JP6971865B2

JP6971865B2 - 処理装置

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Publication number: JP6971865B2
Application number: JP2018005747A
Authority: JP
Inventors: 康介高居; 万奈田邊; 秀昭桜井
Original assignee: Kioxia Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: US20210242042A1; US11682566B2; US20190221452A1; JP2019123158A

Description

本発明の実施形態は、処理装置に関する。

従来、冷却媒体を半導体基板などの基板の裏面に接触させ、基板の表面に供給した液膜を凍結させて凍結膜を形成し、凍結膜を除去することによって、基板表面の異物を除去する洗浄技術が知られている。

ところで、インプリント処理で用いられるテンプレートには、平板状のテンプレートと、パターン形成面と対向する面に凹部が設けられているテンプレートと、が存在する。しかし、従来技術では、これらの複数の種類が混在するテンプレートの洗浄には、対応していなかった。

特許第４９０６４１８号公報

本発明の一つの実施形態は、下面が平坦な基板、および下面に凹部が設けられている基板の両方の基板を処理することができる処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、基板を支持する基板支持部材が設けられるステージと、前記基板上に処理液を滴下する処理液供給部と、前記ステージの基板支持面の中央部に設けられる供給口から冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、前記ステージと前記基板支持部材とを前記基板支持面に垂直な方向に相対的に移動させる駆動部と、を備える処理装置が提供される。前記ステージは、前記供給口を中心とした第１部分と、前記第１部分の周囲に配置される第２部分と、を有する。前記基板支持部材は、前記第２部分に配置される。前記駆動部は、前記基板の前記ステージ側の形状に応じて、前記基板支持部材と前記第１部分とを、前記基板支持面に垂直な方向に相対的に移動させる。

図１は、第１の実施形態による処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。図２は、第１の実施形態による処理装置に設けられる基板支持部材を有するステージの構成の一例を模式的に示す上面図である。図３は、第１の実施形態による処理方法の手順の一例を示すフローチャートである。図４は、凍結洗浄による洗浄処理の状態を模式的に示す断面図である。図５は、比較例による処理装置の洗浄処理の様子を模式的に示す図である。図６は、第２の実施形態による処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。図７は、第３の実施形態による処理装置の構成の一例を模式的に示す図である。図８は、第３の実施形態による処理装置に使用される基板ホルダの他の例を模式的に示す断面図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる処理装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ａ）は、下面に凹部を有するレプリカテンプレートを処理している状態を示す図であり、（ｂ）は、平板状のマスタテンプレートを処理している状態を示す図である。図２は、第１の実施形態による処理装置に設けられる基板支持部材を有するステージの構成の一例を模式的に示す上面図である。

処理装置は、基板の下面に冷却媒体を接触させることで、基板の上面に形成した処理液膜を凍結させた後、凍結した処理液膜を解凍し、リンス処理することで、基板の上面に付着した異物を除去する装置である。以下の実施形態では、基板がインプリント処理で使用されるテンプレートである場合を例に挙げて説明する。インプリント処理で使用されるテンプレートには、マスタテンプレートおよびレプリカテンプレートの２種類がある。

マスタテンプレート２２０は、レプリカテンプレート２１０を形成するための元となるテンプレートであり、図１（ｂ）に示されるように、平板状のテンプレート基板の一方の主面（以下、上面という）に、凹凸パターン２２１が配置されている。また、上面と対向する主面（以下、下面という）は、何もパターンは形成されておらず、平坦となっている。レプリカテンプレート２１０は、マスタテンプレート２２０を用いて形成されるテンプレートであり、実際のインプリント処理時に使用されるテンプレートである。図１（ａ）に示されるように、レプリカテンプレート２１０は、マスタテンプレート２２０の凹凸パターン２２１とは逆の凹凸パターン２１１を上面に有し、下面に凹部２１２を有する。凹部２１２は、上面の凹凸パターン２１１の配置領域を含む所定の領域に対応して設けられる。このように、マスタテンプレート２２０とレプリカテンプレート２１０とは、下面の形状が異なっている。なお、以下では、マスタテンプレート２２０とレプリカテンプレート２１０とを区別する必要がない場合には、テンプレートという。

図１に示されるように、第１の実施形態による処理装置１０は、基板支持部材１１と、ステージ１２と、処理液供給部１３と、冷却媒体供給部１４と、を備える。

基板支持部材１１は、テンプレート２１０，２２０を支持する部材であり、ステージ１２に設けられている。たとえば図２に示されるように、基板支持部材１１は、テンプレート２１０，２２０の配置位置の四隅に設けられる。基板支持部材１１は、テンプレート２１０，２２０の角部の下面を支持する支持面１１１と、テンプレート２１０，２２０の水平方向への移動を抑制するストッパの役割を有する側壁部１１２と、を備える。基板支持部材１１にテンプレート２１０，２２０を載置したときに、テンプレート２１０，２２０の凹凸パターン２１１，２２１が形成されるパターン形成面が水平となるように、支持面１１１の位置が調整される。

各基板支持部材１１は、ロッド１６を介して駆動部である昇降シリンダ１５と接続されている。昇降シリンダ１５は、ステージ１２に固定される。昇降シリンダ１５によって、基板支持部材１１は、鉛直方向（上下方向）に移動可能となる。下面に凹部２１２を有するレプリカテンプレート２１０の洗浄処理を行う場合には、基板支持部材１１は、図１（ａ）に示される第１位置まで昇降シリンダ１５によって移動される。また、下面が平坦なマスタテンプレート２２０の洗浄処理を行う場合には、基板支持部材１１は、第１位置よりも上方の図１（ｂ）に示される第２位置まで昇降シリンダ１５によって移動される。

ステージ１２は、基板支持部材１１を介してテンプレート２１０，２２０を支持する部材である。ステージ１２の水平方向の中心付近には、鉛直方向に貫通する貫通孔１２４が設けられている。貫通孔１２４がステージ１２の上面と交わる部分は、後述する冷却媒体の供給口１２５となる。また、ステージ１２は、供給口１２５を中心とした円柱状または円筒状の領域の第１部分１２１と、第１部分１２１の周囲に配置される円環状の第２部分１２２と、第１部分１２１および第２部分１２２を支持する第３部分１２３と、を有する。第１部分１２１は、第２部分１２２に対して上方に突出している。基板支持部材１１を第１位置に配置したときに、レプリカテンプレート２１０の凹部２１２の内周面と第１部分１２１の外周面との間が所定の距離以下となるように、第１部分１２１は構成される。所定の距離は、供給口１２５からレプリカテンプレート２１０の外周部に向かう流れを形成することができる距離であり、たとえば６インチ角のレプリカテンプレート２１０を用いる場合には、２〜３ｍｍである。すなわち、第１部分１２１の水平方向におけるサイズは、レプリカテンプレート２１０の凹部２１２の水平方向におけるサイズよりも僅かに小さくなる。基板支持部材１１は、第２部分１２２に設けられる。なお、ステージ１２は、図示しない駆動部によって、貫通孔１２４を通る仮想的な軸を中心に回転可能な構成となっている。

処理液供給部１３は、凍結洗浄に使用される処理液を供給する。処理液供給部１３は、処理液を貯蔵する処理液貯蔵部１３１と、処理液をテンプレート２１０，２２０の上面に滴下するノズル１３２と、ノズル１３２と処理液貯蔵部１３１との間を接続する配管１３３と、配管１３３を介して処理液を処理液貯蔵部１３１からノズル１３２まで送るポンプ１３４と、を備える。処理液として、純水、脱イオン水などを使用することができる。

冷却媒体供給部１４は、凍結洗浄時にテンプレート２１０，２２０を処理液の凝固点以下に冷却する冷却媒体を供給する。冷却媒体供給部１４は、冷却媒体を貯蔵する冷却媒体貯蔵部１４１と、冷却媒体貯蔵部１４１をステージ１２の貫通孔１２４に接続する配管１４２と、冷却媒体の供給の切り替えを行うバルブ１４３と、を備える。冷却媒体として、処理液の凝固点よりも低い温度に冷やした窒素ガスなどの気体、あるいは液体窒素などの液体を使用することができる。

処理装置１０は、紫外線を照射する光源１７を備えていてもよい。光源１７は、テンプレート２１０，２２０が基板支持部材１１に保持された状態で、テンプレート２１０，２２０の凹凸パターン２１１，２２１の配置領域を含む領域を照射することができるように、ステージ１２の上方に配置される。凍結洗浄を行う際に、テンプレート２１０，２２０の表面が処理液に対してなじみ易くするために（濡れやすくするために）、紫外線が照射される。なお、光源１７は、処理装置１０に備えられていなくてもよい。この場合には、紫外線の照射処理が処理装置１０の外部で行われることになる。

第１の実施形態では、基板支持部材１１がステージ１２上面に対して、鉛直方向（上下方向）に移動可能な構成とした。レプリカテンプレート２１０を洗浄する場合には、図１（ａ）に示されるように、基板支持部材１１が昇降シリンダ１５によって第１位置にされる。これによって、レプリカテンプレート２１０の下面の凹部２１２内に、ステージ１２の第１部分１２１が挿入される形となる。このときのレプリカテンプレート２１０の凹部２１２の内周面と第１部分１２１の外周面との間は、所定の距離となる。一方、マスタテンプレート２２０を洗浄する場合には、図１（ｂ）に示されるように、基板支持部材１１が昇降シリンダ１５によって第２位置にされる。これによって、ステージ１２の第１部分１２１の上面から所定の距離を置いてマスタテンプレート２２０が配置されることになる。

つぎに、このような処理装置１０における処理方法について説明する。図３は、第１の実施形態による処理方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、洗浄するテンプレート２１０，２２０の種類、すなわちマスタテンプレート２２０かレプリカテンプレート２１０かを判別し（ステップＳ１１）、マスタテンプレート２２０であるかを判定する（ステップＳ１２）。この判別は、たとえば図示しない撮像装置によってテンプレート２１０，２２０の下面側を撮像し、撮像画像から判別してもよいし、テンプレート２１０，２２０の所定の位置に種別情報を予め記憶させておき、この種別情報を読み込むことで判別してもよい。種別情報は、たとえばテンプレート２１０，２２０に設けられるパターンである。

マスタテンプレート２２０ではない場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）、すなわちレプリカテンプレート２１０である場合には、昇降シリンダ１５で基板支持部材１１の位置を第１位置に設定する（ステップＳ１３）。一方、マスタテンプレート２２０である場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）には、昇降シリンダ１５で基板支持部材１１の位置を第２位置に設定する（ステップＳ１４）。

その後、またはステップＳ１３の後、基板支持部材１１にテンプレート２１０，２２０を載置し（ステップＳ１５）、親水化処理を行う（ステップＳ１６）。ここでは、親水化処理として、光源１７を点灯させ、光源１７から紫外線をテンプレート２１０，２２０の上面に照射する。ついで、処理液供給部１３から配管１３３を介してノズル１３２へと処理液を供給し、テンプレート２１０，２２０の上面に処理液膜を形成する（ステップＳ１７）。このとき、貫通孔１２４を通る軸を中心に水平面内でステージ１２を回転させることで、処理液膜がパターン形成面内に略均一に広がる。

その後、冷却媒体供給部１４から配管１４２を介してステージ１２の供給口１２５へと冷却媒体を供給する。これによって、ステージ１２（第１部分１２１）の中心の供給口１２５から吐出される冷却媒体は、テンプレート２１０，２２０の下面と第１部分１２１の上面との間に設けられた隙間を、第１部分１２１の外周部に向かって流れる。このとき、テンプレート２１０，２２０の下面が冷却媒体と接触するので、テンプレート２１０，２２０は、下面側から冷却される。そして、テンプレート２１０，２２０の上面側の温度が、処理液の凝固点以下の温度になると、処理液膜が凍結する（ステップＳ１８）。処理液膜は、テンプレート２１０，２２０と接触している部分から順に凍る。

処理液膜が凍った後、バルブ１４３を閉じて、冷却媒体供給部１４からの冷却媒体の供給を止め、処理液膜を解凍し、また、処理液供給部１３からの処理液をノズル１３２を介してテンプレート２１０，２２０の上面に供給し、リンス処理を行う（ステップＳ１９）。処理液膜の解凍およびリンス処理は、処理液膜が全膜厚にわたって凍結した後に実行されてもよいし、テンプレート２１０，２２０との境界から所定の厚さ、たとえば１００ｎｍ程度の厚さの処理液膜が凍結した後に実行されてもよい。その後、テンプレート２１０，２２０を乾燥させ（ステップＳ２０）、テンプレート２１０，２２０の洗浄処理が終了する。

図４は、凍結洗浄による洗浄処理の状態を模式的に示す断面図である。図３の処理方法で洗浄されるテンプレート２１０，２２０には、図４（ａ）に示されるように、異物（パーティクル）２５０が付着しているものとする。ステップＳ１７の処理液膜を形成する工程では、処理液膜２３１は、上方に行くほど処理液の流れがあるが、テンプレート２１０，２２０との境界から約１００ｎｍの範囲では、ほとんど処理液が動かない。そのため、１００ｎｍよりも大きなサイズを有する異物２５０がテンプレート２１０，２２０上に存在する場合には、上方の処理液の流れによって除去されるが、テンプレート２１０，２２０との境界から約１００ｎｍの範囲に存在する１００ｎｍ以下のサイズの異物２５０は、処理液の流れがほとんどないため、処理液によって除去されないでそのまま残ってしまう。

ステップＳ１８で処理液膜を凍結させる工程では、処理液膜２３１のテンプレート２１０，２２０側から凍結層２３１ａが形成される。図４（ｂ）に示されるように、処理液膜２３１が凍結する際に体積が膨張するため、テンプレート２１０，２２０の表面に付着していた異物２５０は、凍結層２３１ａの形成によってテンプレート２１０，２２０の表面から離れる側に持ち上げられる。その後、ステップＳ１９の処理液膜を解凍し、リンス処理を行う工程では、図４（ｃ）に示されるように、テンプレート２１０，２２０の表面から持ち上げられた異物２５０が、処理液膜２３１の解凍の際に、ノズル１３２から供給される処理液によって流され、異物２５０が除去されることになる。

つぎに、比較例と比較した第１の実施形態の効果について説明する。図５は、比較例による処理装置の洗浄処理の様子を模式的に示す図であり、（ａ）はマスタテンプレートの処理状態を示す図であり、（ｂ）はレプリカテンプレートの処理状態を示す図である。比較例による処理装置１０は、ステージ１２の上面が平坦な構成を有しており、基板支持部材１１はステージ１２上に固定され、鉛直方向に移動することができない構成となっている。すなわち、比較例による処理装置１０は、下面が平坦な基板の凍結洗浄処理を行うのに適した構成となっている。

図５（ａ）に示されるように、マスタテンプレート２２０を処理するときには、マスタテンプレート２２０の下面は、ステージ１２の上面から所定の間隔をおいて配置されるため、ステージ１２の中央の供給口１２５から吹き出される冷却媒体は、マスタテンプレート２２０の外周部に向かって一様な流れを形成する。これによって、マスタテンプレート２２０の上面の冷却温度は略均一となるとともに、マスタテンプレート２２０とステージ１２との間の空間に外部の大気が進入してしまうことが抑制される。

図５（ｂ）に示されるように、レプリカテンプレート２１０を処理するときには、レプリカテンプレート２１０の下面には凹部２１２が形成されているために、不必要な隙間が生じ、気流の制御が難しくなる。つまり、ステージ１２の中央の供給口１２５から吹き出される冷却媒体は、ステージ１２の外周部に向かって一様に流れるのではなく、複雑な流れを形成する。これによって、レプリカテンプレート２１０の表面の冷却温度が不均一になってしまう。また、複雑な気流によって、ステージ１２の周縁部付近では、外部の大気がレプリカテンプレート２１０とステージ１２との間の空間に抱き込まれてしまう。大気には水分が含まれているので、抱き込まれた大気の冷却によって、レプリカテンプレート２１０の下面（凹部２１２の内周面）には、霜が形成されてしまう。このように、比較例による処理装置１０では、レプリカテンプレート２１０を洗浄処理する際に、処理時の再現性を保つことが難しく、また霜の形成を抑えることも難しい。

一方、第１の実施形態による処理装置１０では、第２部分１２２に対して上方に突出し、中心に冷却媒体の供給口１２５を有する第１部分１２１を有するステージ１２と、第２部分１２２に固定され、鉛直方向に移動可能な基板支持部材１１と、を設けた。そして、レプリカテンプレート２１０を洗浄する場合には、レプリカテンプレート２１０の凹部２１２に第１部分１２１が所定の間隔をおいて嵌る第１位置に基板支持部材１１を配置し、マスタテンプレート２２０を洗浄する場合には、マスタテンプレート２２０の平坦な下面が第１部分１２１の上面から所定の間隔をおいて配置される、第１位置よりも高い第２位置に基板支持部材１１を配置する。これによって、レプリカテンプレート２１０を洗浄する場合には、冷却媒体を供給口１２５から供給すると、レプリカテンプレート２１０の凹部２１２と第１部分１２１とで形成される所定の厚さを有する隙間に冷却媒体が流れることになり、ステージ１２の中心から外周部に向かって一様な流れが形成される。つまり、図５（ｂ）の比較例のように、レプリカテンプレート２１０の凹部２１２で複雑な気流が発生することがないので、レプリカテンプレート２１０の周縁部で外部の大気が抱き込まれることが抑制される。その結果、比較例ではできなかった、レプリカテンプレート２１０の表面の冷却温度を均一化することができるとともに、レプリカテンプレート２１０の下面（凹部２１２の内周面）での霜の形成を抑制することができる。

また、マスタテンプレート２２０を洗浄する場合にも、図５（ａ）の比較例と同様に、ステージ１２の第１部分１２１とマスタテンプレート２２０の下面との間の所定の厚さを有する隙間に、冷却媒体の一様な流れを形成することができる。ただし、第１の実施形態では、第１部分１２１の水平面内のサイズは、マスタテンプレート２２０の下面のサイズよりも小さいため、第１部分１２１の外側の領域で冷却媒体の流れが一様でなくなってしまう。これによって、処理装置１０内の大気が冷却され、霜が発生する可能性がある。しかし、凹凸パターン２２１に対応する下面側の領域では、冷却媒体の一様な流れによって、凹凸パターン２２１における冷却温度を均一化することができる。また、冷却媒体の一様な流れによって、凹凸パターン２２１に対応する下面側の領域に外部の大気は進入することができないので、凹凸パターン２２１の配置領域に対応する下面側の領域では、霜が発生することはなく、問題のない冷却特性を得ることができる。

このように、第１の実施形態による処理装置１０では、種類の異なるテンプレート２１０，２２０でも上面の冷却温度を均一にすることができるとともに、テンプレート２１０，２２０の上面の温度の均一な冷却を再現性よく実現することができる。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態による処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図であり、（ａ）は、マスタテンプレートの洗浄処理の際の断面図であり、（ｂ）は、レプリカテンプレートの洗浄処理の際の断面図である。第２の実施形態による処理装置１０では、ステージ１２の第１部分１２１が、第２部分１２２および第３部分１２３に対して鉛直方向に移動可能な構成となっている。レプリカテンプレート２１０の処理を行う際には、第１部分１２１の上面が第２部分１２２の上面に対して突出した図６（ｂ）に示される第１位置となるように、第１部分１２１が図示しない駆動部によって移動される。マスタテンプレート２２０の処理を行う際には、第１部分１２１の上面が第２部分１２２の上面と面一となる図６（ａ）に示される第２位置となるように、第１部分１２１が図示しない駆動部によって移動される。

たとえば、図６の例では、第１部分１２１は、円板状のプレート１２１１と、プレート１２１１の下面の中心付近に設けられる支持部材１２１２と、を有する。プレート１２１１および支持部材１２１２には、プレート１２１１の中心を鉛直方向に貫通する貫通孔１２１３が設けられる。また、第３部分１２３には、第１部分１２１が収容される凹部１２３１と、第１部分１２１の支持部材１２１２が挿通される貫通孔１２３２が設けられる。凹部１２３１の深さは、第１部分１２１のプレート１２１１の厚さと略同じである。第１部分１２１の支持部材１２１２は、第３部分１２３の下方から突出しており、この突出した支持部材１２１２をモータなどの図示しない駆動部で鉛直方向に上下動させることで、第１部分１２１を移動させることができる。第２の実施形態では、第２部分１２２および第３部分１２３は回転されるが、第１部分１２１は、回転されてもよいし、回転されなくてもよい。

また、基板支持部材１１は、ステージ１２の第２部分１２２に固定されており、第１の実施形態のように、昇降シリンダ１５は設けられない。すなわち、基板支持部材１１は、鉛直方向には移動しない構成となっている。

このように、テンプレート２１０，２２０の種類に応じて基板支持部材１１の位置を変えていた第１の実施形態とは異なり、第２の実施形態では、ステージ１２の第１部分１２１の位置を変えるようにしている。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

第２の実施形態では、第１部分１２１を第２部分１２２に対して鉛直方向に突出可能な構成とした。これによって、マスタテンプレート２２０を洗浄する場合には、マスタテンプレート２２０の下面とステージ１２の上面との間に所定の間隔の隙間ができるようにされるので、マスタテンプレート２２０の下面全体を均一に冷却することができる。その結果、第１の実施形態のように、マスタテンプレート２２０の下面の一部に霜が形成されてしまうことを抑制することができるという効果を、第１の実施形態の効果に加えて得ることができる。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態による処理装置の構成の一例を模式的に示す図であり、（ａ）は、レプリカテンプレートの洗浄処理の際の断面図であり、（ｂ）は、基板ホルダの一例を模式的に示す上面図である。第３の実施形態による処理装置１０は、処理装置１０のステージ１２の上面は、平坦化されており、第１の実施形態のように、第２部分１２２と、第２部分１２２よりも突出した第１部分１２１と、を有さない構成となっている。すなわち、図５の比較例による処理装置１０と同様のステージ１２を有する。

また、処理装置１０は、レプリカテンプレート２１０を保持する基板ホルダ３０をさらに備える。基板ホルダ３０は、図７（ｂ）に示されるように、矩形状のベース部３１と、ベース部３１の中央付近に設けられる凸部３２と、ベース部３１の所定の箇所に設けられ、テンプレート２１０，２２０を支持する基板接触部３３と、凸部３２の中心を厚さ方向に貫通する貫通孔３４と、を備える。ベース部３１の水平方向のサイズは、テンプレート２１０，２２０の水平方向と略同じサイズである。凸部３２の水平方向のサイズは、レプリカテンプレート２１０の凹部２１２の水平方向のサイズよりも僅かに小さい。基板ホルダ３０上にレプリカテンプレート２１０を載置させたときに、凸部３２の外周面とレプリカテンプレート２１０の凹部２１２の内周面との間が、所定の距離となるように、凸部３２のサイズが定められる。基板接触部３３は、たとえばベース部３１の四隅に設けられる。なお、上記した処理装置１０と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略している。

第３の実施形態による処理装置１０では、マスタテンプレート２２０を処理する場合には、基板ホルダ３０は用いられず、基板支持部材１１上にマスタテンプレート２２０をそのまま載置する。これは、比較例の図５（ａ）で示したものと同じである。この場合、図５（ａ）に示されるように、ステージ１２の上面とマスタテンプレート２２０の下面とは、所定の間隔をおいて配置されており、供給口１２５から供給される冷却媒体は、ステージ１２の中心から外周部に向かって一様に流れる。そのため、再現性よく、マスタテンプレート２２０の上面を均一に冷却することができる。

一方、レプリカテンプレート２１０を処理する場合には、基板支持部材１１上に基板ホルダ３０を載置し、さらに、基板ホルダ３０上にレプリカテンプレート２１０を載置する。この場合、図７（ａ）に示されるように、供給口１２５から供給される冷却媒体は、基板ホルダ３０の貫通孔３４を通って、基板ホルダ３０の凸部３２とレプリカテンプレート２１０の凹部２１２との間に設けられた空間を、基板ホルダ３０の中心から外周部に向かって一様に流れる。そのため、再現性よく、レプリカテンプレート２１０の上面を均一に冷却することができる。

図７の場合には、基板ホルダ３０の凸部３２とレプリカテンプレート２１０の凹部２１２とは、所定の間隔をおいて配置されるようにしていたが、これは一例であり、他の形態を有していてもよい。図８は、第３の実施形態による処理装置に使用される基板ホルダの他の例を模式的に示す断面図である。図８に示される基板ホルダ３０は、レプリカテンプレート２１０を基板ホルダ３０に載置したときに、基板ホルダ３０の凸部３２を含む上面とレプリカテンプレート２１０の凹部２１２を含む下面とが接触する構成となっている。また、基板ホルダ３０には、基板接触部３３および貫通孔３４は設けられていない。この場合、基板ホルダ３０は、熱伝導性のよい材料によって構成される。熱伝導性のよい材料として、アルミニウム、鉄などの金属材料、あるいは酸化アルミニウムなどを用いることができる。

基板ホルダ３０に冷却媒体が接触すると、基板ホルダ３０が冷却される。基板ホルダ３０はレプリカテンプレート２１０と接触しているため、レプリカテンプレート２１０も冷却されることになる。これによって、レプリカテンプレート２１０の上面は、再現性よく、均一に冷却される。

第３の実施形態によっても、第１および第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

（付記）
［付記１］
基板を支持する基板支持部材が設けられるステージと、
前記基板上に処理液を滴下する処理液供給部と、
前記ステージの基板支持面の中央部に設けられる供給口から冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
前記ステージと前記基板支持部材とを前記基板支持面に垂直な方向に相対的に移動させる駆動部と、
を備え、
前記ステージは、前記供給口を中心とした第１部分と、前記第１部分の周囲に配置される第２部分と、を有し、
前記基板支持部材は、前記第２部分に配置され、
前記駆動部は、前記基板の前記ステージ側の形状に応じて、前記基板支持部材と前記第１部分とを、前記基板支持面に垂直な方向に相対的に移動させる処理装置。
［付記２］
前記第１部分は、前記第２部分に対して上方に突出して配置され、
前記駆動部は、前記基板支持部材を前記基板支持面に垂直な方向に移動させる付記１に記載の処理装置。
［付記３］
前記駆動部は、
前記基板が前記ステージ側に凹部を有する第１基板である場合に、前記基板支持部材に支持された前記第１基板の前記凹部の内周面と前記第１部分の外周面とが、所定の距離となる第１位置に前記基板支持部材を移動させ、
前記基板の前記ステージ側の形状が平坦な第２基板である場合に、前記基板支持部材に支持された前記第２基板の下面と前記第１部分の上面とが、所定の距離となる第２位置に前記基板支持部材を移動させる付記２に記載の処理装置。
［付記４］
前記基板支持部材は、前記第２部分に固定され、
前記駆動部は、前記第１部分を、前記第２部分に対して前記基板支持面に垂直な方向に移動させる付記１に記載の処理装置。
［付記５］
前記駆動部は、
前記基板が前記ステージ側に凹部を有する第１基板である場合に、前記基板支持部材に支持された前記第１基板の前記凹部の内周面と前記第１部分の外周面とが、所定の距離となる第１位置に前記第１部分を移動させ、
前記基板の前記ステージ側の形状が平坦な第２基板である場合に、前記基板支持部材に支持された前記第２基板の下面と前記第１部分の上面とが、所定の距離となる第２位置に前記第１部分を移動させる付記４に記載の処理装置。
［付記６］
前記第１部分の前記基板支持面方向のサイズは、前記凹部の前記基板支持面方向のサイズよりも小さい付記３または５に記載の処理装置。
［付記７］
前記基板支持部材は、前記第２部分の矩形状の前記基板の四隅に対応する位置に設けられる付記１〜６のいずれか１つに記載の処理装置。
［付記８］
基板を支持する基板支持部材が固定され、上面が平坦なステージと、
前記基板が前記ステージ側に凹部を有する第１基板である場合に、前記第１基板を保持する基板ホルダと、
前記基板上に処理液を滴下する処理液供給部と、
前記ステージの基板支持面の中央部に設けられる供給口から冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
を備え、
前記基板ホルダは、前記基板と略同じサイズを有する平板状のベース部と、前記凹部に挿入可能なサイズを有する凸部と、を有する処理装置。
［付記９］
前記基板ホルダは、前記ベース部上に設けられ、前記第１基板を支持する基板接触部と、前記凸部を厚さ方向に貫通する貫通孔と、をさらに有する付記８に記載の処理装置。
［付記１０］
前記凸部は、前記基板ホルダに前記第１基板が保持されたときに、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面とが、所定の距離となるサイズを有する付記９に記載の処理装置。
［付記１１］
前記基板接触部は、矩形状の前記第１基板の四隅に対応する位置に設けられる付記９または１０に記載の処理装置。
［付記１２］
前記凸部は、前記基板ホルダに前記第１基板が保持されたときに、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面とが接触するサイズを有する付記８に記載の処理装置。
［付記１３］
前記ステージは、前記基板支持面内方向に回転可能である付記１〜１２のいずれか１つに記載の処理装置。
［付記１４］
前記処理液は、脱イオン水または純水であり、
前記冷却媒体は、前記脱イオン水または前記純水の凝固点よりも低温に冷却された気体または液体である付記１〜１３のいずれか１つに記載の処理装置。
［付記１５］
前記基板に紫外線を照射する光源をさらに備える付記１〜１４のいずれか１つに記載の処理装置。

１０処理装置、１１基板支持部材、１２ステージ、１３処理液供給部、１４冷却媒体供給部、１５昇降シリンダ、１６ロッド、１７光源、３０基板ホルダ、３１ベース部、３２凸部、３３基板接触部、３４，１２１３，１２３２貫通孔、１１１支持面、１１２側壁部、１２１第１部分、１２２第２部分、１２３第３部分、１２４貫通孔、１２５供給口、１３１処理液貯蔵部、１３２ノズル、１３３，１４２配管、１３４ポンプ、１４１冷却媒体貯蔵部、１４３バルブ、２１０レプリカテンプレート、２１１，２２１凹凸パターン、２１２凹部、２２０マスタテンプレート、１２１１プレート、１２１２支持部材、１２３１凹部。

Claims

基板を支持する基板支持部材が設けられるステージと、
前記基板上に処理液を滴下する処理液供給部と、
前記ステージの基板支持面の中央部に設けられる供給口から冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
前記ステージと前記基板支持部材とを前記基板支持面に垂直な方向に相対的に移動させる駆動部と、
を備え、
前記ステージは、前記供給口を中心とした第１部分と、前記第１部分の周囲に配置される第２部分と、を有し、
前記基板支持部材は、前記第２部分に配置され、
前記駆動部は、前記基板の前記ステージ側の形状に応じて、前記基板支持部材と前記第１部分とを、前記基板支持面に垂直な方向に相対的に移動させる処理装置。
前記第１部分は、前記第２部分に対して上方に突出して配置され、
前記駆動部は、前記基板支持部材を前記基板支持面に垂直な方向に移動させる請求項１に記載の処理装置。
前記駆動部は、
前記基板が前記ステージ側に凹部を有する第１基板である場合に、前記基板支持部材に支持された前記第１基板の前記凹部の内周面と前記第１部分の外周面とが、所定の距離となる第１位置に前記基板支持部材を移動させ、
前記基板の前記ステージ側の形状が平坦な第２基板である場合に、前記基板支持部材に支持された前記第２基板の下面と前記第１部分の上面とが、所定の距離となる第２位置に前記基板支持部材を移動させる請求項２に記載の処理装置。
基板を支持する基板支持部材が固定され、上面が平坦なステージと、
前記基板が前記ステージ側に凹部を有する第１基板である場合に、前記第１基板を保持する基板ホルダと、
前記基板上に処理液を滴下する処理液供給部と、
前記ステージの基板支持面の中央部に設けられる供給口から冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
を備え、
前記基板ホルダは、前記基板と略同じサイズを有する平板状のベース部と、前記凹部に挿入可能なサイズを有する凸部と、前記ベース部上に設けられ、前記第１基板を支持する基板接触部と、前記凸部を厚さ方向に貫通する貫通孔と、を有する処理装置。
前記凸部は、前記基板ホルダに前記第１基板が保持されたときに、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面とが、所定の距離となるサイズを有する請求項４に記載の処理装置。
前記処理液は、脱イオン水または純水であり、
前記冷却媒体は、前記脱イオン水または前記純水の凝固点よりも低温に冷却された気体または液体である請求項１〜５のいずれか１つに記載の処理装置。