(57)【要約】【課題】大型化を抑制できる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置は、基板をリリース可能に保持する保持部を有し、基板を保持してベース部材の所定面上を移動可能な可動部材と、可動部材に配置され、基板を支持した状態で、保持部に対して昇降可能な第１部材と、ベース部材に配置され、第１部材とリリース可能に接続される第２部材と、ベース部材に対して第２部材を移動して、第２部材に接続された第１部材を昇降させる駆動装置とを備えている。【選択図】図１
2009302446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板をリリース可能に保持する保持部を有し、前記基板を保持してベース部材の所定面上を移動可能な可動部材と、
前記可動部材に配置され、前記基板を支持した状態で、前記保持部に対して昇降可能な第１部材と、
前記ベース部材に配置され、前記第１部材とリリース可能に接続される第２部材と、
前記ベース部材に対して前記第２部材を移動して、前記第２部材に接続された前記第１部材を昇降させる駆動装置と、を備えた基板処理装置。
【請求項２】
前記第２部材は、前記所定面に形成された凹部に配置される請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記駆動装置は、前記第２部材を前記所定面に対して昇降するように移動する請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記可動部材は、前記所定面と対向する前記可動部材の対向面と前記保持部とに接続された所定の空間を有し、
前記第１部材は、前記空間内の少なくとも一部で昇降可能である請求項１〜３のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第２部材は、前記対向面側より前記空間に進入して、前記第１部材と接続される請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第２部材は、前記第１部材と接続された状態で、前記空間内の少なくとも一部で昇降可能である請求項４又は５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記空間に配置され、前記第１部材が前記対向面より出ることを規制するストッパ機構を有する請求項４〜６のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第１部材は、前記基板を吸着する第１吸着口を有する請求項１〜７のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第１吸着口は、前記第１部材に形成された第１流路及び前記第２部材に形成された第２流路を介して、真空システムに接続される請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第２部材は、前記第１部材を吸着する第２吸着口を有する請求項１〜９のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記第１部材と前記第２部材との接続は、前記可動部材を基板交換位置に停止させた状態で実行される請求項１〜１０のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記所定面上で前記可動部材を移動するための平面モータを備える請求項１〜１１のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記基板の処理は、前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することを含む請求項１〜１２のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の基板処理装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１５】
基板処理方法であって、
可動部材の保持部に保持された基板の処理を実行することと、
前記処理終了後、ベース部材の所定面上で、前記可動部材を基板交換位置に移動することと、
前記可動部材を前記基板交換位置で静止させた状態で、前記可動部材に配置された第１部材と、前記ベース部材に前記所定面から上昇させた第２部材とを接続することと、
前記第１部材に接続された前記第２部材を上昇させて、前記第１部材を前記保持部に対して上昇させて、前記処理後の基板を前記保持部からリリースすることと、
を含む基板処理方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の処理方法を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、基板処理方法、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程においては、露光装置等の基板処理装置を用いて基板が処理される。基板は、例えば基板ステージ等の可動部材に保持されて処理される。特許文献１には、ベース部材上を基板を保持して移動可能な可動部材に関する技術の一例が開示されている。
【特許文献１】米国特許第６４５２２９２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
基板を保持して移動する可動部材が大型化すると、例えば大きな駆動力を必要としたり、基板処理装置全体が大型化したりする可能性がある。その結果、装置コストが上昇し、デバイスの製造コストが上昇する可能性がある。
【０００４】
本発明の態様は、大型化を抑制できる基板処理装置、及び基板処理方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、コストの上昇を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、基板を処理する基板処理装置であって、基板をリリース可能に保持する保持部を有し、基板を保持してベース部材の所定面上を移動可能な可動部材と、可動部材に配置され、基板を支持した状態で、保持部に対して昇降可能な第１部材と、ベース部材に配置され、第１部材とリリース可能に接続される第２部材と、ベース部材に対して第２部材を移動して、第２部材に接続された第１部材を昇降させる駆動装置と、を備えた基板処理装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の基板処理装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、基板処理方法であって、可動部材の保持部に保持された基板の処理を実行することと、処理終了後、ベース部材の所定面上で、可動部材を基板交換位置に移動することと、可動部材を基板交換位置で静止させた状態で、可動部材に配置された第１部材と、ベース部材に所定面から上昇させた第２部材とを接続することと、第１部材に接続された第２部材を上昇させて、第１部材を保持部に対して上昇させて、処理後の基板を保持部からリリースすることと、を含む基板処理方法が提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の処理方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、大型化が抑制された基板処理装置で基板を処理できる。また本発明によれば、コストの上昇を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るデバイス製造システムＳＹＳの一例を示す概略構成図である。本実施形態において、デバイス製造システムＳＹＳは、露光光ＥＬで基板Ｐを露光装置ＥＸと、露光装置ＥＸにインターフェースＩＦを介して接続されたコータ・デベロッパ装置ＣＤとを備えている。
【００１２】
露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、基板Ｐを搬送する搬送システム３と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。
【００１３】
また、露光装置ＥＸは、少なくとも投影光学系ＰＬが配置される内部空間５を形成するチャンバ装置６を備えている。チャンバ装置６は、内部空間５の環境（温度、湿度、クリーン度等）を調整可能な空調ユニット等の環境制御装置を有する。本実施形態においては、露光装置ＥＸのほぼ全体が、内部空間５に配置されている。
【００１４】
内部空間５には、マスクステージ１をガイドするガイド面７を有するベース部材８、及び基板ステージ２をガイドするガイド面９を有するベース部材１０が配置されている。本実施形態において、ガイド面７、９は、ＸＹ平面とほぼ平行である。マスクステージ１は、マスクＭを保持してガイド面７上を移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐを保持してガイド面９上を移動可能である。
【００１５】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、ガイド面７上でマスクステージ１を移動するための平面モータ１１と、ガイド面９上で基板ステージ２を移動するための平面モータ１２とを備えている。本実施形態において、平面モータ１１、１２は、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような平面モータを含む。本実施形態において、平面モータ１１は、マスクステージ１に配置されたマグネットアレイ１１Ｍと、ガイド部材８に配置されたコイルアレイ１１Ｃとを有する。平面モータ１２は、基板ステージ２に配置されたマグネットアレイ１２Ｍと、ガイド部材１０に配置されたコイルアレイ１２Ｃとを有する。
【００１６】
マスクステージ１は、平面モータ１１の作動により、ガイド面７上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。基板ステージ２は、平面モータ１２の作動により、ガイド面９上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００１７】
コータ・デベロッパ装置ＣＤは、露光前の基板Ｐに感光膜を形成するコーティング装置、及び露光後の基板Ｐを現像するデベロッパ装置を有する。基板Ｐは、露光装置ＥＸとコータ・デベロッパ装置ＣＤとの間で、インターフェースＩＦを介して搬送可能である。
【００１８】
基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する保持部１４を有する。制御装置４は、基板ステージ２を内部空間８内の基板交換位置(ローディングポジション）ＲＰに移動して、搬送システム３を用いて、基板交換位置ＲＰに配置された基板ステージ２から露光後の基板Ｐを搬出（アンロード）する動作、及び基板ステージ２に露光前の基板Ｐを搬入（ロード）する動作の少なくとも一方を含む基板交換処理を実行する。
【００１９】
本実施形態において、基板ステージ２には、基板Ｐを支持した状態で、保持部１４に対して昇降可能な第１部材１５が配置されている。また、ベース部材１０には、第１部材１５とリリース可能に接続される第２部材１６が配置されている。第２部材１６は、駆動装置１７と接続されている。駆動装置１７は、ベース部材１０に対して第２部材１６を移動可能である。駆動装置１７は、ベース部材１０に対して第２部材１６を移動して、第２部材１６に接続された第１部材１５を昇降可能である。本実施形態において、駆動装置１７の少なくとも一部は、ベース部材１０の内部に配置されている。
【００２０】
第２部材１６は、ガイド面９に形成された凹部１８に配置されている。凹部１８は、基板交換位置ＲＰに配置されている。駆動装置１７は、第２部材１６をガイド面９に対して昇降するように移動する。第２部材１６は、基板交換位置ＲＰにおいて、基板交換位置ＲＰに移動された基板ステージ２の第１部材１５と接続可能である。
【００２１】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００２２】
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸はＺ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００２３】
マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材８のガイド面７上を移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面９上を移動可能である。本実施形態において、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）によって計測される。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置４は、干渉計システムの計測結果に基づいて、平面モータ１１、１２を作動して、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。
【００２４】
次に、基板ステージ２について、図２を参照して説明する。図２は、基板交換位置ＲＰに配置された基板ステージ２を示す断面図である。
【００２５】
基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する保持部１４を有する。保持部１４は、基板Ｐの裏面と対向する。保持部１４は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。
【００２６】
保持部１４は、所謂、ピンチャック機構を有する。保持部１４は、基板ステージ２の上面１９に配置され、基板Ｐの裏面を支持する複数の凸部２０と、上面１９において複数の凸部２０の周囲に配置された周壁２１と、周壁２１の内側の上面１９に設けられ、気体を吸引可能な複数の吸引口２２とを備えている。基板Ｐの裏面と周壁２１と上面１９とで囲まれた空間の気体が吸引口２２により吸引され、その空間が負圧になることによって、基板Ｐの裏面が凸部２０に吸着保持される。また、吸引口２２を用いる吸引動作が停止されることによって、保持部１４より基板Ｐを外すことができる。
【００２７】
基板ステージ２には、基板Ｐの裏面を支持した状態で、保持部１４に対してＺ軸方向に移動可能（昇降可能）な第１部材１５が配置されている。第１部材１５は、ロッド状の部材である。第１部材１５は、例えば３本設けられている。
【００２８】
基板ステージ２には、第１部材１５が配置される空間２３が形成されている。空間２３は、ガイド面９と対向する基板ステージ２の下面２４、及び保持部１４のそれぞれに接続されている。本実施形態において、空間２３は、下面２４と保持部１４とを結ぶように形成されている。本実施形態において、空間２３の上端は、保持面１４に形成された開口２３Ａと接続され、下端は、下面２４に形成された開口２３Ｂと接続されている。第１部材１５は、空間２３内の少なくとも一部でＺ軸方向に移動可能（昇降可能）である。
【００２９】
空間２３の上端と接続されている開口２３Ａの周囲には、基板Ｐの裏面と接触可能な周壁２５が配置されている。第１部材１５、及びその第１部材１５に対応する空間２３は、上面１９の中央近傍において、正三角形のほぼ頂点に対応する位置にそれぞれ設けられている。
【００３０】
第２部材１６は、ガイド面９に形成された凹部１８に配置されている。第２部材１６は、ロッド状の部材である。第２部材１６は、第１部材１５に応じて複数配置されている。本実施形態において、第２部材１６は、３本設けられている。第２部材１６は、下面２４側より基板ステージ２の空間２３に進入可能である。第２部材１６は、空間２３の下端に接続された開口２３Ｂを介して、空間２３に進入可能である。第２部材１６のそれぞれは、空間２３に進入して、第２部材１６の上面１６Ａと第１部材１５の下面１５Ｂとが対向できるように、第１部材１５に応じて所定の位置関係で配置されている。
【００３１】
本実施形態において、第２部材１６は、プレート部材２６に支持されている。第２部材１６は、プレート部材２６を介して、駆動装置１７と接続されている。駆動装置１７は、凹部１８に接続されたベース部材１０の内部空間２７に配置されている。駆動装置１７は、プレート部材２６に接続されている。駆動装置１７は、プレート部材２６をＺ軸方向に移動することにより、複数の第２部材１６をＺ軸方向にほぼ同時に同一距離だけ移動することができる。制御装置４は、駆動装置１７を制御して、第２部材１６をガイド面９に対して昇降するようにＺ軸方向に移動可能である。
【００３２】
図３は、第１、第２部材１５、１６を示す拡大図である。複数（３本）の第１、第２部材１５、１６は、同等の構成を有する。図３を用いる以下の説明においては、複数（３本）の第１、第２部材１５、１６のうち、１つの第１、第２部材１５、１６について説明し、他の第１、第２部材１５、１６についての説明を簡略若しくは省略する。
【００３３】
図３に示すように、第１部材１５は、ロッド状の部材である。第１部材１５は、基板Ｐの裏面と対向可能な上面１５Ａと、上面１５Ａと逆向きの下面１５Ｂとを有する。空間２３は、保持部１４に形成された開口２３Ａと下面２４に形成された開口２３Ｂとを結ぶように形成されている。開口２３Ａは、保持部１４に配置され、開口２３Ｂは、下面２４に配置されている。第１部材１５は、空間２３内の少なくとも一部を昇降可能である。
【００３４】
本実施形態において、第１部材１５は、ロッド部１５Ｌと、ロッド部１５Ｌの外径より大きい外径のフランジ部１５Ｆとを有する。フランジ部１５Ｆは、第１部材１５の下端に配置されている。空間２３は、第１部材１５（フランジ部１５Ｆ）の外径より大きい内径の第１部分２３Ｌと、第１部分２３Ｌの内径より小さい内径の第２部分２３Ｆとを有する。第２部分２３Ｆは、空間２３の下端（開口２３Ｂの近傍）に配置されている。第２部分２３Ｆの内径は、フランジ部１５Ｆ（下面１５Ｂ）の外径より小さい。第１部分２３Ｌと第２部分２３Ｆとの間には、下面１５Ｂの少なくとも一部と対向可能な上面２８が配置されている。
【００３５】
上面２８は、空間２３に配置されている。下面１５Ｂと上面２８とが接触することによって、第１部材１５が下面２４より−Ｚ側（下側）に出ることが抑制される。すなわち、空間２３に配置され、下面１５Ｂの少なくとも一部と接触可能な上面２８は、第１部材１５が下面２４より出ることを規制するストッパ機構として機能する。
【００３６】
第２部材１６は、ロッド状の部材である。第２部材１６の外径は、第２部分２３Ｆの内径より小さい。第２部材１６は、開口２３Ｂを介して、下面２４側より空間２３に進入可能である。空間２３に進入した第２部材１６の上面１６Ａと、空間２３内に配置されている第１部材１５の下面１５Ｂとは、接触可能である。
【００３７】
図４は、上面１６Ａの平面図である。図３、及び図４に示すように、第２部材１６は、第１部材１５を吸着する吸着口２９を有する。吸着口２９は、上面１６Ａに配置されている。本実施形態においては、上面１６Ａに環状の溝３０が形成されている。吸着口２９は、溝３０の内側に配置されている。吸着口２９は、第２部材１６の内部に形成された流路３１を介して、真空システム３２と接続されている。
【００３８】
開口２３Ｂを介して下面２４側より第２部材１６が空間２３に進入して、下面１５Ｂと上面１６Ａとが接触された状態で、真空システム３２が作動することによって、下面１５Ｂと溝３０とで囲まれた空間の気体が吸着口２９により吸引され、その空間が負圧になることによって、第１部材１５の下面１５Ｂと第２部材１６の上面１６Ａとが接続される。第２部材１６は、第１部材１５と接続された状態で、空間２３内の少なくとも一部で昇降可能である。また、吸着口２９を用いる吸引動作が停止されることによって、第１部材１５より第２部材１６を外すことができる。
【００３９】
第１部材１５は、基板Ｐを吸着する吸着口３３を有する。吸着口３３は、上面１５Ａに配置されている。本実施形態においては、上面１５Ａに溝３９が形成されている。吸着口３３は、溝３９の内側に配置されている。吸着口３３には、第１部材１５の内部に形成された流路３４の上端が接続されている。流路３４の下端は、下面１５Ｂに形成された開口３５に接続されている。開口３５は、下面１５Ｂのほぼ中央に配置されている。
【００４０】
第２部材１６の内部には、流路３６が形成されている。流路３６の上端は、上面１６Ａに形成された開口３７と接続されている。図４に示すように、本実施形態においては、開口３７は、上面１６Ａのほぼ中央に配置されている。本実施形態においては、上面１６Ａにおいて、開口３７の周囲に溝３０が配置されている。
【００４１】
開口３７は、第２部材１６の内部に形成された流路３６を介して、真空システム３８と接続されている。また、本実施形態において、下面１５Ｂと上面１６Ａとを所定の位置関係で接触させることによって、開口３５と開口３７とが接続される。開口３５と開口３７とを接続することによって、吸着口３３は、第１部材１５に形成された流路３４及び第２部材１６に形成された流路３６を介して、真空システム３８と接続される。
【００４２】
基板Ｐの裏面と上面１５Ａとが接触され、開口３５と開口３７とが接続された状態で、真空システム３８が作動することによって、基板Ｐの裏面と溝３９とで囲まれた空間の気体が吸着口３３により吸引され、その空間が負圧になることによって、基板Ｐの裏面と第１部材１５の上面１５Ａとが接続される。また、吸着口３３を用いる吸引動作が停止されることによって、第１部材１５より基板Ｐを外すことができる。
【００４３】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について、図５、図６、及び図７の模式図を参照して説明する。
【００４４】
図５（Ａ）に示すように、制御装置４は、基板Ｐを露光するために、基板ステージ２に保持された基板Ｐを投影光学系ＰＬと対向する位置に移動する。制御装置４は、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭからの露光光ＥＬを、投影光学系ＰＬを介して基板ステージ２の保持部１４に保持されている基板Ｐに照射する。制御装置４は、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面９上で基板ステージ２を移動しながら、基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、基板ステージ２の保持部１４に保持されている基板Ｐが露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００４５】
基板Ｐの露光処理が終了した後、図５（Ｂ）に示すように、制御装置４は、ベース部材１０のガイド面９上で、露光後の基板Ｐを保持した基板ステージ２を基板交換位置ＲＰに移動する。制御装置４は、第２部材１６が開口２３Ｂを介して空間２３に進入できるように、基板交換位置ＲＰにおいて、基板ステージ２を移動して、第２部材１６に対して開口２３Ｂを位置決めする。
【００４６】
第２部材１６と開口２３Ｂとを位置決めした後、制御装置４は、基板ステージ２を基板交換位置ＲＰに静止させた状態で、基板ステージ２に配置された第１部材１５と、ベース部材１０に配置された第２部材１６とを接続する動作を開始する。
【００４７】
図６に示すように、制御装置４は、駆動装置１７を用いて、第２部材１６をガイド面９から上昇させ、開口２３Ｂを介して空間２３に進入させる。制御装置４は、空間２３に進入した第２部材１６の上面１６Ａと空間２３に配置されている第１部材１５の下面１５Ｂとを接触させ、真空システム３２を作動する。これにより、基板ステージ２の空間２３に配置されている第１部材１５と、ガイド面９から上昇させた第２部材１６とが接続される。
【００４８】
制御装置４は、駆動装置１７を用いて、第１部材１５に接続された第２部材１６を、さらに上昇させる。第２部材１６は、第１部材１５と接続された状態で、空間２３内で上昇する。第２部材１６の上昇により、第１部材１５も保持部１４に対して上昇し、上面１５Ａと基板Ｐの裏面とが接触する。制御装置４は、第１部材１５の上面１５Ａと保持部１４上の基板Ｐの裏面とを接触させ、真空システム３８を作動する。これにより、基板Ｐが第１部材１５に吸着保持される。また、制御装置４は、保持部１４による基板Ｐの吸着保持を解除する。制御装置４は、保持部１４による基板Ｐの吸着保持を解除した状態で、第１部材１５に接続された第２部材１６を上昇させて、第１部材１５を保持部１４に対して上昇させる。これにより、図５（Ｃ）及び図７に示すように、露光後の基板Ｐが保持部１４からリリースされる。
【００４９】
図５（Ｄ）に示すように、保持部１４からリリースされた露光後の基板Ｐは、搬送システム３により、基板ステージ２からアンロードされる。基板ステージ２からアンロードされた露光後の基板Ｐは、コータ・デベロッパ装置ＣＤに搬送され、現像処理等、所定の処理を施される。
【００５０】
また、露光前の基板Ｐが基板ステージ２にロードされる。制御装置４は、搬送システム３を用いて、保持部１４に対して上昇している第１部材１５に露光前の基板Ｐを渡す。制御装置４は、吸着口３３による吸引動作を実行して、基板を第１部材１５で吸着保持する。制御装置４は、搬送システム３を基板ステージ２から退避させた後、基板ステージ２を基板交換位置ＲＰに静止させた状態で、駆動装置１７を用いて、第２部材１６を下降させる。第２部材１６の下降により、基板Ｐを保持した第１部材１５も下降する。これにより、基板Ｐが保持部１４にロードされる。制御装置４は、保持部１４に基板Ｐがロードされた後、吸引口２２を用いる吸引動作を実行して、保持部１４で基板Ｐを吸着保持し、吸着口３３を用いる吸着保持を解除する。
【００５１】
制御装置４は、基板Ｐが保持部４に吸着保持された後、所定のタイミングで、吸着口２９を用いる吸引動作を停止して、第１部材１５が第２部材１６からリリース可能な状態にする。第２部材１６の下降により、第１部材１５の下面１５Ｂと上面２８とが接触する。第１部材１５が第２部材１６からリリース可能な状態で、第１部材１５の下面１５Ｂと上面２８とが接触した状態から、第２部材１６をさらに下降することによって、第１部材１５の下面１５Ｂと第２部材１６の上面１６Ａとが離れ、第１部材１５は、上面２８に支持される。
【００５２】
そして、制御装置４は、第２部材１６の上面１６Ａが、ガイド面９より下降するまで、基板ステージ２を基板交換位置ＲＰに静止させた状態で、駆動装置１７を用いて、第２部材１６を下降する。制御装置４は、第２部材１６の上面１６Ａがガイド面９より下降した後、平面モータ１２により、露光前の基板Ｐを保持した基板ステージ２を、投影光学系ＰＬと対向する位置まで移動する。そして、制御装置４は、その基板Ｐの露光処理を実行する。以下、上述と同様の処理を繰り返す。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、基板ステージ２に第１部材１５を配置して、第２部材１６に接続された第１部材１５を昇降するようにしたので、基板ステージ２の大型化を抑制して、基板交換処理を実行することができる。本実施形態によれば、Ｚ軸方向に関する基板ステージ２のサイズ（保持部１４と下面２４との距離）を小さくしても、基板交換処理時に基板Ｐを支持する第１部材１５を基板ステージ２の内部に配置することができ、基板交換位置ＲＰにおいて第２部材１６で第１部材１５を昇降することができる。したがって、露光装置ＥＸ全体の大型化を抑制でき、基板ステージ２を移動するための駆動力（消費電力）を小さくすることができる。したがって、装置コスト、製造コストの上昇を抑制できる。
【００５４】
なお、上述の実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００５５】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【００５６】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００５７】
また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００５８】
また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００５９】
更に、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【００６０】
また、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書に開示されているような、液体を介して露光光で基板Ｐを露光する液浸露光装置にも本発明を適用することができる。
【００６１】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００６２】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
【００６３】
上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。
【００６４】
上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００６５】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図８に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００６６】
なお、上述の実施形態においては、感光性の基板を露光光で露光する露光装置に本発明を適用した場合を例にして説明したが、例えば、インクの滴を基板Ｐ上に吐出してその基板Ｐにパターンを形成するインクジェット装置に適用することもできる。例えば図９に示すように、インクジェット装置においては、基板Ｐにパターンを形成するために、インクの滴を吐出するインクジェットヘッド１００の吐出口１０１と対向可能な位置に、基板Ｐを保持した基板ステージ２Ｊが移動される。基板ステージ２Ｊは、ベース部材１０Ｊのガイド面９Ｊ上を移動可能である。基板交換位置ＲＰＪには、基板ステージ２Ｊに配置されている第１部材１５Ｊとリリース可能に接続される第２部材１６Ｊと、その第２部材１６Ｊをベース部材１０Ｊに対して移動して、第２部材１６Ｊに接続された第１部材１５Ｊを昇降させる駆動装置１７Ｊとが配置される。
【００６７】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態に係るデバイス製造システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る基板ステージの一例を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る第１部材及び第２部材の一例を示す拡大図である。
【図４】本実施形態に係る第２部材の一例を上面側から見た図である。
【図５】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【図６】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図８】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図９】基板処理装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６９】
２…基板ステージ、９…ガイド面、１０…ベース部材、１２…平面モータ、１４…保持部、１５…第１部材、１６…第２部材、１７…駆動装置、１８…凹部、２３…空間、２４…下面、２８…上面、２９…吸着口、３３…吸着口、３４…流路、３６…流路、３８…真空システム、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＲＰ…基板交換位置
【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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