特許 6971836 冷却装置、半導体製造装置および半導体製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971836

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】冷却装置、半導体製造装置および半導体製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20211111BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20211111BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 521

   H01L21/30 502D

   H01L21/68 N

【請求項の数】21

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-250107(P2017-250107)

(22)【出願日】2017年12月26日

(65)【公開番号】特開2019-117231(P2019-117231A)

(43)【公開日】2019年7月18日

【審査請求日】2020年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野元 誠

【審査官】 冨士 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２２７５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４９５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０４０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５４３３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／２６３３５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｂ １／００−１１／００

Ｆ２８Ｄ １５／００−１５／０６

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４

９／００−９／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

２１／３０

２１／６７−２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンクと、
前記タンクから液相の冷媒を取り出して冷却し前記タンクに戻すように液相の冷媒をポンプによって循環させる第１経路と、
前記第１経路から分岐した第２経路と、を備え、
前記第２経路は、前記第１経路から供給される液相の冷媒を加熱する加熱器と、前記加熱器によって加熱された冷媒の圧力を降下させる絞りと、前記絞りを通過した冷媒の少なくとも一部を冷却対象物からの熱によって気化させる気化器とを含み、前記気化器を通過した冷媒を前記タンクに戻す、
ことを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記絞りを通過した冷媒の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器の出力に基づいて前記加熱器を制御する温度制御器と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記第１経路は、熱交換器を含み、前記タンクから前記ポンプによって吸い出された冷媒が前記熱交換器を通して前記タンクに戻される、
ことを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記第１経路からの前記第２経路の分岐点は、前記ポンプと前記熱交換器との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記第１経路は、前記第２経路の前記分岐点と前記タンクとの間に配置された第１絞りを更に備える、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記タンクにおける気化した冷媒の量を検出する検出部と、
前記検出部の出力に基づいて前記熱交換器を制御する制御器と、
を更に備えることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記タンクには、前記タンクの中で気化しないガスが封入されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の冷却装置。

【請求項8】

前記ガスは、前記第２経路から前記タンクに戻される冷媒の蒸気圧と前記タンクの中の冷媒の蒸気圧との差に相当する分圧を発生する、
ことを特徴とする請求項７に記載の冷却装置。

【請求項9】

前記ガスの分圧は、前記ポンプのＮＰＳＨ以上である、
ことを特徴とする請求項７に記載の冷却装置。

【請求項10】

前記熱交換器が排出した熱を前記加熱器に移動させるヒートポンプを更に備え、
前記加熱器は、前記ヒートポンプから提供される熱を利用して、前記第１経路から供給される液相の冷媒を加熱するように構成されている、
ことを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項11】

前記ヒートポンプは、前記温度検出器の出力に基づいて制御される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の冷却装置。

【請求項12】

前記熱交換器が排出した熱を前記加熱器に移動させるヒートポンプを更に備え、
前記加熱器は、前記ヒートポンプから提供される熱を利用して、前記第１経路から供給される液相の冷媒を加熱するように構成され、
前記ヒートポンプは、前記温度検出器の出力および前記検出部の出力に基づいて制御される、
ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項13】

前記タンクは、前記タンクの中の水平断面積よりも大きい断面積を有する部材を有し、
前記部材は、前記タンクの中の液相の冷媒および前記第２経路から戻される冷媒に接触するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項14】

前記第１経路から前記タンクに戻される冷媒は、前記部材の上方から落下するように前記タンクに戻される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の冷却装置。

【請求項15】

前記第１経路から前記タンクに戻される冷媒は、前記タンクの上方からシャワー状またはミスト状にして滴下または噴霧される、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項16】

前記加熱器によって加熱された冷媒と第２冷却対象物との間で熱交換を行う第２熱交換器を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項17】

前記第２熱交換器を通過した冷媒が前記タンクに戻される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の冷却装置。

【請求項18】

前記第２熱交換器と前記タンクとの間の経路に配置された絞りを更に備える、
ことを特徴とする請求項１７に記載の冷却装置。

【請求項19】

発熱部を有する半導体製造装置であって、
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の冷却装置を備え、
前記冷却装置は、前記冷却対象物としての前記発熱部を冷却するように構成されている、
ことを特徴とする半導体製造装置。

【請求項20】

パターンを形成するパターン形成装置として構成されている、
ことを特徴とする請求項１９に記載の半導体製造装置。

【請求項21】

請求項１９又は２０に記載の半導体製造装置によって基板を処理する工程と、
前記工程で処理された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする半導体製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置、半導体製造装置および半導体製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

露光装置、インプリント装置、電子線描画装置等のパターン形成装置、または、ＣＶＤ装置、エッチング装置、スパッタリング装置等のプラズマ処理装置等のような半導体製造装置は、駆動機構、あるいはプラズマによって加熱される部材等の発熱部を有しうる。このような発熱部を冷却するために、半導体製造装置には冷却装置が備えられうる。冷却装置は、発熱部から熱を奪い、その熱を移動させることによって発熱部を冷却する。

【0003】

特許文献１には、部品から熱を抽出する蒸発器と、凝縮器と、ポンプと、アキュムレータと、熱交換器と、温度センサを備える冷却システムが記載されている。ここで、ポンプから出た流体が蒸発器、凝縮器を介してポンプに戻る回路が構成され、アキュミュレータは、回路と流体連通している。熱交換器は、アキュムレータ内の流体からの熱の伝達およびアキュムレータ内の流体への熱の伝達を行う。この量は、温度センサの出力に基づいて制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５３１３３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された冷却システムでは、ポンプから出た流体が蒸発器、凝縮器を介してポンプに戻る回路が構成され、流体を安定して循環させるためにポンプ吸い込み部でキャビテーションを回避する必要がある。このために、凝縮器、又はその下流もしくは上流に冷却器を追加し、ポンプの吸い込み部の流体温度を下げるか圧力を上げなければならない。ポンプの出口では、流体は加圧されるため、流体は気化しにくい状態で発熱部に送られる。発熱部では、流体が発熱部の流体圧力下の沸点まで温度上昇するまでは気化冷却は行われないため、この間で発熱部の温度変動を許すことになり、発熱部周辺の部材が熱膨張により変形しうる。そこで、温度変動を抑えるために、流体の気液２相のアキュムレータを用いて発熱部の下流が所定温度になる様にアキュムレータへの熱量制御で流体の気液バランスを変化させ、系全体の圧力を変えることで沸点が制御される。また、発熱時は、アキュムレータから熱を回収し凝縮させ循環系の圧力を降下させるが、ポンプ吸い込み部の圧力も下がりキャビテーションのリスクが発生する。逆に発熱しない場合は、アキュムレータに熱を供給して気化させ、循環系を昇圧させることで沸点を上げる。しかし、循環系の熱収支を合わせるためには凝縮器あるいは冷却器による流体の冷却熱量制御、あるいは加熱手段を別途設けて発熱量制御を行う必要が生じ、構成並びに制御方法が複雑化しうる。

【0006】

本発明の１つの側面は、簡易な構成を有する冷却装置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】

【0007】

本発明の１つの側面は、冷却装置に係り、前記冷却装置は、タンクと、前記タンクから液相の冷媒を取り出して冷却し前記タンクに戻すように液相の冷媒をポンプによって循環させる第１経路と、前記第１経路から分岐した第２経路と、を備え、前記第２経路は、前記第１経路から供給される液相の冷媒を加熱する加熱器と、前記加熱器によって加熱された冷媒の圧力を降下させる絞りと、前記絞りを通過した冷媒の少なくとも一部を冷却対象物からの熱によって気化させる気化器とを含み、前記気化器を通過した冷媒を前記タンクに戻す。

【発明の効果】

【0008】

本発明の１つの側面によれば、簡易な構成を有する冷却装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態の冷却装置の構成を示す図。

【図2】本発明の第２実施形態の冷却装置の構成を示す図。

【図3】本発明の第２実施形態の冷却装置における冷媒の熱サイクルを例示する図。

【図4】本発明の第３実施形態の冷却装置の構成を示す図。

【図5】本発明の第４実施形態の冷却装置の構成を示す図。

【図6】本発明の第５実施形態の冷却装置の構成を示す図。

【図7】本発明の１つの実施形態の半導体製造装置の構成を示す図。

【図8】本発明の１つの実施形態の半導体製造装置の構成を示す図。

【図9】本発明の１つの実施形態の半導体製造装置の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

図１には、本発明の第１実施形態の冷却装置１の構成が示されている。冷却装置１による冷却対象は、特別な対象に限定されるものではないが、例えば、半導体製造装置、特に半導体製造装置の発熱部でありうる。半導体製造装置は、例えば、露光装置、インプリント装置、荷電粒子線描画装置等のパターン形成装置、あるいは、ＣＶＤ装置、エッチング装置、スパッタリング装置等のプラズマ処理装置でありうる。パターン形成装置は、基板および／または原版等の部品を高速で移動させる駆動機構を有し、該駆動機構は、物品の駆動に伴って発熱し、発熱部となりうる。プラズマ処理装置では、プラズマによって電極等の部品が加熱され、該部品が発熱部となりうる。

【0012】

冷却装置１は、発熱部等の冷却対象物８０を冷却するように構成されうる。冷却装置１は、タンク１０と、タンク１０から液相の冷媒１２を取り出して熱交換器２６で冷却しタンク１０に戻すように液相の冷媒１２をポンプ２２によって循環させる第１経路２０と、第１経路２０から分岐した第２経路３０とを備えうる。

【0013】

第１経路２０からの第２経路３０の分岐点Ｐ１は、ポンプ２２と熱交換器２６との間に配置されうる。第１経路２０は、熱交換器２６とタンク１０との間に配置された第１絞り２４を有しうる。第１絞り２４は、液相の冷媒１２の圧力を降下させうる。第１絞り２４は、第１経路２０からの第２経路３０の分岐点Ｐ１と熱交換器２６の間に配置されてもよい。

【0014】

第１経路２０では、冷媒１２が液相の状態で循環されうる。よって、液相と気相とが混在する系におけるようなキャビテーションによってポンプがダメージを受けることを考慮する必要がない。そのため、第１実施形態によれば、第１経路２０に気相の冷媒１２を液相に変化させるための凝縮器を設ける必要がなく、簡易な構成の冷却装置１が実現されうる。ただし、第１経路２０の設計においては、液相の冷媒１２の移送におけるキャビテーションの発生が防止されるようにポンプ２２の仕様等が決定されうる。例えば、最もキャビテーションが発生しやすいポンプ２２の吸い込み部において、冷媒１２の圧力が冷媒１２の吸い込み部の温度における飽和蒸気圧とポンプ２２固有のＮＰＳＨ（Ｎｅｔ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｓｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｄの略。）との合算値より大きくなる様にポンプ２２の選定並びに循環系路の流量と圧損を決定すればよい。

【0015】

第２経路３０は、例えば、加熱器３２と、絞り（第２絞り）３４と、気化器３６とを含み、気化器３６を通過した冷媒をタンク１０に戻すように構成されうる。加熱器３２は、第１経路２０から供給される液相の冷媒１２を所定の温度に加熱する。絞り３２は、加熱器３２によって所定の温度に加熱された冷媒１２の圧力を所定の温度下における飽和蒸気圧近傍まで降下させ、冷媒１２を沸騰しやすい状態にする。気化器３６は、絞り３４を通過した冷媒１２の少なくとも一部を冷却対象物８０からの熱によって沸騰気化させる。気化器３６を通過した気液２相混合状態の冷媒１２は、タンク１０に戻され、第１経路２０で冷却された液相の冷媒１２との混合によって冷却され、気相から液相に変化しうる（即ち、凝縮しうる）。冷却装置１は、絞り３４を通過した冷媒１２の温度を検出する温度検出器４２と、温度検出器４２の出力に基づいて加熱器３２を制御する温度制御器４４とを更に備えうる。これにより、目標温度に設定された冷媒１２が気化器３６に供給されうる。

【0016】

第１実施形態によれば、冷却装置１は、冷媒１２の相変化が気化器３６とタンク１０の２箇所に限定され、更に、温度差が異なる冷媒１２の混合によって液相の冷媒１２を凝縮させる。よって、冷却装置１で回収された熱を系外に排出する手段は熱交換器２６の一つでよい。これによって、簡易な構成の冷却装置１が実現されうる。

【0017】

図２には、第２実施形態の冷却装置１の構成が示されている。第２実施形態の冷却装置１は、第１実施形態の冷却装置１の改良型であり、第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態の冷却装置１は、タンク１０における気化した冷媒１２の量を検出する検出部５２と、検出部５２の出力に基づいて熱交換器２６（における熱交換）を制御する制御器５４とを追加的に備えうる。タンク１０における気化した冷媒１２の量は、タンク１０の中の圧力に依存する。したがって、検出部５２は、タンク１０の中の圧力を検出することによって、タンク１０における気化した冷媒１２の量を検出することができる。タンク１０における気化した冷媒１２の量（換言すると、タンク１０の中の圧力）は、タンク１０の中の液相の冷媒１２の温度にも依存する。したがって、検出部５２の出力に基づいて制御器５４が熱交換器２６（における熱交換）を制御することによって、第１経路２０を循環する液相の冷媒１２の温度を制御することができ、更には、気化した冷媒１２の凝縮量を制御することができる。

【0018】

冷媒１２の凝縮量を制御するには、タンク１０の内部で常に気相の冷媒１２が存在しなければならない。これを実現するために、タンク１０には、タンク１０の温度下で凝縮しないガス７２が封入されうる。ガス７２は、冷媒１２と反応しないガスである。

【0019】

図３は、冷却装置１における冷媒１２の相図である。図３には、飽和蒸気圧線と熱サイクルが例示され、飽和蒸気圧線より上側では冷媒１２は液相であり、飽和蒸気圧線より下側では冷媒１２が気相である。第１経路２０では、液相の冷媒１２はポンプ２２によってタンク１０から吸い出されて加圧されて状態Ｓ２となり、熱交換器２６で冷却されて状態Ｓ５になり、更に絞り２４で減圧されて状態Ｓ６となってタンク１０に戻される。

【0020】

第２経路３０では、状態Ｓ２における冷媒１２は、加熱器３２によって加熱されて状態Ｓ３になり、その後、絞り３４で減圧されて状態Ｓ４となり、熱交換器２６を通してタンク１０に戻される。ガス７２は、タンク１０に戻される冷媒１２の蒸気圧と、タンク１０の中の（温度が制御された）液相の冷媒１２の蒸気圧との差に相当する分圧（「ガス分圧」）を与えるようにタンク１０内に所定量封入されている。これにより、第２経路３０を通してタンク１０に戻った冷媒１２は、状態Ｓ１の温度下における飽和蒸気圧分の気体として存在することができる。ここで、ガス７２による分圧がないと、冷媒１２は、状態Ｓ１において飽和蒸気圧線の上側の状態、即ち液相状態となってしまう。ガス７２の分圧をポンプ２２のＮＰＳＨ以上にすることは、キャビテーションの発生を防ぐことと等価である。よって、ガス７２の分圧は、ポンプ２２のＮＰＳＨ以上とされうる。

【0021】

冷却対象物８０が発熱すると、第２経路３０の気化器３６で冷媒１２が気化して潜熱として熱を吸収しタンク１０に戻され、タンク１０内の圧力が上昇する。その上昇分が検出器５２で検出され、常にタンク１０の圧力が所定の圧力、即ち状態Ｓ４の温度における冷媒１２の飽和蒸気圧になる様に、制御器５４が第１経路２０の冷媒１２の温度を下げる方向に制御する。逆に、冷却対象物８０の発熱がなくなると、第２経路３０の気化器３６で冷媒１２が気化しなくなり、タンク１０内の圧力が降下する。その上昇分が検出器５２で検出され、常にタンク１０の圧力が所定圧力、即ち状態Ｓ４の温度における冷媒１２の飽和蒸気圧になる様に、制御器５４が第１経路２０の冷媒１２の温度を上げる方向に制御する。

【0022】

これにより、冷却対象物８０の発熱状態に追従して、冷却対象物８０を状態Ｓ４の一定温度で冷媒１２の気化潜熱で熱を回収し熱交換器２６で系外部へ排出することができる。
ここで、第２経路の冷媒１２が気液２相流となる気化器２６とタンク１０との間の管は、管径を大きくし、圧力損出を極力小さくし気化器２６とタンク１０の差圧を小さくすることが好ましい。これにより、冷却対象物８０の発熱量変化による温度変動を抑えることができる。

【0023】

図４には、第３実施形態の冷却装置１の構成が示されている。第３実施形態の冷却装置１は、第２実施形態の冷却装置１の改良型であり、第３実施形態として言及しない事項は、第１、第２実施形態に従いうる。第３実施形態の冷却装置１では、タンク１０は、タンク１０の中の水平断面積よりも大きい断面積を有する部材１４を有する。部材１４は、タンク１０の中の液相の冷媒１２および第２経路３０から戻される冷媒１２に接触するように配置されうる。部材１４は、例えば、表面に凹凸を有する部材、メッシュ状の部材、複数の孔を有する部材、または、多孔質部材でありうる。第１経路２０からタンク１０に戻される液相の冷媒１２は、部材１４の上方から落下するようにタンク１０に戻されうる。あるいは、第１経路２０からタンク１０に戻される液相の冷媒１２をシャワー状またはミスト状にしてタンク１０の上部から滴下または噴霧させてもよい。

【0024】

これにより、第１経路２０において熱交換器２６によって冷却された低温の液相の冷媒１２と、第２経路３０から戻ってくる高温の冷媒１２との接触面積が増加し、第２経路３０から戻ってくる高温の冷媒１２を凝縮させる効率が改善しうる。

【0025】

図５には、第４実施形態の冷却装置１の構成が示されている。第４実施形態の冷却装置１は、第１乃至第３実施形態の冷却装置１の改良型であり、第４実施形態として言及しない事項は、第１乃至第３実施形態に従いうる。

【0026】

第４実施形態の冷却装置１は、第１経路２０に設けられた熱交換器２６が排出した熱を第２経路３０に設けられた加熱器３２に移動させるヒートポンプ９２を更に備えうる。加熱器３２は、ヒートポンプ９２から提供される熱を利用して、第１経路２０から分岐して供給される第２経路３０の液相の冷媒１２を加熱するように構成されうる。ヒートポンプ９２は、例えば、温度検出器４２の出力に基づいて制御されうる。あるいは、ヒートポンプ９２は、温度検出器４２の出力および検出部５２の出力に基づいて制御されうる。

【0027】

第４実施形態によれば、第１経路２０の熱交換器２６が排出した熱を利用して第２経路３０の加熱器３２が冷媒１２を加熱することによってエネルギー消費を低減することができる。

【0028】

図６には、第５実施形態の冷却装置１の構成が示されている。第５実施形態の冷却装置１は、第１乃至第４実施形態の冷却装置１の改良型であり、第５実施形態として言及しない事項は、第１乃至第４実施形態に従いうる。第５実施形態の冷却装置１は、加熱器３２によって加熱された冷媒１２と第２冷却対象物８２との間で熱交換を行う第２熱交換器９６を更に備える。第２熱交換器９６を通過した冷媒１２は、タンク１０に戻されうる。第２熱交換器９６とタンク１０との間の経路には、絞り９８が配置されうる。加熱器３２と第２冷却対象物８２との間には、絞りが配置されないことが好ましい。これは、冷媒１２の圧力が高い状態で第２冷却対象物８２へ供給することにより冷媒１２の相変化をさせずに第２冷却対象物８２の熱回収を行うことができるためである。これにより、冷媒１２の相変化時に発生する微振動が第２冷却対象物８２に伝達しなくなる。

【0029】

第５実施形態の冷却装置１は、例えば、発熱量が相対的に大きく、振動に対する許容度が相対的に高い冷却対象物（第１冷却対象物）８０と、発熱量が相対的に小さく、振動に対する許容度が相対的に小さい第２冷却対象物８２とを冷却するために有用である。そのような第１冷却対象物８０および第２冷却対象物８２を有する装置としては、例えば、粗動機構おおよび微動機構を備える位置決め装置（ステージ装置）を挙げることができる。ここで、粗動機構は、微動機構を粗駆動し、微動機構は、位置決め対象物（例えば、基板、または、基板ステージ）を微駆動するように構成されうる。粗駆動機構のアクチュエータは、第１冷却対象物８０でありうる。微動機構のアクチュエータは、第２冷却対象物８２でありうる。

【0030】

以下、図７、図８および図９を参照しながら上記の冷却装置１が適用された半導体製造装置について例示的に説明する。図７には、半導体製造装置、より詳しくはパターン形成装置の一例としての露光装置１００の構成が模式的に示されている。露光装置１００は、原版１０１のパターンを、感光材層を有する基板１０２の該感光材層に対して投影光学系１４０によって転写するように構成されうる。露光装置１００は、原版１０１を照明する照明光学系１５０と、投影光学系１４０と、基板位置決め機構ＳＰＭとを備えうる。また、露光装置１００は、原版１０１を位置決めする原版位置決め機構（不図示）を備えうる。基板位置決め機構ＳＰＭは、基板１０２を保持する基板チャックを有する基板ステージ１１０と、基板ステージ１１０を駆動する駆動機構１２０と、駆動機構１２０を支持するベース部材１３０とを含みうる。駆動機構１２０は、基板ステージ１１０とともに移動する可動子１２２と、ベース部材１３０に固定された固定子１２４とを含むアクチュエータを有しうる。固定子１２４は、冷却対象物８０としてのコイル列を含みうる。冷却装置１は、冷却対象物８０としてのコイル列を冷却するように構成されうる。

【0031】

図８には、半導体製造装置、より詳しくはパターン形成装置の一例としてのインプリント装置２００の構成が模式的に示されている。インプリント装置２００は、基板１０２の上のインプリント材に原版１０１のパターンを転写するように構成されうる。インプリント装置２００は、原版１０１を駆動する原版駆動機構１６０と、基板１０２を駆動する基板駆動機構ＳＰＭと、基板１０２の上に配置されたインプリント材を硬化させる硬化部１７０とを備えうる。

【0032】

原版駆動機構１６０および基板駆動機構ＳＰＭの少なくとも一方によって基板１０２のショット領域と原版１０１のパターン領域とのアライメントを行うことができる。原版駆動機構１６０および基板駆動機構ＳＰＭの少なくとも一方によって、基板１０２の上に配置されたインプリント材と原版１０１のパターン領域との接触、および、インプリント材とパターン領域との分離を行うことができる。基板１０２の上に配置されたインプリント材と原版１０１のパターン領域とを接触させた状態で、硬化部１７０によってインプリント材が硬化される。その後、硬化したインプリント材と原版１０１のパターン領域とが分離される。これにより、基板１０２の上にインプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。つまり、基板１０２の上のインプリント材には、原版１０１のパターン領域が転写される。

【0033】

基板位置決め機構ＳＰＭは、基板１０２を保持する基板チャックを有する基板ステージ１１０と、基板ステージ１１０を駆動する駆動機構１２０と、駆動機構１２０を支持するベース部材１３０とを含みうる。駆動機構１２０は、基板ステージ１１０とともに移動する可動子１２２と、ベース部材１３０に固定された固定子１２４とを含むアクチュエータを有しうる。固定子１２４は、冷却対象物８０としてのコイル列を含みうる。冷却装置１は、冷却対象物８０としてのコイル列を冷却するように構成されうる。

【0034】

図９には、半導体製造装置の一例としてのプラズマ処理装置３００の構成が模式的に示されている。プラズマ処理装置３００は、例えば、ＣＶＤ装置、エッチング装置またはスパッタリング装置でありうる。プラズマ処理装置３００は、チャンバ３３０と、チャンバ３３０の中に配置された１または複数の冷却対象物８０ａ、８０ｂとしての電極構造を備えうる。図９の例では、基板３０２は、冷却対象物８０ａによって支持されうる。チャンバ３３０の中には、プラズマを発生させるためのガスが供給されうる。プラズマ処理装置３００がＣＶＤ装置として構成される場合、チャンバ３３０の中には、成膜用のガスが供給されうる。プラズマ処理装置３００がエッチング装置として構成される場合、チャンバ３３０の中には、エッチング用のガスが供給されうる。プラズマ処理装置３００がスパッタリング装置として構成される場合、チャンバ３３０の中には、プラズマを発生させるためのガスが供給され、また、冷却対象物８０ｂとしての電極構造には、ターゲットが取り付けられうる。冷却装置１は、冷却対象物８０ａ、８０ｂを冷却するように構成されうる。

【0035】

本発明の１つの側面としての半導体製造方法は、上記の露光装置１００、インプリント装置２００およびプラズマ処理装置３００に代表される半導体製造装置によって基板を処理する工程と、該工程によって処理された基板を加工する工程と、を含みうる。半導体製造装置によって基板を処理する工程は、例えば、基板にパターンを形成する工程、基板に膜を形成する工程、または、基板またはその上に形成された膜をエッチングする工程でありうる。基板を加工する工程は、例えば、基板にパターンを形成する工程、基板に膜を形成する工程、または、基板またはその上に形成された膜をエッチングする工程でありうる。あるいは、基板を加工する工程は、基板を分割（ダイシング）する工程、または、基板を封止する工程でありうる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】