基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、基板処理装置及びインプリントシステム
【課題】基板上に塗布膜を効率よく形成し、基板処理のスループットを向上させる。
【解決手段】ウェハ処理装置において、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射し、当該表面Ｗ１を洗浄する（図１８（ａ））。その後、ウェハＷの表面Ｗ１全面に密着剤Ｂを塗布し（図１８（ｂ））、当該密着剤Ｂを焼成した後（図１８（ｃ））、密着剤Ｂをリンスして、ウェハＷ上に密着膜ＢＦを成膜する（図１８（ｄ））。その後、ウェハＷの密着膜ＢＦ上に光重合開始剤を有するレジスト液Ｒを塗布する（図１８（ｅ））。その後、ウェハＷ上のレジスト液Ｒに所定の光量の紫外線を照射し、当該レジスト液Ｒを、ウェハＷ上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする。そして、ウェハＷ上に半硬化状態のレジスト膜ＲＦを成膜する（図１８（ｆ））。
【解決手段】ウェハ処理装置において、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射し、当該表面Ｗ１を洗浄する（図１８（ａ））。その後、ウェハＷの表面Ｗ１全面に密着剤Ｂを塗布し（図１８（ｂ））、当該密着剤Ｂを焼成した後（図１８（ｃ））、密着剤Ｂをリンスして、ウェハＷ上に密着膜ＢＦを成膜する（図１８（ｄ））。その後、ウェハＷの密着膜ＢＦ上に光重合開始剤を有するレジスト液Ｒを塗布する（図１８（ｅ））。その後、ウェハＷ上のレジスト液Ｒに所定の光量の紫外線を照射し、当該レジスト液Ｒを、ウェハＷ上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする。そして、ウェハＷ上に半硬化状態のレジスト膜ＲＦを成膜する（図１８（ｆ））。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、基板処理装置及びインプリントシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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膜の表面に圧着させ、その後剥離し、当該レジスト膜の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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４３９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したインプリント方法において、ウェハ上にレジスト膜を形成する際には、例えばインクジェット方式でウェハ上にレジスト液を塗布している。インクジェット方式では、ノズルからウェハ上の所定の領域にレジスト液を供給しつつ、且つノズルをウェハ面内で移動させて、ウェハの表面全面にレジスト液を塗布する。
【０００７】
しかしながら、このインクジェット方式を用いた場合、所定の領域毎にウェハ上にレジスト液を供給するため、ウェハの表面全面にレジスト液を塗布するのに時間がかかる。このため、ウェハ処理のスループットに改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に塗布膜を効率よく形成し、基板処理のスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理方法であって、基板上に光重合開始剤を有する塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、基板上に塗布液を連続して供給することができるので、短時間で基板の表面全面に塗布液を塗布することができる。したがって、基板処理のスループットを向上させることができる。
【００１１】
また、本発明では、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成している。すなわち、いわゆるインプリント処理が行われる塗布膜を基板上に形成している。このインプリント処理で用いられる塗布液は、光重合開始剤を有しており、基板上で凝集し易い。そうすると、基板上に形成される塗布膜の膜厚が基板面内で均一にならない。そこで、本発明では、基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を半硬化状態にしている。このため、基板上の塗布液が凝集せず、基板上に均一な膜厚の塗布膜を適切に形成することができる。
【００１２】
前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布してもよい。
【００１３】
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００１４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００１５】
前記第１の波長の光は可視光であり、前記第２の波長の光は紫外線であってもよい。
【００１６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００１７】
前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射してもよい。
【００１８】
前記塗布工程の前に、基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成してもよい。
【００１９】
別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理装置によって実行させるために、当該基板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。
【００２０】
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。
【００２１】
さらに別な観点による本発明は、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理装置であって、基板の表面に光重合開始剤を有する塗布液を塗布する塗布液ノズルと、前記塗布液ノズルから基板上に塗布された塗布液に光を照射する光照射部とを備えた塗布ユニットと、前記塗布ユニットにおいて、基板上に前記塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程とを実行するように、前記塗布液ノズルと前記光照射部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
【００２２】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、前記制御部は、前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布するように前記塗布液ノズルと前記回転保持部材を制御してもよい。
【００２３】
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００２４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記光照射部は、前記第１の波長の光を照射し、前記制御部は、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にするように前記光照射部を制御してもよい。
【００２５】
前記第１の波長の光は可視光であり、前記第２の波長の光は紫外線であってもよい。
【００２６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記光照射部は赤外線を照射し、前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から照射される赤外線より加熱される前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００２７】
前記光照射部には、所定の波長の光のみを透過させる光フィルタを有していてもよい。
【００２８】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、前記制御部は、前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射するように前記光照射部と前記回転保持部材を制御してもよい。
【００２９】
前記基板処理装置は、基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成する成膜ユニットを有していてもよい。
【００３０】
また別な観点による本発明は、前記基板処理装置を備えたインプリントシステムであって、表面に転写パターンが形成されたテンプレートを用いて、前記基板処理装置で基板上に半硬化状態で形成された前記塗布膜に前記転写パターンを転写し、当該塗布膜に所定のパターンを形成するインプリントユニットを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、基板上に塗布膜を効率よく且つ適切に形成し、基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態にかかる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。
【図２】本実施の形態にかかるインプリントシステムの構成の概略を示す側面図である。
【図３】本実施の形態にかかるインプリントシステムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図４】本実施の形態にかかるインプリントシステムの構成の概略を示す側面図である。
【図５】テンプレートの斜視図である。
【図６】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。
【図７】レジスト塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図８】レジスト塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図９】洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１０】洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１１】加熱ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１２】リンスユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１３】離型剤塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１４】保持部材の構成の概略を示す平面図である。
【図１５】離型剤塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１６】ウェハ処理、テンプレート処理及び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。
【図１７】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）はテンプレートの表面が洗浄された様子を示し、（ｂ）はテンプレートの表面に離型剤が塗布された様子を示し、（ｃ）はテンプレート上の離型剤が焼成された様子を示し、（ｄ）はテンプレート上に離型膜が成膜された様子を示す。
【図１８】ウェハ処理の各工程におけるウェハの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はウェハの表面が洗浄された様子を示し、（ｂ）はウェハの表面に密着剤が塗布された様子を示し、（ｃ）はウェハ上の密着剤が焼成された様子を示し、（ｄ）はウェハ上に密着膜が成膜された様子を示し、（ｅ）はウェハの密着膜上にレジスト液が塗布された様子を示し、（ｆ）はウェハ上に半硬化状態のレジスト膜が成膜された様子を示す。
【図１９】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）はテンプレートをウェハ側に下降させる様子を示し、（ｂ）はウェハ上のレジスト膜を光重合させる様子を示し、（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。
【図２０】他の実施の形態にかかるレジスト塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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インプリントシステム１の構成の概略を示す平面図である。図２〜図４は、インプリントシステム１の構成の概略を示す側面図である。なお、本実施の形態では、基板としてのウェハＷに所定の処理が行われる被処理面をウェハＷの表面Ｗ１といい、当該表面Ｗ１と反対側の面を裏面Ｗ２という。
【００３４】
本実施の形態のインプリントシステム１では、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Ｔ１といい、当該表面Ｔ１と反対側の面を裏面Ｔ２という。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、例えば石英ガラスが用いられる。
【００３５】
インプリントシステム１は、図１に示すようにウェハＷに所定の処理を行う基板処理装置としてのウェハ処理装置１０と、テンプレートＴに所定の処理を行うテンプレート処理装置１１と、テンプレート処理装置１１で処理されたテンプレートＴを用いて、ウェハ処理装置１０で処理されたウェハ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１２とを有している。ウェハ処理装置１０とインプリントユニット１２との間には、ウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３が配置されている。また、テンプレート処理装置１１とインプリントユニット１２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１４が配置されている。すなわち、ウェハ処理装置１０、インターフェイスステーション１３、インプリントユニット１２、インターフェイスステーション１４、テンプレート処理装置１１は、この順でＹ方向（図１の左右方向）に並べて配置され、且つ一体に接続されている。
【００３６】
ウェハ処理装置１０は、複数、例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部とウェハ処理装置１０との間で搬入出したり、ウェハカセットＣＷ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２０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の処理ユニットを備えたウェハ処理ステーション２１とを、Ｙ方向正方向にこの順で一体に接続した構成を有している。
【００３７】
ウェハ搬入出ステーション２０には、カセット載置台３０が設けられている。カセット載置台３０は、複数のウェハカセットＣＷ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、ウェハ搬入出ステーション２０は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。
【００３８】
ウェハ搬入出ステーション２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路３１上を移動可能なウェハ搬送体３２が設けられている。ウェハ搬送体３２は、水平方向に伸縮自在であり、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ＣＷとウェハ処理ステーション２１との間でウェハＷを搬送できる。
【００３９】
ウェハ処理ステーション２１には、その中心部に搬送ユニット３３が設けられている。この搬送ユニット３３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６つの処理ブロックＧ１〜Ｇ６が配置されている。ウェハ処理ステーション２１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、ウェハ搬入出ステーション２０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。ウェハ処理ステーション２１のウェハ搬入出ステーション２０側には、第３の処理ブロックＧ３が配置され、ウェハ処理ステーション２１のインターフェイスステーション１３側には、第４の処理ブロックＧ４が配置されている。ウェハ処理ステーション２１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、ウェハ搬入出ステーション２０側から第５の処理ブロックＧ５、第６の処理ブロックＧ６が順に配置されている。
【００４０】
搬送ユニット３３は、ウェハＷ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３３は、処理ブロックＧ１〜Ｇ６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に対してウェハＷを搬送できる。
【００４１】
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、例えばウェハＷ上に塗布液としてのレジスト液を塗布する塗布ユニットとしてのレジスト塗布ユニット４０、４１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、レジスト塗布ユニット４２、４３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、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室４４、４５がそれぞれ設けられている。
【００４２】
第３の処理ブロックＧ３には、図３に示すようにウェハＷに対して紫外線を照射し、ウェハＷ上に密着膜が成膜される前の表面Ｗ１を洗浄する洗浄ユニット５０、ウェハＷの温度を調節する温度調節ユニット５１、５２、ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジションユニット５３、ウェハＷを加熱処理する加熱ユニット５４、５５が下から順に６段に重ねられている。
【００４３】
第４の処理ブロックＧ４にも、第３の処理ブロックＦ３と同様に、洗浄ユニット６０、温度調節ユニット６１、６２、トランジションユニット６３、加熱ユニット６４、６５が下から順に６段に重ねられている。
【００４４】
第５の処理ブロックＧ５には、図４に示すように複数の液処理ユニット、例えばウェハＷ上に密着剤を塗布する成膜ユニットとしての密着剤塗布ユニット７０、ウェハＷ上の密着剤をリンスするリンスユニット７１が下から順に２段に重ねられている。第６の処理ブロックＧ６も同様に、密着剤塗布ユニット７２、リンスユニット７３が下から順に２段に重ねられている。また、第５の処理ブロックＧ５及び第６の処理ブロックＧ６の最下段には、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室７４、７５がそれぞれ設けられている。
【００４５】
テンプレート処理装置１１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１１との間で搬入出したり、テンプレートカセットＣＴ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８０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テンプレート処理ステーション８１とを、Ｙ方向負方向にこの順で一体に接続した構成を有している。
【００４６】
テンプレート搬入出ステーション８０には、カセット載置台９０が設けられている。カセット載置台９０は、複数のテンプレートカセットＣＴ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８０は、複数のテンプレートＴを保有可能に構成されている。
【００４７】
テンプレート搬入出ステーション８０には、Ｘ方向に延伸する搬送路９１上を移動可能なテンプレート搬送体９２が設けられている。テンプレート搬送体９２は、水平方向に伸縮自在であり、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ＣＴとテンプレート処理ステーション８１との間でテンプレートＴを搬送できる。
【００４８】
テンプレート処理ステーション８１には、その中心部に搬送ユニット９３が設けられている。この搬送ユニット９３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６つの処理ブロックＦ１〜Ｆ６が配置されている。テンプレート処理ステーション８１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８０側から第１の処理ブロックＦ１、第２の処理ブロックＦ２が順に配置されている。テンプレート処理ステーション８１のテンプレート搬入出ステーション８０側には、第３の処理ブロックＦ３が配置され、テンプレート処理ステーション８１のインターフェイスステーション１４側には、第４の処理ブロックＦ４が配置されている。テンプレート処理ステーション８１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８０側から第５の処理ブロックＦ５、第６の処理ブロックＦ６が順に配置されている。
【００４９】
搬送ユニット９３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９３は、処理ブロックＦ１〜Ｆ６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に対してテンプレートＴを搬送できる。
【００５０】
第１の処理ブロックＦ１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上に離型剤を塗布する離型剤塗布ユニット１００、１０１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Ｆ２も同様に、離型剤塗布ユニット１０２、１０３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Ｆ１及び第２の処理ブロックＦ２の最下段には、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室１０４、１０５がそれぞれ設けられている。
【００５１】
第３の処理ブロックＦ３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上に離型膜が成膜される前の表面Ｔ１を洗浄する洗浄ユニット１１０、テンプレートＴの温度を調節する温度調節ユニット１１１、１１２、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１１３、テンプレートＴを加熱処理する加熱ユニット１１４、１１５が下から順に６段に重ねられている。
【００５２】
第４の処理ブロックＦ４にも、第３の処理ブロックＦ３と同様に、洗浄ユニット１２０、温度調節ユニット１２１、１２２、トランジションユニット１２３、加熱ユニット１２４、１２５が下から順に６段に重ねられている。
【００５３】
第５の処理ブロックＦ５には、図４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上の離型剤をリンスするリンスユニット１３０、１３１が下から順に２段に重ねられている。第６の処理ブロックＦ６も同様に、リンスユニット１３２、１３３が下から順に２段に重ねられている。また、第５の処理ブロックＦ５及び第６の処理ブロックＦ６の最下段には、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室１３４、１３５がそれぞれ設けられている。
【００５４】
インターフェイスステーション１３には、図１に示すようにＸ方向に延伸する搬送路１４０上を移動するウェハ搬送体１４１が設けられている。また、搬送路１４０のＸ方向負方向側には、複数のウェハＷを一時的に保管するバッファカセット１４２が配置されている。ウェハ搬送体１４１は、水平方向に伸縮自在であり、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、ウェハ処理ステーション２１、バッファカセット１４２、インプリントユニット１２との間でウェハＷを搬送できる。
【００５５】
インターフェイスステーション１４には、Ｘ方向に延伸する搬送路１５０上を移動するテンプレート搬送体１５１が設けられている。また、搬送路１５０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１５２が配置され、搬送路１５０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１５３が配置されている。テンプレート搬送体１５１は、水平方向に伸縮自在であり、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、テンプレート処理ステーション８１、反転ユニット１５２、バッファカセット１５３、インプリントユニット１２との間でテンプレートＴを搬送できる。
【００５６】
次に、上述したインプリントユニット１２の構成について説明する。インプリントユニット１２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）とウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２００を有している。
【００５７】
処理容器２００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２０１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２０１の上面に載置される。ウェハ保持部２０１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２０２が設けられている。昇降ピン２０２は、昇降駆動部２０３により上下動できる。ウェハ保持部２０１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔２０４が形成されおり、昇降ピン２０２は、貫通孔２０４を挿通するようになっている。また、ウェハ保持部２０１は、当該ウェハ保持部２０１の下方に設けられた移動機構２０５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。
【００５８】
処理容器２００内の天井面であって、ウェハ保持部２０１の上方には、テンプレートＴを保持するテンプレート保持部２１０が設けられている。すなわち、ウェハ保持部２０１とテンプレート保持部２１０は、ウェハ保持部２０１に載置されたウェハＷと、テンプレート保持部２１０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２１０は、テンプレートＴの裏面Ｔ２の外周部を吸着保持するチャック２１１を有している。チャック２１１は、当該チャック２１１の上方に設けられた移動機構２１２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２０１上のウェハＷに対して所定の向きに回転し昇降できる。
【００５９】
テンプレート保持部２１０は、チャック２１１に保持されたテンプレートＴの上方に設けられた光源２１３を有している。この光源２１３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。なお、本実施の形態においては、光源２１３から照射される光は紫外線であるが、他の光、例えば可視光や近紫外光などであってもよい。
【００６０】
次に、上述したウェハ処理装置１０のレジスト塗布ユニット４０〜４３の構成について説明する。レジスト塗布ユニット４０は、図７に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２２０を有している。
【００６１】
処理容器２２０内の中央部には、ウェハを保持して回転させる回転保持部材としてのスピンチャック２３０が設けられている。スピンチャック２３０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷの裏面Ｗ２を吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック２３０上に吸着保持できる。
【００６２】
スピンチャック２３０には、シャフト２３１を介して回転駆動部２３２が設けられている。この回転駆動部２３２により、スピンチャック２３０は鉛直周りに所定の速度で回転でき、且つ昇降できる。
【００６３】
スピンチャック２３０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ２３３が設けられている。カップ２３３の下面には、回収した液体を排出する排出管２３４と、カップ２３３内の雰囲気を排気する排気管２１５が接続されている。
【００６４】
図８に示すようにカップ２３３のＸ方向負方向（図８の下方向）側には、Ｙ方向（図８の左右方向）に沿って延伸するレール２４０が形成されている。レール２４０は、例えばカップ２３３のＹ方向負方向（図８の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図８の右方向）側の外方まで形成されている。レール２４０には、アーム２４１、２４２が取り付けられている。
【００６５】
第１のアーム２４１には、ウェハＷ上にレジスト液を供給する塗布液ノズルとしてのレジスト液ノズル２４３が支持されている。第１のアーム２４１は、ノズル駆動部２４４により、レール２４０上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル２４３は、カップ２３３のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部２４５からカップ２３３内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。また、第１のアーム２４１は、ノズル駆動部２４４によって昇降自在であり、レジスト液ノズル２４３の高さを調節できる。なお、本実施の形態におけるレジスト液は光重合開始剤を有し、光、例えば紫外線を照射することによって光重合して硬化する。
【００６６】
第２のアーム２４２には、ウェハＷ上のレジスト液に光、例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する光照射部２４６が支持されている。光照射部２４６は、例えばウェハＷの径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。第２のアーム２４２は、駆動部２４７により、レール２４０上を移動自在である。これにより、光照射部２４６は、カップ２３３のＹ方向負方向側からカップ２３３内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。なお、光照射部２４６には、例えばメタルハイドランプが用いられる。
【００６７】
なお、例えばスピンチャック２３０の下方に、洗浄液、例えば有機溶剤を噴射する洗浄液ノズルを設けてもよい。この洗浄液ノズルからウェハＷの裏面Ｗ２に洗浄液を噴射することによって、当該裏面Ｗ２を洗浄することができる。
【００６８】
なお、レジスト塗布ユニット４１〜４３の構成は、上述したレジスト塗布ユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
また、ウェハ処理装置１０の密着剤塗布ユニット７０、７２の構成も、上述したレジスト塗布ユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。但し、密着剤塗布ユニット７０、７２では、レジスト液ノズル２４３に代えて、ウェハＷ上に密着剤を供給する密着剤ノズルが設けられる。なお、密着剤の材料には、ウェハＷの表面とレジスト膜との密着性を向上させる材料、例えば有機物化合物等が用いられる。より具体的には、密着剤はシランカップリング剤であり、密着剤分子は２つの官能基を有している。すなわち、一の官能基はＯＲ基（Ｒは例えばアルキル基）である。また、他の官能基は、レジスト膜と反応し易い官能基であって、有機物成分を有している。
【００７０】
次に、上述したウェハ処理装置１０の洗浄ユニット５０、６０の構成について説明する。洗浄ユニット５０は、図９に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２５０を有している。
【００７１】
処理容器２５０内には、ウェハＷを吸着保持するチャック２５１が設けられている。チャック２５１は、ウェハＷの表面Ｗ１が上方を向くように、その裏面Ｗ２を吸着保持する。チャック２５１の下方には、チャック駆動部２５２が設けられている。このチャック駆動部２５２は、処理容器２５０内の底面に設けられ、Ｙ方向に沿って延伸するレール２５３上に取付けられている。このチャック駆動部２５２により、チャック２５１はレール２５３に沿って移動できる。
【００７２】
処理容器２５０内の天井面であって、レール２５３の上方には、チャック２５１に保持されたウェハＷに紫外線を照射する紫外線照射部２５４が設けられている。紫外線照射部２５４は、図１０に示すようにＸ方向に延伸している。そして、ウェハＷがレール２５３に沿って移動中に、紫外線照射部２５４から当該ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射することで、ウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射される。
【００７３】
なお、洗浄ユニット６０の構成は、上述した洗浄ユニット５０の構成と同様であるので説明を省略する。また、テンプレート処理装置１１の洗浄ユニット１１０、１２０の構成も、上述した洗浄ユニット５０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７４】
次に、上述したウェハ処理ステーション２１の加熱ユニット５４、５５、６４、６５の構成について説明する。加熱ユニット５４は、図１１に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２６０を有している。
【００７５】
処理容器２６０内の底面には、ウェハＷが載置される載置台２６１が設けられている。ウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くように載置台２６１の上面に載置される。載置台２６１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２６２が設けられている。昇降ピン２６２は、昇降駆動部２６３により上下動できる。載置台２６１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔２６４が形成されており、昇降ピン２６２は、貫通孔２６４を挿通するようになっている。また、載置台２６１の上面には、ウェハＷを加熱する熱板２６５が設けられている。熱板２６５の内部には、例えば電気供給により発熱するヒータが設けられており、熱板２６５を所定の設定温度に調節できる。なお、この熱板２６５は、ウェハＷの上方、例えば後述する蓋体２７０の天井面に設けてもよい。また、ウェハＷの上方と下方に熱板２６５を設けてもよい。
【００７６】
載置台２６１の上方には、上下動自在の蓋体２７０が設けられている。蓋体２７０は、下面が開口し、載置台２６１と一体となって処理室Ｋを形成する。蓋体２７０の上面中央部には、排気部２７１が設けられている。処理室Ｋ内の雰囲気は、排気部２７１から均一に排気される。
【００７７】
なお、加熱ユニット５５、６４、６５の構成は、上述した加熱ユニット５４の構成と同様であるので説明を省略する。また、テンプレート処理装置１１の加熱ユニット１１４、１１５、１２４、１２５の構成も、上述した加熱ユニット５４の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
また、ウェハ処理装置１０の温度調節ユニット５１、５２、６１、６２の構成についても、上述した加熱ユニット４２と同様の構成を有し、熱板２６５に代えて、温度調節板が用いられる。温度調節板の内部には、例えばペルチェ素子などの冷却部材が設けられており、温度調節板を設定温度に調節できる。また、この場合、加熱ユニット５４における蓋体２７０を省略してもよい。さらに、テンプレート処理装置１１の温度調節ユニット１１１、１１２、１２１、１２２の構成についても、上述した温度調節ユニット５１、５２、６１、６２の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
次に、上述したウェハ処理装置１０のリンスユニット７１、７３の構成について説明する。リンスユニット７１は、図１２に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２８０を有している。
【００８０】
処理容器２８０内の底面には、ウェハＷを浸漬させる浸漬槽２８１が設けられている。浸漬槽２８１内には、ウェハＷ上の密着剤をリンスするためのリンス液、例えば有機溶剤が貯留されている。
【００８１】
処理容器２８０内の天井面であって、浸漬槽２８１の上方には、ウェハＷを保持する保持部２８２が設けられている。保持部２８２は、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周部を吸着保持するチャック２８３を有している。ウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くようにチャック２８３に保持される。チャック２８３は、昇降機構２８４により昇降できる。そして、ウェハＷは、保持部２８２に保持された状態で浸漬槽２８１に貯留された有機溶剤に浸漬され、当該ウェハＷ上の密着剤がリンスされる。
【００８２】
保持部２８２は、チャック２８３に保持されたウェハＷの上方に設けられた気体供給部２８５を有している。気体供給部２８５は、例えば窒素等の不活性ガスや乾燥空気などの気体ガスを下方、すなわちチャック２８３に保持されたウェハＷの表面Ｗ１に吹き付けることができる。これにより、浸漬層１４１でリンスされたウェハＷの表面Ｗ１を乾燥させることができる。なお、リンスユニット７１には、内部の雰囲気を排気する排気管（図示せず）が接続されている。
【００８３】
なお、リンスユニット７３の構成は、上述したリンスユニット７１の構成と同様であるので説明を省略する。また、テンプレート処理装置１１のリンスユニット１３０〜１３３の構成も、上述したリンスユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。これらリンスユニット１３０〜１３３においても、リンス液として例えば有機溶剤が用いられる。
【００８４】
次に、上述したテンプレート処理装置１１の離型剤塗布ユニット１００〜１０３の構成について説明する。離型剤塗布ユニット１００は、図１３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２９０を有している。
【００８５】
処理容器２９０内の中央部には、テンプレートＴを保持して回転させる保持部材２９１が設けられている。保持部材２９１の中央部分は下方に窪み、テンプレートＴを収容する収容部２９２が形成されている。収容部２９２の下部には、テンプレートＴの外形より小さい溝部２９２ａが形成されている。したがって、収容部２９２内では、溝部２９２ａによってテンプレートＴの下面内周部は保持部材２９１と接しておらず、テンプレートＴの下面外周部のみが保持部材２９１に支持されている。収容部２９２は、図１４に示すようにテンプレートＴの外形に適合した略四角形の平面形状を有している。収容部２９２には、側面から内側に突出した突出部２９３が複数形成され、この突出部２９３により、収容部２９２に収容されるテンプレートＴの位置決めがされる。また、搬送ユニット９３の搬送アームから収容部２９２にテンプレートＴを受け渡す際に、当該搬送アームが収容部２９２と干渉するのを避けるため、収容部２９２の外周には、切欠き部２９４が４箇所に形成されている。
【００８６】
保持部材２９１は、図１３に示すようにカバー体２９５に取り付けられ、保持部材２９１の下方には、シャフト２９６を介して回転駆動部２９７が設けられている。この回転駆動部２９７により、保持部材２９１は鉛直周りに所定の速度で回転でき、且つ昇降できる。
【００８７】
保持部材２９１の周囲には、テンプレートＴから飛散又は落下する離型剤Ｓを受け止め、回収するカップ３００が設けられている。カップ３００の下面には、回収した離型剤Ｓを排出する排出管３０１と、カップ３００内の雰囲気を排気する排気管３０２が接続されている。
【００８８】
図１５に示すようにカップ３００のＸ方向負方向（図１５の下方向）側には、Ｙ方向（図１５の左右方向）に沿って延伸するレール３１０が形成されている。レール３１０は、例えばカップ３００のＹ方向負方向（図１５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図１５の右方向）側の外方まで形成されている。レール３１０には、アーム３１１が取り付けられている。
【００８９】
アーム３１１には、テンプレートＴ上に離型剤を供給する離型剤ノズル３１２が支持されている。アーム３１１は、ノズル駆動部３１３により、レール３１０上を移動自在である。これにより、離型剤ノズル３１２は、カップ３００のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３１４からカップ３００内のテンプレートＴの中心部上方まで移動できる。また、アーム３１１は、ノズル駆動部３１３によって昇降自在であり、離型剤ノズル３１２の高さを調整できる。なお、離型剤の材料には、後述するウェハＷ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。より具体的には、離型剤は、密着剤と同様にシランカップリング剤であり、離型剤分子は２つの官能基を有している。すなわち、一の官能基はＯＲ基（Ｒは例えばアルキル基）である。また、他の官能基は、ウェハＷ上のレジスト膜に対して撥液性を有する官能基であって、フッ化物成分を有している。
【００９０】
なお、例えば保持部材２９１の溝部２９２ａ内に、洗浄液、例えば有機溶剤を噴射する洗浄液ノズルを設けてもよい。この洗浄液ノズルからテンプレートＴの裏面Ｔ２に洗浄液を噴射することによって、当該裏面Ｔ２を洗浄することができる。
【００９１】
なお、離型剤塗布ユニット１０１〜１０３の構成は、上述した離型剤塗布ユニット１００の構成と同様であるので説明を省略する。
【００９２】
以上のインプリントシステム１には、図１に示すように制御部３５０が設けられている。制御部３５０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、インプリントシステム１におけるウェハ処理、テンプレート処理、インプリント処理等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３５０にインストールされたものであってもよい。
【００９３】
本実施の形態にかかるインプリントシステム１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１で行われるウェハ処理、テンプレート処理インプリント処理等について説明する。図１６は、これらウェハ処理、テンプレート処理及びインプリント処理の主な処理フローを示している。また、図１７はテンプレート処理の各工程におけるテンプレートＴの状態を示し、図１８はウェハ処理の各工程におけるウェハＷの状態を示し、図１９はインプリント処理におけるウェハＷとテンプレートＴの状態を示している。
【００９４】
先ず、テンプレート搬送体９２によって、テンプレート搬入出ステーション８０のカセット載置台９０上のテンプレートカセットＣＴからテンプレートＴが取り出され、テンプレート処理ステーション８１のトランジションユニット１１３に搬送される（図１６の工程Ａ１）。なお、テンプレートカセットＣＴ内のテンプレートＴは、転写パターンＣが形成された表面Ｔ１が上方を向くように収容されている。
【００９５】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは洗浄ユニット１１０に搬送され、チャック２５１に吸着保持される。続いて、チャック駆動部２５２によってテンプレートＴをレール２５３に沿って移動させながら、紫外線照射部２５４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Ｔ１全面に紫外線が照射され、図１７（ａ）に示すようにテンプレートＴの表面Ｔ１が洗浄される（図１６の工程Ａ２）。
【００９６】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは離型剤塗布ユニット１００に搬送され、保持部材２９１に受け渡される。続いて、離型剤ノズル３１２をテンプレートＴの中心部上方まで移動させると共に、テンプレートＴを回転させる。そして、回転中のテンプレートＴ上に離型剤Ｓを供給し、遠心力により離型剤ＳをテンプレートＴ上で拡散させて、図１７（ｂ）に示すようにテンプレートＴの表面Ｔ１全面に離型剤Ｓを塗布する（図１６の工程Ａ３）。
【００９７】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは加熱ユニット１１４に搬送される。加熱ユニット１１４に搬入されたテンプレートＴは、昇降ピン２６２に受け渡され、載置台２６１に載置される。続いて、蓋体２７０が閉じられ、テンプレートＴは熱板２６５によって例えば２００℃に加熱される。所定時間経過後、図１７（ｃ）に示すようにテンプレートＴ上の離型剤Ｓが焼成される（図１６の工程Ａ４）。
【００９８】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは温度調節ユニット１１１に搬送され、テンプレートＴが所定の温度に調節される。
【００９９】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴはリンスユニット１３０に搬送され、保持部２８２に保持される。続いて、保持部２８２を下降させ、テンプレートＴを浸漬槽２８１に貯留された有機溶剤に浸漬させる。所定時間経過すると、離型剤Ｓの未反応部のみが剥離し、図１７（ｄ）に示すようにテンプレートＴ上に転写パターンＣに沿った離型膜ＳＦが所定の膜厚で成膜される（図１６の工程Ａ５）。その後、保持部２８２を上昇させ、気体供給部２８５から気体ガスをテンプレートＴに吹き付け、その表面Ｔ１を乾燥させる。なお、離型剤Ｓの未反応部とは、離型剤ＳがテンプレートＴの表面Ｔ１と化学反応して当該表面Ｔ１と吸着する部分以外をいう。
【０１００】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴはトランジションユニット１２３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１４のテンプレート搬送体１５１によって、反転ユニット１５２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Ｔ２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１５１によってインプリントユニット１２に搬送され、テンプレート保持部２１０のチャック２１１に吸着保持される（図１６の工程Ａ６）。このとき、インプリントユニット１２にテンプレートＴを搬送する前に、バッファカセット１５３において、離型剤ＳＦが成膜されたテンプレートＴを一時的に保管してもよい。
【０１０１】
このようにテンプレート処理ステーション８１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１２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２０において、ウェハ搬送体３２により、カセット載置台３０上のウェハカセットＣＷからウェハＷが取り出され、ウェハ処理ステーション２１のトランジションユニット５３に搬送される（図１６の工程Ａ７）。なお、ウェハカセットＣＷ内のウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くように収容されている。
【０１０２】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは洗浄ユニット５０に搬送され、チャック２５１に吸着保持される。続いて、チャック駆動部２５２によってウェハＷをレール２５３に沿って移動させながら、紫外線照射部２５４から当該テウェハＷに紫外線が照射される。こうして、ウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射され、図１８（ａ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される（図１６の工程Ａ８）。
【０１０３】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは密着剤塗布ユニット７０に搬送され、スピンチャック２３０に受け渡される。続いて、密着剤ノズルをウェハＷの中心部上方まで移動させると共に、ウェハＷを回転させる。そして、回転中のウェハＷ上に密着剤Ｂを供給し、遠心力により密着剤をウェハＷ上で拡散させて、図１８（ｂ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１全面に密着剤Ｂを塗布する（図１６の工程Ａ９）。
【０１０４】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは加熱ユニット５４に搬送される。加熱ユニット５４に搬入されたウェハＷは、昇降ピン２６２に受け渡され、載置台２６１に載置される。続いて、蓋体２７０が閉じられ、ウェハＷは熱板２６５によって例えば２００℃に加熱される。所定時間経過後、図１８（ｃ）に示すようにウェハＷ上の離型剤Ｂが焼成される（図１６の工程Ａ１０）。
【０１０５】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは温度調節ユニット５１に搬送され、ウェハＷが所定の温度に調節される。
【０１０６】
その後、搬送ユニット３２によって、ウェハＷはリンスユニット７１に搬送され、保持部２８２に保持される。続いて、保持部２８２を下降させ、ウェハＷを浸漬槽２８１に貯留された有機溶剤に浸漬させる。所定時間経過すると、密着剤Ｂの未反応部のみが剥離し、図１８（ｄ）に示すようにウェハＷ上に密着膜ＢＦが所定の膜厚で成膜される（図１６の工程Ａ１１）。その後、保持部２８２を上昇させ、気体供給部２８５から気体ガスをウェハＷに吹き付け、その表面Ｗ１を乾燥させる。なお、密着剤Ｂの未反応部とは、密着剤ＢがウェハＷの表面Ｗ１と化学反応して当該表面Ｗ１と吸着する部分以外をいう。
【０１０７】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷはレジスト塗布ユニット３０に搬送され、スピンチャック２３０に受け渡される。続いて、レジスト液ノズル２４３をウェハＷの中心部上方まで移動させると共に、ウェハＷを回転させる。そして、図１８（ｅ）に示すように回転中のウェハＷの密着膜ＢＦ上にレジスト液Ｒを供給し、遠心力によりレジスト液ＲをウェハＷ上で拡散させ、ウェハＷの表面Ｗ１全面にレジスト液Ｒを塗布する（図１６の工程Ａ１２）。そして、このウェハＷ上の密着膜ＢＦによって、ウェハＷの表面とレジスト液Ｒが密着する。
【０１０８】
その後、レジスト液ノズル２４３からのレジスト液の供給を停止し、当該レジスト液ノズル２４３を待機部２４５に移動させる。その後、光照射部２４６をウェハＷ上で移動させながら、当該光照射部２４６からウェハＷ上のレジスト液Ｒに紫外線を照射する。このとき、光照射部２４６からの紫外線をウェハ面内で均一に照射するため、ウェハＷを引き続き回転させる。
【０１０９】
ここで、光照射部２４６からの紫外線は、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが半硬化状態になるように照射される。この半硬化状態とは、レジスト液Ｒが完全に硬化しておらず、ある程度の流動性を有しているが、レジスト液ＲがウェハＷ上でこれ以上拡散せず、且つウェハＷ上で凝集しないような状態をいう。そして、このようにレジスト液Ｒを半硬化状態にするため、光照射部２４６から照射される紫外線の光量を制御する。具体的には、発明者らが鋭意検討した結果、レジスト液Ｒを半硬化状態にするための紫外線の光量は、例えば例えばレジスト液Ｒを完全に硬化させるのに必要な光量の５０％以下の光量であることを見出した。本実施の形態では、例えば３ｍＪ／ｃｍ２〜５０ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線をレジスト液Ｒに照射し、当該レジスト液Ｒを半硬化状態にする。こうして、図１８（ｆ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１上に、塗布膜としてのレジスト膜ＲＦが半硬化状態で形成される（図１６の工程Ａ１３）。
【０１１０】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷはトランジションユニット６３に搬送される。続いて、ウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送体１４１によって、インプリントユニット３２０内に搬送される（図１６の工程Ａ１４）。このとき、インプリントユニット３２０にウェハＷを搬送する前に、バッファカセット１４２において、半硬化状態のレジスト膜ＲＦが形成されたウェハＷを一時的に保管してもよい。
【０１１１】
インプリントユニット１２に搬入されたウェハＷは、昇降ピン２０２に受け渡され、ウェハ保持部２０１上に載置され保持される。続いて、ウェハ保持部２０１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２１０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１９（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Ｔ１がウェハＷ上のレジスト膜ＲＦ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２１３から紫外線が照射される。光源２１３からの紫外線は、図１９（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ＲＦに照射され、これによりレジスト膜ＲＦは光重合する。すなわち、ウェハ処理装置１０において半硬化状態で形成されたレジスト膜ＲＦは、完全に硬化する。このようにして、ウェハＷ上のレジスト膜ＲＦ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１６の工程Ａ１５）。
【０１１２】
なお、この工程Ａ１５においてテンプレートＴをウェハＷ上のレジスト膜ＲＦに転写する際、レジスト膜ＲＦがテンプレートＴの転写パターンＣの凹部に適切に流入させるため、レジスト膜ＲＦを流動化させてもよい。かかる流動化の方法としては、種々の方法を取り得る。例えば転写パターンＣを転写する際に、レジスト膜ＲＦに超音波振動を付与して、当該レジスト膜ＲＦを流動化させてもよい。あるいは、テンプレートＴの離型膜ＳＦ上に、レジスト膜ＲＦを流動化させるための材料、例えば有機溶剤等を塗布しておき、当該レジスト膜ＲＦを流動化させてもよい。
【０１１３】
その後、図１９（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Ｔ１には離型膜ＳＦが成膜されているので、ウェハＷ上のレジストがテンプレートＴの表面Ｔ１に付着することはない。その後、ウェハＷは、昇降ピン２０２によりウェハ搬送体１４１に受け渡され、搬送ユニット３３、ウェハ搬送体３２によって、インプリントユニット１２からウェハ搬入出ステーション２０に搬送され、ウェハカセットＣＷに戻される（図１６の工程Ａ１６）。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１９（ｄ）に示すように当該残存膜Ｌを除去してもよい。
【０１１４】
以上の工程Ａ７〜Ａ１６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Ａ１〜Ａ５を繰り返し行い、複数のテンプレートＴの表面Ｔ１上に離型膜ＳＦを成膜する。離型膜ＳＦ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１４のバッファカセット１５３に保管される。
【０１１５】
そして、所定枚数のウェハＷに対して以上の工程Ａ７〜Ａ１６が行われると、テンプレート搬送体１５１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１２から搬出され、反転ユニット１５２に搬送される（図１６の工程Ａ１７）。続いて、テンプレート搬送体１５１によって、バッファカセット１５３内のテンプレートＴがインプリントユニット１２に搬送される。こうして、インプリントユニット１２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。そして、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。
【０１１６】
反転ユニット１５２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、テンプレート搬送体１５１、搬送ユニット９３、テンプレート搬送体９２によって、テンプレートＴはテンプレートカセットＣＴ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。
【０１１７】
以上の実施の形態によれば、工程Ａ１２において、いわゆるスピン塗布法を用いてウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布している。すなわち、回転中のウェハＷの中心部に連続してレジスト液Ｒを供給し、遠心力によりレジスト液ＲをウェハＷ上で拡散させている。したがって、従来のようにインクジェット方式を用いた場合に比べて、本実施の形態ではより短時間でウェハＷの表面Ｗ１全面にレジスト液Ｒを塗布することができる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【０１１８】
また、インプリント処理で用いられるレジスト液Ｒは、光重合開始剤を有しており、ウェハＷ上で凝集し易い。このため、単にウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布しただけだと、ウェハＷ上に形成されるレジスト膜ＲＦの膜厚がウェハ面内で均一にならず、ウェハＷ上に所定のレジストパターンＰを形成することができない。この点、本実施の形態によれば、工程Ａ１３において、ウェハＷ上に塗布されたレジスト液Ｒに紫外線を照射し、さらに照射する紫外線の光量を制御することによって、レジスト液Ｒを半硬化状態にすることができる。このため、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが凝集せず、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜ＲＦを適切に形成することができる。
【０１１９】
しかも、工程Ａ１３において、回転中のウェハＷに紫外線を照射しているので、光照射部２４６からの紫外線をウェハ面内で均一に照射することができる。したがって、ウェハ面内全体でウェハＷ上のレジスト液Ｒを半硬化状態にすることができる。
【０１２０】
また、ウェハＷに対して工程Ａ８〜工程Ａ１１を行い、ウェハＷ上に密着膜ＢＦを成膜しているので、ウェハＷの表面Ｗ１とレジスト膜ＲＦとの密着性を向上させることができる。したがって、インプリント処理を適切に行い、ウェハＷ上に所定のレジストパターンＰを適切に形成することができる。
【０１２１】
また、工程Ａ１２におけるウェハＷ上へのレジスト液Ｒの塗布は、インプリントユニット１２の外部のウェハ処理装置１０で行われている。ここで、一般にインプリント処理のスループットは、ウェハＷ上のレジスト膜ＲＦにテンプレートＴの転写パターンＣを転写する処理に律即される。すなわち、スループットは、インプリントシステム１のインプリントユニット１２における処理に律即される。本実施の形態では、従来インプリントユニット１２の内部で行っていたレジスト液Ｒの塗布を、インプリントユニット１２の外部で行うので、インプリント処理のスループットを向上させることができる。
【０１２２】
さらに、インプリントシステム１はウェハ処理装置１０とテンプレート処理装置１１とを有しているので、インプリントシステム１において、テンプレートＴ上に離型膜ＳＦを成膜すると共に、ウェハＷ上に密着膜ＢＦを成膜し、且つ半硬化状態のレジスト膜ＲＦを成膜することができる。このようにウェハ処理とテンプレート処理が一のインプリトシステム１で行われるので、インプリント処理のスループットをさらに向上させることができる。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。
【０１２３】
以上の実施の形態では、工程Ａ１３において、ウェハＷ上のレジスト液Ｒを半硬化状態にするため、光照射部２４６から照射される紫外線の光量を制御していたが、レジスト液Ｒを半硬化状態にする方法はこれに限定されない。
【０１２４】
例えばレジスト液Ｒに照射する光の波長を制御して、当該レジスト液Ｒを半硬化状態にしてもよい。かかる場合、ウェハＷ上に塗布されるレジスト液Ｒは、例えば２種類の光重合開始剤を有している。すなわち、レジスト液Ｒは、第１の波長の光、例えば可視光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、第２の波長の光、例えば紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有している。また、図２０に示すようにレジスト塗布ユニット４０において、光照射部２４６は所定の波長の光のみを透過させる光フィルタ４００を有している。本実施の形態では、光フィルタ４００は、第１の波長の光である可視光のみを透過させる。
【０１２５】
そして、レジスト塗布ユニット４０では、工程Ａ１３において、光フィルタ４００を備えた光照射部２４６をウェハＷ上で移動させながら、当該光照射部２４６からウェハＷ上のレジスト液Ｒに向けて光を照射する。この照射された光のうち、可視光のみが光フィルタ４００を透過しレジスト液Ｒに照射される。そうすると、可視光によって、レジスト液Ｒ中の第１の光重合開始剤のみが光重合を開始する。また、可視光は紫外線に比べてエネルギーが小さい光であるため、この可視光によって、レジスト液Ｒ中の第２の光重合開始剤が光重合することはない。このため、ウェハＷ上のレジスト液Ｒを半硬化状態にして、レジスト膜ＲＦを形成することができる。
【０１２６】
なお、この工程Ａ１３において、第２の光重合開始剤は可視光によって光重合しないので、レジスト液Ｒを半硬化にするため、光照射部２４６から照射する可視光の光量を制御する必要はない。
【０１２７】
その後、工程Ａ１５において、インプリントユニット３２０内で光源２１３からウェハＷ上の半硬化状態のレジスト膜ＲＦに紫外線を照射する。そうすると、レジスト膜ＲＦ中の第２の光重合開始剤が光重合し、当該レジスト膜ＲＦが完全に硬化する。そして、ウェハＷ上のレジスト膜ＲＦ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。
【０１２８】
本実施の形態においても、工程Ａ１３においてレジスト液Ｒを半硬化状態できるので、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが凝集せず、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜ＲＦを適切に形成することができる。
【０１２９】
また、光照射部２４６に光フィルタ４００を設けているので、光照射部２４６には種々の光源を用いることができる。なお、光フィルタ４００を省略して、光照射部２４６から所定の波長の光のみを照射するようにしてもよい。
【０１３０】
以上の実施の形態では、第１の波長の光として可視光を用いたが、当該第１の波長の光として赤外線を用いてもよい。すなわち、第１の光重合開始剤は、赤外線を照射することにより光重合を開始する。また、第２の光重合開始剤は、赤外線と異なる波長の光、例えば紫外線を照射することにより光重合を開始する。かかる場合、図２０に示したレジスト塗布ユニット４０において、光フィルタ４００は赤外線のみを透過させる。
【０１３１】
そして、工程Ａ１３において、光照射部２４６をウェハＷ上で移動させながら、当該光照射部２４６からウェハＷ上のレジスト液Ｒに向けて光を照射する。この照射された光のうち、赤外線のみが光フィルタ４００を透過しレジスト液Ｒに照射される。このとき、光照射部２４６から照射される赤外線を制御して、当該赤外線によって加熱されるレジスト液Ｒの温度を所定の温度に制御する。具体的には、レジスト液Ｒの温度は、当該レジスト液Ｒが半硬化状態になる温度に制御される。なお、レジスト液Ｒが半硬化状態になる所定の温度とは、当該レジスト液Ｒの含有成分によって定められる。そして、このようにウェハＷ上のレジスト液Ｒに赤外線を照射することで、当該レジスト液Ｒを半硬化状態にして、レジスト膜ＲＦを形成することができる。
【０１３２】
本実施の形態においても、工程Ａ１３においてレジスト液Ｒを半硬化状態できるので、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが凝集せず、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜ＲＦを適切に形成することができる。
【０１３３】
以上の実施の形態では、レジスト塗布ユニット４０において、回転中のウェハＷ上にレジスト液Ｒを供給することにより、ウェハＷの表面Ｗ１にレジスト液Ｒを塗布していたが、例えばウェハＷの幅方向に延伸し、下面にスリット状の供給口が形成されたレジスト液ノズルを用いてウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布してもよい。かかる場合、レジスト液ノズルをウェハＷの辺方向に移動させながら、供給口からレジスト液Ｒを供給し、ウェハＷの表面Ｗ１全面にレジスト液Ｒが塗布される。なお、かかる塗布方法は、密着剤塗布ユニット７０、離型剤塗布ユニット１００において、それぞれ密着剤Ｂと離型剤Ｓを塗布する場合にも適用できる。
【０１３４】
以上の実施の形態では、密着剤塗布ユニット７０において、ウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布した後、当該密着剤Ｂを加熱して焼成していたが、密着剤Ｂを焼成する代わりに紫外線等の光を照射してもよい。この光は、ウェハＷ上に密着剤Ｂを供給中に照射してもよいし、ウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布後に照射してもよい。また、ウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布後にさらにアルコールを塗布してもよい。これらの方法を密着剤Ｂの含有成分に応じて選択することで、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性を向上させることができる。なお、かかる方法は、離型剤塗布ユニット１００において離型剤Ｓを塗布する場合にも適用できる。
【０１３５】
以上の実施の形態では、密着剤塗布ユニット７０において、ウェハＷ上に液体状の密着剤Ｂを供給していたが、気体状の密着剤を供給してもよい。同様に、離型剤塗布ユニット１００において、テンプレートＴ上に液体状の離型剤Ｓを供給していたが、気体状の離型剤を供給してもよい。
【０１３６】
以上の実施の形態では、ウェハ処理装置１０においてレジスト塗布ユニット４０と密着剤塗布ユニット７０を別々に設けていたが、例えば一の塗布ユニットでレジスト液Ｒと密着剤ＢをウェハＷ上に塗布してもよい。かかる場合、上記塗布ユニットは、レジスト塗布ユニット４０と同様の構成を有する装置の内部に、ウェハＷに対してレジスト液Ｒを供給するレジスト液ノズルと密着剤Ｂを供給する密着剤とが設けられる。
【０１３７】
以上の実施の形態のリンスユニット７１では、浸漬層２８１に貯留された有機溶剤にウェハＷを浸漬することで密着剤Ｂをリンスしていたが、密着剤塗布ユニット７０と同様の構成を有するリンスユニットを用いてもよい。かかる場合、密着剤塗布ユニット７０の密着剤ノズルに代えて、ウェハＷ上に密着剤Ｂのリンス液としての有機溶剤を供給するリンス液ノズルが用いられる。そして、このリンスユニットでは、回転中のウェハＷ上に有機溶剤を供給し、ウェハＷの表面Ｗ１全面をリンスする。所定時間経過すると、密着剤Ｂの未反応部のみが剥離し、ウェハＷ上に密着膜ＢＦが成膜される。その後、有機溶剤の供給を停止した後、さらにウェハＷを回転させ続け、その表面Ｗ１を振り切り乾燥させる。このようにして、ウェハＷ上の密着剤Ｂがリンスされる。なお、かかる方法は、リンスユニット１３０においてテンプレートＴ上の離型剤Ｓをリンスする場合にも適用できる。
【０１３８】
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。
【符号の説明】
【０１３９】
１ インプリントシステム
１０ ウェハ処理装置
１１ テンプレート処理装置
１２ インプリントユニット
４０〜４３ レジスト塗布ユニット
７０、７２ 密着剤塗布ユニット
１００〜１０３ 離型剤塗布ユニット
２３０ スピンチャック
２４３ レジスト液ノズル
２４６ 光照射部
３５０ 制御部
４００ 光フィルタ
Ｂ 密着剤
ＢＦ 密着膜
Ｃ 転写パターン
Ｐ レジストパターン
Ｒ レジスト液
ＲＦ レジスト膜
Ｓ 離型剤
ＳＦ 離型膜
Ｔ テンプレート
Ｗ ウェハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、基板処理装置及びインプリントシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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膜の表面に圧着させ、その後剥離し、当該レジスト膜の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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４３９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したインプリント方法において、ウェハ上にレジスト膜を形成する際には、例えばインクジェット方式でウェハ上にレジスト液を塗布している。インクジェット方式では、ノズルからウェハ上の所定の領域にレジスト液を供給しつつ、且つノズルをウェハ面内で移動させて、ウェハの表面全面にレジスト液を塗布する。
【０００７】
しかしながら、このインクジェット方式を用いた場合、所定の領域毎にウェハ上にレジスト液を供給するため、ウェハの表面全面にレジスト液を塗布するのに時間がかかる。このため、ウェハ処理のスループットに改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に塗布膜を効率よく形成し、基板処理のスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理方法であって、基板上に光重合開始剤を有する塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、基板上に塗布液を連続して供給することができるので、短時間で基板の表面全面に塗布液を塗布することができる。したがって、基板処理のスループットを向上させることができる。
【００１１】
また、本発明では、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成している。すなわち、いわゆるインプリント処理が行われる塗布膜を基板上に形成している。このインプリント処理で用いられる塗布液は、光重合開始剤を有しており、基板上で凝集し易い。そうすると、基板上に形成される塗布膜の膜厚が基板面内で均一にならない。そこで、本発明では、基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を半硬化状態にしている。このため、基板上の塗布液が凝集せず、基板上に均一な膜厚の塗布膜を適切に形成することができる。
【００１２】
前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布してもよい。
【００１３】
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００１４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００１５】
前記第１の波長の光は可視光であり、前記第２の波長の光は紫外線であってもよい。
【００１６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００１７】
前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射してもよい。
【００１８】
前記塗布工程の前に、基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成してもよい。
【００１９】
別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理装置によって実行させるために、当該基板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。
【００２０】
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。
【００２１】
さらに別な観点による本発明は、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理装置であって、基板の表面に光重合開始剤を有する塗布液を塗布する塗布液ノズルと、前記塗布液ノズルから基板上に塗布された塗布液に光を照射する光照射部とを備えた塗布ユニットと、前記塗布ユニットにおいて、基板上に前記塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程とを実行するように、前記塗布液ノズルと前記光照射部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
【００２２】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、前記制御部は、前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布するように前記塗布液ノズルと前記回転保持部材を制御してもよい。
【００２３】
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００２４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記光照射部は、前記第１の波長の光を照射し、前記制御部は、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にするように前記光照射部を制御してもよい。
【００２５】
前記第１の波長の光は可視光であり、前記第２の波長の光は紫外線であってもよい。
【００２６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、前記光照射部は赤外線を照射し、前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から照射される赤外線より加熱される前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にしてもよい。
【００２７】
前記光照射部には、所定の波長の光のみを透過させる光フィルタを有していてもよい。
【００２８】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、前記制御部は、前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射するように前記光照射部と前記回転保持部材を制御してもよい。
【００２９】
前記基板処理装置は、基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成する成膜ユニットを有していてもよい。
【００３０】
また別な観点による本発明は、前記基板処理装置を備えたインプリントシステムであって、表面に転写パターンが形成されたテンプレートを用いて、前記基板処理装置で基板上に半硬化状態で形成された前記塗布膜に前記転写パターンを転写し、当該塗布膜に所定のパターンを形成するインプリントユニットを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、基板上に塗布膜を効率よく且つ適切に形成し、基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態にかかる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。
【図２】本実施の形態にかかるインプリントシステムの構成の概略を示す側面図である。
【図３】本実施の形態にかかるインプリントシステムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図４】本実施の形態にかかるインプリントシステムの構成の概略を示す側面図である。
【図５】テンプレートの斜視図である。
【図６】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。
【図７】レジスト塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図８】レジスト塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図９】洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１０】洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１１】加熱ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１２】リンスユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１３】離型剤塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１４】保持部材の構成の概略を示す平面図である。
【図１５】離型剤塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１６】ウェハ処理、テンプレート処理及び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。
【図１７】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）はテンプレートの表面が洗浄された様子を示し、（ｂ）はテンプレートの表面に離型剤が塗布された様子を示し、（ｃ）はテンプレート上の離型剤が焼成された様子を示し、（ｄ）はテンプレート上に離型膜が成膜された様子を示す。
【図１８】ウェハ処理の各工程におけるウェハの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はウェハの表面が洗浄された様子を示し、（ｂ）はウェハの表面に密着剤が塗布された様子を示し、（ｃ）はウェハ上の密着剤が焼成された様子を示し、（ｄ）はウェハ上に密着膜が成膜された様子を示し、（ｅ）はウェハの密着膜上にレジスト液が塗布された様子を示し、（ｆ）はウェハ上に半硬化状態のレジスト膜が成膜された様子を示す。
【図１９】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）はテンプレートをウェハ側に下降させる様子を示し、（ｂ）はウェハ上のレジスト膜を光重合させる様子を示し、（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。
【図２０】他の実施の形態にかかるレジスト塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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インプリントシステム１の構成の概略を示す平面図である。図２〜図４は、インプリントシステム１の構成の概略を示す側面図である。なお、本実施の形態では、基板としてのウェハＷに所定の処理が行われる被処理面をウェハＷの表面Ｗ１といい、当該表面Ｗ１と反対側の面を裏面Ｗ２という。
【００３４】
本実施の形態のインプリントシステム１では、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Ｔ１といい、当該表面Ｔ１と反対側の面を裏面Ｔ２という。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、例えば石英ガラスが用いられる。
【００３５】
インプリントシステム１は、図１に示すようにウェハＷに所定の処理を行う基板処理装置としてのウェハ処理装置１０と、テンプレートＴに所定の処理を行うテンプレート処理装置１１と、テンプレート処理装置１１で処理されたテンプレートＴを用いて、ウェハ処理装置１０で処理されたウェハ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１２とを有している。ウェハ処理装置１０とインプリントユニット１２との間には、ウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３が配置されている。また、テンプレート処理装置１１とインプリントユニット１２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１４が配置されている。すなわち、ウェハ処理装置１０、インターフェイスステーション１３、インプリントユニット１２、インターフェイスステーション１４、テンプレート処理装置１１は、この順でＹ方向（図１の左右方向）に並べて配置され、且つ一体に接続されている。
【００３６】
ウェハ処理装置１０は、複数、例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部とウェハ処理装置１０との間で搬入出したり、ウェハカセットＣＷ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２０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の処理ユニットを備えたウェハ処理ステーション２１とを、Ｙ方向正方向にこの順で一体に接続した構成を有している。
【００３７】
ウェハ搬入出ステーション２０には、カセット載置台３０が設けられている。カセット載置台３０は、複数のウェハカセットＣＷ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、ウェハ搬入出ステーション２０は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。
【００３８】
ウェハ搬入出ステーション２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路３１上を移動可能なウェハ搬送体３２が設けられている。ウェハ搬送体３２は、水平方向に伸縮自在であり、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ＣＷとウェハ処理ステーション２１との間でウェハＷを搬送できる。
【００３９】
ウェハ処理ステーション２１には、その中心部に搬送ユニット３３が設けられている。この搬送ユニット３３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６つの処理ブロックＧ１〜Ｇ６が配置されている。ウェハ処理ステーション２１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、ウェハ搬入出ステーション２０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。ウェハ処理ステーション２１のウェハ搬入出ステーション２０側には、第３の処理ブロックＧ３が配置され、ウェハ処理ステーション２１のインターフェイスステーション１３側には、第４の処理ブロックＧ４が配置されている。ウェハ処理ステーション２１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、ウェハ搬入出ステーション２０側から第５の処理ブロックＧ５、第６の処理ブロックＧ６が順に配置されている。
【００４０】
搬送ユニット３３は、ウェハＷ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３３は、処理ブロックＧ１〜Ｇ６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に対してウェハＷを搬送できる。
【００４１】
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、例えばウェハＷ上に塗布液としてのレジスト液を塗布する塗布ユニットとしてのレジスト塗布ユニット４０、４１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、レジスト塗布ユニット４２、４３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、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室４４、４５がそれぞれ設けられている。
【００４２】
第３の処理ブロックＧ３には、図３に示すようにウェハＷに対して紫外線を照射し、ウェハＷ上に密着膜が成膜される前の表面Ｗ１を洗浄する洗浄ユニット５０、ウェハＷの温度を調節する温度調節ユニット５１、５２、ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジションユニット５３、ウェハＷを加熱処理する加熱ユニット５４、５５が下から順に６段に重ねられている。
【００４３】
第４の処理ブロックＧ４にも、第３の処理ブロックＦ３と同様に、洗浄ユニット６０、温度調節ユニット６１、６２、トランジションユニット６３、加熱ユニット６４、６５が下から順に６段に重ねられている。
【００４４】
第５の処理ブロックＧ５には、図４に示すように複数の液処理ユニット、例えばウェハＷ上に密着剤を塗布する成膜ユニットとしての密着剤塗布ユニット７０、ウェハＷ上の密着剤をリンスするリンスユニット７１が下から順に２段に重ねられている。第６の処理ブロックＧ６も同様に、密着剤塗布ユニット７２、リンスユニット７３が下から順に２段に重ねられている。また、第５の処理ブロックＧ５及び第６の処理ブロックＧ６の最下段には、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室７４、７５がそれぞれ設けられている。
【００４５】
テンプレート処理装置１１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１１との間で搬入出したり、テンプレートカセットＣＴ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８０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テンプレート処理ステーション８１とを、Ｙ方向負方向にこの順で一体に接続した構成を有している。
【００４６】
テンプレート搬入出ステーション８０には、カセット載置台９０が設けられている。カセット載置台９０は、複数のテンプレートカセットＣＴ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８０は、複数のテンプレートＴを保有可能に構成されている。
【００４７】
テンプレート搬入出ステーション８０には、Ｘ方向に延伸する搬送路９１上を移動可能なテンプレート搬送体９２が設けられている。テンプレート搬送体９２は、水平方向に伸縮自在であり、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ＣＴとテンプレート処理ステーション８１との間でテンプレートＴを搬送できる。
【００４８】
テンプレート処理ステーション８１には、その中心部に搬送ユニット９３が設けられている。この搬送ユニット９３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６つの処理ブロックＦ１〜Ｆ６が配置されている。テンプレート処理ステーション８１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８０側から第１の処理ブロックＦ１、第２の処理ブロックＦ２が順に配置されている。テンプレート処理ステーション８１のテンプレート搬入出ステーション８０側には、第３の処理ブロックＦ３が配置され、テンプレート処理ステーション８１のインターフェイスステーション１４側には、第４の処理ブロックＦ４が配置されている。テンプレート処理ステーション８１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８０側から第５の処理ブロックＦ５、第６の処理ブロックＦ６が順に配置されている。
【００４９】
搬送ユニット９３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９３は、処理ブロックＦ１〜Ｆ６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に対してテンプレートＴを搬送できる。
【００５０】
第１の処理ブロックＦ１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上に離型剤を塗布する離型剤塗布ユニット１００、１０１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Ｆ２も同様に、離型剤塗布ユニット１０２、１０３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Ｆ１及び第２の処理ブロックＦ２の最下段には、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室１０４、１０５がそれぞれ設けられている。
【００５１】
第３の処理ブロックＦ３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上に離型膜が成膜される前の表面Ｔ１を洗浄する洗浄ユニット１１０、テンプレートＴの温度を調節する温度調節ユニット１１１、１１２、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１１３、テンプレートＴを加熱処理する加熱ユニット１１４、１１５が下から順に６段に重ねられている。
【００５２】
第４の処理ブロックＦ４にも、第３の処理ブロックＦ３と同様に、洗浄ユニット１２０、温度調節ユニット１２１、１２２、トランジションユニット１２３、加熱ユニット１２４、１２５が下から順に６段に重ねられている。
【００５３】
第５の処理ブロックＦ５には、図４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上の離型剤をリンスするリンスユニット１３０、１３１が下から順に２段に重ねられている。第６の処理ブロックＦ６も同様に、リンスユニット１３２、１３３が下から順に２段に重ねられている。また、第５の処理ブロックＦ５及び第６の処理ブロックＦ６の最下段には、前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室１３４、１３５がそれぞれ設けられている。
【００５４】
インターフェイスステーション１３には、図１に示すようにＸ方向に延伸する搬送路１４０上を移動するウェハ搬送体１４１が設けられている。また、搬送路１４０のＸ方向負方向側には、複数のウェハＷを一時的に保管するバッファカセット１４２が配置されている。ウェハ搬送体１４１は、水平方向に伸縮自在であり、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、ウェハ処理ステーション２１、バッファカセット１４２、インプリントユニット１２との間でウェハＷを搬送できる。
【００５５】
インターフェイスステーション１４には、Ｘ方向に延伸する搬送路１５０上を移動するテンプレート搬送体１５１が設けられている。また、搬送路１５０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１５２が配置され、搬送路１５０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１５３が配置されている。テンプレート搬送体１５１は、水平方向に伸縮自在であり、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、テンプレート処理ステーション８１、反転ユニット１５２、バッファカセット１５３、インプリントユニット１２との間でテンプレートＴを搬送できる。
【００５６】
次に、上述したインプリントユニット１２の構成について説明する。インプリントユニット１２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）とウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２００を有している。
【００５７】
処理容器２００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２０１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２０１の上面に載置される。ウェハ保持部２０１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２０２が設けられている。昇降ピン２０２は、昇降駆動部２０３により上下動できる。ウェハ保持部２０１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔２０４が形成されおり、昇降ピン２０２は、貫通孔２０４を挿通するようになっている。また、ウェハ保持部２０１は、当該ウェハ保持部２０１の下方に設けられた移動機構２０５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。
【００５８】
処理容器２００内の天井面であって、ウェハ保持部２０１の上方には、テンプレートＴを保持するテンプレート保持部２１０が設けられている。すなわち、ウェハ保持部２０１とテンプレート保持部２１０は、ウェハ保持部２０１に載置されたウェハＷと、テンプレート保持部２１０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２１０は、テンプレートＴの裏面Ｔ２の外周部を吸着保持するチャック２１１を有している。チャック２１１は、当該チャック２１１の上方に設けられた移動機構２１２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２０１上のウェハＷに対して所定の向きに回転し昇降できる。
【００５９】
テンプレート保持部２１０は、チャック２１１に保持されたテンプレートＴの上方に設けられた光源２１３を有している。この光源２１３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。なお、本実施の形態においては、光源２１３から照射される光は紫外線であるが、他の光、例えば可視光や近紫外光などであってもよい。
【００６０】
次に、上述したウェハ処理装置１０のレジスト塗布ユニット４０〜４３の構成について説明する。レジスト塗布ユニット４０は、図７に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２２０を有している。
【００６１】
処理容器２２０内の中央部には、ウェハを保持して回転させる回転保持部材としてのスピンチャック２３０が設けられている。スピンチャック２３０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷの裏面Ｗ２を吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック２３０上に吸着保持できる。
【００６２】
スピンチャック２３０には、シャフト２３１を介して回転駆動部２３２が設けられている。この回転駆動部２３２により、スピンチャック２３０は鉛直周りに所定の速度で回転でき、且つ昇降できる。
【００６３】
スピンチャック２３０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ２３３が設けられている。カップ２３３の下面には、回収した液体を排出する排出管２３４と、カップ２３３内の雰囲気を排気する排気管２１５が接続されている。
【００６４】
図８に示すようにカップ２３３のＸ方向負方向（図８の下方向）側には、Ｙ方向（図８の左右方向）に沿って延伸するレール２４０が形成されている。レール２４０は、例えばカップ２３３のＹ方向負方向（図８の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図８の右方向）側の外方まで形成されている。レール２４０には、アーム２４１、２４２が取り付けられている。
【００６５】
第１のアーム２４１には、ウェハＷ上にレジスト液を供給する塗布液ノズルとしてのレジスト液ノズル２４３が支持されている。第１のアーム２４１は、ノズル駆動部２４４により、レール２４０上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル２４３は、カップ２３３のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部２４５からカップ２３３内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。また、第１のアーム２４１は、ノズル駆動部２４４によって昇降自在であり、レジスト液ノズル２４３の高さを調節できる。なお、本実施の形態におけるレジスト液は光重合開始剤を有し、光、例えば紫外線を照射することによって光重合して硬化する。
【００６６】
第２のアーム２４２には、ウェハＷ上のレジスト液に光、例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する光照射部２４６が支持されている。光照射部２４６は、例えばウェハＷの径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。第２のアーム２４２は、駆動部２４７により、レール２４０上を移動自在である。これにより、光照射部２４６は、カップ２３３のＹ方向負方向側からカップ２３３内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。なお、光照射部２４６には、例えばメタルハイドランプが用いられる。
【００６７】
なお、例えばスピンチャック２３０の下方に、洗浄液、例えば有機溶剤を噴射する洗浄液ノズルを設けてもよい。この洗浄液ノズルからウェハＷの裏面Ｗ２に洗浄液を噴射することによって、当該裏面Ｗ２を洗浄することができる。
【００６８】
なお、レジスト塗布ユニット４１〜４３の構成は、上述したレジスト塗布ユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
また、ウェハ処理装置１０の密着剤塗布ユニット７０、７２の構成も、上述したレジスト塗布ユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。但し、密着剤塗布ユニット７０、７２では、レジスト液ノズル２４３に代えて、ウェハＷ上に密着剤を供給する密着剤ノズルが設けられる。なお、密着剤の材料には、ウェハＷの表面とレジスト膜との密着性を向上させる材料、例えば有機物化合物等が用いられる。より具体的には、密着剤はシランカップリング剤であり、密着剤分子は２つの官能基を有している。すなわち、一の官能基はＯＲ基（Ｒは例えばアルキル基）である。また、他の官能基は、レジスト膜と反応し易い官能基であって、有機物成分を有している。
【００７０】
次に、上述したウェハ処理装置１０の洗浄ユニット５０、６０の構成について説明する。洗浄ユニット５０は、図９に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２５０を有している。
【００７１】
処理容器２５０内には、ウェハＷを吸着保持するチャック２５１が設けられている。チャック２５１は、ウェハＷの表面Ｗ１が上方を向くように、その裏面Ｗ２を吸着保持する。チャック２５１の下方には、チャック駆動部２５２が設けられている。このチャック駆動部２５２は、処理容器２５０内の底面に設けられ、Ｙ方向に沿って延伸するレール２５３上に取付けられている。このチャック駆動部２５２により、チャック２５１はレール２５３に沿って移動できる。
【００７２】
処理容器２５０内の天井面であって、レール２５３の上方には、チャック２５１に保持されたウェハＷに紫外線を照射する紫外線照射部２５４が設けられている。紫外線照射部２５４は、図１０に示すようにＸ方向に延伸している。そして、ウェハＷがレール２５３に沿って移動中に、紫外線照射部２５４から当該ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射することで、ウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射される。
【００７３】
なお、洗浄ユニット６０の構成は、上述した洗浄ユニット５０の構成と同様であるので説明を省略する。また、テンプレート処理装置１１の洗浄ユニット１１０、１２０の構成も、上述した洗浄ユニット５０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７４】
次に、上述したウェハ処理ステーション２１の加熱ユニット５４、５５、６４、６５の構成について説明する。加熱ユニット５４は、図１１に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２６０を有している。
【００７５】
処理容器２６０内の底面には、ウェハＷが載置される載置台２６１が設けられている。ウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くように載置台２６１の上面に載置される。載置台２６１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２６２が設けられている。昇降ピン２６２は、昇降駆動部２６３により上下動できる。載置台２６１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔２６４が形成されており、昇降ピン２６２は、貫通孔２６４を挿通するようになっている。また、載置台２６１の上面には、ウェハＷを加熱する熱板２６５が設けられている。熱板２６５の内部には、例えば電気供給により発熱するヒータが設けられており、熱板２６５を所定の設定温度に調節できる。なお、この熱板２６５は、ウェハＷの上方、例えば後述する蓋体２７０の天井面に設けてもよい。また、ウェハＷの上方と下方に熱板２６５を設けてもよい。
【００７６】
載置台２６１の上方には、上下動自在の蓋体２７０が設けられている。蓋体２７０は、下面が開口し、載置台２６１と一体となって処理室Ｋを形成する。蓋体２７０の上面中央部には、排気部２７１が設けられている。処理室Ｋ内の雰囲気は、排気部２７１から均一に排気される。
【００７７】
なお、加熱ユニット５５、６４、６５の構成は、上述した加熱ユニット５４の構成と同様であるので説明を省略する。また、テンプレート処理装置１１の加熱ユニット１１４、１１５、１２４、１２５の構成も、上述した加熱ユニット５４の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
また、ウェハ処理装置１０の温度調節ユニット５１、５２、６１、６２の構成についても、上述した加熱ユニット４２と同様の構成を有し、熱板２６５に代えて、温度調節板が用いられる。温度調節板の内部には、例えばペルチェ素子などの冷却部材が設けられており、温度調節板を設定温度に調節できる。また、この場合、加熱ユニット５４における蓋体２７０を省略してもよい。さらに、テンプレート処理装置１１の温度調節ユニット１１１、１１２、１２１、１２２の構成についても、上述した温度調節ユニット５１、５２、６１、６２の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
次に、上述したウェハ処理装置１０のリンスユニット７１、７３の構成について説明する。リンスユニット７１は、図１２に示すように側面にウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成された処理容器２８０を有している。
【００８０】
処理容器２８０内の底面には、ウェハＷを浸漬させる浸漬槽２８１が設けられている。浸漬槽２８１内には、ウェハＷ上の密着剤をリンスするためのリンス液、例えば有機溶剤が貯留されている。
【００８１】
処理容器２８０内の天井面であって、浸漬槽２８１の上方には、ウェハＷを保持する保持部２８２が設けられている。保持部２８２は、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周部を吸着保持するチャック２８３を有している。ウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くようにチャック２８３に保持される。チャック２８３は、昇降機構２８４により昇降できる。そして、ウェハＷは、保持部２８２に保持された状態で浸漬槽２８１に貯留された有機溶剤に浸漬され、当該ウェハＷ上の密着剤がリンスされる。
【００８２】
保持部２８２は、チャック２８３に保持されたウェハＷの上方に設けられた気体供給部２８５を有している。気体供給部２８５は、例えば窒素等の不活性ガスや乾燥空気などの気体ガスを下方、すなわちチャック２８３に保持されたウェハＷの表面Ｗ１に吹き付けることができる。これにより、浸漬層１４１でリンスされたウェハＷの表面Ｗ１を乾燥させることができる。なお、リンスユニット７１には、内部の雰囲気を排気する排気管（図示せず）が接続されている。
【００８３】
なお、リンスユニット７３の構成は、上述したリンスユニット７１の構成と同様であるので説明を省略する。また、テンプレート処理装置１１のリンスユニット１３０〜１３３の構成も、上述したリンスユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。これらリンスユニット１３０〜１３３においても、リンス液として例えば有機溶剤が用いられる。
【００８４】
次に、上述したテンプレート処理装置１１の離型剤塗布ユニット１００〜１０３の構成について説明する。離型剤塗布ユニット１００は、図１３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２９０を有している。
【００８５】
処理容器２９０内の中央部には、テンプレートＴを保持して回転させる保持部材２９１が設けられている。保持部材２９１の中央部分は下方に窪み、テンプレートＴを収容する収容部２９２が形成されている。収容部２９２の下部には、テンプレートＴの外形より小さい溝部２９２ａが形成されている。したがって、収容部２９２内では、溝部２９２ａによってテンプレートＴの下面内周部は保持部材２９１と接しておらず、テンプレートＴの下面外周部のみが保持部材２９１に支持されている。収容部２９２は、図１４に示すようにテンプレートＴの外形に適合した略四角形の平面形状を有している。収容部２９２には、側面から内側に突出した突出部２９３が複数形成され、この突出部２９３により、収容部２９２に収容されるテンプレートＴの位置決めがされる。また、搬送ユニット９３の搬送アームから収容部２９２にテンプレートＴを受け渡す際に、当該搬送アームが収容部２９２と干渉するのを避けるため、収容部２９２の外周には、切欠き部２９４が４箇所に形成されている。
【００８６】
保持部材２９１は、図１３に示すようにカバー体２９５に取り付けられ、保持部材２９１の下方には、シャフト２９６を介して回転駆動部２９７が設けられている。この回転駆動部２９７により、保持部材２９１は鉛直周りに所定の速度で回転でき、且つ昇降できる。
【００８７】
保持部材２９１の周囲には、テンプレートＴから飛散又は落下する離型剤Ｓを受け止め、回収するカップ３００が設けられている。カップ３００の下面には、回収した離型剤Ｓを排出する排出管３０１と、カップ３００内の雰囲気を排気する排気管３０２が接続されている。
【００８８】
図１５に示すようにカップ３００のＸ方向負方向（図１５の下方向）側には、Ｙ方向（図１５の左右方向）に沿って延伸するレール３１０が形成されている。レール３１０は、例えばカップ３００のＹ方向負方向（図１５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図１５の右方向）側の外方まで形成されている。レール３１０には、アーム３１１が取り付けられている。
【００８９】
アーム３１１には、テンプレートＴ上に離型剤を供給する離型剤ノズル３１２が支持されている。アーム３１１は、ノズル駆動部３１３により、レール３１０上を移動自在である。これにより、離型剤ノズル３１２は、カップ３００のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３１４からカップ３００内のテンプレートＴの中心部上方まで移動できる。また、アーム３１１は、ノズル駆動部３１３によって昇降自在であり、離型剤ノズル３１２の高さを調整できる。なお、離型剤の材料には、後述するウェハＷ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。より具体的には、離型剤は、密着剤と同様にシランカップリング剤であり、離型剤分子は２つの官能基を有している。すなわち、一の官能基はＯＲ基（Ｒは例えばアルキル基）である。また、他の官能基は、ウェハＷ上のレジスト膜に対して撥液性を有する官能基であって、フッ化物成分を有している。
【００９０】
なお、例えば保持部材２９１の溝部２９２ａ内に、洗浄液、例えば有機溶剤を噴射する洗浄液ノズルを設けてもよい。この洗浄液ノズルからテンプレートＴの裏面Ｔ２に洗浄液を噴射することによって、当該裏面Ｔ２を洗浄することができる。
【００９１】
なお、離型剤塗布ユニット１０１〜１０３の構成は、上述した離型剤塗布ユニット１００の構成と同様であるので説明を省略する。
【００９２】
以上のインプリントシステム１には、図１に示すように制御部３５０が設けられている。制御部３５０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、インプリントシステム１におけるウェハ処理、テンプレート処理、インプリント処理等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３５０にインストールされたものであってもよい。
【００９３】
本実施の形態にかかるインプリントシステム１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１で行われるウェハ処理、テンプレート処理インプリント処理等について説明する。図１６は、これらウェハ処理、テンプレート処理及びインプリント処理の主な処理フローを示している。また、図１７はテンプレート処理の各工程におけるテンプレートＴの状態を示し、図１８はウェハ処理の各工程におけるウェハＷの状態を示し、図１９はインプリント処理におけるウェハＷとテンプレートＴの状態を示している。
【００９４】
先ず、テンプレート搬送体９２によって、テンプレート搬入出ステーション８０のカセット載置台９０上のテンプレートカセットＣＴからテンプレートＴが取り出され、テンプレート処理ステーション８１のトランジションユニット１１３に搬送される（図１６の工程Ａ１）。なお、テンプレートカセットＣＴ内のテンプレートＴは、転写パターンＣが形成された表面Ｔ１が上方を向くように収容されている。
【００９５】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは洗浄ユニット１１０に搬送され、チャック２５１に吸着保持される。続いて、チャック駆動部２５２によってテンプレートＴをレール２５３に沿って移動させながら、紫外線照射部２５４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Ｔ１全面に紫外線が照射され、図１７（ａ）に示すようにテンプレートＴの表面Ｔ１が洗浄される（図１６の工程Ａ２）。
【００９６】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは離型剤塗布ユニット１００に搬送され、保持部材２９１に受け渡される。続いて、離型剤ノズル３１２をテンプレートＴの中心部上方まで移動させると共に、テンプレートＴを回転させる。そして、回転中のテンプレートＴ上に離型剤Ｓを供給し、遠心力により離型剤ＳをテンプレートＴ上で拡散させて、図１７（ｂ）に示すようにテンプレートＴの表面Ｔ１全面に離型剤Ｓを塗布する（図１６の工程Ａ３）。
【００９７】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは加熱ユニット１１４に搬送される。加熱ユニット１１４に搬入されたテンプレートＴは、昇降ピン２６２に受け渡され、載置台２６１に載置される。続いて、蓋体２７０が閉じられ、テンプレートＴは熱板２６５によって例えば２００℃に加熱される。所定時間経過後、図１７（ｃ）に示すようにテンプレートＴ上の離型剤Ｓが焼成される（図１６の工程Ａ４）。
【００９８】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴは温度調節ユニット１１１に搬送され、テンプレートＴが所定の温度に調節される。
【００９９】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴはリンスユニット１３０に搬送され、保持部２８２に保持される。続いて、保持部２８２を下降させ、テンプレートＴを浸漬槽２８１に貯留された有機溶剤に浸漬させる。所定時間経過すると、離型剤Ｓの未反応部のみが剥離し、図１７（ｄ）に示すようにテンプレートＴ上に転写パターンＣに沿った離型膜ＳＦが所定の膜厚で成膜される（図１６の工程Ａ５）。その後、保持部２８２を上昇させ、気体供給部２８５から気体ガスをテンプレートＴに吹き付け、その表面Ｔ１を乾燥させる。なお、離型剤Ｓの未反応部とは、離型剤ＳがテンプレートＴの表面Ｔ１と化学反応して当該表面Ｔ１と吸着する部分以外をいう。
【０１００】
その後、搬送ユニット９３によって、テンプレートＴはトランジションユニット１２３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１４のテンプレート搬送体１５１によって、反転ユニット１５２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Ｔ２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１５１によってインプリントユニット１２に搬送され、テンプレート保持部２１０のチャック２１１に吸着保持される（図１６の工程Ａ６）。このとき、インプリントユニット１２にテンプレートＴを搬送する前に、バッファカセット１５３において、離型剤ＳＦが成膜されたテンプレートＴを一時的に保管してもよい。
【０１０１】
このようにテンプレート処理ステーション８１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１２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２０において、ウェハ搬送体３２により、カセット載置台３０上のウェハカセットＣＷからウェハＷが取り出され、ウェハ処理ステーション２１のトランジションユニット５３に搬送される（図１６の工程Ａ７）。なお、ウェハカセットＣＷ内のウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くように収容されている。
【０１０２】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは洗浄ユニット５０に搬送され、チャック２５１に吸着保持される。続いて、チャック駆動部２５２によってウェハＷをレール２５３に沿って移動させながら、紫外線照射部２５４から当該テウェハＷに紫外線が照射される。こうして、ウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射され、図１８（ａ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される（図１６の工程Ａ８）。
【０１０３】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは密着剤塗布ユニット７０に搬送され、スピンチャック２３０に受け渡される。続いて、密着剤ノズルをウェハＷの中心部上方まで移動させると共に、ウェハＷを回転させる。そして、回転中のウェハＷ上に密着剤Ｂを供給し、遠心力により密着剤をウェハＷ上で拡散させて、図１８（ｂ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１全面に密着剤Ｂを塗布する（図１６の工程Ａ９）。
【０１０４】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは加熱ユニット５４に搬送される。加熱ユニット５４に搬入されたウェハＷは、昇降ピン２６２に受け渡され、載置台２６１に載置される。続いて、蓋体２７０が閉じられ、ウェハＷは熱板２６５によって例えば２００℃に加熱される。所定時間経過後、図１８（ｃ）に示すようにウェハＷ上の離型剤Ｂが焼成される（図１６の工程Ａ１０）。
【０１０５】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷは温度調節ユニット５１に搬送され、ウェハＷが所定の温度に調節される。
【０１０６】
その後、搬送ユニット３２によって、ウェハＷはリンスユニット７１に搬送され、保持部２８２に保持される。続いて、保持部２８２を下降させ、ウェハＷを浸漬槽２８１に貯留された有機溶剤に浸漬させる。所定時間経過すると、密着剤Ｂの未反応部のみが剥離し、図１８（ｄ）に示すようにウェハＷ上に密着膜ＢＦが所定の膜厚で成膜される（図１６の工程Ａ１１）。その後、保持部２８２を上昇させ、気体供給部２８５から気体ガスをウェハＷに吹き付け、その表面Ｗ１を乾燥させる。なお、密着剤Ｂの未反応部とは、密着剤ＢがウェハＷの表面Ｗ１と化学反応して当該表面Ｗ１と吸着する部分以外をいう。
【０１０７】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷはレジスト塗布ユニット３０に搬送され、スピンチャック２３０に受け渡される。続いて、レジスト液ノズル２４３をウェハＷの中心部上方まで移動させると共に、ウェハＷを回転させる。そして、図１８（ｅ）に示すように回転中のウェハＷの密着膜ＢＦ上にレジスト液Ｒを供給し、遠心力によりレジスト液ＲをウェハＷ上で拡散させ、ウェハＷの表面Ｗ１全面にレジスト液Ｒを塗布する（図１６の工程Ａ１２）。そして、このウェハＷ上の密着膜ＢＦによって、ウェハＷの表面とレジスト液Ｒが密着する。
【０１０８】
その後、レジスト液ノズル２４３からのレジスト液の供給を停止し、当該レジスト液ノズル２４３を待機部２４５に移動させる。その後、光照射部２４６をウェハＷ上で移動させながら、当該光照射部２４６からウェハＷ上のレジスト液Ｒに紫外線を照射する。このとき、光照射部２４６からの紫外線をウェハ面内で均一に照射するため、ウェハＷを引き続き回転させる。
【０１０９】
ここで、光照射部２４６からの紫外線は、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが半硬化状態になるように照射される。この半硬化状態とは、レジスト液Ｒが完全に硬化しておらず、ある程度の流動性を有しているが、レジスト液ＲがウェハＷ上でこれ以上拡散せず、且つウェハＷ上で凝集しないような状態をいう。そして、このようにレジスト液Ｒを半硬化状態にするため、光照射部２４６から照射される紫外線の光量を制御する。具体的には、発明者らが鋭意検討した結果、レジスト液Ｒを半硬化状態にするための紫外線の光量は、例えば例えばレジスト液Ｒを完全に硬化させるのに必要な光量の５０％以下の光量であることを見出した。本実施の形態では、例えば３ｍＪ／ｃｍ２〜５０ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線をレジスト液Ｒに照射し、当該レジスト液Ｒを半硬化状態にする。こうして、図１８（ｆ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１上に、塗布膜としてのレジスト膜ＲＦが半硬化状態で形成される（図１６の工程Ａ１３）。
【０１１０】
その後、搬送ユニット３３によって、ウェハＷはトランジションユニット６３に搬送される。続いて、ウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送体１４１によって、インプリントユニット３２０内に搬送される（図１６の工程Ａ１４）。このとき、インプリントユニット３２０にウェハＷを搬送する前に、バッファカセット１４２において、半硬化状態のレジスト膜ＲＦが形成されたウェハＷを一時的に保管してもよい。
【０１１１】
インプリントユニット１２に搬入されたウェハＷは、昇降ピン２０２に受け渡され、ウェハ保持部２０１上に載置され保持される。続いて、ウェハ保持部２０１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２１０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１９（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Ｔ１がウェハＷ上のレジスト膜ＲＦ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２１３から紫外線が照射される。光源２１３からの紫外線は、図１９（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ＲＦに照射され、これによりレジスト膜ＲＦは光重合する。すなわち、ウェハ処理装置１０において半硬化状態で形成されたレジスト膜ＲＦは、完全に硬化する。このようにして、ウェハＷ上のレジスト膜ＲＦ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１６の工程Ａ１５）。
【０１１２】
なお、この工程Ａ１５においてテンプレートＴをウェハＷ上のレジスト膜ＲＦに転写する際、レジスト膜ＲＦがテンプレートＴの転写パターンＣの凹部に適切に流入させるため、レジスト膜ＲＦを流動化させてもよい。かかる流動化の方法としては、種々の方法を取り得る。例えば転写パターンＣを転写する際に、レジスト膜ＲＦに超音波振動を付与して、当該レジスト膜ＲＦを流動化させてもよい。あるいは、テンプレートＴの離型膜ＳＦ上に、レジスト膜ＲＦを流動化させるための材料、例えば有機溶剤等を塗布しておき、当該レジスト膜ＲＦを流動化させてもよい。
【０１１３】
その後、図１９（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Ｔ１には離型膜ＳＦが成膜されているので、ウェハＷ上のレジストがテンプレートＴの表面Ｔ１に付着することはない。その後、ウェハＷは、昇降ピン２０２によりウェハ搬送体１４１に受け渡され、搬送ユニット３３、ウェハ搬送体３２によって、インプリントユニット１２からウェハ搬入出ステーション２０に搬送され、ウェハカセットＣＷに戻される（図１６の工程Ａ１６）。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１９（ｄ）に示すように当該残存膜Ｌを除去してもよい。
【０１１４】
以上の工程Ａ７〜Ａ１６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Ａ１〜Ａ５を繰り返し行い、複数のテンプレートＴの表面Ｔ１上に離型膜ＳＦを成膜する。離型膜ＳＦ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１４のバッファカセット１５３に保管される。
【０１１５】
そして、所定枚数のウェハＷに対して以上の工程Ａ７〜Ａ１６が行われると、テンプレート搬送体１５１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１２から搬出され、反転ユニット１５２に搬送される（図１６の工程Ａ１７）。続いて、テンプレート搬送体１５１によって、バッファカセット１５３内のテンプレートＴがインプリントユニット１２に搬送される。こうして、インプリントユニット１２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。そして、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。
【０１１６】
反転ユニット１５２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、テンプレート搬送体１５１、搬送ユニット９３、テンプレート搬送体９２によって、テンプレートＴはテンプレートカセットＣＴ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。
【０１１７】
以上の実施の形態によれば、工程Ａ１２において、いわゆるスピン塗布法を用いてウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布している。すなわち、回転中のウェハＷの中心部に連続してレジスト液Ｒを供給し、遠心力によりレジスト液ＲをウェハＷ上で拡散させている。したがって、従来のようにインクジェット方式を用いた場合に比べて、本実施の形態ではより短時間でウェハＷの表面Ｗ１全面にレジスト液Ｒを塗布することができる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【０１１８】
また、インプリント処理で用いられるレジスト液Ｒは、光重合開始剤を有しており、ウェハＷ上で凝集し易い。このため、単にウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布しただけだと、ウェハＷ上に形成されるレジスト膜ＲＦの膜厚がウェハ面内で均一にならず、ウェハＷ上に所定のレジストパターンＰを形成することができない。この点、本実施の形態によれば、工程Ａ１３において、ウェハＷ上に塗布されたレジスト液Ｒに紫外線を照射し、さらに照射する紫外線の光量を制御することによって、レジスト液Ｒを半硬化状態にすることができる。このため、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが凝集せず、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜ＲＦを適切に形成することができる。
【０１１９】
しかも、工程Ａ１３において、回転中のウェハＷに紫外線を照射しているので、光照射部２４６からの紫外線をウェハ面内で均一に照射することができる。したがって、ウェハ面内全体でウェハＷ上のレジスト液Ｒを半硬化状態にすることができる。
【０１２０】
また、ウェハＷに対して工程Ａ８〜工程Ａ１１を行い、ウェハＷ上に密着膜ＢＦを成膜しているので、ウェハＷの表面Ｗ１とレジスト膜ＲＦとの密着性を向上させることができる。したがって、インプリント処理を適切に行い、ウェハＷ上に所定のレジストパターンＰを適切に形成することができる。
【０１２１】
また、工程Ａ１２におけるウェハＷ上へのレジスト液Ｒの塗布は、インプリントユニット１２の外部のウェハ処理装置１０で行われている。ここで、一般にインプリント処理のスループットは、ウェハＷ上のレジスト膜ＲＦにテンプレートＴの転写パターンＣを転写する処理に律即される。すなわち、スループットは、インプリントシステム１のインプリントユニット１２における処理に律即される。本実施の形態では、従来インプリントユニット１２の内部で行っていたレジスト液Ｒの塗布を、インプリントユニット１２の外部で行うので、インプリント処理のスループットを向上させることができる。
【０１２２】
さらに、インプリントシステム１はウェハ処理装置１０とテンプレート処理装置１１とを有しているので、インプリントシステム１において、テンプレートＴ上に離型膜ＳＦを成膜すると共に、ウェハＷ上に密着膜ＢＦを成膜し、且つ半硬化状態のレジスト膜ＲＦを成膜することができる。このようにウェハ処理とテンプレート処理が一のインプリトシステム１で行われるので、インプリント処理のスループットをさらに向上させることができる。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。
【０１２３】
以上の実施の形態では、工程Ａ１３において、ウェハＷ上のレジスト液Ｒを半硬化状態にするため、光照射部２４６から照射される紫外線の光量を制御していたが、レジスト液Ｒを半硬化状態にする方法はこれに限定されない。
【０１２４】
例えばレジスト液Ｒに照射する光の波長を制御して、当該レジスト液Ｒを半硬化状態にしてもよい。かかる場合、ウェハＷ上に塗布されるレジスト液Ｒは、例えば２種類の光重合開始剤を有している。すなわち、レジスト液Ｒは、第１の波長の光、例えば可視光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、第２の波長の光、例えば紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有している。また、図２０に示すようにレジスト塗布ユニット４０において、光照射部２４６は所定の波長の光のみを透過させる光フィルタ４００を有している。本実施の形態では、光フィルタ４００は、第１の波長の光である可視光のみを透過させる。
【０１２５】
そして、レジスト塗布ユニット４０では、工程Ａ１３において、光フィルタ４００を備えた光照射部２４６をウェハＷ上で移動させながら、当該光照射部２４６からウェハＷ上のレジスト液Ｒに向けて光を照射する。この照射された光のうち、可視光のみが光フィルタ４００を透過しレジスト液Ｒに照射される。そうすると、可視光によって、レジスト液Ｒ中の第１の光重合開始剤のみが光重合を開始する。また、可視光は紫外線に比べてエネルギーが小さい光であるため、この可視光によって、レジスト液Ｒ中の第２の光重合開始剤が光重合することはない。このため、ウェハＷ上のレジスト液Ｒを半硬化状態にして、レジスト膜ＲＦを形成することができる。
【０１２６】
なお、この工程Ａ１３において、第２の光重合開始剤は可視光によって光重合しないので、レジスト液Ｒを半硬化にするため、光照射部２４６から照射する可視光の光量を制御する必要はない。
【０１２７】
その後、工程Ａ１５において、インプリントユニット３２０内で光源２１３からウェハＷ上の半硬化状態のレジスト膜ＲＦに紫外線を照射する。そうすると、レジスト膜ＲＦ中の第２の光重合開始剤が光重合し、当該レジスト膜ＲＦが完全に硬化する。そして、ウェハＷ上のレジスト膜ＲＦ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。
【０１２８】
本実施の形態においても、工程Ａ１３においてレジスト液Ｒを半硬化状態できるので、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが凝集せず、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜ＲＦを適切に形成することができる。
【０１２９】
また、光照射部２４６に光フィルタ４００を設けているので、光照射部２４６には種々の光源を用いることができる。なお、光フィルタ４００を省略して、光照射部２４６から所定の波長の光のみを照射するようにしてもよい。
【０１３０】
以上の実施の形態では、第１の波長の光として可視光を用いたが、当該第１の波長の光として赤外線を用いてもよい。すなわち、第１の光重合開始剤は、赤外線を照射することにより光重合を開始する。また、第２の光重合開始剤は、赤外線と異なる波長の光、例えば紫外線を照射することにより光重合を開始する。かかる場合、図２０に示したレジスト塗布ユニット４０において、光フィルタ４００は赤外線のみを透過させる。
【０１３１】
そして、工程Ａ１３において、光照射部２４６をウェハＷ上で移動させながら、当該光照射部２４６からウェハＷ上のレジスト液Ｒに向けて光を照射する。この照射された光のうち、赤外線のみが光フィルタ４００を透過しレジスト液Ｒに照射される。このとき、光照射部２４６から照射される赤外線を制御して、当該赤外線によって加熱されるレジスト液Ｒの温度を所定の温度に制御する。具体的には、レジスト液Ｒの温度は、当該レジスト液Ｒが半硬化状態になる温度に制御される。なお、レジスト液Ｒが半硬化状態になる所定の温度とは、当該レジスト液Ｒの含有成分によって定められる。そして、このようにウェハＷ上のレジスト液Ｒに赤外線を照射することで、当該レジスト液Ｒを半硬化状態にして、レジスト膜ＲＦを形成することができる。
【０１３２】
本実施の形態においても、工程Ａ１３においてレジスト液Ｒを半硬化状態できるので、ウェハＷ上のレジスト液Ｒが凝集せず、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜ＲＦを適切に形成することができる。
【０１３３】
以上の実施の形態では、レジスト塗布ユニット４０において、回転中のウェハＷ上にレジスト液Ｒを供給することにより、ウェハＷの表面Ｗ１にレジスト液Ｒを塗布していたが、例えばウェハＷの幅方向に延伸し、下面にスリット状の供給口が形成されたレジスト液ノズルを用いてウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布してもよい。かかる場合、レジスト液ノズルをウェハＷの辺方向に移動させながら、供給口からレジスト液Ｒを供給し、ウェハＷの表面Ｗ１全面にレジスト液Ｒが塗布される。なお、かかる塗布方法は、密着剤塗布ユニット７０、離型剤塗布ユニット１００において、それぞれ密着剤Ｂと離型剤Ｓを塗布する場合にも適用できる。
【０１３４】
以上の実施の形態では、密着剤塗布ユニット７０において、ウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布した後、当該密着剤Ｂを加熱して焼成していたが、密着剤Ｂを焼成する代わりに紫外線等の光を照射してもよい。この光は、ウェハＷ上に密着剤Ｂを供給中に照射してもよいし、ウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布後に照射してもよい。また、ウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布後にさらにアルコールを塗布してもよい。これらの方法を密着剤Ｂの含有成分に応じて選択することで、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性を向上させることができる。なお、かかる方法は、離型剤塗布ユニット１００において離型剤Ｓを塗布する場合にも適用できる。
【０１３５】
以上の実施の形態では、密着剤塗布ユニット７０において、ウェハＷ上に液体状の密着剤Ｂを供給していたが、気体状の密着剤を供給してもよい。同様に、離型剤塗布ユニット１００において、テンプレートＴ上に液体状の離型剤Ｓを供給していたが、気体状の離型剤を供給してもよい。
【０１３６】
以上の実施の形態では、ウェハ処理装置１０においてレジスト塗布ユニット４０と密着剤塗布ユニット７０を別々に設けていたが、例えば一の塗布ユニットでレジスト液Ｒと密着剤ＢをウェハＷ上に塗布してもよい。かかる場合、上記塗布ユニットは、レジスト塗布ユニット４０と同様の構成を有する装置の内部に、ウェハＷに対してレジスト液Ｒを供給するレジスト液ノズルと密着剤Ｂを供給する密着剤とが設けられる。
【０１３７】
以上の実施の形態のリンスユニット７１では、浸漬層２８１に貯留された有機溶剤にウェハＷを浸漬することで密着剤Ｂをリンスしていたが、密着剤塗布ユニット７０と同様の構成を有するリンスユニットを用いてもよい。かかる場合、密着剤塗布ユニット７０の密着剤ノズルに代えて、ウェハＷ上に密着剤Ｂのリンス液としての有機溶剤を供給するリンス液ノズルが用いられる。そして、このリンスユニットでは、回転中のウェハＷ上に有機溶剤を供給し、ウェハＷの表面Ｗ１全面をリンスする。所定時間経過すると、密着剤Ｂの未反応部のみが剥離し、ウェハＷ上に密着膜ＢＦが成膜される。その後、有機溶剤の供給を停止した後、さらにウェハＷを回転させ続け、その表面Ｗ１を振り切り乾燥させる。このようにして、ウェハＷ上の密着剤Ｂがリンスされる。なお、かかる方法は、リンスユニット１３０においてテンプレートＴ上の離型剤Ｓをリンスする場合にも適用できる。
【０１３８】
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。
【符号の説明】
【０１３９】
１ インプリントシステム
１０ ウェハ処理装置
１１ テンプレート処理装置
１２ インプリントユニット
４０〜４３ レジスト塗布ユニット
７０、７２ 密着剤塗布ユニット
１００〜１０３ 離型剤塗布ユニット
２３０ スピンチャック
２４３ レジスト液ノズル
２４６ 光照射部
３５０ 制御部
４００ 光フィルタ
Ｂ 密着剤
ＢＦ 密着膜
Ｃ 転写パターン
Ｐ レジストパターン
Ｒ レジスト液
ＲＦ レジスト膜
Ｓ 離型剤
ＳＦ 離型膜
Ｔ テンプレート
Ｗ ウェハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理方法であって、
基板上に光重合開始剤を有する塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、
前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第１の波長の光は可視光であり、
前記第２の波長の光は紫外線であることを特徴とする、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記塗布工程の前に、基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の基板処理方法を基板処理装置によって実行させるために、当該基板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。
【請求項１０】
請求項９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。
【請求項１１】
テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理装置であって、
基板の表面に光重合開始剤を有する塗布液を塗布する塗布液ノズルと、前記塗布液ノズルから基板上に塗布された塗布液に光を照射する光照射部とを備えた塗布ユニットと、
前記塗布ユニットにおいて、基板上に前記塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程とを実行するように、前記塗布液ノズルと前記光照射部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
【請求項１２】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、
前記制御部は、前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布するように前記塗布液ノズルと前記回転保持部材を制御することを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記光照射部は、前記第１の波長の光を照射し、
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にするように前記光照射部を制御することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記第１の波長の光は可視光であり、
前記第２の波長の光は紫外線であることを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記光照射部は赤外線を照射し、
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から照射される赤外線より加熱される前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記光照射部には、所定の波長の光のみを透過させる光フィルタを有していることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、
前記制御部は、前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射するように前記光照射部と前記回転保持部材を制御することを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１９】
基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成する成膜ユニットを有することを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２０】
請求項１１〜１９のいずれかに記載の基板処理装置を備えたインプリントシステムであって、
表面に転写パターンが形成されたテンプレートを用いて、前記基板処理装置で基板上に半硬化状態で形成された前記塗布膜に前記転写パターンを転写し、当該塗布膜に所定のパターンを形成するインプリントユニットを有することを特徴とする、インプリントシステム。
【請求項１】
テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理方法であって、
基板上に光重合開始剤を有する塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、
前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第１の波長の光は可視光であり、
前記第２の波長の光は紫外線であることを特徴とする、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記塗布工程の前に、基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の基板処理方法を基板処理装置によって実行させるために、当該基板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。
【請求項１０】
請求項９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。
【請求項１１】
テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理装置であって、
基板の表面に光重合開始剤を有する塗布液を塗布する塗布液ノズルと、前記塗布液ノズルから基板上に塗布された塗布液に光を照射する光照射部とを備えた塗布ユニットと、
前記塗布ユニットにおいて、基板上に前記塗布液を供給し、当該基板の表面全面に前記塗布液を塗布する塗布工程と、前記基板上に塗布された塗布液に光を照射して、当該塗布液を、基板上で拡散せず、且つ凝集しないような流動性を有する半硬化状態にする半硬化工程とを実行するように、前記塗布液ノズルと前記光照射部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
【請求項１２】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、
前記制御部は、前記塗布工程において、基板を回転させた状態で、当該基板の中心部に前記塗布液を供給して、基板の表面全面に前記塗布液を塗布するように前記塗布液ノズルと前記回転保持部材を制御することを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から前記基板上の塗布液に照射する光の光量を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記塗布液は、第１の波長の光を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記光照射部は、前記第１の波長の光を照射し、
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記基板上の塗布液に前記第１の波長の光を照射し、当該塗布液を半硬化状態にするように前記光照射部を制御することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記第１の波長の光は可視光であり、
前記第２の波長の光は紫外線であることを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記塗布液は、赤外線を照射することにより光重合を開始する第１の光重合開始剤と、紫外線を照射することにより光重合を開始する第２の光重合開始剤とを有し、
前記光照射部は赤外線を照射し、
前記制御部は、前記半硬化工程において、前記光照射部から照射される赤外線より加熱される前記基板上の塗布液の温度を制御して、当該塗布液を半硬化状態にすることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記光照射部には、所定の波長の光のみを透過させる光フィルタを有していることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記塗布ユニットは、基板を保持して回転させる回転保持部材を備え、
前記制御部は、前記半硬化工程において、基板を回転させた状態で、当該基板に光を照射するように前記光照射部と前記回転保持部材を制御することを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１９】
基板上に当該基板の表面と前記塗布膜との密着性を向上させる密着膜を形成する成膜ユニットを有することを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２０】
請求項１１〜１９のいずれかに記載の基板処理装置を備えたインプリントシステムであって、
表面に転写パターンが形成されたテンプレートを用いて、前記基板処理装置で基板上に半硬化状態で形成された前記塗布膜に前記転写パターンを転写し、当該塗布膜に所定のパターンを形成するインプリントユニットを有することを特徴とする、インプリントシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２２７３１８（Ｐ２０１２−２２７３１８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２７６５（Ｐ２０１１−９２７６５）
【出願日】平成２３年４月１９日（２０１１．４．１９）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１９日（２０１１．４．１９）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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