(57)【要約】【課題】テンプレートに付着したレジストを除去することができるテンプレート洗浄方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、まず、第１処理チャンバ内の洗浄液４３が入れられた洗浄槽４２内にテンプレート５を導入する。ついで、前記洗浄液４３が超臨界流体または亜臨界流体となる温度圧力条件となるように、前記第１処理チャンバ内に不活性ガスを供給するとともに、前記洗浄液４３を加熱する。そして、前記超臨界流体状態または前記亜臨界流体状態の前記洗浄液４３に所定の時間、前記テンプレート５を浸漬する。【選択図】図５
2017092340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１処理チャンバ内の洗浄液が入れられた洗浄槽内にテンプレートを導入し、
前記洗浄液が超臨界流体または亜臨界流体となる温度圧力条件となるように、前記第１処理チャンバ内に不活性ガスを供給するとともに、前記洗浄液を加熱し、
前記超臨界流体状態または前記亜臨界流体状態の前記洗浄液に所定の時間、前記テンプレートを浸漬するテンプレート洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄槽内への前記テンプレートの導入前に、洗浄対象の前記テンプレートのパターン形成面の汚れ具合を検査し、
前記汚れ具合に応じて前記テンプレートの洗浄条件を決定し、
前記不活性ガスの供給および前記洗浄液の加熱では、決定した前記洗浄条件にしたがって、前記第１処理チャンバ内に前記不活性ガスを供給するとともに、前記洗浄液を加熱する請求項１に記載のテンプレート洗浄方法。
【請求項３】
前記汚れ具合の検査では、前記テンプレートのパターン形成面の状態を示すパターン形成面情報から、固着レジストの前記パターン形成面に対する割合である固着レジスト割合を算出し、
前記洗浄条件の決定では、固着レジスト割合に対して洗浄条件を定めた洗浄条件判定情報から、算出された前記固着レジスト割合に対応した前記洗浄条件を取得する請求項２に記載のテンプレート洗浄方法。
【請求項４】
前記不活性ガスの供給および前記洗浄液の加熱では、前記第１処理チャンバ内に不活性ガスを封入して前記第１処理チャンバ内を１０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下の圧力で加圧し、前記洗浄槽に取り付けられたヒータを用いて温調しながら前記洗浄液を１００℃以上１，０００℃以下の温度に加熱する請求項１に記載のテンプレート洗浄方法。
【請求項５】
ウェハ上にレジストを供給し、
前記ウェハ上に対向して配置され、前記ウェハ側の面にパターンを有するテンプレートを前記レジストに接触させ、
前記レジストを固化させ、
前記テンプレートを前記ウェハから離型し、
前記テンプレートの前記パターン形成面側を検査し、
前記テンプレートの前記パターン形成面側に固着レジストが存在する場合に、処理チャンバ内の洗浄液が入れられた洗浄槽内に前記テンプレートを導入し、
前記洗浄液が超臨界流体または亜臨界流体となる温度圧力条件となるように、前記第１処理チャンバ内に不活性ガスを供給するとともに、前記洗浄液を加熱し、
前記超臨界流体状態または前記亜臨界流体状態の前記洗浄液に所定の時間、前記テンプレートを浸漬するインプリント方法。
【請求項６】
密閉可能な処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記処理チャンバ内のガスを排出するガス排出部と、
前記処理チャンバ内に配置され、テンプレートを洗浄する洗浄液が注入された洗浄槽と、
前記洗浄液を加熱する加熱部と、
前記テンプレートの洗浄処理を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記洗浄液が超臨界流体または亜臨界流体となる温度圧力条件となるように、前記ガス供給部から前記処理チャンバに不活性ガスを供給し、前記加熱部による前記洗浄液の加熱を行うテンプレート洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テンプレート洗浄方法、テンプレート洗浄装置およびインプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光リソグラフィ技術では、マスクとウェハとが接触せず、またマスクに異物を避けるためのペリクルが貼られていた。そのため、マスクへの異物付着は大きな問題ではなかった。しかしながら、ナノインプリントリソグラフィ技術では、テンプレートへの異物付着が大きなリスクの一つとして考えられている。これは、テンプレートとウェハとが接触すること、また量産期のナノインプリント工程では、ウェハ上のレジストがテンプレートへ付着したり、外部からの異物がテンプレートに落下したりすること、を原因とするものである。その結果、半導体デバイス製造において、歩留まりの低下および製造コストの増加が引き起こされる。
【０００３】
そこで、従来では、テンプレートに付着したレジストを、酸、アルカリまたはレジスト剥離技術を用いた洗浄で除去している。しかし、テンプレートに付着したレジストに含まれる有機物（Ｃ）が、テンプレートの構成材料であるシリコン（Ｓｉ）と化学反応によりＳｉ−Ｃ結合を形成する。上記の洗浄では、Ｓｉ−Ｃ結合を切ることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８５８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、テンプレートに付着したレジストを除去することができるテンプレート洗浄方法、テンプレート洗浄装置およびインプリント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、まず、第１処理チャンバ内の洗浄液が入れられた洗浄槽内にテンプレートを導入する。ついで、前記洗浄液が超臨界流体または亜臨界流体となる温度圧力条件となるように、前記第１処理チャンバ内に不活性ガスを供給するとともに、前記洗浄液を加熱する。そして、前記超臨界流体状態または前記亜臨界流体状態の前記洗浄液に所定の時間、前記テンプレートを浸漬する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、比較例におけるインプリント方法の手順を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、インプリント処理時にテンプレート５にレジストが付着する様子を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、比較例としてのテンプレートの洗浄装置の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムの構成の一例を模式的に示す上面図である。
【図５】図５は、テンプレート洗浄システムを構成するテンプレート洗浄装置の構成の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、テンプレート洗浄システムを構成する後処理装置の構成の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、洗浄条件判定情報の一例を示す図である。
【図８−１】図８−１は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図である（その１）。
【図８−２】図８−２は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図である（その２）。
【図８−３】図８−３は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図である（その３）。
【図８−４】図８−４は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図である（その４）。
【図８−５】図８−５は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図である（その５）。
【図８−６】図８−６は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図である（その６）。
【図９−１】図９−１は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄装置における洗浄方法の手順の一例を示す断面図である（その１）。
【図９−２】図９−２は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄装置における洗浄方法の手順の一例を示す断面図である（その２）。
【図９−３】図９−３は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄装置における洗浄方法の手順の一例を示す断面図である（その３）。
【図９−４】図９−４は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄装置における洗浄方法の手順の一例を示す断面図である（その４）。
【図１０】図１０は、テンプレートの欠陥マップの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態によるテンプレート洗浄機能を有するインプリント製造システムの概略構成を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態によるインプリント方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるテンプレート洗浄方法、テンプレート洗浄装置およびインプリント方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下では、比較例としてのテンプレートの洗浄方法とその問題点について説明した後に、実施形態を説明する。
【０００９】
図１は、比較例におけるインプリント方法の手順を模式的に示す断面図である。まず、図１（ａ）に示されるように、ウェハ１上にレジスト２を滴下し、所定の凹凸パターンを有するテンプレート５とウェハ１との間の位置合わせを行う。ついで、図１（ｂ）に示されるように、ウェハ１とテンプレート５とを相対的に移動させて、テンプレート５をレジスト２に接触させ、所定の時間待機する。これによって、図１（ｃ）に示されるように、レジスト２がテンプレート５の凹パターン内に充填される。その後、紫外線をレジスト２に照射すると、硬化したレジスト２ａが得られる。そして、テンプレート５をウェハ１から離型する。通常は、図１（ｄ）に示されるように、硬化したレジスト２ａは、テンプレート５に形成された凹凸パターンとは逆の凹凸パターンを有する。しかし、図１（ｅ）に示されるように、硬化したレジスト２ａの一部がテンプレート５に付着してしまう場合もある。このテンプレート５に付着した硬化したレジストを、以下では、固着レジスト２ｂという。
【００１０】
図２は、インプリント処理時にテンプレート５にレジストが付着する様子を模式的に示す断面図である。図２（ａ）は、図１（ｄ）の部分Ａを拡大して模式的に示した図であり、図２（ｂ）は、図１（ｅ）の部分Ｂを拡大して模式的に示した図である。図２（ａ）に示されるように、テンプレート５は、石英（ＳｉＯ2）で構成される。そのため、テンプレート５の内部は、１つのシリコン（Ｓｉ）原子に４つの酸素（Ｏ）原子が結合した構成となっている。また、最表面のＳｉは、３つのＯ原子と結合した状態で、結合手が１つ余っている。最表面のＳｉのうち、いくつかのＳｉの結合手には、たとえば水酸基（ＯＨ）中のＯが結合される。
【００１１】
インプリント方法によって、テンプレート５がレジスト２に接触し、レジスト２が固化して、パターンが形成される。このような場合には、図２（ｂ）に示されるように、テンプレート５に付着した固着レジスト２ｂに含まれる有機物中の炭素（Ｃ）は、テンプレート５を構成するＳｉと、化学反応によってＳｉ−Ｃ結合を形成する。Ｓｉ−Ｃ結合は、強い結合エネルギを有する。
【００１２】
図３は、比較例としてのテンプレートの洗浄装置の一例を示す図である。洗浄装置５００は、テンプレート５を保持するステージ５０１と、洗浄液５０２を吐出するノズル５０３と、を有する。ステージ５０１は、テンプレート５をテンプレート載置面内で回転可能な構成を有する。また、ステージ５０１は、テンプレート５の位置を固定するガイド５０４を有する。ノズル５０３は、テンプレート５上の全面に洗浄液５０２を吐出可能なように図示しない移動機構によって移動される。洗浄液５０２として、酸またはアルカリの溶液を用いることができる。
【００１３】
このような洗浄装置５００のステージ５０１上にテンプレート５を載置し、ステージ５０１を回転させる。そして、回転するテンプレート５の上面にノズル５０３から洗浄液５０２を吐出することによってテンプレート５の上面が洗浄される。
【００１４】
しかし、このような酸またはアルカリを用いた洗浄を行っても、あるいはレジスト剥離技術を用いて洗浄を行っても、Ｓｉ−Ｃ結合を切断することは困難である。そのため、図１（ｅ）のように、固着レジスト２ｂの一部が付着したテンプレート５の洗浄を行っても、固着レジスト２ｂをテンプレート５から除去することができない。
【００１５】
そこで、以下の実施形態では、図１（ｅ）のようにＳｉ−Ｃ結合によってテンプレート５に付着した固着レジスト２ｂを除去することができるテンプレート洗浄装置およびテンプレート洗浄方法について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムの構成の一例を模式的に示す上面図である。図５は、テンプレート洗浄システムを構成するテンプレート洗浄装置の構成の一例を示す断面図であり、図４のＡ−Ａ断面図である。図６は、テンプレート洗浄システムを構成する後処理装置の構成の一例を示す断面図であり、図４のＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
テンプレート洗浄システム１０は、ロードポート２０と、搬送装置３０と、テンプレート洗浄装置４０と、後処理装置６０と、制御装置８０と、を備える。ロードポート２０は、テンプレート洗浄システム１０での処理対象となるテンプレート５を載置する。テンプレート洗浄システム１０に搬入するあるいはテンプレート洗浄システム１０から搬出するテンプレート５の出入口となる。
【００１８】
搬送装置３０は、ロードポート２０と、テンプレート洗浄装置４０と、後処理装置６０と、の間でテンプレート５を搬送する。搬送装置３０は、チャンバ３１内に、搬送部材３２と、ガイド３３と、を有する。搬送部材３２は、テンプレート５を保持しながら、ガイド３３上を移動することができる部材である。搬送部材３２として、たとえばロボットアームなどを例示することができる。ガイド３３は、搬送部材３２の移動経路に設けられ、搬送部材３２の移動範囲を規定する。
【００１９】
テンプレート洗浄装置４０は、テンプレート５に付着した固着レジストとパーティクルを除去するための洗浄機構を有する。テンプレート洗浄装置４０は、１００ＭＰａの圧力に耐えることができる気密な構成の処理チャンバ４１を有する。また、処理チャンバ４１は、断熱加工が施されている。
【００２０】
処理チャンバ４１内には、１０００℃の温度まで耐えることができる洗浄槽４２が設けられる。洗浄槽４２には、洗浄液供給口４２１と、洗浄液排出口４２２と、が設けられる。洗浄液供給口４２１から洗浄槽４２内に洗浄液４３が入れられる。また、洗浄液４３は、洗浄液排出口４２２から排出される。洗浄液排出口４２２には、図示しないバルブが設けられる。洗浄処理中には、バルブが閉じられた状態となる。洗浄液４３として、純水、イソプロピルアルコールなどの有機系の溶媒、硫酸水溶液などの酸系の溶媒、あるいはアンモニア水などのアルカリ系の溶媒などを用いることができる。
【００２１】
洗浄槽４２内には、攪拌機４４と、テンプレート保持部材４５と、が設けられる。攪拌機４４は、洗浄槽４２の底面に設けられ、洗浄槽４２内の洗浄液４３を攪拌する。攪拌機４４として、たとえば、棒磁石をテフロン（登録商標）で封止した撹拌子を、回転させた磁石を用いて回転させるマグネチックスターラ、あるいは超音波発生装置などを用いることができる。攪拌機４４は、洗浄液４３の流れを生じさせることによって、固着レジストを効率良く除去するためのものであり、設けられなくてもよい。
【００２２】
テンプレート保持部材４５は、洗浄槽４２の底面と処理チャンバ４１の底面とを貫通する４本のロッド４５１と、各ロッド４５１に設けられ、テンプレート５を支持する支持部４５２と、を有する。ロッド４５１は、処理チャンバ４１の外部で図示しない駆動部に接続されている。支持部４５２が洗浄槽４２の上部よりも高い位置となるように、または支持部４５２が洗浄槽４２の内部の所定の位置となるように、駆動部によって、図の上下方向に移動される。なお、ロッド４５１が洗浄槽４２の底面を貫通する部分は、洗浄液４３が漏れ出さないように、またロッド４５１が処理チャンバ４１の底面を貫通する部分は、不活性ガスが漏れ出さないように、処理されている。また、ロッド４５１には、洗浄槽４２の底面方向にロッド４５１を搖動させる図示しない揺動機構が設けられる。支持部４５２は、テンプレート５の四隅付近を支持する大きさを有する。
【００２３】
洗浄槽４２の側面および底面には、洗浄液４３を加熱するヒータ４６が設けられる。また、洗浄槽４２は、加熱された洗浄液４３が冷めにくいように断熱処理が施されている。
【００２４】
テンプレート洗浄装置４０は、加圧ポンプ４７と、加圧弁４８と、減圧弁４９と、を備える。加圧ポンプ４７は、処理チャンバ４１内に不活性ガスを供給するポンプである。不活性ガスとして、窒素（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）などを用いることができる。加圧弁４８は、処理チャンバ４１と加圧ポンプ４７との間に配置される弁であり、処理チャンバ４１内を加圧するときに開かれ、所定の圧力になると閉じられる。減圧弁４９は、処理チャンバ４１と外部環境との間に設けられる弁であり、高圧状態の処理チャンバ４１を減圧する際に開かれ、大気圧になると閉じられる。
【００２５】
後処理装置６０は、テンプレート洗浄装置４０で処理されたテンプレート５に対してリンス処理を行う機構を有する。後処理装置６０は、後処理チャンバ６１内に、テンプレート５を保持するステージ６２と、純水を吐出するノズル６４と、を有する。ステージ６２は、テンプレート５をテンプレート載置面内で回転可能な構成を有する。ステージ６２には、ステージ６２を回転させる図示しない駆動機構が接続されている。また、ステージ６２は、テンプレート５の位置を固定するガイド６３を有する。ノズル６４は、細長い円筒状を有しており、他端が棒状のノズル固定部材６５に固定される。ノズル固定部材６５は、延在方向を軸として回転可能に設けられる。そのため、ノズル固定部材６５の回転によって、ノズル６４はステージ６２の一部を横切るように移動する。なお、ステージ６２が回転しているときに、ノズル６４をステージ６２上に配置して、純水を吐出することで、ステージ６２上のテンプレート５の上面の全面に純水を注ぐことができる。純水として、室温の純水と、室温よりも高く１００℃よりも低い温度の純水と、を用いることができる。
【００２６】
テンプレート洗浄装置４０と搬送装置３０との間、および後処理装置６０と搬送装置３０との間には、それぞれゲートバルブ７１，７２が設けられる。
【００２７】
制御装置８０は、テンプレート洗浄システム１０でのテンプレート５の洗浄処理の制御を行う。制御装置８０は、コントローラ８１と、記憶部８２と、を有する。記憶部８２には、洗浄条件判定情報が格納される。洗浄条件判定情報は、ロードポート２０に載置されたテンプレート５の汚染具合に対して、洗浄条件が設定されている。図７は、洗浄条件判定情報の一例を示す図である。洗浄条件判定情報は、テンプレート５の固着レジスト割合と、固着レジスト割合に対応する洗浄条件と、を含む。テンプレート５の固着レジスト割合として、たとえば固着レジストのテンプレート５の面積に占める割合を用いることができる。洗浄条件には、テンプレート洗浄装置４０で行う高温高圧水処理条件と、後処理装置６０で行うリンス条件と、がある。高温高圧水処理条件として、温度（℃）、圧力（ＭＰａ）、揺動の有無、時間（分）などを例示することができる。リンス条件として、純水／温純水の使用、時間（分）などを例示することができる。
【００２８】
図７に示される例では、固着レジスト割合が、０％、０％より大きく１０％以下、１０％より大きく５０％以下、５０％より大きく１００％以下の４つに分類される。固着レジスト割合が０％の場合は、固着レジストがテンプレート５には付着しておらず、たとえば外部環境からテンプレート５上に落下した場合である。このような場合には、高温高圧水処理、すなわち洗浄処理では、圧力をかけず、温度を９０℃にした洗浄液に、テンプレート５を揺動させずに１０分間浸漬する。固着レジストが付着しておらず、パーティクルのみ付着している場合には、洗浄液を後述するように高温高圧としなくても、パーティクルを除去することができるため、上記したような条件としている。また、リンス処理では、たとえば室温の純水を５分間散布する。純水の温度を室温とするのは、温度の高い純水を使用するとテンプレート５に熱的な影響を及ぼしてしまう虞があるからである。
【００２９】
固着レジスト割合が０％より大きく１０％以下の場合には、高温高圧水処理では、温度を５００℃にし、圧力を１５ＭＰａとした洗浄液に、テンプレート５を搖動させながら１０分間浸漬する。また、リンス処理では、温純水を５分間散布する。温純水を用いるのは、高温高圧水処理を行った後の洗浄では、室温の純水よりも温純水を用いた方が洗浄効果が高いためである。
【００３０】
固着レジスト割合が１０％より大きく５０％以下の場合には、高温高圧水処理では、温度を５００℃にし、圧力を２０ＭＰａとした洗浄液に、テンプレート５を搖動させながら２５分間浸漬する。また、リンス処理では、温純水を５分間散布する。
【００３１】
固着レジスト割合が５０％より大きく１００％以下の場合には、高温高圧水処理では、温度を８００℃にし、圧力を２０ＭＰａとした洗浄液に、テンプレート５を搖動させながら３５分間浸漬する。また、リンス処理では、温純水を１０分間散布する。
【００３２】
一般的に、固着レジスト割合が大きくなるほど、高温高圧水処理条件の温度と圧力が大きくなり、処理時間が長くなるように、条件が設定される。また、一般的に、固着レジスト割合が大きくなるほど、温純水を用いたリンス条件の処理時間が長くなるように、条件が設定される。
【００３３】
なお、図７の洗浄条件判定情報は、一例である。たとえば、図７では洗浄条件が４つの場合が示されているが、洗浄条件の数は任意である。また、各条件における温度、圧力、揺動の有無、高温高圧水処理の処理時間、純水／温純水の選択、リンスの処理時間に関しても、テンプレート５に過剰な負荷がかからない範囲で、固着レジストまたはパーティクルを除去することができる条件に設定することができる。
【００３４】
コントローラ８１には、データ読込部８１１と、洗浄条件決定部８１２と、洗浄処理制御部８１３と、が設けられる。コントローラ８１は、１個または複数個のＣＰＵ（Central  Processing  Unit）および周辺回路によって構成される。
【００３５】
データ読込部８１１は、洗浄対象のテンプレート５の検査結果を読み込む。検査結果として、たとえばテンプレート５を撮像した画像データなどを例示することができる。
【００３６】
洗浄条件決定部８１２は、テンプレート５の検査結果から固着レジスト割合を算出し、算出した固着レジスト割合から洗浄条件判定情報にしたがって洗浄条件を決定する。たとえば、洗浄条件決定部８１２は、固着レジストとパーティクルのそれぞれのテンプレート５の面積に占める割合を算出して、テンプレート５の固着レジスト割合を算出する。そして、洗浄条件判定情報中の固着レジスト割合に対応する洗浄条件を取得する。
【００３７】
洗浄処理制御部８１３は、決定された洗浄条件に基づいて、ロードポート２０に載置されたテンプレート５の洗浄処理を行うように、テンプレート洗浄システム１０の制御を行う。たとえば、搬送装置３０の搬送部材３２を用いてテンプレート５をテンプレート洗浄装置４０または後処理装置６０に移動し、テンプレート洗浄装置４０内または後処理装置６０内での各構成部材の動作を制御する。
【００３８】
以上のような構成のテンプレート洗浄システム１０では、テンプレート洗浄装置４０の処理チャンバ４１内で洗浄液４３を高温高圧にして、超臨界流体または亜臨界流体の洗浄液４３とする。超臨界流体および亜臨界流体は、分解活性が非常に高く、ほとんどすべての有機物を即座に分解することができる。そのため、洗浄槽４２中に配置されたテンプレート５に付着した固着レジストと有機物からなるパーティクルとが除去される。
【００３９】
なお、Ｓｉ−Ｃ結合の結合エネルギは、Ｓｉ−Ｏ結合の結合エネルギに比して低い。そのため、Ｓｉ−Ｃ結合の結合エネルギ以上で、Ｓｉ−Ｏ結合の結合エネルギ未満のエネルギを有する超臨界流体または亜臨界流体となるように、高温高圧水処理条件が設定される。たとえば、洗浄液４３が純水の場合には、１００℃以上１，０００℃以下の温度範囲でかつ１０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下の圧力範囲であれば、Ｓｉ−Ｃ結合のみを切ることができる洗浄液４３を生成することができる。
【００４０】
つぎに、このような構成のテンプレート洗浄システム１０におけるテンプレート洗浄方法について説明する。図８−１〜図８−６は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄システムにおける洗浄方法の手順の一例を示す上面図であり、図９−１〜図９−４は、第１の実施形態によるテンプレート洗浄装置における洗浄方法の手順の一例を示す断面図である。
【００４１】
まず、テンプレート５の検査が行われる。たとえば、テンプレート５の凹凸パターン形成面側を撮像装置によって撮像する。撮像装置としては、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡などを用いることができる。制御装置８０のデータ読込部８１１は、撮像したデータを欠陥マップとして読み込み、洗浄条件決定部８１２は、洗浄条件を決定する。欠陥マップは、パターン形成面情報の一例である。図１０は、テンプレートの欠陥マップの一例を示す図である。なお、図１０では、固着レジストを〇印で示し、パーティクルを△印で示している。
【００４２】
欠陥マップ９０Ａは、固着レジストがテンプレート５の一箇所に付着しており、パーティクルは付着していない状況を示している。欠陥マップ９０Ｂは、パーティクルがテンプレート５の一箇所に付着しており、固着レジストは付着していない状況を示している。欠陥マップ９０Ｃは、固着レジストとパーティクルとが付着しており、固着レジストとパーティクルのそれぞれの割合が欠陥マップ９０Ａ，９０Ｂの場合よりも高い場合を示している。欠陥マップ９０Ｄは、固着レジストとパーティクルとが付着しており、それぞれの割合が欠陥マップＣの場合よりも高い場合を示している。
【００４３】
洗浄条件決定部８１２は、読み込まれた欠陥マップからたとえば固着レジスト割合を算出し、取得した固着レジスト割合に対応する洗浄条件を洗浄条件判定情報中から取得する。
【００４４】
たとえば、欠陥マップ９０Ａの固着レジスト割合は０％より大きく１０％以下であるとする。この場合には、洗浄条件決定部８１２は、図７の洗浄条件判定情報中の固着レジスト割合が０〜１０％の洗浄条件を選択する。
【００４５】
また、欠陥マップ９０Ｂが得られた場合には、固着レジスト割合は０％であるとする。この場合には、洗浄条件決定部８１２は、図７の洗浄条件判定情報中の固着レジスト割合が０％の洗浄条件を選択する。
【００４６】
さらに、欠陥マップ９０Ｃの固着レジスト割合は１０％より大きく５０％以下であるとする。この場合には、洗浄条件決定部８１２は、図７の洗浄条件判定情報中の固着レジスト割合が１０〜５０％の洗浄条件を選択する。
【００４７】
また、欠陥マップ９０Ｄの固着レジスト割合は５０％より大きく１００％以下であるとする。この場合には、洗浄条件決定部８１２は、図７の洗浄条件判定情報中の固着レジスト割合が１０〜５０％の洗浄条件を選択する。
【００４８】
以下では、欠陥マップ９０Ｃが得られたものとして説明する。洗浄条件決定部８１２は、固着レジスト割合が１０〜５０％の洗浄条件に基づいて、テンプレート洗浄システム１０での洗浄を行う。
【００４９】
ついで、図８−１（ａ）と図９−１（ａ）とに示されるように、テンプレート５をロードポート２０に設置する。また、テンプレート洗浄装置４０では、支持部４５２が洗浄槽４２の上部よりも上に位置するように、ロッド４５１が移動される。また、洗浄槽４２内には、洗浄液４３が満たされている。
【００５０】
その後、図８−１（ｂ）と図９−１（ｂ）とに示されるように、搬送装置３０の搬送部材３２によってロードポート２０上のテンプレート５がテンプレート洗浄装置４０へと搬送される。搬送部材３２はガイド３３に沿って移動する。なお、搬送装置３０からテンプレート洗浄装置４０内へとテンプレート５が搬送される際には、ゲートバルブ７１が開かれる。そして、テンプレート５は、テンプレート洗浄装置４０内のロッド４５１に設けられた支持部４５２上に載せられる。
【００５１】
ついで、図８−２（ａ）と図９−２（ａ）とに示されるように、ゲートバルブ７１が閉じられる。また、テンプレート洗浄装置４０内では、テンプレート５が洗浄槽４２の洗浄液４３内に浸されるように、ロッド４５１が下降される。
【００５２】
ついで、図８−２（ｂ）と図９−２（ｂ）とに示されるように、加圧弁４８が開かれ、加圧ポンプ４７から処理チャンバ４１内に不活性ガスが、洗浄条件で設定された圧力となるまで導入される。ここでは、２０ＭＰａとなるまで、不活性ガスが処理チャンバ４１内に導入される。不活性ガスとして、たとえば窒素ガスを用いることができる。不活性ガスの導入時および導入後は、加圧ポンプ４７、加圧弁４８および減圧弁４９などの圧力調整装置によって圧力制御を行いながら、定圧を保持する。また、不活性ガスの導入と同時に、ヒータ４６に電力を供給し、洗浄液４３が洗浄条件で設定された温度となるように、加熱される。ここでは、洗浄液４３の温度が８００℃となるように加熱する。圧力と温度が安定した後、加圧弁４８を閉止する。
【００５３】
その後、図８−３（ａ）と図９−３（ａ）とに示されるように、ロッド４５１を揺動させながら、攪拌機４４を用いて高温高圧の洗浄液４３を攪拌するテンプレート５の洗浄処理を開始する。洗浄処理は、洗浄条件で設定された時間、行われる。ここでは、２０分間洗浄処理が行われる。なお、ロッド４５１を揺動させることで、テンプレート５と固着レジストとの間に隙間ができたときに、その隙間に洗浄液４３が入り込み、固着レジストをテンプレート５から除去しやすくなる。
【００５４】
ついで、図８−３（ｂ）と図９−３（ｂ）とに示されるように、ロッド４５１の揺動と攪拌機４４の攪拌とを停止し、ヒータ４６への電力の供給を停止する。また、減圧弁４９を開き、処理チャンバ４１内を大気開放する。図８−４（ａ）と図９−４とに示されるように、処理チャンバ４１内が大気圧になった後、支持部４５２が洗浄槽４２の上部よりも高い位置となるように、ロッド４５１を移動させる。
【００５５】
その後、図８−４（ｂ）に示されるように、搬送部材３２によってテンプレート５がテンプレート洗浄装置４０から後処理装置６０へと搬送される。テンプレート洗浄装置４０からテンプレート５を搬出するときには、ゲートバルブ７１が開かれ、搬送装置３０から後処理装置６０へとテンプレート５を搬送するときには、ゲートバルブ７２が開かれる。後処理装置６０では、ステージ６２上にテンプレート５が載置される。
【００５６】
ついで、図８−５（ａ）に示されるように、後処理装置６０のステージ６２を５００ｒｐｍの回転数で回転させる。また、回転と同時にノズル６４から温純水を吐出し、後処理の準備を行う。温純水の温度は、任意に変えることができ、たとえば６０℃とすることができる。
【００５７】
続いて、図８−５（ｂ）に示されるように、テンプレート５の上面の全体に温純水が行き渡るように、ノズル６４をテンプレート５上で搖動させる。所定の時間、たとえば５分間、リンス処理を行う。その後、ノズル６４の揺動を停止し、ノズル６４を所定の位置に戻す。なお、回転数と処理時間とは、任意に設定することができる。また、ここでは、ノズル６４を搖動させているが、後処理性能に応じて、テンプレート５上の所定の位置に固定してノズル６４を揺動させないようにしてもよいし、他の揺動方式を用いるようにしてもよい。
【００５８】
ついで、図８−６に示されるように、ステージ６２の回転数を５００ｒｐｍから２，０００ｒｐｍに上げ、水を振り切る。これによって、テンプレート５を乾燥させる。乾燥は、所定の時間、たとえば２分間行うことができる。乾燥が終了した後、ステージ６２の回転を止める。なお、回転数と処理時間とは、任意に設定することができる。
【００５９】
そして、後処理が終了したテンプレート５を、搬送部材３２によって後処理装置６０からロードポート２０へと搬送する。後処理装置６０から搬送装置３０へと搬送される際には、ゲートバルブ７２が開かれる。以上によって、テンプレート５の洗浄処理が終了する。
【００６０】
なお、上記した説明では、テンプレート洗浄装置４０と後処理装置６０とを設け、洗浄処理と後処理とを別々の場所で行っているが、テンプレート洗浄装置４０内で洗浄処理とリンス処理とを行うようにしてもよい。この場合には、たとえば図４の構成において、テンプレート洗浄装置４０の洗浄槽４２が底面に平行な面内で回転するように構成される。
【００６１】
また、上記した説明では、テンプレート洗浄装置４０では、１枚のテンプレート５を洗浄する場合を例に挙げた。しかし、複数枚のテンプレート５を支持可能なように、ロッド４５１に複数の支持部４５２を設けてもよい。この場合には、固着レジストが一番残っているテンプレート５に合わせて洗浄条件を決定する。あるいは、検査装置で取得した欠陥マップから似たような固着レジスト割合を有するものを選択し、同じ処理チャンバ４１で洗浄処理するようにしてもよい。
【００６２】
第１の実施形態では、超臨界流体状態または亜臨界流体状態の洗浄液４３中にテンプレート５を浸漬して洗浄した。これによって、テンプレート５内のＳｉ−Ｏ結合を切断することなく、テンプレート５に付着した固着レジストのＳｉ−Ｃ結合を切断し、固着レジストを除去することができるという効果を有する。その結果、テンプレート５上の異物を除去することができ、テンプレート５の寿命を延ばすことができるという効果を有する。
【００６３】
また、洗浄前にテンプレート５の状態を計測し、テンプレート５の汚れ具合に応じて洗浄条件を決定するようにした。これによって、汚れの軽いテンプレート５は、汚れのひどいテンプレート５に比して早く洗浄処理を終了することができる。その結果、どのようなテンプレート５も一律の条件で洗浄処理する場合に比して、洗浄コストを下げることができるという効果を有する。
【００６４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、テンプレートを洗浄するテンプレート洗浄システムおよびテンプレート洗浄方法について説明した。第２の実施形態では、テンプレートの洗浄を組み込んだテンプレート洗浄方法について説明する。
【００６５】
図１１は、第２の実施形態によるテンプレート洗浄機能を有するインプリント製造システムの概略構成を模式的に示す図である。インプリント製造システム１００は、インプリント装置１１０と、テンプレート洗浄システム１０と、を備える。テンプレート洗浄システム１０は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。
【００６６】
インプリント装置１１０は、チャンバ１１１内に、ウェハステージ１１２と、テンプレート保持機構１１３と、レジスト供給部１１４と、光源１１５と、検査装置１１６と、を備える。
【００６７】
ウェハステージ１１２は、加工対象であるウェハを静電チャック機構または真空チャック機構などの機構によって保持する。ウェハステージ１１２は、図示しない駆動機構によってＸＹ方向およびＺ方向に移動可能となっている。
【００６８】
テンプレート保持機構１１３は、ウェハに形成するパターンを有するテンプレート５を、静電チャック機構または真空チャック機構などの機構によって保持する。このときテンプレート５のパターンが形成された凹凸部がウェハステージ１１２側となるように、テンプレート５を保持する。また、テンプレート保持機構１１３は、ウェハステージ１１２の上方に配置され、図示しない駆動機構によってＸＹ方向およびＺ方向に移動可能となっている。
【００６９】
レジスト供給部１１４は、ウェハ上にレジストを滴下する。たとえば、インクジェット方式によって、ウェハ上にレジストを供給することができる。レジストとして、たとえば光硬化性樹脂を含む溶液を用いることができる。
【００７０】
光源１１５は、レジストをウェハ上に滴下した後、テンプレート５をウェハ上のレジストに押し当てた状態で、レジストに対して光を照射する。これによって光硬化性樹脂を含むレジストは硬化する。レジストとして、紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、光源１１５は紫外線を出力するものが用いられる。この光源１１５は、樹脂硬化部としての機能を有する。
【００７１】
検査装置１１６は、インプリント処理を行った後のテンプレート５の表面状態を検査する。検査装置１１６は、たとえば光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡によって構成される。検査装置１１６でテンプレート５のパターン形成面側が撮像される。
【００７２】
なお、図１１では、インプリント装置１１０に隣接してテンプレート洗浄装置４０および後処理装置６０のみを図示しているが、図５に示したように、ロードポート２０、搬送装置３０および制御装置８０も備えている。ただし、制御装置８０は、テンプレート洗浄システム１０だけでなくインプリント装置１１０の制御も行う。
【００７３】
つぎに、このような構成のインプリントシステムでのインプリント方法について説明する。図１２は、第２の実施形態によるインプリント方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、インプリント装置１１０でインプリント処理を行う（ステップＳ１１）。このインプリント処理は、図１で説明したものと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７４】
インプリント処理が終わると、インプリント処理で使用したテンプレート５を検査装置１１６で検査する（ステップＳ１２）。具体的には、テンプレート５のパターン形成面側を撮像する。ついで、制御装置８０が、撮像したデータに基づいて、テンプレート５の洗浄が必要か否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置８０は、撮像したデータを読み込み、テンプレート５のパターン形成面に固着レジストまたはパーティクルが付着しているかを判定する。
【００７５】
洗浄が不要の場合（ステップＳ１３でＮｏの場合）、すなわち、固着レジストもパーティクルも付着していない場合には、ステップＳ１１へと戻る。また、洗浄が必要な場合（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）、すなわち、固着レジストまたはパーティクルが付着している場合には、テンプレート洗浄システム１０でテンプレートの洗浄を行う（ステップＳ１４）。このテンプレート５の洗浄は、第１の実施形態で説明したものと同様である。テンプレート５の洗浄が終了すると、搬送装置３０の搬送部材３２によって、テンプレート５がストッカに格納される（ステップＳ１５）。以上によって、処理が終了する。
【００７６】
第２の実施形態では、インプリント処理が終了すると、テンプレート５の検査を行い、固着レジストまたはパーティクルがテンプレート５に付着している場合に、テンプレート洗浄システム１０で洗浄するようにした。これによって、固着レジストがテンプレート５に付着してしまったことに気付かずにつぎのインプリント処理を行ってしまうことを防ぐことができる。その結果、インプリント処理を用いて製造する半導体装置または液晶表示装置などのデバイスの製造歩留まりを高めることができるという効果を有する。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１  ウェハ、２  レジスト、２ａ  硬化したレジスト、２ｂ  固着レジスト、５  テンプレート、１０  テンプレート洗浄システム、２０  ロードポート、３０  搬送装置、３１，１１１  チャンバ、３２  搬送部材、３３，６３  ガイド、４０  テンプレート洗浄装置、４１  処理チャンバ、４２  洗浄槽、４３  洗浄液、４４  攪拌機、４５  テンプレート保持部材、４６  ヒータ、４７  加圧ポンプ、４８  加圧弁、４９  減圧弁、６０  後処理装置、６１  後処理チャンバ、６２  ステージ、６４  ノズル、６５  ノズル固定部材、７１，７２  ゲートバルブ、８０  制御装置、８１  コントローラ、８２  記憶部、１００  インプリント製造システム、１１０  インプリント装置、１１２  ウェハステージ、１１３  テンプレート保持機構、１１４  レジスト供給部、１１５  光源、１１６  検査装置、４２１  洗浄液供給口、４２２  洗浄液排出口、４５１  ロッド、４５２  支持部、８１１  データ読込部、８１２  洗浄条件決定部、８１３  洗浄処理制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図８−４】
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【図８−５】
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【図８−６】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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