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WO2012144286A1 - 基板処理方法、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 - Google Patents

基板処理方法、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 Download PDF

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Publication number
WO2012144286A1
WO2012144286A1 PCT/JP2012/057153 JP2012057153W WO2012144286A1 WO 2012144286 A1 WO2012144286 A1 WO 2012144286A1 JP 2012057153 W JP2012057153 W JP 2012057153W WO 2012144286 A1 WO2012144286 A1 WO 2012144286A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
wafer
adhesive
unit
template
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/057153
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸吉 広城
孝典 西
正一 寺田
北野　高広
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Publication of WO2012144286A1 publication Critical patent/WO2012144286A1/ja

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    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing method, a computer storage medium, a substrate processing apparatus, and an imprint system for forming an adhesive on a substrate to improve the adhesion between the surface of the substrate and a coating film.
  • a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) is subjected to a photolithography process to form a predetermined resist pattern on the wafer.
  • the resist pattern When forming the above-described resist pattern, the resist pattern is required to be miniaturized in order to further increase the integration of the semiconductor device.
  • the limit of miniaturization in the photolithography process is about the wavelength of light used for the exposure process. For this reason, it has been advancing to shorten the wavelength of exposure light.
  • there are technical and cost limitations to shortening the wavelength of the exposure light source and it is difficult to form a fine resist pattern on the order of several nanometers, for example, only by the method of advancing the wavelength of light. is there.
  • a template having a fine pattern on the surface (sometimes referred to as a mold or a mold) is pressed onto the surface of a resist film formed on a wafer, then peeled off, and directly patterned on the surface of the resist film. Transfer is performed (Patent Document 1).
  • an adhesive agent that improves the adhesion between the wafer surface and the resist film may be formed on the wafer.
  • an adhesion agent is adhered to the wafer surface.
  • the adhesive agent and the surface of the wafer are chemically reacted, and among the components contained in the adhesive agent, a component having reactivity with the resist film, for example, an organic substance component is adsorbed on the wafer surface.
  • the unreacted portion of the adhesive is removed, and an adhesive having a predetermined film thickness is formed on the surface of the wafer.
  • the unreacted portion of the adhesive agent refers to a portion other than the portion where the adhesive agent chemically adheres to the surface of the wafer.
  • the adhesive when the adhesive is formed as described above, it takes time to adhere the adhesive on the wafer to the surface of the wafer. For example, when the wafer is left in a room temperature atmosphere, it takes about 24 hours to bring the adhesive into close contact with the wafer.
  • the inventors tried to heat and bak the adhesive on the wafer in order to promote the chemical reaction between the adhesive and the surface of the wafer.
  • the time required to adhere the adhesion agent to the wafer is about 1 hour, and when the adhesion agent is heated to 200 ° C., the adhesion agent is adhered to the wafer.
  • the required time was about 5 minutes.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to improve the throughput of substrate processing while appropriately depositing an adhesive on the surface of the substrate.
  • the present invention provides a substrate processing method for forming an adhesive on a substrate to improve the adhesion between the surface of the substrate and a coating film, and irradiates the surface of the substrate with ultraviolet rays.
  • it has an application step of applying an adhesive to the surface of the substrate, and then a rinse step of rinsing the adhesive applied to the surface of the substrate to remove unreacted portions of the adhesive .
  • the unreacted portion of the adhesive agent refers to a portion other than the portion where the adhesive agent chemically adheres to the surface of the substrate.
  • the surface of the substrate and the adhesive agent are firmly bonded, and the adhesion between the surface of the substrate and the adhesive agent is improved. Therefore, when an adhesive is applied to the surface of the substrate while irradiating the surface of the substrate with ultraviolet rays, the adhesive can be brought into close contact with the surface of the substrate in a short time, and the adhesion between the surface of the substrate and the coating film can be improved. Can be improved. Thus, since the adhesive agent can be brought into close contact with the surface of the substrate in a short time, the throughput of the entire substrate processing can also be improved. In addition, in this case, it is not necessary to heat the adhesive as in the prior art, so that the adhesive does not thermally expand. Therefore, the adhesion agent can be appropriately formed with a predetermined film thickness on the surface of the substrate.
  • Another aspect of the present invention is a readable computer storage medium that stores a program that operates on a computer of a control unit that controls the substrate processing apparatus so that the substrate processing method is executed by the substrate processing apparatus.
  • Another aspect of the present invention is a substrate processing apparatus for forming an adhesive on a substrate to improve the adhesion between the surface of the substrate and a coating film, and irradiating the surface of the substrate with ultraviolet rays.
  • An adhesive unit provided with an adhesive part and an adhesive agent supplying part for supplying an adhesive agent to the surface of the substrate, and an adhesive agent applied to the surface of the substrate to rinse away an unreacted part of the adhesive agent
  • the ultraviolet irradiation unit and the adhesive supply unit are configured to execute an application process of applying an adhesive to the surface of the substrate while irradiating the surface of the substrate with the ultraviolet light.
  • a control unit for controlling.
  • an imprint system including the substrate processing apparatus on a substrate on which an adhesive is formed by the substrate processing apparatus using a template having a transfer pattern formed on a surface thereof.
  • An imprint unit that transfers the transfer pattern to the coating film formed on the substrate and forms a predetermined pattern on the coating film.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a wafer processing apparatus 1 as a substrate processing apparatus according to the present embodiment.
  • 2 and 3 are side views showing an outline of the configuration of the wafer processing apparatus 1.
  • the treated surface in which a predetermined processing is performed on the wafer W as a substrate is called a surface W 1 of the wafer W, the surface W 1 opposite to the surface of the back surface W 2.
  • the wafer processing apparatus 1 carries in / out a plurality of, for example, 25 wafers W between the outside and the wafer processing apparatus 1 in a cassette unit, and carries in / out the wafers W with respect to the wafer cassette CW .
  • the wafer loading / unloading station 2 and the wafer processing station 3 including a plurality of processing units for performing predetermined processing on the wafer W are integrally connected.
  • the wafer loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10.
  • the cassette mounting table 10 can mount a plurality of wafer cassettes CW in a row in the X direction (vertical direction in FIG. 1). That is, the wafer carry-in / out station 2 is configured to be capable of holding a plurality of wafers W.
  • the wafer carry-in / out station 2 is provided with a wafer carrier 12 that can move on a conveyance path 11 extending in the X direction.
  • the wafer transfer body 12 can expand and contract in the horizontal direction, and can also move in the vertical direction and the vertical direction ( ⁇ direction), and can transfer the wafer W between the wafer cassette CW and the wafer processing station 3.
  • the wafer processing station 3 is provided with a transfer unit 20 at the center thereof.
  • a transfer unit 20 at the center thereof.
  • four processing blocks G1 to G4 in which various processing units are arranged in multiple stages are arranged.
  • the first processing block G1 and the second processing block G2 are sequentially arranged from the wafer carry-in / out station 2 side.
  • a third processing block G3 and a fourth processing block G4 are arranged in this order from the wafer carry-in / out station 2 side on the back side of the wafer processing station 3 (positive side in the X direction in FIG. 1).
  • a transition unit 21 for transferring the wafer W is disposed on the wafer carry-in / out station 2 side of the wafer processing station 3.
  • the transfer unit 20 has a transfer arm that holds and transfers the wafer W and is movable in the horizontal direction, the vertical direction, and the vertical direction.
  • the transfer unit 20 can transfer the wafer W to various processing units (to be described later) arranged in the processing blocks G1 to G4 and the transition unit 21.
  • the first processing block G1 a plurality of liquid processing units, as shown in FIG. 2, for example while irradiating ultraviolet rays to the surface W 1 of the wafer W, the coating unit for applying an adhesion agent on the surface W 1 of the wafer W 30 and 31 are stacked in two steps from the bottom.
  • the coating units 32 and 33 are stacked in two stages in order from the bottom.
  • chemical chambers 34 and 35 for supplying various processing liquids to the liquid processing unit are provided at the lowermost stages of the first processing block G1 and the second processing block G2, respectively.
  • a plurality of liquid processing units for example, rinsing units 40 and 41 for rinsing the adhesive on the wafer W are stacked in two stages in order from the bottom.
  • rinse units 42 and 43 are stacked in two stages in order from the bottom.
  • chemical chambers 44 and 45 for supplying various processing liquids to the liquid processing unit are provided at the lowermost stages of the third processing block G3 and the fourth processing block G4, respectively.
  • the coating unit 30 has a processing container 100 in which a loading / unloading port (not shown) for the wafer W is formed on the side surface.
  • a gas supply port 101 for supplying an inert gas, for example, nitrogen gas, is formed on the ceiling surface of the processing container 100 toward the inside of the processing container 100.
  • a gas supply source 103 that supplies nitrogen gas is connected to the gas supply port 101 via a gas supply pipe 102.
  • the inside of the processing container 100 may be supplied with a mixed gas of nitrogen gas and water vapor.
  • the gas supply port 101, the gas supply pipe 102, and the gas supply source 103 constitute a gas supply unit.
  • An exhaust port 104 for exhausting the atmosphere inside the processing container 100 is formed on the bottom surface of the processing container 100.
  • An exhaust pump 106 that evacuates the atmosphere inside the processing container 100 is connected to the exhaust port 104 via an exhaust pipe 105.
  • a spin chuck 110 that holds and rotates the back surface W 2 of the wafer W is provided at the center of the processing container 100.
  • the spin chuck 110 has a horizontal upper surface, and a suction port (not shown) for sucking, for example, the wafer W is provided on the upper surface. By suction from the suction port, the wafer W can be sucked and held on the spin chuck 110.
  • the spin chuck 110 is provided with a rotation drive unit 112 via a shaft 111. By this rotation driving unit 112, the spin chuck 110 can rotate at a predetermined speed around the vertical and can move up and down.
  • a cup 113 that receives and collects the adhesive that scatters or drops from the wafer W.
  • a discharge pipe 114 for discharging the collected liquid
  • an exhaust pipe 115 for exhausting the atmosphere in the cup 113.
  • a rail 120 extending along the Y direction is formed on the X direction negative direction (downward direction in FIG. 5) side of the cup 113.
  • the rail 120 is formed from the outside of the cup 113 in the Y direction negative direction (left direction in FIG. 5) to the outside in the Y direction positive direction (right direction in FIG. 5).
  • An arm 121 is attached to the rail 120.
  • the arm 121 supports an adhesive agent nozzle 122 as an adhesive agent supply unit that supplies an adhesive agent on the wafer W.
  • the arm 121 is movable on the rail 120 by a nozzle driving unit 123.
  • the adhesive nozzle 122 can move from the standby part 124 installed on the outer side of the cup 113 in the Y direction positive direction to above the center part of the wafer W in the cup 113.
  • the arm 121 can be moved up and down by a nozzle driving unit 123 and the height of the adhesive agent nozzle 122 can be adjusted.
  • the material of the adhesion promoter the material to improve the adhesion of the resist film to be described later to the surface W 1 of the wafer W, for example, organic compounds and the like.
  • the adhesive agent is a silane coupling agent
  • the adhesive agent molecule has two functional groups. That is, one functional group is an OR group (R is an alkyl group, for example).
  • the other functional group is a functional group that easily reacts with the resist film and has an organic component.
  • An ultraviolet irradiation unit 130 that irradiates the surface W 1 of the wafer W with ultraviolet light having a wavelength of, for example, 172 nm is provided on the ceiling surface in the processing container 100 and above the spin chuck 110.
  • the ultraviolet irradiation unit 130 is disposed so as to face the surface W 1 of the wafer W held by the spin chuck 110 and cover the entire surface W 1 .
  • a cleaning liquid nozzle that ejects a cleaning liquid such as an organic solvent may be provided below the spin chuck 110. By spraying the cleaning liquid onto the back surface W 2 of the wafer W from the cleaning liquid nozzle, the back surface W 2 can be cleaned.
  • the configuration of the coating units 31 to 33 is the same as the configuration of the coating unit 30 described above, and a description thereof will be omitted.
  • the rinse unit 40 has a processing container 140 in which a loading / unloading port (not shown) for the wafer W is formed on the side surface.
  • a dipping tank 141 for dipping the wafer W is provided on the bottom surface in the processing container 140.
  • a rinse liquid for rinsing the adhesive on the wafer W for example, an organic solvent is stored.
  • a holding unit 142 that holds the wafer W is provided on the ceiling surface in the processing container 140 and above the immersion bath 141.
  • Holding portion 142 has a chuck 143 for attracting and holding the outer peripheral portion of the back surface W 2 of the wafer W. Wafer W, the surface W 1 is held by the chuck 143 to face upward.
  • the chuck 143 can be moved up and down by a lifting mechanism 144. And the wafer W is immersed in the organic solvent stored in the immersion tank 141 in the state hold
  • the holding unit 142 has a gas supply unit 145 provided above the wafer W held by the chuck 143.
  • the gas supply unit 145 can spray an inert gas such as nitrogen or a gas gas such as dry air downward, that is, the surface W 1 of the wafer W held by the chuck 143.
  • an inert gas such as nitrogen
  • a gas gas such as dry air
  • the configuration of the rinse units 41 to 43 is the same as the configuration of the rinse unit 40 described above, and a description thereof will be omitted.
  • the above wafer processing apparatus 1 is provided with a control unit 150 as shown in FIG.
  • the control unit 150 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit controls the transfer of the wafer W between the wafer carry-in / out station 2 and the wafer processing station 3, the operation of the drive system in the wafer processing station 3, and the like.
  • the program that executes is stored.
  • This program is recorded in a computer-readable storage medium such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), memory card, or the like. Or installed in the control unit 150 from the storage medium.
  • HD computer-readable hard disk
  • FD flexible disk
  • CD compact disk
  • MO magnetic optical desk
  • the wafer processing apparatus 1 is configured as described above. Next, wafer processing performed in the wafer processing apparatus 1 will be described.
  • FIG. 7 shows the main processing flow of this wafer processing
  • FIG. 8 shows the state of the wafer W in each step.
  • the wafer W is taken out from the wafer cassette CW on the cassette mounting table 10 by the wafer transfer body 12 and transferred to the transition unit 21 of the wafer processing station 3 (step A1 in FIG. 7).
  • the wafer cassette C W the wafer W, the surface W 1 is accommodated to face upward, the wafer W in this state is conveyed to the transition unit 21.
  • the wafer W is transferred to the coating unit 30 by the transfer unit 20 and transferred to the spin chuck 110.
  • nitrogen gas is supplied into the processing container 100 from the gas supply port 101.
  • the atmosphere inside the processing container 100 is exhausted from the exhaust port 104, and the inside of the processing container 100 is replaced with a nitrogen gas atmosphere.
  • ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation unit 130 to the entire surface W 1 of the wafer W.
  • the organic surface W 1 of the wafer W is removed, the surface W 1 of the wafer W is cleaned (step A2 in FIG. 7).
  • the cleaning of the surface W 1 of the wafer W in this step A2 may be performed while rotating the wafer W.
  • the adhesive nozzle 122 is moved to above the center of the wafer W, and the wafer W is rotated. Then, while irradiating ultraviolet rays continue from the ultraviolet irradiation unit 130 onto the surface W 1 of the wafer W as shown in FIG. 8 (b), supplies the adhesion agent B on the wafer W in the rotation from the contact agent nozzle 122. That is, during the irradiation of ultraviolet light, initiates the supply of the adhesion agent B to the surface W 1 of the wafer W. Supplied adhesion agent B diffuses on the wafer W by the centrifugal force is applied to the surface W 1 the entire surface of the wafer W (step A3 in FIG. 7).
  • the inside of the processing container 100 is maintained in a nitrogen gas atmosphere. Further, after the application of the adhesive B, after stopping the irradiation of ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation unit 130 and the supply of the adhesive B from the adhesive agent nozzle 122, the wafer W is continuously rotated and the surface W 1 of the wafer W is rotated. Shake off and dry.
  • the ultraviolet rays are irradiated, the binding of hydroxyl groups (OH groups) on the surface W 1 of the wafer W as shown in FIG. 9 is disconnected. Then, thus immediately after the coupling of the hydroxyl group is disconnected, the adhesion agent molecules with the surface W 1 of the wafer W as shown in FIG. 10 are combined by the dehydration condensation. Further, the ultraviolet rays irradiated on the surface W 1 of the wafer W, the adhesion agent molecules with adjacent bonded by dehydration condensation. Although not shown, the adhesive molecule is hydrolyzed and dehydrated and condensed. Thus, the chemical reaction between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W is promoted as shown in FIG.
  • R of the OR group in one functional group is an alkyl group, for example, CH 3 . 10 and 11, the other functional group B G (shaded portion in the figure) is a functional group that easily reacts with the resist film, and has an organic component.
  • the wafer W is transferred to the rinse unit 40 by the transfer unit 20 and held by the holding unit 142. Subsequently, the holding unit 142 is lowered, and the wafer W is immersed in the organic solvent stored in the immersion tank 141. When a predetermined time elapses, only the unreacted portion of the adhesion agent B, i.e. only other than the portion close contacting agent B are in close contact with the surface W 1 and the surface W 1 and the chemical reaction of the wafer W is peeled.
  • the adhesion agent B on the surface W 1 of the wafer W in the above step A3 are in close contact, the adhesion agent B of the distance from the surface W 1 of the wafer W in a predetermined will not be peeled off.
  • the adhesion film BF is formed on the wafer W with a predetermined film thickness (step A4 in FIG. 7). Then, raise the holding portion 142 blows air gas to the wafer W from the gas supply unit 145, drying the surface W 1.
  • the wafer W is transferred to the transition unit 21 by the transfer unit 20, and returned to the wafer cassette CW by the wafer transfer body 12 (step A5 in FIG. 7).
  • a series of wafer processing in the wafer processing apparatus 1 is completed.
  • step A3 while irradiating ultraviolet rays to the surface W 1 of the wafer W, since by applying the adhesion agent B on the surface W 1 of the wafer W, the surface W 1 of the wafer W chemical reaction between the adhesion agent B is accelerated, adhesion between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W is improved and. That is, the adhesive B can be brought into close contact with the surface W 1 of the wafer W in a short time. As a result, the throughput of wafer processing in steps A1 to A5 can be improved.
  • the ultraviolet in the step A3 can be brought into close contact adhesion agent B on the surface W 1 of the wafer W, as in the prior art adhesion agent it is not necessary to heat B, adhesion agent B is nor thermally expanded. Therefore, the adhesive B can be appropriately formed with a predetermined film thickness on the surface W 1 of the wafer W.
  • step A3 irradiation of ultraviolet rays to the surface W 1 of the wafer W is carried out under an atmosphere of nitrogen gas, it is possible to prevent the ozone is generated in the processing chamber 100.
  • the ultraviolet irradiation unit 130 in step A3 may be irradiated with ultraviolet rays adhesion agent B surface W 1 the entire surface of the wafer W by one irradiation, the adhesion between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W quickly Can be done.
  • step A2 since cleaning the surface W 1 of the wafer W in step A2, it is possible to properly carry out the subsequent step A3. Further, since the ultraviolet In step A2 is irradiated onto the surface W 1 of the wafer W, for example, a liquid organic solvent as compared with the case of cleaning the surface W 1 of the wafer W using, to better remove the organic matter it is possible to clean the surface W 1 of the wafer W more properly Te.
  • a release agent which is a silane coupling agent similar to an adhesive is applied on a template, and then the applied release agent is irradiated with light. It describes that the adhesion between the template surface and the release agent is improved.
  • the adhesive agent B is applied onto the wafer W while irradiating ultraviolet rays, the adhesive agent molecules are formed immediately after the hydroxyl group bond on the wafer W is cut by the ultraviolet rays. Combined by dehydration condensation.
  • the chemical reaction between the template surface and the release agent can be promoted to a certain extent, but it adheres to the wafer W as in the present embodiment.
  • the surface W 1 of the wafer W and the adhesive B are not bonded. Therefore, according to the present embodiment, the chemical reaction between the surface W 1 of the wafer W and the adhesive B can be further promoted than the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-56747, and the wafer The adhesion between the surface W 1 of W and the adhesive B can be further improved.
  • the supply of the adhesive B to the surface W 1 of the wafer W is started during the irradiation with ultraviolet rays in the step A3.
  • the adhesive B is supplied to the surface W 1 of the wafer W.
  • the irradiation of ultraviolet rays onto the surface W 1 of the wafer W may be started.
  • a coating unit 30 shown in FIG. 12 is used to perform the process A3.
  • the coating unit 30 has a processing container 200 having a wafer W loading / unloading port (not shown) formed on the side surface.
  • a gas supply source 203 that supplies nitrogen gas is connected to the gas supply port 201 via a gas supply pipe 202.
  • the inside of the processing container 200 may be supplied with a mixed gas of nitrogen gas and water vapor.
  • the gas supply port 201, the gas supply pipe 202, and the gas supply source 203 constitute a gas supply unit.
  • the exhaust port 204 for exhausting the atmosphere inside the processing container 200 is formed on the bottom surface of the processing container 200.
  • An exhaust pump 206 that evacuates the atmosphere inside the processing container 200 is connected to the exhaust port 204 via an exhaust pipe 205.
  • a mounting table 210 on which the wafer W is mounted is provided on the bottom surface in the processing container 200. Wafer W, the surface W 1 is placed on the upper surface of the mounting table 210 to face upward.
  • lifting pins 211 are provided for supporting the wafer W from below and lifting it.
  • the elevating pin 211 can be moved up and down by the elevating drive unit 212.
  • a through hole 213 that penetrates the upper surface in the thickness direction is formed on the upper surface of the mounting table 210, and the elevating pin 211 is inserted through the through hole 213.
  • An ultraviolet irradiation unit 220 that irradiates the surface W 1 of the wafer W with ultraviolet light having a wavelength of, for example, 172 nm is provided on the ceiling surface in the processing container 200 and above the mounting table 210.
  • the ultraviolet irradiation unit 220 is disposed so as to face the surface W 1 of the wafer W placed on the mounting table 210 and cover the entire surface W 1, for example.
  • a support plate 221 is disposed between the mounting table 210 and the ultraviolet irradiation unit 220.
  • Support plate 221 for example, the surface W 1 and the counter of the wafer W mounted on the stage 210 mounting through a predetermined gap, and is arranged so as to cover the surface W 1 whole surface.
  • the support plate 221 can be moved in the processing container 200 by a moving mechanism (not shown).
  • the support plate 221 is made of a transparent material that can transmit ultraviolet rays. In this embodiment, for example, quartz glass is used.
  • An adhesive agent nozzle 230 as an adhesive agent supply unit that supplies the adhesive agent B between the surface W 1 of the wafer W placed on the mounting table 210 and the support plate 221 is disposed inside the processing container 200.
  • the adhesive nozzle 230 is arranged so that the supply port 230a at the lower end thereof is directed obliquely downward.
  • the adhesive agent nozzle 230 is supported by the arm 231.
  • a movement mechanism (not shown) is attached to the arm 231, and the adhesive agent nozzle 230 can be inside the processing container 200.
  • the configuration of the coating units 31 to 33 is the same as the configuration of the coating unit 30 described above, and a description thereof will be omitted. Further, the other configuration of the wafer processing apparatus 1 is the same as the configuration of the wafer processing apparatus 1 according to the above-described embodiment, so that the description thereof is omitted.
  • FIG. 13 shows the state of the wafer W in each step of wafer processing. Note that the processing flow of wafer processing in the present embodiment is the same as the processing flow shown in FIG.
  • the wafer W in the wafer cassette CW on the cassette mounting table 10 is transferred to the transition unit 21 by the wafer transfer body 12 (step A1 in FIG. 7).
  • the wafer W is transferred to the coating unit 30 by the transfer unit 20.
  • the wafer W carried into the coating unit 30 is transferred to the elevation pins 211 and placed on the placement table 210.
  • nitrogen gas is supplied into the processing container 200 from the gas supply port 201.
  • the atmosphere inside the processing container 200 is exhausted from the exhaust port 204, and the inside of the processing container 200 is replaced with a nitrogen gas atmosphere.
  • ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation unit 220, as shown in FIG. 13 (a) on the surface W 1 the entire surface of the wafer W.
  • the organic surface W 1 of the wafer W is removed, the surface W 1 of the wafer W is cleaned (step A2 in FIG. 7).
  • the ultraviolet irradiation from the ultraviolet irradiation unit 220 is temporarily stopped, and the support plate 221 is placed so that the surface W1 of the wafer W and the support plate 221 face each other with a predetermined gap as shown in FIG. Deploy.
  • the adhesive B is supplied from the adhesive nozzle 230 between the surface W 1 of the wafer W and the support plate 221.
  • the supplied adhesive B diffuses between the surface W 1 of the wafer W and the support plate 221 by capillary action (surface tension).
  • FIG. 13C ultraviolet rays are irradiated downward from the ultraviolet irradiation unit 220 in a state where the adhesive B is supplied between the surface W 1 of the wafer W and the support plate 221.
  • the ultraviolet rays pass through the support plate 221 and are irradiated on the entire surface W 1 of the wafer W.
  • the adhesion agent B is applied on the wafer W (step A3 in FIG. 7).
  • the inside of the processing container 200 is maintained in a nitrogen gas atmosphere.
  • a chemical reaction between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W is promoted, adhesion between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W is improved.
  • an inert gas such as nitrogen or a gas gas such as dry air is supplied to the wafer W. sprayed on the surface W 1 of, drying the surface W 1.
  • an inert gas such as nitrogen or a gas gas such as dry air is supplied to the wafer W. sprayed on the surface W 1 of, drying the surface W 1.
  • the chemical reaction between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W will be omitted because it is similar to the chemical reaction in step A3 of the above-described embodiment.
  • step A4 is the same as step A4 in the above embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the wafer W is transferred to the transition unit 21 by the transfer unit 20, and returned to the wafer cassette CW by the wafer transfer body 12 (step A5 in FIG. 7).
  • a series of wafer processing in the wafer processing apparatus 1 is completed.
  • step A3 while irradiating ultraviolet rays to the surface W 1 of the wafer W, since by applying the adhesion agent B on the surface W 1 of the the wafer W, a chemical reaction between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W There is promoted, adhesion between the adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W is improved. Therefore, the adhesive B can be brought into close contact with the surface W 1 of the wafer W in a short time, and the throughput of the wafer processing in the steps A1 to A5 can be improved.
  • step A3 in a state where adhesion agent B is supplied between the surface W 1 of the wafer W and the support plate 221, since the ultraviolet rays are irradiated onto the surface W 1 of the wafer W, the adhesion UV rays are not irradiated while the agent B is diffusing. That is, it is possible to perform in a short time irradiation of ultraviolet rays to the surface W 1 of the wafer W. Thereby, it is possible to suppress the adhesive B of the wafer W from being broken by ultraviolet rays.
  • step A3 of this embodiment it had been supplied an adhesion agent B between the surface W 1 and the support plate 221 of the wafer W by use of the capillary phenomenon, the method of supplying the adhesion agent B to this It is not limited.
  • the adhesive B may be injected between the surface W 1 of the wafer W and the support plate 221.
  • step A3 of this embodiment when supplying the adhesion agent B between the surface W 1 and the support plate 221 of the wafer W, but the irradiation of ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation unit 220 it was once stopped, You may continue and irradiate the said ultraviolet-ray. That is, in the process A2 and the process A3, the ultraviolet irradiation from the ultraviolet irradiation unit 220 may be continuously performed.
  • the top and bottom arrangement of the wafer W and the support plate 221 may be reversed, that is, the wafer W may be arranged above the support plate 221.
  • the ultraviolet irradiation unit 220 disposed on the ceiling surface of the processing container 200 may be disposed below the wafer W.
  • the adhesive B is applied onto the wafer W while irradiating the surface W 1 of the wafer W with ultraviolet rays. Then, the chemical reaction between the surface W 1 of the wafer W and the adhesive B is promoted, and the adhesion between the surface W 1 of the wafer W and the adhesive B is improved.
  • the ultraviolet rays are not disturbed by the adhesive agent B, and the surface W 1 of the wafer W and the adhesive agent B Reach the interface. For this reason, the ultraviolet rays are irradiated to the surface W 1 of the wafer W without being attenuated by the adhesive B. Further, the adhesive B is hardly decomposed by ultraviolet rays.
  • the adhesion agent B is supplied between the surface W 1 of the wafer W and the support plate 221, since the ultraviolet rays are irradiated onto the surface W 1 of the wafer W, the adhesion agent B is ultraviolet rays are irradiated in the diffusion There is nothing to do. That is, it is possible to perform in a short time irradiation of ultraviolet rays to the surface W 1 of the wafer W. Thereby, it is possible to suppress the adhesive B of the wafer W from being decomposed by the ultraviolet rays. According to the embodiment as described above, it can be made to adhere more efficiently adhesion agent B and surface W 1 of the wafer W.
  • the cleaning of the surface W 1 of the wafer W in step A2, which had been performed in the coating unit 30 that performs step A3, may be performed in a separate cleaning unit.
  • This cleaning unit is disposed in any of the processing blocks G1 to G4 of the wafer processing apparatus 1, for example.
  • the cleaning unit 240 has a processing container 250 in which a loading / unloading port (not shown) for the wafer W is formed on the side surface.
  • a chuck 251 for attracting and holding the wafer W is provided in the processing container 250.
  • a chuck driving unit 252 is provided below the chuck 251.
  • the chuck driving unit 252 is provided on the bottom surface in the processing container 250 and is mounted on a rail 253 extending along the Y direction. The chuck 251 can move along the rail 253 by the chuck driving unit 252.
  • An ultraviolet irradiation unit 254 for irradiating the wafer W held by the chuck 251 with ultraviolet rays is provided on the ceiling surface in the processing container 250 and above the rails 253.
  • the ultraviolet irradiation unit 254 extends in the X direction as shown in FIG.
  • the wafer W transferred to the cleaning unit 240 is sucked and held by the chuck 251.
  • the wafer W is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation unit 254 while moving the wafer W along the rails 253 by the chuck driving unit 252. In this manner, the entire surface W 1 of the wafer W is irradiated with ultraviolet rays, and the surface W 1 of the wafer W is cleaned.
  • the adhesive agent B is applied to the surface W 1 of the wafer W by supplying the adhesive agent B onto the rotating wafer W.
  • the adhesive B may be applied onto the wafer W using an adhesive nozzle that extends in the direction and has a slit-like supply port formed on the lower surface.
  • the adhesive agent B is supplied from the supply port while the adhesive agent nozzle is moved in the side direction of the wafer W, and the adhesive agent B is applied to the entire surface W 1 of the wafer W.
  • the adhesive B is rinsed by immersing the wafer W in the organic solvent stored in the immersing tank 141, but the coating unit 30 shown in FIGS.
  • a rinse unit having a similar configuration may be used.
  • a rinsing liquid nozzle that supplies an organic solvent as a rinsing liquid for the adhesive B onto the wafer W is used instead of the adhesive nozzle 122 of the coating unit 30.
  • an organic solvent is supplied onto the rotating wafer W to rinse the entire surface W 1 of the wafer W.
  • a predetermined time elapses, only the unreacted portion of the adhesive B is peeled off, and the adhesive film BF is formed on the wafer W.
  • it continues to further rotate the the wafer W, thereby drying finishing off the surface W 1. In this way, the adhesive B on the wafer W is rinsed.
  • the wafer W is transported by the transport unit 20 in the wafer processing station 3.
  • roller transport may be performed by arranging a large number of rollers and sliding the wafer W thereon. .
  • the coating unit and the rinsing unit are arranged in this order at the wafer processing station 3.
  • the wafers W carried out from the wafer carry-in / out station 2 are sequentially carried to these processing units by carrying using a carrying roller.
  • a predetermined process is performed on the wafer W being transferred.
  • the wafer W is returned to the wafer carry-in / out station 2 and a series of wafer processing is completed.
  • predetermined processing is performed during the transfer of the wafer W in each processing unit, the throughput of the wafer processing can be further improved.
  • the wafer processing apparatus 1 of the above embodiment may be arranged in the imprint system 300 as shown in FIGS.
  • a template processing apparatus 310 that forms a release agent on the template T is also disposed.
  • a template T having a rectangular parallelepiped shape and having a predetermined transfer pattern C formed on the surface is used as shown in FIG.
  • the transfer pattern C means the side of the template T which is formed with the surface T 1, the surface T 1 opposite to the surface of the backside T 2.
  • a transparent material capable of transmitting light such as visible light, near ultraviolet light, and ultraviolet light, such as quartz glass, is used.
  • the imprint system 300 uses a template T processed by the template processing apparatus 310 in addition to the wafer processing apparatus 1 and the template processing apparatus 310 to process the wafer W processed by the wafer processing apparatus 1.
  • An imprint unit 320 for forming a resist pattern is provided thereon.
  • An interface station 321 for delivering the wafer W is disposed between the wafer processing apparatus 1 and the imprint unit 320.
  • an interface station 322 for transferring the template T is disposed between the template processing apparatus 310 and the imprint unit 320. That is, the wafer processing apparatus 1, the interface station 321, the imprint unit 320, the interface station 322, and the template processing apparatus 310 are arranged in this order in the Y direction (left and right direction in FIG. 17), and are integrally connected.
  • Template processing unit 310 has a plurality, for example five or transferring, between the template T between the outside and the template processing unit 310 in the cassette unit, the template unloading station or transferring, the template T with respect to the template cassette C T 330 and a template processing station 331 including a plurality of processing units that perform predetermined processing on the template T are integrally connected.
  • the template loading / unloading station 330 is provided with a cassette mounting table 340.
  • Cassette mounting table 340 is adapted to be mounted thereon a plurality of template cassettes C T in a line in the X direction (vertical direction in FIG. 17). That is, the template loading / unloading station 330 is configured to be able to hold a plurality of templates T.
  • the template carry-in / out station 330 is provided with a template carrier 342 that can move on a conveyance path 341 extending in the X direction.
  • the template transport body 342 can expand and contract in the horizontal direction, and can also move in the vertical direction and the vertical direction ( ⁇ direction), and can transport the template T between the template cassette CT and the template processing station 331.
  • the template processing station 331 is provided with a transport unit 350 at the center thereof.
  • a transport unit 350 for example, four processing blocks F1 to F4 in which various processing units are arranged in multiple stages are arranged.
  • the first processing block F1 and the second processing block F2 are sequentially arranged from the template loading / unloading station 330 side.
  • the third processing block F3 and the fourth processing block F4 are sequentially arranged from the template loading / unloading station 330 side.
  • a transition unit 351 for delivering the template T is disposed on the template loading / unloading station 330 side of the template processing station 331.
  • a transition unit 352 for transferring the template T is also arranged on the interface station 322 side of the template processing station 331.
  • the transport unit 350 has a transport arm that holds and transports the template T and is movable in the horizontal direction, the vertical direction, and the vertical direction.
  • the transport unit 350 can transport the template T to various processing units (to be described later) disposed in the processing blocks F1 to F4 and the transition units 351 and 352.
  • the first processing block F1 a plurality of liquid processing units, as shown in FIG. 18, for example while irradiating ultraviolet rays to the surface T 1 of the template T, releasing agent is coated on the surface T 1 of the template T applied Units 360 and 361 are stacked in two stages from the bottom.
  • the coating units 362 and 363 are stacked in two stages from the bottom.
  • chemical chambers 364 and 365 for supplying various processing liquids to the liquid processing unit are provided at the lowermost stages of the first processing block F1 and the second processing block F2, respectively.
  • the configuration of the coating units 360 to 363 is the same as the configuration of the coating unit 30 that coats the adhesive B on the wafer W in the wafer processing apparatus 1, and thus the description thereof is omitted.
  • the coating units 360-363 in place of the adhesion agent nozzle 122, the release agent nozzle is provided for supplying a release agent on the surface T 1 of the template T.
  • the coating units 360 to 363 are provided with a holding member that holds and holds the template T, instead of the spin chuck 110 that holds the wafer W by suction.
  • a material having a liquid repellency with respect to a resist film on the wafer W which will be described later, such as a fluorine-carbon compound, is used as the material of the release agent.
  • the release agent is a silane coupling agent like the adhesion agent, and the release agent molecule has two functional groups. That is, one functional group is an OR group (R is an alkyl group, for example). The other functional group is a functional group having liquid repellency with respect to the resist film on the wafer W, and has a fluoride component.
  • a plurality of liquid processing units for example, rinsing units 370 and 371 for rinsing the release agent on the template T are stacked in two stages in order from the bottom.
  • rinse units 372 and 373 are stacked in two stages in order from the bottom.
  • chemical chambers 374 and 375 for supplying various processing liquids to the liquid processing unit are provided at the lowermost stages of the third processing block F3 and the fourth processing block F4, respectively.
  • the configuration of the rinsing units 370 to 373 is the same as the configuration of the rinsing unit 40 that rinses the adhesive B on the wafer W, and the description thereof will be omitted.
  • an organic solvent is used as the rinsing liquid.
  • the interface station 321 is provided with a wafer transfer body 381 that moves on a transfer path 380 extending in the X direction as shown in FIG.
  • a buffer cassette 382 for temporarily storing a plurality of wafers W is disposed on the negative side in the X direction of the transfer path 380.
  • the wafer transfer body 381 can expand and contract in the horizontal direction, and can also move in the vertical direction and the vertical direction ( ⁇ direction), and transfers the wafer W between the wafer processing station 3, the buffer cassette 382, and the imprint unit 320. it can.
  • a transition unit 383 for delivering the template T is arranged on the interface station 321 side of the transfer unit 20.
  • the interface station 322 is provided with a template transport body 391 that moves on a transport path 390 extending in the X direction.
  • a reversing unit 392 that reverses the front and back surfaces of the template T is disposed on the positive direction side in the X direction of the transport path 390, and a plurality of templates T are temporarily stored on the negative direction side of the transport path 390 in the X direction.
  • a buffer cassette 393 is disposed.
  • the template transport body 391 can be expanded and contracted in the horizontal direction, and can also move in the vertical direction and around the vertical direction ( ⁇ direction), and between the template processing station 331, the reversing unit 392, the buffer cassette 393, and the imprint unit 320.
  • the template T can be conveyed.
  • the imprint unit 320 has a processing container 400 in which a loading / unloading port (not shown) for the template T and a loading / unloading port (not shown) for the wafer W are formed on the side surfaces.
  • a wafer holding unit 401 on which the wafer W is placed and held is provided on the bottom surface in the processing container 400. Wafer W, the surface W 1 is placed on the upper surface of the wafer holding portion 401 to face upward.
  • elevating pins 402 are provided for supporting the wafer W from below and elevating it.
  • the elevating pin 402 can be moved up and down by the elevating drive unit 403.
  • a through hole 404 that penetrates the upper surface in the thickness direction is formed on the upper surface of the wafer holding unit 401, and the elevating pins 402 are inserted through the through hole 404.
  • the wafer holding unit 401 can be moved in the horizontal direction and can be rotated around the vertical by a moving mechanism 405 provided below the wafer holding unit 401.
  • a rail 410 extending along the Y direction (left and right direction in FIG. 22) is provided on the negative side in the X direction (downward direction in FIG. 22) of the wafer holding unit 401.
  • the rail 410 is formed from the outer side of the wafer holding unit 401 on the Y direction negative direction (left direction in FIG. 22) to the outer side on the Y direction positive direction (right direction in FIG. 22).
  • An arm 411 is attached to the rail 410.
  • a resist solution nozzle 412 for supplying a resist solution onto the wafer W is supported on the arm 411.
  • the resist solution nozzle 412 has, for example, an elongated shape along the X direction that is the same as or longer than the diameter dimension of the wafer W.
  • an inkjet type nozzle is used as the resist solution nozzle 412, and a plurality of supply ports (not shown) formed in a line along the longitudinal direction are formed below the resist solution nozzle 412.
  • the resist solution nozzle 412 can strictly control the resist solution supply timing, the resist solution supply amount, and the like.
  • the arm 411 is movable on the rail 410 by a nozzle driving unit 413.
  • the resist solution nozzle 412 can move from the standby unit 414 installed outside the wafer holding unit 401 on the positive side in the Y direction to above the wafer W on the wafer holding unit 401, and further the surface of the wafer W
  • the top can be moved in the radial direction of the wafer W.
  • the arm 411 can be moved up and down by a nozzle driving unit 413 and the height of the resist solution nozzle 412 can be adjusted.
  • a template holding unit 420 that holds the template T as shown in FIG. 21 is provided on the ceiling surface in the processing container 400 and above the wafer holding unit 401. That is, the wafer holding unit 401 and the template holding unit 420 are arranged so that the wafer W placed on the wafer holding unit 401 and the template T held on the template holding unit 420 face each other. Furthermore, the template holding portion 420, the outer peripheral portion of the rear surface T 2 of the template T has a chuck 421 for holding suction.
  • the chuck 421 is movable in the vertical direction and rotatable about the vertical by a moving mechanism 422 provided above the chuck 421. Accordingly, the template T can be rotated up and down in a predetermined direction with respect to the wafer W on the wafer holding unit 401.
  • the template holding unit 420 includes a light source 423 provided above the template T held by the chuck 421.
  • the light source 423 emits light such as visible light, near ultraviolet light, and ultraviolet light, and the light from the light source 423 is transmitted through the template T and irradiated downward.
  • the imprint system 300 is configured as described above. Next, an imprint process performed in the imprint system 300 will be described.
  • FIG. 23 shows the main processing flow of this imprint process
  • FIG. 24 shows the state of the template T and wafer W in each step of this imprint process.
  • the template conveyor 342 the template T is taken from the template cassette C T on the cassette mounting table 340 is conveyed to the transition unit 351 of the template processing station 331 (Step B1 in FIG. 23).
  • the template cassette C T the template T, the surface T 1 of the transfer pattern C is formed is accommodated so as to face upward, the template T in this state is conveyed to the transition unit 351.
  • the conveyance unit 350 the template T is transported to the coating unit 360, ultraviolet rays are irradiated onto the surface T 1 of the template T, the surface T 1 is washed (step B2 in FIG. 23).
  • the coating unit 360 while irradiating ultraviolet rays to the surface T 1 of the template T, the release agent on the surface T 1 is applied (step B3 in FIG. 23).
  • the chemical reaction between the surface T 1 and the release agent of the template T is accelerated, adhesion to the surface T 1 and the release agent of the template T is improved.
  • the template T is conveyed to the rinse unit 370, and the release agent on the template T is rinsed (step B4 in FIG. 23).
  • the release film S F along the transfer pattern C on the surface T 1 of the template T is deposited in a predetermined thickness.
  • steps B2 to B4 the same process as the steps A2 to A4 performed on the wafer W in the above embodiment is performed on the template T, and thus detailed description thereof is omitted.
  • Template T release film S F is deposited is transported to the transition unit 352. Subsequently, the template T is transported to the reversing unit 392 by the template transport body 391 of the interface station 322, and the front and back surfaces of the template T are reversed. That is, the rear surface T 2 of the template T is directed upwards. Thereafter, the template T is transported to the imprint unit 320 by the template transport body 391 and sucked and held by the chuck 421 of the template holding unit 420. At this time, prior to conveying the template T in the imprint unit 320, the buffer cassette 393, the template T release film S F is deposited may be temporarily stored.
  • the template processing station 331 performs predetermined processing on the template T, and the wafer W is transferred from the wafer carry-in / out station 2 to the wafer processing station 3 while the template T is being transferred to the imprint unit 320 (step of FIG. 23). B5).
  • the wafer processing station 3, the cleaning of the surface W 1 of the wafer W (step B6 in FIG. 23), the coating adhesion agent B to irradiation and the surface W 1 of the ultraviolet to the surface W 1 of the wafer W (in Figure 23 step B7 ), rinse adhesion agent B on the wafer W (step B8 in FIG. 23) are sequentially performed, the adhesion film B F is deposited on the surface W 1 of the wafer W. Note that these steps B6 to B8 are the same as the steps A2 to A4 in the above embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the wafer W on which the adhesion film BF is formed is transferred to the transition unit 383. Subsequently, the wafer W is transferred into the imprint unit 320 by the wafer transfer body 381. At this time, the wafer W on which the adhesion film BF is formed may be temporarily stored in the buffer cassette 382 before the wafer W is transferred to the imprint unit 320.
  • the wafer W carried into the imprint unit 320 is transferred to the lift pins 402 and is placed and held on the wafer holding unit 401. Subsequently, after aligning the wafer W held by the wafer holding unit 401 by moving it to a predetermined position in the horizontal direction, the resist solution nozzle 412 is moved in the radial direction of the wafer W, as shown in FIG. As shown, a resist solution R is applied on the adhesion film BF of the wafer W (step B9 in FIG. 23). At this time, the control unit 160 controls the supply timing and supply amount of the resist solution R supplied from the resist solution nozzle 412.
  • the amount of the resist solution R applied to the portion corresponding to the convex portion (the portion corresponding to the concave portion in the transfer pattern C of the template T) is large, and the portion corresponding to the concave portion.
  • the resist solution R is applied so that the amount of the resist solution R applied to the portion corresponding to the convex portion in the transfer pattern C is small.
  • the resist solution R is applied on the wafer W in accordance with the aperture ratio of the transfer pattern C.
  • the wafer W held on the wafer holder 401 is moved to a predetermined position in the horizontal direction for alignment, and the template held on the template holder 420 is used. T is rotated in a predetermined direction. Then, the template T is lowered to the wafer W side as indicated by the arrow in FIG. Template T is lowered to a predetermined position, the surface T 1 of the template T is pressed against the resist film R F on the wafer W. The predetermined position is set based on the height of the resist pattern formed on the wafer W. Subsequently, light is emitted from the light source 423.
  • the template T is raised to form a resist pattern P on the wafer W.
  • the wafer W is transferred to the wafer carrier 381 by the lift pins 402, transferred from the imprint unit 320 to the wafer carry-in / out station 2, and returned to the wafer cassette CW (step B11 in FIG. 23).
  • a thin resist residual film L may remain in the concave portion of the resist pattern P formed on the wafer W.
  • the residual film L remains outside the imprint system 300. The film L may be removed.
  • steps B5 to B11 are repeatedly performed to form resist patterns P on the plurality of wafers W using one template T, respectively.
  • steps B1 ⁇ B4 described above, to deposit a release film S F on the surface T 1 of the plurality of templates T.
  • Template T release film S F is deposited are stored in the buffer cassette 393 in the interface station 322.
  • the template transport body 391 carries out the used template T from the imprint unit 320 and transports it to the reversing unit 392 (process of FIG. 23). B12). Subsequently, the template T in the buffer cassette 393 is transported to the imprint unit 320 by the template transport body 391. Thus, the template T in the imprint unit 320 is exchanged. Note that the timing for exchanging the template T is set in consideration of deterioration of the template T and the like.
  • the template T is also replaced when a different resist pattern P is formed on the wafer W.
  • the template T may be exchanged each time the template T is used once. Further, for example, the template T may be exchanged for each wafer W, or the template T may be exchanged for each lot, for example.
  • the used template T conveyed to the reversing unit 392 has its front and back surfaces reversed. Thereafter, the template carrier 391, the conveying unit 350, the template conveyor 342, the template T is returned to the template cassette C T.
  • the predetermined resist pattern P is continuously formed on the plurality of wafers W while the template T is continuously replaced.
  • the imprint system 300 since the imprint system 300 includes a template processing unit 310 and the wafer processing apparatus 1, in the imprint system 300, forming a release film S F on the template T At the same time, the adhesion film BF can be formed on the wafer W.
  • the template processing and the wafer processing are performed by the single imprint system 300, the throughput of the imprint processing can be improved. This also enables mass production of semiconductor devices.
  • the liquid adhesion agent B is supplied onto the wafer W in the coating unit 30 of the wafer processing apparatus 1, but a gaseous adhesion agent may be supplied.
  • the liquid release agent is supplied onto the template T, but a gaseous release agent may be supplied.
  • the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
  • the present invention is not limited to this example and can take various forms.
  • the present invention can also be applied to a case where the substrate is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than a wafer or a mask reticle for a photomask.
  • FPD flat panel display

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Abstract

　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、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、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、を有しており、 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。

Description

基板処理方法、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
　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、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。
　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）。
日本国特開２００９－４３９９８号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。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。
　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。
　別な観点による本発明は、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を格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体である。
　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。
　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している。
　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。
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。 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。 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。 塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 塗布ユニットの構成の概略を示す横断面図である。 リンスユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 ウェハ処理の各工程を示したフローチャートである。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。 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。 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。 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。 テンプレートの斜視図である。 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。 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。 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。 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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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１１３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１１３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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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、浸漬槽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４０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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　ここで、日本国特開２０１１－５６７４７号公報には、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。日本国特開２０１１－５６７４７号公報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、日本国特開２０１１－５６７４７号公報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。
　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。
　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。
　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によってガス供給部が構成されている。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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）。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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実行することができる。これによって、ウェハＷの密着剤Ｂが紫外線によって破壊されるのを抑制することができる。
　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を圧力注入してもよい。
　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。
　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。
　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。
　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実行することができる。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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　以上の実施の形態のリンスユニット４０では、浸漬槽１４１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。
　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。
　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、ローラを多数並べて、その上をウェハＷを滑らせるようにして、いわゆるローラ搬送してもよい。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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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に異なるレジストパターン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。
　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。
　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ントシステム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。
　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。
　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。
　　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

Claims (15)

  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。
  2. 請求項１に記載の基板処理方法において、
    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。
  3. 請求項２に記載の基板処理方法において、
    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。
  4. 請求項１に記載の基板処理方法において、
    前記塗布工程は、不活性ガスの雰囲気下で行われる。
  5. 請求項１に記載の基板処理方法において、
    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。
  6. 請求項１に記載の基板処理方法において、
    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、前記基板の表面に対する前記紫外線の照射を開始する。
  7. 請求項６に記載の基板処理方法において、
    前記支持板は、前記紫外線を透過させる。
  8. 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を格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体であって、
    前記基板処理方法は、
    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。
  9. 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。
  10. 請求項９に記載の基板処理装置において、
    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。
  11. 請求項９に記載の基板処理装置において、
    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。
  12. 請求項９に記載の基板処理装置において、
    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。
  13. 請求項９に記載の基板処理装置において、
    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。
  14. 請求項１３に記載の基板処理装置において、
    前記支持板は、前記紫外線を透過させる。
  15. 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を備えたインプリントシステムであって、
    前記基板処理装置は、
    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、を有し、
    前記インプリントシステムは、
    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。
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