JP2020194928A - リソグラフィ装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を保持する保持面の平坦度の低下速度を低減するために有利な技術を提供する。【解決手段】基板にパターンを形成するリソグラフィ装置は、基板を保持する保持面を有する保持部と、前記保持面をクリーニングするための部材と、前記保持面と前記部材とを互いに接触させた状態で相対移動させることにより、前記保持面のクリーニング処理を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、第１クリーニング処理とその次に行われる第２クリーニング処理とを含む複数回の前記クリーニング処理を制御し、前記第１クリーニング処理と前記第２クリーニング処理とで、前記保持面に対して前記部材を移動させる移動経路を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイス等の製造には、半導体ウェハなどの基板にパターンを形成するリソグラフィ装置が用いられる。リソグラフィ装置において、微細なパターンを高精度に基板に形成するためには、基板の平坦度が重要であり、基板の平坦度を低下させる１つの要因としては、基板を保持する保持面（基板保持面）へのパーティクル（異物）の付着が挙げられる。そのため、リソグラフィ装置では、クリーニング部材と基板保持面とを接触した状態で相対移動させることにより、基板保持面に付着したパーティクルを除去するクリーニング処理が行われうる（特許文献１参照）。

特開平９−２８３４１８号公報

クリーニング部材と基板保持面とを接触させた状態で相対移動させる方式のクリーニング処理では、クリーニング部材および基板保持面における微細な凹凸形状に起因して、ウェハチャックの摩耗が局所的に大きくなる部分が生じることがある。このような局所的な摩耗が、複数回のクリーニング処理により同一部分に累積されると、基板保持面の平坦度が低下し、それに伴い、基板保持面で保持された基板の平坦度が低下しうる。そのため、複数回のクリーニング処理では、基板保持面の平坦度の低下速度を低減させることが望まれる。

そこで、本発明は、基板を保持する保持面の平坦度の低下速度を低減するために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのリソグラフィ装置は、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、基板を保持する保持面を有する保持部と、前記保持面をクリーニングするための部材と、前記保持面と前記部材とを互いに接触させた状態で相対移動させることにより、前記保持面のクリーニング処理を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、第１クリーニング処理とその次に行われる第２クリーニング処理とを含む複数回の前記クリーニング処理を制御し、前記第１クリーニング処理と前記第２クリーニング処理とで、前記保持面に対して前記部材を移動させる移動経路を変更する、ことを特徴とする。

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。

本発明によれば、例えば、基板を保持する保持面の平坦度の低下速度を低減するために有利な技術を提供するために有利な技術を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す概略図 クリーニング部の構成を示す概略図 基板保持面を＋Ｚ方向側から見た図 第１移動経路と第２移動経路との間隔の設定方法を説明するための図 第１移動経路と第２移動経路との間隔に対する基板の撓み量を示すグラフを示す図 クリーニング処理を示すフローチャート 基板保持面を＋Ｚ方向側から見た図 クリーニング処理を示すフローチャート 基板保持面を＋Ｚ方向側から見た図 物品の製造方法を示す図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

以下の実施形態では、リソグラフィ装置として、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置を例示して説明するが、それに限られるものではない。例えば、部材を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置、基板を露光して当該基板上に原版のパターンを転写する露光装置、荷電粒子線を用いて基板上にパターンを形成する描画装置などの他のリソグラフィ装置においても本発明を適用することができる。

＜第１実施形態＞
インプリント装置は、基板上に供給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。例えば、インプリント装置は、基板上にインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成されたモールド（型）を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化させる。そして、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することで、基板上のインプリント材に型のパターンを転写することができる。このような一連の処理は「インプリント処理」と呼ばれ、基板における複数のショット領域の各々について行われる。

インプリント材には、硬化用のエネルギ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。硬化用のエネルギとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

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る。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合成化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、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、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与されてもよい。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以下である。

モールドＭ（型）は、例えば、矩形の外周形状を有し、基板Ｗに対向する面（パターン面）に三次元状に形成されたパターン（回路パターンなど、基板Ｗ上に転写すべき凹凸パターン）を備えたパターン部を有する。モールドは、例えば石英など、光を透過させることが可能な材料によって構成されうる。また、基板Ｗとしては、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板Ｗとしては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。

［インプリント装置の構成］
次に、本発明に係る第１実施形態のインプリント装置について説明する。図１は、第１実施形態のインプリント装置１００の構成を示す概略図である。本実施形態では、インプリント装置１００において、光の照射によりインプリント材を硬化させる光硬化法を採用した例を説明する。また、以下では、基板上のインプリント材に入射する光の光軸に平行な方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とする。

本実施形態のインプリント装置１００は、インプリントヘッド１０と、照射部２０と、第１計測部２１と、第２計測部２２と、液体供給部２３と、気体供給部２４と、基板ステージ３０と、クリーニング部４０と、制御系ＣＮＴとを含みうる。また、インプリント装置１００は、インプリントヘッド１０およびクリーニング部４０を支持するブリッジ定盤１と、基板ステージ３０が移動するベース定盤２とを含みうる。

インプリントヘッド１０は、真空吸着力や静電力によってモールドＭを引き付けて保持するモールド保持部１１（モールドチャック）と、モールド保持部１１を支持してモールドＭ（モールド保持部１１）を移動させるモールド移動部１２とを含む。モールド保持部１１およびモールド移動部１２は、照射部２０からの光が基板Ｗ上のインプリント材に照射されるように、中心部（内側）に開口を有する。モールド移動部１２は、基板Ｗ上のインプリント材へのモールドＭの押し付け（押印）、または、基板Ｗ上のインプリント材からのモールドＭの引き離し（離型）を選択的に行うように、モールドＭをＺ方向に移動させる。モールド移動部１２に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。モールド移動部１２は、モールドＭを高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されてもよい。また、モールド移動部１２は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ方向やＹ方向にモールドＭを移動可能に構成されてもよい。さらに、モールド移動部１２は、モールドＭのθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）の位置やモールドＭの傾きを調整するための機構を有するように構成されてもよい。モールド保持部１１およびモールド移動部１２は、第１制御部５１によって制御される。

照射部２０は、光源と照射光学系とを有し、インプリント処理において、モールドＭを介して基板Ｗ上のインプリント材に光（例えば紫外線）を照射する。照射光学系は、例えば、光源からの光をインプリント処理に適切な光の状態（光の強度分布、照明領域など）に調整するための光学素子（レンズ、ミラー、遮光板など）を含みうる。本実施形態では、光硬化法を採用しているため、インプリント装置１００が照射部２０を有しているが、熱硬化法を採用する場合には、照射部２０に代えて、インプリント材（熱硬化性インプリント材）を硬化させるための熱源を有することとなる。照射部２０は、第２制御部５２により制御される。

第１計測部２１は、例えばインプリントヘッド１０の内部に設けられたアライメントスコープを含み、基板Ｗに形成されたアライメントマークと、モールドＭに形成されたアライメントマークとのＸＹ方向への相対的な位置ずれを計測する。第１計測部２１は、モールドＭのパターン部の形状や基板Ｗのショット領域の形状を計測するように構成されてもよい。この場合、第１計測部２１は、インプリント処理の対象となる基板Ｗのショット領域とモールドＭのパターン部との間の整合状態（例えば形状差）を計測する計測部として機能しうる。また、第２計測部２２は、オフアクシススコープを含み、必要に応じてグローバルアライメントを実行する。第１計測部２１および第２計測部２２は、第３制御部５３によって制御されうる。

液体供給部２３は、基板Ｗに向けてインプリント材（液滴）を吐出するディスペンサを含み、予め設定されている供給量情報に基づいて、基板Ｗ上にインプリント材を供給する。また、液体供給部２３から基板Ｗ上に供給されるインプリント材の供給量（即ち、供給量情報）は、例えば、基板Ｗに形成されるインプリント材のパターンの厚さ（残膜の厚さ）やインプリント材のパターンの密度などに応じて適宜設定されうる。液体供給部２３は、第４制御部５４によって制御されうる。また、気体供給部２４は、インプリント装置１００の内部で発生したパーティクル（異物）をモールドＭおよび基板Ｗの周辺に侵入させないように気体を供給する機能を有する。気体供給部２４は、第５制御部５５によって制御されうる。

基板ステージ３０は、基板Ｗを保持してＸＹ方向に真空吸着力や静電力などによって基板Ｗを引き付けて保持する基板保持部３１（基板チャック）と、基板保持部３１を支持してベース定盤２の上をＸＹ方向に移動可能な基板移動部３２とを含みうる。基板ステージ３０の位置は、レーザ干渉計３３で計測・モニタされる。また、基板ステージ３０（基板移動部３２）は、モールドＭを基板Ｗ上のインプリント材に押し付ける際、ＸＹ方向における基板Ｗの位置を調整することによりモールドＭと基板Ｗとの位置合わせを行うことができる。基板移動部３２に適用可能なアクチュエータは、例えば、リアモータやエアシリンダを含む。基板移動部３２は、ＸＹ方向だけでなく、Ｚ方向に基板Ｗを移動可能に構成されてもよいし、基板Ｗのθ方向の位置や基板Ｗの傾きを調整するための機構を有するように構成されてもよい。基板ステージ３０およびレーザ干渉計３３は、第６制御部５６によって制御される。

ここで、本実施形態では、インプリント装置１００における押印および離型は、モールド移動部１２によりモールドＭをＺ方向に移動させることで行われる。しかしながら、それに限られず、基板ステージ３０がＺ方向に基板Ｗを移動可能に構成されている場合には、基板ステージ３０、または、インプリントヘッド１０および基板ステージ３０の双方で実現してもよい。また、基板ステージ３０には、基板保持部３１により保持された基板Ｗの上面と同じ高さの面を有する板部材３４（同面板）が、ＸＹ方向において基板Ｗを取り囲むように設けられている。

クリーニング部４０は、例えば、基板ステージ３０の基板保持面３１ａのクリーニング処理を行う機構であり、ブリッジ定盤１によって支持されうる。基板保持面３１ａとは、基板Ｗを保持したときに基板Ｗに接触する面のことであり、本実施形態の場合、基板保持部３１の上面である。クリーニング部４０は、基板ステージ３０の基板保持面３１ａと接触して当該基板保持面３１ａをクリーニングするためのクリーニング部材４１と、クリーニング部材４１を駆動する駆動部４２とを含みうる。また、クリーニング部４０は、基板保持面３１ａのクリーニング処理中に発生するパーティクルを吸引するように、気体を排出する排気部を含んでもよい。クリーニング部４０は、第７制御部５７によって制御される。なお、クリーニング部４０の詳細な構成については後述する。

制御系ＣＮＴは、主制御部５０と第１制御部５１〜第７制御部５７とを含み、インプリント装置の各部を制御する（インプリント処理およびクリーニング処理を制御する）。例えば、主制御部５０は、ＣＰＵやメモリなどを含むコンピュータによって構成され、メモリに格納されたプログラムに従って第１制御部５１〜第７制御部５７を制御することにより、インプリント処理およびクリーニング処理を制御することができる。本実施形態では、主制御部５０が、第１制御部５１〜第７制御部５７を構成するコンピュータとは別のコンピュータで構成されているが、それに限られず、主制御部５０および第１制御部５１〜第７制御部５７が共通のコンピュータで構成されてもよい。

［クリーニング部の構成］
次に、クリーニング部４０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、クリーニング部４０の構成を示す概略図である。クリーニング部４０は、上述したように、基板ステージ３０の基板保持面３１ａをクリーニングするためのクリーニング部材４１と、クリーニング部材４１を駆動する駆動部４２とを含みうる。

クリーニング部材４１は、基板ステージ３０の基板保持面３１ａ（基板保持部３１の上面）に接触した状態で基板保持面３１ａ上を移動することにより、基板保持面３１ａに付着したパーティクル（異物）を取り除くことができる部材である。クリーニング部材４１は、基板保持部３１を構成する材料と同じ材料で構成（作成）されてもよいし、基板保持部３１を構成する材料とは異なる材料で構成されてもよい。

駆動部４２は、軸部材４３を介してクリーニング部材４１を支持する支持部材４４と、支持部材４４をＸ方向に駆動する第１駆動部４５と、支持部材４４をＺ方向に駆動する第２駆動部４６とを含みうる。第１駆動部４５は、例えば、Ｘ方向に支持部材４４を駆動するアクチュエータ４５ａと、Ｘ方向への支持部材４４の駆動をガイド（案内）するガイド部材４５ｂとを含み、クリーニング部材４１をＸ方向に移動させる。また、第２駆動部４６は、Ｚ方向に支持部材４４を駆動するアクチュエータ４６ａと、Ｚ方向への支持部材４４の駆動をガイド（案内）するガイド部材４６ｂとを含み、クリーニング部材４１をＺ方向に移動させる。第１駆動部４５のアクチュエータ４５ａおよび第２駆動部４６のアクチュエータ４６ａとしては、例えば、リニアモータやボールねじなどが用いられうる。

［クリーニング処理］
次に、クリーニング処理について説明する。クリーニング処理は、基板保持面３１ａとクリーニング部材４１とを互いに接触させた状態で、基板保持面３１ａとクリーニング部材４１とをＸＹ方向に相対移動させることにより、基板保持面３１ａに付着したパーティクル（異物）を除去する処理である。クリーニング処理は、例えば基板Ｗの交換時やロットの交換時など、基板ステージ３０（基板保持面３１ａ）上に基板Ｗが配置されていない状態で行われうる。

主制御部５０は、複数回のクリーニング処理を制御し、１回のクリーニング処理では、クリーニング部材４１が基板保持面３１ａの全体にわたって移動（摺動）するようにクリーニング部材４１と基板保持面３１ａとの相対移動を制御する。また、主制御部５０は、第１クリーニング処理（ｎ回目のクリーニング処理（ｎは自然数））とその次に行われる第２クリーニング処理（ｎ＋１回目のクリーニング処理）との間において、クリーニング処理と異なる処理を制御する。クリーニング処理と異なる処理としては、例えば、基板Ｗにパターンを形成する形成処理（本実施形態ではインプリント処理）が挙げられる。

ここで、インプリント装置１００では、前工程で形成された基板Ｗ上の微細なパターンに対し、ナノメートルオーダの精度で次の微細なパターンを重ね合わせて形成する。そのため、基板ステージ３０には、前工程で形成された微細なパターンが歪まないような高い平坦度で基板Ｗを保持することが要求される。しかしながら、基板保持面３１ａとクリーニング部材４１とを互いに接触させた状態で相対移動させる方式のクリーニング処理では、それらの接触面の微細な凹凸形状などに起因して、局所的に摩耗が大きくなる部分が基板保持面３１ａに生じることがある。例えば、当該クリーニング処理を行うと、カッターマークなど、他の箇所に比べて摩耗が大きくなる部分が基板保持面３１ａに生じることがある。このような局所的な摩耗が、複数回のクリーニング処理により同一部分に累積されると、基板保持面３１ａの平坦度が低下し、それに伴い、基板ステージ３０（基板保持部３１）により保持された基板Ｗの平坦度が低下しうる。

そこで、本実施形態のインプリント装置１００は、第１クリーニング処理とその次に行われる第２クリーニング処理とで、基板保持面３１ａに対してクリーニング部材４１を移動させる移動経路を変更する。ここで、移動経路は、本実施形態の場合、基板保持面３１ａ上においてクリーニング部材４１の重心（中心）を移動させる経路（軌跡）として定義され、以下では単に「移動経路」と呼ぶことがある。また、基板保持面３１ａに対するクリーニング部材４１の移動は、基板ステージ３０の基板移動部３２およびクリーニング部４０の駆動部４２の少なくとも一方を制御することにより行われうる。

例えば、主制御部５０は、事前に設定された複数種類の移動経路がクリーニング処理の回数に応じて順番に使用されるように、基板保持面３１ａに対してクリーニング部材４１を移動させる移動経路を決定することができる。図３は、基板保持面３１ａを＋Ｚ方向側から見た図（俯瞰図）である。図３では、事前に設定された複数種類の移動経路として、互いに異なる４種類の移動経路６１〜６４が示されている。ここで、移動経路は、基板保持面３１ａが円形状である場合においては、図３に示すように円形状に設定されることがクリーニング処理の効率の点で好ましい。しかしながら、それに限られず、例えば、基板保持面３１ａやそれに形成された溝パターンの形状が多角形状であったり、クリーニング時間の短縮が図れたりする場合には、移動経路を多角形状などの他の形状に設定してもよい。

１回目のクリーニング処理では、主制御部５０は、移動経路６１を使用して、クリーニング部材４１を基板保持面３１ａ上で移動させる。そして、２回目のクリーニング処理では、主制御部５０は、前回（１回目）のクリーニング処理で使用された移動経路６１と異なる移動経路６２を使用して、クリーニング部材４１を基板保持面３１ａ上で移動させる。同様にして、主制御部５０は、３回目のクリーニング処理では移動経路６３を使用して、４回目のクリーニング処理では移動経路６４を使用して、クリーニング部材４１を基板保持面３１ａ上で移動させる。また、５回目以降のクリーニング処理では、上述した１〜４回目と同様のクリーニング処理が繰り返され、移動経路６１〜６４が順番に使用されることとなる。具体的には、５回目のクリーニング処理では移動経路６１が、６回目のクリーニング処理では移動経路６２が、・・・それぞれ使用されることとなる。

上述したように、本実施形態のインプリント装置１００は、第１クリーニング処理とその次に行われる第２クリーニング処理とで、基板保持面３１ａに対してクリーニング部材４１を相対移動させる移動経路を変更する。これにより、複数回のクリーニング処理において、基板保持面３１ａの同一部分に局所的な摩耗が累積されて基板保持面３１ａの平面度が許容範囲から外れるまでの期間（即ち、基板保持部３１の寿命）を延ばすことができる。即ち、基板保持面３１ａの平坦度の低下速度を低減させることができる。

ここで、本実施形態では、予め設定された複数種類の移動経路がクリーニング処理の回数に応じて順番に使用する例について説明した。しかしながら、それに限られず、例えば、前回のクリーニング処理で使用した移動経路に基づいて、今回のクリーニング処理で使用する移動経路を決定してもよい。具体的には、主制御部５０は、第１クリーニング処理（ｎ回目のクリーニング処理）で使用した第１移動経路に基づいて、第２クリーニング処理（ｎ＋１回目のクリーニング処理）で使用する第２移動経路を、第１移動経路と異ならせるように決定してもよい。

また、図４に示すように、第１移動経路と第２移動経路との間隔ｄは、基板保持面３１ａで保持される基板Ｗの厚さをｔとすると、ｄ／ｔ＜５の関係を満たすように設定されるとよい。図５は、第１移動経路と第２移動経路との間隔ｄ（基板保持面３１ａに形成されるカッターマークの間隔とも言える）に対する基板の撓み量δを示すグラフである。図５に示すグラフは、両端固定支持梁の撓み計算から求めたものであり、ｄ／ｔ＝１での撓み量δを１として規格化している。図９に示すグラフより、撓み量δの規格許容値を１８０以下に設定すると、ｄ／ｔ＜５のときに当該規格許容値を満たすこととなる。なお、上述した間隔ｄの設定方法は、複数種類の移動経路６１〜６４を設定する場合にも適用することができる。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について説明する。本実施形態では、クリーニング処理の実行中にインプリント装置１００が停止しときの対処例について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置１００の構成等は第１実施形態で説明したとおりである。

インプリント装置１００の実際の運用では、地震の発生や工場、装置の予期せぬ不具合などによってクリーニング処理の実行中に装置が停止し、クリーニング処理が完了しないことがある。一例として、主制御部５０が、クリーニング処理が完了した時点で、当該クリーニング処理に使用した移動経路の情報をメモリに記憶するように構成されている場合を想定する。この場合において、クリーニング処理の途中で装置が停止したとすると、装置の復旧後に行われるクリーニング処理では、装置の停止前のクリーニング処理で使用されていた移動経路を再び使用することとなる。例えば、移動経路の５０％程度までクリーニング処理が進んだ状態で装置が停止した場合、装置の復旧後に行われるクリーニング処理では、装置の停止前に使用されていた移動経路の５０％程度までのクリーニング処理が再び行われることとなる。

そのため、本実施形態では、主制御部５０は、第１クリーニング処理が中断した場合、第１クリーニング処理とは異なる移動経路で第２クリーニング処理を行うように、複数回のクリーニング処理を制御する。例えば、第１クリーニング処理に対しては第１移動経路が設定され、第２クリーニング処理に対しては第２移動経路が設定されているとする。この場合において、主制御部５０は、第１クリーニング処理が中断したとすると、復旧後のクリーニング処理として、第２移動経路を使用した第２クリーニング処理を実行する。

図６は、本実施形態におけるクリーニング処理を示すフローチャートである。Ｓ１１では、主制御部５０は、前回のクリーニング処理で使用された移動経路を参照して、今回のクリーニング処理で使用する移動経路を決定し、決定した移動経路をメモリに記憶する。また、主制御部５０は、今回のクリーニング処理が何回目のクリーニング処理であるのか（クリーニング処理の累積回数）をメモリに記憶する。例えば、第１実施形態で説明したように複数種類の移動経路が設定されている場合、主制御部５０は、クリーニング処理の累積回数に応じて、複数種類の移動経路から、今回のクリーニング処理で使用する移動経路を決定（選択）しうる。また、それに限られず、使用する移動経路を記述したファイルを読み込んでもよいし、使用する移動経路を、クリーニング処理の累積回数を変数として物理モデルに基づいて決定してもよい。ここで、クリーニング処理の累積回数とは、例えば基板保持部３１をインプリント装置１００に搭載してから、当該基板保持部３１（基板保持面３１ａ）に対してクリーニング処理を行った回数のことである。

Ｓ１２では、主制御部５０は、Ｓ１１で決定した移動経路に基づいて、クリーニング処理を実行する。Ｓ１３では、主制御部５０は、クリーニング処理が正常に終了したか否かを判断する。クリーニング処理が正常終了しなかった場合（即ち、中断した場合）にはＳ１４に進む。Ｓ１４では、主制御部５０は、装置が復旧した直後に、移動経路の中断位置をメモリに記憶する。例えば、主制御部５０は、装置の復旧直後におけるクリーニング部材４１と基板ステージ３０（基板保持面３１ａ）との相対位置を、移動経路の中断位置として決定することができる。このようにクリーニング処理を制御することにより、主制御部５０は、中断が生じたクリーニング処理の累積回数および中断位置を把握することができる。そのため、復旧後のクリーニング処理において、中断が生じたクリーニング処理と移動経路が重複することを回避することができる。

ここで、クリーニング処理の中断が頻発すると、複数種類の移動経路の各々における使用回数が偏り、平均的な使用回数にならずに、基板保持面３１ａの平坦度が低下することが懸念される。そのため、主制御部５０は、第１クリーニング処理が中断した場合、第２クリーニング処理において、第１クリーニング処理で使用された第１移動経路の残りの部分でのクリーニング処理行ってもよい。つまり、第２クリーニング処理では、第１移動経路における残りの部分でのクリーニング処理と、第２移動経路でのクリーニング処理と実行しうる。これにより、各移動経路の使用回数の偏りを低減することができる。

具体的には、図７に示すように、第１移動経路６０ａにおける７０％程度の位置Ｓで第１クリーニング処理が中断したとする。この場合、主制御部５０は、次に行われる第２クリーニング処理として、第１移動経路６０ａにおける残り３０％の部分Ｒでのクリーニング処理と、第２移動経路６０ｂでのクリーニング処理とを行う。復旧直後のクリーニング部材４１は第１移動経路６０ａの中断位置Ｓにあるため、第１移動経路６０ａの残りの部分でのクリーニング処理を、第１移動経路の中断位置Ｓから開始することが時間短縮の点で好ましい。

また、クリーニング処理において基板保持面３１ａが削られる量（削り量）は、必ずしも基板保持面３１ａの全面で均一になるとは限らない。基板保持部３１の材料に起因した不均一などが考えられる。削り量の不均一に対しては、基板保持部３１の特性を事前に取得しておき、その特定を、複数種類の移動経路の設定に反映させてもよい。例えば、複数種類の移動経路の各々についてクリーニング処理を実行したときの基板保持面３１ａの削れ量を示す情報を、実験やシミュレーションなどにより事前に取得しておく。そして、主制御部５０は、当該情報に基づいて、削れ量が比較的大きい移動経路については使用回数を少なくし、削れ量が比較的小さい移動経路については使用回数を多くするように、移動経路を決定してもよい。これにより、複数種類の移動経路における削り量の均一化を図ることができる。

この例において、各移動経路についての削れ量を示す情報に基づいて、複数種類の移動経路の間隔を変更してもよい。例えば、複数種類の移動経路のうち、削れ量が比較的大きい移動経路に対しては、当該移動経路とその隣の移動経路との間隔を広げ、削れ量が比較的小さい移動経路に対しては、当該移動経路とその隣の移動経路との間隔を狭める。これにより、複数種類の移動経路における削り量の均一化を図ることができる。

さらに、図１に示すように、基板保持面３１ａの平坦度を計測する平坦度計測部２５をインプリント装置１００に設けておき、平坦度計測部２５での計測結果に基づいて、複数の移動経路の間隔を変更してもよい。例えば、主制御部５０は、図８に示すように、Ｓ１１の工程とＳ１２の工程との間において、平坦度計測部２５で基板保持面３１ａの平坦度を計測する工程Ｓ１５を行う。主制御部５０は、平坦度計測部２５での計測結果に基づいて、基板保持面３１ａのうち、凸状になっている部分に対しては移動経路の間隔を狭め、凹状になっている部分に対しては移動経路の間隔を広げるように、複数種類の移動経路の間隔を変更する。これにより、基板保持面３１ａのうち、凸状になっている部分ではクリーニング処理での削り量を増加させ、凹状になっている部分ではクリーニング処理での削り量を減少させることができる。これにより、基板保持面３１ａの平坦度の低下を低減することができる。なお、図８に示すフローチャートにおけるＳ１５以外の工程は、図６に示すフローチャートと同様である。

＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態について説明する。本実施形態では、１回のクリーニング処理において、基板保持面３１ａに対してクリーニング部材４１を２周以上移動させる例について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置１００の構成等は第１実施形態で説明したとおりである。

図９は、基板保持面３１ａを＋Ｚ方向側から見た図（俯瞰図）である。一例として、本実施形態のクリーニング部材の外形（直径）は、第１実施形態のクリーニング部材４１の外形（直径）の１／２以下の大きさである。そのため、本実施形態では、１回のクリーニング処理において、基板保持面３１ａに対してクリーニング部材４１を２周移動させることで、基板保持面３１ａの全体にわたってクリーニング部材４１を移動させることができる。

具体的には、図９に示すように、移動経路６１〜６４の各々について、第１部分経路６１ａ〜６４ａと第２部分経路６１ｂ〜６４ｂとが設定されている。移動経路６１でのクリーニング処理では、第１部分経路６１ａでクリーニング部材４１を移動した後、第２部分経路６１ｂでクリーニング部材を移動させることで、基板保持面３１ａの全体にわたってクリーニング部材４１を移動させることができる。移動経路６２〜６４の各々でのクリーニング処理についても、移動経路６１と同様にクリーニング部材４１の移動が行われうる。

＜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、基板に供給（塗布）されたインプリント材に上記のインプリント装置（インプリント方法）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。

インプリント装置を用いて成形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。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、物品の具体的な製造方法について説明する。図１０（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ェハ等の基板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１０（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１０（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚ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として光を型４ｚを通して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１０（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、型の凸部が硬化物の凹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１０（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１０（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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１０：インプリントヘッド、２５：平坦度計測部、３０：基板ステージ、３１：基板保持部、３１ａ：基板保持面、４０：クリーニング部、５０：主制御部

Claims (12)

1. 基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
   基板を保持する保持面を有する保持部と、
   前記保持面をクリーニングするための部材と、
   前記保持面と前記部材とを互いに接触させた状態で相対移動させることにより、前記保持面のクリーニング処理を制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、第１クリーニング処理とその次に行われる第２クリーニング処理とを含む複数回の前記クリーニング処理を制御し、前記第１クリーニング処理と前記第２クリーニング処理とで、前記保持面に対して前記部材を移動させる移動経路を変更する、ことを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 前記制御部は、１回の前記クリーニング処理を、前記部材が前記保持面の全体にわたって移動するように制御する、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. 前記制御部は、前記第１クリーニング処理と前記第２クリーニング処理との間において、前記クリーニング処理とは異なる処理を制御する、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. 前記クリーニング処理とは異なる処理は、基板にパターンを形成する形成処理を含む、ことを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記制御部は、事前に設定された複数種類の移動経路が前記クリーニング処理の回数に応じて順番に使用されるように、前記複数種類の移動経路の中から、前記クリーニング処理に使用する移動経路を決定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記保持面の平面度を計測する計測部を更に含み、
   前記制御部は、前記計測部で計測された前記保持面の平坦度に基づいて、前記複数種類の移動経路の間隔を変更する、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. 前記制御部は、前記第１クリーニング処理が中断した場合、前記第１クリーニング処理で使用された第１移動経路とは異なる第２移動経路で前記部材の移動を制御するように、前記第２クリーニング処理を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記制御部は、前記第１移動経路の中断位置から前記部材の移動を開始するように前記第２クリーニング処理を制御する、ことを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記制御部は、前記第１クリーニング処理で前記保持面に対して前記部材を移動させた第１移動経路に基づいて、前記第２クリーニング処理で前記保持面に対して前記部材を移動させる第２移動経路を、前記第１移動経路と異ならせるように決定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記制御部は、前記第１クリーニング処理で使用される第１移動経路と前記第２クリーニング処理で使用される第２移動経路との間隔をｄ、前記基板の厚さをｔとしたとき、ｄ／ｔ＜５の関係を満たすように当該間隔を決定する、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. 前記移動経路は、前記保持面に対して前記部材を２周以上移動させる経路を含む、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. 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を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、
    前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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