(57)【要約】【課題】チャンバ内の雰囲気を調整するのに有利な技術を提供する。【解決手段】扉を有するチャンバ内の雰囲気を調整する調整装置は、前記チャンバの内部および外部から取り込んだ気体を前記チャンバの内部に供給する供給部と、前記扉の開閉に関する操作を検出する検出部と、を有し、前記供給部は、前記チャンバの内部から取り込まれる気体の量に対する前記チャンバの外部から取り込まれる気体の量との比率を前記検出部からの信号に基づいて変更する。【選択図】図１
2018005192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉を有するチャンバ内の雰囲気を調整する調整装置であって、
前記チャンバの内部および外部から取り込んだ気体を前記チャンバの内部に供給する供給部と、
前記扉の開閉に関する操作を検出する検出部と、を有し、
前記供給部は、前記チャンバの内部から取り込まれる気体の量に対する前記チャンバの外部から取り込まれる気体の量との比率を前記検出部からの信号に基づいて変更することを特徴とする調整装置。
【請求項２】
前記供給部は、前記チャンバの内部の気圧が前記チャンバの外部の気圧より高い状態が維持されるように前記比率を変更することを特徴とする請求項１に記載の調整装置。
【請求項３】
前記供給部は、前記扉を開くための操作が前記検出部により検出される前より、前記扉を開くための操作が前記検出部により検出された後の方が前記比率が高くなるように前記比率を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の調整装置。
【請求項４】
前記チャンバの内部に接続された第１流路と、前記チャンバの外部に接続された第２流路とを有し、
前記供給部は、前記第１流路からの気体の流量と前記第２流路からの気体の流量とを調整する調整弁を含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項５】
前記供給部は、前記扉を開くための操作を前記検出部が検出したことに基づいて、前記第１流路を閉じるように前記調整弁を制御する制御部を含むことを特徴とする請求項４に記載の調整装置。
【請求項６】
前記チャンバは、複数の扉を有し、
前記供給部は、前記複数の扉のうち、開閉に関する操作が前記検出部によって検出された扉の大きさ、位置および数のうち少なくとも一つに基づいて前記比率を変更することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項７】
前記供給部は、前記検出部からの信号に基づいて、前記チャンバの内部に供給される気体の量を変更することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記扉の把持部の状態を検出することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記扉を開閉するための指令を検出することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記扉のロックに関する状態を検出することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項１１】
パターンを基板に形成する処理を行われ且つ扉を有するチャンバと、
前記チャンバ内の雰囲気を調整する請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の調整装置と、
を含むことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバ内の雰囲気を調整する調整装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置では、基板にパターンを形成する処理が行われるチャンバ内の雰囲気（内部環境）を調整するため、有機化合物やパーティクルなどの不純物を除去するフィルタを介して清浄化された気体がチャンバの内部に供給される。特許文献１には、チャンバの内部への不純物の侵入を低減するための１つの方法として、チャンバの扉の近傍にエアカーテンを形成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１１８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リソグラフィ装置では、チャンバの内部への不純物の侵入を低減するため、チャンバの内部の気圧をチャンバの外部の気圧より高い状態で維持することが好ましい。チャンバの内部に気体を供給する方法としては、チャンバの内部から取り込んだ気体をチャンバの内部に供給する循環方式、またはチャンバの外部から取り込んだ気体をチャンバの内部に供給する一方向方式を採りうる。フィルタの長寿命化が望めることからは、循環方式が好ましい。しかしながら、循環方式では、例えばメンテナンス時など、チャンバに設けられた扉が開けられた場合に、チャンバの内部の気圧をチャンバの外部の気圧より高い状態で維持することが困難になり、チャンバの内部に不純物が侵入しうる。そのため、リソグラフィ装置では、チャンバの扉が開けられた場合においてもチャンバの内部への不純物の侵入が低減されるように、チャンバ内の雰囲気を調整することが好ましい。
【０００５】
本発明は、チャンバ内の雰囲気を調整するのに有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての調整装置は、扉を有するチャンバ内の雰囲気を調整する調整装置であって、前記チャンバの内部および外部から取り込んだ気体を前記チャンバの内部に供給する供給部と、前記扉の開閉に関する操作を検出する検出部と、を有し、前記供給部は、前記チャンバの内部から取り込まれる気体の量に対する前記チャンバの外部から取り込まれる気体の量との比率を前記検出部からの信号に基づいて変更することを特徴とする。
【０００７】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、チャンバ内の雰囲気を調整するのに有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】リソグラフィ装置を示す概略図である。
【図２】チャンバの扉の構成を示す図である。
【図３】チャンバに設けられた複数の扉を示す図である。
【図４】調整装置を起動する際に実行されるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態のリソグラフィ装置１について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態のリソグラフィ装置１を示す概略図である。第１実施形態のリソグラフィ装置１は、例えば、基板にパターンを形成する処理を行う処理部１０と、処理部１０を収容し且つ扉を有するチャンバ２０と、チャンバ内の雰囲気を調整する調整装置３０（チャンバ２０の内部環境を制御する制御装置）とを含みうる。ここで、リソグラフィ装置１としては、例えば、露光装置やインプリント装置が用いられうる。リソグラフィ装置１として露光装置が用いられる場合、処理部１０では、基板を露光してマスクのパターンを基板に転写する処理が行われうる。また、リソグラフィ装置１としてインプリント装置が用いられる場合、処理部１０では、モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成する処理が行われうる。
【００１２】
リソグラフィ装置１では、一般に、パーティクルなどの不純物がチャンバ２０の内部に侵入することを低減するため、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高い状態で維持することが好ましい。しかしながら、例えばメンテナンス時などチャンバ２０の扉２１が開けられた場合には、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高い状態で維持することが困難になり、チャンバ２０の内部に不純物が侵入することがある。そのため、本実施形態の調整装置３０は、例えば、供給部３１、検出部３２および変更部３３を含み、チャンバ２０の扉が開けられた場合であっても、チャンバ２０の内部に不純物が侵入することを低減するようにチャンバ内の雰囲気を調整する。ここで、本実施形態の調整装置３０では、供給部３１と変更部３３とが別々の構成要素として用いられているが、１つの構成要素として用いられてもよい（即ち、供給部３１が変更部３３を含む構成であってもよい）。以下に、本実施形態の調整装置３０の構成について説明する。
【００１３】
供給部３１は、チャンバ２０の内部および外部に連通した（接続された）流路３４を介して取込口３１ａから取り込んだ気体を、有機化合物やパーティクルなどの不純物を除去するフィルタ３５を介してチャンバ２０の内部に供給する。供給部３１は、例えば、流路３４を介して取り込んだ気体をチャンバ２０の内部に送り込む送風機を含みうる。また、流路３４は、チャンバ２０の内部に連通した第１部分３４ａ（第１流路）、およびチャンバ２０の外部に連通した第２部分３４ｂ（第２流路）を含み、供給部３１の取込口３１ａに連通している。第２部分３４ｂには、有機化合物やパーティクルなどの不純物を除去するフィルタ３６が設けられうる。
【００１４】
検出部３２は、チャンバ２０の扉２１の開閉に関する操作を検出し、当該操作を検出する前と後とで異なる信号を出力する。例えば、検出部３２は、光や磁気などを用いたセンサを含み、扉２１の開閉に関する操作として、ユーザによる扉２１の開閉（扉２１の開閉状態（即ち、扉２１が閉じている状態か、もしくは開いている状態か））を検出するように構成されうる。ここで、検出部３２は、チャンバ２０の内部と外部との気圧差（圧力差）を検出する差圧センサを含み、扉２１の開閉による当該気圧差の変動によって扉２１の開閉状態を検出するように構成されてもよい。また、検出部３２は、扉２１の位置や姿勢などを検出するエンコーダや距離センサなどを含み、扉２１の開閉状態に加えて、扉２１が開いている量（扉２１の開閉度合）も検出するように構成されてもよい。
【００１５】
変更部３３は、検出部３２からの信号に応じて、供給部３１によってチャンバ２０の内部から取り込まれる気体の量に対する、チャンバ２０の外部から取り込まれる気体の量との比率（以下、取込量比率と呼ぶ）を変更する。例えば、変更部３３は、流路３４の第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂから取り込まれる気体の流量を調整する調整弁３３ａと、検出部３２からの信号に応じて調整弁３３ａの駆動を制御する制御部３３ｂとを含みうる。
【００１６】
調整弁３３ａは、例えば、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、流路３４の第１部分３４ａの少なくとも一部を塞いだり、第２部分３４ｂの少なくとも一部を塞いだりするように移動可能に構成されうる。制御部３３ｂは、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータを含み、検出部３２からの信号に応じて調整弁３３ａの駆動を制御する。制御部３３ｂは、調整弁３３ａの駆動を制御することに加えて、例えば供給部３１および検出部３２などの調整装置３０の各構成要素や、基板にパターンを形成する処理を行う処理部１０を制御するように構成されてもよい。ここで、本実施形態の変更部３３は、調整弁３３ａの駆動によって取込量比率を変更するように構成されているが、それに限られるものではない。例えば、流路３４の第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂにおける流量をそれぞれ調整するマスフローメータ（流量調整器）を設け、当該マスフローメータによって取込量比率を変更するように構成されてもよい。
【００１７】
次に、変更部３３により取込量比率を変更する方法について説明する。
扉２１が閉じている状態では、変更部３３は、フィルタの長寿命化を図るため、チャンバ２０の外部から取り込まれる気体の量より、チャンバ２０の内部から取り込まれる気体の量の方が多くなるように調整弁３３ａを制御する（駆動する）。例えば、変更部３３は、図１（ａ）に示すように、流路３４の第１部分３４ａの方が第２部分３４ｂよりも開口面積が大きくなるように調整弁３３ａを配置して、第１部分３４ａにおける気体の流量を、第２部分３４ｂにおける気体の流量より大きくする。このとき、変更部３３は、流路３４の第２部分３４ｂを完全には塞がないように、即ち、第２部分３４ｂの一部は塞がないように調整弁３３ａを配置することが好ましい。このように調整弁３３ａを配置することにより、チャンバ２０の外部からの気体も僅かながらチャンバ２０の内部に供給されるため、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高い状態で維持することができる。
【００１８】
一方、扉２１を開けるための操作を検出部３２が検出した場合、変更部３３は、検出部３２からの信号に応じて、チャンバ２０の内部から取り込まれる気体の量より、チャンバ２０の外部から取り込まれる気体の量の方が多くなるように調整弁３３ａを制御する。即ち、変更部３３は、扉２１を開けるための操作が検出部３２により検出される前より、扉２１を開けるための操作が検出部３２により検出された後の方が取込量比率が高くなるように調整弁３３ａを制御する。例えば、変更部３３は、図１（ｂ）に示すように、流路３４の第２部分３４ｂの方が第１部分３４ａよりも開口面積が大きくなるように調整弁３３ａを配置して、第２部分３４ｂにおける気体の流量を、第１部分３４ａにおける気体の流量より大きくする。このとき、変更部３３は、流路３４の第１部分３４ａを完全に塞ぐ（閉じる）ように調整弁３３ａを配置してもよい。このように調整弁３３ａを配置することにより、扉２１が開かれた場合であっても、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高い状態で維持することができる。
【００１９】
上述したように、本実施形態の調整装置３０は、チャンバ２０に設けられた扉２１の開閉に関する操作を検出する検出部３２からの信号に応じて、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高い状態で維持するように取込量比率を変更する。これにより、チャンバ２０の扉が開けられたときであっても、パーティクルなどの不純物がチャンバ２０の内部に侵入することを低減することができる。
【００２０】
ここで、本実施形態の調整装置３０は、供給部３１からチャンバ２０の内部に供給される気体の量が一定となるように構成されうるが、検出部３２からの信号に応じて、供給部３１からチャンバ２０の内部に供給される気体の量を変更してもよい。例えば、供給部３１は、扉２１を開けるための操作を検出した検出部３２からの信号に応じて、チャンバ２０の内部への気体の供給量を増加するように構成されうる。また、検出部３２が扉２１の開閉度合を検出するように構成されている場合、供給部３１は、検出部３２によって検出された扉２１の開閉度合に応じて、チャンバ２０の内部への気体の供給量を変更するように構成されてもよい。これにより、扉２１が開かれた場合に、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバの外部の気圧より高い状態で維持させることが更に容易となる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、扉２１の開閉に関する操作として、ユーザによる扉２１の開閉を検出するように検出部３２を構成した例について説明した。しかしながら、このように構成された検出部３２からの信号に応じて取込量比率を変更すると、扉２１が開いたタイミング（瞬間）では取込量比率が変更されずに、不純物が扉２１を介してチャンバ２０の内部に侵入することがありうる。そのため、第２実施形態の調整装置３０では、扉２１の開閉に関する操作として、扉２１のロックに関する状態を検出するように検出部３２が構成されうる。以下に、第２実施形態の検出部３２について説明する。
【００２２】
例えば、チャンバ２０の扉２１が、図２に示すように、ロック部材２１ｂが軸支された回転可能な把持部２１ａを有しており、チャンバ２０の固定部材２１ｃ（フレーム）にロック部材２１ｂを固定する（引っ掛ける）ことによりロックされる構成であるとする。このように構成された扉２１では、図２（ａ）に示すように、ユーザが把持部２１ａ（取っ手）を回すとロック部材２１ｂも一緒に回転し、固定部材２１ｃに固定される位置（固定位置）からロック部材２１ｂが移動することにより、扉２１のロックが解除される。この場合、検出部３２は、図２（ｂ）に示すように、例えば光センサや磁気センサなどを用いて、把持部２１ａの状態（即ち、当該固定位置にロック部材２１ｂがあるか否か）を検出することにより、扉２１のロックの解除を検出するように構成されうる。検出部３２は、例えば距離センサなどを用いて、ロック部材２１ｂの回転方向の位置を検出することにより、扉２１のロックの解除を検出するように構成されてもよい。
【００２３】
また、チャンバ２０の扉２１は、チャンバ２０の外壁に設けられたボタンやユーザインターフェース上に設けられたボタンをユーザが押すことによって自動で開閉するように構成されている場合がある。この場合には、検出部３２は、扉２１の開閉に関する操作（扉２１のロックの解除）として、当該ボタンがユーザによって押されたこと、即ち、扉２１を開閉するためのユーザからの指令を検出するように構成されうる。変更部３３は、ボタンが押されたこと（ユーザからの指令）を検出した検出部３２からの信号に応じて、チャンバ２０の内部から取り込まれる気体の量より、チャンバ２０の外部から取り込まれる気体の量の方が多くなるように取込量比率を変更する。このとき、チャンバ２０の扉２１は、変更部３３が取込量比率を変更した後に開くように制御されるとよい。
【００２４】
＜第３実施形態＞
チャンバ２０には、複数の扉２１が設けられていることがある。図３は、チャンバ２０に設けられた複数の扉２１を示す図である。図３に示す例では、チャンバ２０の１つの側面に対して、大きさや位置がそれぞれ異なる複数（６個）の扉２１−１〜２１−６が設けられている。しかしながら、それに限られるものではなく、例えば、チャンバ２０の複数の側面の各々に扉２１が設けられてもよいし、複数の扉２１の大きさが互いに同じであってもよい。
【００２５】
このように複数の扉２１を有するチャンバ２０では、開閉される扉２１の位置や大きさ、数によって、チャンバ２０の内部の気圧の変動量が異なりうる。そのため、このようなチャンバ２０の内部環境を制御する調整装置３０では、複数の扉２１の各々について検出部３２（センサ）が設けられうる。そして、複数の扉２１のうち、開閉に関する操作が検出部３２によって検出された扉２１の大きさ、位置および数の少なくとも１つに基づいて、変更部３３により取込量比率を変更することが好ましい。
【００２６】
例えば、複数の扉２１のうち開く扉２１の組み合わせと、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高い状態で維持させることができる取込量比率との関係を事前に取得し、当該関係を示す情報を変更部３３に記憶させる。そして、変更部３３は、複数の扉２１のうち、開閉に関する操作が検出部３２によって検出された扉２１の組み合わせに応じて調整弁３３ａの位置や姿勢を異ならせる。これにより、変更部３３は、開閉に関する操作が検出部３２によって検出された扉２１の大きさ、位置および数の少なくとも１つに基づいて、取込量比率を変更することができる。
【００２７】
＜第４実施形態＞
例えばメンテナンスなどを行った後に調整装置３０を立ち上げる（起動する）際、チャンバ２０の扉２１が開いていることがある。このようにチャンバ２０の扉２１が開いている状態では、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より大きい状態で維持させることが困難になりうる。そのため、調整装置３０を起動する際に、図４のフローチャートの各工程を行うことが好ましい。以下に、図４のフローチャートの各工程について説明する。図４のフローチャートの各工程は、例えば変更部３３（制御部３３ｂ）によって制御されうる。
【００２８】
Ｓ１１では、変更部３３は、検出部３２からの信号に基づいて、チャンバ２０の扉２１が閉じているか否かを判断する。チャンバ２０の扉２１が開いていると判断した場合にはＳ１２に進み、チャンバ２０の扉２１が閉じていると判断した場合にはＳ１３に進む。Ｓ１２では、チャンバ２０の扉２１が開いていることを、例えばリソグラフィ装置に設けられた表示部（ディスプレイ）やユーザインターフェースなどを介してユーザに通知し、再びＳ１１の工程を実行する。
【００２９】
Ｓ１３では、変更部３３は、チャンバ２０の外部から取り込まれる気体の量が、チャンバ２０の内部から取り込まれる気体の量より多くなるように取込量比率を制御する。具体的には、変更部３３は、流路３４の第１部分３４ａを塞ぐように調整弁３３ａを制御することにより、チャンバ２０の外部から取り込んだ気体をチャンバ２０の内部に供給する一方向方式でチャンバ２０の内部環境を制御する。Ｓ１４では、変更部３３は、チャンバ２０の内部の気圧をチャンバ２０の外部の気圧より高くするための所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していない場合はＳ１４を繰り返し、所定時間が経過した場合はＳ１５に進む。当該所定時間は、チャンバ２０の内部と外部との気圧差が許容値以上にするための時間であり、例えば実験などにより事前に取得されうる。ここで、Ｓ１４では、変更部３３によって所定時間が経過したか否かを判断しているが、それに限られるものではなく、検出部３２が差圧センサを含んでいる場合、チャンバ２０の外部と内部との気圧差が許容値以上になったか否かを判断してもよい。
【００３０】
Ｓ１５では、変更部３３は、チャンバ２０の内部から取り込まれる気体の量が、チャンバ２０の外部から取り込まれる気体の量より多くなるように取込量比率を制御する。具体的には、変更部３３は、流路３４の第２部分３４ｂを塞ぐように調整弁３３ａを制御することにより、チャンバ２０の内部から取り込んだ気体をチャンバ２０の内部に供給する循環方式でチャンバ２０の内部環境を制御する。
【００３１】
このように、調整装置３０を起動させる際に上述した工程（Ｓ１１〜Ｓ１５）を行うことにより、チャンバ２０の扉２１が開いた状態で調整装置３０を起動することを回避することができる。また、チャンバ２０の内部と外部との気圧差が許容値以上になるまで一方向方式でチャンバ２０の内部環境を制御しているため、チャンバ２０の内部の気圧を外部の気圧より高くする時間を短縮することができる。
【００３２】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板上に上記のリソグラフィ装置を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：処理部、２０：チャンバ、２１：扉、３０：調整装置、３１：供給部、３２：検出部、３３：変更部、３４：流路、１００：リソグラフィ装置。
【図１】
2018005192.tif 000003
【図２】
2018005192.tif 000004
【図３】
2018005192.tif 000005
【図４】
2018005192.tif 000006