特許 5776631 テンプレート洗浄方法、パターン形成方法、光洗浄装置およびナノインプリント装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5776631

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】テンプレート洗浄方法、パターン形成方法、光洗浄装置およびナノインプリント装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/72 20060101AFI20150820BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20150820BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   B29C33/72

   B29C59/02 B

   H01L21/30 502D

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-126683(P2012-126683)

(22)【出願日】2012年6月4日

(65)【公開番号】特開2013-248841(P2013-248841A)

(43)【公開日】2013年12月12日

【審査請求日】2014年6月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078754

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 正彦

(72)【発明者】

【氏名】堀部 大輝

【審査官】 池ノ谷 秀行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４５３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６２２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５５１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４３９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４６９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２０６８５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

Ｂ２９Ｃ ５９／００−５９／１８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ナノインプリントに用いられるテンプレートのパターン面を光洗浄するテンプレート洗浄方法であって、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気の雰囲気下において、真空紫外光をテンプレートのパターン面に照射することにより、レジストよりなるインプリント材料の残渣を除去する真空紫外光照射工程を有することを特徴とするテンプレート洗浄方法。

【請求項2】

前記インプリント材料は、硫黄元素および／またはリン元素を含むものであることを特徴とする請求項１に記載のテンプレート洗浄方法。

【請求項3】

ナノインプリントに用いられるテンプレートのパターン面を光洗浄するテンプレート洗浄方法であって、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気の雰囲気下において、真空紫外光をテンプレートのパターン面に照射する真空紫外光照射工程を有し、
前記真空紫外光照射工程は、前記テンプレートをそのパターン面の温度が２５〜１５０℃となるよう温度制御した状態で行われることを特徴とするテンプレート洗浄方法。

【請求項4】

前記テンプレートに接触または接近して配置された温度制御手段によって、当該テンプレートを温度制御することを特徴とする請求項３に記載のテンプレート洗浄方法。

【請求項5】

前記乾燥空気の温度を２５〜１５０℃とすることによって、前記テンプレートを温度制御することを特徴とする請求項３に記載のテンプレート洗浄方法。

【請求項6】

パターンを形成すべき基板上にインプリント材料を塗布することによってインプリント材料層を形成し、
当該インプリント材料層に、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のテンプレート洗浄方法によって洗浄処理されたテンプレートを押圧し、この状態で、当該インプリント材料層を硬化処理することを特徴とするパターン形成方法。

【請求項7】

紫外光透過窓を有する筐体と、この筐体内に配置された、真空紫外光を放射する紫外光放射ランプとを有する光出射機構を具えてなり、前記光出射機構における前記紫外光透過窓がナノインプリント装置におけるレジストよりなるインプリント材料層に接触されるテンプレートのパターン面に間隙を介して対向するよう配置される光洗浄装置であって、
前記紫外光透過窓の周囲に、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気を供給する乾燥空気供給機構に接続される乾燥空気供給口を有することを特徴とする光洗浄装置。

【請求項8】

前記紫外光透過窓の周囲に、前記紫外光透過窓と前記テンプレートとの間の間隙に流通する乾燥空気を吸引する乾燥空気吸引口を有することを特徴とする請求項７に記載の光洗浄装置。

【請求項9】

チャンバ内に配置されたテンプレートと、このテンプレートの下方位置に、基板上にレジストよりなるインプリント材料層が形成されてなる被処理物を搬送する搬送機構と、前記インプリント材料層を硬化処理する硬化処理手段とを具えてなるナノインプリント装置であって、
紫外光透過窓を有する筐体と、この筐体内に配置された、真空紫外光を放射する紫外光放射ランプとを有する、当該紫外光透過窓がテンプレートのパターン面に間隙を介して対向するよう配置される光洗浄装置を具え、
前記チャンバには、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気を供給する乾燥空気供給機構に接続される乾燥空気供給口が形成されていることを特徴とするナノインプリント装置。

【請求項10】

チャンバ内に配置されたテンプレートと、このテンプレートの下方位置に、基板上にレジストよりなるインプリント材料層が形成されてなる被処理物を搬送する搬送機構と、前記インプリント材料層を硬化処理する硬化処理手段とを具えてなるナノインプリント装置であって、
請求項７または請求項８に記載の光洗浄装置が設けられていることを特徴とするナノインプリント装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナノインプリントに用いられるテンプレートを光洗浄するテンプレート洗浄方法、このテンプレート洗浄方法によって洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成方法、このテンプレート洗浄方法に用いられる光洗浄装置、およびこの光洗浄装置を具えたナノインプリント装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体チップやバイオチップの製造においては、従来のフォトリソグラフィーおよびエッチングを利用したパターン形成方法に比較して低コストで製造することが可能な方法として、ナノインプリント技術が注目されている。
このナノインプリント技術を利用したパターン形成方法においては、パターンを形成すべき基板例えばウエハ上に、液状の光硬化型または熱硬化型のレジストよりなるナノインプリント材料を塗布することによってナノインプリント材料層を形成し、このナノインプリント材料層に対して、形成すべきパターンのネガとなるパターンが形成されたテンプレート（モールド）を接触させ、この状態で、ナノインプリント材料層を硬化処理し、その後、得られた硬化樹脂層からテンプレートを離型する工程が行われる（特許文献１および特許文献２参照。）。

【0003】

このようなパターン形成方法においては、テンプレートの表面にレジスト残渣などが存在すると、得られるパターンに欠陥が生じるため、テンプレートの表面を洗浄することが必要である。
而して、テンプレートを洗浄する方法としては、テンプレートのパターン面を水等の洗浄剤に浸漬させた後、テンプレートのパターン面に紫外光を照射することにより、洗浄剤を光励起して酸素ラジカルやＯＨラジカル等のラジカルを生成させ、このラジカルによってレジスト残渣を分解除去する方法（特許文献３参照。）が知られている。
然るに、このような洗浄法においては、テンプレートのパターン面を洗浄剤に浸漬させたときに、洗浄剤中にレジスト残渣が分散されることにより、後続のテンプレート洗浄において、洗浄剤中に分散したレジスト残渣が再度テンプレートに付着することによって二次汚染が生じる、という問題がある。
また、テンプレートを洗浄するために、テンプレートをナノインプリント装置から取り外し、テンプレートの洗浄が終了した後、当該テンプレートをナノインプリント装置に取り付ける作業が必要となり、従って、パターン形成工程を長時間にわたって停止しなければならないため、生産効率が低下する、という問題がある。

【0004】

一方、液晶表示素子等の製造工程においては、ガラス基板を洗浄する手段として、光洗浄方法が利用されている（特許文献４参照。）。
この光洗浄方法においては、ガラス基板の表面に真空紫外光を照射することにより、当該真空紫外光のエネルギーによって異物が分解されると共に、空気中の酸素に真空紫外光が照射されることにより生じたラジカル酸素、オゾン等の活性酸素によって分解物が酸化してガス化される結果、ガラス基板の表面に存在する異物が除去される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−１９４１４２号公報

【特許文献2】特開２００８−９１７８２号公報

【特許文献3】特開２０１０−４６９２３号公報

【特許文献4】特開平８−２３６４９２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、液晶表示素子等の製造工程に利用されている光洗浄方法を、テンプレートの洗浄に適用した場合には、レジスト残渣を確実に除去することが困難であることが判明した。
本発明者は、このような問題について鋭意検討重ねた結果、レジスト残渣中に含まれる硫黄元素やリン元素が空気中の水と反応することにより、硫酸、リン酸、その他の硫黄化合物またはリン化合物が生成され、この硫黄化合物やリン化合物がテンプレートのパターン面に残留すると推定し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【0007】

本発明の目的は、テンプレートのパターン面に残存するレジスト残渣を除去することができるテンプレート洗浄方法および光洗浄装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、欠陥の少ないパターンを形成することができるパターン形成方法およびナノインプリント装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のテンプレート洗浄方法は、ナノインプリントに用いられるテンプレートのパターン面を光洗浄するテンプレート洗浄方法であって、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気の雰囲気下において、真空紫外光をテンプレートのパターン面に照射することにより、レジストよりなるインプリント材料の残渣を除去する真空紫外光照射工程を有することを特徴とする。

【0009】

本発明のテンプレート洗浄方法においては、前記乾燥空気の露点が−１１０〜１０℃であるが、−９０〜−３０℃であることが好ましい。ここで、本明細書中における乾燥空気の露点は装置に導入する前の温度２５℃のときの露点とする。ナノインプリントプロセスはクリーンルームで行われるため温度変動はほとんどないので、インラインの気体の温度は２５℃の露点で管理することができるためである。
また、本発明のテンプレート洗浄方法は、ナノインプリントに用いられるテンプレートのパターン面を光洗浄するテンプレート洗浄方法であって、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気の雰囲気下において、真空紫外光をテンプレートのパターン面に照射する真空紫外光照射工程を有し、前記真空紫外光照射工程は、前記テンプレートをそのパターン面の温度が２５〜１５０℃となるよう温度制御した状態で行われることを特徴とする。
このようなテンプレート洗浄方法においては、前記テンプレートに接触または接近して配置された温度制御手段によって、当該テンプレートを温度制御してもよく、また、前記乾燥空気の温度を２５〜１５０℃とすることによって、前記テンプレートを温度制御してもよい。
また、本発明における乾燥空気の露点計測器については、−８０℃までをＴｅｓｔｏ社の６７４０型圧力露点変換器を使用し、−８０℃を超えた低湿度についてはパナメトリックス社のナノトレース水分計ＤＦ７５０型を使用して計測した。後者では水分はｐｐｍ〜ｐｐｔで計測されるが、露点は計算で算出することができる。

【0010】

本発明のパターン形成方法は、パターンを形成すべき基板上にインプリント材料を塗布することによってインプリント材料層を形成し、
当該インプリント材料層に、上記のテンプレート洗浄方法によって洗浄されたテンプレートを押圧し、この状態で、当該インプリント材料層を硬化処理することを特徴とする。

【0011】

本発明のパターン形成方法においては、前記インプリント材料は、硫黄元素および／またはリン元素を含む物質が含有されてなるものであってもよい。

【0012】

本発明の光洗浄装置は、紫外光透過窓を有する筐体と、この筐体内に配置された、真空紫外光を放射する紫外光放射ランプとを有する光出射機構を具えてなり、前記光出射機構における前記紫外光透過窓がナノインプリント装置におけるレジストよりなるインプリント材料層に接触されるテンプレートのパターン面に間隙を介して対向するよう配置される光洗浄装置であって、
前記紫外光透過窓の周囲に、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気を供給する乾燥空気供給機構に接続される乾燥空気供給口を有することを特徴とする。

【0013】

本発明の光洗浄装置においては、前記紫外光透過窓の周囲に、前記紫外光透過窓と前記テンプレートとの間の間隙に流通する乾燥空気を吸引する乾燥空気吸引口を有することが好ましい。

【0014】

本発明のナノインプリント装置は、チャンバ内に配置されたテンプレートと、このテンプレートの下方位置に、基板上にレジストよりなるインプリント材料層が形成されてなる被処理物を搬送する搬送機構と、前記インプリント材料層を硬化処理する硬化処理手段とを具えてなるナノインプリント装置であって、
紫外光透過窓を有する筐体と、この筐体内に配置された、真空紫外光を放射する紫外光放射ランプとを有する、当該紫外光透過窓がテンプレートのパターン面に間隙を介して対向するよう配置される光洗浄装置を具え、
前記チャンバには、露点が−１１０〜１０℃である乾燥空気を供給する乾燥空気供給機構に接続される乾燥空気供給口が形成されていることを特徴とする。

【0015】

本発明のナノインプリント装置は、チャンバ内に配置されたテンプレートと、このテンプレートの下方位置に、基板上にレジストよりなるインプリント材料層が形成されてなる被処理物を搬送する搬送機構と、前記インプリント材料層を硬化処理する硬化処理手段とを具えてなるナノインプリント装置であって、上記の光洗浄装置が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明のテンプレート洗浄方法および光洗浄装置によれば、乾燥空気の雰囲気下において、真空紫外光をテンプレートのパターン面に照射することにより、インプリント材料が硫黄元素またはリン元素を含有してなるものであっても、硫酸などの硫黄化合物やリン酸などのリン化合物が生成されることが防止または抑制されるので、テンプレートのパターン面に残存するレジスト残渣を除去することができる。
本発明のパターン形成方法およびナノインプリント装置によれば、インプリント材料層に、上記のテンプレート洗浄方法によって洗浄されたテンプレートを押圧することにより、欠陥の少ないパターンを確実に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明のテンプレート洗浄方法およびパターン形成方法を実行するためのナノインプリント装置の一例における内部の構成の概略を示す説明図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すナノインプリント装置をＸ−Ｘで切断して示す説明用断面図である。

【図2】本発明のテンプレート洗浄方法に用いられる光洗浄装置の一例における構成を示す説明用斜視図である。

【図3】図２に示す光洗浄装置の説明用断面図である。

【図4】図２に示す光洗浄装置におけるエキシマランプの斜視図である。

【図5】図４に示すエキシマランプの説明用断面図である。

【図6】図１に示すナノインプリント装置による各工程を示す説明図であり、（ａ）は、基板の表面にインプリント材料層が形成された状態を示す説明図、（ｂ）は、基板がテンプレートの下方位置に搬送された状態を示す説明図、（ｃ）は、光洗浄装置が、テンプレートのパターン面に間隙を介して対向するよう配置された状態を示す説明図である。

【図7】図１に示すナノインプリント装置によるパターン形成工程を示す説明図であり、（ａ）は、インプリント材料層にテンプレートが押圧された状態を示す説明用断面図、（ｂ）は、硬化層からテンプレートが離型された状態を示す説明図である。

【図8】温度制御手段の温度制御実行位置および退避位置を示す説明図である。

【図9】本発明に係る光洗浄装置の一例における構成を示す説明用断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明のテンプレート洗浄方法およびパターン形成方法を実行するためのナノインプリント装置の一例における内部の構成の概略を示す説明図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すナノインプリント装置をＸ−Ｘで切断して示す説明用断面図である。
図１において、１はテンプレート、２はテンプレート１を保持する保持部材、３はチャンバであって、テンプレート１はチャンバー３の内部に位置する。４は、被処理物である基板Ｗをテンプレート１の下方位置に搬送する搬送機構であって、この搬送機構４には、基板Ｗを保持するチャック４ａが設けられている。５は、基板Ｗの表面に液状の光硬化型レジストよりなるインプリント材料を塗布することによってインプリント材料層を形成するインクジェット方式による塗布手段、６はテンプレート１の上方に位置し、基板Ｗ上に形成されたインプリント材料層にテンプレートを介して紫外光を照射することによって当該インプリント材料層を硬化処理する硬化処理手段である。３０は、テンプレート１のパターン面に真空紫外光を照射する光洗浄装置であり、この光洗浄装置３０は、テンプレート１のパターン面に間隙を介して配置されるよう搬送する搬送アーム（図示省略）に固定されている。
また、チャンバ３における一側壁３ａの下方位置には、乾燥空気供給機構（図示省略）に接続された、基板Ｗと光洗浄装置との間に乾燥空気を供給するための乾燥空気供給口Ｋ１が形成され、チャンバ３における一側壁３ａに対向する他側壁３ｂの上方位置には、乾燥空気供給口Ｋ１からの乾燥空気を排出するための乾燥空気排出口Ｔが形成されている。 また、チャンバ３内には、当該チャンバ３内の空気の露点を測定する露点計測器（図示省略）が設けられている。

【0019】

テンプレート１を構成する材料としては、硬化処理手段６からの紫外光を透過し得るもの、例えば合成石英ガラスを用いることが好ましい。
硬化処理手段６における紫外光光源としては、例えばメタルハライドランプ、高圧水銀灯、ＬＥＤなどを用いることができる。

【0020】

図２は、光洗浄装置３０の一例における外観の構成を示す説明用斜視図であり、図３は、図２に示す光洗浄装置の内部の構成を示す説明用断面図である。
この光洗浄装置３０における筐体１０は外形が略直方体状のものであり、この筐体１０内には、ランプ収容室Ｓ１および回路室Ｓ２が隔壁１２を介して並ぶよう形成されており、筐体１０におけるランプ収容室Ｓ１を形成する部分の上面には、例えば石英ガラスよりなる紫外光透過窓１１が、枠状の固定板１３によって固定されて設けられている。
筐体１０におけるランプ収容室Ｓ１内には、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を放射するエキシマランプ２０が配置され、回路室Ｓ２内には、昇圧トランス２５などが配置されている。また、図２において、１５は、ランプ収容室Ｓ１内に例えば窒素ガスなどのパージ用ガスを供給するためのパージ用ガス流通管である。

【0021】

図４は、エキシマランプ２０の斜視図であり、図５は、図４に示すエキシマランプ２０の説明用断面図である。このエキシマランプ２０は、内部に放電空間Ｓが形成された全体が扁平な板状の放電容器２１を有し、この放電容器２１の両端には口金２４が設けられ、当該放電容器２１の放電空間Ｓ内には、エキシマ発光用ガスが気密に封入されている。放電容器２１の一面には、網状の高電圧側電極２２が配置され、当該放電容器２１の他面には、網状のアース側電極２３が配置されており、高電圧側電極２２およびアース側電極２３の各々は、高周波電源（図示省略）に接続されている。そして、エキシマランプ２０は、放電容器２１における高電圧側電極２２が配置された一面が、筐体１０における紫外光透過窓１１と対向するよう配置されている。

【0022】

放電容器２１を構成する材料としては、真空紫外光を良好に透過するもの、具体的には、合成石英ガラスなどのシリカガラス、サファイアガラスなどを用いることができる。
高電圧側電極２２およびアース側電極２３を構成する材料としては、アルミニウム、ニッケル、金などの金属材料を用いることができる。また、高電圧側電極２２およびアース側電極２３は、上記の金属材料を含む導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、或いは上記の金属材料を真空蒸着することにより、形成することもできる。
放電容器２１の放電空間Ｓ内に封入されるエキシマ発光用ガスとしては、真空紫外光を放射するエキシマを生成し得るもの、具体的には、キセノン、アルゴン、クリプトン等の希ガス、または、希ガスと、臭素、塩素、ヨウ素、フッ素等のハロゲンガスとを混合した混合ガスなどを用いることができる。エキシマ用発光ガスの具体的な例を、放射される真空紫外光の波長と共に示すと、キセノンガスでは１７２ｎｍ、アルゴンとヨウ素との混合ガスでは１９１ｎｍ、アルゴンとフッ素との混合ガスでは１９３ｎｍである。
また、エキシマ用ガスの封入圧は、例えば１０〜１００ｋＰａである。

【0023】

このようなナノインプリント装置においては、図６（ａ）に示すように、搬送機構４におけるチャック４ａに保持された基板Ｗを、当該搬送機構４によって塗布手段５の下方位置に移動させ、当該塗布手段５によって基板Ｗの表面に液状の光硬化型レジストよりなるインプリント材料を塗布することにより、基板Ｗ上にインプリント材料層Ｐ１を形成する。次いで、図６（ｂ）に示すように、搬送機構４によって、インプリント材料層Ｐ１が形成された基板Ｗをテンプレート１の下方位置に移動させて所要の位置に位置合わせする。そして、図７（ａ）に示すように、テンプレート１を下方に移動させることにより、当該テンプレート１を、基板Ｗ上に形成されたインプリント材料層Ｐ１に接触させて押圧し、この状態で、硬化処理手段６によって、インプリント材料層Ｐ１にテンプレート１を介して紫外光を照射することにより、インプリント材料層Ｐ１を硬化させる。その後、図７（ｂ）に示すように、得られた硬化層Ｐ２からテンプレート１を離型させることにより、基板Ｗに対するパターン形成が達成される。

【0024】

このような基板Ｗに対するパターン形成が終了すると、真空紫外光照射工程を含むテンプレートの光洗浄が開始される。
具体的には、図６（ｃ）に示すように、搬送機構４によって、基板Ｗが、テンプレート１の下方位置からその側方位置に移動されて退避されると共に、光洗浄装置３０がテンプレート１の下方位置に搬送され、その紫外光透過窓１１（図３参照）がテンプレート１のパターン面に間隙を介して対向するよう配置され、この状態で、真空紫外光照射工程が実行される。
ここで、紫外光透過窓１１の外面とテンプレート１のパターン面との間の離間距離は、例えば０．３〜１０．０ｍｍである。

【0025】

真空紫外光照射工程においては、乾燥空気供給口Ｋ１に接続された乾燥空気供給機構を作動させ、これにより、乾燥空気供給口Ｋ１からチャンバ３内に供給された乾燥空気が、光洗浄装置３０における紫外光透過窓とテンプレート１との間の間隙に流通され、その結果、テンプレート１のパターン面が乾燥空気の雰囲気とされる。そして、チャンバ３内に設けられた露点計測器（図示省略）によって測定される、当該チャンバ３内の空気の露点が所要の値に達した状態で、光洗浄装置３０におけるエキシマランプ２０（図４参照）を点灯させることにより、エキシマランプ２０からの真空紫外光が紫外光透過窓１１を介してテンプレート１のパターン面に照射され、以て、テンプレート１の光洗浄が達成される。
その後、光洗浄装置３０が搬送されてテンプレート１の下方位置から退避され、後続の基板Ｗに対するパターン形成が実行される。

【0026】

以上の真空紫外光照射工程において、上記乾燥空気供給機構としては、空気中の浮遊物質を除去するフィルタと、このフィルタを通過した空気を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサから送られる圧縮空気中に含まれる油分を除去するオイルセパレータと、このオイルセパレータを通過した圧縮空気を冷却することにより、当該圧縮空気中に含まれる水分を凝結する空気冷却器とを具えてなるものを用いることができる。
このような乾燥空気供給機構においては、コンプレッサによる圧縮空気の圧力および空気冷却器による圧縮空気の冷却温度を制御することにより、得られる乾燥空気の露点を調整することができる。

【0027】

また、紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙に流通される乾燥空気は、その露点が−１１０〜１０℃であることが好ましく、より好ましくは−９０〜−３０℃である。乾燥空気の露点が−１１０℃未満である場合には、水分子に真空紫外光が照射されたときに発生するＯＨラジカルの数が少なくなるため、リンや硫黄以外の異物を除去する能力が低くなり、異物がテンプレートのパターン面に残留しやすくなる。一方、乾燥空気の露点が１０℃を超える場合には、乾燥空気中の水分量が過大であるため、レジスト残渣中に含まれる硫黄元素やリン元素が空気中の水と反応することにより、硫酸、リン酸、その他の硫黄化合物またはリン化合物が生成されやすくなる。

【0028】

また、本発明に用いられる乾燥空気は、ＵＶ−オゾン洗浄用の処理ガスとして機能するものであり、露点が−１１０〜１０℃であればよく、上記のように大気中の空気の露点を調整したものに限定されない。本発明に用いられる乾燥空気は、例えば窒素と酸素を混合し、露点を調整したものであってもよく、その酸素濃度は所望量のオゾンが生成される量であればよい。

【0029】

また、紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙に流通される乾燥空気の流量は、例えば１〜１００Ｌ／ｍｉｎである。
また、テンプレート１に対する真空紫外光の照射時間は、例えば３〜３６００秒間である。

【0030】

また、真空紫外光照射工程は、テンプレート１をそのパターン面の温度が２５〜１５０℃となるよう温度制御した状態で行われることが好ましい。テンプレート１のパターン面の温度が２５℃未満である場合には、レジスト残渣が分解されたときに発生する物質の粒子サイズが大きく気化しにくいので、真空紫外光の照射時間を長くすることで分解をさらに進めて粒子サイズを小さくする必要があり、洗浄効率が低下する、という問題がある。一方、テンプレート１のパターン面の温度が１５０℃を超える場合には、テンプレート１に残留したレジスト残渣の硬化が進行するため、当該レジスト残渣が分解されにくくなり、その結果、真空紫外光の照射時間を長くすることが必要となるので、洗浄効率が低下する、という問題がある。

【0031】

テンプレート１を温度制御する方法としては、テンプレート１に接触または近接して配置された温度制御手段によって、テンプレート１を温度制御する方法、乾燥空気供給口Ｋ１と乾燥空気供給機構との間に設けられた適宜のガス温度制御手段によって乾燥空気を２５〜１５０℃に温度制御し、当該温度制御された乾燥空気を光処理装置３０における紫外光透過窓とテンプレート１との間の間隙に流通させることにより、テンプレート１を温度制御する方法などを用いることができる。

【0032】

テンプレート１に接触または近接して配置された温度制御手段によって、テンプレート１を温度制御する場合には、当該温度制御手段は、図８（ａ）に示すように、温度制御手段７がテンプレート１に接触または近接する温度制御実行位置Ｄ１と、図８（ｂ）に示すように、温度制御手段７が温度制御実行位置から退避した退避位置Ｄ２との間で移動可能に設けられていることが好ましい。このような構成においては、基板Ｗに対するパターン形成を行うときには、温度制御手段７が退避位置Ｄ２に位置された状態とされ、テンプレート１の光洗浄を行うときには、温度制御手段７が温度制御実行位置Ｄ１に位置された状態とされる。

【0033】

上記のテンプレート洗浄方法によれば、乾燥空気の雰囲気下において、光洗浄装置３０によって真空紫外光をテンプレート１のパターン面に照射することにより、インプリント材料が硫黄元素またはリン元素を含有してなるものであっても、硫酸などの硫黄化合物やリン酸などのリン化合物が生成されることが防止または抑制されるので、テンプレート１のパターン面に残存するレジスト残渣を確実に除去することができる。
また、上記のパターン形成方法およびナノインプリント装置によれば、インプリント材料層Ｐ１に、上記のテンプレート洗浄方法によって洗浄されたテンプレート１を押圧することにより、欠陥の少ないパターンを確実に形成することができる。

【0034】

図１において乾燥空気排出口Ｔは、乾燥空気を吸引する機構を設けた乾燥空気吸引口に換えてもかまわない。

【0035】

図９は、本発明の光洗浄装置の一例における構成を、被処理物であるテンプレートと共に示す説明用断面図である。この光洗浄装置３０は、ナノインプリント装置におけるテンプレートの表面を光洗浄するために用いられるものであって、紫外光透過窓１１が、保持部材２によって保持されたテンプレート１のパターン面に間隙を介して対向するよう配置されて使用される。
この光洗浄装置３０における筐体１０には、その一側面（図において右側面）における上縁部に沿って、乾燥空気供給機構（図示省略）に接続されて乾燥空気が流通される矩形の筒状の一方のガス流路部材１６が設けられていると共に、その他側面（図において左側面）における上縁部に沿って、ガス吸引機構（図示省略）に接続されて乾燥空気が流通される矩形の筒状の他方のガス流路部材１７が設けられている。一方のガス流路部材１６の上面には、乾燥空気供給口Ｋ１が形成され、これにより、筐体１０における紫外光透過窓１１の周囲に、乾燥空気供給口Ｋ１が位置されている。また、他方のガス流路部材１７の上面には、乾燥空気吸引口Ｋ２が形成され、これにより、筐体１０における紫外光透過窓１１の周囲に、乾燥空気吸引口Ｋ２が位置されている。また、一方のガス流路部材１６および他方のガス流路部材１７の各々の側面には、乾燥空気が流れる方向を規制する仕切り板１８が設けられている。仕切り板１８は、仕切り板１８と保持部材との間の間隙を紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙より小さくなるように設けられている。その他の構成は、図３および図４に示す光洗浄装置と同様である。

【0036】

上記の光洗浄装置３０においては、ナノインプリントによる基板のパターン形成が終了すると、当該光洗浄装置３０における紫外光透過窓１１がテンプレート１のパターン面に間隙を介して対向するよう配置され、この状態で、真空紫外光照射工程が実行される。
真空紫外光照射工程においては、乾燥空気供給口Ｋ１に接続された乾燥空気供給機構を作動させると共に、乾燥空気吸引口Ｋ２に接続されたガス吸引機構を作動させ、これにより、乾燥空気供給口Ｋ１から供給された乾燥空気が、光洗浄装置３０における紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙に流通され、その結果、テンプレート１のパターン面が乾燥空気の雰囲気とされる。そして、この状態で、光洗浄装置３０におけるエキシマランプ２０を点灯させることにより、エキシマランプ２０からの真空紫外光が紫外光透過窓１１を介してテンプレート１のパターン面に照射され、以て、テンプレート１の光洗浄が達成される。
その後、光洗浄装置３０が搬送されてテンプレート１の下方位置から退避され、後続の基板に対するパターン形成が実行される。
上記の光洗浄装置による真空紫外光照射工程における具体的な条件は、前述のナノインプリント装置による真空紫外光照射工程と同様である。

【0037】

上記の光洗浄装置３０によれば、乾燥空気供給口Ｋ１から供給された乾燥空気を、光洗浄装置３０における紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙に流通させることにより、乾燥空気の雰囲気下において、光処理装置３０によって真空紫外光がテンプレート１のパターン面に照射されるので、インプリント材料が硫黄元素またはリン元素を含有してなるものであっても、硫酸などの硫黄化合物やリン酸などのリン化合物が生成されることが防止または抑制されるので、テンプレート１のパターン面に残存するレジスト残渣を確実に除去することができる。
また、紫外光透過窓の周囲に乾燥空気吸引口Ｋ２が設けられているため、紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙に流通する乾燥空気を乾燥空気吸引口Ｋ２によって吸引することにより、インプリント材料層中に含まれる水分が蒸発しても、テンプレート１の周辺の乾燥空気の露点が上昇すること、すなわちテンプレート１の乾燥空気中に含まれる水分量が増加することを抑制することができる。
また、一方のガス流路部材１６および他方のガス流路部材１７の各々の側面に、仕切り板１８が設けられ、仕切り板１８と保持部材との間の間隙を紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙より小さくすることにより、光洗浄装置３０における紫外光透過窓１１とテンプレート１との間の間隙に、乾燥空気を確実に流通させることができる。
そして、このような光洗浄装置３０により洗浄されたテンプレート１を、インプリント材料層に押圧することにより、欠陥の少ないパターンを確実に形成することができる。

【0038】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、光洗浄装置においては、真空紫外光放射ランプとして、エキシマランプの代わりに低圧水銀ランプを用いることができる。
また、図９に示す光洗浄装置においては、一方のガス流路部材１６と乾燥空気供給機構との間に、適宜のガス温度制御手段が設けられていてもよく、これにより、ガス温度制御手段によって乾燥空気を２５〜１５０℃に温度制御し、当該温度制御された乾燥空気を光洗浄装置３０における紫外光透過窓とテンプレート１との間の間隙に流通させることにより、テンプレート１を温度制御することができる。
また、ナノインプリント方法およびナノインプリント装置においては、熱硬化型のレジストよりなるインプリント材料を用いたナノインプリントに適用することができる。この場合には、テンプレートを構成する材料としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を用いることができ、インプリント材料層の硬化処理手段として、ヒータランプを具えてなるものを用いることができる。

【実施例】

【0039】

〈実施例１〉
図２〜図４の構成に従い、下記の仕様の光洗浄装置を作製した。
［筐体］
ランプ収容室の寸法が２５０ｍｍ×１００ｍｍ×８０ｍｍであり、紫外光透過窓は、合成石英ガラス製で、その縦横の寸法が６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚みが５ｍｍである。
［エキシマランプ］
放電容器の材質は合成石英ガラスで、その内部にキセノンガスが封入され、発光長が５０ｍｍ、発光幅が４０ｍｍ、入力が１５Ｗのものである。
また、このエキシマランプは、筐体内において、放電容器における高電圧側電極が配置された一面が紫外光透過窓と対向するよう配置されており、紫外光透過窓の表面における真空紫外光の放射発散度が８０ｍＷ／ｃｍ² である。

【0040】

また、凹凸の幅がそれぞれ２０ｎｍで、凸部の高さが７０ｎｍのライン状パターンが形成された、パターン面におけるパターン領域の寸法が１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚みが６ｍｍの石英ガラスよりなるテンプレートを作製した。

【0041】

上記のテンプレートを用い、以下のようにしてナノインプリントによるパターン形成を行った。
基板上に、硫黄元素およびリン元素を含む物質が含有されてなる液状の光硬化型レジストよりなるインプリント材料を塗布することによって、当該基板上に厚みが７０ｎｍのインプリント材料層を形成し、このインプリント材料層に、上記のテンプレートを押圧し、この状態でインプリント材料層の硬化処理を行い、その後、得られた硬化層からテンプレートを離型した。このパターン形成操作を同一のテンプレートを用いて合計１２回行った。

【0042】

そして、テンプレートのパターン面に、紫外光透過窓が３ｍｍの間隙を介して対向するよう、上記の光洗浄装置を配置し、光洗浄装置における紫外光透過窓とテンプレートとの間の間隙に、露点が１０℃の乾燥空気を５０Ｌ／ｍｉｎの流量で流通させることにより、テンプレートの周辺を乾燥空気の雰囲気とし、この状態で、光洗浄装置におけるエキシマランプを点灯させ、テンプレートに対して真空紫外光を１２００秒間照射することにより、テンプレートの洗浄を行った。この洗浄において、テンプレートのパターン面の温度は３０℃であった。そして、洗浄されたテンプレートを用いて上記のパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥（パターンの凸部が欠けた欠陥）の数（以下、「パターン欠陥数」という。）を測定した。結果を表１に示す。

【0043】

〈実施例２〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−２０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0044】

〈実施例３〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−３０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0045】

〈実施例４〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−５０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0046】

〈実施例５〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−８０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0047】

〈実施例６〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−９０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0048】

〈実施例７〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−１１０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0049】

〈比較例１〉
紫外光透過窓とテンプレートとの間の間隙に乾燥空気を流通させず、大気下においてテンプレートの洗浄を行ったこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。ここで、大気の露点は１５℃であった。結果を表１に示す。

【0050】

〈参考例１〉
露点が１０℃の乾燥空気の代わりに露点が−１３０℃の乾燥空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いた１２回のパターン形成操作、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表１に示す。

【0051】

【表1】

【0052】

表１の結果から明らかなように、実施例１〜７においては、洗浄によって、テンプレートに残留したレジスト残渣が十分に除去されているため、パターン欠陥の少ないパターンが形成されることが理解される。さらに、乾燥空気の露点が−３０〜−９０℃となるように調整することにより、パターン欠陥数を０個／２５μｍ² とすることができる。

【0053】

〈参考例２〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が２０℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0054】

〈実施例８〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が２５℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0055】

〈実施例９〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が５０℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0056】

〈実施例１０〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が７５℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0057】

〈実施例１１〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が１００℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0058】

〈実施例１２〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が１５０℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0059】

〈参考例３〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が２００℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0060】

〈参考例４〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が２５０℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例３と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0061】

〈参考例５〉
テンプレートの洗浄において、温度制御手段によって、テンプレートをそのパターン面の温度が１０℃となるよう温度制御したこと以外は、実施例１と同様にして、上記テンプレートを用いたパターン形成操作を１２回、テンプレートの洗浄、および洗浄されたテンプレートを用いたパターン形成操作を１回行い、得られた硬化層を走査型電子顕微鏡で観察し、単位面積（２５μｍ² ）当たりのパターン欠陥数を測定した。結果を表２に示す。

【0062】

【表2】

【0063】

表２には表１に示す実施例３を挿入している。表２の結果から明らかなように、乾燥空気の露点が−３０℃のときにはテンプレートの洗浄において、テンプレートをそのパターン面の温度が２５〜１５０℃となるよう温度制御することにより、テンプレートに残留したレジスト残渣が効率よく除去されるため、パターン欠陥が一層少ないパターンが形成されることが理解される。さらに、パターン面の温度が３０〜１５０℃となるように加熱手段によって加熱することにより、パターン欠陥数を０個／２５μｍ² とすることができる。

【0064】

参考例５については、実施例１に比べてテンプレートのパターン面の温度が低いことにより結露が生じたために、パターン欠陥数が急激に増加したものと推測できる。

【0065】

尚、表２における乾燥空気の露点が−３０℃でのものについて（参考例５を除く）、露点が １０〜−１１０℃で行った場合も同様な結果であった。すなわち、テンプレートの温度が１５０℃まではパターン欠陥数が抑制されたが、２００℃、２５０℃では急激にパターン欠陥数が増加した。

【符号の説明】

【0066】

１ テンプレート
２ 保持部材
３ チャンバ
３ａ 一側壁
３ｂ 他側壁
４ 搬送機構
４ａ チャック
５ 塗布手段
６ 硬化処理機構
７ 温度制御手段
１０ 筐体
１１ 紫外光透過窓
１２ 隔壁
１３ 固定板
１５ パージ用ガス流通管
１６ 一方のガス流路部材
１７ 他方のガス流路部材
１８ 仕切板
２０ エキシマランプ
２１ 放電容器
２２ 高電圧側電極
２３ アース側電極
２４ 口金
２５ 昇圧トランス
３０ 光洗浄装置
Ｄ１ 温度制御実行位置
Ｄ２ 退避位置
Ｋ１ 乾燥空気供給口
Ｋ２ 乾燥空気吸引口
Ｐ１ インプリント材料層
Ｐ２ 硬化層
Ｓ 放電空間
Ｓ１ ランプ収容室
Ｓ２ 回路室
Ｔ 乾燥空気排出口
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】