(57)【要約】  本発明は、被処理基板に供給される現像液の温度変動を抑え、現像液の供給を伴う被処理基板の処理を安定的に行うことができるインプリントモールドの製造方法及びレジスト現像装置を提供する。  本発明におけるレジスト現像装置は、恒温状態に制御された現像液（１１）を貯留する貯留部（４）と、被処理基板（６）を保持する保持部（８）と、貯留部に貯留された現像液を流すための流路を形成するとともに、この流路に沿って流れた現像液を吐出する吐出部（１４）を有し、保持部に保持された被処理基板に向けて吐出部から現像液を吐出することにより、現像液を被処理基板に供給する供給管（５）と、供給管の吐出部から吐出する現像液を被処理基板に到達させないように吐出部の吐出方向を非到達方向へ変動させる第１の変動動作と、供給管の吐出部から吐出する現像液を被処理基板に到達させるように吐出部の吐出方向を到達方向へ変動させる第２の変動動作を実行する変動部を備えることを特徴とする。
2013035642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給管により被処理基板へと現像液を吐出することにより行われる現像処理を用い、被処理基板に凹凸パターンを形成するインプリントモールドの製造方法において、
前記供給管内の現像液が適温範囲にない場合、当該現像液を前記被処理基板に到達させないように吐出方向を非到達方向へ変動させて、当該現像液を吐出する第１の変動動作工程と、
前記第１の変動動作工程の後、吐出される現像液が適温範囲となった場合、当該現像液を前記被処理基板に到達させるように吐出方向を到達方向へ変動させて、当該現像液を吐出する第２の変動動作工程とを有すること
を特徴とするインプリントモールドの製造方法。  
【請求項２】
一つ前の被処理基板を現像処理してから、次の被処理基板を現像処理するまでの時間が許容時間よりも長くなる場合に、前記第１の変動動作工程及び前記第２の変動動作工程を行うこと
を特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項３】
一つ前の被処理基板を現像処理してから、次の被処理基板を現像処理するまでの間に、前記第１の変動動作工程及び前記第２の変動動作工程を行うこと
を特徴とする請求項２に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の変動動作工程においては、前記供給管内に残留している現像液の全量以上を、前記被処理基板に到達させることなく吐出すること
を特徴とする請求項３記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項５】
前記被処理基板が、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４に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項６】
前記適温範囲は０℃以下であること
を特徴とする請求項５に記載のインプリントモールドの製造方法。
【請求項７】
被処理基板に現像液を供給して現像処理するレジスト現像装置であって、
恒温状態に制御された現像液を貯留する貯留部と、
前記被処理基板を保持する保持部と、
前記貯留部に貯留された現像液を流すための流路を形成するとともに、この流路に沿って流れた現像液を吐出する吐出部を有し、前記保持部に保持された被処理基板に向けて前記吐出部から現像液を吐出することにより、当該現像液を被処理基板に供給する供給管と、
前記供給管の吐出部から吐出する現像液を前記被処理基板に到達させないように前記吐出部の吐出方向を非到達方向へ変動させる第１の変動動作と、前記供給管の吐出部から吐出する現像液を前記被処理基板に到達させるように前記吐出部の吐出方向を到達方向へ変動させる第２の変動動作とを実行する変動部とを備えること
を特徴とするレジスト現像装置。
【請求項８】
前記第１の変動動作においては、当該第１の変動動作前に前記供給管に残留している現像液の全量以上を前記被処理基板に到達させることなく供給管の吐出部から吐出させること
を特徴とする請求項７記載のレジスト現像装置。
【請求項９】
前記供給管の一部に温度調整部が設けられていること
を特徴とする請求項８記載のレジスト現像装置。
【請求項１０】
前記現像液の供給対象となる被処理基板が、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９に記載のレジスト現像装置。
【請求項１１】
前記貯留部に貯留された現像液を０℃以下の低温に制御する液温制御手段を備えること
を特徴とする請求項１０に記載のレジスト現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリントモールドの製造方法、及び、現像液を供給するレジスト現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィの分野で用いられるレジスト現像装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。レジスト現像装置は、露光済みのレジスト膜に現像液を供給することにより、レジスト膜の不要部分を現像液で溶解する装置である。【０００３】
近年においては、半導体デバイスの高集積化などに伴って、現像の解像度向上が強く望まれている。現像液でレジスト膜を現像（以下、「レジスト現像」とも記す）する場合は、先述のように現像液でレジスト膜の不要部分を除去するが、現像中にレジストパターン（以降、単に「パターン」とも言う。）のエッジ部分がダレを起こす場合がある。その結果、パターンのエッジ部分の角（かど）が形状的に崩れ、解像度の低下を招いてしまう。【０００４】
そこで、レジスト現像の解像度向上を図る技術として、常温よりも低い「低温の現像液」を用いてレジスト膜を現像する方法（以下、「低温現像法と記す」）が知られている（例えば、特許文献２を参照）。低温の現像液を用いてレジスト膜を現像すると、現像中にパターンのエッジ部分がダレを起こしにくくなる。その結果、パターンのエッジ部分の形状的な崩れが抑制され、解像度の向上が図られる。ちなみに、本書で記述する「常温」とは、「１５℃〜２５℃の範囲内の温度」をいう。したがって、低温現像法で使用する現像液の温度は１５℃未満となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５４６４１号公報
【特許文献２】特開平０７−１４２３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近では、例えば、ナノインプリントの分野において、レジストパターンにせよ基板に掘り込まれるパターンにせよ、ナノレベルの微細な凹凸パターンの形成が要求されている。こうした微細な凹凸パターンを高精度に形成するには、低温現像法のように、レジストの種類によって現像液の温度を所望所定の温度に設定して用いる必要がある。【０００７】
しかしながら、上述のように現像液の温度が低くなると、この現像液に要求される温度と、レジスト現像装置の設置場所等の温度（以下、「環境温度」という）との差が大きくなるため、以下のような不具合が発生するおそれがある。【０００８】
一般に、レジスト現像装置においては、現像液を貯留部に貯留して一定（所望）の温度に制御し、その貯留部から現像液供給用の配管（以下、「供給管」という）を通して被処理基板に現像液を供給する仕組みになっている。レジスト現像装置を、このような仕組みとした場合、貯留部に貯留された現像液を一定（所望）の温度に制御したとしても、そこから供給管を介して被処理基板に供給される間に現像液の温度は、環境温度の影響を受け易いことから変動する可能性がある。その結果、現像液の温度変動によって現像処理の安定性や均一性を損なってしまう虞がある。具体的には、同一（一つ）の被処理基板内では現像のムラを招き、異なる被処理基板間では現像のバラツキを招いてしまう虞がある。【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題を解決するために案出されたものであり、実際に被処理基板に供給される現像液の温度変動を抑え、現像液の供給を伴う被処理基板の処理を安定的に行うことができるインプリントモールドの製造方法及びレジスト現像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、  供給管により被処理基板へと現像液を吐出することにより行われる現像処理を用い、被処理基板に凹凸パターンを形成するインプリントモールドの製造方法において、
前記供給管内の現像液が適温範囲にない場合、当該現像液を前記被処理基板に到達させないように吐出方向を非到達方向へ変動させて、当該現像液を吐出する第１の変動動作工程と、
前記第１の変動動作工程の後、吐出される現像液が適温範囲となった場合、当該現像液を前記被処理基板に到達させるように吐出方向を到達方向へ変動させて、当該現像液を吐出する第２の変動動作工程とを有すること
を特徴とするインプリントモールドの製造方法である。  
【００１１】
本発明の第２の態様は、  一つ前の被処理基板を現像処理してから、次の被処理基板を現像処理するまでの時間が許容時間よりも長くなる場合に、前記第１の変動動作工程及び前記第２の変動動作工程を行うこと
を特徴とする上記第１の態様に記載のインプリントモールドの製造方法である。
【００１２】
本発明の第３の態様は、  一つ前の被処理基板を現像処理してから、次の被処理基板を現像処理するまでの間に、前記第１の変動動作工程及び前記第２の変動動作工程を行うこと
を特徴とする上記第２の態様に記載のインプリントモールドの製造方法である。
【００１３】
本発明の第４の態様は、  前記第１の変動動作工程においては、前記供給管内に残留している現像液の全量以上を、前記被処理基板に到達させることなく吐出すること
を特徴とする上記第３の態様に記載のインプリントモールドの製造方法である。
【００１４】
本発明の第５の態様は、  前記被処理基板が、ナノインプリント用のモールド基板であること
を特徴とする上記第４の態様に記載のインプリントモールドの製造方法である。
【００１５】
本発明の第６の態様は、  前記適温範囲は０℃以下であること
を特徴とする上記第５の態様に記載のインプリントモールドの製造方法である。【００１６】
本発明の第７の態様は、
被処理基板に現像液を供給して現像処理するレジスト現像装置であって、
恒温状態に制御された現像液を貯留する貯留部と、
前記被処理基板を保持する保持部と、
前記貯留部に貯留された現像液を流すための流路を形成するとともに、この流路に沿って流れた現像液を吐出する吐出部を有し、前記保持部に保持された被処理基板に向けて前記吐出部から現像液を吐出することにより、当該現像液を被処理基板に供給する供給管と、
前記供給管の吐出部から吐出する現像液を前記被処理基板に到達させないように前記吐出部の吐出方向を非到達方向へ変動させる第１の変動動作と、前記供給管の吐出部から吐出する現像液を前記被処理基板に到達させるように前記吐出部の吐出方向を到達方向へ変動させる第２の変動動作とを実行する変動部とを備えること
を特徴とするレジスト現像装置である。【００１７】
本発明の第８の態様は、
前記第１の変動動作においては、当該第１の変動動作前に前記供給管に残留している現像液の全量以上を前記被処理基板に到達させることなく供給管の吐出部から吐出させること
を特徴とする上記第７の態様に記載のレジスト現像装置である。【００１８】
本発明の第９の態様は、
前記供給管の一部に温度調整部が設けられていること
を特徴とする上記第８の態様に記載のレジスト現像装置である。【００１９】
本発明の第１０の態様は、
前記現像液の供給対象となる被処理基板が、ナノインプリント用のモールド基板であること
を特徴とする上記第９の態様に記載のレジスト現像装置である。【００２０】
本発明の第１１の態様は、
前記貯留部に貯留された現像液を０℃以下の低温に制御する液温制御手段を備えること
を特徴とする上記第１０の態様に記載のレジスト現像装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、実際に被処理基板に供給される現像液の温度変動を抑え、現像液の供給を伴う被処理基板の処理を安定的に行うことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】レジスト現像装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】ジャケットの構造例を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るレジスト現像装置の要部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態として、インプリントモールドの製造方法、及び、フォトリソグラフィの分野で用いられるレジスト現像装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
本発明の実施の形態においては、次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（インプリントモールドの製造方法）
４．実施の形態の効果
【００２５】
＜１．レジスト現像装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態として示すレジスト現像装置１の全体構成の概略図である。図示したレジスト現像装置１は、大きくは、現像液供給部２と現像処理部３とを備えた構成となっている。
【００２６】
現像液供給部２は、現像処理部３での現像処理に必要となる現像液を供給する部分である。現像液供給部２は、少なくとも、現像液を貯留する貯留部４と、現像液を供給（輸送）する供給管５とを備える。
【００２７】
現像処理部３は、被処理基板６に現像処理を行う部分である。現像処理部３は、少なくとも、現像処理のための空間を有する処理室７と、この処理室７で被処理基板６を保持する保持部８と、この保持部８を回転駆動する回転駆動部９とを備える。以下、現像液供給部２と現像処理部３の構成について、さらに詳しく説明する。
【００２８】
（現像液供給部２の構成）
貯留部４は、詳しくは図示しないが、例えば、上部または上部の一部を開口し、かつ、内壁の外側を断熱材で構成した槽本体と、この槽本体の上部開口を略閉塞し、かつ、その内壁の外側を断熱材で構成した蓋体とを備え、この蓋体によって槽本体の内部を熱的に略密閉し得る槽構造になっている。つまり、貯留部４は、断熱材で覆われた略密閉型の槽構造になっている。貯留部４には、適量の現像液１１が収容（貯留）されている。現像液１１は、想定している設定温度で液体のものが用いられる。貯留部４内において、現像液１１の液面よりも上方の空間は、上述した蓋体によって熱的に略密閉された空間（以下、「密閉空間」と記す）１２になっている。
【００２９】
貯留部４に貯留された現像液１１は、図示しない液温制御手段によって恒温状態に制御されるようになっている。液温制御手段の具体的な形態としては、例えば図示はしないが、貯留部４内の現像液１１を撹拌機で撹拌するとともに、槽内に配置された冷却器と加熱器により現像液１１を冷却することにより、現像液１１の温度を予め決められた温度（以下、「設定温度」）に維持するといった形態が考えられる。また、別の形態としては、貯留部４の下流側の供給管５の一部を、熱交換コイルとして、予め所定の設定温度に制御された恒温槽の熱媒体中に沈めて、当該熱交換コイル部を通過する現像液１１の温度を制御する、といった形態が考えられる。いずれの形態を採用するにしても、貯留部４内の現像液１１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、±０．１℃以内）におさまるように制御される。
【００３０】
供給管５は、貯留部４に貯留された現像液１１を被処理基板６に向けて供給するものである。被処理基板６は、現像処理部３の処理室７にセットされるものである。現像処理の対象となる被処理基板６は、露光済みのレジスト膜を有する基板となる。また、被処理基板６の一例として、ナノインプリント用のモールド作製用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作製用基板（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、その元型に相当するモールドとなる基板である。なお、ナノインプリント法に限らず、インプリントの元型に相当するモールドは「インプリント用のモールド基板」を指す。そして、このインプリント用のモールド基板のことを、インプリントモールドとも言う。
【００３１】
供給管５は、例えば、断面が円形の細長い中空の管を用いて構成されている。供給管５の一端部は、現像液１１を管内に取り込むために開口した取込部１３となっており、同他端部は、現像液１１を吐出するために開口した吐出部１４となっている。
【００３２】
また、図１に示すように、供給管５は、吐出部１４からの供給液の吐出方向を自在に変動することができるように、吐出部１４の前段に、伸縮性、気密性、バネ性（弾性力）を有する供給管５と略同径である中空の蛇腹部５Ａを設けるようにする。蛇腹部５Ａの弾性力は、中空部分が常に水平状態を保つように働いており、水平状態からの曲げに対して反発するように作用する。また、蛇腹部５Ａの材質は、供給管５の材質に応じて、例えば金属製などとする。
【００３３】
蛇腹部５Ａは、供給管５と一体形成されていてもよいし、別個に形成した後に接合により供給管５と一体となるようにしてもよいが、接合部からの不純物混入防止の観点から、蛇腹部５Ａは供給管５と一体形成されていることが好ましい。このような蛇腹部５Ａを供給管５に設けることにより実現される吐出部１４の吐出方向の変動制御機構、変動制御動作については後で詳細に説明をする。
【００３４】
なお、吐出部１４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１４は、現像液１１をスプレー状に噴出するスプレーノズルチップのような構造になっていてもよい。また、ここでは一例として、供給管５の吐出部１４からの供給液の吐出方向を変えるために蛇腹部５Ａを設けているが、これ以外のもので当該吐出方向を変える構成を採用してもよい。
【００３５】
供給管５の取込部１３は、現像液供給部２の貯留部４内に配置されている。また、供給管５の吐出部１４は、現像処理部３の処理室７内に配置されている。そして、供給管５は、取込部１３を最上流部とし、吐出部１４を最下流部として、それらの間に現像液１１の流路を形成するように配管されている。
【００３６】
具体的には、供給管５は、貯留部４の内部から外部へと導出するように配管されている。さらに、貯留部４の外部における供給管５の導出部分は、現像処理部３の外壁部分を貫通して処理室７内に進出し、かつ、処理室７内で保持部８に臨む位置まで配管されている。保持部８に臨む位置とは、供給管５の吐出部１４から吐出させた現像液１１を、保持部８に保持された被処理基板６に供給しうる位置をいう。図例においては、供給管５の最下流に位置する吐出部１４が、保持部８に保持される被処理基板６の直上に配置されている。
【００３７】
また、供給管５の配管途中には、開閉弁１５とポンプ１６が設けられている。開閉弁１５は、処理室７の内部に配置されている。開閉弁１５を処理室７の内部に配置した理由は、次のような事情による。すなわち、開閉弁１５の取付部位よりも下流側に延在する供給管５の配管部分（外部に露出している配管部分）は、そこに残留する、またはそこを流れる現像液１１の温度変動要因となる。したがって、現像液１１の温度変動を抑えるうえでは、開閉弁１５の取付部位よりも下流側に延在する供給管５の配管部分の長さを短くすることが有効である。そこで、開閉弁１５については、できるだけ吐出部１４の近くに位置するように、処理室７の内部に配置している。ポンプ１６は、貯留部４の外部に配置されている。開閉弁１５とポンプ１６は、いずれも供給管５における現像液１１の流れを制御するための部材となる。
【００３８】
すなわち、開閉弁１５は、供給管５を通して現像液１１を供給する場合に、供給管５の管路を開状態とすることにより、現像液１１の流れを許容するとともに、供給管５の管路を閉状態とすることにより、現像液１１の流れを阻止するものである。開閉弁１５によって現像液１１の流れを許容すると、供給管５を通して現像液１１の供給が開始されることになる。また、開閉弁１５によって現像液１１の流れを阻止すると、供給管５を通した現像液１１の供給が停止することになる。したがって、開閉弁１５は、現像液１１の供給を開始または停止する機能を果たす部材となる。
【００３９】
ポンプ１６は、当該ポンプ１６を実際に駆動した場合に、供給管５に沿った現像液１１の流れを生成する動力を発生するものである。ポンプ１６は、供給管５を通して現像液１１を供給するにあたって、現像液１１の吸引および移送のための圧力を現像液１１に付与する。すなわち、ポンプ１６は、貯留部４に貯留された現像液１１を供給管５内に吸引するとともに、吸引した現像液１１を供給管５に沿って移送する駆動源となる。このため、ポンプ１６の駆動を停止した状態（オフ状態）では、供給管５の内部に現像液１１の流れが形成されないが、ポンプ１６の駆動を開始または継続した状態（オン状態）では、供給管５の内部に現像液１１の流れが形成されることになる。なお、開閉弁１５とポンプ１６の動作の連係は、例えば、現像液１１の供給開始または吐出部１４からの吐出開始に際しては、まずポンプ１６を稼動させて、その直後に開閉弁１５を開ける。また、現像液１１の供給停止または吐出部１４からの吐出停止に際しては、まず開閉弁１５を閉じ、その直後にポンプ１６を停止させる。こうすることで、供給管５内の現像液１１は常に加圧された状態が維持され、現像液１１の供給（吐出）及び停止の動作が瞬時にかつ安定して行える。開閉弁１５の開閉状態やポンプ１６の駆動（オン、オフ）状態は、例えば、図示しないレジスト現像装置の主制御部により制御可能となっている。
【００４０】
貯留部４の外部に導出された供給管５は、ジャケット１７によって覆われている。ジャケット１７は、温度調整部の一例として、供給管５の一部に設けられている。ジャケット１７は、供給管５とその周囲の外気（大気）との間に介在して温度調整機能をなすものであり、低温現像の場合は、供給管５の周囲に冷却媒体を流してこれを循環させることにより、供給管５内の現像液１１を貯留部４内と同じ温度（設定温度）に保つ機能（保冷機能）を有するものである。ジャケット１７は、例えば、供給管５を中心とした多重管構造（二重あるいは三重以上の管構造を含む）になっている。
【００４１】
一例を挙げると、ジャケット１７は、図２に示すように、供給管５を内包する三重管構造になっている。供給管５は、最も内側に位置する管となっており、その外側に供給管５よりも大径の第２の管１８が配置され、さらにその外側（つまり、最も外側）に第２の管１８よりも大径の第３の管１９が配置されている。この三重管構造のジャケット１７において、供給管５の外周面と第２の管１８の内周面との間には、そこに冷却層１８ａを形成すべく、例えば冷却液が循環するようになっている。また、第２の管１８の外周面と第３の管１９の内周面との間には、そこに断熱層１９ａを形成すべく、例えば空気（好ましくは冷気）が循環するようになっている。
【００４２】
ジャケット１７は、供給管５の長さ方向において、貯留部４から現像処理部３の処理室７に至る配管部分と、処理室７内で保持部８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５を覆う状態に設けられている。また、ジャケット１７は、上記の貯留部４から現像処理部３の処理室７に至る配管部分で、開閉弁１５の取付部位とポンプ１６の取付部位を除いて、供給管５を覆う状態に設けられている。また、処理室７の内部では、開閉弁１５の取付部位を終端位置としてジャケット１７が設けられている。
【００４３】
（現像処理部３の構成）
現像処理部３は、上述したように処理室７、保持部８および回転駆動部９を備えるものである。このうち、保持部８は、被処理基板６を固定状態に支持するスピンチャック２１と、このスピンチャック２１に連結されたスピンドル軸２２とを用いて構成されている。スピンチャック２１は、例えば、被処理基板６が円板であるとすると、これと相似の平面視円形に形成されている。図例ではスピンチャック２１の外径が被処理基板６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、スピンチャック２１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。
【００４４】
スピンチャック２１は、少なくとも被処理基板６と対向する側の面（図例ではスピンチャック上面）が水平に配置されている。スピンチャック２１は、その上面に被処理基板６を載置した状態で、この被処理基板６を下面側から支持するものである。また、スピンチャック２１は、真空吸着方式で被処理基板６を固定し得る構成になっている。スピンチャック２１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）で被処理基板６を固定状態に支持する構成であってもよい。
【００４５】
スピンドル軸２２は、回転駆動部９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２２は、例えば、勘合等の手段を用いて、スピンチャック２１の下面側の中心部に連結されている。このため、スピンドル軸２２が回転すると、これと一体にスピンチャック２１が回転する。スピンドル軸２２は、箱状の壁で区画された処理室７の底壁を貫通する状態で配置されている。
【００４６】
また、処理室７の底壁におけるスピンドル軸２２の貫通部分には、シール部材２３が設けられている。シール部材２３は、スピンドル軸２２の回転を許容しつつ、スピンドル軸２２の貫通部分から処理室７外への液体（現像液１１を含む）の漏出を防止するものである。
【００４７】
回転駆動部９は、処理室７とは壁で仕切られた下部室２４に配置されている。回転駆動部９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２２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。
【００４８】
なお、図１には示していないが、レジスト現像装置１は、付加的な機能部として、リンス液供給部を備えている。リンス液供給部は、現像処理を終えた被処理基板６にリンス液を供給してリンス処理するための機能部である。
【００４９】
＜２．レジスト現像装置の要部構成＞
図３は本発明の実施の形態に係るレジスト現像装置１の要部の構成を説明するものであり、図３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ供給管５の吐出部１４の吐出方向が、後述する現像液の被処理基板６に対する非到達方向、到達方向へと変動する様子を示した図である。図３に示すように、供給管５は、吐出部１４からの供給液の吐出方向を自在に変動することができるように、吐出部１４の前段に、伸縮性、気密性、バネ性（弾性力）がある蛇腹部５Ａが設けられている。
【００５０】
また、図１に示すように、供給管５の吐出部１４には、図示しないフック機構などによって、略水平方向に延伸するようにワイヤー３１が取り付けられている。このワイヤー３１は、滑車などのように自在に回転しつつ力の方向を水平方向から鉛直方向に（言い換えれば鉛直方向から水平方向へと）変換する方向変換機構３２に取り付けられている
【００５１】
このように、水平方向から鉛直方向へと向きを変えられたワイヤー３１は、処理室７の底壁を貫通し、下部室２４へと配設されている。また、処理室７の底壁におけるワイヤー３１の貫通部分には、シール部材３３が設けられている。シール部材３３は、ワイヤー３１の鉛直方向への動作を許容しつつ、ワイヤー３１の貫通部分から処理室７外への液体（現像液１１を含む）の漏出を防止するものである。
【００５２】
駆動部３４は、下部室２４の底部に配置されており、ワイヤー３１の鉛直方向の動作を制御する。具体的には、駆動部３４は、図示しないが、例えば駆動源となるモータと、このモータの駆動力をワイヤー３１に伝達する駆動力伝達機構（回転巻き付け機構など）とを用いて構成されている。この駆動部３４の動作を制御してワイヤー３１を鉛直下向きへ引っ張った場合には、ワイヤー３１の力の向きを図３（Ａ）に示すｄ１方向へと変換して吐出部１４の吐出方向を変動させる。また、駆動部３４の動作を制御してワイヤー３１を鉛直上向きに緩めた場合には、蛇腹部５Ａの弾性力によりワイヤー３１の力の向きを図３（Ｂ）に示すｄ２方向へと変換して吐出部１４の吐出方向を変動させる。
【００５３】
このワイヤー３１、方向変換機構３２、駆動部３４は、供給管５の吐出部１４の吐出方向を変動させる「変動部」である変動機構を構成し、後述する状況に応じて、吐出部１４から吐出する現像液１１を被処理基板６に到達させないようにしたり、または、到達させるようにしたりする。
【００５４】
また、この変動機構は、必ずしもワイヤー３１、方向変換機構３２、駆動部３４からなるものでなくともよく、供給管５の吐出部１４から吐出する現像液の吐出方向を変動させることができる構成であればよい。供給管５の吐出部１４の吐出方向は、現像液を被処理基板６に到達させないようにする「非到達方向」と、現像液を被処理基板６に到達させるようにする「到達方向」とが設定され、変動機構により自在に変動させることができる。
【００５５】
ここで、非到達方向と到達方向について説明する。
非到達方向とは、供給管５の吐出部１４から吐出する現像液１１を被処理基板６に到達させない方向である。具体的には、供給管５の吐出部１４から吐出した現像液１１が被処理基板６に到達しないように、供給管５の吐出部１４の吐出方向を図３（Ａ）のように変動させることにより、被処理基板６に対する現像液１１の供給を阻止（禁止）する方向である。
【００５６】
これに対して、到達方向とは、供給管５の吐出部１４から吐出する現像液１１を被処理基板６に到達させる方向である。具体的には、供給管５の吐出部１４から吐出した現像液１１が被処理基板６に到達するように、供給管５の吐出部１４の吐出方向を図３（Ｂ）のように変動させることにより、被処理基板６に対する現像液１１の供給を許容する方向である。
【００５７】
＜３．レジスト現像装置の動作（インプリントモールドの製造方法）＞
次に、上記構成からなるレジスト現像装置１の動作（即ちインプリントモールドの製造方法）について説明する。レジスト現像装置１の動作は、上述した主制御部からの制御指令に基づいて行われる。
【００５８】
まず、現像液供給部２については、貯留部４に貯留された現像液１１の温度を液温制御手段（不図示）によって制御することにより、貯留部４内の現像液１１を設定温度（例えば、−１０℃）に維持する。一方、現像処理部３については、保持部８のスピンチャック２１上に被処理基板６を載せた後、真空吸着等により被処理基板６を固定状態に支持する。次に、回転駆動部９を駆動してスピンドル軸２２を回転させる。これにより、被処理基板６を支持しているスピンチャック２１がスピンドル軸２２と一体に回転した状態となる。
【００５９】
このような状態のもとで、ポンプ１６を駆動させ、かつその直後に開閉弁１５を開状態にすることにより、貯留部４内の現像液１１を供給管５内に取り込むとともに、この供給管５を通して現像液１１を現像処理部３側に送り出す。そうすると、供給管５の最下流に位置する吐出部１４から現像液１１が吐出する。
【００６０】
このとき、ジャケット１７で覆われていない開閉弁１５の取付部位やその下流側の供給管５の配管部分では、環境温度の影響を強く受けており、温度制御がなされていない。また、供給管５の配管部分をすべてジャケット１７で被覆するとなると、設備が非常に大がかりになって設備コストがかさんでしまう。このため、当該供給管５を通過する現像液の温度が適温範囲を超えて変動する場合がありうる。
【００６１】
ここで、上記の「適温範囲」とは、現像処理によって所望の解像度を満たすパターンを得るにあたって、実際に被処理基板６に供給される現像液１１に求められる適切な温度範囲をいう。
【００６２】
よって、現像液１１の吐出に先立ち、第１の変動動作工程として、駆動部３４の駆動によりワイヤー３１を鉛直下向きに引っ張ることで蛇腹部５Ａに接続された吐出部１４の吐出方向を、被処理基板６に到達しない非到達方向に変動させ停止（待機）させておく（図１を参照）。この状態で、当該供給管５を通過する現像液１１の温度が適温範囲となるまで、供給管５の吐出部１４から現像液１１を吐出させる。
【００６３】
当該供給管５を通過する現像液１１の温度が適温範囲となった場合、第１の変動動作工程の後の第２の変動動作工程として、駆動部３４によりワイヤー３１を鉛直上向きに緩めることで蛇腹部５Ａの弾性力により、当該蛇腹部５Ａに接続された吐出部１４の吐出方向を、被処理基板６へ到達する到達方向に変動させ、その状態で、供給管５の吐出部１４から現像液１１を吐出させる動作を行わせる。これにより、回転中の被処理基板６の表面（上面）に現像液１１が到達する。このとき、被処理基板６の面内においては、少なくとも被処理基板６の中心部を含む領域に現像液１１が到達するものとする。そうすると、被処理基板６の回転に伴う遠心力によって、被処理基板６全体に現像液１１が満遍なく供給される。その結果、被処理基板６の表面に形成された、露光済みのレジスト膜の可溶部が、現像液１１との化学反応によって溶解・除去される。これにより、処理室７内で被処理基板６の現像処理がなされる。
【００６４】
ちなみに、被処理基板６に対するレジスト膜の成膜および露光に際して、ネガ型のレジストを用いてレジスト膜を形成した場合は、その後の露光処理で露光されなかった部分が可溶部となる。これに対して、ポジ型のレジストを用いてレジスト膜を形成した場合は、その後の露光処理で露光された部分が可溶部となる。したがって、現像処理を行うと、次のようなレジストパターンが得られる。すなわち、ネガ型のレジストを用いた場合は、露光パターンを反転したかたちのレジストパターンが得られる。また、ポジ型のレジストを用いた場合は、露光パターンに整合するかたちのレジストパターンが得られる。
【００６５】
現像処理を終えた後は、開閉弁１５を開状態から閉状態に切り替えることにより、現像液１１の供給を停止し、その後、必要に応じてポンプ１６の駆動を停止しておく。次に、図示しないリンス液供給部によって被処理基板６にリンス液を供給してリンス処理を行う。次に、リンス処理を終えたらリンス液の供給を停止してスピン乾燥を行う。
【００６６】
その後、次の被処理基板６を現像する場合は、現像済みの被処理基板６を保持部８のスピンチャック２１から取り外し、これに替えて、未現像の被処理基板６を上記同様に保持部８で保持する。以降は、上記同様の手順で被処理基板６の現像処理、リンス処理および乾燥処理（スピン乾燥）を行う。
【００６７】
上述したレジスト現像装置１の動作において、ｎ枚目（ｎは自然数）の被処理基板６の現像処理を終えてから、ｎ＋１枚目の被処理基板６の現像処理を開始するまでの間は、現像液１１の供給が開閉弁１５によって停止した状態に維持される。このため、その間は供給管５の内部に現像液１１が残留する。そして、ｎ＋１枚目の被処理基板６の現像処理を開始するときに、それまで供給管５内に残留していた現像液１１が、供給管５の吐出部１４から被処理基板６に向けて供給される。
なお、上記の場合は、レジスト現像装置１において一枚ずつ被処理基板６を現像処理する場合について述べている。一方、レジスト現像装置１において複数枚ずつ被処理基板６を現像処理する場合は、「ｎ枚目の被処理基板６の現像処理」を「ｎ回目の被処理基板６の現像処理」と読み替える。
【００６８】
その場合、供給管５に残留する現像液１１の温度は、ジャケット１７によって貯留部４内の現像液１１と同等の温度に保たれるが、ジャケット１７で覆われていない開閉弁１５の取付部位やその下流側の供給管５の配管部分では、環境温度の影響を強く受けることもあって、高精度に温度制御を行うことができない。このため、被処理基板６の現像処理を終えて現像液１１の供給を停止すると、特に、処理室７内の供給管５の配管途中に残留する現像液１１の温度が、環境温度（室温等）の影響を受けて徐々に変化する。また、現像液１１の残留時間が長くなると、それだけ現像液の温度変化が大きくなる。したがって、残留する現像液１１の温度が適温範囲を超えて変動する場合もありうる。また、開閉弁１５の取付部位よりも下流側の供給管５内に現像液１１が残留しない場合（空の状態）でも、当該供給管５の温度が環境温度の影響で変化することにより、そこを通過する現像液の温度が適温範囲を超えて変動する場合がありうる。
【００６９】
現像液１１の温度が適温範囲を超えて変動する場合への対応として、レジスト現像装置１の主制御部は、以下に記述する吐出部１４の吐出方向を変動させる第１の変動動作工程と第２の変動動作工程とを行うように、レジスト現像装置１の動作を制御する。
【００７０】
上述した主制御部による動作制御は、保持部８で保持する被処理基板６を入れ替えるたびに行ってもかまわない。ただし、この入れ替えが短時間で済む場合は、それだけ環境温度の影響が小さくなるため、必ずしも上記第１の変動動作工程と第２の変動動作工程を行う必要はない。そうした場合は、かかる変動動作制御を、予め決められた条件を満たした場合にのみ適用することが考えられる。
【００７１】
例えば、開閉弁１５の閉じ動作によって現像液１１の供給を停止してからの経過時間（現像液１１の残留時間）をタイマー等で計測し、当該計測値が予め決められた許容時間を超過した場合にのみ、上述した変動動作制御を適用することが考えられる。ここで記述する「許容時間」とは、供給管５の配管途中（特に、ジャケット１７で覆われていない配管部分）に残留する現像液１１の温度や、ジャケット１７で覆われていない供給管５の温度が、環境温度の影響を受けて変化しても、そこを通して供給される現像液１１の温度が上記適温範囲を超えない条件で設定された時間をいう。
【００７２】
また、ジャケット１７で覆われていない箇所、例えば供給管５の吐出部１４などに図示しない温度センサーを設け、この温度センサーによって検出される値から供給管５内の現像液１１の温度を推定し、適温範囲でない場合には第１の変動動作工程を実行し、適温範囲である場合には第２の変動動作工程を実行するようにしてもよい。
【００７３】
上述した変動動作制御を適用する場合、より具体的には以下のような手順で第１の変動動作工程と第２の変動動作工程が行われる。なお、ここでは、供給管５の配管方向において、開閉弁１５の取付部位よりも下流側の配管部分に現像液１１が残留する場合を想定してレジスト現像装置１の動作を記述する。
【００７４】
まず、次の被処理基板６の現像処理を行うのに先立って、駆動部３４の駆動によってワイヤー３１を鉛直下向きに引っ張る。これにより、方向変換機構３２により力の方向が、ｄ１方向（図３（Ａ）を参照）に変換される。このため、蛇腹部５Ａに接続された吐出部１４の吐出方向が非到達方向に変動する。
【００７５】
そして、吐出部１４の吐出方向が予め設定された非到達方向に到達したら、駆動部３４の駆動を停止させる。これにより、図３（Ａ）に示すように、吐出部１４が被処理基板６へ現像液を到達させることができない非到達方向に停止した状態となる。
【００７６】
次に、上記同様に被処理基板６を回転させた状態で、開閉弁１５を開状態とし、かつポンプ１６を駆動することにより、供給管５の吐出部１４から現像液１１を吐出させる。そうすると、それまで供給管５の配管途中に残留していた現像液（以下、「残留現像液」とも記す）１１が、最初に供給管５の吐出部１４から吐出する。ただし、図３（Ａ）に示すように、吐出部１４の吐出方向が非到達方向に変動されているため、残留現像液１１が被処理基板６に供給されることがない。ここまでが第１の変動動作工程となる。
【００７７】
上記第１の変動動作工程においては、この第１の変動動作工程の前に供給管５に残留している現像液１１の全量以上を被処理基板６に到達させることなく供給管５の吐出部１４から吐出させることが好ましい。また、上記第１の変動動作工程においては、供給管５内を流れる現像液１１の低温エネルギーを受けて供給管５自体の温度が、貯留部４内の現像液１１の温度に近いレベル（低温状態）に達するまでに要する量の現像液１１を吐出させることが好ましい。ただし、これに限らず、第１の変動動作工程を開始する前に開閉弁１５の取付部位よりも下流側の供給管５内に残留する、温度制御が適切にされていない現像液１１を、第１の変動動作工程によって吐出させるだけでもよい。
【００７８】
その後、残留現像液を含む所定量の現像液１１を供給管５から吐出させた段階で、吐出部１４の吐出方向を非到達方向から到達方向へと変動させる。
【００７９】
具体的には、駆動部３４の駆動によってワイヤー３１を鉛直上向きに緩める。これにより、方向変換機構３２により力の方向が、ｄ２方向（図３（Ｂ）を参照）に変換されるため、蛇腹部５Ａの弾性力により、当該蛇腹部５Ａに接続された吐出部１４の吐出方向が到達方向に変動する。その後、吐出部１４の吐出方向が予め設定された到達方向に到達したら、駆動部３４の駆動を停止させる。
【００８０】
これにより、図３（Ｂ）に示すように、供給管５の吐出部１４の吐出方向が被処理基板６に現像液を到達させる到達方向に停止した状態となる。このとき、現像液１１の吐出を一時的に停止してもよいし、そのまま継続してもよい。いずれにしても、供給管５の吐出部１４の吐出方向を到達方向に変動させた状態で、供給管５の吐出部１４から現像液１１を吐出させる。ここまでが第２の変動動作工程となる。
【００８１】
この場合は、供給管５の吐出部１４から吐出した現像液１１が、確実に被処理基板６に到達するようになる。したがって、被処理基板６に供給される現像液１１は、残留現像液をほとんど含まない、貯留部４で恒温制御された状態の現像液となる。
【００８２】
＜４．実施の形態の効果＞
本発明の実施の形態に係るインプリントモールドの製造方法及びレジスト現像装置１によれば、次のような効果が得られる。
【００８３】
すなわち、供給管５の吐出部１４から吐出する現像液１１を、吐出部１４の吐出方向を変動させる機構を設けるとともに、この変動機構により吐出部１４から吐出させる現像液の被処理基板６に対する到達方向、非到達方向を制御可能とし、変動機構によって適温範囲の現像液１１だけを被処理基板６に供給しうる構成になっている。
【００８４】
このため、ジャケット１７に覆われていない供給管５を最初に通過する現像液１１の温度や、供給管５の配管途中に残留する現像液１１の温度、ジャケット１７で覆われていない供給管５の温度が、環境温度の影響を受けて変化する場合でも、被処理基板６に対して温度変動を抑えた現像液１１を供給することができる。したがって、現像液１１の温度変動に起因した現像時の溶解ムラ等を抑えることができる。よって、高い解像度でパターンを形成することが可能となる。
【００８５】
特に、一つ前の被処理基板６を現像処理してから、次の被処理基板６を現像処理するまでの時間（以下、「処理中断時間」という）が、上記の許容時間よりも長くなる場合に、上述した第１の変動動作工程と第２の変動動作工程とを順に行うことにより、温度変動が大きい吐出初期の現像液１１を供給せずに、次の被処理基板６を現像処理することができる。このため、被処理基板６の現像処理を安定的に行うことが可能となる。
なお、「一つ前の被処理基板６を現像処理してから、次の被処理基板６を現像処理する」と言う表現は、既に述べたところであるが、「ｎ回目の被処理基板６の現像処理を行ってから、ｎ＋１回目の被処理基板６の現像処理を行う」ことを意味する。
【００８６】
処理中断時間が許容時間よりも長くなる状況としては、例えば、製造ロット等の切り替えや段取り替え等が必要になった場合、あるいはレジスト現像装置１のメンテナンス等が必要になった場合などが考えられる。
【００８７】
また特に、被処理基板６がナノインプリント用のモールド基板である場合は、被処理基板６に供給される現像液１１の温度変動が小さくなることにより、微細な凹凸パターンを高精度に形成することが可能となる。その理由は、ナノインプリント用のモールド基板に凹凸パターンを形成する場合、現像液の温度を低温に設定して現像処理を行うことによって、パターンのエッジ部分における形状的な崩れによる現像の解像度の低下を防ぐことができるためである。
【００８８】
なお、ここで言う「凹凸パターン」とは、現像処理を用いて被処理基板６に形成されるパターンのことを指す。つまり、被処理基板６の上に形成されるレジストパターンも含むし、このレジストパターンをマスクとして形成される、被処理基板６の上の別のパターン層も含む。また、レジストパターンをマスクとして被処理基板６そのものにエッチング等によって形成される凹凸パターンも含まれる。
また、それに伴い、本明細書におけるインプリントモールドには、凹凸パターンが掘り込まれたモールド基板に加え、インプリントの元型に相当するレジストパターン付きの基板や、その他のパターン層付きの基板も含まれる。
【００８９】
特に０℃以下に設定して現像処理を行った場合、その効果は顕著に現れる。そのような現状において、上記のレジスト現像装置１の構成を採用すれば、現像液１１の温度を０℃以下の低温に維持し、この現像液１１の温度変動を抑えて被処理基板６に供給することができる。このため、ナノインプリント用のモールド基板を被処理基板６として現像する場合に、ナノレベルの微細な凹凸パターンの形成を実現することが可能となる。
【００９０】
また、吐出部１４の吐出方向を変動させる変動部である変動機構が、供給管５に設けた蛇腹部５Ａ、ワイヤー３１、方向変換機構３２、駆動部３４といった非常に簡便な装置構成により実現可能となるとともに、低コストで上述した効果を奏することができる。
【００９１】
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【符号の説明】
【００９２】
１  レジスト現像装置
２  現像液供給部
３  現像処理部
４  貯留部
５  供給管
５Ａ  蛇腹部
６  被処理基板
７  処理室
８  保持部
１１  現像液
１４  吐出部
１７  ジャケット
３１  ワイヤー
３２  方向変換機構
３４  駆動部
【図１】
2013035642.tif 000003
【図２】
2013035642.tif 000004
【図３】
2013035642.tif 000005
【国際調査報告】
2013035642.tif 000006
2013035642.tif 000007
2013035642.tif 000008
2013035642.tif 000009