３の径は本実施の形態に限定されず、第２の供給路１２３の径が第１の供給路１２２よりも大きければよい。

処理液供給部１２０からは、複数種類、例えば離型剤、アルコール、リンス液の３種類の処理液が供給される。図６に示すように処理液供給部１２０の第２の供給路１２３には、第１の供給管１３０、第２の供給管１３１及び第３の供給管１３２が接続されている。

第１の供給管１３０は、内部に離型剤を貯留する離型剤供給源１３３に連通している。また、第１の供給管１３０には、離型剤の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３４が設けられている。なお、離型剤の材料には、後述するウェハ上のレジスト膜に対して撥液性を有する材料、例えばフッ素炭素系化合物等が用いられる。

第２の供給管１３１は、内部に常温のアルコール、例えばｔ−ペンチルアルコールを貯留するアルコール供給源１３５に連通している。また、第２の供給管１３１には、アルコールの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３６が設けられている。なお、アルコールはアルコール類であればよく、ｔ−ペンチルアルコール以外の他のアルコールを用いてもよい。例えばエタノール、メタノール、プローパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノールを用いてもよく、あるいはこれらのアルコールの混合物を用いてもよい。また、アルコールの濃度は特に限定されないが、１００％であることが好ましい。さらに、本実施の形態では常温のアルコールを用いているが、アルコールが結露するのを抑制するため、例えば７０℃以下に加熱したアルコールを用いてもよい。

第３の供給管１３２は、内部にリンス液、例えば離型剤の溶剤を貯留するリンス液供給源１３７に連通している。また、第３の供給管１３２には、リンス液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３８が設けられている。

図７及び図８に示すように壁体１１３には、処理空間１１５内の雰囲気を排気するための排気口１４０が形成されている。排気口１４０には、図６に示すよう排気管１４１を介して処理空間１１５内の雰囲気を真空引きする真空ポンプ１４２が接続されている。

図７及び図８に示すように壁体１１３の内側には、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６に空気、例えば窒素等の不活性ガスや乾燥空気を吹き付ける空気供給部としてのエアノズル１５０が設けられている。エアノズル１５０は、塗布面１１１を挟んで排気口１４０に対向する位置に配置されている。また、エアノズル１５０は、パターン領域Ｄ_１（塗布面１１１）の一辺に沿ってＸ方向に延伸して設けられている。そして、エアノズル１５０は、後述するようにパターン領域Ｄ_１上に塗布された処理液に空気を吹き付けて、当該処理液を乾燥させることができる。なお、エアノズル１５０の形状は、本実施の形態に限定されず、種々の形状を用いることができる。

処理容器１００の天井面であって、処理液塗布治具１１０の上方には、図６に示すように処理液塗布治具１１０を鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構１６０が設けられている。移動機構１６０は、処理液塗布治具１１０を支持する支持部材１６１と、支持部材１６１を支持し、処理液塗布治具１１０を鉛直方向及び水平方向に移動させるための治具駆動部１６２とを有している。

なお、塗布ユニット３１〜３３の構成は、上述した塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。

次に、上述した洗浄ユニット４０〜４３の構成について説明する。洗浄ユニット４０は、図９に示すように側面にテンプレートＴの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器１７０を有している。

処理容器１７０内には、テンプレートＴを吸着保持するチャック１７１が設けられている。チャック１７１は、テンプレートＴの表面Ｔ_１が上方を向くように、その裏面Ｔ_２を吸着保持する。チャック１７１の下方には、チャック駆動部１７２が設けられている。このチャック駆動部１７２は、処理容器１７０内の底面に設けられ、Ｙ方向に沿って延伸するレール１７３上に取付けられている。このチャック駆動部１７２により、チャック１７１はレール１７３に沿って移動できる。

処理容器１７０内の天井面であって、レール１７３の上方には、チャック１７１に保持されたテンプレートＴに紫外線を照射する紫外線照射部１７４が設けられている。紫外線照射部１７４は、図１０に示すようにＸ方向に延伸している。そして、テンプレートＴがレール１７３に沿って移動中に、紫外線照射部１７４から当該テンプレートＴの表面Ｔ_１に紫外線を照射することで、テンプレートＴの表面Ｔ_１全面に紫外線が照射される。

なお、洗浄ユニット４１〜４３の構成は、上述した洗浄ユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。

以上のテンプレート処理装置１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００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、テンプレート搬入出ステーション２と処理ステーション３との間のテンプレートＴの搬送や、処理ステーション３における駆動系の動作などを制御して、テンプレート処理装置１における後述するテンプレート処理を実行するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、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２００にインストールされたものであってもよい。

本実施の形態にかかるテンプレート処理装置１は以上のように構成されている。次に、そのテンプレート処理装置１で行われるテンプレート処理について説明する。図１１は、このテンプレート処理の主な処理フローを示し、図１２〜１４は、各工程におけるテンプレートＴの状態を示している。

先ず、テンプレート搬送体１２によって、カセット載置台１０上のテンプレートカセットＣ_ＴからテンプレートＴが取り出され、処理ステーション３のトランジションユニット２１に搬送される（図１１の工程Ａ１）。このとき、テンプレートカセットＣ_Ｔ内には、テンプレートＴは、転写パターンＣが形成された表面Ｔ_１が上方を向くように収容されており、この状態でテンプレートＴはトランジションユニット２１に搬送される。

その後、搬送ユニット２０によって、テンプレートＴは、洗浄ユニット４０に搬送され、チャック１７１に吸着保持される。続いて、チャック駆動部１７２によってテンプレートＴをレール１７３に沿って移動させながら、紫外線照射部１７４から当該テンプレートＴに紫外線が照射される。こうして、テンプレートＴの表面Ｔ_１全面に紫外線が照射され、テンプレートＴの表面Ｔ_１の有機汚染物やパーティクル等の不純物が除去され、当該表面Ｔ_１が洗浄される（図１１の工程Ａ２）。

その後、搬送ユニット２０によって、テンプレートＴは塗布ユニット３０に搬送される。塗布ユニット３０に搬送されたテンプレートＴは、昇降ピン１０２に受け渡され、載置台１０１に載置される。続いて、移動機構１６０によって処理液塗布治具１１０の水平方向の位置を調整すると共に、図１２（ａ）に示すように処理液塗布治具１１０をその接触面１１４が外側領域Ｄ_２に接触するまで下降させる。このとき、塗布面１１１はパターン領域Ｄ_１を覆うように対向する。また、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈは、離型剤の毛細管現象を発生させる距離、例えば０．０５ｍｍになっている。なお、このように接触面１１４が外側領域Ｄ_２に接触すると、Ｏリング１１７によって処理空間１１５内の気密性が保持される。

その後、図１２（ｂ）に示すように離型剤供給源１３３から所定量の離型剤Ｓを処理液供給部１２０に供給する。なお、後述するように離型剤Ｓは、パターン領域Ｄ_１上にのみ供給され、外側領域Ｄ_２上には供給されない。したがって、上述した所定量とは、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６の体積に見合った量、あるはその量より僅かに多い量である。

その後、処理液供給部１２０に供給された離型剤Ｓは、図１２（ｃ）に示すように塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６に供給される。このとき、離型剤Ｓは、処理液供給部１２０の第２の供給路１２３と第１の供給路１２２を順に通過し、第１の供給口１２１から隙間１１６に供給される。発明者らが鋭意検討した結果、このように第１の供給口１２１の径と第１の供給路１２２の径を同じ微小な径にすると、離型剤Ｓが第１の供給路１２２を流れ易くなることが分かった。この原因については、いわゆるピン止め効果が抑制されることと、毛細管現象との相互作用によるものであると発明者らは推察している。なお、ここでいうピン止め効果とは、例えば第１の供給路１２２を経ずに第２の供給路１２３が第１の供給口１２１に接続されている場合、第１の供給口１２１において離型剤Ｓの表面張力が大きくなるため、離型剤Ｓが流れ難くなる現象である。以上のように、本実施の形態の処理液供給部１２０を用いれば、離型剤Ｓを円滑に隙間１１６に供給することができる。なお、このように処理液を円滑に隙間１１６に供給できるのは、後述するように処理液供給部１２０から他の処理液、例えばアルコールやリンス液、洗浄液等を供給する場合も同様である。

その後、隙間１１６に供給された離型剤Ｓは、図１２（ｃ）に示すように毛細管現象によって当該隙間１１６を拡散する。そして、図１２（ｄ）に示すように離型剤Ｓは隙間１１６に充填され、パターン領域Ｄ_１上に塗布される（図１１の工程Ａ３）。このとき、上述したように隙間１１６に供給される離型剤Ｓの供給量は隙間１１６の体積に見合った量であり、しかも毛細管現象が発生するのは隙間１１６においてのみであるため、離型剤Ｓが外側領域Ｄ_２に流出することはない。

その後、図１２（ｅ）に示すように処理液塗布治具１１０を所定の位置まで上昇させる。この所定の位置はエアノズル１５０からパターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓに空気を吹き付けることができる位置であって、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈが例えば１ｍｍとなる位置である。なお、このように処理液塗布治具１１０を上昇させても、Ｏリング１１７が外側領域Ｄ_２に接触しているため、処理空間１１５内の気密性は保持されている。そして、エアノズル１５０からパターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓに空気を吹き付け、当該離型剤Ｓを乾燥させる（図１１の工程Ａ４）。

パターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓが乾燥すると、図１３（ａ）に示すように処理液塗布治具１１０を所定の位置まで下降させる。この所定の位置は処理液供給部１２０からパターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓにアルコールを供給できる位置であって、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈが例えば０．１ｍｍとなる位置である。なお、このときもＯリング１１７が外側領域Ｄ_２に接触しているため、処理空間１１５内の気密性は保持されている。

その後、図１３（ｂ）に示すようにアルコール供給源１３５から所定量のアルコールＬを処理液供給部１２０に供給する。

その後、処理液供給部１２０に供給されたアルコールＬは、図１３（ｃ）に示すように塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓとの間の隙間１１６に供給される。続いて、隙間１１６に供給されたアルコールＬは、毛細管現象によって当該隙間１１６を拡散する。そして、図１３（ｄ）に示すようにアルコールＬは隙間１１６に充填され、パターン領域Ｄ_１の離型剤Ｓ上に塗布される（図１１の工程Ａ５）。このとき、毛細管現象が発生するのは隙間１１６においてのみであるため、アルコールＬが外側領域Ｄ_２に流出することはない。こうして塗布されたアルコールＬによって、離型剤ＳがテンプレートＴの表面Ｔ_１と強固且つ密に化学反応し、当該テンプレートＴの表面Ｔ_１に離型剤Ｓが密着する。なお、このようにテンプレートＴの表面Ｔ_１に離型剤Ｓが密着する際、離型剤Ｓ上のアルコールＬによって、離型剤Ｓの未反応部の一部、すなわち離型剤ＳがテンプレートＴの表面Ｔ_１と化学反応して当該表面Ｔ_１と密着する部分以外の一部が除去される。

その後、図１３（ｅ）に示すように処理液塗布治具１１０を所定の位置まで上昇させる。この所定の位置はエアノズル１５０からパターン領域Ｄ_１上のアルコールＬに空気を吹き付けることができる位置であって、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈが例えば１ｍｍとなる位置である。なお、このように処理液塗布治具１１０を上昇させても、Ｏリング１１７が外側領域Ｄ_２に接触しているため、処理空間１１５内の気密性は保持されている。そして、エアノズル１５０からアルコールＬに空気を吹き付け、当該アルコールＬを乾燥除去させる（図１１の工程Ａ６）。

離型剤Ｓ上のアルコールＬが乾燥すると、図１４（ａ）に示すように処理液塗布治具１１０をその接触面１１４が外側領域Ｄ_２に接触するまで下降させる。このように接触面１１４が外側領域Ｄ_２に接触すると、Ｏリング１１７によって処理空間１１５内の気密性が保持される。

その後、図１４（ｂ）に示すようにリンス液供給源１３７から所定量のリンス液Ｎを処理液供給部１２０に供給する。

その後、処理液供給部１２０に供給されたリンス液Ｎは、図１４（ｃ）に示すように塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓとの間の隙間１１６に供給される。続いて、隙間１１６に供給されたリンス液Ｎは、毛細管現象によって当該隙間１１６を拡散する。そして、図１４（ｄ）に示すようにリンス液Ｎは隙間１１６に充填され、パターン領域Ｄ_１の離型剤Ｓ上に塗布される（図１１の工程Ａ７）。このとき、毛細管現象が発生するのは隙間１１６においてのみであるため、リンス液Ｎが外側領域Ｄ_２に流出することはない。こうして塗布されたリンス液Ｎによって、離型剤Ｓの未反応部が除去される。このとき、テンプレートＴの表面Ｔ_１に離型剤Ｓが密着しているので、テンプレートＴの表面Ｔ_１から所定の距離の離型剤Ｓが剥離することはない。また、テンプレートＴ上の離型剤Ｓの接触角は所定の角度、例えば１０８度になっており、離型剤Ｓは後述するレジスト膜に対して十分な撥液性を有し、その離型機能を発揮することができる。

その後、図１３（ｅ）に示すように処理液塗布治具１１０を所定の位置まで上昇させる。この所定の位置はエアノズル１５０からパターン領域Ｄ_１上のリンス液Ｎに空気を吹き付けることができる位置であって、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈが例えば１ｍｍとなる位置である。なお、このように処理液塗布治具１１０を上昇させても、Ｏリング１１７が外側領域Ｄ_２に接触しているため、処理空間１１５内の気密性は保持されている。そして、エアノズル１５０からリンス液Ｎに空気を吹き付け、当該リンス液Ｎを乾燥除去させる（図１１の工程Ａ８）。こうして、テンプレートＴ上に転写パターンＣに沿った離型剤Ｓが所定の膜厚で成膜される。

その後、搬送ユニット２０によって、テンプレートＴはトランジションユニット２１に搬送され、テンプレート搬送体１２によってテンプレートカセットＣ_Ｔに戻される（図１１の工程Ａ９）。こうしてテンプレート処理装置１における一連のテンプレート処理が終了し、テンプレートＴのパターン領域Ｄ_１上のみに、転写パターンＣの形状に沿った離型剤Ｓが所定の膜厚で成膜される。

以上の実施の形態によれば、処理液塗布治具１１０の塗布面１１１とテンプレートＴのパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６に供給された処理液（離型剤Ｓ、アルコールＬ、リンス液Ｎ）は、毛細管現象によって隙間１１６を拡散する。すなわち、処理液はパターン領域Ｄ_１上にのみ拡散する。したがって、処理液はパターン領域Ｄ_１上に適切に塗布される。しかも、処理液はテンプレートＴの外側領域Ｄ_２に拡散しないため、処理液の供給量を従来よりも少量に抑えることができる。このため、処理液のコストを低廉化することができる。

また、処理液塗布治具１１０の処理液供給部１２０からパターン領域Ｄ_１に対して、離型剤Ｓ、アルコールＬ、リンス液Ｎの複数種類の処理液が供給されるので、一の塗布ユニット３０内で複数の処理を行うことができる。したがって、一連のテンプレート処理を効率よく行うことができる。また、各処理液毎にユニットを別途設ける必要がないので、テンプレート処理装置１のフットプリントを小さくできると共に、装置構成を簡略化して装置コストを低廉化することもできる。なお、このように複数種類の処理液を供給するため、本実施の形態では一の処理液塗布治具１１０を用いていたが、処理液毎に複数の処理液塗布治具１１０を設けてもよい。

また、処理液をパターン領域Ｄ_１上に拡散させた後、エアノズル１５０から処理液に空気を吹き付けているので、当該処理液を乾燥させることができる。これによって、テンプレート上に不要な処理液が残存せず、後続の処理を適切に行うことができる。

また、工程Ａ３〜工程Ａ８の各処理液の塗布と乾燥を行う際、処理空間１１５内の雰囲気を気密に保持することができるので、当該処理液による処理を適切に行うことができる。また、処理液が処理空間１１５の外部に飛散するのを防止することができる。なお、処理液が処理空間１１５の外部に飛散するのを許容する場合には、処理空間１１５内の雰囲気を気密に保持する機構（Ｏリング１１７、排気口１４０、排気管１４１、真空ポンプ１４２）を省略することができる。

なお、以上の実施の形態では、工程Ａ５及びＡ６でアルコールＬを用いて離型剤ＳとテンプレートＴの表面Ｔ_１との密着性を向上させた後、工程Ａ７及びＡ８でリンス液Ｎを用いて離型剤Ｓの未反応部を除去していたが、工程Ａ７及び工程Ａ８でのリンス液Ｎの塗布及び乾燥を工程Ａ５及び工程Ａ６でのアルコールＬの塗布及び乾燥の前に行ってもよい。かかる場合、工程Ａ３及び工程Ａ４でパターン領域Ｄ_１上に離型剤Ｓが成膜された後、離型剤Ｓ上にリンス液Ｎが塗布され、離型剤Ｓの未反応部が除去される。その後、離型剤Ｓ上にアルコールＬが塗布され、離型剤ＳとテンプレートＴの表面Ｔ_１との密着性を向上させると共に、当該アルコールＬによって離型剤Ｓの未反応部が確実に除去される。

また、以上の形態の工程Ａ５でアルコールＬによって離型剤Ｓの未反応部が十分に除去される場合には、後続の工程Ａ７及びＡ８におけるリンス液Ｎの塗布及び乾燥を省略してもよい。また、以上の実施の形態の工程Ａ３で離型剤ＳがテンプレートＴの表面Ｔ_１と十分に密着する場合には、後続の工程Ａ５及び工程Ａ６におけるアルコールＬの塗布及び乾燥を省略してもよい。

以上の実施の形態のテンプレート処理装置１では、洗浄ユニット４０〜４３においてテンプレートＴの表面Ｔ_１を洗浄していたが、塗布ユニット３０〜３３において、処理液としての洗浄液を用いてテンプレートＴの表面Ｔ_１を洗浄してもよい。そして、テンプレート処理装置１の洗浄ユニット４０〜４３は、塗布ユニットに置換される。

かかる場合、塗布ユニット３０において、図１５に示すように洗浄液は処理液塗布治具１１０の処理液供給部１２０から供給される。処理液供給部１２０には、第４の供給管２１０が接続されている。第４の供給管２１０は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源２１１に連通している。また、第４の供給管２１０には、洗浄液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２２２が設けられている。なお、洗浄液には、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、アセトン、アクリル洗浄液等が用いられる。

そして、工程Ａ２において、テンプレートＴは塗布ユニット３０に搬送され、載置台１０１に載置される。続いて、図１６（ａ）に示すように処理液塗布治具１１０をその接触面１１４が外側領域Ｄ_２に接触するまで下降させる。その後、図１６（ｂ）に示すように洗浄液供給源２１１から所定量の洗浄液Ｍを処理液供給部１２０に供給する。処理液供給部１２０に供給された洗浄液Ｍは、図１６（ｃ）に示すように塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６に供給される。隙間１１６に供給された洗浄液Ｍは、毛細管現象によって当該隙間１１６を拡散する。そして、図１６（ｄ）に示すように洗浄液Ｍは隙間１１６に充填され、パターン領域Ｄ_１上に塗布される。その後、図１６（ｅ）に示すように処理液塗布治具１１０を所定の位置まで上昇させる。この所定の位置はエアノズル１５０からパターン領域Ｄ_１上の洗浄液Ｍに空気を吹き付けることができる位置であって、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の距離Ｈが例えば１ｍｍとなる位置である。そして、エアノズル１５０からパターン領域Ｄ_１上の洗浄液Ｍに空気を吹き付け、当該洗浄液Ｍを乾燥して除去する。こうして、テンプレートＴの表面Ｔ_１の有機汚染物やパーティクル等の不純物が除去され、当該表面Ｔ_１が洗浄される。なお、その他の工程Ａ１、Ａ３〜Ａ９については、前記実施の形態と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態によれば、一の塗布ユニット３０内でテンプレートＴの表面Ｔ_１の洗浄も行うことができるので、一連のテンプレート処理をさらに効率よく行うことができる。

なお、本実施の形態では、工程Ａ２においてテンプレートＴの表面Ｔ_１を洗浄していたが、工程Ａ８でパターン領域Ｄ_１上に離型剤Ｓを成膜した後、当該離型剤Ｓの表面に洗浄液Ｍを供給して離型剤Ｓを洗浄してもよい。

以上の実施の形態では、処理液塗布治具１１０の処理液供給部１２０は、塗布面１１１に形成された第１の供給口１２１を有していたが、第１の供給口１２１に代えて、図１７に示すように第２の供給口２２０を有していてもよい。第２の供給口２２０は、処理液ノズル２２１において斜め下方に向くように形成されている。処理液ノズル２２１は、塗布面１１１の外側の窪み部１１２に配置されている。そして、第２の供給口２２１からパターン領域Ｄ_１の一端部に向けて処理液が供給されるようになっている。なお図示はしないが、処理液ノズル２２１には、例えば上述した第１の供給管１３０、第２の供給管１３１、第３の供給管１３２、第４の供給管２１０が接続されている。そして、第２の供給口２２１から離型剤Ｓ、アルコールＬ、リンス液Ｎ、洗浄液Ｍ等の複数の処理液が供給されるようになっている。

かかる場合、図１７に示すように第２の供給口２２０から吐出された処理液は、パターン領域Ｄ_１の一端部に供給される。供給された処理液は、毛細管現象によって、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６を、パターン領域Ｄ_１の他端部に向けて拡散する。こうして、パターン領域Ｄ_１上に処理液が塗布される。したがって、本実施の形態においても、パターン領域Ｄ_１上にのみ処理液を適切に塗布することができる。

なお、処理液供給部１２０は、図１８に示すように第１の供給口１２１と第２の供給口２２０を両方有していてもよい。すなわち、処理液供給部１２０は、第１の供給口１２１、第１の供給路１２２及び第２の供給路１２３のセット（以下、「第１の供給機構）という場合がある。）と、第２の供給口２２０及び処理液ノズル２２１のセット（以下、「第１の供給機構）という場合がある。）とを両方有していてもよい。また、かかる場合、図１９に示すように第１の供給機構と第２の供給機構はそれぞれ複数設けられていてもよい。いずれの場合においても、第１の供給口１２１と第２の供給口１２２の両方から処理液が供給されるので、迅速に処理液をパターン領域Ｄ_１上に塗布することができる。特に、複数の第１の供給口１２１と複数の第２の供給口１２２から処理液を供給した場合、より効率よく処理液をパターン領域Ｄ_１上に塗布することができる。

また、以上の実施の形態の処理液供給部１２０における第１の供給機構は、第１の供給口１２１、第１の供給路１２２及び第２の供給路１２３を有していたが、図２０に示すように第１の供給路１２２を省略してもよい。かかる場合、第２の供給路１２３は第１の供給口１２１に接続される。また、第２の供給路１２３の径は第１の供給口１２１の径よりも大きい。このため、第１の供給口１２１と第２の供給路１２２との間には、上方に向かって径が大きくなるテーパ部１２４が形成されている。なお、このテーパ部１２４のテーパ角度θは、前記実施の形態と同様に例えば１２０度である。本実施の形態の第１の供給機構は、例えば処理液の流量が多い場合等、第１の供給路１２２を省略しても上述したピン止め効果が生じない場合に有効である。そして、かかる場合、第１の供給路１２２を省略できるので、処理液供給部１２０の加工製造を容易に行うことができる。

以上の実施の形態の工程Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８等では、離型剤Ｓ、アルコールＬ、リンス液Ｎ、洗浄液Ｍ等の処理液を乾燥させる際、エアノズル１５０から処理液に空気を吹き付けていたが、他の方法を用いて処理液を乾燥させてもよい。

例えばパターン領域Ｄ_１上の処理液を加熱することで、当該処理液を乾燥させてもよい。かかる場合、例えば図２１に示すように処理液塗布治具１１０の壁体１１３の内部に加熱処理部としてのヒータ２３０が設けられる。このヒータ２３０によってパターン領域Ｄ_１上の処理液が加熱される。

また、例えば処理空間１１５内の雰囲気を減圧することで、パターン領域Ｄ_１上の処理液を乾燥させてもよい。かかる場合、処理液塗布治具１１０の排気口１４０に接続された真空ポンプ１４２を作動させて、処理空間１１５内の雰囲気を所定の圧力に減圧する。

いずれの場合においても、パターン領域Ｄ_１上の処理液を適切に乾燥させることができる。

以上の実施の形態の工程Ａ２、Ａ３、Ａ５、Ａ７等において、離型剤Ｓ、アルコールＬ、リンス液Ｎ、洗浄液Ｍ等の処理液を、塗布面１１１とパターン領域Ｄ_１との間の隙間１１６に拡散させる際、当該処理液に超音波振動を付与してもよい。かかる場合、例えば図２２に示すように処理液塗布治具１１０の窪み部１１２内に超音波振動子２４０が配置される。超音波振動子２４０には、当該超音波振動子２４０から超音波を発振させるための超音波発振装置２４１が接続されている。そして、隙間１１６を拡散する処理液に対して超音波振動子２４０から超音波振動を付与することによって、当該処理液をより円滑に拡散させることができる。例えばテンプレートＴの転写パターンＣの高さが高く、処理液が転写パターンＣの凹部内に進入し難い場合や、洗浄液Ｍを用いてテンプレートＴの表面Ｔ_１を洗浄する場合には、特に効果がある。なお、上述した超音波振動子２４０と超音波発振装置２４１が本発明の振動機構を構成している。

以上の実施の形態において、処理液塗布治具１１０の塗布面１１１にはメッシュ板（図示せず）が設けられていてもよい。メッシュ板は、塗布面１１１と同じ大きさで設けられる。かかる場合、処理液供給部１２０からパターン領域Ｄ_１に向けて供給された離型剤Ｓ、アルコールＬ、リンス液Ｎ、洗浄液Ｍ等の処理液は、毛細管現象によってメッシュ板とパターン領域Ｄ_１との間を拡散する。そして、処理液が外側領域Ｄ_２に流出することはない。したがって、本実施の形態でも、処理液はパターン領域Ｄ_１上に適切に塗布される。

以上の実施の形態のテンプレート処理装置１は、図２３に示すようにインプリントシステム３００に配置されていてもよい。インプリントシステム３００は、テンプレートＴを用いてウェハＷ上にレジストパターンを形成するインプリントユニット３１０と、複数、例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部とインプリントシステム３００との間で搬入出したり、ウェハカセットＣ_Ｗに対してウェハＷを搬入出したりするウェハ搬入出ステーション３１１とを有している。また、テンプレート処理装置１とインプリントユニット３１０との間には、テンプレートＴの受け渡しを行うインターフェイスステーション３１２が配置されている。インプリントシステム３００は、これらテンプレート処理装置１、インターフェイスステーション３１２、インプリントユニット３１０、ウェハ搬入出ステーション３１１を一体に接続した構成を有している。

ウェハ搬入出ステーション３１１には、カセット載置台３２０が設けられている。カセット載置台３２０は、複数のウェハカセットＣ_ＷをＸ方向（図２３中の上下方向）に一列に載置自在になっている。すなわち、ウェハ搬入出ステーション３１１は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。

ウェハ搬入出ステーション３１１には、Ｘ方向に延伸する搬送路３２１上を移動可能なウェハ搬送体３２２が設けられている。ウェハ搬送体３２２は、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、ウェハカセットＣ_Ｗとインプリントユニット３１０との間でウェハＷを搬送できる。

ウェハ搬入出ステーション３１１には、ウェハＷの向きを調整するアライメントユニット３２３がさらに設けられている。アライメントユニット３２３では、例えばウェハＷのノッチ部の位置に基づいて、ウェハＷの向きが調整される。

インターフェイスステーション３１２には、Ｘ方向に延伸する搬送路３３０上を移動するテンプレート搬送体３３１が設けられている。また、搬送路３３０のＸ方向正方向側には、テンプレートＴの表裏面を反転させる反転ユニット３３２が配置され、搬送路３３０のＸ方向負方向側には、複数のテンプレートＴを一時的に保管するバッファカセット３３３が配置されている。テンプレート搬送体３３１は、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、処理ステーション３、反転ユニット３３２、バッファカセット３３３、インプリントユニット３１０との間でテンプレートＴを搬送できる。

テンプレート処理装置１の処理ステーション３には、搬送ユニット２０のインターフェイスステーション３１２側に、テンプレートＴの受け渡しを行うためのトランジションユニット３３４が配置されている。

次に、上述したインプリントユニット３１０の構成について説明する。インプリントユニット３１０は、図２４に示すように側面にテンプレートＴの搬入出口（図示せず）とウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器３４０を有している。

処理容器３４０内の底面には、ウェハＷが載置されて保持されるウェハ保持部３４１が設けられている。ウェハＷは、その被処理面が上方を向くようにウェハ保持部３４１の上面に載置される。ウェハ保持部３４１内には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３４２が設けられている。昇降ピン３４２は、昇降駆動部３４３により上下動できる。ウェハ保持部３４１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔３４４が形成されおり、昇降ピン３４２は、貫通孔３４４を挿通するようになっている。また、ウェハ保持部３４１は、当該ウェハ保持部３４１の下方に設けられた移動機構３４５により、水平方向に移動可能で、且つ鉛直周りに回転自在である。

図２５に示すようにウェハ保持部３４１のＸ方向負方向（図２５の下方向）側には、Ｙ方向（図２５の左右方向）に沿って延伸するレール３５０が設けられている。レール３５０は、例えばウェハ保持部３４１のＹ方向負方向（図２５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２５の右方向）側の外方まで形成されている。レール３５０には、アーム３５１が取り付けられている。

アーム３５１には、ウェハＷ上にレジスト液を供給するレジスト液ノズル３５２が支持されている。レジスト液ノズル３５２は、例えばウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い、Ｘ方向に沿った細長形状を有している。レジスト液ノズル３５２には、例えばインクジェット方式のノズルが用いられ、レジスト液ノズル３５２の下部には、長手方向に沿って一列に形成された複数の供給口（図示せず）が形成されている。そして、レジスト液ノズル３５２は、レジスト液の供給タイミング、レジスト液の供給量等を厳密に制御できる。

アーム３５１は、ノズル駆動部３５３により、レール３５０上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル３５２は、ウェハ保持部３４１のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３５４からウェハ保持部３４１上のウェハＷの上方まで移動でき、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、アーム３５１は、ノズル駆動部３５３によって昇降自在であり、レジスト液ノズル３５２の高さを調整できる。

処理容器３４０内の天井面であって、ウェハ保持部３４１の上方には、図２４に示すようにテンプレートＴを保持するテンプレート保持部３６０が設けられている。すなわち、ウェハ保持部３４１とテンプレート保持部３６０は、ウェハ保持部３４１に載置されたウェハＷと、テンプレート保持部３６０に保持されたテンプレートＴが対向するように配置されている。また、テンプレート保持部３６０は、テンプレートＴの裏面Ｔ_２の外周部を吸着保持するチャック３６１を有している。チャック３６１は、当該チャック３６１の上方に設けられた移動機構３６２により、鉛直方向に移動自在で、且つ鉛直周りに回転自在になっている。これにより、テンプレートＴは、ウェハ保持部３４１上のウェハＷに対して所定の向きに回転し昇降できる。

テンプレート保持部３６０は、チャック３６１に保持されたテンプレートＴの上方に設けられた光源３６３を有している。光源３６３からは、例えば可視光、近紫外光、紫外線などの光が発せられ、この光源３６３からの光は、テンプレートＴを透過して下方に照射される。

本実施の形態にかかるインプリントシステム３００は以上のように構成されている。次に、そのインプリントシステム３００で行われるインプリント処理について説明する。図２６は、このインプリント処理の主な処理フローを示し、図２７は、このインプリント処理の各工程におけるテンプレートＴとウェハＷの状態を示している。

先ず、テンプレート搬送体１２によって、テンプレート搬入出ステーション２から処理ステーション３にテンプレートＴが搬送される（図２６の工程Ｂ１）。処理ステーション３では、テンプレートＴの表面Ｔ_１の洗浄（図２６の工程Ｂ２）、パターン領域Ｄ_１への離型剤Ｓの塗布（図２６の工程Ｂ３）、離型剤Ｓの乾燥（図２６の工程Ｂ４）、パターン領域Ｄ_１上の離型剤ＳへのアルコールＬの塗布（図２６の工程Ｂ５）、アルコールＬの乾燥除去（図２６の工程Ｂ６）、パターン領域Ｄ_１上の離型剤Ｓへのリンス液Ｎの塗布（図２６の工程Ｂ７）、リンス液Ｎの乾燥除去（図２６の工程Ｂ８）が順次行われ、テンプレートＴのパターン領域Ｄ_１上に離型剤Ｓが成膜される。なお、これら工程Ｂ２〜Ｂ８は、前記実施の形態における工程Ａ２〜Ａ８と同様であるので、詳細な説明を省略する。

離型剤Ｓが成膜されたテンプレートＴは、トランジションユニット３３４に搬送される。続いて、テンプレートＴは、インターフェイスステーション３１２のテンプレート搬送体３３１によって、反転ユニット３３２に搬送されて、テンプレートＴの表裏面が反転される。すなわち、テンプレートＴの裏面Ｔ_２が上方に向けられる。その後、テンプレートＴは、テンプレート搬送体３３１によってインプリントユニット３１０に搬送され、テンプレート保持部３６０のチャック３６１に吸着保持される。

このように処理ステーション３においてテンプレートＴに所定の処理を行い、インプリントユニット３１０へテンプレートＴを搬送中に、ウェハ搬入出ステーション３１１では、ウェハ搬送体３２２により、カセット載置台３２０上のウェハカセットＣ_ＷからウェハＷが取り出され、アライメントユニット３２３に搬送される。そして、アライメントユニット３２３において、ウェハＷのノッチ部の位置に基づいて、ウェハＷの向きが調整される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送体３２２によってインプリントユニット３１０に搬送される（図２６の工程Ｂ９）。なお、ウェハ搬入出ステーション３１１において、ウェハカセットＣ_Ｗ内のウェハＷは、その被処理面が上方を向くように収容されており、この状態でウェハＷはインプリントユニット３１０に搬送される。

インプリントユニット３１０に搬入されたウェハＷは、昇降ピン３４２に受け渡され、ウェハ保持部３４１上に載置され保持される。続いて、ウェハ保持部３４１に保持されたウェハＷを水平方向の所定の位置に移動させて位置合わせをした後、レジスト液ノズル３５２をウェハＷの径方向に移動させ、図２７（ａ）に示すようにウェハＷ上にレジスト液が塗布され、塗布膜としてのレジスト膜Ｒが形成される（図２６の工程Ｂ１０）。このとき、制御部２００により、レジスト液ノズル３５２から供給されるレジスト液の供給タイミングや供給量等が制御される。すなわち、ウェハＷ上に形成されるレジストパターンにおいて、凸部に対応する部分（テンプレートＴの転写パターンＣにおける凹部に対応する部分）に塗布されるレジスト液の量は多く、凹部に対応する部分（転写パターンＣにおける凸部に対応する部分）に塗布されるレジスト液の量は少なくなるように塗布される。このように転写パターンＣの開口率に応じてウェハＷ上にレジスト液が塗布される。

ウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成されると、ウェハ保持部３４１に保持されたウェハＷを水平方向の所定の位置に移動させて位置合わせを行うと共に、テンプレート保持部３６０に保持されたテンプレートＴを所定の向きに回転させる。そして、図２７（ａ）の矢印に示すようにテンプレートＴをウェハＷ側に下降させる。テンプレートＴは所定の位置まで下降し、テンプレートＴの表面Ｔ_１がウェハＷ上のレジスト膜Ｒに押し付けられる。なお、この所定の位置は、ウェハＷ上に形成されるレジストパターンの高さに基づいて設定される。続いて、光源３６３から光が照射される。光源３６３からの光は、図２７（ｂ）に示すようにテンプレートＴを透過してウェハＷ上のレジスト膜Ｒに照射され、これによりレジスト膜Ｒは光重合する。このようにして、ウェハＷ上のレジスト膜ＲにテンプレートＴの転写パターンＣが転写され、レジストパターンＰが形成される（図２６の工程Ｂ１１）。

その後、図２７（ｃ）に示すようにテンプレートＴを上昇させて、ウェハＷ上にレジストパターンＰを形成する。このとき、テンプレートＴの表面Ｔ_１には離型剤Ｓが塗布されているので、ウェハＷ上のレジストがテンプレートＴの表面Ｔ_１に付着することはない。その後、ウェハＷは、昇降ピン３４２によりウェハ搬送体３２２に受け渡され、インプリントユニット３１０からウェハ搬入出ステーション３１１に搬送され、ウェハカセットＣ_Ｗに戻される（図２６の工程Ｂ１２）。なお、ウェハＷ上に形成されたレジストパターンＰの凹部には、薄いレジストの残存膜Ｌが残る場合があるが、例えばインプリントシステム３００の外部において、図２７（ｄ）に示すように当該残存膜Ｌを除去してもよい。

以上の工程Ｂ９〜Ｂ１２（図２６中の点線で囲った部分）を繰り返し行い、一のテンプレートＴを用いて、複数のウェハＷ上にレジストパターンＰをそれぞれ形成する。この間、上述した工程Ｂ１〜Ｂ８を繰り返し行い、複数のテンプレートＴの表面Ｔ_１上に離型剤Ｓを成膜する。離型剤Ｓが成膜されたテンプレートＴは、インターフェイスステーション３１２のバッファカセット３３３に保管される。

そして、所定枚数のウェハＷに対して工程Ｂ９〜Ｂ１２が行われると、ウェハ搬送体３３１によって、使用済みのテンプレートＴがインプリントユニット３１０から搬出され、反転ユニット３３２に搬送される（図２６の工程Ｂ１３）。続いて、ウェハ搬送体３３１によって、バッファカセット３３３内のテンプレートＴがインプリントユニット３１０に搬送される。こうして、インプリントユニット３１０内のテンプレートＴが交換される。なお、テンプレートＴを交換するタイミングは、テンプレートＴの劣化等を考慮して設定される。また、ウェハＷに異なるパターンＰを形成する場合にも、テンプレートＴが交換される。例えばテンプレートＴを１回使用する度に当該テンプレートＴを交換してもよい。また、例えば１枚のウェハＷ毎にテンプレートＴを交換してもよいし、例えば１ロット毎にテンプレートＴを交換してもよい。

反転ユニット３３２に搬送された使用済みのテンプレートＴは、その表裏面が反転される。その後、ウェハ搬送体３３１、搬送ユニット２０、ウェハ搬送体１２によって、テンプレートＴはテンプレートカセットＣ_Ｔに戻される。このようにして、インプリントシステム３００において、テンプレートＴを連続的に交換しつつ、複数のウェハＷに対して所定のレジストパターンＰが連続的に形成される。

以上の実施の形態のインプリントシステム３００はテンプレート処理装置１を有しているので、インプリントシステム３００において、テンプレートＴ上に離型剤Ｓを成膜しつつ、当該テンプレートＴをインプリントユニット３１０に連続的に供給できる。これによって、例えばテンプレートＴが劣化する前、あるいは複数のウェハＷ上に異なるレジストパターンＰを形成する場合でも、インプリントユニット３１０内のテンプレートＴを連続して効率よく交換することができる。したがって、複数のウェハＷに対して所定のレジストパターンＰを連続的に形成することができる。また、これによって、半導体デバイスの量産化を実現することも可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

１ テンプレート処理装置
３０〜３３ 塗布ユニット
４０〜４３ 洗浄ユニット
１１０ 処理液塗布治具
１１１ 塗布面
１１４ 接触面
１１５ 処理空間
１１７ Ｏリング
１２０ 処理液供給部
１２１ 第１の供給口
１２２ 第１の供給路
１２３ 第２の供給路
１４０ 排気口
１４２ 真空ポンプ
１５０ エアノズル
２００ 制御部
２２０ 第２の供給口
２３０ ヒータ
２４０ 超音波振動子
２４１ 超音波発振装置
Ｃ 転写パターン
Ｄ_１ パターン領域
Ｄ_２ 外側領域
Ｌ アルコール
Ｍ 洗浄液
Ｎ リンス液
Ｓ 離型剤
Ｔ テンプレート
Ｔ_１ 表面
Ｔ_２ 裏面

Claims (21)

1. テンプレートの表面において所定パターンが形成されたパターン領域上に処理液を塗布し、当該パターン領域を処理するテンプレート処理方法であって、
   前記パターン領域上に前記処理液を塗布するための処理液塗布治具の塗布面が少なくとも前記パターン領域を覆い、且つ前記塗布面と前記パターン領域との間の距離が前記処理液の毛細管現象を発生させる距離となるように、前記処理液塗布治具を前記テンプレートに対向して配置する配置工程と、
   その後、前記塗布面と前記パターン領域との間に前記処理液を供給する供給工程と、
   その後、前記供給された処理液を毛細管現象によって前記パターン領域上にのみ拡散させる拡散工程と、を有することを特徴とする、テンプレート処理方法。
2. 前記供給工程と前記拡散工程は、複数種類の処理液に対して行われることを特徴とする、請求項１に記載のテンプレート処理方法。
3. 前記供給工程において、少なくとも前記塗布面に形成された第１の供給口又は前記塗布面の外側に設けられた第２の供給口から供給されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のテンプレート処理方法。
4. 少なくとも前記第１の供給口又は前記第２の供給口は、複数設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のテンプレート処理方法。
5. 前記拡散工程において、前記処理液に超音波振動を付与することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のテンプレート処理方法。
6. 前記拡散工程後、前記パターン領域上の前記処理液を乾燥させる乾燥工程をさらに有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のテンプレート処理方法。
7. 前記乾燥工程において、前記パターン領域上の前記処理液に空気を吹き付けることを特徴とする、請求項６に記載のテンプレート処理方法。
8. 前記乾燥工程において、前記パターン領域上の前記処理液を加熱することを特徴とする、請求項６に記載のテンプレート処理方法。
9. 前記乾燥工程において、前記パターン領域上の前記処理液の周囲の雰囲気を減圧することを特徴とする、請求項６に記載のテンプレート処理方法。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のテンプレート処理方法をテンプレート処理装置によって実行させるために、当該テンプレート処理装置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。
11. 請求項１０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。
12. テンプレートの表面において所定パターンが形成されたパターン領域上に処理液を塗布し、当該パターン領域を処理するテンプレート処理装置であって、
    前記パターン領域よりも大きい塗布面を備えた処理液塗布治具と、
    前記塗布面と前記パターン領域との間に前記処理液を供給する処理液供給部と、
    前記塗布面が少なくとも前記パターン領域を覆い、且つ前記塗布面と前記パターン領域との間の距離が前記処理液の毛細管現象を発生させる距離となるように、前記処理液塗布治具を前記テンプレートに対向して配置し、その後、前記塗布面と前記パターン領域との間に前記処理液を供給し、その後、前記供給された処理液を毛細管現象によって前記パターン領域上にのみ拡散させるように、前記処理液塗布治具と前記処理液供給部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、テンプレート処理装置。
13. 前記処理液供給部は、複数種類の処理液を供給することを特徴とする、請求項１２に記載のテンプレート処理装置。
14. 前記処理液供給部は、少なくとも前記塗布面に形成された前記処理液の第１の供給口又は前記塗布面の外側に設けられた前記処理液の第２の供給口を有することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のテンプレート処理装置。
15. 少なくとも前記第１の供給口又は前記第２の供給口は、複数設けられていることを特徴とする、請求項１４に記載のテンプレート処理装置。
16. 前記処理液供給部が前記第１の供給口を有する場合において、
    当該処理液供給部は、前記第１の供給口と同じ径を有し且つ前記第１の供給口に接続された第１の供給路と、前記第１の供給口よりも大きい径を有し且つ前記第１の供給路に接続された第２の供給路とを有することを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のテンプレート処理装置。
17. 前記塗布面と前記パターン領域との間を拡散する前記処理液に超音波振動を付与する振動機構を有することを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれかに記載のテンプレート処理装置。
18. 前記処理液塗布治具は、
    前記塗布面の周囲に環状に形成され、前記パターン領域が形成されていない前記テンプレートの表面と接触して、前記処理液塗布治具と前記テンプレートとの間に処理空間を形成する接触面と、
    前記接触面に環状に設けられ、前記処理空間内の気密性を保持するためのシール材と、
    前記処理空間内の雰囲気を排気するための排気口と、を有することを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれかに記載のテンプレート処理装置。
19. 前記パターン領域上に塗布された前記処理液に空気を吹き付ける空気供給部を有することを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれかに記載のテンプレート処理装置。
20. 前記パターン領域上に塗布された前記処理液を加熱する加熱処理部を有することを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれかに記載のテンプレート処理装置。
21. 前記塗布面には、メッシュ板が設けられていることを特徴とする、請求項１２〜２０のいずれかに記載のテンプレート処理装置。

Images