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CN102236251A - 模板修补方法、图案形成方法及模板修补装置 - Google Patents

模板修补方法、图案形成方法及模板修补装置 Download PDF

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CN102236251A
CN102236251A CN2011100532654A CN201110053265A CN102236251A CN 102236251 A CN102236251 A CN 102236251A CN 2011100532654 A CN2011100532654 A CN 2011100532654A CN 201110053265 A CN201110053265 A CN 201110053265A CN 102236251 A CN102236251 A CN 102236251A
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CN
China
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aforementioned
respect
repairing
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Application number
CN2011100532654A
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English (en)
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伊藤信一
河野拓也
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

本发明提供模板修补方法、图案形成方法及模板修补装置。实施方式的模板修补方法是具备基材和形成于前述基材的图案面的第1脱模层的模板的修补方法,包括:对前述图案面供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述脱模层具有非亲和性的材料。

Description

模板修补方法、图案形成方法及模板修补装置
相关申请的交叉引用
本申请基于2010年4月28日提交的日本专利申请2010-104564并要求其优先权,该日本专利申请的全部内容通过引用的方式结合在此。
技术领域
本发明的实施方式涉及模板修补方法、图案形成方法及模板修补装置。
背景技术
纳米压印法是将形成于模板(也称为原版、冲模或样板)的凹凸图案转印于被加工膜上的压印材料的技术。若在微小粒子存在于模板的表面和/或被加工膜表面的状态下进行压印,则微小粒子会损伤模板,在模板的表面产生缺损。因为若在模板的表面存在缺损,则该缺损也被转印于压印材料,所以对于模板要求是无缺损的。
发明内容
本发明的模板修补方法,是具备模板的基材和形成于前述基材的图案面的第1脱模层的模板的修补方法,包括:对前述模板基材的图案面供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述脱模层具有非亲和性的材料。
附图说明
图1是表示模板的一例的剖面图。
图2是表示第1实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。
图3是表示第1实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。
图4是表示第1实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。
图5是表示第2实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。
图6是表示第2实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。
图7是表示第2实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。
图8是表示第3实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。
图9是表示第3实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。
图10是表示第3实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。
图11是表示第4实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。
图12是表示第4实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。
图13是表示第4实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。
图14是表示第5实施方式的压印装置的概略的结构例的图。
图14(2)是表示第5实施方式的变形的压印装置的概略的结构例的图。
图15是表示第6实施方式的压印装置的概略的结构例的图。
具体实施方式
实施方式的模板修补方法,是具备模板的基材和形成于前述基材的图案面的第1脱模层的模板的修补方法,包括:对前述模板基材的图案面供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述脱模层具有非亲和性的材料。
(模板的结构)
图1(a)是表示模板的一例的剖面图,图1(b)是表示图1(a)所示的模板产生了缺损的状态的剖面图。
该模板1如图1(a)所示,基材2和脱模层(第1脱模层4),所述基材2具有相对的第1及第2主面2a、2b并在第1主面2a形成有包含凹部3a及凸部3b的凹凸图案3,所述脱模层形成于凹凸图案3的表面。
基材2的凹凸图案3例如包含以小于等于100nm间距规则性地重复线图案和空间图案而成的线与空间图案(Line and Space Pattern)。基材2例如包含具有光透射性的石英。
在脱模层4的形成中,用相对于压印材料提高脱模性的材料,在将有机物用于压印材料的情况下例如能够使用六甲基二硅氮烷等硅烷偶联剂和/或氟代烃等氟类材料等。在本实施方式中,使用氟代烃。脱模层4例如具有1nm左右的膜厚。在此,所谓“脱模性”,指在压印材料的固化后、使压印材料与模板分离(脱模)时的特性。通过使脱模性提高,能够不使固化了的压印材料的图案损伤地进行脱模。
(模板的使用)
模板1例如在以下的纳米压印法中所使用。即,在形成于基板上的被加工膜上涂敷包含光固化性树脂的压印材料,并在使模板1的第1主面2a接触于压印材料的状态下从第2主面2b侧对压印材料照射紫外线而使压印材料固化。接着,通过使模板1从固化了的压印材料脱模,而将模板1的凹凸图案3转印于被图案膜上的压印材料作为凹凸图案。将转印有凹凸图案3的凹凸的压印材料作为掩模,通过RIE(Reactive Ion Etching,反应离子蚀刻)法对被加工膜进行蚀刻。另外,对于压印材料,也可以使用热塑性树脂、热固化性树脂。
若反复使用模板1,则如图1(b)所示,存在着凹凸图案3产生微细的缺损部分的情况。缺损部分5例如包括削掉脱模层4而形成的缺损部分5a和剜挖基材2而形成的凹状的缺损部分5b。缺损部分5形成于凹部3a的底面和/或侧面、或凸部3b。这样的缺损部分5可以通过接下来进行说明的模板修补装置进行修补。
[第1实施方式]
图2是表示第1实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。
该模板修补装置10对具有图1(b)所示的缺损部分5的模板1进行修补。此外,模板修补装置10具备模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、模板输送部18和控制器19。
模板盒部11具备载置模板1的模板盒。
液体玻璃处理部12具备收置用于对基材2的缺损部分5b进行修补的玻璃溶液的玻璃溶液槽,构成为可以使模板1的凹凸图案3的表面浸渍于玻璃溶液槽内的玻璃溶液。玻璃溶液是含有玻璃成分的溶液。
清洗部13具备收置清洗液的清洗液槽。通过使模板1的凹凸图案3的表面浸渍于清洗液槽内的清洗液,可清洗除去附着于模板1的缺损部分5以外的脱模层4的玻璃溶液。另外,清洗部13也可以包括于液体玻璃处理部12。
玻璃烧制部14具备使附着于模板1的缺损部分5b的玻璃溶液固化的加热单元。加热单元例如能够使用加热器和/或红外线灯等。
脱模层形成部15具备收置包含脱模材料的溶液的脱模材料溶液槽,构成为可以使模板1的凹凸图案3的表面浸渍于脱模材料溶液槽内的溶液。另外,脱模层形成部15也可以具备清洗部13。
模板输送部18将模板1在模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14及脱模层形成部15间进行输送。
控制器19具备CPU190和存储图4所示的程序等的半导体存储器等存储部191。CPU190按照存储于存储部191的程序进行工作,控制模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15及模板输送部18而进行模板1的修补。
(第1实施方式的工作)
接着,参照图1~图4对第1实施方式的模板修补装置10的工作进行说明。图3(a)~(d)是表示第1实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。图4是表示第1实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。
首先,以预定的定时将模板1载置于模板盒部11的模板盒。预定的定时可以适宜设定,但是也可以设定为预测为模板1的凹凸图案3的表面产生了缺损部分的定时。例如可考虑按用模板1形成了图案的次数和/或处理晶片的块数等进行管理,具体地可以按每几拍、每几块晶片或每几批等进行设定。模板1的缺损部分5如图3(a)所示,脱模层4被剥落,基材2被剜挖。在本修补工序中,不需要缺损的有无的检查,但是也可以检查缺损的有无,并判断修补工序的需要与否。
(1)玻璃溶液的附着工序
控制器19将模板1从模板盒部11取出,通过模板输送部18输送于液体玻璃处理部12。
液体玻璃处理部12将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于玻璃溶液槽内的玻璃溶液6。如图3(b)所示,玻璃溶液6进入基材2的缺损部分5a,通过基材2的材料石英与玻璃溶液6中的玻璃成分的反应和/或石英与玻璃成分的分子间力等,玻璃溶液6附着于石英(S1)。
玻璃溶液6相对于基材2的材料石英具有亲和性,且相对于脱模层4的材料氟代烃具有非亲和性。对于玻璃溶液6,以相对于脱模层4的材料氟代烃具有非亲和性的方式,使用包含不具有甲基等有机基而仅具有硅氧烷结构的氧化硅的溶液、例如氢氟酸的过氧化硅饱和溶液。若使氢氟酸的过氧化硅饱和溶液附着于石英,则在露出石英的缺损部分形成硅氧烷结构而组织化。在此,所谓“非亲和性”,指亲和性相对于基材2的材料相对地低。作为判断亲和性的方法,例如能够根据玻璃溶液6分别相对于基材2的材料和脱模层4的材料的接触角等进行判断。从而,在本实施方式中,玻璃溶液6相对于基材2的材料的接触角,相比于玻璃溶液6相对于脱模层4的材料的接触角变小。
玻璃溶液6的附着方法除了上述浸渍之外,还能够使用玻璃溶液6的涂敷和/或接触、利用毛细管现象使玻璃溶液6吸附等方法。
若玻璃溶液6的附着工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于清洗部13。
(2)清洗工序
清洗部13将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于清洗液槽内的清洗液。附着于缺损部分5以外的脱模层4的玻璃溶液6通过清洗液清洗而除去(S2)。另一方面,因为进入到缺损部分5a的玻璃溶液6与基材2组织化而通过清洗液除去不了,所以能够使玻璃溶液6选择性地附着于模板1的凹凸图案3的表面。清洗液例如使用玻璃溶液的稀释剂、具体地稀氢氟酸。另外,清洗也可以在以下记载的玻璃溶液6的烧制工序之后进行。此外,在玻璃不附着于缺损部分5以外的脱模层4的情况下,也可以省略清洗工序。
若清洗工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于玻璃烧制部14。
(3)玻璃溶液的烧制工序
玻璃烧制部14如图3(c)所示,以150~250℃对模板1的组织化了的玻璃溶液6进行烧制使之固化而形成坚固地固定接合于基材2的玻璃体6a(S3)。当玻璃溶液6在该烧制工序中收缩而固化了的情况下,考虑固化了的玻璃溶液6(玻璃体6a)的表面没有到达模板1的凹凸图案3的表面的可能性。在该情况下,也可以反复进行使用了玻璃溶液6的组织化和烧制工序而调整玻璃体6a表面的位置。
若烧制工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于脱模层形成部15。
(3)脱模材料的附着工序
脱模层形成部15如图3(d)所示,将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于脱模材料溶液槽内的溶液。模板1的玻璃体6a若暴露于大气,则与空气中的水分子发生反应而由OH基覆盖表面。从而,作为脱模材料,若使用在末端具有与OH基发生反应的部位的材料,则脱模材料与OH基发生反应而与玻璃体6a结合,在玻璃体6a的表面形成脱模层(第2脱模层)7(S4)。因为已经形成有脱模层4的区域具有疏水性,不与脱模材料发生反应,所以能够在玻璃体6a的表面有选择地形成脱模层7。
对于脱模材料,例如能够使用六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷等硅氮烷化合物和/或含氟硅氮烷化合物、氟碳化合物等硅烷偶联剂等。形成于玻璃体6a的表面的脱模层(第2脱模层)7也可以由与玻璃体6a的表面以外的脱模层(第1脱模层)4不同的材料形成。但是,因为若在压印材料的脱模性(脱模能力)方面存在部分的差别,则在该部分会产生压印图案的脱落、断裂等,所以优选:使用相对于压印材料的脱模性(脱模能力)具有与脱模层4同等的脱模性的脱模材料。
脱模材料的附着方法除了上述浸渍之外,还能够使用含有脱模材料的溶液的涂敷和/或接触、使用以N2使脱模材料起泡并使脱模材料包含于该N2气体中而得到的气体和/或CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法等在气相中有选择地反应而形成于玻璃体6a的表面等方法。
[第2实施方式]
图5是表示第2实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。本实施方式代替第1实施方式的脱模材料的附着工序,而除去脱模层7并在模板1的凹凸图案3的表面整面重新形成脱模层4。另外,在以下的说明中,对具有与第1实施方式同样的功能的部位附加同一符号并省略其说明。
本实施方式的模板修补装置10,相对于图2所示的模板修补装置10附加有脱模层除去部16,其他与第1实施方式同样地,具备模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、模板输送部18及控制器19。
模板输送部18将模板1在模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15及脱模层除去部16间进行输送。
控制器19具备CPU190和存储图7所示的程序等的半导体存储器等存储部191。若存在来自操作人员的修补开始指示,则CPU190按照存储于存储部191的程序进行工作,控制模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、脱模层除去部16及模板输送部18而进行模板1的修补。
脱模层除去部16具备除去脱模层4的除去机构,能够除去形成于模板1的凹凸图案3的表面的脱模层4,使凹凸图案3的表面的基材2露出。例如,脱模层除去部16具有能够边供给气体边除去脱模层4的脱模层除去机构和/或能够供给溶解液而除去脱模层4的脱模层除去机构。在使用了例如氟类材料作为脱模层4的情况下,作为溶解液,例如能够使用氢氟酸水溶液、氟化铵水溶液和/或它们的混合液等包含氟离子的溶液。此外,在脱模层4包含硅烷的材料的情况下能够用包含氟的等离子体进行除去,在包含碳的材料的情况下能够通过边供给O3边照射紫外线而进行除去。
(第2实施方式的工作)
接着,参照图5~图7对第2实施方式的模板修补装置10的工作进行说明。图6(a)~(c)是表示第2实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。图7是表示第2实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。另外,以与第1实施方式的不同点为中心对本实施方式的工作进行说明。
与第1实施方式同样地,在使模板1的凹凸图案3的表面浸渍于玻璃溶液6之后(S1),通过清洗液清洗附着于缺损部分5以外的脱模层4的玻璃溶液(S2),对玻璃溶液6进行烧制而形成玻璃体6a(S3)。
存在脱模层4劣化的情况和/或用清洗无法除去附着于脱模层4的玻璃的情况。在这样的情况下,在本实施方式中,如以下那样除去脱模层4(S5)。
若烧制工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于脱模层除去部16。
脱模层除去部16将模板1的凹凸图案3的表面设置于脱模层除去机构而除去脱模层4(S5)。
若脱模层的除去工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于脱模层形成部15。
脱模层形成部15将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于脱模材料溶液槽内的溶液,在凹凸图案3的表面重新形成脱模层(第2脱模层)7(S6)。在本实施方式中,在暂时除去全部的脱模层4之后,在模板1的凹凸图案3的表面整面形成脱模层7。由此,可以集中进行除去经过多次压印工序而劣化了的脱模层4而再重新形成的工序和模板1的修补工序后对修补部分的脱模层形成工序。此外,由于即使玻璃溶液6附着于脱模层4的表面也暂时除去全部的脱模层4,所以附着于脱模层4上的玻璃溶液6也同时被除去,所以能够抑制凹凸图案3的表面的异物。
[第3实施方式]
图8是表示第3实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。在第1、第2实施方式中,关于在缺损部分5不存在异物的情况进行了说明,第3实施方式是设定为当在缺损部分5存在异物的情况下进行用于异物除去的前处理的实施方式。另外,在以下的说明中,对具有与第1实施方式同样的功能之处附加同一符号并省略其说明。
本实施方式的模板修补装置10,相对于图2所示的模板修补装置10附加有异物除去部17,其他与第1实施方式同样地,具备模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、模板输送部18及控制器19。
模板输送部18将模板1在模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15及异物层除去部17间进行输送。
控制器19具备CPU190和存储图10所示的程序等的半导体存储器等存储部191。CPU190按照存储于存储部191的程序进行工作,控制模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、异物除去部17及模板输送部18而进行模板1的修补。
异物除去部17具备收置对基材2的材料石英进行蚀刻的蚀刻液(浸蚀性物质)的蚀刻液槽和用水清洗由蚀刻液进行了处理的模板1的表面的水清洗部,构成为可以使模板1的凹凸图案3的表面浸渍于蚀刻液槽内的蚀刻液。通过使模板1的凹凸图案3的表面浸渍于蚀刻液,能够对基材2进行蚀刻,除去进入了缺损部分5的异物。在本实施方式中,作为蚀刻液,例如使用氟化氢(氢氟酸)或氟化铵溶液等。通过对基材2进行蚀刻,能够除掉进入了缺损部分5的异物。
另外,也可以进行仅除去异物的处理。例如,在作为异物而压印材料抗蚀剂等残留于缺损部分5的情况下,能够使用氧化性的处理、例如照射UV(ultraviolet,紫外线)的臭氧处理、利用过氧化氢水溶液与硫酸的混合溶液进行的处理等。此外,在异物为金属的情况下,也可以使金属溶解并用不损伤基材2和脱模层4的酸或碱进行除去。
(第3实施方式的工作)
接着,参照图8~图10对第3实施方式的模板修补装置10的工作进行说明。图9(a)~(f)是表示第3实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。图10是表示第3实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。另外,以与第1实施方式的不同点为中心对本实施方式的工作进行说明。此外,对于本实施方式的模板1的脱模层4,关于使六甲基二硅氮烷偶联而形成为三甲基硅烷层的情况进行说明。
首先,以预定的定时将模板1载置于模板盒部11的模板盒。
(1)异物的除去工序
控制器19将模板1从模板盒部11取出,通过模板输送部18输送于异物除去部17。
异物除去部17将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于蚀刻溶液槽内的蚀刻液。异物8压印材料与氢氟酸不反应。此外,在形成有脱模层4的部分,抑制氢氟酸的进入,防止基材2的石英受氢氟酸侵蚀。蚀刻液如图9(b)所示,渗入异物8与基材2之间,侵蚀基材2的石英。如图9(c)所示,在填埋于缺损部分5的压印材料周边的石英溶解了的阶段,异物8从石英的缺损部分5排出(S10)。
接着,异物除去部17对模板1进行清洗,通过水清洗部除去残留于模板1表面的氢氟酸。
若异物除去工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于液体玻璃处理部12。
(2)玻璃溶液的附着工序
液体玻璃处理部12与第1实施方式同样地,将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于玻璃溶液槽内的玻璃溶液6。如图9(d)所示,玻璃溶液6进入基材2的缺损部分5b,通过基材2的材料石英与玻璃成分的反应和/或石英与玻璃成分的分子间力等,玻璃溶液6附着于石英(S11)。
玻璃溶液6相对于基材2的材料石英具有亲和性、且相对于脱模层4的材料三甲基硅烷具有非亲和性。对于玻璃溶液6,以相对于脱模层4的材料三甲基硅烷具有非亲和性的方式,使用包含不具有甲基等有机基而仅具有硅氧烷结构的氧化硅的溶液、例如氢氟酸的过氧化硅饱和溶液。若使氢氟酸的过氧化硅饱和溶液附着于石英,则在露出石英的缺损部分形成硅氧烷结构而组织化。
玻璃溶液6的附着方法除了上述浸渍之外,还能够使用玻璃溶液6的涂敷和/或接触、利用毛细管现象使玻璃溶液6吸附等方法。
若玻璃溶液6的附着工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于清洗部13。
(3)清洗工序
清洗部13将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于清洗液槽内的清洗液。附着于缺损部分5以外的脱模层4的玻璃溶液通过清洗液清洗而除去(S12)。
若清洗工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于玻璃烧制部14。
(4)玻璃溶液的烧制工序
璃烧制部14如图9(e)所示,以150~250℃对模板1的组织化了的玻璃溶液6进行烧制使之固化而形成坚固地固定接合于基材2的玻璃体6a(S13)。
若烧制工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于脱模层形成部15。
(5)脱模材料的附着
脱模层形成部15如图9(e)所示,将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于包含脱模材料的溶液。模板1的玻璃体6a若暴露于大气,则与空气中的水分子发生反应而由OH基覆盖表面。从而,作为脱模材料,若与第1实施同样地,使用在末端具有与OH基发生反应的部位的材料,则脱模材料与OH基发生反应而与玻璃体6a结合(S14)。在本实施方式中,即使当在缺损部分5存在异物的情况下,也能够在除去异物之后进行模板1的修补。
[第4实施方式]
图11是表示第4实施方式的模板修补装置的概略的结构例的框图。本实施方式代替第3实施方式的脱模材料的附着工序,而除去脱模层(第1脱模层)4并重新形成脱模层(第2脱模层)7。另外,在以下的说明中,对具有与第3实施方式同样的功能的部位附加同一符号并省略其说明。
本实施方式的模板修补装置10,相对于图8所示的模板修补装置10附加有脱模层除去部16,其他与第3实施方式同样地,具备模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、异物除去部17、模板输送部18及控制器19。
模板输送部18将模板1在模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、脱模层除去部16及异物除去部17间进行输送。
控制器19具备CPU190和存储图13所示的程序等的半导体存储器等存储部191。CPU190按照存储于存储部191的程序进行工作,控制模板盒部11、液体玻璃处理部12、清洗部13、玻璃烧制部14、脱模层形成部15、脱模层除去部16、异物除去部17及模板输送部18而进行模板1的修补。
(第4实施方式的工作)
接着,参照图11~图13对第4实施方式的模板修补装置10的工作进行说明。图12(a)~(g)是表示第4实施方式的模板的缺损部分的修补的状况的主要部分剖面图。图13是表示第4实施方式的模板的缺损部分的修补的工序例的流程图。另外,以与第3实施方式的不同点为中心对本实施方式的工作进行说明。
与第3实施方式同样地,如图12(a)~(c)所示那样除去异物8(S10),如图12(d)所示,在将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于玻璃溶液6之后(S11),通过清洗液清洗附着于缺损部分5以外的脱模层4的玻璃溶液(S12),如图12(e)所示,对玻璃溶液6进行烧制而形成玻璃体6a(S13)。
存在脱模层4劣化的情况和/或用清洗无法除去玻璃的情况。在这样的情况下,在本实施方式中,如以下那样除去脱模层4(S15)。
若烧制工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于脱模层除去部16。
脱模层除去部16如图12(f)所示,除去形成于模板1的凹凸图案3的表面整面的脱模层4(S15)。
若脱模层的除去工序结束,则控制器19通过模板输送部18将模板1输送于脱模层形成部15。
脱模层形成部15将模板1的凹凸图案3的表面浸渍于脱模材料溶液槽内的脱模材料的溶液,在凹凸图案3的表面重新形成脱模层7(S16)。
[第5实施方式]
图14是表示第5实施方式的压印装置的概略的结构例的图。
该压印装置100包括上述的第1、第2、第3或第4实施方式的模板修补装置10而构成。压印装置100具有反应室101,在该反应室101内,配置有对模板1进行保持的保持部件102、使包含硅等的基板110上升而按压于模板1的加压台103及经由模板1照射UV光的光源104。
在基板110上,形成有被加工膜111和涂敷于被加工膜111上的压印材料112。被加工膜111例如包含半导体膜、绝缘体膜或金属膜等。
此外,压印装置100具备经由压印计数器120对加压台103进行控制并且对光源104进行驱动控制的主控制器121和液晶显示器等显示部122。
压印计数器120基于从主控制器121对于加压台103的工作指令信号对加压台103的工作次数进行计数,并将计数值输出于主控制器121。
加压台103具有通过油压、空气压、电动机等使基板110上下运动的机构,其基于来自主控制器121的工作指令信号,使基板110上下运动。
主控制器121具备CPU121a和存储部121b,所述存储部121b包括半导体存储器等,存储程序和/或压印次数的基准值等。CPU121a按照存储于存储部121b的程序,控制加压台110及光源104而进行压印的控制。此外,若从压印计数器120接收的压印次数达到存储于存储部121b的基准值,则CPU121a将该情况及压印次数显示于显示部122。作为压印次数的基准值的设定单位,例如为拍次数、处理晶片块数或处理批件数量等。
(压印装置的工作)
接着,对压印装置100的概略的工作进行说明。若基板110被输送于压印装置100,则主控制器121如以下那样进行压印的控制。
主控制器121经由压印计数器120对加压台103提供上升的工作指令信号。加压台103基于上升的工作指令信号使基板110上升而将压印材料112按压于模板10。压印材料112填充于模板10的凹凸图案3内。
接着,主控制器121对光源104进行驱动,使UV光从光源104经由模板1照射于压印材料112。压印材料112受UV光的照射而固化。
接着,主控制器121对加压台103提供下降的工作指令信号。加压台103基于下降的工作指令信号使基板110下降。模板1通过基板110的下降而从压印材料112离开。
若关于同一模板1压印次数达到存储于存储部的基准值,则将该情况及次数显示于显示部122。
若压印次数达到预先设定的基准值,则将模板102输送于模板修补装置10,如在前述的第1~第4实施方式中所说明的那样进行模板1的修补。完成了修补的模板1被输送于压印装置100,再次用于压印。
另外,虽然在上述实施方式中,在压印计数器的计数值(压印次数)达到了基准值时,对模板进行修补,但是也可以在处理时间累积计数器的计数值(处理时间)成为某基准值时,对模板进行修补。
[第5实施方式的变形]
图14(2)是表示第5实施方式的变形的压印装置的概略的结构例的图。
该压印装置100包括上述的第1、第2、第3或第4实施方式的模板修补装置10而构成。压印装置100具有反应室101,在该反应室101内,配置有对模板1进行保持的保持部件102、使包含硅等的基板110上升而按压于模板1的加压台103及经由模板1照射UV光的光源104。
在基板110上,形成有被加工膜111和涂敷于被加工膜111上的压印材料112。被加工膜111例如包含半导体膜、绝缘体膜或金属膜等。
此外,压印装置100具备对加压台103进行控制并且对光源104进行驱动控制的主控制器121和液晶显示器等显示部122。
压印计数器120对加压台103的工作次数进行计数,并将计数值输出于主控制器121。
加压台103具有通过油压、空气压、电动机等使基板110上下运动的机构,其基于来自主控制器121的工作指令信号,使基板110上下运动。
主控制器121具备CPU121a和存储部121b,所述存储部121b包括半导体存储器等,存储程序和/或压印次数的基准值等。CPU121a按照存储于存储部121b的程序,控制加压台110及光源104而进行压印的控制。此外,若从压印计数器120接收的压印次数达到存储于存储部121b的基准值,则CPU121a将该情况及压印次数显示于显示部122。作为压印次数的基准值的设定单位,例如为拍次数、处理晶片块数或处理批件数量等。
(压印装置的工作)
接着,对压印装置100的概略的工作进行说明。若基板110被输送于压印装置100,则主控制器121如以下那样进行压印的控制。
主控制器121对加压台103提供上升的工作指令信号。加压台103基于上升的工作指令信号使基板110上升而将压印材料112按压于模板10。压印材料112填充于模板10的凹凸图案3内。
接着,主控制器121对光源104进行驱动,使UV光从光源104经由模板1照射于压印材料112。压印材料112受UV光的照射而固化。
接着,主控制器121对加压台103提供下降的工作指令信号。加压台103基于下降的工作指令信号使基板110下降。模板1通过基板110的下降而从压印材料112离开。
若关于同一模板1压印次数达到存储于存储部的基准值,则产生告警。
若压印次数达到预先设定的基准值,则将该模板102输送于模板修补装置10,如在前述的第1~第4实施方式中所说明的那样进行模板1的修补。完成了修补的模板1被输送于压印装置100,再次用于压印。此时,将与完成了修补的模板1对应的压印次数重置为0。
另外,虽然在上述实施方式中,在压印计数器的计数值(压印次数)达到了基准值时,对模板进行修补,但是也可以在处理时间累积计数器的计数值(处理时间)成为某基准值时,对模板进行修补。
另外,也存在使模板10进行升降的装置。在该情况下,使压印计数器对模板升降工作次数进行计数即可。
[第6实施方式]
图15是表示第6实施方式的压印装置的概略的结构例的图。
本实施方式代替第5实施方式的压印计数器而附加有加载单元。另外,在以下的说明中,对具有与第5实施方式同样的功能的部位附加同一符号并省略其说明。
该压印装置100包括上述的第1、第2、第3或第4实施方式的模板修补装置10而构成。压印装置100与第5实施方式同样地,具备反应室101、保持部件102、加压台103、光源104、主控制器121及显示部122,在模板10与保持部件102之间设置有加载单元105。
加载单元105检测通过加压台103使基板110上升、将模板10的凹凸图案3转印于压印材料112时的压力,并将与压力相应的检测信号输出于主控制器121。
主控制器121具备CPU121a和存储部121b,所述存储部121b包括半导体存储器等,存储程序和/或压力的容许范围等。CPU121a按照存储于存储部121b的程序,控制加压台110及光源104而进行压印的控制。此外,若来自加载单元105的检测信号所表示的压力为偏离存储于存储部121b的压力的容许范围的异常压力,则CPU121a将该情况及压力值显示于显示部122。
若判断为压印时的压力为异常压力,则将模板102输送于模板修补装置10,如在前述的第1~第4实施方式中所说明的那样进行模板1的修补。完成了修补的模板1被输送于压印装置100,再次用于压印。
(实施方式的效果)
根据以上说明的实施方式,因为用相对于基材具有亲和性并且相对于脱模层具有非亲和性的材料对基材的缺损部分进行修补,所以能够对在表面形成有脱模层的基材的缺损部分有选择地进行修补。此外,上述修补工序也可以如前述的第2及第4实施方式所示那样以与重新形成模板1的凹凸图案3的整个表面的脱模层的工序相同的定时进行。此外,在上述第1~第4实施方式的模板的修补方法中,即使对于在模板的检查工序中无法发现的微小的缺损部分也能够有选择地进行修补。从而,也可以设定为,以与重新形成脱模层的工序同样预定的定时定期地实施。
(变形例)
虽然在上述各实施方式中,关于基材为石英的模板进行了说明,但是基材并不限于石英,而也可以是其他材料。例如,只要基材为氧化物(例如玻璃、耐热玻璃、氧化铝、蓝宝石和/或氧化铬、氧化钼、氧化钛、氧化钌、氧化钇等金属氧化物和/或它们的氮化物等),便可以如上述各实施方式那样进行使用了氢氟酸的氧化硅过饱和溶液等液体玻璃的修补。
此外,在将模板用于热压印、基材包含Ni(镍)的情况下,通过在Ni的缺损部分进行Ni电铸而在缺损部分堆积Ni。也可以在堆积了适当量之后,对于填充缺损部分的Ni有选择地形成脱模材料而进行修补。另外,在Ni也堆积到了脱模层表面的情况下,也可以在Ni电铸之后,将脱模层剥离,并重新形成脱模层。
对基材的缺损部分进行修补的材料,只要是与基材发生反应并且不与脱模层发生反应且满足该修补区域所要求的强度、光透射率等的物质即可,能够使用任何的物质。
对脱模层的缺损部分进行修补的材料,不需要与形成于基材的脱模层相同,而只要对于修补后的表面具有反应性并且脱模性能与形成于基材的脱模层基本相同即可。
本发明并非限定于上述实施方式,而可以在不改变其主旨的范围内进行各种变形实施。例如,可以在不改变本发明的主旨的范围内使上述各实施方式的构成要素相组合。此外,工序的顺序并非限定于上述实施方式。

Claims (15)

1.一种模板修补方法,是具备基材和形成于前述基材的图案面的第1脱模层的模板的修补方法,包括:
对前述图案面供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述脱模层具有非亲和性的材料。
2.根据权利要求1所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之后,在供给于前述图案面的前述材料的表面形成第2脱模层。
3.根据权利要求2所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之后,除去前述第1脱模层,在前述图案面及供给于前述图案面的前述材料的表面形成第2脱模层。
4.根据权利要求1所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之前,除去附着于前述图案面的异物。
5.根据权利要求2所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之前,除去附着于前述图案面的异物。
6.根据权利要求3所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之前,除去附着于前述图案面的异物。
7.根据权利要求1所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之前,对前述图案面供给相对于前述基材具有侵蚀性的侵蚀性物质。
8.根据权利要求2所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之前,对前述图案面供给相对于前述基材具有侵蚀性的侵蚀性物质。
9.根据权利要求3所述的模板修补方法,包括:
在供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述第1脱模层具有非亲和性的材料之前,对前述图案面供给相对于前述基材具有侵蚀性的侵蚀性物质。
10.一种图案形成方法,包括:
使用通过权利要求1所述的模板修补方法进行了修补的模板对于基板上的压印材料进行压印。
11.一种模板修补装置,是具备基材和形成于前述基材的图案面的第1脱模层的模板的修补装置,具备:
修补部,其对前述图案面供给相对于前述基材具有亲和性且相对于前述脱模层具有非亲和性的材料。
12.根据权利要求11所述的模板修补装置,具备:
脱模层形成部,其在供给于前述图案面的前述材料的表面形成第2脱模层。
13.根据权利要求11所述的模板修补装置,具备:
脱模层除去部,其除去前述第1脱模层。
14.根据权利要求12所述的模板修补装置,具备:
脱模层除去部,其除去前述第1脱模层。
15.根据权利要求11所述的模板修补装置,具备:
异物除去部,其除去附着于前述图案面的异物。
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