KR101780086B1 - 템플릿 세정 방법, 패턴 형성 방법, 광세정 장치 및 나노 임프린트 장치 - Google Patents

템플릿 세정 방법, 패턴 형성 방법, 광세정 장치 및 나노 임프린트 장치 Download PDF

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Abstract

[과제] 템플릿의 패턴면에 잔존하는 레지스트 잔사를 확실히 제거할 수 있는 템플릿 세정 방법 및 광세정 장치, 결함이 적은 패턴을 확실히 형성할 수 있는 패턴 형성 방법 및 나노 임프린트 장치를 제공한다.
[해결 수단] 본 발명의 템플릿 세정 방법은, 나노 임프린트에 이용되는 템플릿의 패턴면을 광세정하는 템플릿 세정 방법으로서, 건조 공기의 분위기하에 있어서, 진공 자외광을 템플릿의 패턴면에 조사하는 진공 자외광 조사 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

템플릿 세정 방법, 패턴 형성 방법, 광세정 장치 및 나노 임프린트 장치 {METHOD FOR CLEANING TEMPLATE, METHOD FOR FORMING PATTERN, OPTICAL CLEANING APPARATUS AND NANOIMPRINT APPARATUS}
본 발명은, 나노 임프린트에 이용되는 템플릿을 광세정하는 템플릿 세정 방법, 이 템플릿 세정 방법에 따라 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 방법, 이 템플릿 세정 방법에 이용되는 광세정 장치, 및 이 광세정 장치를 구비한 나노 임프린트 장치에 관한 것이다.
근년, 반도체 칩이나 바이오 칩의 제조에 있어서는, 종래의 포토리소그래피 및 에칭을 이용한 패턴 형성 방법에 비교하여 저비용으로 제조하는 것이 가능한 방법으로서, 나노 임프린트 기술이 주목받고 있다.
이 나노 임프린트 기술을 이용한 패턴 형성 방법에 있어서는, 패턴을 형성해야 할 기판 예를 들어 웨이퍼상에, 액상의 광경화형 또는 열경화형의 레지스트로 이루어지는 나노 임프린트 재료를 도포함으로써 나노 임프린트 재료층을 형성하고, 이 나노 임프린트 재료층에 대해, 형성해야 할 패턴의 네가티브가 되는 패턴이 형성된 템플릿(몰드)을 접촉시키며, 이 상태에서, 나노 임프린트 재료층을 경화 처리하고, 그 후, 얻어진 경화 수지층으로부터 템플릿을 이형(離型)하는 공정이 행해진다(특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 참조).
이러한 패턴 형성 방법에 있어서는, 템플릿의 표면에 레지스트 잔사(殘渣) 등이 존재하면, 얻어지는 패턴에 결함이 발생하기 때문에, 템플릿의 표면을 세정하는 것이 필요하다.
그리고, 템플릿을 세정하는 방법으로서는, 템플릿의 패턴면을 물 등의 세정제에 침지시킨 후, 템플릿의 패턴면에 자외광을 조사함으로써, 세정제를 광여기하여 산소 래디칼이나 OH래디칼 등의 래디칼을 생성시키고, 이 래디칼에 의해 레지스트 잔사를 분해 제거하는 방법(특허 문헌 3 참조)이 알려져 있다.
그런데, 이러한 세정법에 있어서는, 템플릿의 패턴면을 세정제에 침지시켰을 때에, 세정제 중에 레지스트 잔사가 분산됨으로써, 후속의 템플릿 세정에 있어서, 세정제 중에 분산된 레지스트 잔사가 다시 템플릿에 부착함으로써 이차 오염이 발생한다고 하는 문제가 있다.
또, 템플릿을 세정하기 위해, 템플릿을 나노 임프린트 장치로부터 떼어내고, 템플릿의 세정이 종료한 후, 상기 템플릿을 나노 임프린트 장치에 장착하는 작업이 필요해져, 따라서, 패턴 형성 공정을 장시간에 걸쳐 정지하지 않으면 안되기 때문에, 생산 효율이 저하한다고 하는 문제가 있다.
한편, 액정 표시 소자 등의 제조 공정에 있어서는, 유리 기판을 세정하는 수단으로서, 광세정 방법이 이용되고 있다(특허 문헌 4 참조).
이 광세정 방법에 있어서는, 유리 기판의 표면에 진공 자외광을 조사함으로써, 상기 진공 자외광의 에너지에 의해 이물이 분해됨과 더불어, 공기 중의 산소에 진공 자외광이 조사됨으로써 발생한 래디칼 산소, 오존 등의 활성 산소에 의해 분해물이 산화하여 가스화된 결과, 유리 기판의 표면에 존재하는 이물이 제거된다.
일본국 특허 공개 2000-194142호 공보 일본국 특허 공개 2008-91782호 공보 일본국 특허 공개 2010-46923호 공보 일본국 특허 공개 평8-236492호 공보
그러나, 액정 표시 소자 등의 제조 공정에 이용되고 있는 광세정 방법을, 템플릿의 세정에 적용한 경우에는, 레지스트 잔사를 확실히 제거하는 것이 어렵다는 것이 판명되었다.
본 발명자는, 이러한 문제에 대해 열심히 검토 거듭한 결과, 레지스트 잔사 중에 포함되는 유황 원소나 인 원소가 공기 중의 물과 반응함으로써, 황산, 인산, 그 밖의 유황 화합물 또는 인 화합물이 생성되고, 이 유황 화합물이나 인 화합물이 템플릿의 패턴면에 잔류한다고 추정하여, 이 지견에 근거해 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은, 템플릿의 패턴면에 잔존하는 레지스트 잔사를 제거할 수 있는 템플릿 세정 방법 및 광세정 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 결함이 적은 패턴을 형성할 수 있는 패턴 형성 방법 및 나노 임프린트 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 템플릿 세정 방법은, 나노 임프린트에 이용되는 템플릿의 패턴면을 광세정하는 템플릿 세정 방법으로서, 건조 공기의 분위기하에 있어서, 진공 자외광을 템플릿의 패턴면에 조사하는 진공 자외광 조사 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 템플릿 세정 방법에 있어서는, 상기 건조 공기의 이슬점이 -1 10~10℃인 것이 바람직하고, -90~-30℃인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 본 명세서 중에 있어서의 건조 공기의 이슬점은 장치에 도입하기 전의 온도 25℃일 때의 이슬점으로 한다. 나노 임프린트 프로세스는 클린 룸에서 행해지기 때문에 온도 변동은 거의 없으므로, 인라인의 기체의 온도는 25℃의 이슬점에서 관리할 수 있기 때문이다.
또, 본 발명의 템플릿 세정 방법에 있어서는, 상기 진공 자외광 조사 공정은, 상기 템플릿을 그 패턴면의 온도가 25~150℃가 되도록 온도 제어한 상태에서 행해지는 것이 바람직하다.
이러한 템플릿 세정 방법에 있어서는, 상기 템플릿에 접촉 또는 접근하여 배치된 온도 제어 수단에 의해, 상기 템플릿을 온도 제어해도 되고, 또, 상기 건조 공기의 온도를 25~150℃로 함으로써, 상기 템플릿을 온도 제어해도 된다.
또, 본 발명에 있어서의 건조 공기의 이슬점 계측기에 대해서는, -80℃까지는 Testo사의 6740형 압력 이슬점 변환기를 사용하고, -80℃를 넘는 저습도에 대해서는 파나매트릭스사의 나노 트레이스 수분계 DF750형을 사용하여 계측했다. 후자에서는 수분은 ppm~ppt로 계측되지만, 이슬점은 계산으로 산출할 수 있다.
본 발명의 패턴 형성 방법은, 패턴을 형성해야 할 기판상에 임프린트 재료를 도포함으로써 임프린트 재료층을 형성하고,
상기 임프린트 재료층에, 상기의 템플릿 세정 방법에 따라 세정된 템플릿을 가압하며, 이 상태에서, 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서는, 상기 임프린트 재료는, 유황 원소 및/또는 인 원소를 포함하는 물질이 함유되어 이루어지는 것이어도 된다.
본 발명의 광세정 장치는, 자외광 투과창을 가지는 하우징과, 이 하우징 내에 배치된, 진공 자외광을 방사하는 자외광 방사 램프를 가지는 광출사 기구를 구비하여 이루어지고, 상기 광출사 기구에 있어서의 상기 자외광 투과창이 나노 임프린트 장치에 있어서의 템플릿의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되는 광세정 장치로서,
상기 자외광 투과창의 주위에, 건조 공기 공급 기구에 접속되는 건조 공기 공급구를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광세정 장치에 있어서는, 상기 자외광 투과창의 주위에, 상기 자외광 투과창과 상기 템플릿 사이의 간극에 유통되는 건조 공기를 흡인하는 건조 공기 흡인구를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 나노 임프린트 장치는, 챔버 내에 배치된 템플릿과, 이 템플릿의 하방 위치에, 기판상에 임프린트 재료층이 형성되어 이루어지는 피처리물을 반송하는 반송 기구와, 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 경화 처리 수단을 구비하여 이루어지는 나노 임프린트 장치로서,
자외광 투과창을 가지는 하우징과, 이 하우징 내에 배치된, 진공 자외광을 방사하는 자외광 방사 램프를 가지는, 상기 자외광 투과창이 템플릿의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되는 광출사 기구를 구비하고,
상기 챔버에는, 건조 공기 공급 기구에 접속되는 건조 공기 공급구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 나노 임프린트 장치는, 챔버 내에 배치된 템플릿과, 이 템플릿의 하방 위치에, 기판상에 임프린트 재료층이 형성되어 이루어지는 피처리물을 반송하는 반송 기구와, 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 경화 처리 수단을 구비하여 이루어지는 나노 임프린트 장치로서,
상기의 광세정 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 템플릿 세정 방법 및 광세정 장치에 의하면, 건조 공기의 분위기하에 있어서, 진공 자외광을 템플릿의 패턴면에 조사함으로써, 임프린트 재료가 유황 원소 또는 인 원소를 함유하여 이루어지는 것이어도, 황산 등의 유황 화합물이나 인산 등의 인 화합물이 생성되는 것이 방지 또는 억제되므로, 템플릿의 패턴면에 잔존하는 레지스트 잔사를 제거할 수 있다.
본 발명의 패턴 형성 방법 및 나노 임프린트 장치에 의하면, 임프린트 재료층에, 상기의 템플릿 세정 방법에 따라 세정된 템플릿을 가압함으로써, 결함이 적은 패턴을 확실히 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 템플릿 세정 방법 및 패턴 형성 방법을 실행하기 위한 나노 임프린트 장치의 일례에 있어서의 내부 구성의 개략을 도시하는 설명도이며, 도 1(b)은, 도 1(a)에 도시하는 나노 임프린트 장치를 X－X에서 절단하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도 2는 본 발명의 템플릿 세정 방법에 이용되는 광세정 장치의 일례에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 광세정 장치의 설명용 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시하는 광세정 장치에 있어서의 엑시머 램프의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시하는 엑시머 램프의 설명용 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 나노 임프린트 장치에 의한 각 공정을 도시하는 설명도이며, (a)는, 기판의 표면에 임프린트 재료층이 형성된 상태를 도시하는 설명도, (b)는, 기판이 템플릿의 하방 위치로 반송된 상태를 도시하는 설명도, (c)는, 광세정 장치가, 템플릿의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 나노 임프린트 장치에 의한 패턴 형성 공정을 도시하는 설명도이며, (a)는, 임프린트 재료층에 템플릿이 가압된 상태를 도시하는 설명용 단면도, (b)는, 경화층으로부터 템플릿이 이형된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 8은 온도 제어 수단의 온도 제어 실행 위치 및 퇴피 위치를 도시하는 설명도이다.
도 9는 본 발명에 따른 광세정 장치의 일례에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도 1(a)은, 본 발명의 템플릿 세정 방법 및 패턴 형성 방법을 실행하기 위한 나노 임프린트 장치의 일례에 있어서의 내부 구성의 개략을 도시하는 설명도이며, 도 1(b)은, 도 1(a)에 도시하는 나노 임프린트 장치를 X－X에서 절단하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도 1에 있어서, 1은 템플릿, 2는 템플릿(1)을 유지하는 유지 부재, 3은 챔버이며, 템플릿(1)은 챔버(3)의 내부에 위치한다. 4는, 피처리물인 기판(W)을 템플릿(1)의 하방 위치로 반송하는 반송 기구로서, 이 반송 기구(4)에는, 기판(W)을 유지하는 척(4a)이 설치되어 있다. 5는, 기판(W)의 표면에 액상의 광경화형 레지스트로 이루어지는 임프린트 재료를 도포함으로써 임프린트 재료층을 형성하는 잉크젯 방식에 따른 도포 수단, 6은 템플릿(1)의 상방에 위치하며, 기판(W)상에 형성된 임프린트 재료층에 템플릿을 개재해 자외광을 조사함으로써 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 경화 처리 수단이다. 30은, 템플릿(1)의 패턴면에 진공 자외광을 조사하는 광세정 장치이며, 이 광세정 장치(30)는, 템플릿(1)의 패턴면에 간극을 개재해 배치되도록 반송하는 반송 아암(도시 생략)에 고정되어 있다.
또, 챔버(3)에 있어서의 일측벽(3a)의 하방 위치에는, 건조 공기 공급 기구(도시 생략)에 접속된, 기판(W)과 광세정 장치의 사이에 건조 공기를 공급하기 위한 건조 공기 공급구(K1)가 형성되고, 챔버(3)에 있어서의 일측벽(3a)에 대향하는 타측벽(3b)의 상방 위치에는, 건조 공기 공급구(K1)로부터의 건조 공기를 배출하기 위한 건조 공기 배출구(T)가 형성되어 있다. 또, 챔버(3) 내에는, 상기 챔버(3) 내의 공기의 이슬점을 측정하는 이슬점 계측기(도시 생략)가 설치되어 있다.
템플릿(1)을 구성하는 재료로서는, 경화 처리 수단(6)으로부터의 자외광을 투과할 수 있는 것, 예를 들어 합성 석영 유리를 이용하는 것이 바람직하다.
경화 처리 수단(6)에 있어서의 자외광 광원으로서는, 예를 들어 메탈핼라이드 램프, 고압 수은등, LED 등을 이용할 수 있다.
도 2는, 광세정 장치(30)의 일례에 있어서의 외관의 구성을 도시하는 설명용 사시도이며, 도 3은, 도 2에 도시하는 광세정 장치의 내부 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
이 광세정 장치(30)에 있어서의 하우징(10)은 외형이 대략 직육면체형상의 것이며, 이 하우징(10) 내에는, 램프 수용실(S1) 및 회로실(S2)이 격벽(12)을 개재해 나란히 형성되어 있고, 하우징(10)에 있어서의 램프 수용실(S1)을 형성하는 부분의 상면에는, 예를 들어 석영 유리로 이루어지는 자외광 투과창(11)이, 프레임형상의 고정판(13)에 의해 고정되어 설치되어 있다.
하우징(10)에 있어서의 램프 수용실(S1) 내에는, 파장 200nm 이하의 진공 자외광을 방사하는 엑시머 램프(20)가 배치되고, 회로실(S2) 내에는, 승압 트랜스포머(25) 등이 배치되어 있다. 또, 도 2에 있어서, 15는, 램프 수용실(S1) 내에 예를 들어 질소 가스 등의 퍼지용 가스를 공급하기 위한 퍼지용 가스 유통관이다.
도 4는, 엑시머 램프(20)의 사시도이며, 도 5는, 도 4에 도시하는 엑시머 램프(20)의 설명용 단면도이다. 이 엑시머 램프(20)는, 내부에 방전 공간(S)이 형성된 전체가 편평한 판형상의 방전 용기(21)를 가지며, 이 방전 용기(21)의 양단에는 구금(口金)(24)이 설치되어, 상기 방전 용기(21)의 방전 공간(S) 내에는, 엑시머 발광용 가스가 기밀로 봉입되어 있다. 방전 용기(21)의 일면에는, 망형상의 고전압측 전극(22)이 배치되고, 상기 방전 용기(21)의 다른 면에는, 망형상의 어스측 전극(23)이 배치되어 있으며, 고전압측 전극(22) 및 어스측 전극(23)의 각각은, 고주파 전원(도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고, 엑시머 램프(20)는, 방전 용기(21)에 있어서의 고전압측 전극(22)이 배치된 일면이, 하우징(10)에 있어서의 자외광 투과창(11)과 대향하도록 배치되어 있다.
방전 용기(21)를 구성하는 재료로서는, 진공 자외광을 양호하게 투과하는 것, 구체적으로는, 합성 석영 유리 등의 실리카 유리, 사파이어 유리 등을 이용할 수 있다.
고전압측 전극(22) 및 어스측 전극(23)을 구성하는 재료로서는, 알루미늄, 니켈, 금 등의 금속재료를 이용할 수 있다. 또, 고전압측 전극(22) 및 어스측 전극(23)은, 상기의 금속재료를 포함하는 도전성 페이스트를 스크린 인쇄함으로써, 혹은 상기의 금속재료를 진공 증착함으로써, 형성할 수도 있다.
방전 용기(21)의 방전 공간(S) 내에 봉입되는 엑시머 발광용 가스로서는, 진공 자외광을 방사하는 엑시머를 생성할 수 있는 것, 구체적으로는, 크세논, 아르곤, 크립톤 등의 희가스, 또는, 희가스와, 브롬, 염소, 요오드, 불소 등의 할로겐 가스를 혼합한 혼합 가스 등을 이용할 수 있다. 엑시머용 발광 가스의 구체적인 예를, 방사되는 진공 자외광의 파장과 더불어 나타내면, 크세논 가스에서는 172nm, 아르곤과 요오드의 혼합 가스에서는 191nm, 아르곤과 불소의 혼합 가스에서는 193nm이다.
또, 엑시머용 가스의 봉입압은, 예를 들어 10~100kPa이다.
이러한 나노 임프린트 장치에 있어서는, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 반송 기구(4)에 있어서의 척(4a)에 유지된 기판(W)을, 상기 반송 기구(4)에 의해 도포 수단(5)의 하방 위치로 이동시키고, 상기 도포 수단(5)에 의해 기판(W)의 표면에 액상의 광경화형 레지스트로 이루어지는 임프린트 재료를 도포함으로써, 기판(W)상에 임프린트 재료층(P1)을 형성한다. 이어서, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 반송 기구(4)에 의해, 임프린트 재료층(P1)이 형성된 기판(W)을 템플릿(1)의 하방 위치로 이동시켜 필요한 위치에 위치 조정한다. 그리고, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 템플릿(1)을 하방으로 이동시킴으로써, 상기 템플릿(1)을, 기판(W)상에 형성된 임프린트 재료층(P1)에 접촉시켜 가압하고, 이 상태에서, 경화 처리 수단(6)에 의해, 임프린트 재료층(P1)에 템플릿(1)을 개재해 자외광을 조사함으로써, 임프린트 재료층(P1)을 경화시킨다. 그 후, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 얻어진 경화층(P2)으로부터 템플릿(1)을 이형시킴으로써, 기판(W)에 대한 패턴 형성이 달성된다.
이러한 기판(W)에 대한 패턴 형성이 종료하면, 진공 자외광 조사 공정을 포함하는 템플릿의 광세정이 개시된다.
구체적으로는, 도 6(c)에 도시하는 바와 같이, 반송 기구(4)에 의해, 기판(W)이, 템플릿(1)의 하방 위치로부터 그 측방 위치로 이동되어 퇴피됨과 더불어, 광세정 장치(30)가 템플릿(1)의 하방 위치로 반송되고, 그 자외광 투과창(11)(도 3 참조)이 템플릿(1)의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되며, 이 상태에서, 진공 자외광 조사 공정이 실행된다.
여기서, 자외광 투과창(11)의 외면과 템플릿(1)의 패턴면 사이의 이격 거리는, 예를 들어 0.3~10.0mm이다.
진공 자외광 조사 공정에 있어서는, 건조 공기 공급구(K1)에 접속된 건조 공기 공급 기구를 작동시켜, 이에 의해, 건조 공기 공급구(K1)로부터 챔버(3) 내에 공급된 건조 공기가, 광세정 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통되어, 그 결과, 템플릿(1)의 패턴면이 건조 공기의 분위기가 된다. 그리고, 챔버(3) 내에 설치된 이슬점 계측기(도시 생략)에 의해 측정되는, 상기 챔버(3) 내의 공기의 이슬점이 필요한 값에 도달한 상태에서, 광세정 장치(30)에 있어서의 엑시머 램프(20)(도 4 참조)를 점등시킴으로써, 엑시머 램프(20)로부터의 진공 자외광이 자외광 투과창(11)을 개재해 템플릿(1)의 패턴면에 조사되어, 이로써, 템플릿(1)의 광세정이 달성된다.
그 후, 광세정 장치(30)가 반송되어 템플릿(1)의 하방 위치로부터 퇴피되며, 후속의 기판(W)에 대한 패턴 형성이 실행된다.
이상의 진공 자외광 조사 공정에 있어서, 상기 건조 공기 공급 기구로서는, 공기 중의 부유 물질을 제거하는 필터와, 이 필터를 통과한 공기를 압축하는 컴프레서와, 이 컴프레서로부터 보내지는 압축 공기 중에 포함되는 유분을 제거하는 오일 세퍼레이터와, 이 오일 세퍼레이터를 통과한 압축 공기를 냉각함으로써, 상기 압축 공기 중에 포함되는 수분을 응결하는 공기 냉각기를 구비하여 이루어지는 것을 이용할 수 있다.
이러한 건조 공기 공급 기구에 있어서는, 컴프레서에 의한 압축 공기의 압력 및 공기 냉각기에 의한 압축 공기의 냉각 온도를 제어함으로써, 얻어지는 건조 공기의 이슬점을 조정할 수 있다.
또, 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통되는 건조 공기는, 그 이슬점이 -110~10℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -90~-30℃이다. 건조 공기의 이슬점이 -110℃ 미만인 경우에는, 수분자에 진공 자외광이 조사되었을 때에 발생하는 OH래디칼의 수가 적어지기 때문에, 인이나 유황 이외의 이물을 제거하는 능력이 낮아져, 이물이 템플릿의 패턴면에 잔류하기 쉬워진다. 한편, 건조 공기의 이슬점이 10℃을 넘는 경우에는, 건조 공기 중의 수분량이 과대하기 때문에, 레지스트 잔사 중에 포함되는 유황 원소나 인 원소가 공기 중의 물과 반응함으로써, 황산, 인산, 그 밖의 유황 화합물 또는 인 화합물이 생성되기 쉬워진다.
또, 본 발명에 이용되는 건조 공기는, UV-오존 세정용의 처리 가스로서 기능하는 것이며, 이슬점이 -110~10℃이면 되고, 상기와 같이 대기 중의 공기의 이슬점을 조정한 것에 한정되지 않는다. 본 발명에 이용되는 건조 공기는, 예를 들어 질소와 산소를 혼합하여, 이슬점을 조정한 것이어도 되고, 그 산소 농도는 원하는 양의 오존이 생성되는 양이면 된다.
또, 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통되는 건조 공기의 유량은, 예를 들어 1~100L/min이다.
또, 템플릿(1)에 대한 진공 자외광의 조사 시간은, 예를 들어 3~3600초간이다.
또, 진공 자외광 조사 공정은, 템플릿(1)을 그 패턴면의 온도가 25~150℃가 되도록 온도 제어한 상태에서 행해지는 것이 바람직하다. 템플릿(1)의 패턴면의 온도가 25℃ 미만인 경우에는, 레지스트 잔사가 분해되었을 때에 발생하는 물질의 입자 사이즈가 커서 기화하기 어려우므로, 진공 자외광의 조사 시간을 길게 함으로써 분해를 더 진행하여 입자 사이즈를 작게 할 필요가 있어, 세정 효율이 저하한다고 하는 문제가 있다. 한편, 템플릿(1)의 패턴면의 온도가 150℃를 넘는 경우에는, 템플릿(1)에 잔류한 레지스트 잔사의 경화가 진행되기 때문에, 상기 레지스트 잔사가 분해되기 어려워지고, 그 결과, 진공 자외광의 조사 시간을 길게 하는 것이 필요하므로, 세정 효율이 저하한다고 하는 문제가 있다.
템플릿(1)을 온도 제어하는 방법으로서는, 템플릿(1)에 접촉 또는 근접하여 배치된 온도 제어 수단에 의해, 템플릿(1)을 온도 제어하는 방법, 건조 공기 공급구(K1)와 건조 공기 공급 기구 사이에 설치된 적당한 가스 온도 제어 수단에 의해 건조 공기를 25~150℃로 온도 제어하고, 상기 온도 제어된 건조 공기를 광처리 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통시킴으로써, 템플릿(1)을 온도 제어하는 방법 등을 이용할 수 있다.
템플릿(1)에 접촉 또는 근접하여 배치된 온도 제어 수단에 의해, 템플릿(1)을 온도 제어하는 경우에는, 상기 온도 제어 수단은, 도 8(a)에 도시하는 바와 같이, 온도 제어 수단(7)이 템플릿(1)에 접촉 또는 근접하는 온도 제어 실행 위치(D1)와, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이, 온도 제어 수단(7)이 온도 제어 실행 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치(D2)의 사이에서 이동 가능하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 있어서는, 기판(W)에 대한 패턴 형성을 행할 때에는, 온도 제어 수단(7)이 퇴피 위치(D2)에 위치된 상태가 되고, 템플릿(1)의 광세정을 행할 때에는, 온도 제어 수단(7)이 온도 제어 실행 위치(D1)에 위치된 상태가 된다.
상기의 템플릿 세정 방법에 따르면, 건조 공기의 분위기하에 있어서, 광세정 장치(30)에 의해 진공 자외광을 템플릿(1)의 패턴면에 조사함으로써, 임프린트 재료가 유황 원소 또는 인 원소를 함유하여 이루어지는 것이어도, 황산 등의 유황 화합물이나 인산 등의 인 화합물이 생성되는 것이 방지 또는 억제되므로, 템플릿(1)의 패턴면에 잔존하는 레지스트 잔사를 확실히 제거할 수 있다.
또, 상기의 패턴 형성 방법 및 나노 임프린트 장치에 의하면, 임프린트 재료층(P1)에, 상기의 템플릿 세정 방법에 따라 세정된 템플릿(1)을 가압함으로써, 결함이 적은 패턴을 확실히 형성할 수 있다.
도 1에 있어서, 건조 공기 배출구(T)는, 건조 공기를 흡인하는 기구를 설치한 건조 공기 흡인구로 바꿔도 상관없다.
도 9는, 본 발명의 광세정 장치의 일례에 있어서의 구성을, 피처리물인 템플릿과 더불어 도시하는 설명용 단면도이다. 이 광세정 장치(30)는, 나노 임프린트 장치에 있어서의 템플릿의 표면을 광세정하기 위해 이용되는 것으로서, 자외광 투과창(11)이, 유지 부재(2)에 의해 유지된 템플릿(1)의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되어 사용된다.
이 광세정 장치(30)에 있어서의 하우징(10)에는, 그 일측면(도에 있어서 우측면)에 있어서의 상측 가장자리부를 따라, 건조 공기 공급 기구(도시 생략)에 접속되어 건조 공기가 유통되는 직사각형의 통형상의 한쪽의 가스 유로 부재(16)가 설치되어 있음과 더불어, 그 타측면(도에 있어서 좌측면)에 있어서의 상측 가장자리부를 따라, 가스 흡인 기구(도시 생략)에 접속되어 건조 공기가 유통되는 직사각형의 통형상의 다른쪽의 가스 유로 부재(17)가 설치되어 있다. 다른쪽의 가스 유로 부재(16)의 상면에는, 건조 공기 공급구(K1)가 형성되어, 이에 의해, 하우징(10)에 있어서의 자외광 투과창(11)의 주위에, 건조 공기 공급구(K1)가 위치되어 있다. 또, 다른쪽의 가스 유로 부재(17)의 상면에는, 건조 공기 흡인구(K2)가 형성되어, 이에 의해, 하우징(10)에 있어서의 자외광 투과창(11)의 주위에, 건조 공기 흡인구(K2)가 위치되어 있다. 또, 한쪽의 가스 유로 부재(16) 및 다른쪽의 가스 유로 부재(17)의 각각의 측면에는, 건조 공기가 흐르는 방향을 규제하는 칸막이판(18)이 설치되어 있다. 칸막이판(18)은, 칸막이판(18)과 유지 부재 사이의 간극이 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극보다 작아지도록 설치되어 있다. 그 외의 구성은, 도 3 및 도 4에 도시하는 광세정 장치와 같다.
상기의 광세정 장치(30)에 있어서는, 나노 임프린트에 의한 기판의 패턴 형성이 종료하면, 상기 광세정 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창(11)이 템플릿(1)의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되며, 이 상태에서, 진공 자외광 조사 공정이 실행된다.
진공 자외광 조사 공정에 있어서는, 건조 공기 공급구(K1)에 접속된 건조 공기 공급 기구를 작동시킴과 더불어, 건조 공기 흡인구(K2)에 접속된 가스 흡인 기구를 작동시켜, 이에 의해, 건조 공기 공급구(K1)로부터 공급된 건조 공기가, 광세정 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통되어, 그 결과, 템플릿(1)의 패턴면이 건조 공기의 분위기가 된다. 그리고, 이 상태에서, 광세정 장치(30)에 있어서의 엑시머 램프(20)을 점등시킴으로써, 엑시머 램프(20)로부터의 진공 자외광이 자외광 투과창(11)을 개재해 템플릿(1)의 패턴면에 조사되어, 이로써, 템플릿(1)의 광세정이 달성된다.
그 후, 광세정 장치(30)가 반송되어 템플릿(1)의 하방 위치로부터 퇴피되며, 후속의 기판에 대한 패턴 형성이 실행된다.
상기의 광세정 장치에 의한 진공 자외광 조사 공정에 있어서의 구체적인 조건은, 상기 서술한 나노 임프린트 장치에 의한 진공 자외광 조사 공정과 같다.
상기의 광세정 장치(30)에 의하면, 건조 공기 공급구(K1)로부터 공급된 건조 공기를, 광세정 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통시킴으로써, 건조 공기의 분위기하에 있어서, 광처리 장치(30)에 의해 진공 자외광이 템플릿(1)의 패턴면에 조사되므로, 임프린트 재료가 유황 원소 또는 인 원소를 함유하여 이루어지는 것이어도, 황산 등의 유황 화합물이나 인산 등의 인 화합물이 생성되는 것이 방지 또는 억제되므로, 템플릿(1)의 패턴면에 잔존하는 레지스트 잔사를 확실히 제거할 수 있다.
또, 자외광 투과창의 주위에 건조 공기 흡인구(K2)가 설치되어 있기 때문에, 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통되는 건조 공기를 건조 공기 흡인구(K2)에 의해 흡인함으로써, 임프린트 재료층 중에 포함되는 수분이 증발해도, 템플릿(1)의 주변의 건조 공기의 이슬점이 상승하는 것, 즉 템플릿(1)의 건조 공기 중에 포함되는 수분량이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
또, 한쪽의 가스 유로 부재(16) 및 다른쪽의 가스 유로 부재(17)의 각각의 측면에, 칸막이판(18)이 설치되어, 칸막이판(18)과 유지 부재 사이의 간극을 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극보다 작게 함으로써, 광세정 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창(11)과 템플릿(1) 사이의 간극에, 건조 공기를 확실히 유통시킬 수 있다.
그리고, 이러한 광세정 장치(30)에 의해 세정된 템플릿(1)을, 임프린트 재료층에 가압함으로써, 결함이 적은 패턴을 확실히 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했으나, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다.
예를 들어, 광세정 장치에 있어서는, 진공 자외광 방사 램프로서, 엑시머 램프 대신에 저압 수은 램프를 이용할 수 있다.
또, 도 9에 도시하는 광세정 장치에 있어서는, 한쪽의 가스 유로 부재(16)와 건조 공기 공급 기구 사이에, 적당한 가스 온도 제어 수단이 설치되어 있어도 되고, 이에 따라, 가스 온도 제어 수단에 의해 건조 공기를 25~150℃로 온도 제어하고, 상기 온도 제어된 건조 공기를 광세정 장치(30)에 있어서의 자외광 투과창과 템플릿(1) 사이의 간극에 유통시킴으로써, 템플릿(1)을 온도 제어할 수 있다.
또, 나노 임프린트 방법 및 나노 임프린트 장치에 있어서는, 열경화형의 레지스트로 이루어지는 임프린트 재료를 이용한 나노 임프린트에 적용할 수 있다. 이 경우에는, 템플릿을 구성하는 재료로서는, 탄화 규소(SiC)를 이용할 수 있고, 임프린트 재료층의 경화 처리 수단으로서, 히터 램프를 구비하여 이루어지는 것을 이용할 수 있다.
[실시예]
＜실시예 1＞
도 2~도 4의 구성에 따라, 하기의 사양의 광세정 장치를 제작했다.
［하우징］
램프 수용실의 치수가 250mm×100mm×80mm이며, 자외광 투과창은, 합성 석영 유리제로, 그 종횡의 치수가 60mm×60mm, 두께가 5mm이다.
［엑시머 램프］
방전 용기의 재질은 합성 석영 유리이고, 그 내부에 크세논 가스가 봉입되며, 발광 길이가 50mm, 발광 폭이 40mm, 입력이 15W의 것이다.
또, 이 엑시머 램프는, 하우징 내에 있어서, 방전 용기에 있어서의 고전압측 전극이 배치된 일면이 자외광 투과창과 대향하도록 배치되어 있어, 자외광 투과창의 표면에 있어서의 진공 자외광의 방사 발산도가 80mW/cm2이다.
또, 요철의 폭이 각각 20nm이고, 볼록부의 높이가 70nm의 라인형상 패턴이 형성된, 패턴면에 있어서의 패턴 영역의 치수가 10mm×10mm, 두께가 6mm의 석영 유리로 이루어지는 템플릿을 제작했다.
상기의 템플릿을 이용하고, 이하와 같이 하여 나노 임프린트에 의한 패턴 형성을 행했다.
기판상에, 유황 원소 및 인 원소를 포함하는 물질이 함유되어 이루어지는 액상의 광경화형 레지스트로 이루어지는 임프린트 재료를 도포함으로써, 상기 기판상에 두께가 70nm의 임프린트 재료층을 형성하고, 이 임프린트 재료층에, 상기의 템플릿을 가압하며, 이 상태에서 임프린트 재료층의 경화 처리를 행해, 그 후, 얻어진 경화층으로부터 템플릿을 이형했다. 이 패턴 형성 조작을 동일한 템플릿을 이용하여 합계 12회 행했다.
그리고, 템플릿의 패턴면에, 자외광 투과창이 3mm의 간극을 개재해 대향하도록, 상기의 광세정 장치를 배치하고, 광세정 장치에 있어서의 자외광 투과창과 템플릿 사이의 간극에, 이슬점이 10℃인 건조 공기를 50L/min의 유량으로 유통시킴으로써, 템플릿의 주변을 건조 공기의 분위기로 하고, 이 상태에서, 광세정 장치에 있어서의 엑시머 램프를 점등시키며, 템플릿에 대해 진공 자외광을 1200초간 조사함으로써, 템플릿의 세정을 행했다. 이 세정에 있어서, 템플릿의 패턴면의 온도는 30℃였다. 그리고, 세정된 템플릿을 이용하여 상기의 패턴 형성 조작을 행해, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함(패턴의 볼록부가 빠진 결함)의 수(이하, 「패턴 결함수」라고 한다)를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜실시예 2＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -20℃인 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜실시예 3＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -30℃인 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜실시예 4＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -50℃인 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜실시예 5＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -80℃의 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜실시예 6＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -90℃인 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜실시예 7＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -110℃인 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜비교예 1＞
자외광 투과창과 템플릿 사이의 간극에 건조 공기를 유통시키지 않고, 대기하에 있어서 템플릿의 세정을 행한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 여기서, 대기의 이슬점은 15℃였다. 결과를 표 1에 기재한다.
＜참고예 1＞
이슬점이 10℃인 건조 공기 대신에 이슬점이 -130℃인 건조 공기를 이용한 것 이외는 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 12회의 패턴 형성 조작, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 1에 기재한다.
[표 1]
Figure 112013044726876-pat00001
표 1의 결과로부터 명백하듯이, 실시예 1~7에 있어서는, 세정에 의해, 템플릿에 잔류한 레지스트 잔사가 충분히 제거되어 있기 때문에, 패턴 결함이 적은 패턴이 형성되는 것을 이해할 수 있다. 또한, 건조 공기의 이슬점이 -30~-90℃가 되도록 조정함으로써, 패턴 결함수를 0개/25μm2로 할 수 있다.
＜참고예 2＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 20℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜실시예 8＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 25℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜실시예 9＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 50℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2) 당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜실시예 10＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 75℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜실시예 11＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 100℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜실시예 12＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 150℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜참고예 3＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 200℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜참고예 4＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 250℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 3과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2)당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
＜참고예 5＞
템플릿의 세정에 있어서, 온도 제어 수단에 의해, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 10℃가 되도록 온도 제어한 것 이외는, 실시예 1과 같게 하고, 상기 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 12회, 템플릿의 세정, 및 세정된 템플릿을 이용한 패턴 형성 조작을 1회 행하여, 얻어진 경화층을 주사형 전자 현미경으로 관찰해, 단위 면적(25μm2) 당의 패턴 결함수를 측정했다. 결과를 표 2에 기재한다.
[표 2]
Figure 112013044726876-pat00002
표 2에는 표 1에 기재한 실시예 3이 삽입되어 있다. 표 2의 결과로부터 명백하듯이, 건조 공기의 이슬점이 -30℃일 때에는 템플릿의 세정에 있어서, 템플릿을 그 패턴면의 온도가 25~150℃가 되도록 온도 제어함으로써, 템플릿에 잔류한 레지스트 잔사가 효율적으로 제거되기 때문에, 패턴 결함이 한층 적은 패턴이 형성되는 것을 이해할 수 있다. 또한, 패턴면의 온도가 30~150℃가 되도록 가열 수단에 의해 가열함으로써, 패턴 결함수를 0개/25μm2로 할 수 있다.
참고예 5에 대해서는, 실시예 1에 비해 템플릿의 패턴면의 온도가 낮음으로써 결로가 발생했기 때문에, 패턴 결함수가 급격히 증가한 것이라고 추측할 수 있다.
또한, 표 2에 있어서의 건조 공기의 이슬점이 -30℃에서의 것에 대해(참고예 5를 제외함), 이슬점이 10~-110℃에서 행한 경우도 같은 결과였다. 즉, 템플릿의 온도가 150℃까지는 패턴 결함수가 억제되었으나, 200℃, 250℃에서는 급격히 패턴 결함수가 증가했다.
1 템플릿
2 유지 부재
3 챔버
3a 일측벽
3b 타측벽
4 반송 기구
4a 척
5 도포 수단
6 경화 처리 기구
7 온도 제어 수단
10 하우징
11 자외광 투과창
12 격벽
13 고정판
15 퍼지용 가스 유통관
16 한쪽의 가스 유로 부재
17 다른쪽의 가스 유로 부재
18 칸막이판
20 엑시머 램프
21 방전 용기
22 고전압측 전극
23 어스측 전극
24 구금(口金)
25 승압 트랜스포머
30 광세정 장치
D1 온도 제어 실행 위치
D2 퇴피 위치
K1 건조 공기 공급구
K2 건조 공기 흡인구
P1 임프린트 재료층
P2 경화층
S 방전 공간
S1 램프 수용실
S2 회로실
T 건조 공기 배출구
W 기판

Claims (10)

  1. 나노 임프린트에 이용되는 템플릿의 패턴면을 광세정하는 템플릿 세정 방법으로서, 템플릿의 패턴면이 건조 공기의 분위기하에 있는 상태에서, 진공 자외광을 템플릿의 패턴면에 조사하는 진공 자외광 조사 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 템플릿 세정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 건조 공기의 이슬점이 -110~10℃인 것을 특징으로 하는 템플릿 세정 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 진공 자외광 조사 공정은, 상기 템플릿을 그 패턴면의 온도가 25~150℃가 되도록 온도 제어한 상태에서 행해지는 것을 특징으로 하는 템플릿 세정 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 템플릿에 접촉 또는 접근하여 배치된 온도 제어 수단에 의해, 상기 템플릿을 온도 제어하는 것을 특징으로 하는 템플릿 세정 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 건조 공기의 온도를 25~150℃로 함으로써, 상기 템플릿을 온도 제어하는 것을 특징으로 하는 템플릿 세정 방법.
  6. 패턴을 형성해야 할 기판상에 임프린트 재료를 도포함으로써 임프린트 재료층을 형성하고,
    상기 임프린트 재료층에, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 템플릿 세정 방법에 의해 세정 처리된 템플릿을 가압하며, 이 상태에서, 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  7. 자외광 투과창을 가지는 하우징과, 이 하우징 내에 배치된, 진공 자외광을 방사하는 자외광 방사 램프를 가지는 광출사 기구를 구비하여 이루어지고, 상기 광출사 기구에 있어서의 상기 자외광 투과창이 나노 임프린트 장치에 있어서의 템플릿의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되는 광세정 장치로서,
    상기 자외광 투과창의 주위에, 건조 공기 공급 기구에 접속되는 건조 공기 공급구를 구비하고, 광세정 시에 상기 템플릿의 패턴면이 건조 공기의 분위기하에 있도록 한 것을 특징으로 하는 광세정 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 자외광 투과창의 주위에, 상기 자외광 투과창과 상기 템플릿 사이의 간극에 유통되는 건조 공기를 흡인하는 건조 공기 흡인구를 가지는 것을 특징으로 하는 광세정 장치.
  9. 챔버 내에 배치된 템플릿과, 이 템플릿의 하방 위치에, 기판상에 임프린트 재료층이 형성되어 이루어지는 피처리물을 반송하는 반송 기구와, 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 경화 처리 수단을 구비하여 이루어지는 나노 임프린트 장치로서,
    청구항 7 또는 청구항 8에 기재된 광세정 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 나노 임프린트 장치.
  10. 챔버 내에 배치된 템플릿과, 이 템플릿의 하방 위치에, 기판상에 임프린트 재료층이 형성되어 이루어지는 피처리물을 반송하는 반송 기구와, 상기 임프린트 재료층을 경화 처리하는 경화 처리 수단을 구비하여 이루어지는 나노 임프린트 장치로서,
    자외광 투과창을 가지는 하우징과, 이 하우징 내에 배치된, 진공 자외광을 방사하는 자외광 방사 램프를 가지는, 상기 자외광 투과창이 템플릿의 패턴면에 간극을 개재해 대향하도록 배치되는 광세정 장치를 구비하고,
    상기 챔버에는, 건조 공기 공급 기구에 접속되는 건조 공기 공급구가 형성되어, 광세정 시에 상기 템플릿의 패턴면이 건조 공기의 분위기하에 있도록 한 것을 특징으로 하는 나노 임프린트 장치.
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