WO2025110117A1

WO2025110117A1 - 冷却装置、基板処理装置、及び物品の製造方法

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Inventors: 知之森田
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Abstract

冷却装置は、対象物を冷却する冷却装置であって、第１冷媒を循環させるポンプと、前記第１冷媒を気化させることにより前記対象物を冷却する気化器と、前記気化器により気化された前記第１冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器において前記第１冷媒が気体状態で存在する第１部分の圧力を制御する圧力制御部と、を有する。

Description

冷却装置、基板処理装置、及び物品の製造方法

　本発明は、冷却装置、基板処理装置、及び物品の製造方法に関する。

　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基板処理装置は、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する。このような発熱部を冷却するために、基板処理装置には冷却装置が備えられる。冷却装置は、発熱部から熱を奪い、その熱を装置外に排熱させることによって発熱部を冷却する。

　特許第５３１３３８４号には、部品から熱を抽出する蒸発器、凝縮器、ポンプ、アキュムレータ、熱交換器および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、アキュム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。

　特許第５３１３３８４号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において流体を安定して循環させるためには、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系を追加し、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、流体が加圧されるため、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。

　特許第５３１３３８４号に記載された構成では、発熱部の発熱時は、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、ポンプの吸い込み部における圧力も下がるので、キャビテーションの発生のリスクがある。逆に発熱部が発熱しない時は、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。

　また、循環させる流体よりも沸点が低く、化学反応を起こしにくい気体を凝縮器内の気相部に封入することで、蒸発器における圧力に対してポンプの吸い込み部における圧力を流体の飽和水蒸気圧よりも高め、キャビテーションの発生を抑制することができる。

　しかし、封入された気体の流体へ溶解や、循環系の外部への気体のリークにより封入された気体の分圧が変化してしまい、キャビテーションが発生しうる。

特許第５３１３３８４号

　本発明は、キャビテーションの発生を抑制できる冷却装置、基板処理装置、及び物品の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明に係る冷却装置は、対象物を冷却する冷却装置であって、第１冷媒を循環させるポンプと、前記第１冷媒を気化させることにより前記対象物を冷却する気化器と、前記気化器により気化された前記第１冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器において前記第１冷媒が気体状態で存在する第１部分の圧力を制御する圧力制御部と、を有する。

　本発明によれば、キャビテーションの発生を抑制できる冷却装置、基板処理装置、及び物品の製造方法を提供することができる。

第１実施形態の冷却装置の構成を示す図である。第２実施形態の冷却装置の構成を示す図である。基板処理装置の構成例を示す図である。基板処理装置の構成例を示す図である。基板処理装置の構成例を示す図である。デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。図６に示すフローチャートのステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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。また、添付図面においては、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。

　＜第１実施形態＞
　まず、第１実施形態に係る冷却装置について説明する。図１は、第１実施形態の冷却装置を示す図である。冷却装置ＣＡにより冷却される対象物は、特定の対象物に限定されるものではないが、例えば、基板処理装置、特に基板処理装置の発熱部である。基板処理装置は、例えば、露光装置、インプリント装置、若しくは荷電粒子線描画装置等のパターン形成装置、又は、ＣＶＤ装置、エッチング装置、若しくは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、又は原版等の物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る。

　冷却装置ＣＡは、第１冷媒１０を凝縮器２から気化器７を介して再び凝縮器２に戻すように循環させる第１循環系１と、凝縮器２に配置された熱交換器８を含む冷却部ＣＤと、を備えうる。第１循環系１は、第１冷媒１０を循環させるポンプ３、第１冷媒１０を加熱又は冷却することにより第１冷媒１０の温度を調整する温調器４、又は第１冷媒１０の圧力を調整する絞り弁６を備えうる。凝縮器２は、第１冷媒１０が液体状態で存在する第２部分２０１と、第１冷媒１０が気体状態で存在する第１部分２０２とを有し、熱交換器８の少なくとも一部（好ましくは、熱交換器８の全体）は、第１部分２０２に配置されうる。発熱部等の対象物８０は、気化器７によって冷却されうる。

　第１循環系１は、第１冷媒１０の相変化を利用して対象物８０を冷却するように構成されうる。第１循環系１は、ポンプ３、温調器４、絞り弁６および気化器７の他に、例えば、第１冷媒１０の温度を計測するセンサ５を含んでもよい。図１においてセンサ５は温調器４と絞り弁６との間に配置されているが、絞り弁６と気化器７の間に配置されてもよい。第１循環系１は、密閉循環系でありうる。凝縮器２の第２部分２０１に貯留された液相（液体状態）の第１冷媒１０は、ポンプ３で温調器４に送られうる。温調器４は、その下流側に配置されたセンサ５で検出される第１冷媒１０の温度が目標温度になるように第１冷媒１０の温度を調整しうる。温調器４は、例えば、電熱ヒーターまたは熱交換器を含みうるが、これに限定されるものではない。

　所定の温度に調整された第１冷媒１０は、絞り弁６で所定の温度の第１冷媒１０の飽和蒸気圧の近傍まで減圧され気化器７に送られうる。気化器７は、対象物８０と熱接触するか、あるいは、対象物８０を内蔵し、対象物８０が発熱すると、気化器７内の第１冷媒１０が沸騰した気化潜熱によって対象物８０を冷却しうる。気化器７を通過した第１冷媒１０は、対象物８０の発熱状態に応じて液相状態または気液混相状態（液体と気体とを含む状態）で凝縮器２に戻されうる。

　凝縮器２の内部の第１部分２０２に少なくとも一部が配置された熱交換器８は、第１冷媒１０を冷却し、これにより気相状態の第１冷媒１０が凝縮され液相状態の第１冷媒１０となる。熱交換器８を含む冷却部ＣＤは、例えば、熱交換器８を通して第２冷媒１８を循環させる第２循環系１１によって構成されうる。第２循環系１１は、第１循環系１における第１冷媒１０の循環とは独立して、第２冷媒１８を循環させる。冷却装置ＣＡは、凝縮器２の内部（第１部分２０２）の圧力または温度を検出するセンサ９を備えうる。凝縮器２の内部には、所定量の気体５０（第１気体）が封入されうる。気体５０は、第１冷媒１０よりも沸点が低く、第１冷媒１０と化学反応を起こさない気体でありうる。気体５０は、例えば、空気やＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ　Ｄｒｙ　Ａｉｒ）であってもよいし、窒素（Ｎ２）等の不活性気体であってもよい。

　第２循環系１１は、凝縮器２の内部（第１部分２０２）の圧力または温度が所定圧力または所定温度になるようにセンサ９の出力に基づいて制御されうる。ここで、気化器７における第１冷媒１０の圧力が所定温度の飽和蒸気圧となるように制御すれば、第１冷媒１０の沸点が制御されることになる。熱伝達流体冷却の場合には、回収熱量に応じて、流体の熱容量で回収熱量を除した値の分だけ冷媒の温度が上昇するが、沸騰冷却の場合には、気化潜熱で熱を回収するため、沸点の一定温度で熱を回収できる。

　第１循環系１が密閉系であると、第１冷媒１０が沸騰（気化）すると、気化器７および凝縮器２の内部の圧力が上昇する。これは、第１冷媒１０の飽和蒸気圧が上昇することを意味し、以下のＣｌａｕｓｉｕｓ－Ｃｌａｐｅｙｒｏｎの式で示されるｄＴ分の沸点の変化をもたらす。
ｄＴ＝ＴΔＶ・ｄＰ／Ｌ
　ここで、ｄＴは温度変化、Ｔは状態温度、ΔＶは蒸発に伴う体積変化、ｄＰは圧力変化、Ｌは潜熱を示す。

　凝縮器２への気体５０の封入は、気化器７の内部の第１冷媒１０を所定温度かつ所定飽和蒸気圧に維持するためになされる。凝縮器２への気体５０の封入量は、気化器７の第１冷媒１０の飽和蒸気圧と凝縮器２の第１冷媒１０の飽和蒸気圧との差圧が気体５０の分圧と等しくなる量である。気化器７と凝縮器２との間に高低差がある場合は、第１冷媒１０の密度をρ、重力加速度をｇ、凝縮器２を基準とする気化器７の高さをｈとすると、高さ水頭ρｇｈ分だけ減圧される（ｈが負の場合は増圧）。

　第２循環系１１における制御について説明する。第２循環系１１で使用される第２冷媒１８は、例えば水等の流体でありうる。第２循環系１１は、第２ポンプ１２、第２温調器１３、第２温度センサ１４、流量調整弁１５、熱交換器８、排熱器１６およびタンク１７を含みうる。タンク１７の中の第２冷媒１８は、第２ポンプ１２で第２温調器１３へ送られうる。第２温調器１３は、第２温調器１３の下流に配置された第２温度センサ１４で検出される第２冷媒１８の温度が所定温度になるように第２冷媒１８を加熱又は冷却することにより第１冷媒１０の温度を調整しうる。所定温度に加熱あるいは温調された第２冷媒１８は、流量調整弁１５で所定の流量に調整されて熱交換器８に送られ第１冷媒１０と熱交換する。第２冷媒１８との熱交換によって、第１冷媒１０は冷却され凝縮される。第１冷媒１０の凝縮潜熱で加熱された第２冷媒１８の熱は、排熱器１６で系外へ排熱出され、タンク１７に戻されうる。

　冷却装置ＣＡは、制御部９０を備えうる。制御部９０は、第１循環系１の凝縮器２の内部（第１部分２０２）の圧力または温度が一定になるように制御信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を発生し、制御信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３により第２冷媒１８を制御しうる。制御部９０による第２冷媒１８の制御は、熱交換器８に供給される第２冷媒１８の温度、流量および圧力の少なくとも１つの制御を含みうる。制御部９０による第２冷媒１８の制御は、熱交換器８における第１冷媒１０の凝縮量の制御として理解されてもよい。制御部９０による第２冷媒１８の制御は、例えば、センサ９の出力に応じた制御信号Ｃ１を第２温調器１３に与え、第２温調器１３よる第２冷媒１８の温度の調整量を制御することを含みうる。制御部９０による第２冷媒１８の制御は、センサ９の出力に応じた制御信号Ｃ２を第２ポンプ１２に与え、第２ポンプ１２の出力を制御することによって第２冷媒１８の流量および／または圧力を制御することを含みうる。制御部９０による第２冷媒１８の制御は、センサ９の出力に応じた制御信号Ｃ３を流量調整弁１５に与え、流量調整弁１５の開度を制御することによって第２冷媒１８の流量および／または圧力を制御することを含みうる。即ち、制御部９０は、センサ９の出力に基づいて第２ポンプ１２および流量調整弁１５の少なくとも一方を制御しうる。

　第１実施形態では、対象物８０の発熱状態に追従しながら凝縮器２の内部の圧力または温度が所定値になるように第２循環系１１による第１冷媒１０の冷却が制御される。これより、気化器７における第１冷媒１０の沸点が固定され一定の温度で対象物８０から熱を回収することができる。また、第１実施形態では、対象物８０の発熱状態に追従もしくは予測して、凝縮器２の圧力もしくは温度を冷却部ＣＤの制御目標値を制御することで、気化器７の圧力すなわち沸点を制御し、冷却装置ＣＡの制御遅れが低減し温度安定性が向上する。さらに第１実施形態では、対象物８０の発熱状態が高発熱になる場合は、気化器７における第１冷媒１０の沸点を対象物８０の温調目標温度よりも下げることで効率的な熱回収を実現しうる。

　ここでは冷却部ＣＤを、温調および／または流量制御制御した冷媒（第２冷媒１８）を循環させる構成で例示したが、これは一例に過ぎず、適宜変更が可能であり、例えばヒートポンプの原理で熱を移動させる冷凍機でもよい。

　凝縮器２の内部（第１部分２０２）には、所定量の気体５０が封入されており、第１部分２０２の全圧は気体５０の分圧と第１冷媒１０の分圧の和である。一方、気化器７内部では第１冷媒１０で満たされた気液混合の沸騰状態にあるため、第１冷媒１０以外による分圧は発生せず、気化器７内部の全圧は第１冷媒１０の飽和蒸気圧となる。第１部分２０２における第１冷媒１０の分圧を、気化器７における第１冷媒１０の分圧（＝全圧）より下げることで、気化器７における第１冷媒１０の沸点温度より凝縮器２における第１冷媒１０の露点温度を気体５０の分圧だけ下げている。

　第１循環系１は密閉循環系であるが、実際には接手部分などからのリークや外気の侵入、第２部分２０１への気体５０の溶解などで、経時的に凝縮器２の第１冷媒１０の分圧は変化しうる。その結果、第１冷媒１０の気化器７における沸点と、凝縮器２における露点の差分も変化してしまう。

　一方、凝縮器２の内部（第１部分２０２）の圧力または温度は、冷却部ＣＤによって一定になるように制御されている。第１部分２０２の全圧が一定であれば、気体５０の分圧変化は第１冷媒１０の露点の変化として露点計３１で検出できる。例えばリークにより第１冷媒の分圧が上昇した場合、第１冷媒１０の露点も上昇する。そのように第１冷媒の分圧が変化する場合、冷却装置ＣＡの温度制御が不安定もしくは制御不能になりうる。

　分圧制御手段３０は、気体５０（第１気体）を供給する供給弁３２（供給部）と、第１部分２０２から気体５１（第２気体）を排気する排気弁３３（排気部）とを備えうる。気体５０の供給圧力は、第１部分２０２の圧力より高圧で供給されうる。また、凝縮器２の第１部分２０２の圧力は排気先の圧力より高圧であるものとする。供給弁３２および排気弁３３には、弁を開けた際の吸排気量を調整する為、不図示のオリフィスやニードルバルブをさらに備えうる。また供給弁３２および排気弁３３は、より正確に吸排気量を制御する為、マスフローコントローラや流量調整弁を用いてもよい。

　分圧制御装置ＰＣは、分圧制御手段３０と、凝縮器２の内部（第１部分２０２）に配置された露点計３１（検出部）と、第２制御部９１を備えうる。露点計３１は、気化した第１冷媒１０を含む第１部分２０２の第１冷媒１０の露点を検出する。第２制御部９１は、第１部分２０２の第１冷媒１０の露点が所定の範囲に収まるように、供給弁３２を制御するための制御信号Ｃ４、及び排気弁３３を制御するための制御信号Ｃ５を発生する。冷却装置ＣＡによって制御された第１部分２０２の圧力または温度の環境下で、制御信号Ｃ４、Ｃ５により供給弁３２、及び排気弁３３が第１冷媒１０の分圧を制御しうる。つまり、分圧制御手段３０は、露点計３１により検出された第１冷媒１０の露点が所定の範囲内に収まるように第１部分２０２の圧力を制御する。

　以上、第１実施形態に係る冷却装置では、第１部分２０２の第１冷媒の分圧を一定に維持できるので、第１冷媒を循環させるポンプ３においてキャビテーションの発生を抑制することができる。

　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態に係る冷却装置について説明する。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。図２は、本実施形態に係る冷却装置を示す図である。図２における分圧制御装置ＰＣは、分圧制御手段３０の構成が第１実施形態の分圧制御手段３０と異なる。第１実施形態では凝縮器２の第１部分２０２の圧力が排気先の気圧（例えば、大気圧）より高い場合を前提にしていたが、凝縮器２の第１部分２０２の圧力が排気先の気圧より低い場合は排気弁３３を制御しても第１部分２０２の気体を排気できない。そこで、図２における分圧制御手段３０は、排気弁３３の排気側に排気ポンプ３４をさらに備えうる。排気ポンプ３４は排気弁３３の排気側圧力を第１部分２０２の圧力より低圧にし、第１部分２０２の圧力が排気先の気圧より高い場合でも排気弁３３で排気を制御しうる。また排気弁３３の代わりに排気ポンプ３４のみの構成でもよい。その場合は第２制御部９１からの制御信号Ｃ５によって排気ポンプ３４の運転を制御する。排気ポンプを運転した際の吸排気量を調整する為、不図示のオリフィスやニードルバルブをさらに備えうる。

　凝縮器２の内部（第１部分２０２）から排気される気体は、第１冷媒１０の気体を飽和蒸気圧に応じて含有しており、分圧制御装置ＰＣによる分圧制御に伴い排気されることにより、第１循環系１内の第１冷媒１０が減少する。そこで、分圧制御手段３０からの排気側に回収部３５を備えうる。回収部３５は、例えば第１冷媒１０の大気圧での露点以下の冷媒との熱交換器でもよいし、ペルチェ素子を用いた凝縮器でもよい。回収部３５で凝縮、回収した第１冷媒１０は、ポンプなどの送液手段３６（不図示）を介して凝縮器２へ還流しうる。

　以上、第２実施形態に係る冷却装置では、第１部分２０２の第１冷媒の分圧を一定に維持できるので、第１冷媒を循環させるポンプ３においてキャビテーションの発生を抑制することができる。さらに、回収部３５より、第１循環系１外へ排出される第１冷媒１０を還流し、第１循環系１内の第１冷媒１０の流量を維持することを可能にし、温度制御の安定性が向上する。

　以下、図３、図４および図５を参照しながら上記の冷却装置ＣＡが適用された基板処理装置について例示的に説明する。図３には、基板処理装置、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１２０２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、対象物８０としてのコイル列を含みうる。冷却装置ＣＡは、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。

　図４には、基板処理装置、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。

　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。

　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１２０２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、対象物８０としてのコイル列を含みうる。冷却装置ＣＡは、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。

　図５には、基板処理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または複数の対象物８０ａ、８０ｂとしての電極構造を備えうる。図５の例では、基板３０２は、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、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ＣＡは、対象物８０ａ、８０ｂを冷却するように構成されうる。

　＜物品の製造方法＞
　本発明の１つの側面としての物品の製造方法は、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に代表される基板処理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。基板処理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。

　物品として、例えば、デバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）、カラーフィルタ、又はハードディスク等の製造方法について説明する。かかる製造方法は、発熱部を冷却する冷却装置を有する基板処理装置（例えば、露光装置等）を用いて、光を基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）に照射することにより、パターンを基板に形成する工程を含む。かかる製造方法は、パターンが形成された基板を処理する工程（処理ステップ）を更に含む。該処理ステップは、該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、該処理ステップは、該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップを含みうる。また、該処理ステップは、他の周知のステップとして、ダイシング、ボンディング、パッケージング等のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

　次に、物品の製造方法の一例として、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を図６及び図７を参照して説明する。図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。

　ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスク（原版）を製作する。ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板）を製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ここで、露光装置は、回路パターンが形成された原版を照明して、原版の回路パターンの像をウエハ上に投影することにより、ウエハ上に回路パターンを形成する。ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップＳ６（検査）では、ステップＳ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップＳ７）される。

　図７は、ステップＳ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップＳ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップＳ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップＳ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

　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及び変更が可能である。

　また、基板処理装置の一例として、露光装置、インプリント装置、及びラズマ処理装置について説明したが、これらに限定されるものではない。基板処理装置の一例として、凹凸パターンがない平面部を有するモールド（平面テンプレート）を用いて基板上の組成物を平坦化するように成形する処理を行う平坦化装置であってもよい。また、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、基板にパターンを形成する処理を行う描画装置であってもよい。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本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、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２０２３年１１月２４日提出の日本国特許出願特願２０２３－１９９２５２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　対象物を冷却する冷却装置であって、
　第１冷媒を循環させるポンプと、
　前記第１冷媒を気化させることにより前記対象物を冷却する気化器と、
　前記気化器により気化された前記第１冷媒を凝縮する凝縮器と、
　前記凝縮器において前記第１冷媒が気体状態で存在する第１部分の圧力を制御する圧力制御部と、を有する冷却装置。
　前記第１部分に配置され、前記第１部分にある前記第１冷媒の露点を検出する検出部を有し、
　前記圧力制御部は、前記検出部により検出された前記第１冷媒の露点が所定の範囲内に収まるように前記圧力を制御する請求項１に記載の冷却装置。
　前記圧力制御部は、前記第１部分に第１気体を供給する供給部と前記第１部分から第２気体を排気する排気部を有する請求項１に記載の冷却装置。
　前記排気部は、前記第２気体を排気するための排気ポンプを有する請求項３に記載の冷却装置。
　前記圧力制御部は、前記第２気体に含まれる気化した前記第１冷媒を前記第２気体から回収する回収部を有する請求項３に記載の冷却装置。
　前記第１冷媒の温度を調整する温調器を有する請求項１に記載の冷却装置。
　前記第１冷媒の圧力を調整する絞り弁を有する請求項１に記載の冷却装置。
　前記第１冷媒の温度を計測するセンサを有する請求項１に記載の冷却装置。
　前記凝縮器に配置された熱交換器を有し、前記第１冷媒を冷却する冷却部を有する請求項１に記載の冷却装置。
　基板を処理する基板処理装置であって、
　熱を発生する発熱部と、
　請求項１に記載の冷却装置と、を有し、
　前記冷却装置は、前記第１冷媒を前記発熱部からの熱で気化させることによって、前記発熱部を冷却するように構成されている基板処理装置。
　請求項１０に記載の基板処理装置を用いて基板を処理する工程と、
　前記処理された基板を加工する工程と、
　前記加工された基板から物品を製造する工程と、を有する物品の製造方法。