JP6921690B2 - 集塵装置、基板処理システム、および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、集塵装置、基板処理システム、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加え、基板上のインプリント材を型で成形し、インプリント材のパターンを基板上に形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成し得る。例えば、インプリント技術の１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のインプリント領域であるショット領域に光硬化性のインプリント材を塗布する。次に、型（原版）のパターン部とショット領域の位置合せを行いながら、型のパターン部とインプリント材とを接触（押印）させ、インプリント材をパターン部に充填させる。そして、光を照射して前記インプリント材を硬化させたうえで型のパターン部とインプリント材とを引き離すことにより、インプリント材のパターンが基板上のショット領域に形成される。

このようなインプリント装置は、基板上に微細な構造物を形成する処理を行う基板処理装置であり、基板にパーティクルが付着することにより、パターン不良や型のパターン部の破損などの原因となり得る。また、基板処理装置内の気体に含まれるパーティクルが増加した場合、基板にパーティクルが付着する可能性が高くなる。そのため、基板にパーティクルが付着する可能性が高くなっているかを判定するために、基板処理装置内の気体に含まれるパーティクルを計測することが求められている。また、基板処理装置内の駆動部等において部品が接触して摺動することでパーティクルが発生することがあり、パーティクルの発生源を特定するためも、基板処理装置内の気体に含まれるパーティクルを計測することが求められている。

特許文献１では、半導体加工装置に集塵フィルタを取り付けてパーティクルを集塵する技術が開示されている。負圧形のパーティクル集塵の計測手段において、フィルタを用いてパーティクルを集塵し、集塵したパーティクルの数を計測する。また、特許文献２では、熱泳動を利用してパーティクルをウエハ上に集塵する技術が開示されている。

特開平１０−９０１６１号公報 特開２０１０−９９６１７号公報

特許文献１では、フィルタによる集塵では集塵したパーティクルの分析が困難になり得る。また、フィルタに最初から付着していたパーティクルと集塵したパーティクルとの区別が困難になり得る。また、特許文献２では、ウエハの清浄度を保ったままウエハを載置部に搬送するための機構が示されておらず、ウエハの搬送前にウエハ上にパーティクルが付着する可能性があり、集塵したパーティクルとの区別が困難になり得る。

そこで本発明は、基板処理装置の室内の気体に含まれるパーティクルを計測し得る集塵装置、基板処理システム、および物品の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一側面としての集塵装置は、基板処理装置の室内のパーティクルを集塵する集塵装置であって、前記基板処理装置の室内から前記パーティクルを含む気体を吸引する吸引部と、前記気体に含まれるパーティクルを表面に付着させる集塵部材に前記気体を供給する供給部と、前記集塵部材を収納し、前記気体を前記集塵部材の表面に供給するように前記供給部が配置される容器と、前記容器の内部の気体を排気する排気部と、前記吸引部と前記供給部に接続し、前記気体が前記吸引部から前記供給部へ移動することを可能にする配管と、前記配管に接続して、前記吸引部から吸引された気体に含まれるパーティクルの濃度、及びパーティクルの粒径の少なくともいずれか一方を計測する計測部と、を有する。

本発明によれば、基板処理装置の室内の気体に含まれるパーティクルを計測し得る集塵装置、基板処理システム、および物品の製造方法を提供することができる。

実施例１に係る基板処理システムを示した図である。 実施例１に係る集塵装置の吸引部、及び基板処理装置内の気体の流れを示した図である。 実施例１に係る集塵装置を示した図である。 変形例１に係る集塵装置を示した図である。 変形例２に係る集塵装置を示した図である。 変形例３に係る集塵装置を示した図である。 実施例２に係る基板処理システムを示した図である。 変形例４に係る集塵装置を示した図である。 実施例３に係る基板処理システムを示した図である。 実施例３に係る計測処理のフローチャートである。 変形例５に係る基板処理システムを示した図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の実施例では、基板処理装置としてインプリント装置、基板処理システムとしてインプリント処理システムを用いた例について説明する。各図において、同一の部材については、同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は実施例１に係る基板処理システムを示した図である。まず、図１を用いて、実施例１に係る基板処理システムの代表的な構成について説明する。インプリント装置３０は、基板９上に供給されたインプリント材と型３１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３１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。

ここで、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１５０ｎｍ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。

基板は、ガラス、セラミックス、金属、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、石英を材料に含むガラスウエハなどである。

型は、矩形の外周形状を有し、基板に対向する面（パターン面）に３次元状に形成されたパターン（回路パターンなどの基板９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。型は、光を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成される。

本実施例では、インプリント装置３０は、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するものとして説明する。また、以下では、基板上のインプリント材に対して照射する光の光軸に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。

まず、図１を用いて、インプリント装置３０の各部について説明する。インプリント装置３０の内部は、基板処理室３６と基板搬送室３５に分かれている。基板処理室３６には、液体供給部３２、基板保持部３３、型保持部３７が構成されている。また、基板搬送室３５には、搬送部３４が構成されている。

液体供給部３２は、予め設定されている供給量情報に基づいて、基板９の上にインプリント材を供給する。また、液体供給部３２から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９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設定される。

基板保持部３３は、基板９を保持して移動可能である。型３１を基板９の上のインプリント材に押し付ける際に、基板保持部３３を移動させることで基板９と型３１との位置合わせ（アライメント）を行う。基板保持部３３は、真空吸着力や静電力によって基板９を引き付けて保持する基板チャック（不図示）と、基板チャックを機械的に保持してＸＹ面内で移動可能とする基板移動機構（不図示）とを含む。また、基板移動機構は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板９を移動可能に構成されていても良い。更に、基板移動機構は、基板９のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板９の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。

型保持部３７は、真空吸着力や静電力によって型３１を引き付けて保持する型チャック（不図示）と、型チャックを保持して型３１（型チャック）を移動させる型移動機構（不図示）とを含む。型チャック及び型移動機構は、照射部（不図示）からの光が基板９の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。型移動機構は、基板９の上のインプリント材への型３１の押し付け（押印）、又は、基板９の上のインプリント材からの型３１の引き離し（離型）を選択的に行うように、型３１をＺ軸方向に移動させる。また、型移動機構は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向に型３１を移動可能に構成されていても良い。更に、型移動機構は、型３１のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や型３１の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。

搬送部３４は、基板９を保持して基板搬送室３５から基板処理室３６内の基板保持部３３に搬送する。また、基板処理を行った基板９を保持して基板処理室３６内の基板保持部３３から基板搬送室３５に搬送する。

制御部（不図示）は、ＣＰＵやメモリなどを含むコンピュータで構成され、メモリに格納されたプログラムに従ってインプリント装置３０の全体を制御する。また、制御部は、インプリント装置３０の各部の動作及び調整などを制御することで基板９上にパターンを形成するインプリント処理を制御する。また、制御部は、インプリント装置３０の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成しても良いし、インプリント装置３０の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成しても良い。また、制御部は、複数のコンピュータからなる構成としても良い。

次に、図１、及び図３を用いて、集塵装置４１の各部について説明する。図３は、実施例１に係る集塵装置を示した図である。集塵装置４１は、吸引部２、供給部４、集塵部材３、容器５、排気部６、配管８、扉４０から構成されている。

インプリント装置３０の内の気体に含まれるパーティクルは、吸引部２の開口部（不図示）から吸引部２に入り、配管８、供給部４を介して集塵部材３に供給される。また、吸引部２はインプリント装置３０の中の計測すべき場所に配置される。図１の例では、吸引部２はインプリント装置３０の基板処理室３６に配置されているが、基板搬送室３５に配置されても良い。

ここで、吸引部２の開口部はインプリント装置３０の中の気流７に対向するように配置することが望ましい。図２は、実施例１に係る集塵装置の吸引部２、及びインプリント装置内の気体の流れを示した図である。図２に示すように気体の気流７が吸引部２の下部にある開口部に対向するように吸引部２を配置することによって、吸引部２の中にパーティクルを含んだ気体が入りやすくなり、集塵部材３に到達するパーティクルの減少を低減し得る。

容器５には、供給部４、排気部６、扉４０が配置される。また、容器５は内部が空洞になっており、内部に集塵部材３を収納できるように構成されている。例えば、容器５の形状は４００ｍｍ^３程度の体積を有する直方体であり、容器５の材料としてポリカーボネート樹脂が用いられ得る。また、容器５は集塵装置４１から取り外しが可能なように構成されており、後述の表面分析装置や移載機に搬送され得る。

供給部４は、容器５の上面に配置され、吸引部２と配管８を介して接続している。供給部４は開口部（不図示）を有し、開口部から容器５内に保持された集塵部材３の表面にパーティクルを含んだ気体を供給する。これにより、気体に含まれたパーティクルが集塵部材３の表面に付着する。供給部４は、集塵部材３の表面にパーティクルを含んだ気体を供給し得る位置であれば、容器５の側面に配置されていても良い。集塵部材３に到達するパーティクルの減少を低減するために、配管８は曲率が小さくなるように配置することが望ましい。例えば、配管８の屈曲半径が配管８の外径の６倍以上となるように配置すると良い。また、供給部４以外からは、容器５の内部に気体が供給されないようにすることが望ましい。また、容器５を集塵装置４１から取り外した場合、供給部４を配管８から取り外す必要がある。このとき、供給部４にはパーティクルが入らないようにフィルタを配置し得るように構成されている。また、フィルタとして、例えばＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）フィルタが用いられ得る。また、容器５をインプリント装置３０の近傍に配置することが可能な場合は、配管８を配置せず、吸引部２と供給部４を接続するように構成しても良い。

ここで、インプリント装置３０内の気圧が容器５内の気圧より高い場合、吸引部２から供給部４へと向かう気流の流れが形成される。しかし、インプリント装置３０内における気体の流速が、吸引部２から吸引される気体の流速よりも遅い場合、インプリント装置３０内のパーティクルの粒径ごとの濃度と供給部４から供給されるパーティクルの粒径ごとの濃度とが異なってくる。この現象は、気流に対する追従性がパーティクルの粒径に依存するために発生する。そこで、吸引部２、配管８、及び供給部４の少なくとも１つのコンダクタンス（気体の流れやすさ）を調整する。これにより、吸引部２から吸い込まれる気体の流速とインプリント装置３０の中の流速との差を低減し得る。また、コンダクタンスを調整する方法としては、パーティクルを含む気体の流路の管径を変更する方法や、オリフィスを流路内に配置する方法などが用いられ得る。また、インプリント装置３０内における気体の流速が吸引部２から吸引される気体の流速よりも早い場合も同様に、コンダクタンスを調整することにより、吸引部２から吸い込まれる気体の流速とインプリント装置３０の中の流速との差が低減され得る。

集塵部材３は、容器５内に配置され、供給部４から供給される気体に含まれるパーティクルを表面に付着させる。また、集塵部材３として、基板９と同じ形状、サイズ、材質の部材を用いると良い。例えば、集塵部材３として、直径が４５０ｍｍ、３００ｍｍ、２００ｍｍ、または１００ｍｍのいずれかの円形の板部材が用いられ得る。また、例えば集塵部材３の材質として、Ｓｉ、ＳｉＯｘ、ガラス、または石英が含まれ得る。よって、半導体素子の製造を目的として普及している基板を集塵部材３として用いられ得る。また、半導体素子の製造を目的として普及している基板を搬送、保管するための基板保管容器に供給部４等を配置して容器５として用いられ得る。なお、そのような基板保管容器として、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）、ＦＯＳＢ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｂｏｘ）などがある。また、表面分析装置を用いて、集塵部材３の表面に付着したパーティクルの数などを分析する場合、半導体素子の製造を目的として普及している基板の表面を分析するための表面分析装置を用いられ得る。

排気部６は、容器５に配置され、容器５の内部の気体を容器５の外部に排気する。図３の例では、排気部は扉４０に対向する側面で、集塵部材３の下の空間に接続するように配置されている。これは、供給部４から供給される気体に含まれるパーティクルが集塵部材３に付着する前に、気体が排気部６から排気されることを抑制するためである。つまり、供給部４から気体が供給される、集塵部材３の面に対して反対側の集塵部材３の面が接する空間から気体を排気するように排気部６が配置されている。また、排気部６以外からは、容器５の内部の気体が排気されないようにすることが望ましい。また、排気部６からパーティクルが容器５内に入ることを抑制するために、排気部６にはフィルタが配置される。また、フィルタとして、例えば、前述のＵＬＰＡフィルタが用いられ得る。

扉４０は、容器５に配置され、集塵部材３を出し入れするために開閉する。扉４０を閉めた状態では供給部４、排気部６を除いて気体が容器５に出入りしないように容器５が密封される。集塵部材３は、例えば、表面分析装置に構成されている移載機（不図示）を用いて、容器５に搬入され、容器５から搬出される。移載機は、清浄な環境で搬送ロボット等の搬送手段を用いて、集塵部材３を搬入出し得る。これにより、集塵部材３を搬入出する際に、容器５内で付着するパーティクル以外のパーティクルが集塵部材３に付着することを抑制し得る。なお、移載機は、表面分析装置とは独立に構成されていても良い。その場合、移載機において、容器５から他の基板保管容器に集塵部材３を搬送して、基板保管容器を表面分析装置に搬入して、集塵部材３の表面を分析する。

ここで、集塵部材３の表面を分析する方法について説明する。集塵部材３の表面を分析する方法として、レーザーを集塵部材３に照射し、付着したパーティクルにレーザー光が照射されることによって発する散乱光を検出する方法がある。これにより、例えば、集塵部材３の表面に付着したパーティクルの位置が特定され得る。また、表面分析装置として、例えば、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、エネルギー分散型Ｘ線分析装置、赤外分光装置、Ｘ線構造解析装置、ラマン分光装置などが用いられる。

インプリント装置３０内の駆動部等において部品が接触して摺動することでパーティクルが発生することがある。集塵部材３の表面に付着したパーティクルの数、位置、形状、成分、結晶性などを分析することにより、パーティクルの発生源が特定され得る。このような分析、特定は、インプリント装置３０がインプリント処理を行っている最中にも実施し得るので、例えば、パーティクルの数が閾値を超えた場合にはインプリント処理を中止し得る。また、パーティクルの発生源が特定された場合には、パーティクルを発生しているユニット、部品等を修理、交換するなどの対策を行い得る。

また、吸引部２は、基板がより長く滞在する室内に配置されることが望ましい。これにより、インプリント装置３０によるインプリント処理が完了した後に基板９に何らかの異常が発覚した場合に、基板が清浄な室内に滞在していたかどうか集塵部材３を回収し、集塵部材３の表面を分析することによって確認し得る。

また、パーティクルを含む気体が吸引部２から吸引されると、吸引部２とパーティクルは、気体との摩擦によって帯電することがあり、パーティクルは吸引部２の表面に静電気力によって引き寄せられ吸引部２の表面に付着する可能性がある。帯電を避けるために、吸引部２は導電性の材料で作られていることが望ましい。吸引部２を導電性とすることによって、吸引部２の表面が気体と帯電を起こすことを抑制することができ、集塵部材３に到達するパーティクルの減少を低減し得る。導電性の材料として、例えばＳＵＳ製の材料が用いられ得る。また、吸引部２の周辺に粒子を除電するための除電部（不図示）を設けても良い。除電部を設けることによって、パーティクルの帯電量を制御し、静電気力により吸引部２等の集塵装置４１の各部の表面に付着することを低減し得る。除電部としては、Ｘ線、またはアルファ線などの放射線、もしくは放電を利用した方法が用いられる。

また、配管８も同様に導電性の材料で構成されていることが望ましい。例えば、配管８にはカーボン含有Ｓｉ製の導電性チューブやＳＵＳ製の金属配管を用いられ得る。また、供給部４、容器５も同様に導電性の材料で構成されていることが望ましい。

また、集塵部材３に電圧を印加する電極（不図示）を配置して、電極に接続して集塵部材３をプラスもしくはマイナスに帯電させる帯電部を配置しても良い。集塵部材３をプラスもしくはマイナスに帯電させることによって、パーティクルをより集塵部材３の表面に付着させやすくなり、パーティクルを効率よく集塵し得る。

（変形例１）
本実施例における変形例１について説明する。なお、ここで言及しない事項は、本実施例の前述の説明に従い得る。図４は変形例１に係る集塵装置を示す図である。図４（ａ）は変形例１に係る集塵装置の断面図を示している。また、図４（ｂ）供給部４と集塵部材３の上面図を示している。変形例１に係る集塵装置４１では、図４（ｂ）に示すように集塵部材３の中心付近にパーティクルを含む気体を供給するように供給部４が配置されている。

集塵装置４１は、供給部４からパーティクル５０を含む気体を供給し集塵部材３の表面にパーティクル５０を集塵する。供給部４からパーティクル５０を含む気体を供給することにより、図４（ａ）の矢印で示される気流が発生し、パーティクル５０は気流に従って集塵部材３の上面（ＸＹ平面）に沿うように移動する。また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、集塵部材３の中央にパーティクルを含む気体を供給するように供給部４が配置されている。これにより、供給部４が集塵部材３の中央以外に配置される場合と比較して、パーティクル５０が集塵部材３の表面を移動する時に移動距離が一定の距離以上になるパーティクル５０の数が増加する。そして、パーティクル５０を重力による沈降とブラウン拡散によって集塵部材３の表面に付着させる確率を上げ得る。

（変形例２）
本実施例における変形例２について説明する。なお、ここで言及しない事項は、本実施例の前述の説明に従い得る。図５は変形例２に係る集塵装置を示す図である。変形例２に係る集塵装置４１では、図５に示すように排気ポンプ５５が排気部６に接続するように配置されている。これにより、吸引部２から吸い込まれる気体の流速がインプリント装置３０の中の流速と同じになるように調整し得る。

また、排気ポンプ５５が排気部６に接続するように配置されていることにより、容器５内の気圧を下げ得る。容器５内の気圧が低ければ、供給部４から供給されるパーティクル５０が集塵部材３の表面に向かって直線的に進み、集塵部材３表面に衝突しやすくなり、パーティクル５０が集塵部材３の表面に付着する確率を上げ得る。これは、容器５の中の圧力が低下するにしたがって気体の粘性が低下することにより、パーティクル５０が気流に追従することが困難になるためである。

（変形例３）
本実施例における変形例３について説明する。なお、ここで言及しない事項は、本実施例の前述の説明に従い得る。図６は変形例３に係る集塵装置を示す図である。変形例３に係る集塵装置では、図６（ａ）に示すように、粒子成長ユニット６０（凝集部）が構成されている。また、図６（ｂ）は粒子成長ユニット６０内でパーティクル５０の大きさが増加する過程を示している。変形例３に係る集塵装置４１は、供給部４からパーティクル５０を粒子成長ユニット６０に供給する。粒子成長ユニット６０は、供給部４と接続されており、吸引したパーティクル５０の大きさを増加させて容器５内へパーティクル５０を送り得る。粒子成長ユニット６０は、内部の温度を高くして蒸気６１を生成させる。蒸気６１が生成されている空間にパーティクル５０を通過させることによって、図６（ｂ）に示されるように、パーティクル５０に蒸気６１が付着（凝集）する。蒸気６１がパーティクル５０の周囲に付着することによって、蒸気６１が付着したパーティクル５０はパーティクル５０の単体よりも重量が大きくなる。また、蒸気６１として、例えば、水、ブタノール、またはグリセロールを蒸発させたものを用いると良い。

そして、図６（ａ）の中で矢印は供給部４から供給される気流を示しており、蒸気６１が付着したパーティクル５０は気流に従って移動する。パーティクル５０に蒸気６１が付着することによって、蒸気６１が付着したパーティクル５０はパーティクル５０の単体よりも大きな慣性力が作用する。これにより、集塵部材３の表面で気流に追従できず、集塵部材３に衝突するパーティクル５０の数が増加する。よって、集塵部材３の表面に付着するパーティクル５０の数が増加する。

ここで、集塵部材３の表面には、蒸気６１が液化した液体も付着する。この液体のみを速やかに集塵部材３の表面から取り除くために、集塵部材３を温めるためのヒーター（不図示）を集塵部材３の下面に配置してもよい。このとき、ヒーター（不図示）は集塵部材３に接触して熱を伝えてもよいし、例えば、遠赤外線を用いて集塵部材３に非接触で集塵部材３を熱してもよい。ヒータ（不図示）を配置することによって、不必要な液体を集塵部材３の表面から速やかに取り除き得る。

以上により、本実施例に係る基板処理システムによれば、基板処理装置内の気体に含まれるパーティクルを計測し得る。

次に実施例２に係る基板処理システムについて説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１に従い得る。図７は、実施例２に係る基板処理システムを示した図である。実施例２に係る基板処理システムでは、集塵装置４１の吸引部２ａが基板搬送室３５に、吸引部２ｂが基板処理室３６のそれぞれに配置されている。これによって、基板９が基板搬送室３５と基板処理室３６のどちらに滞在していても基板９が滞在している空間中のパーティクル５０を集塵部材３に供給し得る。切替部２０は、配管８によって吸引部２ａ及び吸引部２ｂと、供給部４とに接続している。切替部２０は、基板搬送室３５から吸引された気体を供給部４に送るか、基板処理室３６から吸引された気体を供給部４に送るかを切り替え得る。切替部２０は手動で操作して切り替えるようにしても良いし、制御部が切替部２０を制御して切り替えるようにしても良い。また、制御部が切替部２０を制御する場合、基板９が基板搬送室３５と基板処理室３６のどちらに滞在しているかに応じて、吸引部２ａ及び吸引部２ｂのいずれかから吸引された気体を供給部４へ送るかを決定しても良い。これにより、基板９が滞在している空間中のパーティクル５０を集塵し得る。なお、図７ではインプリント装置３０を基板搬送室３５と基板処理室３６の２つの室に分割しているが、２つ以上の室に分割しても良い。この場合、それぞれに吸引部２を配置して、２つ以上の室のうちどの室からの気体を供給部４に送るかを切替部２０で切り替えるようにしても良い。また、分割した室の数だけ容器５を配置してそれぞれの空間からのパーティクル５０を同時に集塵するようにしても良い。

（変形例４）
本実施例における変形例４について説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１、及び本実施例の前述の説明に従い得る。図８は変形例４に係る集塵装置を示す図である。変形例４に係る集塵装置では、容器５内の室を２つに分割するように、容器５内に隔壁４５が設けられており、２つの室の間で気体の出入りがないようにされている。また、図８に示すように、１つの室に供給部４ａ、集塵部材３ａ、及び排気部６ａが配置されており、もう一方の室に供給部４ｂ、集塵部材３ｂ、及び排気部６ｂが配置されている。さらに、配管８ａ（不図示）を介して吸引部２ａ、及び供給部４ａが接続されており、配管８ｂ（不図示）を介して、吸引部２ａ、及び供給部４ａが接続されている。また、変形例４に係る集塵装置には切替部２０は構成されていない。これによって、容器５内で集塵部材３ａ、及び集塵部材３ｂにパーティクル５０の集塵を行うことができ、複数の容器５を用いる場合と比較して省スペースおよびコスト削減につながる。ここでは例示的に２つの室に分割した場合を示したが、容器５内に２つ以上の隔壁４５を配置して、３つ以上の室に分割しても良い。これにより、基板搬送室３５と基板処理室３６のパーティクル５０を同時に集塵し得る。また、吸引部２ａ、及び吸引部２ｂを基板搬送室３５、及び基板処理室３６のいずれか一方の異なる位置に配置することにより、サンプリング数を増やしても良い。このように、複数の供給部４、複数の排気部６、複数の集塵部材３、および隔壁４５を設けることにより、パーティクルを効率よく計測し得る。

以上により、本実施例に係る基板処理システムによれば、基板処理装置内の気体に含まれるパーティクルを計測し得る。また、本実施例に係る基板処理システムによれば、基板処理装置の複数の室内の気体に含まれるパーティクルを集塵装置内の集塵部材に集塵し得る。

次に実施例３に係る基板処理システムについて説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１、及び実施例２に従い得る。図９は、実施例３に係る基板処理システムを示した図である。実施例３に係る基板処理システムでは、気体中のパーティクルの計数および粒径を計測するパーティクルカウンタ１０（計測部）が構成されている。また、パーティクルカウンタ１０は、例えば、レーザーをパーティクルに照射し、パーティクルから発せられる散乱光を検出することによって、パーティクルの粒径、濃度（気体の単位体積当たりの粒子数）を計測する。また、例えば、粒径が１００ｎｍ以下のより小さなパーティクルを計測する場合は散乱光の強度が弱く検出が難しくなる。そのため、蒸気を用いてパーティクル表面に液体を凝縮させて見かけ上のパーティクルの大きさを大きくすることによって、散乱光の強度を大きくして検出する、核凝縮型のパーティクルカウンタ１０を用いることができる。

図９において、パーティクルカウンタ１０は、配管８に接続することで、吸引部２から吸引された気体に含まれるパーティクルの濃度、粒径を計測することができる。配管８は２つの方向に分岐する。１つの方向に分岐した配管８は容器５に配置された供給部４に接続し、他の方向に分岐した配管８はパーティクルカウンタ１０に接続する。また、配管８が分岐する位置からパーティクルカウンタ１０までのコンダクタンスと、配管８が分岐する位置から供給部４までのコンダクタンスとを、パーティクルカウンタ１０で必要な流量が得られるように調整すると良い。コンダクタンスの調整方法としては、配管８の内径と長さをパラメータとして変化させる方法がある。コンダクタンスを調整し、必要な流量のみがパーティクルカウンタ１０に流れることによって、より短時間でパーティクルを集塵部材３の表面に集塵することができるようになる。また、パーティクルの測定方法の違いなどによりパーティクルカウンタ１０には様々な種類があり、パーティクルを測定するために必要な気体の流量が異なる。そのため、パーティクルカウンタ１０の種類によってコンダクタンスを調整することが必要である。

パーティクルカウンタ１０によって吸引部２から吸引される気体に含まれるパーティクルの濃度、粒径を計測することにより、インプリント装置３０内のパーティクルの濃度、粒径を計測し、パーティクルの濃度、粒径の時間変化をリアルタイムに取得し得る。また、集塵部材３を定期的に交換して集塵部材３の表面を分析する方法よりも簡便にパーティクルの濃度、粒径の時間変化を取得し得る。ただし、通常、パーティクルカウンタ１０ではパーティクルの成分分析ができないため、集塵部材３にパーティクルを集塵して表面を分析する方法と、パーティクルカウンタ１０を用いてパーティクルを計測する方法を併用することが望ましい。また、例えば、パーティクルの粒径、濃度が予め定めた範囲外になった場合に、パーティクルを集塵した集塵部材３を回収して、集塵部材３の表面を分析するようにしても良い。また、パーティクルの粒径、濃度をインプリント装置３０の表示装置（不図示）に表示することにより、作業者がインプリント装置３０の装置状態を把握し得る。

図１０は、実施例３に係る計測処理のフローチャートである。図１０のフローチャートは、集塵部材３にパーティクルを集塵する方法と、パーティクルカウンタ１０を用いてパーティクルを計測する方法とを併用する場合の計測処理の一例を示している。また、インプリント装置３０において基板処理中に計測処理を行う場合の一例を示している。計測処理が開始されると、ステップ１０１において、パーティクルカウンタ１０によりパーティクルを計測する。次にステップ１０２において、計測されたパーティクルの濃度が予め定めた閾値Ａ以上か否かを判定する。パーティクルの濃度が閾値Ａ以上である場合はステップ１０３に進み、パーティクルの濃度が閾値Ａ以上でない場合はステップ１０５に進む。次にステップ１０３において、基板処理を停止して集塵部材３を回収して計測処理を終了する。これにより、許容範囲を超えるパーティクルが存在する状態で基板処理を続行して、不良品を製造し続けることを抑制できる。また、回収した集塵部材３を表面分析装置等に搬送して、表面に付着したパーティクルを分析する。パーティクルの成分分析を行うことにより、パーティクルの発生原因を特定し得る。

またステップ１０５において、計測されたパーティクルの濃度が閾値Ａ未満かつ予め定めた閾値Ｂ以上か否かを判定する。ここで、閾値Ａ＞閾値Ｂであるものとする。パーティクルの濃度が閾値Ａ未満かつ閾値Ｂ以上である場合はステップ１０６に進み、パーティクルの濃度が閾値Ａ未満かつ閾値Ｂ以上でない場合はステップ１０７に進む。次にステップ１０６において、基板処理を停止せずに集塵部材３を回収して計測処理を終了する。ここで、パーティクルの濃度が閾値Ａ未満かつ閾値Ｂ以上である場合は、パーティクルが不良品の原因とならないように閾値Ａ、閾値Ｂを設定する。また、回収した集塵部材３を表面分析装置等に搬送して、表面に付着したパーティクルを分析することにより、基板処理を継続しながらパーティクルの発生原因を特定し得る。

またステップ１０７において、計測されたパーティクルの濃度が閾値Ｂ未満かつ予め定めた閾値Ｃ以上か否かを判定する。ここで、閾値Ａ＞閾値Ｂ＞閾値Ｃであるものとする。パーティクルの濃度が閾値Ｂ未満かつ閾値Ｃ以上である場合はステップ１０８に進み、パーティクルの濃度が閾値Ｂ未満かつ閾値Ｃ以上でない場合は計測処理を終了する。次にステップ１０８においてインプリント装置の表示装置（不図示）、またはインプリント装置に接続する外部の表示装置（不図示）に警告を表示して、計測処理を終了する。

ここで、ステップ１０２、１０５、及び１０７において、閾値と大小関係を比較する値は、ある時点でのパーティクルの濃度としても良いし、一定の間隔におけるパーティクルの濃度の積算値、最大値、平均値、または中間値などの統計値としても良い。また、パーティクルの濃度の代わりに、パーティクルの粒径を用いても良いし、パーティクルの濃度、粒径の両方を用いても良い。

また、計測処理は一定の間隔で繰り返し実行しても良いし、ユーザーや外部の情報処理装置（不図示）からの指示により実行しても良い。また、インプリント装置のメンテナンス作業の後など、基板処理を行っていない時に計測処理を実行しても良い。これにより、メンテナンス作業によってインプリント装置内が汚染されたか否かを確認し得る。

（変形例５）
本実施例における変形例５について説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１、実施例２、及び本実施例の前述の説明に従い得る。図１１は変形例５に係る基板処理システムを示した図である。図１１においては、パーティクルカウンタ１０は、排気部６に接続されている。図９のように、パーティクルカウンタ１０が配管８に接続されている場合、集塵部材３に供給される気体の流量が減少して、集塵部材３の表面に付着するパーティクルの数が減少することにより、パーティクルを集塵する時間が長くなる。そこで、パーティクルカウンタ１０が排気部６に接続されることにより、集塵部材３に供給される気体の流量を減少させることなく、パーティクルの濃度、粒径を計測することができる。これにより、より短時間で集塵部材３にパーティクルを集塵することができる。

ここで、排気部６に接続されたパーティクルカウンタ１０に供給される気体は、集塵部材３等に付着しなかったパーティクルを含む気体となる。よって、インプリント装置３０の中の気体とは、含まれるパーティクルの濃度、粒径が異なる気体がパーティクルカウンタ１０に供給されることになる。しかし、集塵部材３で集塵できるパーティクルは供給部４から供給されるパーティクルの一部であり、多くのパーティクルは排気部６からパーティクルカウンタ１０に供給される気体に含まれる。そこで、集塵部材３で集塵できる集塵効率を予め求めておくことにより、排気部６に接続されたパーティクルカウンタ１０で計測されたパーティクル濃度、粒径から、インプリント装置３０の中のパーティクル濃度、粒径を推定した推定値を取得し得る。また、この推定値からパーティクル濃度、粒径の時間変化についても取得し得る。また、この推定値をインプリント装置３０の表示装置（不図示）に表示することにより、作業者がインプリント装置３０の装置状態を把握し得る。

以上により、本実施例に係る基板処理システムによれば、基板処理装置内の気体に含まれるパーティクルを計測し得る。また、本実施例に係る基板処理システムによれば、基板処理装置の室内の気体に含まれるパーティクルの濃度、粒径の時間変化をより簡便に取得し得る。

（物品の製造方法）
インプリント装置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。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１２（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１２（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１２（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１２（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１２（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１２（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。

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。基板処理装置の一例として、基板の上のインプリント材を型により成形（成型）して、基板にパターン形成を行うインプリント装置について説明したが、インプリント装置に限定されるものではない。

基板処理装置の一例として、荷電粒子光学系を介して荷電粒子線（電子線やイオンビームなど）で基板に描画を行って、基板にパターン形成を行う描画装置などの装置であっても良い。また、基板処理装置の一例として、基板を露光することでパターン形成を行う露光装置であっても良い。また、感光媒体を基板の表面上に塗布する塗布装置、パターンが転写された基板を現像する現像装置など、デバイス等の物品の製造において、前述のようなインプリント装置等の装置が実施する工程以外の工程を実施する製造装置も含み得る。

また、実施例１乃至実施例３は、単独で実施するだけでなく、実施例１乃至実施例３のうち少なくとも２つの組合せで実施することができる。

Claims (14)

1. 基板処理装置の室内のパーティクルを集塵する集塵装置であって、
   前記基板処理装置の室内から前記パーティクルを含む気体を吸引する吸引部と、
   前記気体に含まれるパーティクルを表面に付着させる集塵部材に前記気体を供給する供給部と、
   前記集塵部材を収納し、前記気体を前記集塵部材の表面に供給するように前記供給部が配置される容器と、
   前記容器の内部の気体を排気する排気部と、
   前記吸引部と前記供給部に接続し、前記気体が前記吸引部から前記供給部へ移動することを可能にする配管と、
   前記配管に接続して、前記吸引部から吸引された気体に含まれるパーティクルの濃度、及びパーティクルの粒径の少なくともいずれか一方を計測する計測部と、を有する
   ことを特徴とする集塵装置。
2. 基板処理装置の室内のパーティクルを集塵する集塵装置であって、
   前記基板処理装置の室内から前記パーティクルを含む気体を吸引する吸引部と、
   前記気体に含まれるパーティクルを表面に付着させる集塵部材に前記気体を供給する供給部と、
   前記集塵部材を収納し、前記気体を前記集塵部材の表面に供給するように前記供給部が配置される容器と、
   前記容器の内部の気体を排気する排気部と、
   前記排気部から排気された気体に含まれるパーティクルの濃度、及びパーティクルの粒径の少なくともいずれか一方を計測する計測部と、を有する
   ことを特徴とする集塵装置。
3. 前記吸引部と前記供給部に接続し、前記気体が前記吸引部から前記供給部へ移動することを可能にする配管を有する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の集塵装置。
4. 前記容器は扉を有し、前記集塵部材は前記扉を開けた状態で前記容器から取り外し可能である
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の集塵装置。
5. 前記集塵部材は、円形の板部材である
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の集塵装置。
6. 前記排気部は、前記容器の内部の気体を排気するポンプを有する
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の集塵装置。
7. 前記パーティクルに蒸気を凝集させる凝集部を有する
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の集塵装置。
8. 複数の前記吸引部と、いずれの前記複数の前記吸引部から吸引された前記気体を前記集塵部材に供給するかを切り替える切替部と、を有する
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の集塵装置。
9. 複数の前記集塵部材を有し、前記容器は前記複数の前記集塵部材のそれぞれを収納する複数の室を有する
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の集塵装置。
10. 前記吸引部を除電する除電部を有する
    ことを特徴とする、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の集塵装置。
11. 前記集塵部材は電極を有し、前記電極に接続して前記集塵部材を帯電する帯電部を有する
    ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の集塵装置。
12. 前記供給部は前記気体を前記集塵部材の中央に供給する
    ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の集塵装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の集塵装置と、
    基板を処理する基板処理装置と、を有する
    ことを特徴とする基板処理システム。
14. 請求項１３に記載の基板処理システムを用いて基板を処理する工程と、を有し、
    処理した前記基板を用いて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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