KR20140069075A - 임프린트 몰드의 제조 방법 및 레지스트 현상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 피처리 기판에 공급되는 현상액의 온도 변동을 억제하여, 현상액의 공급을 수반하는 피처리 기판의 처리를 안정적으로 행할 수 있는 임프린트 몰드의 제조 방법 및 레지스트 현상 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 있어서의 레지스트 현상 장치는, 항온 상태로 제어된 현상액(11)을 저류하는 저류부(4)와, 피처리 기판(6)을 보유 지지하는 보유 지지부(8)와, 저류부에 저류된 현상액을 흘리기 위한 유로를 형성함과 함께, 이 유로를 따라 흐른 현상액을 토출하는 토출부(14)를 갖고, 보유 지지부에 보유 지지된 피처리 기판을 향해 토출부로부터 현상액을 토출함으로써, 현상액을 피처리 기판에 공급하는 공급관(5)과, 공급관의 토출부로부터 토출하는 현상액을 피처리 기판에 도달시키지 않도록 토출부의 토출 방향을 비도달 방향으로 변동시키는 제1 변동 동작과, 공급관의 토출부로부터 토출하는 현상액을 피처리 기판에 도달시키도록 토출부의 토출 방향을 도달 방향으로 변동시키는 제2 변동 동작을 실행하는 변동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

임프린트 몰드의 제조 방법 및 레지스트 현상 장치{METHOD FOR MANUFACTURING IMPRINT MOLD, AND RESIST DEVELOPING DEVICE}

본 발명은, 임프린트 몰드의 제조 방법, 및, 현상액을 공급하는 레지스트 현상 장치에 관한 것이다.

리소그래피의 분야에서 사용되는 레지스트 현상 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조). 레지스트 현상 장치는, 노광 완료된 레지스트막에 현상액을 공급함으로써, 레지스트막의 불필요 부분을 현상액으로 용해하는 장치이다.

최근에 있어서는, 반도체 디바이스의 고집적화 등에 수반하여, 현상의 해상도 향상이 강하게 요망되고 있다. 현상액으로 레지스트막을 현상(이하, 「레지스트 현상」으로도 기재함)하는 경우에는, 상술한 바와 같이 현상액으로 레지스트막의 불필요 부분을 제거하지만, 현상 중에 레지스트 패턴(이후, 간단히 「패턴」이라고도 함)의 에지 부분이 새깅을 일으키는 경우가 있다. 그 결과, 패턴의 에지 부분의 각(코너)이 형상적으로 무너져, 해상도의 저하를 초래해 버린다.

따라서, 레지스트 현상의 해상도 향상을 도모하는 기술로서, 상온보다도 낮은 「저온의 현상액」을 사용하여 레지스트막을 현상하는 방법(이하, 「저온 현상법으로 기재함」)이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2를 참조). 저온의 현상액을 이용하여 레지스트막을 현상하면, 현상 중에 패턴의 에지 부분이 새깅을 일으키기 어려워진다. 그 결과, 패턴의 에지 부분의 형상적인 붕괴가 억제되어, 해상도의 향상이 도모된다. 이와 관련하여, 본서에서 기술하는 「상온」이라 함은, 「15℃ 내지 25℃의 범위 내의 온도」를 말한다. 따라서, 저온 현상법에서 사용하는 현상액의 온도는 15℃ 미만이 된다.

일본 특허 공개 평11-154641호 공보 일본 특허 공개 평07-142322호 공보

최근에는, 예를 들어 나노 임프린트의 분야에 있어서, 레지스트 패턴이든, 기판에 파들어가는 패턴이든, 나노 레벨의 미세한 요철 패턴의 형성이 요구되고 있다. 이러한 미세한 요철 패턴을 고정밀도로 형성하기 위해서는, 저온 현상법과 같이, 레지스트의 종류에 따라서 현상액의 온도를 원하는 소정의 온도로 설정하여 이용할 필요가 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 현상액의 온도가 낮아지면, 이 현상액에 요구되는 온도와, 레지스트 현상 장치의 설치 장소 등의 온도(이하, 「환경 온도」라고 함)의 차가 커지므로, 이하와 같은 문제가 발생할 우려가 있다.

일반적으로, 레지스트 현상 장치에 있어서는, 현상액을 저류부에 저류하여 일정(원하는)한 온도로 제어하여, 그 저류부로부터 현상액 공급용의 배관(이하, 「공급관」이라 함)을 통해 피처리 기판에 현상액을 공급하는 구조로 되어 있다. 레지스트 현상 장치를, 이와 같은 구조로 한 경우, 저류부에 저류된 현상액을 일정(원하는)한 온도로 제어했다고 해도, 그곳으로부터 공급관을 통해 피처리 기판으로 공급되는 동안에 현상액의 온도는, 환경 온도의 영향을 받기 쉬우므로 변동될 가능성이 있다. 그 결과, 현상액의 온도 변동에 의해 현상 처리의 안정성이나 균일성을 손상시켜 버릴 우려가 있다. 구체적으로는, 동일(하나의)한 피처리 기판 내에서는 현상의 불균일을 초래하여, 다른 피처리 기판 사이에서는 현상의 변동을 초래해 버릴 우려가 있다.

따라서, 본 발명은, 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것이고, 실제로 피처리 기판에 공급되는 현상액의 온도 변동을 억제하여, 현상액의 공급을 수반하는 피처리 기판의 처리를 안정적으로 행할 수 있는 임프린트 몰드의 제조 방법 및 레지스트 현상 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 형태는, 공급관에 의해 피처리 기판으로 현상액을 토출함으로써 행해지는 현상 처리를 이용하여, 피처리 기판에 요철 패턴을 형성하는 임프린트 몰드의 제조 방법에 있어서,

상기 공급관 내의 현상액이 적정 온도 범위에 있지 않은 경우, 그 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키지 않도록 토출 방향을 비도달 방향으로 변동시켜, 그 현상액을 토출하는 제1 변동 동작 공정과,

상기 제1 변동 동작 공정 후, 토출되는 현상액이 적정 온도 범위로 된 경우, 그 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키도록 토출 방향을 도달 방향으로 변동시켜, 그 현상액을 토출하는 제2 변동 동작 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법이다.

본 발명의 제2 형태는, 하나 전의 피처리 기판을 현상 처리한 후, 다음의 피처리 기판을 현상 처리할 때까지의 시간이 허용 시간보다도 길어지는 경우에, 상기 제1 변동 동작 공정 및 상기 제2 변동 동작 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 상기 제1 형태에 기재된 임프린트 몰드의 제조 방법이다.

본 발명의 제3 형태는, 하나 전의 피처리 기판을 현상 처리한 후, 다음의 피처리 기판을 현상 처리할 때까지의 사이에, 상기 제1 변동 동작 공정 및 상기 제2 변동 동작 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 상기 제2 형태에 기재된 임프린트 몰드의 제조 방법이다.

본 발명의 제4 형태는, 상기 제1 변동 동작 공정에 있어서는, 상기 공급관 내에 잔류하고 있는 현상액의 전량 이상을, 상기 피처리 기판에 도달시키지 않고 토출하는 것을 특징으로 하는 상기 제3 형태에 기재된 임프린트 몰드의 제조 방법이다.

본 발명의 제5 형태는, 상기 피처리 기판이 나노 임프린트용의 몰드 기판인 것을 특징으로 하는 상기 제4 형태에 기재된 임프린트 몰드의 제조 방법이다.

본 발명의 제6 형태는, 상기 적정 온도 범위는 0℃ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 제5 형태에 기재된 임프린트 몰드의 제조 방법이다.

본 발명의 제7 형태는, 피처리 기판에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 레지스트 현상 장치이며,

항온 상태로 제어된 현상액을 저류하는 저류부와,

상기 피처리 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와,

상기 저류부에 저류된 현상액을 흘리기 위한 유로를 형성함과 함께, 이 유로를 따라 흐른 현상액을 토출하는 토출부를 갖고, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 피처리 기판을 향해 상기 토출부로부터 현상액을 토출함으로써, 그 현상액을 피처리 기판으로 공급하는 공급관과,

상기 공급관의 토출부로부터 토출하는 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키지 않도록 상기 토출부의 토출 방향을 비도달 방향으로 변동시키는 제1 변동 동작과, 상기 공급관의 토출부로부터 토출하는 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키도록 상기 토출부의 토출 방향을 도달 방향으로 변동시키는 제2 변동 동작을 실행하는 변동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트 현상 장치이다.

본 발명의 제8 형태는, 상기 제1 변동 동작에 있어서는, 그 제1 변동 동작 전에 상기 공급관에 잔류하고 있는 현상액의 전량 이상을 상기 피처리 기판에 도달시키지 않고 공급관의 토출부로부터 토출시키는 것을 특징으로 하는 상기 제7 형태에 기재된 레지스트 현상 장치이다.

본 발명의 제9 형태는, 상기 공급관의 일부에 온도 조정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제8 형태에 기재된 레지스트 현상 장치이다.

본 발명의 제10의 형태는, 상기 현상액의 공급 대상이 되는 피처리 기판이, 나노 임프린트용의 몰드 기판인 것을 특징으로 하는 상기 제9 형태에 기재된 레지스트 현상 장치이다.

본 발명의 제11의 형태는, 상기 저류부에 저류된 현상액을 0℃ 이하의 저온으로 제어하는 액온 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제10의 형태에 기재된 레지스트 현상 장치이다.

본 발명에 따르면, 실제로 피처리 기판에 공급되는 현상액의 온도 변동을 억제하여, 현상액의 공급을 수반하는 피처리 기판의 처리를 안정적으로 행하는 것을 가능하게 한다.

도 1은 레지스트 현상 장치의 전체 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 재킷의 구조예를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 레지스트 현상 장치의 주요부의 구성을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태로서, 임프린트 몰드의 제조 방법 및 포토리소그래피의 분야에서 이용되는 레지스트 현상 장치에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시 형태에 있어서는, 다음의 순서로 설명을 행한다.

1. 레지스트 현상 장치의 전체 구성

2. 레지스트 현상 장치의 주요부 구성

3. 레지스트 현상 장치의 동작(임프린트 몰드의 제조 방법)

4. 실시 형태의 효과

<1. 레지스트 현상 장치의 전체 구성>

도 1은, 본 발명의 실시 형태로서 도시하는 레지스트 현상 장치(1)의 전체 구성의 개략도이다. 도시한 레지스트 현상 장치(1)는, 크게는, 현상액 공급부(2)와 현상 처리부(3)를 구비한 구성으로 되어 있다.

현상액 공급부(2)는, 현상 처리부(3)에서의 현상 처리에 필요로 하는 현상액을 공급하는 부분이다. 현상액 공급부(2)는, 적어도, 현상액을 저류하는 저류부(4)와, 현상액을 공급(수송)하는 공급관(5)을 구비한다.

현상 처리부(3)는, 피처리 기판(6)에 현상 처리를 행하는 부분이다. 현상 처리부(3)는, 적어도, 현상 처리를 위한 공간을 갖는 처리실(7)과, 이 처리실(7)에서 피처리 기판(6)을 보유 지지하는 보유 지지부(8)와, 이 보유 지지부(8)를 회전 구동하는 회전 구동부(9)를 구비한다. 이하, 현상액 공급부(2)와 현상 처리부(3)의 구성에 대해, 더욱 상세하게 설명한다.

[현상액 공급부(2)의 구성]

저류부(4)는, 상세하게는 도시하지 않지만, 예를 들어 상부 또는 상부의 일부를 개방하고, 또한 내벽의 외측을 단열재로 구성한 욕조 본체와, 이 욕조 본체의 상부 개구를 대략 폐색하고, 또한 그 내벽의 외측을 단열재로 구성한 덮개를 구비하고, 이 덮개에 의해 욕조 본체의 내부를 열적으로 대략 밀폐할 수 있는 조 구조로 되어 있다. 즉, 저류부(4)는, 단열재로 덮인 대략 밀폐형의 욕조 구조로 되어 있다. 저류부(4)에는, 적당량의 현상액(11)이 수용(저류)되어 있다. 현상액(11)은, 상정하고 있는 설정 온도에서 액체인 것이 이용된다. 저류부(4) 내에 있어서, 현상액(11)의 액면보다도 상방의 공간은, 상술한 덮개에 의해 열적으로 대략 밀폐된 공간(이하, 「밀폐 공간」으로 기재함)(12)으로 되어 있다.

저류부(4)에 저류된 현상액(11)은, 도시하지 않은 액온 제어 수단에 의해 항온 상태로 제어되도록 되어 있다. 액온 제어 수단의 구체적인 형태로서는, 예를 들어 도시는 하지 않지만, 저류부(4) 내의 현상액(11)을 교반기로 교반함과 함께, 욕조 내에 배치된 냉각기와 가열기에 의해 현상액(11)을 냉각함으로써, 현상액(11)의 온도를 미리 결정된 온도(이하, 「설정 온도」)로 유지하는 등의 형태가 생각된다. 또한, 다른 형태로서는, 저류부(4)의 하류측의 공급관(5)의 일부를, 열교환 코일로 하여, 미리 소정의 설정 온도로 제어된 항온조의 열 매체 중에 가라앉혀, 그 열교환 코일부를 통과하는 현상액(11)의 온도를 제어하는 등의 형태가 생각된다. 어떤 형태를 채용하더라도, 저류부(4) 내의 현상액(11)의 온도는, 설정 온도(예를 들어, －10℃)를 중심값으로 한 허용 범위 내(예를 들어, ±0.1℃ 이내)에 들어가도록 제어된다.

공급관(5)은, 저류부(4)에 저류된 현상액(11)을 피처리 기판(6)을 향해 공급하는 것이다. 피처리 기판(6)은, 현상 처리부(3)의 처리실(7)에 세트되는 것이다. 현상 처리의 대상이 되는 피처리 기판(6)은, 노광 완료된 레지스트막을 갖는 기판이 된다. 또한, 피처리 기판(6)의 일례로서, 나노 임프린트용의 몰드 제작용 기판을 들 수 있다. 나노 임프린트용의 몰드 제작용 기판(이하, 간단히 「몰드 기판」이라고도 함)은, 나노 임프린트법에 의해 패턴의 전사를 행하는 경우에, 그 원형에 상당하는 몰드가 되는 기판이다. 또한, 나노 임프린트법에 한정되지 않고, 임프린트의 원형에 상당하는 몰드는 「임프린트용의 몰드 기판」을 가리킨다. 그리고, 이 임프린트용의 몰드 기판을, 임프린트 몰드라고도 한다.

공급관(5)은, 예를 들어 단면이 원형인 가늘고 긴 중공의 관을 이용하여 구성되어 있다. 공급관(5)의 일단부는, 현상액(11)을 관 내에 도입하기 위해 개구된 도입부(13)로 되어 있고, 상기 타단부는, 현상액(11)을 토출하기 위해 개구된 토출부(14)로 되어 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 공급관(5)은, 토출부(14)로부터의 공급액의 토출 방향을 자유롭게 변동할 수 있도록, 토출부(14)의 전단에, 신축성, 기밀성, 스프링성(탄성력)을 갖는 공급관(5)과 대략 동일한 직경인 중공의 사복부(bellow:5A)를 설치하도록 한다. 사복부(5A)의 탄성력은, 중공 부분이 항상 수평 상태를 유지하도록 작용하고 있고, 수평 상태로부터의 굽힘에 대해 반발하도록 작용한다. 또한, 사복부(5A)의 재질은, 공급관(5)의 재질에 따라, 예를 들어 금속제 등으로 한다.

사복부(5A)는, 공급관(5)과 일체 형성되어 있어도 되고, 별개로 형성한 후에 접합에 의해 공급관(5)과 일체로 되도록 해도 되지만, 접합부로부터의 불순물 혼입 방지의 관점에서, 사복부(5A)는 공급관(5)과 일체 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 사복부(5A)를 공급관(5)에 설치함으로써 실현되는 토출부(14)의 토출 방향의 변동 제어 기구, 변동 제어 동작에 대해서는 이후에 상세하게 설명한다.

또한, 토출부(14)는, 단순히 하나의 개구로 되어 있어도 되고, 복수의 작은 개구가 형성된 샤워 헤드와 같은 구조로 되어 있어도 된다. 또한, 토출부(14)는, 현상액(11)을 스프레이 형상으로 분출하는 스프레이 노즐 팁과 같은 구조로 되어 있어도 된다. 또한, 여기서는 일례로서, 공급관(5)의 토출부(14)로부터의 공급액의 토출 방향을 바꾸기 위해 사복부(5A)를 설치하고 있지만, 이 이외의 것으로 그 토출 방향을 바꾸는 구성을 채용해도 된다.

공급관(5)의 도입부(13)는, 현상액 공급부(2)의 저류부(4) 내에 배치되어 있다. 또한, 공급관(5)의 토출부(14)는, 현상 처리부(3)의 처리실(7) 내에 배치되어 있다. 그리고, 공급관(5)은, 도입부(13)를 최상류부로 하고, 토출부(14)를 최하류부로 하여, 그들 사이에 현상액(11)의 유로를 형성하도록 배관되어 있다.

구체적으로는, 공급관(5)은, 저류부(4)의 내부로부터 외부로 도출하도록 배관되어 있다. 또한, 저류부(4)의 외부에 있어서의 공급관(5)의 도출 부분은, 현상 처리부(3)의 외벽 부분을 관통하여 처리실(7) 내로 진출하고, 또한, 처리실(7) 내에서 보유 지지부(8)에 면하는 위치까지 배관되어 있다. 보유 지지부(8)에 면하는 위치라 함은, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출시킨 현상액(11)을, 보유 지지부(8)에 유지된 피처리 기판(6)에 공급할 수 있는 위치를 말한다. 도시예에 있어서는, 공급관(5)의 최하류에 위치하는 토출부(14)가, 보유 지지부(8)에 보유 지지되는 피처리 기판(6)의 바로 위에 배치되어 있다.

또한, 공급관(5)의 배관 도중에는, 개폐 밸브(15)와 펌프(16)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(15)는, 처리실(7)의 내부에 배치되어 있다. 개폐 밸브(15)를 처리실(7)의 내부에 배치한 이유는, 다음과 같은 사정에 의한다. 즉, 개폐 밸브(15)의 설치 부위보다도 하류측으로 연장되는 공급관(5)의 배관 부분(외부에 노출되어 있는 배관 부분)은, 그곳에 잔류하거나, 또는 그곳을 흐르는 현상액(11)의 온도 변동 요인이 된다. 따라서, 현상액(11)의 온도 변동을 억제하기 위해서는, 개폐 밸브(15)의 설치 부위보다도 하류측으로 연장되는 공급관(5)의 배관 부분의 길이를 짧게 하는 것이 유효하다. 따라서, 개폐 밸브(15)에 대해서는, 가능한 한 토출부(14)의 가까이에 위치하도록, 처리실(7)의 내부에 배치하고 있다. 펌프(16)는, 저류부(4)의 외부에 배치되어 있다. 개폐 밸브(15)와 펌프(16)는, 모두 공급관(5)에 있어서의 현상액(11)의 흐름을 제어하기 위한 부재로 된다.

즉, 개폐 밸브(15)는, 공급관(5)을 통해 현상액(11)을 공급하는 경우에, 공급관(5)의 관로를 개방 상태로 함으로써, 현상액(11)의 흐름을 허용함과 함께, 공급관(5)의 관로를 폐쇄 상태로 함으로써, 현상액(11)의 흐름을 저지하는 것이다. 개폐 밸브(15)에 의해 현상액(11)의 흐름을 허용하면, 공급관(5)을 통해 현상액(11)의 공급이 개시되게 된다. 또한, 개폐 밸브(15)에 의해 현상액(11)의 흐름을 저지하면, 공급관(5)을 통한 현상액(11)의 공급이 정지되게 된다. 따라서, 개폐 밸브(15)는, 현상액(11)의 공급을 개시 또는 정지하는 기능을 하는 부재로 된다.

펌프(16)는, 그 펌프(16)를 실제로 구동한 경우에, 공급관(5)을 따른 현상액(11)의 흐름을 생성하는 동력을 발생하는 것이다. 펌프(16)는, 공급관(5)을 통해 현상액(11)을 공급하는 데 있어서, 현상액(11)의 흡인 및 이송을 위한 압력을 현상액(11)에 부여한다. 즉, 펌프(16)는, 저류부(4)에 저류된 현상액(11)을 공급관(5) 내에 흡인함과 함께, 흡인한 현상액(11)을 공급관(5)을 따라 이송하는 구동원이 된다. 이로 인해, 펌프(16)의 구동을 정지한 상태(오프 상태)에서는, 공급관(5)의 내부에 현상액(11)의 흐름이 형성되지 않지만, 펌프(16)의 구동을 개시 또는 계속한 상태(온 상태)에서는, 공급관(5)의 내부에 현상액(11)의 흐름이 형성되게 된다. 또한, 개폐 밸브(15)와 펌프(16)의 동작의 연계는, 예를 들어 현상액(11)의 공급 개시 또는 토출부(14)로부터의 토출 개시 시에는, 우선 펌프(16)를 가동시키고, 그 직후에 개폐 밸브(15)를 개방한다. 또한, 현상액(11)의 공급 정지 또는 토출부(14)로부터의 토출 정지 시에는, 우선 개폐 밸브(15)를 폐쇄하고, 그 직후에 펌프(16)를 정지시킨다. 이렇게 함으로써, 공급관(5) 내의 현상액(11)은 항상 가압된 상태가 유지되어, 현상액(11)의 공급(토출) 및 정지의 동작이 순시에 또한 안정적으로 행할 수 있다. 개폐 밸브(15)의 개폐 상태나 펌프(16)의 구동(온, 오프) 상태는, 예를 들어, 도시하지 않은 레지스트 현상 장치의 주제어부에 의해 제어 가능하게 되어 있다.

저류부(4)의 외부로 도출된 공급관(5)은, 재킷(17)에 의해 덮여 있다. 재킷(17)은, 온도 조정부의 일례로서, 공급관(5)의 일부에 설치되어 있다. 재킷(17)은, 공급관(5)과 그 주위의 외기(대기) 사이에 개재하여 온도 조정 기능을 수행하는 것이고, 저온 현상인 경우에는, 공급관(5)의 주위에 냉각 매체를 흘려 이것을 순환시킴으로써, 공급관(5) 내의 현상액(11)을 저류부(4) 내와 동일한 온도(설정 온도)로 유지하는 기능(보냉 기능)을 갖는 것이다. 재킷(17)은, 예를 들어 공급관(5)을 중심으로 한 다중관 구조(이중 혹은 삼중 이상의 관 구조를 포함함)로 되어 있다.

일례를 들면, 재킷(17)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 공급관(5)을 내포하는 삼중관 구조로 되어 있다. 공급관(5)은, 가장 내측에 위치하는 관으로 되어 있고, 그 외측에 공급관(5)보다도 대경의 제2 관(18)이 배치되고, 또한 그 외측(즉, 가장 외측)에 제2 관(18)보다도 대경의 제3 관(19)이 배치되어 있다. 이 삼중관 구조의 재킷(17)에 있어서, 공급관(5)의 외주면과 제2 관(18)의 내주면 사이에는, 거기에 냉각층(18a)을 형성하기 위해, 예를 들어 냉각액이 순환되도록 되어 있다. 또한, 제2 관(18)의 외주면과 제3 관(19)의 내주면 사이에는, 거기에 단열층(19a)을 형성하기 위해, 예를 들어 공기(바람직하게는 냉기)가 순환되도록 되어 있다.

재킷(17)은, 공급관(5)의 길이 방향에 있어서, 저류부(4)로부터 현상 처리부(3)의 처리실(7)에 이르는 배관 부분과, 처리실(7) 내에서 보유 지지부(8)에 면하는 위치에 이르는 배관 부분에 연속하는 형태로, 공급관(5)을 덮는 상태로 설치되어 있다. 또한, 재킷(17)은, 상기의 저류부(4)로부터 현상 처리부(3)의 처리실(7)에 이르는 배관 부분에서, 개폐 밸브(15)의 설치 부위와 펌프(16)의 설치 부위를 제외하고, 공급관(5)을 덮는 상태로 설치되어 있다. 또한, 처리실(7)의 내부에서는, 개폐 밸브(15)의 설치 부위를 종단부 위치로 하여 재킷(17)이 설치되어 있다.

[현상 처리부(3)의 구성]

현상 처리부(3)는, 상술한 바와 같이 처리실(7), 보유 지지부(8) 및 회전 구동부(9)를 구비하는 것이다. 이 중, 보유 지지부(8)는, 피처리 기판(6)을 고정 상태로 지지하는 스핀 척(21)과, 이 스핀 척(21)에 연결된 스핀들 축(22)을 이용하여 구성되어 있다. 스핀 척(21)은, 예를 들어 피처리 기판(6)이 원판이라고 하면, 이것과 서로 유사한 평면에서 볼 때 원형으로 형성되어 있다. 도시예에서는 스핀 척(21)의 외경이 피처리 기판(6)의 외경보다도 작게 되어 있지만, 양자의 대소 관계는 이에 한정되지 않고, 서로 동일한 외경이어도 되고, 도시예와는 반대의 대소 관계여도 된다. 또한, 스핀 척(21)을 평면에서 볼 때의 형상은 원형으로 한정되지 않고, 직사각형을 포함하는 다각형이어도 된다.

스핀 척(21)은, 적어도 피처리 기판(6)과 대향하는 측의 면(도시예에서는 스핀 척 상면)이 수평으로 배치되어 있다. 스핀 척(21)은, 그 상면에 피처리 기판(6)을 적재한 상태에서, 이 피처리 기판(6)을 하면측에서 지지하는 것이다. 또한, 스핀 척(21)은, 진공 흡착 방식으로 피처리 기판(6)을 고정할 수 있는 구성으로 되어 있다. 스핀 척(21)에 의한 지지 구조는, 여기서 예로 든 진공 흡착 방식으로 한정되지 않고, 다른 방식(예를 들어, 핀 등을 이용한 버팅(butting) 방식 등)으로 피처리 기판(6)을 고정 상태로 지지하는 구성이어도 된다.

스핀들 축(22)은, 회전 구동부(9)의 구동력에 의해 회전 구동되는 축이다. 스핀들 축(22)은, 예를 들어 감합 등의 수단을 이용하여, 스핀 척(21)의 하면측의 중심부에 연결되어 있다. 이로 인해, 스핀들 축(22)이 회전하면, 이와 일체로 스핀 척(21)이 회전한다. 스핀들 축(22)은, 상자 형상의 벽으로 구획된 처리실(7)의 저벽을 관통하는 상태로 배치되어 있다.

또한, 처리실(7)의 저벽에 있어서의 스핀들 축(22)의 관통 부분에는, 시일 부재(23)가 설치되어 있다. 시일 부재(23)는, 스핀들 축(22)의 회전을 허용하면서, 스핀들 축(22)의 관통 부분으로부터 처리실(7) 밖으로의 액체[현상액(11)을 포함함]의 누출을 방지하는 것이다.

회전 구동부(9)는, 처리실(7)과는 벽으로 구획된 하부실(24)에 배치되어 있다. 회전 구동부(9)는, 예를 들어 도시는 하지 않지만, 회전의 구동원이 되는 모터와, 이 모터의 구동력을 스핀들 축(22)으로 전달하는 구동력 전달 기구(기어열 등)를 이용하여 구성되어 있다.

또한, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 레지스트 현상 장치(1)는, 부가적인 기능부로서, 린스액 공급부를 구비하고 있다. 린스액 공급부는, 현상 처리를 종료한 피처리 기판(6)에 린스액을 공급하여 린스 처리하기 위한 기능부이다.

<2. 레지스트 현상 장치의 주요부 구성>

도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 레지스트 현상 장치(1)의 주요부의 구성을 설명하는 것이고, 도 3의 (a), (b)는, 각각 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향이, 후술하는 현상액의 피처리 기판(6)에 대한 비도달 방향, 도달 방향으로 변동하는 모습을 도시한 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 공급관(5)은, 토출부(14)로부터의 공급액의 토출 방향을 자유롭게 변동할 수 있도록, 토출부(14)의 전단에, 신축성, 기밀성, 스프링성(탄성력)이 있는 사복부(5A)가 설치되어 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 공급관(5)의 토출부(14)에는, 도시하지 않은 훅 기구 등에 의해, 대략 수평 방향으로 연신되도록 와이어(31)가 설치되어 있다. 이 와이어(31)는, 도르래 등과 같이 자유롭게 회전하면서 힘의 방향을 수평 방향으로부터 연직 방향으로(바꿔 말하면 연직 방향으로부터 수평 방향으로) 변환하는 방향 변환 기구(32)에 설치되어 있다.

이와 같이, 수평 방향으로부터 연직 방향으로 방향이 바뀐 와이어(31)는, 처리실(7)의 저벽을 관통하여, 하부실(24)로 배치되어 있다. 또한, 처리실(7)의 저벽에 있어서의 와이어(31)의 관통 부분에는, 시일 부재(33)가 설치되어 있다. 시일 부재(33)는, 와이어(31)의 연직 방향으로의 동작을 허용하면서, 와이어(31)의 관통 부분으로부터 처리실(7) 밖으로의 액체[현상액(11)을 포함함]의 누출을 방지하는 것이다.

구동부(34)는, 하부실(24)의 저부에 배치되어 있고, 와이어(31)의 연직 방향의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 구동부(34)는, 도시하지 않지만, 예를 들어 구동원이 되는 모터와, 이 모터의 구동력을 와이어(31)로 전달하는 구동력 전달 기구(회전 와인딩(winding) 기구 등)를 이용하여 구성되어 있다. 이 구동부(34)의 동작을 제어하여 와이어(31)를 연직 하향으로 인장한 경우에는, 와이어(31)의 힘의 방향을 도 3의 (a)에 나타내는 d1 방향으로 변환하여 토출부(14)의 토출 방향을 변동시킨다. 또한, 구동부(34)의 동작을 제어하여 와이어(31)를 연직 상향으로 느슨하게 한 경우에는, 사복부(5A)의 탄성력에 의해 와이어(31)의 힘의 방향을 도 3의 (b)에 나타내는 d2 방향으로 변환하여 토출부(14)의 토출 방향을 변동시킨다.

이 와이어(31), 방향 변환 기구(32), 구동부(34)는, 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향을 변동시키는 「변동부」인 변동 기구를 구성하고, 후술하는 상황에 따라, 토출부(14)로부터 토출하는 현상액(11)을 피처리 기판(6)에 도달시키지 않도록 하거나, 또는, 도달시키도록 한다.

또한, 이 변동 기구는, 반드시 와이어(31), 방향 변환 기구(32), 구동부(34)를 포함하는 것이 아니어도 되고, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출하는 현상액의 토출 방향을 변동시킬 수 있는 구성이면 된다. 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향은, 현상액을 피처리 기판(6)에 도달시키지 않도록 하는 「비도달 방향」과, 현상액을 피처리 기판(6)에 도달시키도록 하는 「도달 방향」이 설정되어, 변동 기구에 의해 자유롭게 변동시킬 수 있다.

여기서, 비도달 방향과 도달 방향에 대해 설명한다.

비도달 방향이라 함은, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출하는 현상액(11)을 피처리 기판(6)에 도달시키지 않는 방향이다. 구체적으로는, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출한 현상액(11)이 피처리 기판(6)에 도달하지 않도록, 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향을 도 3의 (a)와 같이 변동시킴으로써, 피처리 기판(6)에 대한 현상액(11)의 공급을 저지(금지)하는 방향이다.

이에 대해, 도달 방향이라 함은, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출하는 현상액(11)을 피처리 기판(6)에 도달시키는 방향이다. 구체적으로는, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출한 현상액(11)이 피처리 기판(6)에 도달하도록, 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향을 도 3의 (b)와 같이 변동시킴으로써, 피처리 기판(6)에 대한 현상액(11)의 공급을 허용하는 방향이다.

<3. 레지스트 현상 장치의 동작(임프린트 몰드의 제조 방법)>

다음으로, 상기 구성을 포함하는 레지스트 현상 장치(1)의 동작(즉, 임프린트 몰드의 제조 방법)에 대해 설명한다. 레지스트 현상 장치(1)의 동작은, 상술한 주제어부로부터의 제어 명령에 기초하여 행해진다.

우선, 현상액 공급부(2)에 대해서는, 저류부(4)에 저류된 현상액(11)의 온도를 액온 제어 수단(도시하지 않음)에 의해 제어함으로써, 저류부(4) 내의 현상액(11)을 설정 온도(예를 들어, －10℃)로 유지한다. 한편, 현상 처리부(3)에 대해서는, 보유 지지부(8)의 스핀 척(21) 위에 피처리 기판(6)을 적재한 후, 진공 흡착 등에 의해 피처리 기판(6)을 고정 상태로 지지한다. 다음으로, 회전 구동부(9)를 구동하여 스핀들 축(22)을 회전시킨다. 이에 의해, 피처리 기판(6)을 지지하고 있는 스핀 척(21)이 스핀들 축(22)과 일체로 회전한 상태로 된다.

이러한 상태하에서, 펌프(16)를 구동시키고, 또한 그 직후에 개폐 밸브(15)를 개방 상태로 함으로써, 저류부(4) 내의 현상액(11)을 공급관(5) 내에 도입함과 함께, 이 공급관(5)을 통해 현상액(11)을 현상 처리부(3)측으로 송출한다. 그렇게 하면, 공급관(5)의 최하류에 위치하는 토출부(14)로부터 현상액(11)이 토출된다.

이때, 재킷(17)으로 덮여 있지 않은 개폐 밸브(15)의 설치 부위나 그 하류측의 공급관(5)의 배관 부분에서는, 환경 온도의 영향을 강하게 받고 있어, 온도 제어가 이루어져 있지 않다. 또한, 공급관(5)의 배관 부분을 모두 재킷(17)으로 피복하게 되면, 설비가 상당히 대규모가 되어 설비 비용이 늘어나 버린다. 이로 인해, 상기 공급관(5)을 통과하는 현상액의 온도가 적정 온도 범위를 초과하여 변동되는 경우가 있을 수 있다.

여기서, 상기의 「적정 온도 범위」라 함은, 현상 처리에 의해 원하는 해상도를 만족시키는 패턴을 얻는 데 있어서, 실제로 피처리 기판(6)에 공급되는 현상액(11)에 요구되는 적절한 온도 범위를 말한다.

따라서, 현상액(11)의 토출에 앞서, 제1 변동 동작 공정으로서, 구동부(34)의 구동에 의해 와이어(31)를 연직 하향으로 인장함으로써 사복부(5A)에 접속된 토출부(14)의 토출 방향을, 피처리 기판(6)에 도달하지 않는 비도달 방향으로 변동시켜 정지(대기)시켜 둔다(도 1을 참조). 이 상태에서, 상기 공급관(5)을 통과하는 현상액(11)의 온도가 적정 온도 범위로 될 때까지, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 현상액(11)을 토출시킨다.

상기 공급관(5)을 통과하는 현상액(11)의 온도가 적정 온도 범위로 된 경우, 제1 변동 동작 공정 후의 제2 변동 동작 공정으로서, 구동부(34)에 의해 와이어(31)를 연직 상향으로 느슨하게 함으로써 사복부(5A)의 탄성력에 의해, 그 사복부(5A)에 접속된 토출부(14)의 토출 방향을, 피처리 기판(6)에 도달하는 도달 방향으로 변동시키고, 그 상태에서, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 현상액(11)을 토출시키는 동작을 행하게 한다. 이에 의해, 회전 중인 피처리 기판(6)의 표면(상면)에 현상액(11)이 도달한다. 이때, 피처리 기판(6)의 면 내에 있어서는, 적어도 피처리 기판(6)의 중심부를 포함하는 영역에 현상액(11)이 도달하는 것으로 한다. 그렇게 하면, 피처리 기판(6)의 회전에 수반하는 원심력에 의해, 피처리 기판(6) 전체에 현상액(11)이 골고루 공급된다. 그 결과, 피처리 기판(6)의 표면에 형성된, 노광 완료된 레지스트막의 가용부가, 현상액(11)과의 화학 반응에 의해 용해ㆍ제거된다. 이에 의해, 처리실(7) 내에서 피처리 기판(6)의 현상 처리가 이루어진다.

덧붙여 말하면, 피처리 기판(6)에 대한 레지스트막의 성막 및 노광 시에, 네거티브형의 레지스트를 이용하여 레지스트막을 형성한 경우는, 그 후의 노광 처리에서 노광되지 않았던 부분이 가용부가 된다. 이에 대해, 포지티브형의 레지스트를 이용하여 레지스트막을 형성한 경우는, 그 후의 노광 처리에서 노광된 부분이 가용부가 된다. 따라서, 현상 처리를 행하면, 다음과 같은 레지스트 패턴이 얻어진다. 즉, 네거티브형의 레지스트를 이용한 경우는, 노광 패턴을 반전한 형태의 레지스트 패턴이 얻어진다. 또한, 포지티브형의 레지스트를 이용한 경우는, 노광 패턴에 정합하는 형태의 레지스트 패턴이 얻어진다.

현상 처리를 종료한 후에는, 개폐 밸브(15)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환함으로써, 현상액(11)의 공급을 정지하고, 그 후, 필요에 따라 펌프(16)의 구동을 정지해 둔다. 다음으로, 도시하지 않은 린스액 공급부에 의해 피처리 기판(6)에 린스액을 공급하여 린스 처리를 행한다. 다음으로, 린스 처리를 종료하면 린스액의 공급을 정지하여 스핀 건조를 행한다.

그 후, 다음 피처리 기판(6)을 현상하는 경우에는, 현상 완료된 피처리 기판(6)을 보유 지지부(8)의 스핀 척(21)으로부터 제거하고, 이것과 교체하여, 미현상의 피처리 기판(6)을 상기와 마찬가지로 보유 지지부(8)에 보유 지지한다. 이후에는, 상기 동일한 순서로 피처리 기판(6)의 현상 처리, 린스 처리 및 건조 처리(스핀 건조)를 행한다.

상술한 레지스트 현상 장치(1)의 동작에 있어서, n매째(n은 자연수)의 피처리 기판(6)의 현상 처리를 종료한 후, n＋1매째의 피처리 기판(6)의 현상 처리를 개시할 때까지의 동안은, 현상액(11)의 공급이 개폐 밸브(15)에 의해 정지한 상태로 유지된다. 이로 인해, 그 사이는 공급관(5)의 내부에 현상액(11)이 잔류한다. 그리고, n＋1매째의 피처리 기판(6)의 현상 처리를 개시할 때에, 그때까지 공급관(5) 내에 잔류하고 있던 현상액(11)이, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 피처리 기판(6)을 향해 공급된다.

또한, 상기의 경우에는, 레지스트 현상 장치(1)에 있어서 1매씩 피처리 기판(6)을 현상 처리하는 경우에 대해 설명하고 있다. 한편, 레지스트 현상 장치(1)에 있어서 복수매씩 피처리 기판(6)을 현상 처리하는 경우에는, 「n매째의 피처리 기판(6)의 현상 처리」를 「n회째의 피처리 기판(6)의 현상 처리」로 대체하여 적용한다.

그 경우, 공급관(5)에 잔류하는 현상액(11)의 온도는, 재킷(17)에 의해 저류부(4) 내의 현상액(11)과 동등한 온도로 유지되지만, 재킷(17)으로 덮여 있지 않은 개폐 밸브(15)의 설치 부위나 그 하류측의 공급관(5)의 배관 부분에서는, 환경 온도의 영향을 강하게 받는 경우도 있어, 고정밀도로 온도 제어를 행할 수 없다. 이로 인해, 피처리 기판(6)의 현상 처리를 종료하여 현상액(11)의 공급을 정지하면, 특히, 처리실(7) 내의 공급관(5)의 배관 도중에 잔류하는 현상액(11)의 온도가, 환경 온도(실온 등)의 영향을 받아 서서히 변화된다. 또한, 현상액(11)의 잔류 시간이 길어지면, 그만큼 현상액의 온도 변화가 커진다. 따라서, 잔류하는 현상액(11)의 온도가 적정 온도 범위를 초과하여 변동되는 경우도 있을 수 있다. 또한, 개폐 밸브(15)의 설치 부위보다도 하류측의 공급관(5) 내에 현상액(11)이 잔류하지 않는 경우(빈 상태)에도, 그 공급관(5)의 온도가 환경 온도의 영향으로 변화됨으로써, 그곳을 통과하는 현상액의 온도가 적정 온도 범위를 초과하여 변동되는 경우가 있을 수 있다.

현상액(11)의 온도가 적정 온도 범위를 초과하여 변동하는 경우에의 대응으로서, 레지스트 현상 장치(1)의 주제어부는, 이하에 기술하는 토출부(14)의 토출 방향을 변동시키는 제1 변동 동작 공정과 제2 변동 동작 공정을 행하도록, 레지스트 현상 장치(1)의 동작을 제어한다.

상술한 주제어부에 의한 동작 제어는, 보유 지지부(8)에 의해 보유 지지하는 피처리 기판(6)을 교체할 때마다 행해도 상관없다. 단, 이 교체가 단시간에 끝나는 경우에는, 그만큼 환경 온도의 영향이 작아지므로, 반드시 상기 제1 변동 동작 공정과 제2 변동 동작 공정을 행할 필요는 없다. 그러한 경우에는, 이러한 변동 동작 제어를, 미리 결정된 조건을 만족시킨 경우에만 적용하는 것을 생각할 수 있다.

예를 들어, 개폐 밸브(15)의 폐쇄 동작에 의해 현상액(11)의 공급을 정지한 후의 경과 시간[현상액(11)의 잔류 시간]을 타이머 등으로 계측하여, 그 계측값이 미리 결정된 허용 시간을 초과한 경우에만, 상술한 변동 동작 제어를 적용하는 것을 생각할 수 있다. 여기서 기술하는 「허용 시간」이라 함은, 공급관(5)의 배관 도중[특히, 재킷(17)으로 덮여 있지 않은 배관 부분]에 잔류하는 현상액(11)의 온도나, 재킷(17)으로 덮여 있지 않은 공급관(5)의 온도가, 환경 온도의 영향을 받아 변화되어도, 그곳을 통해 공급되는 현상액(11)의 온도가 상기 적정 온도 범위를 초과하지 않는 조건으로 설정된 시간을 말한다.

또한, 재킷(17)으로 덮여 있지 않은 개소, 예를 들어 공급관(5)의 토출부(14) 등에 도시하지 않은 온도 센서를 설치하고, 이 온도 센서에 의해 검출되는 값으로부터 공급관(5) 내의 현상액(11)의 온도를 추정하여, 적정 온도 범위가 아닌 경우에는 제1 변동 동작 공정을 실행하고, 적정 온도 범위일 경우에는 제2 변동 동작 공정을 실행하도록 해도 된다.

상술한 변동 동작 제어를 적용하는 경우, 보다 구체적으로는 이하와 같은 순서로 제1 변동 동작 공정과 제2 변동 동작 공정이 행해진다. 또한, 여기서는, 공급관(5)의 배관 방향에 있어서, 개폐 밸브(15)의 설치 부위보다도 하류측의 배관 부분에 현상액(11)이 잔류하는 경우를 상정하여 레지스트 현상 장치(1)의 동작을 기술한다.

우선, 다음의 피처리 기판(6)의 현상 처리를 행하기에 앞서, 구동부(34)의 구동에 의해 와이어(31)를 연직 하향으로 인장한다. 이에 의해, 방향 변환 기구(32)에 의해 힘의 방향이, d1 방향[도 3의 (a)를 참조]으로 변환된다. 이로 인해, 사복부(5A)에 접속된 토출부(14)의 토출 방향이 비도달 방향으로 변동된다.

그리고, 토출부(14)의 토출 방향이 미리 설정된 비도달 방향에 도달하면, 구동부(34)의 구동을 정지시킨다. 이에 의해, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 토출부(14)가 피처리 기판(6)에 현상액을 도달시킬 수 없는 비도달 방향으로 정지된 상태로 된다.

다음으로, 상기한 바와 같이 피처리 기판(6)을 회전시킨 상태에서, 개폐 밸브(15)를 개방 상태로 하고, 또한 펌프(16)를 구동함으로써, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 현상액(11)을 토출시킨다. 그렇게 하면, 그때까지 공급관(5)의 배관 도중에 잔류하고 있던 현상액(이하, 「잔류 현상액」으로도 기재함)(11)이, 최초로 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출된다. 단, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 토출부(14)의 토출 방향이 비도달 방향으로 변동되어 있으므로, 잔류 현상액(11)이 피처리 기판(6)으로 공급되는 일이 없다. 여기까지가 제1 변동 동작 공정이 된다.

상기 제1 변동 동작 공정에 있어서는, 이 제1 변동 동작 공정 전에 공급관(5)에 잔류하고 있는 현상액(11)의 전량 이상을 피처리 기판(6)에 도달시키지 않고 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 변동 동작 공정에 있어서는, 공급관(5) 내를 흐르는 현상액(11)의 저온 에너지를 받아 공급관(5) 자체의 온도가, 저류부(4) 내의 현상액(11)의 온도에 가까운 레벨(저온 상태)에 도달할 때까지 필요로 하는 양의 현상액(11)을 토출시키는 것이 바람직하다. 단, 이에 한정되지 않고, 제1 변동 동작 공정을 개시하기 전에 개폐 밸브(15)의 설치 부위보다도 하류측의 공급관(5) 내에 잔류하는, 온도 제어가 적절하게 되어 있지 않은 현상액(11)을, 제1 변동 동작 공정에 의해 토출시키는 것만으로도 좋다.

그 후, 잔류 현상액을 포함하는 소정량의 현상액(11)을 공급관(5)으로부터 토출시킨 단계에서, 토출부(14)의 토출 방향을 비도달 방향으로부터 도달 방향으로 변동시킨다.

구체적으로는, 구동부(34)의 구동에 의해 와이어(31)를 연직 상향으로 느슨하게 한다. 이에 의해, 방향 변환 기구(32)에 의해 힘의 방향이, d2 방향[도 3의 (b)를 참조]으로 변환되므로, 사복부(5A)의 탄성력에 의해, 그 사복부(5A)에 접속된 토출부(14)의 토출 방향이 도달 방향으로 변동된다. 그 후, 토출부(14)의 토출 방향이 미리 설정된 도달 방향에 도달하면, 구동부(34)의 구동을 정지시킨다.

이에 의해, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향이 피처리 기판(6)에 현상액을 도달시키는 도달 방향으로 정지한 상태로 된다. 이때, 현상액(11)의 토출을 일시적으로 정지해도 되고, 그대로 계속해도 된다. 어떻게 하든, 공급관(5)의 토출부(14)의 토출 방향을 도달 방향으로 변동시킨 상태에서, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 현상액(11)을 토출시킨다. 여기까지가 제2 변동 동작 공정이 된다.

이 경우는, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출한 현상액(11)이, 확실하게 피처리 기판(6)에 도달하게 된다. 따라서, 피처리 기판(6)에 공급되는 현상액(11)은, 잔류 현상액을 거의 포함하지 않는, 저류부(4)에서 항온 제어된 상태의 현상액이 된다.

<4. 실시 형태의 효과>

본 발명의 실시 형태에 따른 임프린트 몰드의 제조 방법 및 레지스트 현상 장치(1)에 의하면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

즉, 공급관(5)의 토출부(14)로부터 토출하는 현상액(11)을, 토출부(14)의 토출 방향을 변동시키는 기구를 설치함과 함께, 이 변동 기구에 의해 토출부(14)로부터 토출시키는 현상액의 피처리 기판(6)에 대한 도달 방향, 비도달 방향을 제어 가능하게 하고, 변동 기구에 의해 적정 온도 범위의 현상액(11)만을 피처리 기판(6)에 공급할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이로 인해, 재킷(17)에 덮여 있지 않은 공급관(5)을 최초로 통과하는 현상액(11)의 온도나, 공급관(5)의 배관 도중에 잔류하는 현상액(11)의 온도, 재킷(17)으로 덮여 있지 않은 공급관(5)의 온도가, 환경 온도의 영향을 받아 변화되는 경우에도, 피처리 기판(6)에 대해 온도 변동을 억제한 현상액(11)을 공급할 수 있다. 따라서, 현상액(11)의 온도 변동에 기인한 현상 시의 용해 불균일 등을 억제할 수 있다. 따라서, 높은 해상도로 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

특히, 하나 전의 피처리 기판(6)을 현상 처리한 후, 다음의 피처리 기판(6)을 현상 처리할 때까지의 시간(이하, 「처리 중단 시간」이라함)이, 상기의 허용 시간보다도 길어지는 경우에, 상술한 제1 변동 동작 공정과 제2 변동 동작 공정을 순서대로 행함으로써, 온도 변동이 큰 토출 초기의 현상액(11)을 공급하지 않고, 다음의 피처리 기판(6)을 현상 처리할 수 있다. 이로 인해, 피처리 기판(6)의 현상 처리를 안정적으로 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 「하나 전의 피처리 기판(6)을 현상 처리한 후, 다음의 피처리 기판(6)을 현상 처리한다」라는 표현은, 이미 설명하였지만, 「n회째의 피처리 기판(6)의 현상 처리를 행한 후, n＋1회째의 피처리 기판(6)의 현상 처리를 행하는」 것을 의미한다.

처리 중단 시간이 허용 시간보다도 길어지는 상황으로서는, 예를 들어, 제조 로트 등의 전환이나 작업 순서 교체 등이 필요하게 된 경우, 혹은 레지스트 현상 장치(1)의 유지 보수 등이 필요하게 된 경우 등을 생각할 수 있다.

또한 특히, 피처리 기판(6)이 나노 임프린트용의 몰드 기판인 경우에는, 피처리 기판(6)에 공급되는 현상액(11)의 온도 변동이 작아짐으로써, 미세한 요철 패턴을 고정밀도로 형성하는 것이 가능하게 된다. 그 이유는, 나노 임프린트용의 몰드 기판에 요철 패턴을 형성하는 경우, 현상액의 온도를 저온으로 설정하여 현상 처리를 행함으로써, 패턴의 에지 부분에 있어서의 형상적인 붕괴에 의한 현상의 해상도의 저하를 방지할 수 있기 때문이다.

또한, 여기서 말하는 「요철 패턴」이라 함은, 현상 처리를 이용하여 피처리 기판(6)에 형성되는 패턴을 가리킨다. 즉, 피처리 기판(6) 위에 형성되는 레지스트 패턴도 포함하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 형성되는, 피처리 기판(6) 위의 다른 패턴층도 포함한다. 또한, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 피처리 기판(6) 그 자체에 에칭 등에 의해 형성되는 요철 패턴도 포함된다.

또한, 그것에 수반하여, 본 명세서에 있어서의 임프린트 몰드에는, 요철 패턴이 파들어간 몰드 기판 외에, 임프린트의 원형에 상당하는 레지스트 패턴 부착의 기판이나, 그 밖의 패턴층 부착의 기판도 포함된다.

특히 0℃ 이하로 설정하여 현상 처리를 행한 경우, 그 효과는 현저하게 나타난다. 그러한 현 상황에 있어서, 상기의 레지스트 현상 장치(1)의 구성을 채용하면, 현상액(11)의 온도를 0℃ 이하의 저온으로 유지하고, 이 현상액(11)의 온도 변동을 억제하여 피처리 기판(6)에 공급할 수 있다. 이로 인해, 나노 임프린트용의 몰드 기판을 피처리 기판(6)으로서 현상하는 경우에, 나노 레벨의 미세한 요철 패턴의 형성을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한, 토출부(14)의 토출 방향을 변동시키는 변동부인 변동 기구가, 공급관(5)에 설치된 사복부(5A), 와이어(31), 방향 변환 기구(32), 구동부(34) 등의 매우 간편한 장치 구성에 의해 실현 가능하게 됨과 함께, 저비용으로 상술한 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 발명의 구성 요건이나 그 조합에 의해 얻어지는 특정한 효과를 도출할 수 있는 범위에 있어서, 다양한 변경이나 개량을 부가한 형태도 포함한다.

1 : 레지스트 현상 장치
2 : 현상액 공급부
3 : 현상 처리부
4 : 저류부
5 : 공급관
5A : 사복부
6 : 피처리 기판
7 : 처리실
8 : 유지부
11 : 현상액
14 : 토출부
17 : 재킷
31 : 와이어
32 : 방향 변환 기구
34 : 구동부

Claims (11)

1. 공급관에 의해 피처리 기판으로 현상액을 토출함으로써 행해지는 현상 처리를 이용하여, 피처리 기판에 요철 패턴을 형성하는 임프린트 몰드의 제조 방법으로서,
   상기 공급관 내의 현상액이 적정 온도 범위에 있지 않은 경우, 그 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키지 않도록 토출 방향을 비도달 방향으로 변동시켜, 그 현상액을 토출하는 제1 변동 동작 공정과,
   상기 제1 변동 동작 공정 후, 토출되는 현상액이 적정 온도 범위로 된 경우, 그 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키도록 토출 방향을 도달 방향으로 변동시켜, 그 현상액을 토출하는 제2 변동 동작 공정
   을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   하나 전의 피처리 기판을 현상 처리한 후, 다음의 피처리 기판을 현상 처리할 때까지의 시간이 허용 시간보다도 길어지는 경우에, 상기 제1 변동 동작 공정 및 상기 제2 변동 동작 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서,
   하나 전의 피처리 기판을 현상 처리한 후, 다음의 피처리 기판을 현상 처리할 때까지의 사이에, 상기 제1 변동 동작 공정 및 상기 제2 변동 동작 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 변동 동작 공정에 있어서는, 상기 공급관 내에 잔류하고 있는 현상액의 전량 이상을, 상기 피처리 기판에 도달시키지 않고 토출하는 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 피처리 기판이, 나노 임프린트용의 몰드 기판인 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 적정 온도 범위는 0℃ 이하인 것을 특징으로 하는 임프린트 몰드의 제조 방법.
7. 피처리 기판에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 레지스트 현상 장치로서,
   항온 상태로 제어된 현상액을 저류하는 저류부와,
   상기 피처리 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와,
   상기 저류부에 저류된 현상액을 흘리기 위한 유로를 형성함과 함께, 이 유로를 따라 흐른 현상액을 토출하는 토출부를 갖고, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 피처리 기판을 향해 상기 토출부로부터 현상액을 토출함으로써, 그 현상액을 피처리 기판으로 공급하는 공급관과,
   상기 공급관의 토출부로부터 토출하는 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키지 않도록 상기 토출부의 토출 방향을 비도달 방향으로 변동시키는 제1 변동 동작과, 상기 공급관의 토출부로부터 토출하는 현상액을 상기 피처리 기판에 도달시키도록 상기 토출부의 토출 방향을 도달 방향으로 변동시키는 제2 변동 동작을 실행하는 변동부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트 현상 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 변동 동작에 있어서는, 그 제1 변동 동작 전에 상기 공급관에 잔류하고 있는 현상액의 전량 이상을 상기 피처리 기판에 도달시키지 않고 공급관의 토출부로부터 토출시키는 것을 특징으로 하는 레지스트 현상 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 공급관의 일부에 온도 조정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 현상 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 현상액의 공급 대상이 되는 피처리 기판이, 나노 임프린트용의 몰드 기판인 것을 특징으로 하는 레지스트 현상 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 저류부에 저류된 현상액을 0℃ 이하의 저온으로 제어하는 액온 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트 현상 장치.

Images