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】基板の表面に密着剤を適切に成膜しつつ、基板処理のスループットを向上させる。
【解決手段】ウェハの表面に離型剤を成膜するウェハ処理では、先ず、塗布ユニットにおいて、ウェハの表面に紫外線を照射し、当該ウェハの表面を洗浄する（工程Ａ２）。続いて、同塗布ユニットにおいて、ウェハの表面に紫外線を照射しながら、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する（工程Ａ３）。その後、リンスユニットにおいて、ウェハ上の密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去する（工程Ａ４）。こうしてウェハの表面に密着膜が所定の膜厚で成膜される。
【解決手段】ウェハの表面に離型剤を成膜するウェハ処理では、先ず、塗布ユニットにおいて、ウェハの表面に紫外線を照射し、当該ウェハの表面を洗浄する（工程Ａ２）。続いて、同塗布ユニットにおいて、ウェハの表面に紫外線を照射しながら、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する（工程Ａ３）。その後、リンスユニットにおいて、ウェハ上の密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去する（工程Ａ４）。こうしてウェハの表面に密着膜が所定の膜厚で成膜される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理方法、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】
上述のインプリント方法においては、レジスト膜をテンプレートの表面から適切に剥離させるため、ウェハの表面とレジスト膜とが密着していることが必要となる。そこで、ウェハ上に当該ウェハの表面とレジスト膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する場合がある。
【０００７】
ウェハの表面に密着剤を成膜する際には、先ず、ウェハの表面を洗浄した後、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する。次に、ウェハの表面とレジスト膜との密着性を向上させるため、密着剤をウェハの表面に密着させる。具体的には、密着剤とウェハの表面を化学反応させて、密着剤中に含まれる成分のうち、レジスト膜に対して反応性を有する成分、例えば有機物成分をウェハの表面に吸着させる。その後、密着剤の未反応部を除去して、ウェハの表面に所定の膜厚の密着剤が成膜される。なお、密着剤の未反応部とは、密着剤がウェハの表面と化学反応して密着する部分以外をいう。
【０００８】
しかしながら、上述のように密着剤を成膜する場合、ウェハ上の密着剤をウェハの表面に密着させるのに時間がかかる。例えば常温雰囲気下でウェハを放置した場合、密着剤をウェハに密着させるのに約２４時間かかってしまう。
【０００９】
そこで、発明者らは、密着剤とウェハの表面との化学反応を促進させるため、ウェハ上の密着剤を加熱して焼成することを試みた。この場合、密着剤をウェハに密着させる時間を短縮することができた。例えば密着剤を６０℃に加熱した場合、密着剤をウェハに密着させるのに必要な時間は約１時間であり、また密着剤を２００℃に加熱した場合、密着剤をウェハに密着させるのに必要な時間は約５分であった。
【００１０】
しかしながら、この場合、一旦加熱したウェハを冷却するのに時間がかかる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させるには至らなかった。また、密着剤を加熱すると当該密着剤は熱膨張するため、ウェハの表面に密着剤を所定の膜厚で成膜することができない。そして、このように密着剤が成膜されたウェハ上にレジスト膜を形成してインプリント処理を行った場合、ウェハ上に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ことは困難であった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の表面に密着剤を適切に成膜しつつ、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】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理方法であって、前記基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程と、その後、前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンス工程と、を有することを特徴としている。なお、密着剤の未反応部とは、密着剤が基板の表面と化学反応して密着する部分以外をいう。
【００１３】
発明者らが調べたところ、基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布すると、基板の表面と密着剤との化学反応が促進され、当該基板の表面と密着剤との密着性が向上することが分かった。具体的には、基板の表面に紫外線を照射すると、当該基板の表面の水酸基の結合が切断される。そして、このように水酸基の結合が切断された直後に、基板の表面と密着剤分子が脱水縮合により結合される。さらに、基板の表面に照射された紫外線によって、隣接する密着剤分子同士が脱水縮合により結合する。こうして、基板の表面と密着剤が強固に結合し、基板の表面と密着剤の密着性が向上する。したがって、基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布すると、基板の表面に密着剤を短時間で密着させることができ、基板の表面と塗布膜との密着性を向上させることができる。このように短時間で密着剤を基板の表面に密着させることができるので、基板処理全体のスループットも向上させることができる。しかも、この場合、従来のように密着剤を加熱する必要がないため、密着剤が熱膨張することもない。したがって、基板の表面に密着剤を所定の膜厚で適切に成膜することができる。
【００１４】
前記塗布工程の前に、前記基板の表面を洗浄する洗浄工程をさらに有していてもよい。かかる場合、前記洗浄工程において、前記基板の表面に紫外線を照射してもよい。
【００１５】
前記塗布工程は、不活性ガスの雰囲気下で行われてもよい。
【００１６】
前記塗布工程において、前記基板の表面に前記紫外線を照射中に、当該基板の表面への密着剤の供給を開始してもよい。
【００１７】
また、前記塗布工程において、前記基板の表面と当該表面と対向して配置された支持板との間に密着剤が供給された状態で、前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始してもよい。かかる場合、前記支持板は、前記紫外線を透過させてもよい。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
また別な観点による本発明は、基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理装置であって、前記基板の表面に紫外線を照射する紫外線照射部と、前記基板の表面に密着剤を供給する密着剤供給部とを備えた塗布ユニットと、前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンスユニットと、前記塗布ユニットにおいて、前記基板の表面に前記紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程を実行するように、前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。なお、密着剤の未反応部とは、密着剤が基板の表面と化学反応して密着する部分以外をいう。
【００２１】
前記制御部は、前記塗布工程を実行する前に、前記塗布ユニットにおいて前記基板の表面に紫外線を照射するように前記紫外線照射部を制御してもよい。
【００２２】
前記塗布ユニットは、前記基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給部と、をさらに有し、前記制御部は、前記塗布工程が不活性ガスの雰囲気下で行われるように前記ガス供給部を制御してもよい。
【００２３】
前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面に前記紫外線を照射中に当該基板の表面への密着剤の供給を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御してもよい。
【００２４】
前記塗布ユニットは、前記基板の表面と対向して配置された支持板を有し、前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面と前記支持板との間に密着剤が供給された状態で前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御してもよい。かかる場合、前記支持板は、前記紫外線を透過させてもよい。
【００２５】
さらに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密着剤が成膜された基板上に形成される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】
【００２６】
本発明によれば、基板の表面に密着剤を適切に成膜しつつ、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】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかるウェハ処理装置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ウェハ処理装置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ウェハ処理装置の構成の概略を示す側面図である。
【図４】塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図６】リンスユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図７】ウェハ処理の各工程を示したフローチャートである。
【図８】ウェハ処理の各工程におけるウェハ状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はウェハの表面を洗浄する様子を示し、（ｂ）はウェハの表面に紫外線を照射しながら、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する様子を示し、（ｃ）はウェハ上に密着剤が成膜された様子を示す。
【図９】ウェハ上の水酸基の結合が切断された様子を示す説明図である。
【図１０】ウェハの表面と密着剤分子が脱水縮合する様子を示す説明図である。
【図１１】ウェハの表面と密着剤分子が結合した様子を示す説明図である。
【図１２】他の実施の形態にかかる塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１３】他の実施の形態にかかる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）はウェハの表面を洗浄する様子を示し、（ｂ）はウェハの表面と支持板との間に密着剤を供給する様子を示し、（ｃ）はウェハの表面に紫外線を照射しながら、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する様子を示し、（ｄ）はウェハ上に密着膜が成膜された様子を示す。
【図１４】ウェハの裏面側から表面に紫外線を照射する様子を示す説明図である。
【図１５】洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１６】洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１７】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１８】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１９】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２０】テンプレートの斜視図である。
【図２１】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２２】インプリントユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図２３】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２４】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）はウェハの密着膜上にレジスト液を塗布する様子を示し、（ｂ）はウェハ上にレジスト膜が成膜された様子を示し、（ｃ）はウェハ上のレジスト膜を光重合させる様子を示し、（ｄ）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、（ｅ）はウェハ上の残存膜が除去された様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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基板処理装置としてのウェハ処理装置１の構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、ウェハ処理装置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。
【００２９】
ウェハ処理装置１は、図１に示すように複数、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１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２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３とを一体に接続した構成を有している。
【００３０】
ウェハ搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０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２は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。
【００３１】
ウェハ搬入出ステーション２には、Ｘ方向に延伸する搬送路１１上を移動可能なウェハ搬送体１２が設けられている。ウェハ搬送体１２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３との間でウェハＷを搬送できる。
【００３２】
ウェハ処理ステーション３には、その中心部に搬送ユニット２０が設けられている。この搬送ユニット２０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４つの処理ブロックＧ１〜Ｇ４が配置されている。ウェハ処理ステーション３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２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３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２側から第３の処理ブロックＧ３、第４の処理ブロックＧ４が順に配置されている。ウェハ処理ステーション３のウェハ搬入出ステーション２側には、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２１が配置されている。
【００３３】
搬送ユニット２０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２０は、処理ブロックＧ１〜Ｇ４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２１に対してウェハＷを搬送できる。
【００３４】
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の表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、当該ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤を塗布する塗布ユニット３０、３１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、塗布ユニット３２、３３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３４、３５がそれぞれ設けられている。
【００３５】
第３の処理ブロックＧ３には、図３に示すように複数の液処理ユニット、例えばウェハＷ上の密着剤をリンスするリンスユニット４０、４１が下から順に２段に重ねられている。第４の処理ブロックＧ２も同様に、リンスユニット４２、４３が下から順に２段に重ねられている。また、第３の処理ブロックＧ３及び第４の処理ブロックＧ４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。
【００３６】
次に、上述した塗布ユニット３０〜３３の構成について説明する。塗布ユニット３０は、図４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１００を有している。
【００３７】
処理容器１００の天井面には、処理容器１００の内部に向けて不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するためのガス供給口１０１が形成されている。ガス供給口１０１には、ガス供給管１０２を介して窒素ガスを供給するガス供給源１０３が接続されている。なお、処理容器１００の内部は、窒素ガスと水蒸気の混合ガスを供給してもよい。また、本実施の形態では、これらガス供給口１０１、ガス供給管１０２、ガス供給源１０３でガス供給部を構成している。
【００３８】
処理容器１００の底面には、処理容器１００の内部の雰囲気を排気するための排気口１０４が形成されている。排気口１０４には、排気管１０５を介して処理容器１００の内部の雰囲気を真空引きする排気ポンプ１０６が接続されている。
【００３９】
処理容器１００内の中央部には、ウェハＷの裏面Ｗ２を保持して回転させるスピンチャック１１０が設けられている。スピンチャック１１０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷ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１１０上に吸着保持できる。
【００４０】
スピンチャック１１０には、シャフト１１１を介して回転駆動部１１２が設けられている。この回転駆動部１１２により、スピンチャック１１０は鉛直周りに所定の速度で回転でき、且つ昇降できる。
【００４１】
スピンチャック１１０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する密着剤を受け止め、回収するカップ１１３が設けられている。カップ１１３の下面には、回収した液体を排出する排出管１１４と、カップ１１３内の雰囲気を排気する排気管１１５が接続されている。
【００４２】
図５に示すようにカップ１１３のＸ方向負方向（図５の下方向）側には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１２０が形成されている。レール１２０は、例えばカップ１１３のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１２０には、アーム１２１が取り付けられている。
【００４３】
アーム１２１には、ウェハＷ上に密着剤を供給する密着剤供給部としての密着剤ノズル１２２が支持されている。アーム１２１は、ノズル駆動部１２３により、レール１２０上を移動自在である。これにより、密着剤ノズル１２２は、カップ１２０のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１２４からカップ１２０内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。また、アーム１２１は、ノズル駆動部１２３によって昇降自在であり、密着剤ノズル１２２の高さを調整できる。なお、密着剤の材料には、ウェハＷの表面Ｗ１と後述する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。
【００４４】
処理容器１００内の天井面であって、スピンチャック１１０の上方には、ウェハＷの表面Ｗ１に例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する紫外線照射部１３０が設けられている。紫外線照射部１３０は、例えばスピンチャック１１０に保持されたウェハＷの表面Ｗ１に対向し、当該表面Ｗ１全面を覆うように配置されている。
【００４５】
なお、例えばスピンチャック１１０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。
【００４６】
なお、塗布ユニット３１〜３３の構成は、上述した塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
次に、上述したリンスユニット４０〜４３の構成について説明する。リンスユニット４０は、図６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１４０を有している。
【００４８】
処理容器１４０内の底面には、ウェハＷを浸漬させる浸漬槽１４１が設けられている。浸漬槽１４１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。
【００４９】
処理容器１４０内の天井面であって、浸漬槽１４１の上方には、ウェハＷを保持する保持部１４２が設けられている。保持部１４２は、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周部を吸着保持するチャック１４３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１４３に保持される。チャック１４３は、昇降機構１４４により昇降できる。そして、ウェハＷは、保持部１４２に保持された状態で浸漬槽１４１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。
【００５０】
保持部１４２は、チャック１４３に保持されたウェハＷの上方に設けられた気体供給部１４５を有している。気体供給部１４５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１４３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３１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。
【００５１】
なお、リンスユニット４１〜４３の構成は、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。
【００５２】
以上のウェハ処理装置１には、図１に示すように制御部１５０が設けられている。制御部１５０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、ウェハ搬入出ステーション２とウェハ処理ステーション３との間のウェハＷの搬送や、ウェハ処理ステーション３における駆動系の動作などを制御して、ウェハ処理装置１における後述するウェハ処理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１５０にインストールされたものであってもよい。
【００５３】
本実施の形態にかかるウェハ処理装置１は以上のように構成されている。次に、そのウェハ処理装置１で行われるウェハ処理について説明する。図７は、このウェハ処理の主な処理フローを示し、図８は、各工程におけるウェハＷの状態を示している。
【００５４】
先ず、ウェハ搬送体１２によって、カセット載置台１０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３のトランジションユニット２１に搬送される（図７の工程Ａ１）。このとき、ウェハカセットＣＷ内には、ウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くように収容されており、この状態でウェハＷはトランジションユニット２１に搬送される。
【００５５】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷは、塗布ユニット３０に搬送され、スピンチャック１１０に受け渡される。続いて、ガス供給口１０１から窒素ガスが処理容器１００内に供給される。このとき、排気口１０４から処理容器１００の内部の雰囲気が排気されて、処理容器１００の内部は窒素ガス雰囲気に置換される。その後、図８（ａ）に示すように紫外線照射部１３０からウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射される。そして、ウェハＷの表面Ｗ１の有機物が除去され、当該ウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される（図７の工程Ａ２）。なお、この工程Ａ２におけるウェハＷの表面Ｗ１の洗浄は、当該ウェハＷを回転させながら行ってもよい。
【００５６】
その後、密着剤ノズル１２２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８（ｂ）に示すように引き続き紫外線照射部１３０からウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、密着剤ノズル１２２から回転中のウェハＷ上に密着剤Ｂを供給する。すなわち、紫外線の照射中に、ウェハＷの表面Ｗ１への密着剤Ｂの供給を開始する。供給された密着剤Ｂは遠心力によりウェハＷ上で拡散し、当該ウェハＷの表面Ｗ１全面に塗布される（図７の工程Ａ３）。なお、この工程Ａ３において、処理容器１００の内部は窒素ガス雰囲気に維持されている。また、密着剤Ｂの塗布後、紫外線照射部１３０からの紫外線の照射と密着剤ノズル１２２からの密着剤Ｂの供給を停止した後、引き続きウェハＷを回転させて、当該ウェハＷの表面Ｗ１を振り切り乾燥させる。
【００５７】
この工程Ａ３では、紫外線が照射されることによって、図９に示すようにウェハＷの表面Ｗ１上の水酸基（ＯＨ基）の結合が切断される。そして、このように水酸基の結合が切断された直後に、図１０に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と密着剤分子が脱水縮合により結合される。さらに、ウェハＷの表面Ｗ１に照射された紫外線によって、隣接する密着剤分子同士が脱水縮合により結合する。なお、図示はしていないが、密着剤分子は加水分解されて脱水縮合する。こうして、図１１に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。なお、図１０において、一の官能基におけるＯＲ基のＲはアルキル基であって、例えばＣＨ３である。また、図１０及び図１１において、他の官能基ＢＧ（図中の斜線部分）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。
【００５８】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはリンスユニット４０に搬送され、保持部１４２に保持される。続いて、保持部１４２を下降させ、ウェハＷを浸漬槽１４１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、すなわち密着剤ＢがウェハＷの表面Ｗ１と化学反応して当該表面Ｗ１と密着する部分以外のみが剥離する。このとき、上述の工程Ａ３においてウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂが密着しているので、ウェハＷの表面Ｗ１から所定の距離の密着剤Ｂが剥離することはない。こうして、図８（ｃ）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７の工程Ａ４）。その後、保持部１４２を上昇させ、気体供給部１４５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。
【００５９】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはトランジションユニット２１に搬送され、ウェハ搬送体１２によってウェハカセットＣＷに戻される（図７の工程Ａ５）。こうして、ウェハ処理装置１における一連のウェハ処理が終了する。
【００６０】
以上の実施の形態によれば、工程Ａ３において、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、当該ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを塗布しているので、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。すなわち、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを短時間で密着させることができる。これによって、工程Ａ１〜工程Ａ５のウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００６１】
さらに、工程Ａ３において紫外線によってウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを密着させることができるので、従来のように密着剤Ｂを加熱する必要がなく、密着剤Ｂが熱膨張することもない。したがって、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを所定の膜厚で適切に成膜することができる。
【００６２】
また、工程Ａ３においてウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射は窒素ガス雰囲気下で行われるため、処理容器１００内にオゾンが発生するのを防止することができる。
【００６３】
また、工程Ａ３において紫外線照射部１３０は一度の照射でウェハＷの表面Ｗ１全面の密着剤Ｂに紫外線を照射することができるので、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着を迅速に行うことができる。
【００６４】
また、工程Ａ２においてウェハＷの表面Ｗ１を洗浄しているので、後続の工程Ａ３を適切に行うことができる。また、工程Ａ２では紫外線をウェハＷの表面Ｗ１に照射しているので、例えば液体状の有機溶剤を用いてウェハＷの表面Ｗ１を洗浄する場合に比べて、有機物をより適切に除去してウェハＷの表面Ｗ１をより適切に洗浄することができる。
【００６５】
ここで、特開２０１１−５６７４７には、密着剤と同様のシランカップリング剤である離型剤をテンプレート上に塗布した後、当該塗布された離型剤に光を照射して、テンプレートの表面と離型剤との密着性を向上させることが記載されている。これに対して、本実施の形態では、紫外線を照射しながらウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布しているので、紫外線によってウェハＷ上の水酸基の結合が切断された直後に、密着剤分子が脱水縮合により結合される。特開２０１１−５６７４７に開示された方法では、テンプレートの表面と離型剤との化学反応をある程度までは促進させることができるが、本実施の形態のようにウェハＷ上に密着剤Ｂを供給した直後に、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとを結合させるまでには至らない。したがって、本実施の形態によれば、特開２０１１−５６７４７に開示された方法よりもウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応をさらに促進させることができ、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性をさらに向上させることができる。
【００６６】
以上の実施の形態では、工程Ａ３において紫外線を照射中にウェハＷの表面Ｗ１への密着剤Ｂの供給を開始していたが、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂが供給された状態で、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射を開始してもよい。
【００６７】
かかる場合、工程Ａ３を行うため、例えば図１２に示す塗布ユニット３０が用いられる。塗布ユニット３０は、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２００を有している。
【００６８】
処理容器２００の天井面には、処理容器２００の内部に向けて不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するためのガス供給口２０１が形成されている。ガス供給口２０１には、ガス供給管２０２を介して窒素ガスを供給するガス供給源２０３が接続されている。なお、処理容器２００の内部は、窒素ガスと水蒸気の混合ガスを供給してもよい。また、本実施の形態では、これらガス供給口２０１、ガス供給管２０２、ガス供給源２０３でガス供給部を構成している。
【００６９】
処理容器２００の底面には、処理容器２００の内部の雰囲気を排気するための排気口２０４が形成されている。排気口２０４には、排気管２０５を介して処理容器２００の内部の雰囲気を真空引きする排気ポンプ２０６が接続されている。
【００７０】
処理容器２００内の底面には、ウェハＷが載置される載置台２１０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２１０の上面に載置される。載置台２１０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２１１が設けられている。昇降ピン２１１は、昇降駆動部２１２により上下動できる。載置台２１０の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔２１３が形成されおり、昇降ピン２１１は、貫通孔２１３を挿通するようになっている。
【００７１】
処理容器２００内の天井面であって、載置台２１０の上方には、ウェハＷの表面Ｗ１に例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する紫外線照射部２２０が設けられている。紫外線照射部２２０は、例えば載置台２１０上に載置されたウェハＷの表面Ｗ１に対向し、当該表面Ｗ１全面を覆うように配置されている。
【００７２】
載置台２１０と紫外線照射部２２０との間には、支持板２２１が配置されている。支持板２２１は、例えば所定の隙間を介して載置台２１０上に載置されたウェハＷの表面Ｗ１と対向し、当該表面Ｗ１全面を覆うように配置されている。なお、支持板２２１は移動機構（図示せず）によって処理容器２００内を移動可能になっている。また、支持板２２１は、紫外線を透過可能な透明材料が用いられ、本実施の形態においては例えば石英ガラスが用いられる。
【００７３】
処理容器２００の内部には、載置台２１０上に載置されたウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを供給する、密着剤供給部としての密着剤ノズル２３０が配置されている。密着剤ノズル２３０は、例えばその下端部の供給口２３０ａが斜め下方に向くように配置されている。密着剤ノズル２３０は、アーム２３１に支持されている。アーム２３１には移動機構（図示せず）が取り付けられ、密着剤ノズル２３０は、処理容器２００内を可能になっている。
【００７４】
なお、塗布ユニット３１〜３３の構成は、上述した塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。また、ウェハ処理装置１のその他の構成は、上記実施の形態のウェハ処理装置１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
次に、本実施の形態のウェハ処理装置１で行われるウェハ処理について説明する。図１３は、ウェハ処理の各工程におけるウェハＷの状態を示している。なお、本実施の形態におけるウェハ処理の処理フローは図７で示した処理フローと同様である。
【００７６】
先ず、ウェハ搬送体１２によって、カセット載置台１０上のウェハカセットＣＷ内のウェハＷがトランジションユニット２１に搬送される（図７の工程Ａ１）。
【００７７】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷは塗布ユニット３０に搬送される。塗布ユニット３０に搬入されたウェハＷは、昇降ピン２１１に受け渡され、載置台２１０に載置される。続いて、ガス供給口２０１から窒素ガスが処理容器２００内に供給される。このとき、排気口２０４から処理容器２００の内部の雰囲気が排気されて、処理容器２００の内部は窒素ガス雰囲気に置換される。その後、図１３（ａ）に示すように紫外線照射部２２０からウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射される。そして、ウェハＷの表面Ｗ１の有機物が除去され、当該ウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される（図７の工程Ａ２）。
【００７８】
その後、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射を一旦停止し、図１３（ｂ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１が所定の隙間を介して対向するように支持板２２１を配置する。そして、密着剤ノズル２３０からウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に、密着剤Ｂが供給される。供給された密着剤Ｂは、毛細管現象（表面張力）によってウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間を拡散する。続いて、図１３（ｃ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１と間に密着剤Ｂが供給された状態で、紫外線照射部２２０から下方に紫外線が照射される。紫外線は、支持板２２１を通過してウェハＷの表面Ｗ１全面に照射される。こうして、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、ウェハＷ上に密着剤Ｂが塗布される（図７の工程Ａ３）。この工程Ａ３において、処理容器２００の内部は窒素ガス雰囲気に維持されている。そして、この工程Ａ３により、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。密着剤Ｂの塗布後、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射と密着剤ノズル２３０からの密着剤Ｂの供給を停止した後、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ウェハＷの表面Ｗ１に吹き付けて、当該表面Ｗ１を乾燥させる。なお、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応は、上記実施の形態の工程Ａ３における化学反応と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはリンスユニット４０に搬送されてリンスされ、図１３（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７の工程Ａ４）。なお、この工程Ａ４は、上記実施の形態の工程Ａ４と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはトランジションユニット２１に搬送され、ウェハ搬送体１２によってウェハカセットＣＷに戻される（図７の工程Ａ５）。こうして、ウェハ処理装置１における一連のウェハ処理が終了する。
【００８１】
本実施の形態においても、上記実施の形態の効果と同様の効果を享受できる。例えば工程Ａ３において、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、当該ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを塗布しているので、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。したがって、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを短時間で密着させることができ、工程Ａ１〜工程Ａ５のウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、工程Ａ３において、ウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１と間に密着剤Ｂが供給された状態で、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線が照射されるので、密着剤Ｂが拡散中に紫外線が照射されることがない。すなわち、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射を短時間にすることができる。これによって、ウェハＷの密着剤Ｂが紫外線により破壊されるのを抑制することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態の工程Ａ３では、毛細管現象を利用してウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを供給していたが、密着剤Ｂの供給方法はこれに限定されない。例えばウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを圧入してもよい。
【００８４】
また、本実施の形態の工程Ａ３では、ウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを供給する際、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射を一旦停止していたが、当該紫外線の照射を継続して行ってもよい。すなわち、工程Ａ２と工程Ａ３において、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射を継続して行ってもよい。
【００８５】
以上の実施の形態では、工程Ａ３において、支持板２２１側からウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射していたが、図１４に示すようにウェハＷの裏面Ｗ２側から表面Ｗ１に紫外線を照射してもよい。このように紫外線を照射するため、塗布ユニット３０では、ウェハＷと支持板２２１の上下配置を反対にしてもよい、すなわちウェハＷを支持板２２１の上方に配置してもよい。あるいは、処理容器２００の天井面に配置された紫外線照射部２２０をウェハＷの下方に配置してもよい。
【００８６】
かかる場合、図１４に示すようにウェハＷの裏面Ｗ２側から照射された紫外線は、ウェハＷを通過し、当該ウェハＷの表面Ｗ１に照射される。こうしてウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、ウェハＷ上に密着剤Ｂが塗布される。そうすると、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。
【００８７】
本実施の形態によれば、ウェハＷの裏面Ｗ２側から表面Ｗ１に紫外線を照射しているので、紫外線は密着剤Ｂに邪魔されることなくウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂの界面に到達する。このため、紫外線は密着剤Ｂによって減衰することなくウェハＷの表面Ｗ１に照射される。また、密着剤Ｂが紫外線によって分解され難くなる。さらに、ウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１と間に密着剤Ｂが供給された状態で、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線が照射されるので、密着剤Ｂが拡散中に紫外線が照射されることがない。すなわち、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射を短時間にすることができる。これによって、ウェハＷの密着剤Ｂが紫外線により分解されるのを抑制することができる。以上のように本実施の形態によれば、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂをより効率よく密着させることができる。
【００８８】
以上の実施の形態では、工程Ａ２におけるウェハＷの表面Ｗ１の洗浄は、工程Ａ３を行う塗布ユニット３０で行われていたが、別の洗浄ユニットで行われてもよい。この洗浄ユニットは、例えばウェハ処理装置１の処理ブロックＧ１〜Ｇ４のいずれかに配置される。
【００８９】
かかる場合、図１５及び図１６に示すように洗浄ユニット２４０は、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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１６に示すようにＸ方向に延伸している。
【００９２】
そして、洗浄ユニット２４０に搬送されたウェハＷは、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、ウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される。
【００９３】
以上の実施の形態では、塗布ユニット３０において、回転中のウェハＷ上に密着剤Ｂを供給することにより、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂ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密着剤ノズルを用いてウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布してもよい。かかる場合、密着剤ノズルをウェハＷの辺方向に移動させながら、供給口から密着剤Ｂを供給し、ウェハＷの表面Ｗ１全面に密着剤Ｂが塗布される。
【００９４】
以上の実施の形態のリンスユニット４０では、浸漬層１５１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、図４及び図５に示した塗布ユニット３０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、塗布ユニット３０の密着剤ノズル１２２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。
【００９５】
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。
【００９６】
以上の実施の形態では、ウェハ処理ステーション３において、搬送ユニット２０によってウェハＷを搬送していたが、いわゆる平流し形式を用いてウェハＷをコロ搬送してもよい。かかる場合、ウェハ処理ステーション３には、塗布ユニットとリンスユニットがこの順で配置される。そして、ウェハ搬入出ステーション２から搬出されたウェハＷは、搬送ローラを用いた搬送によってこれら処理ユニットに順次搬送される。各処理ユニットでは、搬送中のウェハＷに所定の処理が行われる。こうしてウェハＷ上に密着膜ＢＦが成膜されると、ウェハＷがウェハ搬入出ステーション２に戻され、一連のウェハ処理が終了する。この場合、各処理ユニットにおいてウェハＷの搬送中に所定の処理が行われるので、ウェハ処理のスループットをより向上させることができる。
【００９７】
以上の実施の形態のウェハ処理装置１は、図１７〜１９に示すようにインプリントシステム３００に配置されていてもよい。また、本実施の形態のインプリントシステム３００には、テンプレートＴ上に離型剤を成膜するテンプレート処理装置３１０も配置されている。
【００９８】
本実施の形態のインプリントシステム３００（テンプレート処理装置３１０）では、図２０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。
【００９９】
インプリントシステム３００は、図１７に示すように上記ウェハ処理装置１とテンプレート処理装置３１０に加えて、テンプレート処理装置３１０で処理されたテンプレートＴを用いて、ウェハ処理装置１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３２０を有している。ウェハ処理装置１とインプリントユニット３２０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３２１が配置されている。また、テンプレート処理装置３１０とインプリントユニット３２０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３２２が配置されている。すなわち、ウェハ処理装置１、インターフェイスステーション３２１、インプリントユニット３２０、インターフェイスステーション３２２、テンプレート処理装置３１０は、この順でＹ方向（図１７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。
【０１００】
テンプレート処理装置３１０は、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３１０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３３０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３３１とを一体に接続した構成を有している。
【０１０１】
テンプレート搬入出ステーション３３０には、カセット載置台３４０が設けられている。カセット載置台３４０は、複数のテンプレートカセットＣＴをＸ方向（図１７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３３０は、複数のテンプレートＴを保有可能に構成されている。
【０１０２】
テンプレート搬入出ステーション３３０には、Ｘ方向に延伸する搬送路３４１上を移動可能なテンプレート搬送体３４２が設けられている。テンプレート搬送体３４２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３３１との間でテンプレートＴを搬送できる。
【０１０３】
テンプレート処理ステーション３３１には、その中心部に搬送ユニット３５０が設けられている。この搬送ユニット３５０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４つの処理ブロックＦ１〜Ｆ４が配置されている。テンプレート処理ステーション３３１の正面側（図１７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３３０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３３１の背面側（図１７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３３０側から第３の処理ブロックＦ３、第４の処理ブロックＦ４が順に配置されている。テンプレート処理ステーション３３１のテンプレート搬入出ステーション３３０側には、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３５１が配置されている。また、テンプレート処理ステーション３３１のインターフェイスステーション３２２側にも、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３５２が配置されている。
【０１０４】
搬送ユニット３５０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３５０は、処理ブロックＦ１〜Ｆ４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３５１、３５２に対してテンプレートＴを搬送できる。
【０１０５】
第１の処理ブロックＦ１には、図１８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の表面Ｔ１に紫外線を照射しながら、当該テンプレートＴの表面Ｔ１に離型剤を塗布する塗布ユニット３６０、３６１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、塗布ユニット３６２、３６３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３６４、３６５がそれぞれ設けられている。
【０１０６】
なお、塗布ユニット３６０〜３６３の構成は、ウェハ処理装置１においてウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布する塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。但し、塗布ユニット３６０〜３６３では、密着剤ノズル１２２に代えて、テンプレートＴの表面Ｔ１上に離型剤を供給する離型剤ノズルが設けられる。また、塗布ユニット３６０〜３６３には、ウェハＷを吸着保持するスピンチャック１１０に代えて、テンプレートＴを収容して保持する保持部材が設けられる。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。
【０１０７】
第３の処理ブロックＦ３には、図１９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３７０、３７１が下から順に２段に重ねられている。第４の処理ブロックＦ２も同様に、リンスユニット３７２、３７３が下から順に２段に重ねられている。また、第３の処理ブロックＦ３及び第４の処理ブロックＦ４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３７４、３７５がそれぞれ設けられている。
【０１０８】
なお、リンスユニット３７０〜３７３の構成は、ウェハＷ上の密着剤Ｂをリンスするリンスユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。また、リンスユニット３７０〜３７３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。
【０１０９】
インターフェイスステーション３２１には、図１７に示すようにＸ方向に延伸する搬送路３８０上を移動するウェハ搬送体３８１が設けられている。また、搬送路３８０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３８２が配置されている。ウェハ搬送体３８１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３、バッファカセット３８２、インプリントユニット３２０との間でウェハＷを搬送できる。なお、ウェハ処理装置１のウェハ処理ステーション３には、搬送ユニット２０のインターフェイスステーション３２１側に、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３８３が配置されている。
【０１１０】
インターフェイスステーション３２２には、Ｘ方向に延伸する搬送路３９０上を移動するテンプレート搬送体３９１が設けられている。また、搬送路３９０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３９２が配置され、搬送路３９０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３９３が配置されている。テンプレート搬送体３９１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３３１、反転ユニット３９２、バッファカセット３９３、インプリントユニット３２０との間でテンプレートＴを搬送できる。
【０１１１】
次に、上述したインプリントユニット３２０の構成について説明する。インプリントユニット３２０は、図２１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４００を有している。
【０１１２】
処理容器４００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４０１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ウェハ保持部４０１の上面に載置される。ウェハ保持部４０１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４０２が設けられている。昇降ピン４０２は、昇降駆動部４０３により上下動できる。ウェハ保持部４０１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔４０４が形成されおり、昇降ピン４０２は、貫通孔４０４を挿通するようになっている。また、ウェハ保持部４０１は、当該ウェハ保持部４０１の下方に設けられた移動機構４０５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。
【０１１３】
図２２に示すようにウェハ保持部４０１のＸ方向負方向（図２２の下方向）側には、Ｙ方向（図２２の左右方向）に沿って延伸するレール４１０が設けられている。レール４１０は、例えばウェハ保持部４０１のＹ方向負方向（図２２の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２２の右方向）側の外方まで形成されている。レール４１０には、アーム４１１が取り付けられている。
【０１１４】
アーム４１１には、ウェハＷ上にレジスト液を供給するレジスト液ノズル４１２が支持されている。レジスト液ノズル４１２は、例えばウェハＷの直径寸法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。レジスト液ノズル４１２には、例えばインクジェット方式のノズルが用いられ、レジスト液ノズル４１２の下部には、長手方向に沿って一列に形成された複数の供給口（図示せず）が形成されている。そして、レジスト液ノズル４１２は、レジスト液の供給タイミング、レジスト液の供給量等を厳密に制御できる。
【０１１５】
アーム４１１は、ノズル駆動部４１３により、レール４１０上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル４１２は、ウェハ保持部４０１のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部４１４からウェハ保持部４０１上のウェハＷの上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷの表面上をウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム４１１は、ノズル駆動部４１３によって昇降自在であり、レジスト液ノズル４１２の高さを調整できる。
【０１１６】
処理容器４００内の天井面であって、ウェハ保持部４０１の上方には、図２１に示すようにテンプレートＴを保持するテンプレート保持部４２０が設けられている。すなわち、ウェハ保持部４０１とテンプレート保持部４２０は、ウェハ保持部４０１に載置されたウェハＷと、テンプレート保持部４２０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４２０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４２１を有している。チャック４２１は、当該チャック４２１の上方に設けられた移動機構４２２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４０１上のウェハＷに対して所定の向きに回転し昇降できる。
【０１１７】
テンプレート保持部４２０は、チャック４２１に保持されたテンプレートＴの上方に設けられた光源４２３を有している。光源４２３からは、例えば可視光、近紫外光、紫外線などの光が発せられ、この光源４２３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。
【０１１８】
本実施の形態にかかるインプリントシステム３００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３００で行われるインプリント処理について説明する。図２３は、このインプリント処理の主な処理フローを示し、図２４は、このインプリント処理の各工程におけるテンプレートＴとウェハＷの状態を示している。
【０１１９】
先ず、テンプレート搬送体３４２によって、カセット載置台３４０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３３１のトランジションユニット３５１に搬送される（図２３の工程Ｂ１）。このとき、テンプレートカセットＣＴ内には、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おり、この状態でテンプレートＴはトランジションユニット３５１に搬送される。
【０１２０】
その後、搬送ユニット３５０によって、テンプレートＴは塗布ユニット３６０に搬送され、テンプレートＴの表面Ｔ１に紫外線が照射され、当該表面Ｔ１が洗浄される（図２３の工程Ｂ２）。続いて、同塗布ユニット３６０において、テンプレートＴの表面Ｔ１に紫外線を照射しながら、当該表面Ｔ１に離型剤が塗布される（図２３の工程Ｂ３）。そうすると、テンプレートＴの表面Ｔ１と離型剤との化学反応が促進され、当該テンプレートＴの表面Ｔ１と離型剤との密着性が向上する。その後、テンプレートＴはリンスユニット３７０に搬送され、テンプレートＴ上の離型剤がリンスされる（図２３の工程Ｂ４）。こうして、図２４に示すように、テンプレートＴの表面Ｔ１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。なお、これら工程Ｂ２〜Ｂ４では、前記実施の形態においてウェハＷに対して行われた工程Ａ２〜Ａ４と同様の処理をテンプレートＴに対して行うので、詳細な説明を省略する。
【０１２１】
離型膜ＳＦが成膜されたテンプレートＴは、トランジションユニット３５２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３２２のテンプレート搬送体３９１によって、反転ユニット３９２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３９１によってインプリントユニット３２０に搬送され、テンプレート保持部４２０のチャック４２１に吸着保持される。このとき、インプリントユニット３２０にテンプレートＴを搬送する前に、バッファカセット３９３において、離型膜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。
【０１２２】
このようにテンプレート処理ステーション３３１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３２０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２からウェハ処理ステーション３にウェハＷが搬送される（図２３の工程Ｂ５）。ウェハ処理ステーション３では、ウェハＷの表面Ｗ１の洗浄（図２３の工程Ｂ６）、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射及び表面Ｗ１への密着剤Ｂの塗布（図２３の工程Ｂ７）、ウェハＷ上の密着剤Ｂのリンス（図２３の工程Ｂ８）が順次行われ、ウェハＷの表面Ｗ１に密着膜ＢＦが成膜される。なお、これら工程Ｂ６〜Ｂ８は、上記実施の形態における工程Ａ２〜Ａ４と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１２３】
密着膜ＢＦが成膜されたウェハＷは、トランジションユニット３８３に搬送される。続いて、ウェハＷは、ウェハ搬送体３８１によってインプリントユニット３２０内に搬送される。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３８２において、密着膜ＢＦが形成されたウェハＷを一時的に保管してもよい。
【０１２４】
インプリントユニット３２０に搬入されたウェハＷは、昇降ピン４０２に受け渡され、ウェハ保持部４０１上に載置され保持される。続いて、ウェハ保持部４０１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した後、レジスト液ノズル４１２をウェハＷの径方向に移動させ、図２４（ａ）に示すようにウェハＷの密着膜ＢＦ上にレジスト液Ｒが塗布される（図２３の工程Ｂ９）。このとき、制御部１６０により、レジスト液ノズル４１２から供給されるレジスト液Ｒの供給タイミングや供給量等が制御される。すなわち、ウェハＷ上に形成されるレジストパターンにおいて、凸部に対応する部分（テンプレートＴの転写パターンＣにおける凹部に対応する部分）に塗布されるレジスト液Ｒの量は多く、凹部に対応する部分（転写パターンＣにおける凸部に対応する部分）に塗布されるレジスト液Ｒの量は少なくなるように塗布される。このように転写パターンＣの開口率に応じてウェハＷ上にレジスト液Ｒが塗布される。そして、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が密着し、図２４（ｂ）に示すように塗布膜としてのレジスト膜ＲＦが形成される。
【０１２５】
ウェハＷ上にレジスト膜ＲＦが形成されると、ウェハ保持部４０１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４２０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２４（ｂ）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４２３から光が照射される。光源４２３からの光は、図２４（ｃ）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。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２３の工程Ｂ１０）。
【０１２６】
その後、図２４（ｄ）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４０２によりウェハ搬送体３８１に受け渡され、インプリントユニット３２０からウェハ搬入出ステーション２に搬送され、ウェハカセットＣＷに戻される（図２３の工程Ｂ１１）。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２３（ｅ）に示すように当該残存膜Ｌを除去してもよい。
【０１２７】
以上の工程Ｂ５〜Ｂ１１（図２３中の点線で囲った部分）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Ｂ１〜Ｂ４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３２２のバッファカセット３９３に保管される。
【０１２８】
そして、所定枚数のウェハＷに対して工程Ｂ５〜Ｂ１１が行われると、テンプレート搬送体３９１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３２０から搬出され、反転ユニット３９２に搬送される（図２３の工程Ｂ１２）。続いて、テンプレート搬送体３９１によって、バッファカセット３９３内のテンプレートＴがインプリントユニット３２０に搬送される。こうして、インプリントユニット３２０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。
【０１２９】
反転ユニット３９２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３９１、搬送ユニット３５０、テンプレート搬送体３４２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。
【０１３０】
以上の実施の形態によれば、インプリントシステム３００はテンプレート処理装置３１０とウェハ処理装置１とを有しているので、インプリントシステム３００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を成膜することができる。このようにテンプレート処理とウェハ処理が一のインプリトシステム３００で行われるので、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。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。
【０１３１】
なお、以上の実施の形態では、ウェハ処理装置１の塗布ユニット３０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、テンプレート処理装置３１０の塗布ユニット３６０において、テンプレートＴ上に液体状の離型剤を供給していたが、気体状の離型剤を供給してもよい。
【０１３２】
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】
【０１３３】
１ ウェハ処理装置
３０〜３３ 塗布ユニット
４０〜４３ リンスユニット
１００ 処理容器
１０１ ガス供給口
１０２ ガス供給管
１０３ ガス供給源
１２２ 密着剤ノズル
１３０ 紫外線照射部
１５０ 制御部
２００ 処理容器
２０１ ガス供給口
２０２ ガス供給管
２０３ ガス供給源
２２０ 紫外線照射部
２２１ 支持板
２３０ 密着剤ノズル
２４０ 洗浄ユニット
３００ インプリントシステム
３２０ インプリントユニット
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
ＳＦ 離型膜
Ｔ テンプレート
Ｗ ウェハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理方法、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】
上述のインプリント方法においては、レジスト膜をテンプレートの表面から適切に剥離させるため、ウェハの表面とレジスト膜とが密着していることが必要となる。そこで、ウェハ上に当該ウェハの表面とレジスト膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する場合がある。
【０００７】
ウェハの表面に密着剤を成膜する際には、先ず、ウェハの表面を洗浄した後、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する。次に、ウェハの表面とレジスト膜との密着性を向上させるため、密着剤をウェハの表面に密着させる。具体的には、密着剤とウェハの表面を化学反応させて、密着剤中に含まれる成分のうち、レジスト膜に対して反応性を有する成分、例えば有機物成分をウェハの表面に吸着させる。その後、密着剤の未反応部を除去して、ウェハの表面に所定の膜厚の密着剤が成膜される。なお、密着剤の未反応部とは、密着剤がウェハの表面と化学反応して密着する部分以外をいう。
【０００８】
しかしながら、上述のように密着剤を成膜する場合、ウェハ上の密着剤をウェハの表面に密着させるのに時間がかかる。例えば常温雰囲気下でウェハを放置した場合、密着剤をウェハに密着させるのに約２４時間かかってしまう。
【０００９】
そこで、発明者らは、密着剤とウェハの表面との化学反応を促進させるため、ウェハ上の密着剤を加熱して焼成することを試みた。この場合、密着剤をウェハに密着させる時間を短縮することができた。例えば密着剤を６０℃に加熱した場合、密着剤をウェハに密着させるのに必要な時間は約１時間であり、また密着剤を２００℃に加熱した場合、密着剤をウェハに密着させるのに必要な時間は約５分であった。
【００１０】
しかしながら、この場合、一旦加熱したウェハを冷却するのに時間がかかる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させるには至らなかった。また、密着剤を加熱すると当該密着剤は熱膨張するため、ウェハの表面に密着剤を所定の膜厚で成膜することができない。そして、このように密着剤が成膜されたウェハ上にレジスト膜を形成してインプリント処理を行った場合、ウェハ上に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ことは困難であった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の表面に密着剤を適切に成膜しつつ、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】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理方法であって、前記基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程と、その後、前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンス工程と、を有することを特徴としている。なお、密着剤の未反応部とは、密着剤が基板の表面と化学反応して密着する部分以外をいう。
【００１３】
発明者らが調べたところ、基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布すると、基板の表面と密着剤との化学反応が促進され、当該基板の表面と密着剤との密着性が向上することが分かった。具体的には、基板の表面に紫外線を照射すると、当該基板の表面の水酸基の結合が切断される。そして、このように水酸基の結合が切断された直後に、基板の表面と密着剤分子が脱水縮合により結合される。さらに、基板の表面に照射された紫外線によって、隣接する密着剤分子同士が脱水縮合により結合する。こうして、基板の表面と密着剤が強固に結合し、基板の表面と密着剤の密着性が向上する。したがって、基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布すると、基板の表面に密着剤を短時間で密着させることができ、基板の表面と塗布膜との密着性を向上させることができる。このように短時間で密着剤を基板の表面に密着させることができるので、基板処理全体のスループットも向上させることができる。しかも、この場合、従来のように密着剤を加熱する必要がないため、密着剤が熱膨張することもない。したがって、基板の表面に密着剤を所定の膜厚で適切に成膜することができる。
【００１４】
前記塗布工程の前に、前記基板の表面を洗浄する洗浄工程をさらに有していてもよい。かかる場合、前記洗浄工程において、前記基板の表面に紫外線を照射してもよい。
【００１５】
前記塗布工程は、不活性ガスの雰囲気下で行われてもよい。
【００１６】
前記塗布工程において、前記基板の表面に前記紫外線を照射中に、当該基板の表面への密着剤の供給を開始してもよい。
【００１７】
また、前記塗布工程において、前記基板の表面と当該表面と対向して配置された支持板との間に密着剤が供給された状態で、前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始してもよい。かかる場合、前記支持板は、前記紫外線を透過させてもよい。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
また別な観点による本発明は、基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理装置であって、前記基板の表面に紫外線を照射する紫外線照射部と、前記基板の表面に密着剤を供給する密着剤供給部とを備えた塗布ユニットと、前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンスユニットと、前記塗布ユニットにおいて、前記基板の表面に前記紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程を実行するように、前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。なお、密着剤の未反応部とは、密着剤が基板の表面と化学反応して密着する部分以外をいう。
【００２１】
前記制御部は、前記塗布工程を実行する前に、前記塗布ユニットにおいて前記基板の表面に紫外線を照射するように前記紫外線照射部を制御してもよい。
【００２２】
前記塗布ユニットは、前記基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給部と、をさらに有し、前記制御部は、前記塗布工程が不活性ガスの雰囲気下で行われるように前記ガス供給部を制御してもよい。
【００２３】
前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面に前記紫外線を照射中に当該基板の表面への密着剤の供給を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御してもよい。
【００２４】
前記塗布ユニットは、前記基板の表面と対向して配置された支持板を有し、前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面と前記支持板との間に密着剤が供給された状態で前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御してもよい。かかる場合、前記支持板は、前記紫外線を透過させてもよい。
【００２５】
さらに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密着剤が成膜された基板上に形成される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】
【００２６】
本発明によれば、基板の表面に密着剤を適切に成膜しつつ、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】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかるウェハ処理装置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ウェハ処理装置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ウェハ処理装置の構成の概略を示す側面図である。
【図４】塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図６】リンスユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図７】ウェハ処理の各工程を示したフローチャートである。
【図８】ウェハ処理の各工程におけるウェハ状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はウェハの表面を洗浄する様子を示し、（ｂ）はウェハの表面に紫外線を照射しながら、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する様子を示し、（ｃ）はウェハ上に密着剤が成膜された様子を示す。
【図９】ウェハ上の水酸基の結合が切断された様子を示す説明図である。
【図１０】ウェハの表面と密着剤分子が脱水縮合する様子を示す説明図である。
【図１１】ウェハの表面と密着剤分子が結合した様子を示す説明図である。
【図１２】他の実施の形態にかかる塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１３】他の実施の形態にかかる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）はウェハの表面を洗浄する様子を示し、（ｂ）はウェハの表面と支持板との間に密着剤を供給する様子を示し、（ｃ）はウェハの表面に紫外線を照射しながら、当該ウェハの表面に密着剤を塗布する様子を示し、（ｄ）はウェハ上に密着膜が成膜された様子を示す。
【図１４】ウェハの裏面側から表面に紫外線を照射する様子を示す説明図である。
【図１５】洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１６】洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１７】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１８】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１９】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２０】テンプレートの斜視図である。
【図２１】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２２】インプリントユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図２３】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２４】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）はウェハの密着膜上にレジスト液を塗布する様子を示し、（ｂ）はウェハ上にレジスト膜が成膜された様子を示し、（ｃ）はウェハ上のレジスト膜を光重合させる様子を示し、（ｄ）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、（ｅ）はウェハ上の残存膜が除去された様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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基板処理装置としてのウェハ処理装置１の構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、ウェハ処理装置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。
【００２９】
ウェハ処理装置１は、図１に示すように複数、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１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２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３とを一体に接続した構成を有している。
【００３０】
ウェハ搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０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２は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。
【００３１】
ウェハ搬入出ステーション２には、Ｘ方向に延伸する搬送路１１上を移動可能なウェハ搬送体１２が設けられている。ウェハ搬送体１２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３との間でウェハＷを搬送できる。
【００３２】
ウェハ処理ステーション３には、その中心部に搬送ユニット２０が設けられている。この搬送ユニット２０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４つの処理ブロックＧ１〜Ｇ４が配置されている。ウェハ処理ステーション３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２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３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２側から第３の処理ブロックＧ３、第４の処理ブロックＧ４が順に配置されている。ウェハ処理ステーション３のウェハ搬入出ステーション２側には、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２１が配置されている。
【００３３】
搬送ユニット２０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２０は、処理ブロックＧ１〜Ｇ４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２１に対してウェハＷを搬送できる。
【００３４】
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の表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、当該ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤を塗布する塗布ユニット３０、３１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、塗布ユニット３２、３３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３４、３５がそれぞれ設けられている。
【００３５】
第３の処理ブロックＧ３には、図３に示すように複数の液処理ユニット、例えばウェハＷ上の密着剤をリンスするリンスユニット４０、４１が下から順に２段に重ねられている。第４の処理ブロックＧ２も同様に、リンスユニット４２、４３が下から順に２段に重ねられている。また、第３の処理ブロックＧ３及び第４の処理ブロックＧ４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。
【００３６】
次に、上述した塗布ユニット３０〜３３の構成について説明する。塗布ユニット３０は、図４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１００を有している。
【００３７】
処理容器１００の天井面には、処理容器１００の内部に向けて不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するためのガス供給口１０１が形成されている。ガス供給口１０１には、ガス供給管１０２を介して窒素ガスを供給するガス供給源１０３が接続されている。なお、処理容器１００の内部は、窒素ガスと水蒸気の混合ガスを供給してもよい。また、本実施の形態では、これらガス供給口１０１、ガス供給管１０２、ガス供給源１０３でガス供給部を構成している。
【００３８】
処理容器１００の底面には、処理容器１００の内部の雰囲気を排気するための排気口１０４が形成されている。排気口１０４には、排気管１０５を介して処理容器１００の内部の雰囲気を真空引きする排気ポンプ１０６が接続されている。
【００３９】
処理容器１００内の中央部には、ウェハＷの裏面Ｗ２を保持して回転させるスピンチャック１１０が設けられている。スピンチャック１１０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷ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１１０上に吸着保持できる。
【００４０】
スピンチャック１１０には、シャフト１１１を介して回転駆動部１１２が設けられている。この回転駆動部１１２により、スピンチャック１１０は鉛直周りに所定の速度で回転でき、且つ昇降できる。
【００４１】
スピンチャック１１０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する密着剤を受け止め、回収するカップ１１３が設けられている。カップ１１３の下面には、回収した液体を排出する排出管１１４と、カップ１１３内の雰囲気を排気する排気管１１５が接続されている。
【００４２】
図５に示すようにカップ１１３のＸ方向負方向（図５の下方向）側には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１２０が形成されている。レール１２０は、例えばカップ１１３のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１２０には、アーム１２１が取り付けられている。
【００４３】
アーム１２１には、ウェハＷ上に密着剤を供給する密着剤供給部としての密着剤ノズル１２２が支持されている。アーム１２１は、ノズル駆動部１２３により、レール１２０上を移動自在である。これにより、密着剤ノズル１２２は、カップ１２０のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１２４からカップ１２０内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。また、アーム１２１は、ノズル駆動部１２３によって昇降自在であり、密着剤ノズル１２２の高さを調整できる。なお、密着剤の材料には、ウェハＷの表面Ｗ１と後述する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。
【００４４】
処理容器１００内の天井面であって、スピンチャック１１０の上方には、ウェハＷの表面Ｗ１に例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する紫外線照射部１３０が設けられている。紫外線照射部１３０は、例えばスピンチャック１１０に保持されたウェハＷの表面Ｗ１に対向し、当該表面Ｗ１全面を覆うように配置されている。
【００４５】
なお、例えばスピンチャック１１０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。
【００４６】
なお、塗布ユニット３１〜３３の構成は、上述した塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
次に、上述したリンスユニット４０〜４３の構成について説明する。リンスユニット４０は、図６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１４０を有している。
【００４８】
処理容器１４０内の底面には、ウェハＷを浸漬させる浸漬槽１４１が設けられている。浸漬槽１４１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。
【００４９】
処理容器１４０内の天井面であって、浸漬槽１４１の上方には、ウェハＷを保持する保持部１４２が設けられている。保持部１４２は、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周部を吸着保持するチャック１４３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１４３に保持される。チャック１４３は、昇降機構１４４により昇降できる。そして、ウェハＷは、保持部１４２に保持された状態で浸漬槽１４１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。
【００５０】
保持部１４２は、チャック１４３に保持されたウェハＷの上方に設けられた気体供給部１４５を有している。気体供給部１４５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１４３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３１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。
【００５１】
なお、リンスユニット４１〜４３の構成は、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。
【００５２】
以上のウェハ処理装置１には、図１に示すように制御部１５０が設けられている。制御部１５０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、ウェハ搬入出ステーション２とウェハ処理ステーション３との間のウェハＷの搬送や、ウェハ処理ステーション３における駆動系の動作などを制御して、ウェハ処理装置１における後述するウェハ処理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１５０にインストールされたものであってもよい。
【００５３】
本実施の形態にかかるウェハ処理装置１は以上のように構成されている。次に、そのウェハ処理装置１で行われるウェハ処理について説明する。図７は、このウェハ処理の主な処理フローを示し、図８は、各工程におけるウェハＷの状態を示している。
【００５４】
先ず、ウェハ搬送体１２によって、カセット載置台１０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３のトランジションユニット２１に搬送される（図７の工程Ａ１）。このとき、ウェハカセットＣＷ内には、ウェハＷは、その表面Ｗ１が上方を向くように収容されており、この状態でウェハＷはトランジションユニット２１に搬送される。
【００５５】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷは、塗布ユニット３０に搬送され、スピンチャック１１０に受け渡される。続いて、ガス供給口１０１から窒素ガスが処理容器１００内に供給される。このとき、排気口１０４から処理容器１００の内部の雰囲気が排気されて、処理容器１００の内部は窒素ガス雰囲気に置換される。その後、図８（ａ）に示すように紫外線照射部１３０からウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射される。そして、ウェハＷの表面Ｗ１の有機物が除去され、当該ウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される（図７の工程Ａ２）。なお、この工程Ａ２におけるウェハＷの表面Ｗ１の洗浄は、当該ウェハＷを回転させながら行ってもよい。
【００５６】
その後、密着剤ノズル１２２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８（ｂ）に示すように引き続き紫外線照射部１３０からウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、密着剤ノズル１２２から回転中のウェハＷ上に密着剤Ｂを供給する。すなわち、紫外線の照射中に、ウェハＷの表面Ｗ１への密着剤Ｂの供給を開始する。供給された密着剤Ｂは遠心力によりウェハＷ上で拡散し、当該ウェハＷの表面Ｗ１全面に塗布される（図７の工程Ａ３）。なお、この工程Ａ３において、処理容器１００の内部は窒素ガス雰囲気に維持されている。また、密着剤Ｂの塗布後、紫外線照射部１３０からの紫外線の照射と密着剤ノズル１２２からの密着剤Ｂの供給を停止した後、引き続きウェハＷを回転させて、当該ウェハＷの表面Ｗ１を振り切り乾燥させる。
【００５７】
この工程Ａ３では、紫外線が照射されることによって、図９に示すようにウェハＷの表面Ｗ１上の水酸基（ＯＨ基）の結合が切断される。そして、このように水酸基の結合が切断された直後に、図１０に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と密着剤分子が脱水縮合により結合される。さらに、ウェハＷの表面Ｗ１に照射された紫外線によって、隣接する密着剤分子同士が脱水縮合により結合する。なお、図示はしていないが、密着剤分子は加水分解されて脱水縮合する。こうして、図１１に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。なお、図１０において、一の官能基におけるＯＲ基のＲはアルキル基であって、例えばＣＨ３である。また、図１０及び図１１において、他の官能基ＢＧ（図中の斜線部分）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。
【００５８】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはリンスユニット４０に搬送され、保持部１４２に保持される。続いて、保持部１４２を下降させ、ウェハＷを浸漬槽１４１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、すなわち密着剤ＢがウェハＷの表面Ｗ１と化学反応して当該表面Ｗ１と密着する部分以外のみが剥離する。このとき、上述の工程Ａ３においてウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂが密着しているので、ウェハＷの表面Ｗ１から所定の距離の密着剤Ｂが剥離することはない。こうして、図８（ｃ）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７の工程Ａ４）。その後、保持部１４２を上昇させ、気体供給部１４５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。
【００５９】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはトランジションユニット２１に搬送され、ウェハ搬送体１２によってウェハカセットＣＷに戻される（図７の工程Ａ５）。こうして、ウェハ処理装置１における一連のウェハ処理が終了する。
【００６０】
以上の実施の形態によれば、工程Ａ３において、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、当該ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを塗布しているので、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。すなわち、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを短時間で密着させることができる。これによって、工程Ａ１〜工程Ａ５のウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００６１】
さらに、工程Ａ３において紫外線によってウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを密着させることができるので、従来のように密着剤Ｂを加熱する必要がなく、密着剤Ｂが熱膨張することもない。したがって、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを所定の膜厚で適切に成膜することができる。
【００６２】
また、工程Ａ３においてウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射は窒素ガス雰囲気下で行われるため、処理容器１００内にオゾンが発生するのを防止することができる。
【００６３】
また、工程Ａ３において紫外線照射部１３０は一度の照射でウェハＷの表面Ｗ１全面の密着剤Ｂに紫外線を照射することができるので、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着を迅速に行うことができる。
【００６４】
また、工程Ａ２においてウェハＷの表面Ｗ１を洗浄しているので、後続の工程Ａ３を適切に行うことができる。また、工程Ａ２では紫外線をウェハＷの表面Ｗ１に照射しているので、例えば液体状の有機溶剤を用いてウェハＷの表面Ｗ１を洗浄する場合に比べて、有機物をより適切に除去してウェハＷの表面Ｗ１をより適切に洗浄することができる。
【００６５】
ここで、特開２０１１−５６７４７には、密着剤と同様のシランカップリング剤である離型剤をテンプレート上に塗布した後、当該塗布された離型剤に光を照射して、テンプレートの表面と離型剤との密着性を向上させることが記載されている。これに対して、本実施の形態では、紫外線を照射しながらウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布しているので、紫外線によってウェハＷ上の水酸基の結合が切断された直後に、密着剤分子が脱水縮合により結合される。特開２０１１−５６７４７に開示された方法では、テンプレートの表面と離型剤との化学反応をある程度までは促進させることができるが、本実施の形態のようにウェハＷ上に密着剤Ｂを供給した直後に、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとを結合させるまでには至らない。したがって、本実施の形態によれば、特開２０１１−５６７４７に開示された方法よりもウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応をさらに促進させることができ、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性をさらに向上させることができる。
【００６６】
以上の実施の形態では、工程Ａ３において紫外線を照射中にウェハＷの表面Ｗ１への密着剤Ｂの供給を開始していたが、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂが供給された状態で、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射を開始してもよい。
【００６７】
かかる場合、工程Ａ３を行うため、例えば図１２に示す塗布ユニット３０が用いられる。塗布ユニット３０は、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２００を有している。
【００６８】
処理容器２００の天井面には、処理容器２００の内部に向けて不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するためのガス供給口２０１が形成されている。ガス供給口２０１には、ガス供給管２０２を介して窒素ガスを供給するガス供給源２０３が接続されている。なお、処理容器２００の内部は、窒素ガスと水蒸気の混合ガスを供給してもよい。また、本実施の形態では、これらガス供給口２０１、ガス供給管２０２、ガス供給源２０３でガス供給部を構成している。
【００６９】
処理容器２００の底面には、処理容器２００の内部の雰囲気を排気するための排気口２０４が形成されている。排気口２０４には、排気管２０５を介して処理容器２００の内部の雰囲気を真空引きする排気ポンプ２０６が接続されている。
【００７０】
処理容器２００内の底面には、ウェハＷが載置される載置台２１０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２１０の上面に載置される。載置台２１０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２１１が設けられている。昇降ピン２１１は、昇降駆動部２１２により上下動できる。載置台２１０の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔２１３が形成されおり、昇降ピン２１１は、貫通孔２１３を挿通するようになっている。
【００７１】
処理容器２００内の天井面であって、載置台２１０の上方には、ウェハＷの表面Ｗ１に例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する紫外線照射部２２０が設けられている。紫外線照射部２２０は、例えば載置台２１０上に載置されたウェハＷの表面Ｗ１に対向し、当該表面Ｗ１全面を覆うように配置されている。
【００７２】
載置台２１０と紫外線照射部２２０との間には、支持板２２１が配置されている。支持板２２１は、例えば所定の隙間を介して載置台２１０上に載置されたウェハＷの表面Ｗ１と対向し、当該表面Ｗ１全面を覆うように配置されている。なお、支持板２２１は移動機構（図示せず）によって処理容器２００内を移動可能になっている。また、支持板２２１は、紫外線を透過可能な透明材料が用いられ、本実施の形態においては例えば石英ガラスが用いられる。
【００７３】
処理容器２００の内部には、載置台２１０上に載置されたウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを供給する、密着剤供給部としての密着剤ノズル２３０が配置されている。密着剤ノズル２３０は、例えばその下端部の供給口２３０ａが斜め下方に向くように配置されている。密着剤ノズル２３０は、アーム２３１に支持されている。アーム２３１には移動機構（図示せず）が取り付けられ、密着剤ノズル２３０は、処理容器２００内を可能になっている。
【００７４】
なお、塗布ユニット３１〜３３の構成は、上述した塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。また、ウェハ処理装置１のその他の構成は、上記実施の形態のウェハ処理装置１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
次に、本実施の形態のウェハ処理装置１で行われるウェハ処理について説明する。図１３は、ウェハ処理の各工程におけるウェハＷの状態を示している。なお、本実施の形態におけるウェハ処理の処理フローは図７で示した処理フローと同様である。
【００７６】
先ず、ウェハ搬送体１２によって、カセット載置台１０上のウェハカセットＣＷ内のウェハＷがトランジションユニット２１に搬送される（図７の工程Ａ１）。
【００７７】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷは塗布ユニット３０に搬送される。塗布ユニット３０に搬入されたウェハＷは、昇降ピン２１１に受け渡され、載置台２１０に載置される。続いて、ガス供給口２０１から窒素ガスが処理容器２００内に供給される。このとき、排気口２０４から処理容器２００の内部の雰囲気が排気されて、処理容器２００の内部は窒素ガス雰囲気に置換される。その後、図１３（ａ）に示すように紫外線照射部２２０からウェハＷの表面Ｗ１全面に紫外線が照射される。そして、ウェハＷの表面Ｗ１の有機物が除去され、当該ウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される（図７の工程Ａ２）。
【００７８】
その後、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射を一旦停止し、図１３（ｂ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１が所定の隙間を介して対向するように支持板２２１を配置する。そして、密着剤ノズル２３０からウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に、密着剤Ｂが供給される。供給された密着剤Ｂは、毛細管現象（表面張力）によってウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間を拡散する。続いて、図１３（ｃ）に示すようにウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１と間に密着剤Ｂが供給された状態で、紫外線照射部２２０から下方に紫外線が照射される。紫外線は、支持板２２１を通過してウェハＷの表面Ｗ１全面に照射される。こうして、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、ウェハＷ上に密着剤Ｂが塗布される（図７の工程Ａ３）。この工程Ａ３において、処理容器２００の内部は窒素ガス雰囲気に維持されている。そして、この工程Ａ３により、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。密着剤Ｂの塗布後、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射と密着剤ノズル２３０からの密着剤Ｂの供給を停止した後、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ウェハＷの表面Ｗ１に吹き付けて、当該表面Ｗ１を乾燥させる。なお、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応は、上記実施の形態の工程Ａ３における化学反応と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはリンスユニット４０に搬送されてリンスされ、図１３（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７の工程Ａ４）。なお、この工程Ａ４は、上記実施の形態の工程Ａ４と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
その後、搬送ユニット２０によって、ウェハＷはトランジションユニット２１に搬送され、ウェハ搬送体１２によってウェハカセットＣＷに戻される（図７の工程Ａ５）。こうして、ウェハ処理装置１における一連のウェハ処理が終了する。
【００８１】
本実施の形態においても、上記実施の形態の効果と同様の効果を享受できる。例えば工程Ａ３において、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、当該ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを塗布しているので、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。したがって、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂを短時間で密着させることができ、工程Ａ１〜工程Ａ５のウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、工程Ａ３において、ウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１と間に密着剤Ｂが供給された状態で、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線が照射されるので、密着剤Ｂが拡散中に紫外線が照射されることがない。すなわち、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射を短時間にすることができる。これによって、ウェハＷの密着剤Ｂが紫外線により破壊されるのを抑制することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態の工程Ａ３では、毛細管現象を利用してウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを供給していたが、密着剤Ｂの供給方法はこれに限定されない。例えばウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを圧入してもよい。
【００８４】
また、本実施の形態の工程Ａ３では、ウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１との間に密着剤Ｂを供給する際、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射を一旦停止していたが、当該紫外線の照射を継続して行ってもよい。すなわち、工程Ａ２と工程Ａ３において、紫外線照射部２２０からの紫外線の照射を継続して行ってもよい。
【００８５】
以上の実施の形態では、工程Ａ３において、支持板２２１側からウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射していたが、図１４に示すようにウェハＷの裏面Ｗ２側から表面Ｗ１に紫外線を照射してもよい。このように紫外線を照射するため、塗布ユニット３０では、ウェハＷと支持板２２１の上下配置を反対にしてもよい、すなわちウェハＷを支持板２２１の上方に配置してもよい。あるいは、処理容器２００の天井面に配置された紫外線照射部２２０をウェハＷの下方に配置してもよい。
【００８６】
かかる場合、図１４に示すようにウェハＷの裏面Ｗ２側から照射された紫外線は、ウェハＷを通過し、当該ウェハＷの表面Ｗ１に照射される。こうしてウェハＷの表面Ｗ１に紫外線を照射しながら、ウェハＷ上に密着剤Ｂが塗布される。そうすると、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの化学反応が促進され、当該ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂとの密着性が向上する。
【００８７】
本実施の形態によれば、ウェハＷの裏面Ｗ２側から表面Ｗ１に紫外線を照射しているので、紫外線は密着剤Ｂに邪魔されることなくウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂの界面に到達する。このため、紫外線は密着剤Ｂによって減衰することなくウェハＷの表面Ｗ１に照射される。また、密着剤Ｂが紫外線によって分解され難くなる。さらに、ウェハＷの表面Ｗ１と支持板２２１と間に密着剤Ｂが供給された状態で、ウェハＷの表面Ｗ１に紫外線が照射されるので、密着剤Ｂが拡散中に紫外線が照射されることがない。すなわち、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射を短時間にすることができる。これによって、ウェハＷの密着剤Ｂが紫外線により分解されるのを抑制することができる。以上のように本実施の形態によれば、ウェハＷの表面Ｗ１と密着剤Ｂをより効率よく密着させることができる。
【００８８】
以上の実施の形態では、工程Ａ２におけるウェハＷの表面Ｗ１の洗浄は、工程Ａ３を行う塗布ユニット３０で行われていたが、別の洗浄ユニットで行われてもよい。この洗浄ユニットは、例えばウェハ処理装置１の処理ブロックＧ１〜Ｇ４のいずれかに配置される。
【００８９】
かかる場合、図１５及び図１６に示すように洗浄ユニット２４０は、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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１６に示すようにＸ方向に延伸している。
【００９２】
そして、洗浄ユニット２４０に搬送されたウェハＷは、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、ウェハＷの表面Ｗ１が洗浄される。
【００９３】
以上の実施の形態では、塗布ユニット３０において、回転中のウェハＷ上に密着剤Ｂを供給することにより、ウェハＷの表面Ｗ１に密着剤Ｂ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密着剤ノズルを用いてウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布してもよい。かかる場合、密着剤ノズルをウェハＷの辺方向に移動させながら、供給口から密着剤Ｂを供給し、ウェハＷの表面Ｗ１全面に密着剤Ｂが塗布される。
【００９４】
以上の実施の形態のリンスユニット４０では、浸漬層１５１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、図４及び図５に示した塗布ユニット３０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、塗布ユニット３０の密着剤ノズル１２２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。
【００９５】
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。
【００９６】
以上の実施の形態では、ウェハ処理ステーション３において、搬送ユニット２０によってウェハＷを搬送していたが、いわゆる平流し形式を用いてウェハＷをコロ搬送してもよい。かかる場合、ウェハ処理ステーション３には、塗布ユニットとリンスユニットがこの順で配置される。そして、ウェハ搬入出ステーション２から搬出されたウェハＷは、搬送ローラを用いた搬送によってこれら処理ユニットに順次搬送される。各処理ユニットでは、搬送中のウェハＷに所定の処理が行われる。こうしてウェハＷ上に密着膜ＢＦが成膜されると、ウェハＷがウェハ搬入出ステーション２に戻され、一連のウェハ処理が終了する。この場合、各処理ユニットにおいてウェハＷの搬送中に所定の処理が行われるので、ウェハ処理のスループットをより向上させることができる。
【００９７】
以上の実施の形態のウェハ処理装置１は、図１７〜１９に示すようにインプリントシステム３００に配置されていてもよい。また、本実施の形態のインプリントシステム３００には、テンプレートＴ上に離型剤を成膜するテンプレート処理装置３１０も配置されている。
【００９８】
本実施の形態のインプリントシステム３００（テンプレート処理装置３１０）では、図２０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。
【００９９】
インプリントシステム３００は、図１７に示すように上記ウェハ処理装置１とテンプレート処理装置３１０に加えて、テンプレート処理装置３１０で処理されたテンプレートＴを用いて、ウェハ処理装置１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３２０を有している。ウェハ処理装置１とインプリントユニット３２０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３２１が配置されている。また、テンプレート処理装置３１０とインプリントユニット３２０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３２２が配置されている。すなわち、ウェハ処理装置１、インターフェイスステーション３２１、インプリントユニット３２０、インターフェイスステーション３２２、テンプレート処理装置３１０は、この順でＹ方向（図１７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。
【０１００】
テンプレート処理装置３１０は、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３１０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３３０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３３１とを一体に接続した構成を有している。
【０１０１】
テンプレート搬入出ステーション３３０には、カセット載置台３４０が設けられている。カセット載置台３４０は、複数のテンプレートカセットＣＴをＸ方向（図１７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３３０は、複数のテンプレートＴを保有可能に構成されている。
【０１０２】
テンプレート搬入出ステーション３３０には、Ｘ方向に延伸する搬送路３４１上を移動可能なテンプレート搬送体３４２が設けられている。テンプレート搬送体３４２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３３１との間でテンプレートＴを搬送できる。
【０１０３】
テンプレート処理ステーション３３１には、その中心部に搬送ユニット３５０が設けられている。この搬送ユニット３５０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４つの処理ブロックＦ１〜Ｆ４が配置されている。テンプレート処理ステーション３３１の正面側（図１７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３３０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３３１の背面側（図１７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３３０側から第３の処理ブロックＦ３、第４の処理ブロックＦ４が順に配置されている。テンプレート処理ステーション３３１のテンプレート搬入出ステーション３３０側には、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３５１が配置されている。また、テンプレート処理ステーション３３１のインターフェイスステーション３２２側にも、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３５２が配置されている。
【０１０４】
搬送ユニット３５０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３５０は、処理ブロックＦ１〜Ｆ４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３５１、３５２に対してテンプレートＴを搬送できる。
【０１０５】
第１の処理ブロックＦ１には、図１８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の表面Ｔ１に紫外線を照射しながら、当該テンプレートＴの表面Ｔ１に離型剤を塗布する塗布ユニット３６０、３６１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、塗布ユニット３６２、３６３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３６４、３６５がそれぞれ設けられている。
【０１０６】
なお、塗布ユニット３６０〜３６３の構成は、ウェハ処理装置１においてウェハＷ上に密着剤Ｂを塗布する塗布ユニット３０の構成と同様であるので説明を省略する。但し、塗布ユニット３６０〜３６３では、密着剤ノズル１２２に代えて、テンプレートＴの表面Ｔ１上に離型剤を供給する離型剤ノズルが設けられる。また、塗布ユニット３６０〜３６３には、ウェハＷを吸着保持するスピンチャック１１０に代えて、テンプレートＴを収容して保持する保持部材が設けられる。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。
【０１０７】
第３の処理ブロックＦ３には、図１９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３７０、３７１が下から順に２段に重ねられている。第４の処理ブロックＦ２も同様に、リンスユニット３７２、３７３が下から順に２段に重ねられている。また、第３の処理ブロックＦ３及び第４の処理ブロックＦ４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３７４、３７５がそれぞれ設けられている。
【０１０８】
なお、リンスユニット３７０〜３７３の構成は、ウェハＷ上の密着剤Ｂをリンスするリンスユニット４０の構成と同様であるので説明を省略する。また、リンスユニット３７０〜３７３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。
【０１０９】
インターフェイスステーション３２１には、図１７に示すようにＸ方向に延伸する搬送路３８０上を移動するウェハ搬送体３８１が設けられている。また、搬送路３８０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３８２が配置されている。ウェハ搬送体３８１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３、バッファカセット３８２、インプリントユニット３２０との間でウェハＷを搬送できる。なお、ウェハ処理装置１のウェハ処理ステーション３には、搬送ユニット２０のインターフェイスステーション３２１側に、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３８３が配置されている。
【０１１０】
インターフェイスステーション３２２には、Ｘ方向に延伸する搬送路３９０上を移動するテンプレート搬送体３９１が設けられている。また、搬送路３９０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３９２が配置され、搬送路３９０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３９３が配置されている。テンプレート搬送体３９１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３３１、反転ユニット３９２、バッファカセット３９３、インプリントユニット３２０との間でテンプレートＴを搬送できる。
【０１１１】
次に、上述したインプリントユニット３２０の構成について説明する。インプリントユニット３２０は、図２１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４００を有している。
【０１１２】
処理容器４００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４０１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ウェハ保持部４０１の上面に載置される。ウェハ保持部４０１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４０２が設けられている。昇降ピン４０２は、昇降駆動部４０３により上下動できる。ウェハ保持部４０１の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔４０４が形成されおり、昇降ピン４０２は、貫通孔４０４を挿通するようになっている。また、ウェハ保持部４０１は、当該ウェハ保持部４０１の下方に設けられた移動機構４０５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。
【０１１３】
図２２に示すようにウェハ保持部４０１のＸ方向負方向（図２２の下方向）側には、Ｙ方向（図２２の左右方向）に沿って延伸するレール４１０が設けられている。レール４１０は、例えばウェハ保持部４０１のＹ方向負方向（図２２の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２２の右方向）側の外方まで形成されている。レール４１０には、アーム４１１が取り付けられている。
【０１１４】
アーム４１１には、ウェハＷ上にレジスト液を供給するレジスト液ノズル４１２が支持されている。レジスト液ノズル４１２は、例えばウェハＷの直径寸法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。レジスト液ノズル４１２には、例えばインクジェット方式のノズルが用いられ、レジスト液ノズル４１２の下部には、長手方向に沿って一列に形成された複数の供給口（図示せず）が形成されている。そして、レジスト液ノズル４１２は、レジスト液の供給タイミング、レジスト液の供給量等を厳密に制御できる。
【０１１５】
アーム４１１は、ノズル駆動部４１３により、レール４１０上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル４１２は、ウェハ保持部４０１のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部４１４からウェハ保持部４０１上のウェハＷの上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷの表面上をウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム４１１は、ノズル駆動部４１３によって昇降自在であり、レジスト液ノズル４１２の高さを調整できる。
【０１１６】
処理容器４００内の天井面であって、ウェハ保持部４０１の上方には、図２１に示すようにテンプレートＴを保持するテンプレート保持部４２０が設けられている。すなわち、ウェハ保持部４０１とテンプレート保持部４２０は、ウェハ保持部４０１に載置されたウェハＷと、テンプレート保持部４２０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４２０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４２１を有している。チャック４２１は、当該チャック４２１の上方に設けられた移動機構４２２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４０１上のウェハＷに対して所定の向きに回転し昇降できる。
【０１１７】
テンプレート保持部４２０は、チャック４２１に保持されたテンプレートＴの上方に設けられた光源４２３を有している。光源４２３からは、例えば可視光、近紫外光、紫外線などの光が発せられ、この光源４２３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。
【０１１８】
本実施の形態にかかるインプリントシステム３００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３００で行われるインプリント処理について説明する。図２３は、このインプリント処理の主な処理フローを示し、図２４は、このインプリント処理の各工程におけるテンプレートＴとウェハＷの状態を示している。
【０１１９】
先ず、テンプレート搬送体３４２によって、カセット載置台３４０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３３１のトランジションユニット３５１に搬送される（図２３の工程Ｂ１）。このとき、テンプレートカセットＣＴ内には、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おり、この状態でテンプレートＴはトランジションユニット３５１に搬送される。
【０１２０】
その後、搬送ユニット３５０によって、テンプレートＴは塗布ユニット３６０に搬送され、テンプレートＴの表面Ｔ１に紫外線が照射され、当該表面Ｔ１が洗浄される（図２３の工程Ｂ２）。続いて、同塗布ユニット３６０において、テンプレートＴの表面Ｔ１に紫外線を照射しながら、当該表面Ｔ１に離型剤が塗布される（図２３の工程Ｂ３）。そうすると、テンプレートＴの表面Ｔ１と離型剤との化学反応が促進され、当該テンプレートＴの表面Ｔ１と離型剤との密着性が向上する。その後、テンプレートＴはリンスユニット３７０に搬送され、テンプレートＴ上の離型剤がリンスされる（図２３の工程Ｂ４）。こうして、図２４に示すように、テンプレートＴの表面Ｔ１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。なお、これら工程Ｂ２〜Ｂ４では、前記実施の形態においてウェハＷに対して行われた工程Ａ２〜Ａ４と同様の処理をテンプレートＴに対して行うので、詳細な説明を省略する。
【０１２１】
離型膜ＳＦが成膜されたテンプレートＴは、トランジションユニット３５２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３２２のテンプレート搬送体３９１によって、反転ユニット３９２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３９１によってインプリントユニット３２０に搬送され、テンプレート保持部４２０のチャック４２１に吸着保持される。このとき、インプリントユニット３２０にテンプレートＴを搬送する前に、バッファカセット３９３において、離型膜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。
【０１２２】
このようにテンプレート処理ステーション３３１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３２０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２からウェハ処理ステーション３にウェハＷが搬送される（図２３の工程Ｂ５）。ウェハ処理ステーション３では、ウェハＷの表面Ｗ１の洗浄（図２３の工程Ｂ６）、ウェハＷの表面Ｗ１への紫外線の照射及び表面Ｗ１への密着剤Ｂの塗布（図２３の工程Ｂ７）、ウェハＷ上の密着剤Ｂのリンス（図２３の工程Ｂ８）が順次行われ、ウェハＷの表面Ｗ１に密着膜ＢＦが成膜される。なお、これら工程Ｂ６〜Ｂ８は、上記実施の形態における工程Ａ２〜Ａ４と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１２３】
密着膜ＢＦが成膜されたウェハＷは、トランジションユニット３８３に搬送される。続いて、ウェハＷは、ウェハ搬送体３８１によってインプリントユニット３２０内に搬送される。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３８２において、密着膜ＢＦが形成されたウェハＷを一時的に保管してもよい。
【０１２４】
インプリントユニット３２０に搬入されたウェハＷは、昇降ピン４０２に受け渡され、ウェハ保持部４０１上に載置され保持される。続いて、ウェハ保持部４０１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した後、レジスト液ノズル４１２をウェハＷの径方向に移動させ、図２４（ａ）に示すようにウェハＷの密着膜ＢＦ上にレジスト液Ｒが塗布される（図２３の工程Ｂ９）。このとき、制御部１６０により、レジスト液ノズル４１２から供給されるレジスト液Ｒの供給タイミングや供給量等が制御される。すなわち、ウェハＷ上に形成されるレジストパターンにおいて、凸部に対応する部分（テンプレートＴの転写パターンＣにおける凹部に対応する部分）に塗布されるレジスト液Ｒの量は多く、凹部に対応する部分（転写パターンＣにおける凸部に対応する部分）に塗布されるレジスト液Ｒの量は少なくなるように塗布される。このように転写パターンＣの開口率に応じてウェハＷ上にレジスト液Ｒが塗布される。そして、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が密着し、図２４（ｂ）に示すように塗布膜としてのレジスト膜ＲＦが形成される。
【０１２５】
ウェハＷ上にレジスト膜ＲＦが形成されると、ウェハ保持部４０１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４２０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２４（ｂ）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４２３から光が照射される。光源４２３からの光は、図２４（ｃ）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。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２３の工程Ｂ１０）。
【０１２６】
その後、図２４（ｄ）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４０２によりウェハ搬送体３８１に受け渡され、インプリントユニット３２０からウェハ搬入出ステーション２に搬送され、ウェハカセットＣＷに戻される（図２３の工程Ｂ１１）。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２３（ｅ）に示すように当該残存膜Ｌを除去してもよい。
【０１２７】
以上の工程Ｂ５〜Ｂ１１（図２３中の点線で囲った部分）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Ｂ１〜Ｂ４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３２２のバッファカセット３９３に保管される。
【０１２８】
そして、所定枚数のウェハＷに対して工程Ｂ５〜Ｂ１１が行われると、テンプレート搬送体３９１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３２０から搬出され、反転ユニット３９２に搬送される（図２３の工程Ｂ１２）。続いて、テンプレート搬送体３９１によって、バッファカセット３９３内のテンプレートＴがインプリントユニット３２０に搬送される。こうして、インプリントユニット３２０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。
【０１２９】
反転ユニット３９２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３９１、搬送ユニット３５０、テンプレート搬送体３４２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。
【０１３０】
以上の実施の形態によれば、インプリントシステム３００はテンプレート処理装置３１０とウェハ処理装置１とを有しているので、インプリントシステム３００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を成膜することができる。このようにテンプレート処理とウェハ処理が一のインプリトシステム３００で行われるので、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。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。
【０１３１】
なお、以上の実施の形態では、ウェハ処理装置１の塗布ユニット３０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、テンプレート処理装置３１０の塗布ユニット３６０において、テンプレートＴ上に液体状の離型剤を供給していたが、気体状の離型剤を供給してもよい。
【０１３２】
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】
【０１３３】
１ ウェハ処理装置
３０〜３３ 塗布ユニット
４０〜４３ リンスユニット
１００ 処理容器
１０１ ガス供給口
１０２ ガス供給管
１０３ ガス供給源
１２２ 密着剤ノズル
１３０ 紫外線照射部
１５０ 制御部
２００ 処理容器
２０１ ガス供給口
２０２ ガス供給管
２０３ ガス供給源
２２０ 紫外線照射部
２２１ 支持板
２３０ 密着剤ノズル
２４０ 洗浄ユニット
３００ インプリントシステム
３２０ インプリントユニット
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
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】
基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理方法であって、
前記基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程と、
その後、前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンス工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記塗布工程の前に、前記基板の表面を洗浄する洗浄工程をさらに有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】
前記洗浄工程において、前記基板の表面に紫外線を照射することを特徴とする、請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記塗布工程は、不活性ガスの雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記塗布工程において、前記基板の表面に前記紫外線を照射中に、当該基板の表面への密着剤の供給を開始することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記塗布工程において、前記基板の表面と当該表面と対向して配置された支持板との間に密着剤が供給された状態で、前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか記載に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記支持板は、前記紫外線を透過させることを特徴とする、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
請求項１〜７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９】
請求項８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１０】
基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理装置であって、
前記基板の表面に紫外線を照射する紫外線照射部と、前記基板の表面に密着剤を供給する密着剤供給部とを備えた塗布ユニットと、
前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンスユニットと、
前記塗布ユニットにおいて、前記基板の表面に前記紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程を実行するように、前記紫外線照射部と前記密着剤供給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１１】
前記制御部は、前記塗布工程を実行する前に、前記塗布ユニットにおいて前記基板の表面に紫外線を照射するように前記紫外線照射部を制御することを特徴とする、請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記塗布ユニットは、前記基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記塗布工程が不活性ガスの雰囲気下で行われるように前記ガス供給部を制御することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面に前記紫外線を照射中に当該基板の表面への密着剤の供給を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記塗布ユニットは、前記基板の表面と対向して配置された支持板を有し、
前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面と前記支持板との間に密着剤が供給された状態で前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記支持板は、前記紫外線を透過させ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】
請求項１０〜１５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密着剤が成膜された基板上に形成される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】
基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理方法であって、
前記基板の表面に紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程と、
その後、前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンス工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記塗布工程の前に、前記基板の表面を洗浄する洗浄工程をさらに有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】
前記洗浄工程において、前記基板の表面に紫外線を照射することを特徴とする、請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記塗布工程は、不活性ガスの雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記塗布工程において、前記基板の表面に前記紫外線を照射中に、当該基板の表面への密着剤の供給を開始することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記塗布工程において、前記基板の表面と当該表面と対向して配置された支持板との間に密着剤が供給された状態で、前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか記載に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記支持板は、前記紫外線を透過させることを特徴とする、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
請求項１〜７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９】
請求項８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１０】
基板上に当該基板の表面と塗布膜との密着性を向上させる密着剤を成膜する基板処理装置であって、
前記基板の表面に紫外線を照射する紫外線照射部と、前記基板の表面に密着剤を供給する密着剤供給部とを備えた塗布ユニットと、
前記基板の表面に塗布された密着剤をリンスして、当該密着剤の未反応部を除去するリンスユニットと、
前記塗布ユニットにおいて、前記基板の表面に前記紫外線を照射しながら、当該基板の表面に密着剤を塗布する塗布工程を実行するように、前記紫外線照射部と前記密着剤供給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１１】
前記制御部は、前記塗布工程を実行する前に、前記塗布ユニットにおいて前記基板の表面に紫外線を照射するように前記紫外線照射部を制御することを特徴とする、請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記塗布ユニットは、前記基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記塗布工程が不活性ガスの雰囲気下で行われるように前記ガス供給部を制御することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面に前記紫外線を照射中に当該基板の表面への密着剤の供給を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記塗布ユニットは、前記基板の表面と対向して配置された支持板を有し、
前記制御部は、前記塗布工程において前記基板の表面と前記支持板との間に密着剤が供給された状態で前記基板の表面への前記紫外線の照射を開始するように前記紫外線照射部と前記密着剤供給部を制御することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記支持板は、前記紫外線を透過させ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】
請求項１０〜１５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密着剤が成膜された基板上に形成される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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−２２７３１９（Ｐ２０１２−２２７３１９Ａ）
【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２０１１−９２７６６（Ｐ２０１１−９２７６６）
【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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