TW201711821A - 壓印用的模板製造裝置及模板製造方法 - Google Patents

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Satoshi Nakamura
Daisuke Matsushima
Masayuki Hatano
Hiroyuki Kashiwagi
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Abstract

為了提供一種模板製造裝置及模板製造方法，能夠製造出可抑制圖案異常及模板異常的發生之壓印用模板。 實施形態的壓印用的模板製造裝置(1)係具備：對載台上的模板(W)供給液狀的撥液材之供給頭(11)、讓供給頭(11)及載台於沿著載台的方向相對移動之移動機構、將供給頭(11)及移動機構控制成使供給頭(11)避開凹凸圖案而至少在凸部的側面塗布液狀的撥液材之控制部(40)、以及對塗布有液狀的撥液材之模板(W)供給液體之洗淨部(30)，且模板(W)係具備形成有凹凸圖案之凸部。液狀的撥液材係含有：與模板(W)的表面反應之撥液成分及非撥液成分、以及將撥液成分溶解之揮發性溶劑。前述液體是將非撥液成分溶解之氟系的揮發性溶劑。

Description

壓印用的模板製造裝置及模板製造方法
本發明的實施形態是關於壓印用的模板製造裝置及模板製造方法。
近年，作為在半導體基板等的被處理物上形成微細圖案的方法，壓印法被提出。該壓印法，是對被處理物上所塗布之液狀的被轉印物(例如光硬化性樹脂)，將形成有凹凸圖案之模具(原版)按壓，從其一側將光照射於液狀的被轉印物，然後，從硬化後的被轉印物使模具脫離，藉此讓凹凸圖案轉印於被轉印物。作為按壓於液狀的被轉印物之表面的模具，是使用模板。該模板也被稱為模子、壓印模、壓模等。
為了在讓前述被轉印物硬化的步驟(轉印步驟)中使紫外線等的光容易透過，模板是由透光性高的石英等所形成。在該模板的主面設有凸部(凸狀的部位)，在該凸部形成：被按壓於前述液狀的被轉印物之凹凸圖案。例如，具有凹凸圖案的凸部稱為台面(mesa)部，在模板的主面中台面部以外的部分稱為非台面(off-mesa)部。
然而，當模板按壓於液狀的被轉印物時，液狀的被轉印物有少量會從凸部的端溢出，溢出後之液狀的被轉印物可能沿著凸部的側面(側壁)隆起。附著於凸部的側面之被轉印物，藉由光照射會保持此狀態而硬化，當模板從被轉印物脫離時，在被轉印物會形成隆起部分，而發生圖案異常。
此外，當模板從被轉印物脫離時，被轉印物的隆起部分可能附著於模板側，然後在某個時點落到被轉印物上而成為粉塵。若在該落下的粉塵上將模板按壓，模板側的凹凸圖案會發生破損，或是落下的粉塵進入模板側的凹凸圖案間而成為異物，因此發生模板異常。再者，若使用像這樣具有破損的凹凸圖案之模板、混入異物後的模板繼續進行轉印，會使被轉印物的圖案產生缺陷而發生圖案異常。
本發明所欲解決的課題是為了提供一種模板製造裝置及模板製造方法，可製造出能抑制圖案異常及模板異常的發生之壓印用模板。
實施形態的壓印用的模板製造裝置係具備：載台、供給頭、移動機構、控制部及洗淨部，該載台是用於支承模板，該模板係具備：具有主面之基體、及設置於主面上之凸部，且在該凸部的端面形成有被按壓於液狀的被轉印物之凹凸圖案；該供給頭，係對載台上的模板供給用於將液狀的被轉印物撥開之液狀的撥液材；該移動機構，是讓載 台及供給頭於沿著載台的方向相對移動；該控制部，係將供給頭及移動機構控制成，使供給頭避開凹凸圖案而至少在凸部的側面塗布液狀的撥液材；該洗淨部，是對塗布有液狀的撥液材之模板供給液體。液狀的撥液材係含有：與模板的表面反應之撥液成分、與模板的表面反應之非撥液成分、以及將撥液成分溶解之揮發性溶劑，前述液體係將非撥液成分溶解之氟系的揮發性溶劑。
實施形態的壓印用的模板製造方法係具有：將模板支承的步驟、塗布步驟、及液體供給步驟；該模板係具備：具有主面之基體、及設置於主面上之凸部，且在該凸部之端面形成有被按壓於液狀的被轉印物之凹凸圖案；在該塗布步驟，係避開被支承的模板之凹凸圖案而至少在凸部的側面塗布用於將液狀的被轉印物撥開之液狀的撥液材；在該液體供給步驟，係對塗布有液狀的撥液材之模板供給液體。液狀的撥液材係含有：與模板的表面反應之撥液成分、與模板的表面反應之非撥液成分、以及將撥液成分溶解之揮發性溶劑，前述液體係將非撥液成分溶解之氟系的揮發性溶劑。
依據前述實施形態之壓印用的模板製造裝置或模板製造方法，可製造出能抑制圖案異常及模板異常的發生之壓印用模板。
1‧‧‧模板製造裝置
11‧‧‧供給頭
13‧‧‧載台
15‧‧‧Y軸移動機構
17A‧‧‧X軸移動機構
17B‧‧‧X軸移動機構
30‧‧‧洗淨部
40‧‧‧控制部
51‧‧‧基體
51a‧‧‧主面
52‧‧‧凸部
52a‧‧‧凹凸圖案
62‧‧‧被轉印物
W‧‧‧模板
圖1係顯示一實施形態的壓印用的模板製造裝置之概 略構造圖。
圖2係顯示一實施形態的模板的概略構造之剖面圖。
圖3係顯示一實施形態的塗布部的概略構造圖。
圖4係用於說明一實施形態的塗布步驟之俯視圖。
圖5係用於說明一實施形態的塗布步驟之剖面圖。
圖6係顯示一實施形態的塗布完畢的模板的概略構造之剖面圖。
圖7係用於說明一實施形態的洗淨步驟之剖面圖。
圖8係用於說明一實施形態的壓印步驟之剖面圖。
圖9係顯示一實施形態取決於洗淨用溶劑的種類之撥液層的撥液性之判定結果之說明圖。
針對一實施形態，參照圖式做說明。一實施形態的壓印用的模板製造裝置，係包含塗布被覆裝置之製造裝置的一例，該塗布被覆裝置是用於對模板塗布液狀的撥液材而將模板的一部分被覆。
(基本構造)
如圖1所示般，一實施形態的模板製造裝置1係具備：對模板W塗布液狀的撥液材之塗布部10、用於搬運模板W之搬運部20、將塗布後的模板W洗淨之洗淨部30、以及用於控制各部之控制部40。
塗布部10係具有：對模板W上供給液狀的撥液材之 供給頭11。該塗布部10，是從供給頭11將液狀的撥液材供應給模板W的表面，並對模板W的既定區域塗布液狀的撥液材(詳如後述)。塗布部10是與控制部40電氣性連接，其驅動是由控制部40所控制。
搬運部20，是將塗布有液狀的撥液材之塗布完畢的模板W從塗布部10搬運到洗淨部30。作為該搬運部20，例如可使用機械手搬運裝置。搬運部20是與控制部40電氣性連接，其驅動是由控制部40所控制。
洗淨部30係具備：對模板W上供給溶劑之第1供給頭31、對模板W上供給純水(例如DIW)之第2供給頭32、以及將模板W保持而使其於水平面內旋轉之旋轉機構33。第1供給頭31及第2供給頭32分別構成為，可沿模板W的表面進行擺動，且不致妨礙彼此的擺動。
該洗淨部30，在藉由旋轉機構33使模板W以其中心為旋轉中心而在水平面內旋轉的狀態下，從第1供給頭31對模板W之表面的中央供給溶劑，或是從第2供給頭32對模板W之表面的中央供給純水，藉此將模板W洗淨。作為第1供給頭31、第2供給頭32，例如可使用噴嘴。洗淨部30是與控制部40電氣性連接，其驅動是由控制部40所控制。
控制部40係具備有：用於將各部集中控制之微電腦、用於記憶與塗布處理(被覆處理)、搬運處理、洗淨處理有關的處理資訊及各種程式等之記憶部(都未圖示)。該控制部40，係根據處理資訊、各種程式來控制 塗布部10，藉此使塗布部10在模板W的既定區域塗布液狀的撥液材。再者，控制部40是根據處理資訊、各種程式來控制搬運部20及洗淨部30，藉此使搬運部20將塗布完畢的模板W從塗布部10搬運到洗淨部30，使洗淨部30將塗布完畢的模板W洗淨。
(模板)
針對成為被塗布物的模板W，參照圖2做說明。如圖2所示般，模板W係具備：具有主面51a之基體51、以及設置於基體51的主面51a上之凸部52。
基體51係具有透光性，且形成為主面51a呈平面之板狀。該基體51的板形狀例如為正方形、長方形等的形狀，其形狀沒有特別的限定。作為基體51，例如可使用石英基板等的透明基板。在壓印步驟，主面51a之相反面成為被紫外線等的光照射之面。
凸部52係具有透光性，利用與基體51相同的材料而形成為一體。在該凸部52的端面、亦即與主面51a側相反側的面(圖2中的上面)形成有凹凸圖案52a。該凹凸圖案52a是被按壓於液狀的被轉印物(例如光硬化性樹脂)的圖案。在凸部52的端面之形成有凹凸圖案52a的圖案區域，例如為正方形、長方形的區域，但其形狀並沒有特別的限定。
(塗布部)
如圖3所示般，塗布部10除了供給頭11以外，還具備有：用於處理模板W之處理室12、載置未處理的模板W之載台13、用於拍攝載台13上的模板W之攝像部14、讓供給頭11沿Y軸方向移動之Y軸移動機構15、讓Y軸移動機構15和供給頭11一起沿Z軸方向移動之一對的Z軸移動機構16A及16B、讓一對的Z軸移動機構16A及16B沿X軸方向移動之一對的X軸移動機構17A及17B。
供給頭11是用於吐出液狀的撥液材之分配器(dispenser)。該供給頭11，係收容從處理室12外的貯槽等所供給之液狀的撥液材，將所收容之液狀的撥液材於既定時點朝向載台13上的模板W吐出。供給頭11是與控制部40電氣性連接，其驅動是由控制部40所控制。
液狀的撥液材係具有透光性且將液狀的被轉印物撥開的材料。液狀的撥液材係含有撥液被覆劑(例如矽烷耦合劑)。撥液被覆劑係含有：將液狀的被轉印物撥開的撥液成分、無法將液狀的被轉印物撥開之非撥液成分、將撥液成分溶解的揮發性溶劑。撥液成分及非撥液成分雙方都會和模板W的表面反應。撥液成分的一例，是沸點比250℃低的撥液成分；非撥液成分的一例，是沸點250℃以上的非撥液成分。
處理室12，係形成為可收容供給頭11、載台13、攝像部14、各移動機構15、16A、16B、17A及17B等之箱形狀。在該處理室12的上面設置用於將空氣中的異物除 去之過濾器12a，在處理室12的下面(底面)設有排氣口12b。在處理室12內，空氣是從過濾器12a流往排氣口12b，處理室12內是藉由降流(垂直層流)而保持清淨。作為過濾器12a，例如可使用ULPA過濾器、HEPA過濾器等。
載台13，係具有銷等的複數個支承構件13a且藉由該等支承構件13a來支承模板W之支承部。該載台13雖是固定於處理室12的底面，但並不限定於此，例如也能構成為可沿X軸方向、Y軸方向等的水平方向或Z軸方向等的上下方向移動。
攝像部14是以可拍攝載台13上的模板W、特別是凸部52及其周邊的方式安裝於處理室12的上面。該攝像部14是與控制部40電氣性連接，將所拍攝的影像(例如凸部52的平面影像)送往控制部40。
Y軸移動機構15，係支承供給頭11，並將該供給頭11沿Y軸方向導引而使其移動。此外，一對的Z軸移動機構16A及16B，係將Y軸移動機構15水平地支承，將該Y軸移動機構15和供給頭11一起沿Z軸方向導引而使其等移動。Y軸移動機構15和一對的Z軸移動機構16A及16B是配置成門型形狀。一對的X軸移動機構17A及17B係支承直立狀態的一對的Z軸移動機構16A及16B，將該等Z軸移動機構16A及16B沿X軸方向導引而使其等移動。
Y軸移動機構15和一對的X軸移動機構17A及17B 係具備：讓供給頭11和載台13於水平方向進行相對移動之水平移動機構的功能。此外，一對的Z軸移動機構16A及16B係具備：讓供給頭11和載台13於上下方向進行相對移動之上下移動機構的功能。該等移動機構15、16A、16B、17A及17B是與控制部40電氣性連接，其驅動是由控制部40所控制。作為各移動機構15、16A、16B、17A及17B，例如可使用：線性馬達式的移動機構、氣浮載台式的移動機構、進給螺桿式的移動機構等之各種移動機構。
接下來，針對前述模板製造裝置1所進行的塗布步驟(被覆步驟)、搬運步驟及洗淨步驟做說明。
(塗布步驟)
如圖4所示般，在塗布部10的被覆步驟，供給頭11係在維持既定高度的狀態下，藉由各移動機構15、17A及17B，沿著模板W之主面51a上的塗布路徑A1(參照圖4中的粗箭頭線)移動，並對載台13上之模板W的主面51a連續供給液狀的撥液材。
塗布路徑A1，是從主面51a上的吐出開始位置A2沿著主面51a上之凸部52的外周延伸到主面51a上之吐出停止位置A3。塗布路徑A1當中之圍繞凸部52的路徑，是離凸部52的側面既定距離L1(例如5mm)。吐出開始位置A2是供給頭11開始進行液狀的撥液材的吐出之位置，吐出停止位置A3是供給頭11停止進行液狀的撥液材 的吐出之位置。吐出開始位置A2及吐出停止位置A3，是位於比載台13上之模板W的主面51a之凸部52周圍的塗布區域(供給區域)R1更外側的位置。該凸部52周圍的塗布區域R1例如成為框狀，該框狀的塗布區域R1之正面寬度(外緣寬度)，例如為10mm以上20mm以下。
首先，供給頭11是與載台13上之模板W的主面51a之吐出開始位置A2對置而開始進行液狀的撥液材之吐出。接著，供給頭11，保持正在吐出液狀的撥液材的狀態，沿著模板W之主面51a上的塗布路徑A1、亦即主面51a上之凸部52的外周相對移動，而對主面51a上之塗布區域R1內連續供給液狀的撥液材。被供應給該塗布區域R1內之液狀的撥液材，利用濕潤性而展開，因此液狀的撥液材被塗布到塗布區域R1之全體。接著，供給頭11是與載台13上之模板W的主面51a之吐出停止位置A3對置，而停止進行液狀的撥液材之吐出。控制部40是根據處理資訊、各種程式而將供給頭11、各移動機構15、16A、16B、17A及17B等控制成，如前述般使供給頭11沿著塗布路徑A1移動並連續地吐出液狀的撥液材。
在如此般的塗布步驟中，如圖5所示般，從供給頭11供應給模板W的主面51a之液狀的撥液材11a，利用濕潤性而逐漸展開，而到達主面51a上之凸部52的側面。這時，展開之液狀的撥液材11a，利用表面張力，不致越過凸部52的側面而附著於該側面。當附著於凸部52的側面而在主面51a上展開之液狀的撥液材11a所含的揮 發性溶劑完全揮發、乾燥時，如圖6所示般，可避開凸部52上的凹凸圖案52a而至少在凸部52的側面(側壁)，例如在凸部52的側面之全面及主面51a的一部分形成撥液層53。
詳而言之，撥液層53是如圖6所示般，避開凸部52上的凹凸圖案52a而形成於凸部52之側面的全面，且形成於與該凸部52的側面相連之主面51a上的既定區域。例如、凸部52的形狀為正方體或長方體形狀，因此位於其周圍之主面51a上的既定區域成為俯視呈四角形的環狀區域，但凸部52的形狀、環狀的既定區域的形狀並沒有特別的限定。撥液層53係具有透光性且用於將液狀的被轉印物撥開之層。撥液層53雖是形成於凸部52之側面的全面，但並不限定於此，只要形成於凸部52之側面的至少一部分即可。
前述的塗布路徑A1之既定距離L1，是根據供給頭11之高度位置、液狀的撥液材之供給量、濕潤性等而離開載台13上之模板W的凸部52之側面的距離，係設定於：使從供給頭11供應給載台13上之模板W的主面51a之液狀的撥液材11a展開，且不致越過凸部52的側面而附著於凸部52之側面的上端之位置(參照圖5)。該供給位置的設定，可根據事先使用仿真模板進行仿真吐出的結果來進行。
在前述的塗布結束後，將模板W擱置既定時間(例如5分以上10分以下)，以使殘留溶劑、亦即殘留的揮 發性溶劑完全揮發。這時，液狀的撥液材11a所含的撥液成分雖會與模板W的表面反應而形成撥液層53，但液狀的撥液材11a所含的非撥液成分也會包含於撥液層53中。如此，在撥液層53混合存在有撥液成分和非撥液成分。在此情況，撥液層53的撥液性變低，因此模板W的撥液性能降低。
此外，於將前述模板W擱置的既定時間，藉由控制部40限制搬運部20所進行之模板W的搬運。如此，模板W之移動於前述既定時間是被禁止的，因此於液狀的撥液材11a乾燥之前不進行模板W的移動。因此，可避免起因於模板W的移動之振動等造成液狀的撥液材11a從期望位置移動而離開凸部52的側面，因此可在凸部52的側面確實地形成撥液層53。
(搬運步驟及洗淨步驟)
塗布有液狀的撥液材11a之塗布完畢的模板W，是藉由搬運部20從塗布部10搬運到洗淨部30(參照圖1)。洗淨部30，在利用溶劑進行洗淨的情況，先不讓模板W旋轉，如圖7所示般，使第1供給頭31與模板W之主面51a的中央、亦即凸部52的端面中央對置，從第1供給頭31朝向模板W之凸部52的端面中央供給溶劑。這時的流量例如為1L/min以上。從該供給開始起算既定時間(例如15秒)後，洗淨部30才藉由旋轉機構33以模板W的中心為旋轉中心而開始進行於水平面內之模板W的 旋轉。這時，第1供給頭31持續對模板W的主面51a供給溶劑。藉此使模板W的表面變清淨。
在此，前述洗淨所用的洗淨用溶劑是氟系的揮發性溶劑(揮發性溶媒)。該氟系的揮發性溶劑是將非撥液成分溶解之溶劑。作為氟系的揮發性溶劑，例如可使用氟系惰性液體。作為氟系惰性液體，例如為氟麗納(Fluorinert，註冊商標)、加登(Galden，註冊商標)、諾維克(Novec，註冊商標)等。當使用加登或諾維克的情況，因此加登、諾維克是比氟麗納的揮發性更高的溶劑，可縮短溶劑揮發時間。
液狀的撥液材所含的揮發性溶劑(將撥液成分溶解之溶劑)，係具備第1揮發性溶劑的作用，前述氟系的揮發性溶劑(將非撥液成分溶解之溶劑)，係具備第2揮發性溶劑的作用。第1揮發性溶劑和第2揮發性溶劑雖皆可為氟系溶劑，但第1揮發性溶劑和第2揮發性溶劑乃是不同種類的溶劑，第2揮發性溶劑是比第1揮發性溶劑的揮發性更高的溶劑。此外，第1揮發性溶劑是與石英反應的溶劑，第2揮發性溶劑則是不與石英反應的溶劑。
在利用前述溶劑進行洗淨的情況，是將用於溶解非撥液成分之氟系的揮發性溶劑朝模板W上供給。藉此，模板W上的撥液層53所含之非撥液成分，會被氟系的揮發性溶劑溶解而從撥液層53除去。因此，可防止在撥液層53中撥液成分和非撥液成分的混合存在，撥液層53的撥液性變高，因此模板W的撥液性能提高。
此外，前述溶劑是朝向模板W之凸部52的端面中央供給。藉此，產生從模板W之凸部52的端面中央朝向其外周之溶劑流動。因此，可抑制在氟系的揮發性溶劑中溶出之非撥液成分朝向凸部52上之凹凸圖案52a側返回，可防止因非撥液成分附著於該凹凸圖案52a所造成之模板W的異常發生。非撥液成分附著於凸部52上的凹凸圖案52a時會成為異物。若將如此般附著有異物的模板W之凹凸圖案52a按壓於被轉印物，模板W側的凹凸圖案52a會破損，因此會發生模板W的異常。再者，若使用如此般具有破損的凹凸圖案52a之模板W、附著有非撥液成分的狀態之模板W繼續進行轉印，會使被轉印物的圖案產生缺陷而發生圖案異常。
再者，因此產生從模板W之凸部52的端面中央朝向其外周之溶劑流動，可抑制在凹凸圖案52a、主面51a上起因於溶劑的逆流、漩渦等所產生的溶劑淤積。如此，可抑制該淤積所造成的模板W的異常發生。詳而言之是可抑制，因淤積所含的非撥液成分附著於凸部52上的凹凸圖案52a而成為異物留在圖案52a上，而能防止上述模板異常、圖案異常的發生。
此外，洗淨部30，先不讓模板W旋轉，在開始將溶劑朝向模板W之主面51a的中央供給後，亦即溶劑的供給開始後，才讓模板W旋轉。若溶劑是在模板W的旋轉中供給，可能在模板W上發生液濺起。因此，是如前述般於溶劑的供給開始後才讓模板W旋轉，藉此抑制模板 W上的液體濺起，而能防止該液體濺起所造成的模板W異常的發生。
在前述之使用溶劑進行洗淨後，洗淨部30是取代第1供給頭31，而將第2供給頭32與模板W之主面51a的中央、亦即凸部52之端面中央對置，從第2供給頭32將純水朝向模板W之凸部52的端面中央供給既定時間(例如300秒)，藉此將模板W的表面洗淨。這時，模板W是保持前述之使用溶劑進行洗淨時的旋轉狀態，第2供給頭32則是於沿著模板W的表面之方向擺動。藉由如此般的洗淨，將模板W表面上的粒子除去，而使模板W的表面變清淨。然後，在停止進行洗淨液供給的狀態下，讓模板W的旋轉數上昇至既定數(例如700rpm)，以既定時間(例如180秒)讓模板W乾燥。乾燥後，將模板W搬運到下一步驟。在純水的供給前，將臭氧水(20ppm)供給既定時間(例如60秒)亦可。
(壓印步驟)
如圖8所示般，在壓印步驟，形成有前述撥液層53之模板W，以凸部52上的凹凸圖案52a朝向被處理物(例如半導體基板)61上之液狀的被轉印物(例如光硬化性樹脂)62的方式，按壓於被處理物61上之液狀的被轉印物62。這時，液狀的被轉印物62雖會從凸部52之端面和被處理物61之間溢出，由於將撥液層53形成於凸部52之側面，溢出之液狀的被轉印物62會被撥液層53 撥開。亦即，撥液層53具有將液狀的被轉印物62撥開的功能，因此可抑制液狀的被轉印物62附著於凸部52的側面，而避免其沿著凸部52的側面隆起。
接著，在凸部52上的凹凸圖案52a按壓於液狀的被轉印物62的狀態下，從與形成有凹凸圖案52a之面相反側的面將紫外線等的光照射於液狀的被轉印物62。當藉由該光照射使液狀的被轉印物62硬化時，從硬化後的被轉印物62讓模板W脫離。如此般，凸部52上的凹凸圖案52a被轉印於被轉印物62。通常，如此般的壓印步驟是遍及被處理物61的全面反覆實施，而反覆進行圖案轉印，其壓印次數並沒有特別的限定。
作為被轉印物62，並不限定於液狀的光硬化性樹脂，例如也能使用液狀的熱硬化性樹脂。在此情況，藉由例如加熱器、光源等的加熱部將液狀的被轉印物62加熱而使其硬化。
(取決於洗淨用溶劑的種類之撥液層的撥液性之判定結果)
圖9係顯示取決於洗淨用溶劑的種類之撥液層的撥液性之判定結果。
如圖9所示般，使用各種溶劑(界面活性劑、酸系溶劑、鹼系溶劑、有機溶劑及氟系溶劑)，對每一種溶劑進行試驗，求出取決於各種類之撥液層的撥液性之判定結果(良窳)。
在求出該判定結果的試驗，是對每一種溶劑以相同的試驗程序求出判定結果。作為試驗程序，是先將液狀的撥液材於試驗基板(例如裸晶圓)上塗布既定量(例如0.05ml)。將塗布有液狀的撥液材之試驗基板擱置既定時間(例如1小時)，藉此在該試驗基板上形成撥液層。將形成有撥液層的試驗基板於一種溶劑中浸漬既定時間(例如30分)。然後，將形成有撥液層之試驗基板從溶劑中取出，進行既定時間(例如5分)的水洗，藉由噴吹N2等的氣體而使其乾燥。
接著，在試驗基板上所形成之撥液層將光阻(被轉印物62的一例)滴下，測定光阻對於撥液層之接觸角。在該接觸角為例如65度以上的情況，試驗所使用的溶劑被判定為合格(OK)。該溶劑乃是可將非撥液成分的殘渣完全除去的溶劑。另一方面，在接觸角為例如比65度小的情況，試驗所使用的溶劑被判定為不合格(NG)。該溶劑是無法將非撥液成分的殘渣完全除去的溶劑。可知，若撥液層的接觸角為65度以上，模板W的撥液層充分具有將液狀的被轉印物撥開的功能。如此般，如圖9所示般求出取決於洗淨用溶劑的種類之撥液層的撥液性之判定結果(良窳)。
如圖9所示般可確認，界面活性劑、酸系溶劑、鹼系溶劑及有機溶劑都不合格(NG)，僅氟系溶劑是合格(OK)的。因此，在前述洗淨時藉由使用氟系溶劑，可將非撥液成分的殘渣完全除去。如此，由於光阻對於撥液 層的接觸角變大，能讓模板W的撥液性能提高。作為氟系的揮發性溶劑，例如為氟麗納、加登、諾維克等。
如以上所說明，依據實施形態，藉由避開模板W之凸部52上的凹凸圖案52a而在凸部52的側面塗布液狀的撥液材11a，可避開凹凸圖案52a而將撥液層53形成於凸部52的側面之至少一部分。因此，於壓印步驟，從模板W的凸部52和被處理物61之間溢出之液狀的被轉印物62會被撥液層53撥開，而能防止液狀的被轉印物62附著於凸部52的側面。如此，可獲得，抑制硬化後的被轉印物62之一部分的隆起而防止圖案異常的發生之模板W。再者可獲得，抑制模板W的破損、異物的嚙入等而防止圖案異常及模板異常的發生之模板W。
由於液狀的撥液材11a是含有撥液成分和非撥液成分的溶液，會有在形成於凸部52的側面之撥液層53中混合存在有撥液成分及非撥液成分的情況。在此情況，撥液層53的撥液性變低，亦即液狀的被轉印物62對於撥液層53的接觸角變小，因此模板W的撥液性能降低。於是，如前述般使用溶劑進行洗淨時，將用於溶解液狀的撥液材11a所含的非撥液成分之氟系的揮發性溶劑朝向模板W上供給。藉此，模板W上之撥液層53所含的非撥液成分會被氟系的揮發性溶劑溶解，而從撥液層53除去。因此，可抑制撥液層53中之撥液成分和非撥液成分的混合存在，使撥液層53的撥液性變高、亦即液狀的被轉印物62對於撥液層53接觸角變大，因此能讓模板W的撥液性能 提高。
此外，藉由使用將液狀的撥液材11a塗布於模板W之供給頭11，容易避開凸部52上的凹凸圖案52a而在凸部52的側面形成撥液層53。再者，可對應於凸部52的平面形狀，避開凸部52上的凹凸圖案52a而在凸部52的側面塗布液狀的撥液材11a，因此能確實地在凸部52的側面形成撥液層53。
此外，於壓印步驟中，當在凸部52的側面附著有被轉印物62的情況，為了將該被轉印物62除去，一般是將模板W用藥液洗淨。然而，依據前述實施形態，可防止被轉印物62附著於凸部52的側面，因此在壓印步驟後，不須實施從凸部52的側面將被轉印物62除去之洗淨步驟。如此，可省略對於壓印步驟後的模板W之洗淨步驟，可防止洗淨液所造成之模板W的圖案消耗、圖案倒塌等的損害。結果，可抑制模板異常的發生。
以不致在凹凸圖案52a上形成撥液層53的方式避開凹凸圖案52a而至少在凸部52的側面形成撥液層53是重要的。這是為了避免凹凸圖案52a對於液狀的被轉印物62之轉印不良(誤轉印)發生。亦即，凹凸圖案52a為奈米級的寬度的微細圖案，只要在凹凸圖案52a上形成些微的撥液層53，起因於撥液層53的厚度，凹凸圖案52a的寬度精度將無法維持，而會在轉印時發生圖案異常。
在此，在前述的塗布步驟(被覆步驟)之液體的連續吐出中，供給頭11的高度位置、吐出量、移動速度等的 供給條件是設定成，可防止從供給頭11朝向塗布區域R1吐出之液狀的撥液材在主面51a濺起而附著於凸部52上的凹凸圖案52a，例如設定成可防止從供給頭11朝向塗布區域R1吐出之液狀的撥液材在主面51a濺起。然而，縱使將液狀的撥液材之供給條件如前述般進行設定，當供給頭11於與塗布區域R1內的位置對置的狀態下開始進行液狀的撥液材之吐出、或停止進行液狀的撥液材之吐出時，液狀的撥液材可能在主面51a濺起而附著於凸部52上的凹凸圖案52a。其原因例如在於，當供給頭11之液供給開始時、液供給停止時，液體的吐出力、吐出量會發生變動，而造成液吐出、液停止不穩定。
於是，如前述般，供給頭11是於與比塗布區域R1更外側的吐出開始位置A2對置的狀態下開始進行液狀的撥液材之吐出，或是於與比塗布區域R1更外側的吐出停止位置A3對置的狀態下停止進行液狀的撥液材之吐出。如此，吐出開始位置A2或吐出停止位置A3和凹凸圖案52a隔著距離，因此可防止液狀的撥液材在主面51a濺起而附著於凸部52上的凹凸圖案52a，而能確實地抑制圖案異常的發生。再者，為了更確實地抑制液狀的撥液材在主面51a濺起而附著於凸部52上的凹凸圖案52a，較佳為將吐出開始位置A2及吐出停止位置A3設定於載台13上之模板W的主面51a外的位置，亦即比主面51a的外周緣更外側的位置。在此情況，因為液狀的撥液材不會碰到主面51a而濺起，能夠確實地抑制液狀的撥液材在主面51a濺 起而附著於凸部52上的凹凸圖案52a。
此外，也能將供給頭11控制成，在供給頭11從吐出開始位置A2到吐出停止位置A3，使從供給頭11吐出之撥液材的吐出量改變。
例如，在供給頭11從吐出開始位置A2到吐出停止位置A3，於供給頭11的軌跡重疊的位置A4，撥液材被雙重塗布，於該位置A4撥液材的厚度有變大的傾向。若撥液材的厚度不均一，會有凝集物發生的可能性，因此撥液材的吐出量較佳為於供給頭11的軌跡是均一的。因此，於軌跡重疊的位置A4，可將吐出量調整成使供給頭11的吐出量減少。例如，可將供給頭11控制成，使軌跡重疊的位置A4和軌跡上的其他位置之撥液材的吐出量成為同一程度。
(其他實施形態)
於前述實施形態中，作為一例，雖是將撥液層53形成於凸部52之側面的全面及與該側面相連之主面51a的一部分，但並不限定於此。例如，只要能避開凸部52上的凹凸圖案52a而至少於凸部52的側面形成撥液層53即可，除了凸部52的側面，也可以在凸部52之端面的一部分或是主面51a之凸部52以外的全面形成撥液層53。再者，除了凸部52的側面，也可以在凸部52之端面的一部分及主面51a之凸部52以外的全面形成撥液層53。此外，只要在凸部52的側面之與被轉印物62接觸的部分形 成撥液層53即可，也可以僅在凸部52之側面的一部分形成撥液層53。
此外，於前述實施形態中，作為一例，撥液層53是構成為單層，但作為撥液層53並不限定於單層，也能採用將複數層積層而得者。再者，凸部52的側面(側壁)可相對於主面51a呈垂直或傾斜。此外，凸部52的側面可呈平坦或具有段差。
此外，於前述實施形態中，作為一例，雖是例示藉由塗布部10的供給頭11將液狀的撥液材連續地吐出之連續吐出，但並不限定於此，也能進行將液狀的撥液材斷續地吐出之斷續吐出(液狀的撥液材的滴下)。在此情況較佳為，供給頭11是沿著塗布路徑A1隔著既定間隔、亦即隔著可在凸部52之側面的全面塗布液狀的撥液材11a之間隔反覆進行滴下。
此外，於前述實施形態中，作為一例，是將前述塗布路徑A1(供給位置)事先決定，但並不限定於此，也能藉由攝像部14拍攝載台13上之模板W之凸部52的上面，根據所拍攝的影像按照凸部52之平面尺寸及平面形狀而藉由控制部40調整供給位置。例如，藉由控制部40將供給位置調整成，根據凸部52的平面尺寸及平面形狀，離凸部52的側面之距離始終成為既定距離L1。藉此，縱使凸部52的平面尺寸、平面形狀改變，塗布位置仍能維持離凸部52的側面既定距離L1，因此可防止供應給模板W的主面51a之液狀的撥液材11a展開而越過凸 部52的側面，並在凸部52的側面確實地塗布撥液材11a。
此外，於前述實施形態中，作為一例，塗布部10的供給頭11雖是例示分配器，但並不限定於此，除了分配器以外，也能使用讓液狀的撥液材含浸後的海綿刷、筆、或是吐出液狀的撥液材之噴墨頭等。在使用海綿刷、筆的情況，除了圖3所示狀態的模板W以外，也能將該模板W倒置成使凸部52朝向重力方向的下方，藉由高度高達某種程度的各支承構件13a予以支承，而從模板W的下方塗布液狀的撥液材。或是，也能將模板W支承成使主面51a呈傾斜，從模板W的傾斜方向塗布液狀的撥液材。
此外，於前述實施形態中，作為一例，是對模板W的主面51a供給液狀的撥液材，結果在凸部52的側面塗布液狀的撥液材，但並不限定於此，例如，也能在凸部52的側面直接塗布液狀的撥液材。
此外，於前述實施形態中，作為一例，雖是讓塗布部10的供給頭11藉由水平移動機構或上下移動機構而沿XYZ軸進行移動，但也能讓載台13移動。在此情況，可在載台13設置水平移動機構、上下移動機構。亦即，只要能使供給頭11和載台13相對移動即可，讓任一方或兩方移動皆可。在此情況，可藉由控制部40來控制載台13和供給頭11的相對移動。
此外，於前述實施形態中，作為一例，作為洗淨部 30是例示旋轉處理裝置，但並不限定於此，例如，也能使用貯留溶劑的槽、貯留純水的槽，而在該等槽內的液體浸漬塗布完畢的模板W。
此外，於前述實施形態中，作為一例，作為被處理物61是例示半導體基板，但並不限定於此，亦可為作為複製模板(replica template)而使用之石英基板。
以上是說明本發明的幾個實施形態，但這些實施形態僅不過是例示，並非用於限定發明的範圍。這些新穎的實施形態，能以其他各種形態來實施，在不脫離發明主旨的範圍內，可進行各種的省略、置換、變更。這些實施形態及其變形都包含於發明的範圍、主旨，且包含於申請專利範圍所記載的發明和其均等範圍。
1‧‧‧模板製造裝置
10‧‧‧塗布部
11‧‧‧供給頭
20‧‧‧搬運部
30‧‧‧洗淨部
31‧‧‧第1供給頭
32‧‧‧第2供給頭
33‧‧‧旋轉機構
40‧‧‧控制部
W‧‧‧模板

Claims (10)

  1. 一種壓印用的模板製造裝置，其特徵在於，係具備載台、供給頭、移動機構、控制部以及洗淨部，該載台，係用於支承模板；該模板係具備：具有主面的基體、及設置於前述主面上的凸部，且在該凸部的端面形成有被按壓於液狀的被轉印物之凹凸圖案；該供給頭，係對前述載台上的前述模板供給將前述液狀的被轉印物撥開之液狀的撥液材；該移動機構，係讓前述載台及前述供給頭於沿著前述載台的方向相對移動；該控制部，係控制前述供給頭及前述移動機構，使前述供給頭避開前述凹凸圖案而至少在前述凸部的側面塗布前述液狀的撥液材；該洗淨部，係對塗布有前述液狀的撥液材之模板供給液體；前述液狀的撥液材係含有：與前述模板的表面反應之撥液成分、與前述模板的表面反應之非撥液成分、以及將前述撥液成分溶解之揮發性溶劑，前述液體是將前述非撥液成分溶解之氟系的揮發性溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓印用的模板製造裝置，其中，前述控制部係將前述供給頭及前述移動機構控制成， 使前述供給頭對前述凸部的周圍之前述主面上供給前述液狀的撥液材，而在前述凸部的側面塗布前述液狀的撥液材。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之壓印用的模板製造裝置，其中，將前述撥液成分溶解之揮發性溶劑為氟系溶劑，前述氟系的揮發性溶劑是比將前述撥液成分溶解之揮發性溶劑具有更高揮發性的溶劑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之壓印用的模板製造裝置，其中，前述氟系的揮發性溶劑為氟系惰性液體。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之壓印用的模板製造裝置，前述洗淨部係具備：對塗布有前述液狀的撥液材之前述模板供給前述液體之供給頭、以及讓塗布有前述液狀的撥液材之前述模板於水平面內旋轉之旋轉機構；前述控制部係將前述供給頭及前述旋轉機構控制成，在前述供給頭開始供給前述液體後，藉由前述旋轉機構使前述模板旋轉。
  6. 一種壓印用的模板製造方法，其特徵在於，係具備將模板支承的步驟、塗布步驟、及液體供給步驟，該模板係具備：具有主面的基體、及設置於前述主面 上的凸部，且在該凸部的端面形成有被按壓於液狀的被轉印物之凹凸圖案；在該塗布步驟，係避開被支承的前述模板之前述凹凸圖案而至少在前述凸部的側面塗布將前述液狀的被轉印物撥開之液狀的撥液材；在該液體供給步驟，係對塗布有前述液狀的撥液材之模板供給液體；前述液狀的撥液材係含有：與前述模板的表面反應之撥液成分、與前述模板的表面反應之非撥液成分、以及將前述撥液成分溶解之揮發性溶劑，前述液體是將前述非撥液成分溶解之氟系的揮發性溶劑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之壓印用的模板製造方法，其中，在前述液狀的撥液材的塗布步驟，係對前述凸部的周圍之前述主面上供給前述液狀的撥液材，而在前述凸部的側面塗布前述液狀的撥液材。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之壓印用的模板製造方法，其中，將前述撥液成分溶解之揮發性溶劑為氟系溶劑，前述氟系的揮發性溶劑係比將前述撥液成分溶解之揮發性溶劑具有更高揮發性的溶劑。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之壓印用的模板製造 方法，其中，前述氟系的揮發性溶劑為氟系惰性液體。
  10. 如申請專利範圍第6至9項中任一項所述之壓印用的模板製造方法，在前述液體供給步驟，是對塗布有前述液狀的撥液材之前述模板開始供給前述液體後，才讓塗布有前述液狀的撥液材之前述模板於水平面內旋轉。
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