JP6940938B2

JP6940938B2 - ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法

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Publication number: JP6940938B2
Application number: JP2016183356A
Authority: JP
Inventors: 祐一刑部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2036-09-20
Also published as: JP2018049076A

Description

本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスなどの製造において用いられるリソグラフィ装置には、基板を保持する保持部と、保持部を駆動する駆動部とを有するステージ装置が設けられる。このようなステージ装置では、保持部に対する基板の位置ずれが生じている場合、当該基板が保持部の上から回収されうる。特許文献１には、搬送部による保持部上への基板の搬送に起因して保持部に対する位置ずれが生じている基板を回収する方法が提案されている。特許文献１に記載された方法では、保持部による基板の吸着状態が異常である場合に、保持部に対する基板の位置ずれをアライメントスコープなどの計測器に計測させ、その計測結果に応じて、搬送部によって保持部の上から基板を回収する。

特開２００８−１９８７５４号公報

ステージ装置では、例えば地震などによって電源が遮断されて保持部による基板の保持が解除されたなど、保持部による基板の保持に異常が生じ、基板が保持部に対して位置ずれを起こすことがある。この場合、保持部を駆動して、可能な限り基板を自動回収することが好ましいが、基板が保持部に対してどの程度の位置ずれを起こしているのかが不明である。そのため、基板の位置ずれの程度が不明のまま保持部を通常どおりに駆動してしまうと、基板が保持部上から落下したり、基板が装置内の部材と接触して破損したりする虞がある。

特許文献１に記載された方法では、保持部に対する基板の位置ずれを計測器によって計測することができる位置まで、当該位置ずれが不明の状態で保持部を駆動しなければならない。

そこで、本発明は、保持部による基板の保持に異常が生じた場合の保持部の駆動を適切に制御するために有利なステージ装置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ステージ装置は、基板を保持して移動させるステージ装置であって、複数の部分領域によって前記基板を保持して所定方向に移動可能な保持部と、前記複数の部分領域の各々における保持力を検出する検出部と、前記保持部による前記基板の保持が解除された異常時において、前記基板の保持を前記保持部に再開させ、前記保持部上から前記基板を回収する回収位置へ前記保持部を駆動する処理を制御する制御部と、を含み、前記保持部は、前記保持部に対する前記所定方向への前記基板の位置ずれ量に応じて、前記複数の部分領域の各々における保持力が変わるように構成され、前記複数の部分領域は、前記保持部が前記基板を保持する保持面の中心を含む第１部分領域と、前記第１部分領域を囲む第２部分領域とを含み、前記制御部は、前記処理において、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が第１閾値以上である場合、前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が第２閾値以上であるか否かに応じて前記保持部の駆動の制御を変更する、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、保持部による基板の保持に異常が生じた場合の保持部の駆動を適切に制御するために有利なステージ装置を提供することができる。

露光装置の構成を示す概略図である。基板ステージを示す斜視図である。保持部の構成例を示す図である。実施例１に係る基板ステージの構成例を示す図である。保持異常が生じた場合の保持部の駆動の制御を示すフローチャートである。保持部に対する基板の位置ずれの状態を示す図である。実施例２に係る基板ステージの構成例を示す図である。保持異常が生じた場合の保持部１１の駆動の制御を示すフローチャートである。自動回収位置と手動回収位置との配置例を示す図である。保持部の構成例を示す図である。保持部を自動回収位置に駆動した状態を示す図である。第３実施形態の保持部の構成を示す図である。第３実施形態の基板ステージの構成例を示す図である。保持部に対する基板の位置ずれの状態を示す図である。第４実施形態の保持部の構成を示す図である。保持部に対する基板の位置ずれの状態を示す図である。第４実施形態の基板ステージの構成例を示す図である。

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。また、以下の実施形態では、マスクのパターンを基板に転写する露光装置に本発明のステージ装置を適用する例を説明するが、それに限られるものではない。例えば、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置や、荷電粒子線を基板に照射して当該基板にパターンを形成する描画装置などの他のリソグラフィ装置においても、本発明のステージ装置を適用することができる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態の露光装置１００について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の露光装置１００の構成を示す概略図である。図１（ａ）は、露光装置１００をＹ方向から見た図であり、図１（ｂ）は、露光装置１００をＸ方向から見た図である。第１実施形態の露光装置１００は、例えば、照明光学系１と、マスクステージ３と、投影光学系４と、基板ステージ６（ステージ装置）と、フォーカス計測部７と、アライメント計測部８と、搬送部９と、制御部１０とを含みうる。制御部１０は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置１００の各部を制御する（基板５の露光処理を制御する）。

照明光学系１は、光源（不図示）から射出された光を用いて、マスクステージ３により保持されたマスク２を照明する。投影光学系４は、所定の倍率を有し、マスク２に形成されたパターンを基板５に投影する。マスク２および基板５は、マスクステージ３および基板ステージ６によってそれぞれ保持されており、投影光学系４を介して光学的にほぼ共役な位置（投影光学系４の物体面および像面）に配置される。マスクステージ３は、真空吸着力などの保持力によってマスク２を保持し、例えばＸＹ方向に移動可能に構成される。基板ステージ６の構成については後述する。

フォーカス計測部７は、投影光学系４の結像面（フォーカス面）に基板５の表面を配置するため、基板５に光を斜入射させ、反射された光によって基板５の表面の高さを計測する。アライメント計測部８は、グローバルアライメント方式を用いたマスク２と基板５とのアライメントを行うため、基板５に設けられたマークの位置（ＸＹ方向）を計測する。また、搬送部９（搬送アーム）は、装置内に搬入された基板５を基板ステージ６の上に搬送する。

次に、基板ステージ６の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、基板ステージ６を示す斜視図である。基板ステージ６は、例えば、基板５を保持する保持部１１（チャック）と、保持部１１を支持する支持部１２と、支持部１２（保持部１１）を駆動する駆動部１３と、ベース定盤１４とを含み、基板を保持して移動させる。また、駆動部１３は、保持部１１を支持部１２と共にＸ方向に駆動するＸ駆動部１３ｘと、保持部１１を支持部１２およびＸ駆動部１３ｘと共にＹ方向に駆動するＹ駆動部１３ｙとを含みうる。

保持部１１は、例えば、熱伝導性に優れたＳｉＣセラミックによって構成され、真空吸着力などの保持力によって基板５を保持する。第１実施形態の保持部１１は、配管１５ａおよび１５ｂを介して真空ポンプ１６と接続されており、真空吸着力によって基板５を保持する。真空ポンプ１６と保持部１１との間の配管には、保持部１１の真空吸着力を制御する（真空吸着力のＯＮ／ＯＦＦを制御する）制御弁１７と、保持部１１の真空吸着力を検出する検出部１８が設けられている。ここで、保持部１１の詳細な構成について図３を参照しながら説明する。図３は、保持部１１（基板５を保持する保持面）をＺ方向から見た図である。保持部１１は、土手部２２によって仕切られた複数の部分領域２１（本実施形態では、３つの部分領域２１ａ〜２１ｃ）を有し、複数の部分領域２１によって個別に基板５を保持することができる。

本実施形態の保持部１１は、図３に示すように、基板５の中心部を保持すべき部分領域２１ａ、部分領域２１ａを囲む部分領域２１ｂ、および部分領域２１ｂを囲む部分領域２１ｃを有する。部分領域２１ａ（第１部分領域）は、土手部２２ａによって囲まれているとともに、配管を介して真空ポンプ１６に接続された穴２３ａを有する。部分領域２１ｂ（第２部分領域）は、土手部２２ｂによって囲まれているとともに、配管を介して真空ポンプ１６に接続された穴２３ｂを有する。部分領域２１ｃは、基板５の外形より小さい径を有する土手部２２ｃによって囲まれているとともに、配管を介して真空ポンプ１６に接続された穴２３ｃを有する。そして、各部分領域２１には、ブラスト加工になどによってピン状の複数の凸部２４が形成されており、図３では、各部分領域２１に形成された複数の凸部２４の一部のみが示されている。このように保持部１１を構成することにより、複数の部分領域２１の各々において個別に真空吸着力（保持力）を発生させることができる。また、保持部１１には、搬送部９による基板５の受け渡しの際にリフトピンを保持部１１の表面から突出させるための３つの開口２５が形成されている。当該３つの開口２５は、それぞれ土手部２６によって囲まれている。

ここで、本実施形態の保持部１１は、３つの部分領域２１を有するが、それに限られるものではなく、２つの部分領域２１を有してもよいし、４つ以上の部分領域２１を有してもよい。また、本実施形態のように、保持部１１が３つの部分領域２１ａ〜２１ｃを有する場合、部分領域２１ａの径が基板５の直径の５％以上１０％以下、部分領域２１ｂの径が基板５の直径の１０％以上４０％以下であることが好ましい。また、保持部１１における各部分領域の形状は、円形形状に限られるものではなく、矩形形状など他の形状であってもよい。

支持部１２は、保持部１１を支持するとともに、例えばリニアモータを有するＸ駆動部１３ｘおよびＹ駆動部１３ｙによってベース定盤１４の上をＸＹ方向に駆動される。ＸＹ方向における支持部１２の位置は、例えばレーザ干渉計（不図示）によって計測され、支持部１２には、当該レーザ干渉計から射出された光を反射するための反射板１９ｘおよび１９ｙが設けられている。反射板１９ｘは、Ｘ方向における支持部１２の位置を計測するためのレーザ干渉計からの光を反射するために設けれ、反射板１９ｙは、Ｙ方向における支持部１２の位置を計測するためのレーザ干渉計からの光を反射するために設けられる。また、支持部１２には、上面に基準マークを有する基準部材２０が設けられている。制御部１０は、アライメント計測部８に基準部材２０の基準マークを計測させることにより、その計測結果に基づいて投影光学系４（アライメント計測部８）と支持部１２（保持部１１）との位置関係を校正することができる。

このように構成された露光装置１００では、例えば地震などによって電源が遮断されて保持部１１による基板５の保持が解除されたなど、保持部１１による基板５の保持に異常が生じ、基板５が保持部１１に対して位置ずれを起こすことがある。この場合、露光装置１００は、搬送部９によって基板５を自動回収することができる自動回収位置（第１位置）まで保持部１１を駆動し、自動回収位置に駆動された保持部上の基板５を搬送部９に回収させることが好ましい。しかしながら、保持部１１による基板５の保持の異常が生じた場合では、基板５が保持部１１に対してどの程度の位置ずれを起こしているのかが不明である。そのため、保持部１１に対する基板５の位置ずれの程度が不明のまま保持部１１を通常どおりに駆動してしまうと、基板５が保持部１１の上から落下したり、基板５が装置内の部材と接触して破損したりする虞がある。

近年、露光装置の性能向上に伴い、露光装置が大型化している。その理由としては、生産性向上のためにスループットの向上が図られるためである。スループットの改善のために基板ステージの加速度を大きくすることが図られるにつれ基板ステージの必要推力が大きくなり基板ステージが大型化する。さらに、解像力の向上のために投影光学系の開口数（ＮＡ）を拡大することが図られる。そのために投影光学系の有効光束が広がり投影光学系の鏡筒径が拡大し、鏡筒を保持する構造体が拡大する。また、解像力の向上のために、液浸露光装置が用いられることもある。液浸露光装置は、液体を供給する供給機構と基板表面との間の空間は、露光中に基板が高速で移動しても液膜が保持することができるように狭い空間となっている。上述のために、例えば投影光学系鏡筒の真下近傍でウェハロストが発生した場合、人手で回収することが困難であり、可能な限り自動搬送で基板を回収することが求められている。

そこで、本実施形態の基板ステージ６では、前述のように、複数の部分領域２１によって基板５を個別に保持するように構成された保持部１１と、複数の部分領域２１の各々における保持力（真空吸着力）を個別に検出する検出部１８とが設けられる。そして、保持部１１は、保持部１１に対する基板の位置ずれ量に応じて、各部分領域２１の保持力が変わるように構成されている。つまり、複数の部分領域２１は、検出部１８で検出される保持力の相対関係が、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量に応じて変わるように配置されている。これにより、検出部１８を、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量を検出する検出器として機能させ、複数の部分領域２１の各々について検出部１８により検出された保持力に基づいて、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量を把握することができる。

そのため、制御部１０は、保持部１１による基板５の保持に異常（以下、保持異常）が生じた場合に、保持部上から基板５を回収するための保持部１１の駆動を、複数の部分領域２１の各々について検出部１８により検出された保持力に応じて制御する。例えば、制御部１０は、保持異常が生じた場合の保持部１１の駆動を、複数の部分領域２１の各々について検出部１８により検出された保持力が閾値以上であるか否かに基づいて制御する。これにより、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量に応じた適切な保持部１１の駆動を行うことができ、保持部上の基板５の回収を的確に行うことができる。以下に、保持異常が生じた場合における保持部１１の駆動の制御例について説明する。

ここで、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量とは、保持部１１によって保持されている基板５が本来配置されるべき保持部上の位置からのずれ量のことである。例えば、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量とは、基板５の中心と保持部１１の中心（基板５の中心が配置されるべき箇所）との位置ずれ量のことである。

［実施例１］
実施例１に係る基板ステージ６の構成例について説明する。図４は、実施例１に係る基板ステージ６の構成例を示す図であり、図４には、保持部１１の断面図が示されている。実施例１に係る基板ステージ６では、保持部１１の各部分領域２１ａ〜２１ｃ（各穴２３ａ〜２３ｃ）が各制御弁１７ａ〜１７ｃを介して真空ポンプ１６にそれぞれ接続されている。各制御弁１７ａ〜１７ｃは、制御部１０によって制御される。また、図４に示す構成例では、複数の部分領域２１の各々における真空吸着力（真空度）を検出するように複数の検出部１８ａ〜１８ｃが設けられている。具体的には、検出部１８ａは部分領域２１ａの真空吸着力を検出し、検出部１８ｂは部分領域２１ｂの真空吸着力を検出し、検出部１８ｃは部分領域２１ｃの真空吸着力を検出する。各検出部１８ａでの検出結果（検出信号）は制御部１０に供給される。

次に、実施例１に係る基板ステージ６において保持異常が生じた場合の保持部１１の駆動の制御を、図５を参照しながら説明する。図５は、保持異常が生じた場合の保持部１１の駆動の制御を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの各工程は、制御部１０によって行われうる。ここで、以下の説明では、各検出部１８ａ〜１８ｃで検出される真空吸着力に対して個別に閾値ＴＨａ〜ＴＨｃが設定されているが、それに限られるものではなく、共通の閾値が設定されてもよい。

Ｓ１１では、制御部１０は、各部分領域２１ａ〜２１ｃに真空吸着力を発生させるように各制御弁１７ａ〜１７ｃを制御するとともに、各検出部１８ａ〜１８ｃに各部分領域２１ａ〜２１ｃの真空吸着力を検出させる。Ｓ１２では、制御部１０は、検出部１８ｃによって検出された部分領域２１ｃの真空吸着力Ｖｃが閾値ＴＨｃ以上であるか否かを判断する。検出部１８ｃによって検出された真空吸着力Ｖｃが閾値ＴＨｃ以上である場合、基板５は、部分領域２１ａ〜２１ｃによって正常に保持されている状態である。そのため、保持部１１を通常どおりに駆動しても、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性が低い。したがって、この場合（Ｓ１２のＹｅｓ）にはＳ１３に進み、制御部１０は、Ｓ１３において、搬送部９によって基板５を回収することができる自動回収位置（第１位置）に、通常の駆動速度で保持部１１を駆動する。通常の駆動速度とは、例えば、装置が正常な状態の際、露光処理が終了した後に保持部１１を自動回収位置に通常駆動するときの速度である。例えば、装置が正常な状態の際、装置電源投入時に基板ステージ６を初期位置へ駆動させるときの通常の速度である。そして、制御部１０は、Ｓ１８において、保持部上の基板５を搬送部９に回収させる。一方、検出部１８ｃによって検出された真空吸着力Ｖｃが閾値ＴＨｃより小さい場合（Ｓ１２のＮｏ）にはＳ１４に進む。

Ｓ１４では、制御部１０は、検出部１８ｂによって検出された部分領域２１ｂの真空吸着力Ｖｂが閾値ＴＨｂ（第２閾値）以上であるか否かを判断する。検出部１８ｂによって検出された真空吸着力Ｖｂが閾値ＴＨｂ以上である場合、基板５は、例えば図６（ａ）に示すように、部分領域２１ａおよび２１ｂによって保持され、部分領域２１ｃによっては保持されていない状態である。そのため、通常の駆動速度で保持部１１を自動回収位置に駆動すると、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性がある。したがって、この場合（Ｓ１４のＹｅｓ）にはＳ１５に進み、制御部１０は、通常の駆動速度より小さい第１駆動速度で保持部１１を自動回収位置に駆動する。このとき、制御部１０は、部分領域２１ｃに真空吸着力を発生させないように制御弁１７ｃを制御してもよい（即ち、制御弁１７ｃを閉じてもよい）。そして、制御部１０は、Ｓ１８において、保持部上の基板５を搬送部９に回収させる。一方、検出部１８ｂによって検出された真空吸着力Ｖｂが閾値ＴＨｂより小さい場合（Ｓ１４のＮｏ）にはＳ１６に進む。

Ｓ１６では、制御部１０は、検出部１８ａによって検出された部分領域２１ａの真空吸着力Ｖａが閾値ＴＨａ（第１閾値）以上であるか否かを判断する。検出部１８ａによって検出された真空吸着力Ｖａが閾値ＴＨａ以上である場合、基板５は、例えば図６（ｂ）に示すように、部分領域２１ａのみによって保持され、部分領域２１ｂおよび２１ｃによっては保持されていない状態である。そのため、第１駆動速度で保持部１１を自動回収位置に駆動したとしても、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性がある。したがって、この場合（Ｓ１６のＹｅｓ）にはＳ１７に進み、制御部１０は、第１駆動速度より小さい第２駆動速度で保持部１１を自動回収位置に駆動する。このとき、制御部１０は、部分領域２１ｂおよび２１ｃに真空吸着力を発生させないように制御弁１７ｂおよび１７ｃを制御してもよい（即ち、制御弁１７ｂおよび１７ｃを閉じてもよい）。そして、制御部１０は、Ｓ１８において、保持部上の基板５を搬送部９に回収させる。あるいは、基板５が保持部１１の近傍にある場合には、基板５を保持部１１の中央付近に工具や人手で動かし、再度、真空吸着力の閾値に対する判定を行い、判別結果により最適な駆動制御を選択し基板５を自動回収することも可能である。

一方、検出部１８ａによって検出された真空吸着力Ｖａが閾値ＴＨａより小さい場合、基板５は、例えば図６（ｃ）に示すように、部分領域２１ａ〜２１ｃのいずれによっても保持されていない状態である。そのため、保持部１１を自動回収位置に駆動してしまうと、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性が高い。したがって、この場合（Ｓ１６のＮｏ）には、制御部１０は、自動回収位置への保持部１１の駆動を行わないと決定し、Ｓ１９において、基板５を手動で回収することをユーザに促す通知を行う。例えば、制御部１０は、露光装置１００に設けられた表示部（ディスプレイ）に表示することによって当該通知を行ってもよいし、ユーザのコンピュータに通信Ｉ／Ｆを介して当該通知を送信してもよい。

ここで、本実施例では、Ｓ１３において通常の駆動速度で保持部１１を駆動し、Ｓ１５において第１駆動速度で保持部１１を駆動したが、それに限られるものではない。例えば、Ｓ１３において第１駆動速度で保持部１１を駆動し、Ｓ１５において第２駆動速度で保持部１１を駆動してもよい。また、Ｓ１３およびＳ１５の双方において通常の駆動速度で保持部１１を駆動してもよい（この場合、通常の駆動速度が第１駆動速度となりうる）。さらに、本実施例では、Ｓ１２〜Ｓ１６が直列シーケンスであるが、並列シーケンスで同時に（並列に）判定することも可能である。

［実施例２］
実施例２に係る基板ステージ６の構成例について説明する。図７は、実施例２に係る基板ステージ６の構成例を示す図であり、図７には、保持部１１の断面図が示されている。実施例２に係る基板ステージ６では、部分領域２１ａ（２３穴ａ）および部分領域２１ｃ（２３穴ｃ）は配管によって連通しており、それらは共に制御弁１７ｄおよび１７ｆを介して真空ポンプ１６に接続されている。そして、部分領域２１ｂ（穴２３ｂ）は制御弁１７ｆを介して真空ポンプ１６に接続されている。また、実施例２に係る基板ステージ６では、部分領域２１ａおよび２１ｃの真空吸着力（真空度）を検出する検出部１８ｄと、部分領域２１ｂの真空吸着力（真空度）を検出する検出部１８ｆが設けられている。

次に、実施例２に係る基板ステージ６において保持異常が生じた場合の保持部１１の駆動の制御を、図８を参照しながら説明する。図８は、保持異常が生じた場合の保持部１１の駆動の制御を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートの各工程は、制御部１０によって行われうる。ここで、以下の説明では、各検出部１８ｄ、１８ｆで検出される真空吸着力に対して個別に閾値ＴＨｄ、ＴＨｆが設定されているが、それに限られるものではなく、共通の閾値が設定されてもよい。

Ｓ２１では、制御部１０は、各部分領域２１ａ〜２１ｃに真空吸着力を発生させるように各制御弁１７ｄ、１７ｆを制御するとともに、各検出部１８ｄ、１８ｆに真空吸着力を検出させる。Ｓ２２では、制御部１０は、検出部１８ｄによって検出された真空吸着力Ｖｄが閾値ＴＨｄ以上であるか否かを判断する。検出部１８ｄによって検出された真空吸着力Ｖｄが閾値ＴＨｄ以上である場合、基板５は、部分領域２１ａ〜２１ｃによって正常に保持されている状態である。そのため、保持部１１を通常どおりに駆動しても、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性が低い。したがって、この場合（Ｓ２２のＹｅｓ）には、制御部１０は、第１駆動速度（通常の駆動速度）で保持部１１を自動回収位置に駆動する。そして、制御部１０は、Ｓ２６において、保持部上の基板５を搬送部９に回収させる。一方、検出部１８ｄによって検出された真空吸着力Ｖｄが閾値ＴＨｄより小さい場合（Ｓ２２のＮｏ）にはＳ２４に進む。

Ｓ２４では、制御部１０は、検出部１８ｆによって検出された部分領域２１ｆの真空吸着力Ｖｆが閾値ＴＨｆ以上であるか否かを判断する。検出部１８ｆによって検出された真空吸着力Ｖｆが閾値ＴＨｆ以上である場合、基板５は、部分領域２１ｂのみによって保持され、部分領域２１ａおよび２１ｃによっては保持されていない状態である。そのため、通常の駆動速度で保持部１１を自動回収位置に駆動すると、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性がある。したがって、この場合（Ｓ２４のＹｅｓ）には、制御部１０は、第１駆動速度より小さい第２駆動速度で保持部１１を自動回収位置に駆動する。このとき、制御部１０は、部分領域２１ａおよび２１ｃに真空吸着力を発生させないように制御弁１７ｄを制御してもよい（即ち、制御弁１７ｄを閉じてもよい）。そして、制御部１０は、Ｓ２６において、保持部上の基板を搬送部９に回収させる。

一方、検出部１８ｆによって検出された真空吸着力Ｖｆが閾値ＴＨｆより小さい場合、基板５は、部分領域２１ａ〜２１ｃのいずれによっても保持されていない状態である。そのため、保持部１１を自動回収位置に駆動してしまうと、当該駆動中における保持部１１の振動によって基板５が保持部１１から落下する可能性が高い。したがって、この場合（Ｓ２４のＮｏ）には、制御部１０は、自動回収位置への保持部１１の駆動を行わないと決定し、Ｓ２７において、基板５を手動で回収することをユーザに促す通知を行う。

上述したように、第１実施形態の基板ステージ６は、保持異常が生じた場合における保持部１１の駆動を、複数の部分領域２１の各々について検出部１８により検出された保持力に応じて制御する。これにより、保持部１１に対する基板５の位置ずれ量に応じた適切な保持部１１の駆動を行うことができ、保持部上の基板５の回収を的確に行うことができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態では、図５のフローチャートにおけるＳ１５、Ｓ１７、および図８のフローチャートにおけるＳ２５では、自動回収位置に保持部１１を駆動するときの駆動速度を変更した。しかしながら、それに限られるものではなく、例えば、基板５を回収するための保持部１１の駆動経路を変更してもよい。具体的には、搬送部９によって基板５を回収することができる自動回収位置（第１位置）ではなく、手動での基板５の回収を行うことができる位置（第２位置（以下、手動回収位置））に保持部１１を駆動してもよい。

図９（ａ）は、自動回収位置３１ａと手動回収位置３１ｂとの配置例を示す図である。自動回収位置３１ａは、前述したように、搬送部９によって基板５を回収することができる位置である。一方、手動回収位置３１ｂは、ユーザが手動により基板５を回収することができる位置であり、例えば、投影光学系４や基板ステージ６などが収容されたチャンバに、ユーザが手動により基板５を回収するための扉が設けられた位置である。この場合、制御部１０は、図５のＳ１３および図８のＳ２３においては、通常の駆動速度で経路３２ａに沿って保持部１１を自動回収位置３１ａに駆動する。一方、制御部１０は、図５のＳ１５、Ｓ１７、および図８のＳ２５においては、通常の駆動速度より小さい駆動速度（第１駆動速度または第２駆動速度）で経路３２ｂに沿って保持部１１を手動回収位置３１ｂに駆動する。

ここで、基板ステージ６では、例えば、保持部１１に対する−Ｙ方向への基板の位置ずれ量によっては、図９（ｂ）に示すように保持部１１を自動回収位置３１ａに駆動したときに、基板５が搬送部９に接触して破損することが起こりうる。そのため、図１０に示すように、ＸＹ平面においてＹ方向に延びた部分２１ｂ’（突出部分）を有するように部分領域２１ｂが構成される。例えば、部分２１ｂ’は、基板５の位置がずれたときに部分領域２１ｂで保持することができる範囲において、ＸＹ平面のある方向における保持部１１の中心からの基板５の中心の最大位置ずれ量（許容量）が最も小さくなるように部分領域２１ｂに設けられる。図１０に示す例では、最大位置ずれ量が一方向（−Ｙ方向）において最も小さくなるように、該一方向と反対の方向（＋Ｙ方向）に突出した部分２１ｂ’が部分領域２１ｂに設けられる。部分領域２１ｂで保持することができる範囲とは、部分領域２１ｂの全てを基板５によって覆うことができる、保持部１１に対する基板５の位置ずれの範囲のことである。このように部分領域２１ｂを構成することにより、図１１に示すように、自動回収位置に保持部１１を駆動したときに、基板５が搬送部９に接触することを回避することができる。

前述の説明では、基板５が搬送部９に接触することを回避するための突出部分２１ｂ’を部分領域２１ｂに設けたが、それに限られるものではない。例えば、保持部１１の駆動中に基板５が装置内の部材に接触することを回避するための突出部分を部分領域２１ｂに設けてもよい。また、前述の説明では、部分領域２１ｂに突出部分を設けたが、それに限られるものではなく、部分領域２１ｂと異なる部分領域２１（例えば部分領域２１ａ）に突出部分を設けてもよい。さらに、突出部分は、１つに限られず、複数設けられてもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、第１実施形態に対して基板ステージ６（保持部１１）の構成が異なる。以下では、第３実施形態における基板ステージ６（保持部１１）の構成について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第３実施形態の保持部１１の構成を示す図である。図１２（ａ）は、保持部１１を上（Ｚ方向）から見た図、図１２（ｂ）は、保持部１１のＧ−Ｋ１断面を示す図、図１２（ｃ）は、保持部１１のＧ−Ｋ２断面を示す図である。

本実施形態の保持部１１は、図１２に示すように、基板５の中心を保持すべき部分領域４１ａ、部分領域４１ａを囲む部分領域４１ｂ、および部分領域４１ｂを囲む部分領域４１ｃを有し、これらの３つの部分領域４１によって基板５を個別に保持する。部分領域４１ａは、表面（保持面）に通じる複数の穴４２ａと、裏面（保持面と反対側の面）に通じる穴４３ａとが設けられた、基板載置面中央を中心とした同心円状の流路４４ａを有する。部分領域４１ｂは、表面に通じる複数の穴４２ｂと、裏面に通じる穴４３ｂとが設けられた、流路４４ａと同様の同心円状の流路４４ｂを有する。部分領域４１ｃは、表面に通じる複数の穴４２ｃと、裏面に通じる穴４３ｃとが設けられた、流路４４ａと同様の同心円状の流路４４ｃを有する。また、保持部１１には、搬送部９による基板５の受け渡しの際にリフトピンを保持部１１の表面から突出させるための３つの開口２５が形成されている。

図１３は、第３実施形態の基板ステージ６の構成例を示す図であり、図１３には、保持部１１の断面図が示されている。第３実施形態の基板ステージ６では、保持部１１における各部分領域４１ａ〜４１ｃの各流路４４ａ〜４４ｃ（各穴４３ａ〜４３ｃ）が各制御弁１７ａ〜１７ｃを介して真空ポンプ１６にそれぞれ接続されている。各制御弁１７ａ〜１７ｃは、制御部１０によって制御される。また、図１３に示す構成例では、複数の部分領域４１の各々における真空吸着力（真空度）を検出するように複数の検出部１８ａ〜１８ｃが設けられている。具体的には、検出部１８ａは部分領域４１ａの真空吸着力を検出し、検出部１８ｂは部分領域４１ｂの真空吸着力を検出し、検出部１８ｃは部分領域４１ｃの真空吸着力を検出する。各検出部１８ａでの検出結果（検出信号）は制御部１０に供給される。

このように構成された保持部１１では、保持異常が生じた場合に保持部上から基板５を回収するための保持部１１の駆動の制御が、例えば図５に示すフローチャートの各工程に従って行われうる。本実施形態において図５に示すフローチャートを適用する場合、当該フローチャートの各工程における部分領域２１ａ〜２１ｃは部分領域４１ａ〜４１ｃにそれぞれ対応する。

ここで、本実施形態の保持部１１では、保持部１１に対して基板５の位置ずれ量が増えるにつれて、各検出部１８によって検出される部分領域４１の真空吸着力が徐々に変わる。そのため、各検出部１８によって検出された真空吸着力のそれぞれに対して複数の閾値を設け、当該真空吸着力が各閾値以上か否かに基づいて保持部の駆動を制御してもよい。例えば、部分領域４１ｃに着目した場合について説明する。図１４（ａ）に示す基板５の位置ずれが生じている状態と、図１４（ｂ）に示す基板５の位置ずれが生じている状態とを区別することができるように、検出部１８ｃによって検出される真空吸着力に対して２つの閾値ＴＨｃ_１およびＴＨｃ_２を設けておく。そして、当該真空吸着力が閾値ＴＨｃ_１より小さく且つ閾値ＴＨｃ_２以上である場合（図１４（ａ）の状態）と、当該真空吸着力が閾値ＴＨｃ_２より小さい場合（図１４（ｂ）の状態）とで、保持部１１の駆動の制御を異ならせてもよい。なお、部分領域４１ｂも部分領域４１ｃと同様の運用が可能である。また、４１ａは、領域が小さく、閾値を満足しない状態での自動搬送は困難であるため、２つの設定せずに閾値をＴＨａ_１の１つとした運用が望ましい。

＜第４実施形態＞
保持異常によって保持部１１に対する位置ずれを起こした基板５が、反射板１９ｘ、１９ｙや基準部材２０など、保持部１１の側方（外側）に配置されて保持部１１と共に移動する部材に接触することがある。この場合において、保持部１１および当該部材を共に駆動してしまうと、駆動時の振動により当該部材にダメージを与える可能性がある。反射板１９ｘ、１９ｙや基準部材２０（基準マーク）は、高精度に形成された部材であり、それらがダメージを受けると基板ステージ６の位置を精度よく制御することができなくなり、基板５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、第４実施形態の保持部１１は、基板５が保持部１１に対して位置ずれを起こして当該部材に接触している場合に基板５の保持を許容しないように、形状や位置（配置）等が構成された部分領域２１ｄ（第３部分領域）を有する。つまり、部分領域２１ｄは、基板５が保持部１１に対して位置ずれを起こして当該部材に接触している場合に、基板５によって全体が覆われない位置に配置される。以下では、第１実施形態と異なる点について説明する。

図１５は、第４実施形態の保持部１１の構成を示す図である。第４実施形態の保持部１１は、第１実施形態（実施例１）の保持部１１と同様に構成された部分領域２１ａ、部分領域２１ｂおよび部分領域２１ｃを有するとともに、部分領域２１ｄ（第３部分領域）を更に有する。部分領域２１ｄは、土手部２２ｄによって囲まれているともに、配管を介して真空ポンプ１６に接続された穴２３ｄを有する。そして、部分領域２１ｄは、保持部１１に対して位置ずれを起こして反射板１９ｘ、１９ｙや基準部材２０などの部材に接触している基板５を保持することができないような位置に配置されている。例えば、部分領域２１ｄは、図１６（ａ）に示すように基板５が基準部材２０に接触している状態や、図１６（ｂ）に示すように基板５が反射板１９ｘに接触している状態のときに当該基板５を保持することができない位置に配置される。ここで、本実施形態では、部分領域２１ｄが円形形状に構成されているが、それに限られるものではなく、例えば矩形形状など、部分領域２１ｄを任意の形状に構成することができる。また、部分領域２１ｄは、１つに限られるものではなく、複数設けられてもよい。

図１７は、第４実施形態の基板ステージ６の構成例を示す図であり、図１７には、保持部１１の断面図が示されている。第４実施形態の基板ステージ６では、部分領域２１ａ（穴２３ａ）および部分領域２１ｄ（穴２３ｄ）は配管によって連通しており、それらは共に制御弁１７ａを介して真空ポンプ１６に接続されている。部分領域２１ｂ（穴２３ｂ）は制御弁１７ｂを介して、部分領域２１ｃ（穴２３ｃ）は制御弁１７ｃを介して真空ポンプ１６にそれぞれ接続されている。また、図１７に示す構成例では、複数の部分領域２１の各々における真空吸着力（真空度）を検出するように複数の検出部１８ａ〜１８ｃが設けられている。具体的には、検出部１８ａは部分領域２１ａおよび２１ｄの真空吸着力を検出し、検出部１８ｂは部分領域２１ｂの真空吸着力を検出し、検出部１８ｃは部分領域２１ｃの真空吸着力を検出する。このように構成された保持部１１では、保持異常が生じた場合に保持部上から基板５を回収するための保持部１１の駆動の制御が、図５に示すフローチャートの各工程に従って行われうる。

なお、以上の実施形態において、基板ロストした際の基板自動搬送について記載しているが、本発明は、上記状態の基板搬送に限定されずに、例えばデバイス製造工程の評価用ダミー基板等の送り込み制御等にも適用することが可能である。該評価用ダミー基板は、基板表面に塗布させるレジストの膜厚が安定しない等の理由で基板を所定の位置に送り込む際にも搬送エラーが多く発生する。このような場合において、第１実施形態から第４実施形態に記載している基板回収の表記部分を基板送り込みと解釈すれば容易に本発明の効果を享受することが可能である。

＜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。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。

５：基板、６：基板ステージ、９：搬送部、１０：制御部、１１：保持部、１２：支持部、１３：駆動部、１６：真空ポンプ、１７：制御弁、１８：検出部、１００：露光装置

Claims

基板を保持して移動させるステージ装置であって、
複数の部分領域によって前記基板を保持して所定方向に移動可能な保持部と、
前記複数の部分領域の各々における保持力を検出する検出部と、
前記保持部による前記基板の保持が解除された異常時において、前記基板の保持を前記保持部に再開させ、前記保持部上から前記基板を回収する回収位置へ前記保持部を駆動する処理を制御する制御部と、
を含み、
前記保持部は、前記保持部に対する前記所定方向への前記基板の位置ずれ量に応じて、前記複数の部分領域の各々における保持力が変わるように構成され、
前記複数の部分領域は、前記保持部が前記基板を保持する保持面の中心を含む第１部分領域と、前記第１部分領域を囲む第２部分領域とを含み、
前記制御部は、前記処理において、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が第１閾値以上である場合、前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が第２閾値以上であるか否かに応じて前記保持部の駆動の制御を変更する、ことを特徴とするステージ装置。
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が前記第２閾値以上か否かに応じて、前記保持部の駆動の制御として、前記保持部の駆動速度および駆動経路の少なくとも一方を変更する、ことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が前記第１閾値以上か否かに応じて、前記保持部の駆動を行うか否かを決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記保持部の駆動を行わないと決定した場合、前記基板を手動で回収することをユーザに促す通知を行う、ことを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が前記第１閾値より小さい場合、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が前記第１閾値以上である場合の前記保持部の駆動とは異なる前記保持部の制御を行う、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が前記第１閾値より小さい場合、前記保持部の駆動を行わない、ことを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
前記制御部は、
前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が前記第２閾値以上である場合には、前記保持部の駆動を第１駆動速度で行い、
前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が前記第２閾値より小さい場合には、前記保持部の駆動を前記第１駆動速度より小さい第２駆動速度で行う、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記制御部は、
前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が前記第２閾値以上である場合には、前記回収位置として、搬送アームにより前記基板を回収することができる第１位置に前記保持部を駆動し、
前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が前記第２閾値より小さい場合には、前記回収位置として、前記第１位置とは異なり且つ手動により前記基板を回収することができる第２位置に前記保持部を駆動する、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記複数の部分領域のうち少なくとも１つの部分領域は、一方向に突出した突出部分を有する、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記突出部分は、前記突出部分を有する部分領域によって保持される前記基板の前記保持部に対する位置ずれの許容量が、該突出した方向とは反対の方向において最も小さくなるように構成されている、ことを特徴とする請求項９に記載のステージ装置。
前記保持部の外側に配置されて前記保持部と共に移動する部材を更に含み、
前記複数の部分領域は、前記基板が前記保持部に対して前記所定方向に位置ずれを起こして前記部材に接触している場合に当該基板を保持することができない位置に配置され、且つ、前記第１部分領域および前記第２部分領域とは個別に保持力を発生する第３部分領域を含み、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第３部分領域の保持力が第３閾値より小さい場合には、前記保持部の駆動を行わない、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記複数の部分領域の各々は、個別に保持力を発生することができるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のステージ装置。
基板を保持して移動させるステージ装置であって、
複数の部分領域によって前記基板を保持する保持部と、
前記複数の部分領域の各々における保持力を検出する検出部と、
前記保持部による前記基板の保持に異常が生じた場合における前記保持部の駆動を制御する制御部と、
を含み、
前記保持部は、前記保持部に対する前記基板の位置ずれ量に応じて、前記複数の部分領域の各々における保持力が変わるように構成され、
前記複数の部分領域は、前記保持部が前記基板を保持する保持面の中心を含む第１部分領域と、前記第１部分領域を囲む第２部分領域とを含み、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第１部分領域の保持力が第１閾値以上である場合、前記検出部により検出された前記第２部分領域の保持力が第２閾値以上であるか否かに応じて前記保持部の駆動の制御を変更し、
前記複数の部分領域のうち少なくとも１つの部分領域は、一方向に突出した突出部分を有する、ことを特徴とするステージ装置。
基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載のステージ装置を含む、ことを特徴とするリソグラフィ装置。
請求項１４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。