(57)【要約】【課題】基板を吸着によって支持する際に、吸着領域内の吸着力が均一な基板支持装置、これを備えた検査装置および露光装置を提供する。【解決手段】基板と略同形で該基板より僅かに小さい基板吸着部２２，２３により、基板を支持する第１支持手段１１と、基板の端部に接触して該基板を支持し、第１支持手段１１に受け渡す第２支持手段１２〜１４とを備える。第２支持手段１２〜１４は、他の搬送手段から受け取った基板を第１支持手段１１に引き渡す。第１支持手段１１は、第２支持手段１２〜１４から受け取った基板を吸着によって支持する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と略同形で該基板より僅かに小さい基板吸着部により、前記基板を支持する第１支持手段と、
前記基板の端部に接触して該基板を支持し、前記第１支持手段に受け渡す第２支持手段とを備えた
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板支持装置において、
前記第２支持手段は、前記基板を前記第１支持手段に受け渡す際、該基板の端部の少なくとも３箇所に接触し、該基板の側面から内側に向けて挟み込むように、該基板を支持する
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板支持装置において、
前記第２支持手段は、前記基板の端部に対する各々の接触箇所で、該基板の厚さ方向に沿って挟み込むように、該基板を支持する
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の基板支持装置において、
前記第２支持手段は、前記基板の端部に接触可能でかつ前記側面から内側に向けて移動可能な３つ以上の支持部材と、該支持部材の各々から予め定めた基準位置までの距離を互いに等しく保ちながら前記３つ以上の支持部材を同時に駆動する駆動手段とを含む
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の基板支持装置において、
前記第２支持手段は、前記基板の端部に接触可能な３つ以上の支持部材と、該３つ以上の支持部材のうち少なくとも１つを前記側面から内側に向けて駆動する駆動手段と、該駆動手段による駆動量に基づいて前記３つ以上の支持部材どうしの相対的な位置関係を検知する検知手段とを含む
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板支持装置において、
前記第１支持手段と前記第２支持手段との相対的な位置関係を検知する補助検知手段を備え、
前記第２支持手段は、前記補助検知手段による検知結果に基づいて、前記第１支持手段に前記基板を受け渡す
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の基板支持装置と、
前記第１支持手段に支持された前記基板に対して所定の検査処理を施す処理手段とを備えた
ことを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の基板支持装置と、
前記第１支持手段に支持された前記基板に対して所定の露光処理を施す処理手段とを備えた
ことを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶基板（本明細書では総じて「基板」という）を支持する基板支持装置、これを備えた検査装置および露光装置に関し、特に、基板上に微細パターンを転写する装置や基板を検査する装置に好適な基板支持装置などに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体ウエハなどの基板を支持する装置には、基板を吸着によって支持するホルダ部材と、このホルダ部材に基板を受け渡す機構とが設けられている。また、基板を受け渡す機構には、基板の裏面に接触して基板を支持する支持機構が設けられている。
【０００３】
基板の支持機構は、例えば、ホルダ部材の吸着領域内に設置され、かつ上下方向に移動可能な１つ以上の支持部材を用いたものである（特許文献１を参照）。この機構では、支持部材の上面が基板の裏面に接触した状態で支持部材を下降させることにより、ホルダ部材に基板が受け渡される。そして、受け渡し動作後の支持部材は、吸着領域内の下方に格納される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３４８１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した支持機構を用いる場合には、ホルダ部材の吸着領域内に支持部材用の格納穴を設けなければならず、吸着領域内での吸着力（例えば真空吸着の場合には真空度）を均一にすることが困難であった。
【０００６】
このため、ホルダ部材が基板を真空吸着によって支持するように構成されている場合、ホルダ部材に支持された基板は、支持部材用の格納穴に対応する微小部分が局所的に盛り上がり、基板の平面度を確保することができなかった。
本発明の目的は、吸着領域内の吸着力が均一で、吸着によって支持された基板の平面度を確保できる基板支持装置、これを備えた検査装置および露光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の基板支持装置は、基板と略同形で該基板より僅かに小さい基板吸着部により、前記基板を支持する第１支持手段と、前記基板の端部に接触して該基板を支持し、前記第１支持手段に受け渡す第２支持手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板支持装置において、前記第２支持手段は、前記基板を前記第１支持手段に受け渡す際、該基板の端部の少なくとも３箇所に接触し、該基板の側面から内側に向けて挟み込むように、該基板を支持するものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板支持装置において、前記第２支持手段は、前記基板の端部に対する各々の接触箇所で、該基板の厚さ方向に沿って挟み込むように、該基板を支持するものである。
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の基板支持装置において、前記第２支持手段は、前記基板の端部に接触可能でかつ前記側面から内側に向けて移動可能な３つ以上の支持部材と、該支持部材の各々から予め定めた基準位置までの距離を互いに等しく保ちながら前記３つ以上の支持部材を同時に駆動する駆動手段とを含むものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の基板支持装置において、前記第２支持手段は、前記基板の端部に接触可能な３つ以上の支持部材と、該３つ以上の支持部材のうち少なくとも１つを前記側面から内側に向けて駆動する駆動手段と、該駆動手段による駆動量に基づいて前記３つ以上の支持部材どうしの相対的な位置関係を検知する検知手段とを含むものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板支持装置において、前記第１支持手段と前記第２支持手段との相対的な位置関係を検知する補助検知手段を備え、前記第２支持手段は、前記補助検知手段による検知結果に基づいて、前記第１支持手段に前記基板を受け渡すものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の基板支持装置と、前記第１支持手段に支持された前記基板に対して所定の検査処理を施す処理手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の基板支持装置と、前記第１支持手段に支持された前記基板に対して所定の露光処理を施す処理手段とを備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、請求項１〜請求項４に対応する。ここでは、半導体ウエハを支持する基板支持装置（以下「ウエハ支持装置」という）の例で説明を行う。第１実施形態のウエハ支持装置は、半導体ウエハ上に微細パターンを転写する露光装置や、半導体ウエハを検査する検査装置など、半導体素子の製造工程で半導体ウエハに様々な処理を施すウエハ処理装置に組み込むことが好適である。なお、半導体ウエハを単に「ウエハ」と略す。
【００１５】
第１実施形態のウエハ支持装置１０には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、円盤状のホルダ部材１１と、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃとが設けられ、支持部材１２ａ〜１２ｃには、円柱状の支柱１３ａ〜１３ｃを介して、図４（ａ），（ｂ）に示すような駆動機構１４が取り付けられている。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）はＡＡ断面図である。
【００１６】
ホルダ部材１１は、平板状のウエハ１０ａを真空吸着によって支持する機構である。なお、ホルダ部材１１によってウエハ１０ａが支持されている状態を図２（ａ），（ｂ）に示す。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）はＡＡ断面図である。
ホルダ部材１１の上面には、図１に示すように、複数個（例えば図中１１個）の真空吸着穴２１と、多数のピン状突起２２と、１つのリング状突起２３とが設けられている。真空吸着穴２１は、ホルダ部材１１の内部に設けられた不図示の吸気溝に共通に接続され、吸気溝は不図示の真空配管に接続されている。
【００１７】
多数のピン状突起２２とリング状突起２３は、高さが同じである。多数のピン状突起２２は、等間隔（例えば１ｍｍ以下）で２次元的に配置され、これら多数のピン状突起２２を取り囲むように、１つのリング状突起２３が配置されている。リング状突起２３の形状はウエハ１０ａと略同形（円形）であり、その大きさはウエハ１０ａの外形よりも僅かに小さい（図２参照）。リング状突起２３とウエハ１０ａとの半径差ｄ２は、例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度である。ホルダ部材１１では、リング状突起２３の内側が“吸着領域”となる。
【００１８】
このホルダ部材１１によってウエハ１０ａが支持されるとき（図２）、ウエハ１０ａは、各々の真空吸着穴２１から吸引され、多数のピン状突起２２とリング状突起２３の上端に裏面が接触した状態で、そこに真空吸着される。このとき、ウエハ１０ａとホルダ部材１１との間には、リング状突起２３による密閉空間が形成される。
【００１９】
次に、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃについて説明する。３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、上記のホルダ部材１１にウエハ１０ａを受け渡す際、そのウエハ１０ａを支持する機構である。なお、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃによってウエハ１０ａが支持されている状態を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）はＡＡ断面図、図３（ｃ）は拡大図である。
【００２０】
３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、図１に示すように、ホルダ部材１１の周囲近傍に１２０°間隔で配置され、支柱１３ａ〜１３ｃを介して駆動機構１４に取り付けられている。そして、駆動機構１４により、ホルダ部材１１の径方向（Ｂ）および上下方向（Ｃ）に沿って移動可能である。なお、径方向（Ｂ）は、ウエハ１０ａの面方向に平行である。
【００２１】
なお、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃによるウエハ１０ａの支持は、駆動機構１４により支持部材１２ａ〜１２ｃを径方向（Ｂ）に沿って移動させることで実現する。ホルダ部材１１へのウエハ１０ａの受け渡しは、支持部材１２ａ〜１２ｃを上下方向（Ｃ）に沿って１次元的に移動させることで実現する。
また、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、ウエハ１０ａの端部（エッジ部）に接触可能であり、その端部のみに接触してウエハ１０ａを支持するように構成されている。ここで端部とは、少なくとも上面と側面の境界線および下面と側面の境界線をいう。支持部材１２ａ〜１２ｃの構造は同じであるため、支持部材１２ａを例に構造の説明を行う。
【００２２】
支持部材１２ａは、上方から見ると（図１（ａ））、ウエハ１０ａの端部に接触する側（部位２４）が円弧状に形成されている。また、円弧状の部位２４には、側方から見ると（図１（ｂ））、Ｖ字状の溝２５が形成されている。溝２５の深さ方向は、円弧状の部位２４の径方向に一致している。
このため、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃによってウエハ１０ａが支持されるとき（図３）、ウエハ１０ａの端部は、支持部材１２ａの円弧状の部位２４に形成された溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂと接触することになる。ウエハ１０ａの端部と他の支持部材１２ｂ，１２ｃとの接触も同様である。
【００２３】
つまり、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、各々の溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂによって、ウエハ１０ａの端部の３箇所に接触し、ウエハ１０ａの側面から内側に向けて挟み込むように、ウエハ１０ａを支持することができる。さらに、ウエハ１０ａの端部に対する各々の接触箇所で、ウエハ１０ａの厚さ方向に沿って挟み込むように、ウエハ１０ａを支持することができる。その結果、ウエハ１０ａは、３次元的に拘束される。
【００２４】
また、支持部材１２ａ〜１２ｃの部位２４に形成された溝２５の深さｄ１は、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度であり、上記したリング状突起２３とウエハ１０ａとの半径差ｄ２（例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度）よりも小さい。このため、支持部材１２ａ〜１２ｃの溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂにウエハ１０ａの端部が接触した状態で、このウエハ１０ａをホルダ部材１１のリング状突起２３に接触させても、支持部材１２ａ〜１２ｃとリング状突起２３とが干渉することはない。
【００２５】
なお、支持部材１２ａ〜１２ｃの溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂにウエハ１０ａの端部が接触した状態において、ウエハ１０ａに対する拘束力は、溝２５の深さｄ１とは無関係である。このため、第１実施形態では、溝２５をさらに深くする必要も、従来のような爪部材用の凹部をリング状突起２３（ホルダ部材１１の吸着領域の外周部）に設ける必要もない。
【００２６】
次に、駆動機構１４の構成について、図４，図５を用いて説明する。駆動機構１４は、上記した３つの支持部材１２ａ〜１２ｃをホルダ部材１１の径方向（Ｂ）および上下方向（Ｃ）に沿って移動させるための機構である。図４（ａ）はウエハ支持装置１０からホルダ部材１１を省略した状態の上面図、図４（ｂ）はＡＡ断面図である。図５（ａ），（ｂ）は駆動機構１４の部品（３１，３２）の上面図である。
【００２７】
駆動機構１４には、図４に示すように、回転羽根３１と、固定羽根３２と、第１モータ３３と、取付部品３４と、雌ねじ部品３５と、雄ねじ部品３６と、第２モータ３７とが設けられている。駆動機構１４は、その駆動軸１４ａがホルダ部材１１の中心と一致するように設けられる。
回転羽根３１と固定羽根３２は、３枚羽根構成であり、各々の羽根部分が上記した支持部材１２ａ〜１２ｃの各々と対応するようになっている。つまり、各々の羽根部分が、支持部材１２ａ〜１２ｃに取り付けられた支柱１３ａ〜１３ｃの各々に係合するようになっている。
【００２８】
また、回転羽根３１には、図５（ａ）に示すように、長穴３８ａ〜３８ｃが設けられている。長穴３８ａ〜３８ｃは、互いに、駆動機構１４の駆動軸１４ａを中心とする回転対称性を持ち、その長手方向（Ｄ）は、径方向（Ｂ）に対して斜めである。支持部材１２ａ〜１２ｃの支柱１３ａ〜１３ｃは、各々、長穴３８ａ〜３８ｃに貫通した状態で、その長手方向（Ｄ）に沿って移動可能である。
【００２９】
固定羽根３２には、図５（ｂ）に示すように、一次元ガイド３９ａ〜３９ｃと円穴３２ａとが設けられている。一次元ガイド３９ａ〜３９ｃの長手方向は、径方向（Ｂ）に対して平行である。支持部材１２ａ〜１２ｃの支柱１３ａ〜１３ｃは、各々、一次元ガイド３９ａ〜３９ｃに噛み合った状態で、その長手方向（つまり径方向（Ｂ））に沿って移動可能である。円穴３２ａは、次に説明する第１モータ３３の回転子を貫通させるための穴である。
【００３０】
第１モータ３３は、固定羽根３２に対して回転羽根３１を回転させるモータである。第１モータ３３の回転子は、固定羽根３２の円穴３２ａを貫通して回転羽根３１に取り付けられている。第１モータ３３の固定子は、取付部品３４を介して固定羽根３２に取り付けられている。
したがって、この第１モータ３３を用い、固定羽根３２に対して回転羽根３１を相対的に回転させると（図中Ｅ方向）、長穴３８ａ〜３８ｃと一次元ガイド３９ａ〜３９ｃとの重なり部分が径方向（Ｂ）に沿って移動し、結果として、支柱１３ａ〜１３ｃも支持部材１２ａ〜１２ｃも、径方向（Ｂ）に沿って同時に移動することになる。
【００３１】
回転羽根３１の長穴３８ａ〜３８ｃは、上記したように、駆動機構１４の駆動軸１４ａを中心とする回転対称性を持つため、支柱１３ａ〜１３ｃや支持部材１２ａ〜１２ｃの径方向（Ｂ）への移動は、駆動軸１４ａまでの距離を互いに等しく保ちながら行われる。
また、上記した固定羽根３２の取付部品３４には、雌ねじ部品３５が取り付けられ、雄ねじ部品３６と噛み合っている。雄ねじ部品３６には、第２モータ３７の回転子が取り付けられている。
【００３２】
このため、第２モータ３７によって雄ねじ部品３６を回転させ、雌ねじ部品３５を上下方向に移動させることで、その上に設置された構成要素（３１〜３４）と支柱１３ａ〜１３ｃを介して、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃを上下方向に移動させることができる。
なお、上記のホルダ部材１１は、請求項の「第１支持手段」に対応する。多数のピン状突起２２とリング状突起２３は「基板吸着部」に対応する。支持部材１２ａ〜１２ｃ，支柱１３ａ〜１３ｃ，駆動機構１４は、請求項の「第２支持手段」に対応する。駆動機構１４の回転羽根３１，固定羽根３２，第１モータ３３，取付部材３４は、請求項の「駆動手段」に対応する。駆動軸１４ａは、請求項の「予め定めた基準位置」に対応する。
【００３３】
次に、第１実施形態のウエハ支持装置１０の動作について、図６〜図８を参照しながら説明する。ここでは、不図示の制御装置が駆動機構１４の第１モータ３３と第２モータ３７を制御する例で説明を行う。図６，図７（ａ），（ｂ）は上面図であり、図８（ａ）〜（ｅ）はＡＡ断面図である。なお、図６と図８（ａ）、図７（ａ）と図８（ｂ）、図７（ｂ）と図８（ｃ），（ｄ）は、ほぼ同じタイミングである。
【００３４】
（１）　　動作の開始に当たり（図８（ａ））、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、各々、溝２５から駆動軸１４ａまでの距離がウエハ１０ａの半径よりも大きくなるように位置決めされ、さらに、ホルダ部材１１の上面近傍に位置決めされる。この状態で、ホルダ部材１１の上方には、外部の受け渡し機構１５（図６）により、ウエハ１０ａが搬送されてくる。
【００３５】
支持部材１２ａ〜１２ｃの高さは、受け渡し機構１５による搬送中のウエハ１０ａの裏面よりも下方に位置する（図８（ａ））。このため、支持部材１２ａ〜１２ｃのうち１つ（図６では支持部材１２ｃ）が搬送中のウエハ１０ａと干渉することはない。
（２）　　受け渡し機構１５による搬送の結果、ウエハ１０ａがホルダ部材１１の上方に達すると（図７（ａ））、制御装置は、駆動機構１４の第２モータ３７を制御して、支持部材１２ａ〜１２ｃを上昇させ（図８（ｂ））、支持部材１２ａ〜１２ｃの溝２５をウエハ１０ａの高さに一致させる。
【００３６】
（３）　　その後、制御装置は、駆動機構１４の第１モータ３３を制御し、支持部材１２ａ〜１２ｃを駆動軸１４ａに向けて同時に接近させていく。その結果、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは（図８（ｃ））、各々の溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂ（図３（ｃ））によって、ウエハ１０ａの端部の３箇所に接触することになる（図７（ｂ））。
【００３７】
そして、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、ウエハ１０ａの側面から内側に向けて挟み込むように、ウエハ１０ａを支持する。さらに、ウエハ１０ａの端部に対する各々の接触箇所で、ウエハ１０ａの厚さ方向に沿って挟み込むように、ウエハ１０ａを支持する。その結果、ウエハ１０ａは、３次元的に拘束される。
上記した支持部材１２ａ〜１２ｃの移動（駆動軸１４ａへの接近）は、各々の溝２５から駆動軸１４ａまでの距離を互いに等しく保ちながら行われ、駆動軸１４ａはホルダ部材１１の中心と一致している。したがって、支持部材１２ａ〜１２ｃによって支持された後の状態において、常に、ウエハ１０ａの中心をホルダ部材１１の中心（駆動軸１４ａ）に一致させることができる。その後、受け渡し機構１５はホルダ部材１１の上方から退避する。
【００３８】
（４）　　次に、制御装置は、第２モータ３７を制御して支持部材１２ａ〜１２ｃを下降させ（図８（ｄ））、支持部材１２ａ〜１２ｃに支持されたウエハ１０ａをホルダ部材１１の上面に向けて接近させる。
このとき、ウエハ１０ａは、端部の３箇所が支持部材１２ａ〜１２ｃの溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂで上下方向に拘束されているため、安定的に下降する。つまり、この下降中に、ウエハ１０ａが支持部材１２ａ〜１２ｃから外れたり、ウエハ１０ａの中心がホルダ部材１１の中心からずれたりすることはない。
【００３９】
そして、支持部材１２ａ〜１２ｃに支持されたウエハ１０ａは、ホルダ部材１１の上面に達すると、多数のピン状突起２２とリング状突起２３の上端に裏面が接触した状態で、真空吸着によって支持される。このとき、ウエハ１０ａとホルダ部材１１との間には、リング状突起２３による密閉空間が形成される。
（５）　　そして、制御装置は、第１モータ３３を制御して支持部材１２ａ〜１２ｃをウエハ１０ａの端部から退避させる（図８（ｅ））。以上で、第１実施形態のウエハ支持装置１０におけるウエハ１０ａの受け渡し動作は終了する。
【００４０】
その後、ウエハ支持装置１０のホルダ部材１１に真空吸着で支持されたウエハ１０ａに対し、露光工程や検査工程などの様々な処理工程が行われる。なお、ウエハ１０ａに対する処理工程の後、ウエハ１０ａを受け渡し機構１４へ戻す工程は、上記と全く逆の手順で行われる。
【００４１】
このように、第１実施形態のウエハ支持装置１０では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃを用い、ウエハ１０ａの端部のみに接触した状態でウエハ１０ａを支持し、このウエハ１０ａをホルダ部材１１に受け渡すため、次の効果を奏する。
つまり、ホルダ部材１１の吸着領域内（リング状突起２３の内側）に、従来のような支持部材用の格納穴を設ける必要がないため、この吸着領域内での吸着力（真空度）を均一にすることができる。
【００４２】
したがって、第１実施形態のウエハ支持装置１０のホルダ部材１１では、ウエハ１０ａに対して略同形（円形）の吸着領域において、均一な吸着力（真空度）により、ウエハ１０ａを支持することができる。その結果、ホルダ部材１１に真空吸着されたウエハ１０ａが微小領域で局所的に盛り上がる事態を確実に回避できる。つまり、ウエハ１０ａの平面度を確実に向上させる（例えば０．１μｍ以下とする）ことができる。
【００４３】
さらに、第１実施形態のウエハ支持装置１０では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃによりウエハ１０ａの端部の３箇所に接触し、ウエハ１０ａの側面から内側に向けて挟み込むように支持するため、位置合わせ機構を兼用することもでき、ウエハ１０ａの受け渡し動作の最中に並行して位置合わせ動作を行うことが可能となる。このため、専用の位置あわせ機構が不要となり、構成が簡単化する。さらに、受け渡しと位置合わせに掛かる時間を短縮することができる。
【００４４】
また、第１実施形態のウエハ支持装置１０では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃの溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂがウエハ１０ａの端部に接触し、各々の接触箇所でウエハ１０ａの厚さ方向に沿って挟み込むように支持する、つまり、ウエハ１０ａを上下方向にも拘束するため、安定的な上下動（上昇／下降）を実現できる。
【００４５】
このため、上下動の際に、ウエハ１０ａが風圧で浮いたり、支持部材１２ａ〜１２ｃから外れたり、ウエハ１０ａの中心がホルダ部材１１の中心からずれたりすることはない。さらに、上下動を高速化することができるため、受け渡し機構１５からウェハ１０ａをホルダ部材１１に受け渡し吸着するまでの動作時間を短縮できる。
【００４６】
また、第１実施形態のウエハ支持装置１０では、支持部材１２ａ〜１２ｃを側面から内側に向けて移動させる際、支持部材１２ａ〜１２ｃの各々の溝２５から駆動軸１４ａ（ホルダ部材１１の中心）までの距離を互いに等しく保ちながら同時に移動させるため、常に、ウエハ１０ａの中心を駆動軸１４ａ（ホルダ部材１１の中心）に対して正確に一致させることができる。
【００４７】
さらに、上記のウエハ支持装置１０を組み込んだウエハ処理装置では、ホルダ部材１１に真空吸着で支持されたウエハ１０ａの平面度が高いため、このウエハ１０ａに対して良好な処理を施すことができる。
特に、近年の露光装置では、投影光学系の焦点深度が非常に浅い（例えば１μｍ以下）ため、ウエハ支持装置１０のホルダ部材１１にウエハ１０ａを支持させることで、良好な露光工程を実施することができ、微細パターンを精度良くウエハ１０ａに転写できる。
【００４８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、請求項１〜請求項３，請求項５，請求項６に対応する。ここでも、第１実施形態と同様のウエハ支持装置を例に説明する。
第２実施形態のウエハ支持装置には、第１実施形態と同じホルダ部材１１（図１，図２参照）と、図９（ａ），（ｂ）に示す搬送ロボット４０とが設けられている。図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は側面図である。また、搬送ロボット４０には、第１実施形態と同じ支持部材１２ａ〜１２ｃ（図３（ａ）〜（ｃ））が取り付けられている。以下の説明では、ホルダ部材１１および支持部材１２ａ〜１２ｃの説明を省略する。
【００４９】
搬送ロボット４０には、図９に示すように、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃの他、取付部材４１と、アーム部材４２，４３と、アーム開脚部４４と、屈伸部４５と、固定部４６と、駆動部４７とが設けられている。アーム開脚部４４には、ロータリーエンコーダなどの計測器（不図示）が内蔵されている。
支持部材１２ａ，１２ｃは、各々、アーム部材４２，４３の一端側に取り付けられ、アーム部材４２，４３の他端側は、アーム開脚部４４を介して取付部材４１の中央部に取り付けられている。取付部材４１の一端側には、残りの支持部材１２ｂが取り付けられている。
【００５０】
このため、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃどうしの相対的な位置関係は、アーム部材４２，４３の開き角度に応じて変化することになる。なお、アーム部材４２，４３の開き角度は、アーム開脚部４４に内蔵された計測器（不図示）により検知される。以下の説明では、支持部材１２ａ〜１２ｃとアーム部材４２，４３とアーム開脚部４４を総じて適宜「ハンド部（１２，４２〜４４）」という。
【００５１】
取付部材４１の他端側は、屈伸部４５と駆動部４７を介して固定部４６に取り付けられている。駆動部４７は、屈伸部４５の関節を回転方向に駆動する。このため、屈伸部４５の先端に取付部材４１を介して取り付けられた上記のハンド部（１２，４２〜４４）は、搬送ロボット４０の軸４０ａに沿って前後方向に移動する。
駆動部４７は、また、上記のハンド部（１２，４２〜４４）と取付部材４１と屈伸部４５を全体的に上下方向（Ｇ）または回転方向（Ｈ）に駆動する。このため、上記のハンド部（１２，４２〜４４）は、前後方向だけでなく、上下方向や回転方向にも移動可能である。
【００５２】
駆動部４７は、さらに、アーム開脚部４４を回転方向に同時に駆動する（駆動手段）。このため、アーム部材４２，４３は、搬送ロボット４０の軸４０ａに対する開き角度を等しく保ちながら、同時に開閉動作を行う。なお、アーム部材４２，４３の開き角度は、アーム開脚部４４に内蔵された計測器（不図示）により、駆動部４７による駆動量に基づいて検知される（検知手段）。
【００５３】
上記のように構成された搬送ロボット４０は、例えば図１０に示すように、ホルダ部材１１と外部の受け渡し機構１６との間に配置され、この受け渡し機構１６からホルダ部材１１までの広い空間の中で、ハンド部（１２，４２〜４４）が３次元的に移動可能である。なお、搬送ロボット４０は、請求項の「第２支持手段」に対応する。
【００５４】
搬送ロボット４０のハンド部（１２，４２〜４４）では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃが、各々の溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂによって、ウエハ１０ａの端部の３箇所に接触し、ウエハ１０ａの側面から内側に向けて挟み込むように、ウエハ１０ａを支持する。さらに、ウエハ１０ａの端部に対する各々の接触箇所で、ウエハ１０ａの厚さ方向に沿って挟み込むように、ウエハ１０ａを支持する。その結果、ウエハ１０ａは、３次元的に拘束される。
【００５５】
次に、第２実施形態のウエハ支持装置の動作について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。ここでは、不図示の制御装置が駆動部４７を制御する例で説明を行う。
（１）　　動作の開始に当たり（図１１（ａ））、２つの支持部材１２ａ，１２ｃは、各々、溝２５どうしの距離がウエハ１０ａの直径よりも大きくなるように位置決めされる。この状態で、搬送ロボット４０には、外部の受け渡し機構１６により、ウエハ１０ａが搬送されてくる。このとき、ウエハ１０ａの高さ（紙面に対して垂直方向）は、支持部材１２ａ〜１２ｃの高さに等しく調整されている。
【００５６】
（２）　　受け渡し機構１６による搬送の結果、ウエハ１０ａがアーム部材４２，４３の間の所望の位置に達すると（図１１（ｂ））、制御装置は、アーム開脚部４４を制御してアーム部材４２，４３を閉じる方向に同時に移動させ、２つの支持部材１２ａ，１２ｃを接近させる。その結果（図１１（ｃ））、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、各々の溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂ（図３（ｃ）参照）によって、ウエハ１０ａの端部の３箇所に接触することになる。
【００５７】
そして、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃは、ウエハ１０ａの側面から内側に向けて挟み込むように、ウエハ１０ａを支持する。さらに、ウエハ１０ａの端部に対する各々の接触箇所で、ウエハ１０ａの厚さ方向に沿って挟み込むように、ウエハ１０ａを支持する。その結果、ウエハ１０ａは３次元的に拘束される。
上記したアーム部材４２，４３の移動は、搬送ロボット４０の軸４０ａに対する開き角度を等しく保ちながら行われる。このため、支持部材１２ａ〜１２ｃにより３次元的に拘束されたウエハ１０ａの中心は、搬送ロボット４０の軸４０ａ上に位置することになる。
【００５８】
このときのウエハ１０ａの搬送ロボット４０に対する中心位置は、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃどうしの相対的な位置関係、つまり、アーム部材４２，４３の開き角度（アーム開脚部４４内の計測器による検知結果）に基づいて、正確に計算することができる。
（３）　　その後、受け渡し機構１６が退避すると、制御装置は、駆動部４７を制御して、搬送ロボット４０を全体的に１８０°回転させる。これにより、搬送ロボット４０は、ホルダ部材１１の方を向くことになる（図１２（ａ））。
【００５９】
（４）　　さらに駆動部４７を制御して、搬送ロボット４０の屈伸部４５を伸ばし（図１２（ｂ））、ハンド部（１２，４２〜４４）を前進させる。つまり、ウエハ１０ａをホルダ部材１１に向けて搬送させる。これは、搬送ロボット４０とホルダ部材１１との相対的な位置関係を周知の計測器（不図示）によって検知しながら、搬送ロボット４０に対するウエハ１０ａの中心位置（既に計算済）を考慮して行われる。
【００６０】
（５）　　したがって、搬送ロボット４０による搬送の結果、ウエハ１０ａがホルダ部材１１の上方に達すると、ウエハ１０ａの中心軸はホルダ部材１１の中心軸と正確に一致することになる。その後、制御装置は、駆動部４７を制御して全体的に下降させ（図１３（ａ））、支持部材１２ａ〜１２ｃに支持されたウエハ１０ａをホルダ部材１１の上面に向けて接近させる。
【００６１】
支持部材１２ａ〜１２ｃに支持されたウエハ１０ａは、ホルダ部材１１の上面に達すると、多数のピン状突起２２とリング状突起２３の上端に裏面が接触した状態で、真空吸着によって支持される。このとき、ウエハ１０ａとホルダ部材１１との間には、リング状突起２３による密閉空間が形成される。
（６）　　そして、制御装置は、アーム開脚部４４を制御してアーム部材４２，４３を開く方向に同時に移動させ、２つの支持部材１２ａ，１２ｃをウエハ１０ａの端部から退避させて（図１３（ｂ））、溝２５どうしの距離がウエハ１０ａの直径よりも大きくなるように位置決めする。
【００６２】
（７）　　さらに、搬送ロボット４０の屈伸部４５を縮めることによって、搬送ロボット４０を全体的にホルダ部材１１から退避させる（図１４（ａ））。これにより、支持部材１２ｂもウエハ１０ａの端部から退避する。以上で、第２実施形態のウエハ支持装置におけるウエハ１０ａの受け渡し動作は終了する。
その後、第２実施形態のウエハ支持装置のホルダ部材１１に真空吸着で支持されたウエハ１０ａに対し、露光工程や検査工程などの様々な処理工程が行われる。ウエハ１０ａに対する処理工程の後、ウエハ１０ａを受け渡し機構１６へ戻す工程は、上記と全く逆の手順で行われる。
【００６３】
このように、第２実施形態のウエハ支持装置では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃを用い、ウエハ１０ａの端部のみに接触した状態でウエハ１０ａを支持し、このウエハ１０ａをホルダ部材１１に受け渡すため、次の効果を奏する。
つまり、ホルダ部材１１の吸着領域の外周部（リング状突起２３）に、従来のような爪部材用の凹部を設ける必要がないため、この吸着領域の形状をウエハ１０ａの略同形（円形）にすることができる。したがって、ウエハ１０ａの平面度を確実に向上させる（例えば０．１μｍ以下とする）ことができる。
【００６４】
第２実施形態のウエハ支持装置では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃによりウエハ１０ａの端部の３箇所に接触し、ウエハ１０ａの面方向に沿って挟み込むように支持するため、上記の第１実施形態と同様、位置合わせ機構を兼用でき、構成が簡単化する。さらに、受け渡しと位置合わせに掛かる時間を短縮することもできる。
【００６５】
また、第２実施形態のウエハ支持装置では、ウエハ１０ａを屈伸部４５によって前後方向に移動させたり１８０°回転させたりするとき（横移動のとき）に、ウエハ１０ａが支持部材１２ａ〜１２ｃから外れることはない。このため、横移動を高速化することができ、ホルダ部材１１への受け渡し時間を短縮できる。
さらに、第２実施形態のウエハ支持装置では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃの溝２５のテーパ面２５ａ，２５ｂがウエハ１０ａの端部に接触し、各々の接触箇所でウエハ１０ａの厚さ方向に沿って挟み込むように支持する（ウエハ１０ａを上下方向にも拘束する）ため、安定的な上下動（上昇／下降）を実現できる。その結果、上下動を高速化することができ、搬送ロボット４０からウエハ１０ａをホルダ部材１１に受け渡し吸着するまでの動作時間を短縮できる。
【００６６】
また、第２実施形態のウエハ支持装置では、搬送ロボット４０の軸４０ａに対する開き角度を等しく保ちながら、アーム部材４２，４３を同時に開閉させるため、支持部材１２ａ〜１２ｃにより３次元的に拘束されたウエハ１０ａの中心を、常に、搬送ロボット４０の軸４０ａ上に位置させることができる。
さらに、アーム部材４２，４３の開き角度に基づいて、支持部材１２ａ〜１２ｃどうしの相対的な位置関係を検知するため、搬送ロボット４０に対するウエハ１０ａの中心位置を正確に計算することができる。そして、搬送ロボット４０とホルダ部材１１との相対位置を予め正確に調整しておくことにより、ウエハ１０ａの中心をホルダ部材１１の中心に対して正確に一致させることができる。
【００６７】
第２実施形態のウエハ支持装置を組み込んだウエハ処理装置では、ホルダ部材１１に真空吸着で支持されたウエハ１０ａの平面度が高いため、このウエハ１０ａに対して良好な処理を施すことができる。
【００６８】
（変形例）
上記した第１，第２実施形態では、ウエハ１０ａを真空吸着によって支持するホルダ部材１１を用いたが、静電吸着によって支持するホルダ部材を用いたウエハ支持装置にも、本発明は適用できる。
さらに、上記した第１，第２実施形態では、ウエハ１０ａが吸着される基板吸着部をピン状突起２２とリング状突起２３とで構成したが、同心円状の多数のリング状突起により構成することもできる。
【００６９】
また、上記した第１，第２実施形態では、３つの支持部材１２ａ〜１２ｃを用いたが、支持部材の数は２つでも４つ以上でもよい。
さらに、上記した第１，第２実施形態では、各々の支持部材の溝２５に２つのテーパ面２５ａ，２５ｂを設けたが、上側のテーパ面２５ａは省略してもよい。また、上記した第１，第２実施形態では、ホルダ部材１１に対する受け渡し動作の最後に、ウエハ１０ａの端部から各々の支持部材を退避させたが、処理工程の妨げにならない場合は、必ずしも支持部材を退避させなくて構わない。
【００７０】
さらに、上記した第１，第２実施形態では、半導体ウエハを支持する基板支持装置の例を説明したが、その他、例えば液晶基板を支持する装置にも本発明を適用できる。
上述した第２実施形態では、搬送ロボット４０のアーム部材４２，４３が３次元的に駆動可能なので、ウエハ１０ａのホルダ部材１１への受け渡しを、搬送ロボット４０の動きだけで行った。しかし、半導体製造に用いられる多くの露光装置や検査装置では、ホルダ部材１１は２次元的に移動可能なステージの上に載置されている。このような装置にも本発明は適用できる。この場合、前述のステージを２次元的に駆動することで、ウエハ１０ａの中心軸をホルダ部材１１の中心軸に正しく一致させて受け渡すことができ、搬送ロボット４０の屈伸部４５は必ずしも必要はない。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板を吸着によって支持する際に、高い平面度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のウエハ支持装置１０の上面図（ａ）およびＡＡ断面図（ｂ）である。
【図２】ホルダ部材１１によってウエハ１０ａが支持されている状態を示す図である。
【図３】３つの支持部材１２ａ〜１２ｃによってウエハ１０ａが支持されている状態を示す図である。
【図４】駆動機構１４の上面図（ａ）およびＡＡ断面図（ｂ）である。
【図５】駆動機構１４の回転羽根３１の上面図（ａ）および固定羽根３２の上面図である。
【図６】ウエハ支持装置１０の動作を説明する上面図である。
【図７】ウエハ支持装置１０の動作を説明する上面図である。
【図８】ウエハ支持装置１０の動作を説明するＡＡ断面図である。
【図９】第２実施形態のウエハ支持装置を構成する搬送ロボット４０の上面図（ａ）およびＡＡ断面図（ｂ）である。
【図１０】搬送ロボット４０とホルダ部材１１と外部の受け渡し機構１６の配置を説明する上面図である。
【図１１】第２実施形態のウエハ支持装置の動作を説明する上面図である。
【図１２】第２実施形態のウエハ支持装置の動作を説明する上面図および断面図である。
【図１３】第２実施形態のウエハ支持装置の動作を説明する上面図および断面図である。
【図１４】第２実施形態のウエハ支持装置の動作を説明する上面図および断面図である。
【符号の説明】
１０　ウエハ支持装置
１１　ホルダ部材
１２ａ〜１２ｃ　支持部材
１３ａ〜１３ｃ　支柱
１４　駆動機構
２１　真空吸着穴
２２　ピン状突起
２３　リング状突起
２４　円弧状の部位
２５　溝
２５ａ，２５ｂ　テーパ面
３１　回転羽根
３２　固定羽根
３３　第１モータ
３４　取付部品
３５　雌ねじ部品
３６　雄ねじ部
３７　第２モータ
４０　搬送ロボット
４１　取付部材
４２，４３　アーム部材
４４　アーム開脚部
４５　屈伸部
４６　固定部
４７　駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004127979.tif 000012
【図１１】
2004127979.tif 000013
【図１２】
2004127979.tif 000014
【図１３】
2004127979.tif 000015
【図１４】
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