JP7297576B2 - Lithographic apparatus and cleaning method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体等を製造するためのリソグラフィー装置等に関する。 The present invention relates to a lithography apparatus and the like for manufacturing semiconductors and the like.
半導体デバイスなどを製造するために基板上に微細なパターンを形成(転写)するリソグラフィー装置として、インプリント装置(成形装置)などが知られている。
例えばインプリント装置では、基板上のインプリント材と、パターンが形成された部分(パターン部)を含むモールド(マスク)とを接触(押印)させた状態で、インプリント材に硬化用エネルギーを与えることで基板上にインプリント材のパターンを形成する。一方、インプリント装置においては、モールドと基板との間にパーティクル(異物)が挟み込まれると、モールドが破損したり、基板上に形成されるパターンに欠陥が生じたりする。
これはインプリント装置に限らずリソグラフィー装置全般に共通する問題でもある。
2. Description of the Related Art An imprinting apparatus (molding apparatus) or the like is known as a lithography apparatus that forms (transfers) a fine pattern on a substrate for manufacturing a semiconductor device or the like.
For example, in the imprint apparatus, the imprint material on the substrate and the mold (mask) including the patterned portion (patterned portion) are in contact (imprinted), and the imprint material is given energy for curing. This forms a pattern of the imprint material on the substrate. On the other hand, in the imprint apparatus, if particles (foreign matter) are caught between the mold and the substrate, the mold may be damaged or the pattern formed on the substrate may be defective.
This is a problem common to not only imprint apparatuses but also lithography apparatuses in general.
また、基板を保持するステージは、ステージ定盤上をエア浮上させるように駆動して移動する場合が多い。
ステージが駆動するステージ定盤上にパーティクルが堆積した状態で、ステージを駆動させると、パーティクルがステージとステージ定盤との間に噛みこまれ、ステージ駆動の悪化の要因やステージ定盤に傷をつける。更に、その傷より新たなパーティクルが発生するという問題がある。そのため、インプリント装置等のリソグラフィー装置において、ステージ定盤と天井との間のリソグラフィー用の空間は、パーティクルが除去された空調にて管理されている。
一方特許文献1にはワーク面に沿って空気を吹き付ける技術が記載されており、特許文献2には基板に対して空気を吹き付ける技術が記載されている。
Further, in many cases, the stage holding the substrate is moved by being driven so as to be air-floated on the stage surface plate.
If the stage is driven with particles accumulated on the stage surface plate driven by the stage, the particles will get caught between the stage and the stage surface plate, causing deterioration of stage driving and damage to the stage surface plate. Put on. Furthermore, there is a problem that new particles are generated from the scratches. Therefore, in a lithography apparatus such as an imprint apparatus, the space for lithography between the stage surface plate and the ceiling is air-conditioned from which particles are removed.
On the other hand,
しかしワークや基板に対して空気を吹き付けるだけではリソグラフィー用の空間に存在するパーティクルを十分に除去することはできない。例えば、メンテナンス作業で、リソグラフィー用の空間へ人がアクセスする場合がある。
人のアクセスにより、外部からリソグラフィー用の空間へのパーティクルの流入や、アクセスによりリソグラフィー用の空間へのパーティクルの持ち込みが発生する。
However, particles present in the lithography space cannot be sufficiently removed simply by blowing air onto the workpiece or substrate. For example, maintenance work may require people to access the lithography space.
Human access causes particles to flow into the lithography space from the outside, and particles to enter the lithography space due to access.
そのため、メンテナンス作業後にリソグラフィー用の空間のクリーニングが必要となる。即ち、例えばステージ定盤上に堆積したパーティクルを除去するためにステージ定盤上をワイプで拭き上げるクリーニングを実施し、パーティクルを除去する。その後、ステージを駆動させながら、空調による換気を一定時間実施し浮遊しているパーティクルを取り除く。しかし、拭き上げによるクリーニングを実施しても100μm以下の目に見えないサイズのパーティクルが取り除けたのか確認することは困難である。そのため手作業によるクリーニングでは、作業者によるクリーニング結果の差が出やすいという問題がある。 Therefore, it is necessary to clean the space for lithography after maintenance work. That is, for example, in order to remove particles deposited on the stage surface plate, cleaning is performed by wiping the surface of the stage surface plate with a wipe to remove the particles. After that, while the stage is being driven, air ventilation is performed for a certain period of time to remove floating particles. However, even if cleaning by wiping is performed, it is difficult to confirm whether particles of invisible size of 100 μm or less have been removed. Therefore, in manual cleaning, there is a problem that the cleaning result tends to vary depending on the operator.
また、微小なパーティクルはファンデルワールス力の影響で落下せずに壁面に付着する傾向にある。リソグラフィー用の空間において、基板から見て天井面は様々な機構が配置されており、例えばインプリント装置の場合にはモールド保持部等が配置される。従って、拭き上げ作業が困難であり、拭き上げができない場所はクリーニング作業が実施できないという問題があった。
そこで本発明では、リソグラフィー用の空間の一部に堆積/付着等したパーティクルを効率的に除去可能なリソグラフィー装置の提供を目的とする。
In addition, minute particles tend to adhere to the wall surface without falling due to van der Waals force. In the space for lithography, various mechanisms are arranged on the ceiling surface when viewed from the substrate. For example, in the case of an imprint apparatus, a mold holder and the like are arranged. Therefore, there is a problem that the wiping work is difficult, and the cleaning work cannot be carried out in places where wiping is impossible.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lithography apparatus capable of efficiently removing particles deposited/adhered in a part of a space for lithography.
基板の上にパターンを形成するためのリソグラフィー装置であって、
前記基板を保持してステージ定盤上を移動可能な基板ステージと、
前記ステージ定盤と、前記ステージ定盤に対向する天井部と、側壁に囲まれた空間に対してエアを吹き出す吹き出し部と、
前記空間からエアを排気する排気部と、
前記基板ステージに設けられ、前記ステージ定盤および前記天井部の少なくとも一方に向けてエアを射出するエア射出部と、
前記空間内の異物を測定するセンサと、
前記基板ステージが第1位置にある状態において、前記エア射出部によるエアの射出を行った後に実施した前記センサによる測定結果に基づいて、前記基板ステージを前記第1位置に止めたままで再び前記エア射出部によりエアの射出を行うか、前記基板ステージを前記第1位置とは異なる第2位置に移動させて前記エア射出部によるエアの射出を行うか、のいずれか一方を実施させる制御部と、
を有することを特徴とする。
A lithographic apparatus for forming a pattern on a substrate, comprising:
a substrate stage capable of holding the substrate and moving on a stage surface plate;
the stage surface plate, a ceiling portion facing the stage surface plate, a blowing portion for blowing air to a space surrounded by side walls,
an exhaust unit that exhausts air from the space;
an air injection unit provided on the substrate stage for injecting air toward at least one of the stage surface plate and the ceiling;
a sensor that measures a foreign object in the space;
In a state where the substrate stage is at the first position, based on the measurement result by the sensor performed after the air injection unit has injected the air, the air injection is performed again while the substrate stage is stopped at the first position. a control unit for executing either one of injecting air from an injection unit or moving the substrate stage to a second position different from the first position and injecting air from the air injection unit; ,
characterized by having
本発明によれば、リソグラフィー用の空間の一部に堆積/付着等したパーティクルを効率的に除去することができるリソグラフィー装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a lithography apparatus that can efficiently remove particles deposited/adhered in a part of the space for lithography.
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実施例を用いて説明する。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ないし簡略化する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below using examples with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same members or elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified.
<実施例1>
本発明の実施例1について、その具体的な構成を、図を引用して説明する。
図1は、実施例1のリソグラフィー装置としてのインプリント装置の構成を示した図である。なお、本発明は基板の上にパターンを形成するためのリソグラフィー装置であれば適用可能であり、インプリント装置に限定されない。
<Example 1>
A specific configuration of Example 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an imprint apparatus as a lithography apparatus of Example 1. As shown in FIG. Note that the present invention can be applied to any lithographic apparatus for forming a pattern on a substrate, and is not limited to an imprint apparatus.
本実施例のインプリント装置100は、半導体デバイスなどの製造プロセスに用いられ、基板W上にインプリント材R(樹脂材(レジスト))を塗布し、モールド(型またはマスク)Mに形成された回路パターン(パターン部MP)を基板W上のインプリント材Rに形成させるリソグラフィー装置である。インプリント装置100は、基板Wの上に供給されたインプリント材RにモールドMのパターン部MPを接触させ、インプリント材Rに硬化用のエネルギーを与える。これによって、モールドMの凹凸パターン(パターン部MP)が転写された硬化物のパターンが基板Wの上に形成される。図1のインプリント装置100は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。本実施例では光硬化法を採用したインプリント装置100について説明する。
The
インプリント材R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。 As the imprint material R, a curable composition (also referred to as an uncured resin) that cures when curing energy is applied is used. Electromagnetic waves, heat, and the like are used as curing energy. The electromagnetic wave is, for example, light such as infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays whose wavelengths are selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less.
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。
A curable composition is a composition that is cured by irradiation with light or by heating. Among these, the photocurable composition that is cured by light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polymerizable compound or a solvent if necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of sensitizers, hydrogen donors, internal release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like.
The imprint material is applied to the substrate in the form of a film by a spin coater or a slit coater. Alternatively, it may be applied onto the substrate in the form of droplets, or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets, by a liquid jet head. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25° C.) is, for example, 1 mPa·s or more and 100 mPa·s or less.
基板W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。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。
モールドM(マスク)は、通常石英などの紫外線を透過する事が可能な材料で作製されており、基板W上のインプリント材R塗布面と対向する面に、基板Wに転写させる微細な回路パターンを含むパターン部MPが形成されている。
Glass, ceramics, metal, semiconductor, resin, or the like is used for the substrate W, and if necessary, a member made of a material different from that of the substrate may be formed on the surface thereof. Specific examples of substrates include silicon wafers, compound semiconductor wafers, and quartz glass.
The mold M (mask) is generally made of a material such as quartz that can transmit ultraviolet rays, and has a fine circuit to be transferred onto the substrate W on the surface opposite to the surface of the substrate W to which the imprint material R is applied. A pattern portion MP including a pattern is formed.
インプリント装置100は、照射部20と、基板保持部40、モールド保持部50、制御部60、および、不図示のモールド搬送系と基板搬送系を含む。
インプリント装置本体は、床面に設置されたステージ定盤2と、ステージ定盤2を介して床面からの振動を除振するための不図示の除振機構と、除振機構を有する側壁4と、側壁4に支持されている天井部3と、を含む。
照射部20は、インプリント処理の際に、基板W上のインプリント材RにモールドMを接触させた状態でモールドMを介して光(紫外線)を照射することにより当該インプリント材Rを硬化させる。照射部20は、例えば、インプリント材Rを硬化させる光を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理に適切な光に調整する光学系を含む。
The
The main body of the imprint apparatus includes a
During the imprinting process, the
基板保持部40は、基板チャック41と基板ステージ1とを含み、基板チャック41は、例えば、真空吸着や静電力で、基板Wを保持している。基板ステージ1は、不図示の駆動機構によってステージ定盤上を移動可能である。即ち、基板Wと基板チャック41を基板Wの表面と平行な方向(ここではX方向及びY方向)に移動可能である。基板ステージ1は、前記X方向およびY方向中心に回転するチルト方向に駆動するチルト駆動機構、基板Wと直交するZ方向に駆動する駆動系(不図示)、前記Z軸を中心に駆動するθ方向に駆動する駆動系も有している。
The
モールド保持部50は、モールドMを真空吸着によって保持するモールドチャック51と、モールドチャック51を駆動することによってモールドMを駆動するインプリント機構(不図示)と、を含む。モールド保持部50は、モールドチャック51によってモールドMを保持した状態で、基板Wの表面に直交する方向(ここではZ方向)と、X方向とY方向中心に回転するチルト方向に駆動することで、モールドMを移動させることが出来る。
The
モールド保持部50がモールドMを移動させることにより、基板Wの上のインプリント材RとモールドMとを接触させてインプリント材Rのパターンを形成するインプリント処理を行う。本明細書において、インプリント処理とは、基板Wの上のインプリント材RとモールドMとを接触させ、接触させた状態でインプリント材Rを硬化させ、インプリント材RとモールドMとを引き剥がす工程を含む。なお、インプリント処理において、基板ステージ1を駆動することにより、基板Wの上のインプリント材RとモールドMとを接触させてもよいし、モールド保持部50と基板ステージ1の双方を駆動させてもよい。
By moving the mold M by the
制御部60は、インプリント装置100の各構成要素の動作(調整)を制御することができる。また、制御部60は、後述する供給機構200等を制御する。制御部60は、例えばコンピュータなどを含み、インプリント装置100の各構成要素に回線を介して接続され、不図示のメモリに記憶されたコンピュータプログラムにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。なお、制御部60は、インプリント装置100と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、インプリント装置100の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよい。また、供給機構200に別体の制御部を設けてもよい。
The
供給機構200は、基板Wにインプリント材Rなどの組成物を供給する装置であり、具体的には、基板Wの上に、硬化前のインプリント材Rを吐出する。供給機構200は、インプリント材Rを吐出する吐出部201と吐出部201を複数位置に駆動させる吐出駆動部202を備える。
The
図2は実施例1の基板ステージの詳細を示した図であり、図2(A)はz軸上方から見た平面図、図2(B)は基板ステージのY方向に直交する断面概略図である。ステージ定盤2上を基板ステージ1が駆動可能であり、ステージ定盤2に対向する天井部3はモールド保持部50やその周辺部を含むが簡略化のために図2においてモールド保持部50は示していない。
ステージ定盤2、天井部3、側壁4に囲まれて、図2(B)で示されるようなインプリント空間5が形成される。なお、天井部3にモールド保持部50をz軸方向に進退するための穴や凹部が設けられていても良い。天井部3、側壁4はエアロパーツのような板状部材であってもよく、ユニットを支持する支持構造体であってもよい。
吹き出し部6はインプリント空間への吹き出し部であり、パーティクルフィルタ(不図示)により、パーティクルが除去されたエアが吹き出される。
2A and 2B are diagrams showing the details of the substrate stage of Example 1. FIG. 2A is a plan view seen from above the z-axis, and FIG. 2B is a schematic sectional view of the substrate stage perpendicular to the Y direction. is. The
An
The
空間排気部7はインプリント空間からエアを排気するための排気口であり、吹き出し部と対抗した位置に配置されている。インプリント装置100は、装置内でエアを循環させる循環システムを備えている。つまり、空間排気部7から排気されたエアは、温調器とパーティクルフィルタを介して、吹き出し部6から供給される。
基板ステージ1はガイド10に沿ってY方向に移動可能であるとともに、基板ステージとガイド10とは不図示のX方向ガイドによってX方向にも移動可能になっている。また、基板ステージ1の底面にはエアベアリング用のパッド14が配置される。
The
The
図2(A)では、パッド14は4つ配置される。なお、図2(B)においてはパッド14の図示が省略されている。パッド14は、定盤2の上面に向けて高圧エアを供給することで、基板ステージ1を浮上させる。基板ステージ1を浮上させることで、振動や摩擦による位置決め精度の低下を緩和することができる。また、基板ステージ1の底面には、剛性をもたせるために、基板ステージ1と定盤2との間に互いに引き付けあう予圧力を与える機構を設けてもよい。
定盤エア射出部8と天井エア射出部9は基板ステージ1の外周部(4つの側面)にそれぞれ配置されており、ステージ駆動方向に沿ってそれぞれ配置される。定盤エア射出部8と天井エア射出部9は、それぞれステージ定盤2周辺および天井部3周辺に向けてエアを射出するように配置されている。ここで射出部とは射出口を意味する。
In FIG. 2A, four
The platen
また、図には示していないが、エア射出部に対して空気を供給するパイプが設けられていることは言うまでもない。パイプは、インプリント装置100が設置される工場のユーティリティに接続するための接続部を有することが好ましい。この場合、当該接続部を介して工場からエアが供給される。また、実施例では定盤エア射出部8と天井エア射出部9と両方が設けられているが、少なくとも一方のエア射出部を有するように構成すれば良い。
Although not shown in the figure, it goes without saying that a pipe for supplying air to the air injection portion is provided. The pipe preferably has connections for connecting to the utility of the factory where the
定盤エア射出部8と天井エア射出部9より射出されるエアは、ステージ定盤2および天井部3に対して斜めの角度を持って射出されても良い。
10は基板ステージ1を駆動する際のY方向のガイドであり、天井エア射出部9は、基板ステージ1を駆動するためのガイド10より上部に配置され、定盤エア射出部8部は、基板ステージ1を駆動するためのガイド10より下部に配置される。
The air ejected from the surface plate
これにより、ガイド10に妨げられずに基板ステージの移動に伴ってエアを天井部3やステージ定盤2へ射出することができ、天井部3や基板W周辺に堆積/存在するパーティクル11を剥離することができる。
定盤エア射出部8と天井エア射出部9より射出されるエアは、間欠的に射出可能にしても良いし、エアにイオンが含まれるようにしても良い。
次に、パーティクル除去方法について説明する。
図3は実施例1のパーティクル除去のフローチャートである。図3のシーケンスは、例えばインプリント空間へ人がアクセスするメンテナンス作業工程後であって、かつインプリント処理工程前に実施される。
As a result, the air can be ejected to the
The air ejected from the surface plate
Next, a particle removal method will be described.
FIG. 3 is a flow chart of particle removal according to the first embodiment. The sequence of FIG. 3 is performed, for example, after a maintenance work process in which a person accesses the imprint space and before an imprint processing process.
ステップS1において、基板ステージ1を移動させる際に、基板ステージ1を移動させる方向に配置された、定盤エア射出部8と天井エア射出部9よりエアを射出する。これにより、ステージ定盤2および天井部3に付着していたパーティクル11をインプリント空間5へ剥離/離脱させる。ここで、基板ステージ1を移動させる方向に配置された、定盤エア射出部8と天井エア射出部9よりエアを射出するのは、エアの圧力を高め剥離/離脱を効率的に行うためである。しかし、基板ステージ1を移動させる方向以外の位置に配置された、定盤エア射出部8と天井エア射出部9からもエアを射出させても良い。様々な方向/角度からエアを吹き付けたほうが剥離/離脱しやすくなる効果もあるからである。
In step S1, when moving the
ステップS2において、定盤エア射出部8と天井エア射出部9をOFFしてから、ステップS3において、空調の吹き出し部6よりエアを吹き出す。これによりS2において剥離/離脱させたパーティクル11を移動させ、空調の空間排気部7によりパーティクル11を排気させる。このようにすることによって、空調の吹き出しや排気が定盤エア射出部8と天井エア射出部9のエア射出によるエアの流れを妨げることがない。なお、定盤エア射出部8や天井エア射出部9の動作に伴って空調の吹き出しや排気を行えばパーティクルは除去できるので、両者の動作期間が一部重なっていても良い。
In step S2, the surface plate
ステップS4で、空調風速が不足している等、一度のエア射出では、パーティクル11を除去しきれていないことが判別された場合はステップS1に戻り、繰り返しエア射出および空調エアによる吹き出しとパーティクル排気を実施する。
なお、ステップS4における判別は空間排気部7の内部あるいは近傍に配置された不図示のパーティクルセンサーによって空気中のパーティクルの数をカウントし、カウント数が所定値を下回ったか否か等によって判別を行う。なおパーティクルセンサーは、上述の配置に加えて、あるいは代わりに、インプリント空間の複数位置に配置されていてもよい。
In step S4, if it is determined that the
In step S4, the number of particles in the air is counted by a particle sensor (not shown) arranged inside or near the
またステップS4における判別は、基板ステージ1を移動させる方向に配置されたパーティクルセンサーの測定結果により判断する。なお、ステップS1~S3の繰り返し回数等に応じて、エア射出量や空調エアによる吹き出しエアの量や排気エアの量の少なくとも1つを可変制御しても良い。例えば繰り返し回数が増えるほどエア射出量や空調エアによる吹き出し量や排気量を減らすように制御しても良い。また、空調エアによる吹き出しエアの量や排気エアの量はパーティクル除去の際には通常の空調時よりも増やすようにすることが望ましい。
Further, the determination in step S4 is made based on the measurement result of the particle sensor arranged in the direction in which the
ステップS4で基板ステージ1を移動させる方向のパーティクル11が除去されたと判別された場合には、ステップS5で、ステージ定盤2上のクリーニング済のエリアへ基板ステージ1を移動させる。基板ステージの移動前にパーティクル除去をしているので基板ステージとステージ定盤の間にパーティクルが挟まれないようになる。その後、ステップS6でインプリント空間5の全域のクリーニングが完了したか否かを判別し、Noの場合にはステップS1に戻って、パーティクル11が除去されていないエリアのパーティクル除去を実施する。これらの工程をステップS6でYesとなるまで、インプリント空間5全域にて実施する。このように基板ステージの移動に伴ってエア射出を行っているので、局所的な強いエア射出を全域にわたってむらなく効率的に行うことができる。また、基板ステージの移動期間外にパーティクル除去をしているので基板ステージとステージ定盤の間にパーティクルが挟まれない。
If it is determined in step S4 that the
本実施例では、定盤エア射出部8と天井エア射出部9(の少なく一方)が基板ステージ1に配置されている。従って、基板ステージ1を移動させることによって、天井部3、ステージ定盤2および側壁4の全域のパーティクルをむらなく効率的に剥離/離脱させることができる。また、吹き出し部6より吹き出されたインプリント空間5の空調により空間排気部7へ排気することができる。
In this embodiment, (at least one of) the surface plate
次に、一般的なパーティクルの挙動と付着したパーティクルを離脱させるために必要なエア流速について説明する。
一般的にパーティクルは大きさによって挙動が変わる。
図4はパーティクルが球体であった場合の静止空気中におけるパーティクルサイズ(μm)と1m落下するまでの時間(秒)の関係を示す図である。(インテクノスジャパンHP概要より引用。)
Next, the general behavior of particles and the air flow velocity required to detach adhered particles will be described.
In general, particles behave differently depending on their size.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the particle size (μm) in still air and the time (seconds) required for the particle to fall 1 m when the particle is a sphere. (Quoted from Intechnos Japan HP overview.)
パーティクルサイズが小さいと落下までの時間が長く、気流にのって漂いやすい。パーティクルの大きさが大きいと時間が経つにつれて落下し、堆積する傾向にある。
図5は重力とファンデルワールス力とパーティクルサイズの依存性の例を示す図である。(基礎粉体工学 日刊工業新聞社刊 P4より引用。)
パーティクルサイズが小さい場合、ファンデルワールス力が重力より上回り、落下せずに天井や壁面に付着/堆積したままとなる。
ここで天井や壁面に付着したパーティクルを剥離/離脱させる場合に必要な流速v1について説明する。
天井面や壁面等に付着したパーティクルを剥離/離脱させるためには、以下の数1の式を満たす必要である。
If the particle size is small, it takes a long time to fall, and it is easy to drift with the air current. Particles of large size tend to fall and accumulate over time.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the dependence of gravity, van der Waals force, and particle size. (Quoted from Basic Powder Engineering, Nikkan Kogyo Shimbun, P4.)
If the particle size is small, the Van der Waals force will overcome the gravitational force, and the particle will remain attached/deposited on the ceiling or wall without falling.
Here, the flow velocity v1 required for peeling off/separating particles adhering to the ceiling or wall surface will be described.
In order to separate/separate the particles adhering to the ceiling surface, the wall surface, etc., it is necessary to satisfy the following equation (1).
F1: 天井や壁面に付着したパーティクルを離脱させる力(N)
エアにより剥離/離脱させる場合、F1は気流の動圧によって求められるため以下の数2で表される。
F 1 : Force (N) to remove particles adhering to the ceiling and walls
In the case of separation/detachment by air, F1 is obtained by the dynamic pressure of the airflow and is represented by
v1 : エア流速(m/s)
A : パーティクル面積(m2)
数1、数2より離脱させたいパーティクルサイズに応じて、必要な流速v1が数3により求まる。
v 1 : Air velocity (m/s)
A: Particle area (m 2 )
From
ステージ定盤に堆積したパーティクルを離脱させるためには、以下の数4を満たすことが必要である。堆積しているため重力項が追加される。
In order to detach the particles deposited on the stage surface plate, it is necessary to satisfy
F2: ステージ定盤に堆積したパーティクルを離脱させる力(N)
m: パーティクル重量(kg)
g: 重力加速度(m/s2)
エアにより離脱させる場合F2は、F1と同様に気流の動圧によって求められるため、以下の数5で表される。
F 2 : Force (N) to release particles deposited on the stage surface plate
m: Particle weight (kg)
g: gravitational acceleration (m/s 2 )
In the case of detachment by air, F2 is obtained by the dynamic pressure of the airflow as well as F1 , so it is expressed by the following
v2: エア流速(m/s)
A: パーティクル面積(m2)
数4、数5より、離脱させたいパーティクルサイズに応じて、必要な流速v2が数6により求まる。
v2 : Air velocity (m/s)
A: Particle area (m 2 )
From
ここで、図5の重力とファンデルワールス力のパーティクルサイズ依存性の例を用いて
v2を求める。
Here, v2 is obtained using the example of particle size dependence of gravity and van der Waals force in FIG.
例えば、パーティクルサイズ570μmの場合
Fvw: 2.9×10-6(N)
m: 2.9×10-7(kg)
g: 9.8(m/s2)
ρ: 1.17(kg/m3)
A: 2.6×10-7(m2)
v2= 6.2(m/s)
少なくとも、6.2(m/s)以上の風速が必要であり、安全をみて2倍~3倍程度の風速で吹き付けることが望ましい。
For example, when the particle size is 570 μm F vw : 2.9×10 −6 (N)
m: 2.9×10 -7 (kg)
g: 9.8 (m/ s2 )
ρ: 1.17 (kg/m 3 )
A: 2.6×10 −7 (m 2 )
v2 = 6.2 (m/s)
A wind speed of at least 6.2 (m/s) or more is required, and it is desirable to blow at a wind speed of about 2 to 3 times for safety.
次に、天井、側壁、ステージ定盤より離脱させたパーティクルをインプリント空間の空調によって、排気部へ排気するためには、再び床へ到達するよりも早い風速v0で排気部へ運ばれる必要がある。
従ってパーティクルを排気部へ移動させるときに、空調の風速v0を上げても良い。
以上のように本実施例によれば、基板ステージにエア射出部を配置し、基板ステージの移動に伴ってエアを天井部及びステージ定盤の少なくとも一方に対して射出するように構成している。従って、局所的に強いエア圧力を加えることができるとともに、インプリント空間内に堆積/存在するパーティクルを隅々まで、むらなく、効率よく剥離/離脱させることができる。
Next, in order for the particles separated from the ceiling, side walls, and stage surface plate to be exhausted to the exhaust section by the air conditioning of the imprint space, they must be transported to the exhaust section at an air velocity v 0 faster than the particles reaching the floor again. There is
Therefore, the wind speed v0 of the air conditioner may be increased when moving the particles to the exhaust section.
As described above, according to this embodiment, the substrate stage is provided with an air injection section, and is configured to inject air into at least one of the ceiling section and the stage surface plate as the substrate stage moves. . Therefore, strong air pressure can be locally applied, and particles deposited/existing in the imprint space can be evenly and efficiently peeled off/separated from every corner.
典型的には、吹き出し部6は循環システムに接続され、循環システムはパーティクルフィルタを有する。パーティクルフィルタは、要求される性能を満たすためにエアの流速が制限されるため、吹き出し部6から大流量の高速エアを流すことには制約がある。本実施例によれば、吹き出し部6とは別のエア射出部を利用しているため、空調のパーティクル性能を維持しつつ、パーティクルを効率的に除去することができる。
<実施例2>
Typically, the
<Example 2>
図6は実施例2のリソグラフィー装置としてのインプリント装置を示した図である。本実施例のインプリント装置は、図6に示すように基板ステージ1にエアを排気するための排気機構として、定盤エア排気部12と天井エア排気部13を配置した例である。こうすることにより、定盤エア射出部8と天井エア射出部9より射出されたエアにより離脱されたパーティクルを、より早く定盤エア排気部12と天井エア排気部13で排気することができ、パーティクルの飛散を減らし、回収効率を向上させることができる。
FIG. 6 is a diagram showing an imprint apparatus as a lithography apparatus of Example 2. FIG. The imprint apparatus of the present embodiment is an example in which a surface plate
図6では、エア射出部を挟むように上下に排気部を構成しているが、上部または下部の片側のみ配置しても良い。ここで排気部とは排気口を意味する。また、図には示していないが、排気部から排気される空気を導くためのパイプが設けられていることは言うまでもない。また、定盤エア排気部12と天井エア排気部13の一方だけを基板ステージに配置しても良い。
<物品の製造方法に係る実施形態>
In FIG. 6, the air outlets are arranged above and below so as to sandwich the air injection part, but they may be arranged only on one side of the upper part or the lower part. Here, the exhaust section means an exhaust port. Further, although not shown in the figure, it goes without saying that a pipe for guiding the air discharged from the exhaust section is provided. Alternatively, only one of the platen
<Embodiment according to method for manufacturing article>
次に、前述のモールドMを利用した物品(半導体IC素子、液晶表示素子、MEMS等)の製造方法を説明する。物品は、前述のモールドMとインプリント材Rが塗布された基板Wを接触/押印する工程と離型することによってパターンを形成するパターン形成工程を有し、基板の上にパターンを形成する。その後、前記パターンをエッチングするための後処理の工程(接触/押印された基板から物品を製造する工程)を実行することにより製造される。 Next, a method of manufacturing an article (semiconductor IC element, liquid crystal display element, MEMS, etc.) using the mold M will be described. The article has a pattern forming step of forming a pattern by contacting/impressing the mold M and the substrate W coated with the imprint material R, and releasing the mold, thereby forming the pattern on the substrate. After that, it is manufactured by carrying out a post-processing step for etching said pattern (manufacturing an article from the contacted/imprinted substrate).
前記後処理の工程には、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。また、リソグラフィー装置が感光剤を感光させるタイプである場合には、現像工程を有していてもよい。
本発明を用いた物品製造方法によれば、パーティクルの除去率を高めることができる。従って、モールドが破損したり、基板上に形成されるパターンに欠陥が生じたりする問題を減らすことができ、歩留まりが向上し従来よりも高品位の物品を製造することができる。
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
The post-treatment process includes resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like. Also, if the lithographic apparatus is of the type that exposes a photosensitive agent, it may have a developing step.
According to the article manufacturing method using the present invention, the particle removal rate can be increased. Therefore, problems such as damage to the mold and defects in the pattern formed on the substrate can be reduced, and the yield can be improved, making it possible to manufacture higher quality articles than ever before.
Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible based on the gist of the present invention. They are not excluded from the scope of the invention.
W 基板
1 基板ステージ
2 ステージ定盤
3 天井
4 側壁
5 インプリント空間
6 吹き出し部
7 空間排気部
8 定盤エア射出部
9 天井エア射出部
10 ガイド
11 パーティクル
12 定盤エア排気部
13 天井エア排気部
Claims (15)
前記基板を保持してステージ定盤上を移動可能な基板ステージと、
前記ステージ定盤と、前記ステージ定盤に対向する天井部と、側壁に囲まれた空間に対してエアを吹き出す吹き出し部と、
前記空間からエアを排気する排気部と、
前記基板ステージに設けられ、前記ステージ定盤および前記天井部の少なくとも一方に向けてエアを射出するエア射出部と、
前記空間内の異物を測定するセンサと、
前記基板ステージが第1位置にある状態において、前記エア射出部によるエアの射出を行った後に実施した前記センサによる測定結果に基づいて、前記基板ステージを前記第1位置に止めたままで再び前記エア射出部によりエアの射出を行うか、前記基板ステージを前記第1位置とは異なる第2位置に移動させて前記エア射出部によるエアの射出を行うか、のいずれか一方を実施させる制御部と、
を有することを特徴とするリソグラフィー装置。 A lithographic apparatus for forming a pattern on a substrate, comprising:
a substrate stage capable of holding the substrate and moving on a stage surface plate;
the stage surface plate, a ceiling portion facing the stage surface plate, a blowing portion for blowing air to a space surrounded by side walls,
an exhaust unit that exhausts air from the space;
an air injection unit provided on the substrate stage for injecting air toward at least one of the stage surface plate and the ceiling;
a sensor that measures a foreign object in the space;
In a state where the substrate stage is at the first position, based on the measurement result by the sensor performed after the air injection unit has injected the air, the air injection is performed again while the substrate stage is stopped at the first position. a control unit for executing either one of injecting air from an injection unit or moving the substrate stage to a second position different from the first position and injecting air from the air injection unit; ,
A lithographic apparatus comprising:
前記ステージ定盤と、前記ステージ定盤に対向する天井部と、側壁に囲まれた空間に対してエアを吹き出す吹き出し部と、
前記空間からエアを排気する排気部と、
前記基板ステージに設けられ、前記ステージ定盤および前記天井部の少なくとも一方に向けてエアを射出するエア射出部と、
前記空間内の異物を測定するセンサと、を有するリソグラフィー装置のためのクリーニング方法であって、
前記基板ステージが第1位置にある状態において、前記エア射出部によるエアの射出を行った後に前記センサにより測定する判別ステップを有し、
前記判別ステップの判別結果に応じて、
前記基板ステージを、ステージ定盤上において、前記第1位置とは異なる第2位置に移動させる移動ステップと、
前記基板ステージを前記第1位置に止めたままで再び、前記エア射出部によりエアの射出を行うエア射出ステップと、のうちいずれか一方を実施することを特徴とするリソグラフィー装置のためのクリーニング方法。 a substrate stage capable of holding the substrate and moving on the stage surface plate;
the stage surface plate, a ceiling portion facing the stage surface plate, a blowing portion for blowing air to a space surrounded by side walls,
an exhaust unit that exhausts air from the space;
an air injection unit provided on the substrate stage for injecting air toward at least one of the stage surface plate and the ceiling;
a sensor for measuring foreign matter in the space, and a cleaning method for a lithographic apparatus, comprising:
a determination step of measuring with the sensor after the air ejection unit ejects air in a state where the substrate stage is at the first position;
Depending on the determination result of the determination step,
a moving step of moving the substrate stage to a second position different from the first position on the stage surface plate;
a cleaning method for a lithography apparatus, comprising performing either one of an air injection step of injecting air from the air injection unit again while the substrate stage is stopped at the first position .
前記パターンが形成された前記基板をエッチングするエッチング工程と、を含むことを特徴とする物品の製造方法。
a patterning step of forming a pattern on the substrate using the lithographic apparatus of claim 1;
and an etching step of etching the substrate on which the pattern is formed.
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