テンプレートの表面処理方法及び装置並びにパターン形成方法
【課題】均一性の高い離型層をテンプレート表面に形成する。
【解決手段】本実施形態によれば、テンプレートの表面処理方法は、凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面を水酸化するか又は前記表面に水を吸着させて、前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、前記ＯＨ基が分布したテンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程と、を備える。これらの処理は、アミンが所定濃度以下に管理された環境で行われる。
【解決手段】本実施形態によれば、テンプレートの表面処理方法は、凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面を水酸化するか又は前記表面に水を吸着させて、前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、前記ＯＨ基が分布したテンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程と、を備える。これらの処理は、アミンが所定濃度以下に管理された環境で行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレートの表面処理方法及び装置並びにパターン形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細パターンを形成する手法として、ナノインプリント法が注目されている。ナノインプリント法では、凹凸パターンが形成されたインプリント用テンプレートを被処理基板上に塗布したレジストに接触させ、レジストを硬化させた後、テンプレートをレジストから離型することによりレジストパターンを形成する。
【０００３】
テンプレートをレジストから容易に離型するために、テンプレート表面に離型層を形成する手法が提案されている。離型層は、例えば、テンプレートを離型剤溶液に浸漬し、表面に付着した溶液を高温高湿下で保持した後、リンス、乾燥を行うことにより形成されていた。
【０００４】
しかし、このような処理では、処理前テンプレートの表面、処理雰囲気中、離型剤溶液中などに存在するアミン、水分、有機物、パーティクル等がテンプレート表面に吸着し、形成される離型層の均一性が低下していた。この均一性の低い離型層を有するテンプレートを用いてレジストパターンを形成すると、レジストパターンに欠陥が発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T.Zhang et al, “Vapor Deposited Release Layers for Nanoimprint Lithography”, Proc. Of SPIE, Vol.6151, 117, 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、均一性の高い離型層をテンプレート表面に形成できるテンプレートの表面処理方法及び装置と、このようなテンプレートを用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、テンプレートの表面処理方法は、凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面を水酸化するか又は前記表面に水を吸着させて、前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、前記ＯＨ基が分布したテンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程と、を備える。これらの処理は、アミンが所定濃度以下に管理された環境で行われる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成図である。
【図２】同第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理方法を説明するフローチャートである。
【図３】同第１の実施形態に係るテンプレートに対する表面処理の各工程の模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成図である。
【図５】パーティクル除去の模式図である。
【図６】同第２の実施形態に係るテンプレートに対する表面処理の各工程の模式図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成図である。
【図８】同第３の実施形態に係る表面処理装置の第１チャンバの構成の一例を示す図である。
【図９】同第３の実施形態に係る表面処理装置の第２チャンバの構成の一例を示す図である。
【図１０】同第３の実施形態に係る表面処理装置の保管部の構成の一例を示す図である。
【図１１】同第３の実施形態に係るテンプレートの表面処理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成を示す。表面処理装置１００は、第１チャンバ１１０、第２チャンバ１２０、テンプレートを搬送経路１３０に沿って搬送する搬送アーム１３１、処理前のテンプレートをセットするローダ部１４０、処理後のテンプレートを搬出するアンローダ部１５０を備える。ローダ部１４０と第１チャンバ１１０との間、第１チャンバ１１０と第２チャンバ１２０との間、及び第２チャンバ１２０とアンローダ部１５０との間には隔壁が設けられている。
【００１１】
なお、第１チャンバ１１０、第２チャンバ１２０の側面に、開閉可能なシャッター（図示せず）を設けることができる。図１では、便宜上、搬送アーム１３１をチャンバの下方に示しているが、実際には、搬送アーム１３１はチャンバと同程度の高さに設けられており、シャッターを介してテンプレートをチャンバへ搬入したり、チャンバから搬出したりできるようになっている。
【００１２】
また、表面処理装置１００の上部には第１フィルタ１６０及び第２フィルタ１７０が設けられている。第１フィルタ１６０は、パーティクルを除去するヘパフィルタである。第２フィルタ１７０は、アンモニア等のアミンを除去するケミカルフィルタである。第１フィルタ１６０及び第２フィルタ１７０により、表面処理装置１００内はパーティクル、アミンが極めて少ない環境となる。例えばアミンは数ｐｐｂレベルに管理されている。
【００１３】
第１チャンバ１１０は、テンプレートの表面にＯＨラジカルを反応させるチャンバであり、保持部１１１、第１気体供給部１１２、及び光照射部１１３を有する。
【００１４】
保持部１１１は、ローダ部１４０によりセットされ、搬送アーム１３１により搬送されたテンプレート１０１を保持する。テンプレート１０１は、例えば、一般のフォトマスクに用いる全透明な石英基板にプラズマエッチングで凹凸のパターンを形成したものである。
【００１５】
第１気体供給部１１２は、Ｈ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合気体を第１チャンバ１１０内に供給する。第１気体供給部１１２は、混合気体の混合比や流量を制御して、第１チャンバ１１０内の湿度を調整できる。
【００１６】
光照射部１１３は、テンプレート１０１の凹凸を有するパターン面に光を照射する。光照射部１１３は、光源としてＸｅエキシマランプを有し、波長１７２ｎｍの光を発する。
【００１７】
光照射部１１３は、テンプレート１０１表面に一括して光を照射するものでもよいし、テンプレート１０１の一部分を照射するものでもよい。光照射部１１３又は保持部１１１を、平面方向又は垂直方向に駆動可能に設け、光照射部１１３に対してテンプレート１０１を相対的に移動可能とすることが好適である。また、テンプレート１０１表面に対する光の照射角度を調節できるようにしてもよい。
【００１８】
なお、光照射部１１３とテンプレート１０１表面との間に介在する気体は、光照射部１１３が発する光を減衰させる。従って、光照射部１１３から発せられる光がテンプレート１０１表面に到達するように、第１チャンバ１１３内の湿度、酸素濃度、光照射部１１３から発せられる光の強度、光照射部１１３とテンプレート１０１表面との間の距離が調整される。
【００１９】
また、光照射部１１３はクオーツＱｚで覆われており、これにより光照射部１１３からテンプレート１０１へのコンタミネーションを防止できるようになっている。
【００２０】
第２チャンバ１２０は、テンプレートの加熱を行いながらカップリング剤を供給してカップリング反応を生じさせるチャンバであり、保持部１２１、加熱部１２２、第２気体供給部１２３、及び冷却部（図示せず）を有する。
【００２１】
保持部１２１は、第１チャンバ１１０から搬送アーム１３１により搬送されたテンプレート１０１を保持する。
【００２２】
加熱部１２２は、例えばヒータであり、保持部１２１に保持されているテンプレート１０１の加熱を行う。加熱部１２２は、テンプレート１０１の表面温度を調節できる。
【００２３】
第２気体供給部１２３は、シランカップリング剤とＮ２の混合気体を第２チャンバ１２０内に供給する。シランカップリング剤は、例えばＳｉを含有し、端部にアルコキシ基（ＲＯ−）又はＮＨｘ（ｘ＝１、２）基を有する炭化水素又はフロロカーボンである。
【００２４】
冷却部は、テンプレート１０１の冷却を行う。冷却部は例えばクールプレートに近接してテンプレート１０１を保持することによりテンプレート１０１を冷却する。また、第２気体供給部１２３が低温のドライエアを供給してテンプレートの冷却を行ってもよい。
【００２５】
次に、このような表面処理装置１００を用いてテンプレートの表面処理を行う方法を図１〜図３を用いて説明する。図２は、表面処理方法を説明するフローチャートである。また、図３は、テンプレートに対する表面処理の各工程の模式図である。
【００２６】
（ステップＳ１０１）凹凸を有するパターン面を備えたテンプレート１０１が表面処理装置１００のローダ部１４０にセットされる。表面処理装置１００の内部には、フィルタ１６０、１７０を通過した雰囲気が供給されるため、アミンが数ｐｐｂレベルに管理され、また、パーティクルが極めて少ない。搬送アーム１３１がテンプレート１０１をローダ部１４０から第１チャンバ１１０へ搬送する。搬送されたテンプレート１０１は、保持部１１１に保持される。
【００２７】
（ステップＳ１０２）第１気体供給部１１２がＨ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合気体を第１チャンバ１１０内に供給する。これにより、第１チャンバ１１０内が高湿度雰囲気となる。
【００２８】
（ステップＳ１０３）光照射部１１３が、波長１７２ｎｍの光をテンプレート１０１表面に照射する。これにより、雰囲気中の酸素に作用してオゾンを生成し、更に酸化力の強い酸素ラジカルを生成する。その結果、図３（ａ）に示すように、有機物が除去される。
【００２９】
また、光照射により、清浄化された石英テンプレート１０１表面のシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）は、ＯＨラジカルによりＯＨ化（水酸化）され、図３（ｂ）に示すように、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が均一かつ緻密に分布する。この時、さらにシラノール基上に水分が過剰に吸着する。
【００３０】
（ステップＳ１０４）光照射部１１３が光の照射を停止し、第１気体供給部１１２が混合気体の供給を停止する。そして、搬送アーム１３１によりテンプレート１０１が第２チャンバ１２０へ移送される。第２チャンバ１２０へ移送されたテンプレート１０１は保持部１２１に保持される。
【００３１】
（ステップＳ１０５）加熱部１２２がテンプレート１０１を１８０℃の温度で加熱する。これにより、テンプレート１０１表面のＯＨ化されたサイトに過剰に吸着していた水分が除去される。加熱は、過剰な吸着水を除去し、かつテンプレート１０１表面に分布するＯＨ基が脱離しない１００℃以上２００℃以下の範囲で行うことが好ましい。
【００３２】
第２チャンバ１２０に吸気減圧機構を設け、加熱と共に、第２チャンバ１２０内を減圧してもよい。例えば、第２チャンバ１２０内を１０−５Ｐａ以下に減圧することが好適である。
【００３３】
（ステップＳ１０６）加熱部１２２は加熱を続ける。第２チャンバ１２０内の雰囲気の水分を図示しないセンサで計測し、水分がｐｐｂオーダーまで減少した後に、第２気体供給部１２３がシランカップリング剤とドライＮ２の混合気体を第２チャンバ１２０内に供給する。図３（ｃ）に示すように、シランカップリング剤の加水分解基（例えばメトキシ基）雰囲気中に残存する微量の水分と加水分解反応し、シラノール基を生じ、更に石英テンプレート１０１表面のシラノール基と脱水縮合反応することにより、カップリング反応が生じる。
【００３４】
（ステップＳ１０７）加熱部１２２が加熱を停止し、冷却部がテンプレート１０１を冷却する。
【００３５】
（ステップＳ１０８）テンプレートがアンローダ部１５０から搬出される。
【００３６】
ステップＳ１０３で水酸化処理されたテンプレート１０１表面は、アンモニアやアミンを吸着し易い。また、アンモニアやアミン、水分、アルコール等はカップリング反応の副生成物であるため、これらの物質が反応サイトに存在していると、カップリング反応が抑制される。しかし、本実施形態では、ケミカルフィルタ１７０により、アミンが極めて低濃度に抑制された処理環境となっている。また、減圧や加熱により、カップリング反応に不要な反応生成を除去することも可能である。これにより、カップリング反応を効果的に進めることができる。
【００３７】
また、カップリング反応時の雰囲気中に余剰な水分が存在すると、雰囲気中でカップリング反応が生じ、カップリング剤が互いに凝集してパーティクルが生じてしまう。このため、反応種が減少し、かつ反応で生じたアミン等の副生成物やパーティクルが反応サイトのテンプレート１０１表面に付着してカップリング反応が抑制される。しかし、本実施形態では、ドライ窒素を供給すると共に、加熱を行うため、第２チャンバ１２０内を極めて低湿度に保つことができる。さらに、カップリング反応中に反応で生じたアミン等の副生成物の濃度を低濃度に抑制する構成としても構わない。例えば、シランカップリング剤を蒸気で供給する場合には、カップリング反応中に第２チャンバ１２０と第２気体供給部１２３との間で反応雰囲気を循環させて反応副生成物の除去を行う。この場合、循環経路にケミカルフィルタを設けておくことが望ましい。
【００３８】
また、本実施形態では、カップリング反応を行っている間も加熱しているため、カップリング反応で生じる副生成物のアミンを反応サイトから速やかに除去でき、テンプレート１０１表面において均一かつ緻密にカップリング反応を行うことができ、図３（ｄ）に示すように、テンプレート１０１表面に均一で強固な離型層１０を形成することができる。
【００３９】
このような処理により離型層が形成されたテンプレート１０１は、以下のようなインプリント法によるパターン形成に用いられる。まず、被処理基板上にインプリント材料を塗布し、その後、上述した表面処理を施したテンプレート１０１をインプリント材料に接触させ、この状態でインプリント材料を硬化する。そして、テンプレートをインプリント材料から離型することで、被処理基板上にパターンが形成される。本実施形態による表面処理が施されたテンプレート１０１を用いて形成されたパターンは、欠陥密度が０．１個／ｃｍ２以下に抑制される。また、テンプレート１０１の寿命を長くすることができる。
【００４０】
このように、本実施形態による表面処理が施されたテンプレート１０１を用いることで、インプリント品質を向上でき、インプリントを用いて作製したストレージデバイスやＬＥＤ等の生産性を高めることができる。
【００４１】
上記第１の実施形態では、カップリング反応を生じさせる際に（ステップＳ１０６において）、気化したシランカップリング剤が用いられていたが、液状のカップリング剤（溶剤にカップリング剤が溶解した液体）をテンプレート１０１表面にスピン塗布又はスプレー塗布又はロール塗布してもよい。また、化学気相成長法又は物理気相成長法又は結晶成長法又は蒸着法を用いて、シランカップリング剤をテンプレート１０１表面に成膜してもよい。また、シランカップリング剤にシラノール触媒などの触媒をあわせてテンプレート１０１表面に供給してもよい。なお、シランカップリング剤を液体で供給する場合には、カップリング反応中に第２チャンバ１２０とシランカップリング剤供給部（図示せず）との間でシランカップリング剤を循環させて反応副生成物の除去を行うこともできる。この場合、循環経路に副生成物を除去するフィルタを設けてリおくことが望ましい。
【００４２】
また、上記第１の実施形態では、テンプレート表面をＯＨラジカルと反応させていたが、ＯＨラジカルと直接反応させない手法もある。まず、第１チャンバ１１０において、光照射部１１３が、波長２５２ｎｍの光を照射し、テンプレート１０１表面を親水化する。この時、テンプレート１０１表面にオゾンを作用させてもよい。
【００４３】
続いて、第１気体供給部１１２がＨ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合気体を第１チャンバ１１０内に供給し、高湿度雰囲気をテンプレート１０１表面に作用させる。これにより、テンプレート１０１表面に水が吸着される。
【００４４】
このテンプレート１０１が第２チャンバ１２０に移送され、減圧下で加熱部１２２により１８０℃程度で加熱される。これにより、テンプレート１０１表面に過剰に吸着していた水分が除去され、テンプレート１０１表面にモノレイヤの吸着水層が形成される。
【００４５】
そして、第２気体供給部１２３がシランカップリング剤とドライＮ２の混合気体を供給し、吸着水層にシランカップリング剤を作用させ、カップリング反応を生じさせる。加熱により過剰な吸着水を除去しているため、カップリング反応を効果的に進めることができる。
【００４６】
このような手法によっても、上記第１の実施形態と同様に、図３（ｄ）に示すような、テンプレート１０１表面に均一で強固な離型層１０を形成することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）図４に、本発明の第２の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成を示す。表面処理装置２００は、図１に示す上記第１の実施形態に係る表面処理装置１００のローダ部１４０と第１チャンバ１１０との間にチャンバ２１０〜２４０をさらに備えた構成となっている。
【００４８】
搬送アーム１３１はチャンバ間でのテンプレート１０１の移送を行う。表面処理装置２００の上部には、第１フィルタ１６０及び第２フィルタ１７０が設けられているため、装置内部は、パーティクルやアミンが極めて少ない環境に保たれる。
【００４９】
図４において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
チャンバ２１０は、テンプレート１０１表面に付着している金属やＳｉ等の無機物パーティクルを除去する。図５にチャンバ２１０の模式図を示す。チャンバ２１０は、加圧ロール２１１、リール２１２、２１３、粘着シート２１４、及び搬送ステージ２１５を有する。
【００５１】
粘着シート２１４は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の基材にアクリル系粘着層が形成されたシートである。
【００５２】
リール２１２は、ロール状の粘着シート２１４を巻き戻す方向（図中時計回り方向）に回転し、粘着シート２１４を繰り出す。
【００５３】
リール２１３は、粘着シート２１４を巻き取る方向（図中時計回り方向）に回転し、粘着シート２１４をロール状に巻き取る。
【００５４】
搬送ステージ２１５は、加圧ロール２１１の下方を通過するように、テンプレート１０１を（図中右方向へ）搬送する。
【００５５】
加圧ロール２１１は、粘着シート２１４を送る方向（図中反時計回り方向）に回転しながら、搬送ステージ２１５により搬送されているテンプレート１０１の表面に対して、粘着シート２１４を圧接、剥離する。これにより、テンプレート１０１表面から無機物パーティクルが除去される。
【００５６】
図４では、チャンバ２１０にテンプレート１０１を保持する保持部２１６が示されているが、搬送ステージ２１５が搬送アーム１３１との間でテンプレート１０１の搬入、搬出を直接行う場合は、保持部２１６を省略できる。
【００５７】
図４に示すチャンバ２３０は、テンプレート１０１表面に吸着した水やアミン等の分子を除去するチャンバであり、保持部２３１、加熱部２３２、及び吸気口２３３を有する。
【００５８】
保持部２３１は、チャンバ２１０において無機物パーティクルが除去されたテンプレート１０１を保持する。
【００５９】
加熱部２３２は、例えばヒータであり、保持部２３１に保持されているテンプレート１０１の加熱を行う。加熱部２３２は、１５０℃〜２００℃程度の温度で加熱を行うことが好適である。
【００６０】
吸気口２３３は、図示しない吸気機構に連結されており、吸気口２３３を介してチャンバ２３０内の気体が排出され、チャンバ内が減圧される。
【００６１】
加熱及び減圧により、図６（ａ）に示すように、テンプレート１０１表面から吸着分子が除去される。テンプレート１０１表面に残存している有機物は、第１チャンバ１１０において、図６（ｂ）（図３（ａ）と同じ図である）に示すように、波長１７２ｎｍの光が照射されて、除去される。
【００６２】
チャンバ２３０内は減圧状態にあり、前後の処理が行われるチャンバ２１０、第１チャンバ１１０とは環境（内部圧力）が異なる。そのため、チャンバ２１０とチャンバ２３０との間、チャンバ２３０と第１チャンバ１１０との間にはそれぞれロードロック室を構成するチャンバ（ロードロックチャンバ）２２０、２４０が設けられる。
【００６３】
ロードロックチャンバ２２０は、保持部２２１、気体供給口２２２、及び吸気口２２３を有する。保持部２２１は、チャンバ２１０における処理が施されたテンプレート１０１を保持する。吸気口２２３は図示しない吸気機構に連結されており、チャンバ内を減圧できる。ロードロックチャンバ２２０内に、気体供給口２２２を介して、図示しない気体供給部から窒素ガス（不活性ガス）を供給することで、チャンバ内を窒素ガス雰囲気にすることができる。
【００６４】
ロードロックチャンバ２４０は、保持部２４１、気体供給口２４２、及び吸気口２４３を有する。保持部２４１は、チャンバ２３０における処理が施されたテンプレート１０１を保持する。吸気口２４３は図示しない吸気機構に連結されており、チャンバ内を減圧できる。ロードロックチャンバ２４０内に、気体供給口２４２を介して、図示しない気体供給部から窒素ガス（不活性ガス）を供給することで、チャンバ内を窒素ガス雰囲気にすることができる。
【００６５】
ロードロックチャンバ２２０、２４０と、チャンバ２３０との間はゲートバルブ２５２、２５３によって仕切られている。例えば、ロードロックチャンバ２２０からチャンバ２３０へテンプレート１０１を搬送する場合、ロードロックチャンバ２２０内が減圧されてからゲートバルブ２５２が開く。また、例えば、チャンバ２３０からロードロックチャンバ２４０へテンプレート１０１を搬送する場合、ロードロックチャンバ２４０内が減圧されてから、ゲートバルブ２５３が開く。
【００６６】
チャンバ２１０とロードロックチャンバ２２０との間には隔壁２５１が設けられ、ロードロックチャンバ２４０と第１チャンバ１１０との間には隔壁２５４が設けられる。
【００６７】
なお、チャンバ２１０やロードロックチャンバ２２０、２４０の側面には第１チャンバ１１０、第２チャンバ１２０と同様に搬送経路１３０とテンプレート１０１の搬送を行うことが可能なシャッター（図示せず）を設けることができる。さらに、ロードロックチャンバ２２０とチャンバ２３０との間及びチャンバ２３０とロードロックチャンバ２４０との間に図示しない搬送機構を別途設けても構わない。
【００６８】
このような表面処理装置２００は、上記第１の実施形態におけるテンプレートの表面処理を行う前に、テンプレート表面の無機物パーティクルや吸着分子を除去するため、テンプレート表面にさらに均一で強固な離型層を形成することができる。また、離型層を形成する前にチャンバ２１０及びチャンバ２３０でテンプレート表面を清浄化しているため、部分的に欠損した離型層を一旦除去し、再度均一な離型層を形成することができる。
（第３の実施形態）図７に本発明の第３の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成を示す。表面処理装置３００は、第１チャンバ３１０、第２チャンバ３２０、テンプレートを搬送経路３３０に沿って搬送する搬送アーム３３１、処理前のテンプレートをセットするローダ部３４０、処理後のテンプレートを保管する保管部３８０、保管部３８０に保管されているテンプレートを搬出するアンローダ部３５０を備える。
【００６９】
ローダ部３４０と第１チャンバ３１０との間、第１チャンバ３１０と第２チャンバ３２０との間、第２チャンバ３２０と保管部３８０との間、及び保管部３８０とアンローダ部３５０との間には隔壁が設けられている。
【００７０】
なお、第１チャンバ３１０、第２チャンバ３２０、保管部３８０の側面に、開閉可能なシャッター（図示せず）を設けることができる。図７では、便宜上、搬送アーム３３１をチャンバの下方に示しているが、実際には、搬送アーム３３１はチャンバと同程度の高さに設けられており、シャッターを介してテンプレートをチャンバへ搬入したり、チャンバから搬出したりできるようになっている。
【００７１】
また、表面処理装置３００の上部には第１フィルタ３６０及び第２フィルタ３７０が設けられている。第１フィルタ３６０は、パーティクルを除去するヘパフィルタである。第２フィルタ３７０は、アンモニア等のアミンを除去するケミカルフィルタである。第１フィルタ３６０及び第２フィルタ３７０により、表面処理装置３００内はパーティクル、アミンが極めて少ない環境となる。例えばアミンは数ｐｐｂレベルに管理されている。
【００７２】
第１チャンバ３１０は、テンプレート表面に残存しているレジスト残渣等の有機物を除去するチャンバであり、プラズマアッシングにより有機物を灰化して除去する。第１チャンバ３１０の構成の一例を図８に示す。
【００７３】
第２チャンバ３２０は、テンプレート表面に薬液を供給し、テンプレート表面に残存している無機物パーティクルを除去するチャンバである。また、第２チャンバ３２０においてカップリング反応が生じ、テンプレート表面に離型層が形成される。第２チャンバ３２０では、テンプレート表面を乾かすことなく、均一な離型層が形成される。テンプレート表面を乾かすことによって乾燥痕（ウォーターマーク）等の欠陥が生じ、しいてはインプリント欠陥を引き起こす問題がある。したがってテンプレート洗浄中にテンプレート表面を乾かすことなくカップリング反応を実施することで、離型層を形成する前のテンプレート表面の汚染を防ぐことができ、かつ均一で強固な離型層を形成することでき、インプリント時の欠陥を低減することができる。
【００７４】
具体的には、第２チャンバ３２０は、図９に示すように、テンプレート３０１を保持して回転させる保持回転部４００と、薬液供給部４１０とを備える。
【００７５】
保持回転部４００は、スピンカップ４０１、回転軸４０２、スピンベース４０３、及びチャックピン４０４を有する。回転軸４０２は略鉛直方向に延び、回転軸４０２の上端に円盤状のスピンベース４０３が取り付けられている。回転軸４０２及びスピンベース４０３は、図示しないモータにより回転させることができる。
【００７６】
チャックピン４０４はスピンベース４０３の周縁部に設けられている。チャックピン４０４がテンプレート３０１を狭持することで、保持回転部４００はテンプレート３０１をほぼ水平に保持して回転させることができる。
【００７７】
テンプレート３０１の表面の回転中心付近に、薬液供給部４１０から薬液が供給されると、薬液はテンプレート３０１の外周方向へ広がる。また、保持回転部４００は、テンプレート３０１のスピン乾燥を行うことができる。テンプレート３０１の外周方向に飛散した余分な薬液は、スピンカップ４０１に捕らえられ、廃液管４０５を介して排出される。
【００７８】
薬液供給部４１０は、テンプレート３０１表面に、洗浄液、アルコール、シンナー、及びシランカップリング剤を供給することができる。洗浄液は、供給ライン４１１を介して供給され、ノズル４１２から吐出される。洗浄液には、例えば、硫酸、フッ酸、塩酸、過酸化水素等を用いることができる。
【００７９】
同様に、アルコールは、供給ライン４１３を介して供給され、ノズル４１４から吐出される。アルコールには、例えば、イソプロピルアルコールやエタノール等を用いることができる。
【００８０】
また、シンナーは、供給ライン４１５を介して供給され、ノズル４１６から吐出される。シンナーには、例えば、ヘキサン、ＰＧＭＥ、ＰＧＭＥＡ、γ−ブチルラクトン等を用いることができる。
【００８１】
また、シランカップリング剤は、供給ライン４１７を介して供給され、ノズル４１８から吐出される。シランカップリング剤は、例えばＳｉを含有し、端部にアルコキシ基（ＲＯ−）又はＮＨｘ（ｘ＝１、２）基を有する炭化水素又はフロロカーボンである。
【００８２】
次に、図１０を用いて保管部３８０について説明する。保管部３８０は、第２チャンバ３２０において離型層が形成されたテンプレート３０１を保管する。
【００８３】
図１０に示すように、保管部３８０の上部には、パーティクルを除去するヘパフィルタ３８１、及びアンモニア等のアミンを除去するケミカルフィルタ３８２が設けられている。そのため、保管部３８０の内部は、第１チャンバ３１０及び第２チャンバ３２０よりもパーティクル、アミンが少ない環境となっており、アミン濃度、パーティクル数が所定値以下となるように管理されている。また、保管部３８０には窒素ガス（不活性ガス）が供給さており、保管部３８０の内部は窒素ガス雰囲気になっている。
【００８４】
レジストパターン形成の直前まで、テンプレート３０１をこのような保管部３８０で保管しておくことで、保管中に離型層が汚染されることを防止することができる。
【００８５】
次に、このような表面処理装置３００を用いてテンプレート３０１の表面処理を行う方法を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、テンプレート３０１は、例えば一般のフォトマスクに用いる全透明な石英基板にプラズマエッチングで凹凸のパターンを形成したものである。
【００８６】
（ステップＳ３０１）凹凸を有するパターン面を備えたテンプレート３０１が表面処理装置３００のローダ部３４０にセットされる。表面処理装置３００の内部には、フィルタ３６０、３７０を通過した雰囲気が供給されるため、アミンが数ｐｐｂレベルに管理され、また、パーティクルが極めて少ない。搬送アーム３３１がテンプレート３０１をローダ部３４０から第１チャンバ３１０へ搬送する。
【００８７】
（ステップＳ３０２）第１チャンバ３１０においてプラズマアッシングが行われ、テンプレート３０１表面に残存しているレジスト残渣等の有機物が除去される。
【００８８】
（ステップＳ３０３）搬送アーム３３１が、テンプレート３０１を、第１チャンバ３１０から第２チャンバ３２０へ搬送する。搬送されたテンプレート３０１は、図９に示すチャックピン４０４に狭持される。
【００８９】
（ステップＳ３０４）テンプレート３０１を所定の回転速度で回転させ、薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近に洗浄液を供給する。洗浄液がテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡り、テンプレート３０１の洗浄処理が行われる。これにより、テンプレート３０１の表面に残存していた無機物パーティクルが除去される。
【００９０】
（ステップＳ３０５）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にアルコールを供給する。アルコールがテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。これにより、テンプレート３０１の表面に残留していた洗浄液がアルコールに置換される。
【００９１】
（ステップＳ３０６）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にシンナーを供給する。シンナーがテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。これにより、テンプレート３０１の表面に残留していたアルコールがシンナーに置換される。
【００９２】
（ステップＳ３０７）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にシランカップリング剤を供給する。シランカップリング剤がテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。シランカップリング剤の加水分解基（例えばメトキシ基）が、雰囲気中やテンプレート３０１上に残存する微量の水分と加水分解反応し、シラノール基を生じ、更に、テンプレート３０１表面のシラノール基と脱水縮合反応することにより、カップリング反応が生じる。これにより、テンプレート３０１の表面に均一な離型層が形成される。
【００９３】
（ステップＳ３０８）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にシンナーを供給する。シンナーがテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。これにより、テンプレート３０１の表面に残留していたシランカップリング剤がシンナーに置換される。
【００９４】
（ステップＳ３０９）テンプレート３０１の乾燥処理を行う。例えばテンプレート３０１の回転速度を所定のスピンドライ回転速度に上げて、テンプレート３０１の表面に残っているシンナーを振り切って乾燥させるスピンドライ処理を行う。
【００９５】
（ステップＳ３１０）テンプレート３０１が第２チャンバ３２０から搬出され、保管部３８０に搬入される。テンプレート３０１は、レジストパターン形成の直前まで、保管部３８０において保管される。
【００９６】
このように本実施形態では、第２チャンバ３２０において、ステップＳ３０４のウェット洗浄処理から、ステップＳ３０７の離型層形成までの間、テンプレート３０１を乾かさず濡れた状態のままにしている。テンプレート３０１が雰囲気中に曝されず、テンプレート３０１表面に有機物等が付着することを防止できるので、均一で強固な離型層を形成することができる。
【００９７】
また、本実施形態による表面処理が施されたテンプレート３０１を用いることで、インプリント品質を向上でき、インプリントを用いて作製したストレージデバイスやＬＥＤ等の生産性を高めることができる。
【００９８】
上記第３の実施形態では、プラズマアッシングによりテンプレート３０１上の有機物を除去していたが、紫外線を照射して有機物を分解して除去してもよいし、発煙硝酸、オゾン水、高濃度オゾン水等の酸化性液体を用いて有機物を酸化分解して除去してもよい。また、有機溶剤を用いて有機物を除去してもよい。
【００９９】
また、表面処理装置３００の保管部３８０を、表面処理装置１００、２００に設けてもよい。
【０１００】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ 表面処理装置
１０１ テンプレート
１１０ 第１チャンバ
１１２ 第１気体供給部
１１３ 光照射部
１２０ 第２チャンバ
１２２ 加熱部
１２３ 第２気体供給部
１３１ 搬送アーム
１６０ ヘパフィルタ
１７０ ケミカルフィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレートの表面処理方法及び装置並びにパターン形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細パターンを形成する手法として、ナノインプリント法が注目されている。ナノインプリント法では、凹凸パターンが形成されたインプリント用テンプレートを被処理基板上に塗布したレジストに接触させ、レジストを硬化させた後、テンプレートをレジストから離型することによりレジストパターンを形成する。
【０００３】
テンプレートをレジストから容易に離型するために、テンプレート表面に離型層を形成する手法が提案されている。離型層は、例えば、テンプレートを離型剤溶液に浸漬し、表面に付着した溶液を高温高湿下で保持した後、リンス、乾燥を行うことにより形成されていた。
【０００４】
しかし、このような処理では、処理前テンプレートの表面、処理雰囲気中、離型剤溶液中などに存在するアミン、水分、有機物、パーティクル等がテンプレート表面に吸着し、形成される離型層の均一性が低下していた。この均一性の低い離型層を有するテンプレートを用いてレジストパターンを形成すると、レジストパターンに欠陥が発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T.Zhang et al, “Vapor Deposited Release Layers for Nanoimprint Lithography”, Proc. Of SPIE, Vol.6151, 117, 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、均一性の高い離型層をテンプレート表面に形成できるテンプレートの表面処理方法及び装置と、このようなテンプレートを用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、テンプレートの表面処理方法は、凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面を水酸化するか又は前記表面に水を吸着させて、前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、前記ＯＨ基が分布したテンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程と、を備える。これらの処理は、アミンが所定濃度以下に管理された環境で行われる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成図である。
【図２】同第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理方法を説明するフローチャートである。
【図３】同第１の実施形態に係るテンプレートに対する表面処理の各工程の模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成図である。
【図５】パーティクル除去の模式図である。
【図６】同第２の実施形態に係るテンプレートに対する表面処理の各工程の模式図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成図である。
【図８】同第３の実施形態に係る表面処理装置の第１チャンバの構成の一例を示す図である。
【図９】同第３の実施形態に係る表面処理装置の第２チャンバの構成の一例を示す図である。
【図１０】同第３の実施形態に係る表面処理装置の保管部の構成の一例を示す図である。
【図１１】同第３の実施形態に係るテンプレートの表面処理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成を示す。表面処理装置１００は、第１チャンバ１１０、第２チャンバ１２０、テンプレートを搬送経路１３０に沿って搬送する搬送アーム１３１、処理前のテンプレートをセットするローダ部１４０、処理後のテンプレートを搬出するアンローダ部１５０を備える。ローダ部１４０と第１チャンバ１１０との間、第１チャンバ１１０と第２チャンバ１２０との間、及び第２チャンバ１２０とアンローダ部１５０との間には隔壁が設けられている。
【００１１】
なお、第１チャンバ１１０、第２チャンバ１２０の側面に、開閉可能なシャッター（図示せず）を設けることができる。図１では、便宜上、搬送アーム１３１をチャンバの下方に示しているが、実際には、搬送アーム１３１はチャンバと同程度の高さに設けられており、シャッターを介してテンプレートをチャンバへ搬入したり、チャンバから搬出したりできるようになっている。
【００１２】
また、表面処理装置１００の上部には第１フィルタ１６０及び第２フィルタ１７０が設けられている。第１フィルタ１６０は、パーティクルを除去するヘパフィルタである。第２フィルタ１７０は、アンモニア等のアミンを除去するケミカルフィルタである。第１フィルタ１６０及び第２フィルタ１７０により、表面処理装置１００内はパーティクル、アミンが極めて少ない環境となる。例えばアミンは数ｐｐｂレベルに管理されている。
【００１３】
第１チャンバ１１０は、テンプレートの表面にＯＨラジカルを反応させるチャンバであり、保持部１１１、第１気体供給部１１２、及び光照射部１１３を有する。
【００１４】
保持部１１１は、ローダ部１４０によりセットされ、搬送アーム１３１により搬送されたテンプレート１０１を保持する。テンプレート１０１は、例えば、一般のフォトマスクに用いる全透明な石英基板にプラズマエッチングで凹凸のパターンを形成したものである。
【００１５】
第１気体供給部１１２は、Ｈ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合気体を第１チャンバ１１０内に供給する。第１気体供給部１１２は、混合気体の混合比や流量を制御して、第１チャンバ１１０内の湿度を調整できる。
【００１６】
光照射部１１３は、テンプレート１０１の凹凸を有するパターン面に光を照射する。光照射部１１３は、光源としてＸｅエキシマランプを有し、波長１７２ｎｍの光を発する。
【００１７】
光照射部１１３は、テンプレート１０１表面に一括して光を照射するものでもよいし、テンプレート１０１の一部分を照射するものでもよい。光照射部１１３又は保持部１１１を、平面方向又は垂直方向に駆動可能に設け、光照射部１１３に対してテンプレート１０１を相対的に移動可能とすることが好適である。また、テンプレート１０１表面に対する光の照射角度を調節できるようにしてもよい。
【００１８】
なお、光照射部１１３とテンプレート１０１表面との間に介在する気体は、光照射部１１３が発する光を減衰させる。従って、光照射部１１３から発せられる光がテンプレート１０１表面に到達するように、第１チャンバ１１３内の湿度、酸素濃度、光照射部１１３から発せられる光の強度、光照射部１１３とテンプレート１０１表面との間の距離が調整される。
【００１９】
また、光照射部１１３はクオーツＱｚで覆われており、これにより光照射部１１３からテンプレート１０１へのコンタミネーションを防止できるようになっている。
【００２０】
第２チャンバ１２０は、テンプレートの加熱を行いながらカップリング剤を供給してカップリング反応を生じさせるチャンバであり、保持部１２１、加熱部１２２、第２気体供給部１２３、及び冷却部（図示せず）を有する。
【００２１】
保持部１２１は、第１チャンバ１１０から搬送アーム１３１により搬送されたテンプレート１０１を保持する。
【００２２】
加熱部１２２は、例えばヒータであり、保持部１２１に保持されているテンプレート１０１の加熱を行う。加熱部１２２は、テンプレート１０１の表面温度を調節できる。
【００２３】
第２気体供給部１２３は、シランカップリング剤とＮ２の混合気体を第２チャンバ１２０内に供給する。シランカップリング剤は、例えばＳｉを含有し、端部にアルコキシ基（ＲＯ−）又はＮＨｘ（ｘ＝１、２）基を有する炭化水素又はフロロカーボンである。
【００２４】
冷却部は、テンプレート１０１の冷却を行う。冷却部は例えばクールプレートに近接してテンプレート１０１を保持することによりテンプレート１０１を冷却する。また、第２気体供給部１２３が低温のドライエアを供給してテンプレートの冷却を行ってもよい。
【００２５】
次に、このような表面処理装置１００を用いてテンプレートの表面処理を行う方法を図１〜図３を用いて説明する。図２は、表面処理方法を説明するフローチャートである。また、図３は、テンプレートに対する表面処理の各工程の模式図である。
【００２６】
（ステップＳ１０１）凹凸を有するパターン面を備えたテンプレート１０１が表面処理装置１００のローダ部１４０にセットされる。表面処理装置１００の内部には、フィルタ１６０、１７０を通過した雰囲気が供給されるため、アミンが数ｐｐｂレベルに管理され、また、パーティクルが極めて少ない。搬送アーム１３１がテンプレート１０１をローダ部１４０から第１チャンバ１１０へ搬送する。搬送されたテンプレート１０１は、保持部１１１に保持される。
【００２７】
（ステップＳ１０２）第１気体供給部１１２がＨ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合気体を第１チャンバ１１０内に供給する。これにより、第１チャンバ１１０内が高湿度雰囲気となる。
【００２８】
（ステップＳ１０３）光照射部１１３が、波長１７２ｎｍの光をテンプレート１０１表面に照射する。これにより、雰囲気中の酸素に作用してオゾンを生成し、更に酸化力の強い酸素ラジカルを生成する。その結果、図３（ａ）に示すように、有機物が除去される。
【００２９】
また、光照射により、清浄化された石英テンプレート１０１表面のシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）は、ＯＨラジカルによりＯＨ化（水酸化）され、図３（ｂ）に示すように、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が均一かつ緻密に分布する。この時、さらにシラノール基上に水分が過剰に吸着する。
【００３０】
（ステップＳ１０４）光照射部１１３が光の照射を停止し、第１気体供給部１１２が混合気体の供給を停止する。そして、搬送アーム１３１によりテンプレート１０１が第２チャンバ１２０へ移送される。第２チャンバ１２０へ移送されたテンプレート１０１は保持部１２１に保持される。
【００３１】
（ステップＳ１０５）加熱部１２２がテンプレート１０１を１８０℃の温度で加熱する。これにより、テンプレート１０１表面のＯＨ化されたサイトに過剰に吸着していた水分が除去される。加熱は、過剰な吸着水を除去し、かつテンプレート１０１表面に分布するＯＨ基が脱離しない１００℃以上２００℃以下の範囲で行うことが好ましい。
【００３２】
第２チャンバ１２０に吸気減圧機構を設け、加熱と共に、第２チャンバ１２０内を減圧してもよい。例えば、第２チャンバ１２０内を１０−５Ｐａ以下に減圧することが好適である。
【００３３】
（ステップＳ１０６）加熱部１２２は加熱を続ける。第２チャンバ１２０内の雰囲気の水分を図示しないセンサで計測し、水分がｐｐｂオーダーまで減少した後に、第２気体供給部１２３がシランカップリング剤とドライＮ２の混合気体を第２チャンバ１２０内に供給する。図３（ｃ）に示すように、シランカップリング剤の加水分解基（例えばメトキシ基）雰囲気中に残存する微量の水分と加水分解反応し、シラノール基を生じ、更に石英テンプレート１０１表面のシラノール基と脱水縮合反応することにより、カップリング反応が生じる。
【００３４】
（ステップＳ１０７）加熱部１２２が加熱を停止し、冷却部がテンプレート１０１を冷却する。
【００３５】
（ステップＳ１０８）テンプレートがアンローダ部１５０から搬出される。
【００３６】
ステップＳ１０３で水酸化処理されたテンプレート１０１表面は、アンモニアやアミンを吸着し易い。また、アンモニアやアミン、水分、アルコール等はカップリング反応の副生成物であるため、これらの物質が反応サイトに存在していると、カップリング反応が抑制される。しかし、本実施形態では、ケミカルフィルタ１７０により、アミンが極めて低濃度に抑制された処理環境となっている。また、減圧や加熱により、カップリング反応に不要な反応生成を除去することも可能である。これにより、カップリング反応を効果的に進めることができる。
【００３７】
また、カップリング反応時の雰囲気中に余剰な水分が存在すると、雰囲気中でカップリング反応が生じ、カップリング剤が互いに凝集してパーティクルが生じてしまう。このため、反応種が減少し、かつ反応で生じたアミン等の副生成物やパーティクルが反応サイトのテンプレート１０１表面に付着してカップリング反応が抑制される。しかし、本実施形態では、ドライ窒素を供給すると共に、加熱を行うため、第２チャンバ１２０内を極めて低湿度に保つことができる。さらに、カップリング反応中に反応で生じたアミン等の副生成物の濃度を低濃度に抑制する構成としても構わない。例えば、シランカップリング剤を蒸気で供給する場合には、カップリング反応中に第２チャンバ１２０と第２気体供給部１２３との間で反応雰囲気を循環させて反応副生成物の除去を行う。この場合、循環経路にケミカルフィルタを設けておくことが望ましい。
【００３８】
また、本実施形態では、カップリング反応を行っている間も加熱しているため、カップリング反応で生じる副生成物のアミンを反応サイトから速やかに除去でき、テンプレート１０１表面において均一かつ緻密にカップリング反応を行うことができ、図３（ｄ）に示すように、テンプレート１０１表面に均一で強固な離型層１０を形成することができる。
【００３９】
このような処理により離型層が形成されたテンプレート１０１は、以下のようなインプリント法によるパターン形成に用いられる。まず、被処理基板上にインプリント材料を塗布し、その後、上述した表面処理を施したテンプレート１０１をインプリント材料に接触させ、この状態でインプリント材料を硬化する。そして、テンプレートをインプリント材料から離型することで、被処理基板上にパターンが形成される。本実施形態による表面処理が施されたテンプレート１０１を用いて形成されたパターンは、欠陥密度が０．１個／ｃｍ２以下に抑制される。また、テンプレート１０１の寿命を長くすることができる。
【００４０】
このように、本実施形態による表面処理が施されたテンプレート１０１を用いることで、インプリント品質を向上でき、インプリントを用いて作製したストレージデバイスやＬＥＤ等の生産性を高めることができる。
【００４１】
上記第１の実施形態では、カップリング反応を生じさせる際に（ステップＳ１０６において）、気化したシランカップリング剤が用いられていたが、液状のカップリング剤（溶剤にカップリング剤が溶解した液体）をテンプレート１０１表面にスピン塗布又はスプレー塗布又はロール塗布してもよい。また、化学気相成長法又は物理気相成長法又は結晶成長法又は蒸着法を用いて、シランカップリング剤をテンプレート１０１表面に成膜してもよい。また、シランカップリング剤にシラノール触媒などの触媒をあわせてテンプレート１０１表面に供給してもよい。なお、シランカップリング剤を液体で供給する場合には、カップリング反応中に第２チャンバ１２０とシランカップリング剤供給部（図示せず）との間でシランカップリング剤を循環させて反応副生成物の除去を行うこともできる。この場合、循環経路に副生成物を除去するフィルタを設けてリおくことが望ましい。
【００４２】
また、上記第１の実施形態では、テンプレート表面をＯＨラジカルと反応させていたが、ＯＨラジカルと直接反応させない手法もある。まず、第１チャンバ１１０において、光照射部１１３が、波長２５２ｎｍの光を照射し、テンプレート１０１表面を親水化する。この時、テンプレート１０１表面にオゾンを作用させてもよい。
【００４３】
続いて、第１気体供給部１１２がＨ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合気体を第１チャンバ１１０内に供給し、高湿度雰囲気をテンプレート１０１表面に作用させる。これにより、テンプレート１０１表面に水が吸着される。
【００４４】
このテンプレート１０１が第２チャンバ１２０に移送され、減圧下で加熱部１２２により１８０℃程度で加熱される。これにより、テンプレート１０１表面に過剰に吸着していた水分が除去され、テンプレート１０１表面にモノレイヤの吸着水層が形成される。
【００４５】
そして、第２気体供給部１２３がシランカップリング剤とドライＮ２の混合気体を供給し、吸着水層にシランカップリング剤を作用させ、カップリング反応を生じさせる。加熱により過剰な吸着水を除去しているため、カップリング反応を効果的に進めることができる。
【００４６】
このような手法によっても、上記第１の実施形態と同様に、図３（ｄ）に示すような、テンプレート１０１表面に均一で強固な離型層１０を形成することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）図４に、本発明の第２の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成を示す。表面処理装置２００は、図１に示す上記第１の実施形態に係る表面処理装置１００のローダ部１４０と第１チャンバ１１０との間にチャンバ２１０〜２４０をさらに備えた構成となっている。
【００４８】
搬送アーム１３１はチャンバ間でのテンプレート１０１の移送を行う。表面処理装置２００の上部には、第１フィルタ１６０及び第２フィルタ１７０が設けられているため、装置内部は、パーティクルやアミンが極めて少ない環境に保たれる。
【００４９】
図４において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
チャンバ２１０は、テンプレート１０１表面に付着している金属やＳｉ等の無機物パーティクルを除去する。図５にチャンバ２１０の模式図を示す。チャンバ２１０は、加圧ロール２１１、リール２１２、２１３、粘着シート２１４、及び搬送ステージ２１５を有する。
【００５１】
粘着シート２１４は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の基材にアクリル系粘着層が形成されたシートである。
【００５２】
リール２１２は、ロール状の粘着シート２１４を巻き戻す方向（図中時計回り方向）に回転し、粘着シート２１４を繰り出す。
【００５３】
リール２１３は、粘着シート２１４を巻き取る方向（図中時計回り方向）に回転し、粘着シート２１４をロール状に巻き取る。
【００５４】
搬送ステージ２１５は、加圧ロール２１１の下方を通過するように、テンプレート１０１を（図中右方向へ）搬送する。
【００５５】
加圧ロール２１１は、粘着シート２１４を送る方向（図中反時計回り方向）に回転しながら、搬送ステージ２１５により搬送されているテンプレート１０１の表面に対して、粘着シート２１４を圧接、剥離する。これにより、テンプレート１０１表面から無機物パーティクルが除去される。
【００５６】
図４では、チャンバ２１０にテンプレート１０１を保持する保持部２１６が示されているが、搬送ステージ２１５が搬送アーム１３１との間でテンプレート１０１の搬入、搬出を直接行う場合は、保持部２１６を省略できる。
【００５７】
図４に示すチャンバ２３０は、テンプレート１０１表面に吸着した水やアミン等の分子を除去するチャンバであり、保持部２３１、加熱部２３２、及び吸気口２３３を有する。
【００５８】
保持部２３１は、チャンバ２１０において無機物パーティクルが除去されたテンプレート１０１を保持する。
【００５９】
加熱部２３２は、例えばヒータであり、保持部２３１に保持されているテンプレート１０１の加熱を行う。加熱部２３２は、１５０℃〜２００℃程度の温度で加熱を行うことが好適である。
【００６０】
吸気口２３３は、図示しない吸気機構に連結されており、吸気口２３３を介してチャンバ２３０内の気体が排出され、チャンバ内が減圧される。
【００６１】
加熱及び減圧により、図６（ａ）に示すように、テンプレート１０１表面から吸着分子が除去される。テンプレート１０１表面に残存している有機物は、第１チャンバ１１０において、図６（ｂ）（図３（ａ）と同じ図である）に示すように、波長１７２ｎｍの光が照射されて、除去される。
【００６２】
チャンバ２３０内は減圧状態にあり、前後の処理が行われるチャンバ２１０、第１チャンバ１１０とは環境（内部圧力）が異なる。そのため、チャンバ２１０とチャンバ２３０との間、チャンバ２３０と第１チャンバ１１０との間にはそれぞれロードロック室を構成するチャンバ（ロードロックチャンバ）２２０、２４０が設けられる。
【００６３】
ロードロックチャンバ２２０は、保持部２２１、気体供給口２２２、及び吸気口２２３を有する。保持部２２１は、チャンバ２１０における処理が施されたテンプレート１０１を保持する。吸気口２２３は図示しない吸気機構に連結されており、チャンバ内を減圧できる。ロードロックチャンバ２２０内に、気体供給口２２２を介して、図示しない気体供給部から窒素ガス（不活性ガス）を供給することで、チャンバ内を窒素ガス雰囲気にすることができる。
【００６４】
ロードロックチャンバ２４０は、保持部２４１、気体供給口２４２、及び吸気口２４３を有する。保持部２４１は、チャンバ２３０における処理が施されたテンプレート１０１を保持する。吸気口２４３は図示しない吸気機構に連結されており、チャンバ内を減圧できる。ロードロックチャンバ２４０内に、気体供給口２４２を介して、図示しない気体供給部から窒素ガス（不活性ガス）を供給することで、チャンバ内を窒素ガス雰囲気にすることができる。
【００６５】
ロードロックチャンバ２２０、２４０と、チャンバ２３０との間はゲートバルブ２５２、２５３によって仕切られている。例えば、ロードロックチャンバ２２０からチャンバ２３０へテンプレート１０１を搬送する場合、ロードロックチャンバ２２０内が減圧されてからゲートバルブ２５２が開く。また、例えば、チャンバ２３０からロードロックチャンバ２４０へテンプレート１０１を搬送する場合、ロードロックチャンバ２４０内が減圧されてから、ゲートバルブ２５３が開く。
【００６６】
チャンバ２１０とロードロックチャンバ２２０との間には隔壁２５１が設けられ、ロードロックチャンバ２４０と第１チャンバ１１０との間には隔壁２５４が設けられる。
【００６７】
なお、チャンバ２１０やロードロックチャンバ２２０、２４０の側面には第１チャンバ１１０、第２チャンバ１２０と同様に搬送経路１３０とテンプレート１０１の搬送を行うことが可能なシャッター（図示せず）を設けることができる。さらに、ロードロックチャンバ２２０とチャンバ２３０との間及びチャンバ２３０とロードロックチャンバ２４０との間に図示しない搬送機構を別途設けても構わない。
【００６８】
このような表面処理装置２００は、上記第１の実施形態におけるテンプレートの表面処理を行う前に、テンプレート表面の無機物パーティクルや吸着分子を除去するため、テンプレート表面にさらに均一で強固な離型層を形成することができる。また、離型層を形成する前にチャンバ２１０及びチャンバ２３０でテンプレート表面を清浄化しているため、部分的に欠損した離型層を一旦除去し、再度均一な離型層を形成することができる。
（第３の実施形態）図７に本発明の第３の実施形態に係るテンプレートの表面処理装置の概略構成を示す。表面処理装置３００は、第１チャンバ３１０、第２チャンバ３２０、テンプレートを搬送経路３３０に沿って搬送する搬送アーム３３１、処理前のテンプレートをセットするローダ部３４０、処理後のテンプレートを保管する保管部３８０、保管部３８０に保管されているテンプレートを搬出するアンローダ部３５０を備える。
【００６９】
ローダ部３４０と第１チャンバ３１０との間、第１チャンバ３１０と第２チャンバ３２０との間、第２チャンバ３２０と保管部３８０との間、及び保管部３８０とアンローダ部３５０との間には隔壁が設けられている。
【００７０】
なお、第１チャンバ３１０、第２チャンバ３２０、保管部３８０の側面に、開閉可能なシャッター（図示せず）を設けることができる。図７では、便宜上、搬送アーム３３１をチャンバの下方に示しているが、実際には、搬送アーム３３１はチャンバと同程度の高さに設けられており、シャッターを介してテンプレートをチャンバへ搬入したり、チャンバから搬出したりできるようになっている。
【００７１】
また、表面処理装置３００の上部には第１フィルタ３６０及び第２フィルタ３７０が設けられている。第１フィルタ３６０は、パーティクルを除去するヘパフィルタである。第２フィルタ３７０は、アンモニア等のアミンを除去するケミカルフィルタである。第１フィルタ３６０及び第２フィルタ３７０により、表面処理装置３００内はパーティクル、アミンが極めて少ない環境となる。例えばアミンは数ｐｐｂレベルに管理されている。
【００７２】
第１チャンバ３１０は、テンプレート表面に残存しているレジスト残渣等の有機物を除去するチャンバであり、プラズマアッシングにより有機物を灰化して除去する。第１チャンバ３１０の構成の一例を図８に示す。
【００７３】
第２チャンバ３２０は、テンプレート表面に薬液を供給し、テンプレート表面に残存している無機物パーティクルを除去するチャンバである。また、第２チャンバ３２０においてカップリング反応が生じ、テンプレート表面に離型層が形成される。第２チャンバ３２０では、テンプレート表面を乾かすことなく、均一な離型層が形成される。テンプレート表面を乾かすことによって乾燥痕（ウォーターマーク）等の欠陥が生じ、しいてはインプリント欠陥を引き起こす問題がある。したがってテンプレート洗浄中にテンプレート表面を乾かすことなくカップリング反応を実施することで、離型層を形成する前のテンプレート表面の汚染を防ぐことができ、かつ均一で強固な離型層を形成することでき、インプリント時の欠陥を低減することができる。
【００７４】
具体的には、第２チャンバ３２０は、図９に示すように、テンプレート３０１を保持して回転させる保持回転部４００と、薬液供給部４１０とを備える。
【００７５】
保持回転部４００は、スピンカップ４０１、回転軸４０２、スピンベース４０３、及びチャックピン４０４を有する。回転軸４０２は略鉛直方向に延び、回転軸４０２の上端に円盤状のスピンベース４０３が取り付けられている。回転軸４０２及びスピンベース４０３は、図示しないモータにより回転させることができる。
【００７６】
チャックピン４０４はスピンベース４０３の周縁部に設けられている。チャックピン４０４がテンプレート３０１を狭持することで、保持回転部４００はテンプレート３０１をほぼ水平に保持して回転させることができる。
【００７７】
テンプレート３０１の表面の回転中心付近に、薬液供給部４１０から薬液が供給されると、薬液はテンプレート３０１の外周方向へ広がる。また、保持回転部４００は、テンプレート３０１のスピン乾燥を行うことができる。テンプレート３０１の外周方向に飛散した余分な薬液は、スピンカップ４０１に捕らえられ、廃液管４０５を介して排出される。
【００７８】
薬液供給部４１０は、テンプレート３０１表面に、洗浄液、アルコール、シンナー、及びシランカップリング剤を供給することができる。洗浄液は、供給ライン４１１を介して供給され、ノズル４１２から吐出される。洗浄液には、例えば、硫酸、フッ酸、塩酸、過酸化水素等を用いることができる。
【００７９】
同様に、アルコールは、供給ライン４１３を介して供給され、ノズル４１４から吐出される。アルコールには、例えば、イソプロピルアルコールやエタノール等を用いることができる。
【００８０】
また、シンナーは、供給ライン４１５を介して供給され、ノズル４１６から吐出される。シンナーには、例えば、ヘキサン、ＰＧＭＥ、ＰＧＭＥＡ、γ−ブチルラクトン等を用いることができる。
【００８１】
また、シランカップリング剤は、供給ライン４１７を介して供給され、ノズル４１８から吐出される。シランカップリング剤は、例えばＳｉを含有し、端部にアルコキシ基（ＲＯ−）又はＮＨｘ（ｘ＝１、２）基を有する炭化水素又はフロロカーボンである。
【００８２】
次に、図１０を用いて保管部３８０について説明する。保管部３８０は、第２チャンバ３２０において離型層が形成されたテンプレート３０１を保管する。
【００８３】
図１０に示すように、保管部３８０の上部には、パーティクルを除去するヘパフィルタ３８１、及びアンモニア等のアミンを除去するケミカルフィルタ３８２が設けられている。そのため、保管部３８０の内部は、第１チャンバ３１０及び第２チャンバ３２０よりもパーティクル、アミンが少ない環境となっており、アミン濃度、パーティクル数が所定値以下となるように管理されている。また、保管部３８０には窒素ガス（不活性ガス）が供給さており、保管部３８０の内部は窒素ガス雰囲気になっている。
【００８４】
レジストパターン形成の直前まで、テンプレート３０１をこのような保管部３８０で保管しておくことで、保管中に離型層が汚染されることを防止することができる。
【００８５】
次に、このような表面処理装置３００を用いてテンプレート３０１の表面処理を行う方法を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、テンプレート３０１は、例えば一般のフォトマスクに用いる全透明な石英基板にプラズマエッチングで凹凸のパターンを形成したものである。
【００８６】
（ステップＳ３０１）凹凸を有するパターン面を備えたテンプレート３０１が表面処理装置３００のローダ部３４０にセットされる。表面処理装置３００の内部には、フィルタ３６０、３７０を通過した雰囲気が供給されるため、アミンが数ｐｐｂレベルに管理され、また、パーティクルが極めて少ない。搬送アーム３３１がテンプレート３０１をローダ部３４０から第１チャンバ３１０へ搬送する。
【００８７】
（ステップＳ３０２）第１チャンバ３１０においてプラズマアッシングが行われ、テンプレート３０１表面に残存しているレジスト残渣等の有機物が除去される。
【００８８】
（ステップＳ３０３）搬送アーム３３１が、テンプレート３０１を、第１チャンバ３１０から第２チャンバ３２０へ搬送する。搬送されたテンプレート３０１は、図９に示すチャックピン４０４に狭持される。
【００８９】
（ステップＳ３０４）テンプレート３０１を所定の回転速度で回転させ、薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近に洗浄液を供給する。洗浄液がテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡り、テンプレート３０１の洗浄処理が行われる。これにより、テンプレート３０１の表面に残存していた無機物パーティクルが除去される。
【００９０】
（ステップＳ３０５）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にアルコールを供給する。アルコールがテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。これにより、テンプレート３０１の表面に残留していた洗浄液がアルコールに置換される。
【００９１】
（ステップＳ３０６）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にシンナーを供給する。シンナーがテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。これにより、テンプレート３０１の表面に残留していたアルコールがシンナーに置換される。
【００９２】
（ステップＳ３０７）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にシランカップリング剤を供給する。シランカップリング剤がテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。シランカップリング剤の加水分解基（例えばメトキシ基）が、雰囲気中やテンプレート３０１上に残存する微量の水分と加水分解反応し、シラノール基を生じ、更に、テンプレート３０１表面のシラノール基と脱水縮合反応することにより、カップリング反応が生じる。これにより、テンプレート３０１の表面に均一な離型層が形成される。
【００９３】
（ステップＳ３０８）薬液供給部４１０からテンプレート３０１の表面の回転中心付近にシンナーを供給する。シンナーがテンプレート３０１の回転による遠心力を受けて、テンプレート３０１表面全域に行き渡る。これにより、テンプレート３０１の表面に残留していたシランカップリング剤がシンナーに置換される。
【００９４】
（ステップＳ３０９）テンプレート３０１の乾燥処理を行う。例えばテンプレート３０１の回転速度を所定のスピンドライ回転速度に上げて、テンプレート３０１の表面に残っているシンナーを振り切って乾燥させるスピンドライ処理を行う。
【００９５】
（ステップＳ３１０）テンプレート３０１が第２チャンバ３２０から搬出され、保管部３８０に搬入される。テンプレート３０１は、レジストパターン形成の直前まで、保管部３８０において保管される。
【００９６】
このように本実施形態では、第２チャンバ３２０において、ステップＳ３０４のウェット洗浄処理から、ステップＳ３０７の離型層形成までの間、テンプレート３０１を乾かさず濡れた状態のままにしている。テンプレート３０１が雰囲気中に曝されず、テンプレート３０１表面に有機物等が付着することを防止できるので、均一で強固な離型層を形成することができる。
【００９７】
また、本実施形態による表面処理が施されたテンプレート３０１を用いることで、インプリント品質を向上でき、インプリントを用いて作製したストレージデバイスやＬＥＤ等の生産性を高めることができる。
【００９８】
上記第３の実施形態では、プラズマアッシングによりテンプレート３０１上の有機物を除去していたが、紫外線を照射して有機物を分解して除去してもよいし、発煙硝酸、オゾン水、高濃度オゾン水等の酸化性液体を用いて有機物を酸化分解して除去してもよい。また、有機溶剤を用いて有機物を除去してもよい。
【００９９】
また、表面処理装置３００の保管部３８０を、表面処理装置１００、２００に設けてもよい。
【０１００】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ 表面処理装置
１０１ テンプレート
１１０ 第１チャンバ
１１２ 第１気体供給部
１１３ 光照射部
１２０ 第２チャンバ
１２２ 加熱部
１２３ 第２気体供給部
１３１ 搬送アーム
１６０ ヘパフィルタ
１７０ ケミカルフィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミンが所定濃度以下に管理された環境で、凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面を処理する表面処理方法であって、
前記テンプレートの表面を水酸化するか又は前記表面に水を吸着させて、前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、
前記ＯＨ基が分布したテンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程と、
を備える表面処理方法。
【請求項２】
前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、前記テンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程との間に、前記テンプレート表面の水分の一部を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項３】
前記テンプレート表面を１００℃以上２００℃以下で加熱して、前記テンプレートの表面の水分の一部を除去することを特徴とする請求項２に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項４】
前記カップリング剤を結合させる工程で、カップリング反応中に反応副生成物の除去を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項５】
前記カップリング剤は気体で供給され、カップリング反応中に反応雰囲気を循環させて反応副生成物の除去を行うことを特徴とする請求項４に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項６】
前記テンプレートの表面にＯＨ基を分布させる前に、前記表面から無機物パーティクル及び有機物を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項７】
プラズマアッシングにより前記表面から有機物を除去することを特徴とする請求項６に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項８】
テンプレート表面に洗浄液を供給して無機物パーティクルを除去し、
テンプレート表面の前記洗浄液をアルコールに置換し、
テンプレート表面の前記アルコールをシンナーに置換し、
テンプレート表面の前記シンナーを前記カップリング剤に置換して、テンプレート表面に前記カップリング剤を結合させ、
前記カップリング剤の結合後に、テンプレート表面を乾燥させることを特徴とする請求項６又は７に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項９】
テンプレート表面に前記カップリング剤を結合させた後に、前記テンプレートを、アミンが所定濃度以下、パーティクル数が所定値以下で管理され、不活性ガス雰囲気となっている保管部で保管する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項１０】
前記カップリング剤は、シリコンを含有し、端部にアルコキシ基（ＲＯ−）又はＮＨｘ（ｘ＝１、２）基を有する炭化水素又はフロロカーボンであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項１１】
被処理基板上にインプリント材料を塗布する工程と、
請求項１乃至１０のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法により表面処理されたテンプレートのパターン面を前記インプリント材料に接触させる工程と、
前記テンプレートを前記インプリント材料に接触させた状態で前記インプリント材料を硬化する工程と、
前記インプリント材料から前記テンプレートを離型する工程と、
を備えるパターン形成方法。
【請求項１２】
凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面に光を照射する光照射部及びＨ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合ガスを供給する第１供給部が設けられた第１チャンバと、
前記テンプレートを加熱する加熱部及び前記テンプレートの表面にカップリング剤を供給する第２供給部が設けられた第２チャンバと、
アミンを除去し、自装置内の気体のアミン濃度を所定値以下に保つフィルタと、
を備えるテンプレートの表面処理装置。
【請求項１３】
前記第２供給部は窒素とシランカップリング剤の混合ガス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の表面処理装置。
【請求項１４】
前記テンプレートの表面から無機物パーティクルを吸着除去する除去部が設けられた第３チャンバをさらに備え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の表面処理装置。
【請求項１５】
前記除去部は、加圧ロールによって粘着シートを前記テンプレートの表面に圧接及び剥離して、前記無機物パーティクルを吸着除去することを特徴とする請求項１４に記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１６】
凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面から有機物を除去する除去部が設けられた第１チャンバと、
前記テンプレートの表面に、洗浄液、アルコール、シンナー、カップリング剤を順に供給する薬液供給部が設けられた第２チャンバと、
アミンを除去し、自装置内の気体のアミン濃度を所定値以下に保つフィルタと、
を備えるテンプレートの表面処理装置。
【請求項１７】
前記第２チャンバには、前記テンプレートの乾燥を行うことができる乾燥処理部が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１８】
前記薬液供給部は、前記テンプレートの表面にカップリング剤を供給した後にシンナーを供給し、
前記乾燥処理部は、スピンドライ処理により、表面がシンナーで濡れた前記テンプレートを乾燥させることを特徴とする請求項１７に記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１９】
前記除去部はプラズマアッシングを行うことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかに記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項２０】
前記第２チャンバから搬出された前記テンプレートを保管する保管部をさらに備え、
前記保管部は、アミンが所定濃度以下、パーティクル数が所定値以下で管理され、不活性ガス雰囲気となっていることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１】
アミンが所定濃度以下に管理された環境で、凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面を処理する表面処理方法であって、
前記テンプレートの表面を水酸化するか又は前記表面に水を吸着させて、前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、
前記ＯＨ基が分布したテンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程と、
を備える表面処理方法。
【請求項２】
前記表面にＯＨ基を分布させる工程と、前記テンプレート表面にカップリング剤を結合させる工程との間に、前記テンプレート表面の水分の一部を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項３】
前記テンプレート表面を１００℃以上２００℃以下で加熱して、前記テンプレートの表面の水分の一部を除去することを特徴とする請求項２に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項４】
前記カップリング剤を結合させる工程で、カップリング反応中に反応副生成物の除去を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項５】
前記カップリング剤は気体で供給され、カップリング反応中に反応雰囲気を循環させて反応副生成物の除去を行うことを特徴とする請求項４に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項６】
前記テンプレートの表面にＯＨ基を分布させる前に、前記表面から無機物パーティクル及び有機物を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項７】
プラズマアッシングにより前記表面から有機物を除去することを特徴とする請求項６に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項８】
テンプレート表面に洗浄液を供給して無機物パーティクルを除去し、
テンプレート表面の前記洗浄液をアルコールに置換し、
テンプレート表面の前記アルコールをシンナーに置換し、
テンプレート表面の前記シンナーを前記カップリング剤に置換して、テンプレート表面に前記カップリング剤を結合させ、
前記カップリング剤の結合後に、テンプレート表面を乾燥させることを特徴とする請求項６又は７に記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項９】
テンプレート表面に前記カップリング剤を結合させた後に、前記テンプレートを、アミンが所定濃度以下、パーティクル数が所定値以下で管理され、不活性ガス雰囲気となっている保管部で保管する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項１０】
前記カップリング剤は、シリコンを含有し、端部にアルコキシ基（ＲＯ−）又はＮＨｘ（ｘ＝１、２）基を有する炭化水素又はフロロカーボンであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法。
【請求項１１】
被処理基板上にインプリント材料を塗布する工程と、
請求項１乃至１０のいずれかに記載のテンプレートの表面処理方法により表面処理されたテンプレートのパターン面を前記インプリント材料に接触させる工程と、
前記テンプレートを前記インプリント材料に接触させた状態で前記インプリント材料を硬化する工程と、
前記インプリント材料から前記テンプレートを離型する工程と、
を備えるパターン形成方法。
【請求項１２】
凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面に光を照射する光照射部及びＨ２Ｏ／Ｏ２／Ｎ２の混合ガスを供給する第１供給部が設けられた第１チャンバと、
前記テンプレートを加熱する加熱部及び前記テンプレートの表面にカップリング剤を供給する第２供給部が設けられた第２チャンバと、
アミンを除去し、自装置内の気体のアミン濃度を所定値以下に保つフィルタと、
を備えるテンプレートの表面処理装置。
【請求項１３】
前記第２供給部は窒素とシランカップリング剤の混合ガス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の表面処理装置。
【請求項１４】
前記テンプレートの表面から無機物パーティクルを吸着除去する除去部が設けられた第３チャンバをさらに備え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の表面処理装置。
【請求項１５】
前記除去部は、加圧ロールによって粘着シートを前記テンプレートの表面に圧接及び剥離して、前記無機物パーティクルを吸着除去することを特徴とする請求項１４に記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１６】
凹凸を有するパターン面を備えたテンプレートの表面から有機物を除去する除去部が設けられた第１チャンバと、
前記テンプレートの表面に、洗浄液、アルコール、シンナー、カップリング剤を順に供給する薬液供給部が設けられた第２チャンバと、
アミンを除去し、自装置内の気体のアミン濃度を所定値以下に保つフィルタと、
を備えるテンプレートの表面処理装置。
【請求項１７】
前記第２チャンバには、前記テンプレートの乾燥を行うことができる乾燥処理部が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１８】
前記薬液供給部は、前記テンプレートの表面にカップリング剤を供給した後にシンナーを供給し、
前記乾燥処理部は、スピンドライ処理により、表面がシンナーで濡れた前記テンプレートを乾燥させることを特徴とする請求項１７に記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項１９】
前記除去部はプラズマアッシングを行うことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかに記載のテンプレートの表面処理装置。
【請求項２０】
前記第２チャンバから搬出された前記テンプレートを保管する保管部をさらに備え、
前記保管部は、アミンが所定濃度以下、パーティクル数が所定値以下で管理され、不活性ガス雰囲気となっていることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載のテンプレートの表面処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２２４９６５（Ｐ２０１１−２２４９６５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８０５１４（Ｐ２０１０−２８０５１４）
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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