JP6966845B2 - 温調装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、温調装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。

リソグラフィ装置では、原版を用いて基板上にパターンを形成する処理中に原版や基板に温度変化が生じると、基板上にパターンを精度よく形成することが困難になりうる。そのため、リソグラフィ装置では、外部から搬入された物品（原版や基板）を、当該処理時における設定温度に温調しておくことが好ましい。特許文献１には、複数の台にそれぞれ設けられた流路に、温調された液体を流すことにより、複数段の台にそれぞれ置かれた基板を温調する装置が提案されている。

特開２００３−１７３９５８号公報

特許文献１に記載の装置では、複数段の台のそれぞれに流路が設けられている。しかしながら、複数の基板を同じ設定温度に温調する場合においては、複数段の台のそれぞれに流路を設けることは煩雑であり、装置構成が複雑化しうる。

そこで、本発明は、単純な構成により複数の物品を温調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温調装置は、複数の物品を温調する温調装置であって、物品を保持する保持面をそれぞれ有し、かつ互いに離隔して配置された複数の第１部材と、流体を流すための流路が形成され、前記複数の第１部材の各々に接続された第２部材と、前記第２部材の流路に流す流体を温調することにより前記複数の第１部材を温調する温調部と、を含み、前記複数の第１部材の各々は、真空源に連通した溝を前記保持面に有し、前記真空源により溝から気体が排出されることで前記物品を保持する、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、単純な構成により複数の物品を温調するために有利な技術を提供することができる。

第１実施形態の温調装置の正面図である。 第１実施形態の温調装置の上面図である。 第１実施形態の温調装置の側面図である。 第１実施形態の温調装置の断面図である。 第２実施形態の温調装置の正面図である。 第２実施形態の温調装置の上面図である。 第２実施形態の温調装置の断面図である。 第１プレートの構成を説明するための図である。 第４実施形態の温調装置の正面図である。 第４実施形態の温調装置の断面図である。 第５実施形態の温調装置の正面図である。 第５実施形態の温調装置の断面図である。 第６実施形態の温調装置の正面図である。 第６実施形態の温調装置の上面図である。 第６実施形態の温調装置の断面図である。 第７実施形態の温調装置の正面図である。 第７実施形態の温調装置の断面図である。 インプリント装置を示す概略図である。

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。

＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態の温調装置１０について説明する。本実施形態の温調装置１０は、リソグラフィ装置に用いられる複数の物品を温調する装置である。本実施形態では、リソグラフィ装置としてのインプリント装置で用いられる複数の原版（モールド）を温調装置１０によって温調する例について説明するが、本実施形態の温調装置１０が温調する対象物は当該原版に限られるものではない。例えば、本実施形態の温調装置１０は、インプリント装置でパターンを形成すべき複数の基板を温調するために用いられてもよいし、インプリント装置以外のリソグラフィ装置で用いられる複数の原版や複数の基板を温調するために用いられてもよい。また、本実施形態の温調装置１０によって温調される複数の物品には、上述した複数の原版や複数の基板の他に、パターンが形成される前の複数の原版（モールド）なども含みうる。

図１〜図４はそれぞれ、第１実施形態の温調装置１０を示す概略図である。図１は、温調装置１０を−Ｙ方向から見た正面図であり、図２は、温調装置１０をＺ方向から見た上面図である。また、図３は、温調装置１０を−Ｘ方向から見た側面図であり、図４は、温調装置１０の断面図（図１におけるＡ−Ａ断面図）である。

温調装置１０は、原版１をそれぞれ保持し且つ鉛直方向（Ｚ方向）に互いに離隔して配置された複数の第１プレート１１（第１部材）と、複数の第１プレート１１の各々に接続された第２プレート１２（第２部材）とを含みうる。また、温調装置１０は、第２プレート１２を介して複数の第１プレート１１を温調する温調部１３を含みうる。本実施形態の温調装置１０は、３個の第１プレート１１−１〜１１−３と２個の第２プレート１２とを有しており、２個の第２プレート１２によって３個の第１プレート１１−１〜１１−３を水平方向（Ｘ方向）から挟み込む構成としている。しかしながら、これに限られるものではなく、温調装置１０は、第１プレート１１を複数個（２個以上）、および第２プレート１２を少なくとも１個設けた構成であればよい。また、温調装置１０は、２個の第２プレート１２を設ける場合、２個の第２プレート１２によって複数の第１プレート１１を水平方向から挟み込む構成に限られず、２個の第２プレート１２の各々が複数の第１プレート１１に接続された構成であればよい。

まず、各第１プレート１１の構成について説明する。各第１プレート１１は、原版１を吸着保持する保持部１１ａを有する。保持部１１ａは、原版１を保持する保持面に形成されたリング状の溝１１ａ_１と、当該溝１１ａ_１に連通する第１連通路１１ａ_２および第２連通路１１ａ_３とを含みうる。第１連通路１１ａ_２は、真空ポンプに接続流路を介して接続され、原版１を吸着保持する際には、第１連通路１１ａ_２を介して溝１１ａ_１から気体が排出される。このように溝１１ａ_１から気体を排出して第１プレート１１に原版１を真空吸着させるにより、原版１と第１プレート１１との密着度を向上させ、原版１と第１プレート１１との間の伝熱効率を向上させることができる。また、第２連通路１１ａ_３は、気体供給源に接続流路を介して接続され、第１プレート１１から原版１を搬出する際に、第２連通路１１ａ_３を介して溝１１ａ_１に気体（例えばクリーンドライエア）が供給される。このように第１プレート１１から原版１を搬出する際に溝１１ａ_１に気体を供給することにより、溝１１ａ_１の気圧を速やかに上昇させ、第１プレート１１による原版１の真空吸着を速やかに解除することができる。

本実施形態では、第１連通路１１ａ_２および第２連通路１１ａ_３を設け、溝１１ａ_１からの気体の排出と溝１１ａ_１への気体の供給とを互いに異なる連通路を介して行っているが、それに限られるものではない。例えば、気体の排出と供給とを共通の連通路を介して行ってもよいし、溝１１ａ_１に気体を供給しなくても溝１１ａ_１の気圧が速やかに上昇する場合には第２連通路１１ａ_３を設けなくてもよい。また、本実施形態の保持部１１ａは、真空吸着により原版１を保持する構成としているが、静電吸着など真空吸着とは異なる吸着手段により原版１を保持する構成であってもよい。ここで、第１プレート１１には、温調された流体を流すための流路は設けられていない。

また、第１プレート１１は、搬送ハンド（不図示）によって原版１を第１プレート１１に搬送する際に搬送ハンドが挿入される溝１１ｂと、原版１の四隅に相当する位置に配置された位置決めガイド１４とを有しうる。溝１１ｂは、搬送ハンドの構成に合わせて位置や幅、深さなどが設定されうる。位置決めガイド１４は、搬送ハンドによって第１プレート１１の上に搬送された原版１の位置ずれ（第１プレート１１に対する水平方向の位置ずれ）を低減するように、テーパ状に構成されうる。位置決めガイド１４は、低発塵であり且つ低摩擦係数を有する材料で作製されることが好ましく、当該材料としては、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリオキシメチレン（ＰＯＭ）などのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。

ここで、第１プレート１１は、熱伝導率および熱容量が大きい母材から作製されることが好ましい。母材の熱伝導率が大きいほど原版１（物品）の温調時間を短縮することができ、母材の熱容量が大きいほど原版１の温度ムラを低減することができるからである。母材の材料は、熱伝導率が比較的大きいアルミニウム、銅、カーボンナノチューブ、およびそれらを含む材料の中から、製造コスト、温調時間の許容値、温度分布の許容値などを考慮して選定されうる。また、第１プレート１１は、原版１の保持により当該原版１に損傷が生じたり、第１プレート１１と原版１との接触部分から発塵したりすることを防止するため、母材の表面に保護膜が形成されうる。例えば、保護膜は、母材（銅）に対して化学ニッケルメッキを行った後、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングを施すことにより形成されうる。

次に、第２プレート１２の構成について説明する。第２プレート１２は、定盤１５によって支持されるとともに、複数の第１プレート１１の各々に接続される。第２プレート１２は、図３に示すように、第２プレート１２と各第１プレート１１とが密着するように、１つの第１プレート１１に対して複数（好ましくは３本以上）のボルト１６を用いて各第１プレート１１に接続されることが好ましい。このとき、第１プレート１１と第２プレート１２との伝熱効率を向上させるため、それらの間に、熱伝導率の高い接着剤やグリスを介在させるとよい。

また、第２プレート１２の内側には、温調された流体を流すための流路１２ａが形成されている。第２プレート１２の流路は、例えば、機械加工により第２プレート１２に直接形成する方法や、金属配管を圧入する方法などにより形成されうる。そして、第２プレート１２の流路１２ａは、接続流路１７を介して温調部１３に連通している。第２プレート１２の流路１２ａに流す流体は、例えば純水や、純水にエチレングリコールまたはプロピレングリコールを添加した液体であることが好ましい。

本実施形態の温調装置１０のように複数の第２プレート１２を用いる場合には、複数の第２プレート１２の各々に形成された流路１２ａを接続流路１７ａを介して互いに連通させることが好ましい。例えば、図１に示すように２個の第２プレート１２を用いる場合を想定する。この場合、２個の第２プレート１２のうち一方の流路１２ａから流出した流体が他方の流路１２ａに流入するように、２個の第２プレート１２の各々に形成された流路１２ａを、接続流路１７ａを介して互いに連通させることが好ましい。これにより、温調部１３では一系統の温調を行うだけでよいため、温調部１３の構成を単純化することができる。

第２プレート１２の流路１２ａは、複数の第１プレート１１の温調が均等に行われるように形成されることが好ましい。例えば、第２プレート１２の流路１２ａは、図３に示すように、各第１プレート１１の接続領域を流体が連続して流れるように、複数の第１プレート１１が配列する方向（Ｚ方向）に延設された部分（以下、延設部分１２ａ_１と称する）を含むように形成されうる。具体的には、延設部分１２ａ_１は、第２プレート１２のうち第１プレート１１−１〜１１−３がそれぞれ接続される領域１２−１〜１２−３を流体が連続して流れるようにＺ方向に延設された部分である。このような延設部分１２ａ_１は、より多く設ける方が複数の第１プレート１１の温調を均等に行う上で好ましい。本実施形態の第２プレート１２では、図３に示すように、４つの延設部分１２ａ_１を含むように流路が形成されている。

温調部１３は、例えばチラー１３ａを含み、第２プレート１２の流路１２ａに流す流体を温調することにより、第２プレート１２を介して複数の第１プレート１１を温調する。ここで、温調装置１０は、第２プレート１２の温度を検出する検出部１８と、検出部１８の検出結果に基づいて、複数の第１プレート１１によって保持されている複数の原版の温度が設定温度になるように温調部１３を制御する制御部１９を設けてもよい。検出部１８は、０．０１℃以下の温度誤差を実現するため、例えば白金測温抵抗体を用いた温度センサを含みうる。本実施形態の検出部１８は、第２プレート１２の温度を検出するように第２プレート１２に設けられているが、それに限られるものではない。例えば、各第１プレート１１の温度を検出するように各第１プレート１１に設けられてもよいし、各第１プレート１１により保持された各原版１の温度を検出するように構成されてもよい。また、制御部１９は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成されうる。このように検出部１８および制御部１９を設けることで、温調部１３によって複数の第１プレート１１を精度よく温調することができる。

上述したように、本実施形態の温調装置１０は、原版１をそれぞれ吸着保持する複数の第１プレート１１と、複数の第１プレート１１の各々に接続された第２プレート１２と、第２プレート１２を介して複数の第１プレート１１を温調する温調部とを含みうる。このように温調装置１０を構成することにより、複数の物品を単純な構成で一括に温調することができる。

ここで、本実施形態の温調部１３は、第２プレート１２の流路１２ａに流す流体を温調するチラー１３ａを含む構成としたが、それに限られるものではない。例えば、温調部１３は、加熱素子１３ｂ（例えばペルチェ素子）を含み、加熱素子１３ｂによって第２プレート１２を加熱することにより、複数の第１プレート１１を第２プレート１２を介して温調してもよい。この場合、第２プレート１２に流路１２ａを設ける必要はなくなる。さらに、温調部１３は、加熱素子に限らず、第２プレートに設けられた熱電素子によって、第２プレート１２を冷却して複数の第１プレート１１を温調してもよい。

また、本実施形態では、複数の第１プレート１１の各々における上面に保持部１１ａが設けられ、各第１プレート１１が上面で原版１を吸着保持する構成としているが、それに限られるものではない。例えば、複数の第１プレート１１の各々における下面に保持部１１ａが設けられ、各第１プレート１１が下面で原版１を吸着保持する構成としてもよい。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態の温調装置２０について説明する。第２実施形態の温調装置２０は、第１実施形態の温調装置１０と比べ、複数の第１プレート１１の各々における下面に保持部１１ａが設けられているとともに、複数の第１プレート１１の各々における下面に原版１を押し付ける押付部２１をさらに含む。以下では、押付部２１の構成について説明する。

図５〜図７はそれぞれ、第２実施形態の温調装置２０を示す概略図である。図５は、温調装置２０を−Ｙ方向から見た正面図であり、図６は、温調装置２０をＺ方向から見た上面図である。また、図７は、温調装置２０の断面図（図５におけるＢ−Ｂ断面図）である。温調装置２０の側面図は、第１実施形態の温調装置１０の側面図（図３）と同様であるため省略する。押付部２１は、例えば、定盤１５によって支持されたベース部材２１ａと、原版１を支持する支持部２１ｂと、原版１の押付方向（Ｚ方向）に支持部２１ｂを案内するガイド部材２１ｃと、押付方向に支持部２１ｂを駆動する駆動部２１ｄとを含みうる。ガイド部材２１ｃは、ベース部材２１ａに固定されており、本実施形態では２本のガイド部材２１ｃが用いられている。

支持部２１ｂは、２本のガイド部材２１ｃに移動可能に取り付けられた台２１ｂ_１と、原版１を支持するための支持ピン２１ｂ_２とを含みうる。支持ピン２１ｂ_２は、原版１のうちパターンが形成されたメサ部１ａの周辺部（メサ部１ａ以外の部分）を支持するように配置され、波形座金２１ｂ_３（例えばスプリングワッシャ）を介して台２１ｂ_１に取り付けられている。波形座金２１ｂ_３を支持ピン２１ｂ_２と台２１ｂ_１との間に設けることにより、駆動部２１ｄが支持部２１ｂを駆動することにより支持ピン２１ｂ_２が原版１に加える力を緩和し、原版１が損傷することを防止することができる。

駆動部２１ｄは、例えば、バネ２１ｄ_１と、アクチュエータ２１ｄ_２とを含み、支持部２１ｂ（台２１ｂ_１）を駆動する（昇降させる）。バネ２１ｄ_１は、台２１ｂ_１を＋Ｚ方向に駆動する引っ張り力が発生するように、一方の端部が台２１ｂ_１に、および他方の端部がベース部材２１ａに取り付けられている。アクチュエータ２１ｄ_２は、例えばエアシリンダを含み、台２１ｂ_１を−Ｚ方向に駆動する。ここで、第２実施形態では、位置決めガイド１４は、搬送ハンドによって支持部２１ｂ（支持ピン２１ｂ_２）の上に搬送された原版１の位置ずれ（水平方向の位置ずれ）を低減するように、第２プレート１２に取り付けられている。

次に、駆動部２１ｄによる支持部２１ｂの駆動について、図７を参照しながら説明する。図７に示す最下段は、第1プレート１１によって原版１が保持される前の状態を示しており、下から２段目は、第１プレート１１によって原版１が保持されている状態を示している。駆動部２１ｄ（アクチュエータ２１ｄ_２）の制御は制御部１９によって行われうる。

搬送ハンドによって原版１を温調装置２０に搬入する際には、制御部１９は、アクチュエータ２１ｄ_２の駆動力を大きくしていき、台２１ｂ_１と第１プレート１１との間隔が拡がるように台２１ｂ_１を−Ｚ方向に移動させる（下降させる）。搬送ハンドによって原版１が支持部２１ｂ（支持ピン２１ｂ_２）の上に配置されると、制御部１９は、台２１ｂ_１と第１プレート１１との間の距離が縮まるようにアクチュエータの駆動力を小さくしていく。このとき、バネ２１ｄ_１の引っ張り力により、台２１ｂ_１と第１プレート１１との間隔が縮まるように台２１ｂ_１が＋Ｚ方向に移動する（上昇する）ため、支持部２１ｂの上に配置された原版１と第１プレート１１とを接触させることができる。そして、原版１と第１プレート１１とを接触させた後では、第１プレート１１の保持部１１ａにより原版１が吸着保持されるとともに、バネ２１ｄ_１の引っ張り力により、原版１が第１プレート１１に押し付けられうる。また、制御部１９は、搬送ハンドによって原版１を温調装置２０から搬出する際には、第１プレート１１の保持部１１ａによる原版１の吸着保持を解除するとともに、アクチュエータ２１ｄ_２の駆動力を大きくしていく。これにより、台２１ｂ_１と第１プレート１１との間隔が拡がるように台２１ｂ_１を−Ｚ方向に移動させることができる。

駆動部２１ｄにより支持部２１ｂを昇降させる速度は、速すぎる場合には原版１と第１プレート１１の接触の際に原版１が破損し、遅すぎる場合には生産性が低下しうる。そのため、当該速度は、５〜２０ｍｍ／ｓの範囲内であることが、原版１の破損防止および生産性の観点で好ましい。また、当該速度は、アクチュエータ２１ｄ_２としてエアシリンダを用いる場合、エアシリンダに構成されたスピードコントローラのニードル弁の開閉具合で調整されうる。ここで、本実施形態の駆動部２１ｄは、バネ２１ｄ_１およびアクチュエータ２１ｄ_２を用いて支持部２１ｂを昇降させる構成としているが、それに限られるものではなく、例えばアクチュエータのみを用いて支持部２１ｂを昇降させてもよい。この場合、装置の電源をオフするとアクチュエータの駆動力が失われるため、支持部２１ｂの高さ（Ｚ方向の位置）を維持させるための機構を設けておくとよい。

上述のように押付部２１を含む温調装置２０は、特にインプリント装置に用いられる原版１（モールド）を温調するのに好適である。例えば、インプリント装置に用いられる原版１には、パターンを有するメサ部１ａが設けられており、メサ部１ａを下側とした状態（即ち、メサ部１ａが設けられた面を下面とした状態）で、インプリントヘッドに取り付けられる。そのため、インプリント装置に用いられる原版１を温調する温調装置として、メサ部１ａを下側とした状態で、かつメサ部１ａが第１プレート１１に接触しないように原版１を保持する第２実施形態の温調装置２０が適用されることが好ましい。

＜第３実施形態＞
インプリント装置に用いられる原版１を第２実施形態の温調装置２０によって温調する場合、図８（ａ）に示すように、メサ部１ａが設けられた面（第１面１ｂ）の反対側の面（第２面１ｃ）を第１プレート１１に接触させることが好ましい。これは、原版１のメサ部１ａにパーティクルが付着することを防止するためである。しかしながら、原版１のメサ部１ａは微細であり、第１面１ｂと第２面１ｃとの判別が困難であるため、第１面１ｂが第１プレート１１に接触するように原版１が第１プレート１１によって保持されることが起こりうる。このとき、図８（ｃ）に示すように、メサ部１ａが第１プレート１１に接触してしまうと、メサ部１ａにパーティクルが付着したり、メサ部１ａが破損したりしうる。

そのため、第１プレート１１には、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、メサ部１ａが設けられた第１面１ｂが第１プレート１１に接触した場合に当該メサ部１ａが第１プレート１１に接触することを防止するための凹部１１ｃが設けられるとよい。このように凹部１１ｃを設けることにより、第１面１ｂが第１プレート１１に接触するように原版１が第１プレート１１によって保持されたときでも、図８（ｂ）に示すように、メサ部１ａが第１プレート１１に接触することを回避することができる。凹部１１ｃの深さや大きさは、原版１のメサ部１ａの形状に応じて適宜変更されうる。

＜第４実施形態＞
本発明に係る第４実施形態の温調装置４０について説明する。本実施形態の温調装置４０は、第１実施形態の温調装置１０と比べ、複数の原版１（複数の物品）を更に効率よく温調することができるように構成されている。図９および図１０は、第４実施形態の温調装置４０を示す概略図である。図９は、温調装置４０を−Ｙ方向から見た正面図であり、図１０は、温調装置４０の断面図（図９におけるＣ−Ｃ断面図）である。本実施形態の温調装置４０において、以下で説明する構成以外の構成は、第１実施形態の温調装置１０と同様である。

本実施形態の温調装置４０では、図９および図１０に示すように、原版１が収まる（収容される）凹部１１ｄが複数の第１プレート１１の各々に形成されている。凹部１１ｄは、原版１の第２面（メサ部１ａが設けられた面の反対側の面）に接触する底面１１ｄ_１と、原版１の側面に対面する側面１１ｄ_２とによって規定される。底面１１ｄ_１には、第１連通路１１ａ_２を介して真空ポンプに接続されたリング状の溝１１ａ_１が形成されており、原版１を吸着保持する際には、第１連通路１１ａ_２を介して溝１１ａ_１から気体が排出される。即ち、底面１１ｄ_１は、原版を保持する保持面として機能しうる。また、凹部１１ｄは、原版１の側面と凹部１１ｄの側面１１ｄ_２とが接触せず且つそれらの隙間ができるだけ小さくなるように、原版１の外形寸法より大きく構成される。原版１の側面と凹部１１ｄの側面１１ｄ_２との隙間は、例えば０ｍｍより大きく且つ０．５ｍｍ以下（即ち、０ｍｍ＜隙間≦０．５ｍｍ）であることが好ましい。

このように第１プレート１１に凹部１１ｄを形成し、当該凹部１１ｄに原版１を収容することにより、第１プレート１１（凹部１１ｄの側面１１ｄ_２）と原版１の側面との間での熱輻射の効果によって原版１を更に効率よく温調することができる。ここで、凹部１１ｄは、その深さが原版１の厚さより大きくなるように形成されていることが、原版１を効率よく温調するために好ましいが、それに限られず、原版１の厚さより小さくてもよい。

＜第５実施形態＞
本発明に係る第５実施形態の温調装置５０について説明する。本実施形態の温調装置５０は、第２実施形態の温調装置２０と比べ、複数の原版１（複数の物品）を更に効率よく温調することができるように構成されている。図１１および図１２は、第５実施形態の温調装置５０を示す図である。図１１は、温調装置５０を−Ｙ方向から見た正面図であり、図１２は、温調装置５０の断面図（図１１におけるＤ−Ｄ断面図）である。本実施形態の温調装置５０において、以下で説明する構成以外の構成は、第２実施形態の温調装置２０と同様である。

本実施形態の温調装置５０では、図１１および図１２に示すように、原版１が収まる（収容される）凹部１１ｅが複数の第１プレート１１の各々に形成されている。凹部１１ｅは、原版１の第２面に接触する上面１１ｅ_１と、原版１の側面に対面する側面１１ｅ_２とによって規定される。上面１１ｅ_１には、第１連通路１１ａ_２を介して真空ポンプに接続されたリング状の溝１１ａ_１が形成されており、原版１を吸着保持する際には、第１連通路１１ａ_２を介して溝１１ａ_１から気体が排出される。即ち、上面１１ｅ_１は、原版を保持する保持面として機能しうる。また、凹部１１ｅは、原版１の側面と凹部１１ｅの側面１１ｅ_２とが接触せず且つそれらの隙間ができるだけ小さくなるように、原版１の外形寸法より大きく構成される。原版１の側面と凹部１１ｅの側面１１ｅ_２との隙間は、例えば０ｍｍより大きく且つ０．５ｍｍ以下（即ち、０ｍｍ＜隙間≦０．５ｍｍ）であることが好ましい。

このように第１プレート１１に凹部１１ｅを形成し、当該凹部１１ｅに原版１を収容することにより、第１プレート１１（凹部１１ｅの側面１１ｅ_２）と原版１の側面との間での熱輻射の効果によって原版１を更に効率よく温調することができる。ここで、凹部１１ｄの深さは、原版１の厚さより大きくなる（深くなる）ように形成されていることが、原版１を効率よく温調するために好ましいが、それに限られず、原版１の厚さより小さく（浅く）てもよい。

＜第６実施形態＞
本発明に係る第６実施形態の温調装置６０について説明する。本実施形態の温調装置６０は、第５実施形態の温調装置５０と比べ、支持部２１ｂの構成が異なっており、複数の原版１（複数の物体）を更に効率よく温調することができる。図１３〜図１５は、第６実施形態の温調装置６０を示す図である。図１３は、温調装置６０を−Ｙ方向から見た正面図であり、図１４は、温調装置６０をＺ方向から見た上面図であり、図１５は、温調装置６０の断面図（図１３におけるＥ−Ｅ断面図）である。本実施形態の温調装置６０において、以下で説明する構成以外の構成は、第５実施形態の温調装置５０と同様である。

本実施形態の温調装置６０における支持部２１ｂの台２１ｂ_１の内側には、図１４に示すように、温調部１３によって温調された流体が供給される流路２１ｂ_４が形成されている。当該流路２１ｂ_４には、接続流路１７から分岐した接続流路１７ｂを介して、温調部１３によって温調された流体が供給される。これにより、支持部２１ｂの台２１ｂ_１と原版１との間での熱輻射の効果によって原版１を更に効率よく温調することができる。

ここで、台２１ｂ_１と原版１との間での熱輻射の効果を更に高めるためには、台２１ｂ_１と原版１とを可能な限り近づけることが好ましい。そのため、本実施形態の温調装置６０では、図１３および図１５に示すように、原版１を支持するための支持ピン２１ｂ_２が、台２１ｂ_１に形成された凹部２１ｂ_５の内側に設けられている。具体的には、支持ピン２１ｂ_２が、当該凹部２１ｂ_５の底面に波形座金２１ｂ_３を介して取り付けられている。例えば、凹部２１ｂ_５は、台２１ｂ_１と原版１との隙間が０ｍｍより大きく且つ０．５ｍｍ以下（即ち、０ｍｍ＜隙間≦０．５ｍｍ）の範囲内となるように形成されることが好ましい。また、台２１ｂ_１には、原版１のメサ部１ａと台２１ｂ_１とが接触することを防ぐための溝２１ｂ_６が形成されるとよい。

＜第７実施形態＞
本発明に係る第７実施形態の温調装置７０について説明する。本実施形態の温調装置７０は、第２実施形態の温調装置２０と比べ、複数の原版１（複数の物品）を更に効率よく温調することができるように構成されている。図１６および図１７は、第７実施形態の温調装置７０を示す図である。図１６は、温調装置７０を−Ｙ方向から見た正面図であり、図１７は、温調装置７０の断面図（図１６におけるＦ−Ｆ断面図）である。本実施形態の温調装置７０において、以下で説明する構成以外の構成は、第２実施形態の温調装置２０と同様である。

本実施形態の温調装置７０では、図１６および図１７に示すように、原版１が収容される凹部１１ｆが複数の第１プレート１１の各々に形成されている。凹部１１ｆは、原版１の第２面に対面する上面１１ｆ_１と、原版１の側面に対面する側面１１ｆ_２とによって規定される。また、凹部１１ｆは、保持部２１ｂの台２１ｂ１を上昇させて原版１を凹部１１ｆに収容したときに、台２１ｂ１と第１プレート１１とが接触するように、原版１の厚さより大きい深さで形成される。このとき、原版１と第１プレート１１との間には、隙間が形成されうる。このように台２１ｂ１と第１プレート１１とを接触させることにより、原版１を凹部１１ｆの内部に閉じ込めることができる。そして、凹部１１ｆの内部に閉じ込められた原版１は、第１プレート１１と原版１との間での熱輻射の効果、および台２１ｂ１と原版１との間での輻射熱の効果により、更に効率よく温調されうる。ここで、本実施形態の温調装置７０では、原版１を吸着保持する保持部を第１プレート１１に設けなくてもよいため、温調装置の構成をシンプルにすることができる。

台２１ｂ_１と原版１との間での熱輻射の効果を更に高めるためには、台２１ｂ_１と原版１とを可能な限り近づけることが好ましい。そのため、本実施形態の温調装置６０では、第６実施形態の温調装置６０と同様に、図１３および図１５に示すように、原版１を支持するための支持ピン２１ｂ_２が、台２１ｂ_１に形成された凹部２１ｂ_５の内側に設けられている。また、第６実施形態の温調装置６０と同様に、温調部１３によって温調された流体が供給される流路が台２１ｂ_１に形成されていてもよい。更に、第１プレート１１と原版１との間での熱輻射の効果を更に高めるためには、第１プレート１１（凹部１１ｆの上面１１ｆ_１）と原版１との隙間が可能な限り小さくなるように凹部１１ｆを形成するとよい。例えば、凹部１１ｆは、第１プレート１１と原版との隙間が０ｍｍより大きく且つ０．５ｍｍ以下（即ち、０ｍｍ＜隙間≦０．５ｍｍ）の範囲内になるように形成されることが好ましい。

＜リソグラフィ装置の実施形態＞
基板にパターンを形成する処理を行うリソグラフィ装置において、上述の温調装置を適用する例について説明する。リソグラフィ装置は、例えば、原版（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インプリント装置や、原版（マスク）のパターンを基板に転写する露光装置、荷電粒子線を用いて基板にパターンを形成する描画装置を含みうる。そして、リソグラフィ装置は、リソグラフィ装置に搬入された原版および基板の少なくとも一方を温調装置によって温調し、温調された原版および基板の少なくとも一方を用いて、基板にパターンを形成する処理を行う。以下では、インプリント装置において、原版の温調を行うために上述の温調装置を適用する例について説明する。

インプリント装置とは、基板上に供給されたインプリント材をモールド（原版）と接触させ、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、モールド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。インプリント材には、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、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。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、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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。

図１８は、インプリント装置１００を示す概略図である。インプリント装置１００は、基板上のインプリント材３にパターンを形成する処理を行う処理部１３０と、装置内に搬入された原版１を処理部１３０に搬送する搬送部１４０と、制御部１５０とを含みうる。制御部１５０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント装置１００の各部を制御する。当該制御部１５０は、温調装置を制御する制御部１９と一体に構成されてもよい。

まず、処理部１３０について説明する。処理部１３０は、例えば、インプリントヘッド１３１と、基板ステージ１３２と、硬化部１３３と、供給部１３４とを含みうる。インプリント装置１００に用いられる原版１は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部（メサ部１ａ）には、基板上のインプリント材３を成形するための凹凸パターンが形成されている。また、基板２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２とは別の材料から成る部材が形成されていてもよい。基板２としては、具体的にシリコンウェーハ、化合物半導体ウェーハ、石英ガラスである。

インプリントヘッド１３１は、原版１（モールド）を保持し、原版１と基板２との間隔を変更するように原版１をＺ方向に駆動する。基板ステージ１３２は、基板２を保持し、原版１と基板２との位置合わせするためにＸＹ方向に移動可能に構成される。硬化部１３３は、基板上のインプリント材３とインプリントヘッド３１より保持された原版１とが接触している状態で、インプリント材３を硬化させる光（紫外線）を原版１を介して基板上のインプリント材３に照射し、当該インプリント材３を硬化させる。供給部１３４は、基板上にインプリント材３を供給する。

次に、搬送部１４０について説明する。搬送部１４０は、カセット４に収納された原版１をインプリントヘッド１３１に搬送するための装置であり、例えば、ロードポート１４１と、搬送ロボット１４２と、温調装置１４３とを含みうる。人または自動搬送によりロードポート１４１にカセット４が置かれると、ロードポート１４１内のエレベータによりカセット４内の原版１が下降し、カセット４から原版１が取り出される。原版１がカセット４から取り出されると、搬送ロボット１４２は、搬送ハンド１４２ａによって原版１を保持し、当該原版１を温調装置１４３に搬送する。

温調装置１４３は、上述の実施形態で説明した温調装置が適用されうる。温調装置１４３として、第１実施形態および第４実施形態で説明した温調装置が適用される場合には、搬送ロボット１４２は、温調装置１４３の第１プレート１１の上に原版１を搬送する。また、温調装置１４３として、第２実施形態、第３実施形態、および第５〜第７実施形態で説明した温調装置が適用される場合には、搬送ロボット１４２は、温調装置１４３における押付部２１の支持部２１ｂの上に原版１を搬送する。温調装置１４３による原版１の温調は、第１〜第７実施形態で説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。

温調装置１４３で温調された原版１は、搬送ロボット１４２によって、第２搬送ロボット１３５に受け渡される。第２搬送ロボット１３５は、搬送ロボット１４２から受け渡された原版１をインプリントヘッド１３１に搬送する機構である。第２搬送ロボット１３５は、搬送経路上に配置されたアライメントスコープ１３６で検出された原版１の位置や姿勢に基づいて、インプリントヘッド１３１に搬送する際の原版１の位置や姿勢を補正する機能も有しうる。

このようにインプリント装置１００を構成することにより、原版１を用いて基板上にパターンを形成する処理において原版１に温度変化が生じることを低減し、基板上にパターンを精度よく形成することできる。

＜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。リソグラフィ装置としての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。

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。

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。

１０，２０：温調装置、１１：第１プレート、１２：第２プレート、１３：温調部、１８：検出部、１９：制御部、２１：支持部

Claims (18)

1. 複数の物品を温調する温調装置であって、
   物品を保持する保持面をそれぞれ有し、かつ互いに離隔して配置された複数の第１部材と、
   流体を流すための流路が形成され、前記複数の第１部材の各々に接続された第２部材と、
   前記第２部材の流路に流す流体を温調することにより前記複数の第１部材を温調する温調部と、
   を含み、
   前記複数の第１部材の各々は、真空源に連通した溝を前記保持面に有し、前記真空源により溝から気体が排出されることで前記物品を保持する、ことを特徴とする温調装置。
2. 前記複数の第１部材の各々は、前記物品を搬送するための搬送ハンドが挿入される第２の溝を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の温調装置。
3. 前記保持面は、前記複数の第１部材の各々における上面に設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の温調装置。
4. 前記保持面は、前記複数の第１部材の各々における下面に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の温調装置。
5. 複数の物品を温調する温調装置であって、
   物品を保持する保持面をそれぞれ有し、かつ互いに離隔して配置された複数の第１部材と、
   流体を流すための流路が形成され、前記複数の第１部材の各々に接続された第２部材と、
   前記第２部材の流路に流す流体を温調することにより前記複数の第１部材を温調する温調部と、
   を含み、
   前記保持面は、前記複数の第１部材の各々における下面に設けられ、
   前記温調装置は、前記複数の第１部材の各々における前記保持面に前記物品を押し付ける押付部をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の温調装置。
6. 前記押付部は、前記物品を支持する支持部と、前記物品を第１部材の下面に押し付ける方向に前記支持部を駆動する駆動部とを含む、ことを特徴とする請求項５に記載の温調装置。
7. 前記支持部は、前記温調部により温調された流体を流すための流路を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の温調装置。
8. 前記複数の第１部材の各々は、前記物品が収まる凹部を有する、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の温調装置。
9. 前記複数の第１部材にそれぞれ接続された複数の前記第２部材を含み、
   複数の前記第２部材の各々における流路は、接続流路を介して互いに連通されている、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の温調装置。
10. 前記複数の第１部材の各々は、流体が流れる流路を含まない、ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の温調装置。
11. 前記温調部は、前記第２部材に取り付けられた加熱素子を有し、前記加熱素子によって前記第２部材を加熱することにより前記複数の第１部材を温調する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の温調装置。
12. 前記第２部材の温度を検出する検出部と、
    前記検出部の検出結果に基づいて前記温調部を制御する制御部と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の温調装置。
13. 前記複数の物品は、原版のパターンを基板上に転写する処理に用いられる複数の原版または複数の基板である、ことを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の温調装置。
14. 前記複数の物品は、パターンを有するメサ部が設けられた面をそれぞれ有する複数の原版であり、
    前記複数の第１部材はそれぞれ、前記面が前記第１部材に接触した場合に前記メサ部が当該第１部材に接触することを防止するための凹部を有する、ことを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の温調装置。
15. 前記複数の第１部材を挟み込むように配置された２つの前記第２部材を含む、ことを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか１項に記載の温調装置。
16. 複数の物品を温調する温調装置であって、
    物品を保持する保持面をそれぞれ有し、かつ互いに離隔して配置された複数の第１部材と、
    前記複数の第１部材の各々に接続された第２部材と、
    前記第２部材に取り付けられた熱電素子を有し、前記熱電素子によって前記第２部材を温調することにより前記複数の第１部材を温調する温調部と、
    を含み、
    前記複数の第１部材の各々は、真空源に連通した溝を前記保持面に有し、前記真空源により溝から気体が排出されることで前記物品を保持する、ことを特徴とする温調装置。
17. 基板上にパターンを形成する処理を行うリソグラフィ装置であって、
    原版および基板の少なくとも一方を温調する請求項１乃至１６のうちいずれか１項に記載の温調装置と、
    前記温調装置で温調された前記少なくとも一方を用いて前記処理を行う処理部と、
    を含むことを特徴とするリソグラフィ装置。
18. 請求項１７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。

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