專利名稱：模板的表面處理方法及裝置以及圖案形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及模板的表面處理方法及裝置以及圖案形成方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為形成微細(xì)圖案的方法，納米壓印法受到關(guān)注。在納米壓印法中，使形成有凹凸圖案的納米壓印用模板與涂敷于被處理基板上的抗蝕劑接觸，在使抗蝕劑固化之后，通過(guò)使模板從抗蝕劑脫模而形成抗蝕劑圖案。為了使模板容易從抗蝕劑脫模，提出有在模板表面形成脫模層的方法(參照例如 T. Zhang et al，"vapor Deposited Release Layers for Nanoimprint Lithography，，， Proc. Of SPIE,Vol. 6151，117,2006)。脫模層，例如通過(guò)將模板浸漬于脫模劑溶液并在高溫高濕下保持附著于表面的溶液，之后進(jìn)行沖洗、干燥而形成。但是，在這樣的處理中，存在于處理前模板的表面、處理氛圍中、脫模劑溶液中等的胺、水分、有機(jī)物、微粒等會(huì)吸附于模板表面，從而所形成的脫模層的均勻性會(huì)下降。若使用具有該均勻性低的脫模層的模板而形成抗蝕劑圖案，則存在著在抗蝕劑圖案中會(huì)產(chǎn)生缺陷的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的模板表面處理方法在胺被管理為小于等于預(yù)定濃度的環(huán)境中對(duì)具備圖案面的模板的表面進(jìn)行處理，所述圖案面具有凹凸，該方法包括將前述模板的表面氫氧化或使水吸附于前述表面，使OH基分布于前述表面的工序；以及使偶聯(lián)劑結(jié)合于分布有前述 OH基的模板表面的工序。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的模板的表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是說(shuō)明該第1實(shí)施方式的模板的表面處理方法的流程圖。圖3是說(shuō)明該第1實(shí)施方式的對(duì)模板的表面處理的各工序的示意圖。圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的模板的表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖5是微粒除去的示意圖。圖6是說(shuō)明該第2實(shí)施方式的對(duì)模板的表面處理的各工序的示意圖。圖7是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的模板的表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖8是表示該第3實(shí)施方式的表面處理裝置的第1反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖9是表示該第3實(shí)施方式的表面處理裝置的第2反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖10是表示該第3實(shí)施方式的表面處理裝置的保管部的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖11是說(shuō)明該第3實(shí)施方式的模板的表面處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本實(shí)施方式，模板的表面處理方法包括將具備圖案面的模板的表面氫氧化或使水吸附于前述表面，使OH基分布于前述表面的工序，所述圖案面具有凹凸；以及使偶聯(lián)劑結(jié)合于分布有前述OH基的模板表面的工序。這些處理在胺被管理為小于等于預(yù)定濃度的環(huán)境中進(jìn)行。以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。(第1實(shí)施方式)在圖1中，表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的模板的表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)。表面處理裝置100具備第1反應(yīng)室110、第2反應(yīng)室120、沿輸送路徑130輸送模板的輸送臂131、 載置處理前的模板的加載部140和送出處理后的模板的卸載部150。在加載部140與第1 反應(yīng)室110之間、第1反應(yīng)室110與第2反應(yīng)室120之間及第2反應(yīng)室120與卸載部150 之間設(shè)置有間隔壁。另外，在第1反應(yīng)室110、第2反應(yīng)室120的側(cè)面，能夠設(shè)置可以開(kāi)閉的開(kāi)閉器(未圖示)。雖然在圖1中，為了方便，將輸送臂131示于反應(yīng)室的下方，但是實(shí)際上，輸送臂131 設(shè)置為與反應(yīng)室相同程度的高度，經(jīng)由開(kāi)閉器能夠?qū)⒛０逅腿敕磻?yīng)室、從反應(yīng)室送出。此外，在表面處理裝置100的上部設(shè)置有第1過(guò)濾器160及第2過(guò)濾器170。第 1過(guò)濾器160為除去微粒的高效微?？諝膺^(guò)濾器。第2過(guò)濾器170為除去氨等胺的化學(xué)過(guò)濾器。通過(guò)第1過(guò)濾器160及第2過(guò)濾器170，表面處理裝置100內(nèi)成為微粒、胺極少的環(huán)境。例如胺被管理為幾PPb級(jí)別。第1反應(yīng)室110是使OH基反應(yīng)于模板的表面的反應(yīng)室，其具有保持部111、第1氣體供給部112及光照射部113。保持部111對(duì)通過(guò)加載部140所載置、通過(guò)輸送臂131所輸送的模板101進(jìn)行保持。模板101例如是通過(guò)對(duì)一般的光掩膜所用的全透明的石英基板用等離子蝕刻形成凹凸的圖案而成的模板。第1氣體供給部112將Η20/02/Ν2的混合氣體供給于第1反應(yīng)室110內(nèi)。第1氣體供給部112能夠控制混合氣體的混合比和/或流量而調(diào)整第1反應(yīng)室110內(nèi)的濕度。光照射部113對(duì)模板101的具有凹凸的圖案面照射光。光照射部113具有Xe準(zhǔn)分子燈作為光源，發(fā)出波長(zhǎng)172nm的光。光照射部113既可以對(duì)模板101表面一并地照射光，也可以對(duì)模板101的一部分進(jìn)行照射。優(yōu)選將光照射部113或保持部111設(shè)置為可以在平面方向或垂直方向驅(qū)動(dòng)，使模板101可以相對(duì)于光照射部113相對(duì)地移動(dòng)。此外，也可以形成為能夠調(diào)節(jié)光相對(duì)于模板101表面的照射角度。另外，介于光照射部113與模板101表面之間的氣體，使光照射部113所發(fā)出的光衰減。從而，以從光照射部113發(fā)出的光到達(dá)模板101表面的方式，調(diào)整第1反應(yīng)室110內(nèi)的濕度、氧濃度、從光照射部113發(fā)出的光的強(qiáng)度、光照射部113與模板101表面之間的距離。此外，光照射部113由石英Qz所覆蓋，由此能夠防止從光照射部113對(duì)模板101 的污染。第2反應(yīng)室120是邊進(jìn)行模板的加熱邊供給偶聯(lián)劑而使偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)室， 其具有保持部121、加熱部122、第2氣體供給部123及冷卻部(未圖示)。保持部121對(duì)從第1反應(yīng)室110通過(guò)輸送臂131所輸送的模板101進(jìn)行保持。加熱部122例如是加熱器，其進(jìn)行保持于保持部121的模板101的加熱。加熱部 122能夠調(diào)節(jié)模板101的表面溫度。第2氣體供給部123將硅烷偶聯(lián)劑與N2的混合氣體供給于第2反應(yīng)室120內(nèi)。硅烷偶聯(lián)劑例如是含有Si、在端部具有烷氧基(R0-)或NHxU= 1、幻基的碳?xì)浠衔锘蚍蓟衔?。冷卻部進(jìn)行模板101的冷卻。冷卻部例如通過(guò)接近冷卻板地保持模板101，而對(duì)模板101進(jìn)行冷卻。此外，第2氣體供給部123也可以供給低溫的干燥空氣而進(jìn)行模板的冷卻。接著，使用圖1 圖3對(duì)使用這樣的表面處理裝置100進(jìn)行模板的表面處理的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖2是說(shuō)明表面處理方法的流程圖。此外，圖3是對(duì)于模板的表面處理的各工序的示意圖。(步驟S101)將具備圖案面的模板101載置于表面處理裝置100的加載部140，所述圖案面具有凹凸。因?yàn)閷?duì)表面處理裝置100的內(nèi)部，供給通過(guò)了過(guò)濾器160、170的氛圍氣體，所以胺被管理為幾PPb級(jí)別，此外微粒極少。輸送臂131將模板101從加載部140向第1反應(yīng)室110進(jìn)行輸送。所輸送的模板101保持于保持部111。(步驟S102)第1氣體供給部112將吐0/02/隊(duì)的混合氣體供給于第1反應(yīng)室110 內(nèi)。由此，第1反應(yīng)室110內(nèi)成為高濕度氛圍。(步驟S103)光照射部113對(duì)模板101表面照射波長(zhǎng)172nm的光。由此，作用于氛圍氣體中的氧而生成臭氧，進(jìn)而生成氧化能力強(qiáng)的氧基。其結(jié)果，如圖3(a)所示，有機(jī)物被除去。此外，通過(guò)光照射，潔凈化后的石英模板101表面的硅氧烷基團(tuán)(Si-O-Si)通過(guò)OH 基而OH化(氫氧化)，如圖3(b)所示，硅烷醇基(Si-OH)均勻且細(xì)密地分布。此時(shí)，進(jìn)一步地，水分過(guò)剩地吸附于硅烷醇基上。(步驟S104)光照射部113停止光的照射，第1氣體供給部112停止混合氣體的供給。然后，通過(guò)輸送臂131向第2反應(yīng)室120移送模板101。向第2反應(yīng)室120移送的模板 101保持于保持部121。(步驟S105)加熱部122以180°C的溫度對(duì)模板101進(jìn)行加熱。由此，除去過(guò)量地吸附于模板101表面的OH化了的位置的水分。優(yōu)選加熱在大于等于100°C且小于等于 200°C的范圍進(jìn)行，該范圍是除去過(guò)剩的吸附水且分布于模板101表面的OH基不會(huì)脫去的范圍。也可以在第2反應(yīng)室120設(shè)置吸氣減壓機(jī)構(gòu)，與加熱一同對(duì)第2反應(yīng)室120內(nèi)進(jìn)行減壓。例如，將第2反應(yīng)室120內(nèi)減壓至小于等于10’a是適合的。(步驟S106)加熱部122繼續(xù)加熱。用未圖示的傳感器計(jì)測(cè)第2反應(yīng)室120內(nèi)的氛圍氣體的水分，在水分減少至PPb數(shù)量級(jí)之后，第2氣體供給部123將硅烷偶聯(lián)劑與干燥 N2的混合氣體供給于第2反應(yīng)室120內(nèi)。如圖3(c)所示，硅烷偶聯(lián)劑的水解基(例如甲氧基)與殘存于氛圍氣體中的微量的水分進(jìn)行水解反應(yīng)，生成硅烷醇基，進(jìn)而與石英模板101 表面的硅烷醇基進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，由此發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。(步驟S107)加熱部122停止加熱，冷卻部對(duì)模板101進(jìn)行冷卻。(步驟S108)從卸載部150送出模板。在步驟S103進(jìn)行了氫氧化處理的模板101表面，容易吸附氨和/或胺。此外，因?yàn)榘焙?或胺、水分、醇等是偶聯(lián)反應(yīng)的副產(chǎn)物，所以若這些物質(zhì)存在于反應(yīng)位置，則會(huì)抑制偶聯(lián)反應(yīng)。但是，在本實(shí)施方式中，通過(guò)化學(xué)過(guò)濾器170，成為胺被抑制為極低濃度的處理環(huán)境。此外，通過(guò)減壓和/或加熱，也可以除去偶聯(lián)反應(yīng)中所不需要的反應(yīng)生成。由此，能夠有效地推進(jìn)偶聯(lián)反應(yīng)。此外，若多余的水分存在于偶聯(lián)反應(yīng)時(shí)的氛圍氣體中，則在氛圍氣體中發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，偶聯(lián)劑會(huì)互相凝聚而生成微粒。因此，反應(yīng)源減少，并且反應(yīng)生成的胺等副產(chǎn)物和/ 或微粒會(huì)附著于反應(yīng)位置的模板101表面而抑制偶聯(lián)反應(yīng)。但是，在本實(shí)施方式中，因?yàn)榕c供給干燥氮?dú)庖煌M(jìn)行加熱，所以能夠?qū)⒌?反應(yīng)室120內(nèi)保持為極低濕度。進(jìn)而，也可以構(gòu)成為，將在偶聯(lián)反應(yīng)中反應(yīng)生成的胺等副產(chǎn)物的濃度抑制為低濃度。例如，在以蒸汽供給硅烷偶聯(lián)劑的情況下，在偶聯(lián)反應(yīng)中使反應(yīng)氛圍氣體在第2反應(yīng)室120與第2氣體供給部 123之間循環(huán)而進(jìn)行反應(yīng)副產(chǎn)物的除去。在該情況下，優(yōu)選在循環(huán)路徑設(shè)置化學(xué)過(guò)濾器。此外，在本實(shí)施方式中，因?yàn)樵谶M(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)的期間也進(jìn)行加熱，所以能夠從反應(yīng)位置迅速除去由偶聯(lián)反應(yīng)生成的副產(chǎn)物胺，能夠在模板101表面均勻且細(xì)密地進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，如圖3(d)所示，能夠在模板101表面形成均勻且堅(jiān)固的脫模層10。通過(guò)這樣的處理形成有脫模層的模板101，用于由以下的壓印法進(jìn)行的圖案形成。 首先，在被處理基板上涂敷壓印材料，之后，使實(shí)施了上述的表面處理的模板101接觸于壓印材料，在該狀態(tài)下使壓印材料固化。然后，通過(guò)將模板從壓印材料進(jìn)行脫模，而在被處理基板上形成圖案。使用實(shí)施了本實(shí)施方式的表面處理的模板101而形成的圖案，缺陷密度可被抑制為小于等于0. 1個(gè)/cm2。此外，能夠延長(zhǎng)模板101的壽命。這樣，通過(guò)使用實(shí)施了本實(shí)施方式的表面處理的模板101，能夠提高壓印質(zhì)量，能夠提高使用壓印而制作出的存儲(chǔ)設(shè)備和/或LED等的生產(chǎn)率。雖然在上述第1實(shí)施方式中，在使偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)生時(shí)(在步驟S106)，使用了氣化的硅烷偶聯(lián)劑，但是也可以將液狀的偶聯(lián)劑(偶聯(lián)劑溶解于溶劑而得到的液體)旋轉(zhuǎn)涂敷、噴射涂敷或輥式涂敷于模板101表面。此外，也可以使用化學(xué)汽相生長(zhǎng)法、物理汽相生長(zhǎng)法、 晶體生長(zhǎng)法或蒸鍍法，使硅烷偶聯(lián)劑成膜于模板101表面。此外，也可以在硅烷偶聯(lián)劑中混合硅烷醇催化劑等催化劑而供給于模板101表面。另外，在以液體供給硅烷偶聯(lián)劑的情況下，也能夠在偶聯(lián)反應(yīng)中使硅烷偶聯(lián)劑在第2反應(yīng)室120與硅烷偶聯(lián)劑供給部(未圖示) 之間循環(huán)而進(jìn)行反應(yīng)副產(chǎn)物的除去。在該情況下，優(yōu)選在循環(huán)路徑設(shè)置除去副產(chǎn)物的過(guò)濾
ο此外，雖然在上述第1實(shí)施方式中，使模板表面與OH基起反應(yīng)，但是也存在不直接與OH基起反應(yīng)的方法。首先，在第1反應(yīng)室110中，光照射部113照射波長(zhǎng)252nm的光，使模板101表面親水化。此時(shí)，也可以使臭氧作用于模板101表面。
接著，第1氣體供給部112將吐0/02/隊(duì)的混合氣體供給于第1反應(yīng)室110內(nèi)，并使高濕度氛圍氣體作用于模板101表面。由此，水吸附于模板101表面。將該模板101移送于第2反應(yīng)室120，在減壓下通過(guò)加熱部122以180°C左右進(jìn)行加熱。由此，除去過(guò)剩地吸附于模板101表面的水分，在模板101表面形成單層的吸附水層。然后，第2氣體供給部123供給硅烷偶聯(lián)劑與干燥隊(duì)的混合氣體，使硅烷偶聯(lián)劑作用于吸附水層，使偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)生。因?yàn)橥ㄟ^(guò)加熱除去了過(guò)剩的吸附水，所以能夠有效地推進(jìn)偶聯(lián)反應(yīng)。通過(guò)這樣的方法，與上述第1實(shí)施方式同樣地，也能夠在模板101表面形成圖3 (d) 所示的均勻且堅(jiān)固的脫模層10。(第2實(shí)施方式)在圖4中，表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的模板的表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)。表面處理裝置200構(gòu)成為，在圖1所示的上述第1實(shí)施方式的表面處理裝置100的加載部140 與第1反應(yīng)室110之間進(jìn)一步具備反應(yīng)室210 M0。輸送臂131進(jìn)行反應(yīng)室間的模板101的移送。因?yàn)樵诒砻嫣幚硌b置200的上部， 設(shè)置有第1過(guò)濾器160及第2過(guò)濾器170，所以裝置內(nèi)部保持為微粒和/或胺極少的環(huán)境。在圖4中，對(duì)與圖1所示的第1實(shí)施方式相同的部分附加同一符號(hào)而省略說(shuō)明。反應(yīng)室210除去附著于模板101表面的金屬和/或Si等無(wú)機(jī)物微粒。在圖5中表示反應(yīng)室210的示意圖。反應(yīng)室210具有加壓滾筒211、卷軸212、213、粘接片214及輸送臺(tái)215。粘接片214是在聚氯乙烯(PVC)的基材上形成有丙烯酸類(lèi)粘接層的薄片。卷軸212使?jié)L筒狀的粘接片214在卷回方向(圖中順時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)，放出粘接片 214。卷軸213使粘接片214在卷起方向(附圖中順時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)，將粘接片214卷起為滾筒狀。輸送臺(tái)215以通過(guò)加壓滾筒211的下方的方式，(向圖中右方向)輸送模板101。加壓滾筒211邊在傳送粘接片214的方向(圖中逆時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)，邊相對(duì)于通過(guò)輸送臺(tái)215所輸送的模板101的表面，壓接、剝離粘接片214。由此，從模板101表面除去無(wú)機(jī)物微粒。雖然在圖4中，示出了在反應(yīng)室210中對(duì)模板101進(jìn)行保持的保持部216，但是當(dāng)輸送臺(tái)215在與輸送臂131之間直接進(jìn)行模板101的送入、送出的情況下，能夠省略保持部 216。圖4所示的反應(yīng)室230是除去吸附于模板101表面的水和/或胺等分子的反應(yīng)室， 其具有保持部231、加熱部232及吸氣口 233。保持部231在反應(yīng)室210中對(duì)除去了無(wú)機(jī)物微粒后的模板101進(jìn)行保持。加熱部232例如是加熱器，進(jìn)行保持于保持部231的模板101的加熱。加熱部232 優(yōu)選以150°C 200°C左右的溫度進(jìn)行加熱。吸氣口 233連接于未圖示的吸氣機(jī)構(gòu)，經(jīng)由吸氣口 233排出反應(yīng)室230內(nèi)的氣體， 將反應(yīng)室內(nèi)減壓。通過(guò)加熱及減壓，如圖6(a)所示，從模板101表面除去吸附分子。殘存于模板101表面的有機(jī)物，在第1反應(yīng)室110中，如圖6(b)(與圖3(a)相同的圖)所示，被照射波長(zhǎng) 172nm的光而除去。反應(yīng)室230內(nèi)處于減壓狀態(tài)，環(huán)境(內(nèi)部壓力)與進(jìn)行前后的處理的反應(yīng)室210、 第1反應(yīng)室Iio不相同。因此，在反應(yīng)室210與反應(yīng)室230之間、反應(yīng)室230與第1反應(yīng)室 110之間分別設(shè)置構(gòu)成加載鎖定室的反應(yīng)室(加載鎖定反應(yīng)室)220、240。加載鎖定反應(yīng)室220具有保持部221、氣體供給口 222及吸氣口 223。保持部221 對(duì)實(shí)施了反應(yīng)室210中的處理的模板101進(jìn)行保持。吸氣口 223連接于未圖示的吸氣機(jī)構(gòu)， 能夠?qū)⒎磻?yīng)室內(nèi)減壓。通過(guò)對(duì)加載鎖定反應(yīng)室220內(nèi)從未圖示的氣體供給部經(jīng)由氣體供給口 222供給氮?dú)?惰性氣體)，能夠使反應(yīng)室內(nèi)成為氮?dú)夥諊?。加載鎖定反應(yīng)室240具有保持部Ml、氣體供給口 242及吸氣口 M3。保持部241 對(duì)實(shí)施了反應(yīng)室230中的處理的模板101進(jìn)行保持。吸氣口 243連接于未圖示的吸氣機(jī)構(gòu)， 能夠?qū)⒎磻?yīng)室內(nèi)減壓。通過(guò)對(duì)加載鎖定反應(yīng)室240內(nèi)從未圖示的氣體供給部經(jīng)由氣體供給口 242供給氮?dú)?惰性氣體)，能夠使反應(yīng)室內(nèi)成為氮?dú)夥諊?。加載鎖定反應(yīng)室220、240與反應(yīng)室230之間通過(guò)閘閥252、253隔開(kāi)。例如，在從加載鎖定反應(yīng)室220向反應(yīng)室230輸送模板101的情況下，在將加載鎖定反應(yīng)室220內(nèi)減壓后打開(kāi)閘閥252。此外，例如，在從反應(yīng)室230向加載鎖定反應(yīng)室240輸送模板101的情況下，在將加載鎖定反應(yīng)室MO內(nèi)減壓后打開(kāi)閘閥253。在反應(yīng)室210與加載鎖定反應(yīng)室220之間設(shè)置間隔壁251，在加載鎖定反應(yīng)室240 與第1反應(yīng)室Iio之間設(shè)置間隔壁254。另外，能夠在反應(yīng)室210和/或加載鎖定反應(yīng)室220、240的側(cè)面與第1反應(yīng)室110、 第2反應(yīng)室120同樣地設(shè)置輸送路徑130和可以進(jìn)行模板101的輸送的開(kāi)閉器(未圖示)。 進(jìn)而，也可以在加載鎖定反應(yīng)室220與反應(yīng)室230之間及反應(yīng)室230與加載鎖定反應(yīng)室240 之間另外設(shè)置未圖示的輸送機(jī)構(gòu)。這樣的表面處理裝置200，因?yàn)樵谶M(jìn)行上述第1實(shí)施方式的模板的表面處理之前， 除去模板表面的無(wú)機(jī)物微粒和/或吸附分子，所以能夠在模板表面形成更加均勻且堅(jiān)固的脫模層。此外，因?yàn)樵谛纬擅撃又霸诜磻?yīng)室210及反應(yīng)室230使模板表面潔凈化，所以能夠暫且除去部分性缺損的脫模層，并再次形成均勻的脫模層。(第3實(shí)施方式)在圖7中，表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的模板的表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)。表面處理裝置300具備第1反應(yīng)室310、第2反應(yīng)室320、沿輸送路徑330輸送模板的輸送臂331、 載置處理前的模板的加載部340、對(duì)處理后的模板進(jìn)行保管的保管部380和送出保管于保管部380的模板的卸載部350。在加載部340與第1反應(yīng)室310之間、第1反應(yīng)室310與第2反應(yīng)室320之間及第2反應(yīng)室320與保管部380之間設(shè)置有間隔壁。另外，在第1反應(yīng)室310、第2反應(yīng)室320、保管部380的側(cè)面，能夠設(shè)置可以開(kāi)閉的開(kāi)閉器(未圖示)。雖然在圖7中，為了方便，將輸送臂331示于反應(yīng)室的下方，但是實(shí)際上，輸送臂331設(shè)置為與反應(yīng)室相同程度的高度，經(jīng)由開(kāi)閉器能夠?qū)⒛０逅腿敕磻?yīng)室、從反應(yīng)室送出。此外，在表面處理裝置300的上部設(shè)置有第1過(guò)濾器360及第2過(guò)濾器370。第1過(guò)濾器360為除去微粒的高效微?？諝膺^(guò)濾器。第2過(guò)濾器370為除去氨等胺的化學(xué)過(guò)濾器。通過(guò)第1過(guò)濾器360及第2過(guò)濾器370，表面處理裝置300內(nèi)成為微粒、胺極少的環(huán)境。例如胺被管理為幾PPb級(jí)別。第1反應(yīng)室310是除去殘存于模板表面的抗蝕劑殘?jiān)扔袡C(jī)物的反應(yīng)室，其通過(guò)等離子灰化將有機(jī)物灰化而除去。將第1反應(yīng)室310的結(jié)構(gòu)的一例示于圖8。第2反應(yīng)室320是對(duì)模板表面供給藥液、除去殘存于模板表面的無(wú)機(jī)物微粒的反應(yīng)室。此外，在第2反應(yīng)室320中發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，在模板表面形成脫模層。在第2反應(yīng)室 320中，不使模板表面干燥地形成均勻的脫模層。由于使模板表面干燥會(huì)產(chǎn)生干燥痕跡(水印)等缺陷，存在迫使引起壓印缺陷的問(wèn)題。從而通過(guò)在模板表面清洗中不使干模板表面干燥地實(shí)施偶聯(lián)反應(yīng)，能夠防止形成脫模層之前的模板表面的污染，并且能夠形成均勻且堅(jiān)固的脫模層，能夠減輕壓印時(shí)的缺陷。具體地，第2反應(yīng)室320如圖9所示，具備對(duì)模板301進(jìn)行保持而使之旋轉(zhuǎn)的保持旋轉(zhuǎn)部400、藥液供給部410。保持旋轉(zhuǎn)部400具有旋轉(zhuǎn)杯401、旋轉(zhuǎn)軸402、旋轉(zhuǎn)基盤(pán)403及卡盤(pán)銷(xiāo)404。旋轉(zhuǎn)軸 402在基本垂直方向延伸，在旋轉(zhuǎn)軸402的上端安裝有圓盤(pán)狀的旋轉(zhuǎn)基盤(pán)403。旋轉(zhuǎn)軸402 及旋轉(zhuǎn)基盤(pán)403通過(guò)未圖示的電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)?？ūP(pán)銷(xiāo)404設(shè)置于旋轉(zhuǎn)基盤(pán)403的周邊部。通過(guò)卡盤(pán)銷(xiāo)404對(duì)模板301進(jìn)行夾持， 保持旋轉(zhuǎn)部400能夠使模板301基本保持為水平而旋轉(zhuǎn)。在模板301的表面的旋轉(zhuǎn)中心附近，若從藥液供給部410供給藥液，則藥液向模板 301的外周方向擴(kuò)散。此外，保持旋轉(zhuǎn)部400能夠進(jìn)行模板301的旋轉(zhuǎn)干燥。飛散于模板 301的外周方向的多余藥液被旋轉(zhuǎn)杯401接獲，經(jīng)由廢液管405排出。藥液供給部410能夠在模板301表面供給清洗液、醇、稀釋劑及硅烷偶聯(lián)劑。清洗液經(jīng)由供給管道411供給，從噴嘴412排出。對(duì)于清洗液，例如能夠使用硫酸、氟酸、鹽酸、 過(guò)氧化氫等。同樣地，醇經(jīng)由供給管道413供給，從噴嘴414排出。對(duì)于醇，例如能夠使用異丙醇和/或乙醇等。此外，稀釋劑經(jīng)由供給管道415供給，從噴嘴416排出。對(duì)于稀釋劑，例如能夠使用己烷、PGME、PGMEA、Y-丁內(nèi)酯等。此外，硅烷偶聯(lián)劑經(jīng)由供給管道417供給，從噴嘴418排出。硅烷偶聯(lián)劑例如是含有Si、在端部具有烷氧基(R0-)或NHx(x = 1,2)基的碳?xì)浠衔锘蚍蓟衔?。接著，使用圖10關(guān)于保管部380進(jìn)行說(shuō)明。保管部380在第2反應(yīng)室320中對(duì)形成有脫模層的模板301進(jìn)行保管。如圖10所示，在保管部380的上部，設(shè)置有除去微粒的高效微?？諝膺^(guò)濾器381 及除去氨等胺的化學(xué)過(guò)濾器382。因此，保管部380的內(nèi)部，成為微粒、胺比第1反應(yīng)室310 及第2反應(yīng)室320少的環(huán)境，胺濃度、微粒數(shù)被管理成為小于等于預(yù)定值。此外，對(duì)保管部 380供給氮?dú)?惰性氣體)，保管部380的內(nèi)部成為氮?dú)夥諊?。在抗蝕劑圖案的即將形成之前，通過(guò)由這樣的保管部380對(duì)模板301進(jìn)行保管，在保管中能夠防止脫模層受污染。接著，使用圖11所示的流程圖對(duì)使用這樣的表面處理裝置300進(jìn)行模板301的表面處理的方法進(jìn)行說(shuō)明。在此，模板301例如是通過(guò)對(duì)一般的光掩膜所用的全透明的石英基板用等離子蝕刻形成凹凸的圖案而成的模板。(步驟S301)將具備圖案面的模板301載置于表面處理裝置300的加載部340，所述圖案面具有凹凸。因?yàn)閷?duì)表面處理裝置300的內(nèi)部，供給通過(guò)了過(guò)濾器360、370的氛圍氣體，所以胺被管理為幾PPb級(jí)別，此外微粒極少。輸送臂331將模板301從加載部340向第1反應(yīng)室310進(jìn)行輸送。(步驟S302)在第1反應(yīng)室310中進(jìn)行等離子灰化，除去殘存于模板301表面的抗蝕劑殘?jiān)扔袡C(jī)物。(步驟S303)輸送臂331從第1反應(yīng)室310向第2反應(yīng)室320輸送模板301。所輸送的模板301由圖9所示的卡盤(pán)銷(xiāo)404所夾持。(步驟S304)使模板301以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并從藥液供給部410對(duì)模板301 的表面的旋轉(zhuǎn)中心附近供給清洗液。清洗液受到由模板301的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，蔓延于模板301表面全部區(qū)域，從而進(jìn)行模板301的清洗處理。由此，除去殘存于模板301的表面的無(wú)機(jī)物微粒。(步驟S3(^)從藥液供給部410對(duì)模板301的表面的旋轉(zhuǎn)中心附近供給醇。醇受到由模板301的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，蔓延于模板301表面全部區(qū)域。由此，殘留于模板301 的表面的清洗液被置換為醇。(步驟S306)從藥液供給部410對(duì)模板301的表面的旋轉(zhuǎn)中心附近供給稀釋劑。 稀釋劑受到由模板301的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，蔓延于模板301表面全部區(qū)域。由此，殘留于模板301的表面的醇被置換為稀釋劑。(步驟S307)從藥液供給部410對(duì)模板301的表面的旋轉(zhuǎn)中心附近供給硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑受到由模板301的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，蔓延于模板301表面全部區(qū)域。硅烷偶聯(lián)劑的水解基(例如甲氧基)與殘存于氛圍氣體中和/或模板301上的微量的水分進(jìn)行水解反應(yīng)，生成硅烷醇基，進(jìn)而與模板301表面的硅烷醇基進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，由此發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。由此，在模板301的表面形成均勻的脫膜層。(步驟S308)從藥液供給部410對(duì)模板301的表面的旋轉(zhuǎn)中心附近供給稀釋劑。 稀釋劑受到由模板301的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，蔓延于模板301表面全部區(qū)域。由此，殘留于模板301的表面的硅烷偶聯(lián)劑被置換為稀釋劑。(步驟S309)進(jìn)行模板301的干燥處理。例如將模板301的旋轉(zhuǎn)速度提高為預(yù)定的旋轉(zhuǎn)干燥旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)行甩去殘存于模板301的表面的稀釋劑而使之干燥的旋轉(zhuǎn)干燥處理。(步驟S310)從第2反應(yīng)室320送出模板301，送入于保管部380。模板301直至抗蝕劑圖案的即將形成之前，在保管部380中被保管。這樣在本實(shí)施方式中，在第2反應(yīng)室320中，從步驟S304的濕式清洗處理到步驟 S307的脫模層形成的期間，不使模板301干燥而保持濡濕的狀態(tài)不變。因?yàn)槟０?01未曝露于氛圍氣體中，能夠防止有機(jī)物等附著于模板301表面，所以能夠形成均勻且堅(jiān)固的脫模層。此外，通過(guò)使用實(shí)施了本實(shí)施方式的表面處理的模板301，能夠提高壓印質(zhì)量，能夠提高使用壓印制作出的存儲(chǔ)設(shè)備和/或LED等的生產(chǎn)率。
雖然在上述第3實(shí)施方式中，通過(guò)等離子灰化除去模板301上的有機(jī)物，但是既可以照射紫外線使有機(jī)物分解而將其除去，也可以使用發(fā)煙硝酸、臭氧水、高濃度臭氧水等氧化性液體使有機(jī)物氧化分解而將其除去。此外，也可以使用有機(jī)溶劑除去有機(jī)物。此外，也可以將表面處理裝置300的保管部380設(shè)置于表面處理裝置100、200。另外，本發(fā)明并非限定于上述實(shí)施方式原樣，而能夠在實(shí)施階段在不脫離其主旨的范圍對(duì)構(gòu)成要素進(jìn)行變形而具體化。此外，通過(guò)在上述實(shí)施方式中公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素的適宜組合，能夠形成各種發(fā)明。例如，也可以從實(shí)施方式所示的全部構(gòu)成要素中刪除幾個(gè)構(gòu)成要素。進(jìn)而，也可以適宜組合不同實(shí)施方式中的構(gòu)成要素。
權(quán)利要求
1.一種模板的表面處理方法，其在胺被管理為小于等于預(yù)定濃度的環(huán)境中對(duì)具備圖案面的模板的表面進(jìn)行處理，所述圖案面具有凹凸，該方法包括將前述模板的表面氫氧化或使水吸附于前述表面，使OH基分布于前述表面的工序；以及使偶聯(lián)劑結(jié)合于分布有前述OH基的模板表面的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模板的表面處理方法，其特征在于在使OH基分布于前述表面的工序與使偶聯(lián)劑結(jié)合于前述模板表面的工序之間，進(jìn)一步包括除去前述模板表面的水分的一部分的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模板的表面處理方法，其特征在于以大于等于100°C且小于等于200°C對(duì)前述模板表面進(jìn)行加熱，除去前述模板的表面的水分的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模板的表面處理方法，其特征在于在使前述偶聯(lián)劑結(jié)合的工序中，在偶聯(lián)反應(yīng)中進(jìn)行反應(yīng)副產(chǎn)物的除去。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模板的表面處理方法，其特征在于前述偶聯(lián)劑以氣體供給，在偶聯(lián)反應(yīng)中使反應(yīng)氛圍氣體循環(huán)而進(jìn)行反應(yīng)副產(chǎn)物的除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模板的表面處理方法，其特征在于在使OH基分布于前述模板的表面的工序之前，進(jìn)一步包括從前述表面除去無(wú)機(jī)物微粒及有機(jī)物的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模板的表面處理方法，其特征在于 通過(guò)等離子灰化從前述表面除去有機(jī)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模板的表面處理方法，其特征在于 對(duì)模板表面供給清洗液而除去無(wú)機(jī)物微粒；將模板表面的前述清洗液置換為醇； 將模板表面的前述醇置換為稀釋劑；將模板表面的前述稀釋劑置換為前述偶聯(lián)劑，使前述偶聯(lián)劑結(jié)合于模板表面； 在前述偶聯(lián)劑的結(jié)合之后，使模板表面干燥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模板的表面處理方法，其特征在于使前述偶聯(lián)劑結(jié)合于模板表面之后，進(jìn)一步包括在保管部保管前述模板的工序，所述保管部被管理為胺小于等于預(yù)定濃度、微粒數(shù)小于等于預(yù)定值，且該保管部成為惰性氣體氛圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模板的表面處理方法，其特征在于前述偶聯(lián)劑是含有硅、在端部具有烷氧基(R0-)或NHx(x = 1,2)基的碳?xì)浠衔锘蚍蓟衔铩?br> 11.一種圖案形成方法，包括在被處理基板上涂敷壓印材料的工序；使通過(guò)權(quán)利要求1所述的模板的表面處理方法進(jìn)行了表面處理的模板的圖案面接觸于前述壓印材料的工序；在使前述模板接觸于前述壓印材料的狀態(tài)下使前述壓印材料固化的工序；以及使前述模板從前述壓印材料脫模的工序。
12.—種模板的表面處理裝置，具備第1反應(yīng)室，其設(shè)置有對(duì)具備圖案面的模板的表面照射光的光照射部及供給壓0/02/隊(duì)的混合氣體的第1供給部，所述圖案面具有凹凸；第2反應(yīng)室，其設(shè)置有對(duì)前述模板進(jìn)行加熱的加熱部及對(duì)前述模板的表面供給偶聯(lián)劑的第2供給部；以及過(guò)濾器，其除去胺，將自身裝置內(nèi)的氣體的胺濃度保持為小于等于預(yù)定值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的模板的表面處理裝置，其特征在于 前述第2供給部供給氮與硅烷偶聯(lián)劑的混合氣體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的模板的表面處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備 第3反應(yīng)室，其設(shè)置有從前述模板的表面吸附除去無(wú)機(jī)物微粒的除去部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模板的表面處理裝置，其特征在于前述除去部通過(guò)加壓滾筒將粘接片壓接及剝離于前述模板的表面，而吸附除去前述無(wú)機(jī)物微粒。
16.一種模板的表面處理裝置，具備第1反應(yīng)室，其設(shè)置有從具備圖案面的模板的表面除去有機(jī)物的除去部，所述圖案面具有凹凸；第2反應(yīng)室，其設(shè)置有對(duì)前述模板的表面按順序供給清洗液、醇、稀釋劑、偶聯(lián)劑的藥液供給部；以及過(guò)濾器，其除去胺，將自身裝置內(nèi)的氣體的胺濃度保持為小于等于預(yù)定值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的模板的表面處理裝置，其特征在于在前述第2反應(yīng)室，設(shè)置有能夠進(jìn)行前述模板的干燥的干燥處理部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的模板的表面處理裝置，其特征在于 前述藥液供給部在對(duì)前述模板的表面供給偶聯(lián)劑之后供給稀釋劑；前述干燥處理部通過(guò)旋轉(zhuǎn)干燥處理，使表面由稀釋劑濡濕了的前述模板干燥。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的模板的表面處理裝置，其特征在于 前述除去部進(jìn)行等離子灰化。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的模板的表面處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備 保管部，其對(duì)從前述第2反應(yīng)室送出的前述模板進(jìn)行保管；前述保管部被管理為胺小于等于預(yù)定濃度、微粒數(shù)小于等于預(yù)定值，且該保管部成為惰性氣體氛圍。
全文摘要
本發(fā)明提供模板的表面處理方法及裝置以及圖案形成方法。根據(jù)本實(shí)施方式，模板的表面處理方法包括將具備圖案面的模板的表面氫氧化或使水吸附于前述表面，使OH基分布于前述表面的工序，所述圖案面具有凹凸；以及使偶聯(lián)劑結(jié)合于分布有前述OH基的模板表面的工序。這些處理在胺被管理為小于等于預(yù)定濃度的環(huán)境中進(jìn)行。
文檔編號(hào)H01L21/027GK102208335SQ20111005248
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者伊藤信一, 富田寬, 小林克稔, 林秀和, 河村嘉久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝