流体供給装置、レジスト現像装置およびモールド製造方法
【課題】基体に対して低温の流体を供給して処理した結果、当該基体の温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、当該基体に結露が生じるのを防止して、パターン倒れ等の不具合発生を未然に回避できるようにする。
【解決手段】処理対象となる基体２を保持する保持部１２と、前記保持部１２が保持する前記基体２に対して当該基体２を処理する流体２１の供給を行う流体供給部２０と、前記流体２１による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体２に対して当該基体２を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体３１の供給を行う媒体供給部３０と、を備えて流体供給装置１を構成する。
【解決手段】処理対象となる基体２を保持する保持部１２と、前記保持部１２が保持する前記基体２に対して当該基体２を処理する流体２１の供給を行う流体供給部２０と、前記流体２１による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体２に対して当該基体２を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体３１の供給を行う媒体供給部３０と、を備えて流体供給装置１を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体供給装置、レジスト現像装置およびモールド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理対象物である基体に流体を供給して処理する流体供給装置は、これまでに数多く知られている。その一例としては、フォトリソグラフィ技術の分野で用いられるレジスト現像装置が挙げられる（例えば、特許文献１，２参照）。レジスト現像装置は、基体表面に形成された露光済みのレジスト層に現像液やリンス液等の液体（以下、これらの液体を単に「供給液」という）を供給することにより、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装置である。
【０００３】
レジスト現像装置で行う現像処理については、近年の半導体デバイスの高集積化等に伴い、形成されるレジスト像（現像パターン）の解像性またはコントラストの向上が強く望まれている。これを実現するためには、供給液の温度を周辺雰囲気の平常の温度（以下「常温」という）より大きく降下させて低温にすることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。低温の供給液を用いてレジスト層を現像すると、常温の場合に比べて、現像中にパターンのエッジ部分がダレを起こし難くなり、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て解像度の向上等が図れるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２１３３６号公報
【特許文献２】特開平０５−３３５２２８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＸｉａｏＭｉｎ Ｙａｎｇ ｅｔ．ａｌ．Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ ２５（６），Ｎｏｖ／Ｄｅｃ ２００７ ｐ．２２０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、供給液の温度が周辺雰囲気の露点温度を下回るほどに低く設定されている場合には、リンス後における基体の温度も雰囲気露点温度を下回ってしまい、その結果、液供給停止後の乾燥工程において基体の表面に結露が生じてしまうおそれがある。基体の表面に結露が生じると、最終的には乾燥工程で結露を乾燥させるとしても、その乾燥の際に結露の表面張力によりパターン間に吸引力が働き、その結果、パターン倒れと呼ばれる不具合が生じてしまう可能性がある。さらには、結露の乾燥後においても、結露の痕跡が基体上に残存してしまい、パターン精度に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
本発明は、基体に対して低温の流体を供給して処理した結果、当該基体の温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、当該基体に結露が生じるのを防止して、パターン倒れ等の不具合発生を未然に回避することのできる流体供給装置、レジスト現像装置およびモールド製造方法を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
本発明の第１の態様は、処理対象となる基体を保持する保持部と、前記保持部が保持する前記基体に対して当該基体を処理する流体の供給を行う流体供給部と、前記流体による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給部とを備えることを特徴とする流体供給装置である。
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、前記結露防止媒体は、常温の貧溶媒であることを特徴とする。
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の発明において、前記貧溶媒は、フッ素系溶媒であることを特徴とする。
本発明の第４の態様は、基体に供給液を供給して現像処理を含む処理をするレジスト現像装置であって、前記基体を保持する保持部と、前記保持部が保持する前記基体に対して前記供給液の供給を行う流体供給部と、前記供給液による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給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。
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の発明において、前記基体は、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、基体の主表面に所定パターンが形成されてなるモールド基板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主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主表面に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、前記現像処理を含む処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う温調工程とを備えることを特徴とするモールド製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、結露防止媒体の供給により基体を雰囲気露点温度より高温状態にするので、基体に対して低温の流体を供給して処理することで基体温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、基体に結露が生じるのを防止することができる。したがって、結露に起因するパターン倒れ等の不具合発生を未然に回避することができ、また結露の痕跡がパターン精度に悪影響を及ぼしてしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用されたレジスト現像装置の全体構成例を示す概略図である。
【図２】本発明が適用されたレジスト現像装置のジャケットの構造例を説明する模式図である。
【図３】本発明が適用されたレジスト現像装置における動作例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明に係る流体供給装置について説明する。
【００１２】
＜１．流体供給装置の概要＞
本実施形態で説明する「流体供給装置」は、処理対象物である基体に流体を供給して所定の処理を行う装置であり、その一例としてはフォトリソグラフィ技術の分野で用いられるレジスト現像装置が挙げられる。ただし、「流体供給装置」がレジスト現像装置に限られることはなく、他の技術分野において基体を対象に流体を供給する流体供給装置全般に広く適用することが可能である。例えば、基体の装飾や保護を目的として、液状の塗料を噴射し供給する塗装装置にも適用可能である。
【００１３】
処理対象物となる「基体」は、特に構造的に限定されるものではなく、様々な構造の物体が「基体」となり得る。例えば、流体供給装置がレジスト現像装置である場合を想定すると、「露光済みのレジスト層を有する基板」が「基体」に該当する。さらに詳しくは、レジスト現像装置が処理対象物とする「基体」は、基板上にレジスト層が設けられたもの、あるいは、基板の上にハードマスク膜が設けられ、さらにその上にレジスト層が設けられたものを含む。また、「基体」には、現像液によって処理されるもののみならず、例えば被エッチング処理基板のように、温度の制御調整がなされた薬液の吐出散布により処理されるものも含まれ得る。
【００１４】
処理対象物である基体に対して供給する「流体」は、気体および液体を含み、さらには噴霧状の物質も含む。例えば、流体供給装置がレジスト現像装置である場合には、レジストの「現像液」と「リンス液」の少なくとも一方が「流体」に該当する。
【００１５】
＜２．レジスト現像装置の構成＞
ここで、本発明に係る流体供給装置について、その一例であるレジスト現像装置を具体例として挙げて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明が適用された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、大別すると、現像処理部１０と、現像液供給部２０と、リンス液供給部（ただし不図示）と、媒体供給部３０と、を備えて構成されている。以下、これらの各部１０，２０，３０について順に詳述する。
【００１７】
（現像処理部）
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。
【００１８】
基体２に対する現像処理を行うために、現像処理部１０は、少なくとも、現像処理のための空間を有する処理室１１と、この処理室１１内で基体２を保持する保持部１２と、この保持部１２を駆動する駆動部１３と、を備える。
【００１９】
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。
【００２０】
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の外径よりも大きくなっているが、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（たとえば、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。
【００２１】
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、たと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。
【００２２】
なお、処理室１１の外装表面には、レジスト現像装置の動作を制御するためのプログラムコントローラ（図示せず）に接続された操作用パネル（図示せず）を設置してもよい。そして、このプログラムコントローラとそれに接続された操作用パネルにて、保持部１２の回転制御のみならず、現像液やリンス液等の供給停止の制御、現像液やリンス液等の液体温度の制御や処理室１１内温度の制御を行ってもよい。
【００２３】
（現像液供給部）
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り、本発明の流体供給部の一つとして機能するものである。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）する供給管２３と、を備える。
【００２４】
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に貯留される現像液２１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２２内の現像液２１をポンプで循環させるとともに、その循環途中で冷却器により現像液２１を冷却することにより、現像液２１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。いずれの形態を採用するにしても、貯留部２２内の現像液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。なお、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。
【００２５】
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。
【００２６】
供給管２３の取込部２３ａは、現像液供給部２０の貯留部２２内に配置されている。また、供給管２３の吐出部２３ｂは、現像処理部１０の処理室１１内に配置されている。そして、供給管２３は、取込部２３ａを最上流部とし、吐出部２３ｂを最下流部として、それらの間に現像液２１の流路を形成するように配管されている。具体的には、供給管２３は、貯留部２２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２２の外部における供給管２３の導出部分は、現像処理部１０の外壁部分を貫通して処理室１１内に進出し、かつ、処理室１１内で保持部１２に臨む位置まで配管されている。保持部１２に臨む位置とは、供給管２３の吐出部２３ｂから吐出させた現像液２１を、保持部１２に保持された基体２の面上に供給し得る位置をいう。図例においては、供給管２３の最下流に位置する吐出部２３ｂが、保持部１２に保持される基体２の直上に配置されている。
【００２７】
また、供給管２３の配管途中には、開閉弁２４とポンプ２５が設けられている。開閉弁２４とポンプ２５は、いずれも供給管２３における現像液２１の流れを制御するための部材となる。
【００２８】
開閉弁２４は、供給管２３を通して現像液２１を供給する場合に、供給管２３の管路を開状態とすることにより、現像液２１の流れを許容するとともに、供給管２３の管路を閉状態とすることにより、現像液２１の流れを阻止するものである。開閉弁２４によって現像液２１の流れを許容すると、供給管２３を通して現像液２１の供給が開始されることになる。また、開閉弁２４によって現像液２１の流れを阻止すると、供給管２３を通した現像液２１の供給が停止することになる。したがって、開閉弁２４は、現像液２１の供給を開始または停止する機能を果たす部材となる。
【００２９】
なお、開閉弁２４は、供給管２３の配管途中のいずれかの箇所に配されていればよいが、具体的には例えば処理室１１の内部に配置することが考えられる。開閉弁２４を処理室１１の内部に配置する理由は、次のような事情による。すなわち、開閉弁２４の取付部位よりも下流側に延在する供給管２３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２１の温度変動要因となる。したがって、現像液２１の温度変動を抑える上では、開閉弁２４の取付部位よりも下流側に延在する供給管２３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２４については、できるだけ吐出部２３ｂの近くに位置するように、処理室１１の内部に配置している。
【００３０】
ポンプ２５は、当該ポンプ２５を実際に駆動した場合に、供給管２３に沿った現像液２１の流れを生成する動力を発生するものである。ポンプ２５は、供給管２３を通して現像液２１を供給するにあたって、現像液２１の吸引および移送のための圧力を現像液２１に付与する。すなわち、ポンプ２５は、貯留部２２に貯留された現像液２１を供給管２３内に吸引するとともに、吸引した現像液２１を供給管２３に沿って移送する駆動源となる。このため、ポンプ２５の駆動を停止した状態（オフ状態）では、供給管２３の内部に現像液２１の流れが形成されないが、ポンプ２５の駆動を開始または継続した状態（オン状態）では、供給管２３の内部に現像液２１の流れが形成されることになる。なお、ポンプ２５は、貯留部２２の外部に配置されている。
【００３１】
開閉弁２４の開閉状態やポンプ２５の駆動（オン、オフ）状態は、例えば、処理室１１の外装表面に設置された図示しないプログラムコントローラにより制御可能となっている。
【００３２】
貯留部２２の外部に導出された供給管２３は、ジャケット２６によって覆われている。ジャケット２６は、温度調整部の一例として、供給管２３の一部に設けられている。ジャケット２６は、供給管２３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、さらに好ましくは、供給管２３の周囲に冷却液を流してこれを循環させることにより、供給管２３内の現像液２１を貯留部２２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２６は、例えば、供給管２３を中心とした多重管構造（二重管構造を含む）になっている。
【００３３】
一例を挙げると、ジャケット２６は、図２に示すように、供給管２３を内包する三重管構造になっている。供給管２３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２３よりも大径の第２の管２７が配置され、さらにその外側（つまり、最も外側）に第２の管２７よりも大径の第３の管２８が配置されている。この三重管構造のジャケット２６において、供給管２３の外周面と第２の管２７の内周面との間には、そこに冷却層２７ａを形成すべく、たとえば冷却液が循環するようになっている。また、第２の管２７の外周面と第３の管２８の内周面との間には、そこに断熱層２８ａを形成すべく、たとえば空気（好ましくは冷気）が循環するようになっている。
【００３４】
また図１に示すように、ジャケット２６は、供給管２３の長さ方向において、貯留部２２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。また、ジャケット２６は、上記の貯留部２２から現像処理部１０の処理室１１に至る配管部分で、開閉弁２４の取付部位とポンプ２５の取付部位を除いて、供給管２３を覆う状態に設けられている。また、処理室１１の内部では、開閉弁２４の取付部位を終端位置としてジャケット２６が設けられている。
【００３５】
（リンス液供給部）
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（以下、単に「リンス処理」という）を行うリンス液を供給する部分であり、本発明の流体供給部の他の一つとして機能するものである。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と同様に構成されているものとする。
【００３６】
（媒体供給部）
媒体供給部３０は、現像処理およびリンス処理を終えた処理室１１内の基体２に対して、当該基体２の温度を調整する媒体である結露防止媒体を供給する部分であり、本発明の媒体供給部として機能するものである。媒体供給部３０は、少なくとも、結露防止媒体３１を貯留する貯留部３２と、結露防止媒体３１を供給（輸送）する供給管３３と、を備える。
【００３７】
貯留部３２は、結露防止媒体３１を貯留し得る容器状に形成されている。貯留部３２に貯留される結露防止媒体３１については、詳細を後述する。なお、貯留部３２は、現像液供給部２０の貯留部２２のような冷却のための温度制御手段を必要としない。ただし、結露防止媒体３１を加熱する温度制御手段であれば、有していても構わない。
【００３８】
供給管３３は、貯留部３２に貯留された結露防止媒体３１を処理室１１内の基体２に向けて供給するものである。そのために、供給管３３は、現像液供給部２０の供給管２３と同様に、例えば断面円形の細長い中空の管を用いて構成され、その一端部が取込部３３ａ、同他端部が吐出部３３ｂとなっており、取込部３３ａを最上流部とし、吐出部３３ｂを最下流部として、それらの間に結露防止媒体３１の流路を形成するように配管されている。供給管３３の取込部３３ａは、媒体供給部３０の貯留部３２内に配置されており、供給管３３の吐出部３３ｂは、現像処理部１０の処理室１１内に配置されている。そして、供給管３３の配管途中には、開閉弁３４とポンプ３５が設けられている。開閉弁３４とポンプ３５は、いずれも供給管３３における結露防止媒体３１の流れを制御するための部材となる。これらの点は、現像液供給部２０における供給管２３の場合と全く同様である。
【００３９】
ところで、供給管３３は、吐出部３３ｂを一つのみ有するものであってもよいし、下流側（末端側）で分岐するように配管されたそれぞれの先端部分に個別の吐出部３３ｂを有するものであってもよい。図例では、供給管３３が二つの吐出部３３ｂを有しており、各吐出部３３ｂが処理室１１内の基体２の主表面（レジスト層の形成面）およびその裏面に対して結露防止媒体３１を供給するように配置されている構成を示している。このように、基体２の主表面側および裏面側の両方から結露防止媒体３１を吐出する構成によれば、基体２の温度を非常に迅速に結露防止媒体３１の温度へと調節することができる。基体２の両面側から結露防止媒体３１を吐出する場合、各吐出部３３ｂは、平面的に重なる位置に配されていてもよいし、それぞれが平面的に異なる位置に配されていてもよい。なお、供給管３３は、二つの吐出部３３ｂを有している場合であっても、それぞれに対応する開閉弁（図示せず）を備えることで、基体２の主表面または裏面の一方に選択的に結露防止媒体３１を吐出するように構成することも考えられる。
【００４０】
また、供給管３３は、現像液供給部２０の供給管２３とは異なり、ジャケットによって覆われていなくてもよい。ただし、例えば現像処理部１０の処理室１１内の温度が低温となる場合には、その影響が結露防止媒体３１に及ぶのを回避すべく、供給管３３をジャケットで覆うようにしても構わない。
【００４１】
＜３．結露防止媒体の詳細＞
ここで、媒体供給部３０が基体２に対して供給する結露防止媒体３１について、具体例を挙げて詳細に説明する。
【００４２】
結露防止媒体３１は、設定温度（例えば−１０℃）の現像液２１による現像処理およびその後に行うリンス処理を終えて、処理室１１内の雰囲気露点温度より低温状態となった基体２に対して、その後の乾燥工程において基体２に結露が生じてしまうのを防止すべく、基体２の温度を調整するための媒体である。さらに詳しくは、結露防止媒体３１は、基体２の結露を防止するために、雰囲気露点温度を超えるまで基体２の温度を上昇させるものである。「雰囲気露点温度」とは、基体２の周辺雰囲気、すなわち基体２が保持される処理室１１内の雰囲気の露点温度のことをいう。「露点温度」は、水蒸気を含む空気を冷却したときに凝結が始まる温度であり、雰囲気の湿度等の影響で変動するが、湿度等の条件が定まれば一意に特定され得る。
【００４３】
結露防止媒体３１は、雰囲気露点温度を超えるまで基体２の温度を上昇させ得るものであれば、気体状の媒体であってもよいが、液体状の媒体であることが好ましい。液体状の媒体であれば、基体２の面上に吐出した場合に、その後に媒体が基体２の面上を流れることになり、その結果として基体２の温度を迅速かつ均一に上昇させ得るようになるためである。また、液体状のほうが容易に取り扱い得る点においても有利である。
【００４４】
このような結露防止媒体３１の一例としては、常温の貧溶媒が挙げられる。
「常温」とは、基体２の周辺雰囲気の平常の温度、すなわち基体２が保持される処理室１１内の平常の室温であり、一般的には「１５℃〜２５℃の範囲内の温度」が相当する。貧溶媒を「常温」とする理由は、「常温」であれば、雰囲気露点温度より低温状態にある基体２を、確実に雰囲気露点温度を超える温度に上昇させることができるからであり、またそのために貧溶媒に対する温度調整機能を要することもないからである。
また「貧溶媒」とは、ある物質に対して溶解度の小さい溶媒である。ここでいう「ある物質」は、具体的には基体２におけるレジスト層の構成物質のことである。したがって、「貧溶媒」は、レジスト層と実質的には反応しない、またはレジスト層を溶解しない溶媒であるといえる。このような貧溶媒を用いれば、溶媒が基体２と反応したり基体２を溶解したりするのを抑制でき、また化学反応や溶解等が発生しても現像するパターンの精度に与える影響を微少に抑えることができる。このような貧溶媒の具体例としては、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、メタノール・エタノール等のアルコール系化合物、フルオロカーボン等のフッ素系溶媒のいずれかが挙げられる。
【００４５】
結露防止媒体３１としての貧溶媒は、上述した具体例のうち、特にフルオロカーボン等のフッ素系溶媒を用いることが好ましい。フッ素系溶媒であれば、基体２の主表面上に設けられたレジスト層を溶解したり反応したりすることがなく、レジストパターンの幅が変化する等、溶媒が現像処理に与える影響を抑えることができるからである。また、フッ素系溶媒は表面張力が小さいことが知られており、レジストパターンのアスペクト比が大きい場合であっても溶媒の表面張力に起因するパターン倒れ等の不具合発生の防止に非常に有効だからである。
【００４６】
＜４．レジスト現像装置の動作＞
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。
【００４７】
（モールド製造方法の概要）
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。
【００４８】
モールド基板の製造にあたっては、先ず、所定パターンが形成されるべき主表面にレジスト層が設けられた基体２を用意する。レジスト材料としては、エネルギー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よい。具体的には、電子線描画用レジストを用いることが考えられる。その際、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よい。
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。
【００４９】
次いで、用意した基体２に対し、電子線描画機を用いて、当該基体２上のレジスト層に所定パターンを描画する露光工程を実行する。すなわち、レジスト層が設けられた基体２の主表面にエネルギービームとしての電子線を照射して、レジスト層に所定パターンの露光処理を行う。露光工程で描画する所定パターンは、ミクロンオーダーであってもよいが、近年の電子機器の性能という観点からはナノオーダーであってもよく、最終製品の性能を考えるとその方が好ましい。
【００５０】
露光工程でレジスト層に所定パターンを描画した後は、当該露光工程を経た基体２に対し、上述した構成のレジスト現像装置１を用いて、所定パターンの現像処理を行う現像工程と、当該現像工程の後に行う温調工程と、当該温調工程の後に行う乾燥工程とを、それぞれ実行する。これら現像工程、温調工程および乾燥工程の詳細については、後述する。
【００５１】
その後は、レジスト現像装置１による現像工程、温調工程および乾燥工程を経た基体２に対し、ハードマスク層や当該基体２等へのエッチング処理を適宜行う。これにより、モールド基板が製造されることになる。なお、ここでは、ナノインプリント用のモールド基板を製造する場合について説明したが、フォトリソグラフィ技術を利用して行うものであれば、インプリントモールド以外のモールドであっても、全く同様の手順で製造することができる。
【００５２】
（レジスト現像装置の動作の詳細）
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、当該レジスト現像装置１が行う現像工程、温調工程および乾燥工程に分けて、それぞれ順に説明する。
図３は、本発明が適用されたレジスト現像装置における動作例を示す概略図である。
なお、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。
【００５３】
（現像工程）
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を貯留しておくとともに、その現像液２１を図示しない液温制御手段によって設定温度（例えば−１０℃）に維持しておく。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、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。
【００５４】
一方、レジスト現像装置１の現像処理部１０は、保持部１２のテーブル１２ａ上に基体２を載せた後、真空吸着等により基体２を固定状態に支持する。次いで、駆動部１３を駆動してスピンドル軸１２ｂを回転させる。これにより、基体２を支持しているテーブル１２ａがスピンドル軸１２ｂと一体に回転した状態となる。
【００５５】
このような状態のもとで、図３（ａ）に示すように、現像液供給部２０は、開閉弁２４を開状態とし、かつ、ポンプ２５を駆動することにより、貯留部２２内の現像液２１を供給管２３内に取り込むとともに、この供給管２３を通して現像液２１を現像処理部１０側に送り出す。そうすると、供給管２３の最下流に位置する吐出部２３ｂから現像液２１が吐出する（図中Ａ参照）。このとき、保持部１２のテーブル１２ａで基体２を水平に支持し、かつ、駆動部１３の駆動によってテーブル１２ａを回転させておけば、供給管２３の吐出部２３ｂから吐出した現像液２１が基体２に供給される。その結果、基体２の表面（上面）に形成された、露光済みのレジスト層の可溶部が、現像液２１との化学反応によって溶解・除去される。
【００５６】
これにより、現像処理部１０では、処理室１１内で基体２の現像処理がなされる。このとき、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、露光工程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、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ことになる。なお、ネガ型のレジストを用いた場合であれば、ポジ型のレジストの場合とは逆に、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。
【００５７】
そして、現像処理を終えた後、現像液供給部２０は、開閉弁２４を開状態から閉状態に切り替えることにより、現像液２１の供給を停止し、その後、必要に応じてポンプ２５の駆動を停止しておく。
【００５８】
現像処理を終え、現像液２１の供給を停止した後は、続いて、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。
【００５９】
ところで、現像工程において、少なくとも基体２に供給する現像液２１、好ましくは現像液２１とリンス液との両方については、常温より大きく降下させた低温の状態で供給すべく、設定温度（例えば−１０℃）を維持するように制御される。つまり、露光済みのレジスト層への供給液である現像液２１およびリンス液については、そのうちの少なくとも現像液２１が、上述のような低温状態でレジスト層に対して供給される。これは、低温の現像液２１等を用いてレジスト層を現像すると、常温の場合に比べて、現像中にパターンのエッジ部分がダレを起こし難くなり、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て解像度の向上等が図れるからである。
【００６０】
そのため、現像処理およびリンス処理を終えた直後の基体２は、現像液２１等によって冷却され、基体温度が処理室１１内における周辺雰囲気の露点温度を下回った状態となる。その結果、現像処理およびリンス処理を終えた直後の基体２については、その表面に結露が生じてしまうおそれがある。基体２の表面における結露は、パターン倒れと呼ばれる不具合を招き、またパターン精度に悪影響を及ぼす可能性があることから、その発生を未然に防止すべきである。
【００６１】
（温調工程）
以上のことから、レジスト現像装置１は、現像処理およびリンス処理を終えると、その後に行う乾燥工程までの間に、処理室１１内の基体２に対して、当該基体２の温度を調整する媒体である結露防止媒体３１を供給する温調工程を実行する。すなわち、レジスト現像装置１の媒体供給部３０は、現像液２１等の供給によって周辺雰囲気の露点温度を下回った状態となった基体２に対して、結露防止媒体３１の供給を行って、雰囲気露点温度を超えるまで当該基体２の温度を上昇させるのである。
【００６２】
そのために、媒体供給部３０は、貯留部３２内に結露防止媒体３１を貯留しておく。貯留する結露防止媒体３１は、常温のままでよい。したがって、現像液供給部２０の貯留部２２のような冷却のための温度制御手段を必要としない。そして、図３（ｂ）に示すように、媒体供給部３０は、開閉弁３４を開状態とし、かつ、ポンプ３５を駆動することにより、貯留部３２内の結露防止媒体３１を供給管３３内に取り込むとともに、この供給管３３を通して結露防止媒体３１を現像処理部１０側に送り出す。そうすると、供給管３３の最下流に位置する吐出部３３ｂから結露防止媒体３１が吐出する（図中Ｂ参照）。このとき、保持部１２のテーブル１２ａで基体２を水平に支持し、かつ、駆動部１３の駆動によってテーブル１２ａを回転させておけば、供給管３３の吐出部３３ｂから吐出した結露防止媒体３１が基体２に供給される。その結果、雰囲気露点温度を下回った状態の基体２と常温の結露防止媒体３１との間で熱交換が行われて、当該基体２の温度が雰囲気露点温度を超えるまで上昇することになる。
【００６３】
基体２への結露防止媒体３１の吐出は、二つの吐出部３３ｂから、当該基体２の主表面およびその裏面の両面に対して行うことが好ましい。一方の面に対して行う場合に比べて基体２の温度を迅速に結露防止媒体３１の温度へ調節できるからである。その場合に、各吐出部３３ｂが平面的に異なる位置に配されていると、より一層迅速な温度調整を行う上で有効である。
また、二つの吐出部３３ｂを用いれば、簡素な構成で基体２の両面に結露防止媒体３１を吐出することができる。ただし、吐出部の位置移動機構や吐出部からの吐出媒体経路の分岐機構等を備えていれば、一つの吐出部から基体２の両面への結露防止媒体３１の吐出を行うようにしても構わない。さらには、三つ以上の吐出部から基体２の両面への結露防止媒体３１の吐出を行うことも考えられる。
なお、基体２への結露防止媒体３１の吐出は、少なくとも当該基体２の一方の面に対して行えばよい。つまり、結露防止媒体３１の吐出は、基体２の主表面（被処理面）に対してのみ行ってもよいし、基体２の裏面（主表面の反対面）に対してのみ行ってもよいし、主表面と裏面との両面に対して行ってもよい。少なくとも一方の面に対して結露防止媒体３１を吐出すれば、当該結露防止媒体３１との熱交換によって、基体２の温度調整（雰囲気露点温度を超えるまでの温度上昇）を行い得るからである。
【００６４】
基体２へ吐出する結露防止媒体３１は、既に説明したように、常温の貧溶媒、さらに具体的にはレジスト層に対する貧溶媒としてのフルオロカーボン等のフッ素系溶媒を用いることが好ましい。特に、結露防止媒体３１の被吐出面に基体２の主表面（すなわちレジストパターンの形成面）が含まれる場合には、フッ素系溶媒を用いることが非常に好ましい。このような結露防止媒体３１を用いれば、当該結露防止媒体３１に対する温度調整機能を要することなく露点温度より低温の基体温度を確実に上昇させることができ、また当該結露防止媒体３１がレジスト層を溶解したり反応したりするのを抑制できるからである。さらには、フッ素系溶媒の表面張力が小さいことから、レジストパターンのアスペクト比が大きい場合であっても、パターン倒れ等の不具合発生の防止に非常に有効だからである。
【００６５】
基体２への結露防止媒体３１の吐出開始から、雰囲気露点温度を超えるまで基体温度を上昇させるのに十分な時間として予め定められた時間が経過すると、媒体供給部３０は、開閉弁３４を開状態から閉状態に切り替えることにより、結露防止媒体３１の供給を停止し、その後、必要に応じてポンプ３５の駆動を停止しておく。
なお、基体２の温度または基体２の温度とみなせる温度（例えば基体２の近傍位置の温度）を検知する機能が処理室１１内に設けられている場合には、媒体供給部３０は、その温度検知結果をモニタリングしながら、基体２の温度が雰囲気露点温度を超えた時点で結露防止媒体３１の供給を停止するようにしてもよい。
【００６６】
つまり、媒体供給部３０が結露防止媒体３１の供給を停止する時点においては、処理室１１内の基体２は、当該結露防止媒体３１との熱交換を通じて、雰囲気露点温度を超えるまで温度が上昇していることになる。
【００６７】
（乾燥工程）
その後、レジスト現像装置１の現像処理部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を回転させる。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と一体に回転させて、基体２のスピン乾燥を行う。
【００６８】
このとき、基体２は、上述した温調工程を経ることで、既に雰囲気露点温度を超えるまで温度が上昇している。つまり、雰囲気露点温度より高温状態にまっている。したがって、スピン乾燥を行っても、基体２の面上に結露が生じてしまうことがない。
【００６９】
＜５．本実施形態の効果＞
本実施形態で説明した流体供給装置、その一例であるレジスト現像装置、および、そのレジスト現像装置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。
【００７０】
本実施形態によれば、基体２に対する現像処理およびリンス処理を終えた後、基体２に対する乾燥工程を開始するまでの間に、結露防止媒体３１の供給により基体２を雰囲気露点温度より高温状態にする。これにより、基体２に対して低温の現像液２１等を供給して処理することで基体２の温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、基体２に結露が生じるのを防止することができる。したがって、乾燥工程の際に、結露の表面張力によりパターン間に吸引力が働くといったことが起こらず、結露に起因するパターン倒れ等の不具合が発生してしまうのを未然に回避することができる。さらには、結露の痕跡が基体２上に残存してしまうといったことも起こらず、結露の痕跡がパターン精度に悪影響を及ぼす可能性を排除することができる。
【００７１】
また、本実施形態で説明したように、結露防止媒体３１として常温の貧溶媒を用いれば、常温が雰囲気露点温度より高温であることから、結露防止媒体３１に対する温度調整機能を要することなく、基体２を確実に雰囲気露点温度より高温状態にすることができる。また、貧溶媒であることから、結露防止媒体３１が基体２を溶解したり反応したりするのを抑制することもできる。
【００７２】
特に、本実施形態で説明したように、貧溶媒としてフッ素系溶媒（フルオロカーボン等）を用いれば、結露防止媒体３１が基体２の主表面上に設けられたレジスト層を溶解したり反応したりすることがない。つまり、レジストパターンの幅が変化する等、結露防止媒体３１が現像処理に悪影響を与えてしまうのを抑えることができる。また、フッ素系溶媒は表面張力が小さいことが知られていることから、レジストパターンのアスペクト比が大きい場合であっても、溶媒の表面張力に起因するパターン倒れ等の不具合発生の防止に非常に有効である。
【００７３】
また、本実施形態で説明したように、基体２がナノインプリント用のモールド基板である場合は、現像液２１等の供給液の温度を低温に設定することで、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２１等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。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。このような低温現像が行われる場合であっても、結露防止媒体３１の供給により基体２を雰囲気露点温度より高温状態にすることで、基体２に結露が生じるのを防止できるので、結露に起因するパターン倒れ等の不具合が発生してしまうことがない。つまり、低温現像によるナノレベルの微細な凹凸パターンの形成を実現する上で非常に好適である。
【００７４】
＜６．変形例等＞
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。
【００７５】
例えば、結露防止媒体３１は、フッ素系溶媒のような液体状の貧溶媒に限定されることはなく、常温のドライ窒素ガスのような気体状のものであってもよい。気体状の結露防止媒体３１であっても、常温のドライ窒素ガス等であれば、基体２との熱交換によって雰囲気露点温度を超えるまで当該基体２の温度を上昇させることができ、また水分を含まないドライ状態であるから結露の防止に有効である。さらには、ドライ窒素ガス等の不活性ガスであれば、基体２と反応したり基体２を溶解したりすることも抑制できる。また、気体状の結露防止媒体３１を用いれば、基体２の温度のみならず、その基体２を収容する処理室１１内の温度についても、露点温度を超える温度とすることができる。こうすることにより、基体２だけが常温に戻っても処理室１１内が低温であるため起こってしまう結露をより確実に防止することが可能となる。
【００７６】
また、結露防止媒体３１としては、必ずしも常温のものである必要はなく、雰囲気露点温度を超えるまで基体２の温度を上昇させ得るものであれば、雰囲気露点温度より高温であるが常温よりは低温のものであってもよいし、あるいは温度制御手段によって加熱されて常温より高温状態になっているものであってもよい。常温より高温状態の結露防止媒体３１を用いれば、結露防止媒体３１が常温である場合に比べて、基体２の温度上昇を迅速に行うことが可能となる。
【００７７】
また、現像液２１や結露防止媒体３１等を基体２に対して供給するための構成（機構）についても、上述した実施形態の内容に限定されることはない。例えば、現像液供給部２０の供給管２３について、当該供給管２３に付属して設けられる部材としては、開閉弁２４やポンプ２５に限らず、供給管２３に付設されて現像液２１（液体）の流れを制御するための部材であればよい。具体的には、例えば、開閉弁以外の弁部材（流量制御弁等）や、Ｔ型継手等の継手部材を、それぞれ付属部材として設けてもよい。媒体供給部３０における供給管３３についても全く同様である。
【符号の説明】
【００７８】
１…レジスト現像装置
２…基体
１０…現像処理部
１２…保持部
２０…現像液供給部
２１…現像液
３０…媒体供給部
３１…結露防止媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体供給装置、レジスト現像装置およびモールド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理対象物である基体に流体を供給して処理する流体供給装置は、これまでに数多く知られている。その一例としては、フォトリソグラフィ技術の分野で用いられるレジスト現像装置が挙げられる（例えば、特許文献１，２参照）。レジスト現像装置は、基体表面に形成された露光済みのレジスト層に現像液やリンス液等の液体（以下、これらの液体を単に「供給液」という）を供給することにより、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装置である。
【０００３】
レジスト現像装置で行う現像処理については、近年の半導体デバイスの高集積化等に伴い、形成されるレジスト像（現像パターン）の解像性またはコントラストの向上が強く望まれている。これを実現するためには、供給液の温度を周辺雰囲気の平常の温度（以下「常温」という）より大きく降下させて低温にすることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。低温の供給液を用いてレジスト層を現像すると、常温の場合に比べて、現像中にパターンのエッジ部分がダレを起こし難くなり、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て解像度の向上等が図れるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２１３３６号公報
【特許文献２】特開平０５−３３５２２８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＸｉａｏＭｉｎ Ｙａｎｇ ｅｔ．ａｌ．Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ ２５（６），Ｎｏｖ／Ｄｅｃ ２００７ ｐ．２２０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、供給液の温度が周辺雰囲気の露点温度を下回るほどに低く設定されている場合には、リンス後における基体の温度も雰囲気露点温度を下回ってしまい、その結果、液供給停止後の乾燥工程において基体の表面に結露が生じてしまうおそれがある。基体の表面に結露が生じると、最終的には乾燥工程で結露を乾燥させるとしても、その乾燥の際に結露の表面張力によりパターン間に吸引力が働き、その結果、パターン倒れと呼ばれる不具合が生じてしまう可能性がある。さらには、結露の乾燥後においても、結露の痕跡が基体上に残存してしまい、パターン精度に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
本発明は、基体に対して低温の流体を供給して処理した結果、当該基体の温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、当該基体に結露が生じるのを防止して、パターン倒れ等の不具合発生を未然に回避することのできる流体供給装置、レジスト現像装置およびモールド製造方法を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
本発明の第１の態様は、処理対象となる基体を保持する保持部と、前記保持部が保持する前記基体に対して当該基体を処理する流体の供給を行う流体供給部と、前記流体による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給部とを備えることを特徴とする流体供給装置である。
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、前記結露防止媒体は、常温の貧溶媒であることを特徴とする。
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の発明において、前記貧溶媒は、フッ素系溶媒であることを特徴とする。
本発明の第４の態様は、基体に供給液を供給して現像処理を含む処理をするレジスト現像装置であって、前記基体を保持する保持部と、前記保持部が保持する前記基体に対して前記供給液の供給を行う流体供給部と、前記供給液による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給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。
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の発明において、前記基体は、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、基体の主表面に所定パターンが形成されてなるモールド基板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主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主表面に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、前記現像処理を含む処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う温調工程とを備えることを特徴とするモールド製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、結露防止媒体の供給により基体を雰囲気露点温度より高温状態にするので、基体に対して低温の流体を供給して処理することで基体温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、基体に結露が生じるのを防止することができる。したがって、結露に起因するパターン倒れ等の不具合発生を未然に回避することができ、また結露の痕跡がパターン精度に悪影響を及ぼしてしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用されたレジスト現像装置の全体構成例を示す概略図である。
【図２】本発明が適用されたレジスト現像装置のジャケットの構造例を説明する模式図である。
【図３】本発明が適用されたレジスト現像装置における動作例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明に係る流体供給装置について説明する。
【００１２】
＜１．流体供給装置の概要＞
本実施形態で説明する「流体供給装置」は、処理対象物である基体に流体を供給して所定の処理を行う装置であり、その一例としてはフォトリソグラフィ技術の分野で用いられるレジスト現像装置が挙げられる。ただし、「流体供給装置」がレジスト現像装置に限られることはなく、他の技術分野において基体を対象に流体を供給する流体供給装置全般に広く適用することが可能である。例えば、基体の装飾や保護を目的として、液状の塗料を噴射し供給する塗装装置にも適用可能である。
【００１３】
処理対象物となる「基体」は、特に構造的に限定されるものではなく、様々な構造の物体が「基体」となり得る。例えば、流体供給装置がレジスト現像装置である場合を想定すると、「露光済みのレジスト層を有する基板」が「基体」に該当する。さらに詳しくは、レジスト現像装置が処理対象物とする「基体」は、基板上にレジスト層が設けられたもの、あるいは、基板の上にハードマスク膜が設けられ、さらにその上にレジスト層が設けられたものを含む。また、「基体」には、現像液によって処理されるもののみならず、例えば被エッチング処理基板のように、温度の制御調整がなされた薬液の吐出散布により処理されるものも含まれ得る。
【００１４】
処理対象物である基体に対して供給する「流体」は、気体および液体を含み、さらには噴霧状の物質も含む。例えば、流体供給装置がレジスト現像装置である場合には、レジストの「現像液」と「リンス液」の少なくとも一方が「流体」に該当する。
【００１５】
＜２．レジスト現像装置の構成＞
ここで、本発明に係る流体供給装置について、その一例であるレジスト現像装置を具体例として挙げて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明が適用された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、大別すると、現像処理部１０と、現像液供給部２０と、リンス液供給部（ただし不図示）と、媒体供給部３０と、を備えて構成されている。以下、これらの各部１０，２０，３０について順に詳述する。
【００１７】
（現像処理部）
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。
【００１８】
基体２に対する現像処理を行うために、現像処理部１０は、少なくとも、現像処理のための空間を有する処理室１１と、この処理室１１内で基体２を保持する保持部１２と、この保持部１２を駆動する駆動部１３と、を備える。
【００１９】
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。
【００２０】
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の外径よりも大きくなっているが、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（たとえば、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。
【００２１】
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、たと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。
【００２２】
なお、処理室１１の外装表面には、レジスト現像装置の動作を制御するためのプログラムコントローラ（図示せず）に接続された操作用パネル（図示せず）を設置してもよい。そして、このプログラムコントローラとそれに接続された操作用パネルにて、保持部１２の回転制御のみならず、現像液やリンス液等の供給停止の制御、現像液やリンス液等の液体温度の制御や処理室１１内温度の制御を行ってもよい。
【００２３】
（現像液供給部）
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り、本発明の流体供給部の一つとして機能するものである。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）する供給管２３と、を備える。
【００２４】
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に貯留される現像液２１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２２内の現像液２１をポンプで循環させるとともに、その循環途中で冷却器により現像液２１を冷却することにより、現像液２１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。いずれの形態を採用するにしても、貯留部２２内の現像液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。なお、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。
【００２５】
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。
【００２６】
供給管２３の取込部２３ａは、現像液供給部２０の貯留部２２内に配置されている。また、供給管２３の吐出部２３ｂは、現像処理部１０の処理室１１内に配置されている。そして、供給管２３は、取込部２３ａを最上流部とし、吐出部２３ｂを最下流部として、それらの間に現像液２１の流路を形成するように配管されている。具体的には、供給管２３は、貯留部２２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２２の外部における供給管２３の導出部分は、現像処理部１０の外壁部分を貫通して処理室１１内に進出し、かつ、処理室１１内で保持部１２に臨む位置まで配管されている。保持部１２に臨む位置とは、供給管２３の吐出部２３ｂから吐出させた現像液２１を、保持部１２に保持された基体２の面上に供給し得る位置をいう。図例においては、供給管２３の最下流に位置する吐出部２３ｂが、保持部１２に保持される基体２の直上に配置されている。
【００２７】
また、供給管２３の配管途中には、開閉弁２４とポンプ２５が設けられている。開閉弁２４とポンプ２５は、いずれも供給管２３における現像液２１の流れを制御するための部材となる。
【００２８】
開閉弁２４は、供給管２３を通して現像液２１を供給する場合に、供給管２３の管路を開状態とすることにより、現像液２１の流れを許容するとともに、供給管２３の管路を閉状態とすることにより、現像液２１の流れを阻止するものである。開閉弁２４によって現像液２１の流れを許容すると、供給管２３を通して現像液２１の供給が開始されることになる。また、開閉弁２４によって現像液２１の流れを阻止すると、供給管２３を通した現像液２１の供給が停止することになる。したがって、開閉弁２４は、現像液２１の供給を開始または停止する機能を果たす部材となる。
【００２９】
なお、開閉弁２４は、供給管２３の配管途中のいずれかの箇所に配されていればよいが、具体的には例えば処理室１１の内部に配置することが考えられる。開閉弁２４を処理室１１の内部に配置する理由は、次のような事情による。すなわち、開閉弁２４の取付部位よりも下流側に延在する供給管２３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２１の温度変動要因となる。したがって、現像液２１の温度変動を抑える上では、開閉弁２４の取付部位よりも下流側に延在する供給管２３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２４については、できるだけ吐出部２３ｂの近くに位置するように、処理室１１の内部に配置している。
【００３０】
ポンプ２５は、当該ポンプ２５を実際に駆動した場合に、供給管２３に沿った現像液２１の流れを生成する動力を発生するものである。ポンプ２５は、供給管２３を通して現像液２１を供給するにあたって、現像液２１の吸引および移送のための圧力を現像液２１に付与する。すなわち、ポンプ２５は、貯留部２２に貯留された現像液２１を供給管２３内に吸引するとともに、吸引した現像液２１を供給管２３に沿って移送する駆動源となる。このため、ポンプ２５の駆動を停止した状態（オフ状態）では、供給管２３の内部に現像液２１の流れが形成されないが、ポンプ２５の駆動を開始または継続した状態（オン状態）では、供給管２３の内部に現像液２１の流れが形成されることになる。なお、ポンプ２５は、貯留部２２の外部に配置されている。
【００３１】
開閉弁２４の開閉状態やポンプ２５の駆動（オン、オフ）状態は、例えば、処理室１１の外装表面に設置された図示しないプログラムコントローラにより制御可能となっている。
【００３２】
貯留部２２の外部に導出された供給管２３は、ジャケット２６によって覆われている。ジャケット２６は、温度調整部の一例として、供給管２３の一部に設けられている。ジャケット２６は、供給管２３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、さらに好ましくは、供給管２３の周囲に冷却液を流してこれを循環させることにより、供給管２３内の現像液２１を貯留部２２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２６は、例えば、供給管２３を中心とした多重管構造（二重管構造を含む）になっている。
【００３３】
一例を挙げると、ジャケット２６は、図２に示すように、供給管２３を内包する三重管構造になっている。供給管２３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２３よりも大径の第２の管２７が配置され、さらにその外側（つまり、最も外側）に第２の管２７よりも大径の第３の管２８が配置されている。この三重管構造のジャケット２６において、供給管２３の外周面と第２の管２７の内周面との間には、そこに冷却層２７ａを形成すべく、たとえば冷却液が循環するようになっている。また、第２の管２７の外周面と第３の管２８の内周面との間には、そこに断熱層２８ａを形成すべく、たとえば空気（好ましくは冷気）が循環するようになっている。
【００３４】
また図１に示すように、ジャケット２６は、供給管２３の長さ方向において、貯留部２２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。また、ジャケット２６は、上記の貯留部２２から現像処理部１０の処理室１１に至る配管部分で、開閉弁２４の取付部位とポンプ２５の取付部位を除いて、供給管２３を覆う状態に設けられている。また、処理室１１の内部では、開閉弁２４の取付部位を終端位置としてジャケット２６が設けられている。
【００３５】
（リンス液供給部）
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（以下、単に「リンス処理」という）を行うリンス液を供給する部分であり、本発明の流体供給部の他の一つとして機能するものである。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と同様に構成されているものとする。
【００３６】
（媒体供給部）
媒体供給部３０は、現像処理およびリンス処理を終えた処理室１１内の基体２に対して、当該基体２の温度を調整する媒体である結露防止媒体を供給する部分であり、本発明の媒体供給部として機能するものである。媒体供給部３０は、少なくとも、結露防止媒体３１を貯留する貯留部３２と、結露防止媒体３１を供給（輸送）する供給管３３と、を備える。
【００３７】
貯留部３２は、結露防止媒体３１を貯留し得る容器状に形成されている。貯留部３２に貯留される結露防止媒体３１については、詳細を後述する。なお、貯留部３２は、現像液供給部２０の貯留部２２のような冷却のための温度制御手段を必要としない。ただし、結露防止媒体３１を加熱する温度制御手段であれば、有していても構わない。
【００３８】
供給管３３は、貯留部３２に貯留された結露防止媒体３１を処理室１１内の基体２に向けて供給するものである。そのために、供給管３３は、現像液供給部２０の供給管２３と同様に、例えば断面円形の細長い中空の管を用いて構成され、その一端部が取込部３３ａ、同他端部が吐出部３３ｂとなっており、取込部３３ａを最上流部とし、吐出部３３ｂを最下流部として、それらの間に結露防止媒体３１の流路を形成するように配管されている。供給管３３の取込部３３ａは、媒体供給部３０の貯留部３２内に配置されており、供給管３３の吐出部３３ｂは、現像処理部１０の処理室１１内に配置されている。そして、供給管３３の配管途中には、開閉弁３４とポンプ３５が設けられている。開閉弁３４とポンプ３５は、いずれも供給管３３における結露防止媒体３１の流れを制御するための部材となる。これらの点は、現像液供給部２０における供給管２３の場合と全く同様である。
【００３９】
ところで、供給管３３は、吐出部３３ｂを一つのみ有するものであってもよいし、下流側（末端側）で分岐するように配管されたそれぞれの先端部分に個別の吐出部３３ｂを有するものであってもよい。図例では、供給管３３が二つの吐出部３３ｂを有しており、各吐出部３３ｂが処理室１１内の基体２の主表面（レジスト層の形成面）およびその裏面に対して結露防止媒体３１を供給するように配置されている構成を示している。このように、基体２の主表面側および裏面側の両方から結露防止媒体３１を吐出する構成によれば、基体２の温度を非常に迅速に結露防止媒体３１の温度へと調節することができる。基体２の両面側から結露防止媒体３１を吐出する場合、各吐出部３３ｂは、平面的に重なる位置に配されていてもよいし、それぞれが平面的に異なる位置に配されていてもよい。なお、供給管３３は、二つの吐出部３３ｂを有している場合であっても、それぞれに対応する開閉弁（図示せず）を備えることで、基体２の主表面または裏面の一方に選択的に結露防止媒体３１を吐出するように構成することも考えられる。
【００４０】
また、供給管３３は、現像液供給部２０の供給管２３とは異なり、ジャケットによって覆われていなくてもよい。ただし、例えば現像処理部１０の処理室１１内の温度が低温となる場合には、その影響が結露防止媒体３１に及ぶのを回避すべく、供給管３３をジャケットで覆うようにしても構わない。
【００４１】
＜３．結露防止媒体の詳細＞
ここで、媒体供給部３０が基体２に対して供給する結露防止媒体３１について、具体例を挙げて詳細に説明する。
【００４２】
結露防止媒体３１は、設定温度（例えば−１０℃）の現像液２１による現像処理およびその後に行うリンス処理を終えて、処理室１１内の雰囲気露点温度より低温状態となった基体２に対して、その後の乾燥工程において基体２に結露が生じてしまうのを防止すべく、基体２の温度を調整するための媒体である。さらに詳しくは、結露防止媒体３１は、基体２の結露を防止するために、雰囲気露点温度を超えるまで基体２の温度を上昇させるものである。「雰囲気露点温度」とは、基体２の周辺雰囲気、すなわち基体２が保持される処理室１１内の雰囲気の露点温度のことをいう。「露点温度」は、水蒸気を含む空気を冷却したときに凝結が始まる温度であり、雰囲気の湿度等の影響で変動するが、湿度等の条件が定まれば一意に特定され得る。
【００４３】
結露防止媒体３１は、雰囲気露点温度を超えるまで基体２の温度を上昇させ得るものであれば、気体状の媒体であってもよいが、液体状の媒体であることが好ましい。液体状の媒体であれば、基体２の面上に吐出した場合に、その後に媒体が基体２の面上を流れることになり、その結果として基体２の温度を迅速かつ均一に上昇させ得るようになるためである。また、液体状のほうが容易に取り扱い得る点においても有利である。
【００４４】
このような結露防止媒体３１の一例としては、常温の貧溶媒が挙げられる。
「常温」とは、基体２の周辺雰囲気の平常の温度、すなわち基体２が保持される処理室１１内の平常の室温であり、一般的には「１５℃〜２５℃の範囲内の温度」が相当する。貧溶媒を「常温」とする理由は、「常温」であれば、雰囲気露点温度より低温状態にある基体２を、確実に雰囲気露点温度を超える温度に上昇させることができるからであり、またそのために貧溶媒に対する温度調整機能を要することもないからである。
また「貧溶媒」とは、ある物質に対して溶解度の小さい溶媒である。ここでいう「ある物質」は、具体的には基体２におけるレジスト層の構成物質のことである。したがって、「貧溶媒」は、レジスト層と実質的には反応しない、またはレジスト層を溶解しない溶媒であるといえる。このような貧溶媒を用いれば、溶媒が基体２と反応したり基体２を溶解したりするのを抑制でき、また化学反応や溶解等が発生しても現像するパターンの精度に与える影響を微少に抑えることができる。このような貧溶媒の具体例としては、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、メタノール・エタノール等のアルコール系化合物、フルオロカーボン等のフッ素系溶媒のいずれかが挙げられる。
【００４５】
結露防止媒体３１としての貧溶媒は、上述した具体例のうち、特にフルオロカーボン等のフッ素系溶媒を用いることが好ましい。フッ素系溶媒であれば、基体２の主表面上に設けられたレジスト層を溶解したり反応したりすることがなく、レジストパターンの幅が変化する等、溶媒が現像処理に与える影響を抑えることができるからである。また、フッ素系溶媒は表面張力が小さいことが知られており、レジストパターンのアスペクト比が大きい場合であっても溶媒の表面張力に起因するパターン倒れ等の不具合発生の防止に非常に有効だからである。
【００４６】
＜４．レジスト現像装置の動作＞
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。
【００４７】
（モールド製造方法の概要）
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。
【００４８】
モールド基板の製造にあたっては、先ず、所定パターンが形成されるべき主表面にレジスト層が設けられた基体２を用意する。レジスト材料としては、エネルギー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よい。具体的には、電子線描画用レジストを用いることが考えられる。その際、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よい。
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。
【００４９】
次いで、用意した基体２に対し、電子線描画機を用いて、当該基体２上のレジスト層に所定パターンを描画する露光工程を実行する。すなわち、レジスト層が設けられた基体２の主表面にエネルギービームとしての電子線を照射して、レジスト層に所定パターンの露光処理を行う。露光工程で描画する所定パターンは、ミクロンオーダーであってもよいが、近年の電子機器の性能という観点からはナノオーダーであってもよく、最終製品の性能を考えるとその方が好ましい。
【００５０】
露光工程でレジスト層に所定パターンを描画した後は、当該露光工程を経た基体２に対し、上述した構成のレジスト現像装置１を用いて、所定パターンの現像処理を行う現像工程と、当該現像工程の後に行う温調工程と、当該温調工程の後に行う乾燥工程とを、それぞれ実行する。これら現像工程、温調工程および乾燥工程の詳細については、後述する。
【００５１】
その後は、レジスト現像装置１による現像工程、温調工程および乾燥工程を経た基体２に対し、ハードマスク層や当該基体２等へのエッチング処理を適宜行う。これにより、モールド基板が製造されることになる。なお、ここでは、ナノインプリント用のモールド基板を製造する場合について説明したが、フォトリソグラフィ技術を利用して行うものであれば、インプリントモールド以外のモールドであっても、全く同様の手順で製造することができる。
【００５２】
（レジスト現像装置の動作の詳細）
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、当該レジスト現像装置１が行う現像工程、温調工程および乾燥工程に分けて、それぞれ順に説明する。
図３は、本発明が適用されたレジスト現像装置における動作例を示す概略図である。
なお、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。
【００５３】
（現像工程）
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を貯留しておくとともに、その現像液２１を図示しない液温制御手段によって設定温度（例えば−１０℃）に維持しておく。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、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。
【００５４】
一方、レジスト現像装置１の現像処理部１０は、保持部１２のテーブル１２ａ上に基体２を載せた後、真空吸着等により基体２を固定状態に支持する。次いで、駆動部１３を駆動してスピンドル軸１２ｂを回転させる。これにより、基体２を支持しているテーブル１２ａがスピンドル軸１２ｂと一体に回転した状態となる。
【００５５】
このような状態のもとで、図３（ａ）に示すように、現像液供給部２０は、開閉弁２４を開状態とし、かつ、ポンプ２５を駆動することにより、貯留部２２内の現像液２１を供給管２３内に取り込むとともに、この供給管２３を通して現像液２１を現像処理部１０側に送り出す。そうすると、供給管２３の最下流に位置する吐出部２３ｂから現像液２１が吐出する（図中Ａ参照）。このとき、保持部１２のテーブル１２ａで基体２を水平に支持し、かつ、駆動部１３の駆動によってテーブル１２ａを回転させておけば、供給管２３の吐出部２３ｂから吐出した現像液２１が基体２に供給される。その結果、基体２の表面（上面）に形成された、露光済みのレジスト層の可溶部が、現像液２１との化学反応によって溶解・除去される。
【００５６】
これにより、現像処理部１０では、処理室１１内で基体２の現像処理がなされる。このとき、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、露光工程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、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ことになる。なお、ネガ型のレジストを用いた場合であれば、ポジ型のレジストの場合とは逆に、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。
【００５７】
そして、現像処理を終えた後、現像液供給部２０は、開閉弁２４を開状態から閉状態に切り替えることにより、現像液２１の供給を停止し、その後、必要に応じてポンプ２５の駆動を停止しておく。
【００５８】
現像処理を終え、現像液２１の供給を停止した後は、続いて、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。
【００５９】
ところで、現像工程において、少なくとも基体２に供給する現像液２１、好ましくは現像液２１とリンス液との両方については、常温より大きく降下させた低温の状態で供給すべく、設定温度（例えば−１０℃）を維持するように制御される。つまり、露光済みのレジスト層への供給液である現像液２１およびリンス液については、そのうちの少なくとも現像液２１が、上述のような低温状態でレジスト層に対して供給される。これは、低温の現像液２１等を用いてレジスト層を現像すると、常温の場合に比べて、現像中にパターンのエッジ部分がダレを起こし難くなり、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て解像度の向上等が図れるからである。
【００６０】
そのため、現像処理およびリンス処理を終えた直後の基体２は、現像液２１等によって冷却され、基体温度が処理室１１内における周辺雰囲気の露点温度を下回った状態となる。その結果、現像処理およびリンス処理を終えた直後の基体２については、その表面に結露が生じてしまうおそれがある。基体２の表面における結露は、パターン倒れと呼ばれる不具合を招き、またパターン精度に悪影響を及ぼす可能性があることから、その発生を未然に防止すべきである。
【００６１】
（温調工程）
以上のことから、レジスト現像装置１は、現像処理およびリンス処理を終えると、その後に行う乾燥工程までの間に、処理室１１内の基体２に対して、当該基体２の温度を調整する媒体である結露防止媒体３１を供給する温調工程を実行する。すなわち、レジスト現像装置１の媒体供給部３０は、現像液２１等の供給によって周辺雰囲気の露点温度を下回った状態となった基体２に対して、結露防止媒体３１の供給を行って、雰囲気露点温度を超えるまで当該基体２の温度を上昇させるのである。
【００６２】
そのために、媒体供給部３０は、貯留部３２内に結露防止媒体３１を貯留しておく。貯留する結露防止媒体３１は、常温のままでよい。したがって、現像液供給部２０の貯留部２２のような冷却のための温度制御手段を必要としない。そして、図３（ｂ）に示すように、媒体供給部３０は、開閉弁３４を開状態とし、かつ、ポンプ３５を駆動することにより、貯留部３２内の結露防止媒体３１を供給管３３内に取り込むとともに、この供給管３３を通して結露防止媒体３１を現像処理部１０側に送り出す。そうすると、供給管３３の最下流に位置する吐出部３３ｂから結露防止媒体３１が吐出する（図中Ｂ参照）。このとき、保持部１２のテーブル１２ａで基体２を水平に支持し、かつ、駆動部１３の駆動によってテーブル１２ａを回転させておけば、供給管３３の吐出部３３ｂから吐出した結露防止媒体３１が基体２に供給される。その結果、雰囲気露点温度を下回った状態の基体２と常温の結露防止媒体３１との間で熱交換が行われて、当該基体２の温度が雰囲気露点温度を超えるまで上昇することになる。
【００６３】
基体２への結露防止媒体３１の吐出は、二つの吐出部３３ｂから、当該基体２の主表面およびその裏面の両面に対して行うことが好ましい。一方の面に対して行う場合に比べて基体２の温度を迅速に結露防止媒体３１の温度へ調節できるからである。その場合に、各吐出部３３ｂが平面的に異なる位置に配されていると、より一層迅速な温度調整を行う上で有効である。
また、二つの吐出部３３ｂを用いれば、簡素な構成で基体２の両面に結露防止媒体３１を吐出することができる。ただし、吐出部の位置移動機構や吐出部からの吐出媒体経路の分岐機構等を備えていれば、一つの吐出部から基体２の両面への結露防止媒体３１の吐出を行うようにしても構わない。さらには、三つ以上の吐出部から基体２の両面への結露防止媒体３１の吐出を行うことも考えられる。
なお、基体２への結露防止媒体３１の吐出は、少なくとも当該基体２の一方の面に対して行えばよい。つまり、結露防止媒体３１の吐出は、基体２の主表面（被処理面）に対してのみ行ってもよいし、基体２の裏面（主表面の反対面）に対してのみ行ってもよいし、主表面と裏面との両面に対して行ってもよい。少なくとも一方の面に対して結露防止媒体３１を吐出すれば、当該結露防止媒体３１との熱交換によって、基体２の温度調整（雰囲気露点温度を超えるまでの温度上昇）を行い得るからである。
【００６４】
基体２へ吐出する結露防止媒体３１は、既に説明したように、常温の貧溶媒、さらに具体的にはレジスト層に対する貧溶媒としてのフルオロカーボン等のフッ素系溶媒を用いることが好ましい。特に、結露防止媒体３１の被吐出面に基体２の主表面（すなわちレジストパターンの形成面）が含まれる場合には、フッ素系溶媒を用いることが非常に好ましい。このような結露防止媒体３１を用いれば、当該結露防止媒体３１に対する温度調整機能を要することなく露点温度より低温の基体温度を確実に上昇させることができ、また当該結露防止媒体３１がレジスト層を溶解したり反応したりするのを抑制できるからである。さらには、フッ素系溶媒の表面張力が小さいことから、レジストパターンのアスペクト比が大きい場合であっても、パターン倒れ等の不具合発生の防止に非常に有効だからである。
【００６５】
基体２への結露防止媒体３１の吐出開始から、雰囲気露点温度を超えるまで基体温度を上昇させるのに十分な時間として予め定められた時間が経過すると、媒体供給部３０は、開閉弁３４を開状態から閉状態に切り替えることにより、結露防止媒体３１の供給を停止し、その後、必要に応じてポンプ３５の駆動を停止しておく。
なお、基体２の温度または基体２の温度とみなせる温度（例えば基体２の近傍位置の温度）を検知する機能が処理室１１内に設けられている場合には、媒体供給部３０は、その温度検知結果をモニタリングしながら、基体２の温度が雰囲気露点温度を超えた時点で結露防止媒体３１の供給を停止するようにしてもよい。
【００６６】
つまり、媒体供給部３０が結露防止媒体３１の供給を停止する時点においては、処理室１１内の基体２は、当該結露防止媒体３１との熱交換を通じて、雰囲気露点温度を超えるまで温度が上昇していることになる。
【００６７】
（乾燥工程）
その後、レジスト現像装置１の現像処理部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を回転させる。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と一体に回転させて、基体２のスピン乾燥を行う。
【００６８】
このとき、基体２は、上述した温調工程を経ることで、既に雰囲気露点温度を超えるまで温度が上昇している。つまり、雰囲気露点温度より高温状態にまっている。したがって、スピン乾燥を行っても、基体２の面上に結露が生じてしまうことがない。
【００６９】
＜５．本実施形態の効果＞
本実施形態で説明した流体供給装置、その一例であるレジスト現像装置、および、そのレジスト現像装置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。
【００７０】
本実施形態によれば、基体２に対する現像処理およびリンス処理を終えた後、基体２に対する乾燥工程を開始するまでの間に、結露防止媒体３１の供給により基体２を雰囲気露点温度より高温状態にする。これにより、基体２に対して低温の現像液２１等を供給して処理することで基体２の温度が雰囲気露点温度を下回ってしまう場合であっても、基体２に結露が生じるのを防止することができる。したがって、乾燥工程の際に、結露の表面張力によりパターン間に吸引力が働くといったことが起こらず、結露に起因するパターン倒れ等の不具合が発生してしまうのを未然に回避することができる。さらには、結露の痕跡が基体２上に残存してしまうといったことも起こらず、結露の痕跡がパターン精度に悪影響を及ぼす可能性を排除することができる。
【００７１】
また、本実施形態で説明したように、結露防止媒体３１として常温の貧溶媒を用いれば、常温が雰囲気露点温度より高温であることから、結露防止媒体３１に対する温度調整機能を要することなく、基体２を確実に雰囲気露点温度より高温状態にすることができる。また、貧溶媒であることから、結露防止媒体３１が基体２を溶解したり反応したりするのを抑制することもできる。
【００７２】
特に、本実施形態で説明したように、貧溶媒としてフッ素系溶媒（フルオロカーボン等）を用いれば、結露防止媒体３１が基体２の主表面上に設けられたレジスト層を溶解したり反応したりすることがない。つまり、レジストパターンの幅が変化する等、結露防止媒体３１が現像処理に悪影響を与えてしまうのを抑えることができる。また、フッ素系溶媒は表面張力が小さいことが知られていることから、レジストパターンのアスペクト比が大きい場合であっても、溶媒の表面張力に起因するパターン倒れ等の不具合発生の防止に非常に有効である。
【００７３】
また、本実施形態で説明したように、基体２がナノインプリント用のモールド基板である場合は、現像液２１等の供給液の温度を低温に設定することで、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２１等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。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。このような低温現像が行われる場合であっても、結露防止媒体３１の供給により基体２を雰囲気露点温度より高温状態にすることで、基体２に結露が生じるのを防止できるので、結露に起因するパターン倒れ等の不具合が発生してしまうことがない。つまり、低温現像によるナノレベルの微細な凹凸パターンの形成を実現する上で非常に好適である。
【００７４】
＜６．変形例等＞
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。
【００７５】
例えば、結露防止媒体３１は、フッ素系溶媒のような液体状の貧溶媒に限定されることはなく、常温のドライ窒素ガスのような気体状のものであってもよい。気体状の結露防止媒体３１であっても、常温のドライ窒素ガス等であれば、基体２との熱交換によって雰囲気露点温度を超えるまで当該基体２の温度を上昇させることができ、また水分を含まないドライ状態であるから結露の防止に有効である。さらには、ドライ窒素ガス等の不活性ガスであれば、基体２と反応したり基体２を溶解したりすることも抑制できる。また、気体状の結露防止媒体３１を用いれば、基体２の温度のみならず、その基体２を収容する処理室１１内の温度についても、露点温度を超える温度とすることができる。こうすることにより、基体２だけが常温に戻っても処理室１１内が低温であるため起こってしまう結露をより確実に防止することが可能となる。
【００７６】
また、結露防止媒体３１としては、必ずしも常温のものである必要はなく、雰囲気露点温度を超えるまで基体２の温度を上昇させ得るものであれば、雰囲気露点温度より高温であるが常温よりは低温のものであってもよいし、あるいは温度制御手段によって加熱されて常温より高温状態になっているものであってもよい。常温より高温状態の結露防止媒体３１を用いれば、結露防止媒体３１が常温である場合に比べて、基体２の温度上昇を迅速に行うことが可能となる。
【００７７】
また、現像液２１や結露防止媒体３１等を基体２に対して供給するための構成（機構）についても、上述した実施形態の内容に限定されることはない。例えば、現像液供給部２０の供給管２３について、当該供給管２３に付属して設けられる部材としては、開閉弁２４やポンプ２５に限らず、供給管２３に付設されて現像液２１（液体）の流れを制御するための部材であればよい。具体的には、例えば、開閉弁以外の弁部材（流量制御弁等）や、Ｔ型継手等の継手部材を、それぞれ付属部材として設けてもよい。媒体供給部３０における供給管３３についても全く同様である。
【符号の説明】
【００７８】
１…レジスト現像装置
２…基体
１０…現像処理部
１２…保持部
２０…現像液供給部
２１…現像液
３０…媒体供給部
３１…結露防止媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる基体を保持する保持部と、
前記保持部が保持する前記基体に対して当該基体を処理する流体の供給を行う流体供給部と、
前記流体による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給部と
を備えることを特徴とする流体供給装置。
【請求項２】
前記結露防止媒体は、常温の貧溶媒である
ことを特徴とする請求項１記載の流体供給装置。
【請求項３】
前記貧溶媒は、フッ素系溶媒である
ことを特徴とする請求項２記載の流体供給装置。
【請求項４】
基体に供給液を供給して現像処理を含む処理をするレジスト現像装置であって、
前記基体を保持する保持部と、
前記保持部が保持する前記基体に対して前記供給液の供給を行う流体供給部と、
前記供給液による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給部と
を備えることを特徴とするレジスト現像装置。
【請求項５】
前記基体は、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記載のレジスト現像装置。
【請求項６】
基体の主表面に所定パターンが形成されてなるモールド基板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主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主表面に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、
前記現像処理を含む処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う温調工程と
を備えることを特徴とするモールド製造方法。
【請求項１】
処理対象となる基体を保持する保持部と、
前記保持部が保持する前記基体に対して当該基体を処理する流体の供給を行う流体供給部と、
前記流体による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給部と
を備えることを特徴とする流体供給装置。
【請求項２】
前記結露防止媒体は、常温の貧溶媒である
ことを特徴とする請求項１記載の流体供給装置。
【請求項３】
前記貧溶媒は、フッ素系溶媒である
ことを特徴とする請求項２記載の流体供給装置。
【請求項４】
基体に供給液を供給して現像処理を含む処理をするレジスト現像装置であって、
前記基体を保持する保持部と、
前記保持部が保持する前記基体に対して前記供給液の供給を行う流体供給部と、
前記供給液による処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う媒体供給部と
を備えることを特徴とするレジスト現像装置。
【請求項５】
前記基体は、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記載のレジスト現像装置。
【請求項６】
基体の主表面に所定パターンが形成されてなるモールド基板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主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主表面に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、
前記現像処理を含む処理がされて雰囲気露点温度より低温状態にある前記基体に対して当該基体を雰囲気露点温度より高温状態にする結露防止媒体の供給を行う温調工程と
を備えることを特徴とするモールド製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２９２４４（Ｐ２０１２−１２９２４４Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７１２０（Ｐ２０１０−２７７１２０）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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