JP2011009362A - インプリントシステム、インプリント方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】テンプレートの交換を効率よく行い、複数の基板に対して所定のパターンを連続的に形成する。
【解決手段】インプリントシステム1は、テンプレート搬入出ステーション2、処理ステーション3、インプリントユニット4、ウェハ搬入出ステーション5とを一体に接続した構成を有している。インプリントユニット4では、テンプレートTを用いてウェハW上にレジストパターンを形成する。テンプレート搬入出ステーション2は、インプリントユニット4側にテンプレートTを搬入出する。ウェハ搬入出ステーション5は、インプリントユニット4にウェハWを搬入出する。インプリントシステム1には、インプリントユニット4内に通じて複数の搬送ローラが設けられている。搬送ローラによりインプリントユニット4と処理ステーション3との間でテンプレートTの搬送が行われる。
【選択図】図1
【解決手段】インプリントシステム1は、テンプレート搬入出ステーション2、処理ステーション3、インプリントユニット4、ウェハ搬入出ステーション5とを一体に接続した構成を有している。インプリントユニット4では、テンプレートTを用いてウェハW上にレジストパターンを形成する。テンプレート搬入出ステーション2は、インプリントユニット4側にテンプレートTを搬入出する。ウェハ搬入出ステーション5は、インプリントユニット4にウェハWを搬入出する。インプリントシステム1には、インプリントユニット4内に通じて複数の搬送ローラが設けられている。搬送ローラによりインプリントユニット4と処理ステーション3との間でテンプレートTの搬送が行われる。
【選択図】図1
Description
本発明は、基板上の塗布膜に所定のパターンを形成するインプリントシステム、当該インプリントシステムを用いたインプリント方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
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。
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。
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表面に圧着させ、その後剥離し、当該レジスト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)。
ところで、上述したインプリント方法を繰り返し行うと、すなわち一のテンプレートを用いて複数のウェハ上にレジストパターンを形成すると、ある時点からパターンの転写が正しく行われなくなる。例えばテンプレートの表面には、通常、レジストに対して撥液性を有する離型剤が成膜されているが、この離型剤が劣化してしまうことによる。このため、テンプレートを定期的に交換する必要がある。
また、複数のウェハ上に異なるレジストパターンを形成する場合には、各レジストパターン毎にテンプレートを交換する必要がある。
しかしながら、従来のインプリント方法では、かかるテンプレートの交換を効率よく行うことは全く考慮されていなかった。このため、例えばテンプレートに劣化等の欠陥が生じると、ウェハ上に不良なレジストパターンが形成され続けることになる。また、例えば複数のウェハ上に異なるレジストパターンを形成する場合、従来のインプリント方法では、当該異なるレジストパターンに対応したテンプレートを効率よく交換することができなかった。したがって、複数のウェハに対して所定のレジストパターンを連続的に形成することは現実的に困難であり、半導体デバイスの量産化に対応できなかった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、テンプレートの交換を効率よく行い、複数の基板に対して所定のパターンを連続的に形成することを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上の塗布膜に所定のパターンを形成する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、前記基板上の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と、前記インプリントユニットに接続され、前記テンプレートに所定の処理を行う処理ステーションと、前記処理ステーションに接続され、複数の前記テンプレートを保有可能で、且つ前記処理ステーションに前記テンプレートを搬入出するテンプレート搬入出ステーションと、前記インプリントユニット内に通じ、前記テンプレートを前記インプリントユニットと前記処理ステーションとの間で搬送する搬送ラインと、前記インプリントユニットに接続され、複数の前記基板を保有可能で、且つ前記インプリントユニットに前記基板を搬入出する基板搬入出ステーションと、を有し、前記インプリントユニットは、前記基板を保持する基板保持部と、前記搬送ラインにより搬送されたテンプレートを保持するテンプレート保持部と、前記テンプレート保持部を昇降させる移動機構と、を備え、前記基板保持部と前記テンプレート保持部は、当該基板保持部に保持された前記基板と、当該テンプレート保持部に保持された前記テンプレートが対向するように配置されていることを特徴としている。
本発明のインプリントシステムは、前記基板搬入出ステーションとテンプレート搬入出ステーションを有し、搬送ラインにより、処理ステーションとインプリントユニットとの間でテンプレートを連続的に搬送することができるので、インプリントユニットにおいて、テンプレートを用いて基板に所定のパターンを形成した後、当該テンプレートを他のテンプレートに連続的に交換することができる。これによって、テンプレートが劣化する前、あるいは複数の基板上に異なるパターンを形成する場合でも、インプリントユニット内のテンプレートを連続して効率よく交換することができる。したがって、複数の基板に対して所定のパターンを連続的に形成することができる。
前記搬送ラインは、前記テンプレートを前記インプリントユニットへ搬送する第1の搬送ラインと、前記インプリントユニットから搬送されるテンプレートを搬送する第2の搬送ラインと、を有していてもよい。
前記テンプレート搬入出ステーションは、テンプレートを前記処理ステーションへ搬出するテンプレート搬出ステーションと、テンプレートを前記処理ステーションから搬入するテンプレート搬入ステーションとを有し、前記搬出ステーションと前記搬入ステーションとは離れた位置に配置され、前記第1の搬送ラインは前記テンプレート搬入ステーションに接続され、前記第2の搬送ラインは前記テンプレート搬出ステーションに接続されていてもよい。
また、一の前記インプリントユニットに対して、前記搬送ラインが複数設けられていてもよい。
前記処理ステーションは、前記テンプレート上に離型剤を成膜する離型剤形成部を有していてもよい。
前記処理ステーションは、前記インプリントユニットから搬出されたテンプレート上の離型剤を除去して、当該テンプレートの表面を洗浄するテンプレート洗浄部を有していてもよい。
また、前記処理ステーションは、前記搬送ラインで搬送中の前記テンプレートに所定の処理を行ってもよい。なお、テンプレートを搬送中とは、搬送ローラ上でテンプレートが一時的に停止している場合も含む。
少なくとも前記処理ステーション及びインプリントユニットにおいて、複数の前記テンプレートは一のホルダーに保持されていてもよい。
別な観点による本発明は、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、前記転写パターンを基板上に形成される塗布膜に転写し、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と、前記インプリントユニットに接続され、前記テンプレートに所定の処理を行う処理ステーションと、前記処理ステーションに接続され、複数の前記テンプレートを保有可能で、且つ前記処理ステーション側に前記テンプレートを搬入出するテンプレート搬入出ステーションと、前記インプリントユニットと前記処理ステーションに亘って設けられ、前記テンプレートを前記処理ステーションと前記インプリントユニットとの間で搬送する搬送ラインと、前記インプリントユニットに接続され、複数の前記基板を保有可能で、且つ前記インプリントユニット側に前記基板を搬入出する基板搬入出ステーションと、を有するインプリントシステムを用いたインプリント方法であって、前記インプリントユニットにおいて、一の前記テンプレートを用いて、基板に所定のパターンを形成した後、前記一のテンプレートを前記インプリントユニットから搬出すると共に、他の前記テンプレートを前記インプリントユニットに搬入して、前記インプリントユニット内のテンプレートを交換することを特徴としている。
前記処理ステーションにおいて、前記インプリントユニットに搬入するテンプレート上に離型剤を成膜してもよい。
前記処理ステーションにおいて、前記インプリントユニットから搬出されたテンプレート上の離型剤を除去して、当該テンプレートの表面を洗浄してもよい。
少なくとも前記処理ステーション及びインプリントユニットにおいて、複数の前記テンプレートは一のホルダーに保持されていてもよい。
また、別な観点による本発明によれば、前記インプリント方法をインプリントシステムによって実行させるために、当該インプリントシステム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。
さらに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。
本発明によれば、テンプレートの交換を効率よく行い、複数の基板に対して所定のパターンを連続的に形成することができる。
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及び図3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。
本実施の形態のインプリントシステム1では、図4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、例えばガラスが用いられる。
インプリントシステム1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インプリントシステム1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2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処理ステーション3と、テンプレートTを用いて基板としてのウェハ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4と、複数、例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部とインプリントシステム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基板搬入出ステーションとしてのウェハ搬入出ステーション5とを一体に接続した構成を有している。
テンプレート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2は、複数のテンプレートTを保有可能に構成されている。
テンプレート搬入出ステーション2には、X方向に延伸する搬送路11上を移動可能なテンプレート搬送体12が設けられている。テンプレート搬送体12は、鉛直方向及び鉛直周り(θ方向)にも移動自在であり、インプリントユニット4側に、すなわちテンプレートカセットCTと処理ステーション3との間でテンプレートTを搬送できる。
処理ステーション3とインプリントユニット4には、処理ステーション3とインプリントユニット4との間でテンプレートTを搬送する搬送ラインAが設けられている。搬送ラインAは、例えばテンプレート搬入出ステーション2から搬出されたテンプレートTをインプリントユニットへ搬送する第1の搬送ラインA1と、インプリントユニットから搬送されたテンプレートTを搬入出ステーション2へ搬入する第2の搬送ラインA2を有している。これら第1の搬送ラインA1と第2の搬送ラインA2には、後述する複数の搬送ローラ60、61がそれぞれ並べて配置され、コロ搬送によりテンプレートTを搬送することができる。搬送ラインA1は、処理ステーション3の正面側(図1のX方向負方向側)に配置され、搬送ラインA2は、処理ステーション3の背面側(図1のX方向正方向側)に配置されている。
また、処理ステーション3内の搬送ラインA1には、インプリントユニット4に向かって搬送されるテンプレートTに離型剤を成膜する離型剤形成部10が設けられている。離型剤形成部26には、図2に示すようにテンプレート搬入出ステーション2側からインプリントユニット4側に向けて順に、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20、テンプレートT上に離型剤が成膜される前の表面T1を洗浄する前洗浄ユニット21、テンプレートTに液体状の離型剤を塗布する離型剤塗布ユニット22、テンプレートTを加熱処理する加熱ユニット23、テンプレートTの温度を調節する温度調節ユニット24、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25、が直線的に一列に配置されている。
処理ステーション3内の搬送ラインA2には、インプリントユニット4から搬送されるテンプレートT上の離型剤を除去してテンプレートTの表面を洗浄するテンプレート洗浄部26が設けられている。テンプレート洗浄部27には、インプリントユニット4側からテンプレート搬入出ステーション2側に向けて順に、使用後のテンプレートTの表面T1を洗浄する後洗浄ユニット31、洗浄後のテンプレートTの表面T1を検査する検査ユニット32、トランジションユニット33が直線的に一列に配置されている。なお、後洗浄ユニット31は、テンプレートTの裏面T2もさらに洗浄してもよく、検査ユニット32は、テンプレートTの裏面T2もさらに検査してもよい。
ウェハ搬入出ステーション5には、カセット載置台50が設けられている。カセット載置台50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5は、複数のウェハWを保有可能に構成されている。
ウェハ搬入出ステーション5には、X方向に延伸する搬送路51上を移動可能なウェハ搬送体52が設けられている。ウェハ搬送体52は、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とインプリントユニット4との間でウェハWを搬送できる。
ウェハ搬入出ステーション5には、ウェハWの向きを調整するアライメントユニット53がさらに設けられている。アライメントユニット53では、例えばウェハWのノッチ部の位置に基づいて、ウェハWの向きが調整される。また、ウェハ搬入出ステーション5には、ウェハWの表裏面を反転させる反転ユニット54が設けられている。
次に、上述したインプリントユニット4の構成について説明する。インプリントユニット4は、図5に示すように側面にテンプレートTの搬入出口E1とウェハWの搬入出口E2が形成されたケーシング55を有している。
ケーシング55内には図5及び図6に示すように、複数の搬送ローラ60、61が配置されている。搬送ローラ60は、搬送ラインA1を通って搬入出口E1から搬送されたテンプレートTを、後述するテンプレート保持部62の上方に搬送するように、例えば略L字状に並べて配置されている。搬送ローラ61は、ケーシング55内に搬送されたテンプレートを搬入出口E1から搬出し、搬送ラインA2を通ってテンプレート搬入出ステーション2に搬送するように、例えば略L字状に並べて配置されている。したがって、搬送ローラ60、61はインプリントユニット内において略U字を形成するように配置されており、テンプレート搬入出ステーション2から搬出されたテンプレートTを処理ステーション3とインプリントユニット4との間で搬送し、再びテンプレート搬入出ステーション2へ搬送することができる。
テンプレートTは、表面T1が上方を向くように、即ち裏面T2が搬送ローラ60、61の上面に支持されるように搬送ローラ60、61上に載置される。各搬送ローラ60、61は中心軸を回転軸として回転自在に構成されている。また、テンプレートTに接する複数の搬送ローラの60、61のうち、少なくとも一の搬送ローラ60、61がテンプレートTを搬送できるよう、所定のピッチで、例えばモータなどを内蔵した駆動機構(図示せず)が設けられている。搬送ローラ60、61の中心軸の両端側には、例えばテンプレートTの側面を支持する搬送ガイド(図示せず)が設けられ、テンプレートTが略U字状に配置された搬送ローラ60、61上を搬送される際に、当該U字状の箇所からテンプレートTが転落することを防止している。
ケーシング55内の底面には、図6に示すようにテンプレートTの下面を保持するテンプレート保持部62が設けられている。テンプレート保持部62は、テンプレートTの裏面T2の所定の位置を吸着保持するチャック63を有している。チャック63は、当該チャックの下方に設けられた移動機構64により鉛直方向に移動自在になっている。
テンプレート保持部62は、チャック63に保持されたテンプレートTの下方に設けられた光源65を有している。光源65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る。光源65の上方に対応する搬送ローラ60は、例えば図5に示すように光源65からの光を遮らないように光源65の上方に対応する位置が切りかかれた形状を有しており、この光源65からの光は、テンプレートTを透過して上方に照射される。
図5に示すようにケーシング55内のX方向正方向(図5の上方向)側には、Y方向(図5の左右方向)に沿って延伸するレール70が設けられている。レール70には、アーム71が取り付けられている。
アーム71には、テンプレートT上に塗布液としてのレジスト液を供給する塗布液供給部としてのレジスト液ノズル72が支持されている。レジスト液ノズル72は、例えばテンプレートTの一辺の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72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72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72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。
アーム71は、ノズル駆動部73により、レール70上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル72は、ケーシング55内のY方向正方向側の外方に設置された待機部74から搬送ローラ60、61上のテンプレートTの上方まで移動でき、さらに当該テンプレートTの表面上をY方向に移動できる。また、アーム71は、ノズル駆動部73によって昇降自在であり、レジスト液ノズル72の高さを調整できる。
ケーシング55の天井面であって、搬送ローラ60、61の上方には、図6に示すようにウェハ保持部80が設けられている。ウェハ保持部80は、ウェハWの被処理面が下方を向くように、当該ウェハWの裏面を吸着保持する。すなわち、ウェハ保持部80と搬送ローラ60は、ウェハ保持部80に保持されたウェハWと、搬送ローラ60に載置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。ウェハ保持部80は、当該ウェハ保持部80の上方に設けられた移動機構81によって水平方向に移動できるようになっている。
次に、上述した搬送ラインA1、A2におけるテンプレートTの搬送について説明する。搬送ラインA1にも、上述の複数の搬送ローラ60が、図7及び図8に示すように、インプリントユニット4のケーシング内に通じて、搬送ラインA1に沿って並べて配置されている。搬送ラインA2にも同様に、複数の搬送ローラ61が、図9に示すように、インプリントユニット4のケーシング内に通じて、搬送ラインA2に沿って連続して並べて配置されている。各搬送ローラ60、61は、搬送ラインA1、A2に沿った方向と直角方向に延伸する中心軸を回転軸として回転自在に構成されている。そして、テンプレートTは、これら搬送ローラ60、61上をトランジションユニット20、33とインプリントユニット4との間で搬送される。
次に、上述した搬送ラインA1のトランジションユニット20の構成について説明する。搬送ラインA1のトランジションユニット20は、図7に示すようにテンプレートTを下方から支持し昇降させるための昇降ピン110を有している。昇降ピン110は、搬送ローラ60の下方に設けられた昇降駆動部111により上下動できる。また、昇降ピン110は、搬送ラインA1に沿って並べて配置された複数の搬送ローラ60間を挿通するよう配置されている。この昇降ピン110により、テンプレートTは、テンプレート搬送体12から搬送ローラ60に載置される。
なお、搬送ラインA2のトランジションユニット33の構成も、上述したトランジションユニット20の構成と同様であるので説明を省略する。
次に、上述した搬送ラインA1の各処理ユニット21〜25の構成について説明する。搬送ラインA1には、図8に示すようにケーシング120が設けられている。ケーシング120内は複数の仕切壁121によって区画され、区画された各空間が処理ユニット21〜25をそれぞれ構成している。これら仕切壁121、ケーシング120のトランジションユニット20側及びインプリントユニット4側の側面には、搬送ローラ60に対応する高さにテンプレートTの搬入出口122がそれぞれ形成されている。なお、各搬入出口122には、開閉シャッタ(図示せず)が設けられ、各処理ユニット21〜25の内部を密閉可能になっていてもよい。
前洗浄ユニット21は、テンプレートTに紫外線を照射する紫外線照射部130を有している。紫外線照射部130は、搬送ローラ60の上方に配置され、テンプレートTの幅方向(搬送ローラ60の長手方向)に延伸している。そして、搬送ローラ60上を搬送中のテンプレートTの表面T1に紫外線を照射することで、テンプレートTの表面T1全面に紫外線が照射される。
離型剤塗布ユニット22は、テンプレートT上に離型剤を供給する離型剤ノズル131を有している。離型剤ノズル131は、搬送ローラ60の上方に配置されている。また、離型剤ノズル131は、テンプレートTの幅方向に延伸し、その下面には、スリット状の供給口(図示せず)が形成されている。そして、搬送ローラ60上を移動中のテンプレートTの表面T1に離型剤ノズル131から離型剤を供給して、当該表面T1の全面に離型剤が塗布される。離型剤塗布ユニット22には、テンプレートTから落下した離型剤を回収して排出する排出管(図示せず)と、内部の雰囲気を排気する排気管(図示せず)がそれぞれ接続されている。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、例えばフッ素樹脂等が用いられる。
加熱ユニット23は、搬送ローラ60の上方に配置された熱板132を有している。熱板132の内部には、例えば給電により発熱するヒータが設けられており、熱板132を所定の設定温度に調節できる。また、熱板132は、テンプレートTの幅方向に延伸し、搬送ローラ60上を搬送中のテンプレートTを表面T1側から加熱できる。なお、加熱ユニット23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。また、図示の例では、熱板132はテンプレートTを表面T1側から加熱しているが、テンプレートTを裏面T2側から加熱するようにしてもよい。すなわち、熱板は、搬送ローラ60と同じ高さに配置されていてもよく、あるいは搬送ローラ60の下方に配置されていてもよい。さらに、これら熱板を両方配置して、テンプレートTを表面T1と裏面T2の両側から加熱してもよい。
温度調節ユニット24では、搬送ローラ60の一部が温度調節ローラ60aを構成している。温度調節ローラ60aの内部には、テンプレートTを冷却する冷却水が循環している。また、搬送ローラ60の上方には、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に吹き付けるガス供給部133が配置されている。ガス供給部133は、テンプレートTの幅方向に延伸し、搬送中のテンプレートTの表面T1全面に気体ガスを吹き付けることができる。これら温度調節ローラ60aとガス供給部133によって、テンプレートTは所定の温度に調節される。なお、温度調節ユニット24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。
リンスユニット25は、テンプレートT上に離型剤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134と、テンプレートT上に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吹き付けるガスノズル135とを有している。リンス液ノズル134とガスノズル135は、搬送ローラ60の上方であって、温度調節ユニット24側からこの順に配置されている。また、リンス液ノズル134とガスノズル135は、テンプレートTの幅方向にそれぞれ延伸し、その下面にはスリット状の供給口(図示せず)がそれぞれ形成されている。そして、搬送ローラ60上を搬送中のテンプレートT上の離型剤をリンス液ノズル134によってリンスし、その後リンスされたテンプレートTの表面T1をガスノズル135によって乾燥させることができる。なお、リンスユニット25には、テンプレートTから落下した有機溶剤を回収して排出する排出管(図示せず)と、内部の雰囲気を排気する排気管(図示せず)がそれぞれ接続されている。
次に、上述した搬送ラインA2の後洗浄ユニット31の構成について説明する。後洗浄ユニット31には、図9に示すようにケーシング140が設けられている。ケーシング140内は仕切壁141によって、2つの処理空間140a、140bに区画されている。この仕切壁141及びケーシング140のトランジションユニット30側と検査ユニット32側の側面には、搬送ローラ61に対応する高さにテンプレートTの搬入出口142がそれぞれ形成されている。なお、各搬入出口142には、開閉シャッタ(図示せず)が設けられ、後洗浄ユニット31の内部を密閉可能になっていてもよい。
後洗浄ユニット31のインプリントユニット4側の処理空間140aには、テンプレートTに紫外線を照射する紫外線照射部143が設けられている。また、検査ユニット32側の処理空間140bには、テンプレート上に洗浄液を供給する洗浄液ノズル144と、テンプレートT上に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吹き付けるガスノズル145とがインプリントユニット4側からこの順に設けられている。これら紫外線照射部143、洗浄液ノズル144、ガスノズル145は、搬送ローラ61の上方に配置されている。紫外線照射部143は、テンプレートTの幅方向(搬送ローラ61の長手方向)に延伸している。洗浄液ノズル144及びガスノズル145も、テンプレートTの幅方向に延伸し、その下面にはスリット状の供給口(図示せず)が形成されている。そして、搬送ローラ61上を搬送中のテンプレートT上に紫外線照射部143から紫外線を照射し、その後テンプレートT上に洗浄液ノズル144から洗浄液を供給することで、テンプレートTの表面T1を洗浄できる。さらにその後、洗浄されたテンプレートTの表面T1をガスノズル145からの気体ガスによって乾燥させることができる。後洗浄ユニット31には、テンプレートTから落下した洗浄液を回収して排出する排出管(図示せず)と、内部の雰囲気を排気する排気管(図示せず)がそれぞれ接続されている。なお、洗浄液には、例えば有機溶剤や純水が用いられ、有機溶剤としては、IPA(イソプロピルアルコール)、ジブチルエーテル、シクロヘキサンなどが用いられる。
次に、上述したウェハWの反転ユニット54の構成について説明する。反転ユニット54は、図10に示すように側面にウェハWの搬入出口(図示せず)が形成されたケーシング150を有している。
ケーシング150内には、ウェハWの表裏面を反転させる反転機構160が設けられている。反転機構160は、相互に接近、離隔することができる一対の保持部161、161を有している。保持部161は、ウェハWの外径に適合するように構成された略3/4円環状のフレーム部162と、フレーム部162を支持するアーム部163とを有し、これらフレーム部162とアーム部163は一体に形成されている。フレーム部162には、ウェハWを保持するための挟持部164が設けられ、挟持部164には、テーパ溝(図示せず)が形成されている。そして、一対の離隔した保持部161、161が相互に接近することによって、ウェハWの外周部が挟持部164のテーパ溝に挿入されてテンプレートTは支持される。
保持部161は、図11に示すように回転駆動部165に支持されている。この回転駆動部165により、保持部161は水平周り(Y軸周り)に回動でき、保持部161で保持されたウェハWの表裏面を反転させることができる。また、保持部161は、回転駆動部165により水平方向(Y方向)に伸縮でき、ウェハ搬送対52に対してウェハWを搬送することができる。回転駆動部165の下方には、シャフト166を介して昇降駆動部167が設けられている。この昇降駆動部167により、回転駆動部165及び保持部161は昇降できる。
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200が設けられている。制御部200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、テンプレート搬入出ステーション2、処理ステーション3、インプリントユニット4間のテンプレートTの搬送や、ウェハ搬入出ステーション5とインプリントユニット4間のウェハWの搬送、処理ステーション3とインプリントユニット4における駆動系の動作などを制御して、インプリントシステム1における後述するインプリント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200にインストールされたものであってもよい。
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で行われるインプリント処理について説明する。図12は、このインプリント処理の主な処理フローを示し、図13は、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。
先ず、テンプレート搬送体12によって、カセット載置台10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、処理ステーション3のトランジションユニット20に搬送される(図12の工程F1)。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20に搬送される。
トランジションユニット20内に搬送されたテンプレートTは、昇降ピン110によって搬送ローラ60上に載置され、搬送ラインA1に沿ってコロ搬送により所定の速度で搬送される。搬送ラインA1では、トランジションユニット20、前洗浄ユニット21、離型剤塗布ユニット22、加熱ユニット23、温度調節ユニット24、リンスユニット25に順次搬送され、各処理ユニット21〜25において搬送中のテンプレートTに所定の処理が行われる。
すなわち、搬送ラインA1では、先ず、前洗浄ユニット21において、紫外線照射部130からテンプレートT上に紫外線が照射され、図13(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12の工程F2)。続いて、離型剤塗布ユニット22において、離型剤ノズル131からテンプレートT上に離型剤Sを供給し、図13(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が塗布される(図12の工程F3)。その後、加熱ユニット23において、熱板132によりテンプレートTが例えば200℃に加熱され、図13(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12の工程F4)。その後、温度調節ユニット24において、温度調節ローラ60aとガス供給部133によりテンプレートTが所定の温度に調節される。その後、リンスユニット25において、リンス液ノズル134からテンプレートTに有機溶剤を供給して、当該テンプレートT上の離型剤Sの未反応部のみを剥離させる。こうして、図13(d)に示すようにテンプレートT上に転写パターンCに沿った離型剤Sが成膜される(図12の工程F5)。続いて、同リンスユニット25において、ガスノズル135からテンプレートT上に気体ガスを吹き付け、その表面T1が乾燥されると、テンプレートTは搬送ローラ61によりインプリントユニット4内に搬送される。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。
このように処理ステーション3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4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5では、ウェハ搬送体52により、カセット載置台50上のウェハカセットCWからウェハWが取り出され、アライメントユニット53に搬送される。そして、アライメントユニット53において、ウェハWのノッチ部の位置に基づいて、ウェハWの向きが調整される。その後、ウェハWは、反転ユニット54によって反転され、インプリントユニット4に搬送される(図12の工程F6)。
その後、テンプレートTがインプリントユニット4に搬送されると、レジスト液ノズル72を図5のY方向に移動させ、図13(e)に示すようにテンプレートT上にレジスト液を塗布し、塗布膜としてのレジスト膜Rを形成する(図12の工程F7)。このとき、制御部200により、レジスト液ノズル72から供給されるレジスト液の供給タイミングや供給量等が制御される。すなわち、テンプレートTの転写パターンCにおいて、凸部に形成された部分(ウェハW上に形成されるレジストパターンにおいて凹部に対応する部分)に塗布されるレジスト液の量は少なく、凹部に対応する部分(レジストパターンにおける凸部に対応する部分)に塗布されるレジスト液の量は多くなるように制御される。このように転写パターンCの開口率に応じてテンプレートT上にレジスト液が塗布され、レジスト膜Rが形成される。なお、図5では、レジスト液ノズル72を移動させながらレジスト液を塗布していたが、必ずしもレジスト液ノズル72を移動させる必要はない。即ち、例えば、レジスト液ノズル72を搬送ローラ60の上方であって、搬入出口E1の近傍にY方向に沿って配置すれば、テンプレートTを搬送ローラ60により図5のX方向正方向(図5の上方向)に搬送する際、レジスト液ノズル72の位置を固定した状態であっても、テンプレートTをレジスト液ノズル72に対して相対的に移動させることができ、テンプレートTの表面T1にレジスト膜Rを形成することができるためである。
テンプレートT上にレジスト膜Rが形成されると、ウェハ保持部80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62のチャック63によりテンプレートTの下面を保持する。その後、テンプレート保持部62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13(e)の矢印に示すようにテンプレートTをウェハW側に上昇させる。テンプレートTは所定の位置まで上昇し、テンプレートTの表面T1がウェハW上のレジスト膜R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83から光が照射される。光源83からの光は、図13(f)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Rに照射され、これによりレジスト膜Rは光重合する。このようにしてウェハW上のレジスト膜R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12の工程F8)。
その後、図13(g)に示すようにテンプレートTを下降させて、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には離型剤Sが塗布されているので、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、ウェハ搬送体52に受け渡され、インプリントユニット4からウェハ搬入出ステーション5に搬送され、ウェハカセットCWに戻される(図12の工程F9)。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1の外部において、図13(h)に示すように当該残存膜Lを除去してもよい。
以上の工程F6〜F9(図12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F1〜F5を繰り返し行い、複数のテンプレートTの表面T1上に離型剤Sを成膜する。離型剤Sが成膜されたテンプレートTは、搬送ラインA1の搬送ローラ60上で待機している。
そして、所定枚数のウェハWに対して工程F6〜F9が行われると、使用済みのテンプレートTは搬送ローラ60から搬送ローラ61に搬送され、搬送ローラ61によってインプリントユニット4から搬送ラインA2に搬出される(図12の工程F10)。続いて、搬送ラインA1の搬送ローラ60によって新たなテンプレートTがインプリントユニット4に搬送される。こうして、インプリントユニット4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。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。
搬送ラインA2の搬送ローラ61に搬送された使用済みのテンプレートTは、搬送ラインA2に沿ってコロ搬送により所定の速度で搬送される。搬送ラインA2では、後洗浄ユニット31、検査ユニット32、トランジションユニット33に順次搬送され、各処理ユニット31、32において搬送中のテンプレートTに所定の処理が行われる。
すなわち、搬送ラインA2では、先ず、後洗浄ユニット31において、紫外線照射部143からテンプレートT上に紫外線が照射される。そうすると、テンプレートT上の離型剤Sが気化してそのほとんどが除去される。続いて、洗浄液ノズル144からテンプレートT上に残存する離型剤Sに対して洗浄液を供給し、その後ガスノズル145からテンプレートT上に気体ガスを吹き付け、その表面T1が乾燥される。こうして、テンプレートT上の離型剤Sが除去され、表面T1が洗浄される(図12の工程F11)。なお、洗浄液として純水を用いる場合、テンプレートTの表面T1にウォーターマークが付くのを避けるため、その後有機溶剤であるIPAを用いてさらに洗浄するのが好ましい。その後、検査ユニット32において、例えば干渉縞の観察等により、テンプレートTの表面T1が検査される(図12の工程F12)。なお、後洗浄ユニット31では、テンプレートTの表面T1だけでなく裏面T2も洗浄してもよい。また、検査ユニット32では、テンプレートTの表面T1だけでなく裏面T2も検査してもよい。
その後、トランジションユニット33に搬送されたテンプレートTは、昇降ピン110によりテンプレート搬送体12に受け渡され、テンプレートカセットCTに戻される。なお、検査ユニット32の検査結果が良好な場合、例えばテンプレートTの表面T1が適切に洗浄され、且つその表面T1が劣化していない場合には、テンプレートカセットCTに戻されたテンプレートTは、インプリントユニット1内で再度使用される。一方、検査ユニット32の検査結果が悪い場合、例えばテンプレートTの表面T1が劣化している場合には、テンプレートTはインプリントユニット1の外部に搬出される。
このようにして、インプリントシステム1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。
以上の実施の形態のインプリントシステム1は、テンプレート搬入出ステーション2とウェハ搬入出ステーション5を有し、搬送ローラ60、61によりテンプレートTを連続的に搬送することができるので、インプリントユニット4において、テンプレートTを用いて基板に所定のパターンを形成した後、当該テンプレートTを他のテンプレートTに連続的に交換することができる。これによって、テンプレートTが劣化する前、あるいは複数のウェハW上に異なるパターンを形成する場合でも、インプリントユニット4内のテンプレートTを連続して効率よく交換することができる。したがって、複数のウェハWに対して所定のパターンを連続的に形成することができる。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。
また、処理ステーション3の搬送ラインA1と搬送ラインA2において、複数の搬送ローラ60、61で搬送中のテンプレートTに所定の処理を行うので、複数のテンプレートTに対して所定の処理を連続して行うことができる。
また、処理ステーション3内に、離型剤形成部26、即ち処理ユニット21〜25が設けられているので、インプリントシステム1内でテンプレートT上に離型剤Sを成膜しつつ、テンプレートTをインプリントユニット4に連続的に供給できる。したがって、インプリントユニット4内のテンプレートTをより効率よく交換することができる。
さらには、処理ステーション3内には、テンプレート洗浄部27、即ち後洗浄ユニット31が設けられているので、インプリントシステム1内で使用済みのテンプレートTの表面T1を洗浄することができる。これによって、インプリントユニット1内でテンプレートTを再度使用することができる。
また、後洗浄ユニット31には、紫外線照射部143と洗浄液ノズル144が設けられているので、紫外線照射部143から照射される紫外線と洗浄液ノズル144から供給される洗浄液の両方でテンプレートTの表面T1を洗浄することができる。すなわち、テンプレートTに対していわゆるドライ洗浄とウェット洗浄の両方が行われるので、テンプレートTの表面T1を確実に洗浄することができる。
さらに、処理ステーション3内に、検査ユニット32が設けられているので、洗浄後のテンプレートTの表面T1を検査することができる。そして、この検査結果に基づいて、例えば当該テンプレートTをインプリントシステム1内で再度使用したり、あるいはインプリントシステム1の外部に搬出する等を決定することができる。これによって、テンプレートTを有効利用することができると共に、インプリントシステム1内で不良なテンプレートTを使用することが無くなるので、複数のウェハ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。
また、以上の実施の形態によれば、テンプレートT上にレジスト液を塗布するので、インプリントユニット4において、ウェハW上に迅速且つ効率的にレジストパターンPを形成することができる。即ち、ウェハW上にレジスト液を塗布する場合は、例えばレジストノズルをウェハWの水平方向の所定の位置に位置合わせをしてレジスト液を塗布した後、塗布されたレジスト液に対応する位置にテンプレートTの水平方向の位置合わせを行う必要があるが、テンプレートT上にレジスト液を塗布するので、この位置合わせを行う必要がないためである。
以上の実施の形態の処理ステーション3には、搬送ラインA1と搬送ラインA2の両方が設けられていたが、例えば図14に示すように、搬送ラインA1のみを有する処理ステーション210を設け、搬送ラインA2の処理ユニット31、32を省略してもよい。なお、省略した処理ユニット31、32の位置には、複数の搬送ローラ61が配置され、テンプレートTの搬送のみが行われる。この場合、前記実施の形態の工程F11、F12が省略され、使用済みのテンプレートTの表面T1の洗浄はインプリントシステム1の外部で行われる。
また、例えば図15に示すように、搬送ラインA2のみを有する処理ステーション220を設け、搬送ラインA1の処理ユニット21〜25を省略してもよい。なお、省略した処理ユニット21〜25の位置には、複数の搬送ローラ60が設けられ、テンプレートTの搬送のみが行われる。この場合、前記実施の形態の工程F2〜F5が省略され、テンプレートT上の離型剤Sの成膜はインプリントシステム1の外部で行われる。すなわち、インプリントシステム1には、離型剤Sが成膜されたテンプレートTが搬入される。
また、例えば搬送ラインA1と搬送ローラ60のみを有する処理ステーション230と、搬送ラインA2と搬送ローラ61のみを有する処理ステーション240を、図16に示すように、インプリントユニット4を挟んで直線的に一列に配置してもよい。この場合、処理ステーション230の、例えばインプリントユニット4側と反対の側面には、処理ステーション230へテンプレートTを搬出するための、テンプレート搬出ステーション241が接続される。また、処理ステーション240のインプリントユニット4側と反対の側面には、テンプレートTを処理ステーション240から搬入する、テンプレート搬入ステーション242が接続される。さらには、テンプレート搬出ステーション241とテンプレート搬入ステーション242は、例えば図16に示すように、それぞれ離れて配置されもよい。かかる場合、インプリントユニット4内において夫々略L字状に配置されていた搬送ローラ60、61は、図17に示すように、直線的に一列に配置される。なお、図16においては、処理ステーション230、240をインプリントユニット4を挟んで直線的に配置したが、必ずしも直線的に配置する必要はなく、例えば処理ステーション230と処理ステーション240が直交するように配置してもよい。
いずれの場合でも、インプリントユニット4内のテンプレートTを連続的に交換することができ、複数のウェハWに対して所定のレジストパターンPを連続的に形成することができる。
また、以上の実施の形態においてインプリントユニット4内で行っていた、テンプレートT上へのレジスト液の塗布作業を、処理ステーション内で行ってもよい。かかる場合、例えば図18に示すようにインプリントユニット4と搬送ラインA1のリンスユニット25との間に、テンプレートT上に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250が配置された処理ステーション260が用いられる。レジスト塗布ユニット250は、図8に示した離型剤塗布ユニット22における離型剤ノズル131を、レジスト液を供給するレジスト液ノズルに置換した構成を有している。なお、この場合、インプリントユニット4内でテンプレートT上にレジスト液を塗布する必要が無くなるので、当該インプリントユニット4内のレジスト液ノズル72を省略できる。
かかる場合、レジスト膜Rが形成されたテンプレートTがインプリントユニット4に搬入されるため、1枚のウェハW上にレジストパターンPを形成すると、使用されたテンプレートTは交換される。これによって、インプリントユニット4内での処理工程が減少するので、ウェハW上に迅速にレジストパターンPを形成することができる。
また、処理ステーション260を用いる場合、複数の、例えば図19に示すように3つの処理ステーション260をインプリントユニット4に対して放射状に設けてもよい。かかる場合、インプリントユニット4内においては、3つの処理ステーション260に対応するため、搬送ローラ61は各処理ステーション260に対して3つのU字を形成するように配置される。
また、処理ステーション230内にレジスト塗布ユニット250を設け、例えば図20に示すように複数の処理ステーション230、240をインプリントユニット4に放射状に接続してもよい。かかる場合、インプリントユニット4内に配置される搬送ローラ60、61は、一連の処理を行う処理ステーション230、240が直線上に配置されることにより搬送ローラ60、61同士が干渉することがないように、例えば図21に示すように、略L字状に配置される。
さらには、例えば図22に示すように塗布ユニット250を備えた処理ステーション230と、処理ステーション240とを直列に接続した処理ステーション270を、インプリントユニット4に対して放射状に接続し、直列に配置された処理ステーション270内においてテンプレートTが往復して搬送されるようにしてもよい。この場合、インプリントユニット4内には、例えば搬送ローラ60のみが配置される。搬送ローラ60、61を回転させる駆動機構は、正転逆転自在のものが用いられる。そして、例えばテンプレート搬入出ステーションからインプリントユニット4に対してテンプレートTを搬送する際は、搬送ローラ60は正回転、搬送ローラ61は逆回転させる、といった運用がなされる。また、図22においては、インプリントユニット4と処理ステーション230とが接続された状態を描図しているが、処理ステーション270において、処理ステーション230、240の配置が逆であってもよい。
なお、インプリントユニット4に対して設けられる複数の処理ステーションの配置は、放射状に限定されるものではなく、インプリントユニット4との間でテンプレートTの搬送が可能であれば、インプリントユニット4に対してあらゆる方向から接続してもよい。
図19、図20及び図22のいずれに示される場合でも、インプリントユニット4内のテンプレートTを連続的に交換することができ、複数のウェハWに対して所定のレジストパターンPを更に効率的に形成することができる。なお、いずれの場合においても、ウェハ保持部80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った後に、テンプレートTの表面T1のウェハW上のレジスト膜Rへの押し付けが行われる。
また、以上の実施の形態の後洗浄ユニット31には、紫外線照射部143と洗浄液ノズル144の両方が設けられていたが、いずれか一方のみが設けられていてもよい。例えば紫外線の照射のみでテンプレートTの表面T1を洗浄する場合には、図9に示した後洗浄ユニット31において、紫外線照射部143のみを設け、洗浄液ノズル144を省略してもよい。一方、洗浄液の供給のみでテンプレートTの表面T1を洗浄する場合には、図9に示した後洗浄ユニット31において、洗浄液ノズル144のみを設け、紫外線照射部143を省略してもよい。この場合、洗浄液には、有機溶剤が用いられる。なお、有機溶剤として例えばIPAを用いる場合には、当該IPAのみで離型剤Sを除去できる。一方、例えばジブチルエーテルやシクロヘキサンを用いる場合には、当該有機溶剤を供給後、さらにIPAを供給して離型剤Sを除去するのが好ましい。
以上の実施の形態では、処理ステーション3の離型剤塗布ユニット22において、離型剤ノズル131からテンプレートT上に液体状の離型剤Sを供給することにより、テンプレートTの表面T1に離型剤Sを塗布していたが、テンプレートTの表面T1に気化した離型剤を堆積させて離型剤Sを成膜してもよい。かかる場合、図23に示すようにインプリントシステム1の搬送ラインA1には、図1に示した離型剤塗布ユニット22とリンスユニット25に代えて、離型剤塗布ユニット300が配置される。すなわち、この場合、搬送ラインA1には、テンプレート搬入出ステーション2側からインプリントユニット4側に向けて順に、トランジションユニット20、前洗浄ユニット21、離型剤塗布ユニット300、加熱ユニット23、温度調節ユニット24、が一列に配置される。
離型剤塗布ユニット300は、図24に示すようにその内部にケーシング301を有している。ケーシング301の前洗浄ユニット21側と加熱ユニット23側の側面には、搬送ローラ60に対応する高さにテンプレートTの搬入出口302がそれぞれ形成されている。なお、各搬入出口302には、開閉シャッタ(図示せず)が設けられ、ケーシング301の内部を密閉可能になっていてもよい。
ケーシング301には、テンプレートT上に気化した離型剤を供給する離型剤ノズル303と、ケーシング301内の雰囲気を排気する排気管304がそれぞれ接続されている。離型剤ノズル303と排気管304は、前洗浄ユニット21側からこの順で設けられている。そして、離型剤ノズル303から供給された気化した離型剤は、搬送ラインA1に沿ったテンプレートTの搬送方向に流れ、テンプレートTの表面T1上に転写パターンCに沿って堆積する。
ケーシング301の内部の搬送ローラ60は、温度制御ローラ60bを構成している。温度制御ローラ60bの内部には、所定の温度の温度調節水が循環している。この温度制御ローラ60bによって、テンプレートTを所定の温度に設定できる。
次に、かかる離型剤塗布ユニット300が配置された処理ステーション3において、テンプレートTに離型剤Sを成膜する方法について説明する。
処理ステーション3内では、先ず、テンプレートTは前洗浄ユニット21に搬送され、図25(a)に示すようにテンプレートTの表面T1が洗浄される。その後、テンプレートTは離型剤塗布ユニット300に搬送され、図25(b)に示すようにテンプレートTの表面T1上に気化した離型剤S0が供給され、当該離型剤S0が転写パターンCに沿って堆積する。このとき、テンプレートTは、温度制御ローラ60bによって所定の温度に設定されている。その後、テンプレートTは加熱ユニット23に搬送され、図25(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。その後、テンプレートTは温度調節ユニット24に搬送され、テンプレートTが所定の温度に調節される。このようにして、テンプレートTの表面T1上に、転写パターンCに沿った離型剤Sが成膜される。
以上の実施の形態によれば、気化した離型剤S0がテンプレートTの転写パターンCに沿って堆積するため、離型剤Sをリンスする必要がない。したがって、処理ステーション3において、テンプレートT上に離型剤Sをより円滑に成膜することができ、これによって、インプリントシステム1における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。
なお、離型剤塗布ユニット300において、気化した離型剤S0をテンプレートTの表面T1上に供給した後、当該離型剤S0を減圧乾燥させてもよい。かかる場合、離型剤塗布ユニット300内でのテンプレートTの搬送を一時的に停止してもよい。
以上の実施の形態では、テンプレート搬入出ステーション2と処理ステーション3において、テンプレートTは個別に搬送され処理されていたが、図26に示すように複数、例えば9枚のテンプレートTが1つのホルダー350に保持されて処理されてもよい。かかる場合、ホルダー350には、図27に示すように各テンプレートTを収容するために下方に窪んだ収容部351が形成されている。収容部351の底面には例えば複数の吸引口(図示せず)が形成され、各テンプレートTは収容部351内に吸着保持されるようになっている。
本実施の形態によれば、ホルダー350に保持された複数のテンプレートTを一度にインプリントユニット4側へ搬送することができる。また、処理ステーション3において、複数のテンプレートTに対して一度に所定の処理を行うことができる。したがって、インプリントユニット4内のテンプレートTをより効率よく交換することができる。さらには、例えば同一の転写パターンCを有する9枚のテンプレートTが1つのホルダー350に保持されている場合、インプリントユニット4において、ウェハW上に複数のテンプレートTにより複数の転写パターンCを一度に転写することも可能であるため、ウェハWへの転写パターンCの転写をより効率的に行うことができる。
以上の実施の形態では、インプリントユニット4において、テンプレート保持部62はウェハ保持部80の下方に設けられていたが、ウェハWの反転ユニット54に代わって、搬送ローラ60により搬送されたテンプレートTを反転させる反転ユニットをインプリントユニット4の外部又は内部に設け、テンプレート保持部62をケーシング55の天井に、ウェハ保持部80をケーシング55の底面に配置してもよい。
この場合、テンプレートTはウェハWに比して小さいため、テンプレートTの表裏面を容易に反転させることができる。
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。
本発明は、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、前記転写パターンを基板上に形成される塗布膜に転写し、当該塗布膜に所定のパターンを形成する際に有用である。
1 インプリントシステム
2 テンプレート搬入出ステーション
3 処理ステーション
4 インプリントユニット
5 ウェハ搬入出ステーション
10 カセット載置台
11 搬送路
12 テンプレート搬送体
21 前洗浄ユニット
22 離型剤塗布ユニット
23 加熱ユニット
24 温度調節ユニット
25 リンスユニット
26 離型剤形成部
27 テンプレート洗浄部
31 後洗浄ユニット
32 検査ユニット
50 カセット載置台
51 搬送路
52 ウェハ搬送体
53 アライメントユニット
54 反転ユニット
55 ケーシング
60、61 搬送ローラ
60a 温度調節ローラ
60b 温度制御ローラ
62 テンプレート保持部
63 チャック
70 レール
71 アーム
72 レジスト液ノズル
73 ノズル駆動部
74 待機部
80 ウェハ保持部
81 移動機構
110 昇降ピン
111 昇降駆動部
120 ケーシング
121 仕切壁
122 搬入出口
130 紫外線照射部
131 離型剤ノズル
132 熱板
133 ガス供給部
134 リンス液ノズル
135 ガスノズル
140 ケーシング
141 仕切板
142 搬入出口
143 紫外線照射部
144 洗浄液ノズル
145 ガスノズル
150 ケーシング
160 反転機構
161 保持部
162 フレーム部
163 アーム部
164 狭持部
165 回転駆動部
166 シャフト
167 昇降駆動部
200 制御部
210 処理ステーション
220 処理ステーション
230 処理ステーション
240 処理ステーション
241 テンプレート搬出ステーション
242 テンプレート搬入ステーション
250 レジスト塗布ユニット
260 処理ステーション
270 処理ステーション
300 離型剤塗布ユニット
301 ケーシング
302 搬入出口
303 離型剤ノズル
304 排気管
350 ホルダー
351 収容部
A、A1、A2 搬送ライン
C 転写パターン
E1、E2 搬入出口
P レジストパターン
R レジスト膜
S 離型剤
T テンプレート
W ウェハ
2 テンプレート搬入出ステーション
3 処理ステーション
4 インプリントユニット
5 ウェハ搬入出ステーション
10 カセット載置台
11 搬送路
12 テンプレート搬送体
21 前洗浄ユニット
22 離型剤塗布ユニット
23 加熱ユニット
24 温度調節ユニット
25 リンスユニット
26 離型剤形成部
27 テンプレート洗浄部
31 後洗浄ユニット
32 検査ユニット
50 カセット載置台
51 搬送路
52 ウェハ搬送体
53 アライメントユニット
54 反転ユニット
55 ケーシング
60、61 搬送ローラ
60a 温度調節ローラ
60b 温度制御ローラ
62 テンプレート保持部
63 チャック
70 レール
71 アーム
72 レジスト液ノズル
73 ノズル駆動部
74 待機部
80 ウェハ保持部
81 移動機構
110 昇降ピン
111 昇降駆動部
120 ケーシング
121 仕切壁
122 搬入出口
130 紫外線照射部
131 離型剤ノズル
132 熱板
133 ガス供給部
134 リンス液ノズル
135 ガスノズル
140 ケーシング
141 仕切板
142 搬入出口
143 紫外線照射部
144 洗浄液ノズル
145 ガスノズル
150 ケーシング
160 反転機構
161 保持部
162 フレーム部
163 アーム部
164 狭持部
165 回転駆動部
166 シャフト
167 昇降駆動部
200 制御部
210 処理ステーション
220 処理ステーション
230 処理ステーション
240 処理ステーション
241 テンプレート搬出ステーション
242 テンプレート搬入ステーション
250 レジスト塗布ユニット
260 処理ステーション
270 処理ステーション
300 離型剤塗布ユニット
301 ケーシング
302 搬入出口
303 離型剤ノズル
304 排気管
350 ホルダー
351 収容部
A、A1、A2 搬送ライン
C 転写パターン
E1、E2 搬入出口
P レジストパターン
R レジスト膜
S 離型剤
T テンプレート
W ウェハ
Claims (15)
- 基板上の塗布膜に所定のパターンを形成する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、前記基板上の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と、
前記インプリントユニットに接続され、前記テンプレートに所定の処理を行う処理ステーションと、
前記処理ステーションに接続され、複数の前記テンプレートを保有可能で、且つ前記処理ステーションに前記テンプレートを搬入出するテンプレート搬入出ステーションと、
前記インプリントユニット内に通じて設けられ、前記テンプレートを前記インプリントユニットと前記処理ステーションとの間で搬送する搬送ラインと、
前記インプリントユニットに接続され、複数の前記基板を保有可能で、且つ前記インプリントユニットに前記基板を搬入出する基板搬入出ステーションと、を有し、
前記インプリントユニットは、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記搬送ラインにより搬送されたテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記テンプレート保持部を昇降させる移動機構と、を備え、
前記基板保持部と前記テンプレート保持部は、当該基板保持部に保持された前記基板と、当該テンプレート保持部に保持された前記テンプレートが対向するように配置されていることを特徴とする、インプリントシステム。 - 前記搬送ラインは、前記テンプレートを前記インプリントユニットへ搬送する第1の搬送ラインと、
前記インプリントユニットから搬送されるテンプレートを搬送する第2の搬送ラインと、
を有することを特徴とする、請求項1に記載のインプリントシステム。 - 前記テンプレート搬入出ステーションは、テンプレートを前記処理ステーションへ搬出するテンプレート搬出ステーションと、テンプレートを前記処理ステーションから搬入するテンプレート搬入ステーションとを有し、
前記搬出ステーションと前記搬入ステーションとは離れて配置され、
前記第1の搬送ラインは前記テンプレート搬入ステーションに接続され、前記第2の搬送ラインは前記テンプレート搬出ステーションに接続されていることを特徴とする、請求項2に記載のインプリントシステム。 - 一の前記インプリントユニットに対して、前記搬送ラインが複数設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のインプリントシステム。
- 前記複数の搬送ラインは、前記インプリントユニットに放射状に接続されていることを特徴とする、請求項4に記載のインプリントシステム。
- 前記処理ステーションは、前記テンプレート上に離型剤を成膜する離型剤形成部を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のインプリントシステム。
- 前記処理ステーションは、前記インプリントユニットから搬出されたテンプレート上の離型剤を除去して、当該テンプレートの表面を洗浄するテンプレート洗浄部を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のインプリントシステム。
- 前記処理ステーションは、前記搬送ラインで搬送中の前記テンプレートに所定の処理を行うことを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のインプリントシステム。
- 少なくとも前記処理ステーション及びインプリントユニットにおいて、複数の前記テンプレートは一のホルダーに保持されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のインプリントシステム。
- 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、前記基板上の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と、
前記インプリントユニットに接続され、前記テンプレートに所定の処理を行う処理ステーションと、
前記処理ステーションに接続され、複数の前記テンプレートを保有可能で、且つ前記処理ステーションに前記テンプレートを搬入出するテンプレート搬入出ステーションと、
前記インプリントユニットと前記処理ステーションに亘って設けられ、前記テンプレートを前記インプリントユニットと前記処理ステーションとの間で搬送する搬送ラインと、
前記インプリントユニットに接続され、複数の前記基板を保有可能で、且つ前記インプリントユニットに前記基板を搬入出する基板搬入出ステーションと、を有するインプリントシステムを用いたインプリント方法であって、
前記インプリントユニットにおいて、一の前記テンプレートを用いて、基板に所定のパターンを形成した後、
前記一のテンプレートを前記インプリントユニットから搬出すると共に、他の前記テンプレートを前記インプリントユニットに搬入して、前記インプリントユニット内のテンプレートを交換することを特徴とする、インプリント方法。 - 前記処理ステーションにおいて、前記インプリントユニットに搬入するテンプレート上に離型剤を成膜することを特徴とする、請求項10に記載のインプリント方法。
- 前記処理ステーションにおいて、前記インプリントユニットから搬出されたテンプレート上の離型剤を除去して、当該テンプレートの表面を洗浄することを特徴とする、請求項10又は11に記載のインプリント方法。
- 少なくとも前記処理ステーション及びインプリントユニットにおいて、複数の前記テンプレートは一のホルダーに保持されていることを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載のインプリント方法。
- 請求項10〜13に記載のインプリント方法をインプリントシステムによって実行させるために、当該インプリントシステム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14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。
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