JP2018142673A - リソグラフィ装置および物品製造方法 - Google Patents

リソグラフィ装置および物品製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】重ね合わせ精度およびスループットの点で有利な、複数の処理部を有するリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】リソグラフィ装置は、第１チャンバと、第２チャンバと、前記第１チャンバの中に配置された第１搬送部と、前記第２チャンバの中に配置された第２搬送部と、前記第２チャンバの中に配置され、それぞれが基板の上にパターンを形成する複数の処理部と、複数の温度調整部を含む中継部とを備え、前記第１搬送部は、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部に基板を搬送するように構成され、前記第２搬送部は、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部から温度調整済の基板を受け取って前記複数の処理部のうち選択された処理部に搬送する。【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置および物品製造方法に関する。
半導体デバイス等の物品を製造するためのリソグラフィ装置として、例えば、インプリント装置および露光装置等のリソグラフィ装置を挙げることができる。インプリント装置は、基板の上に配置されたインプリント材に型を接触させ、その状態でインプリント材を硬化させることによって基板の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。露光装置は、例えば、基板の上に配置された感光材に原版のパターンに従う光を投影系を介して照射することによって現像可能な潜像を基板の上（の感光材）に形成する。潜像が現像されることによって物理的なパターンが形成される。露光装置の中には、基板の上に配置された感光材に荷電粒子線を照射することによって現像可能な潜像を基板の上（の感光材）に形成する描画装置もある。
基板は、温度によって寸法が変わりうるので、リソグラフィ装置には、目標温度に温度調整された基板が供給されうる。一般的には、カセットから取り出された基板または前処理がなされた基板は、温度調整部で温調された後にリソグラフィ装置に搬送される。
特許文献１には、レジスト膜の塗布処理等を行う処理ブロックと露光処理を行う露光ブロックとの間にインターフェイスブロックが配置されたシステムが記載されている。インターフェイスブロックでは、塗布処理部で塗布処理された後にインターフェイスブロックの冷却部によって所定の温度に冷却されたウエハが露光ブロックの受渡し台（ＥＩＦ−ＩＮ）に搬送される。また、インターフェイスブロックでは、露光装置によって露光処理がなされたウエハが露光ブロックの受渡し台（ＥＩＦ−ＯＵＴ）から受け取られる。露光装置に備えられた搬送機構は、受渡し台（ＥＩＦ−ＩＮ）からウエハを受け取ってウエハステージに搬送し、また、露光処理を終えたウエハをウエハステージから受け取って受渡し台（ＥＩＦ−ＯＵＴ）に搬送するものとして理解される。
特開２０１３−１６２１１１号公報
特許文献１に記載されたインターフェイスブロックでは、ウエハは、冷却部によって所定の温度に冷却された後に受渡し台（ＥＩＦ−ＩＮ）に搬送され、その後に露光装置に取り込まれる。よって、特許文献１に記載されたインターフェイスブロックでは、塗布処理等がなされたウエハを温調して露光装置に供給する動作が非効率的であるし、所定の温度に冷却されたウエハが受渡し台（ＥＩＦ−ＩＮ）に置かれることによってウエハの温度が変化しうる。これは、ウエハの上に形成されるパターンの精度（重ね合わせ精度）を低下させうる。
また、特許文献１に記載されたインターフェイスブロックは、スループットの向上のために複数の処理部（リソグラフィ処理部またはステーション）で複数の基板を並行して処理するクラスタ型のリソグラフィ装置への適用に不向きである。これは、露光装置にウエハを供給するための受渡し台（ＥＩＦ−ＩＮ）が１つしかなく、受渡し台（ＥＩＦ−ＩＮ）においてウエハの渋滞が起こりうるからである。
本発明は、例えば、重ね合わせ精度およびスループットの点で有利な、複数の処理部を有するリソグラフィ装置を提供することを目的とする。
本発明の１つの側面は、リソグラフィ装置に係り、前記リソグラフィ装置は、第１チャンバと、第２チャンバと、前記第１チャンバの中に配置された第１搬送部と、前記第２チャンバの中に配置された第２搬送部と、前記第２チャンバの中に配置され、それぞれが基板の上にパターンを形成する複数の処理部と、複数の温度調整部を含む中継部とを備え、前記第１搬送部は、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部に基板を搬送するように構成され、前記第２搬送部は、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部から温度調整済の基板を受け取って前記複数の処理部のうち選択された処理部に搬送する。
本発明によれば、例えば、重ね合わせ精度およびスループットの点で有利な、複数の処理部を有するリソグラフィ装置が提供される。
本発明の一実施形態のリソグラフィ装置の構成を示す模式図。 中継部の構成例を示す図。 本発明の一実施形態のリソグラフィ装置における基板の第１の搬送例を示す模式図。 本発明の一実施形態のリソグラフィ装置における基板の第２の搬送例を示す模式図。 処理部の一例としてのインプリント処理部の構成例を示す図。 物品製造方法を説明するための図。 物品製造方法を説明するための図。
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。
以下では、リソグラフィ装置がインプリント装置である例を中心として説明するが、リソグラフィ装置は、基板の上に潜像を形成するように構成された露光装置であってもよい。インプリント装置は、基板の上に配置されたインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。露光装置は、例えば、基板の上に配置された感光材に原版のパターンに従う光を投影系を介して照射することによって基板の上（の感光材）に潜像を形成する装置でありうる。あるいは、露光装置は、基板の上に配置された感光材に荷電粒子線を照射することによって基板の上（の感光材）に潜像を形成する装置（描画装置）でありうる。
インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、吐出部により、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。
図１には、本発明の一実施形態のリソグラフィ装置３００の構成が模式的に示されている。本明細書および添付図面では、水平方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。リソグラフィ装置３００は、基板１をその主面（表面）が水平面（ＸＹ平面）に平行になるように操作するように構成されうる。
リソグラフィ装置３００は、第１チャンバ１００と、第２チャンバ２００とを備えうる。また、リソグラフィ装置３００は、第１チャンバ１００の中に配置された第１搬送部３０と、第２チャンバ２００の中に配置された第２搬送部５０と、第２チャンバ２００の中に配置された複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄとを備えうる。複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄは、それぞれ、基板の上にパターンを形成する。また、リソグラフィ装置３００は、中継部４０を備えうる。中継部４０は、図２（ａ）、（ｂ）を参照して後述されるように、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄを含む。リソグラフィ装置３００は、第１搬送部３０、第２搬送部５０、複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄおよび複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄを制御する制御部５００を更に備えうる。中継部４０に設けられた複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄの個数は、第２チャンバ２００の中に配置された複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄの個数以上であることが好ましい。制御部５００は、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄにおいて基板１が並行して温度調整されうる。リソグラフィ装置３００は、複数の基板収容器１０Ａ〜１０Ｈを支持する支持部１２を更に備えうる。
第１搬送部３０は、第１チャンバ１００において基板１を搬送するように構成されうる。第１搬送部３０は、複数の基板収容器１０Ａ〜１０Ｈのち制御部５００によって選択された基板収容器から基板１を取り出して第１チャンバ１００において搬送するように構成されうる。また、第１搬送部３０は、中継部４０の複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのうち制御部５００によって選択された温度調整部に基板１を搬送するように構成されうる。第１搬送部３０は、複数の搬送ロボットとして、第１搬送ロボット３０Ａおよび第２搬送ロボット３０Ｂを含みうる。第１搬送ロボット３０Ａおよび第２搬送ロボット３０Ｂは、第１チャンバ１００において基板１を搬送するように構成されうる。第１搬送ロボット３０Ａ、第２搬送ロボット３０Ｂは、それぞれ基板１を保持するハンド３２Ａ、３２Ｂを有しうる。
第２搬送部５０は、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのうち制御部５００によって選択された温度調整部から温度調整済の基板１を受け取って、複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄのうち制御部５００によって選択された処理部に搬送しうる。第２搬送部５０は、１又は複数のハンド５２を有しうる。第２搬送部５０は、複数の温度調整部４１Ａ〜Ｄのうち選択された温度調整部から温度調整済の基板１をハンド５２によって受け取って保持しうる。そして、第２搬送部５０は、ハンド５２によって該温度調整済の基板１を保持したまま、複数の処理部２１０Ａ〜Ｄのうち選択された処理部に搬送しうる。
以上のように、本実施形態によれば、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのいずれかによって温度調整された基板１は、第２チャンバ２００の中に配置された第２搬送部５０によって複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄのうち選択された処理部に搬送される。これにより、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのいずれかによって温度調整された基板１は、その温度が目標範囲に維持されたまま複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄのうち選択された処理部に搬送される。また、本実施形態によれば、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのいずれかから処理部２１０Ａ〜２１０Ｄのうち選択された処理部に対して第２チャンバ２００の中の第２搬送部５０によって直接に搬送される。これによって、温度調整部と処理部との間で基板１の渋滞が発生しうる問題を解消することができる。
図２（ａ）、（ｂ）に例示されるように、中継部４０は、基板１を収容する複数の収容部４７を有しうる。また、中継部４０は、複数の第１アクセス開口ＡＯＰ１と、複数の第２アクセス開口ＡＯＰ２とを有しうる。複数の第１アクセス開口ＡＯＰ１は、第１チャンバ１００の側から第１搬送部３０が複数の収容部４７にアクセスするために利用されうる。複数の第２アクセス開口ＡＯＰ２は、第２チャンバ２００の側から第２搬送部５０が複数の収容部４７にアクセスするために利用されうる。複数の収容部４７の全部または一部の各々に対して、前述の複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのいずれか１つが配置されうる。図２（ａ）、（ｂ）に示された例では、複数の収容部４７の一部の各々に、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのいずれか１つが配置され、複数の収容部４７の他の一部の各々に、基板を支持するための支持部４５Ａ、４５Ｂのいずれか１つが配置されている。複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄは、基板を支持する支持部としても機能する。複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄは、基板１の温度を制御部５００から指示された温度範囲内の温度に調整する。支持部４５Ａ、４５Ｂは、基板の温度を調整する機能を有していてもよい。
第１アクセス開口ＡＯＰ１は、第１搬送ロボット３０Ａが複数の収容部４７にアクセスするための第１開口ＯＰＡと、第２搬送ロボット３０Ｂが複数の収容部４７にアクセスするための第２開口ＯＰＢとを含みうる。これにより、複数の収容部４７のうち互いに異なる収容部に対して、第１搬送ロボット３０Ａおよび第２搬送ロボット３０Ｂは、互いに干渉することなく、同時にアクセスすることができる。
リソグラフィ装置３００は、第１チャンバ１００の内部空間と第２チャンバ２００の内部空間とが少なくとも中継部４０を介して連通するように構成されうる。第１チャンバ１００の内部空間の圧力は、第２チャンバ２００の内部空間の圧力よりも低く維持されうる。リソグラフィ装置３００は、例えば、第２チャンバ２００の内部空間に対して温度調整された気体（典型的には、クリーンドライエア等の空気）を供給する気体供給部２５０を備えうる。気体供給部２５０は、ケミカルフィルタ等のフィルタを介して気体を第２チャンバ２００の内部空間に供給するように構成されうる。気体供給部２５０によって第２チャンバ２００の内部空間に供給された気体は、矢印２５４に示されるように、中継部４０（の第２アクセス開口ＡＯＰ２および第１アクセス開口ＡＯＰ１）を介して第１チャンバ１００に流入しうる。第１チャンバ１００に流入した気体は、第１チャンバ１００に設けられた排気開口（不図示）を通して第１チャンバ１００の外に排気されうる。これにより、第１チャンバ１００の内部空間の圧力が第２チャンバ２００の内部空間の圧力よりも低く維持されうる。また、第２チャンバ２００の内部空間の温度が調整される他、第１チャンバ１００の内部空間の温度が調整される。
中継部４０は、第１チャンバ１００の内部空間と第２チャンバ２００の内部空間との間に配置されうる。中継部４０は、例えば、第１チャンバ１００で囲まれた空間の一部を占有するように配置されてもよいし、第２チャンバ２００で囲まれた空間の一部を占有するように配置されてもよい。
リソグラフィ装置３００は、第１チャンバ１００の中において基板１のアライメントのための処理を行うアライメント部２０を備えうる。アライメント部２０は、基板１の位置および方向が目標位置および目標方向に調整するために利用されうる。リソグラフィ装置３００は、第１チャンバ１００の中において基板１を加熱する１又は複数の加熱部２１Ａ〜２１Ｆを備えうる。以下では、加熱部２１Ａ〜２１Ｆを代表的に加熱部２１とも記載する。加熱部２１Ａ〜２１Ｆは、例えば、基板１を設定された温度（例えば、２３０°Ｃ〜２８０°Ｃの範囲内の任意の温度）まで加熱することによって、基板１に付着している有機物等の汚染物質を除去するように構成されうる。加熱部２１Ａ〜２１Ｆの個数は、例えば、複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄの個数以上とされうる。リソグラフィ装置３００は、第１チャンバ１００の中において基板１を冷却する１又は複数の冷却部２５Ａ〜２５Ｆを備えうる。以下では、冷却部２５Ａ〜２５Ｆを代表的に冷却部２５とも記載する。冷却部２５Ａ〜２５Ｆは、加熱部２１Ａ〜２１Ｆによって加熱された基板１を設定された温度（例えば、２３℃）まで急速冷却するように構成されうる。これにより、基板１の冷却を待つ時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
図３には、リソグラフィ装置３００における基板１の第１の搬送例が模式的に示されている。基板１の搬送は、制御部５００が第１搬送部３０および第２搬送部５０を制御することによってなされる。まず、第１チャンバ１００における基板１の搬送について説明する。基板収容器１０Ａ〜１０Ｈのうち制御部５００によって選択された基板収容器から第１搬送部３０によって基板１が取り出され、アライメント部２０に搬送される。アライメント部２０では、基板１の位置および方向の計測を含むアライメント処理がなされる。基板１の位置および方向を目標位置および目標方向に一致させる動作は、アライメント部２０によってなされてもよいし、該動作の一部は、アライメント部２０による計測結果に基づいて第１搬送部３０によってなされてもよい。
アライメント処理の終了後、第１搬送部３０によってアライメント部２０から加熱部２１に基板１が搬送される。加熱部２１では、基板１が設定された温度（例えば、２３０°Ｃ〜２８０°Ｃの範囲内の任意の温度）まで加熱され、これによって、基板１に付着している有機物等の汚染物質が除去される。次いで、第１搬送部３０によって加熱部２１から冷却部２５に基板１が搬送される。冷却部２５では、基板１が設定された温度（例えば、２３℃）まで急速冷却される。次いで、第１搬送部３０によって冷却部２５から複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのうち制御部５００によって選択された温度調整部に基板１が搬送され、該温度調整部によって基板１が設定された温度範囲内の温度になるように温度調整される。
次いで、第２チャンバ２００における基板１の搬送について説明する。第２チャンバ２００の中に配置された第２搬送部５０によって複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄのうち制御部５００によって選択された温度調整部から複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄのうち制御部５００によって選択された処理部に基板１が搬送される。基板１が搬送された処理部は、基板１の上にパターンを形成する。パターンが形成された基板１は、処理部から、複数の支持部４５Ａ、４５Ｂのうち制御部５００によって選択された支持部に搬送される。
以上のような基板の搬送および処理は、複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄによって複数の基板１が並行して処理されるようになされる。ここで、図３に示された例では、１つの基板収容器に収容された基板１は、その基板収容器に対応する温度調整部によって温度調整され、その基板収容器に対応する処理部によって処理され、その基板収容器に収容されうる。換言すると、複数の温度調整部４１Ａ〜Ｄおよび複数の処理部２１０Ａ〜Ｄは、１つの温度調整部に１つの処理部が対応するように対応付けられている。そして、第２搬送部５０は、複数の温度調整部４１Ａ〜Ｄの各々において温度調整された基板１を複数の処理部２１０Ａ〜Ｄのうち対応する処理部に搬送する。これにより、１つの基板収容部に収容された基板１を複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄの間の機差および複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄの間の機差の影響を受けずに処理することができる。
ここで、例えば、温度調整部４１Ａと処理部２１０Ａ、温度調整部４１Ｂと処理部２１０Ｂ、温度調整部４１Ｃと処理部２１０Ｃ、温度調整部４１Ｄと処理部２１０Ｄがそれぞれ対応付けられている場合を考える。この場合において、処理部２１０Ａにおいてトラブルが発生すると、温度調整部４１Ａに存在する基板１は、処理部２１０Ａがトラブルから復帰するまで待機させられうる。しかしながら、本実施形態では、温度調整部４１Ａの他に温度調整部４１Ｂ〜４１Ｄが存在し、第２搬送部５０が他の温度調整部４１Ｂ〜４１にアクセス可能である。したがって、例えば、温度調整部４１Ｂ〜４１Ｄならびに処理部２１０Ｂ〜２１０Ｄによる処理は、処理部２１０Ａにおけるトラブルの影響を受けることがない。仮に、温度調整部４１Ａの他に、第２搬送部５０がアクセス可能な温度調整部４１Ｂ〜４１Ｄが存在しない場合には、温度調整部４１Ａにおいて基板１の渋滞が生じ、処理部２１０Ｂ〜２１０Ｄによる処理が滞ることになる。
図４には、リソグラフィ装置３００における基板１の第２の搬送例が模式的に示されている。基板１の搬送は、制御部５００が第１搬送部３０および第２搬送部５０を制御することによってなされる。以下では、図３を参照しながら説明した第１の搬送例との相違点を説明する。以下で言及しない事項は、図３を参照しながら説明した第１の搬送例と共通しうる。
第２の搬送例では、制御部５００は、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄで温度調整された基板１を複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄのうち基板１を受け入れ可能な処理部に対して第２搬送部５０によって搬送させる。これによりリソグラフィ装置３００における基板１の処理のスループットを向上させることができる。ここで、一例として、処理部２１０Ａ〜２１０Ｃが基板１の処理中であり、処理部２１０Ｄが基板１の提供を待っている状態を考える。この状態では、制御部５００は、複数の温度調整部４１Ａ〜４１のいずれかにおいて温度調整が完了した基板１が処理部２１０Ｄに搬送されるように第２搬送部５０を制御しうる。
上記のような制御に代えて、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄの一部を複数の処理部２１０Ａ〜Ｓ１０Ｄの一部に対して割り当て、複数の温度調整部４１Ａ〜４１Ｄの他の一部を複数の処理部２１０Ａ〜Ｓ１０Ｄの他の一部に対して割り当ててもよい。このような制御は、例えば、複数の処理部２１０Ａ〜Ｓ１０Ｄの一部が要求する基板１の温度と、複数の処理部２１０Ａ〜２１０Ｄの他の一部が要求する基板１の温度とが異なる場合に有用である。
図５には、処理部２１０Ａ〜２１０Ｄの一例としてのインプリント処理部２１０の構成例が示されている。インプリント処理部２１０は、インプリントによって基板１の上にパターンを形成する。例えば、インプリント処理部２１０は、基板１の上に配置されたインプリント材１５に型５（のパターン領域５ａ）を接触させ、その状態でインプリント材１５を硬化させることによって基板１の上にインプリント材１５の硬化物からなるパターンを形成する。
インプリント処理部２１０は、基板１を保持する基板保持部２、基板保持部２を駆動することによって基板１を駆動する基板駆動機構３、および、基板保持部２および基板駆動機構３を支持する支持ベース４を含みうる。また、インプリント処理部２１０は、型５を保持し型５を駆動する型駆動機構１６を備えうる。また、インプリント処理部２１０は、基板１の上に配置されたインプリント材１５にそれを硬化させるためのエネルギー（例えば、光）を照射する硬化部６を備えうる。また、インプリント処理部２１０は、基板１の上にインプリント材１５を配置する塗布部（ディスペンサ）１７、および、塗布部１７にインプリント材１５を供給する供給部８を備えうる。また、インプリント処理部２１０は、基板１と型５とのアライメントのための計測を行うライメントスコープ１１を備えうる。以上の構成要素は、筐体１３の中に配置されうる。筐体１３の内部空間は、空調機１４ａによって高い清浄度に維持されうる。基板保持部２には、前述の第２搬送部５０によって基板１が搬送され、パターンが形成された基板１は、第２搬送部５０によって基板保持部２から取り去られる。
以下、インプリント処理部２１０を用いて物品を製造する物品製造方法を説明する。インプリント処理部２１０を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。光学素子としては、マイクロレンズ、導光体、導波路、反射防止膜、回折格子、偏光素子、カラーフィルタ、発光素子、ディスプレイ、太陽電池等が挙げられる。ＭＥＭＳとしては、ＤＭＤ、マイクロ流路、電気機械変換素子等が挙げられる。記録素子としては、ＣＤ、ＤＶＤのような光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気ヘッド等が挙げられる。センサとしては、磁気センサ、光センサ、ジャイロセンサ等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。
次に、物品製造方法の具体例について説明する。図６（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。
図６（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図６（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。
図６（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。
図６（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図６（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。
次に、物品製造方法の他の例について説明する。図７（ａ）に示すように、石英ガラス等の基板１ｙを用意し、続いて、インクジェット法等により、基板１ｙの表面にインプリント材３ｙを付与する。必要に応じて、基板１ｙの表面に金属や金属化合物等の別の材料の層を設けても良い。
図７（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｙを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｙに向け、対向させる。図７（ｃ）に示すように、インプリント材３ｙが付与された基板１ｙと型４ｙとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｙは型４ｙと基板１ｙとの隙間に充填される。この状態で光を型４ｙを透して照射すると、インプリント材３は硬化する。
図７（ｄ）に示すように、インプリント材３ｙを硬化させた後、型４ｙと基板１ｙを引き離すと、基板１ｙ上にインプリント材３ｙの硬化物のパターンが形成される。こうして硬化物のパターンを構成部材として有する物品が得られる。なお、図７（ｄ）の状態で硬化物のパターンをマスクとして、基板１ｙをエッチング加工すれば、型４ｙに対して凹部と凸部が反転した物品、例えば、インプリント用の型を得ることもできる。
１：基板、２０：アライメント部、２１Ａ−２１Ｆ：加熱部、２５Ａ−２５Ｆ：冷却部、３０：第１搬送部、３０Ａ：第１搬送ロボット、３０Ｂ：第２搬送ロボット、４０：中継部、４１Ａ〜４１Ｄ：温度調整部、４５Ａ、４５Ｂ：支持部、５０：第２搬送部、５２：ハンド、２１０Ａ〜２１０Ｄ：処理部、３００：リソグラフィ装置。

Claims (16)

  1. 第１チャンバと、第２チャンバと、前記第１チャンバの中に配置された第１搬送部と、前記第２チャンバの中に配置された第２搬送部と、前記第２チャンバの中に配置され、それぞれが基板の上にパターンを形成する複数の処理部と、複数の温度調整部を含む中継部とを備え、
    前記第１搬送部は、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部に基板を搬送するように構成され、前記第２搬送部は、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部から温度調整済の基板を受け取って前記複数の処理部のうち選択された処理部に搬送する、
    ことを特徴とするリソグラフィ装置。
  2. 前記第２搬送部は、ハンドを有し、前記複数の温度調整部のうち選択された温度調整部から温度調整済の基板を前記ハンドによって受け取って保持し、前記ハンドによって該温度調整済の基板を保持したまま前記複数の処理部のうち選択された処理部に搬送する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
  3. 前記複数の温度調整部の個数は、前記複数の処理部の個数以上である、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。
  4. 前記中継部は、それぞれが基板を収容する複数の収容部と、前記第１搬送部が前記複数の収容部にアクセスするための複数の第１アクセス開口と、前記第２搬送部が前記複数の収容部にアクセスするための複数の第２アクセス開口とを有し、
    前記複数の収容部の全部または一部の各々に、前記複数の温度調整部のいずれか１つが配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
  5. 前記第１チャンバの内部空間と前記第２チャンバの内部空間とが少なくとも前記中継部を介して連通している、
    ことを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィ装置。
  6. 前記第１チャンバの前記内部空間の圧力が前記第２チャンバの前記内部空間の圧力より低い、
    ことを特徴とする請求項５に記載のリソグラフィ装置。
  7. 前記第２チャンバの前記内部空間に温度調整された気体を供給する供給部を更に備え、前記供給部によって前記第２チャンバの前記内部空間に供給された気体が前記中継部を介して前記第１チャンバに流入する、
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載のリソグラフィ装置。
  8. 前記第１搬送部は、第１搬送ロボットおよび第２搬送ロボットを含み、前記第１アクセス開口は、前記第１搬送ロボットが前記複数の収容部にアクセスするための第１開口と、前記第２搬送ロボットが前記複数の収容部にアクセスするための第２開口とを含む、
    ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
  9. 前記第１チャンバの中において基板のアライメントのための処理を行うアライメント部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
  10. 前記第１チャンバの中において基板を加熱する加熱部を更に備える、
    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装置。
  11. 前記第１チャンバの中において基板を冷却する冷却部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
  12. 前記複数の温度調整部および前記複数の処理部は、１つの温度調整部に１つの処理部が対応するように対応付けられていて、前記第２搬送部は、前記複数の温度調整部の各々において温度調整された基板を前記複数の処理部のうち対応する処理部に搬送する、
    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装置。
  13. 前記第２搬送部は、前記複数の温度調整部の各々において温度調整された基板を前記複数の処理部のうち基板の受け入れが可能な処理部に搬送する、
    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装置。
  14. 前記複数の処理部のうちの少なくとも１つの処理部は、インプリントによって基板の上にパターンを形成するように構成されていている、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
  15. 前記複数の処理部のうちの少なくとも１つの処理部は、基板の上に潜像を形成するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
  16. 請求項１乃至１５のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程において前記パターンを形成された基板の処理を行う工程と、
    を含み、前記処理を行われた基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
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