(57)【要約】      （修正有）【課題】処理空間の中で基板にパターンを形成するパターン形成部を備えるリソグラフィー装置における部品の交換を速やかに行うために有利な技術を提供する。【解決手段】リソグラフィー装置１００は、処理空間の中で基板にパターンを形成するように構成され、交換可能な部品を含むパターン形成部ＰＦＵと、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間の搬送経路に沿って部品を搬送する搬送機構１３４と、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間の搬送経路１３４に、エアカーテン１４２を形成するように、気体を供給する気体供給部１４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理空間の中で基板にパターンを形成するパターン形成部を備えるリソグラフィー装置であって、前記パターン形成部は、交換可能な部品を含み、
前記リソグラフィー装置は、
前記処理空間と作業空間との間の搬送経路に沿って前記部品を搬送する搬送機構と、
前記処理空間と前記作業空間との間の前記搬送経路に、エアカーテンを形成するように、気体を供給する気体供給部と、
を備えることを特徴とするリソグラフィー装置。
【請求項２】
前記気体供給部は、前記搬送経路を前記エアカーテンが斜めに横切り、かつ、前記エアカーテンを形成する気体が前記処理空間から遠ざかる方向に流れるように、前記気体を供給する、
ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィー装置。
【請求項３】
前記処理空間と前記作業空間との間に配置された分離壁を更に備え、
前記分離壁は、前記エアカーテンを形成するガスが前記分離壁に当たるように配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のリソグラフィー装置。
【請求項４】
前記分離壁は、傾斜面を有し、前記分離壁は、前記エアカーテンを形成するガスが前記傾斜面に対して鋭角に当たるように配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィー装置。
【請求項５】
前記傾斜面は、前記搬送経路から離れるに従って前記処理空間の中央から離れるように傾斜している、
ことを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィー装置。
【請求項６】
前記処理空間と前記作業空間との間に配置された分離壁を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィー装置。
【請求項７】
前記分離壁は、開口部を有し、
前記開口部は、前記搬送経路が前記開口部を通るように配置されている、
ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載のリソグラフィー装置。
【請求項８】
前記処理空間から前記作業空間へ前記開口部を通してガスの流れが形成されるように前記処理空間にガスを供給するガス供給部を更に備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィー装置。
【請求項９】
前記開口部を閉塞する扉を更に備え、
前記搬送機構が前記部品を搬送する際は、前記扉が開かれる、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１０】
前記気体供給部は、前記搬送機構が前記部品、又は、前記部品に代わる部品を搬送する際に前記エアカーテンが形成されるように気体を供給する、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１１】
前記搬送機構が前記部品、又は、前記部品に代わる部品を搬送する際に前記エアカーテンを形成するように供給される気体の流量は、前記パターン形成部が前記基板にパターンを形成する際に前記エアカーテンを形成するように供給される気体の流量より大きい、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１２】
前記搬送機構が前記部品に代わる部品を前記作業空間から前記処理空間に搬送する搬送速度は、前記搬送機構が前記部品を前記処理空間から前記作業空間に搬送する搬送速度より遅い、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１３】
前記パターン形成部は、前記基板の上にインプリント材を供給するディスペンサと、前記基板と型との距離を調整する調整機構と、前記基板の上に供給された前記インプリント材を硬化させる硬化部とを含み、前記基板の上に供給された前記インプリント材に前記型を接触させた状態で前記インプリント材を硬化させるインプリント装置として構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１４】
前記搬送機構は、前記部品として、前記ディスペンサ、又は、前記ディスペンサの構成部品を搬送する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１５】
前記調整機構は、前記基板を保持する基板保持部を含み、
前記搬送機構は、前記部品として、前記基板保持部を搬送する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィー装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のリソグラフィー装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィー装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、磁気記録媒体、またはＭＥＭＳ等のように微細なフィーチャ（形状）を有する物品を製造するためのリソグラフィー装置として、露光装置やインプリント装置がある。露光装置は、基板の上に塗布されたフォトレジストを原版を介して露光することによって該フォトレジストに潜像を形成する装置である。インプリント装置は、基板の上に供給されたインプリント材に型を接触させ該インプリント材を硬化させることによって該基板の上にパターンを形成する装置である。
【０００３】
基板を処理する処理空間にパーティクルが存在すると、パターンの転写不良などの製造不良や、トラブルの発生の原因になりうる。例えば、露光装置で使われる原版やインプリント装置で使われる型にパーティクルが付着していると、それが基板に転写されうる。また、インプリント装置では、型または基板にパーティクルが付着していると、型をインプリント材に接触させる際に基板と型との間に該パーティクルが挟まることによって型が損傷を受けることがある。
【０００４】
特許文献１は、リソグラフィー投射装置に関するものであり、同文献には、第１圧力に維持される内部空間と第２圧力を有する環境とがロード・ロックによって分離された装置が記載されている。この装置において、内部空間にあった機械部品は、内部空間からロード・ロックを介して外部に搬出され、整備された機械部品または別体交換用機械部品は、ロード・ロックを介して内部空間に搬入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４３０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロード・ロックを介して内部空間と外部空間とを分離する構成では、内部空間からの部品の搬出および内部空間への部品の搬入の際にロード・ロックを経由する必要があるので、部品の搬出および搬入にかなりの時間を要する。
【０００７】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、処理空間の中で基板にパターンを形成するパターン形成部を備えるリソグラフィー装置における部品の交換を速やかに行うために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面は、処理空間の中で基板にパターンを形成するパターン形成部を備えるリソグラフィー装置に係り、前記パターン形成部は、交換可能な部品を含み、前記リソグラフィー装置は、前記処理空間と作業空間との間の搬送経路に沿って前記部品を搬送する搬送機構と、前記処理空間と前記作業空間との間の前記搬送経路に、エアカーテンを形成するように、気体を供給する気体供給部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、処理空間の中で基板にパターンを形成するパターン形成部を備えるリソグラフィー装置における部品の交換を速やかに行うために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１つの実施形態のリソグラフィー装置の構成を示す図。
【図２】本発明の１つの実施形態のリソグラフィー装置の構成を示す図。
【図３】本発明の１つの実施形態のリソグラフィー装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１２】
図１〜３には、本発明の１つの実施形態のリソグラフィー装置１００の構成が示されている。ここで、図１は、図３のＡ−Ａ線における断面、図２は、図３のＢ−Ｂ線における断面、図３は、図１および図２のＣ−Ｃ線における断面である。この明細書では、処理対象の基板Ｓの表面に平行な面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向が示される。
【００１３】
リソグラフィー装置１００は、処理空間Ｓ１の中で基板Ｓにパターンを形成するパターン形成部ＰＦＵを備える。図１〜図３に示された実施形態では、リソグラフィー装置１００は、基板Ｓの上に供給されたインプリント材に型Ｍを接触させた状態でインプリント材を硬化させるインプリント装置として構成されている。しかし、これは例示に過ぎず、リソグラフィー装置１００は、例えば、露光装置として構成されてもよい。
【００１４】
リソグラフィー装置１００は、処理空間(第１空間）Ｓ１および作業空間（第２空間）Ｓ２のそれぞれの少なくとも一部を規定する筺体１９０を備えている。この実施形態では、筺体１９０は、処理空間Ｓ１および作業空間Ｓ２のそれぞれの少なくとも一部の他に、補助空間（第３空間）Ｓ３の少なくとも一部を規定するが、補助空間Ｓ３は、必須の空間でない。
【００１５】
インプリント装置として構成されたリソグラフィー装置１００のパターン形成部ＰＦＵは、ディスペンサ１３０と、調整機構ＡＭと、硬化部１５０とを備える。ディスペンサ１３０は、基板Ｓの上にインプリント材を供給する。調整機構ＡＭは、基板Ｓと型Ｍとの距離を調整する。硬化部１５０は、基板Ｓの上に供給されたインプリント材を硬化させる。リソグラフィー装置１００が露光装置として構成される場合は、パターン形成部ＰＦＵは、基板Ｓの上に塗布されたフォトレジストを原版を介して露光することによって該フォトレジストに潜像を形成するように構成されうる。
【００１６】
パターン形成部ＰＦＵは、処理空間Ｓ１の中で基板Ｓにパターンを形成する。パターン形成部ＰＦＵは、その全体が処理空間Ｓ１の中に配置されていてもよいし、一部が作業空間Ｓ２および／または補助空間Ｓ３に配置されていてよい。パターン形成部ＰＦＵは、交換可能な少なくとも１つの部品を含む。この実施形態では、交換可能な部品の一例として、ディスペンサ１３０、又は、ディスペンサ１３０の構成部品としてのタンク１３２を含む。タンク１３２は、インプリント材を収容する構成部品であり、ディスペンサ１３０の本体に対して着脱可能である。また、この実施形態では、交換可能な部品の他の例として、基板保持部１１２を含む。交換可能な部品は、他の部品であってもよい。以下では、パターン形成部ＰＦＵが交換可能な部品として、ディスペンサ１３０（またはタンク１３２）および基板保持部１１２を含む例を説明する。しかしながら、これは例示に過ぎず、交換可能な部品は、他の部品であってもよい。交換可能な部品は、作業空間Ｓ２において、該部品に代わる部品と交換される。
【００１７】
調整機構ＡＭは、基板Ｓを操作する基板操作機構１１０と、型Ｍを操作する型操作機構１２０とを含みうる。基板操作機構１１０は、基板Ｓを保持する基板保持部１１２と、基板保持部１１２を複数軸に関して駆動することによって基板Ｓを位置決めする基板駆動機構１１４とを含みうる。基板駆動機構１１４は、例えば、基板保持部１１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸周りの回転の３軸に関して駆動するように構成されうる。型操作機構１２０は、型Ｍを保持する型保持部１２２と、型保持部１２２を複数軸に関して駆動することによって型Ｍを位置決めする型駆動機構１２４を含みうる。型駆動機構１２４は、例えば、型保持部１２２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、および、Ｚ軸周りの回転の６軸に関して駆動するように構成されうる。
【００１８】
硬化部１５０は、例えば、補助空間Ｓ３に配置され、ディスペンサ１３０によって基板Ｓの上に供給されたインプリント材を硬化させる。インプリント材の硬化は、調整機構ＡＭが基板Ｓと型Ｍとの距離を調整することによってインプリント材に型Ｍが接触した状態で、硬化部１５０がインプリント材を硬化させるためのエネルギーをインプリント材に供給することによってなされる。インプリント材は、例えば、紫外線等の光が照射されることによって硬化する光硬化性樹脂であり、この場合には、硬化部１５０は、インプリント材に対して紫外線等の光を照射するように構成される。あるいは、インプリント材は、例えば、熱が加えられることによって硬化する熱硬化性樹脂であり、この場合には、硬化部１５０は、インプリント材に対して熱を供給するように構成される。
【００１９】
リソグラフィー装置１００は、その他、型Ｍのショット領域と基板Ｓとの位置関係を計測するためのアライメントスコープ(計測器）１６０を備えうる。
【００２０】
リソグラフィー装置１００は、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間の第１搬送経路１３６に沿って、交換可能な第１部品としてのディスペンサ１３０、又は、その構成部品としてのタンク１３２を搬送する第１搬送機構１３４を備えうる。第１搬送機構１３４によって作業空間Ｓ２に搬送されたディスペンサ１３０又はタンク１３２は取り除かれ、それに代わるスペアのディスペンサ１３０又はタンク１３２が第１搬送機構１３４によって保持される。スペアのディスペンサ１３０又はタンク１３２は、第１搬送機構１３４によって作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１に搬送され、パターン形成部ＰＦＵの適所に取り付けられる。
【００２１】
リソグラフィー装置１００は、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間の第２搬送経路１１８に沿って、交換可能な第２部品としての基板保持部１１２を搬送する第２搬送機構１１６を備えうる。第２搬送機構１１６によって作業空間Ｓ２に搬送された基板保持部１１２は取り除かれ、それに代わるスペアの基板保持部１１２が第２搬送機構１１６によって保持される。スペアの基板保持部１１２は、第２搬送機構１１６によって作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１に搬送され、パターン形成部ＰＦＵの適所に取り付けられる。
【００２２】
リソグラフィー装置１００は、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間の第１搬送経路１３６および第２搬送経路１１８に、エアカーテン１４２（ガスカーテン）を形成するように、気体を供給する気体供給部１４０を備えている。気体供給部１４０は、エアカーテン形成部あるいはガスカーテン形成部とも呼ばれうる。エアカーテン１４２は、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間に、第１搬送経路１３６および第２搬送経路１１８をそれぞれ横切るように形成されうる。ここで、第１搬送経路１３６を横切るエアカーテンを形成する気体供給部と、第２搬送経路１１８を横切るエアカーテンを形成する気体供給部とを別個に備えてもよい。気体供給部１４０は、気体を噴射することによってエアカーテンを形成する。
【００２３】
気体供給部１４０は、第１搬送経路１３６および第２搬送経路１１８をエアカーテン１４２が斜めに横切り、かつ、エアカーテン１４２を形成する気体が処理空間Ｓ１から遠ざかる方向に流れるように、エアカーテン１４２を形成することが好ましい。このようなエアカーテン１４２は、作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１に向かう気体の流れが形成されることを防止し、これにより、作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１にパーティクルが進入することを防止する。
【００２４】
リソグラフィー装置１００は、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との間に配置された分離壁１８０を更に備えうる。分離壁１８０およびエアカーテン１４２は、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２とを相互に分離するように機能する。分離壁１８０は、エアカーテン１４２を形成する気体が分離壁１８０に当たるように配置されうる。これは、エアカーテンと１４２と分離壁１８０とで連続した分離部を構成し、処理空間Ｓ１と作業空間Ｓ２との分離性能を高めるために寄与する。分離壁１８０は、傾斜面１８２を有し、分離壁１８０は、エアカーテン１４２を形成する気体が傾斜面１８２に対して鋭角に当たるように配置されうる。傾斜面１８２とエアカーテン１４２を形成する気体の流れがなす角度をθとすると、０＜θ＜４５°を満たすこと、更には０＜θ＜３０°を満たすこと、更には０＜θ＜１５°を満たすことが好ましい。角度θを鋭角にし、好ましくは、角度θをより小さい角度にすることにより、エアカーテン１４２を構成する気体が分離壁１８０に衝突することによって生じる渦流を減らし、作業空間Ｓ２のパーティクルが処理空間Ｓ１に進入することを低減することができる。傾斜面１８２は、第１搬送経路１３６および第２搬送経路１１８から離れるに従って処理空間Ｓ１の中央から離れるように傾斜していることが好ましい。これは、傾斜面１８２に当たった気体がその後に処理空間Ｓ１から遠ざかるように流れるようにするために有効である。
【００２５】
分離壁１８０は、開口部１８４、１８６を有する。開口部１８４は、第１搬送経路１３６が開口部１８４を通るように配置され、開口部１８６は、第２搬送経路１１８が開口部１８６を通るように配置される。リソグラフィー装置１００は、処理空間Ｓ１から作業空間Ｓ２へ開口部１８４、１８６を通して気体１７２の流れが形成されるように処理空間Ｓに気体１７２を供給するガス供給部１７０を備えうる。気体１７２の流れは、作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１にパーティクルが進入することを防止する。ガス供給部１７０が処理空間Ｓ１に気体１７２を供給することにより、処理空間Ｓ１は、作業空間Ｓ２に対して陽圧になる。
【００２６】
リソグラフィー装置１００は、開口部１８４、１８６を閉塞する扉１８５、１８７を備えてもよい。第１搬送機構１３４がディスペンサ１３０、又は、ディスペンサ１３０の構成部品としてのタンク１３２を搬送する際は、扉１８５が開かれる。第２搬送機構１１６が基板保持部１１２を搬送する際は、扉１８７が開かれる。
【００２７】
ガスカーテン形成部１４０は、搬送機構１３４、１１６が交換対象の部品または該部品に代わる部品を搬送する際にエアカーテン１４２を形成するように制御されうる。それ以外の期間の全部または一部では、エアカーテン形成部１４０は、エアカーテン１４２を形成する動作を停止するように制御されうる。気体供給部１７０または扉１８５、１８７が設けられている場合は、搬送機構１３４、１１６が開口部１８４、１８６を通して部品を搬送しない期間は、エアカーテン１４２を形成しなくてもよい。一方、搬送機構１３４、１１６が開口部１８４、１８６を通して部品を搬送する期間においては、その搬送に起因して作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１にパーティクルが進入するような気体の流れが生じうる。そこで、搬送機構１３４、１１６が開口部１８４、１８６を通して部品を搬送する期間においては、気体供給部１４０は、エアカーテン１４２を形成するように制御されることが好ましい。
【００２８】
搬送機構１３４、１１６が交換可能な部品、又は、該部品に代わる部品を搬送する際にエアカーテン１４２を形成するために流される気体の流量は、パターン形成部ＰＦＵが基板Ｓにパターンを形成する際の流量より大きくされうる。これは、作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１へのパーティクルの進入を防止しつつエアカーテン１４２を形成するための気体または気体供給部１４０の消費電力を抑えるために有利である。
【００２９】
搬送機構１３４、１１６が交換対象の部品に代わる部品を作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１に搬送する搬送速度は、搬送機構１３４、１１６が交換対象の部品を処理空間Ｓ１から作業空間Ｓ２に搬送する搬送速度より遅くされうる。これは、搬送機構１３４、１１６が部品を作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１に搬送する時の方が、搬送機構１３４、１１６が部品を処理空間Ｓ１から作業空間Ｓ２に搬送する時よりも、作業空間Ｓ２から処理空間Ｓ１にパーティクルが進入しやすいからである。
【００３０】
以下、上記のリソグラフィー装置を用いて物品を製造する物品製造方法を説明する。物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述したリソグラフィー装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンが形成された基板を処理（例えば、エッチング）する工程を含みうる。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりに、パターンを形成された基板を加工する他の処理を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、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一つにおいて有利である。
【符号の説明】
【００３１】
１００：インプリント装置、１１０：基板操作機構、１１２：基板保持部、１１４：基板駆動機構、１１６：第２搬送機構、１１８：第２搬送経路、１２０：型操作機構、１２２：型保持部、１２４：型駆動機構、ＡＭ：調整部、１３０：ディスペンサ、１３２：タンク、１３４：第１搬送機構、１３６：第１搬送経路、１４０：気体供給部、１４２：エアカーテン、１５０：硬化部、１６０：アライメントスコープ（計測器）、１７０：ガス供給部、１７２：ガス、１８０：分離壁、１８４、１８６：開口部、１８５、１８７：扉、１９０：筺体、Ｓ１：処理空間（第１空間）、Ｓ２：作業空間（第２空間）、Ｓ３：補助空間（第３空間）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017028031.tif 000005