JP5683211B2 - モールドの製造方法及び現像装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様は、第1の態様に記載の発明において、前記温度調整部にて設定される温度は、前記基体処理室外の温度とは異なる温度であることを特徴とする。
本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載の発明において、前記基体は、前記流体によって処理されるべき主表面と、前記主表面に対向する裏面とを有し、前記基体温度調節工程において、前記基体の主表面及び裏面に前記媒体Aを吐出し、前記流体供給工程において、前記基体に前記流体を吐出して供給することを特徴とする。
本発明の第4の態様は、第1ないし第3のいずれかの態様に記載の発明において、前記基体温度調節工程においては、前記基体の主表面及び裏面に前記媒体Aを吐出する際に、前記基体を挟んで対向しない位置に前記媒体が吐出されることを特徴とする。
本発明の第5の態様は、第1ないし第4のいずれかの態様に記載の発明において、前記基体温度調節工程前に、前記流体を所定の温度に調整する流体温度調整工程と、前記媒体Aをこの所定の温度と実質的に同じ温度にする媒体温度調整工程と、を行うことを特徴とする。
本発明の第6の態様は、第5の態様に記載の発明において、前記流体温度調整工程の所定の温度を、前記流体供給工程が行われる前記基体処理室の露点温度以下とすることを特徴とする。
本発明の第7の態様は、第1ないし第6のいずれかの態様に記載の発明において、前記流体供給工程後、前記基体に結露が生じない温度の媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない結露防止用の媒体Bを前記基体に対して吐出し、前記基体の温度を、前記基体に結露が生じない温度にする第2の基体温度調節工程と、更に、前記第2の基体温度調節工程の後に、前記基体を乾燥させる乾燥工程と、を行うことを特徴とする。
本発明の第8の態様は、第7の態様に記載の発明において、前記媒体Bは、前記流体供給工程が行われる基体処理室外と実質的に同じ温度であることを特徴とする。
本発明の第9の態様は、第7又は第8の態様に記載の発明において、第2の基体温度調節工程の際、又は、第2の基体温度調節工程と乾燥工程との間に、前記基体処理室内を、前記基体処理室外の露点温度を上回る温度にする工程を更に有することを特徴とする。
本発明の第10の態様は、第7ないし第9のいずれかの態様に記載の発明において、前記基体温度調節工程で用いられる媒体A及び前記第2の基体温度調節工程で用いられる媒体Bは、同一種類の液状媒体であることを特徴とする。
本発明の第11の態様は、第1ないし第10のいずれかの態様に記載の発明において、前記流体は現像剤であることを特徴とする。
本発明の第12の態様は、レジスト層が形成された主表面と前記主表面に対向する裏面とを有する基体に対して、基体処理室にて現像剤を吐出することにより現像を行うための流体供給方法であって、前記現像剤を、前記基体処理室内の露点温度以下且つ前記基体処理室外の温度とは異なる温度に調整する現像剤温度調整工程と、実質的には基体を溶解しない又は前記基体と反応しない基体温度調節用の媒体Aを前記現像剤温度調整工程での調整温度と実質的に同じ温度にする媒体温度調整工程と、前記現像剤温度調整工程及び媒体温度調整工程後、前記媒体Aを前記基体の主表面及び裏面に対して吐出し、前記基体の温度を実質的に前記現像剤と同じ温度にする基体温度調節工程と、前記基体温度調節工程後、前記基体に前記現像剤を吐出する現像剤吐出工程と、前記現像剤吐出工程後、前記基体処理室内の露点温度を上回る温度且つ且つ前記流体供給工程が行われる基体処理室外と実質的に同じ温度の媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない結露防止用の媒体Bを前記基体に対して吐出し、前記基体の温度を実質的に前記媒体Bと同じ温度にする第2の基体温度調節工程と、前記第2の基体温度調節工程の際又はその後に、前記基体処理室内を、前記基体処理室外の露点温度を上回る温度にし、その後、前記基体を乾燥させる工程と、を有することを特徴とする流体供給方法である。
本発明の第13の態様は、基体に対して流体による処理を行うために、前記基体に前記流体を基体処理室にて供給する装置において、前記基体に流体を供給する流体供給部と、 前記流体を供給する前の基体温度調節用の媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない媒体Aを前記基体に供給する媒体供給部と、
前記媒体供給部の少なくとも一部に設けられ、実質的に前記流体と同じ温度となるように前記媒体Aの温度を調整する媒体温度調整部と、を有することを特徴とする流体供給装置である。
本発明の第14の態様は、第13の態様に記載の発明において、前記流体の温度を調整するために前記流体供給部に流体温度調整部が設けられ、前記流体温度調整部にて設定される温度は、前記基体処理室外の温度とは異なる温度であることを特徴とする。
本発明の第15の態様は、第13又は第14の態様に記載の発明において、前記基体は、前記流体によって処理されるべき主表面と、前記主表面に対向する裏面とを有し、前記流体供給装置は更に、前記媒体供給部に設けられる媒体吐出部を有し、前記媒体供給部は前記基体の主表面及び裏面に対して前記媒体Aを吐出することを特徴とする。
本発明の第16の態様は、第15の態様に記載の発明において、前記媒体吐出部のうち少なくとも1つずつが前記基体の主表面及び裏面各々に対向することを特徴とする。
本発明の第17の態様は、第13ないし16のいずれかの態様に記載の発明において、前記媒体供給部は、前記媒体Aを貯留する媒体貯留部と、前記媒体貯留部と連通した媒体供給用の第1輸送部と、前記第1輸送部に設けられる媒体吐出部と、を有し、前記媒体温度調整部は前記第1輸送部に設けられることを特徴とする。
本発明の第18の態様は、第13ないし17のいずれかの態様に記載の発明において、前記流体供給装置は更に、前記基体の裏面から基体を保持する基体保持部を有し、前記基体保持部に前記基体が保持される際、前記前記基体の主表面側を上方、前記基体の裏面側を下方とすると、前記媒体吐出部は、前記基体よりも上方に配置され、かつ前記基体の主表面に向けて媒体Aを吐出する主表面用吐出口と、前記基体よりも下方に配置され、かつ前記基体の裏面に向けて媒体Aを吐出する裏面用吐出口と、を有することを特徴とする。
本発明の第19の態様は、第18の態様に記載の発明において、前記主表面用吐出口及び裏面用吐出口は、前記基体を挟んで対向しない位置に設けられていることを特徴とする。
本発明の第20の態様は、第13ないし19のいずれかの態様に記載の発明において、前記基体の結露を防止するための結露防止媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない媒体Bを供給する結露防止媒体供給部を更に有することを特徴とする。
本発明の第21の態様は、第20の態様に記載の発明において、前記結露防止媒体供給部は、前記媒体Bを貯留する媒体貯留部と、前記媒体Bのための媒体貯留部と連通した媒体B供給用の第2輸送部と、前記第2輸送部に設けられる前記媒体Bのための媒体吐出部と、を有することを特徴とする。
本発明の第22の態様は、第20又は第21の態様に記載の発明において、前記結露防止媒体供給部は更に、前記第2輸送部に設けられ、前記基体処理室外と実質的に同じ温度となるように前記媒体Bの温度を調整する、前記媒体Bのための媒体温度調整部を有することを特徴とする。
本発明の第23の態様は、レジスト層が形成されている主表面と前記主表面に対向する裏面とを有する基体に対して基体処理室にて現像剤を吐出することにより現像を行うための流体供給装置において、前記基体の裏面から前記基体を保持する基体保持部と、前記基体保持部により保持された前記基体に現像剤を供給する現像剤供給部と、前記現像剤の温度を、前記基体処理室外の温度とは異なる温度調整するために前記現像剤供給部に設けられた現像剤温度調整部と、前記現像剤を供給する前の基体温度調節媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない媒体Aを貯留する媒体貯留部と、前記媒体貯留部と連通した基体温度調節媒体供給用の第1輸送部と、前記第1輸送部に設けられる媒体吐出部と、前記第1輸送部に設けられ、実質的に前記現像剤と同じ温度となるように前記媒体温度を調整する媒体温度調整部と、前記基体の結露を防止するための結露防止媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない媒体Bを供給する結露防止媒体供給部と、を有し、前記基体保持部に前記基体が保持される際、前記前記基体の主表面側を上方、前記基体の裏面側を下方とすると、前記媒体吐出部は、前記基体よりも上方に配置され、かつ前記基体の主表面に向けて媒体を吐出する主表面用媒体吐出口と、前記基体よりも下方に配置され、かつ前記基体の裏面に向けて媒体を吐出する裏面用媒体吐出口と、を有し、前記主表面用媒体吐出口及び裏面用媒体吐出口は、前記基体を挟んで対向しない位置に設けられることを特徴とする流体供給装置である。
本発明の第24の態様は、所定のパターンが形成されるべき主表面と前記主表面に対向する裏面とを有する基体に対して所定のパターンを形成し、モールドを製造する方法において、レジスト層が設けられた前記基体主表面にエネルギビームを照射することにより、所定のパターン形状の露光を行う工程と、前記露光工程の後、実質的に現像剤と同じ温度であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない基体温度調節用の媒体Aを前記基体に対して吐出し、前記基体の温度を実質的に前記現像剤と同じ温度にする基体温度調節工程と、前記基体温度調節工程の後、基体処理室において前記現像剤により現像を行う工程と、を有することを特徴とするモールドの製造方法である。
その結果、本発明者らは、殆ど基体を溶解しない又は前記基体に対して殆ど化学反応を起こさない媒体を予め選択しておいて、基体に対する流体処理の前に、前記流体と実質的に同一の温度に調整した媒体を基体に供給するという手段に思い至った。そして、媒体供給によって、流体と実質的に同一の温度になるように基体の温度を迅速に調整した後、互いの温度差が解消された基体と流体との処理を行うことを見出した。
以下、本発明を実施するための実施の形態を、本実施形態に係る流体供給装置の断面概略図である図1に基づいて説明する。
本実施形態における流体供給装置として、レジスト層が形成された主表面と前記主表面に対向する裏面とを有する基体1に対して現像剤を吐出することにより現像を行うための現像装置を例に挙げる。なお、本実施形態における流体とは、気体及び液体を含み、さらには噴霧状の物質も含む。
以下、現像処理部2及び媒体供給部3の各部について詳述する。
本実施形態における現像処理部2には、前記基体1の主表面への現像剤の吐出が行われる処理室21が設けられている。さらに、処理室21内に設けられた基体保持部5に対して回転駆動制御を行う操作部22が、処理室21の下部に設けられている。
また、この基体1チャック13を格子状に構成し、かつ基体1チャック13外周に止めピンを配置して基体1を保持しても良い。
本実施形態における媒体供給部3には、大きく分けて、媒体Aを貯留する媒体貯留部6と、前記媒体貯留部6に連結された媒体供給用の第1輸送管7とが設けられている。そしてこの第1輸送管7における媒体吐出部9が現像処理部2の処理室21内に配置され、基体1上に媒体Aが吐出されるようになっている。
具体的な物質名を挙げるとするならば、IPA(イソプロピルアルコール)やメタノール・エタノールなどのアルコール系化合物やフルオロカーボン等が挙げられる。
本実施形態においては、液体媒体を用いた場合について説明する。
この現像剤供給部4は、上述の媒体供給部3と同様の構成であっても良い。即ち、現像剤貯留部41から現像剤供給ポンプ416により現像剤が現像剤供給路42に輸送される。
次に、本実施形態に係る現像装置における機能、即ち媒体供給方法について説明する。
その後、基体1に対して現像剤を吐出する。
こうして、レジスト層付き基体1に対する一連の現像工程を終了する。
即ち、現像処理前に予め基体温度を現像剤と実質的に同一とすることにより、基体1と現像剤との温度差を相当解消することができる。その結果、均一に現像処理を行うことができる。
さらに、基体温度調節用の媒体を基体1に供給する媒体供給部を設け、雰囲気温度を変化させるのではなく熱媒又は冷媒を直接基体1に吐出していることから、迅速に基体1の温度を変化させることができる。更にこの際、実質的には前記基体1を溶解しない又は前記基体1と反応しない媒体を用いていることから、現像処理の精度も維持することができる。
(結露防止媒体供給部)
先の実施の形態に加え本実施形態においては、図3に示すように、乾燥工程での基体1上の結露を防止するための媒体Bを供給する結露防止媒体供給部50を更に有する。
以降、媒体Aとは基体温度調節用媒体Aのことであり、媒体Bとは結露防止媒体Bのことを指すものとする。
なお、第1輸送管7を分岐させることにより第2輸送管18を設けても良いし、第1輸送管7に第2輸送管18を平行して設けても良い。
先に述べた実施の形態1では、基体1の主表面と裏面に媒体を吐出するために、複数の媒体吐出部9を設けた場合について述べた。本実施形態においては、図6に示すように、媒体吐出部9から吐出される媒体の吐出方向に、吐出方向変更部20を設ける場合について述べる。
最後に、本実施形態に係るインプリントモールドの製造方法について説明する。ここで特記しない内容については、実施の形態1〜3と同様である。
なお、このレジストとしては、エネルギビームを照射して露光したときに反応性を有するものであれば良い。具体的には現像処理を行う必要のあるレジストであればよく、具体的には電子線描画用レジストであっても良い。本実施形態においては電子線描画を行う場合について述べる。この際、レジスト層の上に、チャージアップ防止のための導電材を塗布しても良い。
なお、本実施形態においてはインプリントモールドについて説明したが、インプリントモールド以外のモールドであっても良い。例えばフォトリソグラフィーを行う際に用いられるモールドであっても良い。
図1に示す本実施例の現像装置として、現像処理部2にはMTC社製M273を用いた。
そして、現像処理部2における処理室21内の基体チャック13にレジスト付き基板1をセットした。
なお、基板チャック13にセットされたレジスト付き基板1の詳細は以下の通りである。本実施例の基板1として、円盤状合成石英基板(外径150mm、厚み0.7mm)を用いた。この基板1に対して、ZEP520A−7(ゼオン社製)をZEP−A(ゼオン社製)で希釈(ZEP520A−7:ZEP−A=1:2)したものを、基板1上に3ml程滴下し、4500rpmで45秒間基板1を回転させ、レジストを基板上の主表面に塗布した。なお、適宜基板1及びレジスト付き基板1に対してベーク処理を行っている。
実施例では基体温度調節用の媒体供給部3及び結露防止用媒体供給部50を設けたが、図5に示す比較例においてはこれらを設けなかった。これ以外は、実施例と同様の工程を行った。この比較例についても、実施例と同様にレジスト付き基板を現像した。
実施例及び比較例により得られた試料(レジスト付き基板)について、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、実施例においては11nmという高い限界解像度のレジストパターンが得られた。一方、比較例においては、実施例に比べて解像度は低かった。
2 現像処理部
21 基体処理室
22 操作部
3 媒体供給部
4 現像剤供給部
5 基体保持部
6 媒体貯留部
7 第1輸送管
8 基体温度調節媒体用温度調整部
9 媒体吐出部
9a 主表面吐出口
9b 裏面吐出口
10 弁部
13 基体チャック
14 シャフト
15 シール部材
16 基体温度調節媒体供給ポンプ
18 第2輸送管
19 結露防止媒体供給ポンプ
20 吐出方向変更部
A 媒体A
41 現像剤貯留部
42 現像剤供給路
43 バルブ又は弁
416 現像剤供給ポンプ
48 温度調整部
49 現像剤吐出部
50 結露防止媒体供給部
Claims (11)
- レジスト層が形成された主表面と前記主表面に対向する裏面とを有する基体に対して、基体処理室にて現像剤を吐出することにより現像を行い、所定の微細なパターンを形成するための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体の主表面にエネルギビームを照射することにより、所定のパターン形状の露光を行う工程と、
前記現像剤を、前記基体処理室内の露点温度以下に調整する現像剤温度調整工程と、
実質的には基体を溶解しない又は前記基体と反応しない基体温度調節用の液状媒体Aを前記現像剤温度調整工程での調整温度と実質的に同じ温度にする媒体温度調整工程と、
前記現像剤温度調整工程及び媒体温度調整工程後、前記液状媒体Aを前記基体の主表面及び裏面に対して吐出し、前記基体の温度を実質的に前記現像剤と同じ温度にする基体温度調節工程と、
前記基体温度調節工程の後、前記基体処理室において前記現像剤により現像を行う現像剤吐出工程と、
前記現像剤吐出工程後、前記基体処理室内の露点温度を上回る温度の媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない結露防止用の液状媒体Bを前記基体に対して吐出し、前記基体の温度を実質的に前記液状媒体Bと同じ温度にする第2の基体温度調節工程と、
前記第2の基体温度調節工程の際又はその後に、前記基体処理室内を、前記基体処理室外の露点温度を上回る温度にし、その後、前記基体を乾燥させる工程と、を有することを特徴とするモールドの製造方法。 - 前記基体温度調節工程及び前記第2の基体温度調節工程においては、前記基体の主表面及び裏面に液状媒体を吐出する際に、前記基体を挟んで対向しない位置に液状媒体が吐出されることを特徴とする請求項1に記載のモールドの製造方法。
- 前記基体温度調節工程で用いられる液状媒体A及び前記第2の基体温度調節工程で用いられる液状媒体Bは、同一種類の液状媒体であることを特徴とする請求項1又は2に記載のモールドの製造方法。
- 前記液状媒体Bは、前記基体処理室外と実質的に同じ温度とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のモールドの製造方法。
- 前記現像剤温度調整工程においては、前記現像剤を、前記基体処理室外の温度とは異なる温度に調整することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のモールドの製造方法。
- レジスト層が形成された主表面と前記主表面に対向する裏面とを有する基体に対して、基体処理室にて現像剤を吐出することにより現像を行い、所定の微細なパターンを形成するための現像装置であって、
前記基体の裏面から前記基体を保持する基体保持部と、
前記基体保持部により保持された前記基体に現像剤を供給する現像剤供給部と、
前記現像剤の温度を、前記基体処理室内の露点温度以下に調整するために前記現像剤供給部に設けられた現像剤温度調整部と、
前記現像剤を供給する前の基体温度調節媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない液状媒体Aを前記基体に供給する媒体供給部と、
実質的に前記現像剤と同じ温度となるように前記液状媒体Aの温度を調整する媒体温度調整部と、
前記基体処理室内の露点温度を上回る温度の媒体であって、実質的には前記基体を溶解しない又は前記基体と反応しない結露防止用の液状媒体Bを前記基体に対して供給する結露防止媒体供給部と、
を有することを特徴とする現像装置。 - 前記基体保持部に前記基体が保持される際、前記基体の主表面側を上方、前記基体の裏面側を下方とすると、前記媒体供給部に設けられる媒体吐出部は、
前記基体よりも上方に配置され、かつ前記基体の主表面に向けて媒体を吐出する主表面用媒体吐出口と、
前記基体よりも下方に配置され、かつ前記基体の裏面に向けて媒体を吐出する裏面用媒体吐出口と、
を有し、
前記主表面用媒体吐出口及び裏面用媒体吐出口は、前記基体を挟んで対向しない位置に設けられることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。 - 前記媒体供給部は、
前記液状媒体Aを貯留する媒体貯留部と、
前記媒体貯留部と連通した媒体供給用の第1輸送部と、
前記第1輸送部に設けられる媒体吐出部と、
を有し、
前記媒体温度調整部は前記第1輸送部に設けられることを特徴とする請求項6又は7に記載の現像装置。 - 前記結露防止媒体供給部は、
前記液状媒体Bを貯留する媒体貯留部と、
前記液状媒体Bのための媒体貯留部と連通した液状媒体B供給用の第2輸送部と、
前記第2輸送部に設けられる前記液状媒体Bのための媒体吐出部と、
を有することを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の現像装置。 - 前記結露防止媒体供給部は更に、
前記第2輸送部に設けられ、前記基体処理室内の露点温度を上回る温度且つ前記基体処理室外と実質的に同じ温度となるように前記液状媒体Bの温度を調整する、前記液状媒体Bのための媒体温度調整部を有することを特徴とする請求項9に記載の現像装置。 - 前記現像剤温度調整部においては、前記現像剤の温度を、前記基体処理室外の温度とは異なる温度に調整することを特徴とする請求項6ないし10のいずれかに記載の現像装置。
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