JP2013058533A - レジスト現像装置およびモールド製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現像液供給管と、前記現像液供給管を被覆し、内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部と、を備えたレジスト現像装置において、前記現像液供給管は、前記温度保持部に覆われた被覆部と、前記温度保持部に覆われていない露出部とを有する。そして、前記温度保持部には、前記恒温制御媒体を前記露出部に導く導出部が設けられている。
【選択図】図1
Description
また、保温ジャケットで覆えない露出部分については、特許文献2に記載のように当該露出部分への気体吹き付けを利用して、当該露出部分に滞留した現像液の温度制御を行うことも考えられる。ただし、特許文献2に記載の従来技術では、保温ジャケットとは別に気体吹き付けのための機構を必要とするため、より複雑な装置構成を必要とし、また保守管理の簡便性が失われ、さらにはそれらに因るコストの増大が生じるおそれがあることから、現実的ではない。
本発明の第1の態様は、現像液供給管と、前記現像液供給管を被覆し、内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部と、を備えており、前記現像液供給管は、前記温度保持部に覆われた被覆部と、前記温度保持部に覆われていない露出部とを有し、前記温度保持部には、前記恒温制御媒体を前記露出部に導く導出部が設けられていることを特徴とするレジスト現像装置である。
本発明の第2の態様は、内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部に覆われた被覆部と当該温度保持部に覆われていない露出部とを有する現像液供給管を通じて、基板表面に対して温度制御された現像液の供給を行うレジスト現像装置において、前記温度保持部を用いることによって前記現像液を温度制御する温度制御手段と、前記温度制御手段に用いた恒温制御媒体を前記露出部に導く導出手段と、を有することを特徴とするレジスト現像装置である。
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様に記載の発明において、前記恒温制御媒体が不活性ガスであることを特徴とする。
本発明の第4の態様は、第1、第2または第3の態様に記載の発明において、前記恒温制御媒体と前記露出部との熱交換を促進させる熱交換促進手段が設けられていることを特徴とする。
本発明の第5の態様は、第1から第4のいずれか1態様に記載の発明において、前記現像液の供給対象となる基板がナノインプリント用のモールド基板であることを特徴とする。
本発明の第6の態様は、基板表面に所定パターンが形成されてなるモールドを製造するモールド製造方法であって、レジスト層が設けられた前記基板表面にエネルギービームを照射して前記所定パターンの露光処理を行う露光工程と、前記露光処理後の前記基板表面に対して、内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部に覆われた被覆部と当該温度保持部に覆われていない露出部とを有する現像液供給管を通じて、温度制御された現像液を供給して前記所定パターンの現像処理を行う現像工程と、前記現像工程で供給する前記現像液に対する温度制御を、前記温度保持部を用いることによって行う温度制御工程と、前記現像工程で前記現像液を供給する際に、前記温度制御工程で用いた前記恒温制御媒体を前記現像液供給管の前記露出部に導く導出工程と、を有することを特徴とするモールド製造方法である。
本実施形態では、以下の順序で説明を行う。
1.レジスト現像装置の全体構成
2.レジスト現像装置の要部構成
3.レジスト現像装置の動作
4.本実施形態の効果
5.変形例
図1は、本発明に係るレジスト現像装置の全体構成例を示す概略図である。
レジスト現像装置1は、少なくとも、現像処理部10と、現像液供給部20と、を備えて構成されている。以下、これらの各部10,20について順に詳述する。
現像処理部10は、処理対象物である基体2に対して現像処理を行う部分である。現像処理の対象となる基体2は、露光済みのレジスト層を有する基板である。具体的には、その一例として、ナノインプリント用のモールド基板を挙げることができる。ナノインプリント用のモールド基板(以下、単に「モールド基板」ともいう)は、ナノインプリント法によってパターンの転写を行う場合に、その元型となるマスターモールドの基材となる基板である。
処理室11は、基体2を収容するのに十分な空間を有するものであれば、その天井部が全部あるいは一部開放された機構であってもよいし、また密閉開放自在とした機構であってもよい。
保持部12は、処理対象となる基体2を保持するもので、基体2を固定状態に支持するテーブル12aと、このテーブル12aに連結されたスピンドル軸12bとを用いて構成されている。
テーブル12aは、例えば、基体2が円板状であれば、これと相似の平面視円形に形成されている。図例ではテーブル12aの外径が基体2の外径よりも小さくなっているが、両者の大小関係はこれに限らず、互いに同じ外径であってもよいし、図例とは逆の大小関係であってもよい。また、テーブル12aの平面視形状は円形に限らず、矩形を含む多角形であってもよい。また、テーブル12aは、少なくとも基体2と対向する側の面(図例ではテーブル上面)が水平に配置されているおり、その上面に基体2を載置した状態で、この基体2を下面側から支持するように構成されている。さらに、テーブル12aは、真空吸着方式で基体2を固定し得る構成になっている。具体的には、テーブル基体2は、その上面に複数の吸引孔(または吸引溝)を有し、これらの吸引孔を通して基体2の下面に真空引きによる吸引力を作用させることにより、基体2を吸着(真空吸着)し得る構成になっている。ただし、テーブル12aによる支持構造は、ここで挙げた真空吸着方式に限らず、他の方式(例えば、ピン等を用いた突き当て方式など)で基体2を固定状態に支持する構成であってもよい。
スピンドル軸12bは、駆動部13の駆動力をもって回転駆動される軸である。スピンドル軸12bは、ボルト等の締結手段を用いて、テーブル12aの下面側の中心部に連結されている。そのため、スピンドル軸12bが回転すると、これと一体にテーブル12aが回転する。スピンドル軸12bは、箱状の壁で区画された処理室11の底壁を貫通する状態で配置されている。また、処理室11の底壁におけるスピンドル軸12bの貫通部分には、シール部材14が設けられている。シール部材14は、スピンドル軸12bの回転を許容しつつ、スピンドル軸12bの貫通部分から処理室11外への液体(現像液を含む)の漏出を防止するものである。
駆動部13は、処理室11とは壁で仕切られた下部室15に配置されている。駆動部13は、例えば図示はしないが、回転の駆動源となるモータと、このモータの駆動力をスピンドル軸12bに伝達する駆動力伝達機構(歯車列等)とを用いて構成されている。
現像液供給部20は、処理室11内で保持部12が保持する基体2に対して、当該基体2の現像処理を行う現像液21を供給する部分である。現像液供給部20は、少なくとも、現像液21を貯留する貯留部22と、現像液21を供給(輸送)する現像液供給管(以下、単に「供給管」という)23と、供給管23の配管途中に設けられた開閉弁24およびポンプ25と、同じく供給管23の配管途中に設けられた液温調整部26と、液温調整部26より現像液流れ方向の下流側にて供給管23を被覆する温度保持部27と、を備える。
貯留部22は、適量の現像液21を貯留し得る容器状に形成されている。貯留部22が貯留する現像液21は、露光済みのレジスト層の不要部分を溶解して、露光パターンの現像を行うためのものである。
供給管23は、貯留部22に貯留された現像液21を処理室11内の基体2に向けて供給するものである。供給管23は、例えば、断面円形の細長い中空の管を用いて構成されている。供給管23の一端部は取込部23aとなっており、同他端部は吐出部23bとなっている。供給管23の取込部23aは、現像液21を管内に取り込むために開口している。供給管23の吐出部23bは、基体2に向けて現像液21を吐出するために開口している。吐出部23bは、単なる一つの開口になっていてもよいし、複数の小さな開口が設けられたシャワーヘッドのような構造になっていてもよい。また、吐出部23bは、現像液21を霧状に噴出するスプレーのような構造になっていてもよい。
供給管23の配管途中には、現像液21の流れを制御するための部材として、開閉弁24およびポンプ25が設けられている。
供給管23の配管途中に設けられた液温調整部26は、現像液21を所望所定の温度に制御調整するものである。そのために、液温調整部26は、例えば、供給管23の配管途中に配置された恒温槽を有しており、その恒温槽内に供給管23の一部を熱交換コイルとして沈めることで、現像液21の温度制御をするように構成されている。ただし、現像液21の温度制御が可能であれば、液温調整部26は、いかなる機構のものであってもよい。いずれの構成を採用しても、液温調整部26によって制御される現像液21は、予め決められた温度(以下、「設定温度」)に調整されることになる。具体的には、現像液21の温度は、設定温度(例えば−10℃)を中心値とした許容範囲内(例えば±0.2℃以内)に収まるように制御される。その場合、現像液21としては、このような設定温度(例えば0℃以下の温度)でも凍らない液体が用いられる。
液温調整部26により現像液21を所望所定の温度に制御調整した後は、より精度良く、かつ、安定して、制御調整後の温度を維持した状態で、現像液21を供給管23の吐出部23bに供給することが求められる。これを実現するために、供給管23は、液温調整部26より現像液流れ方向の下流側の部分が、温度保持部27によって被覆されている。
なお、恒温制御媒体は、後述する理由により、気体状のものとする。
なお、温度制御手段における恒温制御媒体の供給装置は、液温調整部26の恒温槽へ貯留媒体(すなわち現像液21を所望所定の温度に制御調整するための媒体)を供給する供給装置と同一のものを用いることも考えられる。このように、温度保持部27の内部を流れる恒温制御媒体と液温調整部26の恒温槽への貯留媒体とを共用すれば、両者の間に温度差が生じることが解消されるからである。
さらに具体的には、温度保持部27は、液温調整部26から現像処理部10の処理室11に至る配管部分と、処理室11内で保持部12に臨む位置に至る配管部分とに連続するかたちで、供給管23を覆う状態に設けられている。つまり、温度保持部27は、液温調整部26より現像液流れ方向の下流側にて、供給管23を被覆するように設けられている。また、処理室11の内部では、開閉弁24の取付部位の近傍を終端位置として温度保持部27が設けられている。
このような範囲にわたり温度保持部27が配置されることにより、供給管23は、温度保持部27に覆われた被覆部と、温度保持部27に覆われていない露出部と、を有することになる。
このような状況下においては、現像液21の吐出散布を再開したときに、温度制御が損なわれた現像液21が基体2上に吐出されてしまうことになる。すると、現像液21を供給させる際の温度変動に起因して、レジスト解像ムラが生じてしまうおそれがある。
これらの事態が生じないようにするために、本実施形態で説明するレジスト現像装置は、詳細を後述するような特徴的な要部構成を備えている。
レジスト現像装置1は、上述した現像処理部10および現像液供給部20に加えて、他の構成要素を備えたものであってもよい。他の構成要素としては、例えばリンス液供給部が挙げられる。
リンス液供給部は、現像処理を終えた処理室11内の基体2に対して、当該基体2の現像を止めて洗浄する処理(「洗浄処理」または「リンス処理」ともいう)を行うリンス液を供給する部分である。リンス液供給部は、現像液供給部20と同様の構成を備えたものであればよい。すなわち、リンス液供給部は、基体2に対して供給する液種が現像液供給部20とは異なるだけで、他は現像液供給部20と同様に構成することが考えられる。
図3は、本発明に係るレジスト現像装置の要部構成例を示す概略図である。
なお、図3中では、開閉弁24の図示を省略している。
導出部29は、例えば温度保持部27における現像液21の流れ方向下流側の端部に設けられた開口部からなり、その開口部を通じて温度保持部27の内部から恒温制御媒体が吹き出すように構成されている。つまり、温度保持部27の下流側端部は、恒温制御媒体が吹き出すように開放されている。
ところで、導出部29からの吹き出しにより供給管23の露出部28bに導かれる恒温制御媒体としては、気体状のものを用いる。気体状の媒体であれば、導出部29から吹き出す場合であっても、液体状媒体の場合とは異なり排水処理等を必要とせず、装置構成の複雑化等を抑制し得るからである。
ここで、不活性ガスとは、他の物質と反応しないガスまたは非常に反応しにくいガスのことをいい、具体的にはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、窒素、二酸化炭素、フルオロカーボン等のガスが該当する。
恒温制御媒体が導かれる供給管23の露出部28bには、当該恒温制御媒体と当該露出部28bとの熱交換を促進させる熱交換促進手段が設けられていてもよい。熱交換促進手段としては、以下に述べるような構成のものを用いることが考えられる。
次に、上述した構成のレジスト現像装置1の動作例を説明する。
ここでは、モールド基板を製造するモールド製造方法に、上述した構成のレジスト現像装置1を用いる場合を例に挙げる。
ここで、レジスト現像装置1の動作例の説明に先立ち、モールド製造方法の概要について簡単に説明する。
なお、レジスト層がポジ型レジストである場合には、電子線描画した箇所が抜き部となり、基体2上における所定パターンの溝の位置に対応することになる。一方、レジスト層がネガ型レジストである場合には、電子線描画した箇所が残し部となり、基体2上における所定パターンの溝以外の位置に対応することになる。以下の説明では、ポジ型レジストを用いた場合、すなわちレジスト層の上に描画している部分が抜き部となり、所定パターンの溝の位置に対応する場合を例に挙げる。
レジスト層の厚さは、基体2へのエッチングが完了するまで残存する程度の厚さであることが好ましい。描画パターン部分の基体2を除去する際、この部分の基体2のみならず、レジスト層も少なからず除去されていくためである。
次に、上述した一連のモールド製造方法におけるレジスト現像装置1の動作について説明する。
レジスト現像装置1は、上述した一連のモールド製造方法における各工程のうちの現像工程にて用いられる。さらには、現像工程に付随して実行するリンス工程や乾燥工程等においても用いられる。なお、これらの各工程を実行する際のレジスト現像装置1の動作は、当該レジスト現像装置1のプログラムコントローラからの制御指令に基づいて行われる。
現像工程に際し、レジスト現像装置1の現像液供給部20は、貯留部22内に現像液21を貯留しておく。現像液21としては、露光済みのレジスト層を可溶し得るもので、かつ、液温調整部26による制御調整後の温度(設定温度)でも凍らないものを用いる。具体的には、レジスト材料との関係にもよるが、例えば酢酸イソアミルのように現像液として公知のものを用いることが考えられる。
その場合に、温度保持部27には導出部29が設けられていることから、被覆部28aでの現像液21の温度維持に用いられた恒温制御媒体(すなわち、温度保持部27の内部を流動または循環する恒温制御媒体)は、導出部29から吹き出して供給管23の露出部28bに導かれる(図3中の矢印A参照)。さらに詳しくは、温度保持部27の端部を開放することで、恒温制御媒体が供給管23の露出部28bに導かれるようにしている。これにより、露出部28bでは、その表面と恒温制御媒体との熱交換が行われることになる。
現像処理を終え、現像液21の吐出を停止した後、レジスト現像装置1は、リンス工程を実行する。リンス工程では、レジスト現像装置1における図示しないリンス液供給部が、処理室11内の基体2に対してリンス液を供給してリンス処理を行う。基体2に供給するリンス液は、例えばIPA(イソプロピルアルコール)のようにリンス液として公知のものを用いればよい。そして、リンス処理を終えた後、リンス液供給部は、リンス液の供給を停止する。
リンス工程の後、レジスト現像装置1は、必要に応じて乾燥工程を実行する。具体的には、現像処理部10は、保持部12のテーブル12a上に基体2が支持された状態のまま、駆動部13を駆動してスピンドル軸12bを回転させ、これにより基体2を支持しているテーブル12aをスピンドル軸12bと一体に回転させることで、基体2のスピン乾燥を行う。
本実施形態で説明したレジスト現像装置1、および、そのレジスト現像装置1を用いて行うモールド製造方法によれば、以下に述べる効果が得られる。
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
2…基体
10…現像処理部
20…現像液供給部
21…現像液
23…供給管
26…液温調整部
27…温度保持部
28a…被覆部
28b…露出部
29…導出部
Claims (6)
- 現像液供給管と、
前記現像液供給管を被覆し、内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部と、
を備えており、
前記現像液供給管は、前記温度保持部に覆われた被覆部と、前記温度保持部に覆われていない露出部とを有し、
前記温度保持部には、前記恒温制御媒体を前記露出部に導く導出部が設けられている
ことを特徴とするレジスト現像装置。 - 内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部に覆われた被覆部と当該温度保持部に覆われていない露出部とを有する現像液供給管を通じて、基板表面に対して温度制御された現像液の供給を行うレジスト現像装置において、
前記温度保持部を用いることによって前記現像液を温度制御する温度制御手段と、
前記温度制御手段に用いた恒温制御媒体を前記露出部に導く導出手段と、
を有することを特徴とするレジスト現像装置。 - 前記恒温制御媒体が不活性ガスである
ことを特徴とする請求項1または2記載のレジスト現像装置。 - 前記恒温制御媒体と前記露出部との熱交換を促進させる熱交換促進手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1、2または3記載のレジスト現像装置。 - 前記現像液の供給対象となる基板がナノインプリント用のモールド基板である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のレジスト現像装置。 - 基板表面に所定パターンが形成されてなるモールドを製造するモールド製造方法であって、
レジスト層が設けられた前記基板表面にエネルギービームを照射して前記所定パターンの露光処理を行う露光工程と、
前記露光処理後の前記基板表面に対して、内部に恒温制御媒体が流れている温度保持部に覆われた被覆部と当該温度保持部に覆われていない露出部とを有する現像液供給管を通じて、温度制御された現像液を供給して前記所定パターンの現像処理を行う現像工程と、
前記現像工程で供給する前記現像液に対する温度制御を、前記温度保持部を用いることによって行う温度制御工程と、
前記現像工程で前記現像液を供給する際に、前記温度制御工程で用いた前記恒温制御媒体を前記現像液供給管の前記露出部に導く導出工程と、
を有することを特徴とするモールド製造方法。
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