(57)【要約】【課題】微細加工プロセスによって発生するナノサイズの微粒子を、対象物に付着させないようにして加工することが可能となる微細加工装置を提供する。【解決手段】被加工基板１０１に対して該被加工基板を加工するための加工原盤１０３を近接させ、該加工原盤の有する情報に基づいて前記被加工基板を微細加工する微細加工装置において、前記被加工基板と前記加工原盤との間の空間部に形成された気体流路１１０の一端側における気体流入部に配置された第１の気体フィルター１０５と、前記気体流入部における第１の気体フィルターを通過した気体を、前記気体流路の他端側に流出させる気体流路制御手段１０７と、を有する構成とする。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工基板に対して該被加工基板を加工するための加工原盤を近接させ、該加工原盤の有する情報に基づいて前記被加工基板を微細加工する微細加工装置において、
前記被加工基板と前記加工原盤との間の空間部に形成された気体流路の一端側における気体流入部に配置された第１の気体フィルタと、
前記気体流入部における第１の気体フィルタを通過した気体を、前記気体流路の他端側に流出させる気体流路制御手段と、
を有することを特徴とする微細加工装置。
【請求項２】
前記気体流路は、前記一端側の気体流入部から他端側への流れ方向に垂直な断面形状が、略一定な形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の微細加工装置。
【請求項３】
前記断面形状における略一定な形状が、前記加工原盤を該加工原盤の保持部材に対し、境界部に段差や溝がないようにおもて面を一致させて保持させると共に、前記被加工基板を該被加工基板の保持部材に対し、境界部に段差や溝がないようにおもて面を一致させて保持させることにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の微細加工装置。
【請求項４】
前記気体流路の他端側に、第２の気体フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微細加工装置。
【請求項５】
前記被加工基板と前記加工原盤を含む微細加工手段全体を囲む隔壁と、
前記隔壁に形成された外気流入口に配置された第３の気体フィルタと、
前記隔壁の外気流入口から前記隔壁に形成された排気口に気体を流出させる気体透過手段と、を備え、
前記第３の気体フィルタを透過させた後の気体を、前記第１の気体フィルタを透過させるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の微細加工装置。
【請求項６】
前記気体透過手段が、前記隔壁に形成された外気流入口側、または前記隔壁に形成された排気口側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の微細加工装置。
【請求項７】
前記加工原盤が、近接場光リソグラフィーで用いられるフォトマスク、またはナノインプリントリソグラフィー、または光ナノインプリントリソグラフィーで用いられるモールドであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の微細加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細加工装置に関し、特にナノサイズの微細加工装置におけるクリーン化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィー技術の進化・多様化が進み、新たな可能性を探るエマージングリソグラフィー技術として、特許文献１に記載のＮａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ（以下、ナノインプリントリソグラフィーと記載）、特許文献２に記載のＳｔｅｐ  ａｎｄ  ｆｌｕｓｈ  ｉｍｐｒｉｎｔ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ（以下、光ナノインプリントリソグラフィーと記載）、あるいは特許文献３に記載の近接場光リソグラフィー等、新規なリソグラフィー方式が提案されている。
これらの新規なリソグラフィー方式は、主として１００ｎｍ以下のサイズのパターンが形成可能な方式であり、いずれもモールドやフォトマスクを被加工基板や被露光基板に対して５００ｎｍ以下（典型的には２００ｎｍ以下）まで近接させて、モールドやマスクの情報を基板側に転写するものである。
【特許文献１】米国特許５７７２９０５号明細書
【特許文献２】米国特許６３３４９６０号明細書
【特許文献３】米国特許６１７１７３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような（光）ナノインプリントリソグラフィーや近接場光リソグラフィーに用いられるモールドやフォトマスクは、被加工基板に近接させて使用されるため、加工プロセスを繰り返すにつれて、モールドやフォトマスクにナノサイズの微粒子が付着してしまう場合が生じる。このような場合、付着部分の影響が被加工基板側に転写され、加工欠陥を生じさせるという問題を有する。
ナノサイズの加工を行うためのモールドやフォトマスクはその構造がナノサイズであり、その製造には高いコストを有するため、それらの表面にナノサイズの微粒子を付着させないようにすることが求められている。
【０００４】
そこで、本は発明は、上記課題を解決し、微細加工プロセスによって発生するナノサイズの微粒子を、対象物に付着させないようにして加工することが可能となる微細加工装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のように構成した微細加工装置を提供するものである。
すなわち、本発明の微細加工装置は、被加工基板に対して該被加工基板を加工するための加工原盤を近接させ、該加工原盤の有する情報に基づいて前記被加工基板を微細加工する微細加工装置において、前記被加工基板と前記加工原盤との間の空間部に形成された気体流路の一端側における気体流入部に配置された第１の気体フィルタと、前記気体流入部における第１の気体フィルタを通過した気体を、前記気体流路の他端側に流出させる気体流路制御手段と、を有することを特徴としている。
また、本発明の微細加工装置は、前記被加工基板と前記加工原盤を含む微細加工手段全体を囲む隔壁と、前記隔壁に形成された外気流入口に配置された第３の気体フィルタと、前記隔壁の外気流入口から前記隔壁に形成された排気口に気体を流出させる気体透過手段と、を備え、前記第３の気体フィルタを透過させた後の気体を、前記第１の気体フィルタを透過させるようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、微細加工プロセスによって発生するナノサイズの微粒子を、対象物に付着させないようにして加工することが可能となる微細加工装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明における微細加工装置の実施の形態を図１を用いて説明する。
図１において、１０１はウェハ、１０２はウェハはめ込み部材、１０３はフォトマスク、１０４はフォトマスクはめ込み部材である。
被加工基板であるウェハ１０１がウェハはめ込み部材１０２に支持されて、ウェハ１０１に対向するように配置されたフォトマスク１０３が、フォトマスクはめ込み部材１０４に支持されている。
【０００８】
ウェハ１０１およびウェハはめ込み部材１０２と、フォトマスク１０３とフォトマスクはめ込み部材１０４フとの間の空間部で形成された気体流路１１０の一方の側から、他方の側に気体が流れるように、気体流路１１０の一方の側が他方の側より高圧になるように制御され、気体流路１１０の一方の側の気体の流入する個所には、微粒子除去用の第１のフィルタ１０５が取り付けられている。ここで、気体流路１１０の他方の側からの微粒子の回り込みを防ぐために、この気体流路１１０の他方の側にも第２のフィルタ１０８を設けるようにしても良い。
【０００９】
このように、気体流路１１０の一方の側に微粒子除去用の第１のフィルタ１０５を設け、微粒子を除去して清浄化された気体を、フォトマスク１０３とウェハ１０１との間に局所的に流すことにより、フォトマスク１０３とウェハ１０１の間における局所的な微粒子の存在確率を極めて低減することが可能となる。
こここで、気体流路１１０に気体を流すための圧力制御としては、第１のフィルタ１０５にファンを取り付けて、直接に第１のフィルタ１０５中を気体が流れるようにしても良いし、図１に示すように、装置全体を隔壁１０６で囲み、シロッコファン１０７を用いて、隔壁１０６の外部の気体を第３のフィルタ１１４に通して、隔壁１０６内部に導入し、排気口１０９から排出するようにして圧力差を設けるようにしても良い。後者の場合は、２つのフィルタを通すことになるので、第３のフィルタ１１４よりも第１のフィルタ１０５の除去微粒子サイズが小さいものを選択することにより、フォトマスク１０３とウェハ１０１をより清浄に保つことが可能である。ここで、シロッコファン１０７を排気口１０９側に取り付け、隔壁１０６内部の気体を外部に排出するような構成としても良い。この場合は、シロッコファン１０７で発生する微粒子を隔壁１０６内部に入れないようにすることができるため、よりクリーン度を向上させることが可能となる。
【００１０】
上記気体流路１１０を、該流路の流れ方向に垂直な断面形状を略一定にすることにより、流路中の気体の流れを層流とすることができ、これにより気体中の微粒子を速やかに流し出すことが可能となる。そのため、ここではフォトマスク１０３とフォトマスクはめ込み部材１０４、およびウェハ１０１とウェハはめ込み部材１０２とを、つぎのように構成する。
すなわち、ウェハ１０１をウェハはめ込み部材１０２に境界部に段差や溝をなくしておもて面が一致するようにはめ込むと共に、フォトマスク１０３をフォトマスクはめ込み部材１０４に境界部に段差や溝をなくしておもて面が一致するようにはめ込むように構成する。
【００１１】
このような構造とすることにより、ウェハ１０１およびウェハはめ込み部材１０２と、フォトマスク１０３とフォトマスクはめ込み部材１０４との間の空間部によって形成された気体流路１１０の気体の流れ方向に垂直な断面形状を、略一定にすることができる。これにより、気体流路１１０に気体を流す場合、この流路中で渦流や気体の滞留等の乱流の発生を押さえ、層流とすることができるため、気体中に微粒子が存在した場合も速やかにフォトマスク１０３とウェハ１０１の間から流し出すことができる。
【００１２】
上記したように装置全体を隔壁１０６で囲う場合、第３のフィルタ１１４を通った気体の一部は、第１のフィルタ１０５を通ってフォトマスク１０３とウェハ１０１との間の気体流路１１０に導かれる。その他は、露光光１１３を照射する露光光源１１１やフォトマスク１０３とウェハ１０１との相対位置合わせを行うステージ１１２等、装置の周囲の流路を通って排気口１０９から排出される。
このように、露光光源１１１やステージ１１２等、微粒子を発生させる確率の高い機構と、高いレベルのクリーン度が要求される部分を分離し、より高いレベルのクリーン度が要求される体積を局所的限定することにより、クリーン度を向上させることができる。
なお、上記説明において、微細加工装置における原盤として、フォトマスクを例に挙げて説明したが、本発明の概念はこれに限定されるものでなく、ナノインプリントリソグラフィー、または光ナノインプリントリソグラフィーで用いられるモールドでも良い。
【００１３】
上記のように、クリーン度が向上した近接場光リソグラフィー装置及び方法、ナノインプリントリソグラフィー装置及び方法、光ナノインプリントリソグラフィー装置及び方法等の微細加工装置及び方法を用いて、１００ｎｍ以下のサイズの構造の製造において、加工欠陥を低減することができ、歩留まりを向上させることができる。
このような１００ｎｍ以下のサイズの構造の製造技術を、例えば、つぎの（１）〜（５）のような素子やデバイス等の製造に応用することができる。
（１）５０ｎｍサイズのＧａＡｓ量子ドットを５０ｎｍ間隔で２次元で並べた構造製造に用いることによる量子ドットレーザー素子。
（２）５０ｎｍサイズの円錐状ＳｉＯ2構造をＳｉＯ2基板上に５０ｎｍ間隔で２次元に並べた構造製造に用いることによる光反射防止機能を有するサブ波長素子（ＳＷＳ）構造。
（３）ＧａＮや金属からなる１００ｎｍサイズの構造を１００ｎｍ間隔で２次元に周期的に並べた構造製造に用いることによるフォトニック結晶光学デバイス、プラズモン光学デバイス、
（４）５０ｎｍサイズのＡｕ微粒子をプラスティック基板上に５０ｎｍ間隔で２次元に並べた構造製造に用いることによる局在プラズモン共鳴（ＬＰＲ）や表面増強ラマン分光（ＳＥＲＳ）を利用したバイオセンサやマイクロトータル解析システム（μＴＡＳ）素子、
（５）トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、近接場光学顕微鏡等の走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）に用いられる５０ｎｍ以下のサイズの尖鋭な構造製造に用いることによるＳＰＭプローブ等のナノエレクトロメカニカルシステム（ＮＥＭＳ）素子、等の具体的素子製造に応用することができる。
【００１４】
本実施の形態によれば、微粒子を発生させる確率の高い機構と高いレベルのクリーン度が要求される部分を分離し、より高いレベルのクリーン度が要求される体積を局所的限定することにより、クリーン度を向上させることができる。
また、より高いレベルのクリーン度が要求される流路の流れ方向に垂直な断面形状を略一定にすることにより、気体中に微粒子が存在した場合も速やかに流し出すことができ、微粒子を周囲に付着しにくくすることができる。
さらに、装置全体を囲み、微粒子除去用のフィルタを通した気体を内部に導入し、より高いレベルのクリーン度が要求される部分にはさらにフィルタを通して気体を導入することにより、より一層クリーン度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における微細加工装置のクリーン化の概念を説明する図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０１：ウェハ
１０２：ウェハはめ込み部材
１０３：フォトマスク
１０４：フォトマスクはめ込み部材
１０５：第１のフィルタ
１０６：隔壁
１０７：シロッコファン
１０８：第２のフィルタ
１０９：排気口
１１０：気体流路
１１１：露光光源
１１２：ステージ
１１３：露光光
１１４：第３のフィルタ
【図１】
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