(57)【要約】【課題】基板の平面度を向上させるのに有利な保持装置を提供する。【解決手段】基板を保持する保持装置であって、前記基板の裏面をそれぞれ吸着する複数の吸着部と、前記複数の吸着部のそれぞれに設けられた複数のシリンダを含み、前記複数のシリンダに流体を流すことで前記複数のシリンダを介して前記複数の吸着部に力を与えて前記複数の吸着部のそれぞれを高さ方向に移動させるシリンダ部と、前記基板の表面の形状の基準となる基準面を含み、前記基準面から前記表面に気体を噴出することで前記表面に圧力をかける加圧部と、前記加圧部によって前記表面に圧力をかけながら、前記表面が前記基準面に近接するように前記シリンダ部によって前記複数の吸着部のそれぞれを前記高さ方向に移動させることで、前記表面を前記基準面に倣わせる処理を行う制御部と、を有することを特徴とする保持装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持装置であって、
前記基板の裏面をそれぞれ吸着する複数の吸着部と、
前記複数の吸着部のそれぞれに設けられた複数のシリンダを含み、前記複数のシリンダに流体を流すことで前記複数のシリンダを介して前記複数の吸着部に力を与えて前記複数の吸着部のそれぞれを高さ方向に移動させるシリンダ部と、
前記基板の表面の形状の基準となる基準面を含み、前記基準面から前記表面に気体を噴出することで前記表面に圧力をかける加圧部と、
前記加圧部によって前記表面に圧力をかけながら、前記表面が前記基準面に近接するように前記シリンダ部によって前記複数の吸着部のそれぞれを前記高さ方向に移動させることで、前記表面を前記基準面に倣わせる処理を行う制御部と、
を有することを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記複数の吸着部を、前記複数の吸着部が前記高さ方向に相対移動可能な第１状態、又は、前記複数の吸着部の相対位置が固定された第２状態にするための切替部を更に有し、
前記制御部は、前記加圧部によって前記表面に圧力をかけた状態において、前記複数の吸着部が前記第１状態から前記第２状態となるように、前記切替部を制御することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記加圧部によって前記表面に圧力をかける前に、前記複数の吸着部が前記第１状態となるように、前記切替部を制御することを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記加圧部によって前記表面に面内で一定の圧力をかけた後、前記複数のシリンダを介して前記複数の吸着部に与える力を増加させて、前記表面と前記基準面との間の距離が予め定められた距離となった状態において、前記複数の吸着部が前記第１状態から前記第２状態となるように、前記切替部を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の保持装置。
【請求項５】
前記切替部は、前記複数の吸着部のそれぞれについて隣接する吸着部を互いに当接させることで前記相対位置を固定するアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の保持装置。
【請求項６】
前記複数の吸着部のそれぞれは、
前記第１状態で隣接する吸着部に接する球面部材と、
前記球面部材に接続されたばね部材と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の保持装置。
【請求項７】
前記複数の吸着部は、第１方向に沿って配置され、
前記アクチュエータは、前記第１方向に沿って配置された前記複数の吸着部のうちの最も外側に位置する２つの吸着部に力を与えることで前記相対位置を固定することを特徴とする請求項５又は６に記載の保持装置。
【請求項８】
前記シリンダ部は、前記複数のシリンダに対して前記流体を流す１つのラインを含むことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の保持装置。
【請求項９】
前記加圧部は、エアパッドを含むことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の保持装置。
【請求項１０】
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
前記基板を保持する請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の保持装置を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記基板にマスクのパターンを投影する投影光学系を更に有し、
前記保持装置の加圧部は、前記投影光学系の光路外に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のリソグラフィ装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン、タブレットＰＣ、３Ｄテレビなどの普及に伴い、液晶ディスプレイの更なる高解像度化が要求されている。かかる要求を満たすために、液晶ディスプレイの製造に用いられる露光装置では、例えば、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくするなどして解像力の向上が進められている。但し、投影光学系を高ＮＡ化すると、焦点深度が小さくなる。従って、マスクのパターンを基板に結像させるためには、かかる基板の平面度を向上させる必要がある。
【０００３】
基板の平面度を向上させる技術に関しては、従来から提案されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１には、基板を吸着する吸着部を基板内の複数の領域に設け、それぞれの吸着部内の気体の圧力をアクチュエータで制御することで、基板に力を加えて基板を変形させる技術が開示されている。また、特許文献２には、基板を吸着する複数の吸着部のそれぞれをアクチュエータで上下に移動させて基板の平面度を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３４２４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術において基板の平面度を更に向上させるためには、基板内の領域を更に細分化して各領域にアクチュエータを配置しなければならず、アクチュエータの数が増加して構成も複雑になる。また、アクチュエータは、ステージの可動部分に実装されるため、ステージの可動部分が重くなり、ステージの性能を低下させる要因となる。更に、アクチュエータの配線や配管が増えるため、外乱がステージに伝わりやすくなり、ステージの性能を低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板の平面度を向上させるのに有利な保持装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての保持装置は、基板を保持する保持装置であって、前記基板の裏面をそれぞれ吸着する複数の吸着部と、前記複数の吸着部のそれぞれに設けられた複数のシリンダを含み、前記複数のシリンダに流体を流すことで前記複数のシリンダを介して前記複数の吸着部に力を与えて前記複数の吸着部のそれぞれを高さ方向に移動させるシリンダ部と、前記基板の表面の形状の基準となる基準面を含み、前記基準面から前記表面に気体を噴出することで前記表面に圧力をかける加圧部と、前記加圧部によって前記表面に圧力をかけながら、前記表面が前記基準面に近接するように前記シリンダ部によって前記複数の吸着部のそれぞれを前記高さ方向に移動させることで、前記表面を前記基準面に倣わせる処理を行う制御部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、基板の平面度を向上させるのに有利な保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一側面としての保持装置の構成を示す概略図である。
【図３】図２に示す保持装置における吸着部及びロック機構の配置例を示す概略図である。
【図４】図２に示す保持装置におえる吸着部の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、本発明の一側面としての露光装置１の構成を示す概略図である。露光装置１は、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、本実施形態では、液晶用のガラスプレートなどの大型の基板を露光する。但し、リソグラフィ装置は、露光装置に限定されるものではなく、荷電粒子線などのビームで基板に描画を行う描画装置であってもよいし、基板上のインプリント材をモールドで成形するインプリント装置であってもよい。
【００１３】
露光装置１は、照明光学系１０と、マスクＭを保持して移動するマスクステージ２０と、投影光学系３０と、基板Ｓを保持して移動する基板ステージ４０と、フォーカスセンサ５０と、制御部６０と、保持装置７０とを有する。露光装置１は、本実施形態では、走査型の露光装置（スキャナー）であるため、マスクＭと基板Ｓとを走査方向に走査することによって、マスクＭのパターンを基板Ｓに転写する。
【００１４】
照明光学系１０は、光源からの光を用いて、マスクＭを照明する光学系である。マスクＭは、基板Ｓに転写すべきパターンを有し、マスクステージ２０に保持されて投影光学系３０の物体面に配置される。投影光学系３０は、例えば、複数のミラーを含み、照明光学系１０によって照明されたマスクＭのパターンを基板Ｓに投影する光学系である。基板Ｓは、マスクＭのパターンが投影される基板であって、保持装置７０を介して基板ステージ４０に保持されて投影光学系３０の像面に配置される。基板Ｓには、レジスト（感光剤）が塗布されている。フォーカスセンサ５０は、投影光学系３０の下面（基板側の面）に配置され、基板Ｓの高さを検出する。制御部６０は、ＣＰＵやメモリを含み、露光装置１の全体（露光装置１の各部）を制御する。例えば、制御部６０は、基板Ｓを露光する露光処理を行うだけではなく、保持装置７０が基板Ｓを保持する際に、基板Ｓの表面を平面に矯正する処理を行う。
【００１５】
露光装置１において、基板Ｓを保持する保持装置７０について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、保持装置７０の構成を示す概略図である。保持装置７０は、複数の吸着部７０２と、シリンダ部７０４と、静圧パッド７０６と、パッド保持部７０８と、ロック機構７１０とを有する。
【００１６】
複数の吸着部７０２は、基板ステージ４０のＸＹθＺステージ上に配置され、基板Ｓの裏面をそれぞれ吸着する。吸着部７０２は、基板Ｓを吸着するための吸着孔を含み、空圧回路（不図示）又は制御部６０によって、吸着孔によるバキューム、ブロー、大気解放の切り替えが可能である。
【００１７】
シリンダ部７０４は、複数の吸着部７０２のそれぞれに設けられた複数のシリンダ７０４ａを含み、吸着部７０２と基板ステージ４０のＸＹθＺステージとの間に配置されている。シリンダ部７０４は、複数のシリンダ７０４ａに流体（気体や液体）を流すことで、それぞれのシリンダ７０４ａを介してそれぞれの吸着部７０２に力を与えて吸着部７０２を上下方向、即ち、高さ方向に移動させる。本実施形態では、複数のシリンダ７０４ａは、１つのエアラインでつながれている。換言すれば、シリンダ部７０４は、複数のシリンダ７０４ａに対して流体を流す１つのラインを含む、即ち、１系統である。また、本実施形態では、シリンダ部７０４は、エアシリンダで構成されているが、油圧シリンダなどで構成されていてもよい。
【００１８】
静圧パッド７０６は、パッド保持部７０８を介して、複数の吸着部７０２に吸着された基板Ｓの上方、本実施形態では、投影光学系３０の光路外である側面に配置されている。静圧パッド７０６は、基板Ｓの表面の形状（平面度）の基準となる基準面７０６ａを含み、基準面７０６ａから基板Ｓの表面に気体を噴出することで基板Ｓの表面に圧力をかける加圧部として機能する。基準面７０６ａは、基板Ｓの面積と同じ面積を有し、基板Ｓの平面度の基準となるため、高い平面度で加工されている。静圧パッド７０６は、例えば、エアパッドで構成され、圧力調整機構（不図示）を介して、一定の圧力が供給されている。従って、静圧パッド７０６は、基板Ｓの表面に対して面内で一定の圧力（例えば、数百キロパスカル）をかけている。
【００１９】
ロック機構７１０は、例えば、エアシリンダやリニアモータ（直動モータ）などのアクチュエータを含み、複数の吸着部７０２の高さ方向の移動をロックするための機構である。換言すれば、ロック機構７１０は、複数の吸着部７０２を、複数の吸着部７０２の高さ方向に相対移動可能な第１状態、又は、複数の吸着部７０２の相対位置が固定された第２状態にするための切替部として機能する。
【００２０】
ロック機構７１０は、本実施形態では、複数の吸着部７０２のそれぞれについて隣接する吸着部７０２の側面を互いに当接させることで複数の吸着部７０２の相対位置を固定する。例えば、図３に示すように、複数の吸着部７０２がＸ軸方向（第１方向）及びＹ軸方向に沿って配置されている場合を考える。この場合、ロック機構７１０として、Ｙ軸方向に配置された吸着部７０２ごとに、Ｘ軸方向に配置された吸着部７０２を挟み込むように、一対のアクチュエータを配置する。そして、かかる一対のアクチュエータによって、Ｘ軸方向に配置された吸着部７０２のうちの最も外側に位置する２つの吸着部７０２ａの側面に力を与えることで複数の吸着部７０２の相対位置を固定する。
【００２１】
ここで、基板Ｓの表面を平面に矯正する処理、具体的には、保持装置７０が基板Ｓを保持する際に、基板Ｓの表面を静圧パッド７０６の基準面７０６ａに倣わせる処理について説明する。かかる処理は、上述したように、制御部６０が露光装置１、特に、保持装置７０の各部を統括的に制御することで行われる。
【００２２】
まず、図２（ａ）に示すように、複数の吸着部７０２の上に基板Ｓを載置し、複数の吸着部７０２のうちの少なくとも１つの吸着部７０２で基板Ｓを吸着する。その他の吸着部７０２については、ブロー又は大気解放にすることで、基板Ｓに水平方向のストレスがかからないようにする。
【００２３】
次いで、ロック機構７１０による複数の吸着部７０２の高さ方向の移動のロックを解除する。このように、静圧パッド７０６によって基板Ｓの表面に圧力をかける前に、複数の吸着部７０２が第１状態となるように、ロック機構７１０を制御する。そして、静圧パッド７０６によって基板Ｓの表面に圧力をかけながら、基板Ｓの表面が静圧パッド７０６の基準面７０６ａに近接するようにシリンダ部７０４によって複数の吸着部７０２のそれぞれを高さ方向に移動させる。具体的には、静圧パッド７０６によって基板Ｓの表面に面内で一定の圧力をかけた後、複数のシリンダ７０４ａを介して複数の吸着部７０２に与える力を増加させる。シリンダ部７０４は、上述したように、１系統であるため、パスカルの原理によって、高さ方向に一様な力を発生する。
【００２４】
図２（ｂ）は、シリンダ部７０４によって、基板Ｓの表面が静圧パッド７０６の基準面７０６ａに近接している状態を示している。基板Ｓの表面と静圧パッド７０６の基準面７０６ａとの間の距離（隙間）が予め定められた距離（例えば、０．５ｍｍ程度）である場合、静圧パッド７０６が基板Ｓにかける圧力（基板Ｓを下向きに押す力）は、基板Ｓの全面において一様である。シリンダ部７０４は、上述したように、吸着部７０２に対して一様な力を上向きに与える。従って、吸着部７０２の質量及び吸着部間の摩擦力がそれぞれの吸着部７０２で同じであれば、基板Ｓの表面と静圧パッド７０６の基準面７０６ａとの間の距離を一定に維持したままで上下の力のバランスを保つことができる。これにより、基板Ｓの表面は、静圧パッド７０６の基準面７０６ａに倣って平面となるため、基板Ｓの平面度を向上させることができる。
【００２５】
次に、静圧パッド７０６によって基板Ｓの表面に圧力をかけた状態、詳細には、基板Ｓの表面と静圧パッド７０６の基準面７０６ａとの間の距離が予め定められた距離となった状態を維持する。そして、かかる状態において、ロック機構７１０によって複数の吸着部７０２の高さ方向の移動をロックする。換言すれば、複数の吸着部７０２が第１状態から第２状態となるように、ロック機構７１０を制御する。ここでは、ロック機構７１０は、吸着部７０２の側面に横方向の力を与えることで、吸着部間の摩擦力により、吸着部７０２を拘束する。
【００２６】
次いで、ロック機構７１０によって複数の吸着部７０２の高さ方向の移動をロックした後、その他の吸着部７０２でも基板Ｓを吸着する。これにより、基板Ｓと静圧パッド７０６とが離れても、基準面７０６ａに倣った基板Ｓの平面度を維持することができる。
【００２７】
このように、本実施形態の保持装置７０によれば、静圧パッド７０６を用いることで、アクチュエータの数を増加させることなく、簡易な構成でありながら、基板Ｓの平面度を向上させることができる。また、保持装置７０は、基板ステージ４０の性能の性能を低下させることもない。
【００２８】
また、上述したように、本実施形態では、複数の吸着部７０２のそれぞれにおいて、吸着部７０２の質量及び吸着部間の摩擦力が同じでなければならない。
従って、ロック機構７１０が複数の吸着部７０２の高さ方向の移動のロックを解除した際、即ち、複数の吸着部７０２を第１状態にした際に、吸着部７０２が互いに接していたり、離れていたりしてはいけない。
【００２９】
そこで、複数の吸着部７０２は、複数の吸着部７０２が高さ方向に相対移動可能な第１状態において、それぞれの吸着部７０２が全て離れて同じ摩擦力にするための構成を有する。具体的には、吸着部７０２は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１状態において隣接する吸着部７０２に接する球面部材７２２と、球面部材７２２に接続されたばね部材７２４とを含む。図４（ａ）は、ロック機構７１０が複数の吸着部７０２の高さ方向の移動のロックを解除した場合、即ち、第１状態における隣接する３つの吸着部７０２を示している。図４（ｂ）は、ロック機構７１０が複数の吸着部７０２の高さ方向の移動をロックした場合、即ち、第２状態における隣接する３つの吸着部７０２を示している。図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照するに、吸着部７０２が第１状態である場合、それぞれの吸着部７０２は、ばね部材７２４によって離れ、球面部材７２２のみで接している。従って、吸着部７０２の間には、高さ方向に同じ摩擦力が発生する。
【００３０】
また、基板Ｓを保持装置７０に保持させる際には、投影光学系３０の側面に配置された静圧パッド７０６の下に基板Ｓが位置するように基板ステージ４０を移動させることが必要となる。そして、保持装置７０に基板Ｓを保持させた後、投影光学系３０の下（光路上）に基板Ｓが位置するように基板ステージ４０を移動させて、基板Ｓを露光する露光処理を行う。
【００３１】
露光装置１は、例えば、デバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置１を用いて、基板にパターンを形成する（即ち、基板を露光する）工程と、パターンを形成された基板を処理する（例えば、基板を現像する）工程を含む。また、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、パッケージングなど）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。
【００３２】
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。例えば、本発明は、リソグラフィ装置に限らず、基板を保持する保持装置を含む他の装置（計測装置や検査装置など）にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１：露光装置    ６０：制御部    ７０：保持装置    ７０２：吸着部    ７０４：シリンダ部    ７０４ａ：シリンダ    ７０６：静圧パッド    Ｍ：マスク    Ｓ：基板
【図１】
2016224126.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016224126.tif 000006